含氟聚合物的制造方法、聚合用表面活性剂和表面活性剂的使用技术

技术编号:22569373 阅读:38 留言:0更新日期:2019-11-17 09:57
本发明专利技术的目的在于提供含氟聚合物的新制造方法。本发明专利技术涉及一种含氟聚合物的制造方法,其包括:通过在表面活性剂的存在下在水性介质中进行氟单体的聚合而得到含氟聚合物的工序,该含氟聚合物的制造方法的特征在于,上述表面活性剂为选自由式:R

Manufacturing methods of fluoropolymers, use of surfactants and surfactants for polymerization

The invention aims to provide a new manufacturing method of fluoropolymer. The invention relates to a manufacturing method of fluorine-containing polymer, which comprises a process of obtaining fluorine-containing polymer by polymerization of fluorine monomers in an aqueous medium in the presence of a surfactant. The manufacturing method of the fluorine-containing polymer is characterized in that the surfactant is a selective free formula: R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氟聚合物的制造方法、聚合用表面活性剂和表面活性剂的使用
本专利技术涉及含氟聚合物的制造方法。另外,本专利技术还涉及聚合用表面活性剂。本专利技术还进一步涉及用于制造含氟聚合物的表面活性剂的使用。
技术介绍
在通过乳液聚合制造含氟聚合物的情况下,使用了氟化阴离子表面活性剂。最近还提出了使用烃系表面活性剂来代替氟化阴离子表面活性剂的提案。例如,专利文献1中记载了一种半间歇式乳液聚合法,其用于制造至少具有58重量%的氟的氟弹性体,该方法中包括下述工序:(A)在反应器中装入一定量的实质上不含表面活性剂的水溶液的工序;(B)在上述反应器中装入一定量的单体混合物的工序,该单体混合物包含:i)以单体混合物的总重量为基准为25~75重量%的第1单体,其为选自由偏二氟乙烯和四氟乙烯组成的组中的第1单体;以及ii)以上述单体混合物的总重量为基准为75~25重量%的与上述第1单体不同的1种或2种以上的追加共聚性单体,其为选自由含氟烯烃、含氟乙烯基醚、烃烯和它们的混合物组成的组中的追加单体;(C)将上述反应介质维持在1~7的pH、0.5~10MPa的压力、和25℃~130℃的温度,同时引发用于形成氟弹性体分散体系的聚合的工序;以及(D)在开始聚合后,在上述反应器中装入一定量的式R-L-M(式中,R为具有6~17个碳原子的烷基,L选自由-ArSO3-、-SO3-、-SO4-、-PO3-和-COO-组成的组,并且M为1价阳离子)的烃阴离子性表面活性剂的工序。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特表2010-511096号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种含氟聚合物的新制造方法。用于解决课题的手段本专利技术涉及一种含氟聚合物的制造方法,其包括:通过在表面活性剂的存在下在水性介质中进行氟单体的聚合而得到含氟聚合物的工序,该含氟聚合物的制造方法的特征在于,上述表面活性剂为选自由下式(a)所表示的表面活性剂(a)以及下式(b)所表示的表面活性剂(b)组成的组中的至少一种,式(a):[化1](式中,R1a是碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3以上的环状烷基,与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代,碳原子数为2以上的情况下包含或不包含羰基,碳原子数为3以上的情况下可以包含1价或2价杂环、也可以形成环。R2a和R3a独立地为单键或2价连接基团。R1a、R2a和R3a的碳原子数合计为6以上。Xa为H、金属原子、NR4a4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R4a为H或有机基团、可以相同或不同。R1a、R2a和R3a中的任意两者可以相互键合形成环);式(b):[化2](式中,R1b为具有或不具有取代基的碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数为3以上的环状烷基,碳原子数为3以上的情况下可以包含1价或2价杂环、也可以形成环。R2b和R4b独立地为H或取代基。R3b为具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的亚烷基。