JP2002514259A - ハロゲン化アクリレート類およびそれから誘導されるポリマー - Google Patents

ハロゲン化アクリレート類およびそれから誘導されるポリマー

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Abstract

(57)【要約】 高度にハロゲン化されたアクリレート類、ならびにこのようなアクリレート類から誘導された1つまたは複数の単量体単位を含むポリマーは、調整可能な光学的性質および物理的性質を有する材料を提供する。本ポリマーは、光学導波管および内部連絡用機器を含む光学機器に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 ハロゲン化アクリレート類およびそれから誘導されるポリマー 背景となる情報 1.発明の分野 本発明は、水素原子の大部分がハロゲンで置き換えられたアクリル酸エステル およびこのようなハロゲン化アクリレートから誘導された単量体単位を含むポリ マーに関する。 2.発明の背景 光学的に透過性のポリマー、特に、遠距離通信応用分野に使用されるものは、 赤外波長、一般に1260〜1360nmおよび1480〜1580nmにおけ る吸収性損失が低くなければならない。しかし、これらの波長は炭素−水素結合 振動の振動数の倍音に近いため、炭素−水素結合数を最小限に抑えることが望ま しい。結合が少ない有機化合物が幾つか知られているが、光学的透過性に関する さらなる研究、重合のしやすさ、屈折率、化学的安定性および機械的安定性、お よび価格に関してガラスに対抗できる必要性が、多くのこのような化合物がポリ マー光学機器に広く使用される妨げとなる。 米国特許第3,668,233号、第3,981,928号、および第4,0 10,212には、アクリル酸と、ペルフルオロ−t−ブチルアルコールのよう なペルフルオロ−第三級アルキルアルコールとのエステル化により調製され、不 活性な熱交換流体およびホモポリマーの撥水性および/または撥油性表面塗料と して使用することができるアクリル酸エステル類(すなわち、アクリレート類) が記載されている。欧州特許出願第282,019号には、特に光学物品に適し た、高度にフッ素化された透過性アクリレート類が記載されている。これらの材 料は、炭素−水素結合をほとんどまたは全く含まない環式アルコールまたは二環 式アルコールから調製される。 米国特許第3,544,535号には、2−(ペンタフルオロフェニル)ヘキ サフルオロイソプロピルアクリレートの調製および重合について記載されている 。ポリマーの光学的性質については記載されていない。 米国特許第3,520,863号および第3,723,507号には、多数の ペルフルオロシクロアルキルアクリレートおよびそれらのポリマーが記載されて いる。第三級アルコールの使用について報告はなく、また、ポリマーの光学的性 質に関する検討は行われていない。 米国特許第5,045,397号には、光学システムに使用されるある種の接 着剤の調製および使用について記載されている。指定の屈折率を有するポリマー 接着剤は、既知の屈折率を有する指定されたモノマーの共重合によって調製され る。僅かにフッ素化されたモノマーは若干記載されているが、高度にフッ素化さ れたモノマーは開示されていない。 米国特許第5,223,593号には、プラスチック光ファイバーコアの振動 帯域強度を低減させるために、ポリ(メチルメタクリレート)に比べてC−H結 合密度が低いように設計されたアクリレートモノマーおよびそれらの(コ)ポリ マーが記載されている。600〜1200nmにおける吸光度は低かったが、よ り高い振動数での吸光度は報告されていない。記載されているアクリレート類は 、高度にフッ素化された第一級アルコール類から調製された。 米国特許第5,093,888号には、2,2,2−トリフルオロエチルメタ クリレートを含み、屈折率が1.418である非晶質ポリマー接着剤が、フッ素 化されたポリエーテルエーテルケトンコアを含むポリテトラフルオロ−エチレン スペーサーに光ファイバーを保持するために使用される、ポリマー光学機器(特 に、射出成形したY形スプリッター導波管)が記載されている。 米国特許第5,311,604号には、ポリマー光学内部連絡の製造方法が記 載されている。有用なポリマーは、使用される波長の光を通すものであるといわ れている。ポリ(メチルメタクリレート)(「PMMA」)、ポリカーボネート類、 ポリウレタン類、ポリスチレン類、およびポリオレフィン類などが例として挙げ られる。1つの例では、「重水素化PMMA−d8(sic)とテトラフルオロプ ロピルメタクリレートとのコポリマー」を使用して、光ファイバーを成形PMM A機器に接続する。 米国特許第5,343,544号には、ポリマー光学内部連絡が記載されてい る。この機器は、たとえば、フッ素化された光重合可能な(メト)アクリレート モノマーおよびジ(メト)アクリレートモノマーおよびフッ素化されていない光 重合可能な(メト)アクリレートモノマーおよびジ(メト)アクリレートモノマ ーの組み合せから作ることができるポリマー基材および保護膜を含む。同じ組合 せのモノマーは、機器の光ファイバーのシーリングに有用であるといわれている 。ポリマー中の水素原子の代わりにフッ素を使用すると、ポリマーの屈折率を低 下させることができ、且つ赤外波長付近における損失を減少させるといわれてい るが、ハロアクリレートのみの系の例および損失または屈折率を調節できる程度 に関しては全く表示されていない。2種以上のモノマーの共重合は、注文通りの 屈折率を有するコポリマーを提供することができるといわれている。 遠距離通信用途で使用される機器(たとえば、上記第5,311,604号お よび第5,343,544号に記載のもの)は、性能、耐久性に関するある一定 の基準に合うことが好ましい。このような機器について検討する際に最もよく引 き合いに出される基準は、いわゆる「Bellcore Specificat ions」である。ファイバーオプティック分枝成分の必要条件としては、光学 的損失(すなわち、機器固有のものを超える損失)、使用できる波長範囲、温度お よび湿度、光学混線、浸水、引火性などに起因する性能変化性に対する抵抗性に 関するパラメータなどが含まれる。このようなパラメータは全て、機器の製作に 使用される材料に、少なくともある程度左右される。たとえば、諸材料は、12 60〜1360nm(名目上1310nm)および1480〜1580nm(名 目上1550nm)の波長領域で、吸収性損失が非常に低くなければならず、そ の範囲全域で、極端な温度および湿度条件で、低損失が維持されなければならな い。1×2スプリッターの場合、固有の損失は、3.01デシベル(dB)と算 出され、デシベルは、−10log(Io/Ii)(式中、Ioは出力の強度であり、Ii は入力の強度である)と定義される。1×2スプリッターにおける最大許容超過 損失は、たとえば繊維当たり0.25dB以下に、入力繊維を出力繊維に接続す る導波管接続器当たり0.5dB以下を加えたものとして定量化される。 現在利用できるガラス以外の材料は、これらの厳しい必要条件の全て、または ほとんどを満たせないことが判明している。 発明の概要 簡単に記載すると、本発明は、一般式 を有するハロゲン化アクリレートを提供し、 式中、 MはH、CH3、F、Cl、Br、I、またはCF3であって、好ましくはMはH 、F、またはClであり、有用性、反応性および熱安定性の点から、MはHであ ることが最も好ましく、 Aは、酸素またはイオウであり、 Zは、最高150個の炭素原子を有する基であってもよく、また (1) (式中、各R1は互いに独立にF、Cl、またはBrである) (2) 式中、各R2は互いに独立に (a)過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ) (i)C1〜C20脂肪族基、 (ii)C3〜C20脂環式基、 (iii)C6〜C20アリール基、 (iv)C7〜C20アラルキル基、および (v)C7〜C20アルカリル基、 (b)F、Cl、Br、I、Q(以下に規定する)、R4COO−、R4O−、 −COOR4、−OSO24、または−SO2OR4(式中、R4は、(a)(i)、 (a)(ii)、(a)(iii)、(a)(iv)、および(a)(v)の中の任意の基であ る)であってもよく、 または、n個のフルオロ基またはクロロ基がR2基で任意に置き換えられていて もよく、nは0〜25の範囲内の整数であり、R2は上記の通りである、過フッ 素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ)脂環式または芳香族環部分を、 任意の2つの隣接するR2基が一緒に形成してもよく、式中Qは、 であって、 式中、R2がCl、F、BrまたはIでない時に限って分子内の全てのR2基が 同じであってもよいという条件で、Aは上記の通りであり、各R3は互いに独立 に (a)過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ) (i)C1〜C20脂肪族基、 (ii)C3〜C20脂環式基、 (iii)C6〜C20アリール基、 (iv)C7〜C20アラルキル基、および (v)C7〜C20アルカリル基、 (b)F、Cl、Br、I、Q(上記の通り)、R4COO−、R4O−、−CO OR4、−OSO24であってもよく、または、 −SO2OR4(式中、R4は、(a)(i)、(a)(ii)、(a)(iii)、(a) (iv)、および(a)(v)の中の任意の基である) であってもよく、 または、n個のフルオロ基またはクロロ基がn個のR3基で任意に置き換えられ ていてもよく、nは0〜25の範囲内の整数であり、R3は上記の通りである、 過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ)脂環式または芳香族環部 分を、任意の2つの隣接するR3基が一緒に形成してもよく、 (3)―C(Rf2E (式中、両Rf基は、共に過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオ ロ)脂環式環基の一部であってもよく、またはそれぞれ互いに独立に過フッ素化 された、過塩素化された、またはペル(クロロフルオロ) (a)C1〜C20脂肪族基、 (b)C3〜C20脂環式基、 (c)C6〜C20アリール基、 (d)C7〜C20アラルキル基、または (e)C7〜C20アルカリル基、 (f)C4〜C20ヘテロアリール基、 (g)C4〜C20ヘテロアラルキル基、 (h)C4〜C20ヘテロアルカリル基、 (式中、ヘテロ原子は1つまたは複数のO原子、N原子、およびS原子である )であってもよいが、 但し、少なくとも1つのRf基が1つまたは複数の下記のものであり: (1)少なくとも1つの直鎖C4〜C20脂肪族またはC4〜C20脂環式基、 (2)少なくとも1つのエーテル酸素原子、および (3)少なくとも1つの分枝C3〜C20脂肪族基、且つ EはRf(式中、R1、R2、Rf、およびQは上記の通りである)であり、または (4)−CRf(E)2、 (式中、各Eは、互いに独立に上記の通りであり、且つRfは上記の通りである ) であってもよい。 別の態様で、本発明は、上述のハロアクリレート類から誘導される少なくとも 1つの単量体単位を含むポリマー、ならびにこのようなポリマーから作られる光 学機器および光学材料を提供する。 また別の態様で、本発明は、二官能価アクリレート類および三官能価アクリレ ート類を水素含有量が少ない、通常、H原子が各アクリレート基の周りの必要な 3個以下である、架橋剤として提供する。 また別の態様で、本発明は、エーテル含有ペルハロケトン、好ましくはペルフ ルオロケトンおよびペルクロロフルオロケトンを、低H含有アクリレート類の中 間体として提供する。好ましい化合物としては、それぞれ、1,1−ジクロロエ チルエーテルおよび1,1,1−トリクロロエチルエーテルの直接フッ素化によ って調製するこ とができる、1,2−ジクロロペルフルオロエチルエーテル誘導体および1,1 ,2−トリクロロペルフルオロエチルエーテル誘導体などがある。 さらなる態様で、本発明は、上記アクリレート類の合成に有用であり、ペルフ ルオロビニルエーテルモノマーの前駆体としても有用である、任意に官能基で置 換された、1,2−ジクロロペルフルオロ/ペル(クロロフルオロ)エーテルを 提供する。好ましい過フッ素化ケトンは、構造R5 fOCF2COCF3、R5 fOC F2COCF2Cl、およびR5 fOCF2COCF2OR5 f(式中、R5 fは炭素原子 を2〜20個有する線状ペルフルオロアルキルまたはペルフルオロオキシアルキ ル基である)を有する。 この応用分野で、相容れない意図が明白に示されていない限り、下記の定義が 適用される: (a)「基」または「化合物」または「モノマー」または「ポリマー」または「 単量体単位」は、たとえば線状または分枝状のアルキル基またはハロアルキル基 のような、所望の生成物を妨害しない定型的な置換基で置換することが可能な化 学種を意味する。 (b)「光学カプラー」または「内部連絡」は、1つまたは複数の入力光ファイ バーを1つまたは複数の出力光ファイバーにつなぐ装置を意味し、スプリッター やコンバイナーのような装置を含む。 (c)この応用分野を通して、「アクリレート"」は、対応する「メタクリレ ート」およびその他の2−置換アクリレートを含み、 (d)下付き文字“f”は、ペルハロゲン化基を指す。 