JPH10130314A - ポリフルオロアルキル基含有ポリマーの製造法 - Google Patents

ポリフルオロアルキル基含有ポリマーの製造法

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JPH10130314A
JPH10130314A JP28445296A JP28445296A JPH10130314A JP H10130314 A JPH10130314 A JP H10130314A JP 28445296 A JP28445296 A JP 28445296A JP 28445296 A JP28445296 A JP 28445296A JP H10130314 A JPH10130314 A JP H10130314A
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living radical
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JP28445296A
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English (en)
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Yuriko Kaida
由里子 海田
Hirotsugu Yamamoto
博嗣 山本
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/22Esters containing halogen
    • C08F20/24Esters containing halogen containing perhaloalkyl radicals

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Abstract

(57)【要約】 【課題】通常のポリフルオロアルキル基含有ポリマーの
重合法に比較して分子量分布の狭いポリマーを容易に製
造する方法を提供する。 【解決手段】ポリフルオロアルキル基含有モノマーをリ
ビングラジカル重合法で重合するポリフルオロアルキル
基含有ポリマーの製造法。リビングラジカル重合法とし
ては、ハロゲン原子移動型リビングラジカル重合法およ
び安定なニトロキシフリーラジカルをラジカルキャッピ
ング剤として用いるリビングラジカル重合法が好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は分子量分布が狭く構
造の制御されたポリフルオロアルキル基含有重合体を簡
便に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】パーフルオロアルキル基などのポリフル
オロアルキル基を有する重合体は、含有するフッ素原子
に由来する撥水撥油性、偏析性等ユニークな性質を発現
するため、繊維類等の撥水撥油剤、固体、液体の表面改
質剤、塗料等のコーティング剤をはじめとして広く実用
に供されている。しかし、一般にこれらはポリフルオロ
アルキル基含有モノマーのラジカル重合により製造され
ているため、成長ラジカル同士の再結合反応や不均化反
応などが起こり分子量や分子量分布の制御は困難であっ
た。分子量分布が狭く構造が制御されたポリフルオロア
ルキル基を有する重合体は、その溶融特性、熱的特性等
の面で従来とは異なる優れた性質を示すものと考えられ
る。分子量や分子量分布が制御された重合体を得るため
の手法としてはリビングイオン重合が一般的である。
【0003】しかし、リビングイオン重合は低温での重
合が必須であること、系中の不純物の影響を受けやすい
ことなどから一般的には工業化が困難な方法である。特
に、パーフルオロアルキル基を有するモノマーのリビン
グイオン重合は、中浜等によるパーフルオロアルキルア
クリレートのアニオンリビング重合(Polym. Prepr. Jp
n., 43, 182 (1994))の報告があるが、工業的実施がほ
とんど行われていないのが現状である。
【0004】最近、ラジカル重合における生成ポリマー
の構造制御の手法の1つとして「リビングラジカル重
合」の研究が注目を集めている。その1つは成長ポリマ
ー末端の C-X(X:ハロゲン原子) 結合の可逆的解離を利
用したもので、例えばC-C 結合生成の手法として有機合
成化学においては周知の「原子移動ラジカル付加反応」
を重合に利用することにより重合系を「リビング」に制
御する「原子移動ラジカル重合」(J.Wang and K.Matyja
szewski, J.Am. Chem. Soc.,117, 5614 (1995) )や、同
