【発明の詳細な説明】
発明の名称 エポキシドの弗素化法
発明の背景
パーフルオロポリエーテル類は、その広い液相範囲、低い蒸気圧、そして高い熱
及び酸化安定性の故に特殊な潤滑油分野で高く評価されている。これらの性質(
それらの多くは弗素化炭化水素に特有のものである)のために、パーフルオロポ
リエーテルは優れた高性能潤滑剤、優れたグリース用基本原料、優れた潤滑油で
あり、又熱媒液として使用されている。更に飽和パーフルオロポリエーテルはそ
の独特な非常に優れた性質を有し、最近特殊なソール材、弾性体、及びプラスチ
ックとして興味を集めている。
飽和パーフルオロポリエーテルの反応では、エーテル結合の塩化アルミニウムに
よる高温での切断が起こり、塩化アンルと、トリクロロメチル末端を持つポリマ
ー分裂片が生成すると報告されている。(T i e rこのように無限の可能
性を有しているに、現在市販されているのは僅かに3種のパーフルオロポリエー
テルに過ぎない。即ち(1)DuPon を社製KrytOX″M液、これはへ
キサフルオロプロピレンオキシドを重合して製造する。
(2)Demnum”液、これはダイキン工業の製品で、2. 2. 3゜3−
テトラフルオロオキセタンを触媒を使用して開環重合し、次いて得られた高度弗
素化ポリエーテルを弗素ガスで処理してパーフルオロ生成物にして製造する[ヨ
ーロッパ特許出願(European Pa、tent Applicatio
n)第148.482号参照]。
(3)Montedison社のFomb ] i n ZT″及びFomb1
inYTM液、これはテトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンオ
キシドをそれぞれ酸素の存在下に光酸化して得られる。
である。
数種の弗素化ポリエーテル類も以前に製造されている。米国特許(U。
S、Patent)第3.125.599号及び米国特許第’3. 250゜8
06号を参照されたい。
炭化水素ポリエーテルを、弗化水素スカベンジャー(脱除剤)の存在下に元素状
弗素と反応させてパーフルオロポリエーテル類を製造する方法が記載されている
。米国特許第4.755.567号参照。
発明の概略
本発明はエポキシドを重合して製造した付加重合体を弗素化して製造できるパー
フルオロポリエーテル及びパーハロゲン化クロロフルオロポリエーテルに関する
。更に詳細には本発明は下記一般式
%式%
式中
Y及びYoは同一か又は異なり、そして下記の基或中
pは1から50迄の整数であり、
R1、R1、R8、R4、R5、R6、R7及びR8は、個々にかあるいは共に
、F、CI、1ないし20個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル、又は2
個ないし20個の炭素原子を有するパーフルオロアルキルエーテルであり、ここ
で1個ないしそれ以上の弗素原子が弗素以外のハロゲン原子で置換されていて良
い、式中
R2及びR8は、共に−CRe R+。CR11RI2−であることができ、こ
こで
R1ないしR12は、R1ないしR8の値を有する、式中
X及びZは同一か又は異なり、(CF 2)ro CF s、−(CF 2)r
COF 。
−(CF2)rcOOH,−(CF 2)rC(0)O,CH3、−(CF z
)rCON H2、ここでrは1ないし12の整数である、更に<−フルオロア
ルキル、パーフルオロエーテル、及びパーフルオロポリエーテルからなる群れか
ら選ばれ、そしてこれらの基の1個又はそれ以上の弗素原子は弗素以外のハロゲ
ン原子で置換されていても良い、mは0ないし10.000の整数であり、0は
工ないし10.000の整数である、mがOで、Yが−CF2CF2−であり、
nが20より大きく、そしてZが−CF、C0OH又は−CF2C0Fである時
は、Xは−CF 2COFl−CF2C0OH,−CF 2CF 2COF 、
CF 2CF 2COOH,−CF3、又は−Cs F 7であることは出来ず
、mがOであり、Yが−CF 2 CF 2−であり、nが50より大きく、そ
してZが−CF2COOH又はCF2C0Fの時は、Xは−C,F、であること
は出来ず、
Y及びYoの両者が下記式
の時、R5とR6とがFとC1とからなる群れから選ばれるときは、R1、R2
、R3、及びR4は共に弗素であることは出来ず、モしてmが0であり、そして
Yが−CF 2CF z(CF s)−である時は、(YO)nはアイツタクチ
イックであることはできず、そしてmが0であり、nが200より少ない。モし
てYがである時は、
R1、R7、R3、及びR4は、−緒にFであることは出来ない、を有するパー
ハロゲン化ポリエーテルに関する。
本発明のパーフルオロポリエーテル及びパーハロゲン化クロロフルオロポリエー
テルは加熱媒体液、気相ハンダ付は用液体、圧媒液、グリース用基本原料、潤滑
剤、熱衝撃液(thermal 5hock fluid)として、そして更に
、不活性、不燃性で酸化的に安定な流体が要求される多くの用途で使用すること
ができる。本発明の単官能性ポリマーは更に表面処理で使用でき、そして表面活
性剤として使用することができる。二官能性ポリマーは、弾性体、シーラント、
及び保護塗料の中間体として有用である。更に該ポリエーテルの潤滑性は、分子
鎖上の塩素置換基を増やして行くことによって向上させることができる。本発明
の塩素化化合物それ自体は特に圧媒液及び熱衝撃液として有用である。
発明の詳細な説明
本発明は一般式
%式%
式中
Y及びYoは同一か又は異なり、そして下記の基或中
pは1から50迄の整数であり、
R,、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びRsは、個々にかあるいは共に
、FSCl、1個ないし20個、好ましくは1個ないし10個のの炭素原子を有
するパーフルオロアルキル、又は2個ないし20個、好ましくは2個ないし10
個のの炭素原子を有するパーフルオロアルキルエーテルである
のパーハロゲン化ポリエーテルに関する。R1からR8まで、その1個またはそ
れ以上の弗素原子は、弗素以外のハロゲン原子、好ましくは塩素原子で置換する
ことができる。R2及びR@は、共に−CR9R1゜CR,。
R1□−であることができ、ここでR8ないしR1□は、R,ないしR8の値を
有する。
X及びZは同一か又は異なり、そしてオリゴマー又はポリマーの末端基を表し、
そして弗素化アルキル、例えば−CF、、−C2)(、、−C3H?、−C4H
s基であるか、又は−(CFt)rcOF、−(CFz)rcOOH。
(CF z)ro CF s、−(CFz)rC(0)OCHs、−(CF 2
)rCON H1、ここでrは1ないし12の整数である。
X及びZは父上に掲げた官能基の簡単な誘導体、例えばメチルロール、酸塩化物
、アミド、アミジン、アクリル酸エステル類、及びエステル類、例えば−CF、
C(0)OR’、−CF、CF2C(0)OR”、−qF2cF(CF 3)
C(0) OR’、−CF(CF3)CF2C(0)OR“、CF2CF2CF
2C(0)OR’、及び−CF 2 CON H2であり、ここでR′は1ない
し10個の炭素原子を有し、そして1個又はそれ以上のエーテル酸素及び/又は
塩素置換基を含むことができる炭化水素又は弗素化炭化水素である。mは1ない
し10,000の整数であり、そしてnは1ないし10.000の整数であり、
pは1ないし50、好ましくは3ないし5の範囲である。ただし下記の条件が適
用される場合は除外される。
式(I)における下付き文字n及びmは、組成の平均組成を示し、mがゼロの時
、該ポリエーテルは繰り返し単位(YO)からなるアイツタクチイック又はアタ
クティックポリエーテルを指し、m及びnの両者がゼロより大きい時は、該ポリ
エーテルは繰り返し単位(YO)及び(y’ o)からなるランダム共重合体、
交互共重合体、又はブロック共重合体を指す。
mが0であり、モしてnが50より大きい整数であり、Yが−CF2CF 2−
1そしてZが−CF2COOHSCF2COF、−CF2C(0)OCH3、又
はCF2C(0)NH2の時は、Xは−C,F、であることは出来ない。
mが0で、nは20より太き(、Yは−CF、CF2−であり、そしてZ バー
CF 2 COOH又バー CF 2 COF テアル時ハ、Xは−CFzC
OF、−CF2COOH,−CF2CFzCOF%CF2CF2COOH,−C
F3、又は−C3F7であることは出来ない。
mがOであり、そしてYが−CFzCF2(CFs)−である時は、(YO)n
はアインタクティックポリマーであることはできない。
更に別の実施態様でパーハロゲン化ポリエーテルは、1,2−エポキシド、1.
