JPH0578419A - 改質ポリスチレン系樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記一般式化１で表わされるフルオロアルキ
ル基を導入してなる改質ポリスチレン系樹脂。 【効果】 本発明の改質ポリスチレン系樹脂は、特定の
フルオロアルキル基が直接スチレン系樹脂の芳香族環に
化学結合により導入されているため、フルオロアルキル
基に起因する優れた効果、即ち撥水撥油性、表面の低付
着性、表面潤滑性等を長期間にわたり付与することがで
きる。従って、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
のプラスチックに配合して改質剤として、また有機、無
機材料の表面処理剤として、更には磁気テープ、フロッ
ピーディスク、ハードディスク等の磁気材料の表面固体
潤滑剤等として幅広く利用することができ、撥水撥油
性、防汚性、潤滑性等を付与する用途に有用である。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撥水性、撥油性、潤滑
性等に優れる改質ポリスチレン系樹脂に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物中にフルオロアルキル基が導
入された化合物は、生理活性作用、撥水撥油作用等の有
用な性質を示すものとして注目されている。特にフルオ
ロアルキル基が導入されたフルオロアルキル基含有スチ
レン系樹脂は、美粧性、撥水撥油性、離型性、絶縁性、
防汚性等を備える樹脂として注目されている。

【０００３】しかしながら、従来報告されているフルオ
ロアルキル基含有樹脂は、エステル結合を介してフルオ
ロアルキル基が導入されているので、一般に耐久性に劣
るという問題があり、フルオロアルキル基をベンゼン環
に直接導入したスチレン系樹脂は知られていないのが現
状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、撥水
撥油性、離型性、絶縁性、防汚性等に優れ、またこれら
の性能を長期間持続することのできる改質スチレン系樹
脂を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化２で表わされるフルオロアルキル基（以下フルオ
ロアルキル基１と称す）を導入してなる改質ポリスチレ
ン系樹脂が提供される。

【０００６】

【化２】

【０００７】以下本発明を更に詳細に説明する。

【０００８】本発明の改質ポリスチレン系樹脂は、特定
のフルオロアルキル基を、スチレン若しくはスチレン誘
導体を含むポリスチレン系樹脂に導入してなる樹脂であ
る。

【０００９】前記ポリスチレン系樹脂としては、例えば
スチレン、α−メチルスチレン等を、公知の重合方法に
より重合して得られる樹脂、若しくは（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸
エステル、アクリロニトリル等の他のモノマ−と共重合
して得られる樹脂等、具体的には例えば下記一般式化３
で表わされる樹脂等を好ましく挙げることができ、また
市販品を用いることもできる。更に前記ポリスチレン系
樹脂の平均分子量は、５００〜５０００００の範囲であ
るのが好ましい。前記平均分子量が前記範囲外の場合に
は、製造が困難であるので好ましくない。

【００１０】

【化３】

【００１１】本発明において前記ポリスチレン系樹脂に
導入される前記特定のフルオロアルキル基は、前記一般
式化２で表わされるフルオロアルキル基１である。前記
一般式化２で表わされるフルオロアルキル基を具体的に
列挙すると下記化学式化４、化５、化６、化７、化８、
化９、化１０、化１１、化１２である。

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】

【化７】

【００１６】

【化８】

【００１７】

【化９】

【００１８】

【化１０】

【００１９】

【化１１】

【００２０】

【化１２】

【００２１】本発明の改質ポリスチレン系樹脂におい
て、前記フルオロアルキル基１はポリスチレン系樹脂の
芳香族環中の少なくとも１部に導入されておれば良い
が、その導入割合は、前記芳香族環全体に対して１〜１
００％、特に２〜５０％の範囲であるのが好ましい。

【００２２】前記ポリスチレン系樹脂にフルオロアルキ
ル基１を導入して本発明の改質ポリスチレン系樹脂を調
製するには、前記ポリスチレン系樹脂と下記一般式化１
３で表わされる過酸化ジフルオロアルカノイルとを、好
ましくは１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン等
の溶媒を用いて、−２０〜＋１００℃にて、３０分〜１
０時間反応させる等して容易に得ることができる。