本発明のハロゲン化アクリレートは、比較的少ない、通常、3個以下(すなわ ち、アクリレート不飽和の周りのもの)または5個以下(メタクリレート不飽和 の周り)のC−H結合を有する。この水素不足は、関心事の赤外波長、すなわち 、1260〜1360nm および1480〜1580nmで、これらの化合物が非常に少ない吸収性を有す ることを意味する。これらの物質は、光学応用分野、特に、導波管や光学内部連 絡のような光を誘導する機器で使用することができるため、機器が作られている 材料による吸収に起因する信号の損失を最小限に抑えることは非常に重要であり 且つ望ましい。 本発明のアクリレートは高度にハロゲン化されているにも関わらず、重合させ ることが比較的容易であり、光学的に透明であり、光学的損失が少なく、液体ま たは融点が比較的低い固体であるか、または融点がより低いコモノマーに十分に 溶解し、すぐれた熱安定性および高分子量を有する非晶質ポリマーを提供し、ま た、ガラス光ファイバーの屈折率に効果的に釣り合う屈折率を有するポリマー( 一般にコポリマー)を提供する。本発明のアクリレートは、これらの特徴を有す るため、ポリマー光学機器、特に導波管および光学カプラーの材料のすぐれた候 補である。 現在利用できる、ガラスから作られる光学機器は、一度に1個製造される、労 働集約性が非常に高く、生産性が低い傾向がある手作業である。本発明のポリマ ーは、既知のポリマー加工方法で、物理的に頑丈で且つ実質的に同じである光学 機器に自動的に加工することができ、製品の信頼性および経済が著しく改良され る。本発明のポリマー光学機器は、大量生産することができ、且つ不都合な損傷 および/または特性の損失を伴わずに、厳しい野外の条件下で取り扱うことがで きる。 図面の簡単な説明 図1は、本発明のハロゲン化アクリレート類の1実施形態から誘導されたポリ マーと2つの比較用ハロゲン化ポリアクリレート類の、吸収と波長のプロットを 比較する図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明のハロゲン化アクリレートは、様々な光学用途に有用である。本発明の ハロゲン化アクリレートは、重合のしやすさ、光学的透明さ、都合のよい融点を 含め、幾つかの極めて望ましい特徴を示し、それから作られたポリマーは、臨界 赤外領域(すなわち、1260〜1360nmおよび1480〜1580nm) でほとんど吸収を示さず、したがって、吸収による光学的損失を最小限に抑える 。本発明のハロゲン化アクリレート類を重合させるとき、または2種以上を共重 合させるとき、結果として得られるポリアクリレートは非晶質であり、すぐれた 熱安定性を備え、比較的高い分子量を有し、ガラス光ファイバーの屈折率と事実 上釣り合う屈折率を具有することができる。さらに、本発明のハロゲン化アクリ レート類を共重合させて、特に望ましい物理的性質、たとえば、屈折率(nλ)、 ガラス転移温度(Tg)、光吸収等々を備えたコポリマーを調製することができる 。加算性に関する研究(たとえば、Tgに関するFoxの式)に基づいてこのよ うな特性を予測する理論が発表されているにも関わらず、我々は、ある特定のモ ノマーの組み合せ、特に分子の嵩が高いものは、予想外の屈折率を有するコポリ マーを与えること、またこれらの高度にハロゲン化されたモノマーの物理的性質 および化学的反応性を先験的に予測できないことを確認した。さらに、これらの 高度にハロゲン化したモノマーの正確な屈折率および反応性の決定には合成およ び測定が必要なこと、また、それらの精密な屈折率および融点を決定するために コポリマーを調製しなければならず、計算および予測では不十分なことも確認し た。下記の表1は、本発明の多数のホモポリマーに関する、計算上の屈折率と観 測された屈折率との間の差を示す。 本発明のハロゲン化アクリレートは一般式 を有し、 式中、M、AおよびZは上記の通りである。 分子のZ部分以外の部分は、Aが酸素のとき一般的なアクリレートを規定し、A がイオウのときチオアクリレートを規定する。ポリマー化学の技術における熟練 者は十分に承知している通り、アクリレートは広範な重合可能な物質であり、そ の化学は明確である。 Mは一般にHであるが、その他の置換基、たとえば、CH3F、Cl、Br、 I、またはCF3を水素の代わりに使用してもよい。しかし、このような置換は 、物質の望ましい性能特性(たとえばポリマー屈折率、重合のしやすさ、使用温 度における流動性、臨界赤外領域で吸収が非常に少ないこと、モノマー有用性、 および価格など.)に留意しながら実施しなければならない。 多くのアクリレート類は、前述の条件に合う物質に関する基準の幾つかを満た す。たとえば、アクリレート類は比較的低い融点を有し、高分子量の非晶質ポリ マーに重合させることができる。しかし、これまで利用できたアクリレートは、 光学性能に関するこれらの基準を満たすことができなかった。特に、このような アクリレート類は、前述の赤外波長領域で容認できないほど高い吸収を示した。 対照的に、本発明のハロゲン化アクリレート類は、これらの波長領域で許容でき る低い吸収を示す。 上述した一般式で、Aは、酸素またはイオウのいずれであってもよい(用語「 アクリレート」は、通常、Aが酸素である化合物のみを含むが、本発明では、本 用語は、Aがイオウである化合物を含む)。出発物質の有用性、加水分解安定性 および潜在的臭気の理由から、 Aがイオウである化合物は、Aが酸素である化合物ほど好ましくない。 上記式のZ部分は、少なくとも2つの重要な重要な機能に役立つ。第1に、Z 部分は、重合したハロゲン化アクリレートの屈折率を調節する助けになる光ファ イバーのコアおよび被覆層の屈折率は、一般に、1.44〜1.46の範囲に入 るため、これは、光本発明の学材料に望ましい屈折率範囲である。本発明のハロ ゲン化アクリレートから調製されるホモポリマーは、約1.36〜約1.56の 間の屈折率を有することが好ましい。さらに、アクリレートモノマーを混合して 、所望の範囲の.屈折率を有するコポリマーを提供することができる。光ファイ バーコアに使用される大抵のガラスの屈折率は約1.457であり、本発明のコ ポリマーの好ましい屈折率は約1.450でなければならない。光学機器では、 コアの屈折率は好ましくは被覆層より僅かに高く、且つコア屈折率は、その機器 に接続されている光ファイバーコアの屈折率に匹敵することが好ましいことを理 解すべきである。一般に、機器の被覆層の屈折率は、コアの屈折率より僅かに低 い(その差は、好ましくは約0.007である)。 第2に、Z部分の嵩は、本発明のハロゲン化アクリレート中の水素の重量%を 低く保つのに役立つ。関心事の赤外波長領域(すなわち、C−H結合振動数の倍 音を吸収する波長)において、許容できる低い吸収に到達するために、化合物中 の水素の重量%を可能な限り低く保つことが望ましい。分子体積と1480nm における吸収性損失との間の関係に関する経験則が、経験を通して展開された。 吸収性損失を(1480nmで)0.1dB/cm未満に保つために、AがOで あり且つMがHである本発明のハロアクリレートは、好ましくは少なくとも15 0mL/モル、さらに好ましくは少なく とも200mL/モル、さらにもっと好ましくは少なくとも250mL/モルの 分子体積を有する。AがOであり且つMがCH3である対応するハロメタクリレ ートは、0.1dB/cm(1480nmで)吸収性損失基準を満たすために、 より大きい分子体積を有する。この目標とする分子体積の達成を助けるために、 Zは、二重結合を囲む水素原子の作用を最小限に抑えるように、本発明のハロゲ ン化アクリレートに水素原子を加えずに分子体積を増やすという重要な機能を果 たす。コポリマーの総体的な分子体積が少なくとも150mL/モルになるよう に、モノマーの1つまたは複数が比較的小さいZ基を含み、且つ1つまたは複数 のモノマーが比較的大きいZ基を含むハロゲン化アクリレートのコポリマーも、 本発明の範囲内である。 最終的に、Z基は、モノマーおよび結果として得られる(コ)ポリマーの化学 的安定性および融点に影響を及ぼす。特に、アクリレートのエステル部分の3つ のタイプの置換基、すなわち、脂肪族基または芳香族基におけるエーテル酸素の 含有物、芳香族置換基の位置異性体の混合物、および分枝脂肪族部分、ならびに それらの組み合せのいずれも好ましいことを我々は発見した。 前述の通り、Zは、4つのタイプの基の1つであってもよい。第1に、Zは一 般式―C(Rf2Eを有してもよく、各Rf基およびEは上記の通りである。 各Rfに関しては、潜在的に有用なC1〜C20アクリル系脂肪族基の例としては 、メチル、メトキシメチル、エトキシメチル、プロポキシメチル、ブトキシメチ ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノ ニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、メトキシエトキシメチル(すなわち、C F3OCF2CF2OCF2)、メトキシプロポキシメチル、メトキシエトキシエ トキシメチル、エトキシエトキシメチル、エトキシエチル、およびメトキシエチ ル基などがある。2個より多い炭素原子を有する名前を挙げた各アルキル基の場 合、その異性体、特に分枝異性体もこの定義に含まれる。さらに、全てのアルキ ル基がフルオロアルキル、クロロアルキル、またはフルオロクロロアルキル基で あり、すなわち、すべての水素原子がフッ素原子、塩素原子、またはそれらの組 み合せで置き換えられている。 C3〜C20脂環式基を含む潜在的に有用なRf基の例としては、シクロプロピル 、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオ クチル、ビシクロ{2.2.1}ヘキシル、ビシクロ{2.2.2}オクチル、 ビシクロ{3.2.2}ノニル、およびビシクロ{4.4.0}デシルなどがあ る。立体的な嵩に関する考察と一致して、いずれの脂環式基も、C1〜C10直鎖 または分枝状の脂肪族炭素置換基、ならびに上に名前を挙げたアクリル系脂肪族 基を、その任意の位置に含んでもよい。記載した通り、脂環式基の全ての水素原 子がフッ素原子、塩素原子、またはそれらの組み合せで置換されていなければな らない。 潜在的に有用なC6〜C20アリール基としてのRf基の例としては、全ての水素 原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはそれらの組み合せで置き換えら れたフェニル、ナフチル、インデニル、ビフェニル、アントラシル、フェナント リル、およびフルオレニル基などがある。 潜在的に有用なC7〜C20アルカリル基としてのRf基の例としては、すべての 水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはそれらの組み合せで置き換 えられた、メチルフェニル、エチルフェニル、メチルナフチル、ジメチルフェニ ル、インダニル、およびブチルフェニル基などがある。 潜在的に有用なC7〜C20アラルキル基としてのRf基としては、すべての水素 原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはそれらの組み合せで置き換えら れた、フェネチル基およびベンジル基などがある。 C4〜C20ヘテロアリール、ヘテロアラルキルおよびヘテロアルカリル基を含 む潜在的に有用なRf基の例としては、立体的な嵩に関する考察と一致して、C1 〜C10直鎖または分枝状の脂肪族炭素置換基、ならびに上に名前を挙げた非環式 脂肪族基を、その任意の位置に有するものを含む、少なくとも1個の酸素、窒素 またはイオウ原子を環に含む任意の環状芳香族が挙げられる。有用なヘテロ芳香 族としては、フラン、チオフェン、ピロール、1,2−ピラン、1,4−ピラン 、1,2−チオピラン、1,4−チオピラン、ピリジン、オキサゾール、イソキ サゾール、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、ピラゾール、1,2, 3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、ピリダジン、ピ リミジン、ピラジン、1,4−ジオキシン、1,4−ジチイン、1,2−オキサ チイン、1,3−オキサチイン、1,4−オキサチイン、1,2−オキサジン、 1,3−オキサジン、1,4−オキサジン、1,2−、1,3−、および1,4 −チアジンなどがある。上に名前を挙げた各ヘテロアリール環系およびそれらの アルキル置換類縁体の全ての水素原子が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ま たはそれらの組み合せで置き換えられていなければならないことを理解されたい 。 単環ヘテロアリール、ヘテロアラルキルおよびヘテロアルカリル基に加えて、 Rf基は、ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、イソチオナフテン、イソ ベンゾフラン、イソインドール、1,2−ベンゾピラン、1,4−ベンゾピラン 、1,2−ベンゾチオピラン、1,4−ベンゾチオピラン、キノリン、イソキノ リン、シノリン、 キナゾリン、キノキサリン、フタラジン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾー ル、ベンズイミダゾール、ベンズピラゾール、ベンゾトリアゾール、および立体 的な嵩に関する考察と一致して、C1〜C10直鎖または分枝状の脂肪族炭素置換 基、ならびに上に名前を挙げた非環式脂肪族基を、その任意の位置に有するもの のうち任意のものを含む、少なくとも1個のn−原子、O−原子、またはS−原 子を含む3個以上の環を含む非常に多くの縮合與基を含む類似した縮合環ヘテロ 芳香族化合物を含んでもよい。