(57)【要約】  本発明は、−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する繰り返し単位；−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％から５０モル％の繰り返した単位；および−以下の式（Ｉ）：2014505134.tif 000012（式中：  −Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、互いに等しいかまたは異なり、水素原子およびＣ１〜Ｃ３炭化水素基から独立して選択され；  −ＲＯＨは、水素原子、または少なくとも１個のヒドロキシル基を含むＣ１〜Ｃ５炭化水素部分を表す）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー［モノマー（ＭＡ）］に由来する０．０１モル％から１０モル％の繰り返し単位を含む、フルオロポリマー［ポリマー（Ｆ）］に関する。本発明はまた、前記ポリマー（Ｆ）の製造方法、ならびに電気および電子機器における強誘電材料、圧電材料、集電材料または誘電材料としての前記ポリマー（Ｆ）の使用に関する。
2014505134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する繰り返し単位；
−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％の繰り返し単位；および
−以下の式（Ｉ）：
【化１】
2014505134.tif 000011
（式中：
−Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、互いに等しいかまたは異なり、水素原子およびＣ１〜Ｃ３炭化水素基から独立して選択され；
−ＲＯＨは、水素原子、または少なくとも１個のヒドロキシル基を含むＣ１〜Ｃ５炭化水素部分を表す）
を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー［モノマー（ＭＡ）］に由来する０．０１モル％〜１０モル％の繰り返し単位
を含むフルオロポリマー［ポリマー（Ｆ）］であって、
前記ポリマー（Ｆ）は、式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を含む、フルオロポリマー［ポリマー（Ｆ）］。
【請求項２】
前記（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）が、アクリル酸（ＡＡ）またはヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）である、請求項１に記載のフルオロポリマー。
【請求項３】
１種以上の他のフッ素化コモノマー［コモノマー（Ｆ）］に由来する繰り返し単位をさらに含む、請求項１または２に記載のフルオロポリマー。
【請求項４】
式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、ＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり３０ミリモル未満、好ましくはＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり２０ミリモル未満の量で含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のフルオロポリマー。
【請求項５】
式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、ＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり少なくとも３０ミリモルの量で含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のフルオロポリマー。
【請求項６】
−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する４０モル％〜８５モル％、好ましくは４５モル％〜８３モル％の繰り返し単位、
−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％、好ましくは１５モル％〜４８モル％の繰り返し単位、および
−請求項１に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する０．０１モル％〜１モル％、好ましくは０．０２モル％〜０．８モル％の繰り返し単位
からなる、請求項５に記載のフルオロポリマー。
【請求項７】
−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する４０モル％〜８５モル％、好ましくは４５モル％〜８０モル％の繰り返し単位、
−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％、好ましくは１５モル％〜４８モル％の繰り返し単位、
−クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）に由来する２モル％〜２０モル％、好ましくは４モル％〜１５モル％の繰り返し単位、および
−請求項１に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する０．０１モル％〜１モル％、好ましくは０．０２モル％〜０．８モル％の繰り返し単位
からなる、請求項５に記載のフルオロポリマー。
【請求項８】
フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）、請求項１に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）および場合によって、１種以上の他のフッ素化コモノマー（Ｆ）を、
−水、
−少なくとも１種のフッ素化界面活性［界面活性剤（ＦＳ）］、および
−少なくとも１種の非官能性パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油
を含む重合媒体中少なくとも１種のラジカル開始剤の存在下で重合させる工程を含む、請求項１に記載のフルオロポリマーの製造方法。
【請求項９】
１種以上の有機ラジカル開始剤と、１種以上の無機ラジカル開始剤、好ましくは過硫酸アンモニウムとの混合物が用いられる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
電気および電子機器における強誘電材料、圧電材料、集電材料または誘電材料としての請求項１に記載のフルオロポリマーの使用。
【請求項１１】
前記フルオロポリマーが、最大で１００μｍ、好ましくは最大で６０μｍ、より好ましくは最大で４０μｍの厚さを有するフィルムおよびシートの形態下にある、請求項１０に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年１２月２２日に出願された欧州特許出願第１０１９６５４９．９号明細書に対する優先権を主張し、この出願の全内容は、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、フッ化ビニリデンコポリマーおよびその組成物、前記コポリマーの製造方法、ならびに電気および電子デバイスにおける前記コポリマーの使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
トリフルオロエチレンモノマーに由来する繰り返し単位を含むフッ化ビニリデンコポリマーは、それらの加工の容易さ、化学的不活性ならびに魅力的な強誘電特性、圧電特性、集電特性および誘電特性のために、エレクトロニクス包装市場で広範に使用されてきた。
【０００４】
周知のように、圧電性という用語は、電気的エネルギーを機械的エネルギーと交換する材料の能力およびその逆の能力を意味し、この電気機械的応答は、変形または圧力の振動の間の寸法変化と本質的に関係していると考えられる。直接の圧電効果（応力がかけられるときの電気の発生）を示す材料は、逆の圧電効果（電場がかけられるときの応力および／または歪みの発生）も示すという点において、圧電効果は可逆的である。
