JP2005530889A - 極性末端基の量が減少したフルオロポリマーを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
MCln(I)
の塩化物塩が挙げられる。
式中、Mは1価または多価のカチオンを表し、nはカチオンの原子価に対応する。適するカチオンMには、有機カチオンおよび無機カチオンが挙げられる。特に有用なカチオンは、アンモニウムならびにナトリウムおよびカリウムなどの1価カチオンならびにカルシウムおよびマグネシウムなどの二価カチオンを含む金属カチオンである。塩化アンモニウム塩の例には、テトラブチル塩化アンモニウムなどのテトラアルキル塩化アンモニウムが挙げられる。
CF2=CF−O−Rf
に対応するパーフルオロビニルエーテルが挙げられる。
式中、Rfは、1個以上の酸素原子を含んでもよい過フッ化脂肪族基を表す。
CF2=CFO(Ra fO)n(Rb fO)mRc f
に対応する。
式中、Ra fおよびRb fは、1〜6個の炭素原子、特に2〜6個の炭素原子の異なる直鎖または分岐パーフルオロアルキレン基であり、mおよびnは独立して0〜10であり、Rc fは炭素原子数1〜6のパーフルオロアルキル基である。過フッ化ビニルエーテルの特定の例には、パーフルオロ(メチルビニル)エーテル(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニル)エーテル(PEVE)、パーフルオロ(n−プロピルビニル)エーテル(PPVE−1)、パーフルオロ−2−プロポキシプロピルビニルエーテル(PPVE−2)、パーフルオロ−3−メトキシ−n−プロピルビニルエーテル、パーフルオロ−2−メトキシ−エチルビニルエーテルおよびCF3−(CF2)2−O−CF(CF3)−CF2−O−CF(CF3)−CF2−O−CF=CF2が挙げられる。
CF2=CF−Rd fまたはCH2=CH−Rd f
に対応する。
式中、Rd fは、1〜10個、好ましくは1〜5個の炭素原子のパーフルオロアルキル基を表わす。パーフルオロアルキルビニルモノマーの典型的な例はヘキサフルオロプロピレンである。
(a)式 Z−Rf−O−CF=CF2
を有するブロモ−またはヨード−(パー)フルオロアルキル−パーフルオロビニルエーテル
(式中、ZはBrまたはIであり、Rfは、任意に塩素原子および/またはエーテル酸素原子を含む(パー)フルオロアルキレンC1〜C12である)(例えば、BrCF2−O−CF=CF2、BrCF2CF2−O−CF=CF2、BrCF2CF2CF2−O−CF=CF2およびCF3CFBrCF2−O−CF=CF2など)
(b)式 Z’−R’f−CF=CF2
を有するブロモ−またはヨード−(パー)フルオロオレフィン
(式中、Z’はBrまたはIであり、R’fは、任意に塩素原子を含む(パー)フルオロアルキレンC1〜C12である)(例えば、ブロモトリフルオロエチレンおよび4−ブロモ−パーフルオロブテン−1など、または1−ブロモ−2,2−ジフルオロエチレンおよび4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロブテン−1などのブロモフルオロオレフィン)
(c)臭化ビニルおよび4−ブロモ−1−ブテンなどの非フッ化ブロモ−オレフィン
(d)例えばCTFEなどの塩素含有フッ化C2〜C8オレフィンおよび塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどの塩素化C2〜C8オレフィンなどの非フッ化塩素含有モノマーなどの塩素含有フッ化モノマーを含む塩素含有モノマー
から選択することが可能である。
CF2=CF−CF2−O−Rf−CN
CF2=CFO(CF2)lCN
CF2=CFO[CF2CF(CF3)O]g(CF2O)vCF(CF3)CN
CF2=CF[OCF2CF(CF3)]kO(CF2)uCN
などのニトリル含有フッ化ビニルエーテルが挙げられる。
ここで、上の式に関連して、l=2〜12、g=0〜4、k=1〜2、v=0〜6およびu=1〜4であり、Rfはパーフルオロアルキレンまたは二価パーフルオロエーテル基である。こうしたモノマーの代表的な例には、パーフルオロ(8−シアノ−5−メチル−3,6−ジオキサ−1−オクテン)、CF2=CFO(CF2)5CNおよびCF2=CFO(CF2)3OCF(CF3)CNが挙げられる。
