JP2003155272A - 有機過酸化物、その誘導体、ラジカル重合開始剤およびそれらの製造方法 - Google Patents

有機過酸化物、その誘導体、ラジカル重合開始剤およびそれらの製造方法

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隆司 関
Kunihiro Ohira
訓弘 大平
Hideki Nakagawa
秀樹 中川
Hideo Sawada
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Abstract

(57)【要約】 【課題】有機過酸化物、その誘導体、ラジカル重合開始
剤およびそれらの製造方法の提供。 【解決手段】Rf[CFOCF(CF)]n1
(=O)OO(C=O)[CF(CF)OCF
n2Rfで表される、長鎖ポリフルオロアルキル基含有
有機過酸化物。該有機過酸化物を用いて合成した、末端
に長鎖ポリフルオロアルキル基を含有する誘導体、また
は、該有機過酸化物と芳香族化合物とを反応させて芳香
族環にポリフルオロ−オキサ−アルキル基を導入した誘
導体。該有機過酸化物を必須成分とするラジカル重合開
始剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な有機過酸化
物、その誘導体、ラジカル重合開始剤およびそれらの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、過酸化ジペルフルオロアルカ
ノイル[F(CFCOがフッ素系モノマの
重合開始剤として有用であることは広く知られている。
たとえば、特開昭49−10290号公報には、テトラ
フルオロエチレンとヘキサフルオロプロペンとの共重合
における重合開始剤として、過酸化ジペルフルオロアル
カノイルを用いることが有用であると開示されている。
また、種々過酸化ジペルフルオロアルカノイルが研究開
発されており、特開平3−31253号公報において
は、エーテル結合を有するペルフルオロ−オキサ−アル
キル基含有過酸化物として、末端にCを有する
[CO[CF(CF)CFO]CF(CF
)COが開示されている。
【0003】しかし、本発明に示すような末端に長鎖ペ
ルフルオロアルキル基を有する過酸化ジペルフルオロ−
オキサ−アルカノイルについては知られていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、新規な有機過酸化物を提供することにある。
【0005】本発明の第2の目的は、ポリフルオロ−オ
キサ−アルキル基を有する酸ハライドと過酸化水素とを
反応させる、前記有機過酸化物の製造方法を提供するこ
とにある。
【0006】本発明の第3の目的は、前記有機過酸化物
の誘導体である、長鎖ポリフルオロアルキル基が末端に
導入された新規含フッ素有機化合物を提供することにあ
る。
【0007】本発明の第4の目的は、該有機過酸化物を
有効成分とするエチレン性重合基のラジカル重合開始剤
を提供することにある。
【0008】さらに本発明の第5の目的は、反応触媒お
よび特殊な装置を用いず、高収率かつ容易に、長鎖ポリ
フルオロアルキル基が末端に導入された前記有機過酸化
物の誘導体を製造できる製造方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題に鑑み鋭意検討した結果、新規な有機過酸化物(ポリ
フルオロ−オキサ−アルカノイルペルオキシド)を合成
し、該有機過酸化物が重合開始剤として有用であるこ
と、また、該有機過酸化物を用いて各種誘導体(ポリフ
ルオロ−オキサ−アルキル基を含有する化合物など)が
合成できること、さらに該有機過酸化物と芳香族化合物
との反応により芳香族環にポリフルオロ−オキサ−アル
キル基を導入できることを見出し、本発明を完成した。
【0010】すなわち、本発明は次の(1)〜(9)を
提供する。ただし、式[I]〜式[VIII]における
記号は、以下の意味を示す。 Rf:炭素数3以上のポリフルオロアルキル基。 R、R:それぞれ独立に水素原子またはメチル基。 R、R:それぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、
−Si(R、−COまたは−CONR
。ただし、Rは炭素数1〜4のアルキル基またはア
ルコキシ基であり、R、R、Rはそれぞれ独立に
水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜6
のヒドロキシアルキル基または−CHCHCH
i(Rである。 Ar:ベンゼン、チオフェン、フラン、トルエン、キシ
レンまたはナフタレンの残基。 Ph:フェニレン基。 n1、n2:それぞれ独立に1以上の整数。 m1:1〜5000の整数。 m2:0〜5000の整数。 z、p、x:それぞれ独立に、n1および/またはn
