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公開番号2024167893
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-04
出願番号2024079262
出願日2024-05-15
発明の名称含フッ素ポリマーを含有する組成物、含フッ素ポリマーの製造方法、及び含フッ素ポリマーを含有する紫外光発光素子用レンズ
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C08F 24/00 20060101AFI20241127BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本開示は、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する組成物、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを製造する方法、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する紫外光発光素子用レンズ等の提供を目的とする。
【解決手段】含フッ素ポリマー(A)、並びに、重合開始剤(B)及び重合開始剤(B)の分解物(C)からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(BC)を含有する組成物であって、前記化合物(BC)を、組成物質量に対して0.1～100質量ppmで含有し、前記含フッ素ポリマー(A)が、式(A)
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024167893000174.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">34</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image> [式中、R¹～R⁴はそれぞれ独立して、フッ素原子、C1-C5のパーフルオロアルキル基、又はC1-C5のパーフルオロアルコキシ基を示す。]
で表される構成単位を主成分として含む、組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
含フッ素ポリマー（Ａ）、並びに、重合開始剤（Ｂ）及び重合開始剤（Ｂ）の分解物（Ｃ）からなる群から選択される少なくとも１種の化合物（ＢＣ）を含有する組成物であって、
前記化合物（ＢＣ）を、組成物質量に対して０．１～１００質量ｐｐｍで含有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ）
TIFF
2024167893000100.tif
34
170
［式中、Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ５のパーフルオロアルキル基、又はＣ１－Ｃ５のパーフルオロアルコキシ基を示す。］
で表される構成単位を主成分として含む、
組成物。
続きを表示（約 6,500 文字）【請求項２】
前記重合開始剤（Ｂ）がパーオキサイド類である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記重合開始剤（Ｂ）は、
式（Ｂ１）
TIFF
2024167893000101.tif
24
170
［式中、Ｒ
１１
、Ｒ
１２
、Ｒ
１３
、及びＲ
１４
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ２０のアルキル基、又はＣ１－Ｃ２０のフルオロアルキル基を示し、
前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよく、Ｒ
１１
及びＲ
１２
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよく、
Ｒ
１３
及びＲ
１４
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよい。］
で表される化合物、
式（Ｂ２）
TIFF
2024167893000102.tif
24
170
［式中、Ｒ
１５
及びＲ
１６
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｂ３）
TIFF
2024167893000103.tif
18
170
［式中、Ｒ
１７
及びＲ
１８
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示し、前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよい。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記分解物（Ｃ）は、
式（Ｃ１）
TIFF
2024167893000104.tif
21
170
［式中、Ｒ
４１
及びＲ
４２
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ２０のアルキル基、又はＣ１－Ｃ２０のフルオロアルキル基を示し、
前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよく、Ｒ
４１
及びＲ
４２
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよく、
Ｒ
４３
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物、
式（Ｃ２）
TIFF
2024167893000105.tif
16
170
［式中、Ｒ
４５
は、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示し、Ｒ
４６
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｃ３）
TIFF
2024167893000106.tif
17
170
［式中、Ｒ
４７
はＣ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示し、前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよく、
Ｒ
４９
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物である、請求項１～３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
２４０ｎｍ～３４０ｎｍの波長における平均透過率が８５％以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
前記式（Ａ）で表される構成単位が、式（Ａ１）
TIFF
2024167893000107.tif
33
170
で表される構成単位である、請求項１～５のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
前記重合開始剤（Ｂ）が、
式（Ｂ１）
TIFF
2024167893000108.tif
24
170
［式中、Ｒ
１１
及びＲ
１３
はフッ素原子であり、
Ｒ
１２
及びＲ
１４
はそれぞれ独立して、
－（ＣＦ
２
）
ｎ１
ＣＦ
３
（ここでｎ１は０～５の整数を示す。）、
－（ＣＦ
２
）
ｎ２
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ２は０～５の整数を示す。）、
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ３
ＣＦ
