Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к способу получения фторсодержащего полимера, композиции, содержащей фторсодержащий полимер, и подобных.

Уровень техники

[0002]

Фторсодержащие полимеры, полученные полимеризацией фторсодержащего мономера, содержащего одну или более полимеризуемых углерод-углеродных двойных связей и один или несколько атомов кислорода в качестве образующего кольцо атома, применялись, например, в качестве материалов покрытия для антиотражающих пленок, формируемых на слоях фоторезиста в технологии фотолитографии.

[0003]

Патентная литература (PTL) 1 описывает, что CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂CH₃в качестве растворителя добавляли к фторсодержащему полимеру, полученному полимеризацией CF₂=CFOCF₂CF₂CF=CF₂, посредством этого получая композицию, имеющую содержание фторсодержащего полимера 20 масс % (пример 6 PTL 1).

PTL 2 описывает, что CF₂=CFCF₂CF₂OCF=CF₂ и другой фторсодержащий мономер сополимеризовали в отсутствии растворителя, посредством этого получая фторсодержащий полимер (пример 2 PTL 2).

PTL 3 описывает, что получали композицию в виде раствора, содержащую фторсодержащий полимер в количестве 10 масс % (примеры получения 1-7 PTL 3).

Списко цитирований

Патентная литература

[0004]

PTL 1: JP2018-119019A

PTL 2: JP2005-314482A

PTL 3: WO2013/018730

Сущность настоящего изобретения

Техническая проблема

[0005]

Первичная цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения фторсодержащего полимера и композиции, содержащей фторсодержащий полимер.

Решение проблемы

[0006]

Настоящее изобретение включает следующие варианты осуществления.

Пункт 1.

Композиция, содержащая:

(A) фторсодержащий полимер, содержащий в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо; и

(B) апротонный растворитель,

где фторсодержащее алифатическое кольцо фторсодержащего полимера (A) содержит один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атома, образующего кольцо;

когда фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько эфирных кислородных атома, эфирные кислородные атомы не являются соседними друг другу; и

фторсодержащий полимер (A) присутствует в количестве 20 масс % или более относительно массы композиции.

Пункт 2.

Композиция по пункту 1, где фторсодержащий полимер (A) присутствует в количестве от 20 масс % до 65 масс % относительно массы композиции.

Пункт 3.

Композиция по пункту 1 или 2, где фторсодержащий полимер (A) присутствует в количестве больше чем от 20 масс % до 65 масс % относительно массы композиции.

Пункт 4.

Композиция по любому из пунктов 1-3, где апротонный растворитель (B) представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из перфторароматического соединения, перфтортриалкиламина, перфторалкана, гидрофторуглерода, перфторциклического эфира, гидрофторэфира и олефинового соединения, содержащего по меньшей мере один атом хлора.

Пункт 5.

Композиция по любому из пунктов 1-4, где апротонный растворитель (B) представляет собой гидрофторэфир.

Пункт 6.

Композиция по любому из пунктов 1-5, где апротонный растворитель (B) имеет потенциал глобального потепления (ПГП) 400 или меньше.

Пункт 7.

Композиция по любому из пунктов 1-6, где апротонный растворитель (B) представляет собой по меньшей мере один гидрофторэфир, выбранный из группы, состоящей из

соединения, представленного формулой (B-1):

F(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-1),

где p представляет собой целое от 1 до 6, и q представляет собой целое от 1 до 4;

соединения, представленного формулой (B-2):

H(CF₂)_pO(CF₂)_qF (B-2),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-3):

H(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-3),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-4):

X(CF₂)_pCH₂O(CF₂)_qH (B-4),

где X представляет собой фтор или водород, и p и q представляют собой, как определено выше;

(CF₃)₂CHOCH₃;

(CF₃)₂CFOCH₃;

CF₃CHFCF₂OCH₃; и

CF₃CHFCF₂OCF₃.

Пункт 8.

Композиция по любому из пунктов 1-7, где апротонный растворитель (B) представляет собой соединение, представленное формулой (B-5):

R²¹-O-R²² (B-5),

где R²¹ представляет собой линейный или разветвленный пропил или бутил, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен фтором, и R²² представляет собой метил или этил.

Пункт 9.

Композиция по любому из пунктов 1-8, где фторсодержащее алифатическое кольцо фторсодержащего полимера (A) представляет собой 4-, 5-, 6- или 7-членное кольцо.

Пункт 10.

Композиция по любому из пунктов 1-9, где фторсодержащий полимер (A) содержит

структурное звено, представленное следующей формулой (A1):

где R¹ представляет собой фтор или C₁-C₅ перфторалкил;

структурное звено, представленное следующей формулой (A2):

где каждый R²-R⁵ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси; или

структурное звено, представленное следующей формулой (A3):

где каждый R⁶-R⁹ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси,

в качестве основного компонента.

Пункт 11.

Композиция по любому из пунктов 1-10, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A3), в качестве основного компонента.

Пункт 12.

Композиция по любому из пунктов 1 и 4-8, где фторсодержащий полимер (A) представляет собой фторсодержащий полимер (A), отличный от полимера, содержащего структурное звено, представленное формулой (A3), в качестве основного компонента, и фторсодержащий полимер (A) присутствует в количестве 30 масс % или более относительно массы композиции.

Пункт 13.

Композиция по пункту 12, где фторсодержащий полимер (A) присутствует в количестве больше чем 30 масс % относительно массы композиции.

Пункт 14.

Композиция по любому из пунктов 1-10, где фторсодержащий полимер (A) содержит

структурное звено, представленное следующей формулой (A1-1):

структурное звено, представленное следующей формулой (A2-1):

структурное звено, представленное следующей формулой (A2-2):

или структурное звено, представленное следующей формулой (A3-1):

в качестве основного компонента.

Пункт 15.

Композиция по пункту 11, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A3-1), в качестве основного компонента.

Пункт 16.

Композиция по пункту 12 или 13, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A1-1), структурное звено, представленное формулой (A2-1), или структурное звено, представленное формулой (A2-2), в качестве основного компонента.

Пункт 17.

Композиция по любому из пунктов 1-16, где фторсодержащий полимер (A) имеет среднемассовую молекулярную массу 5000-1000000.

Пункт 18.

Композиция по любому из пунктов 1-17, где фторсодержащий полимер (A) имеет среднемассовую молекулярную массу 40000-500000.

[0007]

Пункт 19.

Способ получения фторсодержащего полимера, содержащего в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо (A), применяя для мономера реакцию полимеризации в присутствии инициатора полимеризации,

где фторсодержащее алифатическое кольцо фторсодержащего полимера (A) содержит один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атома, образующего кольцо;

где фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько эфирных кислородных атома, эфирные кислородные атомы не являются соседними друг другу;

мономер включает мономер (M) соответствующий структурному звену, содержащемуся в качестве основного компонента в фторсодержащем полимере (A);

реакцию полимеризации проводят в апротонном растворителе (B); и

апротонный растворитель (B) представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из перфторароматического соединения, перфтортриалкиламина, перфторалкана, перфторциклического эфира, гидрофторэфира и олефинового соединения, содержащего по меньшей мере один атом хлора.

Пункт 20.

Способ получения по пункту 19, где инициатор полимеризации имеет 10-часовую температуру полураспада 0°C-160°C; и реакцию полимеризации проводят в апротонном растворителе (B) при температуре которая не является больше чем на 20°C температуры кипения мономера (M) или температуры кипения апротонного растворителя, в зависимости от того, какая из них ниже, и которая не является больше чем на 20°C выше 10-часовой температуры полураспада инициатора полимеризации.

Пункт 21.

Способ получения по пункту 19 или 20, где инициатор полимеризации представляет собой неперфторный инициатор полимеризации.

Пункт 22.

Способ получения по любому из пунктов 19-21, где инициатор полимеризации представляет собой по меньшей мере один член, выбранный из группы, состоящей из

соединения, представленного формулой (C1):

где R³¹ и R³² являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в котором по меньшей мере один атом фтора C₃-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом;

соединения, представленного формулой (C2):

где R³³ и R³⁴ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в котором по меньшей мере один атом фтора C₃-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом;

соединения, представленного формулой (C3):

где R³⁵ и R³⁶ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в котором по меньшей мере один атом фтора C₁-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом; и

неорганического пероксида.

Пункт 23.

Способ получения по любому из пунктов 19-22, где апротонный растворитель (B) представляет собой гидрофторэфир.

Пункт 24.

Способ получения по любому из пунктов 19-23, где апротонный растворитель (B) имеет потенциал глобального потепления (ПГП) 400 или меньше.

Пункт 25.

Способ получения по любому из пунктов 19-24, где апротонный растворитель (B) представляет собой по меньшей мере один гидрофторэфир, выбранный из группы, состоящей из

соединения, представленного формулой (B-1):

F(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-1),

где p представляет собой целое от 1 до 6, и q представляет собой целое от 1 до 4;

соединения, представленного формулой (B-2):

H(CF₂)_pO(CF₂)_qF (B-2),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-3):

H(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-3),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-4):

X(CF₂)_pCH₂O(CF₂)_qH (B-4),

где X представляет собой фтор или водород, и p и q представляют собой, как определено выше;

(CF₃)₂CHOCH₃;

(CF₃)₂CFOCH₃;

CF₃CHFCF₂OCH₃; и

CF₃CHFCF₂OCF₃.

