JP2001019728A - 含フッ素グラフト共重合体の製造法および含フッ素グラフト共重合体 - Google Patents

含フッ素グラフト共重合体の製造法および含フッ素グラフト共重合体

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JP2001019728A
JP2001019728A JP11190483A JP19048399A JP2001019728A JP 2001019728 A JP2001019728 A JP 2001019728A JP 11190483 A JP11190483 A JP 11190483A JP 19048399 A JP19048399 A JP 19048399A JP 2001019728 A JP2001019728 A JP 2001019728A
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Japan
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fluorine
vinylidene fluoride
graft copolymer
tetrafluoroethylene
monomer
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JP11190483A
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English (en)
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Yasuyoshi Hisamatsu
松 靖 佳 久
Satoshi Saito
藤 智 斉
Harumi Tatsu
春 美 達
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Nippon Mektron KK
Original Assignee
Nippon Mektron KK
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】(a)フッ化ビニリデンおよび/またはテト
ラフルオロエチレンと、(b)上記(a)成分と重合可能な他
の単量体と、(c)式[I]: 【化1】 (式[I]中、Rは、CH3−、C65−またはHであり、
nは2以上の正の整数である。)で表わされる片末端に
アリル基を有するパーフルオロポリエーテルと、を共重
合させることを特徴とする含フッ素グラフト共重合体の
製造法、並びに該製造法で得られる含フッ素グラフト共
重合体。 【効果】耐溶剤性および耐寒性にすぐれた含フッ素グラ
フト共重合体が製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素グラフト
共重合体の製造法および含フッ素グラフト共重合体に関
し、さらに詳しくは、耐溶剤性および耐寒性にすぐれた
含フッ素グラフト共重合体の製造法およびこれにより得
られた上記特性の含フッ素グラフト共重合体に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】フッ素系エラストマーや含フッ素
(共)重合体は、非フッ素系プラスチック等に比して、
一般に、熱、溶剤、腐食性薬品に対する良好な耐性を有
しており、耐熱性、耐薬品性などが求められる分野、例
えば、フィルム、ガスケット、O−リング、被覆布、電
線絶縁被覆材、ホース、保護コーティング材などとして
用いられている。
【0003】このような含フッ素(共)重合体には、用
いられる用途などによっては、耐溶剤性、耐寒性等の点
でさらなる改良の余地があり、従来より含フッ素(共)
重合体に関する技術が種々提案されている。例えば、特
公昭54−1585号公報には、3モル%以下の臭素含
有オレフィン単位を共重合成分単位として含有する含フ
ッ素重合体および有機過酸化物よりなる含フッ素重合体
組成物が記載されている。この組成物から得られる過酸
化物架橋物は、ある程度の耐寒性は示してはいるもの
の、耐溶剤性に劣るという問題点がある。
【0004】また、特公昭58−4728号公報には、
ヨウ素化合物を連鎖移動剤として用いて共重合させて得
られた含フッ素系多元セグメント化ポリマーが記載され
ているが、連鎖移動剤として用いたヨウ素化合物が低分
子化合物であるため、耐寒性の改善が全く期待できな
い。このため、該公報に記載のポリマーは、耐溶剤性お
よび耐寒性の要求される燃料油系のシール材等の加硫成
形材料としては用いることができない。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、耐溶剤性およ
び耐寒性に優れた含フッ素共重合体の製造法を提供する
ことを目的としている。また本発明は、上記のような方
法で得られる、耐溶剤性および耐寒性に優れた含フッ素
共重合体を提供することを目的としている。
【0006】
【発明の概要】本発明に係る含フッ素グラフト共重合体
の製造法は、(a)フッ化ビニリデンおよび/またはテト
ラフルオロエチレンと、(b)上記フッ化ビニリデンおよ
び/またはテトラフルオロエチレン(a)と共重合可能な
他の単量体と、(c)式[I]:
【0007】
【化3】
【0008】(式[I]中、Rは、CH3−、C65−また
はHであり、nは2以上の正の整数である。)で表わさ
れる片末端にアリル基を有するパーフルオロポリエーテ
ルと、を共重合させることを特徴としている。本発明に
おいては、上記式[I]中、RがH(水素原子)であるこ
とが好ましい。
【0009】本発明においては、上記フッ化ビニリデン
および/またはテトラフルオロエチレン(a):40〜8
5モル%と、上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロエ
チレン以外の他の単量体(b):10〜35モル%と、上
記パーフルオロポリエーテル(c)[ヘキサフルオロプロ
ピレンオキシド(HFPO)に換算して計算]:1〜25
モル%(但し、(a)+(b)+(c)=100モル%)とを共
重合させることが望ましい。
【0010】本発明においては、上記フッ化ビニリデ
ン、テトラフルオロエチレン以外の「他の単量体」(b)
が、(イ) 上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレ
ン以外の「他の含フッ素単量体」、及び(ロ) 不飽和炭化
水素系単量体のうちから選択される少なくとも1種の単
量体であることが望ましい。
【0011】本発明においては、上記含フッ素単量体
(イ)が、水素原子の少なくとも一部がフッ素置換された
炭素数2〜8の不飽和炭化水素;アルキル基(水素原子
の少なくとも1部がフッ素置換され、残部は他のハロゲ
ン原子で置換されていてもよい。)の炭素数が1〜5の
パーフルオロアルキルビニルエーテル;アルキル基およ
びアルコキシ基(但し、アルコキシ基、アルキル基の水
素原子の1部はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換さ
れても良く、また隣接する炭素原子間には酸素原子が介
在し、エーテル結合を形成していても良い。)の炭素数
が1〜20のパーフルオロ(アルコキシアルキルビニル
エーテル)のうちから選択される1種または2種以上で
あることが望ましい。
【0012】本発明においては、上記不飽和炭化水素系
単量体(ロ)が、炭素数2〜6のオレフィン、炭素数4〜
15の不飽和ビニルエステル、アルキル基の炭素数が1
〜5のアルキルビニルエーテルのうちから選択される1
種または2種以上であることが望ましい。本発明に係る
含フッ素グラフト共重合体は、(a-1)フッ化ビニリデン
および/またはテトラフルオロエチレンから誘導される
成分単位と、(b-1)上記フッ化ビニリデン、テトラフル
オロエチレン以外の他の単量体から誘導される成分単位
と、(c-1)下記式[I-a]で表されるパーフルオロポリエー
テル成分単位と、からなることを特徴としている。[I-
a]:
【0013】
【化4】
【0014】(式[I-a]中、Rは、CH3−、C65−ま
たはHであり、nは2以上の正の整数である。)。本発
