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JP2007119563A - Fluorine-containing (meth)acrylic ester polymer and its manufacturing method - Google Patents

Fluorine-containing (meth)acrylic ester polymer and its manufacturing method Download PDF

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JP2007119563A
JP2007119563A JP2005312412A JP2005312412A JP2007119563A JP 2007119563 A JP2007119563 A JP 2007119563A JP 2005312412 A JP2005312412 A JP 2005312412A JP 2005312412 A JP2005312412 A JP 2005312412A JP 2007119563 A JP2007119563 A JP 2007119563A
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Japan
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meth
fluorine
acrylic acid
acid ester
ester polymer
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Application number
JP2005312412A
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Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Horii
越生 堀井
Hirosuke Kawabata
裕輔 川端
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Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
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Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluororesin which does not require specific polymerization facilities, enables its simple production, and reduces the deterioration of properties. <P>SOLUTION: The fluorine-containing (meth)acrylic ester polymer is obtained by reacting a (meth)acrylic ester polymer with a fluorine atom-containing alcohol, and the alcohol component present in the above fluorine-containing (meth)acrylic ester polymer is less than 10,000 ppm, and the fluorine-containing (meth)acrylic ester polymer can sufficiently acquires expected properties including, for example, a low refractive index, water repellency and sliding properties. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、未反応のフッ素原子含有アルコール量及び副生するアルコール量が低減された含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer having a reduced amount of unreacted fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol, and a method for producing the same.

近年、有機フッ素化合物が有する低屈折率、撥水性、摺動性といった様々な特徴が明らかとなり、工業材料として各種のフッ素樹脂が使用されている。このようなフッ素樹脂は、一般に、フッ素原子を含むモノマーを重合することによって製造され、その際には特殊な重合設備が必要であったり、又は、重合時間が長時間必要であったりすることが一般的であった(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, various characteristics such as low refractive index, water repellency, and slidability of organic fluorine compounds have been clarified, and various fluororesins are used as industrial materials. Such a fluororesin is generally produced by polymerizing a monomer containing a fluorine atom, and in that case, a special polymerization facility is required or a polymerization time may be required for a long time. It was general (see, for example, Patent Document 1).

また、特殊な重合設備を使用せずに高機能性を有する樹脂を製造する方法として、既存の樹脂を変性剤により化学反応させることにより、出発原料とは異なる構造とし、機能性を有する樹脂の製造方法が各種検討されている(特許文献2、3参照)。このような反応系を用いて新たな樹脂を製造する場合において、樹脂中に未反応の変性剤が残存することにより、期待した物性が得られない場合があった。
特公昭58−193501公報 特開平05−181095公報 米国特許4、246、374号
In addition, as a method for producing a resin having high functionality without using a special polymerization facility, a resin having a structure different from the starting material is obtained by chemically reacting an existing resin with a modifier. Various manufacturing methods have been studied (see Patent Documents 2 and 3). When a new resin is produced using such a reaction system, the expected physical properties may not be obtained due to the unreacted modifier remaining in the resin.
Japanese Patent Publication No. 58-193501 Japanese Patent Laid-Open No. 05-181095 U.S. Pat. No. 4,246,374

本発明が解決しようとする課題は、特殊な重合設備を必要とせず、簡便に製造可能かつ物性低下の少ないフッ素樹脂を提供することであって、具体的には、樹脂中に未反応の変性剤であるフッ素原子含有アルコール、及び/又は、副生するアルコール等のアルコール成分が少なく、低屈折率、撥水性、摺動性といった期待される物性が十分に得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体を得ることである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a fluororesin that does not require a special polymerization facility, can be easily produced, and has little deterioration in physical properties, and specifically, an unreacted modification in the resin. Fluorine-containing (meth) acrylic acid that has a sufficient amount of expected physical properties such as low refractive index, water repellency, and slidability with a small amount of alcohol components such as fluorine-containing alcohol and / or by-product alcohol. It is to obtain an ester polymer.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、以下に述べる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体、及びその製造方法を発明した。すなわち、本発明の含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステル系重合体と下記一般式(1)で表されるフッ素原子含有アルコールとを反応させることにより得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体であって、前記含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるアルコール成分が10000ppm未満であることを特徴とする含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have invented the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer described below and a method for producing the same. That is, the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer of the present invention is obtained by reacting a (meth) acrylic acid ester polymer with a fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula (1). A fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer, wherein the alcohol component contained in the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer is less than 10,000 ppm. Based polymer.

アルコール成分の含有量が十分に少ない含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体なので、低屈折率、撥水性、摺動性といった期待される物性が十分に得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体である。   Fluorine-containing (meth) acrylic acid ester with sufficiently low alcohol content, so that the expected physical properties such as low refractive index, water repellency and slidability can be obtained sufficiently. Based polymer.

このような本発明の含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、剪断混練装置中で、前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体と前記フッ素原子含有アルコールとを反応させる工程、及び、未反応の前記フッ素原子含有アルコール、及び副生するアルコールを減圧脱揮して除去する工程、をこの順に行うことを特徴とする本発明の含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法により効率良く製造することができる。   Such a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer of the present invention comprises a step of reacting the (meth) acrylic acid ester polymer and the fluorine atom-containing alcohol in a shear kneading apparatus, and According to the method for producing a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer of the present invention, the step of removing the fluorine atom-containing alcohol and the by-product alcohol by devolatilization under reduced pressure is performed in this order. It can be manufactured efficiently.

また、前記剪断混練装置が、剪断混練装置がベント付き押出機であると、連続的に、十分残存アルコール量を低減した含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体を製造することが可能となり、生産性が向上する。   Further, when the shear kneading device is an extruder with a vent, it becomes possible to continuously produce a fluorine-containing (meth) acrylate polymer having a sufficiently reduced residual alcohol amount, Productivity is improved.

本発明によれば、低屈折率、撥水性、摺動性といった期待される物性が十分に得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer that can sufficiently obtain expected physical properties such as low refractive index, water repellency, and slidability.