Пункт 26.

Способ получения по любому из пунктов 19-25, где апротонный растворитель (B) представляет собой соединение, представленное формулой (B-5):

R²¹-O-R²² (B-5),

где R²¹ представляет собой линейный или разветвленный пропил или бутил, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен фтором, и R²² представляет собой метил или этил.

Пункт 27.

Способ получения по любому из пунктов 19-26, где количество апротонного растворителя (B) в реакции полимеризации находится в диапазоне 20 масс %-300 масс % относительно массы мономера (M).

Пункт 28.

Способ получения по любому из пунктов 19-27, где количество апротонного растворителя (B) в реакции полимеризации находится в диапазоне 50 масс %-200 масс % относительно массы мономера (M).

Пункт 29.

Способ получения по любому из пунктов 19-28, где фторсодержащее алифатическое кольцо фторсодержащего полимера (A) представляет собой 4-, 5-, 6- или 7-членное кольцо.

Пункт 30.

Способ получения по любому из пунктов 19-29, где фторсодержащий полимер (A) содержит

структурное звено, представленное следующей формулой (A1):

где R¹ представляет собой фтор или C₁-C₅ перфторалкил;

структурное звено, представленное следующей формулой (A2):

где каждый R²-R⁵ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси; или

структурное звено, представленное следующей формулой (A3):

где каждый R⁶-R⁹ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси,

в качестве основного компонента.

Пункт 31.

Способ получения по любому из пунктов 19-30, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A3) в качестве основного компонента.

Пункт 32.

Способ получения по любому из пунктов 19-30, где фторсодержащий полимер (A) представляет собой фторсодержащий полимер (A), отличный от полимера, содержащего структурное звено, представленное формулой (A3), в качестве основного компонента.

Пункт 33.

Способ получения по любому из пунктов 19-30, где фторсодержащий полимер (A) содержит

структурное звено, представленное следующей формулой (A1-1):

структурное звено, представленное следующей формулой (A2-1):

структурное звено, представленное следующей формулой (A2-2):

или структурное звено, представленное следующей формулой (A3-1):

в качестве основного компонента.

Пункт 34.

Способ получения по пункту 31, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A3-1), в качестве основного компонента.

Пункт 35.

Способ получения по пункту 32, где фторсодержащий полимер (A) содержит структурное звено, представленное формулой (A1-1), структурное звено, представленное формулой (A2-1), или структурное звено, представленное формулой (A2-2), в качестве основного компонента.

Пункт 36.

Способ получения по любому из пунктов 19-35, где фторсодержащий полимер (A) имеет среднемассовую молекулярную массу 5000-1000000.

Пункт 37.

Способ получения по любому из пунктов 19-36, где фторсодержащий полимер (A) имеет среднемассовую молекулярную массу 40000-500000.

[0008]

Пункт 38.

Композиция, содержащая comprising:

(A) фторсодержащий полимер, содержащий в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо; и

(B) апротонный растворитель,

фторсодержащий полимер (A), содержащий в качестве основного компонента структурное звено, представленное следующей формулой (A3):

где каждый R⁶-R⁹ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси, и

апротонный растворитель (B) представляет собой неперфторный растворитель.

Пункт 39.

Композиция по пункту 38, где неперфторный растворитель представляет собой гидрофторэфир.

Пункт 40.

Композиция по пункту 38 или 39, где неперфторный растворитель имеет потенциал глобального потепления (ПГП) 400 или меньше.

Пункт 41.

Композиция по любому из пунктов 38-40, где неперфторный растворитель представляет собой по меньшей мере один гидрофторэфир, выбранный из группы, состоящей из

соединения, представленного формулой (B-1):

F(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-1),

где p представляет собой целое от 1 до 6, и q представляет собой целое от 1 до 4;

соединения, представленного формулой (B-2):

H(CF₂)_pO(CF₂)_qF (B-2),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-3):

H(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-3),

где p и q представляют собой, как определено выше;

соединения, представленного формулой (B-4):

X(CF₂)_pCH₂O(CF₂)_qH (B-4),

где X представляет собой фтор или водород, и p и q представляют собой, как определено выше;

(CF₃)₂CHOCH₃;

(CF₃)₂CFOCH₃;

CF₃CHFCF₂OCH₃; и

CF₃CHFCF₂OCF₃.

Пункт 42.

Композиция по любому из пунктов 38-41, где неперфторный растворитель представляет собой соединение, представленное формулой (B-5):

R²¹-O-R²² (B-5),

где R²¹ представляет собой линейный или разветвленный пропил или бутил, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен фтором, и R²² представляет собой метил или этил.

Полезные эффекты настоящего изобретения

[0009]

Настоящее изобретение обеспечивает способ получения фторсодержащего полимера, который содержит в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо и который может растворяться при высокой концентрации (в частности, 20 масс % или более) в апротонном растворителе. Настоящее изобретение обеспечивает композицию, в котором фторсодержащий полимер, содержащий в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, растворяют при высокой концентрации (в частности, 20 масс % или более) в апротонном растворителе. Настоящее изобретение может обеспечивать композицию, содержащую фторсодержащий полимер, содержащий структурное звено, представленное формулой (A3), описанное выше в качестве основного компонента, которое считается труднорастворимым в неперфторном растворителе; и неперфторный растворитель, в котором растворяют фторсодержащий полимер.

Описание вариантов осуществления

[0010]

Приведенный выше обзор настоящего изобретения не предназначен для описания каждого из описанных вариантов осуществления или всех реализаций настоящего изобретения.

Следующее описание настоящего изобретения более конкретно иллюстрирует иллюстративные варианты осуществления.

Руководство представлено на примерах в нескольких частях настоящего изобретения, и данные примеры можно применять в различных комбинациях.

В каждом случае группа примеров может функционировать как неисключительная и репрезентативная группа.

Все публикации, патенты и патентные заявки, цитируемые в настоящем изобретении, полностью включены в настоящее изобретение посредством ссылки.

[0011]

Термины

Если не указано иное, символы и сокращения в настоящем изобретении можно понимать в контексте настоящего описания в значениях, обычно применяемых в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

В настоящем изобретении, термины “содержит” и “включает” применяют с целью включения терминов «состоящий в основном из» и «состоящий из”.

Если не указано иначе, стадии, обработки или операции, описанные в настоящем изобретении, можно проводить при комнатной температуре. В настоящем изобретении, комнатная температура может относиться к температуре в диапазоне 10-40°C.

В настоящем изобретении, фраза “C_n-C_m” (каждый из n и m представляет собой число) указывает, что количество атомов углерода равно n или больше и m или меньше, как обычно ясно специалисту в данной области техники.

В настоящем изобретении, описание соединений может включать все стереоизомеры (энантиомеры, диастереомеры, геомектрические изомеры и т.д.) если не указано иначе специалистом в данной области техники.

В настоящем изобретении, фразы “соединение, представленное формулой (N),” “структурное звено, представленное формулой (N),” и “мономер, представленный формулой (N)” можно называть “соединение (N),” “структурное звено (N),” и “мономер (N),” соответственно.

[0012]

В настоящем изобретении, если не указано иначе, “фторсодержащее алифатическое кольцо” содержит несколько атомов углерода и один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атомов, образующих кольцо. Когда “фторсодержащее алифатическое кольцо” содержит несколько атомов кислорода в качестве атомов, образующих кольцо, атомы кислорода не являются соседними друг другу.

“Фторсодержащее алифатическое кольцо” включает насыщенное алифатическое моноциклическое кольцо, содержащее один или более атомов фтора.

“Фторсодержащее алифатическое кольцо” включает кольцо из четырех или более членов (например, 4-членное кольцо, 5-членное кольцо, 6-членное кольцо или 7-членное кольцо).

“Фторсодержащее алифатическое кольцо” может содержать по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из перфторалкила (например, C₁-C₅ линейного или разветвленного перфторалкила) и перфторалкокси (например, C₁-C₅ линейного или разветвленного перфторалкокси) в качестве заместителя. Количество заместителей может составлять один или более, например, от одного до четырех, от одного до трех, от одного до двух, один, два, три или четыре.

В “фторсодержащем алифатическом кольце,” один или более атомов фтора можно соединять с одним или более атомов углерода, образующих кольцо.

Примеры “фторсодержащего алифатического кольца” включают перфтороксетан, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтортетрагидрофуран, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтордиоксолан, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтортетрагидропиран необязательно содержащий один или более заместителей, перфтор-1,3-диоксан, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтороксепан, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтор-1,3-диоксепан, необязательно содержащий один или более заместителей, перфтор-1,4-диоксепан, необязательно содержащий один или более заместителей, и перфтор-1,3,5-триоксепан, необязательно содержащий один или более заместителей.

[0013]

В настоящем изобретении, если не указано иначе, примеры “алкила” включает линейный или разветвленный C₁-C₁₀ алкил, такой как метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, гексил, гептил, октил, нонил и децил.

[0014]

В настоящем изобретении, если не указано иначе, “фторалкил” представляет собой алкил, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен атомом фтора. “Фторалкил” может представлять собой линейный или разветвленный фторалкил.

Количество атомов углерода в “фторалкиле” может составлять, например, 1-12, 1-6, 1-5, 1-4, 1-3, 6, 5, 4, 3, 2 или 1.

