JP2001089531A - Fluorine-containing copolymer - Google Patents
Fluorine-containing copolymerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた溶融成形性
を有する新規な含フッ素共重合体に関する。詳しくは、
押出成形によるフィルムの成形性が優れた含フッ素共重
合体である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel fluorinated copolymer having excellent melt moldability. For more information,
It is a fluorine-containing copolymer having excellent film formability by extrusion molding.
【0002】[0002]
【従来の技術】テトラフルオロエチレンとパーフルオロ
アルキルビニルエーテルとの共重合体(以下、PFAと
称する。)は溶融成形性を有し、しかも、耐薬品性、耐
熱性及び電気特性の優れた含フッ素共重合体として良く
知られており、広い産業分野において使用されている。2. Description of the Related Art A copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (hereinafter referred to as PFA) has a melt moldability and is excellent in chemical resistance, heat resistance and electric properties. It is well known as a copolymer and is used in a wide range of industrial fields.
【0003】ところが、上記PFAは、テトラフルオロ
エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共
重合性比の限界により、パーフルオロアルキルビニルエ
ーテルの含有量を増大することが困難であり、溶融成形
性において改良の余地を残すものであった。However, it is difficult to increase the content of perfluoroalkylvinylether in the above-mentioned PFA due to the limit of the copolymerizability ratio of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether, and there is room for improvement in melt moldability. Was to leave.
【0004】一方、上記PFAの溶融成形性を改良した
樹脂として、特開平2−276808号公報には、エー
テル結合の酸素原子に隣接する炭素原子に2個の水素原
子を有する含フッ素ビニルエーテルとテトラフルオロエ
チレンとの共重合体よりなる含フッ素共重合体が提案さ
れている。On the other hand, as a resin having improved melt moldability of the above-mentioned PFA, JP-A-2-276808 discloses a fluorine-containing vinyl ether having two hydrogen atoms at a carbon atom adjacent to an oxygen atom of an ether bond, and Fluorine-containing copolymers comprising a copolymer with fluoroethylene have been proposed.
【0005】上記含フッ素共重合体は、含フッ素ビニル
エーテルに水素原子を含有するため、テトラフルオロエ
チレンとの共重合性比が広い範囲で調節でき、含フッ素
ビニルエーテルの組成を増加せしめ、溶融成形性が向上
した樹脂組成を実現することが可能である。また、該含
フッ素共重合体は骨格に水素原子を含有するにも関わら
ず、前述したPFAに匹敵する耐薬品性及び電気特性を
有する。[0005] Since the fluorine-containing copolymer contains a hydrogen atom in the fluorine-containing vinyl ether, the copolymerization ratio with tetrafluoroethylene can be adjusted in a wide range, the composition of the fluorine-containing vinyl ether can be increased, and the melt moldability can be improved. It is possible to realize a resin composition with improved properties. In addition, the fluorinated copolymer has chemical resistance and electrical properties comparable to the above-mentioned PFA, despite containing a hydrogen atom in the skeleton.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記含
フッ素ビニルエーテル成分を増加せしめた含フッ素共重
合体は、溶融成形性の改良効果はかなりあるものの未だ
改良の余地がある。即ち、上記含フッ素共重合体をフィ
ルム等の薄物成形体の原料として使用する場合、フィル
ムが均一に成形できなかったり、場合によってはフィル
ムの成形時にフィルムが切れ易くなるという問題が生ず
る。However, the above-mentioned fluorinated copolymer containing an increased amount of the fluorinated vinyl ether component has a considerable effect of improving the melt moldability, but there is still room for improvement. That is, when the above-mentioned fluorinated copolymer is used as a raw material of a thin molded article such as a film, there arises a problem that the film cannot be formed uniformly, and in some cases, the film is easily cut during the formation of the film.
【0007】従って、本発明の目的は、極めて優れた溶
融成形性を実現し、しかも、PFA並の耐薬品性及び電
気特性を有する含フッ素共重合体を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluorine-containing copolymer which achieves extremely excellent melt moldability and has chemical resistance and electrical properties comparable to those of PFA.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、前記の含フ
ッ素ビニルエーテル成分が特定の範囲に調整され、且
つ、ダイスウエル比が極めて低い含フッ素共重合体の開
発に成功し、該含フッ素共重合体は押出成形法によるフ
ィルム等の成形体の製造において、均一なフィルムを生
産性良く製造することを可能とする、優れた溶融成形性
を示すことを見い出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems. As a result, the fluorinated vinyl ether component was adjusted to a specific range, and the development of a fluorinated copolymer having an extremely low die swell ratio was successfully performed, and the fluorinated copolymer was formed into a film or the like by an extrusion molding method. In the production of a body, it has been found that the composition exhibits excellent melt moldability, which enables a uniform film to be produced with high productivity, and the present invention has been completed.
【0009】即ち、本発明は、下記一般式(I)に基づ
く単量体単位60〜92モル%、及び下記一般式(II)
で示される単量体単位8〜40モル%からなる共重合体
又は該共重合体の少なくとも一部の水素原子がフッ素原
子に置換されたフッ素置換共重合体であって、ダイスウ
エル比が1.3以下であることを特徴とする含フッ素共
重合体である。That is, the present invention relates to a composition comprising 60 to 92 mol% of a monomer unit based on the following general formula (I);
Or a fluorine-substituted copolymer in which at least a part of hydrogen atoms of the copolymer is substituted by fluorine atoms, and the die-swell ratio is 1. It is a fluorine-containing copolymer characterized by being 3 or less.
