JP3314634B2 - ヘキサフロロプロペンオキシドの重合方法 - Google Patents
ヘキサフロロプロペンオキシドの重合方法Info
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- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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- C08G65/223—Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring containing halogens
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘキサフロロプロ
ペンオキシド(以下、HFPOと略す)の重合方法に関
し、特にHFPO重合に伴う発熱を効果的に除去して生
産性を向上することができるHFPOの重合方法に関す
る。
ペンオキシド(以下、HFPOと略す)の重合方法に関
し、特にHFPO重合に伴う発熱を効果的に除去して生
産性を向上することができるHFPOの重合方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
HFPOの重合方法として、いくつかの提案が知られて
いる。例えば、米国特許第3,660,315号及び特
公昭53−5360号公報に記載された方法は、下記式
(1a)の化合物のテトラグライム溶液を重合開始剤と
して用い、下記式(2a)の二官能性ポリマーを得るも
のである。
HFPOの重合方法として、いくつかの提案が知られて
いる。例えば、米国特許第3,660,315号及び特
公昭53−5360号公報に記載された方法は、下記式
(1a)の化合物のテトラグライム溶液を重合開始剤と
して用い、下記式(2a)の二官能性ポリマーを得るも
のである。
【0003】
【化1】
【0004】この方法の特徴は、フッ化セシウムとテト
ラグライム及びFOCCF(CF3)OCF2CF2OC
F(CF3)COFを混合し、過剰のフッ化セシウムを
分離した均一溶液を用いてHFPOの重合を行うことで
ある。これにより過剰のフッ化セシウムによるHFPO
の単独重合を防ぎ、結果的に一官能性(即ち、片末端官
能性)のHFPOポリマーの生成を低く抑えることがで
きるものである。
ラグライム及びFOCCF(CF3)OCF2CF2OC
F(CF3)COFを混合し、過剰のフッ化セシウムを
分離した均一溶液を用いてHFPOの重合を行うことで
ある。これにより過剰のフッ化セシウムによるHFPO
の単独重合を防ぎ、結果的に一官能性(即ち、片末端官
能性)のHFPOポリマーの生成を低く抑えることがで
きるものである。
【0005】また、J.MACROMOL.SCI.−
CHEM.,48(3),499−520(1974)
には、HFPO重合時に、ヘキサフロロプロペン(以下
HFPと略す)を存在させることにより連鎖移動を防
ぎ、生成ポリマーの重合度を増加させることができると
の記述がなされている。この場合、HFPの効果とは、
遊離のフッ素アニオンをトラップすることにより連鎖移
動を防ぐことにあるとの説明がなされている。
CHEM.,48(3),499−520(1974)
には、HFPO重合時に、ヘキサフロロプロペン(以下
HFPと略す)を存在させることにより連鎖移動を防
ぎ、生成ポリマーの重合度を増加させることができると
の記述がなされている。この場合、HFPの効果とは、
遊離のフッ素アニオンをトラップすることにより連鎖移
動を防ぐことにあるとの説明がなされている。
【0006】上記のように、HFPOの重合は連鎖移動
すなわち開始剤以外の化学種からの重合の開始を抑える
ような条件のもとで実施することが重要であって、その
ためには重合温度をできるだけ低く保つ必要がある。
すなわち開始剤以外の化学種からの重合の開始を抑える
ような条件のもとで実施することが重要であって、その
ためには重合温度をできるだけ低く保つ必要がある。
【0007】HFPOの重合において、重合温度を低く
すれば反応の選択性が増加し、連鎖移動が抑制され、生
成するポリマー重合度は増加し、二官能開始剤を用いる
場合は一官能性ポリマー(副生成物)が減少するという
傾向はよく知られている。
すれば反応の選択性が増加し、連鎖移動が抑制され、生
成するポリマー重合度は増加し、二官能開始剤を用いる
場合は一官能性ポリマー(副生成物)が減少するという
傾向はよく知られている。
【0008】しかしながら、いくら低温にしようとして
も、生成物がポリマーである以上、重合系は粘稠になり
がちであり、温度を低くすれば更に増粘するため、実施
可能な温度の範囲は限られてくる。実験スケールの小さ
な反応器であれば高粘度の内容物でも冷却することは可
能であるが、生産規模の大きな反応器では相対的に伝熱
面積が減少するから、よほど特殊な工夫をして伝熱面積
を増やさない限り、小さな反応器と同じ冷却効率を得る