Количество атомов фтора в “фторалкиле” может составлять 1 или более (например, 1-3, 1-5, 1-9, 1-11 или от 1 до максимального замещаемого количества).

“Фторалкил” включает перфторалкил. “Перфторалкил” представляет собой алкил, в котором все атомы водорода замещены атомами фтора.

Примеры перфторалкила включают трифторметил (CF₃-), пентафторэтил (C₂F₅-), гептафторпропил (CF₃CF₂CF₂-) и гептафторизопропил ((CF₃)₂CF-).

Конкретные примеры “фторалкила” включают монофторметил, дифторметил, трифторметил (CF₃-), 2,2,2-трифторэтил, перфторэтил (C₂F₅-), тетрафторпропил (например, HCF₂CF₂CH₂-), гексафторпропил (например, (CF₃)₂CH-), перфторбутил (например, CF₃CF₂CF₂CF₂-), октафторпентил (например, HCF₂CF₂CF₂CF₂CH₂-), перфторпентил (например, CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂-), перфторгексил (например, CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂-) и подобные.

[0015]

В настоящем изобретении, если не указано иначе, “алкокси” может представлять собой группу, представленную RO-, где R представляет собой алкил (например, C_1-10 алкил).

Примеры “алкокси” включают линейный или разветвленный C₁-C₁₀ алкокси, такой как метокси, этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, изобутокси, втор-бутокси, трет-бутокси, пентилокси, изопентилокси, неопентилокси, гексилокси, гептилокси, октилокси, нонилокси и децилокси.

[0016]

В настоящем изобретении, если не указано иначе, “фторалкокси” представляет собой алкокси, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен атомом фтора. “Фторалкокси” может предсталвять собой линейный или разветвленный фторалкокси.

Количество атомов углерода в “фторалкокси” может составлять, например, 1-12, 1-6, 1-5, 1-4, 1-3, 6, 5, 4, 3, 2 или 1.

Количество атомов фтора в “фторалкокси” может составлять 1 или более (например, 1-3, 1-5, 1-9, 1-11, или от 1 до максимального замещаемого количества).

“Фторалкокси” включает перфторалкокси. “Перфторалкокси” представляет собой алкокси, в котором все атомы водорода замещены атомами фтора.

Примеры “перфторалкокси” включают трифторметокси, пентафторэтокси, гептафторпропокси и гептафторизопропокси.

Конкретные примеры “фторалкокси” включают фторметокси, дифторметокси, трифторметокси, пентафторэтокси, гептафторпропокси (например, CF₃CF₂CF₂O-, (CF₃)₂CFO-), нонафторбутокси (например, CF₃CF₂CF₂CF₂O-, (CF₃)₃CO-) и подобные.

[0017]

Композиция

Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой композицию, содержащую (A) фторсодержащий полимер, содержащий в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, и (B) апротонный растворитель. Предпочтительно, чтобы композиция была в жидкой форме, и чтобы она растворялась фторсодержащий полимер (A).

В композиции, фторсодержащее алифатическое кольцо фторсодержащего полимера (A) содержит один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атома, образующего кольцо, и когда фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько эфирных кислородных атома, эфирные кислородные атомы не являются соседними друг другу.

[0018]

Фторсодержащий полимер (A)

Фторсодержащий полимер (A) содержит в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо. Фраза “содержит в качестве основного компонента структурное звено” обозначает, что доля данного структурного звена во всех структурных звеньях в фторсодержащем полимере (A) составляет 50 моль% или более.

Доля структурного звена, содержащего фторсодержащее алифатическое кольцо, в фторсодержащем полимере (A) предпочтительно представляет собой 80 моль% или более, более предпочтительно 90 моль% или более, и особенно предпочтительно 100 моль%.

[0019]

Структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, в фторсодержащем полимере (A) может представлять собой один или более типов структурных звеньев, содержащих фторсодержащее алифатическое кольцо, предпочтительно один-три типа, более предпочтительно один или два типа, и особенно предпочтительно один тип.

[0020]

Структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, содержит один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атома, образующего кольцо, и когда фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько эфирных кислородных атома, эфирные кислородные атомы не являются соседними друг другу.

Фторсодержащее алифатическое кольцо может содержать два или более (например, два, три или четыре) атомов углерода в качестве атомов, образующих кольцо, и может содержать одну или более (например, один, два, три, четыре, пять или шесть) углерод-углеродных связей, образованных соседними атомами углерода.

Фторсодержащее алифатическое кольцо предпочтительно содержит два или более атомов углерода и один, два или три атома кислорода и не содержит других атомов, в качестве атомов, образующих кольцо.

Фторсодержащее алифатическое кольцо предпочтительно не содержит атомов водорода.

Фторсодержащее алифатическое кольцо предпочтительно представляет собой алифатическое кольцо, в котором все атомы водорода заменены атомами фтора.

[0021]

Фторсодержащее алифатическое кольцо может представлять собой 4-, 5-, 6- или 7-членное кольцо. С точки зрения различных физических свойств фторсодержащего полимера (A), фторсодержащее алифатическое кольцо предпочтительно представляет собой 4-, 5- или 6-членное кольцо, и более предпочтительно 5-членное кольцо.

Фторсодержащее алифатическое 4-членное кольцо может содержать три атома углерода и один атом кислорода в качестве атомов, образующих кольцо. Примеры фторсодержащего алифатического 4-членного кольца включают перфтороксетановое кольцо.

Фторсодержащее алифатическое 5-членное кольцо может содержать четыре атома углерода и один атом кислорода в качестве атомов, образующих кольцо, или может содержать три атома углерода и два атома кислорода в качестве атомов, образующих кольцо. Примеры фторсодержащего алифатического 5-членного кольца включают перфтортетрагидрофурановое кольцо и перфтордиоксолановое кольцо.

Фторсодержащее алифатическое 6-членное кольцо может содержать пять атомов углерода и один атом кислорода в качестве атомов, образующих кольцо, или может содержать четыре атома углерода и два атома кислорода в качестве атомов, образующих кольцо. Примеры фторсодержащего алифатического 6-членного кольца включают перфтортетрагидропирановое кольцо и перфтор-1,3-диоксановое кольцо.

Фторсодержащее алифатическое 7-членное кольцо может содержать шесть атомов углерода и один атом кислорода в качестве атомов, образующих кольцо, может содержать пять атомов углерода и два атома кислорода в качестве атомов, образующих кольцо, или может содержать четыре атома углерода и три атома кислорода в качестве атомов, образующих кольцо. Примеры фторсодержащего алифатического 7-членного кольца включают перфтороксепановое кольцо, перфтор-1,3-диоксепановое кольцо, перфтор-1,4-диоксепановое кольцо и перфтор-1,3,5-триоксепановое кольцо.

[0022]

Фторсодержащее алифатическое кольцо необязательно содержит по меньшей мере один заместитель. Когда фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько заместителей, заместители могут быть одинаковыми или отличными.

Заместитель может представлять собой по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из перфторалкила (например, линейного или разветвленного C₁-C₅ перфторалкила) и перфторалкокси (например, линейного или разветвленного C₁-C₅ перфторалкокси). Количество заместителей может составлять один или более, такое как от одного до четырех, от одного до трех, от одного до двух, один, два, три или четыре.

Заместитель предпочтительно представляет собой по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из трифторметила, перфторэтила, перфторпропила, перфторизопропила, трифторметокси и перфторэтокси, более предпочтительно по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из трифторметила, перфторэтила, перфторпропила и перфторизопропила, и особенно предпочтительно по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из трифторметила, перфторэтила и трифторметокси.

[0023]

Структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, может содержать одну или две перфторалкиленовые группы в добавление к фторсодержащему алифатическому кольцу. Перфторалкилен(ы) соединены с атом (атомами) углерода, образующими кольцо фторсодержащего алифатического кольца, образуя основную цепь фторсодержащего полимера (A).

Пример перфторалкилена(ов) представляет собой два -CF₂-, исключая перфторметилен, составляющий кольцо в структурном звене, представленном следующей формулой (A1-1):

Количество перфторалкиленовых групп в структурном звене может составлять один. Когда присутствуют две перфторалкиленовые группы, они могут быть одинаковыми или отличными.

Пример перфторалкилена представляет собой алкилен, представленный -(CF₂)n-, где n представляет собой целое от 1 до 4.

Перфторалкилен, содержащийся в структурном звене, содержащем фторсодержащее алифатическое кольцо, может содержать одну или более перфторалкильных групп в качестве заместителя. Когда присутствует несколько перфторалкильных групп в качестве заместителей, они могут быть одинаковыми или отличными. Количество заместителей может составлять один или более, такое как от одного до четырех, от одного до трех, от одного до двух, один, два, три или четыре.

Заместитель предпочтительно представляет собой по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из трифторметила, пентафторэтила, гептафторпропила и гептафторизопропила, и более предпочтительно по меньшей мере одну группу, выбранную из группы, состоящей из трифторметила и пентафторэтила.

[0024]

Структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, может представлять собой структурное звено, представленное любой из следующих формул (A1)-(A3) (которые можно называть “структурное звено (A1),” “структурное звено (A2)” и “структурное звено (A3),” соответственно, в настоящем изобретении). Структурные звенья (A1), (A2) и (A3) можно применять отдельно или в комбинации двух или более.

