JP2008525618A - 撥水撥油性のフルオロウレタンおよびフルオロウレア - Google Patents
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Abstract
フルオロケミカル化合物は、(a)(i)次式で表される少なくとも1種のフルオロケミカルアルコール:CnF2n+1−X−OH(式中、n=1〜6、Xは下記の基、R=水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基、m=2〜8、Rf=CnF2n+1、y=0〜6、q=1〜8)と、(ii)少なくとも1種の非分枝状対称ジイソシアネートとの反応生成物と、(b)イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む少なくとも1種の共反応物質との反応生成物を含む。
Description
本発明は、フルオロウレタンやフルオロウレアなど撥水撥油性フルオロケミカル、およびそのフルオロケミカルの製造方法に関する。
ウレタン結合を含む様々なフッ素化樹脂は、撥水撥油性を有することが知られている(例えば、米国特許第4,321,404号明細書(ウィリアムズ(Williams)ら)、同第4,778,915号明細書(リナ(Lina)ら)、同第4,920,190号明細書(リナ(Lina)ら)、同第5,144,056号明細書(アントン(Anton)ら)、および同第5,446,118号明細書(シェン(Shen)ら)を参照のこと)。これらの樹脂を重合し、例えばテキスタイル、カーペット、壁装材、皮革などの基材にコーティングとして塗布して、撥水撥油性を与えることができる。
通常は、これらの樹脂は、長鎖懸垂型パーフッ素化基(例えば、8個以上の炭素原子)を含む。というのは、長鎖が、アクリル主鎖単位に結合している隣接した側基と平行に容易に配列し、したがって撥水撥油性が最大になるからである。しかし、例えばパーフルオロオクチルを含む化合物など、長鎖パーフッ素化基を含む化合物は、生きている有機体内で蓄積性となる恐れがある(例えば、米国特許第5,688,884号明細書(ベイカー(Baker)ら)を参照のこと)。
上記の点から認識されるように、より生体内蓄積性でない撥水撥油性化合物が必要とされている。
簡潔に言えば、一態様では、本発明はより長い鎖のパーフッ素化基より毒性が少なく、かつ生体内蓄積性でないと思われる、短鎖パーフッ素化基(6個以下の炭素原子)を有するフルオロウレタンやフルオロウレアなどの撥水撥油性フルオロケミカル化合物を提供する(例えば、国際公開第01/30873号パンフレットを参照のこと)。本発明のフルオロケミカル化合物は、
(a)(i)次式で表される少なくとも1種のフルオロケミカルアルコール:
CnF2n+1−X−OH
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
(a)(i)次式で表される少なくとも1種のフルオロケミカルアルコール:
CnF2n+1−X−OH
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
または
であり、
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8である)と、
(ii)少なくとも1種の非分枝状対称のジイソシアネートとの反応生成物と、
(b)イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む少なくとも1種の共反応物質と、
の反応生成物を含む。
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8である)と、
(ii)少なくとも1種の非分枝状対称のジイソシアネートとの反応生成物と、
(b)イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む少なくとも1種の共反応物質と、
の反応生成物を含む。
本発明はまた、
(a)下記の一般式で表される少なくとも1種のフッ素化イソシアネート:
CnF2n+1−X−OC(O)NH−A−NCO
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
(a)下記の一般式で表される少なくとも1種のフッ素化イソシアネート:
CnF2n+1−X−OC(O)NH−A−NCO
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
または
であり、
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8であり、そして
Aは、非分枝状対称のアルキレン基、アリーレン基、またはアラルキレン基である)と、
(b)イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む少なくとも1種の共反応物質と、
の反応生成物を含むフルオロケミカル化合物も提供する。
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8であり、そして
Aは、非分枝状対称のアルキレン基、アリーレン基、またはアラルキレン基である)と、
(b)イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む少なくとも1種の共反応物質と、
の反応生成物を含むフルオロケミカル化合物も提供する。
本発明のフルオロケミカル化合物は、良好な撥水性および撥油性を示すことが発見された。従来技術を考慮に入れて、より短いパーフッ素化鎖に由来するフルオロケミカル化合物であれば、撥水性および撥油性を付与する点で、より長いパーフッ素化鎖に由来するものほど有効でないはずであることが予期されよう(例えば、米国特許第2,803,615号明細書(アルブレヒト(Ahlbrecht)ら)および同第3,787,351号明細書(オルソン(Olson))を参照のこと)。しかし、驚くべきことには、本発明のフルオロケミカル化合物は、より長いパーフッ素化鎖を有するフルオロケミカル化合物に匹敵する撥水性および撥油性を示す。
したがって、本発明のフルオロケミカル化合物は、当技術分野におけるより生体内蓄積性でない撥水撥油性化合物の必要性を満たす。
別の態様では、本発明は、フルオロケミカル化合物を含むコーティング組成物および剥離コーティング組成物、ならびにコーティング組成物または剥離コーティング組成物で被覆された物品も提供する。
本発明で有用なフッ素化イソシアネートは、少なくとも1種のフルオロケミカルアルコールと少なくとも1種の非分枝状対称ジイソシアネートとの反応生成物である。
有用なフルオロケミカルアルコールは、次式で表すことができる:
CnF2n+1−X−OH
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
CnF2n+1−X−OH
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
または
であり、
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、そして
qは、1〜8である)。
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、そして
qは、1〜8である)。
適当なアルコールの代表例としては、CF3CH2OH、(CF3)2CHOH、(CF3)2CFCH2OH、C2F5SO2NH(CH2)2OH、C2F5SO2NCH3(CH2)2OH、C2F5SO2NCH3(CH2)4OH、C2F5SO2NC2H5(CH2)6OH、C2F5(CH2)4OH、C2F5CONH(CH2)4OH、C3F7SO2NCH3(CH2)3OH、C3F7SO2NH(CH2)2OH、C3F7CH2OH、C3F7CONH(CH2)8OH、C4F9(CH2)2OH、C4F9SO2NCH3(CH2)2OH、C4F9CONH(CH2)2OH、C4F9SO2NCH3(CH2)4OH、C4F9SO2NH(CH2)7OH、C4F9SO2NC3H7(CH2)2OH、C4F9SO2NC4H9(CH2)2OH、C5F11SO2NCH3(CH2)2OH、C5F11CONH(CH2)2OH、C5F11(CH2)4OH、C6F13COHN(CH2)4OH、C6F13SO2NCH3(CH2)2OH、C6F13(CH2)2OHなどが挙げられる。
好ましくは、nは1〜5であり、より好ましくは、nは1〜4であり、最も好ましくは、nは4である。好ましくは、mは2〜4である。好ましくは、qは2である。
好ましくは、Xは、次式の基:
である。より好ましくは、Xは、次式の基:
である。最も好ましくは、Xは、
および
からなる群から選択される。
好ましいフルオロケミカルアルコールには、例えばC4F9SO2NCH3(CH2)2OH、C4F9SO2NCH3(CH2)4OH、およびC4F9(CH2)2OHが含まれる。より好ましいフルオロケミカルアルコールはC4F9SO2NCH3(CH2)2OHである。
上記のフルオロケミカルアルコールは、非分枝状対称のジイソシアネートと反応して、フッ素化イソシアネートを形成することができる。対称ジイソシアナートは、Hawley’s Condensed Chemical Dictionary 1067 (1997)によって定義されるような3つの対称要素を満たすジイソシアナートである。第1に、構成原子がそのまわりに順序付けられた配列で位置している対称中心を有する。このような中心は分子中に1つしかなく、原子でも、または原子でなくてもよい。第2に、分子を鏡像セグメントに分割する対称面を有する。第3に、対称中心を通過する線で表すことができる対称軸を有する。分子が回転する場合、完全な360度回転において、空間で2回以上同じ位置を有する。