【0010】 −CF2CF2− (I) −CF2CF(OCH2Rf)− (II) (但し、Rfはハロゲン化炭化水素基である。)—CF 2 CF 2 — (I) —CF 2 CF (OCH 2 Rf) — (II) (where Rf is a halogenated hydrocarbon group)
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明のフッ素樹脂共重合体を構
成する一般式(II)で示される単量体単位において、R
fはハロゲン化炭化水素基であれば特に制限はないが、
アルキル基等の炭化水素の一部ないし全部がフッ素、塩
素、臭素等のハロゲン原子で置換された基が好適であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the monomer unit represented by the general formula (II) constituting the fluororesin copolymer of the present invention, R
f is not particularly limited as long as it is a halogenated hydrocarbon group,
A group in which part or all of a hydrocarbon such as an alkyl group is substituted with a halogen atom such as fluorine, chlorine, or bromine is preferable.
【0012】前記一般式(II)中において、特に本発明
において好適なRf基は、下記一般式(III)で示され
る基である。In the general formula (II), an Rf group particularly preferred in the present invention is a group represented by the following general formula (III).
【0013】−CaFbXcH(2a+1-b-c) (III) (但し、Xは塩素原子または臭素原子であり、aは1以
上の整数であり、bは0〜2a+1の整数であり、cは
0または1であり、且つ1≦b+c≦2a+1の関係を
有する) 前記一般式(III)において、炭素数は特に制限はない
が、原料モノマーの入手の容易さからaは1〜8が好ま
しい。前記一般式(II)においてRfで表される基を具
体的に示せば、−CF3、−C2F5、−C3F7、−C4F
9、−C5F11、−C6F13、−C7F15、−C8F17、−
CF2H、−CF2Cl、−CF2Br、−C2F4H、−
C2F4Cl、−C2F4Br、−C3F6H、−C3F6C
l、−C3F6Br、−C4F8H、−C4F8Cl、−C4
F8Br、−C5F10H、−C5F10Cl、−C5F10B
r、−C6F12H、−C6F12Cl、−C6F12Br、−
C7F14H、−C7F14Cl、−C7F14Br、−C8F16
H、−C8F16Cl、−C8F16Br等が挙げられる。-C a F b X c H (2a + 1-bc) (III) (where X is a chlorine atom or a bromine atom, a is an integer of 1 or more, and b is an integer of 0 to 2a + 1) And c is 0 or 1 and has a relationship of 1 ≦ b + c ≦ 2a + 1) In the general formula (III), the number of carbon atoms is not particularly limited, but a is 1 because of the availability of the raw material monomer. To 8 are preferred. If Shimese a group represented by Rf in the general formula (II) Specifically, -CF 3, -C 2 F 5 , -C 3 F 7, -C 4 F
9, -C 5 F 11, -C 6 F 13, -C 7 F 15, -C 8 F 17, -
CF 2 H, -CF 2 Cl, -CF 2 Br, -C 2 F 4 H, -
C 2 F 4 Cl, -C 2 F 4 Br, -C 3 F 6 H, -C 3 F 6 C
l, -C 3 F 6 Br, -C 4 F 8 H, -C 4 F 8 Cl, -C 4
F 8 Br, -C 5 F 10 H, -C 5 F 10 Cl, -C 5 F 10 B
r, -C 6 F 12 H, -C 6 F 12 Cl, -C 6 F 12 Br, -
C 7 F 14 H, -C 7 F 14 Cl, -C 7 F 14 Br, -C 8 F 16
H, -C 8 F 16 Cl, -C 8 F 16 Br , and the like.
【0014】本発明の含フッ素共重合体は、溶融状態で
フッ素核―核磁気共鳴スペクトル(以下、19F−NMR
と略称し、その吸収はトリクロロフルオロメタンを基準
として高磁場を負としてppmで表示する。)を測定す
ることによって、その化学構造を確認することができ
る。The fluorinated copolymer of the present invention can be used in a molten state in a fluorine nucleus-nuclear magnetic resonance spectrum (hereinafter referred to as 19 F-NMR).
The absorption is expressed in ppm with the high magnetic field being negative with respect to trichlorofluoromethane. ), The chemical structure can be confirmed.