上に名前を挙げた各ヘテロアリール環系およびそ れらのアルキル置換類縁体の全ての水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭素原子 、またはそれらの組み合せで置き換えられていなければならないことを理解され たい。 ある特定の用途に特に有用であり得るRf基としては、メチル、クロロメチル 、エトキシメチル、(2−クロロエトキシ)メチル、トリクロロエトキシメチル 、ヘキシル、シクロヘキシル、およびブトキシメチルなどがある。 結果としてハロアクリレート融点を低下させて、モノマーを取扱いやすくする ことになる分枝異性体または立体異性体の混合物が得られるとき、分枝脂肪族ま たはアルキル基を含むRf基が好ましいと考えられる。 Eは4つの置換基の1つを表す。特に、Eは、Rf(式中R1、R2、Rf、およびQは、上述の通りである) であってもよい。好ましい実施形態で、各R1またはR2はFである。 Zも、式 (式中、R1は上述の通りである) のいずれかを有してもよい。Zがこの3つの式を有する場合、好ましい化合物と して、各R1がFまたはClのいずれかであるものが挙げられる。 第3に、Zは式 (式中、各R2は前述の通りである) を有してもよい。 好ましい実施形態では、少なくとも1つのR2がF、OC65、SC64CF3 、OC(O)C65、またはOSO249である。 第4に、Zは式CRf(E)2(式中、各EおよびRfは、前述の通りである) を有してもよい。 屈折率が1.457以上のホモポリマーを有する本発明の好ましいハロゲン化 アクリレート類(すなわち、「高屈折率物質」)は次式 で表される: 屈折率が1.457未満のホモポリマーを有する好ましい本発明のハロゲン化 アクリレート類(すなわち、「低屈折率物質」)は、次式で表される: 上に示したアクリレートモノマーのほかにも、下記の第三級カルビノールを対 応するアクリレート類に容易に変換することができ、そのホモポリマーは低屈折 率物質であることが予想される: 上式で、 は全ての水素原子がフッ素原子で置き換えられたシクロヘキシル環(すなわち 、ペルフルオロシクロヘキシル基)を表す。 本発明の多くの好ましいハロゲン化アクリレートモノマーは、少なくとも1つ のペルフルオロエーテル部分を含む。エーテル結合は、フッ素化される出発物質 およびフッ素化された生成物の構造を容易に変えることが可能である。ペルフル オロエーテル基は都合のよい物理的性質、たとえば、低い融点や23℃における 流動性などを提供すると同時に、構造および置換基を調節することによって、対 応するホモポリマーおよび関連コポリマーの屈折率を調節できることが確認され ている。 これらのアクリレート類から調製されるホモポリマーは、独特の屈折率を有す る。したがって、これらの化合物の1つまたは複数(または本発明のハロゲン化 アクリレートのうち任意のもの)を使用したい者は、ハロゲン化アクリレートと して、所望の屈折率に匹敵する屈折率を有するホモポリマーを選択してもよく、 または、所望の屈折率を有するポリマーを提供するために、これらのアクリレー トモノマーの2つ以上を選択して、共重合させてもよい。 図1は、3種のハロゲン化ポリアクリレート、すなわち、ポリ(ペルフルオロ フェニルアクリレート)(PFPA)(比較用トレーシングC)、ポリ(ペルフルオ ロフェニルチオアクリレート)(PFPTA)(比較用トレーシングB)、および上 記本発明の化合物VIII(トレーシングA)に関する、吸収と波長のプロットを表 す図である。PFPAは、Polysciences,Inc.(Warring ton,Pa)から市販されており、PFPTAおよび化合物VIIIは、たとえばそ れぞれ、塩化アクリロイルと、ペンタフルオロチオフェノールまたは2−(ペン タフルオロフェニル)−2−ペルフルオロオクタノールとの反応によって調製す ることができる。前述の 関心事の波長領域、ならびに(前述のBellcore Specificat ionsよって制定された)その波長領域における許容できる吸収限界を箱Dお よびEで表す。図から明白なように、この3種のポリアクリレートは全て、13 10nm領域で許容できる(すなわち、非常に低い)吸収を有するが、化合物VI IIのみが、1550nm領域で完全に許容できる吸収プロフィールを有する。 本発明のハロゲン化アクリレート類は、有機塩基(たとえば、第三級アミン) の存在下で、塩化アクリロイルまたは無水アクリル酸のようなアクリル酸導体を 、ペルハロゲン化アルコール、アルコキシド、またはアルコキシ−置換アルコー ルと反応させることによって調製することができる。一例として、2−アクリロ イルオキシヘプタフルオロナフタレン(化合物V)を使用して、アセトニトリル のような適当な触媒中で、ヘプタフルオロ−2−ナフトールを塩化アクリロイル およびトリエチルアミンと反応させることができる(さらなる詳細については、 下記の実施例1を参照されたい)。溶剤(類)温度、圧力、およびその他の反応 変数の選択は、以下で検討する当業者が持っている技術のレベルの範囲内である 。 ペルハロゲン化アルコキシドは、塩基処理することによって対応するペルハロ ゲン化アルコールから調製するか、またはペルハロゲン化カルボニル化合物をア ルカリ金属フッ化物(たとえば、KF)または有機金属試薬(たとえばオルガノリ チウムやグリニャール試薬)のようなペルハロゲン化カルボアニオン源で処理す ることによって調製することが可能である。ペルハロゲン化アルコール類または カルボニル化合物は、下記の方法で調製することが可能である: 1)ペルハロゲン化有機金属化合物をペルハロゲン化ケトンに加える(たとえ ばC65MgCl+R6 fCOR6 f→→R6 f6 f'65COH、式中、各R6 f基 は、互いに独立に、炭素原子を1〜20個 含むペルハロゲン化直鎖、分枝状、または環状の脂肪族基であってもよく、また 5個までのエーテル酸素原子を含んでいてもよい)。ペルハロゲン化ケトンは、 同様に、ペルハロゲン化有機金属化合物をペルハロゲン化酸フッ化物に加えるこ とによって調製してもよく、または第二級アルコールのエステルを直接フッ素化 し、続いて、得られたペルハロゲン化第二級エステルを開裂することによって調 製してもよい。 2)フッ素原子を、ペルハロゲン化アレーン化合物上のヒドロキシ(または潜 在性ヒドロキシ)で置き換える。 ペルハロゲン化アルコール類またはケトン類の好ましいクラスは、エーテル含 有ペルハロゲン化アルコール類またはケトン類である。これらは、第一級アルコ ールまたは第二級アルコールのエーテル含有前駆体エステルを直接フッ素化する ことにより調製することができる。たとえば、アルコールとプロピレングリコー ル(図解1)またはエピクロロヒドリン(図解2)のいずれかを反応させて第二 級アルコールを生成し、次いでこれをアシル化し、直接フッ素化によってフッ素 化し、このようにして得られたペルハロゲン化エステルを、米国特許第5,46 6,877号(参照により本明細書に援用する)に記載の方法のいずれかによっ て開裂させることによって調製することができる。構造R7 fOCF2COCF3、 R7 fOCFCOCF2Cl、およびR7 fOCF2COCF2OR7(式中、R7 fは炭 素原子を2〜20個有する線状ペルフルオロアルキルまたはペルフルオロオキシ アルキル基である)を有する過フッ素化ケトン類は、斬新である。これらの化合 物は、本発明のアクリレート類を調製して低いTgおよび高い分子体積を与える のに特に有用である。 または 式中、R7は、−CH3、−CH(CH32、−C(CH33、−OCH3−O CH(CH32、または−OC(CH33、のいずれかを末端基とすることがで きる線状アルキルまたはオキシアルキル基であり、各R7 fは、R7のペルハロゲ ン化類縁体であり、R7基およびR7 f基は炭素原子を1〜20個有し、YはCl またはOR7であってもよく、YfはClまたはOR7 fであってもよい。過フッ素 化エーテルケトン中間体の好ましいクラスは、R7 fが炭素を2〜12個有し、且 つ5個までのエーテル酸素するペルフルオロアルキル基またはペル(クロロフル オロ)アルキル基であるモノエーテルおよびジエーテルである。同様に、ジエス テルまたはトリエステルを直接フッ素化すると、結果としてジケトン類またはト リケトン 類が生じる。 フッ素に加えて臭素または塩素を含有するハロゲン化アクリレートは、対応す るホモポリマーおよびコポリマーの屈折率を高めるのに有用である。前述の方法 で、クロロフルオロケトン類またはクロロフルオロアシルハロゲン化物のいずれ かから、クロロフルオロアルキルアクリレートを調製することが可能である。実 施例24を参照されたい。アクリレート中の塩素量がより多いことは、屈折率を 高めるのに特に有用である。意外なことに、1,1−ジクロロエトキシエーテル 類および1,1,1−トリクロロエトキシエーテル類は、直接フッ素化に供した とき、転位を受けて、それぞれ、1,2−ジクロロ−ペルフルオロエトキシエー テル類および1,1,2−トリクロロ−ペルフルオロエトキシエーテル類を生成 することが判明している。実施例11、実施例21、および表4、化合物4−2 、4−3、および4−22を参照されたい。この転位は、1つの実施形態で、以 下のように図示される: Cl2CHCH2OR8→ClCF2CFClOR8 f、および Cl3CCH2OR8→Cl2CFCFClOR8 f、 式中、R8は、任意に5個までのエーテル酸素原子を含むC1〜C20アルキル含 有基またはアシル含有基であり、R8 fは、対応する、任意に5個までのエーテル 酸素原子を含むペルハロアルキル含有基またはペルハロアシル含有基である。前 述の通り、ペルハロアルキル含有エステルまたはペルハロアシル含有エステルを 開裂させてペルハロケトン類およびペルハロ酸フッ化物を生成することができる 。 好ましい化合物は式ClCF2CFClOR8 fおよびCl2CFCFClOR8 f を有し、且つそれぞれ、式Cl2CHCH2OR8 およびCl3CCH2OR8の化合物を直接フッ素化することにより製造される。 式中R8は、任意に5個までのエーテル酸素原子を含む、C1〜C20アルキル基ま たはアシル基であってもよく、R8 fは、対応する、任意に5個までのエーテル酸 素原子を含むペルフルオロアルキル含有基またはペルフルオロアシル含有基であ ってもよい。 α−クロロエーテル類の安定性に関して知られている事実を考慮すると、転位 は意外である(Adcockら、合衆国政府報告書#AD139958(198 4)参照)。これらの1,2−ジクロロペルフルオロエチルエーテル類および1 ,1,2−トリクロロペルフルオロエチルエーテル類は溶剤として、またペルフ ルオロビニルエーテル類およびクロロペルフルオロビニルエーテル類の調製に、 有用である(米国特許第5,350,497号参照)。これらの1,2−ジクロロ ペルフルオロ/ペル(クロロフルオロ)エーテルの好ましい部分集合は、R8 f基 が1〜12個の炭素原子および5個までのエーテル酸素原子を含むものである。 別の好ましい部分集合は、好ましいR8 f基がCOF基またはSO2F基も含むも のである。上記構造を有する化合物の幾つかについて、屈折率および吸光度のデ ータを、下表1に示す。 多数の有望なハロアクリレート類が、標的波長領域で、許容できる低い吸光度 を有することが表1のデータからわかる。加えて、特に、小数点以下第3位まで 正確な屈折率を予測することが必要なことを考慮すると、ホモポリマー屈折率計 算値(W.Groh and A.Zimmermann,Macromolecules,24,(December,1991),p .6660)から、観測される屈折率を予想できないことが、これらのデータからわ かる。 前述の通り、本発明のハロゲン化アクリレート類は、重合させることが比較的 容易である。大抵のアクリレート類と同様、本発明のハロゲン化アクリレート類 は、多くの場合、さほど厳密ではない条件で遊離基重合できる。言い換えれば、 通常、アクリレート重合を実施する領域から酸素を排除しなければならないが、 他の物質(たとえば、水)をそのように排除する必要はない。 大抵のアクリレート類の場合と同様、熱または光によって、しかし、場合に応 じて、好ましくは、それぞれ熱開始剤または光開始剤の存在下で、本発明のハロ ゲン化アクリレート類の遊離基重合を開始することができる。これらの2つのタ イプの開始のうち、光開始、特に、UVタイプの光開始が好ましい。開始剤を選 択する際に、前述の光学的損失目標について考察すべきである。たとえば、ある 特定のUV開始剤は、赤外波長付近で吸収性が高い。関心事の波長で特に吸収性 が高くないことが判明している1つのUV開始剤は、2,2−ジエトキシアセト フェン、Ph−C(O)CH(OCH2CH32(式中、Phはフェニルである、 以後、DEAPと呼ぶ)である。 先に検討した合成の詳細と同様、溶剤(類)、温度、圧力、および他の重合条件 の選択は、当業者が持っている技術レベルの範囲内である。それにも関わらず、 同様の重合に関するさらなる詳細が、S.R.Sandler and W.Karo in Polymer S yntheses,Vol.1,2nd Ed.,Ch. 10(pp 317-376)Academic Press,Inc.,New York(1992)に記載されている。 場合に応じて、本発明のハロゲン化アクリレートポリマーは架橋していてもよ い。