WO2020137080A1 - 不飽和結合を有する含フッ素化合物及びこれを用いた離型剤 - Google Patents

不飽和結合を有する含フッ素化合物及びこれを用いた離型剤 Download PDF

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carbon atoms
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智大 白井
貴弘 井上
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東ソー・ファインケム株式会社
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    • B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/60—Releasing, lubricating or separating agents
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    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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    • C07F9/02—Phosphorus compounds
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    • C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
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    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere

Definitions

  • the present invention relates to a novel fluorine-containing compound having an unsaturated bond and a release agent using the same.
  • the fluorine-containing compound has a characteristic function based on the property of carbon-fluorine bond, and is a function utilizing properties such as heat resistance, chemical resistance, water/oil repellency, low friction property, and peeling property. It is used as a material.
  • a release agent used when molding a polymer material with a mold is required to have high releasability and durability such that it can be repeatedly peeled by a single application.
  • a highly functional release agent containing a fluorine compound as an active ingredient is used.
  • a compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms has been used as a highly functional release agent containing a fluorine-containing compound (see, for example, Patent Document 1).
  • the compound having a perfluoroalkyl group having 8 or more carbon atoms has a problem of accumulation in the environment or a living body.
  • JP-A-58-180597 Japanese Patent No. 4506894 International Publication No. 2017/119371
  • An object of the present invention is to provide a novel fluorine-containing compound composed of a perfluoroalkyl group having a carbon number of 6 or less, which is considered to have low bioaccumulation potential, and a release agent containing the same, which has excellent releasability and durability. To do.
  • the present inventors have found that a release agent using a fluorine-containing compound having a C6 or less perfluoroalkyl group shown below and having an unsaturated bond in the molecule has excellent releasability and durability.
  • the present invention has been completed and the present invention has been completed.
  • the present invention relates to a fluorine-containing compound having an unsaturated bond represented by the following general formula (1), a composition using the same, and a mold release agent.
  • Rf 1 -CH CH-Rf 2 -(CH 2 ) n -X (1)
  • Rf 1 is a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Rf 2 is a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • n is an integer of 1 to 4
  • M 1 and M 2 are each independently a hydrogen atom, a metal atom, ammonium, an organic ammonium, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) ⁇
  • the Rf 1 group is preferably a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a linear perfluoroalkyl group. This may be because the Rf 1 group may have a branched structure, but the linear perfluoroalkyl group easily forms an aggregate and easily forms a monomolecular layer on the metal surface.
  • the Rf 2 group is preferably a linear or branched perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a linear perfluoroalkylene group. This may be because the Rf 2 group may have a branched structure, but the straight-chain perfluoroalkylene group easily forms an aggregate and easily forms a monomolecular layer on the metal surface.
  • Fluorine-containing compounds having these structures can be produced by using, as a starting material, a fluoroalkyl compound represented by the following general formula (3) and having an iodinated terminal.
  • the fluoroalkyl compound (3) having an iodinated end is a known compound and described in Patent Document 3.
  • Rf 1 -CH CH-Rf 2 -I (3)
  • the fluorine-containing compound represented by the general formula (1) of the present invention is obtained by the method illustrated below when M 1 and M 2 in the general formula (2) are an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. be able to.
  • a fluoroalkyl ethylene iodide represented by the following formula (4) obtained by adding a fluoroalkyl compound (3) having an iodinated terminal to ethylene is reacted with a trialkylphosphite P(OR) 3 .
  • Rf 1 -CH CH-Rf 2 -CH 2 CH 2 I (4)
  • the iodinated fluoroalkyl compound (3) is added to a phosphonic acid diester having a vinyl group, a 2-propenyl group or a 3-butenyl group by a known method, and iodine is reductively eliminated.
  • M 1 and M 2 in the general formula (2) are carbon atoms. It can be obtained by hydrolysis of a compound which is an alkyl group of the numbers 1 to 4.