【0015】即ち、例えばRfが下記一般式(IV) −(CF2)dCF3 (IV) (但し、dは1以上の整数である。)で示される基であ
る場合、260℃での測定で88ppm付近にCF3基
のフッ素原子核の吸収が、118ppm付近にCF基に
隣接するCF2基のフッ素原子核の吸収が、122pp
m付近にCF2CF2のフッ素原子核の吸収が、125p
pm付近にCF3基とCF2基にはさまれたCF2基のフ
ッ素原子核の吸収が、138ppm付近にCF基のフッ
素原子核の吸収が観測され、各単量体単位の含有率はこ
れらの吸収の積算値から算出することができる。[0015] That is, for example, Rf is represented by the following general formula (IV) - (CF 2) d CF 3 (IV) (. Where, d is 1 or more is an integer) is a group represented by, at 260 ° C. In the measurement, the absorption of a CF 3 group fluorine nucleus was around 88 ppm, and the absorption of a CF 2 group fluorine nucleus adjacent to the CF group was around 122 ppm, 122 pp.
m, the absorption of fluorine nuclei of CF 2 CF 2 is 125p
Absorption of the fluorine nucleus of the CF 2 group sandwiched between the CF 3 group and the CF 2 group was observed around pm, and absorption of the fluorine nucleus of the CF group was observed near 138 ppm. It can be calculated from the integrated value of absorption.
【0016】また、本発明の含フッ素共重合体は、赤外
吸収スペクトル(以下、IRと略称する。)を測定する
ことによっても、その化学構造を確認することができ
る。即ち950cm― 1付近に>CFOCH2−基に基づ
く吸収帯が、2400cm― 1付近に−CF2−基に基づ
く吸収帯が観察される。これらの吸収を定量することに
よっても各単量体単位の含有率を算出することができ
る。The chemical structure of the fluorinated copolymer of the present invention can also be confirmed by measuring its infrared absorption spectrum (hereinafter abbreviated as IR). That 950 cm - around 1> CFOCH 2 - absorption bands based on group, 2400 cm - absorption band based on the group are observed - -CF 2 near 1. The content of each monomer unit can also be calculated by quantifying the absorption.
【0017】本発明の含フッ素共重合体の組成は前記一
般式(I)で示される単量体単位が60〜92モル%、
好ましくは、80〜90モル%、及び前記一般式(II)
で示される単量体単位が8〜40モル%、好ましくは、
10〜20モル%である。前記一般式(II)で示される
単量体単位が40モル%を越えると、オイルの性状が大
きく出現し始め、フィルムに成形することが困難とな
る。逆に、前記一般式(II)で示される単量体単位が8
モル%より小さい場合、得られる含フッ素共重合体の溶
融粘度が高くなるため、溶融成形性が低下し、これを解
消するために成形温度を上げざるを得なくなり、工業的
に不利となる。The composition of the fluorinated copolymer of the present invention is such that the monomer unit represented by the general formula (I) is 60 to 92 mol%,
Preferably, 80 to 90 mol%, and the general formula (II)
The monomer unit represented by 8 to 40 mol%, preferably,
10 to 20 mol%. When the amount of the monomer unit represented by the general formula (II) exceeds 40 mol%, properties of the oil start to appear largely, and it becomes difficult to form a film. Conversely, when the monomer unit represented by the general formula (II) is 8
If it is less than mol%, the melt viscosity of the obtained fluorinated copolymer will be high, so that the melt moldability will decrease, and the molding temperature will have to be raised to eliminate this, which is industrially disadvantageous.
【0018】本発明の含フッ素共重合体は、上記共重合
組成を有する共重合体の少なくとも一部の水素原子がフ
ッ素原子に置換されていても良い。In the fluorine-containing copolymer of the present invention, at least a part of the hydrogen atoms of the copolymer having the above-mentioned copolymer composition may be substituted with a fluorine atom.
【0019】本発明の最大の特徴はダイスウエル比が
1.3以下であることであり、好ましくは1.25以下
であることにある。The greatest feature of the present invention is that the die swell ratio is 1.3 or less, preferably 1.25 or less.
【0020】尚、本発明において、ダイスウエル比は、
メルトフローレートが20g/10分となる測定温度に
おいてJIS K−7199に準じて測定した値であ
る。In the present invention, the die swell ratio is:
It is a value measured according to JIS K-7199 at a measurement temperature at which the melt flow rate is 20 g / 10 minutes.
【0021】従来、溶融成形性の改良を目的とした含フ
ッ素共重合体は種々提案されているが、これら従来の含
フッ素樹脂はダイスウエル比を1.3以下に制御したも
のはなく、通常、ダイスウエル比は1.5以上にも達す
る。そして、これらの含フッ素樹脂を押出成形しても、
溶融成形性が低く、均一にフィルムをひけないことが有
り、また、場合によってはフィルムの製造自体が困難と
なるという問題が生じる。Conventionally, various fluorine-containing copolymers for the purpose of improving melt moldability have been proposed, but none of these conventional fluorine-containing resins has a die swell ratio controlled to 1.3 or less. The die swell ratio reaches 1.5 or more. And even if these fluorinated resins are extruded,
There is a problem that the melt moldability is low, the film may not be uniformly cut, and in some cases, the production of the film itself becomes difficult.
【0022】これに対して、本発明の含フッ素共重合体
は、前記共重合組成を有すると共に、ダイスウエル比が
1.3以下という極めて低い値を達成したものであり、
これをフィルム等の薄物成形体の押出成形に原料として
使用することにより、その極めて高い溶融成形性によっ
て、均一な厚みのフィルムを効率よく製造することがで
きる。On the other hand, the fluorinated copolymer of the present invention has the above copolymer composition and achieves an extremely low die swell ratio of 1.3 or less.
By using this as a raw material for extrusion molding of a thin molded article such as a film, a film having a uniform thickness can be efficiently produced due to its extremely high melt moldability.