明においては、上記式[I-a]中、RがH(水素原子)で
あることが好ましい。この含フッ素グラフト共重合体に
は、上記フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオ
ロエチレンから誘導される成分単位(a-1)が40〜85
モル%の量で、上記(a)及び下記パーフルオロポリエー
テル(c)と共重合可能な他の単量体由来の成分単位(b-1)
が10〜35モル%の量で、上記パーフルオロポリエー
テル成分単位(c-1)[ヘキサフルオロプロピレンオキシ
ド(HFPO)単位に換算して計算]が1〜25モル%の
量((a-1)+(b-1)+(c-1)=100モル%)で存在して
いることが望ましい。
【0015】また本発明においては、上記フッ化ビニリ
デン、テトラフルオロエチレン以外の他の単量体由来の
成分単位(b-1)が、(イ) 上記フッ化ビニリデン、テトラ
フルオロエチレン以外の含フッ素単量体から誘導される
成分単位、および(ロ) 不飽和炭化水素系単量体から誘導
される成分単位のうちから選択される少なくとも1種の
単量体成分単位であることが望ましい。
【0016】また、本発明においては、上記含フッ素単
量体成分単位(イ)が、水素原子の少なくとも一部がフッ
素置換された炭素数2〜8の不飽和炭化水素;アルキル
基(水素原子の少なくとも1部がフッ素置換され、残部
は他のハロゲン原子で置換されていてもよい。)の炭素
数が1〜5のパーフルオロアルキルビニルエーテル;ア
ルキル基およびアルコキシ基(但し、アルコキシ基、ア
ルキル基の水素原子の1部はフッ素原子以外のハロゲン
原子で置換されても良く、また隣接する炭素原子間には
酸素原子が介在し、エーテル結合を形成していても良
い。)の炭素数が1〜20のパーフルオロ(アルコキシ
アルキルビニルエーテル)のうちから選択される1種ま
たは2種以上から誘導された成分単位であることが望ま
しい。
【0017】また、本発明においては、上記不飽和炭化
水素系単量体成分単位(ロ)が、炭素数2〜6のオレフィ
ン、炭素数4〜15の不飽和ビニルエステル、アルキル
基の炭素数が1〜5のアルキルビニルエーテルのうちか
ら選択される1種または2種以上のモノマーから誘導さ
れたものであることが望ましい。本発明によれば、耐溶
剤性および耐寒性に優れた含フッ素共重合体が提供され
る。
【0018】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係る含フッ素グラ
フト共重合体の製造法および該製造法により得られる含
フッ素グラフト共重合体について具体的に説明する。 <含フッ素グラフト共重合体の製造>本発明では、含フ
ッ素グラフト共重合体を製造するに際して、(a)フッ化
ビニリデン(VdF)および/またはテトラフルオロエ
チレン(TFE)と、(b)上記フッ化ビニリデン(a)およ
び下記パーフルオロポリエーテル(c)と共重合可能な他
の単量体と、(c)式[I]:
【0019】
【化5】
【0020】(式[I]中、Rは、CH3−、C65−また
はHであり、nは2以上の正の整数である。)で表わさ
れる片末端にアリル基を有するパーフルオロポリエーテ
ルとを、共重合させている。以下、上記含フッ素グラフ
ト共重合体を製造する際に用いられる「他の単量体」
(b)、パーフルオロポリエーテル(c)等について順次説明
する。 <他の単量体(b)>上記「フッ化ビニリデンおよび/ま
たはテトラフルオロエチレン」(a)と共重合可能であ
り、さらには下記パーフルオロポリエーテル(c)とも共
重合可能な他の単量体(b)としては、(イ) 上記フッ化ビ
ニリデンおよび/またはテトラフルオロエチレン(a)と
共重合可能な他の含フッ素単量体、(ロ) 上記(a)、(イ)と
共重合可能な不飽和炭化水素系単量体などの単量体が挙
げられる。
【0021】これらの単量体のうちで、フッ化ビニリデ
ンおよび/またはテトラフルオロエチレン(a)、不飽和
炭化水素系単量体(ロ)などと共重合可能な他の含フッ素
単量体(イ)としては下記のようなものが挙げられる。す
なわち、(i):鎖状または環構造(芳香環、脂環)を有
していても良い炭素数2〜8の不飽和炭化水素中の水素
原子の一部または全部をフッ素原子で置換したもの、例
えば、ヘキサフルオロプロペン(HFP)、ペンタフル
オロプロペン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニ
ル、トリフルオロエチレン、パーフルオロシクロブテ
ン、パーフルオロ(メチルシクロプロペン)、1,2,2-ト
リフルオロスチレン、パーフルオロスチレン等; (ii):鎖状または環構造(芳香環、脂環)を有していて
も良い炭素数2〜8の不飽和炭化水素中の水素原子の一
部をフッ素原子で置換し、残部の水素原子の全部あるい
はその一部を他のハロゲン原子で置換したもの、例え
ば、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、1−ブ
ロモ−2,2−ジフルオロエチレン(BDFE)、ブロ
モトリフルオロエチレン(BTFE)、1−ヨード−
2,2−ジフルオロエチレン(IDFE)、ヨードトリ
フルオロエチレン(ITFE)、ジクロロジフルオロエ
チレン等; (iii):アルキル基の炭素数が1〜5のアルキルパーフ
ルオロビニルエーテル、例えば、メチルパーフルオロビ
ニルエーテル、エチルパーフルオロビニルエーテル、n
−またはイソ−プロピルパーフルオロビニルエーテル、
n−、イソ−または第3−ブチルパーフルオロビニルエ
ーテル、n−またはイソ−アミルパーフルオロビニルエ
ーテル等; (iv):アルキル基(但し、アルキル基の水素原子の1部
はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換されても良
い。)の炭素数が1〜5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)(FMVE)、パーフルオロ(エチルビニルエ
ーテル)、パーフルオロ(n−またはイソ−プロピルビ
ニルエーテル)、パーフルオロ(n−、イソ−または第
3−ブチルビニルエーテル)、パーフルオロ(n−また
はイソ−アミルビニルエーテル)、パーフルオロ(ブロ
モエチルビニルエーテル)(FBrVE)、パーフルオ
ロ(ヨードエチルビニルエーテル)(IEVE)等; (v):アルコキシ基およびアルキル基(但し、アルコキ
シ基、アルキル基の水素原子の1部はフッ素原子以外の
ハロゲン原子で置換されても良く、また隣接する炭素原
子間には酸素原子が介在し、エーテル結合を形成してい
ても良い。)の炭素数が1〜20のパーフルオロ(アル
コキシアルキルビニルエーテル)、例えば、パーフルオ
ロ(メトキシプロピルビニルエーテル)(MPVE)、
パーフルオロ(メトキシイソプロピルビニルエーテル)
(MiPVE)、パーフルオロ(プロポキシプロピルビ
ニルエーテル)、パーフルオロ(ヘキサオキシトリデカ
ニルビニルエーテル)(TDVE:CF2=CFOC2
4(OCF25OCF3)、パーフルオロ(ヘプタオキシ
ペンタデカニルビニルエーテル)(PDVE:CF 2
CFOC24(OCF26OCF3)、パーフルオロ
(3,6-ジオキシ-1,2-トリフルオロメチルノナニルビニ
ルエーテル)(P3VE:CF2=CFO[CF2(C
3)O]237)等; (vi):アルコキシ基の炭素数が1〜5のパーフルオロ
(アルコキシビニルエーテル)、例えば、パーフルオロ
(メトキシビニルエーテル)、パーフルオロ(エトキシ
ビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシビニルエ
ーテル)等;が挙げられる。
【0022】これらの含フッ素単量体(イ)のうちでは、
水素原子の少なくとも一部がフッ素置換された炭素数2
〜8の不飽和炭化水素(i)、アルキル基(水素原子の少
なくとも1部がフッ素置換され、残部は他のハロゲン原
子で置換されていてもよい。)の炭素数が1〜5のパー
フルオロアルキルビニルエーテル(iv)、アルキル基およ
びアルコキシ基(但し、アルコキシ基、アルキル基の水
素原子の1部はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換さ
れても良く、また隣接する炭素原子間には酸素原子が介