じく有機合成化学においては周知の「Karash付加反応」
を重合に利用し重合系を「リビング」に制御する手法
(M.Sawamoto, et al., Macromolecules, 28,1721(1995)
) 等が報告されている。しかし、これら方法は現在の
ところ、スチレン、メチルメタクリレート、メチルアク
リレート、ブチルアクリレート等の重合は成功している
がポリフルオロアルキル基含有モノマーの重合例は報告
されていない。
【0005】「リビングラジカル重合」のもう1つの例
としては、成長ポリマー末端のラジカルをニトロキシラ
ジカルによりキャッピングして安定化する方法(M.K.Geo
rges, et al., Macromolecules, 26, 3987 (1993))が知
られている。しかし、この方法についてもスチレン等の
重合についての報告はあるが、ポリフルオロアルキル基
含有モノマーの重合例は報告されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は分子量分布が
狭く構造の制御されたポリフルオロ基含有重合体を簡便
に製造する方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は分子量分布の狭
い構造の制御されたポリフルオロアルキル基含有重合体
を簡便に合成する手法として、上記の「リビングラジカ
ル」重合を用いることに関する下記発明である。
【0008】付加重合性モノマーをリビングラジカル重
合法で重合する方法であって、付加重合性モノマーの少
なくとも一部としてポリフルオロアルキル基含有モノマ
ーを用いることを特徴とするポリフルオロアルキル基含
有ポリマーの製造法。
【0009】
【発明の実施の形態】ポリフルオロアルキル基含有モノ
マーとしては、ポリフルオロアルキル基含有アクリル酸
エステル、ポリフルオロアルキル基含有メタクリル酸エ
ステル、および、ポリフルオロアルキル基含有オレフィ
ンが好ましい。なお、以下においてポリフルオロアルキ
ル基を「Rf 基」、アクリル酸エステルおよびメタクリ
ル酸エステルをまとめて「(メタ)アクリル酸エステ
ル」、アクリル酸ポリフルオロアルキルエステルおよび
メタクリル酸ポリフルオロアルキルエステルをまとめて
「(メタ)アクリル酸ポリフルオロアルキルエステル」
と記す。他の化合物についても同様に記載する。
【0010】Rf 基を含有する(メタ)アクリル酸エス
テルにおけるRf 基は、アルキル基の水素原子の2個以
上がフッ素原子に置換された基をいう。Rf 基の炭素数
は2〜20が好ましく、特に4〜14が好ましい。ま
た、Rf 基は、直鎖または分岐の基が好ましい。分岐の
基である場合には、分岐部分がRf 基の末端に存在し、
かつ、炭素数1〜3程度の短鎖であるのが好ましい。R
f 基は、フッ素原子以外の他のハロゲン原子を含んでい
てもよい。他のハロゲン原子としては、塩素原子が好ま
しい。また、Rf 基中の炭素−炭素結合の間には、エー
テル性の酸素原子が挿入されていてもよい。
【0011】Rf 基中のフッ素原子の数は、Rf 基と同
一炭素数の対応するアルキル基中に含まれる水素原子の
数に対する割合で表現した場合に、60%以上が好まし
く、特に80%以上が好ましい。さらにRf 基は、アル
キル基の水素原子の全てがフッ素原子に置換された基、
またはそのような基を末端部分に有する基が好ましい。
なお、以下において、アルキル基の水素原子の全てがフ
ッ素原子に置換されたRf 基を、「パーフルオロアルキ
ル基」と記す。
【0012】パーフルオロアルキル基の炭素数は、2〜
20が好ましく、特に4〜14が好ましい。Rf 基は、
以下の具体例および実施例中に記載される基が好まし
い。
【0013】Rf 基を含有する(メタ)アクリル酸エス
テルは、上記のRf 基が(メタ)アクリル酸エステルの
アルコール残基に存在する化合物であり、下記一般式
(1)で表される化合物が好ましい。ただし、一般式
(1)においてRは、水素原子またはメチル基を示す。
1 は2価の有機基を示し、以下の具体例中に示される
基が好ましい。Rf は、Rf 基を示し、Q1 と結合する
炭素原子には、フッ素原子が結合しているのが好まし
い。
【0014】 Rf −Q1 −OCOCR=CH2 ・・・(1) Rf 基を含有する(メタ)アクリル酸エステルの具体例
を以下に挙げるが、これらに限定されない。ただし、R
は、水素原子またはメチル基を示す。
【0015】CF3(CF2)4CH2OCOCR=CH2 、CF3(CF2)6CH2CH
2OCOCR=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF(C
F2)5CH2CH2OCOCR=CH2 、CF3(CF2)7SO2N(C3H7)CH2CH2OCO
