JPS61209A - 含フツ素重合体の製造方法 - Google Patents

含フツ素重合体の製造方法

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JPS61209A
JPS61209A JP11991784A JP11991784A JPS61209A JP S61209 A JPS61209 A JP S61209A JP 11991784 A JP11991784 A JP 11991784A JP 11991784 A JP11991784 A JP 11991784A JP S61209 A JPS61209 A JP S61209A
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正 成田
Tokio Hagiwara
萩原 時男
Hiroshi Hamana
浩 浜名
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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】 本発明はフッ素系アクリレートまたはフッ素系メタクリ
レートなどのフッ素系不飽和エステルモノマーを有機リ
チウム触媒の存在下重合することを特徴とする含フツ素
重合体の製造に関するものである。
(産業上の利用分野) 含フツ素アクリレートあるいは含フツ素メタクリレート
類は工業的に重要なポリマーを与える。特にフッ素系の
機能性が生かされる分野。
たとえばフッ素系の撥水撥油機能を生かした繊維処理剤
、耐薬品性および耐熱性を生かしたフツ素系ゴムあるい
はプラスチック材料、耐候性を生かしたフィルム材料や
塗料、低屈折性を生かした光学繊維などの光学材料、そ
の他レジスト材料や医用材料への応用が検討され実用化
されているものも多い。
(従来の技術) 現在、実用化されている前記モノマーの重合方式はラジ
カル重合によるものである。たとえばベンゾイルパーオ
キシドのような油溶性過酸化物、アゾビスイソブチロニ
トリルのようなアゾ化合物、過硫酸アンモニウム、!!
1酸化水素のような無機過酸化物などを使用して、有機
媒体中で溶液重合、水系で懸濁重合あるいは乳化重合を
行う方法が一般的である。
(発明が解決しようとする問題点) 一方、炭化水素のアクリレートあるいはメタクリレート
類はn−ブチルリチウムなどの有機)   □M、によ
、ア=オフ□オ、6e、!=dilpゎている。たとえ
ばメタクリル酸メチルは、n −ブチルリチウム触媒に
よルトルエン中でアニオン重合し、ポリマーを与える。
しかし、フッ累系のアクリレートあるいはメタクリレー
ト類をアニオン重合した試みは数少ない。
以上のような事実をふまえ、我々は前記含フツ素アクリ
レートおよび含フツ素メタクリレートモノマーに対して
1種々のアニオン重合触媒を応用して検討した結果、あ
る種類の有機リチウム触媒が重合活性があることを見出
し、本発明を完成するに到った。
(問題点を解決するための手段) 本発明に使用されるフッ累系アクリレートおよびフッ素
系メタクリレ〜トモツマ−は一般式nはθ〜5の整数。
Rfは炭素数1〜20個を有するポリフルオロアルキル
基。R1は低級アルキル基、HまたはRf基。〕 で示される化合物でオシ、具体的には2.2.2−)リ
フルオロエチルアクリレ−)、2.2.2−トリフルオ
ロエチルメタクリレ−) 、  H(、IH,3H−テ
トラフルオログロビルアクリレート、  IH,IH;
3H−テトラフルオログロピルメタクリレート、ヘキサ
ヘプタフルオロブチルメタクリレート、ヘプタフルオロ
イソグロビルアクリレート、ヘプタフルオロイソプロピ
ルメタクリレート、  IH,、IH,5H−オクタフ
ルオロペンチルアクリレ−)、IH。
IH,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレ−) 
、  IH,IH,7H−ドデカフルオロへブチルアク
リレート、IH,IH,7H−ドデカフルオロへプチル
メpクリv −)、  IH,IH−ペンタデカフルオ
ロオクチルアクリレート、+a、ta−ペンタデカフル
オロオクチルメタクリレートなどがあげられる。
重合触媒である有機リチウム化合物は一般式%式% 水素またはフェニル基2mは1以上の整数。pルリチウ
ムとジフェニルエチレンの反応によって得られる1、1
−ジフェニルヘキシルリチウム。
n−ブチルリチウムとスチレンの反応によって得られる
1−フェニルヘキシルリチウムおよびポリスチリルリチ