本明細書では、用語「非分枝状の」は、対称ジイソシアナートが、1個以上の炭素原子を有する従属的な鎖を全く含まないことを意味する。
非分枝状対称ジイソシアネートの代表例としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート(PDI)、1,4−ブタンジイソシアネート(BDI)、1,8−オクタンジイソシアネート(ODI)、1,12−ドデカンジイソシアネート、および1,4−キシリレンジイソシアネート(XDI)が挙げられる。
好ましい非分枝状対称ジイソシアネートには、例えばMDI、HDI、およびPDIが含まれる。より好ましい非分枝状対称ジイソシアネートはMDIである。MDIは、純粋な形で、ダウケミカル(米国ミシガン州ミッドランド)(Dow Chemical Company (Midland, MI))からアイソネイト(Isonate)(登録商標)125M、およびバイエル・ポリマーズ(米国ペンシルベニア州ピッツバーグ)(Bayer Polymers (Pittsburgh, PA))からモンデュール(Mondur)(登録商標)で市販されている。
本発明で有用なフッ素化イソシアネートは、例えばフルオロケミカルアルコールと非分枝状対称ジイソシアネートを溶媒中で化合することによって調製することができる。有用な溶媒としては、エステル(例えば、酢酸エチル)、ケトン(例えば、メチルエチルケトン)、エーテル(例えば、メチル−tert−ブチルエーテル)、アルカン(例えば、ヘキサンまたはヘプタン)、および芳香族溶媒(例えば、トルエン)が含まれる。
好ましくは、反応混合物を撹拌する。反応は、一般に室温から約120℃の間の温度(好ましくは、約50℃〜約70℃)で実施することができる。
通常は、反応を触媒の存在下で実施する。有用な触媒には、塩基(例えば、第三級アミン、アルコキシド、およびカルボキシレート)、金属塩およびキレート、有機金属化合物、酸、ならびにウレタンが含まれる。好ましくは、触媒は、有機スズ化合物(例えば、ジラウリン酸ジブチルスズ(DBTDL)または第三級アミン(例えば、ジアゾビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO))、またはその組合せである。より好ましくは、触媒はDBTDLである。
有用なフッ素化イソシアネートは、下記の一般式で表すことができる:
CnF2n+1−X−OC(O)NH−A−NCO
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
CnF2n+1−X−OC(O)NH−A−NCO
(式中、
nは、1〜6であり、
Xは、
または
であり、
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8であり、そして
Aは、非分枝状対称のアルキレン基、アリーレン基、またはアラルキレン基である)。
Rは、水素、または1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、
mは、2〜8であり、
Rfは、CnF2n+1であり、
yは、0〜6であり、
qは、1〜8であり、そして
Aは、非分枝状対称のアルキレン基、アリーレン基、またはアラルキレン基である)。
好ましくは、nは1〜5であり、より好ましくは、nは1〜4であり、最も好ましくは、nは4である。好ましくは、qは2である。
好ましくは、Xは、次式の基:
であり、mは2〜4である。
好ましくは、Aは、C6H12、
および
からなる群から選択され、より好ましくは、Aは、次式の基:
である。
上記のフッ素化イソシアネートは、イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む共反応物質と反応して、本発明の撥水撥油性フルオロケミカル化合物を形成することができる。イソシアネート反応性基と反応することができる基には、例えば−Z−H基(式中、Zはそれぞれ独立して、O、N、およびSからなる群から選択される)が含まれる。好ましくは、ZはOまたはNである。
適切な共反応物質には、例えばポリオール、ポリアミン、およびポリチオールが含まれる。本明細書では、接頭辞「ポリ」は、2つ以上を意味する。例えば、用語「ポリオール」は、ジオール、トリオール、テトラオールなどを包含する。
ポリオールには、例えばヒドロキシルを含む(メタ)アクリレートモノマーからのアクリレートポリマーおよびコポリマー;ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ダイマージオール、脂肪酸エステルジオール、ポリシロキサンジカルビノール、およびアルカンジオールなどのジオール;アルカンテトラオール;ポリビニルアルコール;ポリエポキシド;ポリスチレン;ポリエステル;ポリウレタンなどが含まれる。
有用なアクリレートコポリマーの例としては、ヒドロキシエチルアクリレートなどのヒドロキシルを含む(メタ)アクリレートとブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、またはオクタデシルアクリレートなどのモノマーとのコポリマー;ポリコ{ヒドロキシエチルアクリレート/CH2=CCH3CO2C3H6(Si(CH3)2O)nSi(CH3)2C4H9};ポリコ{ヒドロキシエチルアクリレート/メルカプトプロピルメチルシロキサン−コ−ジメチルシロキサン};およびポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)などが挙げられる。
脂肪酸エステルジオールの例としては、グリセロールモノオレエート、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノリシノレエート、グリセロールモノ獣脂、ペンタエリトリトールの長鎖アルキルジエステルなどが挙げられる。
ポリエステルポリオールの例としては、パーストープ・ポリオールズ(Perstorp Polyols, Inc.)(米国オハイオ州トレド(Toledo, OH))から入手可能なポリカプロラクトンジオールおよびハイパーブランチ状ポリエステルポリオールが挙げられる。
ポリシロキサンジカルビノールには、ポリジアルキルシロキサンジカルビノールおよびポリアルキルアリールシロキサンジカルビノールが含まれる。有用なポリシロキサンジカルビノールには、例えば下記の式の1つに対応するものが含まれる:
(式中、R1およびR2は独立して、1〜4個の炭素原子を有するアルキレンを表し、R3、R4、R5、R6、R7、R8、およびR9は独立して、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、またはアリール基を表し、Lは、3価のリンキング基を表し、pは、10〜50の値を表す)。Lは、例えば酸素や窒素などのカテナリーヘテロ原子を1個以上含んでもよい線状または分枝状アルキレンである。
ポリビニルアルコールの例としては、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(酢酸ビニル−コ−ビニルアルコール、ポリ(ビニルアルコール−コ−エチレン)などが挙げられる。
ポリエポキシドの例としては、ポリグリシドール(線状またはハイパーブランチ状)などが挙げられる。
ポリスチレンの例としては、ポリ(4−ビニルフェノール)、ポリ(4−ビニルフェノール−コ−2−ヒドロキシエチルメタクリレート)などが挙げられる。
有用なポリアミンには、例えば少なくとも2つのアミノ基を有するポリアミン(ただし、2つのアミノ基は第一級、第二級、またはその組合せである)が含まれる。例としては、H2N(CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2NH)3H、H2N(CH2CH2NH)4H、H2N(CH2CH2NH)5H、H2N(CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2CH2NH)3H、H2N(CH2CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH)2H、H2N(CH2)3NHCH2CH=CHCH2NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)4NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)3NH2、H2N(CH2)2NH(CH2)3NH(CH2)2NH2、H2N(CH2)3NH(CH2)2NH2、C6H5NH(CH2)2NH(CH2)2NH2、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、9,9−ビス(3−アミノプロピル)フルオレン、ビス(3−アミノプロピル)フェニルホスフィン、2−(4−アミノフェニル)エチルアミン、1,4−ブタンジオールビス(3−アミノプロピル)エーテル、N(CH2CH2NH2)3、1,8−ジアミノ−p−メンタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,8−ジアミノ−3,6−ジオキサオクタン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、ならびにエチレンイミン(すなわち、アジリジン)の線状または分枝状(デンドリマーを含む)ホモポリマーおよびコポリマーなどのポリマーポリアミン、アミノプロピルメチルシロキサン−コ−ジメチルシロキサン、ビス−アミノプロピルジメチルシロキサンなどが挙げられる。