在し、エーテル結合を形成していても良い。)の炭素数
が1〜20のパーフルオロ(アルコキシアルキルビニル
エーテル)(v)、のうちから選択される1種または2種
以上の含フッ素単量体が好ましく、さらには上記パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル(iv)が望ましい。
【0023】特に、水素原子の少なくとも一部がフッ素
置換された炭素数2〜8の不飽和炭化水素(i)のうちで
は、ヘキサフルオロプロペン(HFP)が好ましく、ま
た、上記パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(iv)
のうちでは、アルキル基の全ての水素原子がフッ素原子
置換された、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(F
MVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフ
ルオロ(n−またはイソ−プロピルビニルエーテル)、
パーフルオロ(n−、イソ−または第3−ブチルビニル
エーテル)、パーフルオロ(n−またはイソ−アミルビ
ニルエーテル)が好ましく、上記パーフルオロ(アルコ
キシアルキルビニルエーテル)(v)のうちでは、パーフ
ルオロ(メトキシイソプロピルビニルエーテル)(Mi
PVE)が好ましい。
【0024】また、不飽和炭化水素系単量体(ロ)として
は、上記「フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフル
オロエチレン」(a)と共重合可能であり、「他の含フッ
素単量体」(イ)等の共重合成分と共重合可能である限り
使用でき、このような不飽和炭化水素系単量体(ロ)とし
ては、オレフィン好ましくは炭素数が2〜6のオレフィ
ン、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等;不飽和
ビニルエステル好ましくは(総)炭素数が4〜15の不
飽和ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル等;アルキル
ビニルエーテル好ましくはアルキル基の炭素数が1〜5
のアルキルビニルエーテル、例えば、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル等;が挙げられる。
【0025】このような不飽和炭化水素系単量体は、含
まれる水素原子の一部がフッ素、臭素等のハロゲン原子
で置換されていてもよい。 <パーフルオロポリエーテル(c)>パーフルオロポリエ
ーテル(c)は、式[I]:
【0026】
【化6】
【0027】(式[I]中、Rは、CH3−、C65−また
はHであり、nは2以上の正の整数である。)で表わさ
れ、片末端にアリル基(CH2=CHCH2−)を有する
化合物である。上記式[I]中、RはH(水素原子)が好
ましい。nは2以上、好ましくは5以上、特に好ましく
は10〜30の整数である。
【0028】また、このようなパーフルオロポリエーテ
ル(c)の平均分子量(MW)は、通常、1000〜70
00、好ましくは3000〜6000である。このよう
な分子量(重合度)のパーフルオロポリエーテル(c)を
用いると、得られる含フッ素グラフト共重合体の耐溶剤
性や耐寒性が優れる傾向がある。このようなパーフルオ
ロポリエーテル(c)は、例えば、特開平10−1100
28号公報の従来技術の欄に記載されている方法に準じ
て製造される。
【0029】なお、このパーフルオロポリエーテル(c)
中のヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)ユニ
ット量に比例して化合物(c)中のエーテル結合個数が多
くなり、得られる含フッ素グラフト共重合体の耐寒性が
向上する傾向がある。このHFPO量は、19F−NMR
にて測定される。またこのようなパーフルオロポリエー
テル(c)としては、例えば、以下のようなものが挙げら
れる。
【0030】(i)上記式[I]中、R=H(水素原子)であ
り、n=22であり、平均分子量(MW)=4021の
もの、(ii)上記式[I]中、R=H(水素原子)であり、
n=28であり、平均分子量(MW)=5017のもの
など。本発明では、上記のような共重合性化合物(a)、
(b)、(c)を共重合させる際には、(a)と(b)と(c)との合
計を100モル%とするとき、「フッ化ビニリデンおよ
び/またはテトラフルオロエチレン」(a)は、合計で3
0〜85モル%、好ましくは40〜85モル%、さらに
好ましくは60〜85モル%の量で用いられる。但し、
パーフルオロポリエーテル(c)の量は、ヘキサフルオロ
プロピレンオキシド(HFPO)量に換算して計算する。
【0031】また、上記フッ化ビニリデンおよび/また
はテトラフルオロエチレン(a)等と共重合可能な「他の
単量体」(b)は、上記「他の含フッ素単量体」(イ)、不飽
和炭化水素系単量体(オレフィン性化合物)(ロ)の合計
で10〜35モル%、好ましくは20〜30モル%の量
で用いられる。特に、「他の含フッ素単量体」(イ)は、
全モノマー((a)+(b)+(c))中に、10〜35モル%
の量で、換言すれば10〜50重量%の量で、不飽和炭
化水素系単量体(ロ)は、全モノマー((a)+(b)+(c))中
に、10モル%以下の量で、換言すれば10重量%以下
の量で用いられる。
【0032】また、上記式[I]で表わされる片末端にア
リル基を有するパーフルオロポリエーテル(c)は、HF
PO量に換算して1〜25モル%、好ましくは2〜25
モル%((a)+(b)+(c)=100モル%)の量で用いら
れる。また重量比に換算すると、上記フッ化ビニリデン
および/またはテトラフルオロエチレン(a)は、10〜
80重量%、好ましくは20〜70重量%の量で、上記
「他の単量体」(b)は、合計((イ)+(ロ))で10〜50
重量%、好ましくは20〜50重量%の量で、上記式
[I]で表わされる片末端にアリル基を有するパーフルオ
ロポリエーテル(c)は、HFPO換算で10〜50重量
%、好ましくは20〜50重量%((a)+(b)+(c)=1
00重量%)の量で用いられる。
【0033】フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフ
ルオロエチレン(a)を上記量より少ない量で用いると得
られる含フッ素グラフト共重合体の耐寒性や耐薬品性が
低下する傾向があり、一方上記量より多量に用いると得
られる含フッ素グラフト共重合体のゴム的な性質(すな
わち、ゴム弾性、成形加工の容易性、化学的架橋可能
性、架橋ゴムのヤング率が1〜10MPaの低い値を示
すこと等)が低下してくる傾向があり、上記範囲の量で
フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオロエチレ
ン(a)を用いると耐寒性、耐薬品性、耐熱性、ゴム的性
質共に優れた含フッ素グラフト共重合体が得られる傾向
がある。
【0034】また、上記「他の単量体」(b)が上記量よ
り少ないとゴム的性質が低下する傾向があり、上記量よ
り多いと共重合し難くなる傾向がある。また、パーフル
オロポリエーテル(c)を上記量より少ない量で用いると
所望の耐溶剤性が得られず耐寒性改善効果が充分に発揮
されないことがあり、一方上記量より多量に用いると得
られる共重合体の粘度が低くなり過ぎて加工性が低下し
てくる傾向があり、上記範囲の量でパーフルオロポリエ
ーテル(c)を用いると、耐溶剤性、耐寒性および加工性
に優れた含フッ素グラフト共重合体が得られる傾向があ
る。
【0035】上記「フッ化ビニリデンおよび/またはテ
トラフルオロエチレン」(a)と「他の単量体」(b)とパー
フルオロポリエーテル(c)との共重合反応は、通常、触
媒、溶媒などの存在下に、例えば、ラジカル溶液重合
法、ラジカル溶液懸濁重合法(実施例1のポリマーA)
によって行われる。この「フッ化ビニリデンおよび/ま
たはテトラフルオロエチレン」(a)と「他の単量体」(b)
とパーフルオロポリエーテル(c)との共重合反応条件
は、重合法、用いられるモノマーの種類、触媒などにも
より異なり一概に決定されないが、通常、約0〜80
℃、好ましくは約10〜60℃の温度で行われる。これ