【0023】本発明の含フッ素共重合体において、他の
特性は特に制限されないが、好ましい特性としては下記
の特性が挙げられる。Other characteristics of the fluorine-containing copolymer of the present invention are not particularly limited, but preferable characteristics include the following characteristics.
【0024】即ち、本発明の含フッ素共重合体の260
℃でのメルトフローレートは、0.01〜500g/1
0分が好ましく、更に0.01〜100g/10分の範
囲が好ましい。That is, 260% of the fluorine-containing copolymer of the present invention.
The melt flow rate at 0 ° C is 0.01 to 500 g / 1.
0 minutes is preferable, and the range of 0.01 to 100 g / 10 minutes is more preferable.
【0025】本発明の含フッ素共重合体の製造方法は、
特に制限されるものではないが、代表的な製造方法を例
示すれば、下記の方法が挙げられる。The process for producing the fluorine-containing copolymer of the present invention comprises:
Although not particularly limited, the following method may be mentioned as an example of a typical production method.
【0026】即ち、テトラフルオロエチレン(以下TF
Eと略称する。)と下記一般式(V) CF2=CFOCH2Rf (V) (但し、Rfはハロゲン化炭化水素基である。)で示さ
れる含フッ素ビニルエーテルとよりなる各単量体単位の
割合を前記の割合となるように調節して共重合すると共
に、重合中或いは重合後において、生成する共重合体の
分子量を均一化する処理を行なうことによって、ダイス
ウエル比が特定範囲の樹脂を製造する方法が好適であ
る。That is, tetrafluoroethylene (hereinafter TF)
Abbreviated as E. ) And the following general formula (V): CF 2 CFCFOCH 2 Rf (V) (where Rf is a halogenated hydrocarbon group). A method of producing a resin having a die swell ratio in a specific range by performing copolymerization while adjusting to a ratio and during or after polymerization, by performing a treatment for homogenizing the molecular weight of the produced copolymer. It is.
【0027】尚、上記一般式(V)中、Rfは、前記一
般式(II)においてRfとして例示した基と同様の基が
特に制限なく選択される。In the above formula (V), Rf is selected without particular limitation from the same groups as those exemplified as Rf in the above formula (II).
【0028】本発明の共重合体を得るために用いられる
上記一般式(V)で示される含フッ素ビニルエーテルを
具体的に例示すると次の通りである。CF2=CFOC
H2CF3、CF2=CFOCH2CF2CF3、CF2=C
FOCH 2CF2CF2H、CF2=CFOCH2(CF2)
2CF3、CF2=CFOCH2(CF2)3CF3、CF2=
CFOCH2(CF2)4CF3、CF2=CFOCH2(C
F 2)5CF3、CF2=CFOCH2(CF2)6CF3、C
F2=CFOCH2(CF2)7CF3、CF2=CFOCH
2CF2Cl、CF2=CFOCH2CF2Br、CF 2=C
FOCH2CF2CF2Br、CF2=CFOCH2CF2C
F2Cl、CF2=CFOCH2(CF2)2CF2Br、C
F2=CFOCH2(CF2)2CF2Cl、CF2=CFO
CH2(CF2)3CF2Br、CF2=CFOCH2(CF
2)3CF3Cl等である。Used to obtain the copolymer of the present invention
The fluorine-containing vinyl ether represented by the above general formula (V)
Specific examples are as follows. CFTwo= CFOC
HTwoCFThree, CFTwo= CFOCHTwoCFTwoCFThree, CFTwo= C
FOCH TwoCFTwoCFTwoH, CFTwo= CFOCHTwo(CFTwo)
TwoCFThree, CFTwo= CFOCHTwo(CFTwo)ThreeCFThree, CFTwo=
CFOCHTwo(CFTwo)FourCFThree, CFTwo= CFOCHTwo(C
F Two)FiveCFThree, CFTwo= CFOCHTwo(CFTwo)6CFThree, C
FTwo= CFOCHTwo(CFTwo)7CFThree, CFTwo= CFOCH
TwoCFTwoCl, CFTwo= CFOCHTwoCFTwoBr, CF Two= C
FOCHTwoCFTwoCFTwoBr, CFTwo= CFOCHTwoCFTwoC
FTwoCl, CFTwo= CFOCHTwo(CFTwo)TwoCFTwoBr, C
FTwo= CFOCHTwo(CFTwo)TwoCFTwoCl, CFTwo= CFO
CHTwo(CFTwo)ThreeCFTwoBr, CFTwo= CFOCHTwo(CF
Two)ThreeCFThreeCl or the like.
【0029】また、含フッ素共重合体の重合手段は、特
に制限されなく公知の手段を採用することができる。例
えば、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の重合手
段が挙げられる。The means for polymerizing the fluorine-containing copolymer is not particularly limited, and any known means can be employed. For example, polymerization means such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method may be used.