【０００５】
強誘電性は、材料の特性であって、それにより材料が、その方向を外部電場の印加によって等価状態間で交換し得る自発的電気分極を示す特性である。
【０００６】
集電性は、加熱または冷却後に電位を発生させる、ある種の材料の能力である。実際に、温度におけるこの変化の結果として、正および負の電荷は、移動によって反対端に移行し（すなわち、その物質は分極した状態になり）、したがって、電位が確立される。
【０００７】
フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとのコポリマーにおける圧電性、集電性、強誘電性は、水素およびフッ素原子が、単位セル当たり最大の双極子モーメント与えるように配列されている特定の結晶晶癖、いわゆるベータ相に関係すると一般に理解されている。
【０００８】
フッ化ビニリデンおよびトリフルオロエチレンに由来する繰り返し単位を含むコポリマーは、典型的には、押出、射出成形、圧縮成形および溶媒キャスティングなどの周知の加工方法によって、半結晶性で、本質的に非配向および非延伸の熱可塑性フィルムまたはシートまたは管状構造製品に造形または成形され得る半結晶性コポリマーとして提供される。
【０００９】
例えば、（特許文献１）（ＳＯＬＶＡＹ  ＳＯＬＥＸＩＳ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）２００９年１２月１０日には、フッ化ビニリデンおよびトリフルオロエチレンに由来する繰り返し単位を含むポリマーであって、式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、フッ化ビニリデンの繰り返し単位１ｋｇ当たり少なくとも６０ミリモルの量で含み、改善された可撓性および変形性を示す一方、電気および電子デバイスにおける使用に適している卓越した圧電特性、強誘電特性、集電特性および誘電特性を維持するポリマーが開示されている。
【００１０】
また、（特許文献２）（ダイキン工業株式会社）１９９２年２月１１日には、フッ化ビニリデンに由来する６０モル％〜７９モル％の繰り返し単位、トリフルオロエチレンに由来する１８モル％〜２２モル％の繰り返し単位およびクロロトリフルオロエチレンに由来する３モル％〜２２モル％の繰り返し単位を含むコポリマーの誘電体としての使用が開示されている。
【００１１】
しかし、従来技術のフッ化ビニリデンコポリマーは、非常に要求の厳しい高出力電子機器およびマイクロ電子機器用途に必要な性能基準を満たす重要な電気要件を満足させない。
【００１２】
高出力電子回路、特に小型の形態の高出力電子回路の適当な動作を確保するために、よく機能する絶縁性双極子ポリマー材料によって、適当な分離が、隣接する導体間で確保されなければならない。高電圧アーク放電および漏洩電流は、特に高周波数で動作する場合、高電圧回路において遭遇される典型的な問題を示す。
【００１３】
これらの作用に対抗するために、薄い膜およびシートに有利に造形され得る誘電性ポリマー材料が開発される必要があり、これは、絶縁破壊電圧または絶縁耐力について高い値を示す。
【００１４】
知られているように、絶縁体の絶縁破壊電圧または絶縁耐力は、絶縁体の一部を電気的に伝導性にならしめる最小電圧を規定する。固体絶縁材料では、これは通常、突発電流により永久的な分子的または物理的変化を作り出すことによって材料内に弱体化経路を生成する。
【００１５】
さらに、従来技術のフッ化ビニリデンコポリマーは、電子機器用途で有利に用いられるには、基材、特に金属基剤に対して接着強度不足の欠点をもつ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際公開第２００９／１４７０３０号パンフレット
【特許文献２】米国特許第５０８７６７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、依然として当技術分野において、このような拮抗要件を満たし、かつ絶縁破壊電圧または絶縁耐力について改善された値をもっており、一方基材、特に金属基材に対して良好なまたは高められた接着強度特性を示し、かつ卓越した熱安定性値ならびに圧電特性、強誘電特性、集電特性および誘電特性を維持する、フッ化ビニリデンコポリマー材料に対する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
したがって、本発明の目的は、
−  フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する繰り返し単位；
−  トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％の繰り返した単位；および
−  以下の式（Ｉ）：
【化１】
2014505134.tif 000003
（式中：
−  Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、互いに等しいかまたは異なり、水素原子およびＣ１〜Ｃ３炭化水素基から独立して選択され；
−  ＲＯＨは、水素原子、または少なくとも１個のヒドロキシル基を含むＣ１〜Ｃ５炭化水素部分を表す）
を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー［モノマー（ＭＡ）］に由来する０．０１モル％〜１０モル％の繰り返し単位
を含むフルオロポリマー［ポリマー（Ｆ）］である。
【００１９】
本出願人は、驚くべきことに、本発明のポリマー（Ｆ）が、有利には絶縁破壊電圧に対して改善された値をもつ一方、非常に良好な熱安定特性および基材、特に銅およびアルミニウムなどの金属基材に対する接着強度も示し、ならびに高出力電子機器およびマイクロ電子機器用途に首尾よく用いられる従来技術のポリマーの通常の圧電特性、強誘電特性、集電特性および誘電特性を保持することを見出した。
【００２０】
本発明のポリマー（Ｆ）は、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する好ましくは１５モル％〜４８モル％、より好ましくは１６モル％〜４５モル％、さらにより好ましくは１７モル％〜４０モル％の繰り返し単位を含む。
【００２１】
（メタ）アクリルモノマー［モノマー（ＭＡ）］は、好ましくは以下の式（ＩＩ）：
【化２】
2014505134.tif 000004
（式中：
−  Ｒ’１およびＲ’２は、互いに等しいかまたは異なり、水素原子およびＣ１〜Ｃ３炭化水素基から独立して選択され、
好ましくはＲ’１およびＲ’２は、水素原子であり、
−  Ｒ’３は、水素原子であり、
−  Ｒ’ＯＨは、水素原子、および少なくとも１個のヒドロキシル基を含むＣ１〜Ｃ５炭化水素部分を表す）
に従う。
【００２２】
（メタ）アクリルモンマー（ＭＡ）の非限定的な例には、特にアクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチルヘキシル（メタ）アクリレートが含まれる。
【００２３】
モノマー（ＭＡ）は、より好ましくは以下：
−式：
【化３】
2014505134.tif 000005
のヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、
−  式
【化４】
2014505134.tif 000006
のいずれかの２−ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）、
−  式：
【化５】
2014505134.tif 000007
のアクリル酸（ＡＡ）
−  およびそれらの混合物
から選択される。
【００２４】
モノマー（ＭＡ）は、さらにより好ましくはアクリル酸（ＡＡ）またはヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）である。
【００２５】
本発明のポリマー（Ｆ）は、１種以上の他のフッ素化コモノマー［コモノマー（Ｆ）］に由来する繰り返し単位をさらに含んでもよい。