CR=CH2、CF3(CF2)7(CH2)4OCOCR=CH2、CF3(CF2)7SO2N(CH
3)CH2CH2OCOCR=CH2 、CF3(CF2)7SO2N(C2H5)CH2CH2OCOCR
=CH2
【0016】CF3(CF2)7CONHCH2CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF
(CF2)6(CH2)3OCOCR=CH2 、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OCOC
H3)OCOCR=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2OCOCR=CH
2 、CF3(CF2)8CONHCH2OCOCR=CH2 、CF3(CF2)8CONHCH2CH
2OCOCR=CH2、CF3(CF2)7CH2CH(OH)CH2CH2OCOCR=CH2
【0017】Rf 基を含有するオレフィンとしては、下
記一般式(2)で表される化合物が好ましい。ただし、
一般式(2)においてR1 は、水素原子または1価の炭
化水素基を示す。Q2 は2価の有機基を示し、Rf はR
f 基を示し、Rf 基中のQ2と結合する炭素原子には、
フッ素原子が結合しているのが好ましい。好ましいR1
は水素原子、炭素数6以下のアルキル基およびフェニル
基である。
【0018】Rf −Q2 −CR1 =CH2 (2) Q2 としては、単結合、アルキレン基、エーテル性炭素
原子を末端あるいは炭素原子間に有するアルキレン基、
シクロアルキレン基、−O−、−Ar−、−R2 −Ar
−、−R3 −O−Ar−などがある(ただし、Arはフ
ェニレン基などのアリーレン基を表し、R2 、R3 はそ
れぞれアルキレン基を表す)。好ましいQ2 は、単結
合、炭素数6以下のアルキレン基、末端のいずれかにエ
ーテル性炭素原子を有する炭素数6以下のアルキレン
基、Arがフェニレン基である−Ar−、−R2 −Ar
−および−R3 −O−Ar−(ただし、R2 、R3 はそ
れぞれ炭素数6以下のアルキレン基)である。なお、上
記シクロアルキレン基、フェニル基、フェニレン基など
は環にアルキル基などの置換基を有していてもよい。
【0019】ポリフルオロアルキル基含有モノマーとし
ては上記のものに限られず、Rf 基と付加重合性不飽和
基を有する上記以外の種々の化合物であってもよい。例
えば、上記以外のRf 基含有不飽和カルボン酸エステル
(例えば、フマル酸エステルやマレイン酸エステル)、
f 基含有カルボン酸ビニルエステル、Rf 基含有アル
コールのα−フルオロ(メタ)アクリル酸エステルなど
がある。
【0020】ポリフルオロアルキル基含有モノマーはそ
の2種以上を共重合してもよく、他の付加重合性モノマ
ーと共重合してもよい。ポリフルオロアルキル基含有モ
ノマーと他の付加重合性モノマーとの共重合はランダム
共重合も可能ではあるが、本発明の特徴を充分に発揮さ
せることが可能なブロック共重合またはグラフト共重合
であることが好ましい。特に、本発明の方法では第1の
モノマーを重合した後引き続き第2のモノマーを容易に
重合させうることより、本発明はブロックコポリマーの
製造に適する。
【0021】他の付加重合性モノマーとしては、例え
ば、Rf 基を有しない(メタ)アクリル酸エステル、R
f 基を有しないオレフィン、Rf 基を有しないハロゲン
化オレフィンなどがある。具体的には、(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシ
アルキルエステル、エチレン、ブタジエン、イソプレ
ン、フッ化ビニル、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)ア
クリルアミド、ビニルアルキルエーテル、カルボン酸ビ
ニルエステルなどがある。
【0022】本発明におけるリビングラジカル重合法と
しては、ハロゲン原子移動型リビングラジカル重合法ま
たは安定なニトロキシフリーラジカルをラジカルキャッ
ピング剤として用いるリビングラジカル重合法であるこ
とが好ましい。ハロゲン原子移動型リビングラジカル重
合法は、下記のような有機ハロゲン化合物(A)、ハロ
ゲン化金属(B)、および配位子(C)を反応させて得
られる反応生成物(D)を重合開始剤とする重合法であ
る。
【0023】有機ハロゲン化合物(A)としては、1個
以上の炭素−ハロゲン結合(ハロゲンはフッ素以外)を
有する種々の有機化合物を使用できる。ここにおけるフ
ッ素以外のハロゲンとしては塩素または臭素が適当であ
る。2以上のハロゲン原子は同一の炭素原子に結合して
いてもよく、異なる炭素原子に結合していてもよい。好
ましくは2以上のハロゲン原子は異なる炭素原子に結合
