特開2017-214588(P2017-214588A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特開2017-2145882,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合、及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから形成されるポリマー
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-214588(P2017-214588A)
(43)【公開日】2017年12月7日
(54)【発明の名称】2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合、及び2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから形成されるポリマー
(51)【国際特許分類】
   C08F 2/24 20060101AFI20171110BHJP
   C08F 4/08 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 2/18 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 2/06 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 4/44 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 14/18 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 4/642 20060101ALI20171110BHJP
   C08F 4/6592 20060101ALI20171110BHJP
【FI】
   C08F2/24 Z
   C08F4/08
   C08F2/18
   C08F2/06
   C08F4/44
   C08F14/18
   C08F4/642
   C08F4/6592
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
【全頁数】27
(21)【出願番号】特願2017-130097(P2017-130097)
(22)【出願日】2017年7月3日
(62)【分割の表示】特願2014-534764(P2014-534764)の分割
【原出願日】2012年10月5日
(31)【優先権主張番号】61/543,714
(32)【優先日】2011年10月5日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/645,437
(32)【優先日】2012年10月4日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/645,444
(32)【優先日】2012年10月4日
(33)【優先権主張国】US
(71)【出願人】
【識別番号】500575824
【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】Honeywell International Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100120112
【弁理士】
【氏名又は名称】中西 基晴
(74)【代理人】
【識別番号】100129311
【弁理士】
【氏名又は名称】新井 規之
(72)【発明者】
【氏名】ル,チャーンチン
(72)【発明者】
【氏名】ポス,アンドリュー・ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ナレワジェク,デーヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】キャントロン,シェリル
(72)【発明者】
【氏名】シン,ラジヴ・アール
【テーマコード(参考)】
4J011
4J015
4J100
4J128
【Fターム(参考)】
4J011AA05
4J011HA01
4J011HA03
4J011HB02
4J011HB04
4J011HB22
4J011JA06
4J011JA07
4J011JA08
4J011JA14
4J011KA02
4J011KA04
4J011KA05
4J011KA15
4J011KA16
4J011KA29
4J011KB02
4J011KB03
4J011KB22
4J011QA32
4J011UA04
4J015BA02
4J015BA03
4J015BA05
4J015BA07
4J015BA08
4J015DA02
4J015DA03
4J015DA14
4J015DA26
4J015DA32
4J015DA35
4J015DA37
4J100AA01Q
4J100AA15Q
4J100AB02Q
4J100AB03Q
4J100AB04Q
4J100AC22P
4J100AC22Q
4J100AC24Q
4J100AC30Q
4J100AC37Q
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4J100AL02Q
4J100AL03Q
4J100AL04Q
4J100AL05Q
4J100AL09Q
4J100AM02Q
4J100CA01
4J100CA04
4J100FA03
4J100FA10
4J100FA19
4J100FA20
4J100FA21
4J100JA43
4J128AA01
4J128AB01
4J128AC05
4J128AC10
4J128AC28
4J128AD05
4J128AD06
4J128AD13
4J128BA00A
4J128BA01B
4J128BB00A
4J128BB01B
4J128BC15B
4J128BC25B
4J128EA01
4J128EB22
4J128EC01
4J128FA02
4J128GA01
4J128GA06
4J128GA12
(57)【要約】      (修正有)
【課題】2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(ポリ−1234yf)の重合方法における望ましくない形態又は制限を有し、及び/又はこれによって製造されるポリマーは異なる特性及び/又は向上した特性を有して製造する方法の提供。
【解決手段】2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性エマルジョン溶液中、並びに(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する、ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性エマルジョン溶液中、並びに(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【請求項2】
水性エマルジョン溶液が、脱気した脱イオン水、1種類以上の緩衝剤化合物、及び1種類以上の乳化剤の1つ又は組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性懸濁液中、及び少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【請求項4】
ラジカル開始剤が、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
ラジカル開始剤が、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、(NH/CuCl/Na、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
【請求項6】
水性懸濁液が、脱気した脱イオン水、1種類以上の緩衝剤化合物、及び1種類以上の懸濁安定剤の1つ又は組み合わせを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項7】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、溶媒、並びにラジカル開始剤、イオン開始剤、及び/又は触媒の1以上の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【請求項8】
溶媒が、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する、請求項7に記載の方法。
【請求項10】
ラジカル開始剤が、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、請求項7に記載の方法。
【請求項11】
ラジカル開始剤が、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項12】
イオン開始剤が、有機リチウム剤、金属ハロゲン化物又はアルキル金属ハロゲン化物、金属アミド、金属シアニド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、請求項7に記載の方法。
【請求項13】
イオン開始剤が、CHLi、n−CLi、CLi、C13Li、[(CHCH]NLi、[(CHSi]NLi、CHOLi、COLi、KNH、KCN、CHMgCl、CMgBr、(CHCHMgCl、SnCl、AlCl、BF、TiCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項14】
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、請求項7に記載の方法。
【請求項15】
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項17に記載の方法。
【請求項21】
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項17に記載の方法。
【請求項22】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、超臨界二酸化炭素媒体中、並びにラジカル開始剤及び/又は触媒の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマ
ー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【請求項23】
重合工程を水性エマルジョン溶液又は水性懸濁液の実質的な不存在下で行う、請求項22に記載の方法。
【請求項24】
重合工程を溶媒の実質的な不存在下で行う、請求項22に記載の方法。
【請求項25】
ラジカル開始剤が、ニトリル、カルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、カーボネート、ペルオキシカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項26】
ラジカル開始剤が、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項22に記載の方法。
【請求項27】
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、請求項22に記載の方法。
【請求項28】
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、請求項27に記載の方法。
【請求項30】
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
【請求項31】
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、請求項30に記載の方法。
【請求項32】
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項30に記載の方法。
【請求項33】
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項30に記載の方法。
【請求項34】
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項30に記載の方法。
【請求項35】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを触媒及び溶媒の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【請求項36】
溶媒が、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、請求項35に記載の方法。
【請求項39】
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、請求項38に記載の方法。
【請求項41】
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項38に記載の方法。
【請求項42】
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、請求項41に記載の方法。
【請求項43】
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項41に記載の方法。
【請求項44】
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項41に記載の方法。
【請求項45】
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、請求項41に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2011年10月5日出願の米国仮出願61/543,714(その内容はその全部を参照として本明細書中に包含する)に対する優先権も主張する。
また、2012年10月4日に出願した出願人代理人書類番号H0033369−4640を有する米国出願13/645,444も、その全部を参照として本明細書中に包含する。
【0002】
本発明は、概して、フルオロオレフィンポリマー、特にフルオロオレフィンモノマーとして2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(CFCF=CH、1234yf、又はHFO−1234yf)を用いるホモポリマー及びヘテロポリマーの製造方法に関する。
【背景技術】
【0003】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー並びにコポリマー及びターポリマーのようなヘテロポリマーを製造する重合方法が報告されている。
米国特許2,970,988及び3,085,996においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー、並びにフッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、及びクロロトリフルオロエチレンのような種々の他のモノマーとのコポリマーを製造するための水性乳化重合方法が開示されている。
【0004】
60Coからの放射線下での自生圧力における2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合が、Dokl. Akad. Nauk. SSSR (1963), 149, 230に記載されている。
60Coからの放射線下での高圧における2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの単独重合及びそのTFEとの共重合が、Polymer Sci. A: Polym. Chem. (1971) 9, 1993-2007に記載されている。
【0005】
米国特許3,240,825においては、150〜200℃での熱開始による2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの種々のハロゲン含有アルカンとのホモテロメリゼーションが開示されている。
【0006】
米国特許公開2008/0153977及び2008/0153978並びに米国特許8,163,858においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、及びヘキサフルオロプロピレンのような他のモノマーとのコポリマー及びターポリマーを製造するための水性乳化重合及び水性懸濁重合が開示されている。
【0007】
米国特許公開2011/0097529においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンとフッ化ビニリデンのコポリマーを製造するための水性乳化重合が開示されている。
【0008】
国際公開WO2011/122661においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマーを製造するための乳化重合が開示されている。
国際公開WO2012/125788においては、乳化プロセスにおいて非フッ素化界面活性剤を用いて2,3,3,3−テトラフルオロプロペン/フッ化ビニリデンコポリマーを合成する方法が開示されている。
【0009】
上述の特許文献及び文献刊行物の全部は、その全体を参照として本明細書中に包含する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】米国特許第2,970,988号明細書
【特許文献2】米国特許第3,085,996号明細書
【特許文献3】米国特許第3,240,825号明細書
【特許文献4】米国特許公開第2008/0153977号明細書
【特許文献5】米国特許公開第2008/0153978号明細書
【特許文献6】米国特許第8,163,858号明細書
【特許文献7】米国特許公開第2011/0097529号明細書
【特許文献8】国際公開第2011/122661号
【特許文献9】国際公開第2012/125788号
【非特許文献】
【0011】
【非特許文献1】Dokl. Akad. Nauk. SSSR (1963), 149, 230
【非特許文献2】Polymer Sci. A: Polym. Chem. (1971) 9, 1993-2007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
上記の特許及び文献刊行物において2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー及びヘテロポリマーを製造するための種々のタイプの重合方法が記載されているが、本出願人らは、これらの重合方法は望ましくない形態又は制限を有し、及び/又はこれによって製造されるポリマーは異なる特性及び/又は向上した特性を有して形成することが可能であることを認識するに至った。
【0013】
上述のポリマー及び/又は重合方法における欠点の本出願人らの認識を考慮して、本出願人らは、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー及びヘテロポリマーを製造するための改良されたプロセスを開発する必要性、並びに種々の用途において用いるための異なる特性及び/又は向上した特性を有する2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのポリマーに関する必要性を認識するに至った。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、概して、重合した2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(ポリ−1234yf)を製造する方法に関する。本明細書において用いる「ポリ−1234yf」又は「HFO−1234yfポリマー」という用語は、その広い意味において、少なくとも部分的に2,3,3,3−テトラフルオロプロペンから形成されるホモポリマー及びヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の両方を包含するように理解されると意図される。本出願人らは、驚くべきことに且つ予期しなかったことに、本明細書において示す開始剤、触媒、共触媒、及び/又は方法によって、特に(排他的ではないが)被覆用途及び本明細書において示す他の使用に関する分子量特性及び/又は表面張力など(しかしながら必ずしもこれらに限定されない)の有利な特性を有するポリマーを製造することが可能になることを見出した。幾つかの好ましい形態においては、本発明にしたがって製造されるポリマーは、30mN/mより低い表面張力、更なる好ましい形態においては約15mN/m〜約30mN/mの間の表面張力を示す。
【0015】