【００２６】
「フッ素化コモノマー［コモノマー（Ｆ）］」という用語は、少なくとも１個のフッ素原子を含むエチレン性不飽和コモノマーを意味することが本明細書によって意図される。
【００２７】
コモノマー（Ｆ）は、塩素、臭素およびヨウ素原子などの１個以上の他のハロゲン原子をさらに含んでもよい。
【００２８】
好適なコモノマー（Ｆ）の非限定的な例には、特に以下：
（ｉ）Ｃ２〜Ｃ８パーフルオロオレフィン、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）；
（ｉｉ）式ＣＨ２＝ＣＨ−Ｒｆ０（式中、Ｒｆ０は、Ｃ２〜Ｃ６パーフルオロアルキル基である）のパーフルオロアルキルエチレン；
（ｉｉｉ）クロロ−および／またはブロモ−および／またはヨードＣ２〜Ｃ６フルオロオレフィン、例えば、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）；
（ｉｖ）式ＣＦ２＝ＣＦＯＲｆ１（式中、Ｒｆ１は、Ｃ１〜Ｃ６パーフルオロアルキル基である）のパーフルオロアルキルビニルエーテル、例えば、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）およびパーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）；
（ｖ）式ＣＦ２＝ＣＦＯＸ０（式中、Ｘ０は、１個以上のエーテル基を有する、Ｃ１〜Ｃ１２オキシアルキル基またはＣ１〜Ｃ１２（パー）フルオロオキシアルキル基、例えば、パーフルオロ−２−プロポキシ−プロピル基である）の（パー）フルオロオキシアルキルビニルエーテル；
（ｖｉ）式ＣＦ２＝ＣＦＯＣＦ２ＯＲｆ２（式中、Ｒｆ２は、Ｃ１〜Ｃ６（パー）フルオロアルキル基、例えば、−ＣＦ３、−Ｃ２Ｆ５、−Ｃ３Ｆ７、または１個以上のエーテル基を有するＣ１〜Ｃ６（パー）フルオロオキシアルキル基、例えば、−Ｃ２Ｆ５−Ｏ−ＣＦ３である）の（パー）フルオロアルキルビニルエーテル；
（ｖｉｉ）式ＣＦ２＝ＣＦＯＹ０（式中、Ｙ０は、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル基または（パー）フルオロアルキル基、１個以上のエーテル基を有するＣ１〜Ｃ１２オキシアルキル基およびＣ１〜Ｃ１２（パー）フルオロオキシアルキル基から選択され、Ｙ０は、その酸、酸ハロゲン化物または塩の形態でカルボン酸またはスルホン酸基を含む）の官能性（パー）フルオロオキシアルキルビニルエーテル；
（ｖｉｉｉ）フルオロジオキソール、特にパーフルオロジオキソールが含まれる。
【００２９】
コモノマー（Ｆ）は、好ましくは水素原子を含まない。
【００３０】
最も好ましいフッ素化コモノマー（Ｆ）は、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）である。
【００３１】
フッ素化コモノマー（Ｆ）が存在する場合、本発明のポリマー（Ｆ）は、前記フッ素化コモノマー（Ｆ）に由来する通常は２モル％〜２０モル％、好ましくは３モル％〜１８モル％、より好ましくは４モル％〜１５モル％の繰り返し単位を含む。
【００３２】
本発明のポリマー（Ｆ）は、典型的には半結晶性である。
【００３３】
「半結晶性」という用語は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０８に従って測定して１０〜９０Ｊ／ｇ、好ましくは３０〜６０Ｊ／ｇ、より好ましくは３５〜５５Ｊ／ｇの融解熱を有するポリマーを意味することが本明細書によって意図される。
【００３４】
本発明のポリマー（Ｆ）のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）は、最終部品（例えば、フィルムまたはシート）を得るために選択される加工技術に関連して当業者によって選択される。
【００３５】
それにもかかわらず、一般に、ポリマー（Ｆ）は、有利には最大で５００ｇ／１０分、好ましくは最大で２００ｇ／１０分、より好ましくは最大で５０ｇ／１０分のＡＳＴＭ  Ｄ１２３８（２３０℃、５Ｋｇ）に従って測定されるＭＦＩを有すると理解される。
【００３６】
ポリマー（Ｆ）骨格は、通常は以下のスキーム：
【化６】
2014505134.tif 000008
に示されるとおりにラジカル重合の間に鎖内連鎖移動（バックバイティング）によって生じる、式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３を有する末端基で停止させた短鎖分岐によって通常は割り込まれる。
【００３７】
本発明の第１の好ましい実施形態によれば、ポリマー（Ｆ）は、式−ＣＨ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）繰り返し単位１Ｋｇ当たり３０ミリモル未満、好ましくはＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり２０ミリモル未満の量で含む［ポリマー（Ｆ−１）］。
【００３８】
本発明のこの第１の好ましい実施形態のポリマー（Ｆ−１）は、上に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する好ましくは少なくとも０．０２モル％、より好ましくは少なくとも０．０４モル％の繰り返し単位を含む。
【００３９】
本発明のこの第１の好ましい実施形態のポリマー（Ｆ−１）は、上に記載されたとおりの式（１）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する好ましくは最大で８モル％、より好ましくは最大で５モル％の繰り返し単位を含む。
【００４０】
本発明の第２の好ましい実施形態によれば、ポリマー（Ｆ）は、式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）繰り返し単位１Ｋｇ当たり少なくとも３０ミリモルの量で含む［ポリマー（Ｆ−２）］。
【００４１】
式−ＣＦ２Ｈおよび／または−ＣＦ２ＣＨ３の末端基を、ＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり有利には少なくとも４０ミリモル、好ましくはＶＤＦ繰り返し単位１Ｋｇ当たり少なくとも５０ミリモルの量で含む、本発明のこの第２の好ましい実施形態によるポリマー（Ｆ−２）によって、非常に良好な結果が得られた。
【００４２】
この第２の好ましい実施形態のポリマー（Ｆ−２）は、上に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する好ましくは０．０１モル％〜１モル％、より好ましくは０．０２モル％〜０．８モル％、さらにより好ましくは０．０４モル％〜０．６モル％の繰り返し単位を含む。
【００４３】
本発明のこの第２の好ましい実施形態の第１の変形によれば、ポリマー（Ｆ−２）は、
−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する４０モル％〜８５モル％、好ましくは４５モル％〜８３モル％の繰り返し単位、
−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％、好ましくは１５モル％〜４８モル％の繰り返した単位、および
−上に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する０．０１モル％〜１モル％、好ましくは０．０２モル％〜０．８モル％の繰り返し単位
からなる。
【００４４】
本発明のこの第２の好ましい実施形態の第２の変形によれば、ポリマー（Ｆ−２）は、
−フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）に由来する４０モル％〜８５モル％、好ましくは４５モル％〜８０モル％の繰り返し単位、
−トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）に由来する１０モル％〜５０モル％、好ましくは１５モル％〜４８モル％の繰り返し単位、
−クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）に由来する２モル％〜２０モル％、好ましくは４モル％〜１５モル％の繰り返し単位、および
−上に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する０．０１モル％〜１モル％、好ましくは０．０２モル％〜０．８モル％の繰り返し単位
からなる。
【００４５】
本発明のポリマー（Ｆ）は、好ましくは本発明の第２の好ましい実施形態によるポリマー（Ｆ−２）から選択される。
【００４６】
本発明の別の目的は、上に記載されたとおりのポリマー（Ｆ）の製造方法である。
【００４７】
ポリマー（Ｆ）は、水性懸濁重合法によってか、または水性エマルション重合法によってのいずれかで製造され得る。
【００４８】
ポリマー（Ｆ）は、好ましくは、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）、トリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）、上に記載されたとおりの式（Ｉ）を有する少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）および場合によって、上に記載されたとおりの１種以上の他のフッ素化コモノマー（Ｆ）を、
−水、
−少なくとも１種のフッ素化界面活性剤［界面活性剤（ＦＳ）］、および
−少なくとも１種の非官能性パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油
を含む重合媒体中少なくとも１種のラジカル開始剤の存在下で重合させる工程を含む、水性エマルション重合法によって製造される。
【００４９】
本発明の水性エマルション重合法は、有利には、フッ素化界面活性剤分子［界面活性剤（ＦＳ）］の界面薄膜によって安定化された、室温で、動力学的に安定で光学的に透明な等張性水性組成物中に均一に分散されたナノサイズの液滴をもたらす。
【００５０】
本出願人は、本発明の水性エマルション重合法が、それが限られた全体圧力で適切な重合速度の達成を可能にするので、本発明のポリマー（Ｆ−２）の製造に特に適することを見出した。
【００５１】
重合圧力は、典型的には１０〜４５バール、好ましくは１５〜４０バール、より好ましくは２０〜３５バールの範囲である。
【００５２】
当業者は、とりわけ、用いられるラジカル開始剤を考慮して重合温度を選択する。重合温度は、一般に８０℃〜１４０℃、好ましくは９５℃〜１３０℃の範囲より選択される。
【００５３】
ラジカル開始剤の選択は、特に限定されないが、本発明による方法に適したものが、重合法を開始および／または促進することができる化合物から選択される。
【００５４】
無機ラジカル開始剤が用いられてもよく、それらには、限定されるものではないが、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過マンガン酸カリウムなどの過マンガン酸塩が含まれてもよい。
【００５５】
また、有機ラジカル開始剤が用いられてもよく、それらには、限定されるものではないが、以下：アセチルシクロヘキサンスルホニルパーオキシド；ジアセチルパーオキシジカーボネート；ジアルキルパーオキシジカーボネート、例えば、ジエチルパーオキシジカーボネート、ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート；ｔｅｒｔ−ブチルパーネオデカノエート；２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４ジメチルバレロニトリル；ｔｅｒｔ−ブチルパーピバレート；ジオクタノイルパーオキシド；ジラウロイル−パーオキシド；２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）；ｔｅｒｔ−ブチルアゾ−２−シアノブタン；ジベンゾイルパーオキシド；ｔｅｒｔ−ブチル−パー−２エチルヘキサノエート；ｔｅｒｔ−ブチルパーマレエート；２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）；ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート；ｔｅｒｔ−ブチルパーアセテート；２，２’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；ジクミルパーオキシド；ジ−ｔｅｒｔ−アミルパーオキシド；ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）；ｐ−メタンヒドロパーオキシド；ピナンヒドロパーオキシド；クメンヒドロパーオキシド；およびｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキシドが含まれる。
【００５６】
他の好適なラジカル開始剤には、特にハロゲン化ラジカル開始剤、例えば、クロロカーボンベースおよびフルオロカーボンベースのアシルパーオキシド、例えば、トリクロロアセチルパーオキシド、ビス（パーフルオロ−２−プロポキシプロピオニル）パーオキシド、［ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯ］２、パーフルオロプロピオニルパーオキシド、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯ）２、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＯＯ）２、｛（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２）−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｍ−ＣＦ（ＣＦ３）−ＣＯＯ｝２（ここで、ｍ＝０〜８である）、［ＣｌＣＦ２（ＣＦ２）ｎＣＯＯ］２、および［ＨＣＦ２（ＣＦ２）ｎＣＯＯ］２（ここで、ｎ＝０〜８である）；パーフルオロアルキルアゾ化合物、例えば、パーフルオロアゾイソプロパン、［（ＣＦ３）２ＣＦＮ＝］２、Ｒ○Ｎ＝ＮＲ○（ここで、Ｒ○は、１〜８個の炭素原子を有する直鎖または分岐のパーフルオロカーボン基である）；安定またはヒンダードパーフルオロアルカンラジカル、例えば、ヘキサフルオロプロピレントリマーラジカル、［（ＣＦ３）２ＣＦ］２（ＣＦ２ＣＦ２）Ｃ●ラジカルならびにパーフルオロアルカンが含まれる。
【００５７】
レドックス対を形成する少なくとも２種の成分を含むレドックス系、例えば、ジメチルアニリン−ベンゾイルパーオキシド、ジエチルアニリン−ベンゾイルパーオキシドおよびジフェニルアミン−ベンゾイルパーオキシドも、重合プロセスを開始させるためにラジカル開始剤として用いられ得る。
【００５８】
上に定義されたとおりの有機ラジカル開始剤が、好ましい。それらのうちで、５０℃よりも高い自己加速分解温度（ＳＡＤＴ）を有する過酸化物、例えば、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）、ジテルブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、テルブチル（２−エチル−ヘキシル）パーオキシカーボネート、テルブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエートなどが特に好ましい。
【００５９】
本発明の方法のある実施形態によれば、上に定義されたとおりの１種以上の有機ラジカル開始剤と、上に定義されたとおりの１種以上の無機ラジカル開始剤、好ましくは過硫酸アンモニウムとの混合物が、有利には重合プロセスを促進させるために用いられる。
【００６０】
ラジカル開始剤は、上に定義されたとおりの重合媒体の重量で、有利には０．００１重量％〜２０重量％の範囲の量で、本発明の工程の重合媒体に添加される。
【００６１】