する。有機ハロゲン化合物(A)1分子中の炭素原子に
結合したハロゲン原子の数は、特に限定されないが、6
以下が好ましく、さらには1または2が好ましい。
【0024】有機ハロゲン化合物(A)としては、脂肪
族炭化水素系ハロゲン化合物、脂環族炭化水素系ハロゲ
ン化合物、芳香族炭化水素系ハロゲン化合物、複素環系
ハロゲン化合物などの有機ハロゲン化合物、およびフッ
素原子、酸素原子、窒素原子などを有する置換基や結合
を含む有機ハロゲン化合物誘導体である。
【0025】有機ハロゲン化合物(A)としては、例え
ば、アルキルハライド、アラルキルハライド、酸ハロゲ
ン化物などがある。具体例としては、例えば、塩化メチ
ル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、臭化メ
チル、1−フェニルエチルクロライド、ベンジルクロラ
イド、1−フェニルエチルブロマイド、ベンジルブロマ
イド、酢酸クロライド、安息香酸クロライド、アルキル
基部分の炭素数が1〜20のパーフルオロアルキルブロ
マイドなどがある。
【0026】ハロゲン化金属(B)の金属種は周期表第
4族〜第12族から選ばれる遷移金属であり、特に周期
表第8族〜第11族から選ばれる遷移金属が好ましい。
なかでも原子番号22番のTiから30番のZnまでの
金属が適当であり、そのうちでもFe、Co、Ni、C
uが好ましい。最も好ましい金属はCuである。特に好
ましいハロゲン化金属(B)はハロゲン化第一銅、すな
わち塩化第一銅、臭化第一銅、およびヨウ化第一銅であ
る。
【0027】ハロゲン化金属(B)に配位可能な配位子
(C)としては、ハロゲン化金属(B)に配位可能であ
れば、制限は特にない。具体的にはピリジン、2,2’
−ビピリジル、4,4’−ビピリジル、1,10−フェ
ナントロリン、エチレンジアミン、4−ビニルピリジ
ン、ジメチルグリオキシム、テルピリジン、ポルフィリ
ン等の含窒素化合物、またはトリフェニルホスフィン等
の含リン化合物が挙げられる。特に2,2’−ビピリジ
ルと1,10−フェナントロリンが好ましく、さらに
2,2’−ビピリジルが好ましい。
【0028】本発明において有機ハロゲン化合物
(A)、ハロゲン化金属(B)および配位子(C)を反
応させて得られる反応生成物が重合開始剤として使用さ
れる。これら3者の反応温度は80〜150℃が好まし
い。
【0029】有機ハロゲン化合物(A)に対するハロゲ
ン化金属(B)の反応割合は、有機ハロゲン化合物
(A)中のハロゲン原子の数をm個とすると、有機ハロ
ゲン化合物(A)1モルに対しハロゲン化金属(B)約
mモルであることが好ましい。配位子(C)の反応割合
はハロゲン化金属(B)中の金属原子1個に対し配位し
うる分子数の割合であることが好ましい。例えば、ハロ
ゲン化金属(B)がハロゲン化第一銅の場合、銅原子1
個に対し2,2’−ビピリジルは3分子配位することよ
り、ハロゲン化第一銅1モルに対し2,2’−ビピリジ
ル3モルを反応させる。
【0030】安定なニトロキシフリーラジカル(=N−
* )をラジカルキャッピング剤として用いるリビング
ラジカル重合法におけるラジカルキャッピング剤として
は、2,2,6,6−置換−1−ピペリジニルオキシラ
ジカルや2,2,5,5−置換−1−ピロリジニルオキ
シラジカルなど、環状ヒドロキシアミンからのニトロキ
シフリーラジカルが好ましい。置換基としてはメチル基
やエチル基などの炭素数4以下のアルキル基が適当であ
る。具体的なニトロキシフリーラジカルとしては、例え
ば、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニル
オキシラジカル(TEMPO)、2,2,6,6−テト
ラエチル−1−ピペリジニルオキシラジカル、2,2,
6,6−テトラメチル−4−オキソ−1−ピペリジニル
オキシラジカル、2,2,5,5−テトラメチル−1−
ピロリジニルオキシラジカル、1,1,3,3−テトラ
メチル−2−イソインドリニルオキシラジカル、N,N
−ジ−t−ブチルアミンオキシラジカルなどがある。
【0031】上記ラジカルキャッピング剤はラジカル発
生剤と併用される。ラジカルキャッピング剤とラジカル
発生剤との反応生成物が重合開始剤となって付加重合性
モノマーの重合が進行すると考えられる。両者の併用割
合は特に限定されるものではないが、ラジカルキャッピ
ング剤1モルに対しラジカル発生剤0.1〜10モルが
適当である。
【0032】ラジカル発生剤としては種々の化合物を使
用することができるが、重合温度条件下でラジカルを発
生しうるパーオキシドが好ましい。このパーオキシドと
しては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイル
パーオキシドなどのジアシルパーオキシド類、ジクミル
パーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシドなどのジア
ルキルパーオキシド類、ジイソプロピルパーオキシジカ
ーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パ
ーオキシジカーボネートなどのパーオキシカーボネート
類、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパ
ーオキシベンゾトエートなどのアルキルパーエステル類
などがある。特に、ベンゾイルパーオキシドが好まし
い。さらに、パーオキシドの代わりにアゾビスイソブチ
ロニトリルのようなラジカル発生性アゾ化合物などのラ
ジカル発生剤を使用しうる。
【0033】本発明におけるリビングラジカル重合法と
しては、上記2つのリビングラジカル重合法に限られる
ものではなく、他のリビングラジカル重合法であっても
よい。例えば、ニトロキシフリーラジカル以外の安定な
フリーラジカルを用いて上記ニトロキシフリーラジカル
と同様にリビングラジカル重合法を行うことができる。
このような安定なフリーラジカルとしては、例えば、ガ
ルビノキシル(galvinoxyl)フリーラジカルがある。
【0034】モノマーの重合は無溶媒で行ってもよく、
溶媒中で行ってもよい。溶媒としてはベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの炭化水素系溶媒や1,3−ビス(ト
リフルオロメチル)ベンゼンなどのフッ素化炭化水素系
溶媒が好ましい。また、重合はモノマーが重合しうる温
度で行えばよいが、反応速度、モノマーの重合性および
溶媒の沸点等より80〜130℃が好ましい。
【0035】
【実施例】以下本発明を実施例(例1〜10)および比
較例(例11、例12)を用いて説明するが、本発明は
これらに限定されない。
【0036】各例においてモノマーはそれぞれ単蒸留し
たものを用いた。また、溶媒はそれぞれ、塩化カルシウ
ムで一晩乾燥した後、単蒸留したものを用いた。有機ハ
ロゲン化合物(A)、ハロゲン化金属(B)、配位子
(C)、およびそれらの反応生成物(D)である重合開
始剤、並びにニトロキシフリーラジカル、ベンゾイルパ
ーオキシド、アゾビスイソブチロニトリルはそれぞれ未
精製のものをそのまま用いた。
【0037】得られた重合体はメタノール中に沈殿さ
せ、ハロゲン化金属(B)、配位子(C)、未反応の重
合開始剤、未反応のニトロキシフリーラジカル、未反応
のラジカル重合開始剤および未反応のモノマーを除いた
後、濾過し、60℃で24時間乾燥させた。
【0038】数平均分子量(Mn )、分子量分布(Mw
/Mn )の測定は、TSKゲルカラム(東ソー社販売)
を用い、UV(東ソー社販売「UV8010」)および
RIを装備したGPC(東ソー社販売「HLC802
0」)により求めた。クロマトグラフの条件として溶離
液にTHF(テトラヒドロフラン)またはヘキサフルオ
ロ−m−キシレンを用い、流速1.0ml/分、温度4
0℃で測定した。1H−NMRは、重溶媒にCDCl3
を用い、場合によりCCl3 CF3 を添加し、装置とし
て「JEOL−EX90」または「JEOL−EX40
0」を用いて室温で測定した。
【0039】(例1)1−フェニルエチルクロライド
(以下、1−PEClという)0.23g(1.6mm
ol)、塩化第一銅(以下、CuClという)0.16
g(1.6mmol)、2,2’−ビピリジル(以下、
DPyという)0.75g(4.8mmol)、および
トルエン10mlを冷却管を装備した100mlの2口
フラスコに仕込み、脱気後、115℃に加熱し約1分間
撹拌した。
【0040】系中を窒素置換した後、パーフルオロオク
チルエチルアクリレート( CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH
2 :以下F8Aという)16.5g(32.9mmo
l)を加え再び115℃に加熱し8時間撹拌を続けた
後、フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタノー
ル中に沈殿させポリ(F8A)を得た。得られた重合体
の数平均分子量(Mnobs)は9400、分子量分布
(Mw /Mn )は1.45、および収率は97%であっ
た。1−PEClとF8Aの仕込みモル比から下記式
(3)に従い計算した数平均分子量(Mncal)は1
0700となり実測値とほぼ一致した。また、図1に 1
H−NMRデータを図2にGPCのクロマトグラム示
す。
【0041】 Mncal=[ モノマー仕込みモル数] ×[モノマー分子量]/[1-PECl仕込モル数] ・・・(3)
【0042】(例2)1−PECl 0.23g(1.