3−エポキシド、及びより高級なエポキシドを重合させて製造した付加ポリマー
を弗素化して製造することができる。1.2−エポキシドを重合して製造したポ
リマーは基本的には下記の式を有する。
この系列で最も簡単な化合物はエチレンオキシドを重合して得たポリマー弗素化
して得られるパーフルオロポリ(エチレンオキシド)である。
非弾性パーフルオロポリ(エチレンオキシド)は幾つかの米国特許の主題となッ
テイる[例えば米国特許(U、S、Patent)第4.760.198号参照
]。本発明のパーフルオロポリ(エチレンオキシド)は弾性体であり、エチレン
オキシドの繰り返し単位を有している(即ちR1、R2、R3及びR4は全てF
であり、nは200又はそれ以上である)。式(n)の弾性パーフルオロ化ポリ
エーテルとして好ましい化合物は、テトラフルオロエチレンオキシドの繰り返し
単位を200ないし10.000個有する化合物である。同弾性体は約20.0
00a、m。
U、又はそれ以上の分子量を有する。
同様に1,3−エポキシド重合体から製造したパーハロゲン化ポリマーは基本的
に下記式を有する。
式(n)及び式(m)の各において、R1、R2、R3、R4、R5及びR6は
同一か又は異なり、−CI、−F、−CF3、−CF2C1,−C2F5、−C
3F、、−C,H,、−0CF、、−0C2FS及び1個ないし20個(好まし
くは1個ないし10個)の炭素原子を有するパーフルオロアルキル、又は2個な
いし20個(好ましくは2個ないし10個)のパーフルオロアルキルエーテルか
らなる群れから選択することができる。ここでR1、R2、R3及びR4は、も
しR5及びR6がFとC1とからなる群れから選ばれるときは一緒にFであるこ
とはない。X1Z及びnは先に定義した通りである。
又別の実施態様で、パーハロゲン化ポリエーテルは下記式のパーフルオロポリエ
ーテル及びパーハロゲン化クロロフルオロエーテルであることができる。
式中、R2、R2、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は個々にか又は共に
、F、C1,1個ないし20個(好ましくは1個ないし10個)の炭素原子を有
するパーフルオロアルキル、又は2個ないし20個(好ましくは2個ないし10
個)のパーフルオロアルキルエーテルであり、ここで1個又はそれ以上の弗素原
子は弗素以外のハロゲン原子で置換することができる。XSZ及びnは先に定義
した通りである。nは好ましくは200ないし10.000の整数である。
mがゼロであり、X、ZSn及びRoが先に定義した値を有するパーフルオロポ
リエーテルは例えば下記組成を有する。
XO[CCF2−CF2−CF2−CF20)nZがゼロであり、そしてXSZ
及びnが先に定義したパーフルオロポリエーテルの例を下記に示す。この型のポ
リマーはアイツタクチイック又はアタクティックホモポリマーであることができ
る。
XO[CF2−CrF−03rlI
F
m及びnがゼロよりも大きく、モしてX及びZが先に定義したパーハロゲン化ポ
リエーテルの例を下記に示す。
XO[CF2−CF2−0jn−(C)”2−1;F−0]、Z R3
パーフルオロポリエーテル及びパーハロゲン化クロロフルオロエーテルは又下記
の式を持たせることもできる。
式中
X、Z、R,、R2、n及びpは先に定義した通りである。
好ましくはpは3ないし5の整数である。
更に別の実施態様では、パーフルオロポリエーテルは下記の式を持たせることが
できる。
式中
X及びZは−CF、、−C2F5、− C3F 7、−C6F+3、−COF、
−CF20CF3、−CF2COF、−COO)(、及び−CF、C0OHから
なる群れから選択され、モしてnは1ないし10.000の整数である。
本発明は更にパーハロゲン化化合物、例えばパーフルオロポリエーテル、及びパ
ーハロゲン化クロロフルオロポリエーテル重合体の製造法に関する。
ポリマーの基本型はアルキレンオキシドから製造することができる。
最初にエポキシドを1個又はそれ以上の活性水素を有する化合物、例えば水、フ
ェノール、アルコール、酸その他と反応させる。えられる生成物は一般に2ない
し100個のアルキレンオキシド単位を有する。第2の型のポリマーの特徴は分
子量が非常に高いことで、しばしば1. Ooo、oooを超す。同ポリマーは
エポキシドをルイス酸、塩基並びにその他の多くの触媒で処理して製造する。
同炭化水素ポリエーテルは、純度が上針に高く、手頃な価格で市販されている弗
素ガスを使用して、最も良く弗化炭化水素に変換される。弗素化反応は一般に−
40ないし+150℃、好ましくは−10ないし+50℃の温度で実施する。同
反応は紫外線光源を備えた反応器、又は暗所で実施することができる。好ましい
温度範囲を使用すれば弗素は十分に反応性であるので、紫外線光源は不要である
。紫外線光源を使用する時は、その波長は250ないし350nmが好ましい。
反応器を外部光源で照射するときは、弗素又は弗化水素と反応しない透明な窓が
必要である。
弗素化エチレン−プロピレン共重合体薄膜で被覆した石英レンズが非常に適して
いる。
弗素化反応は色々な方法で実施することができる。ポリエーテルは粉末状の弗化
ナトリウムで表面を被覆して易動性のサラサラした粉末にすることができ、これ
を固定式反応管、回転式ドラム型反応器、又は流動床中で弗素化することができ
る。米国特許(U、S、Patent)第4.755.567号を参照されたい
。
もしくは、ポリエーテルは液相弗素化反応器で弗素化することができる。198
8年、9月28日出願の米国特許出願番号(U、S、Patent Appli
cation 5erial No、)07/250.376、名称:液相弗素
化、及び同時に出願された出願番号−一一一一一、名称:液相弗素化 (Att
orney’ s DocketNo、EXF86−06Aを参照されたい。そ
れぞれの要旨は参考文献に添付しである。典型的なものとして、例えば実験室規
模の反応器は約101の容量を有し、その中に約2ないし81の適当な弗素不活
性液体が入れである。弗素不活性弗素化媒体として、パーハロゲン化クロロフル
オロ炭化水素が一般に使用される。しかし、通弁化炭化水素(perf Iuo
rocarbon)例えばFluorinert”Fe12(3M社(St、P
aul Minnesota)製:パーフルオロ(2−n−ブチルテトラヒドロ
フランとパーフルオロ(2−n−プロピルテトラヒドロフラン)との混合物及び
パーハロゲン化クロロフルオロポリエーテルも又液相弗素化媒体として使用する
ことができる。1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタン(Freon”
113)は、反応器を同物質の融点より高く、そして弗素が同物質と反応する
(一般に50℃)温度で操作すると、好適に使用できる。その他の弗素化溶媒、
例えばパーフルオロアミン、パーフルオロアルカン、低分子量パーフルオロポリ
エーテル、その他が使用できる。
弗素化は、弗素化する炭化水素前駆体が弗素化液状媒体に溶解し、弗素ガスを同
液状媒体に吹き込むことができる場合はバッチ方式で実施することができる。し
かし、炭化水素ポリエーテルを、反応期間中計量しながら制御された速度で導入