[0025]

где R¹ представляет собой фтор или C₁-C₅ перфторалкил.

[0026]

где каждый R²-R⁵ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси.

[0027]

где каждый R⁶-R⁹ независимо представляет собой фтор, C₁-C₅ перфторалкил или C₁-C₅ перфторалкокси.

[0028]

В структурном звене (A1), R¹ может представлять собой фтор или C₁-C₄ линейный или разветвленный перфторалкил. R¹ предпочтительно представляет собой фтор, трифторметил или перфторэтил, более предпочтительно фтор или трифторметил, и особенно предпочтительно фтор.

[0029]

Предпочтительные примеры структурного звена (A1) включают структурное звено, представленное следующей формулой (A1-1) (которое можно называть “структурное звено (A1-1)” в настоящем изобретении).

[0030]

В структурном звене (A2), каждый R²-R⁵ могут независимо представлять собой фтор, C₁-C₃ линейный или разветвленный перфторалкил, или C₁-C₃ линейный или разветвленный перфторалкокси. Каждый R²-R⁵ предпочтительно независимо представляет собой фтор, трифторметил, пентафторэтил или трифторметокси, и более предпочтительно фтор, трифторметил или трифторметокси.

[0031]

Структурное звено (A2) предпочтительно представляет собой структурное звено формулы (A2), где каждый R² и R³ независимо представляет собой фтор, трифторметил или трифторметокси, и каждый R⁴ и R⁵ независимо представляет собой фтор или трифторметил.

[0032]

Структурное звено (A2) более предпочтительно представляет собой структурное звено формулы (A2), где R² представляет собой фтор, R³ представляет собой фтор, трифторметил или трифторметокси, и каждый R⁴ и R⁵ независимо представляет собой фтор или трифторметил.

[0033]

Структурное звено (A2) особенно предпочтительно представляет собой структурное звено формулы (A2), где R² представляет собой фтор, R³ представляет собой фтор или трифторметокси, и R⁴ и R⁵ являются одинаковыми и представляют собой фтор или трифторметил.

[0034]

Предпочтительные примеры структурного звена (A2) включают структурные звенья, представленные следующими формулами (которые можно называть “структурное звено (A2-1)” и “структурное звено (A2-2)” в настоящем изобретении).

[0035]

В структурном звене (A3), каждый R⁶-R⁹ может независимо представлять собой фтор, C₁-C₃ линейный или разветвленный перфторалкил, или C₁-C₃ линейный или разветвленный перфторалкокси. Каждый R⁶-R⁹ предпочтительно независимо представляет собой фтор, трифторметил, перфторэтил или трифторметокси, и более предпочтительно фтор, трифторметил или трифторметокси.

[0036]

Структурное звено (A3) предпочтительно представляет собой структурное звено формулы (A3), где каждый R⁶-R⁹ независимо представляет собой фтор или трифторметил.

[0037]

Структурное звено (A3) более предпочтительно представляет собой структурное звено формулы (A3),

где R⁶-R⁹ представляют собой фтор;

R⁶-R⁸ представляют собой фтор, и R⁹ представляет собой трифторметил;

R⁶ представляет собой трифторметил, и R⁷-R⁹ представляют собой фтор; или

R⁶ и R⁹ представляют собой трифторметил, и R⁷ и R⁸ представляют собой фтор.

[0038]

Предпочтительные примеры структурного звена (A3) включают структурное звено, представленное следующей формулой (которое можно называть “структурное звено (A3-1)” в настоящем изобретении).

[0039]

Фторсодержащий полимер (A) может содержать другие структурные звенья в добавление к структурному звену, содержащему фторсодержащее алифатическое кольцо, содержащееся в качестве основного компонента. Доля других структурных звеньев во всех структурных звеньях в фторсодержащем полимере (A) может составлять 50 моль% или меньше, предпочтительно 20 моль% или меньше, более предпочтительно 10 моль% или меньше, и особенно предпочтительно 0 моль%.

[0040]

Примеры других структурных звеньев включают, но не ограничиваются, структурное звено, представленное следующей формулой (A11) (которое можно называть “структурное звено (A11)” в настоящем изобретении):

где R¹¹¹ представляет собой фтор, C₁-C₆ перфторалкил или C₁-C₆ перфторалкокси.

Например, фторсодержащий полимер (A) может содержать структурное звено (A2-1) и структурное звено, представленное следующей формулой (A11-1) (которое можно называть “структурное звено (A11-1)” в настоящем изобретении):

[0041]

R¹¹¹ может представлять собой фтор, линейный или разветвленный C₁-C₆ перфторалкил или линейный или разветвленный C₁-C₆ перфторалкокси.

R¹¹¹ предпочтительно представляет собой фтор, линейный или разветвленный C₁-C₄ перфторалкил, или линейный или разветвленный C₁-C₄ перфторалкокси.

R¹¹¹ более предпочтительно представляет собой фтор, линейный или разветвленный C₁-C₃ перфторалкил, или линейный или разветвленный C₁-C₃ перфторалкокси.

R¹¹¹ особенно предпочтительно представляет собой фтор или трифторалкил.

[0042]

Среднемассовая молекулярная масса фторсодержащего полимера (A) может находиться, например, в диапазоне 5000-1000000, 10000-1000000, 10000-500000 или 90000-350000. Среднемассовая молекулярная масса фторсодержащего полимера (A) предпочтительно находится в диапазоне 10000-750000, более предпочтительно 40000-00000 и особенно предпочтительно 70000-350000.

Нижний предел среднемассовой молекулярной массы фторсодержащего полимера (A) может составлять, например, 5000 или более, предпочтительно 10000 или более, более предпочтительно 40000 или более, и особенно предпочтительно 70000 или более. Верхний предел среднемассовой молекулярной массы фторсодержащего полимера (A) может составлять, например, 1000000 или меньше, предпочтительно 750000 или меньше, более предпочтительно 500000 или меньше, и особенно предпочтительно 350000 или меньше. Верхний и нижний пределы выше можно комбинировать подходящим способом.

Среднемассовая молекулярная масса фторсодержащего полимера (A) представляет собой величину, определяемую способом гельпроникающей хроматографии (ГПХ) (в частности, способом ГПХ, описанным ниже в примерах).

[0043]

В композиции согласно настоящему изобретению, содержание фторсодержащего полимера (A) может составлять 20 масс % или более относительно массы композиции. Содержание фторсодержащего полимера (A) может предпочтительно находиться в диапазоне 20 масс %-65 масс %, более предпочтительно более чем 20 масс %-65 масс %, и особенно предпочтительно более чем 20 масс %-50 масс %, относительно массы композиции.

[0044]

Фторсодержащий полимер (A), отличный от полимера, содержащего структурное звено (A3) в качестве основного компонента, обозначает полимер, который не является полимером, содержащим структурное звено (A3) в качестве основного компонента, среди фторсодержащих полимеров (A), приведенных выше. Другими словами, фторсодержащий полимер (A), отличный от полимера, содержащего структурное звено (A3) в качестве основного компонента, обозначает фторсодержащий полимер (A), который содержит в качестве основного компонента структурное звено, содержащее фторсодержащее алифатическое кольцо, где фторсодержащее алифатическое кольцо содержит один, два или три эфирных кислородных атома в качестве атомов, образующих кольцо, и когда фторсодержащее алифатическое кольцо содержит несколько эфирных кислородных атомов, эфирные кислородные атомы не являются соседними друг другу; и который не является полимером, содержащим структурное звено (A3) в качестве основного компонента.

[0045]

Фторсодержащий полимер (A) можно получить известным способом. Например, фторсодержащий полимер (A) можно получить полимеризацией мономера, соответствующего структурному звену фторсодержащего полимера. Способ полимеризации может представлять собой, например, радикальную полимеризацию, полимеризацию в объеме, полимеризацию в растворе, полимеризацию в суспензии или полимеризацию в эмульсии. Способ получения фторсодержащего полимера (A) согласно настоящему изобретению является особенно предпочтительным, поскольку фторсодержащий полимер (A) можно растворять в растворителе при высокой концентрации.

[0046]

Апротонный растворитель (B)

Композиция согласно настоящему изобретению содержит апротонный растворитель (B). Апротонный растворитель представляет собой, например, по меньшей мере один член, выбранный из группы, состоящей из перфторных растворителей и неперфторных растворителей.

Перфторный растворитель представляет собой апротонный растворитель, который содержит атомы фтора и углерода и не содержит атомов водорода. Примеры перфторных растворителей включают перфторароматические соединения, перфтортриалкиламины, перфторалканы, перфторциклические эфиры и подобные. Перфторные растворители можно применять отдельно или в комбинации двух или более.

Неперфторный растворитель представляет собой апротонный растворитель, который содержит атомы фтора, углерода и водорода. Примеры неперфторных растворителей включают гидрофторуглероды, гидрофторэфиры, олефиновые соединения, содержащие по меньшей мере один атом хлора, и подобные. Неперфторные растворители можно применять отдельно или в комбинации двух или более. Неперфторные растворители имеют потенциал глобального потепления, которые является обычно меньшим, чем потенциал глобального потепления перфторных растворителей, и, таким образом, они представляют собой предпочтительные растворители с точки зрения нагрузки на окружающую среду. С другой стороны, считают, что неперфторные растворители обладают низкой способностью растворять фторполимеры. Однако изобретатели обнаружили, что неперфторные растворители могут растворять полимер, содержащий структурное звено (A3) в качестве основного компонента.