重合は、通常は連鎖移動剤の存在下で行われる。連鎖移動剤は、一般にフッ素化モノマーの重合で知られたもの、例えば、ケトン、エステル、エーテルまたは３〜１０個の炭素原子を有する脂肪族アルコール、例えば、アセトン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、メチル−ｔｅｒ−ブチルエーテル、イソプロピルアルコール；１〜６個の炭素原子を有し、場合によって水素を含むクロロ（フルオロ）カーボン（例えば、クロロホルム、トリクロロフルオロメタン）；ビス（アルキル）カーボネート（ここで、アルキルは、１〜５個の炭素原子を有する）（例えば、ビス（エチル）カーボネート、ビス（イソブチル）カーボネート）から選択される。連鎖移動剤は、開始時に、重合中に連続的にまたは個別的な量で（段階的に）重合媒体に供給されてもよく、連続的または段階的供給が好ましい。
【００６２】
上に詳述されたとおりのエマルション重合法は、当技術分野で記載されてきた（例えば、米国特許第４９９０２８３号明細書（ＡＵＳＩＭＯＮＴ  ＳＰＡ（ＩＴ））１９９１年２月５日、米国特許第５４９８６８０号明細書（ＡＵＳＩＭＯＮＴ  ＳＰＡ）１９９６年３月１２日および米国特許第６１０３８４３号明細書（ＡＵＳＩＭＯＮＴ  ＳＰＡ）２０００年８月１５日を参照）。
【００６３】
「非官能性パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油」によって、非官能性末端基を含むパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油が意味されることが、本明細書によって意図される。
【００６４】
パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油の非官能性末端基は、フッ素または水素原子と異なる１個以上のハロゲン原子を場合によって含む、１から３個の炭素原子を有するフルオロ（ハロ）アルキル類、例えば、ＣＦ３−、Ｃ２Ｆ５−、Ｃ３Ｆ６−、ＣｌＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）−、ＣＦ３ＣＦＣｌＣＦ２−、ＣｌＣＦ２ＣＦ２−、ＣｌＣＦ２−から一般に選択される。
【００６５】
本発明の方法で用いられる非官能性ＰＦＰＥ油は、通常は、互いに等しいかまたは異なり、一般式−（ＣＪＪ’）ｊ−ＣＫＫ’−Ｏ−（式中、ＪおよびＪ’は、互いに等しいかまたは異なり、独立してフッ素原子またはＣ１〜Ｃ６（パー）フルオロ（オキシ）アルキル基を表し、ＫおよびＫ’は、互いに等しいかまたは異なり、独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子またはＣ１〜Ｃ６（パー）フルオロ（オキシ）アルキル基を表し、ｊは、０から３の間に含まれる整数である）を有する繰り返し単位であって、概して（パー）フルオロポリオキシアルキレン鎖［鎖（Ｒｆ）］に沿って統計的に分布している繰り返し単位を含む、（パー）フルオロポリオキシアルキレン鎖［鎖（Ｒｆ）］を含む。
【００６６】
本発明の方法で用いられる非官能性ＰＦＰＥは、有利には４００〜３０００、好ましくは６００〜１５００の間に含まれる数平均分子量を有する。
【００６７】
非官能性ＰＦＰＥ油は、好ましくは以下：
（１）Ｔ１−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｂ１’（ＣＦＹＯ）ｂ２’−Ｔ１’
（式中：
−Ｔ１およびＴ１’は、互いに等しいかまたは異なり、−ＣＦ３、−Ｃ２Ｆ５および−Ｃ３Ｆ７基から独立して選択され；
−Ｙは、それぞれの出現において等しいかまたは異なり、フッ素原子および−ＣＦ３基から選択され；
−ｂ１’およびｂ２’は、互いに等しいかまたは異なり、ｂ１’／ｂ２’比が２０〜１０００の間に含まれ、かつ（ｂ１’＋ｂ２’）の合計が５〜２５０の間に含まれるように、独立して≧０の整数であり；ｂ１’およびｂ２’が両方ともゼロと異なる場合、異なる繰り返し単位は概してパーフルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って統計的に分布している）。
（前記生成物は、カナダ特許第７８６８７７号明細書（ＭＯＮＴＥＤＩＳＯＮ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）１９６８年６月４日に記載されたとおりのＣ３Ｆ６の光酸化、およびその後の、英国特許第１２２６５６６号明細書（ＭＯＮＴＥＣＡＴＩＮＩ  ＥＤＩＳＯＮ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）１９７１年３月３１日に記載されたとおりの末端基の変換によって得ることができる）。
（２）Ｔ１−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｃ１’（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｃ２’（ＣＦＹＯ）ｃ３’−Ｔ１’
（式中：
−Ｔ１およびＴ１’は、互いに等しいかまたは異なり、上に定義されたものと同じ意味を有し；
−Ｙは、それぞれの出現において等しいかまたは異なり、上に定義されたものと同じ意味を有し；
−  ｃ１’、ｃ２’およびｃ３’は、互いに等しいかまたは異なり、（ｃ１’＋ｃ２’＋ｃ３’）の合計が５〜２５０の間に含まれるように、独立して≧０の整数であり；ｃ１’、ｃ２’およびｃ３’の少なくとも２つがゼロと異なる場合、異なる繰り返し単位は概してパーフルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って統計的に分布している）。
（前記生成物は、米国特許第３６６５０４１号明細書（ＭＯＮＴＥＣＡＴＩＮＩ  ＥＤＩＳＯＮ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）１９７２年５月２３日に記載されたとおりに、Ｃ３Ｆ６とＣ２Ｆ４との混合物の光酸化、およびその後のフッ素による処理によって製造され得る）。
（３）Ｔ１−Ｏ−（Ｃ２Ｆ４Ｏ）ｄ１’（ＣＦ２Ｏ）ｄ２’−Ｔ１’
（式中：
−Ｔ１およびＴ１’は、互いに等しいかまたは異なり、上に定義されたものと同じ意味を有し；
−ｄ１’およびｄ２’は、互いに等しいかまたは異なり、ｄ１’／ｄ２’比が０．１〜５の間に含まれ、かつ（ｄ１’＋ｄ２’）の合計が５〜２５０の間に含まれるように、独立して≧０の整数であり；ｄ１’およびｄ２’が両方ともゼロと異なる場合、異なる繰り返し単位は概してパーフルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って統計的に分布している）。
（前記生成物は、米国特許第３７１５３７８号明細書（ＭＯＮＴＥＣＡＴＩＮＩ  ＥＤＩＳＯＮ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）１９７３年２月６日に報告されたとおりにＣ２Ｆ４の光酸化、およびその後の、米国特許第３６６５０４１号明細書（ＭＯＮＴＥＣＡＴＩＮＩ  ＥＤＩＳＯＮ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）１９７２年５月２３日に記載されたとおりにフッ素による処理によって製造され得る）。
（４）Ｔ２−Ｏ−［ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ］ｅ’−Ｔ２’
（式中：
−Ｔ２およびＴ２’は、互いに等しいかまたは異なり、−Ｃ２Ｆ５および−Ｃ３Ｆ７基から独立して選択され；
−ｅ’は、５〜２５０の間に含まれる整数である）。
（前記生成物は、米国特許第３２４２２１８号明細書（Ｅ．Ｉ．ＤＵ  ＰＯＮＴ  ＤＥ  ＮＥＭＯＵＲＳ  ＡＮＤ  ＣＯ．）１９６６年３月２２日に記載されたとおりにイオン性ヘキサフルオロプロピレンエポキシドのオリゴマー化、およびその後のフッ素による処理によって調製され得る）。
(５)Ｔ２−Ｏ−（ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｆ’−Ｔ２’
（式中：
−Ｔ２およびＴ２’は、互いに等しいかまたは異なり、上に定義されたものと同じ意味を有し；