できると、多くの場合より優れた結果が得られる。この方法で反応を実施する時
は、反応器に弗素化液状媒体を導入、反応器を定温浴に漬け、反応器内を不活性
ガス、例えば窒素ガスでパージする。もし1. 1. 2−トリクロロトリフル
オロエタンを同液状媒体として使用する時は、下流に一35℃に維持した冷却凝
縮器を設置する。
炭化水素ポリエーテルは、もしその粘度が十分に低ければそのまま反応器に供給
することができる。低くなければ適当な溶媒で希釈することができる。弗素化反
応を1.、 1.、 2−トリクロロトリフルオロエタン中で実施するときは、
有機化合物原料は同溶媒に溶解希釈するのが便利である。該炭化水素ポリエーテ
ルが弗素化媒体に不溶な時は、通常弗素化媒体に乳化するか、又は懸濁した状態
で弗素化することができる。例えば分子量が2,000のポリエチレングリコー
ルのポリエーテルを、少量(10ないし20容量%)のクロロホルムを添加する
と同体積の1゜1、 2−トリクロロトリフルオロエタンに溶解することができ
る。希釈したポリマー溶液を1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンが
入っている弗素化反応器に導入すると、弗素化に便利な乳化液を形成する。
ポリエーテル溶解能の高い、弗素消費の少ない溶剤として更にトリクロルエタン
、トリフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、等が挙げられる。
一般的な反応でポリエーテルは、1時間当たり10ないし60gの割合で供給す
る。弗素ガスは、供給される有機原料全てが反応し、それに更に5ないし10%
過剰になるように、反応器を激しく撹拌しながら供給する。弗素ガスは一般的に
は不活性気体、例えば窒素で希釈する。希釈は液状弗素化媒体、例えば1. 1
. 2−トリクロロトリフルオロエタンを使用する際重要である。弗素濃度は、
弗素化液状媒体と弗素ガスとが蒸気相空間で、引火性気体混合物を形成しないよ
うに、絶対に低く保たなければならない。各種溶剤の弗素ガス中での憚発(又は
引火)限界はスパーク試験で測定することができる。一般に弗素濃度10ないし
40%で反応させるのが良い。反応操作が適当に行われるとき、反応後の排出ガ
ス中の弗素濃度は2ないし4%である。
連続添加式反応器は、バッチ式あるいは連続式で操作することができる。連続式
で操作する時は、1部の内容物を反応器から連続的にあるいは定期的に取り出す
。生成物は蒸留によって回収し、弗素化混合液は反応器に戻す。
液相反応を行うときは、弗化水素スカベンジャー(脱除剤)例えば弗化ナトリウ
ム又は弗化カリウムを反応溶液に存在させるか又はさせないで、副生物である弗
化水素を取り除く。しかし、ポリエーテル類の多くは反応を十分な量の弗化水素
スカベンジャーを存在させて反応を実施し、生成する弗化水素全部を錯体に変換
するのが好ましい。弗化ナトリウムが存在すると弗素化エーテルの収率が向上し
、分子鎖切断及び転位反応が最小に抑えられる。米国特許第4.755.567
号及び1988年5月24日付は米国特許出願番号第07/1.98.154号
を参照されたい。該文献は参考文献中に入っている。
立体障害を受けている酸素及び/又は該酸素に隣接している塩素は弗化水素スカ
ベンジャーが存在しなくても高収率で弗素化することができる。当然、これらの
反応は、弗化水素スカベンジャーを必要とする反応よりも連続方式に適合してい
る。
本発明の方法によって製造した重合体は、約300ないし1.000゜000a
、 m、u、の範囲の分子量を有する。一般的に言って、平均分子量が10,0
00以下の生成物は液状であり、10.000以上は固体状である。
本発明の方法のパーハロゲン化物は従来技術で作成したパーハロゲン化物を上回
る明白な利点を有する。高分子量の重合体が製造できるので、直接弾性体を作る
ことも可能である。本方法は融通性が大きく、製造する重合体の構造を広い範囲
で変えることでき、実に色々な物性を有する液状物及び弾性体を与えることがで
きる。例えば本発明の化合物で水圧液体として有用なものは約20ないし2.
0OOa、 m、u、 、好ましくは500ないし1. 500a、 m、u、
の分子量を有する。潤滑剤に適した化合物は約500ないし15. 000a、
m、u、 、好ましくは1.000ないし6. 0OOa、 m、u、の分子
量を有する。この範囲ではポリエーテルは普通油状である。同ポリエーテルは潤
滑剤組成物中の基本油として使用することができ、随時潤滑剤組成物の性能を強
化する添加物及び充填剤と混合することができる。特に適した基本油パーハロゲ
ン化クロロフルオロポリエーテル、例えば分子量が約500ないし約5. 00
0a、 m、u、のパーフルオロポリエビクロロヒドリンである。(1989年
5月23日付け、米国特許出願第07/355.771号、同出願は、本発明の
参考文献中に入っている)。
本発明のパーハロゲン化ポリエーテルで、潤滑剤としであるいは水圧液体として
有用なものは不活性な末端基、例えばパーフルオロアルキル基を有している。末
端基は繰り返し単位によって結成される。例えば、実質的にテトラエチレンオキ
シド繰り返し単位からなる重合体は−CF3又は−C2F5の末端基を有するこ
とができる。
高分子量パーフルオロポリ(エチレンオキシド)弾性体は分子量が約2、 0O
Oa、 m、u、のポリ(エチレングリコール)ポリマーを弗素化して製造する
ことができる。対照的に、テトラフルオロエチレンオキシドの重合によって製造
される重合体は一般に液状であるが又は低融点のワックス状である。更にテトラ
フルオロエチレンオキシドの重合は全く危険であり、しばしば説明の付けられな
い爆発が起こる。
本発明の方法によって有用な液状物及び弾性体を製造できるだけでなく、電子産
業で使用できる高価な液状物を、優れた収率で製造することも可能である。例え
ば、ヘプタグリムの弗素化は50%以上の収率で実施することができ、気相ハン
ダ付は液(沸点、205℃)として可能性のあるパーフルオロヘプタグリムを与
える。気相ハンダ付は液として有用な本発明の化合物は十分に高い沸点を有して
ハンダを融解し、その分子量は約400ないし1. 500a、 m、u、好ま
しくは600ないし1.000a、m、u、 である。
今述べたような不活性重合体だけでなく、単官能性及び二官能性オリゴマー及び
重合体も本発明の技術によって製造することが可能である。
一般的にはヒドロキシ末端基を含む重合体を塩化アセチルで処理してポリエーテ
ルジエステルを得る。得られた重合体の弗素化により、その官能性を実質的に完
全に維持したパーフルオロポリエーテルを得る。パーフルオロポリエーテルジエ
ステルは通常メタノールとのエステル交換で、加水分解に対して安定はメチルエ
ステルを与え、同エステルは簡単な変換反応を実施してアミド、アルコール、遊
離酸、その他にすることができる。
この方法で作成した単官能性重合体は、表面活性剤及び表面処理剤として用途が
あり、−カニ官能性重合体は、弾性体、レール材、及び保護被覆剤の貴重な中間
体として使用される。・この方法は独特な融通性があり、色々な種類の末端基を
有するパーフルオロポリエーテル重合体を製造することが可能である。例えばヒ
ドロキシル末端重合体を、弗素化に先立って塩化チオニルで処理すると、末端基
