JP2006274225A - Heat-resistant fluorine-containing (meth)acrylate-based polymer and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は耐熱分解性が良好なフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体、更にこの重合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer having good thermal decomposition resistance, and further to a method for producing this polymer.
各種工業材料において、汎用樹脂の代表として使用されるアクリル系樹脂は各種用途に展開されているが、その耐熱分解性が低く、用途が制限されるという課題がある。一方、耐熱分解性が必要な用途にはポリテトラフルオロエチレンが使用されるのが一般的であった。しかし、ポリテトラフルオロエチレンは溶融させるには高温を必要とし、更にその溶融時の粘度が非常に高いために、一般的な成形加工を適用することが難しかった。また、この様な樹脂を重合による製造する場合は工程が複雑になるという課題もある。 In various industrial materials, an acrylic resin used as a representative of general-purpose resins has been developed for various uses, but there is a problem that its heat-decomposability is low and uses are limited. On the other hand, polytetrafluoroethylene is generally used for applications that require thermal decomposition resistance. However, polytetrafluoroethylene requires a high temperature to be melted, and furthermore, since the viscosity at the time of melting is very high, it is difficult to apply a general molding process. Moreover, when manufacturing such a resin by superposition | polymerization, there also exists a subject that a process becomes complicated.
この様な課題に対し、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルと、これと共重合可能なビニル単量体、親水性単独重合体を共重合した樹脂が検討されているが、高価な原料を使用する必要がある為に、コストの点で実施が困難であった(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、従来の技術が有する上記課題に鑑みてなされるものであり、耐熱分解性と良好な成形加工性を併せ持つ樹脂を提供することを目的する。また、その樹脂の製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject which a prior art has, and aims at providing resin which has both heat-decomposability and favorable moldability. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the resin.
本発明者は、上記課題を鑑み鋭意検討した結果、下記一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含んで形成され、10%重量減少温度が350℃以上であることを特徴とするフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を提供した。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor is formed to include a repeating unit represented by the following general formulas (1) and (2), and has a 10% weight reduction temperature of 350 ° C. or higher. A fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer is provided.
また、一般式(2)で示される繰り返し単位の割合が、10重量%以上であることを特徴とする前記のフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を提供した。
Moreover, the said fluorine atom containing (meth) acrylic acid ester type polymer characterized by the ratio of the repeating unit shown by General formula (2) being 10 weight% or more was provided.
これによれば、(メタ)アクリル酸エステル系重合体の骨格を有し、なおかつフッ素原子が導入された構造であるため、高い耐熱分解性と良好な成形加工性を両立させることが可能である。 According to this, since it has a skeleton of a (meth) acrylic acid ester polymer and has a structure in which a fluorine atom is introduced, it is possible to achieve both high thermal decomposition resistance and good moldability. .
また、本発明者らは前記一般式(1)で表される繰り返し単位からなる(メタ)アクリル酸エステル系重合体に、下記一般式(3)で表されるフッ素原子含有アルコールをエステル交換触媒存在下で反応させることを特徴とする前記のフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法を提供した。 In addition, the present inventors transesterify a (meth) acrylic acid ester polymer comprising a repeating unit represented by the general formula (1) with a fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula (3). The present invention provides a method for producing the fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer, which is reacted in the presence.
また、前記一般式(3)で表されるフッ素原子含有アルコールが、下記一般式(4)であることを特徴とする前記のフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法を提供した。
Further, the fluorine atom-containing alcohol represented by the general formula (3) is represented by the following general formula (4), and the method for producing the fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer is provided. did.
また、エステル交換触媒として特定のルイス酸を用いることを特徴とする前記のフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法を提供した。
Moreover, the manufacturing method of the said fluorine atom containing (meth) acrylic-ester type polymer characterized by using a specific Lewis acid as a transesterification catalyst was provided.
これによれば、フッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を好適に提供することが可能となる。 According to this, it becomes possible to provide a fluorine atom containing (meth) acrylic acid ester polymer suitably.
本発明の(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、高い耐熱分解性と良好な成形加工性を併せ持つ為、一般的な成形方法を用いて撥水性を必要とされる各種の材料の形状に容易に賦形することができる。また、この製造方法によれば、特殊な重合設備が必要なく、簡便かつ安価にフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を製造することが可能である。 The (meth) acrylic acid ester polymer of the present invention has both high heat decomposability and good moldability, so it can be easily shaped into various materials that require water repellency using a general molding method. Can be shaped. Moreover, according to this production method, a special polymerization facility is not required, and a fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer can be produced easily and inexpensively.
