JP2018530662A - 官能化されたフッ素化コポリマー - Google Patents
官能化されたフッ素化コポリマー Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018530662A JP2018530662A JP2018538953A JP2018538953A JP2018530662A JP 2018530662 A JP2018530662 A JP 2018530662A JP 2018538953 A JP2018538953 A JP 2018538953A JP 2018538953 A JP2018538953 A JP 2018538953A JP 2018530662 A JP2018530662 A JP 2018530662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copolymer
- formula
- monomer
- compound
- units
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 0 C*c1nc(OC)nc(OC)n1 Chemical compound C*c1nc(OC)nc(OC)n1 0.000 description 5
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
- C08F214/22—Vinylidene fluoride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
- C08F214/28—Hexyfluoropropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/28—Oxygen or compounds releasing free oxygen
- C08F4/30—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/04—Reduction, e.g. hydrogenation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/12—Hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/13—Phenols; Phenolates
- C08K5/136—Phenols containing halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34922—Melamine; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/37—Thiols
- C08K5/372—Sulfides, e.g. R-(S)x-R'
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/22—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
- C08F2800/10—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as molar percentages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
- C08F2810/40—Chemical modification of a polymer taking place solely at one end or both ends of the polymer backbone, i.e. not in the side or lateral chains
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
本発明は、フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖、及び少なくとも1つのアルコール官能基、アセテート官能基、ビニル官能基、アジド官能基、アミン官能基、カルボン酸官能基、(メタ)アクリレート官能基、エポキシド官能基、シクロカーボネート官能基、アルコキシシラン官能基又はビニルエーテル官能基を含む1つ以上の末端官能基を含むフッ素化コポリマーに関する。本発明はまた、その調製方法に関する。
Description
発明の分野
本発明は、フッ化ビニリデン(VDF)及びテトラフルオロプロペンモノマーから得られる官能性フルオロコポリマー、及びこれらのポリマーの調製方法に関する。
本発明は、フッ化ビニリデン(VDF)及びテトラフルオロプロペンモノマーから得られる官能性フルオロコポリマー、及びこれらのポリマーの調製方法に関する。
技術背景
フルオロポリマーは、光学部品、マイクロエレクトロニクス、リチウムイオン電池のためのセパレータ、電極バインダー及び電解質、膜技術を介して、塗料又は特殊コーティングからシーリングジョイントまで数多くの用途に特筆すべき特性を持つ化合物の一種である。これらのフルオロポリマーの中でも、フッ化ビニリデン系コポリマーは、それらの多様性、それらの形態、それらの例外的な特性及びその多用途性のために特に有利である。
フルオロポリマーは、光学部品、マイクロエレクトロニクス、リチウムイオン電池のためのセパレータ、電極バインダー及び電解質、膜技術を介して、塗料又は特殊コーティングからシーリングジョイントまで数多くの用途に特筆すべき特性を持つ化合物の一種である。これらのフルオロポリマーの中でも、フッ化ビニリデン系コポリマーは、それらの多様性、それらの形態、それらの例外的な特性及びその多用途性のために特に有利である。
US3085996号には、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)及びVDF又は種々の他のフルオロモノマーをベースとするコポリマーの、水性乳化重合法による調製が記載されている。
WO2008/079986号には、VDFと、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、2−クロロペンタフルオロプロペン、ヘキサフルオロプロペン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン及び3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプロペンから選択されるフルオロオレフィンとをベースとするコポリマーが記載されている。特に、VDFと1234yfとの乳化共重合反応の例が示されている。
WO2013/160621号には、トリフルオロエチレン(TrFE)をベースとする制御されたラジカル共重合によるコポリマーの製造が記載されている。特に、VDFブロックと、VDF、TrFE及び1234yfをベースとするターポリマーブロックとを含み、ヨード又はキサントゲン酸末端基を有するブロックポリマーの合成が記載されている。VDFとTrFEとのコポリマーブロックと、VDF、TrFE及び1234yfをベースとするターポリマーブロックとを含むブロックポリマーの合成も記載されている。
Boyerらによる論文Macromolecules、43:3652−3663(2010)には、ヨウ素移動ラジカル共重合によるVDF及びPMVEをベースとするコポリマーの製造が記載されている。モノヨード及びジヨード連鎖移動剤、即ち、C6F13I、IC6F12I及びIC4F8Iが提案されている。このようにして得られたコポリマーは、ヨード末端基を有する。
Kostovらによる論文Macromolecules、45:7375−7387(2012)には、VDFとペルフルオロメチルビニルエーテル(PMVE)とのジヨードコポリマーの調製、及びそれからのジアクリレートコポリマーの調製が記載されている。
US2011/0015358号及びUS2011/0015359号には、VDF及びPMVE、又はVDF及びヘキサフルオロプロペン(HFP)、又はテトラフルオロエチレン(TFE)及びPMVE、又はTFE及びエチレン又はプロピレン単位から構成される、ジアクリレート末端基を有するコポリマーが記載されている。この文献はまた、架橋フルオロポリマーネットワークの形成のためのこれらのコポリマーの使用を記載する。
US8138274号は、ヨードオリゴマー及びビニルシラン化合物から架橋フルオロポリマーを調製する方法に関する。
US8288492号には、VDF又はTFE及びPMVE(並びに任意選択的にHFP及びフルオロビニルエーテル)単位をベースとする二官能性コポリマーが記載されている。末端官能基は、ヨウ素原子又はオレフィン、ヒドロキシル、カルボキシル又は−CF2H基であることができる。
Boyerらによる論文Macromolecules、43:3652−3663(2010)
Kostovらによる論文Macromolecules、45:7375−7387(2012)
しかし、新規なフルオロコポリマーを開発する必要性が依然として存在する。より詳細には、例えば、鎖延長(ブロックコポリマーの場合)、グラフト又は架橋反応等の次の反応を実施することを可能にする、新規な官能化されたフルオロコポリマーを開発する必要がある。
本発明は、第1に、
− フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖;及び
− 少なくとも1つのアルコール官能基、アセテート官能基、ビニル官能基、アジド官能基、アミン官能基、カルボン酸官能基、(メタ)アクリレート官能基、エポキシド官能基、シクロカーボネート官能基、アルコキシシラン官能基又はビニルエーテル官能基を含む1つ以上の官能性末端基
を含むコポリマーに関する。
− フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖;及び
− 少なくとも1つのアルコール官能基、アセテート官能基、ビニル官能基、アジド官能基、アミン官能基、カルボン酸官能基、(メタ)アクリレート官能基、エポキシド官能基、シクロカーボネート官能基、アルコキシシラン官能基又はビニルエーテル官能基を含む1つ以上の官能性末端基
を含むコポリマーに関する。
一実施形態によれば、ポリマー鎖は、フッ化ビニリデン単位及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位を含む。
一実施形態によれば、ポリマー鎖は統計的ポリマー鎖である。
一実施形態によれば、各ポリマー鎖は、500〜300000g/モル、好ましくは1000〜100000g/モル、より特に好ましくは2000〜50000g/モルの数平均モル質量を有する。
一実施形態によれば、官能性末端基は、
o −CH2−CHI−CH2−OH、
o −CH2−CHI−CH2−OAc(式中、OAcはアセテート官能基を表す)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−OH(式中、mは0〜10の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−CH=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−C(CH3)=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−N3、
o −CH2−CH2−NH2、
o −CH2−COOH、
o −(CH2)−CH=CH2、
o −O−CH=CH2、
o −Si(OR)x(CH3)3−x(xは1〜3の整数であり、各Rは独立して1〜10個の炭素原子を含むアルキル基を表す)、
o −O−CH2−エポキシド、及び
o −O−CH2−シクロカーボネート
から選択される。
o −CH2−CHI−CH2−OH、
o −CH2−CHI−CH2−OAc(式中、OAcはアセテート官能基を表す)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−OH(式中、mは0〜10の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−CH=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−C(CH3)=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−N3、
o −CH2−CH2−NH2、
o −CH2−COOH、
o −(CH2)−CH=CH2、
o −O−CH=CH2、
o −Si(OR)x(CH3)3−x(xは1〜3の整数であり、各Rは独立して1〜10個の炭素原子を含むアルキル基を表す)、
o −O−CH2−エポキシド、及び
o −O−CH2−シクロカーボネート
から選択される。
一実施形態によれば、コポリマーは、式(I)Rf 1−A−Xの線状コポリマー(Xは「官能性末端基」であり、Aは「ポリマー鎖」であり、Rf 1はハロゲン化された末端基を表す)である。
一実施形態によれば、Rf 1はフルオロアルキル鎖F−(CF2)2n(nは1〜6の整数を表す)を表す。
別の実施形態によれば、コポリマーは式(II)X−A−Rf 2−A’−Xの線状コポリマー(各Xは「官能性末端基」を表し、A及びA’は各々「ポリマー鎖」を表し、Rf 2はハロゲン化結合基を表す)である。
一実施形態によれば、Rf 2はフルオロアルキレン鎖(CF2)2n(nは1〜6の整数を表す)を表す。
一実施形態によれば、Rf 2は、B−Rf’−B’(Rf 2はフルオロアルキレン鎖(CF2)2nを表し、nは1〜6の整数を表し、B及びB’は各々ハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表す)を表す。
一実施形態によれば、B及びB’は各々、式CY1Y2=CY3Y4(Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)の1つ以上のモノマーから誘導されるハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表す。
一実施形態によれば、B及びB’は、各々、フッ化ビニリデンモノマー、トリフルオロエチレンモノマー、テトラフルオロエチレンモノマー、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、フッ化ビニルモノマー、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、クロロフルオロ−1,1−エチレンモノマー、クロロフルオロ−1,2−エチレンモノマー、クロロトリフルオロエチレンモノマー、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペンモノマー、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペンモノマー、1H−ペンタフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペンモノマー、ブロモトリフルオロエチレンモノマー及び2H−ペンタフルオロプロペンモノマーから誘導された単位から選択される単位から構成されるポリマー鎖を表す。
一実施形態によれば、B及びB’は、各々、500〜300000g/モル、好ましくは1000〜100000g/モル、より特に好ましくは2000〜50000g/モルの数平均モル質量を有する。
別の実施形態によれば、コポリマーは、以下の式
一実施形態によれば、コポリマーは、式(IIIa)〜(IIIh)
別の実施形態によれば、コポリマーは、以下の式
一実施形態によれば、コポリマーは、以下の式の1つを有するコポリマーである。
本発明はまた、本発明によるコポリマーを調製するための方法であって、
− フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位及び1つ以上のヨード末端基を含む1つ以上のポリマー鎖を含むコポリマーを提供する工程;及び
− 1つ以上のヨード末端基を官能化する工程
を含む該方法に関する。
− フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位及び1つ以上のヨード末端基を含む1つ以上のポリマー鎖を含むコポリマーを提供する工程;及び
− 1つ以上のヨード末端基を官能化する工程
を含む該方法に関する。
一実施形態によれば、提供工程は、開始剤、及び連鎖移動剤としてのヨード化合物の存在下で、フッ化ビニリデンモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマーの制御されたラジカル共重合の工程を含む。
一実施形態によれば、連鎖移動剤は、以下の式の化合物から選択される。
− F−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−CH2−(CF2)2n−I、
− I−CH2−CH2−(CF2)2n−I、
− I−(CF2)2n−I、
− I−B−(CF2)2n−B’−I(B及びB’は各々、ハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、好ましくは式CY1Y2=CY3Y4(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)の1つ以上のモノマーから誘導される2つのハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、さらにより好ましくは、フッ化ビニリデン単位、トリフルオロエチレン単位、テトラフルオロエチレン単位、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、フッ化ビニル単位、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレン単位、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレン単位、ヘキサフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペン単位、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペン単位、ブロモトリフルオロエチレン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペン単位、1H−ペンタフルオロプロペン単位及び2H−ペンタフルオロプロペン単位から選択される単位から構成されるポリマー鎖である)、
− 式(IIIa’)の化合物
− F−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−CH2−(CF2)2n−I、
− I−CH2−CH2−(CF2)2n−I、
− I−(CF2)2n−I、
− I−B−(CF2)2n−B’−I(B及びB’は各々、ハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、好ましくは式CY1Y2=CY3Y4(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)の1つ以上のモノマーから誘導される2つのハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、さらにより好ましくは、フッ化ビニリデン単位、トリフルオロエチレン単位、テトラフルオロエチレン単位、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、フッ化ビニル単位、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレン単位、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレン単位、ヘキサフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペン単位、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペン単位、ブロモトリフルオロエチレン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペン単位、1H−ペンタフルオロプロペン単位及び2H−ペンタフルオロプロペン単位から選択される単位から構成されるポリマー鎖である)、
− 式(IIIa’)の化合物
本発明は、上記の必要性を満たすものである。より詳細には、それは制御されたラジカル共重合によって得られ、官能化され、したがって、例えば、鎖延長(ブロックコポリマーの場合)、グラフト又は架橋反応等の次の反応を実施することを可能にする新規なフルオロコポリマーを提供する。
発明の実施形態の説明
本発明は、以下の説明において、より詳細に、非限定的に記載される。
本発明は、以下の説明において、より詳細に、非限定的に記載される。
示されたパーセンテージはすべて、特に記載がない限り、モル含量又はパーセンテージに相当する。
コポリマーの一般構造
本発明によるコポリマーは、1つ以上の官能化された末端基を有する、フッ化ビニリデン(VDF)単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖を含む。
本発明によるコポリマーは、1つ以上の官能化された末端基を有する、フッ化ビニリデン(VDF)単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖を含む。
「単位」という用語は、それぞれ、VDFモノマー又はテトラフルオロプロペンモノマーの重合から誘導された単位を意味する。好ましくは、ポリマー鎖は、VDF単位及びテトラフルオロプロペン単位からなる。しかし、別の実施形態では、好ましくは追加のヒドロハロオレフィンモノマー、例えば、ヒドロフルオロオレフィモノマー、ヒドロクロロオレフィモノマー、ヒドロブロモオレフィンモノマー又はヒドロフルオロクロロオレフィンモノマーから誘導される少なくとも1つの追加の単位の存在が考えられ得る。
一例として、少なくとも1つの追加の単位は、トリフルオロエチレンモノマー、テトラフルオロエチレンモノマー、フッ化ビニルモノマー、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、クロロフルオロ−1,1−エチレンモノマー、クロロフルオロ−1,2−エチレンモノマー、クロロトリフルオロエチレンモノマー、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペンモノマー、ブロモトリフルオロエチレンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペンモノマー、1H−ペンタフルオロプロペンモノマー及び2H−ペンタフルオロプロペンモノマーから誘導される単位から選択することができる。