がCF 2 Clの重合体が得られる。ジオールを塩基の存在でアクリロニトリ
ルと反応させ、次いで酸触媒でアルコール分解すると、−〇 C82GHzC(
0)OR末端基を与える。得られた重合体を弗素化し、次いでメタノールでエス
テル交換すると、−0CFzCF2C(0)OCHs末端基を有する重合体が得
られる。テトラフルオロエチレンオキシドのオリゴマー化によって作成した二官
能性液状物質とは異なり、上記二官能性液状物はHunsdeicker反応に
かけて安定なヨード末端重合体を得ることができる。
同様な反応で、ヒドロキシル末端ポリエーテルは、塩基の存在でメタアクリロニ
トリルと処理し、次いで酸触媒アルコール分解すると、−OC82CH(CHs
) C(0) OR末端基を与える。得られた重合体を弗素化し、次いでメタ
ノールでエステル交換すると、−0CF、CF(CFs)C(0)○CH3末端
基を有する重合体が得られる。上記構造の液状物から作成した誘導体では、官能
基に隣接してトリフルオロメチル基がペンダント状で存在するので非常に優れた
物性を発揮すると期待されている。パーフルオロアルキルペンダント基が官能基
を核的攻撃から立体化学的に保護することは公知である。
ポリ(プロピレングリコール)の弗素化では、本発明の融通性あるいは有用性が
更に証明される。アイツタクチイック立体特異性重合体を弗素化した場合、ヘキ
サフルオロプロピエンオキシドの重合によって作成した液状物と実質的に同じ構
造を持った重合体が製造される。アタクティノクパーフルオロポリブロビエンオ
キシドも又製造できる。プロピレンオキシドは一般に、頭−頭、頭−尾及び尾−
尾付加反応を起こし、ランダムに重合する。アククチイックパーフルオロポリ(
プロピレンオキシド)はアタクティック重合体よりも低温度における性質が僅か
に改善されている。
パーフルオロポリ(エチレンオキシド)とパーフルオロポリ(プロピレンオキシ
ド)との中間的な性質を有する重合体を、エチレンオキシドとプロピレンオキシ
ドとの共重合体を弗素化して製造することができる。
同炭化水素ポリエーテルは、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの量比を
広範に変えて製造することができる。同共重合体はランダム共重合体又はブロッ
ク共重合体であることができる。
典型的に非常に低い流動点又は低いガラス転移点を有する、上記のパーフルオロ
ポリエーテルとは対照的な、極端に粘凋な生成物が嵩高なペンダント基を有する
ポリエーテル、例えばポリ(1,2−エポキシヘキサン)を弗素化して得られる
。しかしこのような重合体のいくつかは、その酸化安定性が改善され、又高温で
の金属との親和性が改善されている。
エピクロロヒドリンと3.3−ビス(クロロメチル)オキセタンとの弗素化テロ
マーが本発明の方法で作成することができる。これらの液状体は、1級炭素上に
かなり量の塩素を含んでいる。これら物質の酸化安定性及び酸化腐食挙動は、塩
素を含まないパーフルオロポリエーテルの性質及び挙動と同様である。塩素は同
液状体の潤滑性を向上し、そしてその体積弾性率を大きく増加させて、同液状体
を非引火性水圧液体として有望な候補者となっている。これとは対照的に、現在
使用され、そしてクロロトリフルオロエチレンテロマーを基体としたと考えられ
る非引火性水圧液体は、液体内に各種の塩素化構造があるためにその安定性がは
るかに低水準である。1級炭素上の塩素置換量は、パーハロゲン化化合物を何に
使用するかによって変化させる。例えば、水圧作動液は一般に約20ないし約4
0%の塩素原子を含んでいる。
以下の実施例によって本発明を更に説明する。しかしながら、これら実施例は本
発明の範囲を同等制限するものではない。
実施例1
10リツトル容量の撹拌槽反応器に5.4リツトルのi、i、2=)リクロロト
リフルオロエタンと1.41.5グラムの微細に磨砕した弗化ナトリウム粉末を
充填した。反応器を恒温浴中に入れてその温度を一7℃に維持した。反応器の下
流に取り付けた縮合器を使用して、排出ガス中に伴われて出てくる液体を反応器
に戻した。縮合器は一35℃に維持した。平均分子量が600のポリ(エチレン
グリコール)ジアセテート328グラム、1.1.2−トリクロロトリフルオロ
エタン320グラム、そしてクロロホルム(ポリエーテルを1. 1. 2−ト
リクロロトリフルオロエタンに溶解するのに使用)113グラムからなる混合物
をゆっくりと計量しながら、26時間以上かけて弗素化反応器に導入した。窒素
ガスで20%濃度に希釈した弗素ガスを、激しく撹拌している弗素化混合液に、
ポンプで計量しながら導入する炭化水素ポリエーテルの、その全ての水素を置き
換えるのに必要な理論量よりも10ないし15%多い割合で吹き込んだ。次いで
メタノール154グラムをポンプで計量しながら添加した。反応器を僅かに暖め
、パーフルオロジエステルをメタノールと反応させ、加水分解に対してより安定
なジメチルエステルにした。生成物を濾過して、固体状の弗化ナトリウム、及び
酸性弗化ナトリウムを除去した。生成物(分子量:1,500)が、収率約80
%で得られ、これを1.1.2−トリクロロトリフルオロエタン及びメタノール
から蒸留で分離した。
クロロトリフルオロメタン中、生成物の”FNMRはそれぞれ、パーフルオロポ
リ(エチレングリコール)の末端及び内部鏡ジフルオロメチレンに相当する、C
FCl3基準で−77,7ppmに小さな3重項及び−88,7ppmに大きな
1重項を与えた。
abb a
1’FNMRに単官能性または不活性化合物に相当する明確なピークは観察され
なかった。
実施例2
平均分子量が1.000のポリ(エチレングリコール)試料252グラムを1.
1. 2−トリクロロトリフルオロエタン400グラム、及びトリフルオロ酢
酸188グラムと混合して均一な溶液を得、これをゆっくりとポンプで、5.7
リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと1,150グラム
の弗化ナトリウム粉末を含む容量10リツトルの反応器に導入した。反応器は1
0℃に保持し、20%濃度の弗素ガスを、反応器に導入される有機化合物全部と
反応するのに十分な割合で導入した。
反応は約26時間で完了した。生成物を濾過してから、弗素化混合液を分離し、
535グラムのパーフルオロポリ(エチレンオキシド)を得た。混合液を250
℃で、30%弗素ガスを用いて数時間処理して、反応性末端基をパーフルオロア
ルキル基に返還した。得られた混合液は蒸留して下記の物性を有する画分に分離
した。
沸点範囲 <200(100) >200(100) >245(10) >2
88(0,05) >343(0,05)’C(mmHg) <245(10)
<288(0,05) <343(0,05)合計% 13 40 36 7
4
動粘度 20℃ 3.32 13.2 33.9 127.00 447.00
(cst、) 40℃ 2.07 7.21 16.1 51.9 173.0
060℃ 1.43 4.25 9.05 26.7 82.980℃ 1.0
5 2.80 5.73 15.5 44.995℃ 0.85 2.09 4
.19 11.1149℃ 0.46 1.07 1.93 4.27 11.