6mmol)、CuCl 0.16g(1.6mmo
l)、DPy 0.75g(4.8mmol)、および
トルエン10mlを冷却管を装備した100mlの2口
フラスコに仕込み、脱気後、115℃に加熱し約1分間
撹拌した。系中を窒素置換した後、1H,1H,11H
−エイコサフルオロウンデシルアクリレート6.2g
(10.6mmol)を加え再び115℃に加熱し8時
間撹拌を続けた後、フラスコを冷却し重合を停止し、内
容物をメタノール中に沈殿させポリマーを得た。得られ
た重合体の数平均分子量(Mnobs)は3500、分
子量分布(Mw /Mn )は1.32、および収率は97
%であった。式(3)に従い計算した数平均分子量(M
ncal)は3900となり実測値とほぼ一致した。
【0043】(例3)1−PECl 0.23g(1.
6mmol)、CuCl 0.16g(1.6mmo
l)、DPy 0.75g(4.8mmol)、および
トルエン10mlを冷却管を装備した100mlの2口
フラスコに仕込み、脱気後、115℃に加熱し約1分間
撹拌した。系中を窒素置換した後、1,1,1,3,
3,3−ヘキサフルオロ−2−(2−ヒドロキシ−3−
(メタクリロキシ)プロポキシ)−2−フェニルプロパ
ン8.1g(21.5mmol)を加え再び115℃に
加熱し8時間撹拌を続けた後、フラスコを冷却し重合を
停止し、内容物をメタノール中に沈殿させポリマーを得
た。得られた重合体の数平均分子量(Mnobs)は5
400、分子量分布(Mw /Mn )は1.42、および
収率は95%であった。式(3)に従い計算した数平均
分子量(Mncal)は5200となり実測値とほぼ一
致した。
【0044】(例4)1−PECl 0.23g(1.
6mmol)、CuCl 0.16g(1.6mmo
l)、DPy 0.75g(4.8mmol)、および
トルエン10mlを冷却管を装備した100mlの2口
フラスコに仕込み、脱気後、115℃に加熱し約1分間
撹拌した。系中を窒素置換した後、4−パーフルオロへ
キシルエチルオキシスチレン10.3g(22.1mm
ol)を加え再び115℃に加熱し8時間撹拌を続けた
後、フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタノー
ル中に沈殿させポリマーを得た。得られた重合体の数平
均分子量(Mnobs)は6200、分子量分布(Mw
/Mn )は1.25、および収率は97%であった。式
(3)に従い計算した数平均分子量(Mncal)は6
400となり実測値とほぼ一致した。
【0045】(例5)1−PECl 0.23g(1.
