JP2526641B2 - Novel fluorinated cyclic polymer - Google Patents

Novel fluorinated cyclic polymer

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JP2526641B2
JP2526641B2 JP19459488A JP19459488A JP2526641B2 JP 2526641 B2 JP2526641 B2 JP 2526641B2 JP 19459488 A JP19459488 A JP 19459488A JP 19459488 A JP19459488 A JP 19459488A JP 2526641 B2 JP2526641 B2 JP 2526641B2
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仁 松尾
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規含フッ素環状重合体に関し、更に詳し
く言えば、主鎖に特定の非対称な環構造を有する熱可塑
性樹脂状含フッ素環状重合体に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel fluorine-containing cyclic polymer, more specifically, a thermoplastic resin-like fluorine-containing cyclic polymer having a specific asymmetric ring structure in its main chain. Regarding coalescence.

[従来の技術] 炭化水素系単量体の環化重合方法に関しては、古くか
ら多くの研究がなされ、3員環〜大環状ポリエーテルに
至るまで、多数の炭化水素系の環状重合体が一般的に知
られている。
[Prior Art] A great deal of research has been conducted from a long time ago regarding a cyclopolymerization method of a hydrocarbon-based monomer, and a large number of hydrocarbon-based cyclic polymers are generally used, from a three-membered ring to a macrocyclic polyether. Known to be.

一方、含フッ素重合体としては種々のものが知られて
おり、ポリテトラフルオロエチレンをはじめとして工業
的に実用化されているものも多い。
On the other hand, various fluoropolymers are known, and many of them have been industrially put to practical use including polytetrafluoroethylene.

しかしながらこれら殆がフルオロオレフィンもしくは
側鎖にフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレー
トなどのビニルモノマーに基づく直鎖状の主鎖を有する
重合体である。
However, most of them are polymers having a linear main chain based on a vinyl monomer such as a fluoroolefin or a (meth) acrylate having a fluoroalkyl group in a side chain.

フッ素系モノマーを環化重合して得られる重合体の例
は少なく、僅かに 一般式 CF2=CF(CF2xCF=CF2 (ただし、xは1〜5) がγ−線により環化重合することが知られている。(L.
A.Waal,Fluoropolymer,Wiley−Science,4,High Pressur
e Polymerization,P.127)。また、CF2=CF−CF2CFCl−
CF2CF=CF2が重合し、耐熱、耐酸化性に優れた透明な弾
力性のあるフィルムを与えることが知られている(D.S.
Ballentine et al.,U.S.Atomic Energy Coms.B,NL−296
(T−50)18,1954)。しかしながら、これらいずれも
主鎖にエーテル結合を有しない為に透明性、可撓性が必
ずしも十分とは言えない。
There are few examples of polymers obtained by cyclopolymerization of a fluorine-based monomer, and a slight amount of the general formula CF 2 = CF (CF 2 ) x CF = CF 2 (where x is 1 to 5) is generated by γ-rays. It is known to undergo chemical polymerization. (L.
A.Waal, Fluoropolymer, Wiley-Science, 4, High Pressur
e Polymerization, P.127). Also, CF 2 = CF-CF 2 CFCl-
It is known that CF 2 CF = CF 2 polymerizes to give a transparent elastic film with excellent heat resistance and oxidation resistance (DS
Ballentine et al., USAtomic Energy Coms. B, NL−296
(T-50) 18,1954). However, none of them have sufficient transparency and flexibility because they have no ether bond in the main chain.

さらに英国特許第1106344号、米国特許第3418302号な
どには、パーフルオロジメチレンビス(パーフルオロビ
ニルエーテル)を出発原料として希薄溶液中で重合し、
主鎖に 及び/又は で表されるエーテル結合を含有する環構造を有する含フ
ッ素環状重合体が記載されている。しかしながらこの重
合体の主鎖の環構造は対称的であり、それ故合成に困難
を伴う。また溶解性及び透明性が劣るという欠点がある
おそれがある。
Further, in British Patent No. 1106344 and US Patent No. 3418302, perfluorodimethylene bis (perfluorovinyl ether) is used as a starting material to polymerize in a dilute solution,
On the main chain And / or The fluorine-containing cyclic polymer having a ring structure containing an ether bond represented by However, the ring structure of the main chain of this polymer is symmetric and therefore difficult to synthesize. In addition, there is a possibility that the solubility and the transparency are poor.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、従来知られていなかった主鎖にエーテル結
合を含有しかつ非対称な環構造を有する含フッ素熱可塑
性樹脂状重合体を新規に提供することを目的とするもの
である。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a novel fluorine-containing thermoplastic resin-like polymer having an asymmetric ring structure containing an ether bond in the main chain, which has heretofore been unknown. It is what

[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであ
り、 一般式 及び/又は (ただし、nは1又は2) で表される環構造の繰り返し単位の群(a)から本質的
に成り、固有粘度が少なくとも0.1であるような分子量
を有する含フッ素熱可塑性樹脂状重合体、並びに、 一般式 及び/又は (ただし、nは1又は2) で表される環構造の繰り返し単位の群(a)と 一般式 CF2−CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表される繰り返し単位の群(b)から本質的に成り、
少なくとも80重量%の繰り返し単位の群(a)を含み、
固有粘度の少なくとも0.1であるような分子量を有する
含フッ素熱可塑性樹脂状重合体を新規に提供するもので
ある。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has the general formula And / or (However, n is 1 or 2) consisting essentially of the group (a) of repeating units of the ring structure represented by the formula (1) and having a molecular weight such that the intrinsic viscosity is at least 0.1. And the general formula And / or (Where, n is 1 or 2) repeating units a group of the ring structure represented by (a) and the general formula CF 2 -CFX (wherein, X is F, Cl, O-CF 2 CF 2 CF 3, O- CF 2 CF (CF 3 ) OCF
2 CF 2 SO 2 F, O-CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 )) and essentially consists of a group (b) of repeating units
Comprising at least 80% by weight of repeating unit group (a),
The present invention newly provides a fluorine-containing thermoplastic resin-like polymer having a molecular weight such that the intrinsic viscosity is at least 0.1.