2。
【0011】(1)下式[I]で表される有機過酸化
物。 Rf[CF2OCF(CF3)]n1C(=O)OO(C=O)[CF(CF3)OCF2]n2Rf・・・[I]。
【0012】(2)下式[I−2]で表される化合物と
過酸化水素とを、塩基の存在下で反応させることを特徴
とする、前記有機過酸化物[I]の製造方法。 Rf[CFOCF(CF)]C(=O)X・・・[I−2]。
【0013】(3)下式[II]で表され、かつ、数平
均分子量が500〜1,000,000である前記有機
過酸化物[I]の誘導体。 Rf[CF2OCF(CF3)]n1(CH2CR1R2)m1(CH2CR8R3)m2[CF(CF3)OCF2]n2Rf・・[II] 。
【0014】(4)下式[III]で表される前記有機
過酸化物[I]の誘導体。 Rf[CFOCF(CF)]n1Ar・・・[III]。
【0015】(5)下式[IV]で表される単位を少な
くとも1個含有する前記有機過酸化物[I]の誘導体。 −[CHCH[Ph[CF(CF)OCFRf]]−・・・[IV ]。
【0016】(6)前記有機過酸化物[I]を必須成分
とするエチレン性重合基のラジカル重合開始剤。
【0017】(7)前記有機過酸化物[I]と下式
[V]で表される化合物とを、必要により下式[VI]
で表される化合物の添加のもとに、反応させることを特
徴とする前記誘導体[II]の製造方法。 CH=CR・・・[V]、 CH=CR・・・[VI]。
【0018】(8)前記有機過酸化物[I]と下式[V
II]で表される芳香族化合物とを反応させることを特
徴とする誘導体[III]の製造方法。 Ar−H・・・[VII]。
【0019】(9)前記有機過酸化物[I]と下式[V
III]で表される単位を含有する芳香族化合物とを反
応させることを特徴とする、前記式[IV]で表される
単位を少なくとも1個含有する誘導体の製造方法。 −[CHCH(Ph−H)]−・・・[VIII]。
【0020】
【発明の実施の形態】本明細書において、ポリフルオロ
アルキル基(以下、Rf基と記す。)とは、基本的に炭
素原子、水素原子、フッ素原子、塩素原子からなる基で
あり、ポリフルオロ−オキサ−アルキル基とは、基本的
に炭素原子、水素原子、フッ素原子、塩素原子およびエ
ーテル性の酸素原子からなる基をいう。本発明におい
て、Rf基としては、F(CF(ただし、nは3
以上の整数。)で表される基が好ましい。
【0021】本発明の有機過酸化物[I]は、対応する
ポリフルオロ(2−アルコキシプロパノイルハライド)
(以下、PAと記す。)を塩基(アルカリ性)の存在
下、過酸化水素と反応させることにより合成できる。該
PAとしては、たとえば、ペルフルオロ(2−ヘキシル
オキシプロパノイルフルオリド、ペルフルオロ(2−オ
クチルオキシプロパノイルフルオリド、ペルフルオロ
(2−デキシルオキシプロパノイルフルオリドが挙げら
れる。
【0022】具体的な合成方法としては、たとえば次の
第1方法または第2方法がある。第1方法は、PAを、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリ
ウムからなる群より選択される1種以上の化合物(以
下、A成分と記す。)の存在下、過酸化水素と反応させ
る方法。
【0023】第2方法は、PAを、過酸化ナトリウム、
過酸化カリウムおよび過酸化バリウムからなる群より選
択される1種以上の化合物(以下、B成分と記す。)と
反応させる方法。
【0024】第1方法において、PA/過酸化水素/A
成分の仕込モル比は、1/0.3〜20/0.3〜10
であるのが好ましく、特に1/0.5〜10/0.5〜
7であるのが好ましい。また、第2方法において、PA
/B成分の仕込モル比は、1/0.3〜20であるのが
好ましく、特に1/0.5〜15であるのが好ましい。
【0025】第1方法で、PAに対する過酸化水素の仕
込モル比が20以下である場合、または同じくA成分の
仕込モル比が10以下である場合は、生成物である有機
過酸化物の収率が向上するので好ましい。また、前記仕
込モル比の過酸化水素が0.3以上の場合は、反応時間
が短くなり、生成物の収率も向上するので好ましい。ま
た第2方法で、PAに対するB成分の仕込モル比が20
以下の場合には、生成物である有機過酸化物の収率が向
上するので好ましい。また、前記仕込みモル比のB成分
が0.3以上の場合は、反応時間が短くなり、生成物の
収率も向上するので好ましい。
【0026】さらに、A成分またはB成分は、水に溶解
して用いるのが好ましい。水溶液中のA成分またはB成
分の濃度は1〜60質量%が好ましく、特に5〜30質
量%が好ましい。濃度が前記範囲にある場合は、生成物
