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公開番号2025013257
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024110311
出願日2024-07-09
発明の名称含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有する組成物、含フッ素ポリマー、含フッ素ポリマー溶解液の製造方法、フッ素モノマー及び非プロトン性溶媒の混合物の製造方法、並びに含フッ素ポリマーの製造方法
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C08L 45/00 20060101AFI20250117BHJP(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】重合時のフッ化物イオンの発生が抑制された、含フッ素ポリマーの製造方法、含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有し、フッ化物イオン含有量が少ない組成物、フッ化物イオン含有量が少ない含フッ素ポリマー等を提供する。
【解決手段】含フッ素ポリマー(A)及び非プロトン性溶媒(B)を含有する組成物であって、前記組成物はフッ化物イオンを0.01～500質量ppm含有し、前記含フッ素ポリマー(A)は、式(A1)、式(A2)、又は式(A3)で表される構成単位を主成分として含み、前記非プロトン性溶媒(B)は、パーフルオロ芳香族化合物、パーフルオロトリアルキルアミン、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロ環状エーテル、ハイドロフルオロエーテル、及び少なくとも一つの塩素原子を含むオレフィン化合物からなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、組成物。
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【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）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）を含有する組成物であって、
前記組成物はフッ化物イオンを０．０１～５００質量ｐｐｍ含有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、
式（Ａ１）
TIFF
2025013257000057.tif
32
170
［式中、Ｒ
１
はフッ素原子、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、
式（Ａ２）
TIFF
2025013257000058.tif
31
170
［式中、Ｒ
２
～Ｒ
５
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、又は
式（Ａ３）
TIFF
2025013257000059.tif
33
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロ芳香族化合物、パーフルオロトリアルキルアミン、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロ環状エーテル、ハイドロフルオロエーテル、及び少なくとも一つの塩素原子を含むオレフィン化合物からなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、
組成物。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、及びハイドロフルオロエーテルからなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、下記式（Ａ１－１）～（Ａ３－２）のいずれかで表される構成単位を主成分として含む、請求項１又は２に記載の組成物。
TIFF
2025013257000060.tif
40
170
【請求項４】
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、式（Ａ３－１）
TIFF
2025013257000061.tif
33
170
で表される構成単位を主成分として含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ３）
TIFF
2025013257000062.tif
33
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は前記非プロトン性溶媒（Ｂ）に溶解している、
請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項６】
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ３）
TIFF
2025013257000063.tif
34
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は固形物又は半固形物である、
請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項７】
さらに、下記式（Ｃ）で表される化合物を、組成物質量に対し０．０１～１０質量％含有する、請求項４に記載の組成物。
TIFF
2025013257000064.tif
30
170
【請求項８】
前記組成物が含有するフッ化物イオンの濃度が１００～４００質量ｐｐｍである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、ＣＦ
３
ＣＦ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
ＯＣＨ
３
及び（ＣＦ
３
）
２
ＣＦＣＦ
２
ＯＣＨ
３
からなる群から選択される少なくとも１種、ヘキサフルオロベンゼン、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－メトキシプロパン、パーフルオロヘキサン、ＣＦ
３
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＨＦ
２
、又は１，１，２，２，３，３，４－ヘプタフルオロシクロペンタンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記組成物が含有するフッ化物イオンの濃度が１００～４００質量ｐｐｍであり、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、式（Ａ３－１）
TIFF
2025013257000065.tif
33
170
で表される構成単位を主成分として含み、