本発明の繰り返し単位の群(a)は部分的にフッ素化
されたビニルエーテル、例えば、CF2=CF−O−CF2−CF
2−CH=CH2を環化重合させたあとにフッ素化して得るこ
とができるが、好ましくは 一般式 CF2=CF−O(CF2nCF=CF2 (ただし、nは1又は2) で表されるパーフルオロアリルビニルエーテル(以下PA
VEと略す)又はパーフルオロブテニルビニルエーテル
(以下PBVEと略す)をラジカル的に環化重合することに
より得られる。詳しくはPAVEをラジカル重合させると繰
り返し単位の群(a)の内n=1のものが得られ、PBVE
ではn=2のものが得られる。
The group (a) of repeating units of the present invention is a partially fluorinated vinyl ether such as CF 2 ═CF—O—CF 2 —CF.
Although 2 -CH = CH 2 can be obtained by fluorination after obtained by cyclic polymerization, preferably the general formula CF 2 = CF-O (CF 2) n CF = CF 2 ( where, n is 1 or 2 ) Perfluoroallyl vinyl ether represented by
VE) or perfluorobutenyl vinyl ether (hereinafter abbreviated as PBVE) by radical cyclopolymerization. More specifically, radical polymerization of PAVE gives n = 1 of the repeating unit group (a).
Then, n = 2 is obtained.

この発見は非常に驚くべきことである。なぜなら、い
ままで知られているパーフルオロジオレフィンは一般的
に架橋重合体を与え、前述の英国特許第1106344号、米
国特許第3418302号などの、パーフルオロジメチレンビ
ス(パーフルオロビニルエーテル)などは希薄溶液中で
重合したときのみ、主鎖に環構造を有する可溶性の重合
体を与える。
This finding is very surprising. Because, perfluorodiolefins known until now generally give cross-linked polymers, and perfluorodimethylene bis (perfluorovinyl ether) such as the above-mentioned British Patent No. 1106344 and U.S. Pat. It gives a soluble polymer having a ring structure in the main chain only when polymerized in a dilute solution.

PAVEは特公昭60−45619号に記載されている。 PAVE is described in Japanese Examined Patent Publication No. 60-45619.

PAVEはCF2=CF−O−CF2−CF2−CCIF−CCIF2を亜鉛に
より脱塩素することなどにより合成される。
PAVE is synthesized such as by dechlorination by zinc CF 2 = CF-O-CF 2 -CF 2 -CCIF-CCIF 2.

さらに驚くべきことに、PAVEとPBVEは任意の割合で共
重合可能であり、よって任意の割合でn=1とn=2の
繰り返し単位を持つ共重合体が得られる。
Even more surprisingly, PAVE and PBVE can be copolymerized in any proportion, thus providing a copolymer having n = 1 and n = 2 repeating units in any proportion.

これら繰り返し単位の群(a)からなる重合体は透明
な樹脂であり、パーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロ
フラン)などのフッ素系溶媒に可溶である。また赤外吸
収スペクトルより二重結合に基づく1790cm-1付近の吸収
は認められない。
The polymer composed of the group (a) of these repeating units is a transparent resin and is soluble in a fluorine-based solvent such as perfluoro (2-butyltetrahydrofuran). Also, from the infrared absorption spectrum, no absorption around 1790 cm -1 based on the double bond is observed.

尚、環の構造としては歪みが少ない5員環、6員環構
造のものが優先して得られる。
As the ring structure, a 5-membered ring or 6-membered ring structure with less strain is preferentially obtained.

さらに、 一般式 CF2=CF−O(CF2nCF=CF2 (ただし、nは1又は2) で表されるパーフルオロビニルエーテルは 一般式 CF2=CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表されるコモノマーとラジカル共重合し 一般式 及び/又は (ただし、nは1又は2) で表される環構造の繰り返し単位の群(a)と 一般式 CF2−CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表される繰り返し単位の群(b)から本質的に成る共
重合体を与える。
Further, perfluorovinyl ether represented by the general formula CF 2 = CF-O (CF 2 ) n CF = CF 2 (where n is 1 or 2) is represented by the general formula CF 2 = CFX (where X is F, Cl. , O−CF 2 CF 2 CF 3 , O−CF 2 CF (CF 3 ) OCF
2 CF 2 SO 2 F, O-CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 ) radical copolymerized with a comonomer represented by the general formula And / or (Where, n is 1 or 2) repeating units a group of the ring structure represented by (a) and the general formula CF 2 -CFX (wherein, X is F, Cl, O-CF 2 CF 2 CF 3, O- CF 2 CF (CF 3 ) OCF
2 CF 2 SO 2 F, O—CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 ) and a copolymer consisting essentially of the group (b) of repeating units.

一般式 CF2=CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表されるコモノマーは既知である。
General formula CF 2 = CFX (where X is F, Cl, O−CF 2 CF 2 CF 3 , O−CF 2 CF (CF 3 ) OCF
2 CF 2 SO 2 F, O-CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 ) are known.