【0030】上記重合法に使用される有機溶媒は、特に
限定されないが、一般にはクロロフルオロカーボン、ハ
イドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカー
ボン、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテ
ル、パーフルオロ3級アミンおよびパーフルオロモルホ
リン類が好適に用いられる。例えば、トリクロロトリフ
ルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、トリク
ロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン等のク
ロロフルオロカーボン;ジクロロペンタフルオロプロパ
ン、ジクロロトリフルオロエタン等のハイドロクロロフ
ルオロカーボン;デカフルオロペンタン等のハイドロフ
ルオロカーボン;パーフルオロブタン、パーフルオロペ
ンタン、パーフルオロヘプタン、パーフルオロオクタン
等のパーフルオロアルカンあるいはパーフルオロシクロ
ブタン、パーフルオロシクロヘキサン等のパーフルオロ
シクロアルカンの如きパーフルオロカーボン;メチルヘ
キサフルオロプロピルエーテル、パーフルオロブチルメ
チルエーテル、パーフルオロブチルエチルエーテルの如
きハイドロフルオロエーテル;パーフルオロトリブチル
アミン等のパーフルオロ3級アミンおよびパーフルオロ
モルホリン等のフッ素系溶媒が好ましい。The organic solvent used in the above polymerization method is not particularly limited, but generally, chlorofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, hydrofluoroether, perfluorotertiary amine and perfluoromorpholine are preferable. Used for For example, chlorofluorocarbons such as trichlorotrifluoroethane, dichlorotetrafluoroethane, trichlorofluoromethane and dichlorodifluoromethane; hydrochlorofluorocarbons such as dichloropentafluoropropane and dichlorotrifluoroethane; hydrofluorocarbons such as decafluoropentane; perfluorobutane Perfluoroalkanes such as perfluoropentane, perfluoroheptane and perfluorooctane or perfluorocycloalkanes such as perfluorocyclobutane and perfluorocyclohexane; methylhexafluoropropyl ether, perfluorobutyl methyl ether and perfluorocarbon Hydrofluoroethers such as butyl ethyl ether; perfluoroto Fluorine-based solvents perfluoro tertiary amines and perfluoromorpholine such as butylamine are preferred.
【0031】また、重合において用いる重合開始剤とし
ては、公知のラジカル発生剤がいずれも使用できる。そ
れらのうち、例えばジアシルパーオキサイド、パーオキ
シエステル、パーオキシジカーボネートおよび含フッ素
ジアシルパーオキサイドが好ましく用いられる。これら
の具体例としては、イソブチリルパーオキサイドの如き
ジアシルパーオキサイド;クミルパーオキシネオデカノ
エイト、t−ブチルパーオキシネオデカノエイトの如き
パーオキシエステル;ジ−n−プロピルパージオキシジ
カーボネートの如きパーオキシジカーボネート;ヘプタ
フルオロブチリルパーオキサイド、ペンタフルオロプロ
ピルパーオキサイド、テトラフルオロプロピルパーオキ
サイドの如き含フッ素ジアシルパーオキサイドで表され
る化合物を挙げることができる。As the polymerization initiator used in the polymerization, any known radical generator can be used. Among them, for example, diacyl peroxide, peroxyester, peroxydicarbonate and fluorinated diacyl peroxide are preferably used. Specific examples of these include diacyl peroxides such as isobutyryl peroxide; peroxyesters such as cumylperoxyneodecanoate and t-butylperoxyneodecanoate; di-n-propyl purgeoxydicarbonate. Peroxydicarbonate; compounds represented by fluorinated diacyl peroxides such as heptafluorobutyryl peroxide, pentafluoropropyl peroxide and tetrafluoropropyl peroxide.
【0032】このようなラジカル発生剤の使用量は、用
いる溶媒、重合条件、特に重合温度によって一概には決
定できないが、通常重合反応開始時に重合槽中に存在す
る含フッ素アルキルビニルエーテルおよびTFEに対
し、好ましくは0.001〜0.5モル%、より好まし
くは0.003〜0.2モル%である。The amount of such a radical generator used cannot be unconditionally determined by the solvent used, the polymerization conditions, especially the polymerization temperature, but is usually based on the amount of the fluorine-containing alkyl vinyl ether and TFE present in the polymerization tank at the start of the polymerization reaction. , Preferably 0.001 to 0.5 mol%, more preferably 0.003 to 0.2 mol%.
【0033】また、ラジカル開始剤の添加は、仕込み時
に一括、または反応途中間欠的に添加するのが一般的で
あるが、条件によっては重合が進み難い場合があり、こ
のような場合は重合の途中に再度ラジカル発生剤を追加
すればよい。In addition, the radical initiator is generally added all at once during the preparation or intermittently during the reaction. However, depending on the conditions, the polymerization may be difficult to proceed. The radical generator may be added again in the middle.
【0034】TFEの圧力は0.1MPa−G〜3MP
a−Gの範囲であれば充分に重合反応は進行するが、好
ましい圧力は0.1MPa−G〜1MPa−Gである。
TFEの圧力が上記圧力より低い場合には一般的に共重
合体の生成速度が小さくなり、逆に該圧力が高いと共重
合体の生成速度は大となる。勿論、圧力の下限値、上限
値を超えても重合は進行するが、あまりに高圧の場合装
置的にかなり高価となり経済的でない。The pressure of TFE is 0.1 MPa-G to 3 MP
The polymerization reaction proceeds sufficiently within the range of a-G, but the preferred pressure is 0.1 MPa-G to 1 MPa-G.
