JP2018505952A - 非フッ素化乳化剤を用いた重合によって得ることができる過酸化物硬化性フルオロポリマー - Google Patents
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Abstract
Description
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応する、硬化性フルオロポリマーが提供される。
i)いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、非フッ素化乳化剤、ヨウ素含有連鎖移動剤(chain transfer agent、CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることを含み、ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法が提供される。
i)フッ素化乳化剤は本質的に存在しないが、1種以上の非フッ素化飽和乳化剤の存在下で、1種のフッ素化モノマー及び少なくとも1種の他のフッ素化コモノマーを水性乳化重合させることによって得られるシード組成物を用意することと、
ii)シード組成物の存在下で、いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、ヨウ素含有連鎖移動剤(CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることと、を含み、ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法が提供される。
本明細書において提供される硬化性フルオロポリマー及び硬化フルオロポリマーは、少なくとも30重量%のフッ素、より好ましくは少なくとも50重量%のフッ素、最も好ましくは少なくとも60重量%のフッ素、典型的には58〜75重量%のフッ素を含有する(ポリマーの総重量に基づく)。フッ素含有量は、コモノマー及びそれらの量を適宜選択することによって達成することができる。フッ素含有量は、モノマーの量を判定し、それらのフッ素含有量を計算することで、すなわち例えば硬化部位モノマー及び改質剤及びCTAのような他の構成成分のフッ素含有量に対する寄与を除くことで、フッ素の名目含有量として求めることができる。
本フルオロポリマーはコポリマーであり、少なくとも1種のフッ素化コモノマーを含有する。好ましくは、モル基準でコモノマーのうち大多数(例えば、50モル%超)は、フッ素化コモノマーである。一実施形態において、本フルオロポリマーは、部分フッ素化オレフィン、好ましくはフッ化ビニリデン由来の少なくとも1種の繰り返し単位を含有する。かかるフルオロポリマーは、部分的にフッ素化されている。
Rf−O−(CF2)n−CF=CF2
式中、nは、1(アリルエーテル)又は0(ビニルエーテル)であり、Rfは、1個又は2個以上の酸素原子が介在していても介在していなくてもよい、ペルフルオロアルキル残基を表す。かかるエーテルの例としては、限定されるものではないが、ペルフルオロ(メチルビニル)エーテル(PMVE)、ペルフルオロ(エチルビニル)エーテル(PEVE)、ペルフルオロ(n−プロピルビニル)エーテル(PPVE−1)、ペルフルオロ−2−プロポキシプロピルビニルエーテル(PPVE−2)、ペルフルオロ−3−メトキシ−n−プロピルビニルエーテル、ペルフルオロ−2−メトキシ−エチルビニルエーテル、CF3−(CF2)2−O−CF(CF3)−CF2−O−CF(CF3)−CF2−O−CF=CF2、及びそれらのアリルエーテル同族体が挙げられる。更なる例としては、一般式:CF2=CFOCF2ORのビニルエーテルが挙げられ、式中、Rは、C2〜C6直鎖状、分枝状、若しくはC5〜C6環状(ペル)フルオロアルキル基、又は1〜3個の酸素原子を含有するC2〜C6直鎖状、分枝状(ペル)フルオロオキシアルキル基が挙げられる。具体的な例としては、CF2=CFOCF2OCF2CF2Y(式中、YはF又はOCF3)が挙げられる。