Aw+(NH3)vYw-
の金属含有化合物が挙げられる。
式中、Aw+は、Cu2+、Co2+、Co3+、Cu+およびNi2+などの金属カチオンであり、wは金属カチオンの原子価に等しく、Yw-は対イオン、典型的にはハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩または酢酸塩などであり、vは1〜約7の整数である。
(式中、Rは、水素あるいは炭素原子数1〜約20の置換または非置換のアルキル、アリールまたはアラルキル基である)
のトリアジン誘導体などの置換トリアジン誘導体および非置換トリアジン誘導体もアンモニア発生化合物として有用である。特に有用なトリアジン誘導体には、ヘキサヒドロ−1,3,5−s−トリアジンおよびアセトアルデヒドアンモニアトリマーが挙げられる。
トリフェニルベンジル塩化ホスホニウム
トリブチルアリル塩化ホスホニウム
トリブチルベンジル塩化アンモニウム
テトラブチル臭化アンモニウム
トリアリール塩化スルホニウム
8−ベンジル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−塩化ウンデセニウム
ベンジルトリス(ジメチルアミノ)塩化ホスホニウム
ベンジル(ジエチルアミノ)ジフェニル塩化ホスホニウム
(式中、Rは任意に1個以上の置換基を任意に含む炭化水素基を表し、R基は同じかまたは異なってもよく、2個のR基は互いに連結して環を形成してもよく、Mは、Si、Ge、SnおよびPbから選択され、qは1〜3の値であり、xは1〜3の値であり、yおよびzは0〜3の値を表し、y+zの合計は4−xである)
の式に対応する化合物であってもよい。炭化水素基R上に存在してもよい置換基の例には、アルコキシ、アリールオキシ、塩素および臭素などのハロゲン、ニトリル基、ヒドロキシ基およびアミノ基が挙げられる。炭化水素基の主鎖は、例えば酸素原子および窒素原子などの1個以上のヘテロ原子によって更に割り込まれてもよい。炭化水素基の典型的な例には、飽和または不飽和の直鎖、分岐または環式脂肪族基および芳香族基が挙げられる。特定の例は、C1〜C5アルキル基、炭素原子数6〜12のアリール基、炭素原子数7〜14のアリールアルキル基およびアルキルアリール基である。上の式(II)の化合物は知られており、例えば、(非特許文献1)に記載されている。例には、トリ(n−ブチル)錫水素化物、トリ(エチル)シリル水素化物、ジ(トリメチルシリル)シリルメチル水素化物、トリ(トリメチルシリル)シリル水素化物、トリ(フェニル)シリル水素化物が挙げられる。式(II)の化合物は(特許文献29)で更に開示されている。
吸光度比の決定
カルボニル末端基の量を定量化するために、フルオロポリマーのフーリエ変換赤外スペクトルを作り、ピーク面積(2470cm-1〜2220cm-1)に対するピーク面積(1840cm-1〜1620cm-1)の吸光度比をこのスペクトルから計算した。
酸末端基および酸基の塩(滴定可能な末端基)の決定をラテックスpH滴定によって決定した。滴定の前に、乾燥固形物を基準にして5重量%の量で非イオン界面活性剤「トリトン(TRITON)」(登録商標)X−100をラテックスに添加し、その後、ラテックスを「ドウェックス(DOWEX)」(登録商標)MR−3混合床イオン交換樹脂(アルドリッチ(Aldrich Chem)から市販されている)で3回処理して、残留無機塩不純物を除去した。こうして精製されたラテックスは酸(pH値はほぼ2.5である)形態で存在する。メトロン(Metron)製の自動化「ティトリノ(Titrino)」(登録商標)716−DMS装置内で、このラテックス分散液15gを中和点まで0.01モル/lNaOH溶液で2回滴定した。pH滴定曲線の第一導関数の最大から計器ソフトウェアによって自動的に中和点を決定した。最後に、滴定可能な末端基の数をポリマーグラム当たりのモルNaOH消費(ミリ当量で示す、meq)(meq/g)の平均値に関連付ける。
ムーニー粘度値をASTM D1646に準拠して測定した。
4リットルのケトルに2.8lの無酸素水、15gのC7F15COONH4および2gのKClを投入した。73℃で、8gの過硫酸アンモニウム(APS)を添加し、12バールで、620gのTFE、680gのパーフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)および55gのCF2=CF−O−(CF2)5CN(C7F15COONH4水溶液で前もって乳化されたもの)を360分にわたって添加した。得られたラテックスをMgCl2で凝集させ、ポリマーを真空下120℃で乾燥させた。