一形態においては、本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性エマルジョン溶液中、及び少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合することによってポリ−1234yfを製造する方法に関する。ラジカル開
始剤としては、好ましくは、1234yfの重合のための遊離基構成単位を与える1種類以上の化合物が挙げられる。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤はペルスルフェート化合物又はその塩である。幾つかの好ましい形態においては、ペルスルフェートは、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSOなど、及びこれらの任意の2以上の組み合わせの群から選択される。好ましい水性エマルジョン溶液は、脱気した脱イオン水及び1種類以上の緩衝剤化合物の1つ又は組み合わせを含み、及び1種類以上の乳化剤を含む。
【0016】
幾つかの態様においては、本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性懸濁液中、及び少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合することによってポリ−1234yfを製造する方法に関する。好ましいラジカル開始剤は、1234yfの重合のための遊離基構成単位を与える少なくとも1種類の化合物を含む。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤は、ペルスルフェート、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、かかる触媒は、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、(NH/CuCl/Na、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなど、及びこれらの2以上の任意の組み合わせの群から選択される。好ましい水性懸濁液は、脱気した脱イオン水及び1種類以上の緩衝剤化合物の1つ又は組み合わせを含み、及び場合によっては1種類以上の懸濁安定剤を含む。
【0017】
幾つかの態様においては、本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、溶媒、並びにラジカル開始剤、イオン開始剤、及び/又は触媒の1以上の存在下で重合することによってポリ−1234yfを製造する方法に関する。好ましい態様においては、溶媒は、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエンなど、並びにこれらの組み合わせの群から選択される。幾つかの態様においては、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドなどのようなイオン性液体を溶媒として用いることもできる。幾つかの態様においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーを溶媒としても用いることができる。
【0018】
本発明の溶媒重合の形態の1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤は、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤は、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(T
BPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。
【0019】
本発明の溶媒重合の形態の幾つかの好ましい態様においては、イオン開始剤は、少なくとも1種類の有機リチウム剤、金属ハロゲン化物、アルキル金属ハロゲン化物、金属アミド、及び/又は金属シアニドを含む。幾つかの好ましい態様においては、イオン開始剤は、CHLi、n−CLi、CLi、C13Li、[(CHCH]NLi、[(CHSi]NLi、CHOLi、COLi、KNH、KCN、CHMgCl、CMgBr、(CHCHMgCl、SnCl、AlCl、BF、TiClなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。
【0020】
本発明の溶媒重合の形態の幾つかの好ましい態様においては、触媒は、シングルサイト又はマルチサイト触媒を含み、及び場合によっては1種類以上の共触媒を含む。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物触媒であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有共触媒である。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrClなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。幾つかの好ましい態様においては、TiClは好ましくは共触媒の(CHCHAlと錯化しており;(η−CTiClは好ましくは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;(η−CZrClは好ましくは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;そしてrac−Et(Ind)ZrClは好ましくは共触媒の(Al(CH)O)と錯化している。
【0021】
幾つかの態様においては、本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、超臨界二酸化炭素媒体中、並びにラジカル開始剤及び/又は触媒の存在下で重合することによってポリ−1234yfを製造する方法に関する。かかる形態における重合工程は、水性エマルジョン溶液又は懸濁液の実質的な不存在下、及び/又は溶媒の実質的な不存在下で行うことができる。
【0022】
本発明の超臨界二酸化炭素の形態の幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤は、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤は、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。
【0023】
本発明の超臨界二酸化炭素の形態における触媒は、好ましくは幾つかの態様においては、少なくとも1種類のシングルサイト又はマルチサイト触媒を含み、及び場合によっては1種類以上の共触媒を含む。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である。
幾つかの好ましい形態においては、触媒は、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrClなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。幾つかの好ましい態様においては、TiClは好ましくは共触媒の(CHCHAlと錯化しており;(η−CTiClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;(η−CZrClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;そしてrac−Et(Ind)ZrClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化している。
【0024】
更なる態様においては、本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、触媒及び溶媒の存在下で重合することによってポリ−1234yfを製造する方法に関する。本発明のかかる形態の幾つかの好ましい態様においては、溶媒は、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエンなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。幾つかの態様においては、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドなどのようなイオン性液体を溶媒として用いることもできる。幾つかの好ましい態様においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する。
【0025】
本発明の触媒/溶媒の形態の幾つかの態様においては、触媒は、少なくとも1種類のシングルサイト又はマルチサイト触媒を含み、及び場合によっては1種類以上の共触媒を含む。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物を含む。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrClなど、及びこれらの組み合わせの群から選択される。幾つかの好ましい態様においては、TiClは共触媒の(CHCHAlと錯化しており;(η−CTiClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;(η−CZrClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化しており;そしてrac−Et(Ind)ZrClは共触媒の(Al(CH)O)と錯化している。
【0026】
本発明にしたがって製造することができるポリマーは、熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の被覆又はバリヤ組成物などの広範囲の用途において有用である可能性がある。かかるポリマーはまた、シーラント、ガスケット、管類、エラストマー、防水材、光起電性材料、電気材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために有用である可能性もある。
【0027】