[0047]

Перфторароматическое соединение представляет собой, например, перфторароматическое соединение, необязательно содержащее одну или более перфторалкильных групп. Ароматическое кольцо перфторароматического соединения может быть по меньшей мере одним кольцом, выбранным из группы, состоящей из бензольного кольца, нафталинового кольца и антраценового кольца. Перфторароматические соединения могут содержать одно или более (например, одно, два или три) ароматических кольца.

Перфторалкильная группа в качестве заместителя представляет собой, например, линейный или разветвленный C₁-C₆, C₁-C₅, или C₁-C₄ перфторалкил, предпочтительно линейный или разветвленный C₁-C₃ перфторалкил, и более предпочтительно трифторметил или пентафторэтил.

Количество заместителей составляет, например, от одного до четырех, предпочтительно от одного до трех, и более предпочтительно от одного до двух. Когда присутствует несколько заместителей, они могут быть одинаковыми или отличными.

Примеры перфторароматических соединений включают перфторбензол, перфтортолуол, перфторксилол и перфторнафталин.

Предпочтительные примеры перфторароматических соединений включают перфторбензол и перфтортолуол.

[0048]

Перфтортриалкиламин представляет собой, например, амин, замещенный тремя линейными или разветвленными перфторалкильными группами. Количество атомов углерода каждой перфторалкильной группы составляет, например, 1-10, предпочтительно 1-5, и более предпочтительно 1-4. Перфторалкильные группы могут быть одинаковыми или отличными, и предпочтительно являются одинаковыми.

Примеры перфтортриалкиламинов включают перфтортриметиламин, перфтортриэтиламин, перфтортрипропиламин, перфтортриизопропиламин, перфтортрибутиламин, перфтортри-втор-бутиламин, перфтортри-трет-бутиламин, перфтортрипентиламин, перфтортриизопентиламин и перфтортринеопентиламин.

Предпочтительные примеры перфтортриалкиламинов включают перфтортрипропиламин и перфтортрибутиламин.

[0049]

Перфторалкан представляет собой, например, линейный, разветвленный или циклический C₃-C₁₂ (предпочтительно C₃-C₁₀, более предпочтительно C₃-C₆) перфторалкан.

Примеры перфторалканов включают перфторpпентан, перфтор-2-метилпентан, перфторгексан, перфтор-2-метилгексан, перфторгептан, перфтороктан, перфторнонан, перфтордекан, перфторциклогексан, перфтор(метилциклогексан), перфтор(диметилциклогексан) (например, перфтор(1,3-диметилциклогексан)) и перфтордекалин.

Предпочтительные примеры перфторалканов включают перфторпентан, перфторгексан, перфторгептан и перфтороктан.

[0050]

Гидрофторуглерод представляет собой, например, C₃-C₈ гидрофторуглерод. Примеры гидрофторуглеродов включают CF₃CH₂CF₂H, CF₃CH₂CF₂CH₃, CF₃CHFCHFC₂F₅, 1,1,2,2,3,3,4-гептафторциклопентан, CF₃CF₂CF₂CF₂CH₂CH₃, CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CHF₂ и CF₃CF₂CF₂CF₂CF₂CF₂CH₂CH₃.

Предпочтительные примеры гидрофторуглеродов включают CF₃CH₂CF₂H и CF₃CH₂CF₂CH₃.

[0051]

Перфторциклический эфир представляет собой, например, перфторциклический эфир, необязательно содержащий одну или более перфторалкильных групп. Кольцо (кольца) перфторциклического эфира могут быть 3-6-членным кольцом (кольцами). Кольцо (кольца) перфторциклического эфира могут содержать один или более атомов кислорода в качестве атома, образующего кольцо. Кольцо (кольца) предпочтительно содержат один или два атома кислорода, более предпочтительно один атом кислорода.

Перфторалкильная группа в качестве заместителя представляет собой, например, линейный или разветвленный C₁-C₆, C₁-C₅ или C₁-C₄ перфторалкил. Перфторалкильная группа предпочтительно представляет собой линейный или разветвленный C₁-C₃ перфторалкил.

Количество заместителей составляет, например, от одного до четырех, предпочтительно от одного до трех, и более предпочтительно от одного до двух. Когда присутствует несколько заместителей, они могут быть одинаковыми или отличными.

Примеры перфторциклических эфиров включают перфтортетрагидрофуран, перфтор-5-метилтетрагидрофуран, перфтор-5-этилтетрагидрофуран, перфтор-5-пропилтетрагидрофуран, перфтор-5-бутилтетрагидрофуран и перфтортетрагидропиран.

Предпочтительные примеры перфторциклических эфиров включают перфтор-5-этилтетрагидрофуран и перфтор-5-бутилтетрагидрофуран.

[0052]

Гидрофторэфир представляет собой, например, фторсодержащий эфир.

Гидрофторэфир предпочтительно имеет потенциал глобального потепления (ПГП) 600 или меньше, более предпочтительно 400 или меньше, и особенно предпочтительно 300 или меньше. Нижний предел потенциала глобального потепления (ПГП) гидрофторэфира может составлять 1 или более, или 5 или более.

Примеры гидрофторэфиров включают CF₃CF₂CF₂CF₂OCH₃, CF₃CF₂CF(CF₃)OCH₃, CF₃CF(CF₃)CF₂OCH₃, CF₃CF₂CF₂CF₂OC₂H₅, CF₃CH₂OCF₂CHF₂, C₂F₅CF(OCH₃)C₃F₇, (CF₃)₂CHOCH₃, (CF₃)₂CFOCH₃, CHF₂CF₂OCH₂CF₃, CHF₂CF₂CH₂OCF₂CHF₂, CF₃CHFCF₂OCH₃, CF₃CHFCF₂OCF₃, трифторметил 1,2,2,2-тетрафторэтиловый эфир (HFE-227me), дифторметил 1,1,2,2,2-пентафторэтиловый эфир (HFE-227mc), трифторметил 1,1,2,2-тетрафторэтиловый эфир (HFE-227pc), дифторметил 2,2,2-трифторэтиловый эфир (HFE-245mf), 2,2-дифторэтилтрифторметиловый эфир (HFE-245pf), 1,1,2,3,3-гексафторпропил метиловый эфир (CF₃CHFCF₂OCH₃), 1,1,1,2,2-тетрафторэтил 2,2,2-трифторэтиловый эфир (CHF₂CF₂OCH₂CF₃) и 1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-метоксипропан ((CF₃)₂CHOCH₃).

Предпочтительные примеры гидрофторэфиров включают CF₃CF₂CF₂CF₂OCH₃, CF₃CF₂CF₂CF₂OC₂H₅, CF₃CH₂OCF₂CHF₂, C₂F₅CF(OCH₃)C₃F₇, 1,1,2,3,3-гексафторпропил метиловый эфир (CF₃CHFCF₂OCH₃), 1,1,1,2,2-тетрафторэтил 2,2,2-трифторэтиловый эфир (CHF₂CF₂OCH₂CF₃) и 1,1,1,3,3,3-гексафтор-2-метоксипропан ((CF₃)₂CHOCH₃).

[0053]

Гидрофторэфир может представлять собой по меньшей мере один член, выбранный из группы, состоящей из соединения, представленного следующей формулой (B-1), соединения, представленного следующей формулой (B-2), соединения, представленного следующей формулой (B-3), соединения, представленного следующей формулой (B-4), (CF₃)₂CHOCH₃, (CF₃)₂CFOCH₃, CF₃CHFCF₂OCH₃ и CF₃CHFCF₂OCF₃.

формула (B-1):

F(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-1),

где p представляет собой целое от 1 до 6, и q представляет собой целое от 1 до 4.

Формула (B-2):

H(CF₂)_pO(CF₂)_qF (B-2),

где p и q представляют собой, как определено выше.

Формула (B-3):

H(CF₂)_pO(CH₂)_qH (B-3),

где p и q представляют собой, как определено выше.

Формула (B-4):

X(CF₂)_pCH₂O(CF₂)_qH (B-4),

где X представляет собой фтор или водород, и p и q представляют собой, как определено выше.

[0054]

Гидрофторэфир более предпочтительно представляет собой соединение, представленное следующей формулой (B-5):

R²¹-O-R²² (B-5),

где R²¹ представляет собой линейный или разветвленный пропил или бутил, в котором по меньшей мере один атом водорода заменен фтором, и R²² представляет собой метил или этил. Соединение, представленное формулой (B-5), может представлять собой соединение, в котором R²¹ представляет собой перфторбутил, и R²² представляет собой метил или этил.

[0055]

Олефиновое соединение, содержащее по меньшей мере один атом хлора, представляет собой C₂-C₄ (предпочтительно C₂-C₃) олефиновое соединение, содержащее по меньшей мере один атом хлора в его структуре. Олефиновое соединение, содержащее по меньшей мере один атом хлора, представляет собой соединение, в котором по меньшей мере один из атомов водорода, соединеный с атомами углерода в C₂-C₄ углеводроде, содержащем одну или две (предпочтительно одну) двойные связи, заменен хлором.