本発明は、下記一般式(1)、(2)で表される繰り返し単位を含んで形成され、10%重量減少温度が350℃以上であることを特徴とするフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体に関するものである。 The present invention is a fluorine atom-containing (meth) acrylic acid formed by including repeating units represented by the following general formulas (1) and (2) and having a 10% weight loss temperature of 350 ° C. or higher. The present invention relates to an ester polymer.
一般式(1)で表される繰り返し単位は、R1が水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、R2が水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、R3が炭素数1〜18のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、または炭素数6〜10のアリール基であれば、どのような構造であっても良い。
In the repeating unit represented by the general formula (1), R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is the number of carbon atoms. Any structure may be used as long as it is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
また、一般式(1)で表される繰り返し単位をモノマー単位から重合して与える場合、モノマー単位としては例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等が使用できる。 When the repeating unit represented by the general formula (1) is polymerized from a monomer unit, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, t-butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate or the like is used as the monomer unit. it can.
一般式(2)で表される繰り返し単位としてはR4が水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、R5が水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、R6は少なくとも1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基であり、nは0〜10の整数を表すものであれば、どのような構造であっても良い。 As the repeating unit represented by the general formula (2), R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, R 5 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 6 is at least 1 As long as it is a C1-C15 fluoroalkyl group containing one or more fluorine atoms and n represents an integer of 0 to 10, any structure may be used.
一般式(2)で表される繰り返し単位は、使用する用途や条件によって重合体に含まれる割合を任意に設定することができるが、10重量%以上であることが好ましい。10重量%未満であると、10%重量減少温度が350℃未満になる場合がある。 The proportion of the repeating unit represented by the general formula (2) can be arbitrarily set depending on the intended use and conditions, but is preferably 10% by weight or more. If it is less than 10% by weight, the 10% weight reduction temperature may be less than 350 ° C.
本発明におけるフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、本発明の本質が損なわれない限りにおいて、スチレンや(メタ)アクリル酸等の他の繰り返し単位を有することは可能である。 The fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer in the present invention can have other repeating units such as styrene and (meth) acrylic acid as long as the essence of the present invention is not impaired.
本発明における、10%重量減少温度とは、熱重量測定装置を用いて、窒素フロー下、10℃/minで昇温速度した時の重量が、室温時に対して10%減少した時の温度のことであり、その温度が高いほど耐熱分解性が良好であることを示す。 In the present invention, the 10% weight reduction temperature is the temperature when the weight when the temperature is increased at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen flow using a thermogravimetric measuring device is reduced by 10% with respect to room temperature. The higher the temperature, the better the thermal decomposition resistance.
本発明におけるフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、モノマー単位から重合して与えることもできるが、一般式(1)で表される繰り返し単位からなる(メタ)アクリル酸エステル系重合体に、下記一般式(3)で表されるフッ素原子含有アルコールをエステル交換触媒存在下で反応させることによっても製造することが可能である。この製造方法によれば、特殊な重合設備が必要なく、簡便かつ安価にフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を製造することが可能である。 The fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer in the present invention can be polymerized from a monomer unit. It can also be produced by reacting the coal with a fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula (3) in the presence of a transesterification catalyst. According to this production method, a special polymerization facility is not required, and a fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer can be produced easily and inexpensively.
本発明の下記一般式3で表されるフッ素原子含有アルコール Fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula 3 of the present invention
におけるRfは1個以上のフッ素原子が含有される炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロエーテル基であれば特に制限はない。
R f in is not particularly limited as long as it is a fluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms or a fluoroether group containing one or more fluorine atoms.
ここで言うフルオロアルキル基とは、例えばCF3(CF2)b(bは0〜14の整数)やCF2H(CHF)c(CF2)d(c,dはそれぞれ0以上の整数で、c+d=0〜14)で表される直鎖構造のものでも、(CF3)3Cのような分岐構造のものであってもよい。 The fluoroalkyl group mentioned here is, for example, CF 3 (CF 2 ) b (b is an integer of 0 to 14) or CF 2 H (CHF) c (CF 2 ) d (c and d are each an integer of 0 or more. , C + d = 0 to 14), or a branched structure such as (CF 3 ) 3 C.