ポリチオールには、メルカプトプロピルメチルシロキサンのホモポリマー、およびジメチルシロキサン(ゲレスト(Gelest Inc.)から入手可能)とのそのコポリマー、1,1,1−トリメチロールプロパントリス−(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリトリトールテトラ(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス[2−(3−メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌレートなどが含まれる。
ジチオールの例としては、2,2’−オキシジエタンチオール、1,2−エタンチオール、3,7−ジチア−1,9−ノナンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,7−ヘプタンジチオール、1,8−オクタンジチオール、1,9−ノナンジチオール、3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール、1,10−デカンジチオール、1,12−ジメルカプトドデカン、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)などが挙げられる。
本発明のフルオロケミカル化合物は、例えばフッ素化イソシアネートを、イソシアネート基と反応することができる2つ以上の官能基を含む共反応物質と溶媒中で化合することによって調製することができる。有用な溶媒としては、エステル(例えば、酢酸エチル)、ケトン(例えば、メチルエチルケトン)、エーテル(例えば、メチル−tert−ブチルエーテル)、および芳香族溶媒(例えば、トルエン)が含まれる。
好ましくは、反応混合物を撹拌する。反応は、一般に室温から約120℃の間の温度(好ましくは、約50℃〜約70℃)で実施することができる。
通常は、反応を触媒の存在下で実施する。有用な触媒には、塩基(例えば、第三級アミン、アルコキシド、およびカルボキシレート)、金属塩およびキレート、有機金属化合物、酸、ならびにウレタンが含まれる。好ましくは、触媒は、有機スズ化合物(例えば、ジラウリン酸ジブチルスズ(DBTDL)または第三級アミン(例えば、ジアゾビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO))、またはその組合せである。より好ましくは、触媒はDBTDLである。
通常は、いくらかの未反応の官能基が残留する。未反応の官能基は、例えば接着を改善し、または架橋するのに有用となり得る。
本発明のフルオロケミカル化合物をコーティング組成物で使用して、広範囲の基材に撥水性および撥油性を与えることができる。コーティング組成物は、本発明のフルオロケミカル化合物、および溶媒(例えば、水および/または有機溶媒)を含む。溶媒が水である場合、コーティング組成物は、通常はさらに界面活性剤を含む。
本発明のフルオロケミカル化合物を広範囲の溶媒に溶解、懸濁、または分散して、基材に被覆するのに適したコーティング組成物を形成することができる。コーティング組成物は、一般にコーティング組成物の重量に対して、約0.1〜約10パーセントのフルオロケミカル化合物(好ましくは、約1〜約5パーセント)を含有することができる。
コーティング組成物を、例えば繊維基材や硬質基材など、広範囲の基材に適用することができる。繊維基材には、例えば織物、編物、および不織布、テキスタイル、カーペット、皮革、および紙が含まれる。硬質基材には、例えばガラス、セラミック、メーソンリー、コンクリート、天然石、人造石、グラウト、金属、木材、プラスチック、および塗面が含まれる。
コーティング組成物は、例えば噴霧、パジング、浸漬、ロールコーティング、刷毛塗り、または吸尽などの標準的方法で基材(または基材を含む物品)に塗布することができる。場合によっては、組成物を乾燥させて、残留している水または溶媒を除去することができる。
本発明のフルオロケミカル化合物を剥離(リリース)コーティングに使用することができる。剥離コーティング組成物は、基材に被覆した後、硬化ステップを必要としてもよく、または必要としなくてもよい。
剥離コーティングに有用なコーティング組成物は、接着剤からの剥離特性を必要とする表面に塗布することができる。剥離コーティングに適した基材には、例えば紙、金属シート、箔、不織布、ならびにポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカルボナート、およびポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂のフィルムが含まれる。
剥離コーティング組成物を、例えば巻線ロッド、直接グラビア、オフセットグラビア、反転ロール、エアナイフ、およびトレーリングブレードコーティングなど、通常のコーティング技法で適切な基材に適用することができる。得られる剥離コーティング組成物は、例えば天然ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、アクリル接着剤、および他の合成成膜エラストマー接着剤など、広範囲の感圧接着剤に、有効な剥離を提供することができる。
本発明の目的および利点を、下記の実施例によってさらに説明するが、これらの実施例に記載されている特定の材料およびその量、ならびに他の条件および詳細を、本発明を不当に限定するものと解釈すべきではない。
動的接触角の測定
試験溶液、乳濁液、または懸濁液(通常は、約3%固形分)を、浸漬コーティングによって細片のナイロン66フィルム(デュポン(DuPont)から入手可能)に塗布した。被覆する前に、フィルムをメチルアルコールで清浄した。小型バインダークリップを使用して、ナイロンフィルムの一端を保持し、細片を試験溶液に浸し、次いで溶液からゆっくりかつ円滑に引き出した。被覆細片を保護位置で最低限30分間風乾させて、次いで150℃で10分間硬化した。
試験溶液、乳濁液、または懸濁液(通常は、約3%固形分)を、浸漬コーティングによって細片のナイロン66フィルム(デュポン(DuPont)から入手可能)に塗布した。被覆する前に、フィルムをメチルアルコールで清浄した。小型バインダークリップを使用して、ナイロンフィルムの一端を保持し、細片を試験溶液に浸し、次いで溶液からゆっくりかつ円滑に引き出した。被覆細片を保護位置で最低限30分間風乾させて、次いで150℃で10分間硬化した。
CAHN動的接触角アナライザー、モデルDCA 322(コントロールおよびデータ処理用のコンピュータを装備したウィルヘルミー(Wilhelmy)バランス装置、ATI、米国ウィスコンシン州マディソン(Madison, WI)から市販)を使用して、被覆フィルムの前進および後退接触角を測定した。水およびヘキサデカンを調査液体として使用した。水とヘキサデカンに対しての値を報告する。
C 4 F 9 SO 2 N(CH 3 )CH 2 CH 2 OH(MeFBSE)の調製
米国特許第6,664,354号明細書(サウ(Savu)ら)、実施例2、パートAに記載されている手順に本質的に従うことによって、MeFBSEを調製した。
米国特許第6,664,354号明細書(サウ(Savu)ら)、実施例2、パートAに記載されている手順に本質的に従うことによって、MeFBSEを調製した。
C 4 F 9 SO 2 N(CH 3 )C 2 H 4 OC(O)NHC 6 H 4 CH 2 C 6 H 4 NCO(MeFBSE−MDI)の調製
加熱装置、窒素入口、還流冷却器、および熱電対を備えた1リットルの三口丸底フラスコに、MeFBSE(357.0g;1.0mole)およびMEK(600mL)を加え、MEKを30mL留去しながら、加熱還流した。次いで、混合物を30℃に冷却し、MDI(750g;3.0mole)で処理した。次いで、混合物の温度を4時間約40℃に上げ、濾過し、トルエン(4 l)に加えた。得られたオフホワイトの沈殿物を濾過で回収し、トルエンで再結晶した(白色固体;689.4g;収率57%)。液体クロマトグラフィー/質量分光法(LC/MS)およびLC/UV分析を用いて、構造を確認した。
加熱装置、窒素入口、還流冷却器、および熱電対を備えた1リットルの三口丸底フラスコに、MeFBSE(357.0g;1.0mole)およびMEK(600mL)を加え、MEKを30mL留去しながら、加熱還流した。次いで、混合物を30℃に冷却し、MDI(750g;3.0mole)で処理した。次いで、混合物の温度を4時間約40℃に上げ、濾過し、トルエン(4 l)に加えた。得られたオフホワイトの沈殿物を濾過で回収し、トルエンで再結晶した(白色固体;689.4g;収率57%)。液体クロマトグラフィー/質量分光法(LC/MS)およびLC/UV分析を用いて、構造を確認した。