テトラフルオロプロペン単位は、好ましくは1234yf単位(即ち、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー又は1234yfモノマーから誘導される単位)である。しかし、あるいは、これらの単位は、1つ以上の他のテトラフルオロプロペン異性体、特にシス型又は好ましくはトランス型である1234ze(1,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー又は1234zeモノマーから誘導される単位)から誘導されることが想定されてもよい。種々の異性体から誘導されるテトラフルオロプロペン単位の混合物も使用することができる。
本発明によるコポリマーは、以下の少なくとも2つの工程の調製方法を介して製造することができる。
− 開始剤及び連鎖移動剤の存在下で、VDFモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマー(及び任意選択的に追加のモノマー)の制御されたラジカル共重合の工程;及び
− 官能化工程。
− 開始剤及び連鎖移動剤の存在下で、VDFモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマー(及び任意選択的に追加のモノマー)の制御されたラジカル共重合の工程;及び
− 官能化工程。
好ましい実施形態によれば、連鎖移動剤はヨード化合物であり、その場合、制御されたラジカル共重合工程はITP(ヨウ素移動重合)工程である。
ヨウ素移動反応を導くことができるヨード化合物中のヨード末端基の数に応じて、種々の種類のコポリマーが得られる。以下の本文において、モノヨード化合物、ジヨード化合物、トリヨード化合物及びテトラヨード化合物の例、即ち、ヨウ素移動重合反応を導くことができる1個、2個、3個又は4個のヨード末端基をそれぞれ含む化合物が特に挙げられる。
モノヨード連鎖移動剤の使用
モノヨード連鎖移動剤は、一般式
(I’)Rf 1−I
[式中、Rf 1はハロゲン化末端基を表す。]のものである。好ましくは、Rf 1はフルオロ基である。制御されたラジカル共重合工程の終了時に、一般式
(I”)Rf 1−A−I
[式中、Rf 1は上記と同じ意味を有し、Aは上で定義したVDF単位及びテトラフルオロプロペン単位を含むポリマー鎖を表す。]を有するコポリマーが得られる。
モノヨード連鎖移動剤は、一般式
(I’)Rf 1−I
[式中、Rf 1はハロゲン化末端基を表す。]のものである。好ましくは、Rf 1はフルオロ基である。制御されたラジカル共重合工程の終了時に、一般式
(I”)Rf 1−A−I
[式中、Rf 1は上記と同じ意味を有し、Aは上で定義したVDF単位及びテトラフルオロプロペン単位を含むポリマー鎖を表す。]を有するコポリマーが得られる。
次いで、このコポリマーを官能化工程に付し、官能化工程は、一般式
(I)Rf 1−A−X
[式中、以下により詳細に記載するように、Rf 1及びAは上記と同じ意味を有し、Xは官能性末端基を表す。]のコポリマーを与える。
(I)Rf 1−A−X
[式中、以下により詳細に記載するように、Rf 1及びAは上記と同じ意味を有し、Xは官能性末端基を表す。]のコポリマーを与える。
特定の実施形態によれば、基Rf 1は、部分的に又は完全にフッ素化されたアルキル鎖を表す。
したがって、nが1又は2又は3又は4又は5又は6に等しい整数である式(CF2)2n−Iのモノヨード化合物を提供することは既知の慣行である。これらの化合物は市販されている。
nが1又は2又は3又は4又は5又は6に等しい整数である式CH2=CH−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物を提供することも可能である。この化合物は、以下の方法で調製することができる。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物とエチレンとの反応により、式I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iの化合物を得る;
− この化合物を水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムの存在下で反応させて化合物CH2=CH−(CF2)2n−Iを得る。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物とエチレンとの反応により、式I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iの化合物を得る;
− この化合物を水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムの存在下で反応させて化合物CH2=CH−(CF2)2n−Iを得る。
第1の反応は、例えば、以下のように実施することができる。即ち、入口バルブ及び出口バルブ、マノメーター、攪拌アンカー及び破裂板を備えた圧力下の反応器中で、試薬(I−(CF2)2n−I、tert−ブタノール及びビスシクロヘキシルペルオキシジカーボネート)を導入し、3回の真空/窒素サイクルの後、反応器を−80℃に冷却し、次いでその中に(I−(CF2)2n−Iと等モル比で)エチレンを移すことができる。この反応は、反応器が加熱されるにつれて徐々に圧力が上昇し、続いてエチレンの消費に伴う降下を伴って60℃で8〜10時間持続し得る。得られたジヨード誘導体は留去されてもよい。これは、1H及び19F NMR分光法により特徴付けられ得る。この第1の反応は、Barthelemyらの論文、Org.Lett.1:1689−1692(2000)に詳細に記載されている。
第2の反応は、例えば、以下のように実施することができる。即ち、メタノールに溶解したI−CH2−CH2−(CF2)2n−Iを、凝縮器を備えた二口丸底フラスコに導入することができる。メタノールで希釈した水酸化ナトリウム溶液を室温で滴下して加えてもよく、次いで混合物を60℃で2時間加熱する。溶媒を蒸発させた後、化合物CH2=CH−(CF2)2n−Iを留去してもよい。
nが1又は2又は3又は4又は5又は6に等しい整数である式CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物を提供することも可能である。この化合物は以下の方法で調製することができる。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物とアリルアセテートとを反応させて、AcOがアセテート基を表す式AcO−CH2−CHI−CH2−(CF2)2n−Iの単官能性化合物を得る;
− この化合物を亜鉛の存在下で反応させて化合物CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iを得る。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物とアリルアセテートとを反応させて、AcOがアセテート基を表す式AcO−CH2−CHI−CH2−(CF2)2n−Iの単官能性化合物を得る;
− この化合物を亜鉛の存在下で反応させて化合物CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iを得る。
第1の反応は、例えば、Cirkvaら、J.Fluorine Chem.、74:97−105(1995)、Ameduriら、J.Fluorine Chem.、74:191−197(1995)、Guyotら、J.Fluorine Chem.、74:233−240(1995)及びManseriら、J.Fluorine Chem.、73:151−158(1995)の刊行物に記載されている。
第2の反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。即ち、亜鉛(超音波処理によって、又は触媒量の臭素又はメタノール中の酢酸/無水酢酸で活性化された)を、最初に、2口丸底フラスコに入れ、該フラスコ内に、メタノール中の等モル量(亜鉛に対して)の化合物AcO−CH2−CHI−CH2−(CF2)2n−Iを滴下して加えることができる。反応後、反応媒体はメタノールの沸点で4時間維持することができる。
したがって、制御されたラジカル共重合工程の終了時に、以下の式に対応するコポリマーを特に得ることができる。
− (Ia”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するF(CF2)2n−A−I;
− (Ib”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−(CF2)2n−A−I;
− (Ic”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−CH2−(CF2)2n−A−I
− (Ia”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するF(CF2)2n−A−I;
− (Ib”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−(CF2)2n−A−I;
− (Ic”)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−CH2−(CF2)2n−A−I
官能化工程の後、以下の式に対応するコポリマーが特に得られる。
− (Ia)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するF(CF2)2n−A−X;
− (Ib)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−(CF2)2n−A−X;
− (Ic)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−CH2−(CF2)2n−A−X
− (Ia)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するF(CF2)2n−A−X;
− (Ib)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−(CF2)2n−A−X;
− (Ic)nが1又は2又は3又は4又は5又は6であり、Aが上記の意味を有するCH2=CH−CH2−(CF2)2n−A−X
ジヨード連鎖移動剤の使用
ジヨード連鎖移動剤は、一般式
(II’)I−Rf 2−I
[式中、Rf 2はハロゲン化結合基を表す。]のものである。好ましくは、Rf 2はフルオロ基である。制御されたラジカル共重合工程の終了時に、一般式
(II’’)I−A−Rf 2−A’−I
[式中、Rf 2は上記と同じ意味を有し、A及びA’は各々上記定義のVDF単位及び1234単位を含むポリマー鎖を表す。]のコポリマーが得られる。
ジヨード連鎖移動剤は、一般式
(II’)I−Rf 2−I
[式中、Rf 2はハロゲン化結合基を表す。]のものである。好ましくは、Rf 2はフルオロ基である。制御されたラジカル共重合工程の終了時に、一般式
(II’’)I−A−Rf 2−A’−I
[式中、Rf 2は上記と同じ意味を有し、A及びA’は各々上記定義のVDF単位及び1234単位を含むポリマー鎖を表す。]のコポリマーが得られる。
次いで、このコポリマーを官能化工程に付し、この官能化工程は一般式
(II)X−A−Rf 2−A’−X
[式中、Rf 2、A及びA’は上記と同じ意味を有し、Xは、下により詳細に説明する官能性末端基を表す。]のコポリマーを与える。
(II)X−A−Rf 2−A’−X
[式中、Rf 2、A及びA’は上記と同じ意味を有し、Xは、下により詳細に説明する官能性末端基を表す。]のコポリマーを与える。
特定の実施形態によれば、基Rf 2は、部分的に又は完全にフッ素化されたアルキレン鎖を表す。
したがって、以下の式のジヨード化合物を提供することは既知の慣行である。
(IIa’)I−(CF2)2n−I、
[式中、nは、1又は2又は3又は4又は5又は6に等しい整数である。]
(IIa’)I−(CF2)2n−I、
[式中、nは、1又は2又は3又は4又は5又は6に等しい整数である。]
したがって、制御されたラジカル共重合工程の終了時に、以下の式:
(IIa”)I−A−(CF2)2n−A’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A及びA’は上記の意味を有する。]を有するコポリマーが得られる。
(IIa”)I−A−(CF2)2n−A’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A及びA’は上記の意味を有する。]を有するコポリマーが得られる。
次に、官能化工程の後、以下の式
(IIa)X−A−(CF2)2n−A’−X、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A及びA’は上記の意味を有する。]のコポリマーが得られる。
(IIa)X−A−(CF2)2n−A’−X、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A及びA’は上記の意味を有する。]のコポリマーが得られる。
さらに、式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物と1つ以上のハロオレフィンモノマーとの重合又は共重合の予備工程を想定することも可能である。したがって、以下の式:
(IIb’)I−B−(CF2)2n−B’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、B及びB’は各々ハロゲン化単位(好ましくはB及びB’は同じハロゲン化単位を含む)から構成されるコポリマー鎖を表す。]のジヨード化合物が得られる。
(IIb’)I−B−(CF2)2n−B’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、B及びB’は各々ハロゲン化単位(好ましくはB及びB’は同じハロゲン化単位を含む)から構成されるコポリマー鎖を表す。]のジヨード化合物が得られる。
したがって、制御されたラジカル共重合工程の終了時に、以下の式
(IIb”)I−A−B−(CF2)2n−B’−A’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A、A’、B及びB’は上記の意味を有する。]を有するコポリマーが得られる。
(IIb”)I−A−B−(CF2)2n−B’−A’−I、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A、A’、B及びB’は上記の意味を有する。]を有するコポリマーが得られる。
次に、官能化工程の後に、以下の式:
(IIb)X−A−B−(CF2)2n−B’−A’−X、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A、A’、B及びB’は上記の意味を有する。]のコポリマーが得られる。
(IIb)X−A−B−(CF2)2n−B’−A’−X、
[式中、nは1又は2又は3又は4又は5又は6であり、A、A’、B及びB’は上記の意味を有する。]のコポリマーが得られる。
一実施形態によれば、B及びB’は各々、単一の単位、又は2つの異なる単位、又は3つの異なる単位、又は4つ以上の異なる単位から構成される共重合ポリマー鎖を表し、前記単位は、式CY1Y2=CY3Y4(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)のモノマーから誘導される。
鎖B及びB’の単位は、フッ化ビニリデンモノマー、トリフルオロエチレンモノマー、テトラフルオロエチレンモノマー、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、フッ化ビニルモノマー、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、クロロフルオロ−1,1−エチレンモノマー、クロロフルオロ−1,2−エチレンモノマー、クロロトリフルオロエチレンモノマー、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペンモノマー、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペンモノマー、1H−ペンタフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペンモノマー、ブロモトリフルオロエチレンモノマー及び2H−ペンタフルオロプロペンモノマーから誘導される単位から特に選択することができる。
ポリマー鎖B及びB’は、好ましくは統計的ポリマー鎖である。それらは各々、好ましくは500〜300000g/モル、好ましくは1000〜100000g/モル、より優先的には2000〜50000g/モルの数平均モル質量を有する。
トリヨード連鎖移動剤の使用
トリヨード連鎖移動剤は、一般式:
トリヨード連鎖移動剤は、一般式:
次いで、このコポリマーは官能化工程に付され、これは以下の一般式:
特定の実施形態によれば、基Rf 3は、ベンゼン又はトリアジン型の芳香族核、又はイソシアヌレート環、又はリン原子を含む。
特定の実施形態によれば、トリヨード化合物は、以下の式:
したがって、以下の式のトリヨード化合物を提供することが可能である。
− 式I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供(その調製は既に上記に記載されている。);
− この化合物とフロログルシノール(又はベンゼン−1,3,5−トリオール)との反応。
この反応は、化合物I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iによるトリフェノールの求核置換であり、これは、例えば、以下のように実施することができる。トリフェノキシドは、まずNaH又はK2CO3(この場合、混合物を窒素下で、例えば、2時間攪拌する)又は水酸化ナトリウムをフロログルシノールに添加することによって得ることができる。このトリフェノキシドは、次いで、乾燥メタノールに溶解したI−CH2−CH2−(CF2)n−Iに、例えば、室温で滴下して加えることができる。全添加後、混合物を40℃で加熱し、次いでメタノールの還流温度で5時間加熱する。フロログルシノールが消失するまでガスクロマトグラフィーで監視する。反応後、粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製する。
以下の式のトリヨード化合物を提供することも可能である。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物と2,4,6−トリス(アリルオキシ)−1,3,5−トリアジン(又はトリアリルシアヌレート、TAC)との反応。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。この反応は、室温で光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でアゾビスイソブチロニトリル、即ち、AIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは約1時間である温度での他の過酸化物)、又は0〜60℃の間の遷移金属塩、又は亜ジチオン酸ナトリウム/NaHCO3/水/アセトニトリル(Zhangら、Chem.Soc.Rev.、41:4536〜4559、2012に記載されている)、又は室温でEt3Bの存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。混合物を窒素下で2時間撹拌してもよい。TACを、予め脱気した乾燥アセトニトリルに溶解し、乾燥脱気アセトニトリルに溶解したジヨードペルフルオロアルカン誘導体I(CF2)nIを必要な温度で滴下して加えてもよい。反応混合物を同じ温度で少なくとも6時間撹拌したままにしてもよく、ジヨード化合物が消失するまでガスクロマトグラフィーで監視することができる。反応後、粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製して所望の誘導体を得ることができる。
以下の式のトリヨード化合物を提供することも可能である。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物と1,3,5−トリヨードベンゼンとの反応。
この反応は、例えば、CuO、FeO、CuBr、CuCl2、配位子、例えば、4’−ノナフルオロブチルアセトフェノン、2,2’−ビピリジン、N,N,N’’、N’’,N’”,N’”−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン(HMTETA)、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA);及び溶媒としてのジメチルスルホキシド(DMSO)又はN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)の存在下で実施することができる。一例として、CuO、2,2’−ビピリジン及びDMFが使用される場合、良好な初期ジヨード化合物/トリヨードベンゼン/配位子/金属/溶媒のモル比は約1/1/0.3/10/4である。温度は約50〜140℃、より正確には約80〜130℃であることができ、反応時間は約12〜24時間である。
以下の式のトリヨード化合物(上で定義した意味で)を提供することも可能である。
− 式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物の提供;
− この化合物とトリアリルイソシアヌレート(TAIC)との反応。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。この反応は、室温で光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でAIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは1時間である温度での他の過酸化物)、又は0〜60℃の間の遷移金属塩、又は亜ジチオン酸ナトリウム/NaHCO3/水/アセトニトリル(Zhangら、Chem.Soc.Rev.、41:4536〜4559、2012に記載されている)、又は室温でEt3Bの存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。TAICをアセトニトリルに溶解し、アセトニトリルに溶解したジヨード誘導体I(CF2)nIを必要な温度で滴下して加える。反応混合物を同じ温度で少なくとも6時間撹拌したままにしてもよく、ジヨード化合物が消失するまでガスクロマトグラフィーで監視することができる。反応後、粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製することができる。
以下の式のトリヨード化合物を提供することも可能である。
− 式CH2=CH−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物又は式CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物(これらは既に上記している)の提供;