透明で溶媒可溶の重合体を得るためには繰り返し単位
の群(a)が80重量%以上含まれているのが好ましい。
繰り返し単位の群(a)の含有率がこれより少ない場合
には樹脂の透明性、溶媒可溶性、強度などが損なわれ
る。
In order to obtain a transparent and solvent-soluble polymer, it is preferable that the repeating unit group (a) is contained in an amount of 80% by weight or more.
If the content of the repeating unit group (a) is less than this range, the transparency, solvent solubility, strength, etc. of the resin will be impaired.

また、分子量は固有粘度で0.1以上が好ましい。固有
粘度が0.1より低いと樹脂の強度が低くなり実用的でな
い。
Further, the molecular weight is preferably 0.1 or more in terms of intrinsic viscosity. If the intrinsic viscosity is lower than 0.1, the resin strength will be low and not practical.

これら重合体の重合方法としては、ラジカル重合が用
いられる。すなわち、重合方法としては、ラジカル的に
進行するものであれば手段は何ら制限されないが、例え
ば有機、無機ラジカル開始剤、光、電離放射線あるいは
熱による重合などが挙げられる。重合の方法もバルク重
合、溶液重合、懸濁重合並びに乳化重合を用いることが
できる。
Radical polymerization is used as a method for polymerizing these polymers. That is, the polymerization method is not particularly limited as long as it can radically proceed, and examples thereof include organic and inorganic radical initiators, polymerization by light, ionizing radiation and heat. As the polymerization method, bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization and emulsion polymerization can be used.

分子量は重合の温度、開始剤の濃度などにより制御す
ることが可能である。連鎖移動剤を用いてもよい。
The molecular weight can be controlled by the temperature of polymerization, the concentration of the initiator and the like. A chain transfer agent may be used.

共重合体の重合組成はおのおののコモノマーの仕込割
合で制御可能である。
The polymerization composition of the copolymer can be controlled by the charging ratio of each comonomer.

コモノマーの種類、重合割合により得られる共重合体
の溶解性、ガラス転移点、破断強度、伸度、降伏応力弾
性率並びに基材密着性などの樹脂の性質を制御すること
が可能である。また、コモノマーの種類により重合時に
重合速度を制御することもできる。
It is possible to control the properties of the resin such as the solubility of the copolymer obtained, the glass transition point, the breaking strength, the elongation, the yield stress elastic modulus, and the adhesiveness of the substrate, depending on the type of comonomer and the polymerization ratio. Further, the polymerization rate can be controlled during the polymerization depending on the kind of the comonomer.

コモノマーにテトラフルオロエチレンを用いるとガラ
ス転移点を低下させ、かつ重合速度を早めることが可能
である。コモノマーにクロロトリフルオロエチレンを用
いると溶解性が変化する。コモノマーにCF2=CF−O−C
F2CF2CF3を用いると伸度が向上する。
When tetrafluoroethylene is used as a comonomer, it is possible to lower the glass transition point and accelerate the polymerization rate. Solubility changes when chlorotrifluoroethylene is used as a comonomer. CF 2 = CF-OC in the comonomer
The elongation is improved by using F 2 CF 2 CF 3 .

コモノマーにCF2=CF−O−CF2CF(CF3)−O−CF2CF
2SO2FまたはCF2=CF−O−CF2CF2CF2COOCH3を用いる基
材への密着性が向上する。
CF 2 = CF-O-CF 2 CF (CF 3 ) -O-CF 2 CF in the comonomer
2 SO 2 F or CF 2 = CF-O-CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 improves the adhesion to a substrate.

コモノマーを2種類以上用いることも可能である。 It is also possible to use two or more comonomers.

これら繰り返し単位(a)の群と(b)の群からなる
重合体は透明な樹脂であり、パーフルオロ(2−ブチル
テトラヒドロフラン)などのフッ素系溶媒に可溶であ
る。また赤外吸収スペクトルより二重結合に基づく1790
cm-1付近の吸収は認められない。
The polymer composed of the group of repeating units (a) and the group of (b) is a transparent resin and is soluble in a fluorine-based solvent such as perfluoro (2-butyltetrahydrofuran). In addition, based on the double bond from the infrared absorption spectrum, 1790
Absorption around cm -1 is not observed.

共重合の割合は19F−NMR、元素分析により決められ
る。
The proportion of copolymerization is determined by 19 F-NMR and elemental analysis.

なお、かかる説明は本発明の理解の助けとするもので
あり、本発明を何ら限定するものでないことは勿論であ
る。
It is needless to say that the above description is for helping understanding of the present invention and does not limit the present invention in any way.

[実施例] 次に、本発明の実施例について更に具体的に説明する
が、かかる説明によって本発明が何ら限定されるもので
ないことは勿論である。
[Examples] Next, examples of the present invention will be described more specifically, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

実施例1 PAVEの30g及び重合開始剤ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネートの0.3gを、内容積100mlの耐圧ガラス製
アンプルに入れた。凍結脱気を2回繰り返した後に25℃
で16時間重合した。重合反応中の圧力は大気圧よりも低
かった。その結果、重合体を4.5g得た。
Example 1 30 g of PAVE and 0.3 g of the polymerization initiator diisopropyl peroxydicarbonate were placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 100 ml. After freezing and degassing twice, 25 ℃
It was polymerized for 16 hours. The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. As a result, 4.5 g of a polymer was obtained.

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1790cm-1付近
の吸収はなかった。また、この重合体をパーフルオロベ
ンゼンに溶解し19F−NMRスペクトルを測定したところ、
以下の繰り返し構造を示すスペクトルが得られた。
When the infrared absorption spectrum of this polymer was measured, there was no absorption near 1790 cm −1 due to the double bond in the monomer. Further, when this polymer was dissolved in perfluorobenzene and the 19 F-NMR spectrum was measured,
A spectrum showing the following repeating structure was obtained.