アクリレートポリマーの架橋によって実現される物理的性質の変化としては 、Tg上昇、強さ増強、溶剤または他の低分子に曝露したときの膨潤減少、およ び可撓性低下などがある。これらは全て、本発明のアクリレートから調製される 光学分枝成分の「Bellcore Specifications」必要条件 を達成するのに非常に望ましい。代表的なアクリレート架橋剤は、アクリレート 官能基内のC−H結合のほかにもC−H結合を有し、重要な1260〜1360 nmおよび1480〜1580nmの波長領域における吸光度に悪影響を及ぼす 恐れがある(前出)。したがって、分子中にC−H結合が少ない、好ましくは、ア クリロイル基内およびポリオール部分のα−炭素原子上のみにCH結合がある、 さらに好ましくは、C−H結合をアクリレート基のもののみに限定した(すなわ ち、分子内に他のC−H結合がない)多官能価アクリレート架橋剤が必要である 。光学機器の場合、架橋剤は比較的少ない成分で存在してもよく、そういうもの であるため、より高い水素含有量が容認される。ペルハロゲン化芳香族ポリオー ルから調製されるアクリレート類はこの基準に合う。これらの多官能価アクリレ ートの具体例としては、テトラフルオロヒドロキノンジアクリレート(XX)、テト ラフルオロレゾルシノールジアクリレート(XXI)、およびオクタフルオロ−4, 4'−ビフェノールジアクリレート(XXII)などがある。その他のハロゲン化( 塩化または臭素化)芳香族ポリオールのアクリル酸エステルも、本発明の架橋剤 として有用である。本明細書に記載のアクリレート架橋剤の代わりに、対応する 多官能価同族メタクリレート架橋剤を使用してもよい。 多数の臭素化芳香族ポリオール類は、容易に購入することができるか、または 、当技術分野で周知の通り、たとえば、臭素と芳香族ポリオールとの反応によっ て合成することができる。トリエチルアミンのような塩基の存在下で、臭素化芳 香族ポリオールを、たとえば塩化アクリロイルと反応させると、所望の臭素化芳 香族ポリオール類のアクリル酸エステルが得られる。アクリレート化ペルハロゲ ン化芳香族ポリオールの具体例としては、テトラクロロヒドロキノンジアクリレ ート、テトラブロモカテコールジアクリレート(XXIII)、テトラクロロカテコー ルジアクリレート、テトラブロモレゾルシノールジアクリレート、テトラクロロ レゾルシノールジアクリレート、トリブロモフロログルシノールトリアクリレー ト(XXIV)、トリブロモピロガロールトリアクリレート(XXV)、およびトリブロモ −1,2,4−ベンゼントリオールトリアクリレート(XXVI)。 トリブロモレゾルシノールジアクリレートおよびトリクロロレゾルシノールジ アクリレートも架橋剤として有用であり得る。両者は、水素原子数がさほど重要 でない光学機器に有用と思われる。 非芳香族アクリル系脂肪族ハロゲン化ポリオールポリアクリレート類も、本発 明における架橋剤として有用である。ポリアクリレート類は、たとえば、ペルハ ロゲン化ポリオールとハロゲン化アクリロイル、好ましくは塩化アクリロイルと の反応によって調製することができる。ペルハロゲン化ポリオールは、既知のフ ッ素化方法、たとえば、直接フッ素化によって、脂肪族炭化水素−ポリオール類 またはハロゲン化した、好ましくは塩素化した、脂肪族ポリオールを過フッ素化 することにより、調製することが可能である。 環状脂肪族ハロゲン化ポリオールポリアクリレート類は、一般式R9 f(CR18 fOC(O)CH=CH2qで表すことができ、式中、R18はHまたはFであっ てもよく、Rfは、前述の通りであり、qは2以上、好ましくは2〜6、さらに 好ましくは2〜4の整数であってもよく、R9 fは、好ましくは、エチル的炭素− 炭素不飽和または他の炭素−炭素不飽和を全く含まず、少なくとも1個の炭素原 子を有し、場合に応じて50個まで、好ましくは10個までの非炭素原子、たと えば、酸素、窒素、およびイオウを脂肪族鎖内に含んでもよい、アクリル系脂肪 族ハロゲン化基である。R9 fは、R9 f鎖内の原子総数(すなわち、炭素原子と結 合している酸素原子、窒素原子またはイオウ原子の組み合せ)が150まで、好 ましくは50まで、さらに好ましくは25まで、最も好ましくは20以下になる ように、オリゴマーポリエーテル、オリゴマーポリアミン、オリゴマーポリチオ ールまたはポリエーテルアミンを含んでもよい。R9 f基を構成するハロゲン原子 は、フッ素、塩素または臭素であってもよく、好ましくはフッ素または塩素であ り、さらに好ましくはフッ素と塩素の組み合せであり、最も好ましくは全くフッ 素のみである。 代表的なアクリル系脂肪族ハロゲン化ポリオールポリアクリレートは、下記の フッ素化アクリレート類の式: CF3CH(OC(O)CH=CH2)CF2O(CF24OCF2CH(OC(O )CH=CH2)CF3 XXVII CF3CF(OC(O)CH=CH2)CF2OCF2CF(OC(O)CH=CH2 )CF2OCF2CF(OC(O)CH=CH2)CF3 XXVIII で表すことができる。 本発明のハロゲン化アクリレート類は、ポリマーの屈折率および光学的損失を 注意深く管理しなければならないポリマー類の調製に有用である。このモノマー から調製されるポリマーおよびコポリマーは、光学機器、たとえば、スプリッタ ー、カプラー、光ガイド、および導波管の製造に使用される。さらに、本発明の (コ)ポリマーは、光学素子、たとえば、レンズ、鏡、光ファイバー、光ガイド 、および導波管をつなぐための接着剤および屈折率が釣り合う化合物として使用 される。本発明の(コ)ポリマーは、さらに、光学機器、たとえば、上に名前を 挙げたものならびに光ファイバー用の被覆材および/または保護材として使用さ れる。 前述の有用性に加えて、本発明のモノマーおよびポリマーは、様々な用途、た とえば、難燃剤、保護用塗料、および接着剤に有用である。臭素化芳香族ポリオ ールのアクリル酸エステルは、架橋および/または耐燃性を必要とするアクリレ ート系の屈折率を高めるのに有用である。 下記の実施例によって本発明の目的および利点をさらに説明する。本発明を不 当に制限するために、これらの実施例に記載の個々の材料およびその量、ならび に他の条件および詳細を使用してはならない。 実施例 特に記載がない限り、全ての材料は、Aldrich Chemical C O.(Milwaukee,WI)から市販されている。「室温」または「環境 温」は、約21℃を意味する。合成された 全ての化学構造を、分光分析で確認した。試験方法 ガラス転移温度(Tg) 重合可能なモノマー(類)の総重量を基準にして0.2〜0.5重量%の光開 始剤、好ましくはPhC(O)CH(OCH2CH32(DEAP)を添加した ポリマーフィルムから液化モノマー(またはモノマー混合物)を調製し、注入器 濾過し、脱酸素し、2枚のケイ素処理ポリエチレンテレフタレート(PET)剥 離ライナーの間に入れ、Oriel 50ワット水銀アークランプ(Oriel Corp.,Stratford,CT)またはSylvania Blac klight蛍光灯(Sylvania 350 BL bulb,Siemens Corp./Osram Sylvania In c.,Danvers,CT)からの紫外線に約23℃で30〜60分間曝露した。このポリ マーフィルムを、60〜70℃で約30分加熱し、次いで、確実に完全に硬化さ せるために、オーブン内で、120℃で数時間焼成した。剥離ライナーを外し、 105℃の強制空気炉内で少なくとも4時間、しかし10時間以下、フィルムを 乾燥させた。示差走査熱量測定法でPerkin−Elmer 7−Serie s Thermal Analysis System(Perkin−Elm er Corp.,Norwalk,CT)と−50〜200℃の通常の温度範囲 を使用して、各試料のガラス転移温度(Tg)を測定した。20℃/分の傾斜を 使用したこと以外はASTMプロトコールE 1356−91に準拠して、Tg 値を決定した。通常の範囲で転位を確認できなかった場合、必要に応じて温度範 囲を拡大した。加熱および冷却を2巡した後、測定を行った。内挿した転移の勾 配の導関数がゼロに等しい 点の中間測定値としてTgを記録した。 屈折率(nλ) 必要とする波長nλ(一般に、1300nmで8mW連続波レーザーダイオー ド)の光を伝送することができる光ファイバーを液体モノマーまたはモノマーの 混合物中に挿入し、ポリマーを得るために上述の通りにモノマーを重合し、繊維 と試料との界面からの逆反射の強度を測定することによって屈折率を測定した。 これを、調査波長における屈折率が判っている物質(水)に同じ繊維を浸漬した 時の逆反射の強度と比較した。繊維そのものの屈折率の値を使用して、調査した 物質の屈折率を算出した。先ず固形物質を溶融し、繊維を挿入した。測定の感度 を上げるために、矩形波発生機器を用いて関数発生機器(HP 8013A Pulse Gener ator,Hewlett Packard Instruments,Palo Alto,CA)からの入射光の強さを調 節し、固定式検出機器(Stanford Research Systems Model SR510 Lock-In Ampl ifier,Stanford Research Systems Inc.,Sunnyvale,CA)を使用して検知した 信号を分析すると、同じ矩形波基準信号が得られた。屈折率測定は、±0.00 15まで再現可能であった。 吸光度 試料の重合円柱状プラグに対して吸光度の測定を実施した。このプラグは、一 般に、直径0.5cm、高さ1cmであった。液化モノマーに0.2重量%のD EAPを加え、濾過し、脱酸素し、重合する前にプラスチック製の型に入れた。 UVランプ(一般に、Oriel Model 6281)に30分間曝露し、 続いて、重合反応を完了するために、UV光下、60〜80℃でさらに30分〜 数時間熱アニーリングすることによって重合を行った。積分球を備 えたUV分光光度計(Model UV-3101PC,Shimadzu Scientific Instruments,In c.,Columbia,MD)を使用して、プラグの吸光度を測定した。プラグ表面からの 反射および散乱による調査光強度の損失について補正するために、吸収性損失と して測定される、基線吸収(1050〜1070nmで記録された損失)を全ス ペクトルから減算した。 実施例1: ヘプタフルオロナフチルアクリレート(化合物V) オクタフルオロナフタレン(PCR Inc.Gainesville,FL )25g、KOH 12g、および第三級ブチルアルコール100mLの混合物 を約3.5時間還流した。水を加え、反応混合物から第三級ブチルアルコールを 蒸留した。フラスコに残っている残留物をHClで酸性化し、ジクロロメタン7 5mLで水性混合物を3回抽出した。合わせた抽出物を蒸留水150mLで2回 洗浄し、MgSO4で乾燥させ、回転蒸発させて半晶質の固体を生成した。熱ヘ キサンからの再結晶で、ヘプタフルオロ−2−ナフトール(収率72%)18gが 僅かに黄褐色の結晶として得られた。 アセトニトリル150mL中にヘプタフルオロ−2−ナフトール15gを溶解 し、0℃に冷却してから、トリエチルアミン12mLおよび塩化アクリロイル7 mLを注入器で徐々に逐次的に加えた。その結果、薄い色の沈殿が生じた。反応 混合物を0℃で約2時間および室温で約2時間攪拌し、次いで氷上に注ぎ、室温 まで温め、ジクロロメタン40mLで3回抽出した。合わせた抽出物を蒸留水1 00mLで2回洗浄し、MgSO4で乾燥させ、回転蒸発させて赤橙色の油を生 成した。減圧蒸留(75〜78℃、67Pa)で2−アクリロイルオキシヘプタ フルオロナフタレン(化合物V)16. 3gが無色の液体として得られた(収率90%)。下記の実施例13に記載の通り にアクリレートから調製したホモポリマーは、1.523という屈折率n1.31お よび平均abs/cm 0.006(1260〜1360nm)および平均abs/cm 0.12(1480〜1580nm)を有していた。 実施例2: 1−ペンタフルオロフェニル−1−ペンタクロロフェニル−1−アクリロイルオ キシヘプタフルオロエチルエーテル(化合物IV) ヘキサクロロベンゼン(35g)を−40℃の無水エチルエーテル160mL 中でスラリーにした。n−ブチルリチウム(54.1mL)の2.5Mヘキサン 溶液を加え、反応混合物を−40℃で30分間攪拌した。ペルフルオロ−2−エ トキシアセチルフッ化物(40g、純度72%、米国特許第5,326,919 号(参照により本明細書に援用される)の実施例1に記載の方法で2−エトキシ エチルアセテートから調製される、)を−40℃の反応混合物に加え、次いでこ れを徐々に室温まで温めた。この反応混合物を冷5%HCl水200mLで失活 させた。水性混合物をエチルエーテルで抽出し、抽出物をMgSO4で乾燥させ 、回転蒸発させると、ペンタクロロフェニルペルフルオロエトキシメチルケトン が得られた(硬化収率49%)。15cmのVigreuxカラムを使用して減圧 蒸留(105〜109℃、240Pa)すると、無色の液体19.7gが生じ、 静置すると徐々に結晶した。 マグネシウム金属旋削(J.T.Baker Inc.;Phillipsb urg,NJ)約2.1gを、窒素パージ下で加熱することにより乾燥させ、冷 却し、窒素雰囲気で無水エチルエー テル50mLに懸濁した。クロロペンタフルオロベンゼン8.4とジブロモエタ ン8.1gとの混合物を滴状で懸濁液に加えた。この反応混合物を、氷浴中、3 0℃より低い温度で95分間攪拌した。エチルエーテル20mLに溶解したペン タクロロフェニルペルフルオロエトキシメチルケトン(19.4g)を加え、エ チルエーテルの約半分を、反応フラスコから蒸留させ。