JPS6165841A - ポリフルオロアルケニルエ−テルおよびその共重合体 - Google Patents

ポリフルオロアルケニルエ−テルおよびその共重合体

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JPS6165841A
JPS6165841A JP18874084A JP18874084A JPS6165841A JP S6165841 A JPS6165841 A JP S6165841A JP 18874084 A JP18874084 A JP 18874084A JP 18874084 A JP18874084 A JP 18874084A JP S6165841 A JPS6165841 A JP S6165841A
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JP
Japan
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copolymer
ether
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polyfluoroalkenyl
compound
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JP18874084A
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English (en)
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Masahiko Oka
正彦 岡
Yuji Yoshitani
由谷 雄司
Hideo Kano
叶 秀雄
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/40Unsaturated compounds
    • C07C59/58Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups
    • C07C59/60Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups the non-carboxylic part of the ether being unsaturated

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

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、ポリフルオロアルケニルエーテルおよびその
共重合体に関する。
たとえば、式:CFy=CFORf’(こ:て、Rr’
はパーフルオロアルキル基を表す。)で示されるヒニル
基を持つ既知のエーテル化合物は、重合時にエーテル結
合位置てβ開裂を起こし易く、重合体末端にCFO基が
生じて重合連鎖を停止上する。
(たとえば特公昭48−=l!924号公報参照)。
このようなβ開裂を防止するためには、重合を低温で行
なう必要があるか、低温では開始剤の種類か1iIN定
され、また重合速度ら規制され、不利である。
本発明者らは、重合時にβ開裂を起こさず、側鎖にエー
テル結合を有する重合体を開発すへく研究を重ねた結果
、ビニル基とエーテル酸素との間に少なくとも2個の炭
素か存在するポリフルオロアルケニルエーテルが有用で
あることを見い出だし本発明を完成するに至った。
すなわら、本発明の要旨は、一般式 0式%) [式中、Xは塩素またはフッ素、YはCOF。
COOM(ここで、Mはアルカリ金属である。)、CO
OR、CON Rr (ここで、Rは水素または低級ア
ルキル基である。)またはCN、Zはフッ素またはトリ
フルオロメチルJLnは2〜6の整数、mは0〜6の整
数を表わす。コ で示されるポリフルオロアルケニルエーテルに存する。
式(+)において、nが3を越えてもポリマーの改質効
果はそれほど変わらず、経済的理由からnか4以上の乙
のは望ましくない。また、mが7以上になると、モノマ
ー合成の段階で各化合物の単離が困難であり、またポリ
フルオロアルケニルエーテル(1)の粘度が大きくなり
、取扱い上好ましくない。ポリフルオロアルケニルエー
テル(1)の中でも、Xがフッ素、nが2または3、m
かO〜3の整数である乙のが好ましい。
ポリフルオロアルケニルエーテル(1)の代表的な例を
示すと次の通りである。
CF1=CFCF、CF、0CF(CF3)COFCF
、 = CFCFICF、0CP(CF、)COOCI
+。
CF、=CFCF、CF、0CF(CF、)COOI(