本発明は、原料樹脂である(メタ)アクリル酸エステル系重合体と下記一般式(1)で表される変性剤であるフッ素原子含有アルコールとを反応させることにより得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体であって、前記含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるアルコール成分が10000ppm未満であることを特徴とする含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に関するものである。   The present invention is a fluorine-containing (meth) acryl obtained by reacting a (meth) acrylic acid ester-based polymer that is a raw material resin with a fluorine atom-containing alcohol that is a modifier represented by the following general formula (1). An acid ester polymer, wherein the alcohol component contained in the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer is less than 10000 ppm, and relates to a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer. is there.

(但し、Rは少なくとも1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロアルキルエーテル基であり、nは0〜10の整数を表す。)
本発明の原料樹脂として用いる(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、特に限定はないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル系モノマーからなる重合体、及びこれらの共重合体が挙げられる。これらの中で、反応性の観点ならびにコストから考えると、メチルメタクリレートが好ましい。
(However, Rf is a C1-C15 fluoroalkyl group or fluoroalkylether group containing at least one fluorine atom, and n represents an integer of 0-10.)
The (meth) acrylic acid ester polymer used as the raw material resin of the present invention is not particularly limited. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) ) Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, polymers composed of (meth) acrylic acid ester monomers such as cyclohexyl (meth) acrylate, and copolymers thereof. Among these, methyl methacrylate is preferable from the viewpoint of reactivity and cost.

また、(メタ)アクリル酸、スチレンやα−メチルスチレン、無水マレイン酸などの(メタ)アクリル酸エステル系モノマーと共重合可能なモノマーが共重合されていても構わない。   Moreover, the monomer which can be copolymerized with (meth) acrylic acid ester type monomers, such as (meth) acrylic acid, styrene, (alpha) -methylstyrene, and maleic anhydride, may be copolymerized.

本発明の変性剤として用いることができるフッ素原子含有アルコールは、前記一般式(1)で表すことができる。   The fluorine atom-containing alcohol that can be used as the modifier of the present invention can be represented by the general formula (1).

前記一般式(1)中のフルオロアルキル基Rは、1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロアルキルエーテル基であれば特に制限はない。 The fluoroalkyl group R f in the general formula (1) is not particularly limited as long as it is a fluoroalkyl group having 1 to 15 carbon atoms or a fluoroalkyl ether group containing one or more fluorine atoms.

ここで言うフルオロアルキル基とは、例えばCF(CF(bは0〜14の整数)やCFH(CHF)(CF(c,dはそれぞれ0以上の整数で、c+d=0〜14)で表される直鎖構造のものでも、(CFCのような分岐構造のものであってもよい。 The fluoroalkyl group referred to here is, for example, CF 3 (CF 2 ) b (b is an integer of 0 to 14) or CF 2 H (CHF) c (CF 2 ) d (c and d are each an integer of 0 or more. , C + d = 0 to 14) or a branched structure such as (CF 3 ) 3 C.

また、ここで言うフルオロアルキルエーテル基とは、例えばCFO(CFO(CF(e+f=1〜14の整数で、eは1以上の整数)やCFHO(CHF)O(CF(g+h=1〜14の整数で、gは1以上の整数)のように表される直鎖構造のものでも、(CFCO(CF(jは0〜10の整数)のように表される分岐構造のものであってもよい。 The fluoroalkyl ether group referred to here is, for example, CF 3 O (CF 2 ) e O (CF 2 ) f (e + f = 1 to 14, an integer of 1 or more) or CF 2 HO (CHF ) G O (CF 2 ) h (g + h = 1 to 14 and g is an integer of 1 or more), which has a linear structure represented by (CF 3 ) 3 CO (CF 2 ) j ( j may be of a branched structure represented as follows:

また、前記一般式(1)で表されるフッ素原子含有アルコールの繰返し単位数を表すnについては0〜10の整数であればよいが、フッ素原子による電子吸引性が非常に高く、反応性が低下する場合、nは2以上であることが好ましい。   Further, n representing the number of repeating units of the fluorine atom-containing alcohol represented by the general formula (1) may be an integer of 0 to 10, but the electron withdrawing property by the fluorine atom is very high and the reactivity is high. When decreasing, n is preferably 2 or more.

このようなフッ素原子含有アルコールとしては例えば、2,2,2−トリフルオロ−1−エタノール、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール、7,7,8,8,8−ペンタフルオロ−1−オクタノール、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノール、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール、4,4,5,5,6,6,7,7,7−ノナフルオロ−1−ヘプタノール、7,7,8,8,9,9,10,10,10−ノナフルオロ−1−デカノール、2−パーフルオロプロポキシ−2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール、2−(パーフルオロヘキシル)エタノール、2−(パーフルオロヘキシル)プロパノール、6−(パーフルオロヘキシル)ヘキサノール、2−(パーフルオロオクチル)エタノール、3−(パーフルオロオクチル)プロパノール、6−(パーフルオロオクチル)ヘキサノール、2−(パーフルオロデシル)エタノール、1H,1H−2,5−ジ(トリフルオロメチル)−3,6−ジオキサウンデカフルオロノナノール、6−(パーフルオロ−1−メチルエチル)−ヘキサノール、2−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−エタノール、2−(パーフルオロ−5−メチルヘキシル)−エタノール、2−(パーフルオロ−7−メチルオクチル)−エタノール、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノール、1H,1H,5H−オクタフルオロペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプタノール、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノナノール、2H−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブタノール、2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロパノール等を例示できる。   Examples of such a fluorine atom-containing alcohol include 2,2,2-trifluoro-1-ethanol, 2,2,3,3,3-pentafluoro-1-propanol, 7,7,8,8,8. Pentafluoro-1-octanol, 2,2,3,3,4,4,4-heptafluoro-1-butanol, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1 Hexanol, 4,4,5,5,6,6,7,7,7-nonafluoro-1-heptanol, 7,7,8,8,9,9,10,10,10-nonafluoro-1-decanol 2-perfluoropropoxy-2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 2- (perfluorohexyl) ethanol, 2- (perfluorohexyl) propanol, 6- (perfluorohexyl) hexanol, 2- (Perfluorooctyl) ethanol, 3- (perfluorooctyl) propanol, 6- (perfluorooctyl) hexanol, 2- (perfluorodecyl) ethanol, 1H, 1H-2,5-di (trifluoromethyl) -3 , 6-Dioxaundecafluorononanol, 6- (perfluoro-1-methylethyl) -hexanol, 2- (perfluoro-3-methylbutyl) -ethanol, 2- (perfluoro-5-methylhexyl)- Ethanol, 2- (perfluoro-7-methyloctyl) -ethanol, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol, 1H, 1H, 5H-octafluoropentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptanol, 1H, 1H, 9H-hexadecafluorononanol, 2H-hexafluo 2-propanol, IH, IH, 3H-hexafluoro-butanol, 2,2-bis (trifluoromethyl) can be exemplified propanol.