この重合体の固有粘度[η]は、フロリナートFC−75
(商品名:3M社製のパーフルオロ(2−ブチルテトラヒ
ドロフラン)を主成分とした液体、以下、FC−75と略記
する)中30℃で0.50であり、重合度の高いことが判っ
た。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is Fluorinert FC-75
It was found to be 0.50 at 30 ° C. in a liquid (trade name: perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) manufactured by 3M Co., Ltd. as a main component; hereinafter, abbreviated as FC-75), indicating a high degree of polymerization.

重合体のガラス転位点は69℃であり、室温ではタフで
透明なガラス状の重合体である。また、10%熱分解温度
は462℃であり、熱的安定性が高かった。さらに、この
重合体は無色透明であり、屈折率は1.34と低く、光線透
過率は95%と高かった。
The glass transition point of the polymer is 69 ° C., and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. The 10% thermal decomposition temperature was 462 ℃, indicating high thermal stability. Further, this polymer was colorless and transparent, had a low refractive index of 1.34, and had a high light transmittance of 95%.

この重合体の各種の気体の透過係数を測定した。以下
に測定結果をしめす。
The permeability coefficients of this polymer for various gases were measured. The measurement results are shown below.

実施例2 PAVEの10g、トリクロロトリフルオロエタン(以下、
R−113と略記する)の10gと重合開始剤ジイソプロピル
パーオキシジカーボネートの10mgを内容積50mlの耐圧ガ
ラス製アンプルに入れた。凍結脱気を2回繰り返した後
に40℃で14時間重合した。重合反応中の圧力は大気圧よ
りも低かった。その結果、重合体を6.1g得た。
Example 2 10 g of PAVE, trichlorotrifluoroethane (hereinafter,
R-113) and 10 mg of the polymerization initiator diisopropyl peroxydicarbonate were placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 50 ml. After repeating freeze degassing twice, polymerization was carried out at 40 ° C. for 14 hours. The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. As a result, 6.1 g of a polymer was obtained.

この重合体の固有粘度[η]はFC−75中30℃で0.37で
あり、高分子量重合体であることがわかった。得られた
重合体は、19F−NMRスペクトルから実施例1と同様の重
合体であることがわかった。
This polymer had an intrinsic viscosity [η] of 0.37 at 30 ° C. in FC-75, and was found to be a high molecular weight polymer. From the 19 F-NMR spectrum, the obtained polymer was found to be the same as that in Example 1.

実施例3 PAVEの30g及び重合開始剤 の10mgを内容積50mlの耐圧ガラス製アンプルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後に30℃で16時間重合した。
重合中の圧力は大気圧よりも低かった。重合の結果、重
合体を16g得た。この重合体の固有粘度[η]はFC−75
中30℃で0.505であった。
Example 3 30 g of PAVE and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 50 ml.
After freeze-deaeration was repeated twice, polymerization was carried out at 30 ° C. for 16 hours.
The pressure during polymerization was below atmospheric pressure. As a result of the polymerization, 16 g of a polymer was obtained. The intrinsic viscosity [η] of this polymer is FC-75
It was 0.505 at 30 ° C.

合成例1(CF2=CFCF2CF2OCF=CF2の合成) CF2ClCFClCF2COFを2000gを、フッ化セシウム存在下に
ヘキサフルオロプロピレンオキシドと反応させ、更に水
酸化カリウムを用いてカリウム塩とした後、熱分解する
ことにより、生成物としてCF2ClCFClCF2CF2OCF=CF2
得た。ついで、この生成物をZn/ジオキサンと反応させ
て脱Cl2を行い、沸点64℃のCF2=CFCF2CF2OCF2=CF2(P
BVE)を300g得た。該含フッ素単量体の構造決定は19F−
NMRで行って確認した。
Synthesis Example 1 (Synthesis of CF 2 = CFCF 2 CF 2 OCF = CF 2 ) 2000 g of CF 2 ClCFClCF 2 COF was reacted with hexafluoropropylene oxide in the presence of cesium fluoride, and potassium salt was further added using potassium hydroxide. And then thermally decomposed to obtain CF 2 ClCFClCF 2 CF 2 OCF = CF 2 as a product. Then, this product is reacted with Zn / dioxane to remove Cl 2 , and CF 2 = CFCF 2 CF 2 OCF 2 = CF 2 (P
BVE) was obtained. The structure of the fluorine-containing monomer was determined to be 19 F-
Confirmed by NMR.

実施例4 上記合成例1で得たPBVEの5.42g及び重合開始剤 の10mgを内容積50mlの耐圧ガラス製アンプルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後に25℃で48時間重合した。
重合反応中の圧力は大気圧よりも低かった。その結果、
重合体を2.22g得た。
Example 4 5.42 g of PBVE obtained in the above Synthesis Example 1 and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 50 ml.
After freeze-deaeration was repeated twice, polymerization was carried out at 25 ° C. for 48 hours.
The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. as a result,
2.22 g of a polymer was obtained.

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1790cm-1付近
の吸収はなかった。また、この重合体をパーフルオロベ
ンゼンに溶解し19F−NMRスペクトルを測定したところ、
以下の繰り返し構造を示すスペクトルが得られた。
When the infrared absorption spectrum of this polymer was measured, there was no absorption near 1790 cm −1 due to the double bond in the monomer. Further, when this polymer was dissolved in perfluorobenzene and the 19 F-NMR spectrum was measured,
A spectrum showing the following repeating structure was obtained.