３
（ここでｎ３は０～５の整数を示す。）、又は
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ４
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ４は０～５の整数を示す。）を示す。］
で表される化合物、
式（Ｂ２）
TIFF
2024167893000109.tif
24
170
［式中、Ｒ
１５
及びＲ
１６
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、あるいはＣ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｂ３）
TIFF
2024167893000110.tif
18
170
［式中、Ｒ
１７
は、メチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｔｅｒｔ－ノニル、トリフルオロメチル、パーフルオロイソペンチル、又はフェニルを示し、Ｒ
１８
は、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ヘキシル、又はトリフルオロメチルを示す。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物である、請求項１、４～６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記分解物（Ｃ）が、
式（Ｃ１）
TIFF
2024167893000111.tif
21
170
［式中、Ｒ
４１
はフッ素原子を示し、
Ｒ
４２
は、
－（ＣＦ
２
）
ｎ１
ＣＦ
３
（ここでｎ１は０～５の整数を示す。）、
－（ＣＦ
２
）
ｎ２
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ２は０～５の整数を示す。）、
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ３
ＣＦ
３
（ここでｎ３は０～５の整数を示す。）、又は
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ４
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ４は０～５の整数を示す。）
を示し、
Ｒ
４３
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物、
式（Ｃ２）
TIFF
2024167893000112.tif
16
170
［式中、Ｒ
４５
は、Ｃ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、あるいはＣ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基を示し、Ｒ
４６
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｃ３）
TIFF
2024167893000113.tif
17
170
［式中、Ｒ
４７
は、メチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｔｅｒｔ－ノニル、トリフルオロメチル、パーフルオロイソペンチル、又はフェニルを示し、Ｒ
４９
はフッ素原子又は水酸基を示す。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物である、請求項１～３および５～７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
前記式（Ａ）で表される構成単位が、式（Ａ１）
TIFF
2024167893000114.tif
33
170
で表される構成単位であり、
前記重合開始剤（Ｂ）が、
式（Ｂ１）
TIFF
2024167893000115.tif
24
170
［式中、Ｒ
１１
及びＲ
１３
はフッ素原子であり、
Ｒ
１２
及びＲ
１４
はそれぞれ独立して、
－（ＣＦ
２
）
ｎ１
ＣＦ
３
（ここでｎ１は０～５の整数を示す。）、
－（ＣＦ
２
）
ｎ２
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ２は０～５の整数を示す。）、
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ３
ＣＦ
３
（ここでｎ３は０～５の整数を示す。）、又は
－Ｏ－（ＣＦ
２
）
ｎ４
ＣＦ
２
Ｈ（ここでｎ４は０～５の整数を示す。）を示す。］
で表される化合物、
式（Ｂ２）
TIFF
2024167893000116.tif
24
170
［式中、Ｒ
１５
及びＲ
１６
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、あるいはＣ１－Ｃ７の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｂ３）
TIFF
2024167893000117.tif
18
170
［式中、Ｒ
１７
は、メチル、ｔｅｒｔ-ブチル、ｔｅｒｔ－ノニル、トリフルオロメチル、パーフルオロイソペンチル、又はフェニルを示し、Ｒ
１８
は、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ヘキシル、又はトリフルオロメチルを示す。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物であり、
前記分解物（Ｃ）が、
式（Ｃ１）
TIFF
2024167893000118.tif
21
170
［式中、Ｒ
４１
はフッ素原子を示し、
Ｒ
４２
は、
－（ＣＦ
２
）
ｎ１
ＣＦ
３
（ここでｎ１は０～５の整数を示す。）、
【請求項１０】
含フッ素ポリマー（Ａ）の製造方法であって、
式（Ｍ）
TIFF
2024167893000121.tif
33
170
［式中、Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ５のパーフルオロアルキル基、又はＣ１－Ｃ５のパーフルオロアルコキシ基を示す。］
で表される含フッ素モノマー（Ｍ）、重合開始剤（Ｂ）、及び溶媒（Ｄ）の存在下で前記含フッ素モノマー（Ｍ）を重合させて、含フッ素ポリマー（Ａ）を沈殿物として生成させる重合工程を有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、式（Ａ）
TIFF
2024167893000122.tif
34
170
［式中、Ｒ
１
～Ｒ
４
は前記と同じ。］
で表される構成単位を主成分として含み、
前記溶媒（Ｄ）のハンセン溶解度パラメータ及び前記含フッ素ポリマー（Ａ）のハンセン溶解度パラメータに基づいて算出される溶解指標Ｒの値（Ｒ
Ａ
））が４以上であり、
前記溶媒（Ｄ）のハンセン溶解度パラメータ及び前記重合開始剤（Ｂ）のハンセン溶解度パラメータに基づいて算出される溶解指標Ｒの値（Ｒ
Ｂ
）が、前記重合開始剤（Ｂ）中のフッ素原子の質量割合が５０質量％未満の場合において９以下であり、前記質量割合が５０質量％以上の場合において６以下であり、
前記溶媒（Ｄ）のハンセン溶解度パラメータ及び前記重合開始剤（Ｂ）の分解物（Ｃ）のハンセン溶解度パラメータに基づいて算出される溶解指標Ｒの値（Ｒ
Ｃ
）が、前記分解物（Ｃ）中のフッ素原子の質量割合が５０質量％未満の場合において９以下であり、前記質量割合が５０質量％以上の場合において６以下であり、
前記溶解指標Ｒは、次の式
Ｒ＝｛４×（δＤ
１
－δＤ
２
）
２
＋（δＰ
１
－δＰ
２
）
２
＋（δＨ
１
－δＨ
２
）
２
｝
０．５
［式中、δＤ
１
、δＰ
１
、及びδＨ
１