本発明の更なる態様及び有利性は、本明細書に与える開示に基づいて当業者に容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本発明は、概して、本明細書に与える技術の1つ又は組み合わせを用いて、重合した2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(ポリ−1234yf)を製造する方法に関する。それに限定はしないが、幾つかの好ましい態様においては、かかる技術としては、(1)乳化重合;(2)懸濁重合;(3)溶液重合;(4)超臨界二酸化炭素重合;(5)遷移金属触媒重合;(6)放射線又は熱重合;及びこれらの組み合わせが挙げられる。好ましくは(1)ラジカル開始剤;(2)イオン開始剤;及び/又は(3)シングルサイト及びマルチサイト触媒(共触媒を用いるか又は用いない)など(しかしながらこれらに限定されない)の広範囲の開始剤、触媒、及び溶媒を、本発明の教示にしたがってかかる重合プロセスにおいて用いることができる。
【0029】
本発明のポリマー組成物は、HFO−1234yfのホモポリマーとして与えることができる。しかしながら、別の態様においては、HFO−1234yfは、幾つかの好ましい態様においては1種類以上のハロゲン化又は非ハロゲン化コモノマーなどの1種類以上のコモノマーと共重合することができる。幾つかの好ましい形態においては、かかるハロゲン化コモノマーとしては、式:RC=CR(式中、R、R、R、及びRのそれぞれは、独立して、水素、クロロ、フルオロ、ブロモ、ヨード、ヒドロキシ、アルコキシ、アルコキシカルボニル、アシル、シアノ、場合によっては少なくとも1つのフッ素によって置換されている1〜6炭素原子の線状、分岐、又は環式アルキル、場合によっては少なくとも1つのハロゲンによって置換されている1〜6炭素原子のアリール(但し、R、R、R、及びR基の少なくとも1つはハロゲン又はハロゲン含有基のいずれかである)、及びこれらの混合物から選択される)によって表される1種類以上のオレフィンコモノマーが挙げられる。幾つかの態様において好ましい可能性があるフルオロオレフィンコモノマーの例としては、CFH=CH、CF=CH、CF=CFH、CF=CF、CClF=CF、CBrF=CF、CFCH=CHF、CFCF=CF、CFCH=CF、シス−CFCF=CHF、トランス−CFCF=CHF、CFCH=CH、CFCF=CH、CFCFCF=CF、CFCFCH=CF、CFCFCF=CHF、CFCFCH=CH、CFCFCF=CH、CFCFCFCF=CF、CFCFCFCH=CF、CFCFCFCF=CHF、CFCFCFCH=CH、CFCFCFCF=CH、CFCH=CHCF、CFCH=CFCF、CFCF=CFCF、HOCHCH=CHF、HOCHCH=CF、HOCHCF=CH、HOCHCF=CHF、HOCHCF=CF、HOCHCF=CH、CFCH=CHCl、CFCCl=CH、CFCCl=CHF、CFCCl=CF、CFCF=CHCl、CFCH=CFCl、(CFC=CH、CFCFCFCFCH=CH、CFCFCFOCF=CF、CFOCF=CF、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【0030】
フッ素化コモノマーの更なる非限定的な例としては、好ましくは、α−トリフルオロメチルアクリレート、少なくとも1つのフッ素原子によって置換されている4〜24炭素原子のビニルエーテル、5〜24炭素原子のビニルカルボキシレート(カルボキシレートは少なくとも1つのフッ素によって置換されている)、及びペルフルオロアルキルビニルエーテルが挙げられる。
【0031】
非ハロゲン化コモノマーの非限定的な例としては、2〜8炭素原子のアルケン、4〜24炭素原子のアクリレート又はメタクリレートエステル、ヒドロキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート又はメタクリレート、グリシジルアクリレート又はメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、場合によっては少なくとも1つのヒドロキシ基によって置換されている4〜24炭素原子のビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、アリルアルコール、メタリルアルコール、酢酸ビニル、5〜24炭素原子のビニルカルボキシレート(カルボキシレートは、場合によっては少なくとも1つのヒドロキシ基によって置換されている)、メチルエチルケトン、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、アルキルビニルエーテル、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【0032】
非ハロゲン化コモノマーの非限定的な例としては、2〜8炭素原子のアルケン、4〜24炭素原子のアクリレート又はメタクリレートエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、アリルアルコール、メタリルアルコール、酢酸ビニル、5〜24炭素原子のビニルカルボキシレート、メチルエチルケトン、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニ
ルエーテル、アルキルビニルエーテル、及びこれらの混合物が挙げられる。非ハロゲン化アクリルコモノマーの例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0033】
HFO−1234yfを1種類以上のコモノマーと共重合させる態様においては、HFO−1234yfは、態様又は用途の特定の形態によってその教示内の任意の量で与えることができる。幾つかの好ましい態様においては、HFO−1234yfモノマーは、反応系中の全モノマー材料を基準として約1〜約99重量%の量で存在させ、1種類又は複数のコモノマーは、個々か又は合計で、反応系中の全モノマー材料の約1〜約99重量%である。更なる好ましい態様においては、HFO−1234yfは反応系中の全モノマー材料の約10〜約90重量%の量で与え、1種類又は複数のコモノマーは、個々か又は合計で反応系中の全モノマー材料の約10〜90重量%の間であってよい。更なる態様においては、HFO−1234yfは反応系中の全モノマー材料の約30〜70重量%の間の量で与え、1種類又は複数のコモノマーは、個々か又は合計で反応系中の全モノマー材料の約30〜70重量%の間であってよい。更なる態様においては、HFO−1234yfは反応系中の全モノマー材料の約50重量%以上の量で与え、1種類又は複数のコモノマーは、個々か又は合計で反応系中の全モノマー材料の約50重量%以下の量であってよい。
【0034】
乳化重合:
幾つかの態様においては、本発明は、ポリ−1234yfを製造するための乳化重合方法に関する。それに限定はしないが、重合は、水性エマルジョン溶液中において与えられる少なくとも1種類のラジカル開始剤を用いて行うことができる。
【0035】
ラジカル開始剤としては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合のための遊離基構成単位を与える任意の化合物を挙げることができる。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤はペルスルフェート化合物又はその塩である。幾つかの好ましい形態においては、ペルスルフェート開始剤としては、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSOなど、及びこれらの組み合わせの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0036】
重合は、水性エマルジョン溶液、特に遊離基重合反応に関連して用いることができる水性エマルジョン溶液の中で行うことができる。幾つかの好ましい態様においては、かかる水性エマルジョン溶液は、脱気した脱イオン水、緩衝剤化合物(NaHPO/NaHPOなど(しかしながらこれらに限定されない))、及び乳化剤(C15CONH、CSOK、CH(CH11OSONa、C1225SONa、C19O(CO)10Hなど(しかしながらこれらに限定されない))の1つ又は組み合わせを含むが、これらに限定されない。
【0037】
反応は、通常は、所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行い、オートクレーブ反応器など(しかしながらこれに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0038】
1つの非限定的な形態においては、反応は、約−30℃〜約150℃、より好ましくは
幾つかの態様においては約10℃〜約90℃の範囲の温度、及び約20psig〜約1,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約50psig〜約800psigの範囲の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、これは約8時間〜約720時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件は、本明細書に含まれる教示を考慮して、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。
【0039】
また、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー及び/又は開始剤の量のそれぞれの量も、生成するポリマーの転化率及び/又は生成するポリマーの分子量を制御するように与えることができる。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤は、全モノマーの重量を基準として10重量%未満、5重量%未満、又は1重量%未満の濃度で与える。それに限定はされないが、水性エマルジョン溶液は、全モノマーの重量を基準として約50重量%〜約150重量%で与えることができる。
【0040】
幾つかの好ましい態様においては、本発明の好ましい上記のプロセスの形態は、少なくとも部分的に、低分子量及び高分子量ポリマーの両方を生成させるように分子量を制御又は適合させることができるポリ−1234yfを製造する能力を与えることができるので有利である可能性がある。かかるポリマーは、熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の被覆又はバリヤ組成物において有用である可能性がある。かかるポリマーはまた、シーラント、ガスケット、管類、エラストマー、防水材、光起電性材料、電気材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために用いることもできる。