以上の反応温度では、生成共重合体の分子量が低下し、
また重合触媒の分解速度が大きくなりすぎてかえって効
率の低下を招き、一方これ以下の温度では重合速度が低
下し、実用的ではない。重合圧力については、均一組成
の共重合体が得られる限り高い方が望ましいが、一般に
は約100kg/cm2G以下の圧力が用いられる。
【0036】重合触媒としては、ビス(ヘプタフルオロ
ブチル)ペルオキシド、ビス(イソプロポキシカルボニ
ル)ペルオキシド、ビス(シクロヘキシルオキシカルボ
ニル)ペルオキシド、ビス(プロポキシカルボニル)ペ
ルオキシド、ビス(ヘキサデシルオキシカルボニル)ペ
ルオキシド等のラジカル重合開始剤が挙げられる。溶
媒、特にフッ素系溶剤としては、C716(商品名「P
F5070」(スリーエム社製)、C818(商品名
「PF5080」(スリーエム社製)、商品名「FC7
7」(スリーエム社製)、C816O(商品名「EF−
L102」(トープケミカル社)、C5210(商品名
「バートレルXF」(三井デュポンフロロケミカル社
製)、「CF3CF2CHCl2+CClF2CF2CHC
lF」(商品名「AK225」(旭硝子(株)製)等が
好ましい。
【0037】また、本発明においては、上記共重合反応
の際に、必要に応じて、メタノール、エタノール、イソ
ペンタン、マロン酸ジエチル、四塩化炭素等の連鎖移動
剤を用いて、得られる含フッ素グラフト共重合体(含フ
ッ素エラストマー)の分子量を調節することもできる。
このように「フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフ
ルオロエチレン」(a)と「他の単量体」(b)とパーフルオ
ロポリエーテル(c)とを共重合させると、「フッ化ビニ
リデンおよび/またはテトラフルオロエチレン」(a)
と、「他の単量体」(b)とが共重合してなる任意鎖長の
フッ化ビニリデン系および/またはテトラフルオロエチ
レン系重合体(FKM)ブロック同士が、パーフルオロ
ポリエーテル(c)の一方端の開裂したアリル基を介して
任意の長さで結合してなり、パーフルオロポリエーテル
(c)由来の分岐を有する含フッ素グラフト共重合体が得
られる。 <含フッ素グラフト共重合体>このような含フッ素グラ
フト共重合体は、(a-1)フッ化ビニリデンおよび/また
はテトラフルオロエチレンから誘導される成分単位と、
(b-1)上記「フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフ
ルオロエチレン」(a)およびパーフルオロポリエーテル
(c)と共重合可能な、前述したような「他の単量体」か
ら誘導される成分単位と、(c-1)前記式[I]から誘導さ
れ、下記式[I-a]で表わされる、末端のアリル基二重結
合が解裂した構造を有するパーフルオロポリエーテル成
分単位[I-a]と、からなっている。 式[I-a]:
【0038】
【化7】
【0039】(式[I-a]中、Rは、CH3−、C65−ま
たはH、好ましくはHであり、nは2以上の整数、好ま
しくは5以上の整数、さらに好ましくは10〜30の整
数である。)。このような含フッ素グラフト共重合体の
具体例については、後述する。なお、このようなパーフ
ルオロポリエーテル成分単位(c-1)の(n)値が上記範
囲にあると、含フッ素グラフト共重合体は耐溶剤性、耐
寒性等にバランス良く優れる。
【0040】このような含フッ素グラフト共重合体で
は、各成分単位(a-1)、(b-1)、(c-1)はそれぞれ対応す
る共重合用モノマー(a)、(b)、(c)の使用量に対応する
量で存在し、上記フッ化ビニリデンおよび/またはテト
ラフルオロエチレン成分単位(a-1)は通常約30〜85
モル%、好ましくは約40〜85モル%、さらに好まし
くは、60〜85モル%の量で、上記フッ化ビニリデン
および/またはテトラフルオロエチレン(a)等の共重合
用モノマーと共重合可能な「他の単量体」(b)由来の成
分単位(b-1)は、通常10〜35モル%、好ましくは2
0〜30モル%の量で、上記パーフルオロポリエーテル
(PFE)成分単位(c-1)は、通常1〜25モル%、好
ましくは2〜25モル%で存在していることが望ましい
(但し、(a-1)+(b-1)+(c-1)=100モル%)。な
お、PFE成分単位(c-1)の量は、HFPO単位量に換
算した値で示す。
【0041】該含フッ素グラフト共重合体の主要な成分
単位である、上記フッ化ビニリデンおよび/またはテト
ラフルオロエチレン成分単位(a-1)が上記範囲あると、
該共重合体は、耐寒性、耐薬品性、耐熱性、前記ゴム的
な性質等がバランス良く優れるため好ましく、また上記
他の単量体由来の成分単位(b-1)が上記範囲にあると、
該共重合体はゴム的性質に優れるため好ましい。
【0042】また、パーフルオロポリエーテル成分単位
(c-1)量が上記範囲にあると、得られるグラフト共重合
体の粘度が適度で加工性に優れ、かつ耐溶剤性、耐寒性
共に優れるため好ましい。特に、上記フッ化ビニリデン
および/またはテトラフルオロエチレン(a)と共重合可
能な他の単量体成分単位(b-1)が、 (イ):上記(a)および下記(ロ)、(c)等の共重合性モノマー
と共重合可能な「他の含フッ素単量体」から誘導される
成分単位、および (ロ):上記(a)、(イ)、(c)等の共重合性モノマーと共重合
可能な不飽和炭化水素系単量体から誘導される成分単
位、のうちから選択される場合には、上記含フッ素単量
体成分単位(イ)が、前記共重合用モノマーに対応して、
水素原子の少なくとも一部がフッ素置換された炭素数2
〜8の不飽和炭化水素(i);アルキル基(水素原子の少
なくとも1部がフッ素置換され、残部は他のハロゲン原
子で置換されていてもよい。)の炭素数が1〜5のパー
フルオロアルキルビニルエーテル(iv);アルキル基およ
びアルコキシ基(但し、アルコキシ基、アルキル基の水
素原子の1部はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換さ
れても良く、また隣接する炭素原子間には酸素原子が介
在し、エーテル結合を形成していても良い。)の炭素数
が1〜20のパーフルオロ(アルコキシアルキルビニル
エーテル)(v)のうちから選択される1種または2種以
上から誘導されたものであることが望ましく、また上記
不飽和炭化水素系単量体成分単位(ロ)が、炭素数2〜6
のオレフィン、炭素数4〜15の不飽和ビニルエステ
ル、アルキル基の炭素数が1〜5のアルキルビニルエー
テルのうちから選択される単量体から誘導されたもので
あることが望ましい。
【0043】具体的には、例えば、後述する含フッ素グ
ラフト共重合体のうち、付番15、19、24、36、
37、38、39、40、41などが好ましい。本発明
に係る含フッ素グラフト共重合体は、ゴム的性質を有
し、「フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオロ
エチレン」(a)と「他の単量体」(b)とが共重合してなる
任意の鎖長のフッ化ビニリデンおよび/またはテトラフ
ルオロエチレン系共重合物(FKM)ブロックの端部と
ブロック端部との間に、パーフルオロポリエーテル(c)
(PFE)がその片末端の開裂したアリル基を介して結
合し、PFE由来の分岐を形成した構造を有し、例え
ば、「−[FKM−PFE−FKM]n−、n:繰り返
し数」で表される。
【0044】このような含フッ素グラフト共重合体の分
子量は含フッ素グラフト共重合体の加工成形性、機械的
諸特性等を考慮して決定されるが、例えば、重量平均分
子量(Mw,測定法:GPC)は、通常、1000〜1
00000、好ましくは1万〜10万である。また、分
子量の指標としての溶液粘度ηsp/Cは、約0.3〜
2.0dl/g、好ましくは0.5〜1.3dl/gで
あることが望ましい。なお、このような範囲の溶液粘度
にするに相当する分子量の含フッ素グラフト共重合体を
得るには、前述したように必要に応じて重合反応時にマ
ロン酸エチル、アセトン、イソプロパノール等の連鎖移
動剤が用いられる。
【0045】また、該含フッ素グラフト共重合体の加硫
特性(モンサント社製「MDR2000」にて180
℃、6分間保持して測定。DIN53505,5350
4に準拠。)は、TC90(分)値が通常2.0〜3.