− これらの化合物の一方又は他方と1,3,5-ベンゼントリチオールとのラジカル開始剤、BF3又はUV開始との反応。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。この反応は、室温で光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でAIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは約1時間である温度での他の過酸化物)の存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。この方法は、アセトニトリルに溶解した1,3,5−ベンゼントリチオール及び過剰のジヨード誘導体(約3倍過剰)を収容する、凝縮器を備えた二口丸底フラスコを必要な温度にすることによって行うことができる。その後、反応混合物を同じ温度で少なくとも6時間撹拌し、1,3,5−ベンゼントリチオールのSH基に起因する約2.2ppmのシグナルが完全に消失するまで1H NMR分光法によって監視することができる。反応後、過剰のヨード誘導体をフラッシュクロマトグラフィーで除去することができる。
以下の式のトリヨード化合物(上で定義した意味で)を提供することも可能である。
− 1,3,5−トリフルオロベンゼンと3−プロペノールとの反応により1,3,5−トリアリルオキシベンゼンを得る;
− ラジカル開始によるこの化合物と式I−(CF2)2n−Iのジヨード化合物との反応。
第1の反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。3−プロペノールを乾燥アセトニトリルに溶解し、そこにNaHを添加することができ、混合物を窒素下で約2時間撹拌することができる。次に、1,3,5−トリフルオロベンゼン(乾燥アセトニトリルに溶解した3−プロペノールの3倍小さい割合)を室温で滴下して加えることができる。反応混合物は撹拌しながら40℃、次いで60℃で少なくとも6時間加熱することができ、約3200〜3500cm−1のOH振動数が消失するまでIR分光法によって監視することができる。
第2の反応は、先に記載した1,3,5−トリアリルオキシベンゼンへの1,6−ジヨードペルフルオロヘキサンのラジカル付加からなる。それは、例えば、室温で光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でAIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシド、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは約1時間である温度での他の過酸化物)の存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。
以下の式のトリヨード化合物を提供することも可能である。
− 式CH2=CH−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物又は式CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物(これらは既に上記した)の提供;
− これらの化合物の一方とホスフィンとの反応。
この反応は、例えば、好ましくは約80℃でAIBN、又は好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、又は好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、又は好ましくはその半減期が約1時間である温度での他の過酸化物の存在下で、少なくとも4倍のフルオロヨードビニル又はアリル誘導体を用いて行うことができる。
以下の式のトリヨード化合物を提供することも可能である。
この化合物は、対応するトリボロ化合物(ヨウ素原子がホウ素原子で置換されている)から調製することができ、これはアメリカの会社テトラマーズ(Tetramers)LLCによって販売されている市販品である。
したがって、制御されたラジカル共重合工程の終了時に、以下の式に対応するコポリマーを得ることができる。
− (IIIa”)
− (IIIa”)
官能化工程の後、以下の式に対応するコポリマーが得られる。
− (IIIa)
− (IIIa)
テトラヨード連鎖移動剤の使用
テトラヨード連鎖移動剤は、以下の一般式:
テトラヨード連鎖移動剤は、以下の一般式:
次いで、このコポリマーを官能化工程に付し、これは以下の一般式の星型コポリマーを与える。
特定の実施形態によれば、テトラヨード化合物は、以下の式:
したがって、式(IVa’)のテトラヨード化合物を提供することが可能である。
− ジメチルクロロシランを式CH2=CH−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物又は式CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物(両者共既に上記された)と反応させることによる、モノヨード化合物Cl−[Si(CH3)2]−(CH2)p−(CF2)2n−Iの調製;
− モノドーノ化合物H−[Si(CH3)2]−(CH2)p−(CF2)2n−Iを得るための、水素化リチウムアルミニウム(LiAlH4)の存在下での前の工程で得られた化合物の還元;
− 式C(CH2−OH)4のペンタエリスリトールを式X−CH2−CH=CH2(X=Cl又はBr)の化合物と反応させることによる式C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4の化合物の調製;
− H2PtCl6(スピアズ(Spires)触媒)又はカールステッド(Karsted)触媒のような白金触媒の存在下での式H−Si(CH3)2−(CH2)p−(CF2)2n−Iの化合物と式C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4の化合物との反応。
第1の工程及び第2の工程は、例えば、Ameduriら、J.Fluorine Chem.、74:191−197(1995)の刊行物に記載されているように実施することができる。特に、第1の工程は、80〜120℃でH2PtCl6の存在下で、又は130〜145℃でtert−ブチルペルオキシドの存在下で少なくとも6時間実施することができる。
第3の工程は、塩基性媒体中で、ナトリウムテトラブチル硫酸水素塩(TBAH)等の相間移動触媒の存在下で行うことができる。
第4の工程は、例えば、以下のようにして実施することができる。大過剰のH−Si(CH3)2−(CH2)p−(CF2)2n−I(少なくとも5倍モル過剰)を、6〜10時間80〜120℃で、テトラアリルに対して0.5〜2.0モル%のH2PtCl6の存在下で、又は少なくとも6時間130〜145℃でテトラアリルに対して10〜20モル%のtert−ブチルペルオキシドの存在下で、C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4と接触させる。
式(IVb’)のテトラヨード化合物を提供することも可能である。
− 上記のような式C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4の化合物の調製;
− この化合物と式HS−C2H4−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物との反応。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。この反応は、室温で光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でアゾビスイソブチロニトリル、即ち、AIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは約1時間である温度での他の過酸化物)の存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。アセトニトリルに溶解した大過剰のHS−C2H4−(CF2)2n−I及び誘導体C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4(C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4に対し約4〜6倍のHS−C2H4−(CF2)2n−I)(Barthelemyら、Org.Lett.1:1689−1692(2000)によって調製された)を収容する、凝縮器を備えた、窒素又はアルゴンの流れの下での、例えば、2口丸底フラスコを使用することができる。その後、開始剤を添加してもよい。最初の[ラジカル開始剤]0/[C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4]0のモル比は、例えば、5〜10%であることができる。混合物を必要な温度にし、同じ温度で少なくとも6時間撹拌することができる。反応の監視は、C(CH2−O−CH2−CH=CH2)4のビニル基に起因する約5〜6ppmのシグナルが完全に消失するまで、1H NMR分光法によって行うことができる。反応後、過剰の誘導体HS−C2H4−(CF2)2n−Iをフラッシュクロマトグラフィーにより除去することができる。またBarthelemyらの論文、Org.Lett.1:1689−1692(2000)が参照され得る。
式(IVc’)のテトラヨード化合物を提供することも可能である。
− 式C(CH2−OH)4の化合物を式HS−CH2−COOHの化合物と反応させることによる、式C(CH2−O−(C=O)−CH2−SH)4の化合物の調製;
− この化合物と式CH2=CH−(CF2)2n−I又は式CH2=CH−CH2−(CF2)2n−Iのモノヨード化合物(両者共既に上記された)との反応。
第1の調製は、例えば、4〜6のトルエン/水ディーンスターク系及び初期チオール/ペンタエリスリトールモル比でメタンスルホン酸で触媒作用を及ぼされ得るエステル化に基づく。
第2の反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。この反応は、室温で又は日光の存在下でさえも光化学的に、又はラジカル開始剤(例えば、好ましくは約80℃でアゾビスイソブチロニトリル、即ち、AIBN、好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレート、好ましくは約65℃でtert−アミルペルオキシピバレート、又は好ましくは約60℃でビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、その半減期が好ましくは約1時間である温度での他の過酸化物)の存在下のいずれかで開始されるラジカル反応であることができる。アセトニトリルに溶解した大過剰のCH2=CH−(CH2)f(CF2)2n−I(f=0又は1)及び誘導体C(CH2−O−(C=O)−CH2−SH)4(テトラチオールの約4〜6倍のCH2=CH−(CH2)f(CF2)2n−I)を収容する、凝縮器を備えた、窒素又はアルゴンの流れの下での、例えば、2口丸底フラスコを使用することができる。その後、開始剤を添加する。初期[ラジカル開始剤]0/[CH2=CH−(CH2)f(CF2)2n−I]0のモル比は、5〜10%であることができる。混合物を必要な温度にし、同じ温度で少なくとも6時間撹拌することができ、反応の監視は、テトラチオールの特徴的なSH基に起因する約1.5ppmのシグナルが完全に消失するまで、1H NMR分光法によって行うことができる。反応後、過剰のビニル又はアリル誘導体をフラッシュクロマトグラフィーにより除去することができる。
式(IVd’)のテトラヨード化合物を提供することも可能である。
− 既に上記した式C(CH2−OH)4の化合物と式I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iのジヨード化合物との反応。
化合物I−CH2−CH2−(CF2)2n−Iは、例えば、Barthelemyらの論文、Org.Lett.1:1689−1692(2000)に記載されているI−(CF2)2n−Iのエチレン化によって調製することができる。ペンタエリスリトールC(CH2−OH)4は乾燥メタノールに溶解することができ、これにNaH又はK2CO3又は40%水酸化ナトリウムのいずれかを添加することができる。混合物を室温で2時間撹拌し、続いて乾燥アセトニトリルに溶解したI−CH2−CH2−(CF2)2n−Iを含有する溶液を滴下して加えることができる。初期[I−CH2−CH2−(CF2)2n−I]0/[C(CH2−OH)4]0のモル比は、例えば、4〜5であることができる。
式(IVe’)のテトラヨード化合物を提供することも可能である。
したがって、制御されたラジカル共重合工程の終了時に、以下の式に対応するコポリマーを得ることができる。
− (IVa”):
− (IVa”):
官能化工程の後、以下の式に対応するコポリマーが得られる。
− (IVa):
− (IVa):
制御されたラジカル重合反応
制御されたラジカル重合反応は、上記の連鎖移動剤及び開始剤の存在下で、少なくとも2つのVDFモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマー(及び存在する場合には任意選択的に追加のモノマー)で開始して実施される。開始剤は、例えば、tert−ブチルペルオキシピバレート、tert−アミルペルオキシピバレート、ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ナトリウム、アンモニウム若しくはカリウムペルスルフェート、ベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルペルオキシド、クミルペルオキシド、又は2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサンであることができる。
制御されたラジカル重合反応は、上記の連鎖移動剤及び開始剤の存在下で、少なくとも2つのVDFモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマー(及び存在する場合には任意選択的に追加のモノマー)で開始して実施される。開始剤は、例えば、tert−ブチルペルオキシピバレート、tert−アミルペルオキシピバレート、ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ナトリウム、アンモニウム若しくはカリウムペルスルフェート、ベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルペルオキシド、クミルペルオキシド、又は2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサンであることができる。
この反応は、例えば、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、2,2,2−トリフルオロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、ジメチルカーボネート、メチルアセテート、エチルアセテート、シクロヘキサノン及び水、並びにそれらの混合物から選択される溶媒中で実施される。
反応は、10〜120バール、好ましくは20〜80バールの圧力で、最高温度(昇温後)10〜200℃、好ましくは40〜170℃で行うことが好ましい。最適温度の選択は、使用される開始剤に依存する。一般に、反応は、開始剤の半減期が約1〜3時間である温度で、少なくとも6時間実施される。
モノマーの量に対する開始剤の量のモル比は、0.0005〜0.02、好ましくは0.001〜0.01の範囲である。モノマーの量に対する連鎖移動剤の量のモル比により、コポリマーのモル質量を制御することが可能になる。好ましくは、この比は0.001〜0.1、より優先的には0.005〜0.02である。
1234モノマー(複数可)の量に対するVDFモノマーの量の初期モル比は、例えば、0.01〜0.99、好ましくは0.05〜0.90であることができる。
得られたポリマー鎖は、統計的コポリマーのタイプである。
得られたコポリマーの各ポリマー鎖A、A’、A”、A”’の数平均モル質量は、好ましくは700〜400000g/モル、より優先的には2000〜150000g/モルである。
得られたコポリマーの各ポリマー鎖A、A’、A”、A”’の多分散性指数は、好ましくは1.1〜1.8、より優先的には1.2〜1.6である。
末端官能化反応
本発明によれば、VDF単位及びテトラフルオロプロペン単位を含むポリマー鎖A、A’、A”、A”’の末端の各ヨード末端基は、官能化工程を介して官能性末端基Xに変換することができる。
本発明によれば、VDF単位及びテトラフルオロプロペン単位を含むポリマー鎖A、A’、A”、A”’の末端の各ヨード末端基は、官能化工程を介して官能性末端基Xに変換することができる。
官能性末端基Xは、アルコール官能基、アセテート官能基、ビニル官能基、アジド官能基、アミン官能基、カルボン酸官能基、(メタ)アクリレート官能基、エポキシド官能基、シクロカーボネート官能基、アルコキシシラン官能基又はビニルエーテル官能基を含む。
一実施形態によれば、ヨードコポリマーをアリルアセテートと反応させる。これにより、コポリマーのヨード(−I)末端基(複数可)を−CH2−CHI−CH2−OAc末端基(OAcはアセテート官能基を表す)に変換することが可能になる。この反応は、例えば、ベンゾイルペルオキシドを用いて90℃で30分〜2時間かけて開始することができる。この反応は、170℃までの温度上昇を伴い発熱性であり得る(ヨウ素原子数に対する化学量論が好ましくは尊重されるべきである)。
次いで、これらの−CH2−CHI−CH2−OAc末端基は、適切な場合には、亜鉛の存在下での反応によって−(CH2)−CH=CH2末端基に変換することができる。この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。即ち、コポリマーを、乾燥DMF又はジメチルアセトアミドのような溶媒に予め溶解し、次いで、活性化亜鉛(数滴の臭素又は超音波処理によって活性化したもの)及びこの同じ溶媒([亜鉛]0/[ヨードアセテートコポリマー]0のモル比は2.5〜4である)から構成される溶液に滴下して加えることができる。添加後、混合物を80〜110℃で少なくとも3時間維持し、CHI基に起因する約4.5ppmのシグナルの消失及びアリル末端に帰する5〜6.5ppmの間のシグナルの存在を介して1H NMRによって反応の監視を行うことができる。
一実施形態によれば、ヨードコポリマーを3−プロペノールと反応させることができる。これにより、コポリマーの−I末端基(複数可)を−CH2−CHI−CH2−OH末端基に変換することが可能になる。例えば、この反応は、AIBNの存在下、75〜85℃の温度で30分毎に添加して行うことができる。
次いで、これらの−CH2−CHI−CH2−OH末端基を、例えば、水素化トリブチルスズの存在下で−CH2−CH2−CH2−OHアルコール末端基に変換することが可能である。例えば、ヨードヒドリンを乾燥極性溶媒に溶解し、次いでAIBN及び水素化トリブチルスズから構成される混合物に10℃で滴下して加えることができる。反応混合物を室温で1時間、次に40℃で、最後に60℃で少なくとも3時間維持し、CHI基に起因する約4.5ppmのシグナルの消失及びCH2CH 2CH2OH末端の中心のCH2に起因する約1.8ppmのシグナルの存在を介して1H NMRによって反応の監視を行うことができる。
次いで、塩化アクリロイル又は塩化メタクリロイルをそれぞれ反応させることにより、これらのアルコール末端基−CH2−CH2−CH2−OHをアクリレート末端基−CH2−CH2−CH2−O−(C=O)−CH=CH2に変換するか、あるいはメタクリレート末端基−CH2−CH2−CH2−O−(C=O)−C(CH3)=CH2に変換することができる。
3−プロペノールとの反応の代わりに、式CH2=CH−(CH2)m−OH(式中、mは1〜10の整数である)のアルケノールと同様の反応を行うことがより一般的に可能である。これにより、アルコール末端基−CH2−CH2−(CH2)m−OH、アクリレート末端基−CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−CH=CH2及びメタクリレート末端基−CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−C(CH3)=CH2を得ることが可能になる。
別の実施形態によれば、ヨードコポリマーをエチレンと反応させることができる。これにより、コポリマーの−I末端基(複数可)を−CH2−CH2−I末端基に変換することが可能になる。この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。入口バルブ及び出口バルブ、マノメーター、攪拌アンカー及び破裂板を備えた圧力下の反応器中で、試薬(コポリマー、tert−ブタノール、ビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート)を導入することができ、3回の真空/窒素サイクルの後で、反応器を−80℃に冷却し、その後その中に(コポリマーのヨード官能基と等モル比で)エチレンを移す。この反応は、反応器が加熱されるにつれて徐々に圧力が上昇し、続いてエチレンの消費に伴う降下を伴って60℃で10〜20時間持続する。コポリマーの転化率は定量的であり、19F NMRスペクトルで観察される−39ppmにおけるシグナルの非存在により、エチレン上の反応性ICF2CH2−末端基が示される。任意選択的に、tert−ブチルペルオキシピバレートも、約74℃で開始剤として使用することができ、又はtert−アミルペルオキシピバレートも約65℃で開始剤として使用することができる。
これらの−CH2−CH2−I末端基を
− 加水分解によりアルコール末端基−CH2−CH2−OHに;
− 上記アルコール末端基と塩化アクリロイルとの反応によりアクリレート末端基−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2に;
− 上記アルコール末端基と塩化メタクリロイルとの反応によりメタクリレート末端基−−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2に;
− アジ化ナトリウムとの反応によりアジド末端基−CH2−CH2−N3(また、アジド末端基−CH2−CH2−N3はヒドラジンとの反応によりアミン末端基−CH2−CH2−NH2に変換することができる)に;
− −CH2−COOH末端基に
変換することが可能である。
− 加水分解によりアルコール末端基−CH2−CH2−OHに;
− 上記アルコール末端基と塩化アクリロイルとの反応によりアクリレート末端基−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2に;
− 上記アルコール末端基と塩化メタクリロイルとの反応によりメタクリレート末端基−−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2に;
