JP2006528274A - 高溶融流動フルオロポリマー - Google Patents
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Classifications
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/18—Monomers containing fluorine
Abstract
Description
上記フルオロポリマーは、前記実施例10の22g/10分のMFRを有するコポリマーであり、引落し比は97:1であり、そして溶融温度は760°F(404℃)である。絶縁導体は、1スパークおよび0塊状物を示す容認できる品質である。
実施例Aを繰返すが、溶融温度を757°F(403℃)まで低下させることによって、3.5より高いスパークを示す絶縁導体が得られる。754°F(401℃)において、絶縁導体は13.6スパークを示す。溶融温度を750°F(399℃)までさらに低下させた場合、絶縁導体は38スパークを示す。溶融温度を740°F(393℃)までさらに低下させた場合、絶縁導体は151スパークを示す。720°F(382℃)の溶融温度において、絶縁導体は620のスパーク失敗を示す。塊状物の増加は同様のパターンに従う。このMFRのポリマーが使用された場合、実施例Bは、溶融温度におけるわずかな変化に対する押出/溶融引落しプロセスの著しい感応性を明らかにする。
実施例Aを繰返すが、溶融温度を767°F(408℃)まで増加させることによって、円錐の溶融強度が低下し、スパーク失敗の増加およびフルオロポリマーの分解の増加が導かれる。これは、絶縁材におけるブラックスペック(black specs)の存在によって示される。また溶融強度の低下は、絶縁材の完全な破裂を定期的に生じる。円錐長さを短くすることによって破裂の回避は助けられるが、容認できるスパーク失敗が得られる範囲の操作ウィンドウは数℃の桁範囲であり、商業的な操作のためには非常に狭い。
実施例Aを繰返すが、引落し比を85:1まで低下することによって、10より高いスパーク失敗を示す絶縁導体が得られる。本発明において使用される引落し比は、一般的に約60〜120:1の範囲である。97:1から85:1への低下は、ここで、容認不可能な品質を引き起こし、工業的に望ましい商業的な操作性のレベルとしては非常に狭い。
本試験において、MFRを増加させた(26g/10分)コポリマーを使用する。60〜100:1の引落し比の範囲内で、610m/分のライン速度で容認できる品質の絶縁導体を製造することができる溶融温度の範囲は5°F(2.8℃)のみであり、これは典型的に工業的に存在する溶融温度の変化より狭い。この狭い溶融温度範囲外で、スパーク失敗は10を上回るか、または塊状物は2を上回るか、あるいは両方とも上回る。
本試験において、コポリマーのMFRを35g/10分まで増加させ、そして実施例Aの溶融温度を使用して、得られる絶縁導体は20スパーク失敗および20塊状物を示し、不十分な品質である。
本試験において、コポリマーのMFRは30g/10分であり、そして実施例Aの溶融温度を使用して、得られる絶縁導体は、10より高いスパークおよび2より多い塊状物を示し、それによって不十分な品質を有する。
溶融温度を740°F(393℃)まで低下させることを除き、実施例Gを繰返す。驚くべきことに、得られる絶縁導体は、スパークおよび塊状物試験の両方で合格し、そして繰り返しの試験において0〜3スパークおよび0〜1塊状物を示す。溶融温度を734°F〜746°F(390℃〜397℃)の範囲内で変化させ、そして引落し比が80〜100:1である場合、同一の結果が得られる。操作性の溶融温度範囲がわずかにシフトすることを除いて、コポリマーのMFRが28g/10分〜32g/10分の範囲内で変更される場合、同一の結果が得られ、例えば、32g/10分のMFRにおいて、748°F(398℃)の溶融温度は容認できる品質を提供する。溶融温度ウィンドウが7℃まで狭くなることを除き、引落し比の範囲が60〜100:1まで狭められた場合、類似の結果が得られる。コポリマーが着色された白色およびオレンジ色であり、そして円錐長さが工業的に一般的に使用される範囲(25mm〜75mm)である場合、これらの良好な結果が得られる。MFRまたは溶融温度がこれらの範囲から動いた場合、スパークおよび塊状物の発生は徹底的に増加する。30±3g/10分のMFR範囲および393℃±6℃の溶融温度範囲は、容認できる品質から境界の品質への移行を含み、そして、より狭いMFRおよび溶融温度範囲は、ほぼ一貫した最高品質の結果を与える。ライン速度が533m/分から686m/分まで変更される場合、これらの結果が得られ、そして、さらにより高いライン速度で入手可能な外観を与えるが、これは商業的操作における実際の制御性の限度のため試験されなかった。溶融温度を730°F(388℃)未満、例えば、720°F〜729°F(382℃〜387℃)の範囲、または750°F(399℃)より高くに低下させる場合、610m/分のライン速度での絶縁導体の品質は容認不可能となる。