又は この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.55
であり、重合度の高いことが判った。
Or The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.55 at 30 ° C. in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は108℃であり、室温ではタフ
で透明なガラス状の重合体である。また、10%熱分解温
度は457℃であり、熱的安定製が高かった。さらに、こ
の重合体は無色透明であり、屈折率は1.34と低く、光線
透過率は95%と高かった。
The glass transition point of the polymer is 108 ° C., and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. Moreover, the 10% thermal decomposition temperature was 457 ° C, and the thermal stability was high. Further, this polymer was colorless and transparent, had a low refractive index of 1.34, and had a high light transmittance of 95%.

実施例5 PAVEの5g、PBVEの5g及び重合開始剤 の10mgを40gの水が入った内容積60mlのガラス製反応器
に入れた。凍結脱気を2回繰り返した後、攪拌しながら
25℃で24時間重合した。重合反応中の圧力は大気圧より
も低かった。その結果、重合体を5.5g得た。
Example 5 5 g of PAVE, 5 g of PBVE and a polymerization initiator Was placed in a glass reactor having an inner volume of 60 ml containing 40 g of water. Repeat freezing and degassing twice, while stirring
Polymerization was performed at 25 ° C for 24 hours. The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. As a result, 5.5 g of a polymer was obtained.

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1790cm-1付近
の吸収はなかった。また、この重合体をパーフルオロベ
ンゼンに溶解し19F−NMRスペクトルを測定しその構造を
確認した。その結果、得られた重合体は、 及び 又は のようなPAVEから誘導される環構造単位とPBVEから誘導
される環構造単位との共重合体であり、PAVEから誘導さ
れる環構造単位が54重量%あることがわかった。
When the infrared absorption spectrum of this polymer was measured, there was no absorption near 1790 cm −1 due to the double bond in the monomer. Further, this polymer was dissolved in perfluorobenzene and the 19 F-NMR spectrum was measured to confirm the structure. As a result, the obtained polymer is as well as Or It was found that it is a copolymer of the ring structural unit derived from PAVE and the ring structural unit derived from PBVE as described above, and the ring structural unit derived from PAVE was found to be 54% by weight.

この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.44
であり、重合度の高いことが判った。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.44 at 30 ° C. in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は91℃であり、室温ではタフで
透明なガラス状の重合体である。また、10%熱分解温度
は435℃であり、熱的安定性が高かった。さらに、この
重合体は無色透明であり、屈折率は1.34と低く、光線透
過率は95%と高かった。
The glass transition point of the polymer is 91 ° C, and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. Further, the 10% thermal decomposition temperature was 435 ° C., and the thermal stability was high. Further, this polymer was colorless and transparent, had a low refractive index of 1.34, and had a high light transmittance of 95%.

実施例6 PAVEの5g、R−113の15gと重合開始剤 5wt% R−113溶液の80mgを内容積100mlの耐圧ガラス
製アンプルに入れた。凍結脱気を3回繰り返した後にCF
2=CF2を0.5g仕込んだ。インキュベーターで振とうさせ
ながら30℃で6時間重合を行った結果、1.5gの固体が得
られた。
Example 6 5 g of PAVE, 15 g of R-113 and a polymerization initiator 80 mg of a 5 wt% R-113 solution was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 100 ml. CF after three times of freeze degassing
2 = 0.5 g of CF 2 was charged. Polymerization was carried out at 30 ° C. for 6 hours while shaking in an incubator, and as a result, 1.5 g of solid was obtained.

得られた固体をパーフルオロベンゼンに溶解し19F−N
MRスペクトルにより構造を確認した。その結果、得られ
た重合体は、 及び CF2−CF2 のようなPAVEから誘導される環構造単位とCF2=CF2から
誘導される構造単位との共重合体であり、PAVEから誘導
される環構造単位が81重量%であることがわかった。ま
た、この重合体のFC−75中30℃での固有粘度[η]は0.
425であった。
The obtained solid was dissolved in perfluorobenzene to obtain 19 F-N
The structure was confirmed by MR spectrum. As a result, the obtained polymer is And a structural unit derived from PAVE and a structural unit derived from CF 2 = CF 2 such as CF 2 —CF 2 , wherein the cyclic structural unit derived from PAVE is 81% by weight. I knew it was. The intrinsic viscosity [η] of this polymer at 30 ° C in FC-75 is 0.
It was 425.

実施例7 合成例1で得たPBVEの20g及び重合開始剤 の40mgを内容積200mlの耐圧ガラス製アンプルに入れ
た。凍結脱気を2回繰り返した後にCF2=CFClを1.0g仕
込んだ。インキュベータで振とうさせながら25℃で10時
間重合した。その結果、重合体を4.5g得た。
Example 7 20 g of PBVE obtained in Synthesis Example 1 and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 200 ml. After freeze-deaeration was repeated twice, 1.0 g of CF 2 = CFCl was charged. Polymerization was carried out at 25 ° C for 10 hours while shaking in an incubator. As a result, 4.5 g of a polymer was obtained.