− アジ化ナトリウムとの反応によりアジド末端基−CH2−CH2−N3(また、アジド末端基−CH2−CH2−N3はヒドラジンとの反応によりアミン末端基−CH2−CH2−NH2に変換することができる)に;
− −CH2−COOH末端基に
変換することが可能である。
アルコール末端基への変換のための反応は、例えば、以下のように実施することができる。ビス(エチレン)ポリ(VDF−コ−1234)コポリマーをDMFに溶解することができる。それに水を添加した後、窒素を30分間スパージする。反応混合物を、撹拌しながら100〜110℃で少なくとも12時間加熱することができる。次いで、粗反応混合物を室温に冷却し、メタノール(70g)中のH2SO4(25g)の混合物を滴下して加えることができる。この混合物を室温で24時間撹拌してもよい。次いで、粗反応混合物を蒸留水(3×100mL)、Na2S2O5溶液及びエチルアセテート(200mL)で洗浄することができる。有機相をMgSO4で乾燥させ、焼結漏斗上で濾過することができる。エチルアセテート及び微量のDMFは、ロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去することができる。粘性のある油又は固体は、ポリ(VDF−コ−1234)コポリマー中のVDFの割合に応じて、0.01ミリバール下で40℃で一定重量まで乾燥させることができる。このように、コポリマーを、約65〜80%の収率で得、1H及び19F NMRによって特徴付けることができる。
アクリレート末端基への変換のための反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。コポリマーを乾燥THFに溶解し、ポリ(4−ビニルピリジン)と共に撹拌することができる。反応混合物を0℃に冷却し、(窒素気流下でスパージし、維持することにより)窒素で飽和させることができ、ヒドロキノン20mgをそれに加えることができる。過剰の塩化アクリロイル(OH末端基に対して約3倍)を4時間間隔で4回の用量で隔壁を通って注射器により加えることができる。塩化アクリロイルを最初に添加した後、反応混合物を40℃にすることができる。反応後、ポリ(4−ビニルピリジン)を濾過により除去することができる。次いで、2−ブタノン/水混合物(1/1)を添加した後、水洗することができる。有機相をMgSO4で乾燥させることができる。溶媒及び過剰の塩化アクリロイルをロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去し、一定重量まで乾燥させた後、(コモノマーのそれぞれの含量に応じて)油又はワックス又は粉末を回収し、次に1H及び19F NMR分光法によって特徴付けることができる。収率は70〜90%の範囲であり得る。
メタクリレート末端基への変換のための反応は、試薬として塩化メタクリロイル又はメタクリル酸無水物のいずれかを使用して、前の反応のように実施することができる。収率は65〜85%の範囲であり得る。
アジド末端基への変換のための反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。シュレンク管において、コポリマーをDMSOと水の混合物(DMSO/水の容量比約25)に溶解し、次いで過剰のアジ化ナトリウム(3の割合で)と撹拌することができる。この溶液を50℃で48時間撹拌することができる。室温に冷却した後、粗反応混合物を大過剰の水に注ぎ、次いでジエチルエーテル/ジメチルカーボネート混合物で抽出することができる。この手順は2回繰り返されてもよい。有機相を水で2回、10%亜硫酸ナトリウム(2回)、水(3回)、水酸化ナトリウムで洗浄し、最後にMgSO4で乾燥させ、濾過することができる。溶媒を減圧下で蒸発させて、アジド末端基を有するコポリマーの収率60〜75%の範囲の緑色生成物を得ることができる。
カルボン酸末端基への変換のための反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。コポリマーを、アセトン(7部)とジエチルエーテル(3部)との混合物に溶解することができる。橙褐色が持続するまで、ジョーンズ触媒(25gの酸化クロムと70mLの水との混合物中の純粋な硫酸25mLからなる)を室温で滴下して加えることができる。1時間撹拌した後、粗反応混合物を水で2回洗浄することにより後処理し、次いでフッ素化有機相をジエチルエーテルで抽出し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、次いで濃縮することができる。VDFの割合が85モル%より大きい場合、固体生成物は低温ペンタンからの沈殿によって精製することができる。一定重量まで乾燥させた後、酸末端基を有するコポリマーは、1H NMR分光法(CH2OHメチレン基に起因する約3.8ppmを中心とするシグナルがないことを示す)によって特徴付けることができる。収率は約60〜75%であり得る。
別の実施形態によれば、ヨードコポリマーは、光化学開始を介して又は上述のラジカル開始剤の存在下でアリルグリシジルエーテルと反応させることができる。これにより、コポリマーの−I末端基を−O−CH2−エポキシド末端基に変換することが可能になり、ここで「エポキシド」は以下の基を表す。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。(ヨウ素原子の数に応じて)過剰のアリルグリシジルエーテルを、ベンゾイルペルオキシド及びヨードコポリマーの存在下、90℃で30分〜3時間撹拌することができる。−CF2−CH2CHICH2OCH2−エポキシド末端基を有する得られたヨードエポキシドコポリマーは、80〜85%の収率で得られる。この反応は、開始剤の添加が90℃で行われる場合、170℃までの温度上昇を伴う発熱性であり得る。ヨウ素原子の還元は、先にアルコール末端基を製造するために記載したように、Bu3SnH及びAIBNの存在下で行うことができる。
別の実施形態によれば、エポキシド末端基のカーボネート化を行って、−O−CH2−エポキシド末端基を−O−CH2−シクロカーボネート末端基に変換することができ、ここで「シクロカーボネート」は以下の基を表す。
この反応は、例えば、以下のようにして実施することができる。エポキシ化されたコポリマーをDMFに溶解し、それに臭化リチウム(LiBr/コポリマー比=1/20)を添加し、圧力下で反応器に入れることができる。密閉後、反応器を15バールのCO2で加圧し、次いで撹拌しながら80℃で16時間加熱することができる。反応後、オートクレーブを冷却し、余分なガスを排気することができる。DMFは、減圧下で除去することができる。所望のコポリマーは、大過剰の低温ペンタンから沈殿させることができる。粉末が沈殿すると(即ち、特に、ポリ(VDF−コ−テトラフルオロプロペン)コポリマー中のVDFの含有率が85%を超える場合)、コポリマーを濾別することができる。20%を超える1234単位の含有率の場合、フラスコの壁に付着する非晶質ワックスを一般に得ることができる。過剰のペンタンを除去することができ、次いで壁に付着したコポリマーをアセトンに溶解し、過剰のペンタンから再沈殿させ、一定重量まで乾燥させ、最後に1H及び19F NMRによって特徴付けることができる。
別の実施形態によれば、前述のアルコール末端基は、ビニルエーテル−O−CH=CH2末端基に変換される。
この変換は、例えば、以下のようにして実施することができる。パラジウムアセテート及び1,10−フェナントロリン(若干過剰)を別々にジクロロメタンに溶解し、シュレンク管中で20℃で15分間混合することができる。この溶液、前述のアルコール末端基を有するポリ(VDF−コ−1234)コポリマー及び大過剰のビニルオキシエタン(又はエチルビニルエーテル、20倍)を加圧反応器に入れることができる。このオートクレーブを閉じ、反応混合物を撹拌しながら60℃で48時間加熱することができる。揮発性試薬を、ロータリーエバポレーターで除去することができる。粗生成物を大過剰のジエチルエーテル/ジメチルカーボネート中で希釈し、触媒を沈殿させ、濾別することができる。ジエチルエーテルを蒸発させた後、得られたコポリマーを大過剰の低温ペンタンから沈殿させ、乾燥させることができ、次に1H NMR分光法によって分析したところ、4.16(dd、CHH=CH−O、2Jgem=1.64Hz、3JTrans=14.27Hz、2H)及び6.51(ddt、CH2=CHO、3Jcis=6.82Hz、3Jtrans=14.27Hz、4J=0.51Hz、1H)を示す。
別の実施形態によれば、前述のアルコール末端基は、アルコキシシラン末端基、例えば、トリアルコキシシラン末端基(例えば、トリ(メ)エトキシシラン)又はジアルコキシメチルシラン末端基(例えば、ジ(メ)エトキシメチルシラン)又はアルコキシジメチルシラン末端基(例えば、(メ)エトキシジメチルシラン)に変換される。
この変換は、例えば、以下のようにして実施することができる。過剰量の、ビニルトリエトキシシラン(又はビニルジエトキシメチルシラン又はビニルエトキシジメチルシラン)のようなビニルトリアルコキシシラン(又はビニルジアルコキシメチルシラン又はビニルアルコキシジメチルシラン)は、90℃でベンゾイルペルオキシド及びヨードコポリマーの存在下で又は好ましくは約74℃でtert−ブチルペルオキシピバレートの存在下で1〜5時間撹拌することができる。過剰量は、ヨウ素原子の数に応じて調整することができる。即ち、例えば、2個のヨウ素原子に対して3、2個のヨウ素原子に対して4、4個のヨウ素原子に対して5〜6の過剰とすることができる。この反応は、開始剤の添加が90℃で行われる場合、170℃までの温度上昇を伴い発熱性であり得る。
したがって、好ましい官能性末端基は以下の基である。
−X1:−CH2−CHI−CH2−OH;
−X2:−CH2−CHI−CH2−OAc;
−X3:−CH2−CH2−OH;
−X4:−CH2−CH2−CH2−OH;
−X5:−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2;
−X6:−CH2−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2;
−X7:−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2;
−X8:−CH2−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2;
−X9:−CH2−CH2−N3;
−X10:−CH2−CH2−NH2;
−X11:−CH2−COOH;
−X12:−(CH2)−CH=CH2;
−X13:−O−CH=CH2;
−X14:−O−CH2−エポキシド;
−X15:−O−CH2−シクロカーボネート;
−X16:CH2−CHI−CH2Si(OR)3又はCH2−CHI−CH2Si(OR)2CH3又はCH2−CHI−CH2Si(OR)(CH3)2(式中、Rは1〜10個の炭素原子を含むアルキル基を表す)。
−X1:−CH2−CHI−CH2−OH;
−X2:−CH2−CHI−CH2−OAc;
−X3:−CH2−CH2−OH;
−X4:−CH2−CH2−CH2−OH;
−X5:−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2;
−X6:−CH2−CH2−CH2−O−CO−CH=CH2;
−X7:−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2;
−X8:−CH2−CH2−CH2−O−CO−C(CH3)=CH2;
−X9:−CH2−CH2−N3;
−X10:−CH2−CH2−NH2;
−X11:−CH2−COOH;
−X12:−(CH2)−CH=CH2;
−X13:−O−CH=CH2;
−X14:−O−CH2−エポキシド;
−X15:−O−CH2−シクロカーボネート;
−X16:CH2−CHI−CH2Si(OR)3又はCH2−CHI−CH2Si(OR)2CH3又はCH2−CHI−CH2Si(OR)(CH3)2(式中、Rは1〜10個の炭素原子を含むアルキル基を表す)。
したがって、本発明による特定のコポリマーは、以下のコポリマーである。
− P−I−1:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X1の式(I)のコポリマー;
− P−I−2:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X2の式(I)のコポリマー;
− P−I−3:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X3の式(I)のコポリマー;
− P−I−4:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X4の式(I)のコポリマー;
− P−I−5:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X5の式(I)のコポリマー;
− P−I−6:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X6の式(I)のコポリマー;
− P−I−7:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X7の式(I)のコポリマー;
− P−I−8:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X8の式(I)のコポリマー;
− P−I−9:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X9の式(I)のコポリマー;
− P−I−10:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X10の式(I)のコポリマー;
− P−I−11:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X11の式(I)のコポリマー;
− P−I−12:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X12の式(I)のコポリマー;
− P−I−13:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X13の式(I)のコポリマー;
− P−I−14:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X14の式(I)のコポリマー;
− P−I−15:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X15の式(I)のコポリマー;
− P−I−16:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X16の式(I)のコポリマー;
− P−I−1:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X1の式(I)のコポリマー;
− P−I−2:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X2の式(I)のコポリマー;
− P−I−3:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X3の式(I)のコポリマー;
− P−I−4:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X4の式(I)のコポリマー;
− P−I−5:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X5の式(I)のコポリマー;
− P−I−6:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X6の式(I)のコポリマー;
− P−I−7:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X7の式(I)のコポリマー;
− P−I−8:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X8の式(I)のコポリマー;
− P−I−9:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X9の式(I)のコポリマー;
− P−I−10:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X10の式(I)のコポリマー;
− P−I−11:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X11の式(I)のコポリマー;
− P−I−12:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X12の式(I)のコポリマー;
− P−I−13:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X13の式(I)のコポリマー;
− P−I−14:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X14の式(I)のコポリマー;
− P−I−15:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X15の式(I)のコポリマー;
− P−I−16:Rf 1=F−(CF2)2n及びX=X16の式(I)のコポリマー;
− P−II−1:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X1の式(II)のコポリマー;
− P−II−2:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X2の式(II)のコポリマー;
− P−II−3:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X3の式(II)のコポリマー;
− P−II−4:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X4の式(II)のコポリマー;
− P−II−5:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X5の式(II)のコポリマー;
− P−II−6:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X6の式(II)のコポリマー;
− P−II−7:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X7の式(II)のコポリマー;
− P−II−8:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X8の式(II)のコポリマー;
− P−II−9:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X9の式(II)のコポリマー;
− P−II−10:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X10の式(II)のコポリマー;
− P−II−11:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X11の式(II)のコポリマー;
− P−II−12:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X12の式(II)のコポリマー;
− P−II−13:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X13の式(II)のコポリマー;
− P−II−14:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X14の式(II)のコポリマー;
− P−II−15:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X15の式(II)のコポリマー;
− P−II−16:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X16の式(II)のコポリマー;
− P−II−2:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X2の式(II)のコポリマー;
− P−II−3:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X3の式(II)のコポリマー;
− P−II−4:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X4の式(II)のコポリマー;
− P−II−5:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X5の式(II)のコポリマー;
− P−II−6:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X6の式(II)のコポリマー;
− P−II−7:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X7の式(II)のコポリマー;
− P−II−8:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X8の式(II)のコポリマー;
− P−II−9:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X9の式(II)のコポリマー;
− P−II−10:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X10の式(II)のコポリマー;
− P−II−11:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X11の式(II)のコポリマー;
− P−II−12:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X12の式(II)のコポリマー;
− P−II−13:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X13の式(II)のコポリマー;
− P−II−14:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X14の式(II)のコポリマー;
− P−II−15:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X15の式(II)のコポリマー;
− P−II−16:Rf 2=F−(CF2)2n及びX=X16の式(II)のコポリマー;