ことは不可能である。つまり、通常の円筒形の反応器に
おいて、器壁を冷却する方式では、反応器の内容積では
なく、有効な伝熱面積によって単位時間当たりに重合で
きるHFPOの量が規制される。しかも、器壁における
伝熱係数は内容物の粘度が増加すると極端に低下するか
ら、HFPOの供給速度を低下させて発熱量(重合熱)
を減らさないと内部温度が上昇してしまうことになる。
このことは、スケールアップを行う上で、HFPOの供
給時間の増大、重合温度の上昇による生成物の品質低下
など大きな障害となることが明らかである。
も、生成物がポリマーである以上、重合系は粘稠になり
がちであり、温度を低くすれば更に増粘するため、実施
可能な温度の範囲は限られてくる。実験スケールの小さ
な反応器であれば高粘度の内容物でも冷却することは可
能であるが、生産規模の大きな反応器では相対的に伝熱
面積が減少するから、よほど特殊な工夫をして伝熱面積
を増やさない限り、小さな反応器と同じ冷却効率を得る
ことは不可能である。つまり、通常の円筒形の反応器に
おいて、器壁を冷却する方式では、反応器の内容積では
なく、有効な伝熱面積によって単位時間当たりに重合で
きるHFPOの量が規制される。しかも、器壁における
伝熱係数は内容物の粘度が増加すると極端に低下するか
ら、HFPOの供給速度を低下させて発熱量(重合熱)
を減らさないと内部温度が上昇してしまうことになる。
このことは、スケールアップを行う上で、HFPOの供
給時間の増大、重合温度の上昇による生成物の品質低下
など大きな障害となることが明らかである。
【0009】この場合、伝熱面積を増加する方法として
は、内部にコイルを設けたり、内容物を熱交換器に循環
する方式が一般的であるが、HFPOの重合においては
内容物が高粘度なため適用は困難である。
は、内部にコイルを設けたり、内容物を熱交換器に循環
する方式が一般的であるが、HFPOの重合においては
内容物が高粘度なため適用は困難である。
【0010】従って、簡単な構造の反応器でHFPOの
重合熱を除去するのに十分な除熱効率が得られるような
冷却方法の開発が望まれていた。
重合熱を除去するのに十分な除熱効率が得られるような
冷却方法の開発が望まれていた。
【0011】本発明は、上記要望に応えるためになされ
たもので、高粘度のHFPO重合系から重合熱を効率的
に除去し、重合温度を低く保つことができる冷却方法を
用いることによって容易にスケールアップできるHFP
Oの重合方法を提供することを目的とする。
たもので、高粘度のHFPO重合系から重合熱を効率的
に除去し、重合温度を低く保つことができる冷却方法を
用いることによって容易にスケールアップできるHFP
Oの重合方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、HFPOを重合してフッ素化ポリエーテルを製造
するに際し、反応系に炭素数1〜4のフロロカーボン類
の液化ガスを添加し、この液化ガスを重合系から蒸発さ
せながらHFPOを重合することによって、液化ガスの
蒸発潜熱により重合熱を効率的に除去できることを見出
し、本発明をなすに至った。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、HFPOを重合してフッ素化ポリエーテルを製造
するに際し、反応系に炭素数1〜4のフロロカーボン類
の液化ガスを添加し、この液化ガスを重合系から蒸発さ
せながらHFPOを重合することによって、液化ガスの
蒸発潜熱により重合熱を効率的に除去できることを見出
し、本発明をなすに至った。
【0013】即ち、本発明は、HFPOを重合してフッ
素化ポリエーテルを製造する方法において、反応系に生
成する重合体と相溶性のある炭素数1〜4のフロロカー
ボン類の液化ガスを添加し、反応器の気相の圧力をこの
液化ガスの示す蒸気圧以下の圧力に保ち、この液化ガス
を重合系から蒸発させながらヘキサフロロプロペンオキ
シドを重合することを特徴とするヘキサフロロプロペン
オキシドの重合方法を提供する。
素化ポリエーテルを製造する方法において、反応系に生
成する重合体と相溶性のある炭素数1〜4のフロロカー
ボン類の液化ガスを添加し、反応器の気相の圧力をこの
液化ガスの示す蒸気圧以下の圧力に保ち、この液化ガス
を重合系から蒸発させながらヘキサフロロプロペンオキ
シドを重合することを特徴とするヘキサフロロプロペン
オキシドの重合方法を提供する。
【0014】この場合、本発明の方法を実施するに当た
り、蒸発した液化ガスの蒸気を冷却して液化し反応器内
に還流する装置を反応器に設け、反応器内の液相の温度
を−70℃〜−10℃の範囲内で行うこと、或いは、蒸
発した液化ガスの蒸気を圧縮して液化し冷却した後、反
応器内に還流する装置を反応器に設け、反応器内の温度
を−70℃〜−10℃の範囲内で行うことが有利であ
る。
り、蒸発した液化ガスの蒸気を冷却して液化し反応器内
に還流する装置を反応器に設け、反応器内の液相の温度
を−70℃〜−10℃の範囲内で行うこと、或いは、蒸
発した液化ガスの蒸気を圧縮して液化し冷却した後、反