無水2−メトキシエチル エーテル(50mL)を加え、反応混合物を75℃に1時間加熱した。10%H Cl水150mLで反応を失活させ、ジクロロメタンで抽出し、抽出物をMgS O4で乾燥させ、回転蒸発させると油が得られた。5×35cmのシリカゲルカ ラム(230〜400メッシュ、60Å)を用いたクロマトグラフィで、溶出溶 剤として4:1ヘキサン:トルエンを使用すると、純度99.9%の1−ペンタ フルオロフェニル(1−ペンタクロロフェニル)(2−ペンタフルオロエトキシ) ジフルオロエタノール15.1g(収率61%)が無色硬質ワックスとして得ら れた。 ジクロロメタン150mLに溶解した1−ペンタフルオロフェニル(1−ペン タクロロフェニル)(2−ペンタフルオロエトキシ)ジフルオロエタノールの試料 14.8を、乾燥窒素雰囲気で5℃に冷却した。塩化アクリロイル(2.1mL )を加え、続いて、乾燥した蒸留トリエチルアミン(3.6mL、J.T.Ba ker)を滴状で加えた。この反応混合物を90分間還流し、室温まで冷却し、 14時間攪拌し、水250mLで失活させた。有機層を回収し、回転蒸発させる と黄色の油が得られた。5×40cmのシリカゲルカラム(230〜400メッ シュ、60Å)を用いたクロマトグラフィで、溶出溶剤として8:1ヘキサン− 酢酸エチルを使用すると、1−ペンタフルオロフェニル−1−ペンタクロロフェ ニル−1−アクリロイルオキシヘプタフルオロ−エチルエーテル(化合物IV) 12.9g(収率80%)が無色液体として得られた。 実施例3: 1−アクリロイルオキシ−1,1−ビス(ペンタフルオロフェニル)−2−(2 −ペンタフルオロエトキシテトラフルオロエトキシ)ジフルオロエタン(化合物 X) マグネシウム金属旋削約9.7gを、窒素パージ下で加熱することによって乾 燥させ、冷却し、乾燥窒素雰囲気で無水エチルエーテル250mLに懸濁した。 クロロペンタフルオロベンゼン40.5gとジブロモエタン37.6gとの混合 物を懸濁液に滴状で加え、この反応混合物を、氷浴中、30℃未満で1時間攪拌 した。先に援用した米国特許第第5,326,919号の実施例1に記載の通り に、ジ(エチレングリコール)エチルエーテルアセテートの直接フッ素化によっ て調製した、ペルフルオロ−2−(2−エトキシエトキシ)アセチルフッ化物約 34.8gを滴状で加え、この反応混合物を室温で18時間攪拌した。希HCl 水で反応を失活させ、ジクロロメタンで抽出した。MgSO4で乾燥後、回転蒸 発で溶剤を除去し、残留物を減圧蒸留すると(136〜138℃、1330Pa) 、1,1−ビス(ペンタフルオロフェニル)−2−(2−ペンタフルオロエトキ シテトラフルオロエトキシ)ジフルオロエタノール44.2g(収率36%)が 淡黄色の液体として得られた。 ジクロロメタン50mLに溶解した1,1−ビス(ペンタフルオロフェニル) −2−(2−ペンタフルオロエトキシ−テトラフルオロエトキシ)ジフルオロエ タノールの試料15.4gを、乾燥窒素雰囲気で、5℃まで冷却した。塩化アク リロイル(2.05mL)を加え、続いて、乾燥した蒸留トリエチルアミン3. 5mLを滴状 で加えた。この反応混合物を1時間還流させ、さらに塩化アクリロイル0.35 mLおよびトリエチルアミン0.35mLを加えた。さらに1時間還流させた後 、水で反応を失活させ、有機層を回収し、回転蒸発させると淡黄色の油が得られ た。5×40cmのシリカゲルカラム(230〜400メッシュ、60Å)を用 いたクロマトグラフィで、溶出溶剤として12:1ヘキサン−酢酸エチルを使用 すると、1−アクリロイルオキシ−1,1−ビス(ペンタフルオロフェニル)− 2−(2−ペンタフルオロエトキシテトラフルオロエトキシ)ジフルオロエタン (化合物X)14.4g(収率88%)が無色の液体として得られた。 実施例4: 5−ペンタフルオロフェノキシ−3,4,6−トリフルオロ−2−トリフルオロ メチルフェニルアクリレート(化合物VII) ペンタフルオロフェノール98.4g、サッカリンナトリウム0.1g、および ヘキサメチルジシラザンの混合物120mLを、最初の活発な反応の後、73℃ で17時間攪拌した。15cmのVigreuxカラムを使用して160〜61 ℃で蒸留すると、119.3g(87%)のペンタフルオロフェノキシトリメチ ルシランC65OSi(CH33が得られた。 ペンタフルオロフェノキシトリメチルシランの試料56.2gを、窒素下、還 流で攪拌しながら、オクタフルオロトルエン50.0g、無水CsF(Acros Organics:Pittsburgh,Pa)3.0gおよび無水アセト ニトリル100mLと混合した。反応をGLCで4日間追跡し、ヘキサメチルジ シラザン3.4gをさらに加え、微量のペンタフルオロフェノールをシリル誘導 体に再 変換した。この混合を水中で失活させ、ジエチルエーテルで抽出し、MgSO4 で乾燥させ、回転蒸発器で濃縮した。油性の残留物を蒸留させると(80〜10 0℃、107Pa)74.7g(収率88%)の4−トリフルオロメチルノナフ ルオロジフェニルエーテル、C65OC64−4〜CF3、および少量のその位 置異性体が得られた。 前節の生成物全部を、t−ブタノール250mLに溶解した85%KOH 1 4.7gと混合し、この混合物を17時間還流させた。反応混合物を希HCl水 で失活させ、CH2Cl2で抽出し、MgSO4で乾燥させ、この抽出物を回転蒸 発器で濃縮した。生成物を減圧蒸留すると(97〜120℃、40Pa)、2−ヒ ドロキシ−4−ペンタフルオロフェノキシヘキサフルオロトルエンの異性体の混 合物47.8g(64%)が得られた。 異性体混合物(47.8g)を、冷塩化メチレン200mLに溶解した塩化ア クリロイル12.5mLと混合し、滴状トリエチルアミン20mLで処理した。 この混合物を17時間を攪拌し、濾過し、濾液を回転蒸発器で濃縮した。残留物 をエチルエーテルで抽出し、抽出物を濾過し、濃縮し、残留物を、シリカゲル約 450cm3を用いたフラッシュクロマトグラフィに供した。ヘキサン2000 mLで溶出するとアクリロイルオキシ−4−ペンタフルオロフェノキシヘキサフ ルオロトルエンの異性体40.7g(収率75%)が無色液体として得られた。19 F−NMR分析に基づけば、主異性体は2−アクリロイルオキシ−4−ペンタ フルオロフェノキシヘキサフルオロトルエン(化合物VII)であった。 実施例5:2,4,6−トリクロロジフルオロフェニルアクリレート(化合物VI ) オーバヘッド攪拌装置を備えた2L三口丸底フラスコに、KOH120g(純 度85%)、1,3,5−トリクロロトリフルオロベンゼン(Oakwood Products,Inc.;West Columbia,SC)200g、 およびt−ブタノール600mLを入れた。この混合物を攪拌し、4時間還流し た。反応混合物からt−ブタノール約500mLを蒸留した。フラスコを室温ま で冷却し、アセトニトリル600mLを加えた。フラスコを氷浴中でさらに冷却 し、2時間かけて塩化アクリロイル138mLを滴状で加えた。この反応混合物 を0℃で1時間攪拌し、続いて室温で2時間攪拌した。次いで反応を氷水で失活 させ、希HClで酸性化し、ジクロロメタンで抽出した。抽出物を飽和重炭酸ナ トリウム水および蒸留水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、回転蒸発器 で濃縮した。粗生成物を減圧蒸留(96〜105℃、13−130Pa)すると 2,4,6−トリクロロジフルオロフェニルアクリレート219g(収率89. 7%)(化合物VI)が無色の液体として得られ、これを静置すると結晶化した。 実施例6: ブロモテトラフルオロフェニルアクリレート(化合物I) 実施例5と同様に、KOH120g、ブロモペンタフルオロベンゼン(Oak wood Products,Inc.)110mL、およびt−ブタノール50 0mLを配合した。この混合物を攪拌し、4時間還流した後、反応混合物からt −ブタノール約400mLを蒸留した。フラスコを室温まで冷却し、アセトニト リル500mLを加えた。フラスコを氷浴中でさらに冷却し、1時間かけて塩化 アクリロイル100mLを滴状で加えた。反応混合物を0℃で1時間、続いて室 温で16時間攪拌した後、氷水で失活させ、希HClで酸 性化し、ジクロロメタンで抽出した。抽出物を飽和重炭酸ナトリウム水および蒸 留水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、回転蒸発器で濃縮した。粗生成 物を減圧蒸留(98〜102℃、1600Pa)すると、ブロモペンタフルオロ フェニルアクリレート異性体の混合物177g(収率67%)が無色の液体が得ら れた。19F NMR分光分析で、主な異性体はp−ブロモペンタフルオロフェニ ルアクリレート(化合物I)であることが判った。 実施例7: 1−アクリロイルオキシ−1−ペンタフルオロフェニルペルフルオロシクロヘキ サン(化合物XI) 窒素雰囲気で、ドライエーテル200mLに溶解したブロモペンタフルオロベ ンゼン60gを、安定した還流を維持する速度で、マグネシウム6.32gに加 えた。この反応混合物をさらに1時間攪拌した。ペルフルオロシクロヘキサノン (たとえば米国特許第3,321,515号、実施例65〜68に記載の通りに 調製した)(67.5g)を一度に加え、反応混合物を約16時間攪拌した。この 反応混合物を10%HCl 200mLで失活させ、CH2Cl2150mLで2 回抽出した。CH2Cl2層を乾燥させ(MgSO4)、回転蒸発して、油を生成し た。減圧蒸留(82℃、80Pa)すると、1−ペンタフルオロフェニルペルフ ルオロシクロヘキサノール74.5g(収率70%)が無色の液体として得られ た。 窒素雰囲気で、ドライエーテル100mLに溶解した1−ペンタフルオロフェ ニルペルフルオロシクロヘキサノール21.69gの氷冷溶液に、塩化アクリロ イル4.63mLを注入器で加えた。トリエチルアミンをCaH2により蒸留し 、7.9mL(56.3mmol)を注入器で加えた。この反応混合物を氷浴中で30 分間攪拌し、室 温で約16時間攪拌した後、濾過し、回転蒸発させると、油性の固体が生じた。 これを、短路シリカゲルカラムを通過させ、溶離剤としてCH2Cl2を使用し、 蒸発した後、油が生じた。減圧蒸留(77〜80℃、67Pa)すると、1−ア クリロイルオキシ−1−ペンタフルオロフェニルペルフルオロシクロヘキサン( 化合物XI)15.2g(収率63%)が無色の液体として得られた。 実施例8: 1−アクリロイルオキシ−1−(3,5−ジクロロ−2,4,6−トリフルオロ フェニル)ペルフルオロシクロヘキサン(化合物XIII) 窒素雰囲気で、1,3,5−トリクロロ−2,4,6−トリフルオロベンゼン (Oakwood Products,Inc.)29.5gをドライエチルエ ーテル150mLに溶解した。この溶液をアセトン/ドライアイス浴中で−78 ℃まで冷却し、次いで、2時間にわたって、n−ブチルリチウム(ヘキサン中2 M溶液)62.7mLで処理した。攪拌を−78℃で3時間続けた。注入器でペ ルフルオロシクロヘキサノン34.8gを加え、この混合物を室温で16時間攪 拌した。反応を希HClで失活させ、エチルエーテルで抽出し、抽出物を乾燥さ せ(MgSO4)、回転蒸発させた。減圧蒸留(118〜120℃、80−110 Pa)すると、1−(3,5−ジクロロ−2,4,6−トリフルオロフェニル) ペルフルオロシクロヘキサノール37.3g(収率62%)が無色の液体として 得られた。 窒素雰囲気で、ドライエチルエーテル150mLに溶解した1−(3,5−ジ クロロ−2,4,6−トリフルオロフェニル)ペルフルオロシクロヘキサノール 20gの氷冷溶液に、塩化アクリロイル 4.43mLを注入器で加えた。トリエチルアミン(CaH2により用時蒸留し た)7.6mLを加え、氷浴中で攪拌を10分間続けた、その後、反応混合物を 室温で約18時間攪拌した。この反応混合物を濾過し、残留物を石油エーテルで 洗浄した。濾液と洗浄液を合併し、回転蒸発させて油を生成し、これを減圧蒸留 (112〜119℃、80Pa)すると、1−アクリロイル−1−(3,5−ジ クロロ−2,4,6−トリフルオロフェニル)ペルフルオロ−シクロヘキサン( 化合物XIII)12g(収率54%)が油として得られ、静置すると凝固した。 実施例9: 2−アクリロイルオキシ−1−{(2−トリフルオロメトキシテトラフルオロエト キシ)テトラ−フルオロエトキシ}−2−ペンタクロロフェニルペンタフルオロプ ロパン(化合物IX) 窒素雰囲気で、ヘキサクロロベンゼン21.4gをドライエチルエーテル20 0mLに懸濁し、反応フラスコをアセトニトリル/ドライアイス浴中で−40℃ に冷却した。n−ブチルリチウムの1.6Mヘキサン溶液(47.1mL)を注 入器で加え、反応混合物を−40℃で2時間攪拌した。下記の実施例23に記載 の方法で調製した1−{(2−トリフルオロメトキシテトラフルオロエトキシ)テ トラフルオロエトキシ}ペンタフルオロアセトンの試料35gを一度に加え、反 応混合物を室温にし、約16時間攪拌した。反応を希HCl水で失活させ、混合 物をエチルエーテルで抽出した。抽出物を乾燥させ(MgSO4)、回転蒸発させ て油を生成した。減圧蒸留(133〜135℃、160Pa)すると、1−{( 2−トリフルオロメトキシテトラフルオロエトキシ)テトラフルオロエトキシ} −2−ペンタクロロフェニルペンタフルオロ−2−プロパノール10 g(収率18%)が無色の液体として得られた。 窒素雰囲気で、ドライエチルエーテル100mLに溶解した上記ペルフルオロ アルコール8.12gの氷冷溶液に、塩化アクリロイル1.03mLを注入器で 加えた。