CF、 = CFCF、CP、0CF(CF、)CON
I+。
CF、 = CFCF、CF、0CF(CF、)CON
(CI(3) 。
CF、 = CFCF、CF、0CF(CF□)CNC
F、 = CFCF、CFlo[CF(CFj)CF、
O] 、CF(CF3)COFCF、=CFCF、CF
、0[CF(CF3)CF、0コ、CF(CFj)CO
OCR。
CFCI=CFCF、CF、0CF(CF、)COFC
FCI = CFCF、CF、0CF(CF3)COO
CR。
YがC00R(ただしYは低級アルキル基の場合)およ
びZがトリフルオロメチル基であるポリフルオロアルケ
ニルエーテル(1)は、たとえば次の様にして調製する
ことができる。
CFXCICXCI(CFz)n−9COF    (
II)CF、   CF。
CF、   CF3 CF、   CF3 Yが、 COOM 、  CN 、  CON Rtで
ある化合物は、化合物(III)を適当な処理に付すこ
とにより得ることができる。たとえば、Yが−CONR
2の場合、N )[Rrを反応させることにより得られ
る。また、−000Mの場合、アルカリ金属水酸化物を
反応させることにより、−CNの場合、アンモニアを反
応させた後脱水することにより製造することができる。
さらにRが水素の場合は水を反応させることにより得ら
れる。
化合物(II)から化合物(II[)への反応に用いる
溶媒としては、エチレングリコールツメチルエーテル、
ノエチレングリコールノメチルエーテル、テトラエチレ
ングリコールジメチルエーテルなとのグライム類やアセ
トニトリルを用いることかできる。化合物(■)から化
合物(V)への反応に用いる溶媒としては、メタノール
、エタノール、エチレングリコールなどのアルコール類
、ツメチルホルムアミド、ツメチルアセトアミドなどの
アミド類が例示できる。
また、化合物(■)から化合物(lit)への反応の触
媒としてはフッ化セシウム、フッ化カリウム、フッ化銀
、フッ化アンモニウム、フッ化テトラ(C+〜C4)ア
ルキルアンモニウム(たとえば、フン化テトラメチルア
ンモニウム、フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化
テトラブチルアンモニウムなど)、フッ化スルホニウム
(たとえば、フッ化ヘンゼノスル;j;ニウムなど)を
用いることかできる。
化合物(1’l/)から化合物(V)への反応の触媒と
しては、亜鉛が好適である。
各反応における温度および時間は、目的とする化合物の
種類にもよるか、一般に次の通りである。
化合物([1)から化合物(lit)への反応は、−3
0〜+30°Cの温度で3〜20時間行なう。
化合物([11)から化合物(IV)への反応は、氷水
で冷却しながらゆっくりとアルコールを添加して行なう
化合物(IV)から化合物(V)への反応は、溶媒の還
流温度で原料化合物を添加し、1〜5時間行なう。
本発明のポリフルオロアルケニルエーテル(1)は、単
独でも重合を行なうが、主として経済的な理由からホモ
ポリマーとしては望ましいものではなく、少なくとも1
種のエチレン性不飽和モノマーのコモノマーとしてその
改質用としてより望ましく活用され、特に、得られる共
重合体の低温特性を改質する。
随一で、本発明の第2の要旨によれば、ポリフルオロア
ルケニルエーテル(])および少なくとも1111のエ
チレン性不飽和モノマーから成るj(重合体が提供され
る。
この共重合体では、2種以上のポリフルオロアルケニル
エーテル(りが、同時にコモノマーとして用いられても
よい。
エチレン性不飽和モノマーとしてポリフルオロアルケニ
ルエーテルと共重合可能なあらゆるエチレン性不飽和モ
ノマーが用いられるが、fことえばエチレン、ビニルク
ロライド、ビニリデンクロライド、アクリル酸、メタク
リル酸などのフッ索不含有エチレン性不飽和化合物、テ
トラフルオロエチレノ(以下、TFEという。)、トリ
フルオロエヂレノ、ビニリデンフルオライド(以下、V
dFという。)、ヒニルフルオライト、ヘキサフルオロ
プロピレン(以下、HFPという。)、クロロトリフル
オロエチレン、パーフルオロ(メチルヒニルエーテル)
、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)などのフッ
素含有エチレン性不飽和化合物が挙げられる。本発明の
ポリフルオロアルケニルエーテル(1)の性能を生かす
という観点から、エチレン性不飽和モノマーは、後者の
フッ素含有エチレン、性不飽和化合物が好ましい。
本発明の共重合体は、共重合体全量当り0.1〜50モ
ル%のポリフルオロアルケニルエーテル(1)単位を含
有するのが、性能および経済的な理由から望ましい。
本発明共重合体の製造条件は、一般のフルオロオレフィ