  • Examples of the solvent applicable to the production of the fluorine-containing compound represented by the general formula (1) of the present invention include (halogenated) hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, toluene, dichloromethane and chloroform, acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl.
  • Ketones such as ketones, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and diisopropyl ether, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, N Any aprotic solvent such as -methyl-2-pyrrolidone or dimethylsulfoxide, water, or any other solvent that is inert to the reaction can be used.
  • aprotic solvent such as -methyl-2-pyrrolidone or dimethylsulfoxide, water, or any other solvent that is inert to the reaction can be used.
  • the solvent can be appropriately selected and used according to the compound to be used in the reaction, and if the compound to be used in the reaction is a liquid, it is not necessary to use the solvent.
  • the method for purifying the fluorine-containing compound represented by the general formula (1) of the present invention can be carried out by a known method, for example, neutralization, solvent extraction, drying, filtration, concentration, distillation or recrystallization, column. Purification by chromatography or the like can give the target fluorinated compound represented by the general formula (1).
  • the fluorinated compound represented by the general formula (1) of the present invention is dissolved in an organic solvent, water, or a mixed solvent of two or more kinds of organic solvents or water and an organic solvent, and contains a fluorinated compound and a solvent. It can be used as a release agent composed of a composition.
  • the fluorine-containing compound in the release agent may be a solid rather than a liquid, and it can be dissolved in a solvent and applied to a mold or the like as a solution-like composition.
  • the concentration of the fluorine-containing compound as solid content is preferably 0.01 to 10% by weight, and 0.05 to 5% by weight. More preferable.
  • organic solvent examples include alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and diisopropyl ether, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate.
  • alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
  • ethers such as tetrahydrofuran
  • esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate.
  • Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform
  • polar aprotic solvents such as acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide
  • florus solvents such as perfluorohexane and hexafluorobenzene, or Any solvent that does not react with the fluorine-containing compound represented by the general formula (1) may be used, such as a fluorine-based solvent.
  • the composition containing the fluorine-containing compound represented by the general formula (1) of the present invention and the above-mentioned solvent facilitates application to a mold or the like as a solution when the fluorine-containing compound is a solid, for example. Be beneficial.
  • an organic solvent, water or a mixed solvent can be used as a solvent, and as the organic solvent, alcohols, ketones, ethers, esters, polar aprotic solvents or It is a fluorine-based solvent and is useful as a composition containing a fluorine-containing compound.
  • the release agent may be applied to the mold by any commonly used method such as brush application, application with a wipe or waste cloth, dipping, spraying with a spray gun, spray gun spraying, aerosol spraying and the like.
  • molded products molded with a mold coated with the mold release agent include resins such as polyurethane, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyimide, ABS resin, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate, polyester and the like.
  • resins such as polyurethane, epoxy resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyimide, ABS resin, acrylic resin, fluororesin, polycarbonate, polyester and the like.
  • type and rubbers such as chloroprene rubber and fluororubber.
  • a compound having a perfluoroalkyl group having a carbon number of 6 or less which is considered to have low bioaccumulation potential, as an active ingredient, has extremely high peelability and It is possible to provide a release agent that gives durability.
  • a compound (2) (5.00 g, 6.17 mmol) and 35% hydrochloric acid (20 g) were charged in a 100 ml eggplant-shaped flask equipped with a reflux condenser and reacted at 100° C. for 48 hours. After cooling to room temperature, suction filtration and washing with water were performed to obtain 4.56 g of compound (3) as a white solid. The yield was 98.0%.
  • a compound (6) (1.60 g, 2.08 mmol) and 35% hydrochloric acid (5 g) were charged in a 25 ml round-bottomed flask equipped with a reflux condenser and reacted at 100°C for 48 hours. After cooling to room temperature, suction filtration and washing with water were performed to obtain 1.34 g of compound (7) as a white solid. The yield was 96.0%.