トリエチルアミン(1.8mL、CaH2により蒸留)を注入器で加え 、この反応混合物を室温で約16時間攪拌した。反応混合物を濾過し、回転蒸発 させて油性の固体を生成した。この油性の固体を石油エーテルで抽出し、抽出物 を粘性の油になるまで濃縮した。この油を減圧蒸留(140〜143℃、120 Pa)すると、2−アクリロイルオキシ−1−{(2−トリフルオロメトキシテト ラフルオロエトキシ)テトラフルオロ−エトキシ}−2−ペンタクロロフェニル ペンタフルオロプロパン(化合物IX)5.5g(収率63%)が無色の油とし て得られた。 実施例10: アクリロイルオキシクロロオクタフルオロジフェニルエーテル(異性体の混合物 ) ペンタフルオロフェノール4.00g、クロロペンタフルオロベンゼン4.0 0g、18−クラウン−6エーテル0.12g、粉末の85%KOH 1.4g 、およびジグリム15mLの混合物を130℃で18時間攪拌した。冷却した混 合物を水で洗浄し、塩化メチレンで抽出し、抽出物を回転蒸発させると、粘着性 の固体4.6gが生じた。数回の濃縮残留物を合併して減圧蒸留(85〜95℃ 、33Pa)すると、58〜63℃で溶解する固体の生成物23.6を生じた。 GC/MSによる分析で、この固体は2つのクロロノナフルオロジフェニルエー テル異性体の混合物であることが判った。 このクロロノナフルオロジフェニルエーテル(23.4g)をt−ブタノール 150mLに溶解した85%KOH8.4gと混合し、 この混合物を17時間還流させた。反応混合物を希HClで失活させ、CH2C l2で抽出し、MgSO4で乾燥させ、回転蒸発器で濃縮した。生成物を減圧蒸留 (35℃、66Pa)すると、7つのクロロヒドロキシオクタフルオロジフェニ ルエーテル異性体混合物19.6g(84%)が得られ、これを分光分析で確認 した。 このクロロヒドロキシオクタフルオロジフェニルエーテル異性体混合物を、冷 塩化メチレン250mLに溶解した塩化アクリロイル6.0mLと混合し、トリ エチルアミン10mLを滴状で加えた。この混合物を17時間攪拌し、濾過し、 濾液を回転蒸発させた。残留物(27.1g)をエチルエーテルで抽出し、抽出 物を濃縮して回転蒸発器で濃縮した。この残留物を、シリカゲル約450cm3 を用いたフラッシュクロマトグラフィに供し、ヘキサンで溶出すると、7つのク ロロ(アクリロイルオキシ)オクタフルオロジフェニルエーテルの異性体混合物 14.8g(収率65%)が無色の液体として得られ、これを分光分析で確認し た。 実施例11: 2−アクリロイルオキシ−2−ペンタフルオロフェニル−3−(1,2,2−ト リクロロ−1,2−ジフルオロエトキシ)ペンタフルオロプロパン エチルエーテル20mLに溶解したブロモペンタフルオロベンゼン12.9g の溶液1mLをマグネシウム1.3gに加えることにより、窒素雰囲気でペンタ フルオロフェニル臭化マグネシウムのエータル溶液を調製した。発熱反応が起こ り、安定した還流を維持する速度で残りのブロモペンタフルオロベンゼン溶液を 加えた。この溶液をさらに45分間攪拌した後、下記の実施例21に記載の通り に調製した1−(1,2,2−トリクロロ−1,2−ジフルオロエ トキシ)ペルフルオロアセトン(純度84%)16.7gを加え、この混合物を 室温で72時間攪拌した。10%HCl水200mLで反応を失活させ、ジクロ ロメタン150mLで抽出した。抽出物をMgSO4で乾燥させ、回転蒸発によ り油が生成するまで濃縮した。この油を減圧蒸留(75〜80℃、67Pa)す ると、2−ペンタフルオロフェニル−3−(1,2,2−トリクロロ−1,2− ジフルオロエトキシ)ペンタフルオロ−2−プロパノール14g(収率55%)が 無色の液体として得られた。 上記の通り調製したプロパノールの試料12.2gを窒素雰囲気でドライエチ ルエーテル50mLに溶解し、この溶液を氷浴中で冷却した。塩化アクリロイル (2.4mL)を注入器で加えた。次いで、CaH2により蒸留したトリエチル アミン(3.0g)を注入器で加え、反応を0℃で30分間攪拌した。氷浴を外 し、反応混合物をさらに2時間攪拌した。反応混合物を濾過し、濾液を水25m Lで2回洗浄し、MgSO4で乾燥させ、油性の固体が生成するまで回転蒸発さ せた。この固体をジクロロメタンに溶解し、シリカゲルを通して濾過し、油が生 成するまで濾液を回転蒸発させた。油を減圧蒸留(100〜105℃、67Pa )すると、2−アクリロイルオキシ−2−ペンタフルオロフェニル−3−(1, 2,2−トリクロロ−1,2−ジフルオロエトキシ)ペンタフルオロプロパン(5 .85g、収率43%)が無色の液体として得られた。 実施例12: 1,2−ビス(アクリロイルオキシ)テトラブロモベンゼン(化合物XXIII) テトラブロモカテコール(25g)をアセトニトリル250mLに溶解し、こ の溶液を氷浴中で0℃まで冷却した。トリエチルアミ ン(17mL)を加え、混合物を0℃で2時間攪拌した。注入器で塩化アクリロ イル(10mL)を滴状で加え、氷浴を外し、反応混合物を16時間攪拌した。 反応を氷水で失活させ、希HCl水で酸性化すると、クリーム色の沈殿が生じた 。この沈殿を濾過で回収し、水で洗浄した。熱メタノールからの再結晶で、1, 2−ビス(アクリロイルオキシ)テトラブロモベンゼン20.6g(収率66% )が細かい無色の針状結晶として得られた。この生成物の融点は135〜37℃ であった。 実施例13: ポリマーの調製 本発明に有用なポリマーを調製するために、液化モノマー(またはモノマ混合 物)に、重合可能なモノマー(類)の総重量を基準にして0.2〜0.5重量% の光開始剤、好ましくはPhC(O)CH(OCH2CH32(DEAP)を加 え、注入器で濾過し、脱酸素し、OrielTM 50ワット水銀アークランプま たはSylvania Blacklight蛍光灯(Sylvania 35 0BL球、Siemens Corp./Osram Sylvania In c.、Danvers,CT)からのUV線に30〜60分間曝露した。光に曝 露している間および曝露した後、許容できる程度の硬化を確実にするために、一 般に、試料をガラス転移温度より高い温度まで加熱した。赤外線ランプまたは対 流式オーブン内のいずれかで加熱を行った。 この実施例に従って調製された代表的なホモポリマーを、そのホモポリマーに 関する観測された吸光度/cm-1と共に上記表1に示す。この実施例に記載の通り に調製した、本発明の選択されたコポリマーに関する屈折率および吸光度データ を表2に示す。(各モノマ ーの構造は上記の通りである)。 表2のデータから、明らかに異なる構造を有する多数のコポリマーについて、 本質的に同じ屈折率が得られ、所望の波長範囲における低吸光度が実現できたた ことがわかる。 実施例14. 架橋コポリマー 様々な重量%の3種の異なる架橋剤、トリメチロールプロパントリアクリレー ト(TMPTA)、1,1,5,5,−テトラヒドロヘキサフルオロペンタン−1 ,5−ジオールジアクリレート(HFP ODA)、およびテトラフルオロヒドロキノンジアクリレート(TFHQDA)、 および0.2重量%の2,2−ジエトキシアセトフェノン光開始剤を含む、ペン タフルオロフェニルアクリレートのモノマー溶液を調製した。厚さ約0.05m mのポリマーフィルムを、この混合物から調製した。ポリカーボネート剥離ライ ナーの間にモノマー溶液を入れ、次いでホットプレートで80℃まで温め、ホッ トプレートの上方7.6cmに保持された2つの15ワット蛍光ブラックライト (F15T8−BLB,General Electric CO.,Sche nectady,NY)からの光を30分間照射した。各フィルム試料から約2 5mm平方を切り取り、重量を測定した。次いで、この正方形をペンタフルオロ フェニルアクリレートに15分間浸漬し、イソプロパノールですすぎ、窒素ガス 蒸気で10秒間送風乾燥し、重量を測定した。ペンタフルオロフェニルアクリレ ートモノマーに浸漬したときの重量増加を、ポリマーフィルムの膨潤量の測定値 と考えた。結果を表3Aに示す各記載は、少なくとも2回の別々の測定の平均を 表す。 表3のデータから、フッ素化架橋剤、特にテトラフルオロヒドロキノンジアク リレートは、フッ素化アクリレートモノマーと接触して置かれたとき、重合した フッ素化アクリレート組成物の膨潤の減少に有用なことがわかる。膨潤の減少は 、ポリマーの寸法の安定性の向上と関連していた。 同様の方式で、ペンタフルオロフェニルアクリレートと(ペルフルオロシクロ ヘキシル)アクリレート(86/14重量%)との混合物を使用して、2種の架 橋剤、TMPTAおよびFPEGDAを別々に評価した。FPEGDAは、米国 特許第5,384,374号の通りに、ポリ(エチレングリコール)(平均数分 子量〜600)の酢酸エステルの直接フッ素化、メタノール分解、およびNaB H4による還元によって調製されたジオールのアクリル化によって作られたCH2 =CHCOOCH2(CF2OCF2nCH2OCOCH=CH2(nは〜6〜12 )を指す。FPEGDAは高分子体積であるため、関心事の赤外領域における光 学的損失が非常に少なかった。上記の通り、ペンタフルオロフェニルアクリレー トによる膨潤に関して、ポリマーフィルムを試験し、表3Bにデータを示す。 実施例15: ハロアクリレート類およびそれらのホモポリマーの調製 本発明のハロゲン化アクリレート類は、塩化アクリロイルと、1) ペルハロゲン化第三級カルビノール類、2)ペルハロゲン化フェノール類、3) ペルハロゲン化ナフトール類、および4)ペルハロゲン化チオフェノール類との 反応に基づくものを含む。アクリル酸とペルハロゲン化第三級カルビノールとの エステル化に基づいた一般式XXIX: CH2=CHC(O)OCR101112 XXIX を有するハロゲン化アクリレートのホモポリマーの性質を、表4に示す。 表4に記載のハロアクリレートは、実施例2、3、7、8、9、および11に 記載の方法に従って調製した。分光分析でその構造を確認した。 表4および下記表5のデータから、構造内のハロゲン化基の選択によって本発 明のホモポリマーの屈折率を調整できることがわかる。 塩化アクリロイルとペルハロゲン化フェノールとの反応に基づいた一般式XXX :を有するハロゲン化アクリレートの性質を表5に示す。 表5に記載のハロアクリレートは、実施例4、5、6、および10に記載の方 法に従って調製した。分光分析で、その構造を確認した。本質的に前述の方式で 塩化アクリロイルとペンタフルオロチオフェノールとの反応により、式XXXIに対 応するペルフルオロチオアクリレートを調製した(実施例1、5、6などを参照) 。 化合物の融点は、25℃未満であり、対応するホモポリマーの屈折率(n1.31) は1.516であった。 実施例16: 1,3,5−トリブロモ−2,4−ビスアクリロイルオキシベンゼンの調製 2,4,6−トリブロモレゾルシノール10gをアセトニトリル150mLに 溶解し、この混合物を0℃まで冷却した。塩化アクリロイル(4.7mL)を加 え、この混合物をマグネティックスターラーで攪拌した。次いでトリエチルアミ ン(8.0mL)を滴状で加え、反応混合物を0℃に維持した。トリエチルアミ ンを加えると沈殿が生じた。トリエチルアミンを加えた後、反応を、0℃で1時 間、さらに室温で24時間、攪拌した。この反応混合物を濾過し、褐色がかった 油性の固体が生成するまで、濾液を回転蒸発させた。この固体を水で洗浄し、熱 ヘキサンから結晶化すると、1,3,5−トリブロモ−2,4−ビスアクリロイ ルオキシベンゼン12g(9 1%)が無色の結晶として得られた。 実施例17: トリブロモピロガロールトリアクリレート(化合物XXV)の調製 ピロガロール(10g)をジエチルエーテル150mLに溶解し、攪拌した溶液 に、臭素(ジクロロメタン50mLに12mL溶解したもの)を2時間にわたっ て滴状で加えた。このようにして得られた赤みがかった均質な溶液を、16時間 攪拌した。次いで、薄い赤褐色の半晶質固体が生成するまで、この反応混合物を 回転蒸発させた。この固体をジエチルエーテル200mLに溶解し、溶液を濾過 した。濾液にヘプタン(200mL)を加えて僅かに濁った溶液を徐々に蒸発さ せると、トリブロモピロガロール(27.7g、96%)細かい、オフホワイトの 針状結晶が生じた。 トリブロモピロガロール10gをアセトニトリル200mLに溶解し、この混 合物を0℃まで冷却した。塩化アクリロイル(8mL)を加え、混合物をマグネ ティックスターラーで攪拌した。次いで、トリエチルアミン(13mL)を滴状 で加え、反応混合物を0℃に維持した。トリエチルアミンを加えると沈殿が生じ た。トリエチルアミンを加えた後、反応を0℃で1時間、さらに室温で16時間 攪拌した。反応混合物を濾過し、黄色がかった油が生成するまで濾液を回転蒸発 させた。この油を水で洗浄し、熱ヘキサンから結晶化すると、トリブロモピロガ ロールトリアクリレート6.2g(43%)が無色の針状結晶として得られた。 実施例18: トリブロモフロログルシノールトリアクリレート(化合物XXIV)の調製 フロログルシノール二水和物(10g)をジクロロメタン150mLに懸濁し 、攪拌した懸濁液に、臭素(ジクロロメタン50mLに12mLを溶解したもの) を2.5時間にわたって滴状で加えた。懸濁したフロログルシノールは、臭素を 加えている経過中に溶解した。さらに2時間攪拌した後、2相溶液が得られた。 少量の濃密な暗赤色の水溶液から淡橙色のジクロロメタン上澄液を傾瀉した。ピ ンクがかった色の半晶質固体が生成するまでジクロロメタン溶液を回転蒸発させ た。