本明細書において提供されるフルオロポリマーは、更に、少なくとも1種のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテルに由来する単位を含有する。これらのエーテルは、ポリマー主鎖に分枝を生成することによってポリマー構造を改質させ得る。したがって、これらのビスオレフィンエーテルは、本明細書において「改質剤」とも呼ばれる。典型的には、本明細書において記載される任意のコモノマーに由来する単位のモル量は、改質剤に由来する単位の量を上回る。好適なペルフルオロ化ビスオレフィンエーテルとしては、以下の一般式で表されるものが挙げられる。
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す。特定の好適なペルフルオロ化ビスオレフィンエーテルは、以下の式で表されるジ−ビニルエーテルである。
CF2=CF−O−(CF2)n−O−CF=CF2
式中、nは1〜10、好ましくは2〜7の整数であり、例えばnは、1、2、3、4、5、6、又は7であり得る。より好ましくは、nは、例えば1、3、5、又は7などの奇数を表す。
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
式中、n及びmは、独立して1又は0のいずれかであり、pは1〜10又は2〜7の整数である。例えば、nは、1、2、3、4、5、6、又は7、好ましくは1、3、5、又は7を表すように選択され得る。
CF2=CF−(CF2)p−O−(RafO)n(RbfO)m−(CF2)q−CF=CF2
式中、Raf及びRbfは、1〜10個の炭素原子、具体的には2〜6個の炭素原子の、異なる直鎖又は分枝鎖ペルフルオロアルキレン基であり、これは、1個以上の酸素原子が介在していても介在していなくてもよい。Raf及び/又はRbfはまた、ペルフルオロ化フェニル又は置換フェニル基であってもよい。nは、1〜10の整数であり、mは、0〜10の整数であり、好ましくは、mは0である。p及びqは互いに独立して、1又は0のいずれかである。
本明細書において提供される硬化性フルオロポリマーは、更に、少なくとも1個の硬化部位を末端基として含む。好適な硬化部位はヨウ素原子を含む。硬化性フルオロポリマーは、I含有末端基、例えば−CF2CH2I及び/又は−CH2I基を含有する。−CF2CH2Iに加えて、硬化性フルオロポリマーはまた、−CF2CH2CF2CH2I基を含有してもよい。典型的には、本開示による硬化性フルオロポリマーは、少なくとも25、好ましくは少なくとも30、典型的には25〜50、又は少なくとも40若しくは少なくとも75若しくは45〜75の、−CF2CH2Iの−CF2CH2OH基に対する比を有する。
ZRf−O−CX=CX2
式中、各Xは同一であっても異なっていてもよく、H又はFを表し、ZはBr又はIであり、Rfは、任意に塩素原子及び/又はエーテル酸素原子を含有するC1〜C12(ペル)フルオロアルキレンである。好適な例としては、ZCF2−O−CF=CF2、ZCF2CF2−O−CF=CF2、ZCF2CF2CF2−O−CF=CF2、CF3CFZCF2−O−CF=CF2、又はZCF2CF2−O−CF2CF2CF2−O−CF=CF2(式中、ZはBr又はIを表す);及び
(b)以下の式を有するものなどの、ブロモ−又はヨードペルフルオロオレフィン。
Z’−(Rf)r−CX=CX2
各Xは、独立してH又はFを表し、Z’はBr又はIであり、Rfは、任意に塩素原子を含有するC1〜C12ペルフルオロアルキレンであり、rは0又は1である;及び
(c)臭化ビニル、ヨウ化ビニル、4−ブロモ−1−ブテン、及び4−ヨード−1−ブテンなどの、非フッ素化ブロモ及びヨード−オレフィン。
(ii)少なくとも13又は少なくとも16MPa、好ましくは少なくとも19MPaの引張強度、
(iii)少なくとも35、好ましくは少なくとも45のショアA硬度。
