JPH10147639A - 水酸基変性含フッ素ポリエーテル及びその製造方法 - Google Patents

水酸基変性含フッ素ポリエーテル及びその製造方法

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JPH10147639A
JPH10147639A JP31040696A JP31040696A JPH10147639A JP H10147639 A JPH10147639 A JP H10147639A JP 31040696 A JP31040696 A JP 31040696A JP 31040696 A JP31040696 A JP 31040696A JP H10147639 A JPH10147639 A JP H10147639A
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acid
alkyl
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JP31040696A
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English (en)
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Makoto Tsuji
誠 辻
Hiromi Nanbu
博美 南部
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分子量分布が狭く、開始末端に1級水酸基を
導入した新規水酸基変性含フッ素ポリエーテル及びその
製造法の提供。 【解決手段】 第3級アルコール又はベンジルアルコー
ルの金属アルコキシド存在下、又はこれらアルコールと
アルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ金属アルコキシ
ド共存下、トリフルオロプロピレンオキシドを、要すれ
ばエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドを共
重合した後、重合を停止し、開始末端を分解して1級水
酸基変性含フッ素ポリエーテル(V)を得る。 HO-(AO)n-R2 (V) (R2はH, C1-30の炭化水素基等、Aはエチレン基、プロピ
レン基又は-CH2CH(CF3)-を示し、分子中の全 A基の内少
なくとも5個は-CH2CH(CF3)-である。nは平均で5〜20
00の数を示す。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は含フッ素ポリエーテ
ル及びその製造方法に関するものであり、詳しくは化粧
品原料、繊維処理剤、塗料用添加剤、乳化剤、樹脂改質
剤、無機物処理剤等として有用な水酸基変性含フッ素ポ
リエーテル及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】含フッ
素化合物は一般にその表面自由エネルギーが非常に低い
ため、撥水性、撥油性、防汚性、非粘着性、低摩擦性を
有し、液状物はその低い表面張力により高い濡れ性、浸
透性といった特異な性質を示すことが知られている。中
でも、フッ素系ポリエーテルは、さまざまな物質の表面
改質等に用いられており、例えば、化粧品、磁気記録材
料や、精密機械用の潤滑剤、繊維処理剤等の用途が挙げ
られる。現在、そのようなフッ素系ポリエーテルとし
て、何種類かが開発されている(アウジモント社製;商
標フォンブリン、デュポン社製;商標クライトックス、
ダイキン(株)製;商標デムナム)。しかしながら、こ
れらはいずれも他の材料との相溶性に乏しいため、それ
らを配合物とすることが困難であり、また他の基材への
付着性が乏しい。
【0003】最近、この欠点を解決したフルオロアルキ
ル基を有するポリエーテルが開発されている(Journal o
f Polymer Science Part A-1 Vol.5, 2343(1967) 、特
開平6−25403号、特開平6−263868号、特
開平4−1230号等)。これらはアルカリ金属水酸化
物やアルコール−アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属
アルコキシド等の重合開始剤から重合を行うことによ
り、末端に水酸基を有する含フッ素ポリエーテルを得る
ものであった。しかし、得られたポリマーは分子量分布
が広く、収率が低い、重合速度が遅いことが問題点とし
て挙げられた。また、アルカリ金属水酸化物以外の重合
開始剤を用いた場合、末端の水酸基は2級となる。
【0004】従って、本発明の目的は、撥水性、撥油性
等の特異な性質を有し、且つ他の材料との相溶性や各種
溶剤への溶解性、無機物等の粉体の表面処理等に優れて
おり、更には親水性基材(例えば、毛髪、皮膚)への付
着性も良好である水酸基変性含フッ素ポリエーテルを、
分子量分布を狭くし、短時間且つ高収率で製造する方法
を提供することにある。また、含フッ素ポリエーテルの
開始末端に1級水酸基を導入した新規1級水酸基変性含
フッ素ポリエーテル及びその製造方法を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
に応えるために鋭意検討を行った結果、分子量分布の狭
