JP2008231330A - Radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer - Google Patents

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JP2008231330A JP2007075880A JP2007075880A JP2008231330A JP 2008231330 A JP2008231330 A JP 2008231330A JP 2007075880 A JP2007075880 A JP 2007075880A JP 2007075880 A JP2007075880 A JP 2007075880A JP 2008231330 A JP2008231330 A JP 2008231330A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer enabling the radiation crosslinking under a mild condition, and having more improved mechanical characteristics and compression set characteristics. <P>SOLUTION: The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer is obtained by irradiating a fluorine-containing copolymer composition obtained by compounding 1-20 pts.wt. triallyl isocyanurate polymer having 500-100,000 number average molecular weight Mn with 100 pts.wt. tetrafluoroethylene-perfluoro(alkyl vinyl ether) copolymer having ≤10 J/g heat quantity ΔH for melting a crystal with radiation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射線架橋含フッ素共重合体に関する。さらに詳しくは、原子力施設や宇宙空間等の放射線照射環境下で好適に用いられる放射線架橋含フッ素共重合体に関する。   The present invention relates to a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer. More specifically, the present invention relates to a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer that is suitably used in a radiation irradiation environment such as a nuclear facility or outer space.

含フッ素共重合体は、含フッ素単量体であるフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエチレン、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)等を共重合反応させることにより得られ、エラストマー領域から樹脂領域まで様々な特性を有しているが、いずれも含フッ素共重合体であることにより、高温での熱安定性や極く低温での靭性および柔軟性を有し、さらには耐薬品性にすぐれ、化学的に非常に安定で、非粘着性、低摩擦特性、電気的な諸特性にもすぐれるなど、非常にすぐれた特性を有している。このため、含フッ素共重合体は、半導体、自動車、建築、電気・電子、食品等様々な分野で用いられている。   The fluorine-containing copolymer is a fluorine-containing monomer such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropene, chlorotrifluoroethylene, perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (methyl vinyl ether). ) Etc., and has various properties from the elastomer region to the resin region, but since all are fluorine-containing copolymers, thermal stability at high temperatures and extremely low temperatures It has excellent toughness and flexibility, as well as excellent chemical resistance, chemical stability, non-adhesiveness, low friction properties, and excellent electrical properties. have. For this reason, fluorine-containing copolymers are used in various fields such as semiconductors, automobiles, architecture, electricity / electronics, and foods.

その中でも、ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕やテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)共重合体〔PFA〕、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロペン共重合体〔FEP〕は、主鎖炭素原子に結合した水素原子がすべてフッ素原子に置換されたパーフルオロ共重合体であるため、耐薬品性や耐熱性に特にすぐれており、耐候性や電気絶縁性にもすぐれているため、様々な分野での利用が図られている。   Among them, polytetrafluoroethylene [PTFE], tetrafluoroethylene-perfluoro (propyl vinyl ether) copolymer [PFA], tetrafluoroethylene-hexafluoropropene copolymer [FEP] were bonded to the main chain carbon atom. Since it is a perfluoro copolymer in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, it is particularly excellent in chemical resistance and heat resistance, and also in weather resistance and electrical insulation, so it can be used in various fields. Is planned.

しかしながら、これらの含フッ素樹脂はゴム特性の低い結晶性樹脂であるため、室温程度の低い温度においても容易にクリープ現象を発現する性質があり、ゴム特性の付与が求められている。また、これらの含フッ素樹脂は、放射線に対する感受性が極めて高く、典型的な放射線分解型重合体であるため、原子力施設等の放射線環境下での利用は困難であった。   However, since these fluorine-containing resins are crystalline resins having low rubber characteristics, they have a property of easily developing a creep phenomenon even at a temperature as low as room temperature, and there is a demand for imparting rubber characteristics. In addition, these fluorine-containing resins are extremely sensitive to radiation and are typical radiation-decomposable polymers, so that they are difficult to use in a radiation environment such as a nuclear facility.

こうしたことから、耐放射性の付与およびゴム特性の付与を行うことにより、原子力施設や宇宙空間等の放射線環境下での利用を可能とし、またシール材料やパッキング材料への用途を可能とすることを目的として種々の提案がなされている。
特許第3,317,452号公報 特許第3,337,785号公報 特許第3,563,928号公報 特開平9−278907号公報 特開2002−327068号公報 特開平6−136218号公報 特開平6−136074号公報 特開平9−316265号公報
Therefore, by providing radiation resistance and rubber properties, it can be used in a radiation environment such as nuclear facilities and outer space, and can be used for sealing materials and packing materials. Various proposals have been made for the purpose.
Japanese Patent No. 3,317,452 Japanese Patent No. 3,337,785 Japanese Patent No. 3,563,928 JP-A-9-278907 JP 2002-327068 A JP-A-6-136218 JP-A-6-136004 JP-A-9-316265

しかしながら、パーフルオロ重合体においては、結晶融点付近の温度で放射線照射を行わなければ架橋反応が進行せず、分解反応が優先して起ってしまうという問題がみられる。また、その架橋反応が進行する温度範囲領域は狭く、制御が困難であるという問題を有する。   However, in the perfluoropolymer, there is a problem that the crosslinking reaction does not proceed and the decomposition reaction takes place preferentially unless irradiation is performed at a temperature near the crystal melting point. Further, the temperature range in which the crosslinking reaction proceeds is narrow and has a problem that it is difficult to control.

パーフルオロ重合体の一種であるPTFEにあっては、溶融成形ができないため、複雑な形状の加工成形品を得ることは困難であり、フィルム等を得るためには、架橋した塊状成形物から切削するなどの後加工を必要としている。一方、溶融成形が可能なPFAやFEP等では、複雑な構造の成形加工品を成形することは可能であるものの、やはり結晶融点付近での照射が必要である。その際、加工品形状を保持するための補助基板等が必要であるなど、その照射条件の制御が煩雑であるという課題もみられる。
特開2001−254839号公報 特開2003−49950号公報
PTFE, a kind of perfluoropolymer, cannot be melt-molded, so it is difficult to obtain a processed product with a complicated shape. It requires post-processing. On the other hand, with PFA, FEP, etc., which can be melt-formed, it is possible to form a molded product having a complicated structure, but it is still necessary to irradiate near the crystalline melting point. At that time, there is a problem that the control of the irradiation condition is complicated, for example, an auxiliary substrate for holding the shape of the processed product is required.
JP 2001-254839 A JP 2003-49950 A

本出願人らは先に、温和な条件下で放射線架橋可能な含フッ素共重合体として、結晶融解熱量ΔHが10J/g以下であるテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体を用いることを提案している(特願2005−332302号)。しかるに、かかる放射線架橋含フッ素共重合体よりなる成形品を、例えば航空機、自動車などの輸送機器分野における電線用絶縁体や軸受けなどの摺動部用部品に用いた場合には、機械的特性あるいは耐圧縮永久歪特性のさらなる改善が求められるものであった。   The present applicants first used a tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer having a crystal melting heat ΔH of 10 J / g or less as a fluorine-containing copolymer that can be radiation-crosslinked under mild conditions. (Japanese Patent Application No. 2005-332302). However, when the molded article made of such a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer is used for a sliding part component such as an electric wire insulator or a bearing in the field of transportation equipment such as an aircraft or an automobile, the mechanical properties or Further improvements in compression set resistance were required.