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1790cm-1付近
の吸収はなかった。また、この重合体をパーフルオロベ
ンゼンに溶解し19F−NMRスペクトルを測定しその構造を
確認した。その結果、得られた重合体は、 又は 及び CF2−CFCl のようなPBVEから誘導される環構造単位とCF2=CFClか
ら誘導される構造単位との共重合体であり、PBVEから誘
導される環構造単位が84重量%あることがわかった。こ
の重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.43であ
り、重合度の高いことが判った。
When the infrared absorption spectrum of this polymer was measured, there was no absorption near 1790 cm −1 due to the double bond in the monomer. Further, this polymer was dissolved in perfluorobenzene and the 19 F-NMR spectrum was measured to confirm the structure. As a result, the obtained polymer is Or And a copolymer of CF 2 -CFCl PBVE structural units derived from the induced ring structure units and CF 2 = CFCl from such as, that the ring structure units derived from PBVE is 84 wt% all right. The intrinsic viscosity [η] of this polymer was 0.43 at 30 ° C. in FC-75, indicating that the polymerization degree was high.

重合体は室温ではタフで透明な重合体である。また、
10%熱分解温度は421℃であり、熱的安定性が高かっ
た。さらに、この重合体はFC−75/R−113混合溶媒にも
溶解した。
The polymer is a tough and transparent polymer at room temperature. Also,
The 10% thermal decomposition temperature was 421 ° C, indicating high thermal stability. Further, this polymer was also dissolved in the FC-75 / R-113 mixed solvent.

実施例8 合成例1で得たPBVEの20g及び重合開始剤 の20mgを内容積200mlの耐圧ガラス製アンプルに入れ
た。凍結脱気を2回繰り返した後にCF2=CF2を0.5g仕込
んだ。インキュベータで振とうさせながら25℃で5時間
重合した。その結果、重合体を5.8g得た。
Example 8 20 g of PBVE obtained in Synthesis Example 1 and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 200 ml. After repeating freeze deaeration twice, 0.5 g of CF 2 = CF 2 was charged. Polymerization was carried out at 25 ° C for 5 hours while shaking in an incubator. As a result, 5.8 g of a polymer was obtained.

この重合体の赤外線吸収スペクトルを測定したとこ
ろ、モノマーにあった二重結合に起因する1790cm-1付近
の吸収はなかった。また、この重合体をパーフルオロベ
ンゼンに溶解し19F−NMRスペクトルを測定しその構造を
確認した。その結果、得られた重合体は、 又は 及び CF2−CF2 のようなPBVEから誘導される環構造単位とCF2=CF2から
誘導される構造単位との共重合体であり、PBVEから誘導
される環構造単位が94重量%であることがわかった。こ
の重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.53であ
り、重合度の高いことが判った。
When the infrared absorption spectrum of this polymer was measured, there was no absorption near 1790 cm −1 due to the double bond in the monomer. Further, this polymer was dissolved in perfluorobenzene and the 19 F-NMR spectrum was measured to confirm the structure. As a result, the obtained polymer is Or And CF 2 is a copolymer of structural units derived such a ring structure that units and CF 2 = CF 2 derived from PBVE as -CF 2, 94% by weight the induced cyclic structural units from PBVE I knew it was. The intrinsic viscosity [η] of this polymer was 0.53 at 30 ° C. in FC-75, indicating a high degree of polymerization.

重合体は室温でタフで透明な重合体である。 The polymer is a tough, transparent polymer at room temperature.

実施例9 PAVEの9g、CF2=CF−O−CF2CF2CF2COOCH3の1g及び重
合開始剤 の10mgを内容積50mlの耐圧ガラス製アンブルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後、25℃で24時間重合した。
重合反応中の圧力は大気圧よりも低かった。その結果、
重合体を3.55g得た。
Example 9 PAVE of 9g, CF 2 = CF-O -CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 of 1g and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass amble with an internal volume of 50 ml.
After freeze-deaeration was repeated twice, polymerization was carried out at 25 ° C. for 24 hours.
The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. as a result,
3.55 g of a polymer was obtained.

この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し19F−NMR
スペクトルを測定しその構造を確認した。その結果、得
られた重合体は、 及び ようなPAVEから誘導される環構造単位とCF2=CF−O−C
F2CF2CF2COOCH3から誘導される構造単位との共重合体で
あり、PAVEから誘導される環構造単位が93重量%あるこ
とがわかった。
This polymer was dissolved in perfluorobenzene and 19 F-NMR
The spectrum was measured and the structure was confirmed. As a result, the obtained polymer is as well as Such as PAVE derived ring structural unit and CF 2 = CF-OC
It was found to be a copolymer with a structural unit derived from F 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 , and 93% by weight of a ring structural unit derived from PAVE.

この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.32
であり、重合度の高いことが判った。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.32 at 30 ℃ in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は64℃であり、室温ではタフで
透明なガラス状の重合体である。また、10%熱分解温度
は430℃であり、熱的安定性が高かった。さらに、この
重合体は無色透明であった。
The glass transition point of the polymer is 64 ° C, and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. Further, the 10% thermal decomposition temperature was 430 ° C., and the thermal stability was high. Further, this polymer was colorless and transparent.

実施例10 PAVEの40g、CF2=CF−O−CF2CF2CF2COOCH3の5g及び
重合開始剤ジイソプロピルパーオキシジカーボネートの
10mgの内容積100mlの耐圧ガラス製アンプルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後にCF2=CF2を5g仕込んだ。
インキュベーターで振とうさせながら、30℃で72時間重
合した。その結果、重合体を11.8g得た。
Example 10 PAVE of 40g, CF 2 = CF-O -CF 2 of CF 2 CF 2 COOCH 3 of 5g and a polymerization initiator diisopropyl peroxydicarbonate
It was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an inner volume of 100 mg of 10 mg.
After freeze-deaeration was repeated twice, 5 g of CF 2 = CF 2 was charged.
Polymerization was carried out at 30 ° C for 72 hours while shaking in an incubator. As a result, 11.8 g of a polymer was obtained.