  • Example 4 Preparation of Release Agent Solution A release agent solution comprising 1.0% by weight of the compound (3) obtained in Example 1 and 99.0% by weight of isopropanol (IPA) was prepared. Using this release agent solution, the releasability was evaluated by the following measuring method.
  • IPA isopropanol
  • a surface of an aluminum test piece (length 50 mm ⁇ width 50 mm ⁇ thickness 2 mm) was wiped with 0.1 g of a releasing agent solution, and then dried at room temperature. Then, the test piece was placed along the inner wall surface of the mold held at 40° C. and held for 30 minutes, and then a polyurethane foam composition having the composition shown below was poured into the mold and the temperature was maintained at 40° C. for 10 minutes. It was held, foamed and cured. The obtained molded product was released from the mold, and the load when the test piece was peeled from the molded product was measured with a push-pull scale.
  • the releasability was rated as ⁇ , 5N or more and less than 30N as ⁇ , and 30N or more as x.
  • the number of times the mold could be released under a load of less than 30 N was measured, and the number of times of repeated mold release was set.
  • composition of polyurethane foam composition-Polyol (Sannick FA-703, manufactured by Sanyo Chemical Industry) ... 100 parts by weight-Triethanolamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) ... 3.0 parts by weight-Pure water ... 2.8 parts by weight- Catalyst (TEDA-L33, manufactured by Tosoh Corporation) 0.9 parts by weight Polyisocyanate (MR-200, manufactured by Tosoh Corporation) 62.5 parts by weight
  • Examples 5 to 13 The same measurement as in Example 4 was performed using the release agent solution in which the release agent compound, the additive amount, and the solvent amount were variously changed.
  • Example 4 Comparative Examples 1 and 2
  • the release agent compound was replaced with 1H,1H,2H,2H-perfluorooctanephosphonic acid (manufactured by Sigma-Aldrich, hereinafter C6) consisting of a perfluoroalkyl group having 6 carbon atoms, and the amount of additive and solvent The same measurement was performed using the releasing agent solution with various amounts changed.
  • the fluorine-containing compound of the present invention is composed of a perfluoroalkyl group having a carbon number of 6 or less, which is considered to have low bioaccumulation in the environment or a living body, and can be used as a release agent exhibiting excellent peeling property and durability. is there.

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Abstract

生体蓄積性が低いとされる炭素数６以下のパーフルオロアルキル基から構成される含フッ素化合物を用いて、剥離性及び耐久性に優れた離型剤を提供する。 下記一般式（１） Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－（ＣＨ２）ｎ－Ｘ　（１）　｛式（１）中、　Ｒｆ１は、炭素数１～６のパーフルオロアルキル基であり、　Ｒｆ２は、炭素数１～６のパーフルオロアルキレン基であり、　ｎは１～４の整数であり、　Ｘは、下記一般式（２）で示される　－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＭ１）（ＯＭ２）　（２）　（式（２）中、Ｍ１及びＭ２は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム、有機アンモニウム、または炭素数１～４のアルキル基である）｝ で示される含フッ素化合物及びこれを含有する離型剤を用いる。