−ｆ’は、５〜２５０の間に含まれる整数である）。
（前記生成物は、米国特許第４５２３０３９号明細書（ＴＨＥ  ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ  ＯＦ  ＴＥＸＡＳ）１９８５年６月１１日に報告されたとおりに、ポリエチレンオキシドを、例えば、元素フッ素でフッ素化し、場合によってそのように得られたフッ素化ポリエチレンオキシドを熱的に断片化する工程を含む方法によって得ることができる）。
（６）Ｔ１−Ｏ−（ＣＦ２ＣＦ２Ｃ（Ｈａｌ’）２Ｏ）ｇ１’−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｏ）ｇ２’−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ（Ｈａｌ’）Ｏ）ｇ３’−Ｔ１’
（式中：
−  Ｔ１およびＴ１’は、互いに等しいかまたは異なり、上に定義されたものと同じ意味を有し；
−  Ｈａｌ’は、それぞれの出現において等しいかまたは異なり、フッ素および塩素原子、好ましくはフッ素原子から選択されるハロゲンであり；
−  ｇ１’、ｇ２’、およびｇ３’は、互いに等しいかまたは異なり、（ｇ１’＋ｇ２’＋ｇ３’）の合計が、５〜２５０の間に含まれるように、独立して≧０の整数であり；ｇ１’、ｇ２’およびｇ３’の少なくとも２つがゼロと異なる場合、異なる繰り返し単位は概して（パー）フルオロポリオキシアルキレン鎖に沿って統計的に分布している）。
（前記生成物は、欧州特許第１４８４８２Ｂ号明細書（ダイキン工業株式会社）１９９２年３月２５日に詳述されたとおりに、重合開始剤の存在下で２，２，３，３−テトラフルオロオキセタンを開環重合して、式：−ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ−の繰り返し単位を含むポリエーテルを得、場合によって、前記ポリエーテルをフッ素化および／または塩素化することによって調製され得る）。
（７）Ｒ１ｆ−｛Ｃ（ＣＦ３）２−Ｏ−［Ｃ（Ｒ２ｆ）２］ｊ１’Ｃ（Ｒ２ｆ）２−Ｏ｝ｊ２’−Ｒ１ｆ
（式中：
−  Ｒ１ｆは、それぞれの出現において等しいかまたは異なり、Ｃ１〜Ｃ６パーフルオロアルキル基であり；
−  Ｒ２ｆは、それぞれの出現において等しいかまたは異なり、フッ素原子およびＣ１〜Ｃ６パーフルオロアルキル基から選択され；
−  ｊ１’は、１または２に等しく；
−  Ｊ２’は、５〜２５０の間に含まれる整数である）。
（前記生成物は、特許出願である国際公開第８７／００５３８号パンフレット（ＬＡＧＯＷ  ＥＴ  ＡＬ．）１９８７年１月２９日に詳述されたとおりに、ヘキサフルオロアセトンと、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、エポキシ−ブタンおよび／またはトリメチレンオキシド（オキセタン）またはそれらの置換誘導体から選択される酸素含有環状コモノマーとの共重合、ならびにその後の、得られたコポリマーの過フッ化によって生成され得る）から選択される。
【００６８】
非官能性ＰＦＰＥ油は、より好ましくは以下：
（１’）ＧＡＬＤＥＮ（登録商標）およびＦＯＭＢＬＩＮ（登録商標）という商標名の下でＳｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ  Ｓ．ｐ．Ａ．から市販されている非官能性ＰＦＰＥ油、前記ＰＦＰＥ油は、一般に以下の式：
ＣＦ３−［(ＯＣＦ２ＣＦ２）ｍ−（ＯＣＦ２）ｎ］−ＯＣＦ３
ｍ＋ｎ＝４０〜１８０；ｍ／ｎ＝０．５〜２
ＣＦ３−［（ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２）ｐ−（ＯＣＦ２）ｑ］−ＯＣＦ３
ｐ＋ｑ＝８〜４５；ｐ／ｑ＝２０〜１０００
のいずれかに従う少なくとも１種のＰＦＰＥ油を含む。
（２’）ＤＥＭＮＵＭ（登録商標）という商標名の下でＤａｉｋｉｎから市販されている非官能性ＰＦＰＥ油、前記ＰＦＰＥは、一般にここで以下の式：
Ｆ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｎ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｏ）ｊ−ＣＦ２ＣＦ３
ｊ＝０または＞０の整数；ｎ＋ｊ＝１０〜１５０
に従う少なくとも１種のＰＦＰＥを含む。
（３’）ＫＲＹＴＯＸ（登録商標）という商標名の下でＤｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓから市販されている非官能性ＰＦＰＥ油、前記ＰＦＰＥは、一般に以下の式：
Ｆ−（ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｏ）ｎ−ＣＦ２ＣＦ３
ｎ＝１０〜６０
に従うヘキサフルオロプロピレンエポキシドの少なくとも１種の低分子量のフッ素末端封止ホモポリマーを含む。
【００６９】
非官能性ＰＦＰＥ油は、さらにより好ましくは上記の式（１’）を有するものから選択される。
【００７０】
界面活性剤（ＦＳ）は、通常、以下の式（ＩＩＩ）：
Ｒｆ§（Ｘ−）ｋ（Ｍ＋）ｋ（ＩＩＩ）
（式中：
−Ｒｆ§は、１個以上のカテナリーまたは非カテナリー酸素原子を場合によって含むＣ５〜Ｃ１６（パー）フルオロアルキル鎖、および（パー）フルオロポリオキシアルキル鎖から選択され；
−Ｘ−は、−ＣＯＯ−、−ＰＯ３−および−ＳＯ３−基から選択され；
−Ｍ＋は、ＮＨ４＋およびアルカリ金属イオンから選択され、
−ｋは、１または２である）
に従う。
【００７１】
本発明の方法に適した界面活性剤（ＦＳ）の非限定的な例には、特に以下：
（ａ）ＣＦ３（ＣＦ２）ｎ０ＣＯＯＭ’（式中、ｎｏは、４〜１０、好ましくは５〜７の範囲の整数であり、好ましくはｎ０は、６に等しく、Ｍ’は、ＮＨ４、Ｎａ、ＬｉまたはＫ、好ましくはＮＨ４を表す）；
（ｂ）Ｔ−（Ｃ３Ｆ６Ｏ）ｎ１（ＣＦＸＯ）ｍ１ＣＦ２ＣＯＯＭ’’［式中、Ｔは、塩素原子、または式ＣｘＦ２ｘ＋１−ｘ’Ｃｌｘ’Ｏ（式中、ｘは、１〜３の範囲の整数であり、ｘ’は、０または１である）の（パー）フルオロアルコキシド基を表し、ｎ１は、１〜６の範囲の整数であり、ｍ１は、０〜６の範囲の整数であり、Ｍ’’は、ＮＨ４、Ｎａ、ＬｉまたはＫを表し、Ｘは、Ｆまたは−ＣＦ３を表す］；
（ｃ）Ｆ−（ＣＦ２ＣＦ２）ｎ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＲＯ３Ｍ’’’（式中、Ｒは、リンまたは硫黄原子であり、好ましくはＲは、硫黄原子であり、Ｍ’’’は、ＮＨ４、Ｎａ、ＬｉまたはＫを表し、ｎ２は、２〜５の範囲の整数であり、好ましくはｎ２は、３に等しい）；
（ｄ）Ａ−Ｒｂｆ−Ｂ二官能性フッ素化界面活性剤［ここで、ＡおよびＢは、互いに等しいかまたは異なり、式−（Ｏ）ｐＣＦＸ’’−ＣＯＯＭ＊（式中、Ｍ＊は、ＮＨ４、Ｎａ、ＬｉまたはＫを表し、好ましくはＭ＊は、ＮＨ４を表し、Ｘ’’は、Ｆまたは−ＣＦ３であり、ｐは、０または１に等しい整数である）を有し、Ｒｂｆは、Ａ−Ｒｂｆ−Ｂの数平均分子量が、３００〜１８００の範囲にあるように二価の（パー）フルオロアルキルまたは（パー）フルオロポリエーテル鎖である］；および
（ｅ）それらの混合物
が含まれる。
【００７２】
本発明の方法における使用に適した好ましい界面活性剤（ＦＳ）は、上記の式（ｂ）に従う。
【００７３】
本発明の重合法は、典型的には上に定義されたとおりのポリマー（Ｆ）および上に定義されたとおりの少なくとも１種のフッ素化界面活性剤［界面活性剤（ＦＳ）］を含む水性ラテックスをもたらす。
【００７４】
重合法から直接得られるラテックス中の上に定義されたとおりのポリマー（Ｆ）の量は、典型的には１０重量％〜４０重量％、好ましくは２０重量％〜３０重量％の範囲である。
【００７５】
上に定義されたとおりのポリマー（Ｆ）は、ＩＳＯ１３３２１に従って測定して、典型的には５０〜２００ｎｍ、好ましくは６０〜１５０ｎｍ、より好ましくは８０〜１２５ｎｍの範囲の平均サイズを有する粒子の形態下でラテックス中に分散している。
【００７６】