の収率が向上し、反応効率がよく工業的に採用できるた
め好ましい。
【0027】また、第1方法または第2方法における反
応温度は−30℃〜+50℃が好ましく、反応時間は
0.5〜10時間であるのが好ましい。得られた反応の
粗生成物は水等を用いた洗浄等の方法により精製しても
よい。さらに、これらの反応において用いられる溶媒
は、前記PAが可溶な溶剤であれば特に限定されない。
たとえば、ハロゲン化脂肪族溶媒、ハロゲン化芳香族溶
媒などの溶媒を用いるのが好ましい。
【0028】溶媒としては、たとえば以下の溶媒が好ま
しく挙げられる。塩化メチレン、クロロホルム、2−ク
ロロ−1,2−ジブロモ−1,1,2−トリフルオロエ
タン、1,2−ジブロモヘキサフルオロプロパン、1,
2−ジブロモテトラフルオロエタン、1,1−ジフルオ
ロテトラクロロエタン、1,2−ジフルオロテトラクロ
ロエタン、フルオロトリクロロメタン、ヘプタフルオロ
−2,3,3−トリクロロブタン、1,1,1,3−テ
トラクロロテトラフルオロプロパン、1,1,1−トリ
クロロペンタフルオロプロパン、1,1,2−トリクロ
ロトリフルオロエタン、1,1,1,2,2−ペンタフ
ルオロ−3、3−ジクロロプロパン、1,1,2,2,
3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパン、トリ
デカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,4,
5,5,5−デカフルオロペンタン、ノナフルオロブチ
ルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチルエーテ
ル、ヘプタフルオロシクロペンタン、ベンゾトリフルオ
リド、ヘキサフルオロキシレン、ペンタフルオロベンゼ
ン等。
【0029】特に工業的には、1,1,1,2,2−ペ
ンタフルオロ−3、3−ジクロロプロパン、1,1,
2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパ
ン、トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,
3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、ノナフル
オロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチル
エーテル、ヘプタフルオロシクロペンタン、ベンゾトリ
フルオリド等の溶媒、またはこれらの溶媒が任意の割合
で混合された混合溶媒が好ましく用いられる。
【0030】本発明の有機過酸化物[I]は、長鎖ポリ
フルオロ−オキサ−アルキル基を有するために、10時
間選定半減期温度が、短鎖ポリフルオロ−オキサ−アル
キル基含有有機過酸化物に比べて低く、一般のエチレン
性重合基のラジカル重合開始剤として有用である。エチ
レン性重合基を有するモノマとしては特に限定されない
が、後に例示されるモノマが好ましく挙げられる。
【0031】本発明の有機過酸化物[I]の誘導体の一
つは誘導体[II]であり、誘導体[II]は、有機過
酸化物[I]をラジカル重合開始剤として、エチレン性
重合基を有するモノマを重合して得られる。エチレン性
重合基を有するモノマとしては、前記化合物[V]、前
記化合物[VI]が好ましく挙げられる。
【0032】本発明の誘導体[II]としては、重合体
の両末端にポリフルオロ−オキサ−アルキル基があるも
のを示したが、本発明において、有機過酸化物[I]の
誘導体であるポリフルオロ−オキサ−アルキル基含有化
合物としては、ラジカル反応で生じる重合体の片末端の
みにポリフルオロ−オキサ−アルキル基が導入された誘
導体を任意の割合で含んでいてもよい。また、ラジカル
の連鎖移動による溶媒などに由来する基、またはラジカ
ル停止反応による不均化反応に由来する基が片末端に導
入された誘導体も任意に含んでいてもよい。
【0033】化合物[V]または化合物[VI]として
は、以下の化合物が好ましく挙げられる。塩化ビニル、
塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ア
クリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪
酸ビニル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸−t−ブチル、(メタ)アクリ
ル酸プロピル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)ア
クリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト,2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ト
リメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、
ジアセチルオキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチ
ルビニルシラン、トリアセチルオキシビニルシラン、ト
リイソプロポキシビニルシラン、トリメチルビニルシラ
ン、トリ−t−ブトキシビニルシラン、エトキシジエチ
ルビニルシラン、ジエチルメチルビニルシラン、3−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタク
リロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロ
キシプロピルジアセチルオキシメチルシラン、3−メタ
クリロキシプロピルジエトキシメチルシラン、3−メタ
クリロキシプロピルトリアセチルオキシシラン、3−メ
タクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルトリメチルシラン、3−メタク
リロキシプロピルトリ−t−ブトキシシラン、3−メタ
クリロキシプロピルエトキシジエチルシラン、3−メタ
クリロキシプロピルジエチルメチルシラン、3−アクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシ
プロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピ
ルジアセチルオキシメチルシラン、3−アクリロキシプ
ロピルジエトキシメチルシラン、3−アクリロキシプロ
ピルトリアセチルオキシシラン、3−アクリロキシプロ
ピルトリイソプロポキシシラン、3−アクリロキシプロ
ピルトリメチルシラン、3−アクリロキシプロピルトリ
−t−ブトキシシラン、3−アクリロキシプロピルエト
キシジエチルシラン、3−アクリロキシプロピルジエチ
ルメチルシラン、アクリロイルモルホリン、N−イソプ
ロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミ
ド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチル)アク
リルアミド等。
【0034】誘導体[II]の数平均分子量は500〜
1,000,000であり、フッ素原子の特性をより顕
著に発現させるためには、700〜50,000が好ま
しい。数平均分子量が前記範囲であると製造がしやすい
ため好ましい。
【0035】誘導体[II]の製造方法は、有機過酸化
物[I]と特定の原料モノマとを反応させる方法が好ま
しい。有機過酸化物[I]と、原料モノマ(化合物
[V]、化合物[VI])との反応における、化合物
[V]と化合物[VI]との混合モル比は任意の割合で
よいが、化合物[V]/化合物[VI]の割合は1/
0.01〜100が好ましい。有機過酸化物[I]/化
合物[V]と化合物[VI]の合量の仕込みモル比は、
1/0.1〜5000が好ましく、特に1/0.5〜1
000が好ましい。
【0036】原料モノマの仕込みモル比が前記範囲であ
ると、有機過酸化物[I]の自己分解に起因する生成物
が生成せず、目的とする誘導体[II]の収率が向上す
るため好ましい。また有機過酸化物[I]の仕込みモル
比を調節することにより、得られる誘導体の分子量を調
節できる。すなわち、有機過酸化物[I]の仕込みモル
比を原料モノマに対して多くすれば、分子量の低い誘導
体が得られ、少なくすれば分子量の高い誘導体が得られ
る。
【0037】該反応は常圧で行うことができ、反応温度
は−20℃〜150℃が好ましく、特に0〜100℃が
好ましい。反応温度が前記範囲であると、反応時間が長
くならず、反応時の圧力が高くならず、反応操作が容易
であるので好ましい。反応時間は30分間〜20時間の
範囲が好ましく、実用的には1〜10時間になるように
条件を設定することが好ましい。
【0038】本発明の製造方法では、有機過酸化物
[I]と原料モノマとを種々の反応条件において反応さ
せることにより、誘導体[II]を直接1段階反応によ
り得ることができるが、反応をより円滑に行うためには
溶媒を用いることが好ましい。
【0039】該溶媒としては、ハロゲン化脂肪族溶媒、
ハロゲン化芳香族溶媒が好ましい。具体的には、塩化メ
チレン、クロロホルム、2−クロロ−1,2−ジブロモ
−1,1,2−トリフルオロエタン、1,2−ジブロモ
ヘキサフルオロプロパン、1,2−ジブロモテトラフル
オロエタン、1,1−ジフルオロテトラクロロエタン、
1,2−ジフルオロテトラクロロエタン、フルオロトリ
クロロメタン、ヘプタフルオロ−2,3,3−トリクロ