反応物質1. HEA/KF2001(4/1当量比)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(2.49g;0.022mole)、「KF−2001」(10.77g)、MIBK(49.92g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.122g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、21.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(2.49g;0.022mole)、「KF−2001」(10.77g)、MIBK(49.92g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.122g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、21.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
実施例1. 反応物質1/MeFBSE−MDI(1/4)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質1(21.16%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(4.14g;0.0068mole)、EtOAc(20.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IR(フーリエ変換赤外分光法)を用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、21.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質1(21.16%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(4.14g;0.0068mole)、EtOAc(20.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IR(フーリエ変換赤外分光法)を用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、21.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
実施例2. 反応物質1/MeFBSE−MDI(1/2)の調製
2.80gのMeFBSE−MDIを使用し、得られた溶液が約20%固形分であった点以外は、実施例1で記載の手順に本質的に従った。
2.80gのMeFBSE−MDIを使用し、得られた溶液が約20%固形分であった点以外は、実施例1で記載の手順に本質的に従った。
実施例3. 反応物質1/MeFBSE−MDI(1/3)の調製
3.11gのMeFBSE−MDIを使用し、得られた溶液が約19%固形分であった点以外は、実施例1で記載の手順に本質的に従った。
3.11gのMeFBSE−MDIを使用し、得られた溶液が約19%固形分であった点以外は、実施例1で記載の手順に本質的に従った。
反応物質2. HEA/KF2001(8/1当量比)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(4.64g;0.040mole)、「KF−2001」(10.03g)、MIBK(55.44g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.145g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、14.82重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(4.64g;0.040mole)、「KF−2001」(10.03g)、MIBK(55.44g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.145g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、14.82重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
実施例4. 反応物質2/MeFBSE−MDI(1/8)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質2(14.82%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(6.948g;0.0114mole)、EtOAc(41.89g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IRを用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、15.6重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質2(14.82%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(6.948g;0.0114mole)、EtOAc(41.89g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IRを用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、15.6重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
実施例5. 反応物質2/MeFBSE−MDI(1/6)の調製
5.21g(0.0086mole)のMeFBSE−MDIを使用し、26.88gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約16.8%固形分であった点以外は、実施例4で記載の手順に本質的に従った。
5.21g(0.0086mole)のMeFBSE−MDIを使用し、26.88gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約16.8%固形分であった点以外は、実施例4で記載の手順に本質的に従った。
実施例6. 反応物質2/MeFBSE−MDI(1/4)の調製
3.474g(0.0057mole)のMeFBSE−MDIを使用し、32.12gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約13.48%固形分であった点以外は、実施例4で記載の手順に本質的に従った。
3.474g(0.0057mole)のMeFBSE−MDIを使用し、32.12gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約13.48%固形分であった点以外は、実施例4で記載の手順に本質的に従った。
反応物質3. HEA/KF2001(16/1当量比)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(9.31g;0.080mole)、「KF−2001」(10.01g)、MIBK(79.32g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.192g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、19.51重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(9.31g;0.080mole)、「KF−2001」(10.01g)、MIBK(79.32g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.192g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、19.51重量%固形分であり、少量の沈殿があった。
実施例7. 反応物質3/MeFBSE−MDI(1/16)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質3(19.51%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(9.76g;0.0165mole)、EtOAc(41.32g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IRを用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、18.2重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、反応物質3(19.51%溶液;20.0g)、MeFBSE−MDI(9.76g;0.0165mole)、EtOAc(41.32g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。FT−IRを用いた分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、18.2重量%固形分であり、少量の沈殿があった。得られた溶液は、約16重量%固形分であった。
実施例8. 反応物質3/MeFBSE−MDI(1/12)の調製