応器内に還流する装置を反応器に設け、反応器内の温度
を−70℃〜−10℃の範囲内で行うことが有利であ
る。
【0015】以下、本発明につき更に詳しく説明する
と、本発明は、反応系、即ちHFPOの重合開始剤に予
め、又はHFPOと同時に炭素数1〜4のフロロカーボ
ン類の液化ガスを供給し、HFPOの重合に伴い発生す
る熱(重合熱及び機械的に発生する熱)を液化ガスの蒸
発により重合系から除去しながらHFPOを重合するも
のである。
と、本発明は、反応系、即ちHFPOの重合開始剤に予
め、又はHFPOと同時に炭素数1〜4のフロロカーボ
ン類の液化ガスを供給し、HFPOの重合に伴い発生す
る熱(重合熱及び機械的に発生する熱)を液化ガスの蒸
発により重合系から除去しながらHFPOを重合するも
のである。
【0016】重合開始剤は、HFPOの重合を開始する
ものであれば特に制限されないが、一般的にはアルカリ
金属のフッ化物と非プロトン性極性溶媒の混合物、或い
はアルカリ金属のフッ化物と非プロトン性極性溶媒の混
合物にケトン類、酸無水物、酸ハロゲン化物等のカルボ
ニル基を有する化合物を添加して調製した溶液が用いら
れる。重合開始剤の調製方法は例えば米国特許第3,6
60,315号等に記載された公知の方法によって行う
ことができる。アルカリ金属のフッ化物としてはフッ化
セシウムが好ましい。また、非プロトン性極性溶媒とし
ては、モノグライム、ジグライム、トリグライム、テト
ラグライムなどのグライム類、ジエチルエーテル、ジオ
キサン等が使用できる。
ものであれば特に制限されないが、一般的にはアルカリ
金属のフッ化物と非プロトン性極性溶媒の混合物、或い
はアルカリ金属のフッ化物と非プロトン性極性溶媒の混
合物にケトン類、酸無水物、酸ハロゲン化物等のカルボ
ニル基を有する化合物を添加して調製した溶液が用いら
れる。重合開始剤の調製方法は例えば米国特許第3,6
60,315号等に記載された公知の方法によって行う
ことができる。アルカリ金属のフッ化物としてはフッ化
セシウムが好ましい。また、非プロトン性極性溶媒とし
ては、モノグライム、ジグライム、トリグライム、テト
ラグライムなどのグライム類、ジエチルエーテル、ジオ
キサン等が使用できる。
【0017】好ましくは、重合開始剤として下記一般式
(1) CsOCF2−Rf−CF2OCs (1) (式中、Rfは炭素数1〜4のパーフルオロアルキレン
基又は炭素数2〜10のエーテル結合を有するパーフル
オロアルキレン基を示す。)で示されるものを使用する
ことができ、これと上記非プロトン性極性溶媒とからな
る重合開始剤溶液を用いることができる。この場合、R
fとしては下記のものを挙げることができる。
(1) CsOCF2−Rf−CF2OCs (1) (式中、Rfは炭素数1〜4のパーフルオロアルキレン
基又は炭素数2〜10のエーテル結合を有するパーフル
オロアルキレン基を示す。)で示されるものを使用する
ことができ、これと上記非プロトン性極性溶媒とからな
る重合開始剤溶液を用いることができる。この場合、R
fとしては下記のものを挙げることができる。
【0018】
【化2】
【0019】また、上記式(1)の重合開始剤の重合開
始剤溶液中における濃度は10〜60重量%、特に25
〜45重量%であることが好ましい。
始剤溶液中における濃度は10〜60重量%、特に25
〜45重量%であることが好ましい。
【0020】本発明においては、上記重合開始剤溶液を
反応器に仕込み、次いでHFPOを供給してHFPOの
重合を行うものであるが、この場合、反応器の気相部分
に内部圧力を調整するためのポンプを接続し、更にその
ポンプの吸引側又は吐出側にコンデンサーを設け、ここ
で凝縮した液体が再び反応器内に還流するようにした装
置を用いることが好ましい。
反応器に仕込み、次いでHFPOを供給してHFPOの
重合を行うものであるが、この場合、反応器の気相部分
に内部圧力を調整するためのポンプを接続し、更にその
ポンプの吸引側又は吐出側にコンデンサーを設け、ここ
で凝縮した液体が再び反応器内に還流するようにした装
置を用いることが好ましい。
【0021】また、重合開始剤溶液を反応器に仕込んだ
後、これを重合温度に冷却するが、この冷却は、反応器
のジャケットに冷媒を循環させることによって行うか、
或いは液化ガスを反応器内に導入し、コンデンサーから
還流させて冷却してもよい。重合温度(反応器内の液相
の温度)は−70℃〜−10℃、好ましくは−50℃〜
−25℃、更に好ましくは−45℃〜−30℃である。
後、これを重合温度に冷却するが、この冷却は、反応器
のジャケットに冷媒を循環させることによって行うか、
或いは液化ガスを反応器内に導入し、コンデンサーから
還流させて冷却してもよい。重合温度(反応器内の液相
の温度)は−70℃〜−10℃、好ましくは−50℃〜
−25℃、更に好ましくは−45℃〜−30℃である。
【0022】HFPOの重合は上記の装置にHFPOを
逐次供給することによって実施することができる。この
とき炭素数1〜4のフロロカーボン類の液化ガスを同時
に供給し、ポンプで内部圧力を調整することによって重