4^STM勾配 0.934 0.725 0.681 0.538” 0.4
88密度(20℃、g/al) 1.7484 1.7650 1.78g3
1.8133 1.8234CFC1,中、画分#4の”FNMRは下記の結果
を与えた。
(CFCI3基準δ ppm)
56、ON、 9.6Hz、a) ;−89,0(s、c)および−91,0(
Q、9.6Hz、b)
CF s OCF z [CF 20 CF 2]。CF 20 CF sbc
C2F、Oとしての分析値・理論値:C,20,69;F、65.17゜測定値
・C,20,77:F、65.29゜実施例3
実施例2と同様な実験で、平均分子量1.540のポリ(エチレングリコール)
252グラムを、1. 1. 2−)リクロロトリフルオロエタン500 ml
、トリフルオロ酢酸無水物87グラム、及びトリフルオロ酢酸74グラムで希釈
した。得られた均一な溶液を28時間以上に亙ってポンプで送液し、5.7リツ
トルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと1.1.50グラムの
弗化ナトリウム粉末を収容した弗素化反応器に10℃で導入した。続いて生成物
を濾過、そして蒸留して398グラムのパーフルオロ化液状物質(収率:60%
)を少量の弾性固体状物質と共に回収した。得られた液状物質は前の実施例で示
した液状物質と同じ組成を有し、分子量は2. 500a、 m、u、であった
。
実施例4
パーフルオロポリエーテル弾性体を、分子量が18.500a、m。
U、のポリ(エチレングリコール)146グラムを、354グラムのクロロホル
ムを含む564グラムの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタン中に溶
解して作成した。得られた粘凋な溶液をポンプでゆっくりと、5リツトルの1.
1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと800グラムの弗化ナトリウムを
含む反応器に10℃で導入した。窒素で希釈した20%濃度の弗素を反応巾約2
8時間に亙って、計量しながら反応器に導入した。反応に続いて、生成物を濾過
し、14.5グラムの液状重合体(3,8%)を含む透明な濾液を得た。生成物
の不溶分は弗化ナトリウム、酸性弗化ナトリウム、及び下記式の構造を有するパ
ーフルオロポリ(エチレンオキシド)(収率:81%)からなっていた。
CF so [CF zc F to] −CF 3得られた固体を、実験室規
模の圧延機を使用して弾性体シートにプレスした。同重合体は一80℃ないし+
360℃の温度範囲で弾性を保持した。
実施例5
500グラムの、平均分子量1,000のポリ(テトラメチレンエーテル)グリ
コールを、50モル%過剰の塩化アセチルで処理し、ポリマーのヒドロキシル末
端基を酢酸エステル基に返還した。得られた酢酸エステル化した重合体(288
グラム)を、500m1の1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと混
合し、そしてポンプでゆっくりと、5リツトルの1. 1. 2−トリクロロト
リフルオロエタンと1.400グラムの弗化ナトリウム粉末を収容した10リツ
トル容量の反応器に導入した。反応器の温度を5℃に維持し、20%濃度の弗素
ガスを計量しながら、供給されるポリマーと十分に反応する供給速度で反応器に
導入した。反応に続いて、生成物を濾過して弗化ナトリウムを除去し、濾液を濃
縮して700グラムの弗素化油状物(収率:81%)を得、これを30%濃度の
弗素ガスで、270℃12時間処理し、残存している水素原子を除去し、末端エ
ステルを不活性のパーフルオロアルキル基に変換した。油状物の約40%が、0
.O5mmHg減圧下200ないし300℃で溜出した。”FNMR末端基分析
による平均分子量は3,054であった。同液状物の流動点は一50℃であった
。
パーフルオロポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールの粘度20 164.
9
80 14.61 −0.654
150 3.29
パーフルオロポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールのI9FNMRデータ
元素分析CFsCF2CFzO(CF2CF2CF2CFzO)+ 2 、5−
CF2CF2CF3と計算して、理論値 C,22,00:F、70.92測定
値:C,21,87:F、70.02実施例6
実施例1に述べた方法を使用して、280グラムの、分子量が2゜OOOのポリ
(テトラメチレンエーテル)グリコール(末端基を塩化アセチルで処理してンエ
ステルにしである)550mlの1. 1.、 2−トリクロロトリフルオロエ
タンからなる溶液を、秤量しながらゆっくりと32時間に亙り、5°Cに維持し
、5リツトルの1.、 1. 2−1−リクロロトリフルオロエタンと1.・1
00グラムの弗化ナトリウム粉末を含む弗素化反応器に導入した。反応が終わっ
た時点で、反応器を容量の数倍の窒素でパージし、未反応の弗素ガスを除去した
。メタノール150グラムを反応器に添加した。反応混合物を濾過し、透明なa
液を得、これを蒸留して1.]、、]2−トリクロロトリフルオロエタと未反応
のメタノールを除去し、殆ど定量的な収量でパーフルオロポリ(テトラメチレン
エーテル)ジメチルエステル(分子量 4.250)を得た。
害簿!Lユ
容量500ccのステンレス製容器に250グラムの1.2−エポキシブタンと
1グラムの塩化第2鉄触媒を入れた。反応器を80℃の炉で約96時間振盪して
エポキシドを重合させ、高分量の半固体を得た。得られた重合体を1リツトルの
1. 1. 24リクロロトリフルオロエタンに溶解し、溶液を実施例1に記載
した方法で、ポンプを使用して弗素化反応器に供給した。反応器には5リツトル
の1.、 1. 2−)リクロロトリフルオロエタンと1..2!50グラムの
弗化ナトリワムが収容されており、これを0℃に保持した定温浴に/J!潰した
。22時間反応させてから、750グラムの液状物を回収し、それを更に30%
濃度の弗素ガスを使用して300℃で更に24時間弗素化して660グラムの液
状物を得た(収量・88%)。約220グラムの液状物が減圧下(0,05mm
Hg)200ないし300℃で溜出し2、更にそれよりも高沸点物及び低沸点物
が、略等量得られた。中間溜升の平均分子量はL 850(”FNMR末端基分
析による)であった。同液状物の流動点は一9℃であった。
パーフルオロポリ(1,2−エポキシブタン)の粘度沸点: 200ないし30
0℃(0,05mmHg)80 72.9 −0.725
150 6.52
パーフルオロポリ(1,2−エポキシブタン)のI9FNMRCF2CF(C2
F5)O−77,3,−80,0,B2.2 23.3cr2cy’(cr2c
z3)o −st、o (g) 35.3cz3cr2cr2o −82,0(
m) 4.2CF3CF2CM20 °114.7 (m) 2.8CF2 C
F (CK2 CF3 )O−120t o 127 23−3CF3CF2C
F20−130・32・8CF2 CF (C2’s )’ −” 1−2 (
m ) 7 、 g実施例8
非引火性水圧液体として有用と見られる液状物を、80グラムの2−クロロエタ
ノール(1モル)と1mlの三弗化ホー素エーテラートを撹拌器を備えた容11
3リットルの3つロフラスコに導入し、この溶液に462グラムのエビクロロヒ
ドリン(5,0モル)を1時間以上に亙って添加し、その間反応温度を50℃以
下に保持して作成した。得られた混合物は更に室温で12時間撹拌して非常に粘
凋な液体を得た。生成物(402グラム)を164グラムのクロロホルムを含む
405グラムの1゜1、 2−トリクロロトリフルオロエタンに溶解した。得ら
れた溶液を、18°Cに維持し、5リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリ
フルオロエタンを含む反応器に秤量しながら導入した。弗素ガス(20%濃度に
希釈)を反応器に導入する物質上の全ての水素原子と反応するのに必要な理論量
の約5%過剰な割合で導入した。反応を約20時間続け、完了した時点で反応器
内を窒素ガスでバー7し、未反応弗素カスを除去した。
蕩留して弗素化液状混合物から生成物を分離し、実質的に下記の構造を有するパ
ーフルオロ化液状物質を620グラム得た。
F2C1
分子量:848; 密度(37,8℃): 1.7973g/ml :バルクモ
ジラス(Bulk Modulus)(37,8℃、3,000PSIG)+1
29.700PSIG。
元素分析・平均構造をC2++F4,2c1o、5o(C3FsC10)s、o
ac2IIC1゜8と計算して:
理論値:C,18,92:F、53. 98. C1,19,44測定値:C,
18,86;F、51.15.CL 18.26%上記生成物を更に225℃の
温度で、30%濃度の弗素ガスを使用して処理し、カルボニル基をジフルオロメ
チレン基に変換した(収量=618グラム)。高温弗素処理に続いて、生成物を
蒸留した。2mmHg、50ないし150°C沸点の両分を集め(得られた試料
の80%に相当)を回収したが、水圧作動油候補として非常に有望であった。同
物質の体積モジュラスを等温割り線法(isothermal secantm
ethod)を用いて測定した。
タイプIパーフルオロポリエビクロロヒドリン体積モジュラスMB単位:PSI
’F@PSI 1000 2000 3000 4000100’F 129.