n为1以上的整数。p和q独立地为0以上的整数。Xb为H、金属原子、NR5b4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R5b为H或有机基团、可以相同或不同。R1b、R2b、R3b和R4b中的任意两者可以相互键合形成环。L为单键、-CO2-B-*、-OCO-B-*、-CONR6b-B-*、-NR6bCO-B-*、或者-CO-(其中不包括-CO2-B-、-OCO-B-、-CONR6b-B-、-NR6CO-B-中所包含的羰基),B为单键或者具有或不具有取代基的碳原子数为1到10的亚烷基,R6b为H或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的烷基。*是指与式中的-OSO3Xb键合的一侧)。上述式(a)中,优选R2a和R3a独立地为单键或者碳原子数为1以上的直链状或支链状的亚烷基或者碳原子数为3以上的环状的亚烷基。上述亚烷基中,优选与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代。上述式(a)中,优选R1a是不含羰基的碳原子数为1~8的直链状或支链状的烷基、不含羰基的碳原子数为3~8的环状烷基、包含1~10个羰基的碳原子数为2~45的直链状或支链状的烷基、包含羰基的碳原子数为3~45的环状烷基、或者碳原子数为3~45的包含1价或2价杂环的烷基。上述式(a)中,优选R1a为下式所表示的基团:[化3](式中,n11a为0~10的整数,R11a是碳原子数为1~5的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3~5的环状烷基,R12a是碳原子数0~3的亚烷基。n11a为2~10的整数的情况下,R12a分别可以相同、也可以不同)。上述式(a)中,优选R2a和R3a独立地为不含羰基的碳原子数为1以上的亚烷基。上述式(a)中,优选R2a和R3a独立地为不含羰基的碳原子数为1~3的亚烷基。上述式(b)中,优选Xb为金属原子或NR5b4(R5b如上所述)。上述表面活性剂优选在1H-NMR光谱中在化学位移2.0~5.0ppm的区域观测的全部峰强度的积分值为10%以上。本专利技术还涉及一种聚合用表面活性剂,其特征在于,其为选自由下式(a)所表示的表面活性剂(a)以及下式(b)所表示的表面活性剂(b)组成的组中的至少一种,式(a):[化4](式中,R1a是碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3以上的环状烷基,与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代,碳原子数为2以上的情况下包含或不包含羰基,碳原子数为3以上的情况下可以包含1价或2价杂环、也可以形成环。R2a和R3a独立地为单键或2价连接基团。R1a、R2a和R3a的碳原子数合计为6以上。Xa为H、金属原子、NR4a4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R4a为H或有机基团、可以相同或不同。R1a、R2a和R3a中的任意两者可以相互键合形成环);式(b):[化5](式中,R1b为具有或不具有取代基的碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数为3以上的环状烷基,碳原子数为3以上的情况下可以包含1价或2价杂环、也可以形成环。R2b和R4b独立地为H或取代基。R3b为具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的亚烷基。n为1以上的整数。p和q独立地为0以上的整数。Xb为H、金属原子、NR5b4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R5b为H或有机基团、可以相同或不同。R1b、R2b、R3b和R4b中的任意两者可以相互键合形成环。L为单键、-CO2-B-*、-OCO-B-*、-CONR6b-B-*、-NR6bCO-B-*、或者-C本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种含氟聚合物的制造方法,其包括:通过在表面活性剂的存在下在水性介质中进行氟单体的聚合而得到含氟聚合物的工序,该制造方法的特征在于,所述表面活性剂为选自由下式(a)所表示的表面活性剂(a)以及下式(b)所表示的表面活性剂(b)组成的组中的至少一种,/n式(a):/n[化1]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-073083;20180207 JP 2018-0204611.一种含氟聚合物的制造方法,其包括:通过在表面活性剂的存在下在水性介质中进行氟单体的聚合而得到含氟聚合物的工序,该制造方法的特征在于,所述表面活性剂为选自由下式(a)所表示的表面活性剂(a)以及下式(b)所表示的表面活性剂(b)组成的组中的至少一种,
式(a):
[化1]