ロブタン、1,1,1,3−テトラクロロテトラフルオ
ロプロパン、1,1,1−トリクロロペンタフルオロプ
ロパン、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン、
1,1,1,2,2−ペンタフルオロ−3,3−ジクロ
ロプロパン、1,1,2,2,3−ペンタフルオロ−
1,3−ジクロロプロパン、トリデカフルオロヘキサ
ン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフ
ルオロペンタン、ノナフルオロブチルメチルエーテル、
ノナフルオロブチルエチルエーテル、ヘプタフルオロシ
クロペンタン、ベンゾトリフルオリド、ヘキサフルオロ
キシレン、ペンタフルオロベンゼン等を用いることがで
きる。
【0040】特に工業的には、1,1,1,2,2−ペ
ンタフルオロ−3、3−ジクロロプロパン、1,1,
2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパ
ン、トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,
3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、ノナフル
オロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチル
エーテル、ヘプタフルオロシクロペンタン、ベンゾトリ
フルオリド等の溶媒、またはこれらの溶媒が任意の割合
で混合された混合溶媒を好ましく挙げることができる。
【0041】溶媒を使用する場合、溶媒中の有機過酸化
物[I]の濃度は0.1〜30質量%が好ましい。本発
明の製造方法を用いて得られる誘導体[II]は、再沈
澱法、カラムクロマトグラフィー、透析等の公知の方法
で精製できる。
【0042】本発明の誘導体の2つめは、前記誘導体
[III]である。また、3つめは前記重合単位[I
V]を含有する誘導体である。
【0043】誘導体[III]または重合単位[IV]
を含有する誘導体の製造方法は、有機過酸化物[I]と
特定の芳香族化合物とを反応させる方法がある。
【0044】該反応における、有機過酸化物[I]/化
合物[VII]または重合単位[VIII]を含有する
芳香族化合物、の仕込みモル比は、任意の割合でよく、
1/0.01〜100が好ましく、特に1/0.5〜5
0が好ましい。なお、重合単位[VIII]の場合は重
合単位に対するモル比を示す。原料の芳香族化合物の仕
込みモル比が前記範囲にあると、有機過酸化物[I]の
自己分解に起因する生成物が生成せず、未反応物が残存
しないため好ましい。
【0045】重合単位[IV]を含有する誘導体におい
て、重合単位[IV]は1〜10000個含まれるのが
好ましく、重合単位[VIII]を10000個以下含
まれるのが好ましい。
【0046】該反応は常圧で行うことができ、反応温度
は−50℃〜120℃が好ましく、特に−20℃〜80
℃が好ましい。反応温度が前記範囲であると、反応時間
が長くならず、反応時の圧力が高くならず、反応操作が
容易であるので好ましい。反応時間は30分間〜20時
間の範囲で行うのが好ましく、実用的には1〜10時間
になるように条件を設定することが好ましい。
【0047】本発明の製造方法においては、有機過酸化
物[I]と特定の芳香族化合物とを種々の反応条件で反
応させることにより、目的の誘導体を直接1段階反応に
より得ることができるが、反応をより円滑に行うために
は溶媒を用いることが好ましい。該溶媒としては、前記
のハロゲン化脂肪族溶媒、ハロゲン化芳香族溶媒が特に
好ましく挙げられる。
【0048】溶媒を使用する場合は、溶媒中の有機過酸
化物[I]の濃度が0.1〜30質量%であることが好
ましい。本発明の製造方法により得られる誘導体[II
I]または重合単位[IV]を有する誘導体は、蒸留、
再結晶、カラムクロマトグラフィー、再沈殿法、透析等
の公知の方法で精製できる。
【0049】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。 [例1]C13OCF(CF)COFの48mm
olを含むAK−225溶液の367gを、水酸化ナト
リウムの99mmolおよび30%過酸化水素水の99
mmolを含む溶液110gに−5℃にて加え、撹拌し
ながら30分間反応させた。反応後、粗生成物を分液ロ
ートにより分離し、有機層を水にて2回洗浄して生成物
を得た。
【0050】得られた生成物をヨウ素滴定により分析し
たところ、[C13OCF(CF)COO]
366.1g(収率78%)得られたことがわかった。
また、得られた生成物の赤外吸収スペクトルの測定を行
ったところ、生成物中のカルボニル基に起因する吸収が