500 136.700 138.600 ]、45.100150″F 18
0.700 104.200 109.700 115.400タイプ1パ一フ
ルオロポリエピクロロヒドリン水圧作動油(モノクロ口末端)の粘度
温度下 粘度(cst、)
1003,5
1761、42
実施例9
真空ポンプ油に要求される性質と同様な性質を有する、高分子量パーフルオロポ
リエビクロロヒドリンを、50グラムの2−クロロエタノール(0,63モル)
を462グラムのエビクロロヒドリン(5,0モル)と触媒量の5nC1,を用
いて反応させ作成しtm。生成物402グラムを、275グラムのクロロホルム
を含む175グラムの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンで希釈し
、秤量しながら20時間以上に亙って弗素化反応器に導入した。反応器は容量1
0リツトルの撹拌槽であり、5.7リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリ
フルオロエタンを含んでいる。反応中、温度は略20℃に保ち、20%に希釈し
た弗素ガスを、ポンプで供給される生成物の水素原子全部と十分に反応する供給
速度で導入した。弗素化生成物(573グラム、収量・89.8%)を溶媒から
常圧蒸留で分離した。生成物を200℃で12時間処理して残っている水素原子
を無くし、又存在するカルボニル基をジフルオロメチレンに変換した。領 O5
mmHg200ないし300℃の沸点を有する部分(全体量の約25%)を集め
た。”FNMR末端基分析による平均分子量は、約3.000であった。得られ
た液体の流動点は一22℃であった。
パーフルオロポリエビクロロヒドリン真空ポンプ油の粘度温度 粘度 勾配
’C(cst、 ) ASTM #D34120 953.7
80 26.54 0.763
150 4.11
沸点0.O5mmHg200ないし300℃溜分の1@FNMR(CFCl、基
準δpI)m)
−53,3(f)、 −67,2(e)、 −68,6(i)、 −74,2(
a)、 −77,0及び−81,0(c)、 −79,0(g)、 −87,3
(b)、−123,7(h)、及びCF34cF20[CF2CF(CF2C1
)Oコn−CF、又は−CF2CF2CF2C1又はa b cde f gh
i
CF2CF2C1
実施例10
パーフルオロ(プロピレンオキシド)とパーフルオロエビクロロヒドリンとのラ
ンダム共重合体をパーフルオロポリエビクロロヒドリンを高温下弗素で処理して
作成した。例えば前の実施例から得た300グラムを、300℃で30%濃度弗
素ガスで24時間処理し、その中の30%の塩素原子が弗素原子で置換された液
状物285グラムを得た。l OFNMR末端基分析による平均分子量は2.
800a、 m、u、であった。
パーフルオロポリ(エビクロロヒドリン−プロピレンオキシド)共重合体の”F
NMR
δ(多重度)
C!:30CF(CF2C1)CF20 −53.3 (!1)CF2CICF
2CF20 −66.3 (s)OCF(CF2C1)CF20 −67.0
(s)OCF(CF2C1)CF20CF(CF2C1)CF20 −76.8
(s)CF2CFCF2C1:2CF(CF2C1)0 −79.7 (at
)OCF2CF(CF3)O−80,0(i)OCF2CF(CF3)O−81
,0(s)CICF CF O−87,3(o+)0C!(CF C1) CF
20 −139.3 (rm )CCF(CF34cF20 −144.7 (
tm)実施例11
撹拌器を備えた容量10リツトルの3つロフラスコに、860グラムの1,3−
ジクロロ−2−プロパツール(617モル)と4mlの三弗化ホー素エーテラー
トを投入した。この溶液に1.8キログラムのエビクロロヒドリン(20モル)
を2時間に亙って、温度を添加中水浴で50℃に維持しながら添加した。反応混
合物は室温で更に12時間撹拌して非常に粘凋な油状物を得た。
上記エビクロロヒドリンテロマーの1部(1,660グラム)を164グラムの
クロロホルムを含む405グラムの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエ
タンに溶解した。得られた溶液を、50リツトルの1゜1.2−トリクロロトリ
フルオロエタンを含む容量10リツトルの撹拌式弗素化反応器に量を計りながら
導入した。添加中温度は20℃に維持し、窒素で20%に希釈した弗素ガスを、
供給される有機物の全部と反応するのに必要な理論量よりも僅かに多い状態で供
給した。反応は36時間で完了した。粗生成物を常圧蒸留で溶媒から回収した。
生成物を30%弗素ガスを用いて200℃で12時間処理して4,100グラム
の不活性液状物を得た。その約80%は、2mmHgで沸点が50ないし150
℃であった。得られた液状物は”FNMR末端基分析で850の平均分子量を示
した。
密度(37,8℃): 1.7966g/ml ;バルクモジラス(Bulk
Modulus)(37,8℃、3,000PSIG):135,400PSI
G;元素分析:平均構造をCz、s+F4.uC1+、+5O(CsFsCIO
)2.5oc2.s+CIl、+5と計算して:
理論値:C,is、77:F、52. 26. C1,21,65測定値:C,
18,85;F、53.13.C1,21,51%タイプ■パーフルオロポリエ
ピクロロヒドリン水圧作動油(ジクロロ末端基)の粘度
温度(′F) 粘度(cst、 )
1003、35
!’FNMR(CFCI3基準δppm)−53,3(f)、 −65,6(a
)、 −67,2(e)、 −68,6(k)、 −74,3(h)。
−77,0(c)、 −79,0(i)、 −87,3(g)、 −123,7
(j)、 −135,2(b)及び−139,3(d)。
(CF2C1)xcFO[cFzcF(CF2C1)O]n−CFs又は−CF
ICF、Co又はa bcde f gh
−CF2CF2CF2C。
トリクロロペンタエリスリトールを、600グラムの酢酸と100グラムの水と
の混合物に0℃で塩化水素を吹き込み、176グラム(49モル)が吸収される
迄続けた。この混合物を200グラムのペンタエリスリトール(1,5モル)と
−緒にオートクレーブに仕込んだ。オートクレーブを封止し、160℃で8時間
加熱した。反応が終わった時点で、オートクレーブを室温に冷却し、反応混合物
を水で希釈した。塩化メチレンで抽出してトリクロロペンタエリスリトールを単
離した。溶媒を除去し、残った油状物を、500m1のメタノール及び50m1
の濃塩酸と一晩還流した。メタノールと酢酸メチルとをゆっくりと蒸留して除く
とトリクロロペンタエリスリトールが溶液から結晶として析出した。粗生成物(
275グラム)の融点は60℃であった。
3リツトル容量のフラスコに267グラムのトリクロロペンタエリスリトールと
1mlのトリ弗化ホー素エーテラートを仕込んだ。これに347グラムのエビク
ロロヒドリン(3,75モル)を1時間に亙って滴下し、滴下中反応温度を50
℃以下に維持した。得られた混合物を更に12時間室温で撹拌し、粘凋な油状物
を得た。
生成物(612グラム)を210グラムのクロロホルムを含む217グラムの1
. 1. 2−1−リクロロトリフルオロエタンで希釈し、37リツトルの1.