合温度を上記の範囲内に保つようにすることが推奨され
る。液化ガスとしては炭素数1〜4のフロロカーボン類
で、HFPOの重合体と相溶性のあるものであり、また
大気圧における沸点が−15℃以下、特にHFPOと同
じくらいか又は低いものが好適である。具体的には、テ
トラフロロエタン、ヘキサフロロエタン、オクタフロロ
プロパン、パーフロロブタン、トリフロロメタン、ペン
タフロロエタン、ヘプタフロロプロパン、ジフロロメタ
ン、ヘキサフロロプロペン、テトラフロロエチレン、ク
ロロトリフロロエチレンなどが挙げられ、中でも特に好
ましくはヘキサフロロプロペン(HFP)である。
逐次供給することによって実施することができる。この
とき炭素数1〜4のフロロカーボン類の液化ガスを同時
に供給し、ポンプで内部圧力を調整することによって重
合温度を上記の範囲内に保つようにすることが推奨され
る。液化ガスとしては炭素数1〜4のフロロカーボン類
で、HFPOの重合体と相溶性のあるものであり、また
大気圧における沸点が−15℃以下、特にHFPOと同
じくらいか又は低いものが好適である。具体的には、テ
トラフロロエタン、ヘキサフロロエタン、オクタフロロ
プロパン、パーフロロブタン、トリフロロメタン、ペン
タフロロエタン、ヘプタフロロプロパン、ジフロロメタ
ン、ヘキサフロロプロペン、テトラフロロエチレン、ク
ロロトリフロロエチレンなどが挙げられ、中でも特に好
ましくはヘキサフロロプロペン(HFP)である。
【0023】上記液化ガスの総配合量は、HFPO10
0部(重量部、以下同様)に対し20〜150部、特に
40〜70部である。20部より少ないと、リフラック
スしにくくなり冷却効率が低下する。150部より多い
と、単位体積あたりのHFPO重合体の収量が低くなっ
てしまう。
0部(重量部、以下同様)に対し20〜150部、特に
40〜70部である。20部より少ないと、リフラック
スしにくくなり冷却効率が低下する。150部より多い
と、単位体積あたりのHFPO重合体の収量が低くなっ
てしまう。
【0024】なお、HFPOの供給量は適宜選定され、
重合開始剤1モルに対して10〜400倍モルの範囲で
実施できるが、通常は20〜200倍モル程度である。
供給はガス状、液体状のいずれでも可能である。ただ
し、内温を一定に保てるような条件下で行うことが好ま
しい。また、供給時間は3〜120時間で行うことが好
ましい。
重合開始剤1モルに対して10〜400倍モルの範囲で
実施できるが、通常は20〜200倍モル程度である。
供給はガス状、液体状のいずれでも可能である。ただ
し、内温を一定に保てるような条件下で行うことが好ま
しい。また、供給時間は3〜120時間で行うことが好
ましい。
【0025】内部圧力は、添加する液化ガスの種類、添
加する比率によって異なるが、通常は、9.8〜196
kPa(絶対圧力)であり、HFPを使用する場合は、
HFPO100部につき20〜150部添加し、内部圧
力12.7〜90kPa(絶対圧力)の範囲が好適であ
る。
加する比率によって異なるが、通常は、9.8〜196
kPa(絶対圧力)であり、HFPを使用する場合は、
HFPO100部につき20〜150部添加し、内部圧
力12.7〜90kPa(絶対圧力)の範囲が好適であ
る。
【0026】HFPOの供給が終了したのち、昇温して
液化ガスを回収し、内容物を取り出してポリマーを分取
すればHFPO重合体を得ることができる。HFPの場
合は昇温すると反応してHFPのオリゴマーを生成する
ので、−30℃以下で減圧して回収することがよい。
液化ガスを回収し、内容物を取り出してポリマーを分取
すればHFPO重合体を得ることができる。HFPの場
合は昇温すると反応してHFPのオリゴマーを生成する
ので、−30℃以下で減圧して回収することがよい。
【0027】本発明によれば、重合開始剤の種類に応
じ、得られるHFPO重合体は相違するが、例えば上記
式(1)の重合開始剤を用いた場合、下記のフッ素化ポ
リエーテルが得られる。
じ、得られるHFPO重合体は相違するが、例えば上記
式(1)の重合開始剤を用いた場合、下記のフッ素化ポ
リエーテルが得られる。
【0028】
【化3】
【0029】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0030】〔実施例1〕内容積500mlのガラス製
反応器に撹拌機、温度センサー、コンデンサーを取り付
けた。そして、コンデンサーの上部に圧力センサーを取
り付け、その先にダイヤフラム式真空ポンプを接続し
た。圧力センサーとダイヤフラム式真空ポンプとの間に
は設定圧力にて自動的に開閉する機構を有する自動弁を
設け、反応器内の圧力を任意に調節できるようにした。
反応器に撹拌機、温度センサー、コンデンサーを取り付
けた。そして、コンデンサーの上部に圧力センサーを取
り付け、その先にダイヤフラム式真空ポンプを接続し
た。圧力センサーとダイヤフラム式真空ポンプとの間に
は設定圧力にて自動的に開閉する機構を有する自動弁を
設け、反応器内の圧力を任意に調節できるようにした。