この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し19F−NMR
スペクトルを測定しその構造を確認した。その結果、得
られた重合体は、 及び 及び CF2−CF2 ようなPAVEから誘導される環構造単位とCF2=CF−O−C
F2CF2CF2COOCH3から誘導される構造単位とCF2=CF2から
誘導される構造単位との共重合体であり、PAVEから誘導
される環構造単位が82重量%であることがわかった。
This polymer was dissolved in perfluorobenzene and 19 F-NMR
The spectrum was measured and the structure was confirmed. As a result, the obtained polymer is as well as And a cyclic structural unit derived from PAVE such as CF 2 —CF 2 and CF 2 ═CF—O—C
It is a copolymer of a structural unit derived from F 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 and a structural unit derived from CF 2 = CF 2 , and the ring structural unit derived from PAVE is 82% by weight. all right.

この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.42
であり、重合度の高いことが判った。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.42 at 30 ℃ in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は58℃であり、室温ではタフで
透明な重合体である。また、10%熱分解温度は421℃で
あり、熱的安定性が高かった。さらに、この重合体は無
色透明であった。
The glass transition point of the polymer is 58 ° C, and it is a tough and transparent polymer at room temperature. The 10% thermal decomposition temperature was 421 ℃, indicating high thermal stability. Further, this polymer was colorless and transparent.

実施例11 PBVEの8g、CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2Fの1g及
び重合開始剤 の10mgを内容積50mlの耐圧ガラス製アンプルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後、25℃で24時間重合した。
重合反応中の圧力は大気圧よりも低かった。その結果、
重合体を3.8g得た。
Example 11 8 g of PBVE, 1 g of CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 50 ml.
After freeze-deaeration was repeated twice, polymerization was carried out at 25 ° C. for 24 hours.
The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. as a result,
3.8 g of a polymer was obtained.

この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し19F−NMR
スペクトルを測定しその構造を確認した。その結果、得
られた重合体は、 又は 及び のようなPBVEから誘導される環構造単位とCF2=CFOCF2C
F(CF3)OCF2CF2SO2Fから誘導される構造単位との共重
合体であり、PBVEから誘導される環構造単位が94重量%
であることがわかった。
This polymer was dissolved in perfluorobenzene and 19 F-NMR
The spectrum was measured and the structure was confirmed. As a result, the obtained polymer is Or as well as Structural units derived from PBVE such as CF 2 = CFOCF 2 C
F (CF 3 ) OCF 2 CF 2 SO 2 F is a copolymer with a structural unit derived from PBVE and contains 94% by weight of a ring structural unit derived from PBVE.
It turned out to be.

この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.38
であり、重合度の高いことが判った。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.38 at 30 ° C. in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は92℃であり、室温ではタフで
透明なガラス状の重合体である。この重合体は無色透明
であった。この重合体とガラスとの密着性は良好であっ
た。
The glass transition point of the polymer is 92 ° C, and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. This polymer was colorless and transparent. The adhesion between this polymer and glass was good.

実施例12 PAVEの8g、CF2=CF−O−CF2CF2CF3の2g及び重合開始
の10mgを内容積50mlの耐圧ガラス製アンプルに入れた。
凍結脱気を2回繰り返した後、25℃で24時間重合した。
重合反応中の圧力は大気圧よりも低かった。その結果、
重合体を1.85g得た。
Example 12 PAVE of 8g, CF 2 = CF-O -CF 2 CF 2 CF 3 of 2g and a polymerization initiator Was placed in a pressure-resistant glass ampoule having an internal volume of 50 ml.
After freeze-deaeration was repeated twice, polymerization was carried out at 25 ° C. for 24 hours.
The pressure during the polymerization reaction was lower than atmospheric pressure. as a result,
1.85 g of a polymer was obtained.

この重合体をパーフルオロベンゼンに溶解し19F−NMR
スペクトルを測定しその構造を確認した。その結果、得
られた重合体は、 及び ようなPAVEから誘導される環構造単位とCF2=CF−O−C
F2CF2CF3から誘導される構造単位との共重合体であり、
PAVEから誘導される環構造単位が89重量%であることが
わかった。
This polymer was dissolved in perfluorobenzene and 19 F-NMR
The spectrum was measured and the structure was confirmed. As a result, the obtained polymer is as well as Such as PAVE derived ring structural unit and CF 2 = CF-OC
A copolymer with a structural unit derived from F 2 CF 2 CF 3 ,
It was found that the ring structural unit derived from PAVE was 89% by weight.

この重合体の固有粘度[η]は、FC−75中30℃で0.35
であり、重合度の高いことが判った。
The intrinsic viscosity [η] of this polymer is 0.35 at 30 ° C. in FC-75.
It was found that the degree of polymerization was high.

重合体のガラス転位点は61℃であり、室温ではタフで
透明なガラス状の重合体である。また、10%熱分解温度
は415℃であり、熱的安定性が高かった。さらに、この
重合体は無色透明であり、伸度が25℃において250%で
あった。
The glass transition point of the polymer is 61 ° C., and it is a tough and transparent glassy polymer at room temperature. Further, the 10% thermal decomposition temperature was 415 ° C., and the thermal stability was high. Furthermore, this polymer was colorless and transparent, and had an elongation of 250% at 25 ° C.

