JPS5929693A - シロキサン結合を有する含フツ素ジイソシアナ−ト - Google Patents

シロキサン結合を有する含フツ素ジイソシアナ−ト

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JPS5929693A
JPS5929693A JP13801882A JP13801882A JPS5929693A JP S5929693 A JPS5929693 A JP S5929693A JP 13801882 A JP13801882 A JP 13801882A JP 13801882 A JP13801882 A JP 13801882A JP S5929693 A JPS5929693 A JP S5929693A
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diisocyanate
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diol
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正雄 加藤
Teruo Takakura
高倉 輝夫
Masaaki Yamabe
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシロキサン結合を有する含フツ素ジインシアナ
ートに関するものであシ、さらに詳しくは、両末端に−
CH,NGO基を有し、耐加水分解性およびガス透過性
に優れた含フツ素ブロック縮合ポリマーの原料として有
用な含フツ素ジイソシアナートに関するものである。
(ただし、式中のRfは炭素数1〜20.エーテル結合
数Q−10のパーフルオロアルキレン基を、人、Bは炭
素数1〜10のアルキレ/基を、R1,R2,Rsオヨ
ヒR4ハ炭素数1〜3ノアルキル基または置換アルキル
基を示し、nは1〜50、mは1〜3である〕で表わさ
れるシロキサン結合を有する含フツ素ジイソシアナート
は文献未載の新規物質である。
本発明の化合物は、各種含フツ素化合物の中間原料とし
て有用であシ、とくに含フツ素ブロック縮合ポリマーの
原料として有用である。含フツ素ブロック縮合ポリマー
の原料となシ得るシロキサン結合を有する含フツ素化合
物としては、例えば、特公昭46−29979号公報あ
るいは米国特許3.763.204号明細書に記載され
ているごとく、両末端にシラノール基を有するもの、あ
るいは米国特許4. l 00.136号明細書に記載
されているように活性水素基あるいはビニル基を有する
ものは知られているが、本発明の化合物のごとく両末端
に−CH,NGO基を有する化合物は新規である。
そして、本発明の化合物は、公知のシロキサン結合を有
する含フツ素化合物に較べて、以下に述べるような種々
の利点を有するものである。
すなわち、末端基が反応性に富むイソシアナート基であ
るために、分子鎖延長剤としてジオールやジフェノール
のごとき水酸基含有化合物をはじめとして、ジアミン類
のごとく反応性の高いものも適用可能であり、分子鎖延
長剤の選択によシボリマーの特性をコントロールするこ
とが可能であるばかシでなく、シアきン類のごとき高反
応性の二官能性分子鎖延長剤を使用する場合には、温和
な条件下に高分子量の分岐のないポリマーが製造可能で
あり、機械的特性に優れ、溶媒溶解性に優れたポリマー
を得ることができる。また、イソシアナート基と含フツ
素部位の間にメチレン基が介在するために、生成ポリマ
ーの耐加水分解性が優れたものとなるという利点もある
本発明の化合物に各種二官能性分子鎖延長剤を作用せし
めて得られる直鎖状のブロックポリマーは、オルガノシ
ロキサンセグメントが規則正しく配列されたミクロ不均
質構造を形成し、優れた抗血栓性を発揮するとともにガ
ス透過性の優れたものとなる。また、多官能性の分子鎖
延長剤を作用せしめる場合には、三次元網目構造を有す
る架橋ポリマーを得ることができる。
本発明の化合物は、例えは、一般式 0CNCkl、RfCH2HCO(Rfは前記に同じ)
で表わさnは前記に同じ)で表わされるジオール(単品