本発明の目的は、より温和な条件下で放射線架橋を可能とするとともに、機械的特性あるいは耐圧縮永久歪特性をさらに改善せしめた放射線架橋含フッ素共重合体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer that enables radiation crosslinking under milder conditions and further improves mechanical properties or compression set resistance properties.

かかる本発明の目的は、結晶融解熱量ΔHが10J/g以下であるテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体100重量部当り数平均分子量Mnが500〜100,000のトリアリルイソシアヌレートポリマーを1〜20重量部配合せしめた含フッ素共重合体組成物を放射線照射した放射線架橋含フッ素共重合体によって達成される。   An object of the present invention is to provide a triallyl isocyanurate polymer having a number average molecular weight Mn of 500 to 100,000 per 100 parts by weight of a tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer having a heat of crystal fusion ΔH of 10 J / g or less. This is achieved by a radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer that has been irradiated with 1 to 20 parts by weight of the fluorine-containing copolymer composition.

本発明で用いられる放射線架橋性含フッ素共重合体は、各種パーフルオロ重合体の中で100℃以下といった温和な条件下での放射線照射による架橋が可能であるばかりではなく、トリアリルイソシアヌレートポリマーを所定量配合することにより成形性を向上させ、その成形品の機械的特性あるいは耐圧縮永久歪特性のさらなる改善を達成することを可能としており、原子力施設や宇宙空間等放射線照射環境下で用いられる成形品としての用途に好適である。   The radiation-crosslinkable fluorine-containing copolymer used in the present invention is not only capable of crosslinking by irradiation under mild conditions such as 100 ° C. or less among various perfluoropolymers, but also triallyl isocyanurate polymer. It is possible to improve the moldability by blending a predetermined amount of the material, and to achieve further improvement in the mechanical properties or compression set resistance properties of the molded product. It can be used in radiation irradiation environments such as nuclear facilities and space. It is suitable for use as a molded article.

この他、放射線滅菌可能な医療器具などにも用いられ、さらにそれのゴム特性、電気絶縁性等の特性を利用して、液晶、半導体製造装置分野におけるシール部品、搬送用ローラ部品等の成形品、エネルギー分野における燃料電池用電解質膜用基材(例えば、含フッ素系高分子イオン交換膜)、航空機、自動車等の輸送機器分野における電気ケーブル等の電線用絶縁体またはハーネス、POF等のエンジン用ケーブル、軸受け等の摺動部用部品等の各種用途への使用を可能としている。   In addition, it is also used for medical instruments that can be sterilized by radiation, and also uses its rubber properties, electrical insulation properties, etc., and molded products such as liquid crystal, sealing parts in the field of semiconductor manufacturing equipment, transport roller parts, etc. , Fuel cell electrolyte membrane substrates in the energy field (for example, fluorine-containing polymer ion exchange membranes), electric cables and other wire insulators or harnesses in aircraft, automobile and other transportation equipment fields, and POF and other engines It can be used for various applications such as parts for sliding parts such as cables and bearings.

放射線照射されて架橋される含フッ素共重合体としてのテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体において、テトラフルオロエチレン〔TFE〕と共重合されるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)としてはパーフルオロ(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)〔FEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔FPVE〕が一般に用いられるが、一般式
CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕nCF3 (n:2〜6)
で示されるパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)であってもよい。
In the tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer as a fluorine-containing copolymer that is crosslinked by irradiation, perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymerized with tetrafluoroethylene [TFE] (Methyl vinyl ether) [FMVE], perfluoro (ethyl vinyl ether) [FEVE], perfluoro (propyl vinyl ether) [FPVE] are generally used,
CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] n CF 3 (n: 2 to 6)
Perfluoro (alkoxyalkyl vinyl ether) represented by

好ましい含フッ素共重合体としては、TFE-FMVE共重合体が挙げられ、共重合体中のFMVE含量は38〜56重量%、好ましくは42〜52重量%であるものが用いられる。   Preferable fluorine-containing copolymers include TFE-FMVE copolymers, and those having an FMVE content of 38 to 56% by weight, preferably 42 to 52% by weight, are used.

これらの含フッ素共重合体は、その結晶融解熱量ΔHが10J/g以下、好ましくは8J/g以下、特に好ましくは非検出のものが用いられる。これ以上のΔHのものを用いると、100℃以下の照射温度では放射線架橋は実現せず、放射線分解性含フッ素共重合体となる。なお、かかる含フッ素共重合体については、下記特許文献11においてその共重合組成等についての開示はみられるものの、それが特有の放射線架橋性を示すこと、その放射線架橋性と結晶融解熱量ΔHとの関係については何らの教示も示唆もされていない。
特開2003−246823号公報
As these fluorine-containing copolymers, those having a heat of crystal fusion ΔH of 10 J / g or less, preferably 8 J / g or less, particularly preferably non-detectable are used. When a material having a ΔH higher than this is used, radiation crosslinking is not realized at an irradiation temperature of 100 ° C. or less, and a radiation-decomposable fluorine-containing copolymer is obtained. As for such a fluorinated copolymer, the disclosure of its copolymer composition and the like is found in the following Patent Document 11, but it shows a specific radiation crosslinking property, its radiation crosslinking property and crystal melting heat amount ΔH. There is no teaching or suggestion about this relationship.
JP 2003-246823 A

また、得られる含フッ素共重合体の分子量は特に限定されないが、分子量の指標としてのMFR(メルトフローレート;260℃)は、約0.01〜100g/10分、好ましくは約0.1〜70g/10分であることが望ましい。MFRは、イソプロパノール等の分子量調節剤によって変更し得る。   Further, the molecular weight of the obtained fluorine-containing copolymer is not particularly limited, but MFR (melt flow rate; 260 ° C.) as an index of molecular weight is about 0.01 to 100 g / 10 min, preferably about 0.1 to 70 g / 10 min. It is desirable that The MFR can be changed by a molecular weight regulator such as isopropanol.