本発明におけるフッ素原子含有アルコールの使用量は、反応が進行する限りどのような範囲でも可能であるが、原料樹脂である(メタ)アクリル酸エステル系重合体中におけるエステル基のモル数(A)に対する改質剤であるフッ素原子含有アルコールのモル数(B)の比{(B)/(A)}とした場合、通常0.01〜2.0の範囲が好ましく、0.02〜1.5の範囲がより好ましい。この範囲にすることにより、十分に変性反応が進行するとともに、アクリル酸エステル系重合体に含まれるフッ素原子含有アルコールの未反応の残存成分や副生するアルコールの量を十分少なくすることが可能となり、また原料コストを抑えることができる。   The amount of fluorine atom-containing alcohol used in the present invention can be in any range as long as the reaction proceeds, but the number of moles of ester groups (A) in the (meth) acrylic acid ester polymer that is a raw material resin When the ratio {(B) / (A)} of the number of moles (B) of the fluorine atom-containing alcohol which is a modifier for the above is usually in the range of 0.01 to 2.0, preferably 0.02 to 1. A range of 5 is more preferred. By making it within this range, the modification reaction proceeds sufficiently, and it becomes possible to sufficiently reduce the amount of unreacted residual components of the fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol contained in the acrylic ester polymer. In addition, raw material costs can be reduced.

含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるフッ素原子含有アルコールの未反応の残存成分及び副生するアルコール成分の合計量を10000ppm未満とすることにより、実質的に未反応のフッ素原子含有アルコールの残存成分及び副生するアルコール成分の合計量がゼロの場合と同等の物性を有した、耐熱性や強度が十分な含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体となる。より好ましくは含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるフッ素原子含有アルコールの未反応の残存成分及び副生するアルコール成分の合計量は1000ppm未満である。   By making the total amount of the unreacted residual component of the fluorine atom-containing alcohol and the by-produced alcohol component contained in the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer less than 10,000 ppm, it contains substantially unreacted fluorine atoms. A fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer having sufficient physical properties and sufficient heat resistance and strength as in the case where the total amount of residual alcohol components and by-product alcohol components is zero. More preferably, the total amount of the unreacted residual component of the fluorine atom-containing alcohol and the by-produced alcohol component contained in the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer is less than 1000 ppm.

含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるフッ素原子含有アルコールの未反応の残存成分及び副生するアルコール成分の合計量を10000ppm未満とするためには、一旦、反応生成物を良溶媒に溶解し、貧溶媒に再沈澱させたものを濾過後、乾燥させる製造も有効である。また、剪断混練装置を用いて、(メタ)アクリル酸エステル系重合体とフッ素原子含有アルコールを反応させ、未反応のフッ素原子含有アルコール、及び副生するアルコールをベント脱揮口より減圧脱揮する製造方法も好ましい。   In order to make the total amount of the unreacted residual component of the fluorine atom-containing alcohol and the by-produced alcohol component contained in the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer less than 10,000 ppm, the reaction product is once used as a good solvent. It is also effective to produce a product which is dissolved in the solution and reprecipitated in a poor solvent and then dried. In addition, using a shear kneader, the (meth) acrylic acid ester polymer and the fluorine atom-containing alcohol are reacted, and the unreacted fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol are devolatilized under reduced pressure from the vent devolatilization port. A manufacturing method is also preferable.

本発明で用いられる剪断混練装置としては、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、フッ素原子含有アルコール、及び必要により触媒や添加剤を加えて混練し、ベント脱揮口を備えることができるものであれば特に制限はなく、押出機、バンバリーミキサー、ローラー、ミキサー等を挙げることができる。例えば押出機では、単軸押出機、二軸押出機等のスクリュー押出機、ハイドロダイナミック押出機、ラム式連続押出機、ロール式押出機、ギア式押出機等を挙げることができるが、これらの中でスクリュー押出機、特に二軸押出機が好ましい。二軸押出機には非噛合い型同方向回転式、噛合い型同方向回転式、非噛合い型異方向回転式、噛合い型異方向回転式があるが、噛合い型同方向回転式が高速回転が可能であり、(メタ)アクリル酸エステル系重合体に対するフッ素原子含有アルコールの混合を促進できることから好ましい。   As a shear kneading apparatus used in the present invention, a (meth) acrylic acid ester polymer, a fluorine atom-containing alcohol, and, if necessary, a catalyst and an additive may be added and kneaded, and a vent devolatilization port may be provided. If there is no particular limitation, an extruder, a Banbury mixer, a roller, a mixer and the like can be mentioned. Examples of the extruder include a screw extruder such as a single screw extruder and a twin screw extruder, a hydrodynamic extruder, a ram type continuous extruder, a roll type extruder, a gear type extruder and the like. Among them, a screw extruder, particularly a twin screw extruder is preferable. There are two types of twin-screw extruders: non-mesh type co-rotating type, mesh type co-rotating type, non-mesh type counter-rotating type, and meshing type co-rotating type. Is preferable because it can rotate at high speed and can promote the mixing of the fluorine-containing alcohol with the (meth) acrylic acid ester polymer.