Description

不飽和結合を有する含フッ素化合物及びこれを用いた離型剤
　本発明は、不飽和結合を有する新規含フッ素化合物及びこれを用いた離型剤に関する。
　含フッ素化合物は、炭素－フッ素結合の性質に基づく特徴的な機能を有しており、例えば耐熱性、耐薬品性、撥水撥油性、低摩擦性、剥離性などの性質を利用した機能性材料として用いられている。
　特に、金型で高分子材料を成形する際に用いられる離型剤においては、高い剥離性や１回の塗布で繰り返し剥離が可能な耐久性等が要求されており、これらを満たす材料として含フッ素化合物を有効成分とする高機能性離型剤が用いられている。
　これまで、含フッ素化合物を含む高機能性離型剤には、炭素数が８以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。しかし、炭素数が８以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物は、環境や生体への蓄積性等が課題となっている。
　そのため、生体蓄積性が低いとされる炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物で代替する検討が行われているが、パーフルオロアルキル基の炭素数が小さくなるほど、離型性能が炭素数８以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物に比べて劣ることが知られている。
　炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物の離型性能を向上させる方法として、分子内に炭素数が６以下のパーフルオロアルキルユニットを複数含む化合物を使用する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、分子内に不飽和結合を有する化合物の記載はない。
　また、分子内に不飽和結合を有する化合物として、種々の化合物が例示されてはいる（例えば、特許文献３参照）が、炭素鎖とリン原子が直接結合した、ホスホン酸化合物に関する検討は十分にはなされおらず、離型剤としてさらなる改善が求められていた。
　その他、長鎖パーフルオロアルキル基に替えて、パーフルオロポリエーテル構造を有する材料を使用したものも知られている。
特開昭５８－１８０５９７号 特許第４５０６８９４号公報 国際公開第２０１７／１１９３７１号
　本発明の目的は、生体蓄積性が低いとされる炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基から構成される新規含フッ素化合物及びこれを含有する剥離性及び耐久性に優れた離型剤を提供することにある。
　本発明者らは、以下に示す炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基から構成され、分子内に不飽和結合を有する含フッ素化合物を用いた離型剤が、優れた剥離性及び耐久性を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。
　すなわち本発明は、下記一般式（１）示される不飽和結合を有する含フッ素化合物並びにこれを用いた組成物及び離型剤に係る発明である。
Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－（ＣＨ２）ｎ－Ｘ　　　（１）
　｛式（１）中、
　Ｒｆ１は、炭素数１～６のパーフルオロアルキル基であり、
　Ｒｆ２は、炭素数１～６のパーフルオロアルキレン基であり、
　ｎは１～４の整数であり、
　Ｘは、下記一般式（２）で示される
　　－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＭ１）（ＯＭ２）　　　（２）
　　（式（２）中、Ｍ１及びＭ２は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム、有機アンモニウム、または炭素数１～４のアルキル基である）｝
　以下、本発明を詳細に説明する。
　上記の一般式（１）において、Ｒｆ１基は直鎖又は分岐の炭素数１～６のパーフルオロアルキル基が好ましく、さらに直鎖のパーフルオロアルキル基が好ましい。Ｒｆ１基の構造として分岐構造を有していてもよいが、直鎖のパーフルオロアルキル基は集合体を形成しやすく、金属表面に単分子層を形成しやすいからである。
　また、Ｒｆ２基は直鎖又は分岐の炭素数１～６のパーフルオロアルキレン基が好ましく、さらに直鎖のパーフルオロアルキレン基が好ましい。Ｒｆ２基の構造として分岐構造を有していてもよいが、直鎖のパーフルオロアルキレン基は集合体を形成しやすく、金属表面に単分子層を形成しやすいからである。
　上記の一般式（１）における、Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－の部分の具体的構造としては、Ｃ２Ｆ５－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ４Ｆ８－、Ｃ２Ｆ５－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ６Ｆ１２－、Ｃ４Ｆ９－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ４Ｆ８－、Ｃ４Ｆ９－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ６Ｆ１２、Ｃ６Ｆ１３－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ４Ｆ８－、Ｃ６Ｆ１３－ＣＨ＝ＣＨ－Ｃ６Ｆ１２－などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　これらの構造を有する含フッ素化合物は、下記一般式（３）で示される、末端がヨウ素化されたフルオロアルキル化合物を出発原料として製造できる。末端がヨウ素化されたフルオロアルキル化合物（３）は公知の化合物であり、特許文献３に記載されている。
Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－Ｉ　　　（３）
　本発明の一般式（１）に示される含フッ素化合物は、一般式（２）中のＭ１及びＭ２が炭素数１～４のアルキル基である場合には、次に例示する方法で得ることができる。
　すなわち、末端がヨウ素化されたフルオロアルキル化合物（３）をエチレンに付加させて得られる下記式（４）で示されるフルオロアルキルエチレンアイオダイドとトリアルキルホスファイトＰ（ＯＲ）３を反応させる。
Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－ＣＨ２ＣＨ２Ｉ　　　（４）