6mmol)、CuCl 0.16g(1.6mmo
l)、DPy 0.75g(4.8mmol)、および
トルエン10mlを冷却管を装備した100mlの2口
フラスコに仕込み、脱気後、115℃に加熱し約1分間
撹拌した。系中を窒素置換した後、下記式(4)で表さ
れるモノマーを10g(14.0mmol)を加え再び
115℃に加熱し8時間撹拌を続けた後、フラスコを冷
却し重合を停止し、内容物をメタノール中に沈殿させポ
リマーを得た。得られた重合体の数平均分子量(Mno
bs)は6400、分子量分布(Mw /Mn )は1.5
5、および収率は92%であった。式(3)に従い計算
した数平均分子量(Mncal)は6300となり実測
値とほぼ一致した。 F(CF(CF3)CF2O)3 CF(CF3)CH2OCOCH=CH ・・・(4)
【0046】(例6)2,2,6,6−テトラメチル−
1−ピペリジニルオキシラジカル(以下TEMPOとい
う)0.28g(1.8mmol)、ベンゾイルパーオ
キシド(以下BPOという)0.36g(1.5mmo
l)、F8A 16.2g(31.8mmol)および
トルエン100mlを冷却管を装備した500mlの3
口フラスコに仕込み、脱気後、95℃に加熱し約3.5
時間撹拌した。その後、温度125℃で5.5時間加熱
した後、フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタ
ノール中に沈殿させポリ(F8A)を得た。得られた重
合体の数平均分子量(Mnobs)は9000、分子量
分布(Mw /Mn )は1.25、および収率は92%で
あった。TEMPOとF8Aの仕込みモル比から式
(5)に従い計算した数平均分子量(Mncal)は9
200となり実測値とほぼ一致した。
【0047】 Mncal=[モノマー仕込みモル数]×[モノマー分子量]/[TEMPO 仕込モル数] ・・・(5)
【0048】(例7)TEMPO 0.28g(1.8
mmol)、BPO 0.36g(1.5mmol)、
1H,1H,11H−エイコサフルオロウンデシルアク
リレート6.2g(10.6mmol)およびトルエン
100mlを冷却管を装備した500mlの3口フラス
コに仕込み、脱気後、95℃に加熱し約3.5時間撹拌
した。その後、温度125℃で5.5時間加熱した後、
フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタノール中
に沈殿させポリマーを得た。得られた重合体の数平均分
子量(Mnobs)は3500、分子量分布(Mw /M
n )は1.32、および収率は97%であった。式
(5)に従い計算した数平均分子量(Mncal)は3
500となり実測値と一致した。
【0049】(例8)TEMPO 0.28g(1.8
mmol)、BPO 0.36g(1.5mmol)、
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−(2−
ヒドロキシ−3−(メタクリロキシ)プロポキシ)−2
−フェニルプロパン8.1g(21.5mmol)およ
びトルエン100mlを冷却管を装備した500mlの
3口フラスコに仕込み、脱気後、95℃に加熱し約3.
5時間撹拌した。その後、温度125℃で5.5時間加
熱した後、フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメ
タノール中に沈殿させポリマーを得た。得られた重合体
の数平均分子量(Mnobs)は4400、分子量分布
(Mw /Mn )は1.42、および収率は95%であっ
た。式(5)に従い計算した数平均分子量(Mnca
l)は4500となり実測値とほぼ一致した。
【0050】(例9)TEMPO 0.28g(1.8
mmol)、BPO 0.36g(1.5mmol)、
4−パーフルオロへキシルエチルオキシスチレン10.
3g(22.1mmol)およびトルエン100mlを
冷却管を装備した500mlの3口フラスコに仕込み、
脱気後、95℃に加熱し約3.5時間撹拌した。その
後、温度125℃で5.5時間加熱した後、フラスコを
冷却し重合を停止し、内容物をメタノール中に沈殿させ
ポリマーを得た。得られた重合体の数平均分子量(Mn
obs)は6000、分子量分布(Mw /Mn )は1.
25、および収率は97%であった。式(5)に従い計
算した数平均分子量(Mncal)は6200となり実
測値とほぼ一致した。
【0051】(例10)TEMPO 0.28g(1.