実施例2および3を実施例1の一般手順により行った。実施例2(比較)において、塩化物塩を用いなかった。実施例3において、3.0gのKClを塩化物塩として用いた。結果を表1において以下で記載している。
4リットルのケトルに3.1lの無酸素水、15gのC7F15COONH4および0.7gのKClを投入した。さらに、150gのTFE、110gのPMVE、4gのブロモトリフルオロエチレン(BTFE)およびH2O/APFO中で前もって乳化された200gのMV31(CF2=CF−O−(CF2)3−O−CF3)をケトルに添加した。
1gのKClを用いたことを除き実施例4を繰り返した。KMnO4の消費は2.9gであり、重合実験時間は240分であった。
KClを全く用いなかったことを除き実施例4を繰り返した。KMnO4の消費は0.9gであり、重合実験時間は300分であった。単離したポリマーは、60のムーニー粘度、0.1の吸光度比および0.04meq/gの滴定可能な末端基の量を有していた。
Claims (11)
- 1種以上のフッ化モノマーのラジカル重合を含むフルオロポリマーを調製する方法であって、前記ラジカル重合が塩化物塩の存在下で開始剤により開始され、これにより、前記得られたフルオロポリマーが塩化物塩の存在しない状態で製造された類似フルオロポリマーに対して少なくとも10%未満の極性末端基を有するように前記塩化物塩対前記開始剤の比が選択され、前記1種以上のフッ化モノマーがテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびC3F7[(CF2)3O]2CF=CF2の混合物からなる時、前記ラジカル重合がI(CF2)4Iの存在しない状態で行われることを条件とする方法。
- 前記塩化物塩対前記開始剤の比は、前記得られたフルオロポリマーが前記酸基および前記酸基の塩を含まないか、または前記酸基および酸基の塩の量がフルオロポリマーグラム当たり0.1ミリ当量以下のNaOHであるように選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーは、フルオロエラストマーの調製のために適するフルオロポリマーである、請求項1に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーは、少なくとも100℃の融点を有する溶融加工性熱可塑性フルオロポリマーである、請求項1に記載の方法。
- 前記フルオロポリマーはパーフルオロポリマーである、請求項1に記載の方法。
- 前記フッ化モノマーの少なくとも1種は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニルエーテル、フッ化アリルエーテルおよびその混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記1種以上のフッ化モノマーは少なくとも1種の硬化部位を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記塩化物塩は金属塩化物または塩化アンモニウムである、請求項1に記載の方法。
- CF2Cl末端基を含むとともに酸基および酸基の塩を含まないか、またはフルオロポリマーグラム当たり0.1ミリ当量以下のNaOHの量で前記酸基および酸基の塩を有するフルオロポリマーであって、前記フルオロポリマーがテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびC3F7[(CF2)3O]2CF=CF2のターポリマーである時、前記フルオロポリマーが沃化物含有末端基を含まないことを条件とするフルオロポリマー。
- ラジカル重合から生じるフルオロポリマーの加工性および/または耐熱性を改善するための、1種以上のフッ化モノマーの前記ラジカル重合の開始における塩化物塩の使用。
- フルオロエラストマーを調製するためのフルオロポリマー組成物であって、請求項9に記載のフルオロポリマーおよび硬化組成物を含むフルオロポリマー組成物。
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