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、ＣＦ
３
ＣＦ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
ＯＣＨ
３
及び（ＣＦ
３
）
２
ＣＦＣＦ
２
ＯＣＨ
３
からなる群から選択される少なくとも１種、ヘキサフルオロベンゼン、１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－メトキシプロパン、パーフルオロヘキサン、ＣＦ
３
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＨＦ
２
、又は１，１，２，２，３，３，４－ヘプタフルオロシクロペンタンである、請求項１に記載の組成物。
（【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、フッ化物イオン含有量の少ない、含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有する組成物、含フッ素ポリマー、含フッ素ポリマー溶解液の製造方法、フッ素モノマー及び非プロトン性溶媒の混合物の製造方法、含フッ素ポリマーの製造方法等に関する。
続きを表示（約 5,700 文字）【背景技術】
【０００２】
エーテル性酸素原子を環構成元素として有する環状構造を有する含フッ素モノマーを重合させて、環状構造を有する構成単位を含む含フッ素ポリマーが製造されている。例えば、特許文献１では、単量体、ラジカル重合開始剤、及び有機溶媒の存在下、反応系中の水分量１０００質量ｐｐｍ以下で沈殿重合させる沈殿重合工程を有することを特徴とするフッ素樹脂の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１２２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、特許文献１に記載された含フッ素ポリマーの製造方法では、モノマー重合時に多量のフッ化物イオンが発生し、フッ化物イオンが含フッ素ポリマー中に残存するため、製造設備の腐食や、含フッ素ポリマーの熱処理時に含フッ素ポリマーの重量を減少させるなどの問題が生じることを見出した。
本開示では、重合時のフッ化物イオンの発生が抑制された、含フッ素ポリマーの製造方法；含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有し、フッ化物イオン含有量が少ない組成物；フッ化物イオン含有量が少ない含フッ素ポリマー：その含フッ素ポリマーの製造方法；非プロトン性溶媒（Ｂ）中でのモノマーの重合により生成した含フッ素ポリマー（Ａ）が非プロトン性溶媒（Ｂ）に溶解し、フッ化物イオン含有量が少ない液を製造する方法；含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有し、フッ化物イオン含有量が少ない混合物の製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、例えば、次の態様を包含する。
項１．
含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）を含有する組成物であって、
前記組成物はフッ化物イオンを０．０１～５００質量ｐｐｍ含有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、
式（Ａ１）
TIFF
2025013257000001.tif
32
170
［式中、Ｒ
１
はフッ素原子、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、
式（Ａ２）
TIFF
2025013257000002.tif
31
170
［式中、Ｒ
２
～Ｒ
５
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、又は
式（Ａ３）
TIFF
2025013257000003.tif
33
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロ芳香族化合物、パーフルオロトリアルキルアミン、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロ環状エーテル、ハイドロフルオロエーテル、及び少なくとも一つの塩素原子を含むオレフィン化合物からなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、
組成物。
項２．
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、及びハイドロフルオロエーテルからなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、項１に記載の組成物。
項３．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、下記式（Ａ１－１）～（Ａ３－２）のいずれかで表される構成単位を主成分として含む、項１又は２に記載の組成物。
TIFF
2025013257000004.tif
40
170
項４．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、式（Ａ３－１）
TIFF
2025013257000005.tif
33
170
で表される構成単位を主成分として含む、項３に記載の組成物。
項５．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ３）
TIFF
2025013257000006.tif
33
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は前記非プロトン性溶媒（Ｂ）に溶解している、
項１又は２に記載の組成物。
項６．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）が、式（Ａ３）
TIFF
2025013257000007.tif
34
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は固形物又は半固形物である、
項１又は２に記載の組成物。
項７．
さらに、下記式（Ｃ）で表される化合物を、組成物質量に対し０．０１～１０質量％含有する、項４に記載の組成物。
TIFF
2025013257000008.tif
30
170
【０００６】
項２３．
含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法であって、
含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）を混合する工程を有し、
前記混合物は、フッ化物イオンを０．０１～５００質量ｐｐｍ含有し、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、