7.32g(0.0012mole)のMeFBSE−MDIを使用し、45.60gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約14.87重量%固形分であった点以外は、実施例7で記載の手順に本質的に従った。
7.32g(0.0012mole)のMeFBSE−MDIを使用し、45.60gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約14.87重量%固形分であった点以外は、実施例7で記載の手順に本質的に従った。
実施例9. 反応物質3/MeFBSE−MDI(1/8)の調製
4.88g(0.008mole)のMeFBSE−MDIを使用し、38.79gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約14.87%固形分であった点以外は、実施例7で記載の手順に本質的に従った。
4.88g(0.008mole)のMeFBSE−MDIを使用し、38.79gのEtOAcを使用し、得られた溶液が約14.87%固形分であった点以外は、実施例7で記載の手順に本質的に従った。
比較例C−1; MeFBSE−MDI−HEA/「KF2001」(90/10重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(4.50g;0.006mole)、「KF−2001」(0.49g)、EtOAc(28.4g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.056g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(4.50g;0.006mole)、「KF−2001」(0.49g)、EtOAc(28.4g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.056g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.16重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
比較例C−2; MeFBSE−MDI−HEA/「KF2001」(80/20重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(3.98g;0.006mole)、「KF−2001」(1.01g)、EtOAc(27.6g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.050g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.37重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(3.98g;0.006mole)、「KF−2001」(1.01g)、EtOAc(27.6g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.050g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.37重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
比較例C−3; MeFBSE−MDI−HEA/「KF2001」(70/30重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(3.51g;0.005mole)、「KF−2001」(1.01g)、EtOAc(26.75g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.053g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.78重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(3.51g;0.005mole)、「KF−2001」(1.01g)、EtOAc(26.75g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.053g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は、13.78重量%固形分であり、少量の沈殿があった。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。
実施例10. HEA/SM/MeFBSE−MDI(10/1/8.7)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(1.16g;0.010mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.078g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(5.3g;0.0087mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(1.16g;0.010mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.078g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(5.3g;0.0087mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例11. HEA/SM/MeFBSE−MDI(15/1/10.36)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(1.74g;0.015mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.156g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(6.3g;0.0104mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(1.74g;0.015mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.156g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(6.3g;0.0104mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例12. HEA/SM/MeFBSE−MDI(20/1/14.80)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(2.32g;0.020mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.312g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(9.0g;0.0148mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、HEA(2.32g;0.020mole)、SM(10.00g)、MIBK(40.0g)、HSCH2CH2SH(0.312g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.01g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液は乳状であった。この溶液に、MeFBSE−MDI(9.0g;0.0148mole)およびDBTDL(3滴)を添加した。溶液を70℃で4時間保持した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
比較例C−4; MeFBSE−MDI−HEA/SM(90/10重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(2.25g;0.031mole)、SM(0.25g)、EtOAc(14.43g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.025g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.93重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=156℃、Tc=81℃、およびTg=50℃が示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(2.25g;0.031mole)、SM(0.25g)、EtOAc(14.43g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.025g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.93重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=156℃、Tc=81℃、およびTg=50℃が示唆された。