　あるいは末端がヨウ素化されたフルオロアルキル化合物（３）を、既知の方法でビニル基、２－プロペニル基または３－ブテニル基を有するホスホン酸ジエステルに付加させ、ヨウ素を還元的に脱離させる。
　本発明の一般式（１）に示される含フッ素化合物は、一般式（２）中のＭ１及びＭ２のいずれか１つ以上が水素原子である場合には、Ｍ１及びＭ２が炭素数１～４のアルキル基である化合物の加水分解により得ることができる。
　本発明の一般式（１）に示される含フッ素化合物は、一般式（２）中のＭ１及びＭ２のいずれか１つ以上が金属原子、アンモニウムまたは有機アンモニウムである場合には、Ｍ１及びＭ２のいずれか１つ以上が水素原子である化合物を無機塩基、アンモニアまたは有機アミンで中和することにより得ることができる。
　本発明の一般式（１）で示される含フッ素化合物の製造に適用可能な溶剤としては、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム等の（ハロゲン化）炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の極性非プロトン性溶剤、水など、反応に不活性な溶剤であればあらゆるものが使用可能である。
　溶媒は、反応に供する化合物に応じて適切に選択の上で使用でき、また反応に供する化合物が液体であれば溶媒を用いなくともよい。
　本発明の一般式（１）で表される含フッ素化合物の精製方法としては、公知の方応で実施可能で、例えば、中和、溶媒抽出、乾燥、ろ過、濃縮、蒸留や再結晶、カラムクロマトグラフィー等により精製し、目的物の一般式（１）で示される含フッ素化合物を得ることができる。
　本発明の一般式（１）で示される含フッ素化合物は、有機溶媒、水、または、２種以上の有機溶媒や水と有機溶媒などの混合溶媒に溶解し、含フッ素化合物と溶媒とを含む組成物からなる離型剤として用いることができる。ここで離型剤中の含フッ素化合物は液体ではなく固体となることがあり、溶媒に溶解して溶液状の組成物として金型等へ塗布できる形態とすることができる。
　含フッ素化合物と溶媒とを含む組成物からなる離型剤において、固形分としての含フッ素化合物濃度、すなわち固形分濃度としては０．０１～１０重量％が好ましく、０．０５～５重量％がより好ましい。
　有機溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の極性非プロトン性溶媒、パーフルオロヘキサン、ヘキサフルオロベンゼンなどのフローラス溶媒あるいはフッ素系溶媒など、一般式（１）で示される含フッ素化合物と反応しない溶媒であればよい。
　従って、本発明の一般式（１）で示される含フッ素化合物と上記の溶媒を含む組成物は、例えば含フッ素化合物が固体の場合に、溶液状として金型等への塗布を容易にするなど有益である。本発明の組成物中、溶媒としては有機溶媒、水または混合溶媒を用いることができ、さらに有機溶媒としては上記の通り、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、極性非プロトン性溶媒またはフッ素系溶媒であり、含フッ素化合物を含む組成物として有用である。
　離型剤の金型への塗布は、刷毛塗り、ワイプやウエス等による塗布、浸漬、霧吹き等による噴射、スプレーガンによる噴射、エアゾール噴射等、通常用いられる任意の方法により行うことができる。
　本離型剤が塗布された金型で成形される成形品としては、例えばポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル等の樹脂類や、クロロプレンゴム、フッ素ゴム等のゴム類等、特に限定されない。
　本発明の一般式（１）で示される含フッ素化合物を用いることにより、生体蓄積性が低いとされる炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基を有する化合物を有効成分として、極めて高い剥離性及び耐久性を与える離型剤を提供できる。
　以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
　なお、分析に当たっては下記機器を使用した。
　１Ｈ－ＮＭＲ，１９Ｆ－ＮＭＲ：ブルカー製ＡＶＡＮＣＥ　II　４００
　実施例１
　3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-ペンタコサフルオロ-9-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸（３）の合成
１－１）1-ヨード-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-ペンタコサフルオロ-9-ヘキサデセン（１）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　１５０ｍｌのＳＵＳ製オートクレーブに1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-ペンタコサフルオロ-1-ヨード-7-テトラデセン１００．００ｇ（０．１３０ｍｏｌ）及びジターシャリブチルペルオキシド０．１３ｇ（０．００３ｍｏｌ）を仕込み、密閉後内部を窒素置換した。その後１１５℃に昇温し、エチレン２．００ｇ（０．１４２ｍｏｌ）を０．５～１．０ＭＰａの圧力を保ちながら添加した。さらに１１５℃で１時間反応した後、冷却して化合物（１）１０３．５０ｇを得た。収率は９９．９％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：６．４８（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｆ１３ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），３．１７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｉ），２．６５（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．４１（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３），－１１４．３９（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．５０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２），－１２２．０８（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２３．３３（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２），－１２３．８９（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２），－１２６．６９（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