5の範囲にあり、最低トルク(ML)は、通常0.1〜
3.5dN・mの範囲にあり、最高トルク(MH)は、
通常4.0〜25.0dN・mの範囲にある。
【0046】また、例えば、該加硫物の引張強さは通常
8〜25MPaの範囲にあり、破断伸びは通常320〜
510%の範囲にあり、硬度(JIS−A準拠)は、通
常50〜100の範囲にあり、耐溶剤試験(メタノール
中、40℃/70時間保持)での体積変化率(%)は、
通常20〜130%の範囲にあり、耐寒テスト(TR試
験、メタノール中で測定)(TRO)では、通常−35
〜−55℃の範囲にある。
【0047】なお、このような含フッ素グラフト共重合
体を上記のように加硫(架橋)する方法には、特に制限
はなく、従来より公知の種々の架橋方法を採用でき、例
えば、パーオキサイド架橋法(含フッ素グラフト共重合
体100重量部当たり有機過酸化物を通常0.1〜10
重量部程度の量で使用)、ポリアミン架橋法、放射線、
電子線などを利用したエネルギー線架橋法などを挙げる
ことができる。
【0048】本発明に係る含フッ素グラフト共重合体
は、パーオキサイド架橋性を有する他の物質、例えば、
シリコーンオイル、シリコーンゴム、フルオロフォスフ
ァゼンゴム等とブレンドして140〜220℃で2〜6
0分間程度加熱することにより共架橋させることもでき
る。さらに二次架橋させる場合には、空気中または窒素
ガス中などの不活性ガス雰囲気下で、150〜250℃
の温度で1〜50時間程度保持すればよい。
【0049】本発明に係る含フッ素グラフト共重合体を
加硫成形して用いる際には、上記過酸化物架橋剤(例:
トリアリルイソシアヌレート)等の架橋剤の他、通常の
加硫成形体調製時に配合されるような成分、例えば、架
橋助剤;タルク、カーボンブラック等の充填剤;亜鉛華
等の顔料;加硫促進剤(例:「パーヘキサ2.5B−4
0」);可塑剤;安定剤等の添加剤を配合してもよい。
【0050】加硫成形法の一例を挙げると、上記各配合
成分をミキシングロールで混練し、得られた混練物につ
いて150〜200℃で数分〜数十分間程度、100〜
150kgf/cm2の圧力条件下にプレス加硫して所
望の型に成形し、次いでこれより高温例えば、200〜
250℃にて15〜25時間程度のオーブン加硫を行う
ことにより、充分に加硫させればよい。
【0051】なお、上記したように本発明に係る含フッ
素グラフト共重合体としては、以下に例示するようなも
のが挙げられ、上記したように付番(37)〜(41)
などが好ましい。なお、例えば、(カッコ)内の「(Vd
F/HFP)(PFE)」において、前者の「(VdF/HFP)」はフ
ッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオロエチレン
系共重合物ブロック(FKM)を示し、後者の「(PF
E)」はPFE由来の分岐を示す。
【0052】例えば、 (1):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/パ
ーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/HFP)(PFE)共
重合体)、 (2):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/1
−ブロモ-2,2-ジフルオロエチレン/パーフルオロポ
リエーテル共重合体((VdF/HFP/BDFE)(PFE)共重合
体)、 (3):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/パ
ーフルオロ(ブロモエチルビニルエーテル)/パーフル
オロポリエーテル共重合体((VdF/HFP/FBrVE)(PFE)共
重合体)、 (4):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/ブ
ロモトリフルオロエチレン/パーフルオロポリエーテル
共重合体((VdF/HFP/BTFE)(PFE)共重合体)、 (5):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/1
−ヨード−2,2−ジフルオロエチレン/パーフルオロ
ポリエーテル共重合体((VdF/HFP/IDFE)(PFE)共重合
体)、 (6):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/パ
ーフルオロ(ヨードエチルビニルエーテル)/パーフル
オロポリエーテル共重合体((VdF/HFP/IEVE)(PFE)共
重合体)、 (7):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/ヨ
ードトリフルオロエチレン/パーフルオロポリエーテル
共重合体((VdF/HFP/ITFE)(PFE)共重合体)、 (8):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘ
キサフルオロプロペン/パーフルオロポリエーテル共重
合体((VdF/TFE/HFP)(PFE)共重合体)、 (9):フッ化ビニリデン/パーフルオロ(メチルビニ
ルエーテル)/パーフルオロポリエーテル共重合体((V
dF/FMVE)(PFE)共重合体)、 (10):フッ化ビニリデン/トリクロロフルオロエチ
レン/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/CTF
E)(PFE)共重合体)、 (11):フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロペン/
エチレン/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/H
FP/E)(PFE)共重合体)、 (12):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/パーフルオロ
ポリエーテル共重合体((VdF/TFE/FMVE)(PFE)共重合
体)、 (13):フッ化ビニリデン/トリクロロフルオロエチ
レン/エチレン/パーフルオロポリエーテル共重合体
((VdF/CTFE/E)(PFE)共重合体)、 (14):フッ化ビニリデン/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)/エチレン/パーフルオロポリエーテル共
重合体((VdF/FMVE/E)(PFE)共重合体)、 (15):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/エチレン/パー
フルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/FMVE/E)(P
FE)共重合体)、 (16):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
トリクロロフルオロエチレン/パーフルオロポリエーテ
ル共重合体((VdF/TFE/CTFE)(PFE)共重合体)、 (17):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
ヘキサフルオロプロペン/エチレン/パーフルオロポリエ
ーテル共重合体((VdF/TFE/HFP/E)(PFE)共重合体)、 (18):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
トリクロロフルオロエチレン/エチレン/パーフルオロポ
リエーテル共重合体((VdF/TFE/CTFE/E)(PFE)共重合
体)、 (19):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
ヘキサフルオロプロペン/パーフルオロ(メチルビニル
エーテル)/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF
/TFE/HFP/FMVE)(PFE)共重合体)、 (20):フッ化ビニリデン/トリクロロフルオロエチ
レン/テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)/パーフルオロポリエーテル共重合体
((VdF/CTFE/TFE/FMVE)(PFE)共重合体)、 (21):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
ヘキサフルオロプロペン/パーフルオロ(メチルビニル
エーテル)/エチレン/パーフルオロポリエーテル共重合
体((VdF/TFE/HFP/FMVE/E)(PFE)共重合体)、 (22):フッ化ビニリデン/トリクロロフルオロエチ
レン/テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)/エチレン/パーフルオロポリエーテル共
重合体((VdF/CTFE/TFE/FMVE/E)(PFE)共重合体)、 (23):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/1−ブロモ-
2,2-ジフルオロエチレン/パーフルオロポリエーテル
共重合体((VdF/TFE/FMVE/BDFE)(PFE)共重合体)、 (24):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/パーフルオロ
(ブロモエチルビニルエーテル)/パーフルオロポリエ
ーテル共重合体(VdF/TFE/FMVE/FBrVE)(PFE)共重合
