JP4626715B1 - 離型剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式 CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 (n:1〜6の整数、a:1〜4の整数、b:1〜3の整数、c:1〜3の整数)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸またはその塩および一般式 CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕d(OH)2-d (RO:炭素数2〜6の直鎖状または分岐状オキシアルキレン基であり、R′:水素原子または炭素数1〜20のアルキル基またはアラルキル基、n:1〜6の整数、a:1〜4の整数、b:1〜3の整数、c:1〜3の整数、m:1〜100の整数、d:1または2)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステルを有効成分とする離型剤。
【選択図】なし
Description
CF3(CF2)7CH2CH2P(O)(OC2H5)2
が、この種の用途に好んで使用されている(特許文献4〜7参照)。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2
(ここで、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸またはその塩および一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕d(OH)2-d
(ここで、ROは炭素数2〜6の直鎖状または分岐状オキシアルキレン基であり、R′は水素原子または炭素数1〜20のアルキル基またはアラルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数、dは1〜2の整数、mは1〜100の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステルを有効成分とする離型剤によって達成される。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 〔I〕
で表わされ、他方の有効成分である一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕d(OH)2-d 〔XI〕
で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステルは、このポリフルオロアルキルホスホンと一般式
HO(RO)mR′ 〔X〕
で表わされるポリアルキレングリコールまたはそのモノエーテルとを縮合反応させることにより製造される。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 〔I〕
は、一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OR)2 〔II〕
(ここで、Rは炭素数1〜4のアルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ジエステルを加水分解反応させることによって製造される。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cI 〔III〕
とトリアルキルホスファイトP(OR)3を反応させることにより得られる。ポリフルオロアルキルアイオダイド〔III〕は、公知の化合物であり、特許文献8に記載されている。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)bI 〔IV〕
で表わされる末端ヨウ素化化合物にエチレンを付加反応させることにより製造される。エチレンの付加反応は、上記化合物〔IV〕に過酸化物開始剤の存在下で加圧エチレンを付加反応させることにより行われ、その付加数は反応条件にもよるが、1〜3、好ましくは1である。なお、反応温度は用いられる開始剤の分解温度にも関係するが、反応は一般に約80〜120℃で行われ、低温で分解する過酸化物開始剤を用いた場合には80℃以下での反応が可能である。
(1)一般式
CnF2n+1I (n:1〜6)
で表わされるパーフルオロアルキルアイオダイドを、上記の如き過酸化物開始剤(原料化合物に対し約0.1〜0.5モル%の使用量)の存在下でフッ化ビニリデンと反応させ、一般式
CnF2n+1(CH2CF2)aI 〔V〕
で表わされる化合物を得る。
(2)上記一般式〔V〕で表わされる化合物に、過酸化物開始剤の存在下でテトラフルオロエチレンを反応させることにより、前記一般式〔IV〕で表わされる末端ヨウ素化化合物が得られる。この一般式〔IV〕において、bは1〜3、好ましくは1〜2の整数である。この反応に用いられる過酸化物開始剤としては、前記の如き有機過酸化物開始剤が(1)と同様の割合で用いられる。
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)I
C2F5(CH2CF2)2(CF2CF2)2I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)2I
C4F9(CH2CF2)2(CF2CF2)2I
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)3I
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)3I
HO(RO)mR′ 〔X〕
で表わされるポリアルキレングリコールまたはそのモノエーテルとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリヘキシレングリコールまたはこれらのモノアルキルエーテルまたはモノアラルキルエーテル、好ましくはモノメチルエーテル、モノエチルエーテル等であって、mが1〜100のもの、好ましくは数平均分子量Mnが約200〜4000のものが用いられる。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕(OH)
で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸モノオキシアルキレンエステル〔A〕と一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕2
で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ビス(オキシアルキレン)エステル〔B〕との混合物よりなる。
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)-O(RO)m-
P(O)(OH)-(CH2CH2)c(CF2CF2)b(CF2CH2)aCnF2n+1
(1) 温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)I (99GC%)
500g(0.92モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 213g(1.84モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生生物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に107g(0.92モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (96GC%)
300g(0.53モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分287gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物240g(0.49モル、収率93%)を得た。
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)(OH)2
HO(CH2CH2O)mCH3
201g(0.40モル)を仕込み、70℃に加温した後、窒素バブリングを行った。その後、反応容器内温を155℃まで昇温させ、濃硫酸1.2gを添加した。反応継続中窒素バブリングを続けることにより、反応で生成した水を反応系外に追い出しながら、48時間反応を継続した。