本開示によるフッ素化ポリマーは、1種以上の反応開始剤、1種以上のヨウ素含有連鎖移動剤、1種以上の改質剤、及び任意に1種以上の硬化部位モノマーを用いることを含む、上記のフッ素化モノマーの水性乳化重合によって製造することができる。1種以上の非フッ素化乳化剤が、硬化性フルオロポリマーの調製において使用される。フッ素化乳化剤の添加は必要ではなく、完全に回避され得る。一実施形態において、1種以上の非フッ素化乳化剤の存在下で水性重合が使用される。好ましくは、シード組成物が、本フルオロポリマーを生成するための重合において使用され、より好ましくは、シード組成物を調製するために、1種以上のフッ素化乳化剤が使用される。フッ素化乳化剤も非フッ素化乳化剤も、シード組成物上への重合中に添加されない、あるいは添加される必要がなく、より好ましくは、シード組成物の調製のために、フッ素化乳化剤が添加されることはない。シード重合が使用されない場合、重合が開始される前若しくは重合中、又はこれらの両方において、非フッ素化乳化剤が添加され得る。好ましくは、シード組成物が使用され、シード組成物上への重合中には、フッ素化又は非フッ素化に関わらず、乳化剤は添加されない。
本明細書において記載されるような硬化性フルオロポリマーの調製において使用するためのシード組成物は、当該技術分野において公知の水性乳化重合によって調製することができる。また、シード組成物を調製するために、水性乳化重合によってフルオロポリマーを調製するための、通常の反応条件及び設備を使用することができる。シード組成物を製造するために、コモノマーは、反応開始剤(以下、「シード粒子を製造するための開始剤」とも呼ばれる)及び少なくとも1種の乳化剤を用いる水性乳化重合で重合される。乳化剤は、フッ素化乳化剤であってもよく、若しくは飽和非フッ素化乳化剤であってもよく、又は両方の組み合わせであってもよい。好ましくは、シードフルオロポリマー粒子を生成するための乳化剤は、飽和非フッ素化乳化剤である。当該技術分野において公知である、水性乳化重合によってフルオロポリマーを生成するための助剤、例えば緩衝剤及び錯化剤が、使用されてもよい。反応開始剤及び飽和非フッ素化乳化剤については、それぞれの小節において、以下でより詳細に説明される。
本開示に従って使用される飽和非フッ素化乳化剤は、本明細書の上記及び下記において、単に「非フッ素化乳化剤」とも呼ばれる。飽和非フッ素化乳化剤は、アニオン性であっても非イオン性であってもよい。これらの飽和非フッ素化乳化剤は、好ましくは、シード組成物の水性相に基づいて、約50〜4,000ppmの量で、より好ましくは約100〜3000ppmの量で使用される。これらの量は、所望される粒径のシード粒子を得るために使用される開始剤及びモノマーの量に適合され得る。
典型的な非イオン性非フッ素化飽和乳化剤としては、ポリカプロラクトン(例えば、国際公開第2009/126504号に開示されているもの)、シロキサン(例えば、欧州特許第1462461号に開示されているもの)、ポリエチレン/ポリプロピレングリコール(例えば、国際公開第2008/073686号、米国特許第8,158,734号、又は欧州特許第2089462号に開示されているもの)、シクロデキストリン(例えば、欧州特許第0890592号に記載されているもの)、カルボシラン(例えば、欧州特許第2069407号に記載されているもの)、及び糖系乳化剤が挙げられる。他の例としては、ポリエーテルアルコール、例えば以下の一般式のものが挙げられる。
R1O−[CH2CH2O]n−[R2O]m−R3
式中、R1は直鎖又は分枝鎖、脂肪族又は芳香族の炭化水素基を表す。好ましくはR1は、少なくとも6個の炭素原子、好ましくは8〜18個の炭素原子を有する。好ましい実施形態において、R1残基は、(R’)(R’’)C−残基であり、式中、R’及びR’’は、同じであるか又は異なった、直鎖、分枝鎖、又は環状のアルキル基であり、炭素原子の総量は、少なくとも6個、好ましくは8〜18個である。R2は、3個又は4個の炭素原子を有するアルキレン単位を表す。R3は、水素、C1〜C3アルキル、又はヒドロキシルアルキル基を表し、nは0〜40の値を有し、mは0〜40の値を有し、n+mの合計は少なくとも2である。R3は、末端ヒドロキシル基が存在するように選択される。例えば、R3は、H、又はヒドロキシアルキレン基、例えばヒドロキシメチレンなどのヒドロキシアルキル残基であり得る。
R1−Li−R2 (I)
式中、R1は長鎖単位を表し、Liは連結基を表し、R2は非環状ポリヒドロキシ単位を表す。
R1−Li−R2’−CH2OH (II)
式中、R1は式(I)に関して上に定義した通りである。
R1−C(=O)−N(R3)−Z (III)