式（Ａ１）
TIFF
2025013257000028.tif
32
170
［式中、Ｒ
１
はフッ素原子、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、
式（Ａ２）
TIFF
2025013257000029.tif
31
170
［式中、Ｒ
２
～Ｒ
５
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、又は
式（Ａ３）
TIFF
2025013257000030.tif
33
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
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み、
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロ芳香族化合物、パーフルオロトリアルキルアミン、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、フルオロ環状エーテル、ハイドロフルオロエーテル、及び少なくとも一つの塩素原子を含むオレフィン化合物からなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、
含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法。
項２４．
前記非プロトン性溶媒（Ｂ）は、パーフルオロアルカン、ハイドロフルオロカーボン、及びハイドロフルオロエーテルからなる群から選択される少なくとも一種の溶媒である、項２３に記載の含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法。
項２５．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、下記式（Ａ１－１）～（Ａ３－２）のいずれかで表される構成単位を主成分として含む、項２３又は２４に記載の含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法。
TIFF
2025013257000031.tif
40
170
項２６．
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、式（Ａ３－１）
TIFF
2025013257000032.tif
33
170
で表される構成単位を主成分として含む、項２５に記載の含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法。
項２７．
含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物において前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、前記式（Ａ３）で表される構成単位を主成分として含み、固形物又は半固形物である、項２３又は２４に記載の含フッ素ポリマー（Ａ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物の製造方法。
項２８．
モノマー（Ｍ）及び非プロトン性溶媒（Ｂ）の混合物中で、前記モノマー（Ｍ）を重合させる重合工程を有する、含フッ素ポリマー（Ａ）を製造する方法であって、
前記含フッ素ポリマー（Ａ）は、フッ化物イオンを０．０１～１００質量ｐｐｍ含有し、前記混合物は、フッ化物イオンを０．０５～３００質量ｐｐｍ含有し、
前記モノマー（Ｍ）は、
式（Ｍ１）
TIFF
2025013257000033.tif
30
170
［式中、Ｒ
１
はフッ素原子、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。］
で表される化合物、
式（Ｍ２）
TIFF
2025013257000034.tif
31
170
［式中、Ｒ
２
～Ｒ
５
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。］
で表される化合物、又は
式（Ｍ３）
TIFF
2025013257000035.tif
32
170
［式中、Ｒ
６
～Ｒ
９
【発明の効果】
【０００７】
本開示では、重合時のフッ化物イオンの発生が抑制された、含フッ素ポリマーの製造方法、フッ化物イオン含有量が少ない、含フッ素ポリマー及び非プロトン性溶媒を含有した組成物等が提供され、フッ化物イオンによる製造設備の腐食、廃液処理のコスト増加を抑制できる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
用語
本明細書中の記号及び略号は、特に限定のない限り、本明細書の文脈に沿い、本開示が属する技術分野において通常用いられる意味に理解できる。
本明細書中、語句「含有する」は、語句「から本質的になる」、及び語句「からなる」を包含することを意図して用いられる。
本明細書中に記載されている工程、処理、又は操作は、特に断りのない限り、室温で実施され得る。本明細書中、室温は、１０～４０℃の範囲内の温度を意味することができる。
本明細書中、表記「Ｃｎ－Ｃｍ」（ここで、ｎ、及びｍは、それぞれ、数である。）は、当業者が通常理解する通り、炭素数がｎ以上、且つｍ以下であることを表す。
本明細書中、化合物の表記は、当業者が特に規定しない限りは全ての立体異性体（エナンチオマー、ジアステレオマー、幾何異性体等）を包含することができる。
【００１０】
本明細書中、特に断りのない限り、「アルキル基」は、直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基を包含する。アルキル基は、直鎖状又は分岐状のアルキル基であることができる。
アルキル基の炭素数は、例えば、１～１２、１～６、１～５、１～４、１～３、６、５、４、３、２、又は１であることができる。
アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル（例：ｎ－プロピル、イソプロピル）、ブチル（例：ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル）、ペンチル（例：ｎ－ペンチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、３－ペンチル）、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル等の直鎖状又は分枝状のアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等の環状のアルキル基を包含できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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