When the pressure of TFE is lower than the above pressure, the formation rate of the copolymer generally decreases, and when the pressure is high, the formation rate of the copolymer increases. Of course, the polymerization proceeds even if the pressure exceeds the lower limit and the upper limit of the pressure. However, if the pressure is too high, the apparatus becomes considerably expensive and not economical.
【0035】また、上記重合時の温度は用いるラジカル
発生剤の分解速度を一つの目安として決められるが、通
常0℃〜100℃程度、好ましくは5℃〜80℃程度で
ある。特に低温においても分解速度が大きい含フッ素系
またはパーフルオロ系のジアシルパーオキサイドにおい
ては、5℃〜60℃くらいが好ましい。The temperature at the time of the polymerization is determined based on the decomposition rate of the radical generator to be used as one standard, and is usually about 0 ° C. to 100 ° C., preferably about 5 ° C. to 80 ° C. Particularly, in the case of a fluorine-containing or perfluoro-based diacyl peroxide having a high decomposition rate even at a low temperature, the temperature is preferably about 5 ° C to 60 ° C.
【0036】本発明において、上記共重合体の少なくと
も一部の水素原子をフッ素化する方法は、10〜100
vol.%のフッ素ガス濃度で、室温付近から時間をか
けて段階的に温度を上げ、目的とするフッ素化率を有す
るフッ素置換共重合体を得る方法が好ましい。かかる反
応温度は、100℃未満、好ましくは、80℃未満に制
御することが特に好ましい。In the present invention, the method for fluorinating at least a part of the hydrogen atoms of the above copolymer is from 10 to 100
vol. A preferred method is to obtain a fluorine-substituted copolymer having a desired fluorination rate by gradually increasing the temperature from around room temperature over time at a fluorine gas concentration of 10%. It is particularly preferable to control the reaction temperature to less than 100 ° C, preferably to less than 80 ° C.
【0037】本発明の含フッ素共重合体のダイスウエル
比を1.3以下に調整する方法は特に制限されないが、
上記重合中或いは重合後において、生成する共重合体の
分子量を均一化する処理を、ダイスウエル比が前記特定
の範囲となるように実施する態様が挙げられる。The method for adjusting the die swell ratio of the fluorine-containing copolymer of the present invention to 1.3 or less is not particularly limited.
During or after the polymerization, there may be mentioned an embodiment in which the treatment for homogenizing the molecular weight of the produced copolymer is performed so that the die swell ratio falls within the above-mentioned specific range.
【0038】上記処理方法を具体的に示せば、上記含フ
ッ素共重合体の重合後に共重合体をフッ素雰囲気下で加
熱する方法等が推奨される。If the above-mentioned treatment method is specifically shown, a method of heating the copolymer in a fluorine atmosphere after the polymerization of the above-mentioned fluorine-containing copolymer is recommended.
【0039】フッ素雰囲気下で加熱する条件は、上記フ
ッ素化の条件より厳しい条件が一般に採用される。その
条件は、含フッ素共重合体の組成などによって一概には
決定できないが、フッ素ガスの濃度が0.1〜5vol
%の窒素混合ガスで圧力が0.01MPa−G〜0.1
MPa−Gとなるように調整することが好ましい。ま
た、温度は100〜200℃が好ましい。そして、上記
条件下に、得られる含フッ素共重合体のダイスウエルが
1.3以下になるまで処理を行う。The heating conditions in a fluorine atmosphere generally employ more severe conditions than the above fluorination conditions. The conditions cannot be determined unconditionally depending on the composition of the fluorinated copolymer and the like, but the concentration of the fluorine gas is 0.1 to 5 vol.
% Nitrogen mixed gas at a pressure of 0.01 MPa-G to 0.1
It is preferable to adjust so as to be MPa-G. Further, the temperature is preferably 100 to 200 ° C. Then, the treatment is performed under the above conditions until the die well of the obtained fluorine-containing copolymer becomes 1.3 or less.
【0040】尚、含フッ素共重合体中に水素原子が存在
する場合、上記ダイスウエルを調整する処理において一
部の水素原子がフッ素に置換される反応が起こる可能性
もあるが、その量は、通常、処理前の含フッ素共重合体
中の全水素原子量に対して2%以下である。When hydrogen atoms are present in the fluorine-containing copolymer, a reaction may occur in which some of the hydrogen atoms are replaced by fluorine in the process for adjusting the die well. Usually, it is 2% or less based on the total hydrogen atom weight in the fluorine-containing copolymer before the treatment.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の説明より理解されるように、本発
明の含フッ素共重合体は、溶融成形性が極めて高く、押
出成形法により薄物成形体を良好に成形できるといった
特徴を有する。具体的には、フィルムやチューブ等の押
出成形に好適に使用され、得られる成形体は、均一な厚
みを有し、その商品価値は極めて高いものである。As will be understood from the above description, the fluorinated copolymer of the present invention has the characteristics that it has extremely high melt moldability and that a thin molded article can be favorably molded by an extrusion molding method. Specifically, it is suitably used for extrusion molding of a film, a tube, or the like, and the obtained molded article has a uniform thickness, and its commercial value is extremely high.