に限ら□ず混合物であってもよい)と全溶媒中でジイソ
シアナート(m+x)モルに対してジオールmモルの割
合で反応せしめることによって製造可能である。この場
合、溶媒としては原料および生成物と反応しない種々の
ものが使用可能であシ、炭化水素のごとき非極性溶媒も
使用可能であるが、原料および生成物の溶解性の点から
極性溶媒が好ましく、中でも酢酸エチル。
酢酸ブチル、ジオキサンのごとく比較的揮発しやすいも
のが反応混合物から生成物を分離するに際して有利であ
る。また、反応温度としては20〜200℃、特に60
〜150℃程度が好適である。
なお、原料のジイソシアナートは、例えば一般式1Rf
工で表わされるジョーヂドにエチレンを付加せしめてI
CH2CH,RfC1i2CH,工とし、これをジメチ
ルホルムアミドのごときアミド類および水と反応せしめ
て加水分解する(特公昭52−8807号公報参照)な
どの方法で HOCもCH,Rf CTI、CH2(mとした後、硫
酸酸性の6価クロム化合物によシ酸化してジカルボン酸
とし、さらに溶媒中で五ハロゲン化リンを作用せしめる
などの方法で得られる一般式X0CCH2RfCH2C
OXで表わされる含フッ素二酸ハロゲン化物をアジド化
後分解するなどの方法によって高収率で得ることか可能
である。
本発明の化合物は、以下の分光学的データに基づいて同
定可能である。すなわち、赤外吸収スペクトルにおいて
は、3330w−” (= NH−)。
2950 cm−” (−CHs) 、  2250m
−”(−NC:O) 。
1740a++−’ (−NHCOO−)、 1240
m−” (−ClF3−) 。
の近傍にそれぞれの特性吸収が観察され、””F −N
MRスペクトルにおいてはCFGIs基準で−1241
1)1)m (多重線 0CN−CH,CF、CF、−
、2’H’ )2F)の近傍にそれぞれの共鳴吸収が観
察される。また、過剰のメタノールと反応せしめて両末
端のイソシアナート基金ウレタン基に転換後、溶媒とし
てテトラヒドロンラン、カラムとしてスチレン−ジビニ
ルベンゼン系ゲルヲ用いてゲルパーξエーショシクロマ
トクラフ分析するとζにより分子量分布ヲ調べることが
できる。
本発明においては、前記一般式中のRfが炭素数1〜2
0、好ましくは4〜lO、エーテル結合数θ〜10、好
ましくは0〜4のパーフルオロアルキレy基であること
が重要である。かかる部位が本発明の化合物をプレポリ
マーとして製造される含フツ素ブロック縮合ポリマーの
含フツ素部位となるものである。Rfの炭素数、エーテ
ル結合数が前記範囲をはずれるものあるいは、パーフル
オロ基で々いものは、原料の入手および生成物の分離、
精製が困難であったシ、収率が低かったシして製造が困
難であるばかりでなく、これらをプレポリマーとして製
造されるポリマーが溶剤溶解性に乏しかったり、機械的
特性に劣るものとなるなどの理由でいずれも好ましくな
い。
好適なRfとしては、%CFs% (n=1−10 )
 *−CI’xCF20CF2CT!x−、cF、cp
2o(c馴1ocF2aP2(1==1〜5)+−cn
’(clr、)o(cF2)□ocy(cy3)−、あ
ルイは−C1,CJ、OCF、CF(CJ、)O(CJ
状OC:F(CF3)OF20 CF、 OB’、−な
どが例示可能である。
平均分子量が150〜7. OOOl特に600−J4
ooo程度であることが好ましい。かかる部位が、本発
明の化合物をプレポリマーとして製造される含フツ素ブ
ロック縮合ポリマーのポリシロキサンセグメントとなる
ものである。なお、該部位の平均分子量が前記範囲をは
ずれたものは、得られるポリマーの機械的特性などの面
から好ましくない。
好適なポリオルガノシロキサンとして具体的にはあるい
は などが例示可能である。
さらに、mは1〜3であり、前記のごとき方法によシ、
ジオール/ジイソシアナートの仕込モル比’il/2と
して反応せしめるとm=1のものが、該比を2/3のと
きにはill v= 2のものがそれぞれ主生成物とし
て生成し、前者ではm=2のものが、後者ではm=lお
よび3のものが微量副生する。本発明のジイソシアナー
トはプレポリマーとしてはmの異なるものの混合物とし
てそのまま使用することが可能でお)、かかる場合には