１－２）3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-ペンタコサフルオロ-9-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸ジエチル（２）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 　１００ｍＬの３つ口フラスコに化合物（１）１０．００ｇ（１２．５０ｍｍｏｌ）及び亜リン酸トリエチル３１．１５ｇ（１８７．５ｍｍｏｌ）を仕込み、１５０℃で２０時間反応した。反応液をジイソプロピルエーテル５０ｇで希釈し、水３０ｇで３回洗浄した。有機層を減圧濃縮した後、ヘプタンで再結晶して化合物（２）７．６１ｇを取得した。収率は７５．１％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：：６．４８（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｆ１３ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），４．１３（ｍ，４Ｈ，ＣＨ ２ ＣＨ３），２．４１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２），１．９９（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ），１．３３（ｍ，６Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ３ ）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．３９（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３），－１１４．３６（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．７６（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２），－１２２．０５（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２３．３０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２），－１２３．８３（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２），－１２６．６４（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
１－３）3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,16-ペンタコサフルオロ-9-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸（３）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　還流冷却器を備えた１００ｍｌのナスフラスコに化合物（２）５．００ｇ（６．１７ｍｍｏｌ）及び３５％塩酸２０ｇを仕込み、１００℃で４８時間反応した。室温に冷却後吸引ろ過し、水洗して化合物（３）４．５６ｇを白色固体として取得した。収率は９８．０％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：：６．９３（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｆ１３ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），３．３１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２），１．９５（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．４１（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３），－１１３．８５（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．５０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２），－１２１．５７（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２２．９３（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２），－１２３．４６（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２），－１２６．４０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
　実施例２
　4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,17,17,17-ペンタコサフルオロ-10-ヘプタデセン-1-イルホスホン酸（５）の合成
２－１）4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,17,17,17-ペンタコサフルオロ-9-ヘプタデセン-1-イルホスホン酸ジエチル（４）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　１００ｍｌの３つ口フラスコ中に、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-ペンタコサフルオロ-1-ヨード-7-テトラデセン３．５０ｇ（４．５３ｍｍｏｌ）、アセトニトリル３５ｇ、アリルホスホン酸ジエチル０．８５ｇ（４．８ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム０．９５ｇ（１１ｍｍｏｌ）、水３３．６０ｇを仕込み、０℃で撹拌下亜ジチオン酸ナトリウム１．９７ｇ（１１ｍｍｏｌ）を投入した。室温で３時間反応後、ジイソプロピルエーテル２５ｇを加えて水層を除去した後、有機層を飽和食塩水５０ｇで洗浄した。有機層を減圧濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝３：２）で精製し、化合物（６）１．６８ｇを白色固体として取得した。収率は４５．０％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：６．