ンの重合条件に準じ、開始剤の存在下に塊状溶液、懸蜀
、乳化など、いずれの重合形格によってら行われる。
重合は、通常モノマー間の接帥を良くするfこめに溶媒
の存在下に行なわれるか、好適な溶媒として、トリクロ
ロトリフルオロエタン、ノクロロテトラフルオロエタン
、トリクロロフルオロメタン、ノクロロジフルオロメタ
ノ、バーフルオロンクロブクノなどのハロゲン化炭化水
素、水なとが例示される。
開始剤としては、生成共重合体の性質を損わない限り、
制限されることなくいずれら用いられるか、好ましいも
のとしては、特公昭49−28675号公報、特公昭4
7−44301号公報に記載のり(フルオロアシル)パ
ーオキサイド類、ノ(クロロフルオロアンル)パーオキ
サイド類、またノイソプロピルパー才キンノカーホ不−
トなどのノアルキルパーオキノノカーポ不−ト順、イノ
ブヂリルパーオキサイトなどのノアノルパーオキサイド
類、t−ブチルーオキノイソブチレート、t−プチルパ
ーオキンビパレートなとのバーオキノエステル類などが
例示される。
また、必要に応じ、イソパラフィノ、テトラクロロメタ
ン、マロン酸ツメデル、ノエチルエーテル、メルカプツ
ノ類、アルコール類など、通常ラジカル重合反応におい
て用いられる連鎖移動剤を添加することができる。
重合温度は、特に制限されないが、通常室温付近から1
00℃の温度が採用され、重合圧力は、使用モノマーの
自生圧力が採用されるθ・、さらに加圧してもよい。
このようにして得られノこ本発明のj(重合体、たとえ
ばVdFとの共重合体は、低iA!L特性に優れた弾性
体であり、従来のVdF/HFP共口■合体、VdF/
TFE/HFP共重合体などのフッ素ゴム(ガラス転位
温度−20℃〜−15℃)より約IO℃低い凍結温度を
有する。従って、低温条件下(寒冷地)で用いるノール
付の材料として有用である。また、本発明の共重合体は
、加熱成型時の発泡かないので成型が容易かつ確実に行
なえる。
更に、Yか一〇〇〇Mである化合物(1)を用いた共重
合体はイオン交換体として有用である。Yが一〇Nであ
る場合は、フッ素ゴムの架橋サイトとして利用すること
らでき、テトラフェニル錫やその池の触媒の存在下に加
熱することにより架橋することができる。
次に、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
実施例1 化合物(V)の製造、− フッ化センウム15gおよび乾燥テトラグライムl 0
0 ff1ll!を含む20.フラスコへ、2.3−ノ
タロロペノタフルオロブタノイルフルオライト180g
を加えた。攪拌下、フラスコ内温度を−15〜−20℃
に保ちながら、ドライアイス冷却器で連流する程度の速
度でポンへからヘキサフルオロプロピレンオキサイド(
以下、lIF P Oと略称する。)を加えた。反応開
始から4時間後、HFPOの添加を止め、更に30分間
攪拌した。次いで、分液ロートで生成物の層を分離し、
氷水による冷却下、メタノール48gを加えた。
ガスクロマトグラフィーによる分析結果より、化合物(
IVXここで、Rはメチル基、Xはフッ素、nは2であ
る。)におけるmの数に依存する生成割合は以下の通り
であった: m    生成割合(%) Ol s6 1     5.07 2    41.12 3    46.02 4     6.22 減圧上精留して、やや粘稠な無色透明の液体でありmが
2である化合物(m (ここで、RSXおよびnは前記
と同意義。)178.5gをやや粘稠な無色透明の液体
として得た。
沸点、155℃(92mmHg)。
赤外吸収スペクトルを測定すると、1785cv’にエ
ステル基のC−0にもとづく強い吸収および2980c
m−Iにメチル基のC−1(にらとづく吸収がみられた
(元素分析結果) (計算値) C・ 22.13.   C1:  9.
35゜P: 57.58.  H・0.40%。
(C54CLFy、Hsos) (実測値)  C: 21.86.  C1・9.0+
F:58.22.  I−[・0.32%。
精留塔に直結した4つ口500ii!フラスコへ、亜鉛
末35gおよびツメデルホルムアミド2001Qを仕込
んた。減圧下(90mmmm1−l攪拌しながら、ツメ
デルホルムアミドの、弗騰状聾て上シ己mが2である化
合物(m156.9gを滴下しつつ、留出液をとりだし
た。滴下終了後ら攪拌を続け、反応を完結させた。留出
液を水洗した後、精留し、目的化合物である化合物(V
)(ここで、Rはメチル基、Xはフッ素、mおよびnは
2である。)94.3gを得た。沸点: 103℃(2
81Hg)。収率66%。
(元素分析結果) (計算値)  C:  22.42.   F・ 63
.52゜H:0.44%。
(C+4F+、HiOs) (実測値)  C: 24.00.   F: 64.