− P−IIIa−1:X=X1の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−2:X=X2の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−3:X=X3の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−4:X=X4の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−5:X=X5の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−6:X=X6の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−7:X=X7の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−8:X=X8の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−9:X=X9の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−10:X=X10の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−11:X=X11の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−12:X=X12の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−13:X=X13の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−14:X=X14の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−15:X=X15の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−16:X=X16の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−2:X=X2の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−3:X=X3の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−4:X=X4の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−5:X=X5の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−6:X=X6の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−7:X=X7の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−8:X=X8の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−9:X=X9の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−10:X=X10の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−11:X=X11の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−12:X=X12の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−13:X=X13の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−14:X=X14の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−15:X=X15の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIa−16:X=X16の式(IIIa)のコポリマー;
− P−IIIb−1:X=X1の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−2:X=X2の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−3:X=X3の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−4:X=X4の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−5:X=X5の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−6:X=X6の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−7:X=X7の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−8:X=X8の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−9:X=X9の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−10:X=X10の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−11:X=X11の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−12:X=X12の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−13:X=X13の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−14:X=X14の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−15:X=X15の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−16:X=X16の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−2:X=X2の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−3:X=X3の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−4:X=X4の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−5:X=X5の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−6:X=X6の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−7:X=X7の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−8:X=X8の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−9:X=X9の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−10:X=X10の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−11:X=X11の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−12:X=X12の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−13:X=X13の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−14:X=X14の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−15:X=X15の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIb−16:X=X16の式(IIIb)のコポリマー;
− P−IIIc−1:X=X1の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−2:X=X2の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−3:X=X3の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−4:X=X4の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−5:X=X5の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−6:X=X6の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−7:X=X7の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−8:X=X8の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−9:X=X9の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−10:X=X10の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−11:X=X11の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−12:X=X12の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−13:X=X13の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−14:X=X14の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−15:X=X15の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−16:X=X16の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−2:X=X2の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−3:X=X3の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−4:X=X4の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−5:X=X5の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−6:X=X6の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−7:X=X7の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−8:X=X8の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−9:X=X9の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−10:X=X10の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−11:X=X11の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−12:X=X12の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−13:X=X13の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−14:X=X14の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−15:X=X15の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIIc−16:X=X16の式(IIIc)のコポリマー;
− P−IIId−1:X=X1の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−2:X=X2の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−3:X=X3の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−4:X=X4の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−5:X=X5の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−6:X=X6の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−7:X=X7の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−8:X=X8の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−9:X=X9の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−10:X=X10の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−11:X=X11の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−12:X=X12の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−13:X=X13の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−14:X=X14の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−15:X=X15の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−16:X=X16の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−2:X=X2の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−3:X=X3の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−4:X=X4の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−5:X=X5の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−6:X=X6の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−7:X=X7の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−8:X=X8の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−9:X=X9の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−10:X=X10の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−11:X=X11の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−12:X=X12の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−13:X=X13の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−14:X=X14の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−15:X=X15の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIId−16:X=X16の式(IIId)のコポリマー;
− P−IIIe−1:X=X1の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−2:X=X2の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−3:X=X3の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−4:X=X4の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−5:X=X5の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−6:X=X6の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−7:X=X7の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−8:X=X8の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−9:X=X9の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−10:X=X10の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−11:X=X11の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−12:X=X12の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−13:X=X13の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−14:X=X14の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−15:X=X15の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−16:X=X16の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−2:X=X2の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−3:X=X3の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−4:X=X4の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−5:X=X5の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−6:X=X6の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−7:X=X7の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−8:X=X8の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−9:X=X9の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−10:X=X10の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−11:X=X11の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−12:X=X12の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−13:X=X13の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−14:X=X14の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−15:X=X15の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIe−16:X=X16の式(IIIe)のコポリマー;