【００２３】

【化１３】

【００２４】前記一般式化１３で表わされる過酸化ジフ
ルオロアルカノイル中のＲFは、前記フルオロアルキル
基１において具体的に列挙したＲFと同様である。また
前記一般式化１３で表わされる過酸化ジフルオロアルカ
ノイルとしては、具体的には例えば、過酸化ジフルオロ
−２−メチル−３−オキサ−ヘキサノイル、過酸化ジペ
ルフルオロ−２，５−ジメチル−３，６−ジオキサノナ
ノイル、過酸化ジペルフルオロ−２，５，８−トリメチ
ル−３，６，９−トリオキサドデカノイル等を好ましく
挙げることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の改質ポリスチレン系樹脂は、特
定のフルオロアルキル基が直接スチレン系樹脂の芳香族
環に化学結合により導入されているため、フルオロアル
キル基に起因する優れた効果、即ち撥水撥油性、表面の
低付着性、表面潤滑性等を長期間にわたり付与すること
ができる。従って、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、
ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂等のプラスチックに配合して改質剤として、また有
機、無機材料の表面処理剤として、更には磁気テープ、
フロッピーディスク、ハードディスク等の磁気材料の表
面固体潤滑剤等として幅広く利用することができ、撥水
撥油性、防汚性、潤滑性等を付与する用途に有用であ
る。

【００２６】

【実施例】以下参考例及び実施例により本発明を更に詳
細に説明するが、本発明は、これらに限定されるもので
はない。

【００２７】

【実施例１】過酸化ジフルオロ−２−メチル−３−オキ
サ−ヘキサノイル０．６６ｇ（１ｍｍｏｌ）を含む１，
１，２−トリフルオロトリクロロエタン溶液２０ｇ中
に、ポリスチレン（三菱モンサント（株）製、商品名
「ダイヤレックスＨＦ−５５」数平均分子量Ｍｎ＝１１
００００（Ｍｎ／Ｍｗ＝１．８３））０．４０ｇを加
え、窒素気流下にて、３０℃で５時間反応を行なった。
反応終了後、得られた重合物をクロロホルムに投入し、
水洗、５重量％水酸化ナトリウム水溶液洗浄を夫々２回
行なった後、硫酸マグネシウムを用いて乾燥を行なっ
た。乾燥後クロロホルムを除去し、クロロホルム−メタ
ノール系で再沈殿生成を行ない、下記化学式化１４で表
わされるフルオロアルキル化率１０％のペルフルオロ−
１−メチル−２−オキサペンチル基を含有する改質ポリ
スチレン系樹脂を収量０．４２ｇで得た。

【００２８】

【化１４】

【００２９】得られた改質ポリスチレン系樹脂０．１ｇ
をベンゾトリフルオライド１１ｇに溶解し、シャーレー
に注入して一晩放置し、常温にて２日間減圧乾燥を行な
った。乾燥終了後得られたフィルムの接触角を、接触角
測定装置（協和界面化学（株）製、商品名「ＣＡ−ＢＴ
Ａ」）を用いて、３０℃にて測定した。得られた接触角
より分散力成分（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結
合力成分（γch）及び臨界表面張力（γcc）を求めた。
結果を表１に示す。

【００３０】

【実施例２】過酸化ジフルオロ−２−メチル−３−オキ
サ−ヘキサノイルの仕込み量を０．１３ｇ（０．２ｍｍ
ｏｌ）とした以外は、実施例１と同様にして、フルオロ
アルキル化率２％のペルフルオロ−１−メチル−２−オ
キサペンチル基含有ポリスチレンを得、分散力成分（γ
cd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γch）及
び臨界表面張力（γcc）を求めた。結果を表１に示す。

【００３１】

【実施例３】過酸化ジフルオロ−２−メチル−３−オキ
サ−ヘキサノイルの仕込み量を０．２３ｇ（０．３５ｍ
ｍｏｌ）とした以外は、実施例１と同様にして、フルオ
ロアルキル化率３％のペルフルオロ−１−メチル−２−
オキサペンチル基含有ポリスチレンをで得、分散力成分
（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γc
h）及び臨界表面張力（γcc）を求めた。結果を表１に
示す。

【００３２】

【実施例４】過酸化ジフルオロ−２−メチル−３−オキ
サ−ヘキサノイルの仕込み量を０．３３ｇ（０．５ｍｍ
ｏｌ）とした以外は、実施例１と同様にして、フルオロ
アルキル化率５％のペルフルオロ−１−メチル−２−オ
キサペンチル基含有ポリスチレンを得、分散力成分（γ
cd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γch）及
び臨界表面張力（γcc）を求めた。結果を表１に示す。

【００３３】

【実施例５】過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−
オキサ−ヘキサノイルを過酸化ジペルフルオロ−２，５
−ジメチル−３，６−ジオキサノナノイル０．３５ｇ
（０．３５ｍｍｏｌ）とした以外は、実施例１と同様に
して、フルオロアルキル化率４％のペルフルオロ−１，
４−ジメチル−２，５−ジオキサオクチル基含有ポリス
チレンを得、分散力成分（γcd）、極性力成分（γc
p）、水素結合力成分（γch）及び臨界表面張力（γc
c）を求めた。結果を表１に示す。