【0041】
懸濁重合:
他の態様においては、本発明方法は懸濁重合方法を含む。かかる方法は、水溶液、及び少なくとも1種類のラジカル開始剤、並びに場合によっては懸濁安定剤を用いてポリ−1234yf懸濁液を生成させる。
【0042】
ラジカル開始剤としては、1234yfの重合のための遊離基構成単位を与える任意の化合物を挙げることができる。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤は、ペルスルフェート、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、かかるラジカル開始剤としては、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、(NH/CuCl/Na、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0043】
いかなる動作理論にも必ずしも限定されないが、幾つかの好ましい態様においては、懸濁安定剤によって、モノマー液滴の凝集及び形成されるポリマービーズの凝着が妨げられると考えられる。かかる懸濁安定剤としては、ゼラチン、メチルセルロース、ポリアクリル酸及びそれらの塩、スターチ、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)
、スルホン化ポリスチレン、ZnO、アルカリ土類ホスフェート、カーボネート、シリケートなどの1つ又は組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0044】
重合は、任意の水溶液、特に遊離基重合反応に関連して用いることができる水溶液の中で行うことができる。かかる水溶液には、場合によっては脱気した脱イオン水、緩衝剤化合物(NaHPO/NaHPOなど(しかしながらこれらに限定されない))の1つ又は組み合わせ(しかしながらこれらに限定されない)を含ませることができる。水溶液にはまた、場合によっては、重合プロセスを促進させる1種類以上の酸化剤開始剤を含ませることもできる。かかる開始剤の非限定的な例としては、CuCl、FeClなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【0045】
反応は、通常は所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行い、オートクレーブ反応器など(しかしながらこれに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0046】
1つの非限定的な形態においては、反応は、約−30℃〜約150℃、より好ましくは幾つかの態様においては約10℃〜約90℃の範囲の1つ又は複数の温度、及び約20psig〜約1,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約50psig〜約800psigの範囲の1つ又は複数の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、これは約8時間〜約720時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件は、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。
【0047】
本明細書に含まれる教示を鑑みると、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、ラジカル開始剤、及び懸濁安定剤のそれぞれの量は、生成するポリマーの量、生成するポリマーの分子量、及び形成されるポリマービーズの粒径を制御するように与えることができる。一般に(排他的ではないが)、ラジカル開始剤は、全モノマーの重量を基準として10重量%未満、5重量%未満、又は1重量%未満の濃度で与える。一般に(排他的ではないが)、懸濁安定剤は、全モノマーの重量を基準として20重量%未満の濃度で与える。一般に(排他的ではないが)、反応混合物は、0.1〜0.5の液相に対する1種類又は複数のモノマーの体積比を有する。
【0048】
幾つかの好ましい態様においては、本発明の懸濁重合プロセスは、乳化剤の使用が回避されるので有利である可能性がある。かかる態様においては、ポリマーは、好ましくは、洗浄及び濾過によって精製することができるビーズ状の粒子として得られる。かかる方法を用いて製造されるポリ−1234yfポリマーは、数多くの商業的目的のために、特に(排他的ではないが)熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の被覆又はバリヤ組成物において有用である。かかるポリマーはまた、シーラント、ガスケット、管類、エラストマー、防水材、光起電性材料、電気材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために有用である可能性もある。
【0049】
溶液重合:
他の態様においては、本発明方法は溶液重合方法を含む。かかる方法は、溶媒、及び、ラジカル開始剤、イオン開始剤、又はシングルサイト/マルチサイト触媒(共触媒を用いるか又は用いない)の少なくとも1つを用いて、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのための重合溶液を形成する。かかる反応において用いることができる溶媒としては、重合において用いる可能性がある反応物質を溶解する任意の非反応性溶媒が挙げられる。かかる溶媒としては、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼ
ン、トルエンなどの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドなどのようなイオン性液体を溶媒として用いることができる。更なる態様においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する。
【0050】
ラジカル開始剤としては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合のための遊離基構成単位を与える任意の化合物を挙げることができる。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤は、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤としては、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなど、及びこれらの組み合わせの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0051】
イオン開始剤としては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合を開始するための1以上のイオン種を与える任意の化合物を挙げることができる。幾つかの好ましい態様においては、イオン開始剤は、有機リチウム剤、金属ハロゲン化物又はアルキル金属ハロゲン化物、金属アミド、或いは金属シアニドであってよい。幾つかの好ましい態様においては、かかる開始剤としては、CHLi、n−CLi、CLi、C13Li、[(CHCH]NLi、[(CHSi]NLi、CHOLi、COLi、KNH、KCN、CHMgCl、CMgBr、(CHCHMgCl、SnCl、AlCl、BF、TiClなどの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0052】
シングルサイト又はマルチサイト触媒としては、必要に応じてかかる目的のために用いる共触媒と共に重合プロセスを触媒するのに用いることができる任意の触媒を挙げることができる。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である。かかる触媒の非限定的な例としては、TiCl(これは、(CHCHAlと錯化していてもよい);(η−CTiCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);(η−CZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);rac−Et(Ind)ZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0053】
反応は、通常は、所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行い、オートクレーブ反応器など(しかしながらこれに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0054】
1つの非限定的な形態においては、反応は、約−50℃〜約200℃、より好ましくは幾つかの態様においては約30℃〜約150℃の範囲の1つ又は複数の温度、及び約20psig〜約2,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約50psig〜約1,500psigの範囲の1つ又は複数の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様に
おいては、これは約8時間〜約240時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件は、本明細書に含まれる教示を考慮して、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。
【0055】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー、ラジカル開始剤、イオン開始剤、及び/又は触媒のそれぞれの量は、生成するポリマーの量及び/又は及び生成するポリマーの分子量を制御するように与えることができる。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤又はイオン開始剤は、全モノマーの重量を基準として10重量%未満、5重量%未満、又は1重量%未満の濃度で与える。触媒及び共触媒は、反応物質の全重量を基準として20重量%未満の任意の量で与えることができる。溶媒は、反応物質の全重量を基準として約50重量%〜約150重量%の量で与えることができる。
【0056】