1. 2−)リクロロトリフルオロエタンを含む、20℃に維持した反応器に
導入して、通常の方法で弗素化した。反応は約30時間で完了した。得られた液
状物(1,460グラム)は、温度210℃そして30%1度の弗素カスで12
時間処理して安定化した。得られた液状物を蒸留した。沸点が50mmHg17
0ないし230℃の部分が水圧作動油用途に適した粘度を有していた。
タイプ■パーフルオロエビクロロヒドリン水圧作動油(トリクロロ末端基)の粘
度
”FNMR(CFCI3基準δppm)−48,7(a)、 −53,3(f)
、 −67,2(e)、 −68,5(k)、 −74,3(h)。
−77,0(c)、 −78,8(i)、 −80,6(b)、 −87,3(
g)、 −123,80)及び−140(d)。
分子量、855
(CF、CI)sccF20[cFzcF(CF2C1)0]n−CF3又は−
CF2CF2Cl又はa b cde f gh
−CF2CF2CF2C1
3,3−ビス(クロロメチル)オキセタンの低分子量重合体を、200グラムの
3.3−ビス(クロロメチル)オキセタンと触媒量の三弗化ホー素エーテラート
とを混合して作成した。得られた重合体を1,100グラムの弗化ナトリウム粉
末と混合して容1120リットルの回転式アルミニウム製反応器に充填した。重
合体を0℃、20%濃度弗素ガスと22時間反応させて弗素化した。反応温間を
徐々に80℃に上げ、その温度で20時間維持した。得られた反応内容物を10
0%弗素ガスを400cc/分の割合で通して10時間処理した。反応が完了し
たら反応器を冷却し、数倍量の窒素でパージしてから反応器を開いた。反応混合
物ヲ1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンで抽出し、301グラムの
中程度の粘度の油状物を得た。不溶分を水と混合し再濾過して、低分子量油状物
と同じ構造と有していると考えられる固体状重合体53グラムを得た。合計収量
は363グラムで、これは下記の構造を基準にして計算すると94%収率に相当
する。
F2Cl
CF、C1
沸点が50mmF(gで90ないし210℃の画分が、非引火性水圧作動油とし
て有用であろうと考えられた。同液体の粘度は100°Fで9゜高分子JI(1
,000,000)のポリエチレンオキシド480グラムを、2.400グラム
弗化ナトリウム粉末(1,00メツシユ篩を通過)と混合して、回転ドラム反応
器に仕込んだ。反応器を3リットル/分の窒素を流して2時間バーンし、それか
ら弗素ガスを480リットル/分の割合で流した。36時間この状態を保ち、そ
の後窒素流を15リットル/分に落とし、弗素ガス流は480cc/分に維持し
た。この状態で約8時間維持してから窒素供給を停止し、反応混合物を純粋な弗
素ガス480cc/分を流して更に4時間、又はかなりの量の弗素が反応器から
出て来るようになるまで処理した。パーフルオロポリ(エチレンオキシド)を、
約15ガロンの水で洗ってNaF/NaHF2から分離した。固体状パーフルオ
ロポリ(エチレンオキシド)約1050グラムが得られた(83%)。
実施例15
200グラムのポリプロピレンオキシド(粘凋油)を750m1の塩化メチレン
に溶解し、1.500グラムの弗化ナトリウム粉末と混合した。溶媒を除いてか
ら、得られた混合物を50メツシユの篩を通して、粒径がより均一な粉末を得た
。得られた混合物に、弗素と窒素とを後者の量を減らしながら混合し、その混合
物を200cc/分で通して弗素化しく上記実施例で行った方法と同様にした)
、160.5グラムの油状物を得た。同生成物は1. 1. 2−トリクロロト
リフルオロエタンに可溶であり、!9FNMRは、KrytoxTMとして市販
されているポリ(ヘキサフルオロプロピレンオキシド)と非常に良く類似してお
り、更に240グラムの固体状パーフルオロポリ(プロピレンオキシド)とを得
た。合計収率は69.9%であった。
実施例16
同様な弗素化をエチレンオキシド:プロピレンオキシド70・C0共重合体(ワ
ックス状)について実施した。480グラムの共重合体を2リツトルの塩化メチ
レンに溶解し、2.400グラムの弗化ナトリウム粉末で被覆した。弗素を30
0cc/分、そして窒素を3リットル/分の流速で流し、36時間続けた。窒素
を1リットル/分に減らし、更に12時間通した。得られた重合体は100%弗
素で数時間処理、更に110℃で処理して反応性末端基を除去した(6時間)。
生成物を1.1.2− トリクロロトリフルオロエタンで抽出し、495グラム
の油状物を得た。
NaF/NaHF、を除去して更に356グラムの固体状パーフルオロポリエー
テルを得た(合計収率:64.1%)。
実施例17
ブトキシエトキシエタノール(300グラム、1.85モル)を200グラムの
塩化アセチル(2,54モル)で処理してエステルを得、それを反応混合物から
蒸留で分離した。生成物の1部(250グラム)を1、 1. 2−トリクロロ
トリフルオロエタンで希釈して610m1の体積にし、それを−10℃に維持し
た反応器に23時間に亙ってポンプで供給した。窒素で希釈した弗素ガスを、5
リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと1,200グラム
の弗化ナトリウム粉末を収容した反応器に導入した。反応が完了した時点で16
0グラムのメタノールをポンプで反応器に供給し、反応で生成したパーフルオロ
エステルよりも加水分解に対してより安定と考えられるメチルエステルを得た。
生成物(分子量:460)の収量は96%であった。
CF 3CF 2CF 2CF zOcF zcF 20CF 2COCH3実
施例18
テトラエチレングリコールの二酢酸エステルを、600グラムの塩化アセチルを
、2リツトルのフラスコ中の500グラムのテトラエチレングリコールに撹拌し
ながら添加し、反応混合物を50℃に加熱、同温度に24時間維持して製造した
。フラスコに乾燥窒素を24時間通して塩化水素を除去し、次いで生成物を蒸留
し、希望の生成物を定量的収率で得た。
上記反応からの生成物(247,7グラム)を、5リツトルの1.1゜2−トリ
クロロトリフルオロエタンと120グラムの弗化ナトリウムを含む反応器中で弗
素化した。反応器は約20時間−10℃に、有機物原料をポンプで反応器に導入
しながら維持した。添加が完了した時点で、未反応弗素を窒素ガスで反応器から
追い出し、200グラムのメタノールを添加、下記の生成物を収率93%で得た
(分子量:46Fl)。
1’FNMR(CFC13基準δppm)ニー77.6 (a)及び−88,4
(b)
CH30CCFzO(CF2ChO) 2CF2COC)+3bba
上記生成物を、テトラヒドロフラン中水素化リチウムアルミニウムで還元して、
希望のメチロール誘導体を収率90%で得た。
中撹拌しながら300グラムのトリエチレングリコール(2,0モル)に400
グラムの塩化アセチル(5,1モル)をゆっ(りと添加して製造した。反応混合
物は添加中50℃以下に維持した。生成物は、最初に乾燥窒素ガスを通して大部
分の塩化水素を除去し、次いで蒸留して回収した。上記反応の生成物(250グ
ラム)を1. 1. 2−)リクロロトリフルオロエタンで希釈して600m1
にし、5リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと1,20
0グラムの弗化ナトリウム粉末を含み、−20℃に維持した反応器にポンプで供
給した。窒素で希釈した弗素ガスの添加原料に必要な量を、約18時間に亙って
弗素化媒体中に吹き込んだ。約30分間反応器をパージしてから240グラムの