本発明において、剪断混練装置を用いて(メタ)アクリル酸エステル系重合体とフッ素原子含有アルコールを反応させた後、別途、減圧脱揮して未反応のフッ素原子含有アルコール及び副生するアルコールを除去しても、脱揮口を備えた剪断混練装置を用いて(メタ)アクリル酸エステル系重合体とフッ素原子含有アルコールを反応させながら、連続的に減圧脱揮して未反応のフッ素原子含有アルコール及び副生するアルコールを除去することも可能である。剪断混練装置として、好ましくは脱揮効率の良いベント脱揮口を1つ以上備える押出機であり、より好ましくは脱揮効率の良いベント脱揮口を1つ以上備える二軸押出機である。押出機は単独で用いても、直列につないでも構わない。成分の混合順は特に限定されない。また、押出機以外では、例えば住友重機械工業(株)製のバイボラックのような横型二軸反応装置やスーパーブレンドのような竪型二軸攪拌槽などの高粘度対応の反応装置も好適に使用できる。   In the present invention, after reacting the (meth) acrylic acid ester polymer and the fluorine atom-containing alcohol using a shear kneading apparatus, the unreacted fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol are separately devolatilized under reduced pressure. Even after removal, unreacted fluorine atom containing by continuously devolatilizing under reduced pressure while reacting (meth) acrylate polymer and fluorine atom-containing alcohol using a shear kneader equipped with a devolatilization port It is also possible to remove alcohol and by-product alcohol. The shear kneader is preferably an extruder equipped with one or more vent devolatilization ports with good devolatilization efficiency, and more preferably a twin screw extruder equipped with one or more vent devolatilization ports with good devolatilization efficiency. The extruders may be used alone or connected in series. The mixing order of the components is not particularly limited. In addition to the extruder, for example, a high-viscosity reactor such as a horizontal biaxial reactor such as Vivolak manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. or a vertical biaxial agitation tank such as Super Blend is preferably used. it can.

本発明においては、(メタ)アクリル酸エステル系重合体とフッ素原子含有アルコールのエステル交換反応を促進させる目的で、エステル交換触媒存在下で、(メタ)アクリル酸エステル系重合体とフッ素原子含有アルコールと反応させても構わない。   In the present invention, in the presence of a transesterification catalyst, a (meth) acrylic acid ester polymer and a fluorine atom-containing alcohol are used for the purpose of accelerating the transesterification reaction between the (meth) acrylic acid ester polymer and the fluorine atom-containing alcohol. You may react with.

エステル交換触媒とは、本発明の反応のように、エステル基の置換基を変換させるエステル交換反応の反応速度を促進するものである。本発明では、一般的に使用されているエステル交換触媒がいずれも使用可能であり、例えばアルカリ金属炭酸塩やアルカリ金属重炭酸塩、アルカリ金属水酸化物、ルイス酸、プロトン酸などが例示される。   The transesterification catalyst accelerates the reaction rate of the transesterification reaction for converting the substituent of the ester group as in the reaction of the present invention. In the present invention, any commonly used transesterification catalyst can be used, and examples thereof include alkali metal carbonates, alkali metal bicarbonates, alkali metal hydroxides, Lewis acids, and protonic acids. .

ここで、アルカリ金属炭酸塩としては炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸フランシウム等が挙げられるが、特に炭酸カリウムと炭酸セシウムが好ましい。   Here, examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate, francium carbonate and the like, and potassium carbonate and cesium carbonate are particularly preferable.

また、アルカリ金属重炭酸塩としては重炭酸リチウム、重炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸ルビジウム、重炭酸セシウム、重炭酸フランシウム等が挙げられるが、特に重炭酸カリウムが好ましい。   Examples of the alkali metal bicarbonate include lithium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, rubidium bicarbonate, cesium bicarbonate, and francium bicarbonate, with potassium bicarbonate being particularly preferred.

また、ルイス酸とは電子対を受容できる化合物であり、具体的にはスズ系化合物、亜鉛系化合物、イッテルビウム系化合物、チタン系化合物、バナジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、ハフニウム系化合物、スカンジウム系化合物、マンガン系化合物、ニッケル系化合物、サマリウム系化合物、カドミウム系化合物、コバルト系化合物、アルミニウム系化合物、インジウム系化合物、ランタン系化合物等の電子対受容可能な金属化合物が挙げられ、特にチタン系化合物、バナジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、ハフニウム系化合物、スカンジウム系化合物が好ましい。   A Lewis acid is a compound that can accept an electron pair. Specifically, a tin compound, a zinc compound, an ytterbium compound, a titanium compound, a vanadium compound, a zirconium compound, a hafnium compound, and a scandium compound. , Manganese compounds, nickel compounds, samarium compounds, cadmium compounds, cobalt compounds, aluminum compounds, indium compounds, lanthanum compounds and other metal compounds that can accept an electron pair, particularly titanium compounds Vanadium compounds, zirconium compounds, hafnium compounds, and scandium compounds are preferred.

尚、前記金属化合物の中でも、反応率向上の点から考えると、塩化バナジウム系化合物、塩化チタン系化合物、塩化ジルコニウム系化合物、塩化ハフニウム系化合物が好ましい。例えば、四塩化チタン、三塩化チタン、チタンジクロロジイソプロポキシド、バナジルクロライド(VOCl)、塩化ジルコニウム、塩化ハフニウム等を例示できる。その中でも、反応速度が高いという点から四塩化チタンがより好ましい。 Of the metal compounds, vanadium chloride compounds, titanium chloride compounds, zirconium chloride compounds, and hafnium chloride compounds are preferred from the viewpoint of improving the reaction rate. For example, titanium tetrachloride, titanium trichloride, titanium dichlorodiisopropoxide, vanadyl chloride (VOCl 2 ), zirconium chloride, hafnium chloride and the like can be exemplified. Among these, titanium tetrachloride is more preferable from the viewpoint of high reaction rate.