【0042】[0042]
【実施例】以下実施例を挙げ本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0043】尚、実施例及び比較例で製造された含フッ
素共重合体の物性及び試験は以下の方法により行った。 1.ダイスウエル比 JIS K−7199に準拠してダイスウエル比を測定
した。内径が9.55mmのバレルに内径:1mm、長
さ:10mm、入り口角度:180度のキャピラリーを
用い、荷重は4kgで測定した。 2.メルトフローレート JIS K―7210に準拠してメルトフローレート
(単位はg/10分;以下MFRと略記する)を測定し
た。測定荷重は5kgである。 3.フィルムの成形性 試料の含フッ素共重合体を押出機にてMFRが約20g
/10分となる温度で、Tダイ(スリット幅120m
m、厚み0.3mm)を通して押し出した。押し出され
たフィルムは、ロールにより0.9m/分の速度で引き
取ってフィルムを得た。The physical properties and tests of the fluorinated copolymers produced in the examples and comparative examples were carried out by the following methods. 1. Die well ratio The die well ratio was measured in accordance with JIS K-7199. A capillary having an inner diameter of 9.55 mm, an inner diameter of 1 mm, a length of 10 mm, and an entrance angle of 180 ° was used, and the load was measured at 4 kg. 2. Melt flow rate The melt flow rate (unit: g / 10 minutes; hereinafter abbreviated as MFR) was measured according to JIS K-7210. The measurement load is 5 kg. 3. Formability of film MFR of the sample fluorine-containing copolymer is about 20 g with an extruder
At a temperature of / 10 minutes, a T die (slit width 120 m
m, thickness 0.3 mm). The extruded film was pulled by a roll at a speed of 0.9 m / min to obtain a film.
【0044】上記フィルム成形性及び得られたフィルム
の均一性について、下記の4段階評価を行った。The following four-stage evaluations were performed on the film formability and the uniformity of the obtained film.
【0045】 ◎ 極めて均一な厚みのフィルムが得られた ○ 一部に不均一な部分が存在した △ かなりの部分にわたって不均一な部分が存在した × フィルムに成形できなかった 比較例1 撹拌機を有するステンレス製の100L反応器に脱酸素
したジクロロペンタフルオロプロパン(以下、HCFC
−225と略称する)73.5kgを仕込み、次いで、
内部空間を窒素ガスで十分に置換した後、これを排除
し、2、2、3、3、3−ペンタフルオロプロピルトリ
フルオロビニルエーテル(以下、FVEと略称する)
6.2kgを入れた。系内を27℃に保ち、攪拌下に、
TFEを圧入して、反応器内の圧力を0.79MPa−
Gに保った。◎ A film having an extremely uniform thickness was obtained. ○ A non-uniform part was present in a part of the film. △ A non-uniform part was present over a considerable part of the film. × The film could not be formed. Comparative Example 1 Dichloropentafluoropropane (hereinafter referred to as HCFC) in a stainless steel 100 L reactor
-3.525 kg), and then charged.
After sufficiently replacing the internal space with nitrogen gas, this is eliminated and 2,2,3,3,3-pentafluoropropyltrifluorovinyl ether (hereinafter abbreviated as FVE)
6.2 kg was put. Keep the system at 27 ° C and stir,
TFE was injected and the pressure inside the reactor was increased to 0.79 MPa-
G was kept.
【0046】ここに重合開始剤としてイソブチリルパー
オキサイドのHCFC−225溶液(24.8重量%)
25.2gを圧入し、重合を開始した。反応器圧力が
0.63MPa−Gになったところで、未反応単量体、
HCFC−225および含フッ素共重合体を回収し、重
合を停止させた。生成した共重合体の重合溶液に対する
濃度は8.2重量%、重合時間は350分であった。Here, HCFC-225 solution of isobutyryl peroxide (24.8% by weight) as a polymerization initiator
25.2 g was injected under pressure to initiate polymerization. When the reactor pressure reached 0.63 MPa-G, unreacted monomers,
HCFC-225 and the fluorinated copolymer were recovered and the polymerization was stopped. The concentration of the produced copolymer in the polymerization solution was 8.2% by weight, and the polymerization time was 350 minutes.
【0047】得られた共重合体を130℃で15時間、
減圧乾燥した。この含フッ素共重合体中におけるTFE
に基づく単量体単位の割合は、85.5モル%、FVE
に基づく単量体単位の割合は、14.5モル%であっ
た。また、該共重合体の温度260℃でのMFRは20
g/10分であり、ダイスウエル比は1.40であった
(以下、共重合体Aと呼ぶ。)。The obtained copolymer was heated at 130 ° C. for 15 hours.
It was dried under reduced pressure. TFE in this fluorinated copolymer
Is 85.5 mol%, and FVE is
The ratio of the monomer unit based on was 14.5 mol%. The MFR of the copolymer at a temperature of 260 ° C. is 20.
g / 10 minutes, and the die well ratio was 1.40 (hereinafter, referred to as copolymer A).
【0048】上記共重合体Aを使用して成形性試験を実
施した結果、随所にフィルムの厚みムラが見られ、×で
あった。As a result of a moldability test using the above-mentioned copolymer A, unevenness in the thickness of the film was observed everywhere, and the result was x.