メタノールを添加し、反応器を室温に暖めた。反応器内容物を蒸留し、下記組成
を有する生成物、355グラム(収率:95%)を得た。
”F NMR(CF C1s基準δpI)m)ニー77.6 (a)及び−88
,3(b)
C130CCF20CF2CF20CF2COCH8a bb a
同ジメチルエステルを水素化リチウムアルミニウムで還元して、希望のメチロー
ル誘導体を得た。
”FNMR(CFCIs基準δppm)+80.3 (a)及び−89,0(b
)
HOCH2CF20CF 2CF20CFtCHzOIlbba
実施例20
平均分子量が425のポリプロピレングリコール200グラムを350m1の1
.1.2−トリクロロトリフルオロエタンで希釈し、20℃に維持した弗素化反
応器に22時間に亙ってゆっくりとポンプで送液した。反応器は弗素化媒体とし
て4リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンを含んでいた。
別な容器に1,000グラムの弗化ナトリウムベレットを入れた。テフロン製ダ
イアフラム空気ポンプを使用して、反応器中に存在する気体を循環し弗化ナトリ
ウム層を通過させてから、弗素化反応器に戻した。循環する気体の流速は略10
ないし20リットル/分で、反応で生成した弗化水素の大部分を洗い流すのに十
分であり、それによりかなり良い弗素化収率を達成することができた。反応の後
、蒸留によって生成物(分子量: 1.200)307グラムが得られた(収率
:53.7%)。
実施例21
前の実験と同様に、202グラムのポリプロピレングリコール(分子量:425
)を、3.7リツトルの1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンを含む
反応器中で弗素化した。もう1度、1,000グラムの弗化ナトリウムペレット
を弗素化反応器に連結しである容器に入れ、気体を循環した。反応温度を30℃
に上げ、弗化水素が効率良く分離できたかどうかを見た。生成物(356グラム
)が分離され、収率は62゜2%であった。
ヘキサフルオロプロピレンオキシドを重合させて得られるアイツタクチイックパ
ーフルオロポリ(プロピレンオキシド)と異なり、本実施例のパーフルオロ化液
体と前の実施例のそれとはヘキサフルオロプロピレンオキシド単位は頭−尾、頭
−頭、及び尾−尾様式で結合していた。これらの液体物質はランダム構造なので
、得られた生成物は、一般にその低温特性が僅かに改善されただけであった。
実施例22
194グラムのテトラエチレングリコール(1,0モル)と4.0グラムの50
%水酸化ナトリウムからなる溶液に、撹拌しながら111グラムのアクリロニト
リル(2,1モル)を添加した。反応混合物を室温で3時間撹拌した。それに5
00m1のエタノールを添加し、続いて214m1の濃硫酸(4,0モル)をゆ
っくりと添加した。添加が終わりた時点で、得られた混合物を7時間還流し、次
いで濾過して、沈澱固体(NH4H5O1)を除いた。固体はエタノールで洗浄
し、有機相はエタノール洗浄液と一緒にして蒸留し、下記の構造を持つ生成物を
得た(収率90%)。
CH3CHzOCCH2C)+20(CH2CH20)4cLcH2cOcH2
c)13305グラムのポリエーテルを、5リツトルの1. 1. 2−トリク
ロロトリフルオロエーテルと1,200グラムの弗化ナトリウムを含み、10℃
に維持した反応器中で弗素化し、次いでメタノールで処理して、下記構造式を有
する液体(分子量ニア98)568グラム(収率:92%)CH30CCF2C
F20(CF2CF20)4CF2CF2COCH3実施例23
前実施例と同様にして、194グラムのテトラエチレン外リコール(1,0モル
)を4.0グラムの50%水酸化ナトリウムの存在下に140グラムのメタアク
リロニトリル(2,1モル)と反応させた。得られたジニトリルをエタノールと
濃硫酸とで処理してジエチルエステルを得た。
ジエステル(300グラム)を前実施例に記載したのと同様な方法で弗素化し、
下記構造式の生成物、630グラムを得た(収率:91%)。
II II
CF、CF。
実施例24
1、]、、2. 2−テトラメチレンオキシドを、200グラムのテトラメチル
エチレンを450グラムの40%過酢酸と、400グラムの無水炭酸ナトリウム
を含む300m1の塩化メチレン中で反応させて得た。
得られたエポキシドを三弗化ホー素エーテラートを使用して、−78℃で重合さ
せ、微粉末に磨砕できる固くて不溶性の重合体を得た。得られた重合体(300
グラム)を1,200グラムの弗化ナトリウム粉末と混合し、10℃で24時間
反応させて弗素化を行い、約160グラムの弾性体(収率:17%)と642グ
ラムの粘凋液体(収率:68%)を得た。
実施例25
実施例22で述べた方法を用いて、ジプロピレングリコールメチルエーテルをア
セトニトリルで処理し、得られた物質を硫酸の存在下にエタノールで処理して、
下記構造式を有する物質を得た。
CHsOCHzCHOCHzCHOCH2CLC(0)OC2■s同物質213
グラムを、5.3リツトルの1. 1. 2−1−リクロロトリフルオロエタン
と1,050グラムの弗化ナトリウム粉末を中に含み、−10℃に維持した反応
器中で弗素化し、パーフルオロ化エステルを得、これをメタノールで処理して、
下記構造式に相当する官能性液体を得た。
CF。
CF go(CF 2CFO) !−CF 2CF 2c(0)OCHs沸点ニ
ア5℃/15mmHg
シクロヘキセンオキシド(250グラム)を、1リツトルのn−ヘキサン中−0
℃で、触媒量のトリエチルアルミニウムを用いて重合した。
反応は約1時間で完了した。得られた重合体はまず濃塩酸で洗い、ついで水洗、
そしてメタノールで数回洗浄した。
同重合体(205グラム)を上記実施例で示した弗素化法で弗素化し、413グ
ラムのパーフルオロ化液体(収率ニア1%)を得た。
1.4−エポキシシクロヘキサンを、200グラムの71イドロキノンを200
グラムの活性化アルミナとの混合物を加熱して製造した。同混合物は6時間かけ
て、ゆっくりと約120℃に加熱した。生成物、1゜4−エポキシシクロヘキサ
ンの沸点は120℃、そして収率40%で回収された。
平均分子量が2. 000a、 m、u、の重合体を、1.4−エポキシシクロ
ヘキサンを、触媒量のトリフルオロメタンスルホン酸無水物で重合させて得た。
同重合体の弗素化を行い、収率75%で下記構造のパーフルオロポリエーテルを
得た。
200グラムのポリオキセタンを希釈して、体積を500m1にし、5リツトル
の1. 1. 2−トリクロロトリフルオロエタンと1. 000グラムの弗化
ナトリウム粉末を含み、そして20℃に維持した弗素化反応器中に、ポンプでゆ
っくりと導入した。オキセタンの開環重合を経由するか、又は1,3−プロパン
ジオールの脱水により、同重合体が製造された。弗素化生成物335グラムを、
最初に濾過によって弗化ナトリウムを除去、次いで蒸留して弗素化溶媒を除いて
回収した。
沸点:200ないし300℃10.O5mmHg溜分の19FNMR:(CFC
I、基準δppm) −83,3(s、a)、−129,−2(6゜b)
[−CF2CF2CF20−]n
本技術分野における熟達者は、ここに記載した本発明の実施態様は限られたもの
であり、これらに相当するものが他にも数多く有ることが、容易に認識でき、ま
た特別の実験等せずに確かめられよう。そのような相当物は先に示した特許請求
の範囲の中に包含されるであろう。
補正音の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)平成3年3月28日