また、空気中での取り扱いのし易さというという点から考えると、前記塩化バナジウム系化合物、塩化チタン系化合物、塩化ジルコニウム系化合物、塩化ハフニウム系化合物はテトラヒドロフラン錯体であるものが好ましい。例えば、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)ジルコニウム、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)チタン、テトラクロロビス(テトラヒドロフラン)ハフニウム等を例示できる。   In view of ease of handling in air, the vanadium chloride compound, titanium chloride compound, zirconium chloride compound, and hafnium chloride compound are preferably tetrahydrofuran complexes. Examples include tetrachlorobis (tetrahydrofuran) zirconium, tetrachlorobis (tetrahydrofuran) titanium, tetrachlorobis (tetrahydrofuran) hafnium, and the like.

また、同様の理由からアセチルアセトナート錯体を用いることも考えられる。例えば、バナジルアセチルアセトナート(VO(acac))、チタンアセチルアセトナートジイソプロポキシド、アセチルアセトナートハフニウム、アセチルアセトナートジルコニウム等を例示できる。 For the same reason, it is conceivable to use an acetylacetonate complex. For example, vanadyl acetylacetonate (VO (acac) 2 ), titanium acetylacetonate diisopropoxide, acetylacetonate hafnium, acetylacetonate zirconium and the like can be exemplified.

また、チタン系化合物、バナジウム系化合物、ジルコニウム系化合物、ハフニウム系化合物はアルコキシドであれば、反応中において有害な塩化水素の発生がない点で好ましい。例えば、チタンテトラメトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンn−テトラブトキシド、ジルコニウムn−ブトキシド、ジルコニウムt−ブトキシド、ジルコニウムn−プロポキシド、ジルコニウムイソプロポキシド、ジルコニウムエトキシド、ハフニウムテトラt−ブトキシド等を例示できる。また、前記化合物は反応率の向上の点からフッ素含有アルコキシドであるものがより好ましい。例えばTi(ORfc(Rfcは少なくとも1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロアルキルエーテル基)で表されるような化合物やバナジルトリフレート(VO(SOCF)等を例示できる。 Further, if the titanium compound, vanadium compound, zirconium compound, and hafnium compound are alkoxides, it is preferable because no harmful hydrogen chloride is generated during the reaction. For example, titanium tetramethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium n-tetrabutoxide, zirconium n-butoxide, zirconium t-butoxide, zirconium n-propoxide, zirconium isopropoxide, zirconium ethoxide, hafnium tetra t-butoxide, etc. Can be illustrated. The compound is more preferably a fluorine-containing alkoxide from the viewpoint of improving the reaction rate. For example, a compound represented by Ti (OR fc ) 4 (R fc is a C 1-15 fluoroalkyl group or fluoroalkyl ether group containing at least one fluorine atom) or vanadyl triflate (VO ( SO 3 CF 3) 2) or the like can be exemplified.

また、ルイス酸触媒の中でも炭酸ジルコニウム、炭酸スカンジウム等の炭酸塩の形となっているもの、トリフルオロメタンスルホン酸スカンジウム、トリフルオロメタンスルホン酸イッテルビウム、トリフルオロメタンスルホン酸スズ、トリフルオロメタンスルホン酸インジウム、トリフルオロメタンスルホン酸ハフニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ランタン等のトリフルオロメタンスルホン酸塩又はアルキルスルホン酸塩の形になっているものも好適に使用可能である。   Among Lewis acid catalysts, those in the form of carbonates such as zirconium carbonate and scandium carbonate, scandium trifluoromethanesulfonate, ytterbium trifluoromethanesulfonate, tin trifluoromethanesulfonate, indium trifluoromethanesulfonate, trifluoromethane Those in the form of trifluoromethane sulfonates or alkyl sulfonates such as hafnium sulfonate and lanthanum trifluoromethane sulfonate can also be suitably used.

また、プロトン酸としては、H+を放出可能な各種物質が使用可能であるが、具体的には塩化水素、硫化水素、硫酸、酢酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などが例示される。 As the protonic acid, various substances capable of releasing H + can be used. Specific examples include hydrogen chloride, hydrogen sulfide, sulfuric acid, acetic acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. The

また、本発明においては用いるエステル交換触媒は単独で使用しても、複数種を混合して使用しても、エステル交換反応が進行する限り、どちらでも構わない。   In the present invention, the transesterification catalyst used may be used singly or as a mixture of a plurality of types as long as the transesterification proceeds.

本発明におけるエステル交換触媒の添加量は反応が進行する限りどのような範囲でも可能であるが、(メタ)アクリル酸エステル系重合体中におけるエステル基のモル数(A)に対するエステル交換触媒のモル数(C)の比{(C)/(A)}とした場合、通常0.0001〜1.0の範囲が好ましく、0.001〜0.5の範囲がより好ましい。この範囲より少ない場合は反応の進行が困難になり、また多い場合は副反応が起きる可能性がある。   The addition amount of the transesterification catalyst in the present invention can be in any range as long as the reaction proceeds, but the mole of the transesterification catalyst relative to the number of moles of ester groups (A) in the (meth) acrylic acid ester polymer. When the ratio ((C) / (A)} of the number (C) is used, a range of 0.0001 to 1.0 is usually preferable, and a range of 0.001 to 0.5 is more preferable. When the amount is less than this range, the progress of the reaction becomes difficult, and when the amount is more, a side reaction may occur.

本発明では(メタ)アクリル酸エステル系重合体に、フッ素原子含有アルコールを反応させる際に、この反応に対し不活性な溶媒を使用して、製造することも可能である。   In the present invention, when a fluorine atom-containing alcohol is reacted with a (meth) acrylic acid ester polymer, it can be produced using a solvent inert to this reaction.