上に定義されたとおりのポリマー（Ｆ）および上に定義されたとおりの少なくとも１種の界面活性剤（ＦＳ）を含む組成物は、固体形態のポリマーが望ましい場合、凝固によってラテックスから単離され得る。
【００７７】
本出願人は、上に定義されたとおりのポリマー（Ｆ）および上に定義されたとおりの少なくとも１種の界面活性剤（ＦＳ）を含む組成物（ここで、前記界面活性剤（ＦＳ）が、有利には５０ｐｐｍ未満、好ましくは３０ｐｐｍ未満、より好ましくは１０ｐｐｍ未満の量で存在する）が、上に定義されたとおりのラテックスの凝固から得られる組成物を熱処理することによって首尾よく得ることができることを見出した。
【００７８】
熱処理は、通常は適切な加熱装置、一般的には電気オーブンまたは対流式オーブンで行われる。熱処理は、通常は最大３００℃まで、好ましくは最大２００℃まで、より好ましくは最大１００℃までの温度で行われる。熱処理は、典型的には１〜６０時間、好ましくは１０〜５０時間かけて行われる。
【００７９】
本発明のさらなる目的は、電気および電子機器における強誘電材料、圧電材料、集電材料または誘電材料としての本発明のポリマー（Ｆ）の使用である。
【００８０】
電子機器の非限定的な例には、とりわけ、変換器、センサー、アクチュエータ、強誘電性メモリ、電気機器で作動するキャパシタが含まれる。
【００８１】
電気機器の非限定的な例には、とりわけ、リチウムイオン電池が含まれる。
【００８２】
本発明のポリマー（Ｆ）は、一般にフィルムおよびシートなどの二次元部品の形態下で前記機器に含まれる。
【００８３】
本発明のポリマー（Ｆ）のフィルムまたはシートは、例えば、押出、射出成形、圧縮成形および溶媒キャスティングのような標準的な技術によって製造され得る。
【００８４】
本出願人は、有利には最大で１００μｍ、好ましくは最大で６０μｍ、より好ましくは最大で４０μｍの厚さを有する、本発明のポリマー（Ｆ）のフィルムおよびシートが、前記電気および電子機器において首尾よく使用され得ることを見出した。
【００８５】
このように得られた二次元物品は、特に、例えば、アニーリング、延伸、二配向などのような、強誘電性、圧電性、誘電性または集電性挙動を高めるために、後加工処理にさらにかけてもよい。
【００８６】
二次元物品は、とりわけ、高電圧およびデータ取得コンピュータ制御システムによってリアルタイムで、保磁力場で測定される分極、残留分極および最大変位電流を調整するために分極サイクルによって得られる高いポーリング電場にかけることができる。この方法の実施形態は、ＩＳＮＥＲ−ＢＲＯＭ，Ｐ．，ｅｔ  ａｌ．Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＰＶＤＦ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ：ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｌａｓｔｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔｓ．Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ．１９９５，ｖｏｌ．１７１，ｐ．２７１−２７９、ＢＡＵＥＲ，Ｆ．，ｅｔ  ａｌ．Ｖｅｒｙ  ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｂｅｈａｖｉｏｕｒ  ｏｆ  ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ−ｐｏｌｅｄ  ＰＶＤＦ．Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ．１９９５，ｖｏｌ．１７１，ｐ．９５−１０２、米国特許第４６１１２６０号明細書（ＤＥＵＴＳＣＨ  ＦＲＡＮＺ  ＦＯＲＳＣＨ  ＩＮＳＴ）１９８６年９月９日および米国特許第４６８４３３７号明細書（ＤＥＵＴＳＣＨ  ＦＲＡＮＺ  ＦＯＲＳＣＨ  ＩＮＳＴ）１９８７年８月４日に記載されており、それらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【００８７】
参照により本明細書に組み込まれるいずれかの特許、特許出願、および刊行物の開示が、本出願の記載と、それが用語を不明瞭にさせ得る程度に矛盾する場合は、本記載が優先するものとする。
【００８８】
本発明は、これから以下の実施例を参照してより詳細に説明されるが、その目的は、単に例証的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００８９】
ポリマー鎖末端の決定
ポリマー鎖末端は、ＰＩＡＮＣＡ，Ｍ．，ｅｔ  ａｌ．Ｅｎｄ  ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．１９９９，ｖｏｌ．９５，ｐ．７１−８４に記載された方法に従って決定した。関連する鎖末端の濃度は、ポリマー１ｋｇ当たりミリモル数としてと、ＶＤＦ１ｋｇ当たりミリモル数としての両方で表す。
【００９０】
全平均モノマー（ＭＡ）含有量の決定
フルオロポリマー中の全平均モノマー（ＭＡ）含有量は、酸−塩基滴定によって決定した。
１．０ｇのフルオロポリマーの試料を、７０℃の温度でアセトンに溶解させた。次いで、５ｍｌの水を、ポリマーの凝固をさけるために激しい撹拌下で滴下した。次いで、約−１７０ｍＶの中性転移で、酸性度の完全な中和まで０．０１Ｎの濃度を有するＮａＯＨ水溶液による滴定を行った。
【００９１】
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）分析
ＤＳＣ分析は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８標準法に従って行った。Ｔｍ２は、第２の加熱サイクルで測定される溶融温度を表す。Ｔｘｘは、中間の冷却サイクルの間に測定される結晶化温度を表す。ＴＣｕｒｉｅ２は、第２の加熱サイクルで測定されるキュリー温度を表す。
【００９２】
熱安定性の決定
熱安定性値は、動的モードで、空気下、ＩＳＯ１１３５８標準法に従って熱重量分析（ＴＧＡ）から測定した。フルオロポリマーの、それぞれ０．２５重量および０．５０重量％の重量損失を得るために必要な温度を記録した。これらの温度が高ければ高いほど、フルオロポリマーの熱安定性は高くなる。
【００９３】
絶縁破壊電圧の決定
絶縁破壊電圧値は、１０μｍの厚さを有する誘電性フルオロポリマーフィルムの試験片でＡＳＴＭ  Ｄ１４９−９７ａ標準法に従って測定した。絶縁破壊電圧値が高ければ高いほど、電流が絶縁性誘電性フルオロポリマーフィルムを通って流れ始める電圧が高くなる。
【００９４】
接着強度の決定
Ｑ−パネルアルミニウム試験の試験片上へのキャスティングによって塗布されたフルオロポリマーフィルムの接着強度特性を、ＡＳＴＭ  Ｄ３３５９−０９標準法に従って測定した。等級数は、０Ｂから５Ｂの尺度で変動する。等級数が高ければ高いほど、基材へのフルオロポリマーの接着強度は高くなる。
【００９５】
実施例１
ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＡＡポリマーの製造
バッフルおよび５７０ｒｐｍで作動する撹拌機を備えたＡＩＳＩ３１６スチール製垂直オートクレーブ中に、３．５リットルの脱塩水を導入した。温度が１２０℃の設定点に達したとき、米国特許第７１２２６０８号明細書（ＳＯＬＶＡＹ  ＳＯＬＥＸＩＳ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）２００６年１０月１７日の実施例１に記載されたとおりに得た３２．５ｇのマイクロエマルションを、７．３５絶対バールのＶＤＦと一緒に反応器に導入した。次いで、ＶＤＦ−ＴｒＦＥ（７５／２５モル％）のガス状混合物を、３０絶対バールの圧力に達するまで供給した。重合の開始前に、気相は、ＧＣ分析により、以下の組成（モル％）：８２．５％ＶＤＦ、１７．５％ＴｒＦＥを有することが示された。したがって、３０ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）および４ｍｌの（アクリル酸（ＡＡ）の２．５容量％水溶液）を、反応を開始させるために供給した。重合圧力は、上述のモノマー混合物を連続的に供給することによって維持した。混合物の目標量の２％を供給した後、温度を１０５℃に低下させ、得られたポリマー２９ｇごとに、４ｍｌの（アクリル酸（ＡＡ）の２．５容量％の水溶液）を供給し；２８８ｇのモノマー混合物を供給後に供給を中断、圧力を１５絶対バールに低下させ、１０５℃の温度を維持した。次いで、反応器を排気し、室温に冷却させ、ラテックスを排出し、凍結によって凝固させた。得られたフルオロポリマーを、脱塩水で洗浄し、１００℃で３６時間乾燥させた。