ウム化合物、n−ブチルリチウムとα−メチルスチレン
の反応によって得られるl−フェニル−1−メチルヘキ
シルリチウムおよびポリ−α−メチルスチリルリチウム
、リチウム金属とα−メチルスチレンとの反応により生
成するa−メチルスチレン四量体リチウム塩などがあげ
られる。これらの有機リチウム化合物は通常n−ヘキサ
ン、n−へブタン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素
溶液として使用する。
本発明の製造方法について以下詳細に述べる。
含フツ素アクリレートおよび含7ツ累メタクリレートは
窒素あるいはヘリウム気流下で蒸留精製し、完全に脱酸
素した純度99.54以上のものが使用される。微量の
水分は重合を抑制するためモレキュラーシーブスなどで
脱水した方が好ましい。
有機リチウム化合物は市販のあるいは常法によシ合成し
たn−ブチルリチウムなどのアルキルリチウムと精製し
た1、1−ジフェニルエチレン、スチレンなどとの反応
によシ合成される。
有機リチウム化合物は空気や空気中の水分と敏感に反応
するため、窒素系の密封容器内に保存するが、好ましく
は合成後、早期に使用する。
溶媒中でアルキルリチウムと反応試剤を反応し、所期の
有機リチウム化合物を合成し1次に含フツ素不飽和エス
テルモノマーを添加する方法が適当である。
溶媒は触媒調整およびポリマー製造の重合活性の面で、
芳香族炭化水素または脂肪族炭化水(素が好1しく・同
様な非7°OF7糸有機溶媒1もジエチルエーテル、テ
トラヒドロフランなどの極性溶媒では重合が進まない。
重合温度、触媒調整温度は一78〜100℃、好ましく
は一20〜80℃が適当である。重合時間は限定されず
、有機リチウム触媒の種類または不飽和エステルモノマ
ーと触媒との組み合わせによシ決定される。重合を終了
させるためには。
メタノール、エタノール、イソプロパツールなどのプロ
トン系有機溶媒を重合系へ少量添加する。生成ポリマー
はメタノールなどの有機溶媒で洗浄、濾過をくシ返し、
乾燥する。
(作用) 以上のような含7ツ素エステルモノマーの重合は、単独
あるいは2種以上を共重合させてもヨく、炭化水素のス
チレン、ブタジェンなどの有機リチウム化合物で重合す
るモノマー類と共重合させてもよい。さらに本重合系の
有機リチウム触媒はポリスチリルリチウムなどのポリマ
ー触媒にも拡大でき、ポリスチレンのポリマー鎖に含フ
ッ素不飽和エステルモノマー鎖を接続場せるなどのブロ
ック共重合体も製造可能である。
このように、含フツ素重合体の用途例とじては、撥水撥
油剤、レジスト材料、シートおよびフィルムなどの成形
材料、含フツ素ゴム、塗料。
接着剤などがあけられる。
以下実施例により本発E!Aを具体的に説明する。
実施例】 容量50mgのガラス反応管を乾燥および窒素置換し、
窒素気流下精製したトルエン20ゴ。
トリフルオロエチルメタクリレート20mモル、1.1
−ジフェニルヘキシルリチウム0.4mモルを順に仕込
み、〜20℃で5日間重合を行った。
重合停止は重合系をメタノールへ開放後、生成ポリマー
を濾過し真空乾燥を行った。ポリマー収量は2.0y、
収率は59.4チであった。25℃クロロホルム溶液で
測定したポリマーの極限粘度〔η〕は0.105であっ
た。ポリマーの赤外吸収スペクトルは1740ctn”
に(1! = 0 、 1100 N+4000+1”
にO−Fの吸収が認められた。重水素化アセトン溶液の
’H−NMRスペクトル(:TMS)は、  1.lp
pmに−OH。
2、lppmに主鎖の一〇H,−14.4 ppmに側
鎖の−OH,−のビークを示し、それらの面積比は3:
2:2であった。
実施例2 実施例1と同様にして60℃で11日間の重合を行った
。ポリマー収量は1.13F、収率は33.7チであっ
た。
以上実施例1および2で得られたポリマーの熱分解開始
温度はいずれも200℃以上、ガラス転移温度は約78
℃であった。
比較例1 実施例!および2と同様にして、溶媒をテトラヒドロン
ランに変え重合を行ったがポリマーは生成しなかった。
比較例2 実施例1と同様にして1.1−ジフェニルヘキシルリチ
ウムに変えn−ブチルリチウムを触媒として重合を行っ
たが、ポリマー収量は0.145iE、収率は4.2チ
であった。
実施例5 実施例1と同様にしてトルエン20 d 、ヘキサフル
オロイングロビルメタクリレート20mモル、s、s−
ジフェニルヘキシルリチウム0.4mモルを順に仕込み
、−20℃で6日間重合を行った。ポリブー収量は3.