1858および1826cm−1にそれぞれ観測され
た。
【0051】さらに、得られた化合物のAK−225中
における熱分解速度をヨードメトリー法により測定(以
下、同様とする。)したところ、以下の表1に示す結果
が得られた。表1より、10時間選定半減期温度が1
2.4℃であることがわかった。
【0052】
【表1】
【0053】[例2]例1においてAK−225の代わ
りに、モノヒドロペルフルオロヘキサン(CF(CF
CFHの280gを用いた以外は、例1と同様
にして、[C 13OCF(CF)COO]を2
82.4g(収率69%)得た。得られた生成物の赤外
吸収スペクトルの測定を行ったところ、生成物中のカル
ボニル基に起因する吸収が1859および1828cm
−1にそれぞれ観測された。さらに、得られた生成物の
CF(CFCFHにおける熱分解速度を測定
したところ、以下の表2に示す結果が得られ、10時間
選定半減期温度は14.0℃であることがわかった。
【0054】
【表2】
【0055】[例3]例1においてC13OCF
(CF)COFの代わりに、C1021OCF(C
)COFの15mmolを用いた以外は、例1と同
様にして[C 21OCF(CF)COO]
375.9g(収率42%)得た。得られた生成物の赤
外吸収スペクトルの測定を行ったところ、生成物中のカ
ルボニル基に起因する吸収が1855および1825c
−1にそれぞれ観測された。さらに、得られた生成物
のAK−225中における熱分解速度の測定したとこ
ろ、以下の表3に示す結果が得られ、10時間選定半減
期温度は13.4℃であることがわかった。
【0056】
【表3】
【0057】[例4]例1において合成された[C
13OCF(CF)COO]を6.2mmolを含
むAK−225溶液の120g中に、N,N−ジメチル
アクリルアミドの43mmol(4.26g)を加え、
窒素気流下、45℃にて5時間反応を行った。反応後、
得られた粗生成物をAK−225/ヘキサン系で再沈殿
により精製したところ、以下の構造で示される生成物を
5.13g得た。得られた生成物の分子量をTHF(テ
トラヒドロフラン)を展開溶剤として測定したところ、
Mn=2200(Mw/Mn=1.49)であった。 Rf'[CHCHCON(CHRf'(ただ
し、Rf'はCF(CF)OC13である。) [例5]例4におけるN,N−ジメチルアクリルアミド
の代わりに、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチ
ル)アクリルアミドを用いた以外は例4と同様にして、
以下の生成物を8.82g得た。 Rf'[CHCHCONHC(CHCH
(=O)(CH)]Rf' IR(ν/cm−1):1712,1655(C=
O),1310(CF),1240(CF). 得られた生成物の分子量をTHF(テトラヒドロフラ
ン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=1930
(Mw/Mn=3.22)であった。また、得られた生
成物は、水には不溶であるが、汎用の有機溶媒には可溶
であった。
【0058】[例6]例4におけるN,N−ジメチルア
クリルアミドの代わりに、2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸の8.45mmol(3.82
g)および水3.92gを用いた以外は例4と同様にし
た。得られた生成物をメタノールにて充分に洗浄を行
い、残存モノマを取り除いて精製したところ、以下の生
成物を2.10g得た。 Rf'[CHCHCONHC(CHCHSO
H]Rf' IR(ν/cm−1):3325(OH),1651
(C=O),1310(CF),1223(C
). 得られた生成物は、水、DMSOまたはDMFにおいて
ゲルを生成することがわかった。
【0059】[例7][C13OCF(CF)C
OO]を8.9mmol用い、N,N−ジメチルアク
リルアミドの代わりにアクリロイルモルホリンの62.
5mmolを用いた以外は、例4と同様にして、以下の
生成物を10.89g得た。
【0060】
【化1】
【0061】IR(ν/cm−1):1712,165
5(C=O),1310(CF),1240(C
). 得られた生成物の分子量をTHF(テトラヒドロフラ
ン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=4360
(Mw/Mn=1.77)であった。また、得られた生
成物は、水または汎用の有機溶媒に可溶であった。
【0062】[例8][C13OCF(CF)C
OO]を8.9mmol用い、N,N−ジメチルアク
リルアミドの代わりにアクリル酸の89.3mmolを
用いた以外は、例4と同様にして、以下の生成物を7.