− P−IIIf−1:X=X1の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−2:X=X2の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−3:X=X3の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−4:X=X4の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−5:X=X5の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−6:X=X6の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−7:X=X7の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−8:X=X8の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−9:X=X9の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−10:X=X10の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−11:X=X11の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−12:X=X12の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−13:X=X13の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−14:X=X14の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−15:X=X15の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−16:X=X16の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−2:X=X2の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−3:X=X3の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−4:X=X4の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−5:X=X5の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−6:X=X6の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−7:X=X7の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−8:X=X8の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−9:X=X9の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−10:X=X10の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−11:X=X11の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−12:X=X12の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−13:X=X13の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−14:X=X14の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−15:X=X15の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIf−16:X=X16の式(IIIf)のコポリマー;
− P−IIIg−1:X=X1の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−2:X=X2の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−3:X=X3の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−4:X=X4の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−5:X=X5の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−6:X=X6の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−7:X=X7の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−8:X=X8の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−9:X=X9の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−10:X=X10の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−11:X=X11の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−12:X=X12の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−13:X=X13の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−14:X=X14の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−15:X=X15の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−16:X=X16の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−2:X=X2の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−3:X=X3の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−4:X=X4の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−5:X=X5の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−6:X=X6の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−7:X=X7の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−8:X=X8の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−9:X=X9の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−10:X=X10の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−11:X=X11の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−12:X=X12の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−13:X=X13の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−14:X=X14の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−15:X=X15の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIg−16:X=X16の式(IIIg)のコポリマー;
− P−IIIh−1:X=X1の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−2:X=X2の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−3:X=X3の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−4:X=X4の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−5:X=X5の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−6:X=X6の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−7:X=X7の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−8:X=X8の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−9:X=X9の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−10:X=X10の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−11:X=X11の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−12:X=X12の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−13:X=X13の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−14:X=X14の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−15:X=X15の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−16:X=X16の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−2:X=X2の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−3:X=X3の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−4:X=X4の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−5:X=X5の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−6:X=X6の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−7:X=X7の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−8:X=X8の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−9:X=X9の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−10:X=X10の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−11:X=X11の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−12:X=X12の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−13:X=X13の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−14:X=X14の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−15:X=X15の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IIIh−16:X=X16の式(IIIh)のコポリマー;
− P−IVa−1:X=X1の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−2:X=X2の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−3:X=X3の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−4:X=X4の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−5:X=X5の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−6:X=X6の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−7:X=X7の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−8:X=X8の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−9:X=X9の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−10:X=X10の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−11:X=X11の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−12:X=X12の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−13:X=X13の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−14:X=X14の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−15:X=X15の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−16:X=X16の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−2:X=X2の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−3:X=X3の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−4:X=X4の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−5:X=X5の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−6:X=X6の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−7:X=X7の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−8:X=X8の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−9:X=X9の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−10:X=X10の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−11:X=X11の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−12:X=X12の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−13:X=X13の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−14:X=X14の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−15:X=X15の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVa−16:X=X16の式(IVa)のコポリマー;
− P−IVb−1:X=X1の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−2:X=X2の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−3:X=X3の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−4:X=X4の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−5:X=X5の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−6:X=X6の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−7:X=X7の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−8:X=X8の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−9:X=X9の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−10:X=X10の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−11:X=X11の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−12:X=X12の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−13:X=X13の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−14:X=X14の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−15:X=X15の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−16:X=X16の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−2:X=X2の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−3:X=X3の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−4:X=X4の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−5:X=X5の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−6:X=X6の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−7:X=X7の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−8:X=X8の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−9:X=X9の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−10:X=X10の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−11:X=X11の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−12:X=X12の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−13:X=X13の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−14:X=X14の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−15:X=X15の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVb−16:X=X16の式(IVb)のコポリマー;
− P−IVc−1:X=X1の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−2:X=X2の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−3:X=X3の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−4:X=X4の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−5:X=X5の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−6:X=X6の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−7:X=X7の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−8:X=X8の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−9:X=X9の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−10:X=X10の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−11:X=X11の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−12:X=X12の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−13:X=X13の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−14:X=X14の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−15:X=X15の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−16:X=X16の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−2:X=X2の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−3:X=X3の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−4:X=X4の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−5:X=X5の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−6:X=X6の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−7:X=X7の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−8:X=X8の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−9:X=X9の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−10:X=X10の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−11:X=X11の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−12:X=X12の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−13:X=X13の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−14:X=X14の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−15:X=X15の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVc−16:X=X16の式(IVc)のコポリマー;