このようにして回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して３ｐｐｍであることがわかった。
得られたフルオロポリマーは、７０５００の数平均分子量（Ｍｎ）、１４２．３℃のＴｍ２、１１１．０℃のキュリー温度（ＴＣｕｒｉｅ２）および１２３．１℃のＴｘｘを有することがわかった。
【００９６】
実施例２
ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＡＡポリマーの製造
−２５ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）を供給し；
−温度を１２０℃で一定に保持した
以外は、実施例１に詳述したものと同じ手順に従った。気相は、重合の開始前に、ＧＣ分析により、以下の組成（モル％）：８２．５％ＶＤＦ、１７．５％ＴｒＦＥを有することが示された。実施例１に詳述したとおりに回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して２．５ｐｐｍであることがわかった。得られたフルオロポリマーは、１８３０００の数平均分子量（Ｍｎ）、１３８．５℃のＴｍ２および１１３℃のキュリー温度（ＴＣｕｒｉｅ２）を有することがわかった。
【００９７】
実施例３
ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＡＡポリマーの製造
−４０ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）を供給し；
−生成したポリマー５８グラムごとに、４ｍｌの（過硫酸アンモニウムの１重量％溶液）を供給した
以外は、実施例１に詳述したものと同じ手順に従った。気相は、重合の開始前に、ＧＣ分析により、以下の組成（モル％）：８２．５％ＶＤＦ、１７．５％ＴｒＦＥを有することが示された。実施例１に詳述したとおりに回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して４．２ｐｐｍであることがわかった。得られたフルオロポリマーは、７９８００の数平均分子量（Ｍｎ）、１４２．２℃のＴｍ２、１１１．６℃のキュリー温度（ＴＣｕｒｉｅ２）および１２０．８℃のＴｘｘを有することがわかった。
【００９８】
実施例４
ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ−ＡＡポリマーの製造
−７．３５絶対バールのＶＤＦの代わりに、５．９絶対バールのＶＤＦおよび０．４５絶対バールのＣＴＦＥを供給し；
−米国特許第７１２２６０８号明細書（ＳＯＬＶＡＹ  ＳＯＬＥＸＩＳ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）２００６年１０月１７日の実施例１に記載されたとおりに得た３５ｍｌのマイクロエマルションを供給した
以外は、実施例１に上述したものと同じ手順に従った。
気相は、重合の開始前に、ＧＣ分析により、以下の組成物（モル％）：８１．６％ＶＤＦ、１１．９％ＴｒＦＥ、６．５％ＣＴＦＥを有することが示された。
次いで、２２ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）および２ｍｌの（アクリル酸（ＡＡ）の１容量％水溶液）を供給した。実施例１に詳述したとおりに回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して０．５ｐｐｍであることがわかった。得られたフルオロポリマーは、９４３３０の数平均分子量（Ｍｎ）、１２３．４℃のＴｍ２および２６．９℃のキュリー温度（ＴＣｕｒｉｅ２）を有することがわかった。
【００９９】
比較例１
ＶＤＦ−ＴｒＦＥポリマーの製造
−２７ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）を供給し；
−米国特許第７１２２６０８号明細書（ＳＯＬＶＡＹ  ＳＯＬＥＸＩＳ  Ｓ．Ｐ．Ａ．）２００６年１０月１７日の実施例１に記載されたとおりに得た３５ｍｌのマイクロエマルションを供給し；
−アクリル酸溶液を供給しなかった
以外は、実施例１に詳述したものと同じ手順に従った。
気相は、重合の開始前に、ＧＣ分析により、以下の組成（モル％）：８２．５％ＶＤＦ、１７．５％ＴｒＦＥを有することがわかった。実施例１に詳述したとおりに回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して９４ｐｐｍであることがわかった。得られたフルオロポリマーは、１２８０００の数平均分子量（Ｍｎ）、１４４．５℃のＴｍ２、１０９．６℃のキュリー温度（Ｔｃｕｒｉｅ２）および１２３．７℃のＴｘｘを有することがわかった。
【０１００】
比較例２
ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥポリマーの製造
−１８ｍｌのジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰ）を供給し；
−６．１絶対バールのＶＤＦおよび０．４絶対バールのＣＴＦＥを供給し；
−アクリル酸溶液を供給しなかった
以外は、実施例３に詳述したものと同じ手順に従った。
気相は、重合の開始前に、ＧＣ分析により、以下の組成（モル％）：７９％ＶＤＦ、１４．８％ＴｒＦＥ、６．２％ＣＴＦＥを有することが示された。実施例１に詳述したとおりに回収したフルオロポリマー中の残留界面活性剤は、ＧＣ分析により測定して１０２ｐｐｍであることがわかった。得られたフルオロポリマーは、１３４２００の数平均分子量（Ｍｎ）、１２６．９℃のＴｍ２および３０．６℃のキュリー温度（Ｔｃｕｒｉｅ２）を有することがわかった。
【０１０１】
以上に詳述したとおりに得たポリマーの関連特性は、以下の表１にまとめる：
【０１０２】
【表１】
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【０１０３】
以下の表２に報告したデータにより、本発明の実施例１〜実施例４によって得られたフルオロポリマーは、比較例１および比較例２によって得られたフルオロポリマーと比較して、高められた絶縁破壊電圧値を示すことが示されたが、後者は、少なくとも１種の（メタ）アクリルモノマー（ＭＡ）に由来する繰り返し単位を含まない。
【０１０４】
また、本発明の実施例１〜実施例４によって得られたフルオロポリマーの熱安定性値は、比較例１および比較例２によって得られたフルオロポリマーと比較して、より高い温度が、有利には、それぞれ０．２５重量％および０．５０重量％の重量損失に達するために必要とされるので、かなり改善されることがわかった。
【０１０５】
さらに、接着強度値により、本発明の実施例１〜実施例４によって得られたフルオロポリマーは、比較例１および比較例２によって得られるフルオロポリマーと比較して、アルミニウム基材などの金属基材の表面に非常によく接着することがわかることが示された。
【０１０６】
【表２】
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【０１０７】
したがって、本発明の実施例１〜実施例４によって得られたフルオロポリマーは、高出力電子機器およびマクロ電子機器用途に首尾よく用いられるために重要な要件を満たすことがわかった。
【国際調査報告】
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