式中、R3は、H、又は1〜8個の炭素原子を含有する直鎖若しくは分枝鎖脂肪族残基であり、好ましくは、R3は、H、又はC1〜C4のヒドロカルビル若しくはヒドロキシヒドロカルビルであり、この脂肪族残基の炭素鎖には、任意に、1個又は2個以上のカテナリー酸素(エーテル)原子が介在していてもよい。R3は、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。好適なヒドロキシヒドロカルビル基の例としては、限定されるものではないが、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシブチル、4−ヒドロキシブチルが挙げられる。好ましい実施形態において、R3は、アルキル基を表し、より好ましくはメチル、エチル、ブチル、及びイソブチルから選択されるアルキル基を表す。
−CH2−(CHOH)n−CH2OH、
−CH(CH2OH)−(CHOH)n−1−CH2OH、及び
−CH2−(CHOH)2−(CHOR’’)m−(CHOH)o−CH2OH、
式中、nは1から最大8以下、好ましくは最大5以下の整数であり、m及びoは整数であり、0を含み、m及びoの合計はn−2に等しく、R’’は同一又は異なるアルコキシ、ポリオキシルアルキル、及び(ポリ)ヒドロキシアルコキシ、又は(ポリ)ヒドロキシポリオキシアルキル残基から選択される置換基を表す。具体的な例としては、限定されるものではないが、1−デオキシグルシチル、2−デオキシグルシチル、2−デオキシフルクチチル、1−デオキシマルチチル、1−デオキシラクチチル、1−デオキシガラクチチル、1−デオキシマンニチル、1−デオキシマルトトリオチチル、2,3−ジヒドロキシプロピル(グリセルアルデヒド由来)などが挙げられる。好ましい実施形態において、Zはグリシチルであり、より好ましくは、Zは−CH2−(CHOH)4−CH2−OHである。
本開示による好適な非フッ素化飽和アニオン性乳化剤としては、ポリビニルホスフィン酸、ポリアクリル酸、及びポリビニルスルホン酸(例えば、国際公開第2007/018783号に記載されているもの)、アルキルホスホン酸(例えば、米国特許第8,124,699号に記載されているもの)、アルキルホスフェート(例えば、国際公開第2008/076385号に記載されているもの)、例えば欧州特許第2091978号及び同第1325036号に記載されているような炭化水素アニオン性界面活性剤が挙げられる。
RH−C(O)−N(CH3)−CH2−C(O)OH
上式において、RHは、ラウリル、ココイル、ミリスチル、ステアリル、又はオレイルなどのC8〜C18直鎖又は分枝鎖、飽和又は不飽和脂肪酸残基を表す。
フッ素化乳化剤としては、以下の一般式に対応する化合物が挙げられ、
Y−Rf−Z−M
式中、Yは水素、Cl、又はFを表し、Rfは、4〜18個の炭素原子を有し、1個以上のエーテル酸素が介在していても介在していなくてもよい、直鎖、環状、又は分枝鎖のペルフルオロ化又は部分フッ素化アルキレンを表し、Zは酸アニオン(例えば、COO−又はSO3 −)を表し、Mはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、又はH+のようなカチオンを表す。例示的な乳化剤としては、ペルフルオロオクタン酸及びペルフルオロオクタンスルホン酸などのペルフルオロ化アルカン酸が挙げられる。好ましくは、この乳化剤の分子量は、1,000g/モル未満である。
硬化性フルオロポリマーは、水性乳化重合によって調製することができる。モノマーが反応容器に供給され、硬化性フルオロポリマーを生成するための開始剤の存在下で反応が実行される。上記のような1種以上のヨウ素含有連鎖移動剤及び改質剤が更に存在する。これらのモノマーは、「コモノマー」の節において上に記載されたものである。硬化性フルオロポリマーを生成するための開始剤及びヨウ素含有連鎖移動剤については、以下でより詳細に説明される。
反応開始剤は、シード組成物の製造に関して記載されたものと同じ反応開始剤であってもよく、又は異なってもよい。例えば、無機開始剤がシードを製造するために使用されてもよく、有機開始剤がポリマーを生成するために使用されてもよく、逆もまた同様である。