245F、収率は68.7チであった。25℃、クロロ
ホルム溶液で測定したポリマーの極限粘度〔η〕は、 
 0.015であった。ポリマーの赤外吸収スペクトル
は、 1760C211にO= 0 、 1100〜1
400crIv”にO−Fの吸収が認められた。重水素
化アセトン溶液の’H−NMRスペクト#(:7M8)
は1 、2 ppmに一〇H3,2、2ppmに−OH
,−16、4ppmに−aHぐのピークを示し、それら
の面積比は3:2:1であった。
実施例4 実施例3と同様にして、室温で11日間の重合を行った
。ポリマー収量は2.52ノ、収率は53.4チであっ
た。
以上実施例3および4で得られたポリマーの熱分解開始
温度はいずれも300℃以上、ガラス)    転移温
度は約85℃であった。
比較例5 実施例3および鴫と同様にして、溶媒をテトラヒドロフ
ランに変え重合を行ったがポリマーは生成しなかった。
比較例4 実施例1と同様にして1.1−ジフェニルヘキシルリチ
ウムに変えn−ブチルリチウムを触媒として重合を行っ
たが、ポリマー収量は0.72ノ、収率は15.3%で
あった。
実施例5 容量100.dのガラス反応管を乾燥および窒素置換し
、窒素気流下精製したトルエン50d1スチレン20m
モル、n−7’チルリチウム2mモルを順に仕込み、室
温で1日間重合しポリスチルリチウム化合物を生成させ
た。次にこの重合系に窒素気流下精製したトリフルオロ
エチルメタクリレート20ff1モルを添加し重合をさ
らに5日間続けた。重合停止は1重合系をメタノールへ
開放後、生成ポリマーを濾過洗浄し、真空乾燥を行った
。ポリマー収量は5.35E、収率は77.9%であっ
た。生成ポリマーの工Rスペクトルはトリフルオロエチ
ルメタクリレートポリマーおよびポリスチレン両者のピ
ークを示した。
実施例6 実施例1と同様にしてトルエン20ttl、ト’)フル
オロエチルアクリレート20mモル、1.1−ジフェニ
ルヘキシルリチウム0.4mモル’k II K仕込み
、−20℃で6日間重合を行った。ポリマー収量は0.
37f、収率は12%であった。
特許出願人  セントラル硝子株式会社手  続  補
  正  書 昭和60年に月//日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、式中R_1=HまたはCH_3、▲数式、化学
    式、表等があります▼nは0〜5の整数。R_fは炭素
    数1〜20個を有するポリフルオロアルキル基。R^1
    は低級アルキル基、HまたはR_f基〕 で示される含フッ素不飽和エステルモノマーを有機リチ
    ウム触媒の存在下重合することを特徴とする含フッ素重
    合体の製造方法。 2)一般式 R_xR_y^■Li^■ 〔但し、R_xはCmH_2_m_+_1−(CZ_1
    Z_2−CH_2)−_p、Z_1、Z_2は水素また
    はフェニル基、mは1以上の整数。 pは0または1以上の整数。R_yは ▲数式、化学式、表等があります▼、Z_1は水素また
    はフェニル基。〕で示される有機リチウム触媒を使用す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3)重合溶媒として芳香族炭化水素または脂肪族炭化水
    素を使用することを特徴とする特許請求の範囲第1項お
    よび第2項記載の方法。
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