体)、 (25):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)/1−ヨード−
2,2−ジフルオロエチレン/パーフルオロポリエーテ
ル共重合体((VdF/TFE/FMVE/IDFE)(PFE)共重合体)、 (26):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メトキシプロピルビニルエーテル)/パ
ーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/MPVE)(P
FE)共重合体)、 (27):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メトキシプロピルビニルエーテル)/エ
チレン/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE
/MPVE/E)(PFE)共重合体)、 (28):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メトキシプロピルビニルエーテル)/パ
ーフルオロ(ブロモエチルビニルエーテル)/パーフル
オロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/MPVE/FBrVE)(P
FE)共重合体)、 (29):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メトキシイソプロピルビニルエーテル)
/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/MiPV
E)(PFE)共重合体)、 (30):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(プロポキシイソプロピルビニルエーテ
ル)/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/P
iPVE)(PFE)共重合体)、 (31):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(ヘキサオキシトリデカニルビニルエーテ
ル)/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/T
DVE)(PFE)共重合体)、 (32):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(ヘプタオキシペンタデカニルビニルエー
テル)/パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE
/PDVE)(PFE)共重合体)、 (33):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(3,6−ジオキシ−1,2−トリフルオ
ロメチルノナニルビニルエーテル)/パーフルオロポリ
エーテル共重合体((VdF/TFE/P3VE)(PFE)共重合
体)、 (34):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(ヘキサオキシトリデカニルビニルエーテ
ル)/パーフルオロ(ブロモエチルビニルエーテル)/パ
ーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/TDVE/FBr
VE)(PFE)共重合体)、 (35):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(ヘプタオキシペンタデカニルビニルエー
テル)/パーフルオロ(ブロモエチルビニルエーテル)/
パーフルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/PDVE/F
BrVE)(PFE)共重合体)、 (36):フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/
パーフルオロ(メトキシイソプロピルビニルエーテル)
/パーフルオロ(ブロモエチルビニルエーテル)/パーフ
ルオロポリエーテル共重合体((VdF/TFE/MiPVE/FBrV
E)(PFE)共重合体)、 (37):フッ化ビニリデン(VdF)/パーフルオロ(メチ
ルビニルエーテル)(FMVE)/ヘキサフルオロプロピレン
(HFPO)/パーフルオロポリエーテル(PFE)共重合体((Vd
F/FMVE/HFPO)(PFE)共重合体) (38):テトラフルオロエチレンフル(TFE)/パーフル
オロ(メチルビニルエーテル)(FMVE)/パーフルオロポ
リエーテル(PFE)共重合体((TFE/FMVE)(PFE)共重合
体) (39):テトラフルオロエチレンフル(TFE)/パーフル
オロ(メチルビニルエーテル)(FMVE)/2-ブロモパーフ
ルオロ(エチルビニルエーテル)(FBrVE))/パーフルオ
ロポリエーテル(PFE)共重合体((TFE/FMVE/FBrVE)(PF
E)共重合体) (40):テトラフルオロエチレンフル(TFE)/パーフル
オロ(メチルビニルエーテル)(FMVE)/1-ブロモ−2,
2−ジフルオロエテン/パーフルオロポリエーテル(PFE)
共重合体 (41):テトラフルオロエチレンフル(TFE)/パーフル
オロ(3−メトキシプロピルビニルエーテル)/2-ブロ
モパーフルオロ(エチルビニルエーテル)(FBrVE))/パ
ーフルオロポリエーテル(PFE)共重合体 など。
【0053】このような含フッ素グラフト共重合体特に
その加硫物は、耐溶剤性および耐寒性に優れており、優
れた耐溶剤性や耐薬品性などが求められる分野、例え
ば、フィルム、シール材、ガスケット、O−リング、被
覆布、電線絶縁被覆材、ホース、保護コーティング材な
どとして半導体産業、医療用材料、食品工業などの分野
で好適に用いられている。
【0054】
【発明の効果】本発明に係る含フッ素グラフト共重合体
は、上記のような特定のパーフルオロポリエーテル(c)
成分単位を、主鎖中、すなわち主成分単位であるフッ化
ビニリデンおよび/またはテトラフルオロエチレン(a)
成分単位と、これと結合した他の単量体(b)成分単位と
からなる主鎖中に導入することにより、フッ化ビニリデ
ンおよび/またはテトラフルオロエチレン(a)と他の単
量体(b)とからなる含フッ素(共)重合体に比べてフッ
素含量が高くなっており、そのため耐溶剤性が向上し、
また耐寒性も向上している。
【0055】このように耐溶剤性及び耐寒性を有する本
発明の含フッ素グラフト共重合体は、燃料油系のシール
材に加硫成形材料等として特に好適に用いられる。な
お、フッ化ビニリデンを主成分単位とする通常のフッ素
ゴムでは、エーテル結合を有しないため、一般に、相溶
性の点から上記フッ素ゴムにパーフルオロポリエーテル
油を可塑剤として配合することはできないが、本発明の
含フッ素グラフト共重合体は適量のエーテル結合を有す
るため、パーフルオロポリエーテル油を可塑剤として配
合することができる。
【0056】
【実施例】以下、本発明に係る含フッ素グラフト共重合
体の製造法、含フッ素グラフト共重合体について、実施
例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はかか
る実施例により何等限定されない。なお、以下の実施
例、比較例で使用した配合成分は以下の通り。
【0057】注(i):「MT−カーボンブラック」,シ
ースト(株)製のカーボンブラック。 注(ii):ZnO
(亜鉛華二種),石原産業(株)製。 注(iii):「タルク M−60」,日本化成(株)製の
タルク。 注(iv):「パーヘキサ2.5B−40」,日本油脂
(株)製の加硫促進剤。 注(v):「IBrTFE」=(日本メクトロン(株)
製、パーフルオロ-1-ブロモ-2-ヨウドエタン)
【0058】
【実施例1〜5、比較例1】以下の各配合成分を4イン
チミキシングロールで混練し、得られた混練物について
180℃で10分間のプレス加硫、および230℃にて
22時間のオーブン加硫を行った。 ポリマーA、B、C、D、EまたはF 100重量部 MT−カーボンブラック(注(i)) 30重量部 ZnO(亜鉛華二種)(注(ii)) 6重量部 タルク M−60 (注(iii)) 6.7重量部 パーヘキサ2.5B−40(注(iv)) 1.34重量部 得られた加硫物について、次の表1に示す各項目の測定
を行った。
【0059】表中に示す各成分は以下のとおり。ポリマーA(実施例1で使用) : フッ加ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/パーフルオロポリエーテ
ル[PFE]=80.6/13.4/6.0(モル%)
(PFE量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオ
キシド)量に換算した値) <ポリマーA(実施例1で使用)の製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 44g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 32gおよび (c)片末端にアリル基を有する以下のPFE 13.4g <PFE> 式[I]:
【0060】
【化8】
【0061】 (式[I]中、R=H(水素原子)、n=28、Mw=5017) (d)IBrTFE(正式名称:パーフルオロ-1-ブロモ-2-ヨウドエタン) 0.25g (e)C716(PF5070,スリーエム社製) 108.5g (f)イオン交換水 117.3g を仕込み25℃に昇温させた後、ビス(ヘプタフルオロ