【0031】上記の装置に下記の組成の重合開始剤 CsOCF2CF(CF3)OCF2CF2OCF(C
F3)CF2OCs を5.0×10-4mol/g含有するテトラグライム溶
液13gを仕込み、毎分120回転の速度で撹拌しなが
ら−35℃に調節された冷媒浴を用いて反応器を冷却し
た。冷却を開始してから約2時間後に反応器内部の液相
温度は−32℃にて安定した。次に、コンデンサーを−
80℃に冷却した後、ガス状のHFPを3.9g/Hr
の速度で3.9g、大気圧にした反応器内に供給した。
HFPの供給中にはコンデンサーで凝縮した液体が反応
器内に還流する様子が観察されたが、供給終了後には還
流は停止した。
F3)CF2OCs を5.0×10-4mol/g含有するテトラグライム溶
液13gを仕込み、毎分120回転の速度で撹拌しなが
ら−35℃に調節された冷媒浴を用いて反応器を冷却し
た。冷却を開始してから約2時間後に反応器内部の液相
温度は−32℃にて安定した。次に、コンデンサーを−
80℃に冷却した後、ガス状のHFPを3.9g/Hr
の速度で3.9g、大気圧にした反応器内に供給した。
HFPの供給中にはコンデンサーで凝縮した液体が反応
器内に還流する様子が観察されたが、供給終了後には還
流は停止した。
【0032】次に、反応器内の圧力を58kPa(絶対
圧力)に調節したのち、HFPOを7.2g/Hrの速
度で108g及びHFPを3.6g/Hrの速度で54
g、約15時間かけて連続的に供給した。この供給中に
は、コンデンサー部で凝縮した液体が反応器内に還流す
る様子(リフラックス)が観察された。なお、HFPO
供給時の反応器内部の液相温度は−35℃〜−38℃で
あった。
圧力)に調節したのち、HFPOを7.2g/Hrの速
度で108g及びHFPを3.6g/Hrの速度で54
g、約15時間かけて連続的に供給した。この供給中に
は、コンデンサー部で凝縮した液体が反応器内に還流す
る様子(リフラックス)が観察された。なお、HFPO
供給時の反応器内部の液相温度は−35℃〜−38℃で
あった。
【0033】HFPOの供給終了後、更に2時間撹拌
し、次いでコンデンサーの冷却を停止し、5kPa(絶
対圧力)程度まで減圧すると共に、冷媒浴を徐々に室温
付近まで昇温してHFPを蒸発させて分離した。反応器
の内容物は白濁したオイル状の液体であり、回収量は1
18gであった。
し、次いでコンデンサーの冷却を停止し、5kPa(絶
対圧力)程度まで減圧すると共に、冷媒浴を徐々に室温
付近まで昇温してHFPを蒸発させて分離した。反応器
の内容物は白濁したオイル状の液体であり、回収量は1
18gであった。
【0034】この回収された液体50gにメタノール5
0g、1,3−ビストリフロロメチルベンゼン40gを
加え、20℃〜25℃にて30分撹拌し、更にメタノー
ル50gを加えて静置した後、相分離した下層を取り出
し、120℃、3mmHgにて揮発分を除去し、下記式
(A)及び(B)で示される無色透明のオイル状の液体
44gを得た。その19F−NMRの結果を下記に示す。
0g、1,3−ビストリフロロメチルベンゼン40gを
加え、20℃〜25℃にて30分撹拌し、更にメタノー
ル50gを加えて静置した後、相分離した下層を取り出
し、120℃、3mmHgにて揮発分を除去し、下記式
(A)及び(B)で示される無色透明のオイル状の液体
44gを得た。その19F−NMRの結果を下記に示す。
【0035】
【化4】
【0036】以上の結果から、(A)/(B)の混合モ
ル比は94/6、平均重合度は92であることが認めら
れた。
ル比は94/6、平均重合度は92であることが認めら
れた。
【0037】〔比較例1〕実施例1で用いた装置に実施
例1と同一の開始剤を13g仕込み、毎分120回転の
速度で撹拌しながら−40℃に調節された冷媒浴を用い
て反応器を冷却した。冷却を開始してから約2時間後に
反応器内部の液相温度は−37℃にて安定した。次に、
コンデンサーを−80℃に冷却した後、ガス状のHFP
を3.9g/Hrの速度で3.9g、大気圧にした反応
器内に供給した。HFPの供給中にはコンデンサーで凝
縮した液体が反応器内に還流する様子が観察されたが、
供給終了後には還流は停止した。
例1と同一の開始剤を13g仕込み、毎分120回転の
速度で撹拌しながら−40℃に調節された冷媒浴を用い
て反応器を冷却した。冷却を開始してから約2時間後に
反応器内部の液相温度は−37℃にて安定した。次に、
コンデンサーを−80℃に冷却した後、ガス状のHFP
を3.9g/Hrの速度で3.9g、大気圧にした反応
器内に供給した。HFPの供給中にはコンデンサーで凝
縮した液体が反応器内に還流する様子が観察されたが、
供給終了後には還流は停止した。
【0038】次に、反応器内の圧力を大気圧にしたまま
で、HFPOを7.2g/Hrの速度で108g及びH
FPを3.6g/Hrの速度で54g、約15時間かけ
て連続的に供給した。HFPO供給時の反応器内部の液
相温度は−35℃〜−37℃であった。
で、HFPOを7.2g/Hrの速度で108g及びH
FPを3.6g/Hrの速度で54g、約15時間かけ