い水酸基変性含フッ素ポリエーテルを短時間且つ高収率
で製造する方法、且つ含フッ素ポリエーテルの開始末端
に1級水酸基を導入した新規1級水酸基変性含フッ素ポ
リエーテル及びその製造方法を見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0006】即ち、本発明は、一般式(I) R1OH (I) 〔式中、 R1:式(II)又は(III) で表される基を示す。
【0007】
【化4】
【0008】(ここで、Ra,Rb,Rcは同一又は異なって総
炭素数1〜10のアルキル基、アルキル置換フェニル基、
フェニル基又はベンジル基を示し、Rdは水素原子、総炭
素数1〜10のアルキル基又はアルコキシ基を示す。)〕
で表されるアルコールの金属アルコキシド存在下、又は
一般式(I)で表されるアルコールとアルカリ金属水酸
化物あるいはアルカリ金属アルコキシド共存下、一般式
(IV)
【0009】
【化5】
【0010】で表されるトリフルオロプロピレンオキシ
ドを、また必要に応じてエチレンオキシド及び/又はプ
ロピレンオキシドをランダムあるいはブロック共重合し
た後、重合停止剤を用い重合を停止し、引き続き酸もし
くは還元剤により開始末端を分解することを特徴とする
一般式(V) HO-(AO)n-R2 (V) 〔式中、 R2:水素原子又は置換基を有しても良い炭素数1〜30の
炭化水素基、アルキルシリル基又はアシル基を示す。 A:エチレン基、プロピレン基又は式 (VI)
【0011】
【化6】
【0012】で表される基を示し、n個の Aは同一でも
異なっても良く、分子中の全 A基の内少なくとも5個は
式 (VI) で表される基である。 n:平均で5〜2000の数を示す。〕で表される1級水酸
基変性含フッ素ポリエーテルの製造方法を提供するもの
である。
【0013】また、本発明は、前記一般式(V)で表さ
れる1級水酸基変性含フッ素ポリエーテルを提供するも
のである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
【0015】本発明の製造方法は、以下に示す反応式
(A)に従い、まず一般式(I)で表されるアルコール
(以下アルコール(I)と略記する)の金属アルコキシ
ド(一般式(VII) で表される化合物)存在下、又はアル
コール(I)とアルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ
金属アルコキシド共存下、一般式 (IV) で表されるトリ
フルオロプロピレンオキシド(以下トリフルオロプロピ
レンオキシド (IV) と略記する)を、また必要に応じて
一般式(VIII)で表されるエチレンオキシド及び/又はプ
ロピレンオキシドをランダムあるいはブロック共重合し
た後、重合停止剤を用い重合を停止することにより、一
般式(IX)で表される含フッ素ポリエーテルを合成し、引
き続き酸や還元剤により開始末端を分解し水酸基を導入
することにより、一般式(V)で表される含フッ素ポリ
エーテル(以下含フッ素ポリエーテル(V)と略記す
る)を製造するものである。
【0016】
【化7】
【0017】〔反応式(A)中、 M:アルカリ金属又はアルカリ土類金属を示す。 R1, R2, A, n:前記の意味を示す。 R3:水素原子又はメチル基を示す。〕 上記の反応式(A)において使用される重合開始剤の金
属アルコキシド又は金属水酸化物のカウンターカチオン
(M) としてはナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシ
ウム等のアルカリ金属、カルシウム等のアルカリ土類金
属が挙げられる。
【0018】本発明方法において単量体として用いるト
リフルオロプロピレンオキシド (IV) はトリフルオロア
セトンを臭素化して得られたブロモトリフルオロアセト
ンを水素化リチウムアルミニウムで還元してブロモトリ
フルオロイソプロピルアルコールを得、これを苛性ソー
ダで処理する方法、あるいはトリフルオロプロピレンを
微生物を用いて酸化する方法(特公昭61−14798
号公報、特開昭61−202697号公報参照)等によ
り製造することが出来る。
【0019】アルコール(I)としては、t−ブタノー
ル、2−メチル−2−ブタノール、2−メチル−2−ペ
ンタノール、2−メチル−2−ヘキサノール、トリフェ
ニルメタノール、2−フェニル−2−プロパノール、2
−ベンジル−2−プロパノール、2−メチルフェニル−
2−プロパノール、2−フェニル−2−ブタノール等の
3級アルコール;ベンジルアルコール、メトキシベンジ
ルアルコール、エトキシベンジルアルコール等のベンジ
ルアルコールが挙げられる。
【0020】上記反応式(A)においてR2は重合停止剤
から誘導される基を示す。使用する重合停止剤の種類に
よって、得られる含フッ素ポリエーテルの末端基の構造
を選択することができる。即ち、水、アルコール、酸を
用いれば末端のR2は水素原子になり、ハロゲン化物であ
るハロゲン化アルキルやハロゲン化アルケニルを用いれ
ばR2はアルキル基やアルケニル基になる。R2としては水
素原子又は置換基(水酸基、アミノ基、ハロゲン原子
等)を有しても良い炭素数1〜30のアルキル基、アルケ
ニル基、フェニル基、ベンジル基等の炭化水素基、アル
キルシリル基、アシル基などが好ましく、特に水素原
