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公開番号2025175007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-28
出願番号2025146132,2023527928
出願日2025-09-03,2022-06-09
発明の名称含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法、組成物および水性分散液
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類C08F 2/22 20060101AFI20251120BHJP(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】十分な数の含フッ素エラストマー粒子を発生させることができるとともに、重合槽への含フッ素エラストマーの付着を大きく抑制できる含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法を提供すること。
【解決手段】ラジカル重合で反応可能な官能基と親水基を含有する化合物(A)、一般式(I):CX¹X³=CX²R(-CZ¹Z²-A⁰)_mで表される単量体(I)に基づく重合単位(I)を含む重合体(I)、および、水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、主鎖にメチレン基を含む含フッ素エラストマーの水性分散液を製造する含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ラジカル重合で反応可能な官能基と親水基を含有する化合物（Ａ）、一般式（Ｉ）で表される単量体（Ｉ）に基づく重合単位（Ｉ）を含む重合体（Ｉ）、および、水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、主鎖にメチレン基を含む含フッ素エラストマーの水性分散液を製造する含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法。
一般式（Ｉ）：ＣＸ
１
Ｘ
３
＝ＣＸ
２
Ｒ（－ＣＺ
１
Ｚ
２
－Ａ
０
）
ｍ
（式中、Ｘ
１
およびＸ
３
は、それぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＨまたはＣＦ
３
であり；Ｘ
２
は、Ｈ、Ｆ、アルキル基または含フッ素アルキル基であり；Ａ
０
は、アニオン性基であり；Ｒは連結基であり；Ｚ
１
およびＺ
２
は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル基または含フッ素アルキル基であり；ｍは１以上の整数である。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法、組成物および水性分散液に関する。
続きを表示（約 4,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、下記一般式（１）で表される単量体に基づく重合単位（１）を含む重合体（１）の存在下に、水性媒体中でフルオロモノマーの重合を行うことによりフルオロポリマーを得る工程を含むフルオロポリマーの製造方法が記載されている。
ＣＸ
２
＝ＣＹ（－ＣＺ
２
－Ｏ－Ｒｆ－Ａ）（１）
（式中、Ｘは、同一又は異なって、－Ｈ又は－Ｆであり、Ｙは－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Ｚは、同一又は異なって、－Ｈ、－Ｆ、アルキル基又はフルオロアルキル基である。Ｒｆは炭素数１～４０の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数２～１００のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Ａは、－ＣＯＯＭ、－ＳＯ
３
Ｍ又は－ＯＳＯ
３
Ｍ（Ｍは、－Ｈ、金属原子、－ＮＲ
７
４
、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウムであり、Ｒ
７
は、Ｈ又は有機基である。但し、Ｘ、Ｙ及びＺの少なくとも１つはフッ素原子を含む。）
【０００３】
特許文献２には、水性媒体中で１種以上のフッ素化モノマーを乳化重合することを含むフルオロポリマーの製造方法であって、前記水性乳化重合が、少なくとも１種のラジカル開始剤及び少なくとも１種の多官能性分散剤［分散剤（Ｄ）］の存在下、水性媒体中で行われ、前記分散剤（Ｄ）は：
－１種以上のエチレン性不飽和モノマー由来の繰り返し単位を含む骨格鎖を含み、
－前記分散剤（Ｄ）が３０００未満の分子量のフラクションを実質的に含まないような分子量及びその分布を有し、
－分散剤（Ｄ）の重量に対して少なくとも１．７５ｍｅｑ／ｇの量で、－ＳＯ
３
Ｘ
ａ
、－ＰＯ
３
Ｘ
ａ
、及び－ＣＯＯＸ
ａ
（Ｘ
ａ
は、Ｈ、アンモニウム基、又は一価の金属である）からなる群から選択される複数のイオン化可能基を含み、
前記分散剤（Ｄ）が、前記水性媒体の総重量を基準として０．０１重量％及び５．００重量％の量で使用される、方法が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、水性媒体中で１種以上のフッ素化モノマーを乳化重合することを含むフルオロポリマーの製造方法であって、前記水性乳化重合が、少なくとも１種のラジカル開始剤及び少なくとも１種の反応性オリゴマー分散剤［分散剤（Ｄ）］の存在下、水性媒体中で行われ、前記分散剤（Ｄ）は：
－１種以上のエチレン性不飽和モノマー由来の繰り返し単位を含む骨格鎖を含み、
－少なくとも３０００且つ最大３００００の数平均分子量を有し、
－少なくとも１つのヨウ素原子又は臭素原子を含み、
－－ＳＯ
３
Ｘ
ａ
、－ＰＯ
３
Ｘ
ａ
、及び－ＣＯＯＸ
ａ
（式中、Ｘ
ａ
は、Ｈ、アンモニウム基、又は一価の金属である）からなる群から選択される複数のイオン化可能な基を含み、