て連続的に供給した。HFPO供給時の反応器内部の液
相温度は−35℃〜−37℃であった。
【0039】HFPOの供給終了後、更に2時間撹拌
し、次いでコンデンサーの冷却を停止し、5kPa(絶
対圧力)程度まで減圧すると共に、冷媒浴を徐々に室温
付近まで昇温してHFPを蒸発させて分離した。反応器
の内容物は白濁したオイル状の液体であり、回収量は1
16gであった。
し、次いでコンデンサーの冷却を停止し、5kPa(絶
対圧力)程度まで減圧すると共に、冷媒浴を徐々に室温
付近まで昇温してHFPを蒸発させて分離した。反応器
の内容物は白濁したオイル状の液体であり、回収量は1
16gであった。
【0040】この回収された液体50gに実施例1と同
様の処理を行い、無色透明のオイル状の液体42gを得
た。その19F−NMRの結果を下記に示す。
様の処理を行い、無色透明のオイル状の液体42gを得
た。その19F−NMRの結果を下記に示す。
【0041】
【化5】
【0042】以上の結果から、(A)/(B)の混合モ
ル比は92/8、平均重合度は90であることが認めら
れた。
ル比は92/8、平均重合度は90であることが認めら
れた。
【0043】〔実施例2〕実施例1で用いた装置に実施
例1と同一の重合開始剤を13g仕込み、毎分120回
転の速度で撹拌しながら−35℃に調節された冷媒浴を
用いて反応器を冷却した。冷却を開始してから約2時間
後に反応器内部の液相温度は−32℃にて安定した。次
に、コンデンサーを−80℃に冷却した後、ガス状のH
FPを3.9g/Hrの速度で3.9g、大気圧にした
反応器内に供給した。
例1と同一の重合開始剤を13g仕込み、毎分120回
転の速度で撹拌しながら−35℃に調節された冷媒浴を
用いて反応器を冷却した。冷却を開始してから約2時間
後に反応器内部の液相温度は−32℃にて安定した。次
に、コンデンサーを−80℃に冷却した後、ガス状のH
FPを3.9g/Hrの速度で3.9g、大気圧にした
反応器内に供給した。
【0044】次に、反応器の圧力を53kPa(絶対圧
力)に調節したのち、HFPOを21.6g/Hrの速
度で108g及びHFPを10.8g/Hrの速度で5
4g、約5時間かけて両者を同時に連続的に供給した。
供給中の反応器内部の液相温度は−35℃〜−38℃で
あった。供給終了後、実施例1と同様の操作を行いHF
Pを蒸発させ反応器の内容物を回収した。回収量は12
0gであった。この回収物に実施例1と同様にメタノー
ルを反応させ得られたオイル状の液体を同様に分析した
結果、(A)/(B)=93/7、平均重合度=91で
あった。
力)に調節したのち、HFPOを21.6g/Hrの速
度で108g及びHFPを10.8g/Hrの速度で5
4g、約5時間かけて両者を同時に連続的に供給した。
供給中の反応器内部の液相温度は−35℃〜−38℃で
あった。供給終了後、実施例1と同様の操作を行いHF
Pを蒸発させ反応器の内容物を回収した。回収量は12
0gであった。この回収物に実施例1と同様にメタノー
ルを反応させ得られたオイル状の液体を同様に分析した
結果、(A)/(B)=93/7、平均重合度=91で
あった。
【0045】〔比較例2〕HFPO及びHFPの供給速
度をそれぞれ21.6g/Hr、10.8g/Hrとし
供給時間を5時間とした以外は比較例1と同様の操作を
行った。この場合、供給中の反応器内部の液相温度は供
給開始時−37℃であったが、徐々に上昇し供給終了時
には12℃に達した。この反応混合物からはHFPを回
収することができなかった。この反応混合物に実施例1
と同様にメタノールを反応させて得られたオイル状の液
体を同様に分析した結果、(A)/(B)=53/4
7、平均重合度=52であった。上記実施例、比較例の
HFPOの重合方法の概要を表1に示す。
度をそれぞれ21.6g/Hr、10.8g/Hrとし
供給時間を5時間とした以外は比較例1と同様の操作を
行った。この場合、供給中の反応器内部の液相温度は供
給開始時−37℃であったが、徐々に上昇し供給終了時
には12℃に達した。この反応混合物からはHFPを回
収することができなかった。この反応混合物に実施例1
と同様にメタノールを反応させて得られたオイル状の液
体を同様に分析した結果、(A)/(B)=53/4
7、平均重合度=52であった。上記実施例、比較例の
HFPOの重合方法の概要を表1に示す。
【0046】
【表1】
【0047】実施例1のように反応器内部の気相圧力を
反応器内部の液相温度におけるHFPの蒸気圧以下にし
た場合、HFPがリフラックスすることにより、反応器
内部の液相温度が冷媒浴温度以下になる。このことは、
HFPO重合により発生する熱が完全にコンデンサー部
で除熱されていることを示している。一方、比較例1で
は、反応器内部の液相温度が冷媒浴温度よりも高い。こ
れは反応器の壁面で除熱が行われていることを示してい
る。また、実施例2と比較例2とでは、HFPO供給速
度をアップしたときに実施例2では反応器内部の液相温
度が適切に調節されているのに対し、比較例2では温度