本発明のコポリマーのもう1つの利点は、高い溶融温度および高い剪断速度の両方の過酷な条件下における押出性の改善である。高温、例えば、少なくとも約740°F(393℃)によって、コポリマーは分解に曝される。同様に、高剪断、例えば、少なくとも約800秒−1によって、コポリマーの局所的過熱が引き起こされ、これによっても分解が生じる傾向がある。コポリマー中のアルカリ金属塩の存在は、分解プロセスを促進し、ダイツーリングにおける分解コポリマーのプレートアウト(沈着)を生じ、すなわち、溶融コポリマーと接触しているダイ表面がダイのアウトレットを形成する。コポリマーによってワイヤをコーティング(絶縁)する場合、ワイヤガイド(ガイドチップ)が管状押出物の内部表面を形成し、それによって、ダイの内部表面およびダイチップの外部表面は、分解コポリマーが沈着するツーリング表面を形成する。この沈着によって押出物の大きさが変化し、そして押出物(ワイヤコーティング)の外部表面上に粗さが生じる。この粗さはメルトフラクチャーと同様に見えるが、押出速度の減少による硬化が不可能である。この問題は、コポリマー中の顔料の存在によって悪化し、ワイヤ絶縁材への色の提供を妨害する。この問題は、押出ダイを出る時にワイヤ絶縁材が形成される時に典型的に存在するような窒化ホウ素フォームセル核化剤の存在によってさらに悪化する。顔料および窒化ホウ素は、ダイツーリングにおける分解コポリマーのプレーティングと相互作用し、プレートアウトの割合を増加させる。プレートアウトの影響が、押出物の外観または所望の寸法からの変化に対して著しくなった場合、ダイツーリングの清浄のために押出操作を停止しなければならない。これによって、製造時間の減少および過剰な廃コポリマーの製造がもたらされる。
Claims (10)
- 約2.8〜5.3のHFPIに一致する量でテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンを含む部分的結晶性コポリマーであって、添加されるアルカリ金属塩の不在下で重合および単離され、約30±3g/10分の範囲内の溶融流量を有し、および約50以下の不安定末端基を有することを特徴とするコポリマー。
- 約30±2g/10分の範囲内の溶融流量を有することを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
- 約0.2重量%〜3重量%のペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
- 前記ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)がペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)であることを特徴とする請求項3に記載のコポリマー。
- 前記ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)がペルフルオロ(エチルビニルエーテル)であることを特徴とする請求項3に記載のコポリマー。
- 約20以下の不安定末端基を有することを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
- 前記アルカリ金属塩がカリウム塩であることを特徴とする請求項1に記載のコポリマー。
- 約2.8〜5.3のHFPIに一致する量でテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンを含む部分的結晶性コポリマーであって、実質的にアルカリ金属塩を含まず、約30±3g/10分の範囲内の溶融流量を有し、および約50以下の不安定末端基を有することを特徴とするコポリマー。
- 少なくとも約740°F(393℃)の溶融温度および少なくとも約800秒−1の剪断速度で、請求項8に記載のコポリマーを押出する工程を含むことを特徴とする方法。
- 前記押出における前記コポリマーの引落し比が25:1以下であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
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