59g得た。 Rf'[CH−CHCOOH]Rf' IR(ν/cm−1):3150(OH),1717
(C=O),1365(CF),1248(C
). 得られた生成物の分子量をTHF(テトラヒドロフラ
ン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=4140
(Mw/Mn=1.34)であった。得られた生成物
は、水または汎用の極性有機溶媒に可溶であった。
【0063】[例9][C13OCF(CF)C
OO]の代わりに[C1021OCF(CF)C
OO]の0.61mmolを用い、N,N−ジメチル
アクリルアミドの代わりにアクイロイルモルホリンの
6.1mmolを用いた以外は、例4と同様にして、目
的とする以下の生成物を1.00g得た。
【0064】
【化2】
【0065】[例10][C13OCF(CF
COO]を6.2mmol用い、N,N−ジメチルア
クリルアミドの代わりにアクリル酸の30mmolを用
い、AK−225の代わりにモノヒドロペルフルオロヘ
キサンを用いた以外は、例4と同様にして、以下の生成
物を3.75g得た。 Rf'[CH−CHCOOH]Rf' 得られた生成物の分子量をTHF(テトラヒドロフラ
ン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=5220
(Mw/Mn=1.41)であった。また、得られた生
成物は、水または汎用の極性有機溶媒に可溶であった。
【0066】[例11][C13OCF(CF
COO]を3.6mmol用い、N,N−ジメチルア
クリルアミドの代わりにアクリロイルモルホリンの2
4.9mmolを用い、AK−225の代わりにモノヒ
ドロペルフルオロヘキサンを用いた以外は、例4と同様
にして、以下の生成物を2.11g得た。得られた生成
物の分子量をTHF(テトラヒドロフラン)を展開溶剤
として測定したところ、Mn=4030(Mw/Mn=
1.34)であった。また、得られた生成物は、水また
は汎用の有機溶媒に可溶であった。
【0067】
【化3】
【0068】
【発明の効果】本発明の有機過酸化物[I]は、新規な
有機過酸化物である。該有機過酸化物は、種々のエチレ
ン性重合基を有するモノマの重合開始剤として、特には
フッ素原子含有モノマの重合開始剤として有用である。
【0069】本発明の有機過酸化物の誘導体は、新規な
化合物である。該誘導体は、ポリフルオロ−オキサ−ア
ルキル基がエステル結合ではなく、直接炭素−炭素結合
により結合されているため、フッ素原子に起因した性質
を長期間維持でき、耐候性に優れる化合物である。
【0070】したがって該誘導体は、フッ素系界面活性
剤として有用であり、また低表面張力、低屈折性、耐熱
性、耐寒性、耐油性、電気絶縁性、防曇性、防汚性、耐
薬品性等に優れた化合物として有用である。さらに、表
面処理剤、塗料、光学レンズ、プラスッチクファイバ
ー、眼鏡用レンズ、ガラス器具等の表面に前記の優れた
性能を付与できる材料として有用であり、化粧品等の原
料としても利用できる。
【0071】また本発明の製造方法によれば、前記有機
過酸化物またはその誘導体を、短時間で収率よくかつ容
易に、しかも反応触媒、特殊な装置等を使用せずに、1
段階反応で製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 秀樹 東京都千代田区有楽町一丁目12番1号 旭 硝子株式会社内 (72)発明者 沢田 英夫 奈良県磯城郡田原本町八尾572−7 Fターム(参考) 4H006 AA01 AA02 AA03 AB40 AB68 BA92 BE10 BE32 BM10 BM71 BP10 BR10 BV22 4J015 BA08 4J100 AC03P AC04P AC23P AJ02P AL03P AM02P BA02H BB10H BB18H HA61 HC36

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下式[I]で表される有機過酸化物。 Rf[CF2OCF(CF3)]n1C(=O)OO(C=O)[CF(CF3)OCF2]n2Rf・・・[I] ただし、式[I]において、Rfは炭素数3以上のポリ
    フルオロアルキル基であり、n1、n2はそれぞれ独立
    に1以上の整数である。
  2. 【請求項2】下式[I−2]で表される化合物と過酸化
    水素とを、塩基の存在下で反応させることを特徴とす
    る、前記式[I]で表される有機過酸化物の製造方法。 Rf[CFOCF(CF)]C(=O)X・・・[I−2] ただし、式[I−2]において、Rfは炭素数3以上の
    ポリフルオロアルキル基であり、zはn1および/また
    はn2であり、n1、n2はそれぞれ独立に1以上の整
    数であり、Xはハロゲン原子である。