子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のフッ素
置換アルキル基が好ましい。
【0021】本発明において用いられる重合停止剤とし
ては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸;酢酸、メ
タンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオ
ロ酢酸等の有機酸:水;アルコール;塩素、臭素、ヨウ
素等のハロゲンを有するハロゲン化物が好ましい。ハロ
ゲン化物としてはヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化
プロピル、ヨウ化ブチル、ヨウ化オクチル、ヨウ化ラウ
リル、ヨウ化ミリスチル、ヨウ化パルミチル、ヨウ化ス
テアリル、ヨウ化アリル、ヨウ化ベンジル、ヨウ化メチ
ルベンジル、ヨードベンゼン、ヨードメチルベンゼン、
ヨウ化シンナミル、2−ヨードエチルアルコール、3−
ヨードプロピルアルコール、2−ヨードエチルアミン、
3−ヨードプロピルアミン、臭化メチル、臭化エチル、
臭化プロピル、臭化ブチル、臭化オクチル、臭化ラウリ
ル、臭化ミリスチル、臭化パルミチル、臭化ステアリ
ル、臭化アリル、臭化クロチル、臭化ベンジル、臭化メ
チルベンジル、ブロモベンゼン、ブロモメチルベンゼ
ン、臭化シンナミル、1−臭化酢酸メチル、ブロモメチ
ルメチルエーテル、2−ブロモエチルアルコール、3−
ブロモプロピルアルコール、2−ブロモエチルアミン、
3−ブロモプロピルアミン、塩化メチル、塩化エチル、
塩化アリル、塩化ベンジル、塩化メチルベンジル、クロ
ロメチルスチレン、1−塩化酢酸メチル、クロロメチル
メチルエーテル、2−クロロエチルアルコール、3−ク
ロロプロピルアルコール、2−クロロエチルアミン、3
−クロロプロピルアミン等のハロゲン化アルキル、ハロ
ゲン化アルケニル、ハロゲン化フェニル、ハロゲン化ベ
ンジル等が挙げられる。また、アセチルブロミド、アセ
チルクロリド、1−臭化酢酸ブロミド、1−塩化酢酸、
(メタ)アクリル酸クロリド、無水酢酸、無水安息香酸
等のアシル化剤;ヨウ化パーフルオロエチル、ヨウ化パ
ーフルオロプロピル、ヨウ化パーフルオロブチル、ヨウ
化パーフルオロヘキシル、ヨウ化パーフルオロオクチ
ル、ヨウ化2−(パーフルオロブチル)エチル、ヨウ化
2−(パーフルオロヘキシル)エチル、ヨウ化2−(パ
ーフルオロオクチル)エチル、トリフルオロ酢酸ブロミ
ド、トリフルオロ酢酸クロリド、パーフルオロプロピオ
ン酸ブロミド、パーフルオロプロピオン酸クロリド、パ
ーフルオロブタン酸ブロミド、パーフルオロブタン酸ク
ロリド、パーフルオロヘキサン酸ブロミド、パーフルオ
ロヘキサン酸クロリド、パーフルオロオクタン酸ブロミ
ド、パーフルオロオクタン酸クロリド、パーフルオロ
(2,5,8 −トリメチル−3,6,9 −トリオキサドデカノイ
ル)フロリド、パーフルオロ(2,5,8,11−テトラメチル
−3,6,9,12−テトラオキサペンタデカノイル)フロリ
ド、3H−テトラフルオロプロピオニルクロリド、5H
−オクタフルオロバレリルクロリド、7H−ドデカフル
オロヘプタノイルクロリド、9H−ヘキサデカフルオロ
ノナノイルクロリド、3−クロロテトラフルオロプロピ
オニルクロリド、3,4 −ジクロロペンタフルオロブチリ
ルクロリド、2,2 −ビス(トリフルオロメチル)プロピ
オニルフロリド等のハロゲン化アルキル化剤、ハロゲン
化アシル化剤;トリメチルクロロシラン、トリエチルク
ロロシラン、3−クロロプロピルトリメチルシラン、3
−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロ
ピルトリエトキシシラン、クロロメチルジメチルクロロ
シラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ジメチルジク
ロロシラン、ジエチルジクロロシラン等のシリル化剤も
挙げられる。これらの重合停止剤としては塩酸等の無機
酸;酢酸等の有機酸;ハロゲン化アルキル;ハロゲン化
(ヨウ化、臭化、塩化)フッ素置換アルキルが特に好ま
しい。
【0022】トリフルオロプロピレンオキシド (IV) 、
また必要に応じて用いられるエチレンオキシド及び/又
はプロピレンオキシドの重合は一般に窒素、アルゴン等
の乾燥不活性ガス存在下、−20〜 200℃の温度範囲で行
われる。特に0〜 150℃が好ましい。反応温度の調節、
反応系の粘度の調節などの必要に応じて有機溶媒中で重
合を行っても良い。溶媒としてはトリフルオロプロピレ
ンオキシド (IV) 、また必要に応じて用いられるエチレ
ンオキシド及び/又はプロピレンオキシドを溶解するも
のであれば特に限定はなく、例えばジオキサン、テトラ
ヒドロフラン(THF)、1,2−ジメトキシエタン、
ジグライム、テトラグライム、ジブチルエーテル等のエ
ーテル系溶媒;クロロメタン、ジクロロエタン、クロロ
ホルム等のハロゲン系溶媒;トルエン、キシレン等の芳
香族系溶媒;ジメチルホルムアミド(DMF)、ピリジ
ン等の含窒素系溶媒やジメチルスルホキシド(DMS
O)等が使用できるが、特にエーテル系の溶媒が好まし
い。また、これらの溶媒を併用することも可能である。
また、無溶媒で重合を行っても良い。反応時間は仕込原
料の量、温度等の反応条件によりかなり異なるが、通常