− P−IVd−1:X=X1の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−2:X=X2の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−3:X=X3の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−4:X=X4の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−5:X=X5の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−6:X=X6の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−7:X=X7の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−8:X=X8の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−9:X=X9の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−10:X=X10の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−11:X=X11の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−12:X=X12の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−13:X=X13の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−14:X=X14の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−15:X=X15の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−16:X=X16の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−2:X=X2の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−3:X=X3の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−4:X=X4の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−5:X=X5の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−6:X=X6の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−7:X=X7の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−8:X=X8の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−9:X=X9の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−10:X=X10の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−11:X=X11の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−12:X=X12の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−13:X=X13の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−14:X=X14の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−15:X=X15の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVd−16:X=X16の式(IVd)のコポリマー;
− P−IVe−1:X=X1の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−2:X=X2の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−3:X=X3の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−4:X=X4の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−5:X=X5の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−6:X=X6の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−7:X=X7の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−8:X=X8の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−9:X=X9の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−10:X=X10の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−11:X=X11の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−12:X=X12の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−13:X=X13の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−14:X=X14の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−15:X=X15の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−16:X=X16の式(IVe)のコポリマー。
− P−IVe−2:X=X2の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−3:X=X3の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−4:X=X4の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−5:X=X5の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−6:X=X6の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−7:X=X7の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−8:X=X8の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−9:X=X9の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−10:X=X10の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−11:X=X11の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−12:X=X12の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−13:X=X13の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−14:X=X14の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−15:X=X15の式(IVe)のコポリマー;
− P−IVe−16:X=X16の式(IVe)のコポリマー。
本発明のコポリマーの使用
本発明によるコポリマーは、それらの末端官能基のおかげで、より高いモル質量の、又は架橋されたネットワークのより複雑なポリマーを製造することを可能にする。
本発明によるコポリマーは、それらの末端官能基のおかげで、より高いモル質量の、又は架橋されたネットワークのより複雑なポリマーを製造することを可能にする。
例えば、アクリレート末端基又はメタクリレート末端基により、本発明のコポリマーをフリーラジカルに暴露することによって架橋コポリマーを製造することが可能になる。フリーラジカル源は、例えば、光開始剤(UV放射に感受性の開始剤)又は有機過酸化物の熱分解であることができる。光開始剤の例は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(Ciba Specialty Chemicals)からの化合物Darocur(R) 1173、Irgacure(R) 819及びIrgacure(R) 807である。t−ブチルペルオキシピバレートは、適切な有機過酸化物の一例である。本発明のコポリマー、フリーラジカル源及び任意選択的に充填剤(カーボンブラック、フルオロポリマー粉末、鉱物充填剤等)、染料及び他のアジュバントを一緒に混合し、場合によってはUV放射に又は熱に曝露することによって架橋が開始され得る。
同様に、アミン末端基を有する本発明によるコポリマーは、1)それ自体既知の方法でポリアミド、又は2)ビス(シクロカーボネート)テレキーリック生成物から(有利にはイソシアネート試薬に対して)ポリウレタン、又は3)エポキシ樹脂を製造するために使用することができる。
同様に、アジド末端基を有する本発明によるコポリマーは、重縮合反応、架橋反応又はアルキン若しくはシアノ誘導体との重付加反応を実施するために使用することができる。
同様に、トリアルコキシシラン末端基を有する本発明によるコポリマーは、酸活性化(塩酸、スルホン酸又はメタンスルホン酸等)によるゾル−ゲル法により架橋反応を実施するために使用することができる。
以下の実施例は、本発明を限定することなく説明する。
[実施例1−材料及び方法]
使用された生成物の性質及び供給源は次のとおりである。
− tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPI)、tert−アミルペルオキシピバレート、ビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート:アクゾ・ノーベル(Akzo Nobel)(仏国コンピエーニュ);
− VDF及び1234yf(アルケマ);
− 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(C4F5H+):ソルベイ・フルーア(Solvay Fluor)(仏国タボ);
− 1−ヨードペルフルオロヘキサン(C6F13I)(純度99%):エルフ・アトケム(Elf Atochem);生成物をチオ硫酸ナトリウムで処理し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、使用前に蒸留する。
− 1,6−ジヨードペルフルオロヘキサン(フルオロケム(Fluorochem));
− 過硫酸カリウムK2S2O8(純度99%)、アリルアルコール、水素化トリブチルスズ(Bu3SnH)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチルカーボネート(DMC)、ペンタン、アセトン(分析グレード)、アセトニトリル(分析グレード)、メタノール(分析グレード)、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン(THF、分析グレード)及び水素化カルシウム(99%純粋粉末):シグマ・アルドリッチ(Sigma−Aldrich)(仏国サン・カンタン・ファラヴィエ);
− 重水素化溶媒:エウリソ−トップ(Euriso−top)(仏国グルノーブル)(純度99.8%超)。
使用された生成物の性質及び供給源は次のとおりである。
− tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPI)、tert−アミルペルオキシピバレート、ビス(tert−ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート:アクゾ・ノーベル(Akzo Nobel)(仏国コンピエーニュ);
− VDF及び1234yf(アルケマ);
− 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(C4F5H+):ソルベイ・フルーア(Solvay Fluor)(仏国タボ);
− 1−ヨードペルフルオロヘキサン(C6F13I)(純度99%):エルフ・アトケム(Elf Atochem);生成物をチオ硫酸ナトリウムで処理し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、使用前に蒸留する。
− 1,6−ジヨードペルフルオロヘキサン(フルオロケム(Fluorochem));
− 過硫酸カリウムK2S2O8(純度99%)、アリルアルコール、水素化トリブチルスズ(Bu3SnH)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチルカーボネート(DMC)、ペンタン、アセトン(分析グレード)、アセトニトリル(分析グレード)、メタノール(分析グレード)、メチルエチルケトン(MEK)、テトラヒドロフラン(THF、分析グレード)及び水素化カルシウム(99%純粋粉末):シグマ・アルドリッチ(Sigma−Aldrich)(仏国サン・カンタン・ファラヴィエ);
− 重水素化溶媒:エウリソ−トップ(Euriso−top)(仏国グルノーブル)(純度99.8%超)。
核磁気共鳴(NMR)による特徴付け:NMRスペクトルは、Bruker AC 400機で記録する。重水素化クロロホルム、d6−N,N−ジメチルスルホキシド及びd6−アセトンを溶媒として使用する。テトラメチルシラン(TMS)又はCFCl3を、1H核及び19F核の参照として使用する。結合定数及び化学シフトは、それぞれHz及びppmで与えられる。1H及び13C(又はそれぞれ19F)スペクトルを記録するための実験条件は以下のとおりである。即ち、19F NMRの場合、傾斜角90°(又はそれぞれ30°)、取得時間4.5秒(又はそれぞれ0.7秒)、パルス遅延2秒(又はそれぞれ2秒)、128回のスキャン(又はそれぞれ512回)、及び5秒のパルス幅である。
フーリエ変換赤外分光法による特徴付け:測定は、±2cm−1の誤差で400〜4000cm−1のスペクトル範囲を有するThermoscientific Nicolet 6700FT−IR機で行う。
サイズ排除クロマトグラフィー:サイズ排除クロマトグラム(SEC)又はゲル浸透クロマトグラム(GPC)は、ソフトウェア(シラス(Cirrus))を備えたアジリエント・テクノロジーズ(Agilent Technologies)のGPC 50マルチ検出機で得られる。2つのPL1113−6300 ResiPore 300×7.5mmカラムを溶離液としてのTHFと共に、室温で1.0mL/分の流速で使用する(200<Mw<20000000g/モル)。屈折率(390−LC PL0390−0601)及び光散乱(PL0390−0605390 LC、2つの散乱角が15°及び90°)を有する粘度測定用毛管検出器(PL0390−06034)を使用する。コポリマーが高い割合のVDFを含有する場合、較正はポリスチレン又はメチルポリメタクリレート(PMMA)標準のいずれかで行われ、この第2の場合、使用される溶離液はDMFである。試料濃度は約1質量%である。
熱重量分析:熱重量分析(TGA)は、室温から最大550℃まで加熱速度10℃/分で、空気中でTAインストルメンツのTGA105 51機で実施する。試料の質量は10〜15mgである。
示差走査熱量測定:示差走査熱量測定(DSC)分析を、窒素雰囲気下、20℃/分の加熱速度で、Proteusソフトウェアを備えたNetzsch 200F3機で実施する。温度範囲は−50〜+200℃である。このシステムを、インジウム及びn−ヘキサンを用いて温度較正する。試料の質量は約10mgである。第2の通過は、発熱容量の増加における変曲点であると定義されるガラス転移温度に至り、融点を発熱シグナルの最大値によって決定する。
オートクレーブ:マノメーター、ハステロイ機械的アンカー、破裂板(3000psi)及び入口バルブ及び出口バルブを備えたハロステロイ Parr 160 mLオートクレーブ(HC 276)で反応を行う。電子装置は、攪拌及び加熱を調節及び制御する。反応の前に、オートクレーブを30バールの窒素で加圧下に置いて漏れを検査する。次いで、オートクレーブを真空(10−2ミリバール)下で40分間調整して微量の酸素を除去する。液相(溶解固体を含む)を漏斗で導入し、ガス(1234yf、次いでVDF)を二重秤量(ガスをオートクレーブに導入する前後の重量差の測定)で移す。次いで、反応混合物を機械的に撹拌し、74℃又は80℃で少なくとも4〜6時間加熱する。反応後、オートクレーブを氷中で冷却し、脱気して未反応ガスを放出する。オートクレーブを開放した後、生成物をアセトンに溶解し、ロータリーエバポレーターで濃縮し、低温ペンタン(又は水)から沈殿させ、濾過する。必要であれば、2回目の沈殿を行う。次いで、生成物を真空(10ミリバール)下、60℃で12時間一定重量まで乾燥させ、次いでSEC及び1H及び19F NMR分光法によって特徴付ける。
[実施例2−ヨードポリ(VDF−コ−1234yf)コポリマーの調製
オートクレーブにK2S2O8(0.022モル、6.012g)、C6F13I(0.0336モル、15.02g)及び脱塩水(60.0g)を導入する。次いで、1234yf(0.039138モル、4.5g)及びVDF(0.3438モル、22.00g)を添加する。30℃、40℃、50℃、60℃及び70℃で5分間平衡させた加熱プロファイル後、オートクレーブを80℃に加熱する。約5℃の小さな発熱が観察され(63バールの最大圧力Pmaxに至る)、続いて58バールまで圧力が降下する。14時間の反応の後、オートクレーブを約60分間氷浴中に置き、未反応のVDF及び1234yfを放出する。オートクレーブを開放した後、生成物をMEKで抽出し、次いで氷冷したペンタンから沈殿させ、濾別し、真空下で乾燥させる。白色粉末(20.7g)が78〜80%の収率で得られる。ポリ(VDF−コ−1234yf)コポリマーは、アセトン、DMF、THF、MEK及びDMSO等の様々な極性溶媒に可溶性である。
オートクレーブにK2S2O8(0.022モル、6.012g)、C6F13I(0.0336モル、15.02g)及び脱塩水(60.0g)を導入する。次いで、1234yf(0.039138モル、4.5g)及びVDF(0.3438モル、22.00g)を添加する。30℃、40℃、50℃、60℃及び70℃で5分間平衡させた加熱プロファイル後、オートクレーブを80℃に加熱する。約5℃の小さな発熱が観察され(63バールの最大圧力Pmaxに至る)、続いて58バールまで圧力が降下する。14時間の反応の後、オートクレーブを約60分間氷浴中に置き、未反応のVDF及び1234yfを放出する。オートクレーブを開放した後、生成物をMEKで抽出し、次いで氷冷したペンタンから沈殿させ、濾別し、真空下で乾燥させる。白色粉末(20.7g)が78〜80%の収率で得られる。ポリ(VDF−コ−1234yf)コポリマーは、アセトン、DMF、THF、MEK及びDMSO等の様々な極性溶媒に可溶性である。
特定の変法では、開始剤としてK2S2O8の代わりにTBPPIを使用し、VDF、1234yf、開始剤及びヨード剤の濃度を変更する。以下の表は、実施された試験及び得られた結果をまとめたものである。
上記の表において、コポリマーの組成をNMRによって決定し、モル質量をPS又はPMMAで較正されたSEC(これは多分散性指数を決定することもできる)によって決定し、分解温度(10%)を10℃/分で空気中でTGAで決定し、ガラス転移温度、融点及び結晶化温度をDSCによって決定する。
試験5のコポリマーの19F NMRスペクトルを図1に示す。このコポリマーのIRスペクトルを図2に示す。
[実施例3−ビス(ヨードヒドリン)官能化P(VDF−コ−1234yf)の調製]
実施例2のジヨードポリ(VDF−コ−1234yf)オリゴマー(5.0g、8.0ミリモル)、アリルアルコール(2.78g、47.8ミリモル)及び乾燥アセトニトリル(50mL)を凝縮器及びマグネチックスターラーを備えた100mL二口丸底フラスコに入れる。フラスコを80℃に加熱する。AIBN(0.262g、1.6ミリモル)を、添加の間に45分間隔で10回の用量(それぞれ26mg)で加える。反応を窒素雰囲気下、80℃で約20時間かけて行う。室温に冷却した後、反応混合物を脱脂綿で濾過し、過剰な溶媒をロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去する。粘性の黄色がかった液体が得られ、これを一定重量まで乾燥させる(40℃/0.01ミリバール)。ビス(ヨードヒドリン)テレキーレックポリ(VDF−コ−1234yf)コポリマーが90%の収率で得られる。
実施例2のジヨードポリ(VDF−コ−1234yf)オリゴマー(5.0g、8.0ミリモル)、アリルアルコール(2.78g、47.8ミリモル)及び乾燥アセトニトリル(50mL)を凝縮器及びマグネチックスターラーを備えた100mL二口丸底フラスコに入れる。フラスコを80℃に加熱する。AIBN(0.262g、1.6ミリモル)を、添加の間に45分間隔で10回の用量(それぞれ26mg)で加える。反応を窒素雰囲気下、80℃で約20時間かけて行う。室温に冷却した後、反応混合物を脱脂綿で濾過し、過剰な溶媒をロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去する。粘性の黄色がかった液体が得られ、これを一定重量まで乾燥させる(40℃/0.01ミリバール)。ビス(ヨードヒドリン)テレキーレックポリ(VDF−コ−1234yf)コポリマーが90%の収率で得られる。
同様の反応をアリルアルコールの代わりにウンデシレノールで行い、ビス(ヨード)テレキーレックポリ(VDF−コ−1234yf)マクロジオールを得る。
[実施例5−ジオール官能化P(VDF−コ−1234yf)の調製]