また、溶媒はフッ素含有アルコールに添加しても、溶融状態にある(メタ)アクリル酸エステル系重合体に添加しても、エステル交換触媒に添加してもよく、添加する方法に特に定めはない。本発明の製造方法において空気に不安定なエステル交換触媒を使用する場合は、触媒の溶媒として好適に使用することが可能である。また、粘稠なフッ素含有アルコールを添加する場合の希釈剤としても好適に使用することが可能である。エステル交換反応に対して不活性である溶媒としてはペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、クロロトルエン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のケトン、エーテル系化合物、ベンゾトリフルオライド、2−クロロ−ベンゾトリフルオライド等のフッ素化合物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、また少なくとも2種を混合したものであってもよい。   Further, the solvent may be added to the fluorine-containing alcohol, may be added to the molten (meth) acrylic acid ester polymer, or may be added to the transesterification catalyst, and the method of adding is not particularly limited. . When the air-labile transesterification catalyst is used in the production method of the present invention, it can be suitably used as a solvent for the catalyst. Moreover, it can be suitably used as a diluent in the case of adding a viscous fluorine-containing alcohol. Solvents that are inert to the transesterification reaction include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, and chlorotoluene, and ketones such as methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, and dioxane. , Fluorine compounds such as ether compounds, benzotrifluoride and 2-chloro-benzotrifluoride. These may be used singly or may be a mixture of at least two.

本発明の製造方法における反応温度は、(メタ)アクリル酸エステル系重合体を溶融することができ、エステル交換反応が進行するのであれば特に限定はないが、通常は100〜320℃の範囲が好ましい。100℃以下では(メタ)アクリル酸エステル系重合体の溶融が不十分であり、またエステル交換反応の進行が困難になる。320℃を越えると(メタ)アクリル酸エステル系重合体の熱分解が顕著になるという課題がある。   The reaction temperature in the production method of the present invention is not particularly limited as long as the (meth) acrylic acid ester polymer can be melted and the transesterification proceeds, but usually it is in the range of 100 to 320 ° C. preferable. Below 100 ° C., the (meth) acrylic acid ester polymer is not sufficiently melted, and the transesterification reaction is difficult to proceed. When it exceeds 320 ° C., there is a problem that the thermal decomposition of the (meth) acrylic acid ester polymer becomes remarkable.

以上のように、(メタ)アクリル酸エステル系重合体を含フッ素アルコールと反応させることにより得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体であって、その重合体中に含まれるフッ素原子含有アルコールの未反応の残存成分及び副生するアルコール成分の合計量を10000ppm未満とすることにより、機械的、熱的物性の低下の少ない材料を提供することができる。また、剪断混練装置、特にベント付き押出機を用いて反応させることにより、連続的に含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体を簡便に製造することが可能である。このようにして得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体は、撥水性、撥油性、耐熱性、耐候(光)性、耐薬品性、非粘着性及び離型性、低屈折率、低誘電率、低摩擦率、高気体透過性、低表面張力性等を生かす分野において有利に利用することが出来る。   As mentioned above, it is a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer obtained by reacting a (meth) acrylic acid ester polymer with a fluorine-containing alcohol, and contains fluorine atoms contained in the polymer. By setting the total amount of the unreacted residual component of alcohol and the by-produced alcohol component to less than 10,000 ppm, a material with less deterioration in mechanical and thermal properties can be provided. In addition, a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-based polymer can be easily produced continuously by a reaction using a shear kneader, particularly an extruder with a vent. The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer thus obtained has water repellency, oil repellency, heat resistance, weather resistance (light) resistance, chemical resistance, non-adhesiveness and releasability, low refractive index, The present invention can be advantageously used in fields where low dielectric constant, low friction coefficient, high gas permeability, low surface tension and the like are utilized.

本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例で測定した物性の各測定方法は次の通りである。   The present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited only to these examples. In addition, each measuring method of the physical property measured in the following Examples and Comparative Examples is as follows.

(1)導入率の測定
作製した反応生成物10mgを重クロロホルム1gに溶解し、Varian Gemini−300(300MHz)を使用し、室温にて、H−NMRを測定した。得られたスペクトルより、メチルエステル基に帰属される3.5〜3.7ppmの積分強度と、原料のメチルエステル基と含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体のエステル基のC(=O)OCH−のメチレン基に帰属される4.2〜4.4ppmの積分強度から、導入率を決定した。
(1) Measurement of introduction rate 10 mg of the produced reaction product was dissolved in 1 g of deuterated chloroform, and 1 H-NMR was measured at room temperature using Varian Gemini-300 (300 MHz). From the obtained spectrum, the integrated intensity of 3.5 to 3.7 ppm attributed to the methyl ester group and the C (= O) of the methyl ester group of the raw material and the ester group of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer. ) OCH 2 - from the integrated intensity of 4.2~4.4ppm attributed to methylene groups, was determined introduction rate.

(2)ガラス転移温度(Tg)
示差走査熱量計(DSC、(株)島津製作所製DSC−50型)を使用し、生成物10mgを、窒素雰囲気下、20℃/minで昇温し、得られた結果から、中点法を用いてガラス転移温度(Tg)を決定した。
(2) Glass transition temperature (Tg)
Using a differential scanning calorimeter (DSC, model DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation), the temperature of 10 mg of the product was raised at 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere. Used to determine the glass transition temperature (Tg).