[発明の効果] 本発明の、従来知られていなかった主鎖にエーテル結
合を含有しかつ非対称な環構造を有する含フッ素熱可塑
性樹脂状重合体は容易にプレス成型、押し出し成型及び
射出成型可能であり、レンズなどの光学部品に成型する
ことにより、耐薬品性、電気絶縁性、熱安定性、耐強酸
性、耐強アルカリ性、耐水性、耐湿性などに優れた透明
材料を提供するという優れた効果がある。さらに、本発
明の重合体は、紫外線の透過率が高いので、石英ガラス
製の各種光学部品を代替するするという効果がある。ま
た、赤外線の透過率が高いので、各種赤外線センサーに
用いることができるという効果がある。本発明の重合体
は屈折率が低いので、本樹脂の溶液をレンズなどの光学
部品にコーティングすることにより、光の反射を低減す
るという効果がある。本樹脂は、光ファイバーのクラッ
ド材、光磁気ディスク用材料、太陽電池の保護膜、ガス
分離膜、アクリル樹脂、ポリカーボネーオ及びジエチレ
ングリコール−ビス−(アリルカーボネート)樹脂など
の透明樹脂の保護膜、並びに繊維の処理剤として好適に
応用できるという効果が認められる。
[Effects of the Invention] The fluorine-containing thermoplastic resin-like polymer of the present invention, which has not been heretofore known, contains an ether bond in the main chain and has an asymmetric ring structure can be easily press-molded, extruded and injection-molded. It is excellent in providing transparent materials with excellent chemical resistance, electrical insulation, thermal stability, strong acid resistance, strong alkali resistance, water resistance, moisture resistance, etc. by molding into optical parts such as lenses. There is an effect. Furthermore, since the polymer of the present invention has a high ultraviolet ray transmittance, it has an effect of substituting various optical parts made of quartz glass. Further, since it has a high infrared transmittance, it has an effect that it can be used for various infrared sensors. Since the polymer of the present invention has a low refractive index, coating a solution of the present resin on an optical component such as a lens has an effect of reducing reflection of light. This resin is a clad material for optical fibers, a material for magneto-optical disks, a protective film for solar cells, a gas separation film, an acrylic resin, a protective film for transparent resins such as polycarbonate and diethylene glycol-bis- (allyl carbonate) resin, and It is recognized that it can be suitably applied as a fiber treating agent.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 216:14) C08F 216:14) (72)発明者 鮫島 俊一 東京都中野区中央2―49―15 (72)発明者 神庭 基 神奈川県横浜市神奈川区三枚町543 (56)参考文献 特開 平1−131214(JP,A) 特開 昭63−261204(JP,A) 特開 昭63−238111(JP,A) 特開 昭63−238115(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display area C08F 216: 14) C08F 216: 14) (72) Inventor Shunichi Samejima 2-49, Nakano-ku, Tokyo Central -15 (72) Inventor Motoko Kamba 543 Sanma-cho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture (56) Reference JP-A-1-131214 (JP, A) JP-A-63-261204 (JP, A) JP-A-63 -238111 (JP, A) JP-A-63-238115 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式 及び/又は (ただし、nは1又は2) で表される環構造の繰り返し単位の群(a)から本質的
に成り、固有粘度が少なくとも0.1であるような分子量
を有する含フッ素熱可塑性樹脂状重合体。
1. A general formula And / or (However, n is 1 or 2) A fluorine-containing thermoplastic resin-like polymer having a molecular weight essentially consisting of a repeating unit group (a) having a ring structure represented by: and having an intrinsic viscosity of at least 0.1.
【請求項2】繰り返し単位の群(a)がパーフルオロア
リルビニルエーテル及び/又はパーフルオロブテニルビ
ニルエーテルから誘導される請求項1に記載の重合体。
2. The polymer according to claim 1, wherein the group (a) of repeating units is derived from perfluoroallyl vinyl ether and / or perfluorobutenyl vinyl ether.
【請求項3】一般式 及び/又は (ただし、nは1又は2) で表される環構造の繰り返し単位の群(a)と 一般式 CF2−CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表される繰り返し単位の群(b)から本質的に成り、
少なくとも80重量%の繰り返し単位の群(a)を含み、
固有粘度が少なくとも0.1であるような分子量を有する
含フッ素熱可塑性樹脂状重合体。
3. General formula And / or (Where, n is 1 or 2) repeating units a group of the ring structure represented by (a) and the general formula CF 2 -CFX (wherein, X is F, Cl, O-CF 2 CF 2 CF 3, O- CF 2 CF (CF 3 ) OCF
2 CF 2 SO 2 F, O-CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 )) and essentially consists of a group (b) of repeating units
Comprising at least 80% by weight of repeating unit group (a),
A fluorine-containing thermoplastic resin-like polymer having a molecular weight such that the intrinsic viscosity is at least 0.1.
【請求項4】繰り返し単位の群(a)がパーフルオロア
リルビニルエーテル及び/又はパーフルオロブテニルビ
ニルエーテルから誘導される請求項3に記載の重合体。
4. The polymer according to claim 3, wherein the repeating unit group (a) is derived from perfluoroallyl vinyl ether and / or perfluorobutenyl vinyl ether.
【請求項5】繰り返し単位の群(b)が 一般式 CF2=CFX (ただし、XはF,Cl,O−CF2CF2CF3,O−CF2CF(CF3)OCF
2CF2SO2F,O−CF2CF2CF2COOCH3から選ばれる) で表されるコモノマーから誘導される請求項3又は4に
記載の重合体。
5. The group (b) of repeating units is represented by the general formula CF 2 = CFX (where X is F, Cl, O-CF 2 CF 2 CF 3 , O-CF 2 CF (CF 3 ) OCF.
2 CF 2 SO 2 F, O—CF 2 CF 2 CF 2 COOCH 3 )) The polymer according to claim 3 or 4, which is derived from a comonomer represented by
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