Количество атомов хлора составляет от одного до максимального замещаемого количества. Количество атомов хлора может составлять, например, один, два, три, четыре или пять.

Олефиновое соединение, содержащее по меньшей мере один атом хлора, может содержать по меньшей мере один (например, один, два, три, четыре или пять) атом фтора.

Примеры олефиновых соединений, содержащих по меньшей мере один атом хлора, включают CH₂=CHCl, CHCl=CHCl, CCl₂=CHCl, CCl₂=CCl₂, CF₃CH=CHCl, CHF₂CF=CHCl, CFH₂CF=CHCl, CF₃CCl=CFCl, CF₂HCl=CFCl и CFH₂Cl=CFCl.

Предпочтительные примеры олефиновых соединений, содержащих по меньшей мере один атом хлора, включают CHCl=CHCl, CHF₂CF=CHCl, CF₃CH=CHCl и CF₃CCl=CFCl.

[0056]

В качестве апротонного растворителя (B), гидрофторэфир является предпочтительным, так как при применении он оказывает меньшее воздействие на окружающую среду и легко отделяется от полимера.

[0057]

Апротонный растворитель (B) может иметь потенциал глобального потепления (ПГП), например, 600 или меньше, или 400 или меньше. Апротонный растворитель (B) предпочтительно имеет потенциал глобального потепления (ПГП) 375 или меньше, более предпочтительно 350 или меньше, и особенно предпочтительно 0. Нижний предел потенциала глобального потепления (ПГП) апротонного растворителя (B) может составлять 1 или более, или 5 или более.

[0058]

В композиции согласно настоящему изобретению, содержание апротонного растворителя (B) может составлять 80 масс % или меньше относительно массы композиции. Содержание апротонного растворителя (B) может предпочтительно находиться в диапазоне от 35 масс % до 80 масс %, более предпочтительно от 35 масс % до меньше чем 80 масс %, и особенно предпочтительно от 50 масс % до меньше чем 80 масс %, относительно массы композиции.

[0059]

Другие компоненты

Композиция согласно настоящему изобретению может содержать исходный мономер, олигомер, полученный из исходного мономера, инициатор полимеризации, примеси, присутствующие в исходных веществах, и т.д., в добавление к фторсодержащему полимеру (A) и апротонному растворителю (B). Количества компонентов, содержащихся в композиции, можно регулировать, например, задавая условия получения фторсодержащего полимера (А) (например, температуру, продолжительность, вид и количество исходного мономера, вид и количество растворителя, вид и количество инициатора полимеризации). Количества компонентов также можно регулировать очисткой после получения фторсодержащего полимера (А).

[0060]

Композиция (A3), содержащая фторсодержащий полимер (A3) и апротонный растворитель (B)

“Фторсодержащий полимер (A3)” представляет собой вариант осуществления фторсодержащего полимера (A) и обозначает фторсодержащий полимер (A), содержащий структурное звено (A3) в качестве основного компонента.

“Композиция (A3)” представляет собой вариант осуществления композиции согласно настоящему изобретению, описанный выше, и представляет собой композицию, содержащую (A) фторсодержащий полимер, содержащий структурное звено (A3) в качестве основного компонента, и (B) апротонный растворитель.

Композиция (A3), содержащая фторсодержащий полимер (A3) и апротонный растворитель (B), представляет собой вариант осуществления композиции согласно настоящему изобретению. Таким образом, не только содержание, описанное выше, можно применять к композиции (A3), но также содержание, описанное в данном разделе, можно применять к композиции (A3) вместо или в дополнение к содержанию, описанному выше.

[0061]

В композиции (A3), содержание фторсодержащего полимера (A3) может составлять, например, 20 масс % или более, 30 масс % или более, больше чем 30 масс %, или 31 масс % или более. Содержание фторсодержащего полимера (A3) предпочтительно находится в диапазоне от 20 масс % до 65 масс %, от больше чем 20 масс % до 65 масс %, или от 20 масс % до 50 масс %, более предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 65 масс %, от больше чем 30 масс % до 65 масс %, или от 31 масс % до 65 масс %, и особенно предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 50 масс %, от больше чем 30 масс % до 50 масс %, или от 31 масс % до 50 масс %.

[0062]

В композиции (A3), содержание апротонного растворителя может составлять, например, 80 масс % или меньше, 70 масс % или меньше, меньше чем 70 масс %, или 69 масс % или меньше. Содержание апротонного растворителя предпочтительно находится в диапазоне от 35 масс % до 80 масс %, от 35 масс % до меньше чем 80 масс % или от 50 масс % до 80 масс %, более предпочтительно в диапазоне от 35 масс % до 70 масс %, от 35 масс % до меньше чем 70 масс %, или от 35 масс % до 69 масс %, и особенно предпочтительно в диапазоне от 50 масс % до 70 масс %, от 50 масс % до меньше чем 70 масс %, или от 50 масс % до 69 масс %.

[0063]

Композиция (A3-2), содержащая фторсодержащий полимер (A3) и неперфторный растворитель в качестве апротонного растворителя (B)

В другом аспекте композиции согласно настоящему изобретению, композиция согласно настоящему изобретению представляет собой композицию (A3-2), содержащую фторсодержащий полимер (A3) и неперфторный растворитель в качестве апротонного растворителя (B). В композиции (A3-2), фторсодержащий полимер (A3) можно растворять даже если растворитель представляет собой неперфторный растворитель.

Содержание, описанное в параграфах, отличных от данного параграфа, можно применять к композиции (A3-2); однако, концентрация фторсодержащего полимера (A3) может быть меньше чем 20 масс %.

[0064]

Способ получения фторсодержащего полимера (A)

Фторсодержащий полимер (A) получают, применяя для мономера реакцию полимеризации в присутствии инициатора полимеризации.

Мономер включает мономер (M), соответствующий структурному звену, содержащемуся в качестве основного компонента в фторсодержащем полимере (A).

Реакцию полимеризации проводят в апротонном растворителе (B).

Апротонный растворитель (B) представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, состоящей из перфторароматического соединения, перфтортриалкиламина, перфторалкана, перфторциклического эфира, гидрофторэфира и олефинового соединения, содержащего по меньшей мере один атом хлора.

[0065]

В способе получения фторсодержащего полимера (A) согласно настоящему изобретению, можно получить апротонный растворитель (B), в котором содержание или растворенное количество фторсодержащего полимера (A) является высоким. Таким образом, способ получения согласно настоящему изобретению является пригодным в качестве способа получения композиция согласно настоящему изобретению.

[0066]

Мономер

“Мономер (M)” представляет собой мономер, соответствующий структурному звену, содержащемуся в качестве основного компонента в фторсодержащем полимере (A). В добавление к мономеру (M), другие мономеры можно применять в качестве мономеров. В настоящем изобретении, мономеры, соответствующие структурным звеньям, которые содержатся в фторсодержащем полимере (A) и являются структурными звеньями, отличными от структурного звена, содержащегося в качестве основного компонента, можно называть “другие мономеры”.

[0067]

Специалистам в данной области техники ясно, что реакция полимеризация конкретного мономера дает фторсодержащий полимер (А), содержащий структурное звено, соответствующее данному мономеру. Таким образом, специалисты в данной области могут выбрать подходящий мономер для получения требуемого фторсодержащего полимера (А).

Например, мономеры, соответствующие структурному звену (A1-1), структурному звену (A2-1), структурному звену (A2-2), структурному звену (A3-1) и структурному звену (A11-1), могут представлять собой, соответственно мономеры, представленные следующей формулой (M1-1), формулой (M2-1), формулой (M2-2), формулой (M3-1) и формулой (M11-1) (которые можно соответственно называть “мономер (M1-1),” “мономер (M2-1),” “мономер (M2-2),” “мономер (M3-1)” и “мономер (M11-1)” в настоящем изобретении).

[0068]

В качестве мономера (M), один тип мономера (M) можно применять отдельно, или два или более типов мономеров (M) можно применять в комбинации. Более того, мономер (M) можно также применять в комбинации с другими мономерами. Например, мономер (A2-1) и мономер (A11-1) можно применять в комбинации для получения фторсодержащего полимера (A), содержащего структурное звено (A2-1) и структурное звено (A11-1).

[0069]

Апротонный растворитель (B)

В способе получения согласно настоящему изобретению, мономер полимеризуют в апротонном растворителе (B). Что касается подробной информации об апротонном растворителе (B), ссылаются на описание апротонного растворителя (B) в композиции согласно настоящему изобретению, если не указано иначе.

[0070]

Инициатор полимеризации

В способе получения согласно настоящему изобретению, мономер полимеризуют в присутствии инициатора полимеризации. Инициатор полимеризации может представлять собой любой инициатор полимеризации, который может полимеризовать мономер (M), и представляет собой, например, инициатор радикальной полимеризации. Инициатор полимеризации предпочтительно имеет 10-часовую температуру полураспада в диапазоне 0°C-160°C.

[0071]

Инициатор полимеризации предпочтительно содержит один или более атомов фтора, поскольку можно получить жидкую композицию, имеющую большое содержание фторсодержащего полимера (A). Инициатор полимеризации более предпочтительно представляет собой неперфторный инициатор полимеризации. Неперфторный инициатор полимеризации представляет собой инициатор полимеризации, содержащий атомы водорода и фтора. Таким образом, неперфторный инициатор полимеризации не включает перфторные соединения.