1+。
H: 0.39%−0 実施例2 共重合体の製造−一 バルブを備えた内容w目00JIσの耐圧ガラスアンプ
ル中に、実施例1から得られた CF、   CF。
(以下、φ2[3Eと略称する。月0.’3g、1.1
゜2−トリクロロ−1,2,2−1−リフルオ口エタン
(以下、lt−113と略称する。)lo、0.t9.
および2.=1.5−トリクロロパーフルオロヘキサノ
イルパーオキサイドのR−113溶液(Oll’1g/
i&)0.8gを仕込み、ドライアイス・メタノール液
で冷却した後、系内をVdFて置換した。次いてVdF
5.2gを仕込み、20±1℃で12時間振とう下、反
応させた。反応とと乙に、系内ゲージ圧は、反応前の8
 、1 kg/cm”Gから 2 、2 kg/cm”
Gまて低下し、系内が白側してきた。未反応モノマーを
放出し、内容物を取り出し、ノエヂルエーテルで3回洗
浄した。真空乾燥後の共重合体の重量は84gであった
。この共重合体の組成モル比は、”F−NMRの測定結
果から、VdF/φ、[3E=90.0/I O,0て
あっLoまたメチルエチルケトン中、35℃でのn(f
粘度Uη1は、0.32であり、共重合体のガラス転位
温度は一25℃であった。
実施例3 VdF仕込量を2.6gとし、反応時間を9時間とする
以外は実施例1と同様の手順で反応さ仕ると、系内ゲー
ジ圧は4 、2 kg/ cm’ Gから1.8kg/
cm’Gまて変化した。真空乾燥後の共市合体重晴は3
4gであり、共重合体の組成モル比は、VdF/φ!B
E=84/16であった。またガラス転位温度は−27
3℃であった。
実兜例4 VdFに代えて、TFEで系内置換してTFEを14g
仕込み、反応時間を28分間とする以外は実施例1と同
様の手順で反応させると、系内ゲージ圧はl 、 8 
kg/ cm” Gから1 、2 kg/ cm’ G
まて変化した。真空乾燥後の共重合体のmff1は19
gであった。融点3263℃。
実施例5 VdFに代えて、エチレンで系内置換してニゲ・レンを
08g仕込み、反応時間を19時間とする以外は実施例
1と同様の手順で反応させると、系内ゲージ圧は3 、
8 kg/cm’Gから3 、4 kg/ cm’ G
まで変化した。真空乾燥後の共重合体は粘稠な低分子量
体であり、その重量は1.2gであった。〕(重合体の
組成モル比は、エチレン/φ> B E = 84.2
/+ 5.8であった。
特許出願人 ダイキン工業株式会社 代 理 人 弁理士 青山 葆 ばか2名手続補正書(
自発) 昭和60年8月29日 15″183      式 1、事件の表示 昭和59年特許願第 188740    号2、発明
の名称 ボリフルオロフルケニルエーテルおよびその共重合体3
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 +を所  大阪府大阪市北区海田1丁目12番39号釈
阪思コレ代表者   山  1) 稔 4、代理人 5、補正命令の日付 :自 発 7、?ili正の内容 明細書の発明の詳細な説明の瀾中、次の箇所を補正しま
す。
(1)4頁最下行、「Yは」とあるを「Rは水素または
」と訂正。
(2)6頁2〜3行、「さらにRか・・・・・・・・・
得られる。」を削除。
以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Xは塩素またはフッ素、YはCOF、COOM
    (ここで、Mはアルカリ金属である。)、COOR、C
    ONR_2(ここで、Rは水素または低級アルキル基で
    ある。)またはCN、Zはフッ素またはトリフルオロメ
    チル基、nは2〜6の整数、mは0〜6の整数を表わす
    。] で示されるポリフルオロアルケニルエーテル。
  2. (2)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Xは塩素またはフッ素、YはCOF、COOM
    (ここで、Mはアルカリ金属である。)、COOR、C
    ONR_2(ここで、Rは水素または低級アルキル基で
    ある。)またはCN、Zはフッ素またはトリフルオロメ
    チル基、nは2〜6の整数、mは0〜6の整数を表わす
    。] で示されるポリフルオロアルケニルエーテルおよび少な
    くとも1種のエチレン性不飽和モノマーから成る共重合
    体。
JP18874084A 1984-09-08 1984-09-08 ポリフルオロアルケニルエ−テルおよびその共重合体 Pending JPS6165841A (ja)

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