はそれぞれ要素１のハンセン溶解度パラメータにおける分散項、極性項、及び水素結合項を示し、δＤ
２
、δＰ
２
、δＨ
２
はそれぞれ要素２のハンセン溶解度パラメータにおける分散項、極性項、及び水素結合項を示す。］
から算出される、
製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、含フッ素ポリマーを含有する組成物、含フッ素ポリマーの製造方法、及び含フッ素ポリマーを含有する紫外光発光素子用レンズに関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
オキソラン環を含む含フッ素ポリマーは、透明性が高いことが知られており、光学分野での用途が検討されている。そして、他方、近年では紫外光発光素子の利用が拡大しており、紫外光の透過性が高いポリマーが要望されている。
【０００３】
特許文献１及び２には、含フッ素ポリマーの末端部がカルボニル基を含まないことで、含フッ素ポリマーの黄変が抑制され、紫外光の透過性が向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１５５７３６号公報
国際公開第２０１４／１５６９９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者は、オキソラン環を含む含フッ素ポリマーが、その末端部にカルボニル基を含まないポリマーであっても、紫外光の透過性が低くなる場合があることに着目した。本開示は、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する組成物、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを製造する方法、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する紫外光発光素子用レンズ等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、含フッ素ポリマー製造に使用される重合開始剤及び／又はその分解物が、製造される含フッ素ポリマーに混入することによって、紫外光を吸収し、含フッ素ポリマーの紫外光透過性を低下させ得ることを知得した。
【０００７】
そして、沈殿重合で含フッ素ポリマーを製造する際に、つまり原料モノマーを溶媒中で重合させ、生成した含フッ素ポリマーを溶媒中に沈殿させて製造する場合において、溶質（モノマー、重合開始剤、及び重合開始剤の分解物）及び溶媒が特定の範囲内の溶解指標Ｒを有すると、含フッ素ポリマーに混入する重合開始剤及び／又はその分解物の量が低減された含フッ素ポリマーを製造できることを見出した。
【０００８】
本開示は、代表的には次の態様を包含する。
項１．
含フッ素ポリマー（Ａ）、並びに、重合開始剤（Ｂ）及び重合開始剤（Ｂ）の分解物（Ｃ）からなる群から選択される少なくとも１種の化合物（ＢＣ）を含有する組成物であって、
前記化合物（ＢＣ）を、組成物質量に対して０．１～１００質量ｐｐｍで含有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ）
TIFF
2024167893000001.tif
34
170
［式中、Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ５のパーフルオロアルキル基、又はＣ１－Ｃ５のパーフルオロアルコキシ基を示す。］
で表される構成単位を主成分として含む、
組成物。
項２．
前記重合開始剤（Ｂ）がパーオキサイド類である、項１に記載の組成物。
項３．
前記重合開始剤（Ｂ）は、
式（Ｂ１）
TIFF
2024167893000002.tif
24
170
［式中、Ｒ
１１
、Ｒ
１２
、Ｒ
１３
、及びＲ
１４
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ２０のアルキル基、又はＣ１－Ｃ２０のフルオロアルキル基を示し、
前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよく、Ｒ
１１
及びＲ
１２
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよく、
Ｒ
１３
及びＲ
１４
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよい。］
で表される化合物、
式（Ｂ２）
TIFF
2024167893000003.tif
24
170
［式中、Ｒ
１５
及びＲ
１６
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示す。］
で表される化合物、及び
式（Ｂ３）
TIFF
2024167893000004.tif
18
170
［式中、Ｒ
１７
及びＲ
１８
はそれぞれ独立して、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、Ｃ１－Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖状フルオロアルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状アルキル基、Ｃ４－Ｃ８の環状フルオロアルキル基、又はフッ素原子を有してもよいＣ４－Ｃ１４のアリール基を示し、前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよい。］
で表される化合物
からなる群から選択される少なくとも１種の化合物である、項１に記載の組成物。
項４．
前記分解物（Ｃ）は、
式（Ｃ１）
TIFF
2024167893000005.tif
21
170
［式中、Ｒ
４１
及びＲ
４２
はそれぞれ独立して、フッ素原子、Ｃ１－Ｃ２０のアルキル基、又はＣ１－Ｃ２０のフルオロアルキル基を示し、
前記アルキル基及びフルオロアルキル基はエーテル性酸素原子を各々有していてもよく、Ｒ
４１
及びＲ
４２
は互いに連結して、４～２０個の炭素原子を環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２０員環、あるいは３～２０個の炭素原子と１若しくは２個の酸素原子又は１個の硫黄原子とを環構成原子とし、少なくとも１個のフッ素原子を有する４～２２員環を形成してもよく、
Ｒ
【発明の効果】
【０００９】
本開示は、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する組成物、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを製造する方法、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを含有する紫外光発光素子用レンズ等を提供できる。
本開示の製造方法は、重合後の重合開始剤及び／又はその分解物の除去工程を必要とすることなく、紫外光透過性の高い含フッ素ポリマーを、重合工程及び濾過工程で製造できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の前記概要は、本開示の各々の開示された実施形態または全ての実装を記述することを意図するものではない。
本開示の後記説明は、実例の実施形態をより具体的に例示する。
本開示のいくつかの箇所では、例示を通してガイダンスが提供され、及びこの例示は、様々な組み合わせにおいて使用できる。
それぞれの場合において、例示の群は、非排他的な、及び代表的な群として機能できる。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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