また、ここで言うフルオロアルキルエーテル基とは、例えばCF3O(CF2)eO(CF2)f(e+f=1〜14の整数で、eは1以上の整数)やCF2HO(CHF)gO(CF2)h(g+h=1〜14の整数で、gは1以上の整数)のように表される直鎖構造のものでも、(CF3)3CO(CF2)j(jは0〜10の整数)のように表される分岐構造のものであってもよい。 The fluoroalkyl ether group referred to here is, for example, CF 3 O (CF 2 ) e O (CF 2 ) f (e + f = 1 to 14, an integer of 1 or more) or CF 2 HO (CHF ) G O (CF 2 ) h (g + h = 1 to 14, where g is an integer of 1 or more) having a linear structure represented by (CF 3 ) 3 CO (CF 2 ) j ( j may be of a branched structure represented as follows:
フッ素原子含有アルコールとしては例えば、2,2,2−トリフルオロ−1−エタノール、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール、7,7,8,8,8−ペンタフルオロ−1−オクタノール、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノール、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール、4,4,5,5,6,6,7,7,7−ノナフルオロ−1−ヘプタノール、7,7,8,8,9,9,10,10,10−デカノール、2−パーフルオロプロポキシ−2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール、2−(パーフルオロヘキシル)エタノール、2−(パーフルオロヘキシル)プロパノール、6−(パーフルオロヘキシル)ヘキサノール、2−(パーフルオロオクチル)エタノール、3−(パーフルオロオクチル)プロパノール、6−(パーフルオロオクチル)ヘキサノール、2−(パーフルオロデシル)エタノール、1H,1H−2,5−ジ(トリフルオロメチル)−3,6−ジオキサウンデカフルオロノナノール、6−(パーフルオロ−1−メチルエチル)−ヘキサノール、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−エタノール、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−エタノール、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−エタノール、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノール、1H,1H,5H−オクタフルオロペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプタノール、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノナノール、2H−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブタノール、2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロパノール等を例示できる。 Examples of the fluorine atom-containing alcohol include 2,2,2-trifluoro-1-ethanol, 2,2,3,3,3-pentafluoro-1-propanol, and 7,7,8,8,8-pentafluoro. -1-octanol, 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1-hexanol, 4,4,5,5,6,6,7,7,7-nonafluoro-1-heptanol, 7,7,8,8,9,9,10,10,10-decanol, 2-perfluoropropoxy- 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 2- (perfluorohexyl) ethanol, 2- (perfluorohexyl) propanol, 6- (perfluorohexyl) hexanol, 2- (perfluorooctyl) ethane Nord, 3- (perfluorooctyl) propanol, 6- (perfluorooctyl) hexanol, 2- (perfluorodecyl) ethanol, 1H, 1H-2,5-di (trifluoromethyl) -3,6-dioxa Undecafluorononanol, 6- (perfluoro-1-methylethyl) -hexanol, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) -ethanol, 2- (perfluoro-5-methylhexyl) -ethanol, 2- ( Perfluoro-7-methyloctyl) -ethanol, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol, 1H, 1H, 5H-octafluoropentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptanol, 1H, 1H, 9H-hexa Decafluorononanol, 2H-hexafluoro-2-propanol, 1H, H, 3H-hexafluoro-butanol, 2,2-bis (trifluoromethyl) propanol can be exemplified.
本発明においては、下記一般式(4)で表されるフッ素原子含有アルコールが、特に高い耐熱分解性を与えることから、好ましい。 In the present invention, a fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula (4) is preferable because it provides particularly high heat decomposition resistance.
これらの具体例としては、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノール、1H,1H,5H−オクタフルオロペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプタノール、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノナノール等を例示できる。
Specific examples thereof include 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol, 1H, 1H, 5H-octafluoropentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptanol, 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononanol. Etc. can be illustrated.
本発明における、エステル交換触媒とは、エステル交換反応の反応速度を促進するものである。 The transesterification catalyst in the present invention accelerates the reaction rate of the transesterification reaction.
本発明では、一般的に使用されているエステル交換触媒がいずれも使用可能であり、例えばアルカリ金属炭酸塩やアルカリ金属重炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ土類金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、ルイス酸、プロトン酸などを例示できる。 In the present invention, any commonly used transesterification catalyst can be used. For example, alkali metal carbonate, alkali metal bicarbonate, alkaline earth metal carbonate, alkaline earth metal bicarbonate, alkali Examples thereof include metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, Lewis acids, and proton acids.