含フッ素共重合体を得るための共重合反応は、溶液重合法、けん濁重合法等によっても行われるが、重合率や組成分布の均一性などの点からは、水性乳化重合法が好ましい。この重合法で用いられる乳化剤としては、一般にパーフルオロオクタン酸アンモニウム、パーフルオロヘプタン酸アンモニウム等のフッ素化カルボン酸塩が用いられるが、残留乳化剤の除去し易さの観点からは、
CF3(CF2)2O〔CF(CF3)CF2O〕nCF(CF3)COONH4
(n:1または2)
が好ましい。これらの乳化剤は、濃度約0.1〜30重量%、好ましくは約1〜20重量%の水溶液として用いられる。乳化剤使用量(濃度)がこれよりも少ないと、単量体および生成共重合体を水性媒体中に均一に分散することができなくなるばかりではなく、不均一な組成分布となってしまう。一方、乳化剤使用量がこれよりも多いと、経済的に不利となる。
The copolymerization reaction for obtaining the fluorinated copolymer is also carried out by a solution polymerization method, a suspension polymerization method or the like, but an aqueous emulsion polymerization method is preferred from the viewpoint of the polymerization rate and the uniformity of composition distribution. As the emulsifier used in this polymerization method, fluorinated carboxylates such as ammonium perfluorooctanoate and ammonium perfluoroheptanoate are generally used. From the viewpoint of easy removal of the residual emulsifier,
CF 3 (CF 2 ) 2 O (CF (CF 3 ) CF 2 O] n CF (CF 3 ) COONH 4
(n: 1 or 2)
Is preferred. These emulsifiers are used as an aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 30% by weight, preferably about 1 to 20% by weight. If the amount (concentration) of the emulsifier is less than this, not only the monomer and the produced copolymer cannot be uniformly dispersed in the aqueous medium, but also a non-uniform composition distribution. On the other hand, if the amount of emulsifier used is larger than this, it is economically disadvantageous.

水性乳化重合法では、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の水溶性無機過酸化物またはそれと亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等の還元剤とを組合せたレドックス系を重合開始剤として用いることができる。また、重合系内のpHを調整するために、Na2HPO4、NaH2PO4、K2HPO4、KH2PO4等を用いることができるが、好ましくはアンモニア水(濃度約10〜30重量%)が用いられる。 In the aqueous emulsion polymerization method, a water-soluble inorganic peroxide such as ammonium persulfate, potassium persulfate or sodium persulfate or a redox system in combination with a reducing agent such as sodium bisulfite or sodium sulfite may be used as a polymerization initiator. it can. Further, in order to adjust the pH in the polymerization system, Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 , K 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 and the like can be used, but preferably ammonia water (concentration of about 10 to 30). % By weight) is used.

この重合法による共重合反応は、一般に圧力約0〜5MPa・G、好ましくは約0.3〜2MPa・G、温度約0〜100℃、好ましくは約20〜80℃の条件下で行われる。   The copolymerization reaction by this polymerization method is generally carried out under conditions of a pressure of about 0 to 5 MPa · G, preferably about 0.3 to 2 MPa · G, a temperature of about 0 to 100 ° C, preferably about 20 to 80 ° C.

反応終了後の水性乳濁液の凝析は、CaCl2、NaCl、カリウムみょうばん等の塩類水溶液中に、あるいはメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒中に、水性乳濁液を滴下することによって行われる。また、含フッ素共重合体中に含まれる不純物量をより低減するためには、凍結凝析法、水溶性有機溶媒を使用する凝析法、さらにはカチオン界面活性剤を用いる凝析法等を適用することもできる。 After completion of the reaction, the aqueous emulsion is coagulated in an aqueous salt solution such as CaCl 2 , NaCl, or potassium alum, or in an alcohol solvent such as methanol or ethanol, or a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone. The aqueous emulsion is added dropwise. In order to further reduce the amount of impurities contained in the fluorinated copolymer, freeze coagulation, coagulation using a water-soluble organic solvent, coagulation using a cationic surfactant, etc. It can also be applied.

また、重合原料由来の不純物含有量をより低減し易い溶液重合法やけん濁重合法を採用することもできる。溶液重合法の場合には、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロカーボン、パーフルオロ化合物、アルコール等の有機溶媒を重合溶媒として用い、またけん濁重合法の場合には、これらの有機溶媒に水を加えたものを重合溶媒として用いることができる。   Moreover, the solution polymerization method and suspension polymerization method which can reduce the impurity content derived from a polymerization raw material more easily can also be employ | adopted. In the case of the solution polymerization method, an organic solvent such as chlorofluorocarbon, hydrochlorocarbon, hydrofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, hydrocarbon, perfluoro compound, alcohol or the like is used as a polymerization solvent, and in the case of suspension polymerization method, What added water to these organic solvents can be used as a polymerization solvent.

溶液重合法に用いられる重合開始剤としては、例えばジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、アゾ系のもの等を用いることができるが、得られる共重合体の耐熱性を考慮すると含フッ素系、好ましくはパーフルオロ系のラジカル開始剤を用いることが望ましい。ラジカル開始剤の使用量は、用いられる重合溶媒、重合温度等の重合条件によって一概には決められないが、一般には用いられるモノマー量に対して約0.5〜20モル%、好ましくは約1〜10モル%に相当する量を、仕込み時に添加することができ、重合条件やモノマー組成比等によって重合反応が円滑に進行し難い場合には、重合途中に再度ラジカル開始剤を追加してもよい。   As the polymerization initiator used in the solution polymerization method, for example, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, azo-based ones, and the like can be used, but considering the heat resistance of the resulting copolymer, It is desirable to use a fluorine-based, preferably perfluoro-based radical initiator. The amount of radical initiator used is not generally determined depending on the polymerization conditions such as the polymerization solvent used and the polymerization temperature, but is generally about 0.5 to 20 mol%, preferably about 1 to 10%, based on the amount of monomer used. An amount corresponding to mol% can be added at the time of charging, and if the polymerization reaction does not proceed smoothly due to polymerization conditions, monomer composition ratio, etc., a radical initiator may be added again during the polymerization.