1時間〜1週間程度で行われる。
【0023】重合終了後添加する重合停止剤の量は重合
開始剤に対して等モル以上存在させるのが良い。温度は
−20〜 200℃、特に0〜 150℃が好ましい。反応時間は
添加剤の種類や量、温度等の反応条件によりかなり異な
るが、通常5分〜1週間程度で行われる。
【0024】重合反応が完結した後、重合停止剤により
停止させ、水で洗浄し、溶媒を留去、減圧乾燥すること
により、含フッ素ポリエーテル(IX)が得られる。精製法
としては有機溶媒による抽出や再沈、イオン交換樹脂や
電気透析による脱塩法が挙げられる。また、必要に応じ
て、カラムクロマトグラフィーや蒸留等の精製を行って
も良い。
【0025】含フッ素ポリエーテル(IX)の開始末端を分
解させる酸としては、HCl、HBr、HI、硫酸、硝
酸、CrO3 、クロロスルホン酸等の無機酸;酢酸、メ
タンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ジメチル硫
酸、ジエチル硫酸、トリフルオロ酢酸、ヨウ化トリメチ
ルシリル等の有機酸;BBr3 、Et2O・BF3 等のル
イス酸が好ましく、勿論これら酸の混合物でもよい。還
元剤としては、H2-Pd-C、Raney Ni、Na、Li-液
体NH3 、Na-液体NH3 等が好ましい。
【0026】含フッ素ポリエーテル(IX)の開始末端の分
解は−80〜 150℃の範囲で行われる。酸を使用する場合
は、一旦、冷却した後に酸を添加し、その後昇温させる
のが良く、−20〜 100℃が好ましい。また、還元剤の場
合は−80〜60℃が好ましい。酸の添加量は開始末端に対
して等モル以上存在させるのが良い。還元剤の添加量は
開始末端に対して 0.001〜等モル倍が良い。
【0027】開始末端の分解反応に用いられる溶媒とし
ては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の
アルコール系溶媒又はこれらの含水アルコール;ジオキ
サン、THF、1,2−ジメトキシエタン、ジグライ
ム、テトラグライム、ジブチルエーテル等のエーテル系
溶媒;クロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等
のハロゲン系溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族系溶
媒等が使用できるが、特にアルコール系やハロゲン系の
溶媒が好ましい。また、これらの溶媒を併用することも
可能である。反応時間は、添加する酸や還元剤の種類、
濃度、量、温度等の反応条件によりかなり異なるが、通
常30分〜1週間程度で行われる。
【0028】開始末端を分解した後、系を中性にし、溶
媒を留去、減圧乾燥することにより、含フッ素ポリエー
テル(V)が得られる。精製法としては、有機溶媒によ
る抽出や再沈、イオン交換樹脂や電気透析による脱塩法
が挙げられる。また、必要に応じて、カラムクロマトグ
ラフィーや蒸留等の精製を行っても良い。
【0029】このような方法で得られる含フッ素ポリエ
ーテル(V)は新規物質であり、撥水性、撥油性等の特
異な性質を有し、且つ他の材料との相溶性や各種溶剤へ
の溶解性、無機物等の粉体の表面処理等に優れており、
更には親水性基材(例えば、毛髪、皮膚)への付着性も
良好であり、化粧品原料、繊維処理剤、塗料用添加剤、
乳化剤、樹脂改質剤、無機物処理剤等として有用であ
る。
【0030】
【発明の効果】本発明により、短時間且つ高収率で分子
量分布が狭い1級水酸基変性含フッ素ポリエーテル
(V)を合成することが可能となった。また、開始末端
を分解し水酸基を導入するため、合成した含フッ素ポリ
エーテルの重合度等の同定が容易である。
【0031】
【実施例】以下に実施例を挙げ、更に詳しく本発明を説
明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるもの
ではない。尚、例中の%は特記しない限り重量基準であ
る。
【0032】実施例1 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(1) の合成
【0033】
【化8】
【0034】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムt−ブトキシド0.96g(8.5mmol) を仕込んだ
後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下にてブラ
スターにより加熱乾燥を行った。そこへモレキュラーシ
ーブス4Aで乾燥したジメトキシエタン20mlを三方活栓
を介し注射器を用いて乾燥アルゴンの気流下で仕込み、
15分間攪拌した。次いでモレキュラーシーブス4Aで乾
燥したトリフルオロプロピレンオキシド 7.4ml(85mmol)
を乾燥アルゴンの気流下、滴下ロートより反応系内が40
℃を越えないように注意しながら滴下した。3時間攪拌
した後、1N塩酸を攪拌下、中性になるまで加えること
により反応を停止させた。反応物をエーテルで抽出し、
水で洗浄、芒硝で乾燥、溶媒を減圧留去することによ
り、白色のワックス状の含フッ素ポリエーテル 9.4g
(収率94%)を得た。
【0035】この含フッ素ポリエーテル 1.8gをジクロ
ロメタン16gに溶解し、氷冷した。クロロスルホン酸0.