ここでアルカリ金属炭酸塩とは炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸フランシウムのことを指し、特に炭酸カリウムと炭酸セシウムが好ましい。 Here, the alkali metal carbonate refers to lithium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate, and francium carbonate, and potassium carbonate and cesium carbonate are particularly preferable.
また、アルカリ土類金属炭酸塩とは炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウムのことを指し、特に炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムが好ましい。 The alkaline earth metal carbonate means magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, or barium carbonate, and magnesium carbonate and calcium carbonate are particularly preferable.
また、アルカリ金属重炭酸塩とは重炭酸リチウム、重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸ルビジウム、重炭酸セシウム、重炭酸フランシウムのことを指し、特に重炭酸カリウムが好ましい。 Alkali metal bicarbonate refers to lithium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, rubidium bicarbonate, cesium bicarbonate, francium bicarbonate, and potassium bicarbonate is particularly preferred.
また、ルイス酸とは電子対を受容できる化合物であり、具体的にはスズ系化合物、亜鉛系化合物、イッテルビウム系化合物、チタン系化合物、バナジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、ハフニウム系化合物等の電子対受容可能な金属化合物があるが、チタン系化合物、バナジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、ハフニウム系化合物が好ましい。この中でも、四塩化チタン、Ti(ORFL)4(RFLは少なくとも1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロアルキルエーテル基)で表されるような化合物、バナジルトリフレート(VO(SO3CF3)2)がより好ましい。 A Lewis acid is a compound that can accept an electron pair. Specifically, an electron pair such as a tin compound, a zinc compound, an ytterbium compound, a titanium compound, a vanadium compound, a zirconium compound, or a hafnium compound. Although there are acceptable metal compounds, titanium compounds, vanadium compounds, zirconium compounds, and hafnium compounds are preferred. Among these, a compound represented by titanium tetrachloride, Ti (OR FL ) 4 (R FL is a C 1-15 fluoroalkyl group or fluoroalkyl ether group containing at least one fluorine atom), Vanadyl triflate (VO (SO 3 CF 3 ) 2 ) is more preferable.
また、プロトン酸とは、H+を放出可能な物質であり、具体的には塩化水素、硫化水素、硫酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸などを例示できる。 Protonic acid is a substance capable of releasing H + , and specifically includes hydrogen chloride, hydrogen sulfide, sulfuric acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like.
また、用いるエステル交換触媒は単独で使用しても、複数種を混合して使用しても、エステル交換反応が進行する限り、どちらでも構わない。 Moreover, the transesterification catalyst to be used may be used singly or as a mixture of plural kinds as long as the transesterification proceeds.
本発明の製造方法においては、(メタ)アクリル酸エステル系重合体をエステル交換反応に対して不活性な非反応性溶媒中に溶解させた後、フッ素原子含有アルコールと反応させることができる。 In the production method of the present invention, the (meth) acrylic acid ester-based polymer can be reacted with a fluorine atom-containing alcohol after being dissolved in a non-reactive solvent inert to the transesterification reaction.
(メタ)アクリル酸エステル系重合体を非反応性溶媒中に溶解させて後、エステル交換反応を行う場合においては、溶解した溶液を加熱、攪拌でき、フッ素原子含有アルコールを添加できる構造であれば特に制限はなく、圧力容器内で行っても、常圧下でガラス容器等を用いて反応を行ってもよい。また、反応副生成物のアルコールを取り除くことにより反応の進行が促進される場合が多く、場合によっては反応副生成物を系外に除外する器具や装置を用いても構わないし、副生成物のみ吸収するようなモレキュラーシーブ等の吸収剤や副生成物のみと反応するような反応剤を使用して反応系から除外しても構わない。 When the (meth) acrylic acid ester polymer is dissolved in a non-reactive solvent and then transesterified, the dissolved solution can be heated and stirred, and the structure can add a fluorine atom-containing alcohol. There is no restriction | limiting in particular, Even if it carries out in a pressure vessel, you may react using a glass container etc. under a normal pressure. In addition, the reaction progress is often promoted by removing the reaction by-product alcohol, and in some cases, it may be possible to use a device or apparatus that excludes the reaction by-product from the system. Absorbents such as molecular sieves that absorb or reactants that react only with by-products may be used and excluded from the reaction system.