これらの重合法による共重合反応は、一般に圧力約0.2〜3MPa、好ましくは約0.3〜2MPa、温度約0〜80℃、好ましくは約10〜50℃の条件下で行われる。共重合反応に際しては、初期仕込みとほぼ同じ割合の組成比のモノマー混合物の分添が行われることが好ましいこと、水性乳化重合法の場合と同様である。反応終了後は、重合反応混合物から有機溶媒を減圧留去し、減圧ロ過、遠心分離等による水層の分離および減圧乾燥を行うことにより、所定の含フッ素共重合体を得ることができる。   The copolymerization reaction by these polymerization methods is generally carried out under conditions of a pressure of about 0.2 to 3 MPa, preferably about 0.3 to 2 MPa, a temperature of about 0 to 80 ° C, preferably about 10 to 50 ° C. In the copolymerization reaction, it is preferable to add a monomer mixture having a composition ratio substantially the same as that in the initial charge, as in the case of the aqueous emulsion polymerization method. After completion of the reaction, a predetermined fluorine-containing copolymer can be obtained by removing the organic solvent from the polymerization reaction mixture under reduced pressure, separating the aqueous layer by vacuum filtration, centrifugation and the like, and drying under reduced pressure.

上記いずれの重合方法をとるにせよ、本発明の含フッ素共重合体に求められる放射線架橋性を損わない範囲内において、常態物性値や圧縮永久歪値を改善させる他の共重合性モノマー、例えば下記の如き一般式で示されるパーフルオロジビニルエーテルを共重合させてもよい。
CF2=CFORfOCF=CF2
Rf:エーテル性酸素原子を含んでもよい、C1〜C15のフルオロアルキレン基
より具体的には、次のような化合物が例示される。
CF2=CFO(CF2)2OCF=CF2
CF2=CFO(CF2)3OCF=CF2
CF2=CFO(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2
CF2=CFO(CF2)3OCF(CF3)CF2OCF=CF2
CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF=CF2
CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2)3OCF(CF3)CF2OCF=CF2
特開2004−175916号公報
Regardless of which polymerization method is used, other copolymerizable monomers that improve normal physical property values and compression set values within the range that does not impair the radiation crosslinkability required for the fluorine-containing copolymer of the present invention, For example, perfluorodivinyl ether represented by the following general formula may be copolymerized.
CF 2 = CFORfOCF = CF 2
Rf: may contain an etheric oxygen atom, particularly from fluoroalkylene group C 1 -C 15, the following compounds are exemplified.
CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 OCF = CF 2
CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 OCF = CF 2
CF 2 = CFO (CF 2 ) 2 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF = CF 2
CF 2 = CFO (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF = CF 2
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF = CF 2
CF 2 = CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF = CF 2
JP 2004-175916 A

同様に、常態物性値や圧縮永久歪値を改善させる他の共重合性モノマーとしては、シアノ基含有フッ素系モノマー、例えば下記の如き一般式で示される化合物
CF2=CFRfCN
Rf:エーテル性酸素原子を含んでもよい、C1〜C15のフルオロアルキレン基
より具体的には次のような化合物が例示される。
CF2=CFO(CF2)nOCF(CF3)CN (n=2〜6)
CF2=CFO(CF2)nCN (n=2〜12)
CF2=CFO〔CF2CF(CF3)0〕m(CF2)nCN (n=1〜4、m=1〜5)
CF2=CFO〔CF2CF(CF3)0〕mCF2CF(CF3)CN (n=0〜4)
Similarly, other copolymerizable monomers that improve normal physical property values and compression set values include cyano group-containing fluorine-based monomers such as compounds represented by the following general formula:
CF 2 = CFRfCN
Rf: may contain an etheric oxygen atom, the following compounds are exemplified by from fluoroalkylene group C 1 -C 15.
CF 2 = CFO (CF 2 ) n OCF (CF 3 ) CN (n = 2-6)
CF 2 = CFO (CF 2 ) n CN (n = 2〜12)
CF 2 = CFO (CF 2 CF (CF 3 ) 0) m (CF 2 ) n CN (n = 1 to 4, m = 1 to 5)
CF 2 = CFO (CF 2 CF (CF 3 ) 0) m CF 2 CF (CF 3 ) CN (n = 0 to 4)

また、同様に常態物性値、圧縮永久歪特性を改善させるために、ヨウ素原子および/または臭素原子を含有するフッ素化単量体を共重合させても良い。このようなフッ素化単量体によるヨウ素原子および/または臭素原子の共重合体側鎖への導入に代えて、あるいはそれと共に、共重合体末端にヨウ素原子および/または臭素原子を含有せしめてもよい。   Similarly, a fluorinated monomer containing an iodine atom and / or a bromine atom may be copolymerized in order to improve the normal state physical property value and compression set characteristic. Instead of or in addition to the introduction of iodine atoms and / or bromine atoms into the copolymer side chain by such a fluorinated monomer, iodine atoms and / or bromine atoms may be contained at the copolymer ends. .

含フッ素共重合体側鎖としてヨウ素原子および/または臭素原子を含有させる場合は、例えばパーフルオロ(2-ブロモエチルビニルエーテル)、3,3,4,4,-テトラフルオロ-4-ブロモ-1-ブテン、2-ブロモ-1,1-ジフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、パーフルオロ(2-ヨードエチルビニルエーテル)、ヨードトリフルオロエチレン等の共重合体が挙げられる。   When the fluorine-containing copolymer side chain contains an iodine atom and / or a bromine atom, for example, perfluoro (2-bromoethyl vinyl ether), 3,3,4,4, -tetrafluoro-4-bromo-1-butene , 2-bromo-1,1-difluoroethylene, bromotrifluoroethylene, perfluoro (2-iodoethyl vinyl ether), iodotrifluoroethylene and the like.

また、含フッ素共重合体末端としてヨウ素原子および/または臭素原子を含有させる場合は、一般式X1CnH2nX2(X1:F、Br、I X2:Br、I、n:1〜12)で表わされる両末端ハロゲン化フルオロアルキレン化合物が用いられ、反応性やハンドリングのバランスの点からはn:1〜6の1-ブロモパーフルオロエタン、1-ブロモパーフルオロエプロパン、1-ブロモパーフルオロブタン、1-ブロモパーフルオロペンタン、1-ブロモパーフルオロヘキサン、1-ヨードパーフルオロエタン、1-ヨードパーフルオロエプロパン、1-ヨードパーフルオロブタン、1-ヨードパーフルオロペンタン、1-ヨードパーフルオロヘキサン等に由来するヨウ素原子および/または臭素原子を含有する共重合体が好んで用いられる。 Further, when an iodine atom and / or a bromine atom is contained at the end of the fluorine-containing copolymer, the general formula X 1 C n H 2n X 2 (X 1 : F, Br, IX 2 : Br, I, n: 1) ~ 12) are used, and from the viewpoint of balance of reactivity and handling, n: 1 to 6 1-bromoperfluoroethane, 1-bromoperfluoroethane, 1- Bromoperfluorobutane, 1-bromoperfluoropentane, 1-bromoperfluorohexane, 1-iodoperfluoroethane, 1-iodoperfluoroepropane, 1-iodoperfluorobutane, 1-iodoperfluoropentane, 1- A copolymer containing iodine atoms and / or bromine atoms derived from iodoperfluorohexane or the like is preferably used.