式(a)中,R1a是碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3以上的环状烷基,与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代,碳原子数为2以上的情况下包含或不包含羰基,碳原子数为3以上的情况下包含或不包含1价或2价杂环、形成或不形成环;R2a和R3a独立地为单键或2价连接基团;R1a、R2a和R3a的碳原子数合计为6以上;Xa为H、金属原子、NR4a4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R4a为H或有机基团、可以相同或不同;R1a、R2a和R3a中的任意两者相互键合形成环或者不相互键合形成环;
式(b):
[化2]



式(b)中,R1b是具有或不具有取代基的碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数为3以上的环状烷基,碳原子数为3以上的情况下包含或不包含1价或2价杂环、形成或不形成环;R2b和R4b独立地为H或取代基;R3b是具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的亚烷基;n为1以上的整数;p和q独立地为0以上的整数;Xb为H、金属原子、NR5b4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R5b为H或有机基团、可以相同或不同;R1b、R2b、R3b和R4b中的任意两者相互键合形成环或者不相互键合形成环;L为单键、-CO2-B-*、-OCO-B-*、-CONR6b-B-*、-NR6bCO-B-*、或者-CO-,其中-CO-中不包括-CO2-B-、-OCO-B-、-CONR6b-B-、-NR6CO-B-中所包含的羰基,B是单键或者具有或不具有取代基的碳原子数为1到10的亚烷基,R6b是H或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的烷基,*是指与式中的-OSO3Xb键合的一侧。


2.如权利要求1所述的制造方法,其中,所述式(a)中,R2a和R3a独立地是单键或者碳原子数为1以上的直链状或支链状的亚烷基或者碳原子数为3以上的环状的亚烷基,与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代。


3.如权利要求1或2所述的制造方法,其中,所述式(a)中,R1a是不含羰基的碳原子数为1~8的直链状或支链状的烷基、不含羰基的碳原子数为3~8的环状烷基、包含1~10个羰基的碳原子数为2~45的直链状或支链状的烷基、包含羰基的碳原子数为3~45的环状烷基、或者碳原子数为3~45的包含1价或2价杂环的烷基。


4.如权利要求1、2或3所述的制造方法,其中,所述式(a)中,R1a为下式所表示的基团,
[化3]



式中,n11a为0~10的整数,R11a是碳原子数为1~5的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3~5的环状烷基,R12a是碳原子数为0~3的亚烷基;n11a为2~10的整数的情况下,R12a分别可以相同、也可以不同。


5.如权利要求1、2、3或4所述的制造方法,其中,所述式(a)中,R2a和R3a独立地是不含羰基的碳原子数为1以上的亚烷基。


6.如权利要求1、2、3、4或5所述的制造方法,其中,所述式(a)中,R2a和R3a独立地是不含羰基的碳原子数为1~3的亚烷基。


7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的制造方法,其中,所述式(b)中,Xb为金属原子或NR5b4,R5b如上所述。


8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的制造方法,其中,所述表面活性剂在1H-NMR光谱中在化学位移2.0ppm~5.0ppm的区域观测的全部峰强度的积分值为10%以上。


9.一种聚合用表面活性剂,其特征在于,其为选自由下式(a)所表示的表面活性剂(a)以及下式(b)所表示的表面活性剂(b)组成的组中的至少一种,
式(a):
[化4]



式(a)中,R1a是碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者碳原子数为3以上的环状烷基,与碳原子键合的氢原子未被取代或者被羟基或包含酯键的1价有机基团所取代,碳原子数为2以上的情况下包含或不包含羰基,碳原子数为3以上的情况下包含或不包含1价或2价杂环、形成或不形成环;R2a和R3a独立地为单键或2价连接基团;R1a、R2a和R3a的碳原子数合计为6以上;Xa为H、金属原子、NR4a4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R4a为H或有机基团、可以相同或不同;R1a、R2a和R3a中的任意两者相互键合形成环或者不相互键合形成环;
式(b):
[化5]



式(b)中,R1b是具有或不具有取代基的碳原子数为1以上的直链状或支链状的烷基或者具有或不具有取代基的碳原子数为3以上的环状烷基,碳原子数为3以上的情况下包含或不包含1价或2价杂环、形成或不形成环;R2b和R4b独立地为H或取代基;R3b是具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的亚烷基;n为1以上的整数;p和q独立地为0以上的整数;Xb为H、金属原子、NR5b4、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓,R5b为H或有机基团、可以相同或不同;R1b、R2b、R3b和R4b中的任意两者相互键合形成环或者不相互键合形成环;L为单键、-CO2-B-*、-OCO-B-*、-CONR6b-B-*、-NR6bCO-B-*、或者-CO-,其中-CO-中不包括-CO2-B-、-OCO-B-、-CONR6b-B-、-NR6CO-B-中所包含的羰基,B是单键或者具有或不具有取代基的碳原子数为1到10的亚烷基,R6b是H或者具有或不具有取代基的...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤丈人米田聪藤泽学浅野和哉北原隆宏东昌弘山内昭佳石原寿美岸川洋介新田真之介中野麻里奈吉田裕俊难波义典伊藤剑吾奥井千亚纪青山博一助川胜通山中拓佐藤洋之田中勇次市川贤治藤本阳平
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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