18g(1.7mmol) を攪拌しながらゆっくりと滴下した。12
時間攪拌した後、水を約10g加え、ジクロロメタンを留
去した。その後、反応物をエーテル/水で洗浄し、エー
テル抽出し、芒硝で乾燥、溶媒留去することにより、白
色ワックス状の含フッ素ポリエーテル 1.7g(収率95
%)を得た。
【0036】得られた含フッ素ポリエーテルの 1H−N
MRスペクトルを図1に、IRスペクトルを図2に示
す。 1H−NMR、IR分析、水酸基価より目的とする
水酸基変性含フッ素ポリエーテル(1) であることを確認
した。また、GPCでのピーク数平均分子量(カラム:
東ソー(株)製G4000HXL+G2000HXL、溶媒:50
mM酢酸/テトラヒドロフラン)は、ポリスチレン換算
で 1.9×103 、Mw/Mn=1.1 であった。
【0037】1H−NMRスペクトル(δppm)(溶媒:
アセトン−d6): 3.6〜4.5(m,36H) -CH2 -CH(CF3)O- (開始末端脱離前の(CH3 )3C-に基づくピーク(1.1〜1.3p
pm) は元の5%存在) IRスペクトル(液膜、cm-1) :3500, 2980, 2950, 29
00, 1460, 1370, 1320, 1270, 1180, 1130, 1080,1050,
920, 850, 720, 580 水酸基価:残存水酸基を既知量の無水酢酸と反応させ、
過剰の無水酢酸をKOH で滴定。サンプル1g当たりに含
有される水酸基モル数をKOH 量(KOHmg/g )で表し、表
1に示した。
【0038】
【表1】
【0039】実施例2 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(2) の合成
【0040】
【化9】
【0041】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムt−ブトキシド0.56g(5.0mmol) を仕込んだ
後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下にてブラ
スターにより加熱乾燥を行った。そこへモレキュラーシ
ーブス4Aで乾燥したジメトキシエタン20mlを三方活栓
を介し注射器を用いて乾燥アルゴンの気流下で仕込み、
15分間攪拌した。次いでモレキュラーシーブス4Aで乾
燥したトリフルオロプロピレンオキシド 8.7ml(100mmo
l) を乾燥アルゴンの気流下、滴下ロートより反応系内
が40℃を越えないように注意しながら滴下した。 3.5時
間攪拌した後、1N塩酸を攪拌下、中性になるまで加え
ることにより反応を停止させた。反応物をエーテルで抽
出し、水で洗浄、芒硝で乾燥、溶媒を減圧留去すること
により、白色のワックス状の含フッ素ポリエーテル10.5
g(収率91%)を得た。
【0042】この含フッ素ポリエーテル 4.0gをジクロ
ロメタン20gに溶解し、氷冷した。トリフルオロ酢酸
1.0mlをゆっくりと滴下し、氷冷下で3時間、室温で1
時間攪拌した。その後、水を約10g加え、ジクロロメタ
ンを留去した。濃縮液に炭酸水素ナトリウムを加え中和
し、反応物をエーテル/水で洗浄し、エーテル抽出し、
芒硝で乾燥、溶媒留去することにより、白色ワックス状
の含フッ素ポリエーテル3.7g(収率93%)を得た。
【0043】得られた含フッ素ポリエーテルの 1H−N
MRスペクトルを図3に示す。 1H−NMR、IR分
析、水酸基価より目的とする水酸基変性含フッ素ポリエ
ーテル(2) であることを確認した。また、GPCでのピ
ーク数平均分子量(カラム:東ソー(株)製G4000HX
L+G2000HXL、溶媒:50mM酢酸/テトラヒドロフ
ラン)は、ポリスチレン換算で 2.7×103 、Mw/Mn
=1.1 であった。
【0044】1H−NMRスペクトル(δppm)(溶媒:
アセトン−d6): 3.6〜4.8(m,57H) -CH2 -CH(CF3)O- (開始末端脱離前の(CH3 )3C-に基づくピーク(1.1〜1.3p
pm) なし) IRスペクトル(液膜、cm-1) :3500, 2980, 2950, 29
00, 1460, 1370, 1320, 1270, 1180, 1130, 1080,1050,
920, 850, 720, 580 水酸基価:実施例1と同様に測定した水酸基価を表2に
示す。
【0045】
【表2】
【0046】実施例3 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(3) の合成
【0047】
【化10】
【0048】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムt−ブトキシド0.56g(5.0mmol) を仕込んだ
後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下にてブラ
スターにより加熱乾燥を行った。そこへモレキュラーシ
ーブス4Aで乾燥したトルエン20mlを三方活栓を介し注
射器を用いて乾燥アルゴンの気流下で仕込み、15分間攪
拌した。次いでモレキュラーシーブス4Aで乾燥したト
リフルオロプロピレンオキシド 8.7ml(100mmol) を乾燥
アルゴン気流下、滴下ロートより反応系内が40℃を越え
ないように注意しながら滴下した。 5.5時間攪拌した
後、ヨウ化2−(パーフルオロオクチル)エチル2.87g
(5.0mmol) を加え、40℃で13時間攪拌し、重合を停止し
た。溶媒留去後、反応物をエーテルで抽出し、水で洗
浄、芒硝で乾燥、溶媒を減圧留去することにより、白色
のワックス状の含フッ素ポリエーテル12.2g(収率92
%)を得た。
【0049】この含フッ素ポリエーテル 4.0gをジクロ
ロメタン20gに溶解し、氷冷した。クロロスルホン酸0.