また、X1およびX2をBrおよび/またはIとすることにより、含フッ素共重合体の末端に架橋点を導入することができる。かかる化合物としては、例えば1-ブロモ-2-ヨードテトラフルオロエタン、1-ブロモ-3-ヨードパーフルオロプロパン、1-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブタン、2-ブロモ-3-ヨードパーフルオロブタン、モノブロモモノヨードパーフルオロペンタン、モノブロモモノヨードパーフルオロ-n-ヘキサン、1,2-ジブロモパーフルオロエタン、1,3-ジブロモパーフルオロプロパン、1,4-ジブロモパーフルオロブタン、1,5-ジブロモパーフルオロペンタン、1,6-ジブロモパーフルオロヘキサン、1,2-ジヨードパーフルオロエタン、1,3-ジヨードパーフルオロプロパン、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,5-ジヨードパーフルオロペンタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサンなどが用いられる。 Further, by setting X 1 and X 2 to Br and / or I, a crosslinking point can be introduced at the end of the fluorine-containing copolymer. Examples of such compounds include 1-bromo-2-iodotetrafluoroethane, 1-bromo-3-iodoperfluoropropane, 1-bromo-4-iodoperfluorobutane, 2-bromo-3-iodoperfluorobutane, Monobromomonoiodoperfluoropentane, monobromomonoiodoperfluoro-n-hexane, 1,2-dibromoperfluoroethane, 1,3-dibromoperfluoropropane, 1,4-dibromoperfluorobutane, 1,5- Dibromoperfluoropentane, 1,6-dibromoperfluorohexane, 1,2-diiodoperfluoroethane, 1,3-diiodoperfluoropropane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,5-diiodo Perfluoropentane, 1,6-diiodoperfluorohexane, etc. are used.

含フッ素共重合体組成物中に配合されるトリアリルイソシアヌレートポリマー〔PTAIC〕としては、数平均分子量Mnが500〜100,000、好ましくは5,000〜60,000のものが用いられる。分子量がこれ以下のものを用いると、トリアリルイソシアヌレートポリマーが液状となるため、均一な含フッ素共重合体組成物の調製が困難となり好ましくない。実際には、市販品、例えば日本化成製品タイクプレポリマー等がそのまま用いられる。トリアリルイソシアヌレートポリマーは、含フッ素共重合体100重量部当り1〜20重量部、好ましくは2〜15重量部の割合で用いられる。トリアリルイソシアヌレートポリマーがこれより多い割合あるいは少ない割合で用いられると、引張破断強度、引張伸び、圧縮永久歪などの機械的特性のバランスが崩れてしまうため好ましくない。また、これよりも多い割合で用いられると、成形性も損われる。   As the triallyl isocyanurate polymer [PTAIC] blended in the fluorinated copolymer composition, those having a number average molecular weight Mn of 500 to 100,000, preferably 5,000 to 60,000 are used. If the molecular weight is less than this, the triallyl isocyanurate polymer becomes liquid, which makes it difficult to prepare a uniform fluorine-containing copolymer composition. In practice, commercially available products such as Nippon Kasei's product prepolymers are used as they are. The triallyl isocyanurate polymer is used in a proportion of 1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the fluorine-containing copolymer. If the triallyl isocyanurate polymer is used in a larger or smaller proportion, the balance of mechanical properties such as tensile strength at break, tensile elongation and compression set is lost, which is not preferable. Further, if it is used in a proportion higher than this, the moldability is also impaired.

含フッ素共重合体の放射線架橋性、常態物性値、圧縮永久歪特性を改善させるために、トリアリルイソシアヌレートポリマー以外にも複数の二重結合を有する化合物を架橋助剤として配合させても良い。より具体的には、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロパンメタクリレート、オリゴエステルアクリレート、トリアリルイソシアヌレートモノマー、トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルクロレンデエート、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。これらの架橋助剤は、含フッ素共重合体100重量部当り約20重量部以下、具体的には約0.1〜20重量部、好ましくは1〜15重量部の割合で用いられる。   In addition to triallyl isocyanurate polymer, a compound having a plurality of double bonds may be added as a crosslinking aid in order to improve the radiation crosslinking property, normal physical property value, and compression set property of the fluorinated copolymer. . More specifically, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate Acrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropane methacrylate, oligoester acrylate, triallyl isocyanurate monomer, triallyl cyanurate, triallyl trimellitate, Examples include diallyl phthalate, diallyl chlorendeate, and divinyl benzene. These crosslinking aids are used in an amount of about 20 parts by weight or less, specifically about 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the fluorinated copolymer.

また、同様に放射線架橋性、常態物性、耐圧縮永久歪特性を改善させるために、ジビニル基含有化合物として、一般式

Figure 2008231330
(n:0〜5)
で表されるビス(ビニルフェニル)アルカンまたはビス(ビニルアルキルフェニル)アルカンを配合させても良い。より具体的には、p,p-ビス(ビニルフェニル)メタン、m,m-ビス(ビニルフェニル)メタン、p,p-ビス(ビニルフェニル)エタン、m,m-ビス(ビニルフェニル)エタン等が挙げられる。これらのビス(ビニルフェニル)アルカンは、含フッ素共重合体100重量部当り約20重量部以下、具体的には約0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜15重量部の割合で用いられる。 Similarly, in order to improve the radiation crosslinkability, normal physical properties, and compression set resistance properties, as a divinyl group-containing compound, a general formula
Figure 2008231330
(n: 0 to 5)
A bis (vinylphenyl) alkane or a bis (vinylalkylphenyl) alkane represented by More specifically, p, p-bis (vinylphenyl) methane, m, m-bis (vinylphenyl) methane, p, p-bis (vinylphenyl) ethane, m, m-bis (vinylphenyl) ethane, etc. Is mentioned. These bis (vinylphenyl) alkanes are used in an amount of about 20 parts by weight or less, specifically about 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the fluorinated copolymer.