本開示による重合は、ヨウ素を含有する少なくとも1種の連鎖移動剤(CTA)の存在下において実行される。連鎖移動剤は、成長するポリマー鎖と反応し、連鎖成長を停止させることができる化合物である。好適な連鎖移動剤の例としては、式RIxを有するものが挙げられ、式中、Rは、1〜12個の炭素原子を有する、x価のフルオロアルキル又はフルオロアルキレン基であり、これには1個以上のエーテル酸素が介在していても介在していなくてもよく、任意に、塩素原子及び/又は臭素原子も含有してもよいが、好ましくはフッ素原子及び水素原子のみを含有する。最も好ましくは、RはRfであり、Rfは、任意に1個又は2個以上のエーテル酸素が介在している、x価の(ペル)フルオロアルキル又は(ペル)フルオロアルキレン基である。好ましくは、Rは(Rfも)、1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子を有する。典型的には、xは1又は2である。具体的な例としては、任意に1個以上のカテナリーエーテル酸素を含有していてもよい、α−ωジヨードアルカン、α−ωジヨードフルオロアルカン、及びα−ωジヨードペルフルオロアルカンが挙げられる。「α−ω」は、ヨウ素原子が、分子の末端位置にあることを表す。かかる化合物は、一般式X−R−Yによって表すことができ、X及びYはIであり、Rは上記の通りである。具体的な例としては、ジヨードメタン、α−ω(又は1,4−)ジヨードブタン、α−ω(又は1,3−)ジヨードプロパン、α−ω(又は1,5−)ジヨードペンタン、α−ω(又は1,6−)ジヨードヘキサン、及び1,2−ジヨードペルフルオロエタンが挙げられる。他の例としては、以下の式のフッ素化ジヨードエーテル化合物が挙げられる。
Rf−CF(I)−(CX2)n−(CX2CXR)m−O−R”f−Ok−(CXR’CX2)p−(CX2)q−CF(I)−R’f
式中、Xは、独立してF、H、及びClから選択され、Rf及びR’fは、独立して、F、及び1〜3個の炭素を有する一価のペルフルオロアルカンから選択され、Rは、Fであるか、又は炭素を1〜3個含む部分的にフッ素化された若しくはペルフルオロ化されたアルカンであり、R”fは、1〜5個の炭素を有する二価のフルオロアルキレン、又は1〜8個の炭素及び少なくとも1個のエーテル連結を有する二価フッ素化アルキレンエーテルであり、
kは0又は1であり、n、m、及びpは、独立して0〜5の整数から選択され、n+mは少なくとも1であり、p+qは少なくとも1である。
上記の硬化部位モノマーが、重合に添加されてもよい。これらの硬化部位モノマーは、重合の過程で未希釈の形態で、あるいは代替的にモノマーで希釈された形態、又は上記の非フッ素化乳化剤若しくは他の乳化剤を用いて乳化された形態で、断続的に添加されてもよい。また、CSMは、エアロゾルとしてケトル中に導入されてもよく、微細液滴としてケトル中に噴霧されてもよい。CSMの典型的な量としては、使用されるモノマーの総量に基づいて、約0.001〜5重量%、好ましくは約0.1〜約1.5重量%の量が挙げられる。
上記のコモノマーは、上記のような量で使用されてもよい。これらは、連続的に又はバッチ式で添加されてもよい。
上記の方法によって得ることができる硬化性フルオロポリマーを使用して、フルオロエラストマー組成物を製造することができる。結果として得られる水性分散液は、典型的には、例えば凝固によって生成するフルオロエラストマーを単離するように処理され、この処理は、機械的に剪断力を増加させることによって、静置することによって、又は塩析することによって行われてもよい。その後、単離されたフルオロポリマーは、(希釈)水で数回洗浄され、乾燥されてもよい。硬化性フルオロポリマーは、研削、又はペレット化のような溶融成型に供されてもよい。硬化性フルオロポリマーは、1種以上の硬化剤と混合されて、フルオロエラストマー組成物を生成してもよい。典型的には、フルオロエラストマー組成物は、固形組成物である。典型的には、これらの組成物は、硬化性フルオロポリマー及び1種以上の過酸化物硬化系を含有する。過酸化物硬化系は、典型的には、有機過酸化物を含む。過酸化物は、活性化された際に、フッ素化ポリマーを硬化させて、架橋(硬化)フルオロポリマーを形成する。好適な有機過酸化物は、硬化温度でフリーラジカルを生成するものである。50℃を超える温度で分解するジアルキルペルオキシド又はビス(ジアルキルペルオキシド)が特に好ましい。多くの場合、ペルオキシ酸素に結合した第三級炭素原子を有するジ−tert−ブチルペルオキシドを使用することが好ましい。