Инициаторы полимеризации можно применять отдельно или в комбинации двух или более.

[0072]

Примеры инициаторов полимеризации включают соединения, представленные следующими формулами (C1), (C2), и (C3) (которые можно соответственно называть “соединение (C1),” “соединение (C2)” и “соединение (C3)” в настоящем изобретении) и неорганические пероксиды. Соединения (C1)-(C3) и неорганические пероксиды можно применять отдельно или в комбинации:

где R³¹ и R³² являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в которой по меньшей мере один атом фтора C₃-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом;

где R³³ и R³⁴ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в которой по меньшей мере один атом фтора C₃-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом; и

формула (C3):

где R³⁵ и R³⁶ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой группу, в которой по меньшей мере один атом фтора C₁-C₁₀ перфторалкила, необязательно замещенного перфторфенилом, заменен водородом, или группу, в котором по меньшей мере один атом фтора перфторфенила, необязательно замещенного линейным или разветвленным C₁-C₄ перфторалкилом, заменен водородом.

[0073]

Предпочтительно, R³¹ и R³² являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой перфторпропил, перфторизопропил, перфтор-2-фенил-2-пропил, перфторбутил, перфтор-втор-бутил, перфтор-трет-бутил, перфторпентил, перфторизопентил, перфторнеопентил, перфтор-2-метил-2-пентил, перфтор-2,4,4-триметил-2-пентил, перфторгексил, перфтор-2-метилгексил, перфтор-2-этилгексил, перфторциклогексил, перфтор-4-метилциклогексил, перфтор-4-этилциклогексил, перфтор-4-трет-бутилциклогексил, перфторгептил, перфтор-2-гептил, перфтор-3-гептил, перфтороктил, перфтор-2-метил-2-октил, перфторнонил, перфтордецил, перфторфенил, перфтор-2-метилфенил, перфтор-3-метилфенил или перфтор-4-метилфенил, в котором по меньшей мере один атом фтора заменен водородом.

[0074]

В R³¹ и R³², количество атомов фтора, замещенных водородом, составляет от одного до максимального замещаемого количества, предпочтительно от на три меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, более предпочтительно от на два меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, даже более предпочтительно от на один меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, и особенно предпочтительно максимальное замещаемое количество.

Более предпочтительно, R³¹ и R³² являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой пропил, изопропил, втор-бутил, 2-этилгексил или 4-трет-бутилциклогексил.

Особенно предпочтительно, R³¹ и R³² являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой пропил или изопропил.

[0075]

Предпочтительные примеры соединения (C1) включают ди-н-пропилпероксидикарбонат, диизопропилпероксидикарбонат, ди-втор-бутилпероксидикарбонат, бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбонат и ди-2-этилгексилпероксидикарбонат.

Особенно предпочтительные примеры соединения (C1) включают ди-н-пропилпероксидикарбонат и диизопропилпероксидикарбонат.

[0076]

Предпочтительно, R³³ и R³⁴ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой перфторпропил, перфторизопропил, перфтор-2-фенил-2-пропил, перфторбутил, перфтор-втор-бутил, перфтор-трет-бутил, перфторпентил, перфторизопентил, перфторнеопентил, перфтор-2-метил-2-пентил, перфтор-2,4,4-триметил-2-пентил, перфторгексил, перфтор-2-метилгексил, перфтор-2-этилгексил, перфторциклогексил, перфтор-4-метилциклогексил, перфтор-4-этилциклогексил, перфтор-4-трет-бутилциклогексил, перфторгептил, перфтор-2-гептил, перфтор-3-гептил, перфтороктил, перфтор-2-метил-2-октил, перфторнонил, перфтордецил, перфторфенил, перфтор-2-метилфенил, перфтор-3-метилфенил, или перфтор-4-метилфенил, в котором по меньшей мере один атом фтора заменен водородом.

[0077]

В R³³ и R³⁴, количество атомов фтора, замещенных водородом, составляет от одного до максимального замещаемого количества, предпочтительно от на три меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, более предпочтительно от на два меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, даже более предпочтительно от на один меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества.

Более предпочтительно, R³³ и R³⁴ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой изопропил, 2,4,4-триметилпентил, ω-гидро-додекафторгексил, ω-гидро-гексадекафтороктил, фенил или 3-метилфенил.

[0078]

Предпочтительные примеры соединения (C2) включают диизобутирилпероксид, ди(3,5,5-триметилгексаноил)пероксид, ди(ω-гидрододекафторгептаноил)пероксид, ди(ω-гидрогексадекафторнонаноил)пероксид, ω-гидрододекафторгептаноил-ω-гидрогексадекафторнонаноилпероксид, бензоилпероксид, бензоил м-метилбензоилпероксид и м-толуоилпероксид.

Особенно предпочтительные примеры соединения (C2) включают диизобутирилпероксид, ди(ω-гидрододекафторгептаноил)пероксид, ди(ω-гидрогексадекафторнонаноил)пероксид, ω-гидрододекафторгептаноил-ω-гидро-гексадекафторнонаноилпероксид и бензоилпероксид.

[0079]

Предпочтительно, R³⁵ и R³⁶ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой перфторметил, перфторэтил, перфторпропил, перфторизопропил, перфтор-2-фенил-2-пропил, перфторбутил, перфтор-втор-бутил, перфтор-трет-бутил, перфторпентил, перфторизопентил, перфторнеопентил, перфтор-2-метил-2-пентил, перфтор-2,4,4-триметил-2-пентил, перфторгексил, перфтор-2-метилгексил, перфтор-2-этилгексил, перфторциклогексил, перфтор-4-метилциклогексил, перфтор-4-этилциклогексил, перфтор-4-трет-бутилциклогексил, перфторгептил, перфтор-2-гептил, перфтор-3-гептил, перфтороктил, перфтор-2-метил-2-октил, перфторнонил, перфтордецил, перфторфенил, перфтор-2-метилфенил, перфтор-3-метилфенил, или перфтор-4-метилфенил, в котором по меньшей мере один атом фтора заменен водородом.

[0080]

В R³⁵ и R³⁶, количество атомов фтора, замещенных водородом, составлят от одного до максимального замещаемого количества, предпочтительно от на три меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, более предпочтительно от на два меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, даже более предпочтительно от на один меньше чем максимальное замещаемое количество до максимального замещаемого количества, и особенно предпочтительно максимальное замещаемое количество.

Более предпочтительно, R³⁵ и R³⁶ являются одинаковыми или отличными, и каждый представляет собой изопропил, 2-фенил-2-пропил, трет-бутил, 2-метил-2-пентил, 2,4,4-триметил-2-пентил, 2-гептил, 2-метил-2-октил, фенил или 3-метилфенил.

[0081]

Предпочтительные примеры соединения (C3) включают трет-бутилпероксинеодеканоат, трет-бутил пероксипивалат, трет-гексилпероксипивалат, O-трет-бутил O-изопропилпероксикарбонат и трет-бутилпероксиацетат.

Особенно предпочтительные примеры соединения (C3) включают трет-бутилпероксипивалат и трет-гексилпероксипивалат.

[0082]

Предпочтительные примеры неорганических пероксидов включают соли аммония, соли натрия и соли калия надсерной кислоты, перборной кислоты, перхлорной кислоты, перфосфорной кислоты, перкарбоновой кислоты и пермарганцовой кислоты.

Особенно предпочтительные примеры неорганических пероксидов включают персульфат аммония, персульфат натрия и персульфат калия.

Неорганические пероксиды можно применять отдельно или в комбинации двух или более. Неорганические пероксиды можно применять в комбинации с восстанавливающими агентами, такими как восстановители на основе сульфитов (например, дитионит натрия) и сульфитные восстановители (например, сульфит натрия, сульфит аммония и гидросульфит натрия)

[0083]

Предпочтительные примеры инициаторлв полимеризации включают ди-н-пропилпероксидикарбонат, диизопропилпероксидикарбонат, диизобутирилпероксид, ди(ω-гидро-додекафторгептаноил)пероксид, ди(ω-гидро-гексадекафторнонаноил)пероксид, ω-гидро-додекафторгептаноил-ω-гидрогексадекафторнонаноил-пероксид, бензоилпероксид, трет-бутилпероксипивалат, трет-гексилпероксипивалат, персульфат аммония, персульфат натрия и персульфат калия.

Особенно предпочтительные примеры инициаторов полимеризации включают ди-н-пропилпероксидикарбонат, диизопропилпероксидикарбонат, диизобутирилпероксид, ди(ω-гидрододекафторгептаноил)пероксид, бензоилпероксид, трет-бутилпероксипивалат, трет-гексилпероксипивалат и персульфат аммония.

[0084]

Количество мономера (M), применяемое в реакции полимеризации, можно подходящим образом определить в зависимости от, например, доли структурного звена, соответствующего мономеру (M) в требуемом фторсодержащем полимере (A). Например, количество мономера (M) составляет 50 моль% или более, предпочтительно 80 моль% или более, даже более предпочтительно 90 моль% или более, и особенно предпочтительно 100 моль%, исходя из общего количества молей всех исходных мономеров.