含フッ素共重合体組成物の調製は、含フッ素共重合体にトリアリルイソシアヌレートポリマーを配合した後、ミキシングロール、ニーダ、バンバリーミキサ等での混合、混練することにより行われ、均一な組成物として得られる。   Preparation of the fluorinated copolymer composition is carried out by blending a triallyl isocyanurate polymer with the fluorinated copolymer, followed by mixing and kneading with a mixing roll, kneader, Banbury mixer, etc. As obtained.

トリアリルイソシアヌレートポリマーをブレンドして得られた架橋性含フッ素共重合体組成物は、成形温度における溶融粘度値に応じて、圧縮成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、射出成形等の成形方法により、フィルム、シート、チューブ、ホース、Oリングなどの各種成形体に加工することができる。   The crosslinkable fluorine-containing copolymer composition obtained by blending the triallyl isocyanurate polymer is formed by compression molding, extrusion molding, calendar molding, blow molding, injection molding, etc. according to the melt viscosity value at the molding temperature. Depending on the method, it can be processed into various molded articles such as films, sheets, tubes, hoses, O-rings and the like.

得られた成形加工品は放射線により改質を行うが、放射線の線質は、透過力を有する線質が有用であり、放射線の中でもγ線またはエックス線もしくは電子線が本発明に適している。放射線として電子線を用いる場合には、透過力がよく、加工成形品の内部まで改質できる1×106電子ボルト以上、好ましくは2×106電子ボルト以上であることが望ましい。 The molded product thus obtained is modified by radiation. As the radiation quality, a radiation quality having a penetrating power is useful, and among the radiation, γ-rays, X-rays or electron beams are suitable for the present invention. When an electron beam is used as the radiation, it is desirable that the transmission power is 1 × 10 6 electron volt or more, preferably 2 × 10 6 electron volt or more, which has good transmission power and can be modified to the inside of the processed product.

放射線照射環境としては特に制限がないが、酸素不存在下であることが好ましく、より好ましくは真空中(真空パックのような簡便な方法であってもよい)あるいは窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中であることが望ましい。放射線量は、10〜2000kGyであることが好ましく、これ以下の放射線量では十分なる架橋反応が進行せず、一方これ以上の放射線量では成形品の発泡などの不具合を生ずることとなる。   The irradiation environment is not particularly limited, but is preferably in the absence of oxygen, and more preferably in a vacuum (a simple method such as a vacuum pack) or nitrogen, helium, argon or the like. It is desirable to be in an active gas atmosphere. The radiation dose is preferably 10 to 2000 kGy, and if the dose is less than this, sufficient crosslinking reaction does not proceed. On the other hand, if the dose is more than this, problems such as foaming of the molded product will occur.

本発明で用いられる含フッ素共重合体は、100℃以上、例えば約120〜200℃での放射線照射も可能であるが、100℃以下、好ましくは60〜0℃での放射線照射による放射線架橋を可能としている点に特徴がある。これに対して、PTFE、PFA、FEP等の他のパーフルオロ重合体にあっては、25℃での放射線照射では、分解反応が優先して起り、低分子量化が進行するため、100℃での引張破断強度および伸びを測定することができない。   The fluorine-containing copolymer used in the present invention can be irradiated with radiation at 100 ° C. or higher, for example, about 120 to 200 ° C., but radiation crosslinking at 100 ° C. or lower, preferably 60 to 0 ° C. The feature is that it is possible. On the other hand, in other perfluoropolymers such as PTFE, PFA, and FEP, irradiation with radiation at 25 ° C gives priority to the decomposition reaction, and the low molecular weight proceeds. The tensile strength at break and elongation cannot be measured.

また、放射線の照射後、成形品を約200℃以下、好ましくは約50〜180℃のオーブン中に保持するアニーリングやラジカル停止反応が可能なガス雰囲気中に保持する後処理工程を施すこともできる。ラジカル停止が反応可能なガスとしては、例えばハイドロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、水素等が挙げられ、好ましくは水素、メタン、プロパン、ブタン、フロンガス等が用いられる。   In addition, after the irradiation, a post-treatment step can be performed in which the molded product is held in a gas atmosphere capable of annealing or radical-stopping reaction, which is held in an oven at about 200 ° C. or lower, preferably about 50 to 180 ° C. . Examples of the gas capable of reacting with radical termination include hydrocarbon, hydrofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, hydrogen, and the like, and preferably hydrogen, methane, propane, butane, chlorofluorocarbon, and the like are used.

次に、実施例について本発明を説明する。   Next, the present invention will be described with reference to examples.

参考例1
攪拌機を備えた内容量10LのSUS316製オートクレーブを真空まで脱気し、
イオン交換水 4500g
CF3(CF2)2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4 230g
亜硫酸水素ナトリウム 0.13g
を仕込んだ後、減圧・窒素置換をくり返し、オートクレーブ内の酸素を十分に除去した後、
ICF2CF2Br 7.5g
25重量%アンモニア水 38g
を仕込み、次いで共重合モノマーとして
テトラフルオロエチレン〔TFE〕 175g(61モル%)
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔FMVE〕 185g(39モル%)
をそれぞれ仕込み、60℃に加温すると、オートクレーブの内圧は0.85MPa・Gとなった。その後、開始剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム 6.7gを約3重量%水溶液として定量ポンプにより導入し、重合反応を開始させた。
Reference example 1
Degassing the 10L SUS316 autoclave equipped with a stirrer to vacuum,
Ion exchange water 4500g
CF 3 (CF 2 ) 2 OCF (CF 3 ) CF 2 OCF (CF 3 ) COONH 4 230g
Sodium bisulfite 0.13g
After repeatedly depressurizing and nitrogen replacement, and sufficiently removing oxygen in the autoclave,
ICF 2 CF 2 Br 7.5g
25% ammonia water 38g
And then as a copolymerization monomer tetrafluoroethylene [TFE] 175 g (61 mol%)
Perfluoro (methyl vinyl ether) [FMVE] 185g (39mol%)
When each was charged and heated to 60 ° C, the internal pressure of the autoclave became 0.85 MPa · G. Thereafter, 6.7 g of ammonium peroxodisulfate as an initiator was introduced as an about 3% by weight aqueous solution with a metering pump to initiate the polymerization reaction.