が適当な範囲を大きくはずれて上昇してしまうことがわ
かる。
反応器内部の液相温度におけるHFPの蒸気圧以下にし
た場合、HFPがリフラックスすることにより、反応器
内部の液相温度が冷媒浴温度以下になる。このことは、
HFPO重合により発生する熱が完全にコンデンサー部
で除熱されていることを示している。一方、比較例1で
は、反応器内部の液相温度が冷媒浴温度よりも高い。こ
れは反応器の壁面で除熱が行われていることを示してい
る。また、実施例2と比較例2とでは、HFPO供給速
度をアップしたときに実施例2では反応器内部の液相温
度が適切に調節されているのに対し、比較例2では温度
が適当な範囲を大きくはずれて上昇してしまうことがわ
かる。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、高粘度のHFPO重合
系から重合熱を効率的に除去して重合温度を低く保つこ
とができ、コンデンサーの伝熱面積を増大させることは
設計上容易であるため、スケールアップしても短時間で
HFPOを重合することができる。
系から重合熱を効率的に除去して重合温度を低く保つこ
とができ、コンデンサーの伝熱面積を増大させることは
設計上容易であるため、スケールアップしても短時間で
HFPOを重合することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 伸一 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 木下 博文 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (72)発明者 荒井 正俊 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社 シリコーン電 子材料技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−24701(JP,A) 特開 昭49−7393(JP,A) 特開 昭51−103183(JP,A) 特公 昭53−5360(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 65/22 - 65/24 C08F 2/00 - 2/60
Claims (5)
- 【請求項1】 ヘキサフロロプロペンオキシドを重合し
てフッ素化ポリエーテルを製造する方法において、反応
系に生成する重合体と相溶性のある炭素数1〜4のフロ
ロカーボン類の液化ガスを添加し、反応器の気相の圧力
をこの液化ガスの示す蒸気圧以下の圧力に保ち、この液
化ガスを重合系から蒸発させながらヘキサフロロプロペ
ンオキシドを重合することを特徴とするヘキサフロロプ
ロペンオキシドの重合方法。 - 【請求項2】 蒸発した液化ガスの蒸気を冷却して液化
し反応器内に還流する装置を反応器に設け、反応器内の
液相の温度を−70℃〜−10℃の範囲内で行う請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 蒸発した液化ガスの蒸気を圧縮して液化
し冷却した後、反応器内に還流する装置を反応器に設
け、反応器内の温度を−70℃〜−10℃の範囲内で行
う請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 液化ガスが、大気圧における沸点が−1
5℃以下の液化ガスである請求項1,2又は3記載の方
法。 - 【請求項5】 液化ガスがヘキサフロロプロペンである
請求項4記載の方法。
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---|---|---|---|
JP28133996A JP3314634B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | ヘキサフロロプロペンオキシドの重合方法 |
US08/940,965 US5817746A (en) | 1996-10-02 | 1997-09-30 | Polymerization of hexafluoropropene oxide |
DE69706014T DE69706014T2 (de) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Verfahren zur Polymerisation von Hexafluoropropenoxid |
EP97307748A EP0834526B1 (en) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | Process for the polymerization of hexafluoropropene oxide |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28133996A JP3314634B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | ヘキサフロロプロペンオキシドの重合方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10101788A JPH10101788A (ja) | 1998-04-21 |