用いる非反応性溶媒又はフッ素原子含有アルコールの沸点が非常に低い場合、エステル交換反応は高温での反応が必要な場合が多いため、圧力容器内で行うことが好ましい。 When the boiling point of the non-reactive solvent or the fluorine atom-containing alcohol to be used is very low, the transesterification reaction often requires a reaction at a high temperature.
また、非反応性溶媒としては(メタ)アクリル酸エステル系重合体を溶解させるものであれば特に限定はされないが、反応生成物であるフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体も溶解できる溶媒が好ましいが、その中でもフッ素原子含有溶剤、例えばベンゾトリフルオライド、2−クロロ−ベンゾトリフルオライド、4−クロロ−ベンゾトリフルオライド等がより好ましい。 The non-reactive solvent is not particularly limited as long as it dissolves the (meth) acrylic acid ester polymer, but the fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer that is a reaction product can also be dissolved. Solvents are preferred, among which fluorine atom-containing solvents such as benzotrifluoride, 2-chloro-benzotrifluoride, 4-chloro-benzotrifluoride and the like are more preferred.
本発明におけるエステル交換触媒、未反応の含フッ素アルコール及び反応副生成物のアルコールは、常法に従って反応生成物のフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体から分離され、必要に応じて濾過、溶剤による抽出、脱揮等の精製処理をして所望の製品として取得される。 The transesterification catalyst, unreacted fluorine-containing alcohol and reaction by-product alcohol in the present invention are separated from the fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer of the reaction product according to a conventional method, and filtered as necessary. The product is obtained as a desired product by performing a purification process such as extraction with a solvent and devolatilization.
本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で測定した物性の各測定方法は次の通りである。 The present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to only these examples. In addition, each measuring method of the physical property measured in the following Examples and Comparative Examples is as follows.
(1)反応率の測定
反応生成物を1H−NMR(Varian Gemini−300MHz)により、3.5〜3.7ppm付近に検出されるポリメチルメタクリレートのOCH3基の積分値を3で割った値を(D)、4.1〜4.4ppm付近に検出される反応生成物である含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体のエステル基のC(=O)OCH2−の積分値を2で割った値を(E)とし、反応率は(E)/{(D)+(E)}として算出した。
(1) Measurement of reaction rate The reaction product was divided by 3 by the integral value of OCH 3 group of polymethyl methacrylate detected in the vicinity of 3.5 to 3.7 ppm by 1 H-NMR (Varian Gemini-300 MHz). The integrated value of C (= O) OCH 2 -of the ester group of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer, which is a reaction product detected in the vicinity of (D), 4.1 to 4.4 ppm. The value divided by 2 was defined as (E), and the reaction rate was calculated as (E) / {(D) + (E)}.
(2)フッ素含有率の測定
反応生成物中のフッ素含有量は、酸素フラスコ燃焼法により反応生成物を分解した後、イオンクロマトグラフ(ダイオネクス製DX−500)、カラムとしてIonPac AG12AとAS12A(4mmφ×250mm)、溶離液として0.3mMのNaHCO3+2.7mMのNa2CO3、溶離液流量を1.2mL/min、電気伝導度検出器にて検出し、フッ素イオン標準液(関東化学製)により作成した検量線から計算した。
(2) Measurement of fluorine content The fluorine content in the reaction product was determined by decomposing the reaction product by an oxygen flask combustion method, and then using an ion chromatograph (DX-500 manufactured by Dionex) and IonPac AG12A and AS12A (4 mmφ) as a column. × 250 mm), 0.3 mM NaHCO 3 +2.7 mM Na 2 CO 3 as an eluent, eluent flow rate 1.2 mL / min, detected with an electric conductivity detector, fluorine ion standard solution (manufactured by Kanto Chemical) ).
(3)ガラス転移温度(Tg)
生成物10mgを用いて、示差走査熱量計(DSC、(株)島津製作所製DSC−50型)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/minで測定し、中点法により決定した。
(3) Glass transition temperature (Tg)
Using 10 mg of the product, a differential scanning calorimeter (DSC, model DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation) was used to measure under a nitrogen atmosphere at a heating rate of 20 ° C./min, and determined by the midpoint method. .