重合反応の進行に伴って、オートクレーブの内圧が0.75MPa・Gまで低下したら、内圧が0.85MPa・Gになるまで追加する操作を、TFEの分添量が775gになるまでくり返した。その際、FMVEも、TFEの分添量に応じてTFE/FMVE =重量比49/51の組成比で均一分添した。分添終了後、内圧が低下しなくなるまでエージングを行い、重合反応を完結させた。   When the internal pressure of the autoclave decreased to 0.75 MPa · G as the polymerization reaction proceeded, the operation of adding until the internal pressure reached 0.85 MPa · G was repeated until the TFE addition amount reached 775 g. At that time, FMVE was also uniformly added at a composition ratio of TFE / FMVE = weight ratio 49/51 according to the amount of TFE added. After completion of the addition, aging was performed until the internal pressure did not decrease to complete the polymerization reaction.

その後、オートクレーブ内の未反応モノマーを放圧して、乳化液を取り出し、回収した乳化液をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドの1重量%エタノール溶液による凝析、ロ別、イオン交換水による洗浄および乾燥を行って、含フッ素共重合体Aを1750g得た。   Thereafter, the unreacted monomer in the autoclave is released, the emulsion is taken out, and the recovered emulsion is coagulated with 1% by weight ethanol solution of stearyltrimethylammonium chloride, separated, washed with ion-exchanged water, and dried. 1750 g of fluorinated copolymer A was obtained.

参考例2
参考例1において、乳化剤をパーフルオロオクタン酸アンモニウム100gに変更し、ICF2CF2Brの代わりにイソプロパノール4gが用いられ、また共重合モノマーの初期仕込み量を、TFE 180g(75モル%)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔FPVE〕160g(25モル%)に変更し、均一分添組成比をTFE/FPVE=重量比97/3で行い、含フッ素共重合体B2,900gを得た。
Reference example 2
In Reference Example 1, the emulsifier was changed to 100 g of ammonium perfluorooctanoate, 4 g of isopropanol was used instead of ICF 2 CF 2 Br, and the initial charge amount of the copolymerization monomer was TFE 180 g (75 mol%), It changed to 160 g (25 mol%) of fluoro (propyl vinyl ether) [FPVE], and the uniform addition composition ratio was performed by TFE / FPVE = weight ratio 97/3, and the fluorine-containing copolymer B 2,900g was obtained.

これらの含フッ素共重合体について、次の各項目の測定または評価が行われた。
共重合体組成比:赤外線吸収スペクトルによる
MFR(メルトフローレート):東洋精機製作所製メルトインデクサーを用い、含フッ素共重合体を内径9.5mmのシリンダに入れ、200℃、5kgのピストン荷重下に内径2.095mm、長さ8.00mmのオリフィスを通して押し出したときの押出量を測定
ガラス転移温度(Tg)、結晶融点(Tm)、結晶融解熱量(ΔH):セイコーインスツルメント社製DSC6220型を用い、温度プログラムは-50℃から350℃まで10℃/分の昇温速度で試料を加熱した後、10℃/分の冷却速度で30℃まで冷却し、再度350℃まで10℃/分の昇温速度で昇温する際のガラス転移温度(Tg)を測定し、また吸熱ピーク頂点をTm、吸熱ピークの吸熱熱量をΔHとした
引張破断強度および伸び:JIS K-6250に準拠して、2mmの厚さに作製した架橋シートを用い、JIS K-6251に準拠したダンベル状6号型試験片を打ち抜き、引張速度200mm/分における100℃の破断時強度と破断時伸びを、放射線照射による分解性と架橋性の指標として測定
圧縮永久歪み:JIS K-6262に準拠して、テストピースの高さ方向に25%圧縮をかけ、50℃、100℃または175℃における圧縮永久歪値を測定
With respect to these fluorine-containing copolymers, the following items were measured or evaluated.
Copolymer composition ratio: According to infrared absorption spectrum
MFR (Melt Flow Rate): Using a melt indexer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, put the fluorine-containing copolymer into a cylinder with an inner diameter of 9.5 mm, and an orifice with an inner diameter of 2.095 mm and a length of 8.00 mm under a piston load of 200 ° C and 5 kg Extrusion amount when extruded through glass transition temperature (Tg), crystal melting point (Tm), crystal fusion heat (ΔH): Seiko Instruments DSC6220 type, temperature program from -50 ℃ to 350 ℃ The glass transition temperature when the sample is heated at a heating rate of 10 ° C / min, cooled to 30 ° C at a cooling rate of 10 ° C / min, and then heated again to 350 ° C at a heating rate of 10 ° C / min. (Tg) was measured, and the endothermic peak vertex was Tm, and the endothermic heat amount of the endothermic peak was ΔH. Tensile strength and elongation: In accordance with JIS K-6250, using a crosslinked sheet prepared to a thickness of 2 mm, A dumbbell-shaped No. 6 test piece compliant with JIS K-6251 is punched out at a tensile speed of 200 mm / min. Measures strength at break at 100 ° C and elongation at break as indicators of decomposability and crosslinkability by radiation irradiation Compression set: In accordance with JIS K-6262, 25% compression is applied in the height direction of the test piece, Measure compression set values at 50 ° C, 100 ° C or 175 ° C

以上の各参考例で得られた結果は、次の表1に示される。
表1
参考例
測定・評価項目
共重合体組成
TFE (重量%) 53 97
FMVE (重量%) 47 −
FPVE (重量%) − 3
MFR (g/10分) 72 0
ガラス転移温度Tg (℃) -5 100
結晶融点Tm (℃) 非検出 312
結晶融解熱量ΔH (J/g) 非検出 22
引張破断強度 (MPa) 0.1 23
引張破断伸び (%) 140 460
圧縮永久歪
50℃ (%) 97 99
100℃ (%) 97 100
175℃ (%) 100 100
The results obtained in each of the above reference examples are shown in the following Table 1.
Table 1
Reference example
Measurement and evaluation items 1 2
Copolymer composition
TFE (wt%) 53 97
FMVE (wt%) 47 −
FPVE (wt%) − 3
MFR (g / 10min) 72 0
Glass transition temperature Tg (℃) -5 100
Crystal melting point Tm (℃) Not detected 312
Heat of crystal melting ΔH (J / g) Not detected 22
Tensile strength at break (MPa) 0.1 23
Tensile elongation at break (%) 140 460
Compression set
50 ℃ (%) 97 99
100 ℃ (%) 97 100
175 ℃ (%) 100 100