幾つかの好ましい態様においては、好ましい上記のプロセスは、少なくとも部分的に、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンなどの溶媒を用いることによって、通常用いられる緩衝剤、界面活性剤、又は安定剤を有する水溶液に関する必要性が回避されるので有利である可能性がある。かかる方法を用いて製造されるポリ−1234yfポリマーは、特に(排他的ではないが)熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の被覆又はバリヤ組成物における数多くの商業的目的のために有用である。かかるポリマーはまた、シーラント、ガスケット、管類、エラストマー、防水材、光起電性材料、電気材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために用いることもできる。
【0057】
超臨界二酸化炭素重合:
他の態様においては、本発明方法は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを重合するための超臨界二酸化炭素重合を含む。かかる方法は、媒体として二酸化炭素を、少なくとも1種類のラジカル開始剤及び/又は触媒と共に用いて、実質的に純粋なポリ−1234yfポリマーを生成させる。反応は、好ましくは(排他的ではないが)、乳化剤、分散剤、安定剤、又は溶媒の実質的な不存在下で行う。
【0058】
ラジカル開始剤としては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合のための遊離基構成単位を与える任意の化合物を挙げることができる。1つの好ましい形態においては、ラジカル開始剤は、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド又はヒドロペルオキシド、或いはカーボネート又はペルオキシカーボネートの1以上から選択される。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤としては、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネートなどの1つ又は組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0059】
シングルサイト又はマルチサイト触媒としては、必要に応じてかかる目的のために用いる共触媒と共に重合プロセスを触媒するのに用いることができる任意の触媒を挙げることができる。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である。幾つかの好ましい形態においては、かかる触媒としては、TiCl(これは、(CHCHAlと
錯化していてもよい);(η−CTiCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);(η−CZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);rac−Et(Ind)ZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);などの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0060】
反応は、通常は、所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行い、高圧オートクレーブ反応器など(しかしながらこれに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0061】
1つの非限定的な形態においては、反応は、約32℃〜約200℃、より好ましくは幾つかの態様においては約50℃〜約150℃の範囲の1つ又は複数の温度、及び約1,100psig〜約10,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約3,000psig〜約6,000psigの範囲の1つ又は複数の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、これは約8時間〜約200時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件は、本明細書に含まれる教示を考慮して、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。
【0062】
1234yfモノマー、ラジカル開始剤、又は触媒のそれぞれの量は、生成するポリマーの量及び/又は生成するポリマーの分子量を制御するように与えることができる。幾つかの好ましい態様においては、ラジカル開始剤は、全モノマーの重量を基準として10重量%未満、5重量%未満、又は1重量%未満の濃度で与える。触媒及び共触媒は、反応物質の全重量を基準として20重量%未満の任意の量で与えることができる。
【0063】
幾つかの好ましい態様においては、本発明の好ましい上記のプロセスの形態は、少なくとも部分的に、通常用いられるポリマーの更なる精製を用いないでポリ−1234yfを製造するための環境に優しい重合方法を与えることができるので有利である可能性がある。かかる方法を用いて製造されるポリ−1234yfポリマーは、熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の種々の被覆用途、バリヤ組成物など(しかしながらこれらに限定されない)の数多くの商業的目的のために有用である。かかるポリマーはまた、シーラント、ガスケット、管類、エラストマー、防水材、光起電性材料、電気材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために用いることもできる。
【0064】
遷移金属触媒重合:
他の態様においては、本発明方法は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを重合するための遷移金属触媒重合方法を含む。かかる方法は、少なくとも1種類のシングルサイト又はマルチサイト触媒を、共触媒及び少なくとも1種類の溶媒と共に用いる。
【0065】
かかる反応において用いることができる溶媒としては、重合において用いる可能性がある反応物質を溶解又は懸濁する任意の非反応性溶媒が挙げられる。かかる溶媒としては、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエンなどの1つ又は組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。更なる態様においては、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する。
【0066】
シングルサイト又はマルチサイト触媒としては、必要に応じてかかる目的のために用いる共触媒と共に重合プロセスを触媒するのに用いることができる任意の触媒を挙げることができる。幾つかの好ましい形態においては、触媒は、チタン又はジルコニウム含有触媒
、或いは特にチタン又はジルコニウム含有ハロゲン化物であり、共触媒は、存在する場合には、アルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である。幾つかの好ましい形態においては、かかる触媒の例としては、TiCl(これは、(CHCHAlと錯化していてもよい);(η−CTiCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);(η−CZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);rac−Et(Ind)ZrCl(これは(Al(CH)O)と錯化していてもよい);などの1つ又は組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0067】
反応は、通常は、所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行い、オートクレーブ反応器など(しかしながらこれに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0068】
1つの非限定的な形態においては、反応は、約−30℃〜約200℃、より好ましくは幾つかの態様においては約30℃〜約150℃の範囲の1つ又は複数の温度、及び約20psig〜約2,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約50psig〜約1,000psigの範囲の1つ又は複数の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、これは約8時間〜約200時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件は、本明細書に含まれる教示を考慮して、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。
【0069】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマー及び触媒のそれぞれの量は、生成するポリマーの量及び/又は生成するポリマーの分子量を制御するように与えることができる。幾つかの好ましい態様においては、触媒及び共触媒は、反応物質の全重量を基準として20重量%未満の任意の量で与えることができる。それに限定はされないが、溶媒は、反応物質の全重量を基準として約50重量%〜約150重量%の量で与えることができる。
【0070】
幾つかの好ましい態様においては、本発明の好ましい上記のプロセスの形態は、少なくとも部分的に、所望の立体規則性を有し、独特の電気特性及び/又は光学特性を有するポリ−1234yfポリマーを与えるので有利である可能性がある。かかる方法を用いて製造されるポリ−1234yfポリマーは、熱可塑性被覆など(しかしながらこれに限定されない)の種々の被覆用途、バリヤ組成物など(しかしながらこれらに限定されない)の数多くの商業的目的のために有用である。かかるポリマーはまた、光起電性材料、電気材料、光学材料など(しかしながらこれらに限定されない)の別の用途のために用いることもできる。
【0071】
放射線重合:
他の態様においては、本発明方法は放射線重合方法を含む。かかる方法は、放射線を用いて2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの重合生成物又はこれを含む重合生成物を生成させる。より具体的には、この重合反応は、放射線源の存在下において、所望のフルオロオレフィンポリマーを生成させるのに十分な温度、圧力、及び時間の長さで行う。これは、オートクレーブ反応器、ガラスチューブなど(しかしながらこれらに限定されない)のかかる目的に関して公知の任意の反応器内で行うことができる。
【0072】
放射線源は、重合を促進させる放射線を与える任意の1以上の供給源であってよい。幾つかの非限定的な形態においては、放射線源はガンマ線を反応に与える。幾つかの更なる態様においては、これはコバルト−60から与えられる。放射線量率は強度を変化させる
ことができ、重合を促進又は他の形態で制御する任意の率であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、放射線は、約500rad/時〜約5,000,000rad/時の間、約500rad/時〜約500,000rad/時の間、約500rad/時〜約50,000rad/時の間、又は約500rad/時〜約5,000rad/時の間の率で与えることができる。
【0073】
更なる非限定的な形態においては、反応は、約−30℃〜約1500℃、より好ましくは幾つかの態様においては約30℃〜約150℃の範囲内の温度、及び約20psig〜約2,000psig、より好ましくは幾つかの態様においては約50psig〜約1,500psigの範囲内の圧力において行う。反応の長さは、所望のレベルの重合を達成する任意の長さの時間であってよい。幾つかの非限定的な態様においては、これは約8時間〜約240時間の間であってよい。当業者であれば、かかる条件及び供給速度は、本明細書に含まれる教示を考慮して、所望の転化率、生成物の量、及び/又は生成させるポリマーの分子量に基づいて修正又は変化させることができることを認識するであろう。当業者であれば、上記の放射線反応は単独か又は本明細書に記載する他の反応の1以上と組み合わせて与えることができることを認識するであろう。
【0074】
当業者であれば、上記の1以上は当該技術において公知の他の形態の更なる重合又は精製工程に適合させることができることを認識するであろう。この目的のために、本方法に、沈殿又はクロマトグラフィーによって反応生成物を精製して、実質的に純粋な形態の生成物を得ることを更に含ませることができる。重合方法はまた、米国特許2,599,640;2,919,263;3,053,818;3,240,757;3,893,987;5,200,480;5,292,816;及び6,342,569;に記載されている方法のような、当該技術において公知であり記載されている別の方法又は更なる方法を用いて適合させることもできる。
【実施例】
【0075】
実施例1:乳化重合:
撹拌及び窒素バブリングを行っている100mLの脱気した脱イオン水中に、2.125gのNaHPO・7HO、0.576gのNaHPO、及び2.092gのC15CONHを加えた。次に、0.354gの(NHを上記の水溶液中に加えた。得られた水溶液を直ちに、シリンジを通して、排気した300mLのオートクレーブ反応器中に移した。反応器をドライアイスで冷却し、内部の水溶液を100rpmで撹拌した。内部温度が約−4℃に低下した時点で、121.6gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを反応器中に移した。ドライアイス冷却を取り外した。反応器を空気によってゆっくりと加温した。一方で、撹拌速度は500rpmに増加させた。オートクレーブ反応器を更に60℃にゆっくりと加熱した。
【0076】
48時間後に加熱を停止した。撹拌速度を100rpmに減少させた。室温において、未反応のモノマーを回収した。重合混合物を濾過した。固体のポリマー沈殿物(存在する場合)を脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。濾液(ラテックス)を濃塩酸で凝集させてポリマーを沈殿析出させた。ラテックスから得られたポリマーを脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
【0077】
実施例2:懸濁重合:
撹拌している100mLの脱気した脱イオン水中に、2.112gのNaHPO・7HO、0.574gのNaHPO、及び2.061gのポリ(ビニルアルコール)を加えた。撹拌及び窒素バブリングを行いながら、0.151gの(NH
及び0.016gのCuClを上記の水溶液中に加えた。得られた水溶液を直ちに、シリンジを通して、排気した300mLのオートクレーブ反応器中に移した。オートクレーブ反応器をドライアイスで冷却し、内部の水溶液をゆっくりと撹拌した。内部温度が約−4℃に低下した時点で、38.6gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペン及び16.2gのフッ化ビニリデンを含む混合物のオートクレーブ反応器中への移送を開始した。移送の終了時においては、内部温度は約−5℃より低かった。ドライアイス冷却を取り外した。オートクレーブ反応器を空気によってゆっくりと加温した。内部の水溶液を300rpmにおいて撹拌した。
【0078】
内部温度が約10℃に上昇した時点で、5mLの脱気した脱イオン水中に溶解した0.195gのNaを、オートクレーブ反応器中にポンプで投入した。撹拌速度を500rpmに増加させた。オートクレーブ反応器を35℃にゆっくりと加熱した。
【0079】
24時間後に加熱を停止した。撹拌速度を100rpmに減少させた。オートクレーブ反応器を冷却した。室温において、未反応のモノマーを回収した。重合混合物を濾過した。固体のポリマーを脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。ラテックスから得られたポリマーを脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペン/フッ化ビニリデンコポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
【0080】
実施例3:溶液重合:
300mLのステンレススチール製シリンダー反応器中に、10gのガラスビーズ及び100mLのCFClCFClを加えた。1.508gのt−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネートを反応器中に加えた。反応器を閉止し、液体窒素で冷却した。反応器を真空下で排気した。76.7gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを反応器中に移した。液体窒素冷却を取り外した。反応器を空気によってゆっくりと加温した。反応器を振盪機内に配置し、70℃にゆっくりと加熱した。
【0081】
48時間後に加熱を停止した。反応器を空気によって冷却した。室温において、未反応のモノマーを回収した。反応混合物を250mLの丸底フラスコ中に注ぎ入れた。溶媒を蒸発させた後、固体のポリマーを真空下35℃において乾固させた。得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
【0082】
実施例4:超臨界二酸化炭素重合:
500mLのステンレススチール製高圧反応器中に、1.036gの2,2’−アゾビル(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)を加えた。反応器を密閉し、次に真空下で排気した。反応器の下部部分をドライアイスで冷却した。内部温度が約−4℃に低下した時点で、102.8gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを反応器中に移した。次に、ドライアイス冷却を取り外した。反応器をゆっくりと加温した。一方で、内部の混合物をゆっくりと撹拌した。内部温度が約10℃に上昇した時点で、加圧したCOを反応器容積の約1/3までポンプを通して加えた。次に、反応器を65℃にゆっくりと加熱した。一方で、撹拌速度を300rpmに増加させた。更なる加圧COを反応器中にポンプで加えることによって、所望のシステム圧力を調整した。
【0083】
48時間後に加熱を停止した。反応器の下部部分をドライアイスで冷却した。反応器中のCOをゆっくりと放出した。ポリマーを回収し、脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
【0084】
実施例5:遷移金属触媒重合:
ドライアイスで冷却している排気した300mLのオートクレーブ反応器中に、80.0mLの乾燥トルエン及び82.6gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンをそれぞれ加えた。ドライアイス冷却を取り外した。オートクレーブ反応器を室温にゆっくりと加温した。1.403gのメチルアルミノキサン(MAO)及び0.106gのrac−エチレンビス(インデニル)ジルコニウムジクロリド(rac−Et(Ind)ZrCl)を含む16.0mLのトルエン溶液をオートクレーブ反応器中に注入した。反応混合物を500rpmで撹拌した。オートクレーブ反応器を65℃にゆっくりと加熱した。24時間後に加熱を停止した。オートクレーブ反応器を室温に冷却した。10mLのメタノールをオートクレーブ反応器中に注入して重合を停止させた。未反応のモノマーを回収した。重合混合物を、10重量%の塩酸を含む300mLのメタノール中に注ぎ入れ、一晩撹拌した。次に、ポリマーを脱イオン水で十分に洗浄し、真空下35℃において乾固させた。
【0085】
得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、DSC、及び立体規則性の分析にかけた。
実施例6:
放射線重合:
液体窒素で冷却している排気した30mLの厚肉ガラスチューブ中に、4.052gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを移した。ガラスチューブを真空下で密閉し、次に室温にゆっくりと加温した。次に、充填したガラスチューブを60℃にゆっくりと加熱し、外部の60Co源からの1,500rad/時の放射線にかけた。24時間後、放射線及び加熱を停止した。ガラスチューブを室温に冷却し、液体窒素で更に冷却した。ガラスチューブを切断して開放した。未反応のモノマーを回収した。得られたポリマーを真空下35℃において乾固させた。
【0086】