Когда в добавление к мономеру (М) применяют один или более других мономеров, количество других мономеров можно подходящим образом опредедить, например, в зависимости от доли структурных звеньев, соответствующих другим мономерам в требуемом фторсодержащем полимере (А). Например, количество других мономеров составляет 50 моль % или меньше, предпочтительно 20 моль% или меньше, более предпочтительно 10 моль% или меньше, и особенно предпочтительно 0 моль%, исходя из общего количества молей всех исходных мономеров.

[0085]

Количество апротонного растворителя (В), применяемого в реакции полимеризации, может находится в диапазоне от 20 масс % до 300 масс %, от 35 масс % до 250 масс %, и более предпочтительно от 50 масс % до 300 масс %, исходя из количества мономера (М), принятого за 100 масс %. Количество инициатора полимеризации, применяемого в реакции полимеризации, может, например, находится в диапазоне от 0,0001 до 0,05 г, предпочтительно от 0,0001 до 0,01 г и более предпочтительно от 0,0005 до 0,008 г на грамм всех мономеров (т.е. суммарное количество мономера (М) и других мономеров), подвергаемых реакции.

[0086]

Температура реакция полимеризации может находиться, например, в диапазоне от -10°C до 160°C, предпочтительно от 0°C до 160°C, и более предпочтительно от 0°C до 100°C.

Реакцию полимеризации проводят при температуре, которая не является большей чем на 20°C температуры кипения мономера (M), соответствующего структурному звену, применяемому в качестве основного компонента фторсодержащего полимера (A), или температуры кипения апротонного растворителя, в зависимости от того, какая из них ниже, и которая не является большей чем на 20°C 10-часовой температуры полураспада инициатора полимеризации. В данном случае, нижний предел температуры может составлять, например, -10°C, и предпочтительно 0°C.

[0087]

Продолжительность реакции полимеризации может находиться предпочтительно в диапазоне от 0,5 часа до 72 часов, более предпочтительно от 1 часа до 48 часов, и даже более предпочтительно от 3 часов до 30 часов.

[0088]

Реакцию полимеризации можно проводить в присутствии или отсутствии инертного газа (например, газообразного азота), и предпочтительно в присутствии инертного газа.

[0089]

Реакцию полимеризации можно проводить при пониженном давлении, атмосферном давлении или повышенном давлении.

[0090]

Реакцию полимеризации можно проводить добавлением мономера к апротонному растворителью (B), содержащему инициатор полимеризации. Реакцию полимеризации можно также проводить добавлением инициатора полимеризации к апротонному растворителю (B), содержащему мономер.

[0091]

Фторсодержащий полимер (A), полученные в реакции полимеризации, можно выделить или очистить, при необходимости, обычным способом, таким как экстракция, растворение, концентрирование, фильтрация, осаждение, дегидратация, адсорбция или хроматография, или комбинация данных способов.

[0092]

Фторсодержащий полимер (A) обычно имеет низкую растворимость в апротонном растворителе (В). Таким образом, было трудно сформировать покрывающую пленку или подобную, которая содержит высокую концентрацию фторсодержащего полимера (А). Однако способ получения согласно настоящему изобретению позволяет получать жидкость, в которой фторсодержащий полимер (А) растворяется при высокой концентрации в апротонном растворителе (В). Например, способ получения согласно настоящему изобретению позволяет получить жидкость, в которой количество растворенного фторсодержащего полимера (А) составляет 20 масс % или более, предпочтительно в диапазоне от 20 масс % до 65 масс %, более предпочтительно от больше чем 20 масс % до 65 масс %, и особенно предпочтительно от больше чем 20 масс % до 50 масс %, относительно общей массы фторсодержащего полимера (A) и апротонного растворителя (B).

Фторсодержащий полимер (A) можно очищать и выделять из жидкости. В другом варианте осуществления, жидкость можно применять как есть для применений, в которых требуется фторсодержащий полимер (A).

[0093]

Когда фторсодержащий полимер (A) представляет собой фторсодержащий полимер (A3), количество растворенного фторсодержащего полимера (A3) может составлять, например, 20 масс % или более, 30 масс % или более, больше чем 30 масс %, или 31 масс % или более, предпочтительно в диапазоне от 20 масс % до 65 масс %, от больше чем 20 масс % до 65 масс %, или от 20 масс % до 50 масс %, более предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 65 масс %, от больше чем 30 масс % до 65 масс %, или от 31 масс % до 65 масс %, и особенно предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 50 масс %, от больше чем 30 масс % до 50 масс % или от 31 масс % до 50 масс %, относительно общей массы фторсодержащего полимера (A3) и апротонного растворителя (B).

[0094]

Когда фторсодержащий полимер (A) представляет собой фторсодержащий полимер (A3), и апротонный растворитель представляет собой неперфторный растворитель, количество растворенного фторсодержащего полимера (A3) может составлять меньше чем 20 масс % в добавление к диапазонам выше, такое как 1 масс % или более, 5 масс % или более, 10 масс % или более, 15 масс % или более, 20 масс % или более, 30 масс % или более, больше чем 30 масс %, или 31 масс % или более, предпочтительно в диапазоне от 20 масс % до 65 масс %, от больше чем 20 масс % до 65 масс % или от 20 масс % до 50 масс %, более предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 65 масс %, от больше чем 30 масс % до 65 масс % или от 31 масс % до 65 масс %, и особенно предпочтительно в диапазоне от 30 масс % до 50 масс %, от больше чем 30 масс % до 50 масс % или от 31 масс % до 50 масс %.

[0095]

Фторсодержащий полимер (A), полученный способом получения согласно настоящему изобретению, можно применять в общеизвестных способах приложений фторсодержащего полимера (A). Примеры приложения включают пленки, сформированную на фотошаблоне, применяемые в способе литографии; и подобные.

[0096]

Хотя варианты осуществления описаны выше, ясно, что могут быть сделаны различные модификации в форме и деталях, не отступая от сущности и объема формулы изобретения.

Примеры

[0097]

Один вариант осуществления настоящего изобретения описан более подробно ниже со ссылкой на примеры; однако настоящее изобретение не ограничивается ими.

[0098]

Символы и сокращения в примерах применяют в следующих значениях.

PMMA: полиметилметакрилат

Раствор инициатора (1): метанольный раствор, содержащий 50 масс % ди-н-пропилпероксидикарбоната (10-часовая температура полураспада: 40°C)

Раствор инициатора (2): перфторгексановый раствор, содержащий 7 масс % ди(ω-гидро-додекафторгептаноил)пероксида (10-часовая температура полураспада: 15°C)

Фторсодержащий полимер (A3-1): полимер, содержащий структурное звено (A3-1)

[0099]

Способ анализа ГПХ

Способ получения образца

Полимер растворяют в перфторбензоле для получения раствора полимера с концентрацией 2 масс %, раствор полимера пропускают через мембранный фильтр (0,22 мкм) для получения раствора образца.

Способ измерения

Стандартный образец для измерения молекулярного веса: PMMA

Способ детекции: RI (дифферениальная рефрактометрия)

[0100]

Критерий для растворимости полимера

Растворялся ли полимер в каждой композиции, определяли следующим образом.

Каждую из полученных композиций проверяли визуально. Когда не наблюдали нерастворенного полимера, и вся композиция текла однородно при комнатной температуре, определяли, что полимер растворился.

[0101]

Пример 1: получение композиции, содержащей структурное звено (A3-1) в качестве основного компонента

Мономер (M3-1) (10 г), метилнонафторбутиловый эфир (15 г) в качестве растворителя, и раствор инициатора (1) (0,017 г) помещали в 50-мл стеклянный контейнер, и затем реакцию полимеризации проводили в течение 20 часов, при этом смесь нагревали так, чтобы внутренняя температура поддерживалась равной 40°C, посредством этого получая композицию, содержащую 36 масс % фторсодержащего полимера (A3-1) (8,5 г; Mw: 273268). Растворимость полимера определяли визуально и подтверждали, что полученный раствор является полностью гомогенным.

Массу полимера в композиции измеряли путем отгонки непрореагировавшего исходного материала, растворителя, остатка инициатора, и примесей, содержащихся в следовых количествах в мономере (“примеси” обозначают HF, 4,4,5-трифтор-2,5-бис(трифторметил)-1,3-диоксолан, 2-(дифторметил)-2,4,4,5-тетрафтор-5-(трифторметил)-1,3-диоксолан, 4,4,5-трифтор-2,5-бис(трифторметил)-1,3-диоксолан-2-карбоновую кислоту, и подобные; то же самое применимо к другим примерам) вакуумной сушкой при 120°C после завершения реакции полимеризации.

[0102]

Пример 2: Получение композиции, содержащей структурное звено (A3-1) в качестве основного компонента

Мономер (M3-1) (10 г), метилнонафторбутиловый эфир (20 г) в качестве растворителя, и раствор инициатора (1) (0,030 г) помещали в 50-мл стеклянный контейнер, и затем реакцию полимеризации проводили в течение 20 часов, при этом смесь нагревали так, чтобы внутренняя температура поддерживалась равной 40°C, посредством этого получая композицию, содержащую 31 масс % фторсодержащего полимера (A3-1) (8,8 г; Mw: 143514). Растворимость полимера определяли визуально и подтверждали, что полученный раствор является полностью гомогенным.