この固体をアセトン50mLに溶解し、ヘプタン500mLを攪拌しながら 徐々に加えると、トリブロモフロログルシノールのベージュ色の結晶(18.8 g、84%)が得られた。 トリブロモフロログルシノール10gをアセトニトリル150mLに溶解し、 この混合物を0℃まで冷却した。塩化アクリロイル(8mL)を加え、混合物を マグネティックスターラーで攪拌した。次いで、トリエチルアミン(13mL) を滴状で加え、反応混合物を0℃に維持した。トリエチルアミンを加えると沈殿 が生じた。トリエチルアミンを加えた後、反応混合物を0℃で1時間、さらに室 温で2時間、攪拌した。反応混合物を氷水に注ぎ込むと、クリーム色の半晶質沈 殿が生じた。この沈殿を濾過で回収し、水で洗浄し、風乾した。この固体を熱ヘ プタンから結晶化すると、トリブロモフロログルシノールトリアクリレート6. 1g(42%)がオフホワイトの針状結晶として得られた。 実施例19: 炭化水素アクリレート類の屈折率を改変するための臭素化架橋剤の使用 テトラブロモカテコールジアクリレート(実施例12)(1.0019g)を、 フェノキシエチルアクリレート(PEA)(CPS C hemical Co.,Old Bridge,NJ)3.9905gに溶解し て、ジアクリレート架橋剤を約20重量%含有する溶液を作った。トリブロモフ ロログルシノールトリアクリレート(実施例18)(0.4995g)を、PEA 2.0120gに溶解して、トリアクリレート架橋剤を約20重量%含有する溶 液を作った。この溶液および純粋なPEAの試料にDEAP光開始剤(0.2重 量%)を加えた。これらの3種類の試料の一部を重合させ、ポリマーの屈折率を 上述の通りに測定した。重合したPEAは、1.31nmで屈折率1.545を示 した。重合したPEA/20重量%テトラブロモカテコールジアクリレートは、 1.31nmで屈折率1.561を示した。重合したPEA/20重量%トリブ ロモフロログルシノールトリアクリレートは、1.31nmで屈折率1.555 を示した。PEAの屈折率測定値および臭素化架橋剤の密度計算値を使用して( 当技術分野で周知の方法で)、臭素化架橋剤から誘導されたホモポリマーの屈折 率を算出した。この方法で、重合したテトラブロモカテコールジアクリレートの 1.31nmにおける屈折率は1.693であり、重合したトリブロモフロログ ルシノールトリアクリレートの1.31nmにおける屈折率は1.628である と算出された。この実施例から、臭素化架橋剤を使用してアクリレートモノマー を架橋することができ、且つ臭素化架橋剤は、結果として得られるポリマーの屈 折率を高めるのに有効なことがわかる。 実施例20: 炭化水素アクリレートのガラス転移温度(Tg)を改変するための臭素化架橋剤 の使用 テトラブロモカテコールジアクリレート(実施例12)(0.5084g)を、 イソボルニルアクリレート(IBA)(San Est hers Corp.,NY)4.5006gに溶解して、ジアクリレート架橋剤 約10重量%を含む溶液を生成した。トリブロモフロログルシノールトリアクリ レート(実施例18)(0.5051g)を、IBA4.4952gに溶解してト リアクリレート架橋剤約10重量%を含む溶液を生成した。この溶液および純粋 なIBAの試料にDEAP光開始剤(0.2重量%)を加えた。これらの3種の 試料の一部を重合させて、ポリマーのTgを上記の通りに測定した。重合したI BAのTgは62.5℃であった。10重量%テトラブロモカテコールジアクリ レートと共重合したIBAのTgは98.5℃であった。10重量%トリブロモ フロログルシノールトリアクリレートと共重合したIBAのTgは、96℃であ った。この実施例から、臭素化架橋剤は、アクリレートモノマーの架橋に使用で きること、および臭素化架橋剤は、結果として生じるポリマーのガラス転移温度 を上昇させるのに有効であることがわかる。 実施例21: 1−(1,2,2−トリクロロ−1,2−ジフルオロエトキシ)ペルフルオロア セトン トリクロロエタノール339g、プロピレンオキシド291g、およびドライ トリエチルアミン17.7gの混合物を、1リットル丸底フラスコ内、23℃で 4日間攪拌した後、2×400mLの10%HCl水および1×400mLの飽 和NaCl溶液で洗浄した。残存する有機溶液を塩化メチレン200mLで希釈 し、MgSO4で乾燥させた。濾過した溶液を、僅かに過剰なトリフルオロ無水 酢酸で処理し、その後。溶剤を除去し、残留物を66℃且つ20Paで蒸留する と、対応するトリフルオロメチルアセテートが生成した。このアセテートをペル フルオロn−メチルモルホリン(PNMM, 3M Company,St.Paul,MN)中に回収し、先に援用した米国 特許第5,236,919号の実施例1に記載の通りに直接フッ素化に供した。 BF3/MeOHを加えることにより、フッ素化されたエステルを対応するメチ ルヘミケタールに変換し、蒸留濃H2SO4による蒸留で、このへミケタールを記 載のケトンに変換した。IRスペクトルおよび19F NMRスペクトルで、この ケトンの構造を確認した。 実施例22: 2−アクリロイルオキシ−2−ペンタフルオロフェニルペルフルオロオクタン( 化合物VIII) C65Cl 20.2g、Mg4.8gおよびジエチルエーテル100mLか ら、ペンタフルオロフェニル塩化マグネシウムのエータル溶液を調製した(Br C24Brで開始した後発熱反応)。ドライアイスコンデンサーを取り付け、ペ ルフルオロオクタノン41.6g(米国特許第5,236,919号、実施例1 (参照により本明細書に援用する)に記載の方法に従って調製)を、この溶液に 直接導入した。この反応混合物を一晩攪拌し、次いで、希HCl水で処理し、7 8℃/67Paで蒸留すると、所望の2−ペンタフルオロフェニルペルフルオロ オクタン−2−オール45gが得られた。このアルコール29gと、ジエチルエ ーテル300mLに溶解した塩化アクリロイル4.5mLとの混合物を、0℃で 、トリエチルアミン5.05gで処理し、攪拌しながら23℃まで一晩温めた。 この反応混合物を水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、溶剤をストリッピングし た。シリカゲルカラム(CH2Cl2/C614、1/3)で精製し、85℃/1 .0Paで蒸留すると、無色の液体アクリレート21gが得られ、これを分光分 析で確認した。 実施例23 1−{(2−トリフルオロメトキシテトラフルオロエトキシ)テトラフルオロエト キシ}ペンタフルオロアセトン CF3OCF2CF2OCF2CF2OCF2−CO−CF3 2−(2−メトキシエトキシ)エタノール(Methyl CarbitolTM )300g、プロピレンオキシド174g、用時蒸留したトリエチルアミン1 7mL、およびAdogenTM 464相移動触媒1gの混合物をガラス反応器 内に密閉し、この混合物を4日間攪拌させておき、次いで、55℃に10時間加 熱した。ガスクロマトグラフィ(GC)で、77%が所望の生成物に変換され、 出発アルコール7.5%およびより高級の同族体15%が含まれていた。この反 応混合物をCH2Cl2500mLで希釈し、その後、氷浴で冷却しながら、攪拌 した混合物に塩化アセチル250mLを滴状で加えた。有機相をH2O 700 mLおよび飽和NaCl溶液750mLで洗浄した。回転蒸発後、真空下で残留 物を蒸留すると(115〜135℃/120Pa)、純度85%の所望するポリエ ーテルアセテート留出物247gが得られた。このアセテートを直接フッ素化し て粗生成物を生成し、これを過剰のメタノールで処理すると、メチルヘミケター ル(CF3OCF2CF2OCF2CF2OCF2〜C(OH)(OCH3)CF3)が 生じた。このヘミケタールを蒸留で分離し(245.1g)、次いで、濃H2SO4 250mLにより蒸留した。99〜106℃(129.1g)の分画は、GC で所望のケトンを91.6%含んでいた。IRおよびフッ素NMRで、この物質 を特性化した。 実施例24 2,2,2−トリクロロ−1−(クロロ(ジフルオロ)メチル)−1−((2− クロロ−1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)(ジフルオロ)メチルアク リレート(化合物XVII) Zeifman et.al.,Izv.Akad.Nauk,Ser.Khim,2,464-468(1992)による方 法Bとして記載されているものと同様の方式で、実施例23に記載の方式でクロ ロエタノールおよびエピクロロヒドリンから合成したフルオロクロロケトンCl CF2CF2OCF2−CO−CF2Cl 31.5gを、予め乾燥させて、ヘキサ メチルホスホラミド100mLに溶解したトリクロロ酢酸32.7gが入ってい る反応容器に、23℃で加えた。さらなるCO2放出が認められなくなるまで、 この溶液を60℃に温め、次いで、23℃で14時間攪拌した。この混合物を、 10%HCl溶液200mLで失活させ、有機層をエチルエーテル100mLに 抽出した。エーテル分画を3×100mLの希HCl溶液で洗浄し、MgSO4 で乾燥させ、回転蒸発で蒸発させた。残留物(42.6g)を蒸留して(58〜 62℃/173Pa)カルビノール7.7g(18%)を生じた。この物質を第 2回の実行で得られたもの(6.3g)と合併し、合併したカルビノール(13 .1g)をCH2Cl250mLに溶解し、氷浴で冷却しながら、これに塩化アク リロイル3.8mLを加えた。乾燥したトリエチルアミン4.8gを、攪拌しな がら滴状で加え、全混合物を23℃まで温めた。この混合物を飽和NaCl溶液 で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、溶剤をストリッピングした後、カラ ムクロマトグラフィ(シリカゲル、230〜400メッシュ、60Å)で、ヘキ サン:酢酸エチル(8:1容量)を使用して、精製した。無色透明なアクリレー ト13gが単離された。プロトンNMR、フッ素NMRおよびGC/MSで、そ の構造を確認した。無色透明の液体を重合すると、n1.31=1.443を有する 透明 な固体ホモポリマーが得られた。 実施例25 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−デカフルオロ−1−(トリクロロメ チル)−1−シクロヘキサノール(化合物XVIII) 予め乾燥させて、ヘキサメチルホスホラミド113mLが入っている反応容器 内で、ペルフルオロシクロヘキサノン30gとトリクロロ酢酸31.7gとの溶 液を攪拌した。ドライアイス/アセトン浴中で、この混合物を−10℃まで冷却 した。ケトンの添加前および添加中に、僅かなガス放出が確認された。攪拌した 乳白色の反応混合物を約0℃に1時間維持し、次いで23℃まで温め、攪拌を1 7時間続けた。透き通った黄色の溶液を、10%HCl150mLで失活させ、 次いで、エチルエーテル400mLと共に分液ロートに移した。有機相を希HC l 4×500mLで洗浄し、次いで飽和NaCl溶液300mLで洗浄た。溶 剤を蒸発で除去した。残留物(33.7g)は、GCで生成物40.8%を含ん でおり、フッ素NMRで確認した。前述の方法(実施例24参照)で、このカル ビノールを対応するアクリレートに変換した。 実施例26 2,2,2−トリクロロ−1,1−ジ(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフ ェニル)−1−エタノールおよび(化合物XIX) デカフルオロベンゾフェノン4.9gとトリクロロ酢酸2.7gとの混合物を 、ヘキサメチルホスホラミド15mLに加えた。攪拌した反応混合物を約0℃に 約2時間維持し、次いで室温まで温め、攪拌を環境温で15時間続けた。GCお よびフッ素NMRでこの反応混合物を特性化し、約20%が所望のカルビノール に変換されて いることがわかった。前述の方法(実施例24参照)で、このカルビノールを、 対応するアクリレートに変換することができる。 実施例27 CF3CH(OC(O)CH=CH2)CF2O(CF24OCFCH(OC(O) CH=CH2)CF3(化合物XXVII) ブタンジオール100gと用時蒸留したトリエチルアミン18gとの溶液を、 600mL Parr反応器に移し、続いて、プロピレンオキシド135.3g を加えた。反応容器を密閉し溶液を攪拌し、50℃まで加熱した。35分以内に 吸熱反応が開始し、反応混合物自身が140℃に温まった。反応を50℃まで徐 々に冷却し、この温度で計36時間維持した。さらに40mLのプロピレンオキ シドを加え、反応を50℃まで再加熱し、攪拌および加熱を24時間続けた。C H2Cl2 150mLが入っている1000mLの三口丸底フラスコに、反応容 器の内容物を移した。氷浴で冷却しながら、攪拌した混合物に塩化アセチル20 0mLを加えた。添加後、氷浴を外し、混合物を23℃で1時間攪拌した。この 混合物を400mLのH2Oおよび400mLの飽和NaCl溶液で洗浄し、次 いでMgSO4で乾燥させ、蒸留(Bp=124〜145℃/160Pa)で所望 のアセテート147.7gを分離した。プロトンNMRで構造を確認した。この 炭化水素アセテートをフッ素化し、単離し、さらに、実施例23に前述した通り にジケトンに変換した。米国特許第3,520,863号、実施例15(参照に より本明細書に援用する)に記載の通りに、このジケトンをジアクリレートに変 換することができる。 実施例28 600mL Parr反応器にグリセロール150gを秤量した。プロピレン オキシド250mL(208g)をグリセロールに加え、続いて用時蒸留したトリ エチルアミン22.7mL(16.5g)を加えた。