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ID=17637737
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---|---|---|---|
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---|---|
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JP4823410B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2011-11-24 | ユニマテック株式会社 | 含フッ素重合体の製造方法 |
JP4873109B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2012-02-08 | 信越化学工業株式会社 | ヘキサフルオロプロペンオキシド重合体の製造方法 |
EP1698650A1 (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-06 | 3M Innovative Properties Company | Polymerization of hexafluoropropylene oxide |
BRPI0910054A2 (pt) * | 2008-03-28 | 2015-12-29 | Clariant Finance Bvi Ltd | polimerização de óxido de hexaflúor-propileno |
KR101067027B1 (ko) * | 2009-03-06 | 2011-09-23 | 한국화학연구원 | 헥사플루오로프로필렌 옥사이드 중합체 조성물 및 헥사플루오로프로필렌 올리고머를 활용한 헥사플루오로프로필렌 옥사이드 중합체의 제조방법 |
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FR2052303A5 (ja) * | 1969-06-26 | 1971-04-09 | Bitterfeld Chemie | |
CA939098A (en) * | 1970-09-22 | 1973-12-25 | T. Hill James | Fluorine-containing polymer and method of making it |
US3660315A (en) * | 1970-09-22 | 1972-05-02 | Du Pont | Process for preparing fluorine-containing polymers |
JPS535360A (en) * | 1976-07-02 | 1978-01-18 | Hitachi Ltd | Low noise speed change gear |
DE2924385A1 (de) * | 1979-06-16 | 1981-01-08 | Hoechst Ag | Verfahren zur dimerisierung von hexafluorpropenoxid |
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- 1996-10-02 JP JP28133996A patent/JP3314634B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-30 US US08/940,965 patent/US5817746A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-01 DE DE69706014T patent/DE69706014T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-01 EP EP97307748A patent/EP0834526B1/en not_active Expired - Lifetime
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US5817746A (en) | 1998-10-06 |
JPH10101788A (ja) | 1998-04-21 |
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DE69706014D1 (de) | 2001-09-13 |
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