前記分散剤（Ｄ）が、前記水性媒体の総重量を基準として０．０１重量％及び３．５０重量％の量で使用される、方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／１６８１８３号
特表２０２０－５１０７３７号公報
特表２０２０－５１２４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示では、十分な数の含フッ素エラストマー粒子を発生させることができるとともに、重合槽への含フッ素エラストマーの付着を大きく抑制できる含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法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】
【０００７】
本開示によれば、ラジカル重合で反応可能な官能基と親水基を含有する化合物（Ａ）、一般式（Ｉ）で表される単量体（Ｉ）に基づく重合単位（Ｉ）を含む重合体（Ｉ）、および、水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、主鎖にメチレン基を含む含フッ素エラストマーの水性分散液を製造する含フッ素エラストマー水性分散液の製造方法が提供される。
一般式（Ｉ）：ＣＸ
１
Ｘ
３
＝ＣＸ
２
Ｒ（－ＣＺ
１
Ｚ
２
－Ａ
０
）
ｍ
（式中、Ｘ
１
およびＸ
３
は、それぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＨまたはＣＦ
３
であり；Ｘ
２
は、Ｈ、Ｆ、アルキル基または含フッ素アルキル基であり；Ａ
０
は、アニオン性基であり；Ｒは連結基であり；Ｚ
１
およびＺ
２
は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｆ、アルキル基または含フッ素アルキル基であり；ｍは１以上の整数である。）
【０００８】
化合物（Ａ）の親水基が、－ＮＨ
２
、－Ｐ（Ｏ）（ＯＭ）
２
、－ＯＰ（Ｏ）（ＯＭ）
２
、－ＳＯ
３
Ｍ、－ＯＳＯ
３
Ｍ、－ＣＯＯＭ、－Ｂ（ＯＭ）
２
または－ＯＢ（ＯＭ）
２
（各式において、Ｍは、Ｈ、金属原子、ＮＲ
７
４
、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウム、Ｒ
７
は、Ｈ又は有機基であり、同一でも異なっていてもよい。いずれか２つがお互いに結合して、環を形成してもよい。）であることが好ましい。
【０００９】
化合物（Ａ）が、ラジカル重合で反応可能な官能基と親水基を含有する含フッ素化合物（Ａ０）、三重結合および親水基を有する化合物（Ａ１）、一般式（Ａ２）で表される含フッ素化合物（Ａ２）、一般式（Ａ３）で表されるフッ素非含有化合物（Ａ３）、芳香族環、親水基および不飽和二重結合を有する化合物（Ａ４）、および、一般式（Ａ５）で表されるフッ素非含有化合物（Ａ５）からなる群より選択される少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
一般式（Ａ２）：ＣＸ
１
Ｘ
２
＝ＣＸ
３
－Ｚ
（式中：Ｘ
１
～Ｘ
３
は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｆまたは含フッ素アルキル基であり；Ｘ
１
およびＸ
２
がいずれもＨである場合、Ｘ
３
はＦまたは含フッ素アルキル基であり；Ｚは、－ＣＯＯＭ、－ＳＯ
３
Ｍ、－ＯＳＯ
３
Ｍ、－ＰＯ（ＯＭ）
２
、－ＯＰＯ（ＯＭ）
２
、－ＢＯ（ＯＭ）
２
または－ＯＢＯ（ＯＭ）
２
で表される基であり；Ｍは、Ｈ、金属原子、ＮＲ
１
４
、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり；Ｒ
１
は、独立に、Ｈまたは有機基であり、Ｒ
１
のいずれか２つがお互いに結合して環を形成してもよい。）
一般式（Ａ３）：ＣＲ
１
Ｘ
１
＝ＣＸ
２
－Ｒ
２
－ＣＯＯＭ
（式中：Ｒ
１
は、Ｈまたはアルキル基であり、前記アルキル基は、エーテル結合、エステル結合またはアミド結合を含んでもよく；Ｒ
２
は、単結合またはアルキレン基であり、前記アルキレン基は、炭素原子に結合する少なくとも１つの水素原子が－Ｒ
３
－ＣＯＯＭ（Ｒ
３
は、単結合またはアルキレン基である）で表される基で置換されていてもよく、また、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、不飽和結合または環状構造を含んでもよく；Ｘ
１
およびＸ
２
は、それぞれ独立して、－Ｒ
１
（Ｒ
１
は上記のとおり）または－Ｒ
２
－ＣＯＯＭ（Ｒ
２
は上記のとおり））で表される基であり；Ｍは、Ｈ、金属原子、ＮＲ
４
４
、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり；Ｒ
４
は、独立に、Ｈまたは有機基であり、Ｒ
４
のいずれか２つがお互いに結合して環を形成してもよい。）
一般式（Ａ５）：ＣＸ
１
Ｘ
２
＝ＣＸ
３
－Ｒ－Ｚ
（式中、Ｘ
１
、Ｘ
２
およびＸ
３
は、それぞれ独立して、Ｈまたはアルキル基であり；Ｒは単結合またはアルキレン基であり；Ｘ
１
、Ｘ
２
、Ｘ
３
【００１０】
化合物（Ａ）が、一般式（Ａ０）で表される含フッ素化合物（Ａ０）であることが好ましい。
一般式（Ａ０）：ＣＸ
ｉ
Ｘ
ｋ
＝ＣＸ
ｊ
Ｒ
ａ
－（ＣＺ
１
Ｚ
２
）
ｋ
－Ｙ
３
（式中、Ｘ
ｉ
、Ｘ
ｊ
およびＸ
ｋ
は、それぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｈ又はＣＦ
３
であり；Ｙ
３
は、親水基であり；Ｒ
ａ
は連結基であり；Ｚ
１
及びＺ
２
は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｆ又はＣＦ
３
であり；ｋは０又は１である。但し、Ｘ
ｉ
、Ｘ
ｋ
、Ｘ
ｊ
、Ｒ
ａ
、Ｚ
１
及びＺ
２
の少なくとも１つはＦを含む。但し、ｋが０である場合、Ｒ
ａ
は単結合以外の連結基である。）
（【００１１】以降は省略されています）

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