【0049】実施例1 上記比較例1で得られた共重合体Aをシリンダーに入
れ、内部を脱気した。この中に圧力が0.05MPa−
Gまでフッ素濃度3vol%窒素混合ガスを封じた。シ
リンダーを回転させ内部を攪拌しながら15分、温度1
50℃で加熱した。Example 1 The copolymer A obtained in Comparative Example 1 was placed in a cylinder, and the inside was evacuated. The pressure is 0.05MPa-
G was sealed with a nitrogen mixed gas having a fluorine concentration of 3 vol%. Rotate the cylinder and stir the inside for 15 minutes at a temperature of 1
Heated at 50 ° C.
【0050】得られた含フッ素共重合体の共重合組成は
比較例1の共重合体と殆ど同じで、ダイスウエル比は
1.08であった。この含フッ素共重合体を用いて成形
性試験を実施した結果、容易に極めて均一なフィルムを
成形することができ、評価は◎であった。The copolymer composition of the obtained fluorine-containing copolymer was almost the same as that of Comparative Example 1, and the die swell ratio was 1.08. As a result of performing a moldability test using this fluorinated copolymer, an extremely uniform film could be easily formed, and the evaluation was ◎.
【0051】実施例2 比較例1の共重合体Aをシリンダーに入れ、内部を脱気
した。この中に圧力が0.01MPa−Gまでフッ素濃
度3vol%窒素混合ガスを封じた後、シリンダーを回
転させ内部を攪拌しながら25分、温度150℃で加熱
した。Example 2 The copolymer A of Comparative Example 1 was placed in a cylinder, and the inside was evacuated. A nitrogen mixed gas containing 3 vol% of fluorine was sealed therein until the pressure reached 0.01 MPa-G, and the mixture was heated at a temperature of 150 ° C. for 25 minutes while rotating and rotating the cylinder.
【0052】得られた含フッ素共重合体の共重合組成は
比較例1の共重合体と殆ど同じで、ダイスウエル比は
1.22であった。この含フッ素共重合体を用いて成形
性試験を実施した結果、容易に極めて均一なフィルムを
成形することができ、評価は◎であった。The copolymer composition of the obtained fluorine-containing copolymer was almost the same as that of Comparative Example 1, and the die swell ratio was 1.22. As a result of performing a moldability test using this fluorinated copolymer, an extremely uniform film could be easily formed, and the evaluation was ◎.
【0053】実施例3〜5 比較例1の共重合体の製造方法において、各共重合体組
成を下記の表1に示すように変えて共重合体を製造した
後、実施例1の方法に準じて該共重合体のダイスウエル
比が表1となるように調整された含フッ素共重合体を得
た。Examples 3 to 5 In the method for producing a copolymer of Comparative Example 1, copolymers were produced by changing the composition of each copolymer as shown in Table 1 below. A fluorinated copolymer having a die swell ratio adjusted according to Table 1 was obtained.
【0054】得られた含フッ素共重合体のダイスウエル
比及びこの含フッ素共重合体を用いて成形性試験を実施
した結果を表1に示す。Table 1 shows the die swell ratio of the obtained fluorinated copolymer and the results of a moldability test conducted using this fluorinated copolymer.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
Claims (2)
0〜92モル%、及び下記一般式(II)で示される単量
体単位8〜40モル%からなる共重合体又は該共重合体
の少なくとも一部の水素原子がフッ素原子に置換された
フッ素置換共重合体であって、ダイスウエル比が1.3
以下であることを特徴とする含フッ素共重合体。 −CF2CF2− (I) −CF2CF(OCH2Rf)− (II) (但し、Rfはハロゲン化炭化水素基である。)1. A monomer unit 6 based on the following general formula (I)
A copolymer comprising 0 to 92 mol% and 8 to 40 mol% of monomer units represented by the following general formula (II), or fluorine in which at least a part of hydrogen atoms of the copolymer is substituted by fluorine atoms: A substituted copolymer having a die swell ratio of 1.3.
A fluorine-containing copolymer characterized by the following. —CF 2 CF 2 — (I) —CF 2 CF (OCH 2 Rf) — (II) (where Rf is a halogenated hydrocarbon group)
成形することを特徴とするフィルムの製造方法。2. A method for producing a film, comprising extruding the fluorine-containing copolymer according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20954399A JP2001089531A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-23 | Fluorine-containing copolymer |
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JP11-204548 | 1999-07-19 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009512759A (en) * | 2005-10-19 | 2009-03-26 | デュポン パフォーマンス エラストマーズ エルエルシー | α, α-Dihydrofluorovinyl ether, homopolymers and copolymers thereof |
US20200332037A1 (en) * | 2014-02-05 | 2020-10-22 | Daikin Industries, Ltd. | Insulated communication wire |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP20954399A patent/JP2001089531A/en active Pending
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JP2009512759A (en) * | 2005-10-19 | 2009-03-26 | デュポン パフォーマンス エラストマーズ エルエルシー | α, α-Dihydrofluorovinyl ether, homopolymers and copolymers thereof |
US20200332037A1 (en) * | 2014-02-05 | 2020-10-22 | Daikin Industries, Ltd. | Insulated communication wire |
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