8mmol)、BPO 0.36g(1.5mmo
l)、実施例5において用いたのと同じ式(4)で表さ
れるモノマー10g(14.0mmol)およびトルエ
ン100mlを冷却管を装備した500mlの3口フラ
スコに仕込み、脱気後、95℃に加熱し約3.5時間撹
拌した。その後、温度125℃で5.5時間加熱した
後、フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタノー
ル中に沈殿させポリマーを得た。得られた重合体の数平
均分子量(Mnobs)は6400、分子量分布(Mw
/Mn )は1.55、および収率は92%であった。式
(5)に従い計算した数平均分子量(Mncal)は6
300となり実測値とほぼ一致した。
【0052】(例11)アゾビスイソブチロニトリル
0.26g(1.6mmol)、F8A 16.5g
(31.8mmol)、およびトルエン10mlを冷却
管を装備した100mlの2口フラスコに仕込み、脱気
後、系中を窒素置換し、115℃で、8時間撹拌を続け
た。フラスコを冷却し重合を停止し、内容物をメタノー
ル中に沈殿させ、収率72%でポリマーを得た。得られ
た重合体の数平均分子量(Mn)は23000、分子量
分布(Mw /Mn )は2.01、および収率は87%で
あった。また、図3にGPCのクロマトグラム示す。
【0053】(例12)BPO 0.36g(1.5m
mol)、F8A 16.6g(31.8mmol)、
およびトルエン100mlを冷却管を装備した500m
lの3口フラスコに仕込み、脱気後、脱気後、95℃に
加熱し約3.5時間撹拌した。その後、温度125℃で
5.5時間加熱した後、フラスコを冷却し重合を停止
し、内容物をメタノール中に沈殿させポリマーを得た。
得られた重合体の数平均分子量(Mn)は27000、
分子量分布(Mw /Mn )は2.25、および収率は8
2%であった。また、図4にGPCのクロマトグラム示
す。
【0054】
【発明の効果】本発明の方法により、通常のポリフルオ
ロアルキル基含有ポリマーの重合法に比較して分子量分
布の狭いポリマーを容易に製造できる。しかも、従来の
ポリフルオロアルキル基含有ポリマーのリビング重合法
比較して重合条件に制約が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】例1で得られたポリマーの 1H−NMRデータ
【図2】例1で得られたポリマーのGPCのクロマトグ
ラム
【図3】例11で得られたポリマーのGPCのクロマト
グラム
【図4】例12で得られたポリマーのGPCのクロマト
グラム

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】付加重合性モノマーをリビングラジカル重
    合法で重合する方法であって、付加重合性モノマーの少
    なくとも一部としてポリフルオロアルキル基含有モノマ
    ーを用いることを特徴とするポリフルオロアルキル基含
    有ポリマーの製造法。
  2. 【請求項2】ポリフルオロアルキル基含有モノマーが、
    パーフルオロアルキル基含有アクリレート、パーフルオ
    ロアルキル基含有メタクリレート、またはパーフルオロ
    アルキル基含有オレフィンである、請求項1の製造法。
  3. 【請求項3】リビングラジカル重合法が、ハロゲン原子
    移動型のリビングラジカル重合法である、請求項1の製
    造法。
  4. 【請求項4】ハロゲン原子移動型のリビングラジカル重
    合法が、塩素および臭素から選ばれる少なくとも1種の
    ハロゲンを少なくとも1個有する有機ハロゲン化合物
    (A)、周期律表第4族〜第12族から選ばれる遷移金
    属と塩素および臭素から選ばれるハロゲンとを構成要素
    とするハロゲン化金属(B)、およびハロゲン化金属
    (B)に配位可能な配位子(C)を反応させて得られる
    反応生成物(D)を重合開始剤とする重合法である、請
    求項3の製造法。
  5. 【請求項5】有機ハロゲン化合物(A)が1−フェニル
    エチルクロライドである、請求項4の製造法。
  6. 【請求項6】ハロゲン化金属(B)が塩化第一銅であ
    る、請求項4の製造法。
  7. 【請求項7】配位子(B)が2,2’−ジピリジルであ
    る、請求項4の製造法。
  8. 【請求項8】リビングラジカル重合法が、安定なニトロ
    キシフリーラジカルをラジカルキャッピング剤として用
    いるリビングラジカル重合法である、請求項1の製造
    法。
  9. 【請求項9】安定なニトロキシフリーラジカルが、2,
    2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラ
    ジカルである、請求項8の製造法。
JP28445296A 1996-10-25 1996-10-25 ポリフルオロアルキル基含有ポリマーの製造法 Withdrawn JPH10130314A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002525398A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 チバ スペシャルティ ケミカルズ ホールディング インコーポレーテッド N→o末端基を含むポリマーの製造方法
US7388038B2 (en) 1998-10-08 2008-06-17 Kaneka Corporation Curable compositions
JP2010196044A (ja) * 2009-01-30 2010-09-09 Dic Corp 含フッ素ラジカル重合性共重合体、それを用いた活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及び含フッ素ラジカル重合性共重合体の製造方法
JP2016176035A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 三菱マテリアル電子化成株式会社 複合微粒子および複合微粒子の製造方法

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