(3)フッ素原子含有アルコール及び副生するアルコール成分の合計残存量の定量
フッ素原子含有アルコール及びメタノールをそれぞれ塩化メチレン(和光純薬製、特級試薬)に溶解し、5、50、500、5000、50000PPMの濃度とした溶液を作成した。ガスクロマトグラフ((株)島津製作所製ガスクロマトグラフGC−2010AF、検出器FID、キャピラリーカラム(レステック社製Rtx−1))にマイクロシリンジを用いて試料3μlを注入し。それぞれ測定を行った。測定条件は、カラム温度は35℃から70℃まで5℃/min、70℃から250℃まで30℃/minの速度で昇温した。インジェクション温度は120℃、検出器温度は270℃とした。キャリアーガスはヘリウムとし流量は0.5cm/secとした。スプリット比は1:4とした。得られたチャートより、フッ素原子含有アルコール及びメタノールのそれぞれの各濃度でのピーク面積を読み取った。この各濃度とピーク面積より、濃度とピーク面積の関係式(検量線)を得た。
(3) Determination of total residual amount of fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol component Fluorine atom-containing alcohol and methanol were dissolved in methylene chloride (made by Wako Pure Chemicals, special grade reagent), respectively, 5, 50, 500, 5000, A solution having a concentration of 50,000 PPM was prepared. 3 μl of a sample was injected into a gas chromatograph (Gas Chromatograph GC-2010AF manufactured by Shimadzu Corporation, detector FID, capillary column (Rtx-1 manufactured by Restec Co., Ltd.)) using a microsyringe. Each was measured. Measurement conditions were such that the column temperature was increased from 35 ° C. to 70 ° C. at a rate of 5 ° C./min and from 70 ° C. to 250 ° C. at a rate of 30 ° C./min. The injection temperature was 120 ° C and the detector temperature was 270 ° C. The carrier gas was helium and the flow rate was 0.5 cm 3 / sec. The split ratio was 1: 4. From the obtained chart, the peak area at each concentration of the fluorine atom-containing alcohol and methanol was read. From each concentration and peak area, a relational expression (calibration curve) between the concentration and peak area was obtained.

次に、内容積10mlのメスフラスコに生成物0.5gを秤量し、塩化メチレン(和光純薬製、特級試薬)10mlにてメスアップし、これを試料溶液とした。この試料溶液を前記と同測定条件により、ガスクロマトグラフにて測定を行った。得られたチャートより、フッ素原子含有アルコール及びメタノールのピーク面積をそれぞれ読み取った。この読み取った試料溶液のフッ素原子含有アルコール及びメタノールのピーク面積から検量線を用いて試料中のフッ素原子含有アルコール濃度及びメタノール濃度(PPM)を算出し、この算出結果をもとに、生成物中に残存するフッ素原子含有アルコール及び副生するアルコール成分の合計濃度(PPM)を算出した。   Next, 0.5 g of the product was weighed into a volumetric flask having an internal volume of 10 ml and diluted with 10 ml of methylene chloride (manufactured by Wako Pure Chemicals, special grade reagent) to make a sample solution. This sample solution was measured with a gas chromatograph under the same measurement conditions as described above. The peak areas of the fluorine atom-containing alcohol and methanol were read from the obtained chart. Using the calibration curve, the fluorine atom-containing alcohol concentration and the methanol concentration (PPM) in the sample are calculated from the peak area of the fluorine atom-containing alcohol and methanol in the read sample solution. The total concentration (PPM) of the fluorine atom-containing alcohol remaining in and the alcohol component by-produced was calculated.

(実施例1)
押出機を用いて、溶融状態の(メタ)アクリル酸エステル系重合体(住友化学(株)製スミペックスMM)に、フッ素原子含有アルコールである3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール、及びエステル交換触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸スズを添加して、フッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体を製造した。使用した押出機は口径15mmのベント付き噛合い型同方向回転式二軸押出機である。押出機の各温調ゾーンの設定温度を250℃、スクリュー回転数300rpmで、原材料供給口から(メタ)アクリル酸エステル系重合体100重量部及びエステル交換触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸スズ5重量部を予めブレンドし、ブレンド物を0.5kg/hrで投入した。押出機の原料供給口より下流側にて、フッ素原子含有アルコールを圧入ポンプにより押出機へ供給した。フッ素原子含有アルコールの供給量は(メタ)アクリル酸エステル系重合体100重量部に対して、65重量部とした。樹脂はニーディングブロックによって溶融、充満された後、フッ素原子含有アルコールと反応させた。反応ゾーンの末端にはシールリングを入れて樹脂を充満させた。反応後の副生成物および過剰のフッ素原子含有アルコールを、ベント口の圧力を−0.02MPaに減圧して脱揮した。押出機出口に設けられたダイスからストランドとして出てきた樹脂は、水槽で冷却した後、ペレタイザでペレット化した。
Example 1
Using an extruder, melted (meth) acrylic acid ester polymer (Sumitex MM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added to fluorine atom-containing alcohol 3,3,4,4,5,5,6, 6,6-Nonafluoro-1-hexanol and tin trifluoromethanesulfonate as a transesterification catalyst were added to produce a fluorine atom-containing (meth) acrylate polymer. The extruder used was a vented meshing co-rotating twin screw extruder with a bore of 15 mm. The set temperature of each temperature control zone of the extruder is 250 ° C., the screw rotation speed is 300 rpm, 100 parts by weight of (meth) acrylic ester polymer from the raw material supply port, and 5 parts by weight of tin trifluoromethanesulfonate as a transesterification catalyst. Blended in advance, the blend was charged at 0.5 kg / hr. Fluorine atom-containing alcohol was supplied to the extruder by a press-fitting pump on the downstream side from the raw material supply port of the extruder. The supply amount of the fluorine atom-containing alcohol was 65 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester polymer. The resin was melted and filled with a kneading block and then reacted with a fluorine atom-containing alcohol. A seal ring was placed at the end of the reaction zone to fill the resin. By-products after the reaction and excess fluorine atom-containing alcohol were devolatilized by reducing the pressure at the vent port to -0.02 MPa. The resin that came out as a strand from a die provided at the exit of the extruder was cooled in a water tank and then pelletized with a pelletizer.

得られたフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の導入率は12%、ガラス転位温度は85℃であり、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール及びメタノールの生成物中の合計残存量は5200ppmであった。   The resulting fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer has an introduction rate of 12%, a glass transition temperature of 85 ° C., and 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro. The total residual amount in the product of -1-hexanol and methanol was 5200 ppm.