４８（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｆ１３ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），４．１２（ｍ，４Ｈ，ＣＨ ２ ＣＨ３），２．２７（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２），１．９６（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ），１．８１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ２ ＣＨ２），１．３３（ｔ，６Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ３ ）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．２９（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３）， －１１４．４１（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．１５（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２）， －１２２．１６（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２３．４３（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）， －１２４．０４（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２６．７１（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
２－２）4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,15,15,16,16,17,17,17-ペンタコサフルオロ-10-ヘプタデセン-1-イルホスホン酸（５）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　還流冷却器を備えた２５ｍｌのナスフラスコに化合物（６）１．０１ｇ（１．３１ｍｍｏｌ）及び３５％塩酸５ｇを仕込み、１００℃で４８時間反応した。室温に冷却後吸引ろ過し、水洗して化合物（５）０．９２ｇを白色固体として取得した。収率は９８％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：７．０７（ｍ，２Ｈ，Ｃ６Ｆ１３ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），１．９０（ｍ，４Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ，ＣＨ２ ＣＨ ２ ＣＨ２）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．７２（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３）， －１１４．０１（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．１８（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２）， －１２２．３０（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２３．４９（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）， －１２３．９７（ｍ，６Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）， －１２６．８４（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
　実施例３
　4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,14-ヘンイコサフルオロ-10-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸（７）の合成
２－１）4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,14-ヘンイコサフルオロ-10-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸ジエチル（６）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　１００ｍｌの３つ口フラスコ中に、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,9,9,10,10,11,11,12,12,12-ヘンイコサフルオロ-1-ヨード-7-ドデセン３．５０ｇ（５．２１ｍｍｏｌ）、アセトニトリル３５ｇ、アリルホスホン酸ジエチル０．９７ｇ（５．４ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム１．０９ｇ（１３．０ｍｍｏｌ）、水３３．６０ｇを仕込み、０℃で撹拌下亜ジチオン酸ナトリウム２．２７ｇ（１３．０ｍｍｏｌ）を投入した。室温で３時間反応後、ジイソプロピルエーテル２５ｇを加えて水層を除去した後、有機層を飽和食塩水５０ｇで洗浄した。有機層を減圧濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝３：２）で精製し、化合物（６）１．６０ｇを白色固体として取得した。収率は４２．４％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：重クロロホルム、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：６．４９（ｍ，２Ｈ，Ｃ４Ｆ９ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），４．１３（ｍ，４Ｈ，ＣＨ ２ ＣＨ３）２．２１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２），１．９６（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ２ ＣＨ２），１．８２（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ），１．