この溶液を攪拌して、50 ℃に1時間加熱し、その後、温度を70℃まで上昇させた。発熱反応結果、最高 温度は135℃に達した。この混合物を70℃で18時間攪拌した。反応器を2 3℃まで冷却し、余分の圧力をフードに漏出させた。GCで、三酢酸グリセロー ルは全く観測されなかったため、反応容器の内容物をCH2Cl2350mLと共 に、1000mLの三口丸底フラスコに移し、氷浴で冷却しながら、攪拌した混 合物塩化アセチル360mLを加えた。添加後、氷浴を外し、混合物を室温で1 時間攪拌した。この混合物をH2O 800mL、飽和NaCl溶液500mL で洗浄、MgSO4で乾燥させ、溶剤を回転蒸発させると、黄色の残留物(56 1.5g)が得られた。蒸留(166〜188℃/160Pa)すると、生成物 234gが得られ、これは、グリセロール基1個に対してプロピレンオキシド基 1個を有する(1:1、PO:Gly)3官能価7%、所望の3官能価(2:1 、PO:Gly)57%、3官能価(3:1、PO:Gly)29%の混合物お よびより高いオリゴマーを含むことが判った。プロトンNMRで構造を確認した 。この炭化水素アセテートをフッ素化し、単離し、実施例23に前述した通りに 、対応するポリケトンに変換した。米国特許第3,520,863号、実施例1 5(参照により本明細書に援用する)に記載の通りに、このケトンをポリアクリ レートに変換することができ る。 実施例29 4−ペンタフルオロベンゾイルオキシ−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ ルアクリレート 1M KOtBu/tBuOH 300mLに溶解したC6656.0gの混 合物を還流状態で1時間加熱し、水で洗浄して塩化メチレンで抽出することによ り、有機生成物を回収した。MgSO4で乾燥させた抽出物を回転蒸発器でスト リピングすると、GCで、C65OtBu92%およびジ−t−ブトキシテトラ フルオロベンゼン異性体4%の黄褐色の液体48.6gが得られた。このうち4 2.4gを、t−BuOH65mLに溶解した粉末KOH25.0gと共に、60 ℃で22時間攪拌した。冷却した生成物の一部を酸性化すると、回収40%、所 望のフェノール20%、および副生成物ジ−t−ブトキシテトラフルオロベンゼ ン異性体40%を示した。反応生成物を水で洗浄することによってこのフェノー ルを分離し、次に回収した水洗浄液を酸性化すると、ヒドロキシーテトラフルオ ロフェニルt−ブチルエーテル13.0gが生じた。GC/MSおよび19F N MRで先の試料を分析し、パラ異性体(77%)およびメタ異性体(23%)と 特定した。11.6gをCH2Cl2 150mLに溶解し、氷で氷冷し、トリエ チルアミン8.0mLを加え、次いでC65COCl 12.0gを滴状で加え た。これを3日間静止させておいた。水洗、乾燥およびストリッピングを行うと 、低融点固体、ペンタフルオロベンゾイルオキシテトラフルオロフェニルt−ブ チルエーテル21.3gが得られた。これをトリフルオロ酢酸23mLおよび水 2mLと混合し、蒸気浴で1.5時間温め、水中で失活させ、CH2Cl2で抽出 し、乾燥させ、ストリッピングす ると、黄褐色の油、ペンタフルオロベンゾイルオキシテトラフルオロフェノール 18.6gが生じ、これを19F NMRで確認した。これをLCH2Cl2150 mに溶解し、塩化アクリロイル5.0mLを加え、氷冷した混合物に、約1分に わたってトリエチルアミン10.0mLを加えた。シリカゲル400mLとヘキ サンを用いたクロマトグラフィで、アクリレート11.3gを僅かに黄色の液体 として生成した。所望のアクリレートの構造を分光分析で確認した。 実施例30 3,12−ジアクリルオキシ−3,12−ジヒドロ−ペルフルオロ−2,13− ジメチルテトラデカン(CF32CFCH(OCOCH=CH2)(CF2)8CH( OCOCH=CH2)CF(CF32 (化合物XXXII) Smith,Fawcett,& Coffman,JACS,84,p42 85(1962)が報告した化学に基づいて、ケトン、(CF32CF−CO− (CF28−CO−CF(CF32、を以下の通りに合成した。二酸フッ化物( F−CO−(CF28−CO−F)50gを、無水KF0.6gおよび無水ジグ リム54gと共に、600mL Parr反応器に入れた。反応器そ密閉し、ド ライアイスで冷却した。ヘキサフルオロプロペン33を反応器に入れた。28時 間にわたって反応器を100℃まで加熱した。反応器を冷却し、漏出させ、低級 フルオロ化学相を分離し(75.6g、収率94%)、飽和NaCl溶液で洗浄し た。有機相をMgSO4で乾燥させ、濾過し、蒸留した。19F−NMRおよびI Rで、主な切片試料(無色透明の低融点結晶)を特性化した。このケトン32g を無水ジグリム150mLに溶解した。ジグリム20mLに懸濁したNaBH4 3.1gを、部分標本1mL加えた。発 熱反応を制御するために、水浴で冷却しながら、この混合物を4時間攪拌した。 このようにして得られた異種混合物を5%HClで分解した。低相を分離し、残 留ジグリムを蒸留すると、黄色の固体28.8g(収率89%)が残った。この 固体をプロトンNMR、フッ素NMRおよびIRで特性化し、構造を確認した。 窒素雰囲気で、固体24gを無水CH3CN50mLに溶解し、塩化アクリロイ ル6gを5℃で充填した。攪拌した溶液にトリエチルアミン6.7gを滴状で加 えた。この固体アミン塩酸塩副生成物を濾過で除去し、CH2Cl2100mLを 加え、有機層を飽和NaCl溶液で洗浄した。次いで回転蒸発により有機溶剤を ストリッピングすると粗ジアクリレートが残った。プロトンNMRおよびフッ素 NMRで構造を確認した。 本発明の範囲および精神から逸脱しない様々な修正および変更は、当業者に明 白になるであろう。本発明は、本明細書に記載の具体例としての実施形態に、不 当に限定されてはならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07D 213/70 C07D 213/70 C08F 20/34 C08F 20/34 20/38 20/38 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 チャットラジ,ミタ アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 クロス,エリサ エム. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 リウ,ジュンカン ジェイコブ アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 ロバーツ,ラルフ アール. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427 (72)発明者 シュルツ,ジェイ エフ. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ピー.オー.ボックス 33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.一般式 を有するハロゲン化アクリレートであって、 式中、 MはH、CH3、F、Cl、Br、I、またはCF3であり、 Aは、酸素またはイオウであり、 Zは、 (1) (式中、各R1は互いに独立にF、Cl、またはBrである) (2) 式中、各R2は互いに独立に (a)過フッ素化基、過塩素化基、またはペル(クロロフルオロ)基(i)、 (ii)、(iii)、(iv)、または(v)でああり、ここで (i)はC1〜C20脂肪族基であり、 (ii)はC3〜C20脂環式アルキル基であり、 (iii)はC6〜C20アリール基であり、 (iv)はC7〜C20アラルキル基であり、且つ (v)はC7〜C20アルカリル基であり、 (b)F、Cl、Br、I、Q(以下に規定する)、R4COO−、R4O−、 −COOR4、−OSO24、または−SO2OR4(式中、R4は、(a)(i)、 (a)(ii)、(a)(iii)、(a)(iv)、および(a)(v)の中の任意の基であ るか、または、n個のR2基(nは環部分の遊離部位の数を表す0〜25の範囲 内の整数である)をさらに含んでもよい過フッ素化、過塩素化、またはペル(ク ロロフルオロ)脂環式または芳香族環部分を、任意の2つの隣接するR2基が一 緒に形成してもよく、式中Qは、 であり、 (式中、R2がCl、F、BrまたはIでない時に限って分子内の全てのR2基 が同じであってもよいという条件で、Aは上記の通りであり、各R3は互いに独 立に (a)過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ) (i)C1〜C20脂肪族基、 (ii)C3〜C20脂環式基、 (iii)C6〜C20アリール基、 (iv)C7〜C20アラルキル基、および (v)C7〜C20アルカリル基、 (b)F、Cl、Br、I、Q(上記の通り)、R4COO−、R4O−、−CO OR4、−OSO24であってもよく、 または−SO2OR4(式中、R4は、(a)(i)、(a)(ii)、(a)(iii)、( a)(iv)、および(a)(v)の中の任意の基である) であってもよく、または、 n個のR3基(nは環部分の遊離部位の数を表す0〜25の範囲内の整数である )をさらに含んでもよい、過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオロ )脂環式または芳香族環部分を、任意の2つの隣接するR3基が一緒に形成して もよい))、 (3)―C(Rf2E (式中、両Rf基は、共に過フッ素化、過塩素化、またはペル(クロロフルオ ロ)脂環式環基の一部であるか、またはそれぞれ互いに独立に過フッ素化された 、過塩素化された、またはペル(クロロフルオロ) (a)C1〜C20脂肪族基、 (b)C3〜C20脂環式基、 (c)C6〜C20アリール基、 (d)C7〜C20アラルキル基、または (e)C7〜C20アルカリル基、 (f)C4〜C20ヘテロアリール基、 (g)C4〜C20ヘテロアラルキル基、 (h)C4〜C20ヘテロアルカリル基、 (式中、ヘテロ原子は1つまたは複数のO原子、N原子、およびS原子である )であるが、 但し、少なくとも1つのRf基が1つまたは複数の、(i)少なくとも1つの 直鎖C4〜C20脂肪族またはC4〜C20脂環式基、 (ii)少なくとも1つのエーテル酸素原子、および(iii)少なくとも1つの分 枝C3〜C20脂肪族基であり、 EはRf(式中、R1、R2、Rf、およびQは上記の通りである)であり、および (4)−CRf(E)2、 (式中、各Eは、互いに独立に上記の通りであり、且つRfは上記の通りである ) からなる群より選択された、せいぜい150個の炭素原子を有する基である、 ハロゲン化アクリレート。 2.Aが酸素である、請求項1に記載のハロゲン化アクリレート。 3.Mが水素である、請求項1に記載のハロゲン化アクリレート。 4.Zが、(1)―C(Rf2E(式中、各Rf基は互いに独立に上記の通り であり、Eは上記の通りである) (2) (式中、Qは であり、各R2およびR3は、互いに独立にF、Cl、およびCF3の1つである ) (3) (式中、各R2は前述の通りである)、および (4) (式中、1つのRf基がC4〜C20脂肪族またはC4〜C20脂環式基を含み、第2 のRf基が少なくとも1つのエーテル酸素原子またはC3〜C20分枝脂肪族基を含 み、Eは前述の通りである) からなる群から選択される、請求項1、2または3のいずれか1項に記載のハロ ゲン化アクリレート。 5.オレフィン系結合の重合によって、実施例3に記載のハロゲン化アクリレ ートから誘導された単量体単位を少なくとも1つ含むポリマー。 6.多官能価ハロゲン化アクリレート類により架橋されている、請求項5に記 載のポリマー。 7.前記多官能価ハロゲン化アクリレート類が臭素化芳香族ポリアクリレート 類、アクリル系脂肪族ハロゲン化ポリオールポリアクリレート類、および式 R9 fCR18f(OC(O)CH=CH2q (式中、R9 fは、脂肪族基に不飽和が全くなく、少なくとも1個の炭素原子およ び任意にO原子、N原子、またはS原子を有するアクリル系脂肪族ハロゲン化基 である)を有する多官能価ハロゲン化アクリレートからなる群から選択された、 請求項6に記載のポリマー。 8.ClCF2CFClOR8 fおよびCl2CFCFClOR8からなる群から 選択される、請求項1〜7に記載の化合物のいずれかの生産における中間体を調 製する方法であって、それぞれ、Cl2CHCH2OR8およびCl3CCH2OR8 を直接フッ素化するステップを含む(式中、R8は、C1〜C20アルキル含有基ま たはアシル−含有基であり、R8 fは、任意に5個までのエーテル酸素原子を含む 、対応するペルフルオロアルキル含有基またはペルフルオロアシル含有基である )方法。 9.R8 fが範囲1〜12個の範囲の炭素原子を含み、且つ任意に少なくとも1 つのSO2F基およびCOF基で置換されている、請求項8に記載の方法。 10.前記中間体が構造R5 fCF2COCF3、R5 fOCF2COCF2Cl、ま たはR5 fOCF2COCF2OR5 f、(R5 fは、2〜20の範囲の炭素原子を有す る線状のペルフルオロアルキル基またはペルフルオロオキシアルキル基である) を有する過フッ素化ケトンである、請求項1〜7に記載の化合物のいずれかの生 産における中間体。
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