(4)接触角測定機
生成物10mgを用いて、熱重量測定装置(TGA、(株)島津製作所製TGA−50型)を用いて、窒素雰囲気下(流量50mL/min)、昇温速度10℃/minで測定し、室温時に対して10%減少した温度を10%重量減少温度とした。
(4) Using 10 mg of the contact angle measuring instrument product, using a thermogravimetric apparatus (TGA, TGA-50 type, manufactured by Shimadzu Corporation), under a nitrogen atmosphere (flow rate 50 mL / min), a rate of temperature increase of 10 The temperature was measured at 0 ° C./min, and the temperature decreased by 10% relative to the room temperature was defined as the 10% weight loss temperature.
(製造例1)
耐圧10MPaの50mLのオートクレーブ(耐圧硝子工業製)に、市販のポリメチルメタクリレート(住友化学製スミペックスLG)1.0g、1H,1H,5H−オクタフルオロペンタノールを2.39g、非反応性溶剤として2−クロロ−ベンゾトリフルオライドを10ml、エステル交換触媒として四塩化チタンを120mg入れた後、密閉した。その後、オートクレーブを200℃に加熱したオイルバスに3時間浸して反応させた。放冷後、反応混合物を塩化メチレンにて4倍に希釈した溶液をヘキサンに滴下して再沈澱させ、濾過/乾燥して生成物を回収した。得られた含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の反応率は34%と算出され、フッ素含有率は31wt%であった。
(Production Example 1)
In a 50 mL autoclave (made by pressure-resistant glass industry) having a pressure resistance of 10 MPa, 1.0 g of commercially available polymethyl methacrylate (Sumitex LG, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 2.39 g of 1H, 1H, 5H-octafluoropentanol as a non-reactive solvent After putting 10 ml of 2-chloro-benzotrifluoride and 120 mg of titanium tetrachloride as a transesterification catalyst, it was sealed. Thereafter, the autoclave was reacted in an oil bath heated to 200 ° C. for 3 hours. After allowing to cool, a solution obtained by diluting the reaction mixture 4 times with methylene chloride was added dropwise to hexane for reprecipitation, followed by filtration / drying to recover the product. The reaction rate of the obtained fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer was calculated to be 34%, and the fluorine content was 31 wt%.
(製造例2)
フッ素原子含有アルコールとして、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノールを使用した以外は製造例1と同様に行った。得られた含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の反応率は34%と算出され、フッ素含有率は19wt%であった。
(Production Example 2)
The same procedure as in Production Example 1 was conducted except that 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol was used as the fluorine atom-containing alcohol. The reaction rate of the obtained fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer was calculated to be 34%, and the fluorine content was 19 wt%.
(実施例1)
製造例1にて得られた含フッ素(メタ)アクリル系重合体を、島津製作所製DTG−50Hを用いて、窒素雰囲気下(流速50mL/min)、昇温速度10℃/minで500℃まで昇温させた。得られたチャートから10%重量減少温度を求めたところ、363℃であった。
Example 1
Using fluorine-containing (meth) acrylic polymer obtained in Production Example 1 with a DTG-50H manufactured by Shimadzu Corporation under a nitrogen atmosphere (flow rate 50 mL / min), the heating rate is 10 ° C./min up to 500 ° C. The temperature was raised. The 10% weight loss temperature was determined from the obtained chart and found to be 363 ° C.
(実施例2)
製造例2にて得られた含フッ素(メタ)アクリル系重合体を、実施例1と同様の方法により10%重量減少温度を求めたところ、355℃であった。
(Example 2)
The 10% weight reduction temperature of the fluorine-containing (meth) acrylic polymer obtained in Production Example 2 was determined by the same method as in Example 1. The temperature was 355 ° C.
(比較例1)
ポリメチルメタクリレート(住友化学製スミペックスLG)を、実施例1と同様の方法により10%重量減少温度を求めたところ、342℃であった。
(Comparative Example 1)
When the 10% weight reduction temperature of polymethyl methacrylate (Sumitex LG, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was determined in the same manner as in Example 1, it was 342 ° C.
(比較例2)
フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンを、実施例1と同様の方法により10%重量減少温度を求めたところ、500℃以上であった。しかし、ポリテトラフルオロエチレンのキャストフィルムの作製を試みたが、有機溶剤に不溶であり、フィルムの作製は困難であった。
(Comparative Example 2)
When the 10% weight reduction temperature of polytetrafluoroethylene, which is a fluororesin, was determined by the same method as in Example 1, it was 500 ° C. or higher. However, although an attempt was made to produce a cast film of polytetrafluoroethylene, it was insoluble in an organic solvent, and the production of the film was difficult.
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