実施例3のビス(ヨードヒドリン)P(VDF−コ−1234yf)(3.50g、0.85ミリモル)、水素化トリブチルスズ(4.48g、15.37ミリモル)及びアセトニトリル(50mL)を凝縮器及びマグネチックスターラーを備えた250mLの三口丸底フラスコに入れる。フラスコを70℃に加熱する。AIBN(0.50g、3.003ミリモル)を、添加の間に60分間隔で10回の用量で加える。反応を窒素雰囲気下、70℃で10時間行う。室温に冷却した後、KF(0.61g、10ミリモル)を50mLのジエチルエーテルと共に添加する。次いで混合物を室温で24時間撹拌する。混合物を濾過して、Bu3SnK、Bu3SnF及びBu3SnIのような固体を除去する。溶媒をロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去し、粗生成物を50mLの2−ブタノンに溶解し、次いで水(2×50mL)で洗浄する。有機層をMgSO4で乾燥させ、次いで濾過する。ロータリーエバポレーターで2−ブタノンを部分的に除去し、残留物を低温ペンタンから沈殿させる。混合物を4℃で12時間貯蔵し、次にペンタンを沈殿物からデカントする。残りの溶媒を真空下で蒸発させ、得られた粘性の黄色がかった液体を一定重量まで乾燥させる(40℃/0.01ミリバール)。生成物は全体収率82%で得られる。
実施例3のビス(ヨードヒドリン)P(VDF−コ−1234yf)(3.50g、0.85ミリモル)、水素化トリブチルスズ(4.48g、15.37ミリモル)及びアセトニトリル(50mL)を凝縮器及びマグネチックスターラーを備えた250mLの三口丸底フラスコに入れる。フラスコを70℃に加熱する。AIBN(0.50g、3.003ミリモル)を、添加の間に60分間隔で10回の用量で加える。反応を窒素雰囲気下、70℃で10時間行う。室温に冷却した後、KF(0.61g、10ミリモル)を50mLのジエチルエーテルと共に添加する。次いで混合物を室温で24時間撹拌する。混合物を濾過して、Bu3SnK、Bu3SnF及びBu3SnIのような固体を除去する。溶媒をロータリーエバポレーター(40℃/20mmHg)で除去し、粗生成物を50mLの2−ブタノンに溶解し、次いで水(2×50mL)で洗浄する。有機層をMgSO4で乾燥させ、次いで濾過する。ロータリーエバポレーターで2−ブタノンを部分的に除去し、残留物を低温ペンタンから沈殿させる。混合物を4℃で12時間貯蔵し、次にペンタンを沈殿物からデカントする。残りの溶媒を真空下で蒸発させ、得られた粘性の黄色がかった液体を一定重量まで乾燥させる(40℃/0.01ミリバール)。生成物は全体収率82%で得られる。
このコポリマーのNMRスペクトル及びIRスペクトルを図3、4及び5に示す。
Claims (20)
- − フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位を含む1つ以上のポリマー鎖;及び
− 少なくとも1つのアルコール官能基、アセテート官能基、ビニル官能基、アジド官能基、アミン官能基、カルボン酸官能基、(メタ)アクリレート官能基、エポキシド官能基、シクロカーボネート官能基、アルコキシシラン官能基又はビニルエーテル官能基を含む1つ以上の官能性末端基
を含むコポリマー。 - 前記ポリマー鎖が、フッ化ビニリデン単位及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位を含む、請求項1に記載のコポリマー。
- 前記ポリマー鎖が統計的ポリマー鎖である、請求項1又は2に記載のコポリマー。
- 各前記ポリマー鎖が、500〜300000g/モル、好ましくは1000〜100000g/モル、より特に好ましくは2000〜50000g/モルの数平均モル質量を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 前記官能性末端基が、
o −CH2−CHI−CH2−OH、
o −CH2−CHI−CH2−OAc(式中、OAcはアセテート官能基を表す)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−OH(式中、mは0〜10の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−CH=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−(CH2)m−O−C(=O)−C(CH3)=CH2(式中、mは0〜9の整数である)、
o −CH2−CH2−N3、
o −CH2−CH2−NH2、
o −CH2−COOH、
o −(CH2)−CH=CH2、
o −O−CH=CH2、
o −Si(OR)x(CH3)3−x(xは1〜3の整数であり、各Rは独立して1〜10個の炭素原子を含むアルキル基を表す)、
o −O−CH2−エポキシド、及び
o −O−CH2−シクロカーボネート
から選択される、請求項1から4のいずれか一項に記載のコポリマー。 - 式(I)Rf 1−A−Xの線状コポリマー(Xは「官能性末端基」であり、Aは「ポリマー鎖」であり、Rf 1はハロゲン化末端基を表す)である、請求項1から5のいずれか一項に記載のコポリマー。
- Rf 1がフルオロアルキル鎖F−(CF2)2n(nは1〜6の整数を表す)を表す、請求項6に記載のコポリマー。
- 式(II)X−A−Rf 2−A’−Xの線状コポリマー(各Xは「官能性末端基」を表し、A及びA’は各々「ポリマー鎖」を表し、Rf 2はハロゲン化結合基を表す)である、請求項1から5のいずれか一項に記載のコポリマー。
- Rf 2がフルオロアルキレン鎖(CF2)2n(nは1〜6の整数を表す)を表す、請求項8に記載のコポリマー。
- Rf 2がB−Rf’−B’(Rf’はフルオロアルキレン鎖(CF2)2nを表し、nは1〜6の整数を表し、B及びB’は各々ハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表す)を表す、請求項8に記載のコポリマー。
- B及びB’が、各々、式CY1Y2=CY3Y4(Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)の1つ以上のモノマーから誘導されるハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表す、請求項10に記載のコポリマー。
- B及びB’が、各々、フッ化ビニリデンモノマー、トリフルオロエチレンモノマー、テトラフルオロエチレンモノマー、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、フッ化ビニルモノマー、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、クロロフルオロ−1,1−エチレンモノマー、クロロフルオロ−1,2−エチレンモノマー、クロロトリフルオロエチレンモノマー、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペンモノマー、1,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペンモノマー、1H−ペンタフルオロプロペンモノマー、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペンモノマー、ブロモトリフルオロエチレンモノマー及び2H−ペンタフルオロプロペンモノマーから誘導された単位から選択される単位から構成されるポリマー鎖を表す、請求項10又は11に記載のコポリマー。
- B及びB’が、各々、500〜300000g/モル、好ましくは1000〜100000g/モル、より特に好ましくは2000〜50000g/モルの数平均モル質量を有する、請求項10から12のいずれか一項に記載のコポリマー。
- − フッ化ビニリデン単位及びテトラフルオロプロペン単位及び1つ以上のヨード末端基を含む1つ以上のポリマー鎖を含むコポリマーを提供する工程;及び
− 1つ以上の前記ヨード末端基を官能化する工程
を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載のコポリマーを調製するための方法。 - 前記提供工程が、開始剤、及び連鎖移動剤としてのヨード化合物の存在下で、フッ化ビニリデンモノマー及びテトラフルオロプロペンモノマーの制御されたラジカル共重合の工程を含む、請求項18に記載の方法。
- 前記連鎖移動剤が、以下の式の化合物から選択される、請求項19に記載の方法。
− F−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−(CF2)2n−I、
− CH2=CH−CH2−(CF2)2n−I、
− I−CH2−CH2−(CF2)2n−I、
− I−(CF2)2n−I、
− I−B−(CF2)2n−B’−I(B及びB’は各々、ハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、好ましくは式CY1Y2=CY3Y4(式中、Y1、Y2、Y3及びY4は、H、F、Cl、Br、CF3、C2F5及びC3F7から選択され、それらの少なくとも1つはフッ素原子である)の1つ以上のモノマーから誘導される2つのハロゲン化単位から構成されるコポリマー鎖を表し、さらにより好ましくは、フッ化ビニリデン単位、トリフルオロエチレン単位、テトラフルオロエチレン単位、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、フッ化ビニル単位、2−クロロ−1,1−ジフルオロエチレン単位、2−ブロモ−1,1−ジフルオロエチレン単位、ヘキサフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−クロロプロペン単位、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン単位、3,3,3−トリフルオロ−1−クロロプロペン単位、ブロモトリフルオロエチレン単位、3,3,3−トリフルオロ−2−ブロモプロペン単位、1H−ペンタフルオロプロペン単位及び2H−ペンタフルオロプロペン単位から選択される単位から構成されるポリマー鎖である)、
− 式(IIIa’)の化合物
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1559945 | 2015-10-19 | ||
FR1559945A FR3042502B1 (fr) | 2015-10-19 | 2015-10-19 | Copolymeres fluores fonctionnalises |
PCT/FR2016/052686 WO2017068276A1 (fr) | 2015-10-19 | 2016-10-18 | Copolymeres fluores fonctionnalises |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018530662A true JP2018530662A (ja) | 2018-10-18 |
JP2018530662A5 JP2018530662A5 (ja) | 2019-11-28 |
Family
ID=55299622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018538953A Withdrawn JP2018530662A (ja) | 2015-10-19 | 2016-10-18 | 官能化されたフッ素化コポリマー |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180305483A1 (ja) |
EP (1) | EP3365377A1 (ja) |
JP (1) | JP2018530662A (ja) |
KR (1) | KR20180068991A (ja) |
CN (1) | CN108137724A (ja) |
FR (1) | FR3042502B1 (ja) |
WO (1) | WO2017068276A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111433238B (zh) * | 2017-12-06 | 2021-12-10 | Agc株式会社 | 含氟弹性共聚物及含氟弹性共聚物的制造方法 |
KR102215511B1 (ko) * | 2019-02-12 | 2021-02-17 | 인하대학교 산학협력단 | 레지스트 화합물, 이를 사용한 패턴 형성 방법, 및 이를 사용한 반도체 소자 제조 방법 |
US11720022B2 (en) | 2019-02-12 | 2023-08-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Resist compound, method of forming pattern using the same, and method of manufacturing semiconductor device using the same |
EP4058488A1 (en) * | 2019-11-13 | 2022-09-21 | 3M Innovative Properties Company | A method of functionalizing fluorinated polymers, a functionalized fluorinated polymer and coating compositions thereof |
FR3125957A1 (fr) | 2021-08-04 | 2023-02-10 | Piezomedic | Dispositif et système de localisation d’un implant ou d’un organe dans un corps humain ou animal, par émission-réception de signaux ultrasons via des transducteurs piézoélectriques et/ou capacitifs |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6143848A (en) * | 1997-10-23 | 2000-11-07 | The B.F.Goodrich Company | End-functionalized polymers by controlled free-radical polymerization process and polymers made therefrom |
US7262257B2 (en) * | 2004-02-17 | 2007-08-28 | The Penn State Research Foundation | Telechelic polymers containing reactive functional groups |
CN101356148A (zh) * | 2006-01-10 | 2009-01-28 | 克莱里安特财务(Bvi)有限公司 | 含氟调聚化合物和包含所述含氟调聚化合物的聚合物 |
US7842390B2 (en) * | 2006-10-03 | 2010-11-30 | The Penn State Research Foundation | Chain end functionalized fluoropolymers having good electrical properties and good chemical reactivity |
US7803890B2 (en) * | 2006-12-20 | 2010-09-28 | Honeywell International Inc. | Fluorocopolymers |
US8288492B2 (en) * | 2007-10-23 | 2012-10-16 | E I Du Pont De Nemours And Company | Difunctional oligomers of perfluoro(methyl vinyl ether) |
CN105669891A (zh) * | 2008-07-07 | 2016-06-15 | 阿科玛股份有限公司 | 偏二氟乙烯/2,3,3,3-四氟丙烯共聚物 |
US8394870B2 (en) * | 2009-07-16 | 2013-03-12 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Crosslinked fluoropolymer networks |
FR2989972B1 (fr) * | 2012-04-26 | 2015-03-27 | Arkema France | Copolymerisation radicalaire controlee a partir de trifluoroethylene |
FR3004185B1 (fr) * | 2013-04-03 | 2017-10-13 | Arkema France | Terpolymeres contenant du fluorure de vinylidene et du trifluoroethylene |
US20150057419A1 (en) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | University Of Connecticut | Free radical and controlled radical polymerization processes using azide radical initiators |
-
2015
- 2015-10-19 FR FR1559945A patent/FR3042502B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-10-18 CN CN201680060954.9A patent/CN108137724A/zh active Pending
- 2016-10-18 WO PCT/FR2016/052686 patent/WO2017068276A1/fr active Application Filing
- 2016-10-18 KR KR1020187011815A patent/KR20180068991A/ko unknown
- 2016-10-18 EP EP16798242.0A patent/EP3365377A1/fr not_active Withdrawn
- 2016-10-18 JP JP2018538953A patent/JP2018530662A/ja not_active Withdrawn
- 2016-10-18 US US15/769,263 patent/US20180305483A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3365377A1 (fr) | 2018-08-29 |
FR3042502B1 (fr) | 2019-04-05 |
US20180305483A1 (en) | 2018-10-25 |
FR3042502A1 (fr) | 2017-04-21 |
KR20180068991A (ko) | 2018-06-22 |
CN108137724A (zh) | 2018-06-08 |
WO2017068276A1 (fr) | 2017-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018530662A (ja) | 官能化されたフッ素化コポリマー | |
JP5513614B2 (ja) | ジアクリレート末端を有するフルオロポリマー | |
US9708419B2 (en) | Controlled free-radical copolymerization of trifluoroethylene | |
JP3293630B2 (ja) | フルオロモノマー重合用のヨウ素含有連鎖移動剤 | |
WO2002064648A1 (fr) | Composes et polymeres contenant du fluor et leurs procedes de production | |
JP5571787B2 (ja) | 架橋フルオロポリマー網目構造 | |
JP5635084B2 (ja) | フッ素重合体の共縮合重合 | |
CN108350122B (zh) | 官能化的氟化共聚物 | |
JPH0832643B2 (ja) | 弗化ビニリデンと弗素化オレフインとのコテロマ−及びそれらの製造方法 | |
Kostov et al. | Novel fluoroacrylated copolymers: synthesis, characterization and properties | |
JP2007009163A (ja) | 含フッ素スチレン誘導体及びその重合体 | |
US6911509B1 (en) | Functional fluoropolymers and process therefor | |
JP2008044863A (ja) | ペルフルオロ有機過酸化物ならびにその製造方法、および重合体の製造方法 | |
US9512250B2 (en) | Manganese catalyzed photopolymerization of fluorinated monomers | |
WO2022149531A1 (ja) | 含フッ素共重合体の製造方法及び含フッ素共重合体 | |
Guiot et al. | Synthesis and copolymerization of fluorinated monomers bearing a reactive lateral group. XX. Copolymerization of vinylidene fluoride with 4‐bromo‐1, 1, 2‐trifluorobut‐1‐ene | |
JP4885741B2 (ja) | 官能性フルオロポリマーおよびその製法 | |
JP3071342B2 (ja) | 含フッ素ランダム共重合体 | |
EP4053166A1 (en) | Method for making telechelic fluoride-based polymers | |
JP2841396B2 (ja) | 含フツ素共重合体の製造方法 | |
KR20030041773A (ko) | 광전도성 재료의 제조를 가능하게 하는 가교가능한 관능성고분자 | |
JPH05287030A (ja) | 反応性重合体及びその製造方法 | |
JP2011042713A (ja) | 主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体及びその製造方法 | |
JPH10251349A (ja) | フルオロアルキル基含有重合体、その製造方法および金属イオン捕捉剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191015 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191015 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20200206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20200206 |