21g(2.0mmol) を攪拌しながらゆっくりと滴下し、氷冷
下で3時間、室温で14時間攪拌した。その後、水を約10
g加え、ジクロロメタンを留去した。濃縮液に炭酸水素
ナトリウムを加え中和し、反応物をエーテル/水で洗浄
し、エーテル抽出し、芒硝で乾燥、溶媒留去することに
より、白色ワックス状の含フッ素ポリエーテル 3.7g
(収率93%)を得た。
【0050】1H−NMR、IR分析、水酸基価より目
的とする水酸基変性含フッ素ポリエーテル(3) であるこ
とを確認した。また、GPCでのピーク数平均分子量
(カラム:東ソー(株)製G4000HXL+G2000HX
L、溶媒:50mM酢酸/テトラヒドロフラン)は、ポリ
スチレン換算で 2.5×103 、Mw/Mn=1.1 であっ
た。
【0051】1H−NMRスペクトル(δppm)(溶媒:
アセトン−d6): 3.6〜4.5(m,60H) -CH2 -CH(CF3)O- 3.8〜4.5(m,4H) -CH2 -CH2 -C8F17 (開始末端脱離前の(CH3 )3C-に基づくピーク(1.1〜1.3p
pm) なし) IRスペクトル(液膜、cm-1) :3500, 2980, 2950, 29
00, 1460, 1370, 1320, 1270, 1180, 1130, 1080,1050,
920, 850, 720, 580 水酸基価:実施例1と同様に測定した水酸基価を表3に
示す。
【0052】
【表3】
【0053】実施例4 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(4) の合成
【0054】
【化11】
【0055】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムトリフェニルメトキシド1.49g(5.0mmol) を
仕込んだ後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下
にてブラスターにより加熱乾燥を行った。そこへモレキ
ュラーシーブス4Aで乾燥したジメトキシエタン25mlを
三方活栓を介し注射器を用いて乾燥アルゴンの気流下で
仕込み、30分間攪拌した。次いでモレキュラーシーブス
4Aで乾燥したトリフルオロプロピレンオキシド4.3ml
(50mmol) を乾燥アルゴンの気流下、滴下ロートより反
応系内で40℃を越えないように注意しながら滴下した。
16時間攪拌した後、1N塩酸を攪拌下、中性になるまで
加えることにより反応を停止させた。反応物をエーテル
で抽出し、水で洗浄、芒硝で乾燥、溶媒を減圧留去する
ことにより、白色のワックス状の含フッ素ポリエーテル
6.5g(収率94%)を得た。
【0056】この含フッ素ポリエーテル 4.0gをジクロ
ロメタン20gに溶解し、氷冷した。トリフルオロ酢酸
2.0mlをゆっくりと滴下し、氷冷下で3時間、室温で16
時間攪拌した。その後、水を約10g加え、ジクロロメタ
ンを留去した。濃縮液に炭酸水素ナトリウムを加え中和
し、反応物をエーテル/水で洗浄し、エーテル抽出し、
芒硝で乾燥、溶媒留去することにより、白色ワックス状
の含フッ素ポリエーテル3.0g(収率91%)を得た。
【0057】1H−NMR、IR分析、水酸基価より目
的とする水酸基変性含フッ素ポリエーテル(4) であるこ
とを確認した。また、GPCでのピークは数平均分子量
(カラム:東ソー(株)製G4000HXL+G2000HX
L、溶媒:50mM酢酸/テトラヒドロフラン)は、ポリ
スチレン換算で 1.8×103 、Mw/Mn=1.1 であっ
た。
【0058】1H−NMRスペクトル(δppm)(溶媒:
アセトン−d6): 3.6〜4.5(m,36H) -CH2 -CH(CF3)O- (開始末端脱離前の(C 6H5 )3C-に基づくピーク(7.3〜7.4
ppm) なし) IRスペクトル(液膜、cm-1) :3500, 2980, 2950, 29
00, 1460, 1370, 1320, 1270, 1180, 1130, 1080,1050,
920, 850, 720, 580 水酸基価:実施例1と同様に測定した水酸基価を表4に
示す。
【0059】
【表4】
【0060】実施例5 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(5) の合成
【0061】
【化12】
【0062】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムt−ブトキシド0.56g(5.0mmol) を仕込んだ
後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下にてブラ
スターにより加熱乾燥を行った。そこへモレキュラーシ
ーブス4Aで乾燥したジメトキシエタン10mlを三方活栓
を介し注射器を用いて乾燥アルゴンの気流下で仕込み、
15分間攪拌した。この微懸濁液を乾燥アルゴンの気流下
注射器を用いて50mlオートクレーブに移した。次いでモ
レキュラーシーブス4Aで乾燥したベンジルアルコール
0.52ml(5.0mmol) を注射器を用い、乾燥アルゴンの気流
下でオートクレーブ内に仕込み、60分間攪拌した。ドラ
イアイス−アセトンでトラップした乾燥エチレンオキシ
ド(水素化カルシウムで乾燥)2.5ml(50mmol) を氷冷し
た先程のオートクレーブに乾燥アルゴンの気流下添加し
た。エチレンオキシドの重合は40℃、3時間で行った。
このオートクレーブを再び氷冷した後、引き続きモレキ
ュラーシーブス4Aで乾燥したトリフルオロプロピレン
オキシド4.3ml(50mmol) を乾燥アルゴン気流下添加し
た。5時間室温で重合した後、ヨウ化メチル0.85g(6.0
mmol) を加え、40℃で13時間攪拌し、重合を停止した。
その後、溶媒を留去し、反応物をエーテル/水で洗浄
し、エーテル抽出し、芒硝での乾燥、溶媒を減圧留去す
ることにより、白色ワックス状の含フッ素ポリエーテル
7.0g(収率88%)を得た。
【0063】この含フッ素ポリエーテル4.1g(約2.6mmo
l)を含むエタノール溶液30mlに0.01N塩酸 0.2
mlと10%Pd−C 90mg を加え、室温で中圧水素添加
(3.5kg/cm2) を行った。14時間後反応液を濾過し、濾液
を濃縮した。濃縮物をエーテル/水で洗浄し、エーテル
抽出し、芒硝で乾燥、溶媒を再び留去した。残渣をエタ
ノール/ヘキサンで再沈することにより、白色ワックス
状の含フッ素ポリエーテル 3.1g(収率78%)を得た。
【0064】1H−NMR、IR分析、水酸基価(OH
V)より目的とする含フッ素ポリエーテル(5) であるこ
とを確認した。また、GPCでのピークは数平均分子量
(カラム:東ソー(株)製G4000HXL+G2000HX
L、溶媒:50mM酢酸/テトラヒドロフラン)はポリス
チレン換算でMn= 2.9×103 、Mw/Mn=1.1 であ
った。
【0065】1H−NMRスペクトル(δppm)(溶媒:
アセトン−d6): 3.5〜3.7(s,3H) CH3 O- 3.6〜3.9(m,48H) -CH2 -CH2 O- 3.5〜4.5(m,30H) -CH2 -CH(CF3)O- (開始末端脱離前のC 6H5 CH2 O-に基づくピーク(4.6〜4.