３３（ｔ，６Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ３ ）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．４９（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３），－１１４．４９（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１５．０５（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２），－１２２．１８（ｍ，４Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２）， －１２４．０１（ｍ，４Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２），－１２４．７９（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２），－１２６．３０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
２－２）4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,12,12,13,13,14,14,14-ヘンイコサフルオロ-10-ヘキサデセン-1-イルホスホン酸（７）の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　還流冷却器を備えた２５ｍｌのナスフラスコに化合物（６）１．６０ｇ（２．０８ｍｍｏｌ）及び３５％塩酸５ｇを仕込み、１００℃で４８時間反応した。室温に冷却後吸引ろ過し、水洗して化合物（７）１．３４ｇを白色固体として取得した。収率は９６．０％であった。
１Ｈ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：テトラメチルシラン）　δ（ｐｐｍ）：６．９０（ｍ，２Ｈ，Ｃ４Ｆ９ ＣＨ＝ＣＨＣ６Ｆ１２），２．３３（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ ＣＦ２），１．９１（ｍ，２Ｈ，ＣＨ２ ＣＨ ２ ＣＨ２），１．８０（ｍ，２Ｈ，ＣＨ ２ Ｐ）
１９Ｆ－ＮＭＲ　（溶媒：メタノール－ｄ４、内部標準：トリフルオロメチルベンゼン）　δ（ｐｐｍ）：－８１．６１（ｔ，３Ｆ，ＣＦ３），－１１３．９０（ｍ，４Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ）， －１１４．７０（ｍ，２Ｆ，ＣＦ ２ ＣＨ２），－１２１．７０（ｍ，４Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２）， －１２３．５８（ｍ，４Ｆ，ＣＦ２ＣＦ２），－１２４．３４（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２），－１２５．９７（ｍ，２Ｆ，ＣＦ２）
　実施例４
　離型剤溶液の調製
　実施例１で得られた化合物（３）１．０重量％及びイソプロパノール（ＩＰＡ）９９．０重量％よりなる離型剤溶液を調製した。この離型剤溶液を用いて、次のような測定方法で離型性の評価を行った。
　離型性評価
　アルミニウムテストピース（縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍ）の表面に、０．１ｇの離型剤溶液をワイプで塗布した後、室温下で乾燥させた。次いで、テストピースを４０℃に保持した金型の内壁面に沿って配置して３０分保持した後、以下に示す組成を有するポリウレタン発泡組成物を金型内に注入し、４０℃で１０分間保持して発泡させ硬化させた。得られた成形体を脱型し、成形体からテストピースを剥離した時の荷重をプッシュプルスケールで測定した。剥離に要した荷重が５Ｎ未満である場合の離型性を○、５Ｎ以上３０Ｎ未満を△、３０Ｎ以上を×とした。また、同じ条件下で、３０Ｎ未満の荷重で何回まで離型が可能であったかを測定し、反復離型回数とした。
ポリウレタン発泡組成物の組成
・ポリオール（サンニックスＦＡ－７０３、三洋化成工業製）…１００重量部
・トリエタノールアミン（東京化成工業製）　　　　　　　　…３．０重量部
・純水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…２．８重量部
・触媒（ＴＥＤＡ－Ｌ３３、東ソー製）　　　　　　　　　　…０．９重量部
・ポリイソシアネート（ＭＲ－２００、東ソー製）　　　　　…６２．５重量部
　実施例５～１３
　実施例４において、離型剤化合物、添加剤量及び溶媒量を種々変更した離型剤溶液を用いて、同様の測定を行った。
　比較例１、２
　実施例４において、離型剤化合物を炭素数が６のパーフルオロアルキル基からなる1H,1H,2H,2H-パーフルオロオクタンホスホン酸（シグマアルドリッチ製、以下Ｃ６）に替え、添加剤量及び溶媒量を種々変更した離型剤溶液を用いて、同様の測定を行った。
　比較例３
　実施例４において、離型剤を塗布せずに同様の測定を行った。
　得られた結果を離型剤溶液の成分組成とともに、表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　本発明の含フッ素化合物は、環境や生体への蓄積性が低いとされる炭素数が６以下のパーフルオロアルキル基から構成され、優れた剥離性及び耐久性を示す離型剤として利用可能である。

 

Claims (5)

  1. 下記一般式（１）
    Ｒｆ１－ＣＨ＝ＣＨ－Ｒｆ２－（ＣＨ２）ｎ－Ｘ　　　（１）
    　｛式（１）中、
    　Ｒｆ１は、炭素数１～６のパーフルオロアルキル基であり、
    　Ｒｆ２は、炭素数１～６のパーフルオロアルキレン基であり、
    　ｎは１～４の整数であり、
    　Ｘは、下記一般式（２）で示される
    　　－Ｐ（＝Ｏ）（ＯＭ１）（ＯＭ２）　　　（２）
    　　（式（２）中、Ｍ１及びＭ２は、それぞれ独立して、水素原子、金属原子、アンモニウム、有機アンモニウム、または炭素数１～４のアルキル基である）｝
    で示される含フッ素化合物。
  2. 請求項１に記載の含フッ素化合物と、溶媒を含むことを特徴とする組成物。
  3. 前記溶媒が有機溶媒、水または混合溶媒である請求項２に記載の組成物。
  4. 前記溶媒がアルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、極性非プロトン性溶媒またはフッ素系溶媒である、請求項２または３に記載の組成物。
  5. 請求項２から４のいずれかに記載の組成物からなる離型剤。

     
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