比較例C−5; MeFBSE−MDI−HEA/SM(80/20重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(2.00g;0.028mole)、SM(0.50g)、EtOAc(14.44g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.026g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.94重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=153℃、Tc=79℃、およびTg=50℃が示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(2.00g;0.028mole)、SM(0.50g)、EtOAc(14.44g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.026g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.94重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=153℃、Tc=79℃、およびTg=50℃が示唆された。
比較例C−6; MeFBSE−MDI−HEA/SM(60/40重量/重量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(1.51g;0.021mole)、SM(1.01g)、EtOAc(14.45g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.026g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.95重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=154℃およびTc=92.5℃が示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI−HEA(1.51g;0.021mole)、SM(1.01g)、EtOAc(14.45g)、および「バゾ(Vazo)−67」(0.026g)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に24時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になり、11.95重量%固形分の溶液が得られた。TGA分析によって、Tm=154℃およびTc=92.5℃が示唆された。
実施例13. MeFBSE−MDI/PMPMS(1/1)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(12.16g;0.020mole)、PMPMS(2.68g;0.020mole)、EtOAc(60.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に8時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(12.16g;0.020mole)、PMPMS(2.68g;0.020mole)、EtOAc(60.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。窒素を溶液に2分間バブリングし、ビンをシールし、70℃の油浴に8時間配置した。得られた溶液はわずかに曇っていた。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例14. MeFBSE−MDI/PMPMS(0.75/1)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(9.12g;0.015mole)、PMPMS(2.68g;0.020mole)、EtOAc(47.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(9.12g;0.015mole)、PMPMS(2.68g;0.020mole)、EtOAc(47.0g)、およびDBTDL(3滴)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。得られた溶液はわずかに曇っていた。ジメチルホルムアミド(5.0g)を添加すると、溶液が清澄になった。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例15. MeFBSE−MDI/PEHA(4/1当量)の調製
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(5.0g;0.008mole)、PEHA(1.16g;0.005mole)、およびトルエン(40.0g)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。得られた溶液はわずかに曇っていた。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
磁気撹拌棒を備えた4オンスのビンに、MeFBSE−MDI(5.0g;0.008mole)、PEHA(1.16g;0.005mole)、およびトルエン(40.0g)を加えた。ビンをシールし、70℃の油浴に配置し、磁気撹拌しながら8時間反応させた。得られた溶液はわずかに曇っていた。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例16. MeFBSE−MDI/PVA−50の調製
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−50(2.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物131℃でを加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(13.25g)およびNMP(30.4g)を添加し、得られた溶液を135℃で4時間加熱し、暗茶色溶液(20%固形分)を得た。
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−50(2.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物131℃でを加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(13.25g)およびNMP(30.4g)を添加し、得られた溶液を135℃で4時間加熱し、暗茶色溶液(20%固形分)を得た。
実施例17. MeFBSE−MDI/PVA−98の調製
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物を131℃で加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(10.68g)およびNMP(16.4g)を添加し、得られた溶液を120℃で4時間加熱し、暗茶色溶液(20%固形分)を得た。
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物を131℃で加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(10.68g)およびNMP(16.4g)を添加し、得られた溶液を120℃で4時間加熱し、暗茶色溶液(20%固形分)を得た。
実施例18. MeFBSE−MDI/PVA−98/ODIの調製
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物を137℃で加熱した。この清澄な溶液に、ODI(2.6g)、MeFBSE−MDI(5.5g)、およびNMP(16.4g)を添加し、得られた溶液を135℃で6時間加熱し、琥珀色溶液(20%固形分)を得た。
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(26.0g)を加えた。続いて、混合物を137℃で加熱した。この清澄な溶液に、ODI(2.6g)、MeFBSE−MDI(5.5g)、およびNMP(16.4g)を添加し、得られた溶液を135℃で6時間加熱し、琥珀色溶液(20%固形分)を得た。
実施例19. MeFBSE−MDI/PVA−98/GAの調製
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(21.0g)を加えた。続いて、混合物を131℃で加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(8.61g)を添加し、得られた溶液を130℃で4時間加熱した。この溶液に、GA(0.623g)およびNMP(8.75g)を添加し、得られた溶液を130℃で5時間加熱し、暗茶色溶液(21%固形分)を得た。
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−98(1.0g)、NMP(30.3g)、およびヘプタン(21.0g)を加えた。続いて、混合物を131℃で加熱した。この清澄な溶液に、MeFBSE−MDI(8.61g)を添加し、得られた溶液を130℃で4時間加熱した。この溶液に、GA(0.623g)およびNMP(8.75g)を添加し、得られた溶液を130℃で5時間加熱し、暗茶色溶液(21%固形分)を得た。