m = 1を主体とするものがポリマーの機械的特性の
面で有利であるので、m=1が好ましい。mが4以上の
ものは、合成が困難であるばかりでなく、これから製造
されるポリマーの機械的特性が低下するので好ましくな
い。
つぎに、実施例によシ本発明をさらに具体的に説明する
実施例1 熱電対、攪拌機および還流管を取9つけた容量200W
llの三ロフラスコに窒素雰囲気下で(9) キサン結合含有ジオール(平均分子量1250)9、3
1 F (7,45mmol)、酢酸n−ブチル45d
および2.2.3.3.44.5.5−オクタフルオロ
へキサメチレンジイソシアナート(OCNCHI(OF
、)4CHI、 NGO)465 f (149mmo
l)iこの願に仕込ンタ。
オイルバスで加熱し溶液温度を120℃に保ち3時間攪
拌を続けた後室温まで冷却した。
上で得られ九反応混合物の一部を分取し、減圧下に酢酸
n−ブチルを留去することによシ粘稠な液体として生成
物が分離された。そして、骸生成物は、 *C”sqO+ C0NH%”s (CFx)+ ”*
NCOなる構造を有し、かつmが1であるものを主成分
とするものであることを、以下の知見に基き(10) 確認した。
まず、上記生成物の赤外吸収スペクトル(液膜法〕にお
いては、3330備−”(−NH)+2950cm ”
 (−CH3) 、  2250m ”(−NGo )
 。
吸収が観察され、原料ジオールの−OH基に基く吸収が
消失していた。また、lリーNMRスペクトル(酢酸n
−ブチル溶媒〕においては、CFCl3基準で−119
,4ppm(多重線 −〇H,CF、C7,−、4F)
−1ztlppm(多重線 0CNC:H,C?LC?
、−、2F )および−1244ppm(多重線−OC
:0NHCH,CIF、CF、−。
2F)にそれぞれの共鳴吸収が観察された。さらに、前
記反応混合物の一部を過剰のメタノールに滴下すること
によシ生成物全ウレタン化(末端)−NGOを−NHC
OOCR,VC転換)シタ後、ウレタン化物(白色固体
)について得られたゲルパーミェーションクロマトクラ
ム(iN:テ) −y ヒドロフラン、カラム:スチレ
ンージビニ(11) ル系ゲル)は、原料ジオールについてのそれと対比した
ときに、半値幅が同程度、ピーク位置が高分子量側にシ
フト、ピーク高さが低下(−cy、−基導入に基く屈折
率の低下金示唆)したものであった。
なお、上記クロマトグラムにおいては、ピークよシも高
分子量側にわずかな肩の存在が観察され、前記mが2の
ものも微量副生じていることが推察された。
実施例2 シロキサン結合含有ジオール、λλ3.3.4.4゜5
.5−オクタフルオロへキサメチレンジイソシアナート
および酢酸n−ブチルの使用量をそれぞれ12、415
’ (・9.93 mmol)、465 f (14,
9mmol)および60耐とする以外は実施例1と同様
の操作を行い、実施例1で示した式において富が2であ
るものを主成分とする生成物を得た。
実施例3〜8 一般式 0CNCH2RfCH,NCOで表わされる各
覆合フッ素ジイソシアナートと、一般式 (12) 種シロキサン結合金有ジオールとを実施例1あるいは実
施例2と同様の方法でジオール/ジイソシアナートのモ
ル比をl/2あるいは2/3として反応せしめることに
ょシ、一般式で表わされるシロキサン結合を有する各種
含フツ素ジイソシアナートを製造した。結果を第1表に
まとめて示す。なお生成物の同定は実施例1と同様の方
法によった。
(13) 第1表 (14)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (ただし、式中のRfは炭素数1〜20、エーテル結合
    数θ〜10のパーフルオロアルキレン基ヲ、ムおよびB
    は炭素数1〜1(1’)アルキレン基を、R’ 、 R
    ”、 R”およびR4は炭素数1〜3のアルキル基また
    は置換アルキル基金示し、nは1〜so、mは1〜3で
    ある)で表わされるシロキサン結合を有する含フツ素ジ
    イソシアナート。
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