得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
【手続補正書】
【提出日】2017年7月31日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性エマルジョン溶液中、並びに(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0086
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0086】
得られた乾燥状態の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンポリマーを、GPC、NMR、及びDSC分析にかけた。
以下に本発明の実施態様を示す。
態様1
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性エマルジョン溶液中、並びに(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeS
、(NH/Na/FeSO、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
態様2
水性エマルジョン溶液が、脱気した脱イオン水、1種類以上の緩衝剤化合物、及び1種類以上の乳化剤の1つ又は組み合わせを含む、態様1に記載の方法。
態様3
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、水性懸濁液中、及び少なくとも1種類のラジカル開始剤の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
態様4
ラジカル開始剤が、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、態様3に記載の方法。
態様5
ラジカル開始剤が、(NH、K、Na、Fe(S、(NH/Na、(NH/FeSO、(NH/Na/FeSO、(NH/CuCl/Na、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様3に記載の方法。
態様6
水性懸濁液が、脱気した脱イオン水、1種類以上の緩衝剤化合物、及び1種類以上の懸濁安定剤の1つ又は組み合わせを含む、態様3に記載の方法。
態様7
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、溶媒、並びにラジカル開始剤、イオン開始剤、及び/又は触媒の1以上の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
態様8
溶媒が、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様7に記載の方法。
態様9
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する、態様7に記載の方法。
態様10
ラジカル開始剤が、ニトリル又はカルボニトリル、アルカン酸、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、態様7に記載の方法。
態様11
ラジカル開始剤が、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様7に記載の方法。
態様12
イオン開始剤が、有機リチウム剤、金属ハロゲン化物又はアルキル金属ハロゲン化物、金属アミド、金属シアニド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、態様7に記載の方法。
態様13
イオン開始剤が、CHLi、n−CLi、CLi、C13Li、[(CHCH]NLi、[(CHSi]NLi、CHOLi、COLi、KNH、KCN、CHMgCl、CMgBr、(CHCHMgCl、SnCl、AlCl、BF、TiCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様7に記載の方法。
態様14
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、態様7に記載の方法。
態様15
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、態様14に記載の方法。
態様16
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、態様14に記載の方法。
態様17
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様14に記載の方法。
態様18
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、態様17に記載の方法。
態様19
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様17に記載の方法。
態様20
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様17に記載の方法。
態様21
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様17に記載の方法。
態様22
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを、超臨界二酸化炭素媒体中、並びにラジカル開始剤及び/又は触媒の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
態様23
重合工程を水性エマルジョン溶液又は水性懸濁液の実質的な不存在下で行う、態様22に記載の方法。
態様24
重合工程を溶媒の実質的な不存在下で行う、態様22に記載の方法。
態様25
ラジカル開始剤が、ニトリル、カルボニトリル、アルカン酸、ペルオキシド、ヒドロペルオキシド、カーボネート、ペルオキシカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される1種類以上の化合物を含む、態様22に記載の方法。
態様26
ラジカル開始剤が、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN)、1,1−ジアゼン−1,2−ジイルジシクロヘキサンカルボニトリル(ABCN)、4−シアノ−4−(2−シアノ−5−ヒドロキシ−5−オキソペンタ−2−イル)ジアゼニルペンタン酸、ジ−tert−ブチルペルオキシド(tBuOOtBu)、ベンゾイルペルオキシド((PhCOO))、tert−ブチルペルオキシピバレート(TBPPi)、2−ヒドロペルオキシ−2−((2−ヒドロペルオキシブタン−2−イル)ペルオキシ)ブタン(MEKP)、tert−ブチルペルオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、ジエチルペルオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルペルオキシジカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様22に記載の方法。
態様27
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、態様22に記載の方法。
態様28
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、態様27に記載の方法。
態様29
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、態様27に記載の方法。
態様30
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様27に記載の方法。
態様31
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、態様30に記載の方法。
態様32
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様30に記載の方法。
態様33
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様30に記載の方法。
態様34
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様30に記載の方法。
態様35
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを含む1種類以上のモノマーを触媒及び溶媒の存在下で重合する;
ことを含む、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンのホモポリマー又はヘテロポリマー(コポリマー及びターポリマーを含む)の製造方法。
態様36
溶媒が、CFClCFCl、CFCHCFCH、CF(CFCFH、(CO、CHCN、THF、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様35に記載の方法。
態様37
2,3,3,3−テトラフルオロプロペンモノマーが溶媒として作用する、態様35に記載の方法。
態様38
触媒がシングルサイト又はマルチサイト触媒であり、場合によっては1種類以上の共触媒を含む、態様35に記載の方法。
態様39
触媒がチタン又はジルコニウム含有触媒である、態様38に記載の方法。
態様40
共触媒がアルミニウム含有又はアルミニウム−酸化物含有化合物である、態様38に記載の方法。
態様41
触媒が、TiCl、(η−CTiCl、(η−CZrCl、rac−Et(Ind)ZrCl、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、態様38に記載の方法。
態様42
TiClが共触媒の(CHCHAlと錯化している、態様41に記載の方法。
態様43
(η−CTiClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様41に記載の方法。
態様44
(η−CZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様41に記載の方法。
態様45
rac−Et(Ind)ZrClが共触媒の(Al(CH)O)と錯化している、態様41に記載の方法。
【外国語明細書】
2017214588000001.pdf