ブチリル)ペルオキシド(5%希釈品;パーロイルFB
5日本油脂(株)製)18gを仕込んで重合反応を開始
させた。攪拌速度は620rpmとした。8時間反応さ
せた後、冷却し、未反応ガスを放出させて重合反応を停
止させた。
【0062】反応混合物は濾別し、固形物を減圧乾燥さ
せ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーA)55.7g
(回収率66%)を得た。ポリマーB(実施例2で使用): フッ化ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/パーフルオロポリエーテ
ル[PFE]=77.4/19.9/2.7(モル%)
(PFE量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオ
キシド)量に換算した値) <ポリマーBの製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 44g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 32g (c)片末端にアリル基を有する以下のPFE 13.4g <PFE> 上記式[I]中、R=H(水素原子)、n=28、MW=5017のもの。 (d)ICF2CF2Br 0.25g (e)Na2HPO4・12H2O 0.54g (f)ヘキサフルオロイソプロピルアルコール 5.0g (g)パーフルオロオクタン酸アンモニウム 10g (h)イオン交換水 180g を仕込み、50℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム
1.8gを仕込んで、重合を開始させた。攪拌速度は5
00rpmとした。175分間反応させた後、冷却し、
未反応ガスを放出させて重合反応を停止させた。
【0063】得られた水性乳濁液に、8%塩化ナトリウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
させ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーB)70.7g
(回収率79%)を得た。ポリマーC(実施例3で使用): フッ化ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/パーフルオロポリエーテ
ル[PFE]=80.6/17.2/2.2(モル%)
(PFE量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオ
キシド)量に換算した値) <ポリマーCの製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 44g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 32g (c)片末端にアリル基を有する以下のPFE 13.4g <PFE> 式[I]中、R=Hであり、n=22であり、MW=4021のもの。 (d)ICF2CF2Br 0.25g (e)Na2HPO4・12H2O 0.54g (f)ヘキサフルオロイソプロピルアルコール 5.0g (g)パーフルオロオクタン酸アンモニウム 10g (h)イオン交換水 180g を仕込み、50℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム
1.5gを仕込んで、重合を開始させた。攪拌速度は5
00rpmとした。185分間反応させた後、冷却し、
未反応ガスを放出させて重合反応を停止させた。
【0064】得られた水性乳濁液に、8%塩化ナトリウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
させ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーC)63.7g
(回収率71%)を得た。ポリマーD(実施例4で使用) : フッ化ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/パーフルオロポリエーテ
ル[PFE]=75.7/17.3/7.0(モル%)
(PFE量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオ
キシド)量に換算した値) <ポリマーDの製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 44g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 32g (c)片末端にアリル基を有する以下のPFE 25.3g <PFE> 式[I]中、R=Hであり、n=22であり、MW=4021のもの。 (d)ICF2CF2Br 0.25g (e)ヘキサフルオロイソプロピルアルコール 8.0g (f)パーフルオロオクタン酸アンモニウム 60g (g)イオン交換水 180g (h)SBS(正式名称:亜硫酸水素ナトリウム) 0.4g を仕込み、35℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム
4.0gを仕込んで、重合を開始させた。攪拌速度は5
00rpmとした。5.5時間反応させた後、冷却し、
未反応ガスを放出させて重合反応を停止させた。
【0065】得られた水性乳濁液に、8%塩化ナトリウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
させ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーD)56.7g
(回収率56%)を得た。ポリマーE(実施例5で使用) : フッ化ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/パーフルオロポリエーテ
ル[PFE]=79.3/17.3/3.4(モル%)
(PFE量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオ
キシド)量に換算した値) <ポリマーEの製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 44g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 32g (c)片末端にアリル基を有する以下のPFE 25.3g <PFE> 式[I]中、R=Hであり、n=22であり、MW=4021のもの。 (d)ICF2CF2Br 0.25g (e)ヘキサフルオロイソプロピルアルコール 8.0g (f)パーフルオロオクタン酸アンモニウム 20g (g)イオン交換水 180g (h)SBS(正式名称:亜硫酸水素ナトリウム) 0.4g を仕込み、50℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム
4.0gを仕込んで、重合を開始させた。攪拌速度は5
00rpmとした。3.5時間反応させた後、冷却し、
未反応ガスを放出させて重合反応を停止させた。
【0066】得られた水性乳濁液に、8%塩化ナトリウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
させ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーE)53.9g
(回収率53%)を得た。ポリマーF(実施例6で使用) : フッ化ビニリデン[VdF]/パーフルオロ(メチルビ
ニルエーテル)[FMVE]/テトラフルオロメチレン
[TFE]/パーフルオロポリエーテル[PFE]=6
7.7/13.9/11.8/6.7(モル%)(PF
E量は、HFPO(ヘキサフルオロプロピレンオキシ
ド)量に換算した値) <ポリマーFの製法> 容量500mLのオートクレーブ内に、 (a)フッ化ビニリデン[VdF] 40g (b)パーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE] 30g (c)テトラフルオロエチレン[TFE] 10g (d)片末端にアリル基を有する以下のPFE 25.3g <PFE> 式[I]中、R=Hであり、n=22であり、MW=4021のもの。 (d)ICF2CF2Br 0.25g (e)ヘキサフルオロイソプロピルアルコール 8.0g (f)パーフルオロオクタン酸アンモニウム 60g (g)イオン交換水 180g (h)SBS(正式名称:亜硫酸水素ナトリウム) 0.3g を仕込み、35℃に昇温させた後、過硫酸アンモニウム
3.0gを仕込んで、重合を開始させた。攪拌速度は5
00rpmとした。1.5時間反応させた後、冷却し、
未反応ガスを放出させて重合反応を停止させた。
【0067】得られた水性乳濁液に、8%塩化カルシウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
させ、フッ素系溶剤(商品名「FC77」スリーエム社
製)150mlで2度洗浄し、ろ別、減圧乾燥させて、
含フッ素グラフト共重合体(ポリマーF)56.8g
(回収率53%)を得た。ポリマーG(比較例1で使用) ; フッ化ビニリデン[VdF]/パーフロロメチルビニル
エーテル[FMVE]=82.2/17.8(モル%) <ポリマーGの製法>容量100リットルの攪拌機付耐
圧容器に、脱酸素、脱ミネラル処理した水3660g、
界面活性剤としてのパーフルオロオクタン酸アンモニウ