【００３４】

【実施例６】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルの仕込み量を０．４９ｇ
（０．４９ｍｍｏｌ）とした以外は、実施例５と同様に
して、フルオロアルキル化率６％のペルフルオロ−１，
４−ジメチル−２，５−ジオキサオクチル基含有ポリス
チレンを得、分散力成分（γcd）、極性力成分（γc
p）、水素結合力成分（γch）及び臨界表面張力（γc
c）を求めた。結果を表１に示す。

【００３５】

【実施例７】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルの仕込み量を０．９７ｇ
（０．９８ｍｍｏｌ）とした以外は、実施例５と同様に
して、フルオロアルキル化率１３％のペルフルオロ−
１，４−ジメチル−２，５−ジオキサオクチル基含有ポ
リスチレンを得、分散力成分（γcd）、極性力成分（γ
cp）、水素結合力成分（γch）及び臨界表面張力（γc
c）を求めた。結果を表１に示す。

【００３６】

【実施例８】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルの仕込み量を２．９７ｇ
（３．０ｍｍｏｌ）とした以外は、実施例７と同様にし
て、フルオロアルキル化率４３％のペルフルオロ−１，
４−ジメチル−２，５−ジオキサオクチル基含有ポリス
チレンを得、分散力成分（γcd）、極性力成分（γc
p）、水素結合力成分（γch）及び臨界表面張力（γcc)
を求めた。結果を表１に示す。

【００３７】

【実施例９】過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−
オキサ−ヘキサノイルを過酸化ジペルフルオロ−２，
５，８−トリメチル−３，６，９−トリオキサドデカノ
イル０．６６ｇ（０．５ｍｍｏｌ）とした以外は、実施
例１と同様にして、フルオロアルキル化率５％のペルフ
ルオロ−１，４，７−トリメチル−２，５，８−トリオ
キサウンデシル基含有ポリスチレンを得、分散力成分
（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γc
h）及び臨界表面張力（γcc)を求めた。結果を表１に示
す。

【００３８】

【実施例１０】過酸化ジペルフルオロ−２，５，８−ト
リメチル−３，６，９−トリオキサドデカノイルの仕込
み量を１．３２ｇ（１．０ｍｍｏｌ）とした以外は、実
施例９と同様にして、フルオロアルキル化率８％のペル
フルオロ−１，４，７−トリメチル−２，５，８−トリ
オキサウンデシル基含有ポリスチレンを得、分散力成分
（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γc
h）及び臨界表面張力（γcc)を求めた。結果を表１に示
す。

【００３９】

【実施例１１】過酸化ジペルフルオロ−２，５，８−ト
リメチル−３，６，９−トリオキサドデカノイルの仕込
み量を１．７２ｇ（１．３ｍｍｏｌ）とした以外は、実
施例９と同様にして、フルオロアルキル化率１０％のペ
ルフルオロ−１，４，７−トリメチル−２，５，８−ト
リオキサウンデシル基含有ポリスチレンを得、分散力成
分（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分（γ
ch）及び臨界表面張力（γcc)を求めた。結果を表１に
示す。

【００４０】

【実施例１２】過酸化ジペルフルオロ−２，５，８−ト
リメチル−３，６，９−トリオキサドデカノイルの仕込
み量を２．６４ｇ（２．０ｍｍｏｌ）とした以外は、実
施例９と同様にして、フルオロアルキル化率１５％のペ
ルフルオロ−１，４，７−トリメチル−２，５，８−ト
リオキサウンデシル基含有ポリスチレンをで得、分散力
成分（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結合力成分
（γch）及び臨界表面張力（γcc)を求めた。結果を表
１に示す。

【００４１】

【比較例１】実施例１で用いたポリスチレンをそのまま
使用した以外は、実施例１と同様にして接触角を測定
し、分散力成分（γcd）、極性力成分（γcp）、水素結
合力成分（γch）及び臨界表面張力（γcc)を求めた。
結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１に示す結果から明らかなようにフルオ
ロアルキル基をポリスチレン系樹脂のベンゼン環に導入
することにより、フルオロアルキル基を有しないものに
比して著しく表面張力性が向上することが判った。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｎ 40:18 50:08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式化１で表わされるフルオロア
   ルキル基を導入してなる改質ポリスチレン系樹脂。 【化１】