(実施例2)
エステル交換触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸スズの代わりにTiClを10重量部を用い、同量のヘキサンに溶解させた混合物を圧入ポンプにより押出機へ供給した。供給口はフッ素原子アルコールの供給口より下流側とした。これ以外は実施例1と同様に行った。
(Example 2)
As a transesterification catalyst, 10 parts by weight of TiCl 4 was used instead of tin trifluoromethanesulfonate, and a mixture dissolved in the same amount of hexane was supplied to the extruder by a press-in pump. The supply port was on the downstream side of the fluorine atom alcohol supply port. Except this, the same procedure as in Example 1 was performed.

得られたフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の導入率は9%、ガラス転位温度は92℃であり、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール及びメタノールの生成物中の合計残存量は6200ppmであった。   The introduction rate of the obtained fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer was 9%, the glass transition temperature was 92 ° C., and 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro The total residual amount in the product of -1-hexanol and methanol was 6200 ppm.

(実施例3)
フッ素原子含有アルコールとして3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノールの代わりに2,2,2−トリフルオロ−1−エタノールを100重量部用いたこと以外は実施例1と同様に行った。
(Example 3)
100 parts by weight of 2,2,2-trifluoro-1-ethanol was used in place of 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro-1-hexanol as the fluorine atom-containing alcohol Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed.

得られた含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の導入率は10%、ガラス転位温度は105℃であり、2,2,2−トリフルオロ−1−エタノール及びメタノールの生成物中の合計残存量は800ppmであった。   The introduction rate of the obtained fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer was 10%, the glass transition temperature was 105 ° C., and the total in the products of 2,2,2-trifluoro-1-ethanol and methanol The remaining amount was 800 ppm.

(実施例4)
耐圧10MPaの50mLのオートクレーブ(耐圧硝子工業製)に、(メタ)アクリル酸エステル系重合体(住友化学(株)製スミペックスMM)1.0g、フッ素原子含有アルコールである3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノールを2.64g、非反応性溶剤として2−クロロ−ベンゾトリフルオライドを10ml、エステル交換触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸スズを200mg入れ、反応温度220℃、反応時間3時間にて反応させた。放冷後、反応混合物をアセトンにて4倍に希釈した溶液をメタノールに滴下して再沈澱させ、濾過後、100℃のオーブンにて24時間乾燥させて生成物を回収した。
Example 4
In a 50 mL autoclave (made by pressure-resistant glass industry) with a pressure resistance of 10 MPa, 1.0 g of (meth) acrylic acid ester polymer (Sumipex MM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 3,3,4,4 which are fluorine atom-containing alcohol , 5,5,6,6,6-nonafluoro-1-hexanol, 2.64 g of non-reactive solvent, 10 ml of 2-chloro-benzotrifluoride, and 200 mg of tin trifluoromethanesulfonate as a transesterification catalyst The reaction was carried out at a temperature of 220 ° C. and a reaction time of 3 hours. After allowing to cool, a solution obtained by diluting the reaction mixture 4 times with acetone was added dropwise to methanol for reprecipitation, followed by filtration and drying in an oven at 100 ° C. for 24 hours to recover the product.

得られたフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の導入率は52%、ガラス転位温度は50℃であり、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール及びメタノールの生成物中の合計残存量は5ppmであった。   The introduction rate of the obtained fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer was 52%, the glass transition temperature was 50 ° C., and 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro The total residual amount in the product of -1-hexanol and methanol was 5 ppm.

(比較例1)
ベント口を減圧して脱揮せず、大気圧下にした以外は実施例1と同様に行った。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the vent port was decompressed and not devolatilized, and the pressure was changed to atmospheric pressure.

得られたフッ素原子含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の導入率は12%、ガラス転位温度は82℃であり、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロ−1−ヘキサノール及びメタノールの生成物中の合計残存量は43000ppmであり、実施例1と導入率は同じであるが、ガラス転移温度は低下しており、耐熱性に劣る材料となった。   The resulting fluorine atom-containing (meth) acrylic acid ester polymer had an introduction rate of 12%, a glass transition temperature of 82 ° C., and 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluoro. The total residual amount in the product of -1-hexanol and methanol was 43000 ppm, and the introduction rate was the same as in Example 1, but the glass transition temperature was lowered, and the material was inferior in heat resistance.

Claims (3)

(メタ)アクリル酸エステル系重合体と下記一般式(1)で表されるフッ素原子含有アルコールとを反応させることにより得られる含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体であって、該含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体に含まれるアルコール成分が10000ppm未満であることを特徴とする含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体。
(但し、Rは少なくとも1個以上のフッ素原子を含有する炭素数1〜15のフルオロアルキル基又はフルオロアルキルエーテル基であり、nは0〜10の整数を表す。)
A fluorine-containing (meth) acrylate polymer obtained by reacting a (meth) acrylate polymer with a fluorine atom-containing alcohol represented by the following general formula (1), the fluorine-containing polymer The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester polymer characterized in that the alcohol component contained in the (meth) acrylic acid ester polymer is less than 10,000 ppm.
(However, Rf is a C1-C15 fluoroalkyl group or fluoroalkylether group containing at least one fluorine atom, and n represents an integer of 0-10.)
剪断混練装置中で、前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体と前記フッ素原子含有アルコールとを反応させる工程、及び、未反応の前記フッ素原子含有アルコール、及び副生するアルコールを減圧脱揮して除去する工程、をこの順に行うことを特徴とする請求項1に記載の含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法。   In a shear kneader, the step of reacting the (meth) acrylic acid ester polymer with the fluorine atom-containing alcohol, and the unreacted fluorine atom-containing alcohol and by-product alcohol are devolatilized under reduced pressure. The process of removing is performed in this order, The manufacturing method of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester-type polymer of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記剪断混練装置が、ベント付き押出機であることを特徴とする請求項2に記載の含フッ素(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法。   The method for producing a fluorine-containing (meth) acrylate polymer according to claim 2, wherein the shear kneading apparatus is an extruder with a vent.
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