ム154g、重合開始剤としての過硫酸アンモニウム1
1g、架橋サイト導入化合物としてのICF2CF2
r:50gおよびCF2BrCF2OCF=CF2:12
1g、緩衝剤としてのNa2HPO4・12H2Oを11
0g仕込み、内容物全体を−30℃に冷却した。
【0068】次いで、内部空間を純窒素で十分に置換し
た後、これをパージし、パーフルオロメチルビニルエー
テル(FMVE)6530g、およびフッ化ビニリデン
(VdF)8930gの順で容器内に圧入した。その
後、系内を50℃に昇温し、解氷を確認した上で攪拌を
開始すると反応が進行し、36kg/cm2の圧力は1
4時間後0kg/cm2まで低下した。これ以上の圧力
低下が認められないことを確認し、未反応混合ガスをパ
ージして重合反応を停止させた。
【0069】得られた水性乳濁液に、8%塩化ナトリウ
ム水溶液を添加して生成共重合体を凝析し、水洗、乾燥
して、ゴム状ランダム共重合体(ポリマーG)13,5
20g(回収率90%)を得た。得られた加硫物につい
て次の表1に示す各項目の測定を行った。 <試験条件>表中の各試験条件は以下の通り。 加硫特性:モンサント社製「MDR2000」にて18
0℃、6分間保持し、加硫特性の測定を行った。 加硫物性:「DIN53505,DIN53504」に
準拠した。 圧縮永久歪:「DIN53517」に準拠して200℃
で70時間(hr)に亘って25%圧縮して測定した。
【0070】(テストピース打抜き3枚重ね、6mm
厚) 耐溶剤試験:コンデンサー付きのガラス試験管を用い、
40℃で70時間保持して耐溶剤性を測定した。 低温特性試験:(ASTM D−1329)によるTR
試験をメタノール中で測定した。
【0071】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08F 216:00 210:00 218:04) Fターム(参考) 4J005 AA09 BD04 4J027 AC05 AC09 BA02 BA04 CD01 CD08 4J100 AA01Q AA02Q AA03Q AA04Q AA15Q AC23P AC25Q AC26P AC27Q AC31Q AC37Q AC53Q AE02Q AE03Q AE04Q AE09Q AG02Q AG03Q AN04R BA04Q BA05Q BA06Q BA07R BA12R BB12R BB18Q BB18R CA05 JA28 JA44

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)フッ化ビニリデンおよび/またはテト
    ラフルオロエチレンと、 (b)上記フッ化ビニリデンおよび/またはテトラフルオ
    ロエチレン(a)と共重合可能な他の単量体と、 (c)式[I]: 【化1】 (式[I]中、Rは、CH3−、C65−またはHであり、
    nは2以上の正の整数である。)で表わされる片末端に
    アリル基を有するパーフルオロポリエーテルと、を共重
    合させることを特徴とする含フッ素グラフト共重合体の
    製造法。
  2. 【請求項2】上記式[I]中、RがH(水素原子)である
    請求項1に記載の含フッ素グラフト共重合体の製造法。
  3. 【請求項3】上記フッ化ビニリデンおよび/またはテト
    ラフルオロエチレン(a):40〜85モル%と、 上記(a)と共重合可能な他の単量体(b):10〜35モル
    %と、 上記パーフルオロポリエーテル(c)[ヘキサフルオロプ
    ロピレンオキシド(HFPO)に換算して計算]:1〜2
    5モル%((a)+(b)+(c)=100モル%)とを共重合
    させる請求項1〜2の何れかに記載の含フッ素グラフト
    共重合体の製造法。
  4. 【請求項4】上記フッ化ビニリデンおよび/またはテト
    ラフルオロエチレン(a)と共重合可能な他の単量体(b)
    が、 (イ) 上記(a)以外の含フッ素単量体、および (ロ) 不飽和炭化水素系単量体 のうちから選択される少なくとも1種の単量体である請
    求項1〜3の何れかに記載の含フッ素グラフト共重合体
    の製造法。
  5. 【請求項5】上記含フッ素単量体(イ)が、 水素原子の少なくとも一部がフッ素置換された炭素数2
    〜8の不飽和炭化水素;アルキル基(水素原子の少なく
    とも1部がフッ素置換され、残部は他のハロゲン原子で
    置換されていてもよい。)の炭素数が1〜5のパーフル
    オロアルキルビニルエーテル;アルキル基およびアルコ
    キシ基(但し、アルコキシ基、アルキル基の水素原子の
    1部はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換されても良
    く、また隣接する炭素原子間には酸素原子が介在してエ
    ーテル結合を形成していてもよい。)の炭素数が1〜2
    0のパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテ
    ル);のうちから選択される1種または2種以上である
    請求項4に記載の含フッ素グラフト共重合体の製造法。
  6. 【請求項6】上記不飽和炭化水素系単量体(ロ)が、炭素
    数2〜6のオレフィン、炭素数4〜15の不飽和ビニル
    エステル、アルキル基の炭素数が1〜5のアルキルビニ
    ルエーテルのうちから選択される1種または2種以上で
    ある請求項4〜5の何れかに記載の含フッ素グラフト共
    重合体の製造法。
  7. 【請求項7】(a-1)フッ化ビニリデンおよび/またはテ
    トラフルオロエチレンから誘導される成分単位と、 (b-1)上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン
    以外の他の単量体から誘導される成分単位と、 (c-1)下記式[I-a]で表されるパーフルオロポリエーテル
    成分単位と、からなることを特徴とする含フッ素グラフ
    ト共重合体; [I-a]: 【化2】 (式[I-a]中、Rは、CH3−、C65−またはHであ
    り、nは2以上の正の整数である。)。
  8. 【請求項8】上記式[I-a]中、RがH(水素原子)であ
    る請求項7に記載の含フッ素グラフト共重合体。
  9. 【請求項9】上記フッ化ビニリデンおよび/またはテト
    ラフルオロエチレン成分単位(a-1)が40〜85モル%
    の量で、 上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン以外の
    他の単量体由来の成分単位(b-1)が10〜35モル%の
    量で、 上記パーフルオロポリエーテル成分単位(c-1)[ヘキサ
    フルオロプロピレンオキシド(HFPO)単位に換算して
    計算]が1〜25モル%((a-1)+(b-1)+(c-1)=10
    0モル%)で存在している請求項7〜8の何れかに記載
    の含フッ素グラフト共重合体。
  10. 【請求項10】上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロ
    エチレンと共重合可能な他の単量体から誘導される成分
    単位(b-1)が、 (イ) 上記フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン以
    外の他の含フッ素単量体から誘導される成分単位、およ
    び (ロ) 不飽和炭化水素系単量体から誘導される成分単位の
    うちから選択される少なくとも1種の単量体成分単位で
    ある請求項7〜9の何れかに記載の含フッ素グラフト共
    重合体。
  11. 【請求項11】上記含フッ素単量体単位(イ)が、 水素原子の少なくとも一部がフッ素置換された炭素数2
    〜8の不飽和炭化水素;アルキル基(水素原子の少なく
    とも1部がフッ素置換され、残部は他のハロゲン原子で
    置換されていてもよい。)の炭素数が1〜5のパーフル
    オロアルキルビニルエーテル;アルキル基およびアルコ
    キシ基(但し、アルコキシ基、アルキル基の水素原子の
    1部はフッ素原子以外のハロゲン原子で置換されても良
    く、また隣接する炭素原子間には酸素原子が介在してエ
    ーテル結合を形成していてもよい。)の炭素数が1〜2
    0のパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテ
    ル);のうちから選択される1種または2種以上から誘
    導された成分単位である請求項10に記載の含フッ素グ
    ラフト共重合体。
  12. 【請求項12】上記不飽和炭化水素系単量体成分単位
    (ロ)が、炭素数2〜6のオレフィン、炭素数4〜15の
    不飽和ビニルエステル、アルキル基の炭素数が1〜5の
    アルキルビニルエーテルのうちから選択される1種また
    は2種以上から誘導されたものである請求項10〜11
    の何れかに記載の含フッ素グラフト共重合体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019500454A (ja) * 2015-12-17 2019-01-10 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー アミン含有ポリマー、その分散液並びにこれらの製造方法及び使用方法

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