生成物Ia(m=約12):
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)〔O(CH2CH2O)mCH3〕(OH)
生成物Ib(m=約12):
C4F9(CH2CF2)(CF2CF2)(CH2CH2)P(O)〔O(CH2CH2O)mCH3〕2
(1) 温度計および低沸物除去用レシーバーを備えた容量1Lの四口フラスコ中に、
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)I (97GC%)
500g(0.90モル)およびトリエチルホスファイトP(OC2H5)3 208g(1.80モル)を仕込み、155℃で攪拌した。このとき、副生生物であるヨウ化エチルを反応系から除去するために、細管を使用して反応液中に窒素ガスをバブリングした。反応液を微量分取してガスクロマトグラフィー分析を行い、トリエチルホスファイトの残量を確認した後、さらにトリエチルホスファイトを1回に104g(0.90モル)宛4回分添し、合計18時間攪拌した。
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OCH2CH3)2 (95GC%)
300g(0.52モル)および約35%濃塩酸300gを仕込み、100℃で12時間攪拌した。冷却後、減圧ロ過して、固形分271gを回収した。この固形分を水洗して再びロ過し、さらにアセトンで洗浄してロ過し、目的物235g(0.48モル、収率92%)を得た。
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)(OH)2
生成物IIa(m=約12):
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)〔O(CH2CH2O)mCH3〕(OH)
生成物IIb(m=約12):
C2F5(CH2CF2)(CF2CF2)2(CH2CH2)P(O)〔O(CH2CH2O)mCH3〕2
参考例1(2)で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸A 0.2重量%および参考例1(3)で得られたポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステル含有反応混合物(未反応PEG-aを含む)0.3重量%、イオン交換水99.4重量%およびトリエチルアミン0.1重量%よりなる離型剤水溶液を調製した。この離型剤水溶液を用いて、次のような2種類の測定方法で離型性の評価を行うと、金型離型性評価では0.1Nであり、離型寿命評価は26回であった。
80℃に加熱されたポリウレタンプレポリマー(日本ポリウレタン工業製品コロネートC-4090)100重量部と加熱溶融されたメチレンビス-o-クロロアニリン硬化剤(イハラケミカル製品イハラキュアミンMT)12.8重量部とを、気泡を巻き込まないようにしながら攪拌混合し、この混合物を80℃に予熱された上記離型剤水溶液スプレー塗布アルミニウム製金型(直径45mm、深さ50mm)内に注入する。金型空間部中央に、硬化した成形品を取出すためのフックを立てておき、120℃で1時間加熱硬化させた後、フックを引張って成形品を金型から取出す。この際の離型荷重を金型離型性とした。また、このようにして金型離型性を求めた後、1回の離型剤水溶液塗布で、49N以下の離型荷重条件下で、何回迄離型が可能であったかを測定し、金型寿命とした。
実施例1において、ポリフルオロアルキルホスホン酸A量が0.4重量%に、ポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステル含有反応混合物量が0.1重量%に、イオン交換水量が99.3重量%に、トリエチルアミン量が0.2重量%に、それぞれ変更されて用いられた。
実施例1において、イオン交換水量が85.0重量%に変更して用いられ、イオン交換水と共にエタノール14.4重量%が用いられた。
実施例1において、ポリフルオロアルキルホスホン酸Aの代りに、同割合(0.2重量%)のポリフルオロアルキルホスホン酸Bが用いられた。
実施例1において、ポリフルオロアルキルホスホン酸Aが用いられず、ポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステル含有反応混合物量が0.5重量%に、イオン交換水量が99.45重量%に、トリエチルアミン量が0.05重量%に、それぞれ変更して用いられた。
実施例3において、ポリフルオロアルキルホスホン酸Aが用いられず、ポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステル含有反応混合物量が0.5重量%に、エタノール量が14.45重量%に、トリエチルアミン量が0.05重量%に、それぞれ変更して用いられた。
実施例1において、ポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステル含有反応混合物が用いられず、ポリフルオロアルキルホスホン酸A量が0.5重量%に、イオン交換水量が99.35重量%に、トリエチルアミン量が0.15重量%に、それぞれ変更して用いられた。
表
実施例 比較例
1 2 3 4 1 2 3
〔離型剤水溶液〕
ホスホン酸A 0.2 0.4 0.2 − − − 0.5
ホスホン酸B − − − 0.2 − − −
ホスホン酸エステル 0.3 0.1 0.3 0.3 0.5 0.5 −
含有反応混合物
イオン交換水 99.4 99.3 85.0 99.4 99.45 85.0 99.35
エタノール − − 14.4 − − 14.45 −
トリエチルアミン 0.1 0.2 0.1 0.1 0.05 0.05 0.15
〔測定結果〕
金型離型性 (N) 0.1 0.1 0.1 0.2 4.5 5.0 14.0
離型寿命 (回) 26 24 25 20 10 11 9
Claims (8)
- 一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)(OH)2 〔I〕
(ここで、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸またはその塩および一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕d(OH)2-d 〔XI〕
(ここで、ROは炭素数2〜6の直鎖状または分岐状オキシアルキレン基であり、R′は水素原子または炭素数1〜20のアルキル基またはアラルキル基であり、nは1〜6の整数、aは1〜4の整数、bは1〜3の整数、cは1〜3の整数、dは1〜2の整数、mは1〜100の整数である)で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸オキシアルキレンエステルを有効成分とする離型剤。 - 一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕(OH)
で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸モノオキシアルキレンエステルと一般式
CnF2n+1(CH2CF2)a(CF2CF2)b(CH2CH2)cP(O)〔O(RO)mR′〕2
で表わされるポリフルオロアルキルホスホン酸ビス(オキシアルキレン)エステルがポリフルオロアルキルホスホン酸エステルの混合物として用いられた請求項1記載の離型剤。 - さらに、ポリアルキレングルコールまたはそのモノエーテルを含有する請求項1または2記載の離型剤。
- 水溶液として用いられる請求項1または2記載の離型剤。
- 水性分散液として用いられる請求項1または2記載の離型剤。
- 有機溶媒溶液として用いられる請求項1または2記載の離型剤。
- ポリフルオロアルキルホスホン酸およびそのオキシアルキレンエステルの固形分濃度が約0.01〜30重量%である請求項1または2記載の離型剤。
- 成形用金型に塗布されて用いられる請求項1または2記載の離型剤。
Priority Applications (6)
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