比較例C7
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−50(2.97g)およびキシレン(12.3g)を加えた。溶液を80℃に加熱した。得られた清澄な溶液に、5.2gのODIを添加した。温度を137℃に上げ、反応をさらに4時間実施した。FT−IRを用いた分析によって−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、40%固形分であった。
マグネチックスターラ、加熱マントル、還流冷却器、および窒素入口を装備した250mLの三口丸底フラスコに、PVA−50(2.97g)およびキシレン(12.3g)を加えた。溶液を80℃に加熱した。得られた清澄な溶液に、5.2gのODIを添加した。温度を137℃に上げ、反応をさらに4時間実施した。FT−IRを用いた分析によって−NCOが残存していないことが示唆された。得られた溶液は、40%固形分であった。
剥離コーティング;調製および試験方法
本発明のコポリマーを、トルエンで5%固形分に希釈した。次いで、溶液を、#6の巻線(Mayer)ロッドで1.6ミルの下塗り付きポリエステルテレフタレートフィルムに被覆した。被覆フィルムを繊維板枠に取り付け、65℃で15分間乾燥した。
本発明のコポリマーを、トルエンで5%固形分に希釈した。次いで、溶液を、#6の巻線(Mayer)ロッドで1.6ミルの下塗り付きポリエステルテレフタレートフィルムに被覆した。被覆フィルムを繊維板枠に取り付け、65℃で15分間乾燥した。
剥離コーティングを評価するために使用する試験方法は、感圧接着剤で被覆された材料を評価するために使用される、業界の標準的な剥離接着力試験を改変したものであった。標準試験は、米国ペンシルベニア州フィラデルフィア(Philadelphia, PA.)の米国材料試験協会(ASTM)および米国イリノイ州グレンビュー(Glenview, Ill)の感圧テープ協議会(PSTC)の様々な刊行物に詳述されている。改変した標準的方法を下記に詳述する。標準試験方法のレファレンス情報源は、ASTM D3330−78 PSTC−1(11/75)である。
2.54cm×15.24cmの細片のスコッチパフォーマンスマスキングテープ(SCOTCH PERFORMANCE MASKING TAPE) 233+(スリーエム、米国ミネソタ州セントポール((3M Company, St. Paul, MN))から入手可能)を、2.04kgのゴムローラで、被覆ポリエステルフィルム上に圧延した。次いで、積層した試料を22℃および50%相対湿度で1週間、または65℃で16時間熟成した。試験する前に、熱老化させた試料を22℃および50%相対湿度に24時間平衡化させた。
剥離試験は、マスキングテープ/被覆フィルム積層物を、両面被覆テープでインスツルメンターズ(Instrumentors, Inc.)の滑り/剥離試験機(モデル3M90)のステージに載せることによって実施した。次いで、180度および228.6cm/分で、マスキングテープを取り外すのに必要とされた力を測定した。新たに剥離したマスキングテープを清浄なガラス板に貼り付け、剥離接着力を、上記に記載した同じインスツルメンターズ(Instrumentors)の滑り/剥離試験機を使用し、この場合も228.6cm/分および剥離角180度で剥離させて通常の方式で測定することによって、テープ再接着力も測定した。これらの剥離試験の結果を第2表に示す。細片のスコッチパフォーマンスマスキングテープ(SCOTCH PERFORMANCE MASKING TAPE) 233+の裏面は、対照試料として機能した。
スコッチパフォーマンスマスキングテープ(SCOTCH PERFORMANCE MASKING TAPE) 233+の代わりに、スコッチマジックテープ(登録商標)(SCOTCH MAGIC TAPE) 810(スリーエム(3M Company)から入手可能)を使用した点以外は、上記に記載する方法に従って、本発明のコポリマーのいくつかを被覆し、試験した。細片のスコッチマジックテープ(登録商標)(SCOTCH MAGIC TAPE) 810の裏面は、対照試料として機能した。結果を下記の第2表に示す。
実施例20. MeFBSE−MDI/ボルトロン(Boltron) H50の調製
125mLのビンに、MeFBSE−MDI(6.0g、ボルトロン(Boltron) H50(1.50g;事前に真空乾燥する)、1滴のDBTDL、およびTHF(20mL;無水テトラヒドロフラン)を加えた。ビンを40〜60℃で1時間加熱し、冷却した。FT−IRによって、イソシアネートが含まれていないことが判明した。さらに0.5gのMeFBSE−MDIを添加し、混合物を短時間加熱し、終夜放置した。
125mLのビンに、MeFBSE−MDI(6.0g、ボルトロン(Boltron) H50(1.50g;事前に真空乾燥する)、1滴のDBTDL、およびTHF(20mL;無水テトラヒドロフラン)を加えた。ビンを40〜60℃で1時間加熱し、冷却した。FT−IRによって、イソシアネートが含まれていないことが判明した。さらに0.5gのMeFBSE−MDIを添加し、混合物を短時間加熱し、終夜放置した。
実施例21および22. MeFBSE−MDI/PVA−17K
PVA−17K(1.80g)を、118℃で60mLのNMPに添加し、溶解するまで撹拌し、次いで真空を適用し、約10mLのNMPを除去した。得られた残渣(50.8g)を、乾燥した125mLのビンに2等量に分け入れ、実施例21および実施例22について図表に示された量のMeFBSE−MDI、1滴のDBTDLで処理し、実施例20のように加熱した。生成物を80mLの水で処理し、濾過によって回収し、試験用にTHFで溶解した。
PVA−17K(1.80g)を、118℃で60mLのNMPに添加し、溶解するまで撹拌し、次いで真空を適用し、約10mLのNMPを除去した。得られた残渣(50.8g)を、乾燥した125mLのビンに2等量に分け入れ、実施例21および実施例22について図表に示された量のMeFBSE−MDI、1滴のDBTDLで処理し、実施例20のように加熱した。生成物を80mLの水で処理し、濾過によって回収し、試験用にTHFで溶解した。
実施例23. MeFBSE−MDI/IOA/HEA/「エルバサイト(ELVACITE) 1010」
1クォート耐圧びんに、IOA(123.5g)、HEA(84.5g)、「エルバサイト(ELVACITE) 1010」(8.7g;ポリメチルメタクリレートマクロモノマー;デュポン、米国デラウェア州ウィルミントン(Dupont, Wilmington, DE)から入手可能)、0.43g「バゾ(Vazo) 67」(0.43g)、EtOAc(277g)、およびイソプロパノール(10g)を加え、窒素で2分間パージし、60℃の回転式水浴中で24時間維持した。2.5gの得られた40%の溶液を蒸発乾固し、次いで10mLのNMPに、3.0gのMeFBSE−MDIと共に再溶解した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
1クォート耐圧びんに、IOA(123.5g)、HEA(84.5g)、「エルバサイト(ELVACITE) 1010」(8.7g;ポリメチルメタクリレートマクロモノマー;デュポン、米国デラウェア州ウィルミントン(Dupont, Wilmington, DE)から入手可能)、0.43g「バゾ(Vazo) 67」(0.43g)、EtOAc(277g)、およびイソプロパノール(10g)を加え、窒素で2分間パージし、60℃の回転式水浴中で24時間維持した。2.5gの得られた40%の溶液を蒸発乾固し、次いで10mLのNMPに、3.0gのMeFBSE−MDIと共に再溶解した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
実施例24. MeFBSE−MDIとNH 2 (CH 2 CH 2 NH) 5 Hの反応
4オンスのビンに、NH2(CH2CH2NH)5H(1.16g;5mmole)、MeFBSE−MDI(5.0g;8.24mmole)、およびトルエン(40g)を加え、70℃で5時間加熱した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
4オンスのビンに、NH2(CH2CH2NH)5H(1.16g;5mmole)、MeFBSE−MDI(5.0g;8.24mmole)、およびトルエン(40g)を加え、70℃で5時間加熱した。FT−IR分析によって、−NCOが残存していないことが示唆された。
実施例25. MeFBSE/TPEG 730
TPEG 730(2.43g)をボルトロン(Boltron) H50の代わりに使用し、6.35gのMeFBSE−MDIを使用した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
TPEG 730(2.43g)をボルトロン(Boltron) H50の代わりに使用し、6.35gのMeFBSE−MDIを使用した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
実施例26. MeFBSE−MDI/SD 890
SD 890(0.90g)をボルトロン(Boltron) H50の代わりに使用し、1.22gのMeFBSE−MDIを使用した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