8, 7.2〜7.5ppm)なし) IRスペクトル(液膜、cm-1) :3500, 2980, 2950, 29
00, 1460, 1370, 1320, 1270, 1180, 1130, 1080,1050,
920, 850, 720, 580 水酸基価:実施例1と同様に測定した水酸基価を表5に
示す。
【0066】
【表5】
【0067】比較例1 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(6) の合成
【0068】
【化13】
【0069】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
し、滴下ロート、温度計、三方活栓を付したガラス容器
にカリウムt−ブトキシド0.96g(8.5mmol) を仕込んだ
後、反応容器内を再びアルゴン置換し、真空下にてブラ
スターにより加熱乾燥を行った。そこへ水 0.153g(8.5
mmol) 、モレキュラーシーブス4Aで乾燥したジメトキ
シエタン20mlを三方活栓を介し注射器を用いて乾燥アル
ゴンの気流下で仕込み、15分間攪拌した。次いでモレキ
ュラーシーブス4Aで乾燥したトリフルオロプロピレン
オキシド 7.4ml(85mmol)を乾燥アルゴンの気流下、滴下
ロートより反応系内が40℃を越えないように注意しなが
ら滴下した。8時間室温で攪拌した後、1N塩酸を攪拌
下、中性になるまで加えることにより反応を停止させ
た。反応物をエーテルで抽出し、水で洗浄、芒硝で乾
燥、溶媒を減圧留去することにより、白色のワックス状
の含フッ素ポリエーテル 7.0g(収率72%)を得た。G
PCでのピーク数平均分子量(カラム:東ソー(株)製
G4000HXL+G2000HXL、溶媒:50mM酢酸/テト
ラヒドロフラン)はポリスチレン換算で 1.7×103 、M
w/Mn=1.5 であった。
【0070】比較例2 水酸基変性含フッ素ポリエーテル(7) の合成
【0071】
【化14】
【0072】十分に乾燥し、内部を乾燥アルゴンで置換
したガラス容器にカリウムt−ブトキシド0.56g(5.0mm
ol) を仕込んだ後、反応容器内を再びアルゴン置換し、
真空下にてブラスターにより加熱乾燥を行った。そこへ
水 0.090g(5.0mmol) 、モレキュラーシーブス4Aで乾
燥したジメトキシエタン10mlを乾燥アルゴンの気流下で
仕込み、15分間攪拌した。この開始剤溶液を乾燥アルゴ
ンの気流下注射器を用いて50mlオートクレーブに移し
た。ドライアイス−アセトンでトラップした乾燥エチレ
ンオキシド(水素化カルシウムで乾燥)2.5ml(50mmol)
を氷冷したオートクレーブに乾燥アルゴンの気流下添加
した。エチレンオキシドの重合は40℃、5時間で行っ
た。このオートクレーブを再び氷冷した後、引き続きモ
レキュラーシーブス4Aで乾燥したトリフルオロプロピ
レンオキシド4.3ml(50mmol) を乾燥アルゴン気流下添加
した。17時間室温で攪拌した後、1N塩酸を中性になる
まで加えることにより反応を停止させた。溶媒を留去
し、反応物をエーテルで抽出し、水で洗浄、芒硝で乾
燥、溶媒を減圧留去することにより、白色のワックス状
の含フッ素ポリエーテル 4.9g(収率63%)を得た。G
PCでのピーク数平均分子量(カラム:東ソー(株)製
G4000HXL+G2000HXL、溶媒:50mM酢酸/テト
ラヒドロフラン)はポリスチレン換算でMn= 2.7×10
3 、Mw/Mn=1.7であった。
【0073】実施例1〜5及び比較例1、2の反応条件
及び結果をまとめて表6に示す。
【0074】
【表6】
【0075】表6から明らかなように、本発明の実施例
は比較例に比べ、高収率で、分子量分布の狭い水酸基変
性含フッ素ポリエーテルを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1で得られた含フッ素ポリエーテル
(1) の 1H−NMRスペクトルである。
【図2】 実施例1で得られた含フッ素ポリエーテル
(1) のIRスペクトルである。
【図3】 実施例2で得られた含フッ素ポリエーテル
(2) の 1H−NMRスペクトルである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) R1OH (I) 〔式中、 R1:式(II)又は(III) で表される基を示す。 【化1】 (ここで、Ra,Rb,Rcは同一又は異なって総炭素数1〜10
    のアルキル基、アルキル置換フェニル基、フェニル基又
    はベンジル基を示し、Rdは水素原子、総炭素数1〜10の
    アルキル基又はアルコキシ基を示す。)〕で表されるア
    ルコールの金属アルコキシド存在下、又は一般式(I)
    で表されるアルコールとアルカリ金属水酸化物あるいは
    アルカリ金属アルコキシド共存下、一般式 (IV) 【化2】 で表されるトリフルオロプロピレンオキシドを、また必
    要に応じてエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキ
    シドをランダムあるいはブロック共重合した後、重合停
    止剤を用い重合を停止し、引き続き酸もしくは還元剤に
    より開始末端を分解することを特徴とする一般式(V) HO-(AO)n-R2 (V) 〔式中、 R2:水素原子又は置換基を有しても良い炭素数1〜30の
    炭化水素基、アルキルシリル基又はアシル基を示す。 A:エチレン基、プロピレン基又は式 (VI) 【化3】 で表される基を示し、n個の Aは同一でも異なっても良
    く、分子中の全 A基の内少なくとも5個は式 (VI) で表
    される基である。 n:平均で5〜2000の数を示す。〕で表される1級水酸
    基変性含フッ素ポリエーテルの製造方法。
  2. 【請求項2】 R2で示される基が、水素原子、又は水酸
    基、アミノ基及びハロゲン原子から選ばれる置換基を有
    してもよい炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、
    フェニル基、ベンジル基、アルキルシリル基又はアシル
    基である請求項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記一般式(V)で表される1級水酸基
    変性含フッ素ポリエーテル。
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