実施例1〜8、比較例1〜2
参考例1で得られた含フッ素共重合体Aに所定量のトリアリルイソシアヌレートポリマー(日本化成製品タイクプレポリマー:Mn9,500)を配合した含フッ素共重合体組成物を混練、成形し、ロール加工性(巻付性良好なものを○、巻付性不良なものを×と評価)、成形性(成形品表面が平滑なものを○、離型した成形品が原形をとどめていないものを×と評価)を評価した後、真空雰囲気下、30℃において所定量の放射線(60Coγ線を使用)照射処理を行い、その後175℃、10時間のアニーリングを行って得られた放射線架橋含フッ素共重合体について、50℃、100℃における引張破断強度、引張破断伸びおよび50℃、100℃、175℃における圧縮永久歪の測定を行った。
Examples 1-8, Comparative Examples 1-2
The fluorine-containing copolymer composition obtained by blending the fluorine-containing copolymer A obtained in Reference Example 1 with a predetermined amount of triallyl isocyanurate polymer (Nippon Kasei product Tyco prepolymer: Mn9,500) was kneaded and molded. Roll processability (good winding performance is evaluated as ○, poor winding performance is evaluated as ×), moldability (when the molded product surface is smooth, ○, molded product does not retain its original shape) (Evaluated as x), after irradiation treatment at a predetermined amount of radiation (using 60 Coγ rays) at 30 ° C in a vacuum atmosphere, followed by annealing at 175 ° C for 10 hours. The fluorine copolymer was measured for tensile strength at break at 50 ° C. and 100 ° C., elongation at break and compression set at 50 ° C., 100 ° C., and 175 ° C.

以上の各実施例および比較例で得られた評価・測定結果は、含フッ素共重合体100重量部に対するPTAIC配合量、照射線量と共に次の表2に示される。
表2
実施例 比較例
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2
PTAIC配合量 (重量部) 2 4 4 5 5 6 6 8 0 30
ロール加工性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ − ○
成形性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ − ×
照射線量 (kGy) 280 120 440 280 760 120 440 280 120 -
引張破断強度
50℃ (MPa) 12 13 11 12 11 11 11 12 10 -
100℃ (MPa) 1.4 0.6 1.8 1.8 2.8 0.8 2.2 2.3 0.2 -
引張伸び(%)
50℃ (MPa) 170 220 110 150 110 260 150 120 200 -
100℃ (MPa) 240 400 130 200 120 400 140 180 190 -
圧縮永久歪(%)
50℃ (MPa) 37 46 28 36 26 45 22 34 66 -
100℃ (MPa) 45 54 33 40 31 49 25 40 76 -
175℃ (MPa) 51 59 41 54 39 60 28 49 100 -
The evaluation and measurement results obtained in each of the above Examples and Comparative Examples are shown in the following Table 2 together with the amount of PTAIC and the irradiation dose with respect to 100 parts by weight of the fluorinated copolymer.
Table 2
Example Comparative Example
1 2 3 4 5 6 7 8 1 2
PTAIC content (parts by weight) 2 4 4 5 5 6 6 8 0 30
Roll processability ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ − ○
Formability ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ − ×
Irradiation dose (kGy) 280 120 440 280 760 120 440 280 120-
Tensile strength at break
50 ° C (MPa) 12 13 11 12 11 11 11 12 10-
100 ° C (MPa) 1.4 0.6 1.8 1.8 2.8 0.8 2.2 2.3 0.2-
Tensile elongation (%)
50 ° C (MPa) 170 220 110 150 110 260 150 120 200-
100 ° C (MPa) 240 400 130 200 120 400 140 180 190-
Compression set (%)
50 ° C (MPa) 37 46 28 36 26 45 22 34 66-
100 ° C (MPa) 45 54 33 40 31 49 25 40 76-
175 ° C (MPa) 51 59 41 54 39 60 28 49 100-

比較例3
実施例1において、含フッ素共重合体Aの代わりに参考例2で得られた含フッ素共重合体Bを同量用いたところ、ロール加工性、成形性のいずれも×であった。
Comparative Example 3
In Example 1, when the same amount of the fluorinated copolymer B obtained in Reference Example 2 was used instead of the fluorinated copolymer A, both roll processability and moldability were x.

Claims (8)

結晶融解熱量ΔHが10J/g以下であるテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体100重量部当り数平均分子量Mnが500〜100,000のトリアリルイソシアヌレートポリマーを1〜20重量部配合せしめた含フッ素共重合体組成物を放射線照射した放射線架橋含フッ素共重合体。   1 to 20 parts by weight of triallyl isocyanurate polymer having a number average molecular weight Mn of 500 to 100,000 per 100 parts by weight of tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer having a heat of crystal fusion ΔH of 10 J / g or less A radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer obtained by irradiating the fluorine-containing copolymer composition with radiation. 100℃以下の照射条件下で放射線照射された請求項1記載の放射線架橋含フッ素共重合体。   The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to claim 1, which has been irradiated with radiation under an irradiation condition of 100 ° C or lower. 10kGy以上の電離性放射線が照射された請求項2記載の放射線架橋含フッ素共重合体。   The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to claim 2, which has been irradiated with ionizing radiation of 10 kGy or more. パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)としてパーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)または一般式
CF2=CFO〔CF2CF(CF3)O〕nCF3
(ここで、nは1〜6の整数である)で表わされるパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)が共重合された共重合体が用いられた請求項1記載の放射線架橋含フッ素共重合体。
Perfluoro (alkyl vinyl ether) as perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), perfluoro (propyl vinyl ether) or general formula
CF 2 = CFO [CF 2 CF (CF 3 ) O] n CF 3
The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to claim 1, wherein a copolymer obtained by copolymerizing perfluoro (alkoxyalkyl vinyl ether) represented by the formula (where n is an integer of 1 to 6) is used.
放射線照射後、放射線架橋含フッ素共重合体を200℃以下のオーブン中に保持してアニーリングを行った請求項1記載の放射線架橋含フッ素共重合体。   The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to claim 1, wherein the radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer was annealed after being irradiated in a 200 ° C or lower oven. 放射線照射後ラジカル停止反応が可能なガス雰囲気中で後処理した請求項1記載の放射線架橋含フッ素共重合体。   The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to claim 1, which is post-treated in a gas atmosphere capable of radical termination reaction after irradiation. 請求項1乃至6のいずれかに記載の放射線架橋含フッ素共重合体よりなる放射線架橋含フッ素共重合体成形品。   A radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer molded article comprising the radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer according to any one of claims 1 to 6. 放射線架橋含フッ素共重合体成形品がフィルム、シート、チューブまたはホースである請求項7記載の放射線架橋含フッ素共重合体成形品。   The radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer molded article according to claim 7, wherein the radiation-crosslinked fluorine-containing copolymer molded article is a film, a sheet, a tube, or a hose.
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