SD 890(0.90g)をボルトロン(Boltron) H50の代わりに使用し、1.22gのMeFBSE−MDIを使用した点以外は、実施例20で記載の手順に本質的に従った。
実施例27. MeFBSE−MDI/MA/HEA
125mLのビンに、MA(7.0gのメチルアクリレート)、HEA(3.0g)、tert−ドデシルメルカプタン(0.10g)、「バゾ(Vazo) 67」(30mg)、イソプロパノール(15g)、およびEtOAc(15g)を加え、窒素で40秒パージし、60℃の回転式水浴中で24時間保持した。5.0gの得られたポリマー溶液を蒸発乾固し、次いで20mLの乾燥THFに溶解し、4.3gのMeFBSE−MDIおよび1滴のDBTDLで処理し、55℃で20時間加熱した。
125mLのビンに、MA(7.0gのメチルアクリレート)、HEA(3.0g)、tert−ドデシルメルカプタン(0.10g)、「バゾ(Vazo) 67」(30mg)、イソプロパノール(15g)、およびEtOAc(15g)を加え、窒素で40秒パージし、60℃の回転式水浴中で24時間保持した。5.0gの得られたポリマー溶液を蒸発乾固し、次いで20mLの乾燥THFに溶解し、4.3gのMeFBSE−MDIおよび1滴のDBTDLで処理し、55℃で20時間加熱した。
実施例28. MeFBSE−MDI/ODA/HEA
125mLのビンに、ODA(7.6g)、HEA(2.6g)、tert−ドデシルメルカプタン(0.10g)、「バゾ(Vazo) 67」(30mg)、イソプロパノール(15g)、およびEtOAc(15g)を加え、窒素で40秒パージし、60℃の回転式水浴中で24時間保持した。5.0gの得られたポリマー溶液を蒸発乾固し、次いで20mLの乾燥THFに溶解し、2.2gのMeFBSE−MDIおよび1滴のDBTDLで処理し、55℃で20時間加熱した。
125mLのビンに、ODA(7.6g)、HEA(2.6g)、tert−ドデシルメルカプタン(0.10g)、「バゾ(Vazo) 67」(30mg)、イソプロパノール(15g)、およびEtOAc(15g)を加え、窒素で40秒パージし、60℃の回転式水浴中で24時間保持した。5.0gの得られたポリマー溶液を蒸発乾固し、次いで20mLの乾燥THFに溶解し、2.2gのMeFBSE−MDIおよび1滴のDBTDLで処理し、55℃で20時間加熱した。
実施例29. MeFBSE−MDI/ポリグリシドール
5.0gのグリシドール(アルドリッチ(Aldrich)から入手可能)の100mLのCH2Cl2溶液を、35mgの(CF3SO2)2CH2(約2mLのCH2Cl2中35mg;スリーエム、セントポール(3M, St Paul)から入手可能)で処理した。混合物を室温で終夜放置し、油状の沈殿物が形成した。ロータリーエバポレータを使用して、溶媒を除去すると、粘着性樹脂(4.7g)が残った。NMR(核磁気共鳴)分光法によって、第一級(線状ポリマー)アルコールと第二級(分枝状ポリマー)アルコールの混合物が示唆された。4.25gの樹脂をTHF(27.8g;わずかに溶解)およびNMP(20g)に溶解した。これ(5.0g)を、実施例20と同様にして3.3gのMeFBSE−MDIと反応させた。
5.0gのグリシドール(アルドリッチ(Aldrich)から入手可能)の100mLのCH2Cl2溶液を、35mgの(CF3SO2)2CH2(約2mLのCH2Cl2中35mg;スリーエム、セントポール(3M, St Paul)から入手可能)で処理した。混合物を室温で終夜放置し、油状の沈殿物が形成した。ロータリーエバポレータを使用して、溶媒を除去すると、粘着性樹脂(4.7g)が残った。NMR(核磁気共鳴)分光法によって、第一級(線状ポリマー)アルコールと第二級(分枝状ポリマー)アルコールの混合物が示唆された。4.25gの樹脂をTHF(27.8g;わずかに溶解)およびNMP(20g)に溶解した。これ(5.0g)を、実施例20と同様にして3.3gのMeFBSE−MDIと反応させた。
実施例30〜33. BUTVAR B−79/MeFBSE−MDIの調製
実施例30の場合、100mlのフラスコに、BUTVAR B−79(4.35g)およびMEK(35.09g)を加えた。混合物からMEKを一部分蒸留し、26.39gのMEKを反応物に残した。次に、MeFBSE−MDI(5.16g;0.0085mole)を反応物に加え、65℃の油浴に配置した。5分後、反応物のフーリエ変換赤外分光法(FTIR)スペクトルを取ると、2263cm-1にイソシアネートの強いピークが示された。ジラウリン酸ジブチルスズ(約20mg)を反応物に添加し、45分後、別にFTIRスペクトルを取ると、2263cm-1のイソシアネートがないことが示された。
実施例30の場合、100mlのフラスコに、BUTVAR B−79(4.35g)およびMEK(35.09g)を加えた。混合物からMEKを一部分蒸留し、26.39gのMEKを反応物に残した。次に、MeFBSE−MDI(5.16g;0.0085mole)を反応物に加え、65℃の油浴に配置した。5分後、反応物のフーリエ変換赤外分光法(FTIR)スペクトルを取ると、2263cm-1にイソシアネートの強いピークが示された。ジラウリン酸ジブチルスズ(約20mg)を反応物に添加し、45分後、別にFTIRスペクトルを取ると、2263cm-1のイソシアネートがないことが示された。
第4表に列挙した試薬の量に変えた点以外は、本質的に実施例30に記載のように、実施例31〜33を調製した。
実施例34〜35. BUTVAR B−98/MeFBSE−MDIの調製
BUTVAR B−98をBUTVAR B−79の代わりに使用し、第4表に列挙した量の試薬を使用した点以外は、実質的に本質的に実施例30に記載のように、実施例34〜35を調製した。
BUTVAR B−98をBUTVAR B−79の代わりに使用し、第4表に列挙した量の試薬を使用した点以外は、実質的に本質的に実施例30に記載のように、実施例34〜35を調製した。
本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、本発明の様々な修正形態および変更形態が、当業者に明らかになるであろう。本発明は、本明細書に記載された例示的実施形態および実施例によって不当に限定されるものではないこと、このような実施例および実施形態は、例として提示され、本発明の範囲は、以下の通りここに記載される特許請求の範囲によってのみ限定されるものでしかないことと理解されたい。
Claims (30)
- n=1〜5である、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- n=4である、請求項2に記載のフルオロケミカル化合物。
- フルオロケミカルアルコールがC4F9SO2NCH3(CH2)2OHである、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記非分枝状対称ジイソシアネートが4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートである、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質が2つ以上の−Z−H基を含み、ここでZがそれぞれ独立して、O、N、およびSからなる群から選択される、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- ZがOまたはNである、請求項7に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリオールである、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリアミンである、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリチオールである、請求項1に記載のフルオロケミカル化合物。
- n=1〜5である、請求項12に記載のフルオロケミカル化合物。
- n=4である、請求項13に記載のフルオロケミカル化合物。
- 共反応物質が2つ以上の−Z−H基を含み、ここでZがそれぞれ独立して、O、N、およびSからなる群から選択される、請求項12に記載のフルオロケミカル化合物。
- ZがOまたはNである、請求項17に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリオールである、請求項12に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリアミンである、請求項12に記載のフルオロケミカル化合物。
- 前記共反応物質がポリチオールである、請求項12に記載のフルオロケミカル化合物。
- 溶媒および請求項1に記載のフルオロケミカル化合物を含むコーティング組成物。
- 剥離コーティングである、請求項22に記載のコーティング組成物。
- 溶媒および請求項12に記載のフルオロケミカル化合物を含むコーティング組成物。
- 請求項22に記載のコーティング組成物で被覆された1つ以上の表面を有する基板を含む物品。
- 前記基板が硬質基板または繊維基材である、請求項25に記載の物品。
- 請求項24に記載のコーティング組成物で被覆された1つ以上の表面を有する基板を含む物品。
- 前記基板が硬質基板または繊維基材である、請求項27に記載の物品。
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