  3. 【請求項3】下式[II]で表され、かつ、数平均分子
    量が500〜1,000,000である前記有機過酸化
    物の誘導体。 Rf[CF2OCF(CF3)]n1(CH2CR1R2)m1(CH2CR8R3)m2[CF(CF3)OCF2]n2Rf・・・[II ] ただし、式[II]において、Rfは炭素数3以上のポ
    リフルオロアルキル基であり、n1、n2はそれぞれ独
    立に1以上の整数であり、R、Rはそれぞれ独立に
    水素原子またはメチル基であり、R、Rはそれぞれ
    独立にハロゲン原子、シアノ基、−Si(R、−
    COまたは−CONR(R は炭素数1〜
    4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシ基であ
    り、R、R、Rはそれぞれ独立に水素原子、炭素
    数1〜18のアルキル基、炭素数2〜6のヒドロキシア
    ルキル基または−CHCHCHSi(R
    ある。)であり、m1は1〜5000の整数であり、m
    2は0〜5000の整数である。
  4. 【請求項4】下式[III]で表される前記有機過酸化
    物の誘導体。 Rf[CFOCF(CF)]Ar・・・[III] ただし、式[III]において、pはn1および/また
    はn2であり、n1、n2はそれぞれ独立に1以上の整
    数であり、Arはベンゼン、チオフェン、フラン、トル
    エン、キシレンまたはナフタレンの残基である。
  5. 【請求項5】下式[IV]で表される単位を少なくとも
    1個含有する前記有機過酸化物の誘導体。 −[CHCH[Ph[CF(CF)OCFRf]]−・・・[IV ] ただし、式[IV]において、Rfは炭素数3以上のポ
    リフルオロアルキル基であり、Phはフェニレン基であ
    り、xはn1および/またはn2であり、n1、n2は
    それぞれ独立に1以上の整数である。
  6. 【請求項6】前記式[I]において、Rfが直鎖状のぺ
    ルフルオロアルキル基である請求項1に記載の有機過酸
    化物。
  7. 【請求項7】前記式[I]で表される有機過酸化物を必
    須成分とするエチレン性重合基のラジカル重合開始剤。
  8. 【請求項8】前記式[I]で表される有機過酸化物と下
    式[V]で表される化合物とを、必要により下式[V
    I]で表される化合物の添加のもとに、反応させること
    を特徴とする前記式[II]で表される誘導体の製造方
    法。 CH=CR・・・[V] CH=CR・・・[VI] ただし、式[V]、式[VI]において、R、R
    それぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、R
    はそれぞれ独立にハロゲン原子、シアノ基、−Si
    (R、−COまたは−CONR(R
    は炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のア
    ルコキシ基であり、R、R、Rはそれぞれ独立に
    水素原子、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜6
    のヒドロキシアルキル基または−CHCHCH
    i(Rである。)である。
  9. 【請求項9】前記式[I]で表される有機過酸化物と下
    式[VII]で表される芳香族化合物とを反応させるこ
    とを特徴とする、前記式[III]で表される誘導体の
    製造方法。 Ar−H ・・・[VII] ただし、式[VII]において、Arはベンゼン、チオ
    フェン、フラン、トルエン、キシレンまたはナフタレン
    の残基である。
  10. 【請求項10】前記式[I]で表される有機過酸化物と
    下式[VIII]で表される単位を含有する芳香族化合
    物とを反応させることを特徴とする、前記式[IV]で
    表される単位を少なくとも1個含有する誘導体の製造方
    法。 −[CHCH(Ph−H)]−・・・[VIII] ただし、式[VIII]において、Phはフェニレン基
    である。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010117029A1 (ja) * 2009-04-08 2010-10-14 旭硝子株式会社 ペルフルオロ有機過酸化物の製造方法
JP2011102280A (ja) * 2009-11-12 2011-05-26 Tosoh F-Tech Inc 含フッ素化合物からなるラジカル反応用溶剤

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