この種の過酸化物で最も有用なものは、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3及び2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサンである。他の過酸化物は、限定されるものではないが、過酸化ジクミル、過酸化ジベンゾイル、過安息香酸tert−ブチル、α,α’−ビス(t−ブチルペルオキシ−ジイソプロピルベンゼン)、及びジ[1,3−ジメチル−3−(t−ブチルペルオキシ)−ブチル]カーボネートなどの化合物から選択することができる。一般に、フルオロポリマー100部当たり約1〜5部の過酸化物を使用することができる。
(ii)少なくとも12又は少なくとも15MPa、好ましくは少なくとも18MPaの引張強度、
(iii)少なくとも30、好ましくは少なくとも40のショアA硬度(典型的な実施形態は、少なくとも12又は少なくとも15MPaの引張強度、少なくとも40のショアA硬度、及び少なくとも160%の破断点伸び率を有する)、
(iv)25%未満の圧縮永久ひずみ(ASTM 395、方法B、40バール及び177℃における7分間のプレス硬化、並びに230℃における2時間の後硬化)及び/又は45%未満のVDA圧縮永久ひずみ(VDA 675218)、150℃における22時間の硬化、
(v)少なくとも25の[−CF2−CH2−I]/[−CF2CH2−OH]のモル比。
試験方法
I含有量:
ヨウ素含有量を、Enviroscience(Dusseldorf/Germany)製のASC−240 S自動試料採取器、Enviroscience AQF−2100 F燃焼装置ユニット(ソフトウェア:「NSX−2100,version 1.9.8」、Mitsubishi Chemical Analytech Co.,LTD.)、Enviroscience GA−210ガス吸収装置、及びMetrohm「881 compac IC pro」液体クロマトグラフィ分析装置(ソフトウェア:Metrohm「Magic IC Net 2.3」)を使用して、元素分析によって測定した。
[−CF2CH2−I]/[−CF2CH2−OH]の末端基濃度比を、Bruker Avance 400(400MHz)機器を用いて記録した1H核磁気共鳴(NMR)スペクトルから評価した。ポリマーを、アセトン−d6中に、典型的には50mg/mLの濃度で溶解させ、通常1回の測定当たり3000スキャンを適用した。ケミカルシフトδ(デルタ)を、テトラメチルシラン(TMS)を基準として使用して、百万分率の物理的単位(ppm)で報告する。ヨウ素含有ポリマーは、通常、1H NMRスペクトルにおいて良好に分解された信号を示す。4.10≧δ≧3.65ppmの範囲のケミカルシフトにおける信号は、−Rf−CF2−CH2−I末端基のプロトンに起因するものである。−Rf−CF2−CH2−I基のプロトンの各信号は、(15〜19Hzでの)3JF−H結合のため、トリプレットに分かれ、それらのケミカルシフトδは、最後から2番目のモノマー単位Rfに依存する。−CF2−CH2−CF2−CH2−I末端基(VDF−VDF−I末端基)内の末端プロトンのトリプレットは、最も突出した信号のうちの1つである。これは、およそδ=3.87±0.05ppm(δref)を中心とする。−CF2−CH2−OH末端基内の2つのメチレンプロトンのトリプレットは、δrefの右側0.08ppm+/−0.01ppmの位置に位置する(すなわち、δ=δref−0.08ppm+/−0.01ppm)。この信号を、その結合定数(3JF−H、約13Hz)によって更に特定することができる。
ACH2I/2ACH2OH
Tgを、例えば、TA Instruments Q200変調DSCを用いる示差走査熱量計によって測定することができる。測定条件は、−150℃〜50℃、2〜3℃/分の加熱速度であった。振幅変調は、60秒間中、毎分+/−1℃であった。
シード粒子:
シード粒径の判定は、ISO 13321(21 CFR Part 11)に従う動的光散乱によって実行した。ラテックス粒径の判定以外には、532nmで動作する50mWレーザを備えたMalvern Zeta Sizer Nano ZSを分析のために使用した。1mLの体積のサンプルを戴置するために、円形開口部及びキャップを有する、12mm平方のガラス製キュベット(MalvernモデルPCS 8501)を使用した。界面活性剤の光散乱は、より大きい粒子、例えばダスト粒子の存在に対して極端に感受性が強いため、測定の前にキュベットを十分に洗浄することで、汚染物質の存在を最小化した。キュベットは、キュベット洗浄デバイス内で8時間にわたって、蒸留したばかりのアセトンを用いて洗浄した。また、実験室遠心分離機において14,500gで10分間、測定前に界面活性剤溶液を遠心分離することで、サンプルに対してダスト統制(dust discipline)を適用した。25℃において、173°後方散乱モードで測定デバイスを動作させた。研究ツール(この研究ツールは、供給業者が提供した標準的計器のソフトウェアアップグレードである)によって、t<1−6秒の低い相関時間が可能となった。サンプル体積の完全な散乱能力(complete scattering ability)を利用するために、アッテネータ11及び4.65mmの測定位置(セルの中心)をすべての場合において適用した。これらの条件の下で、純水(参照)のベースライン散乱は約250kcpsである。10回のサブラン(sub−run)からなる各測定を、5回繰り返した。粒径は、D50値として表される。
重合された際のポリマー粒子の平均粒径は、Malvern Autosizer 2cを用いて、ISO 13321に従って電子光散乱で判定した。平均粒径は、Z−平均として表される。
Dz=ΣD_i^6)/(ΣD_i^5)
固形分含有量(フルオロポリマー含有量)を、ISO 12086に従って重量測定法で測定した。不揮発性塩の補正は行わなかった。
希釈ポリマー溶液の溶液粘度は、通常、DIN 53726に従って35℃でポリマーの0.16%メチルエチルケトン(MEK)溶液において判定した。測定には、ISO/DIS 3105及びASTM D 2515を満たすConnon−Fenske−Routine−Viskosimeter(Fa.Schott,Mainz/Germany)を使用し、常法の通り、Hagenbachの補正(correcture)を適用した。
ムーニー粘度は、ASTM D1646−07(2012)に従って、1分間の予熱及び121℃における10分間の試験で判定した(ML 1+10@121℃)。
19F核磁気共鳴(NMR)スペクトルを、Bruker Avance 400(400.13MHz)機器で記録した。ポリマーを、アセトン−d6中に、典型的には50mg/mLの濃度で溶解させ、通常1回の測定当たり3000スキャンを適用した。
サンプルの硬度は、A2型Shore Durometerを用いてASTM D 2240−85 方法Aに従って測定することができる。単位はショアAスケール上の点で報告される。
破断点引張強度、破断点伸び率、及び100%伸長時の弾性率は、Instron(商標)機械試験機を用いて、1kNのロードセルでDIN 53504(S2 DIE)に従って判定することができる。すべての試験は、200mm/分の一定のクロスヘッド変位速度で実行される。
分子量分布(Molecular weight distribution、MWD)は、テトラヒドロフラン(Chemsoluteの、安定化剤を含まないHPLCグレード、>99.9%)において、40℃及び0.5mL/分の一定の流速で記録した、サイズ排除クロマトグラフィ(Size Exclusion Chromatography、SEC)を用いて判定した。SEC設備は、PSS脱ガス装置、イソクラティックポンプ、オートサンプラ、Agilent 1260可変波長UV検出器(Heilbronn/Germany)、PSSカラムオーブン、及びShodex 101 RI検出器を備えたAgilent 1260 LCシステムからなった。サンプル濃度は典型的には5mg/mLで保持され、注入体積は0.1mL(0.5mgの注入質量)であった。PSS SDVプレカラム(8×50mm)、及び3種のPSS SDV 5μカラム、1000、100,000、10,000,000オングストローム(8×300mm)を用いて、分離を実行した。SEC−エルグラム(elugram)は、WinGPC UniChromソフトウェア、Version 8.20(PSS,Mainz/Germany)を用いて評価した。分子量分布は、474g/mol〜7,520,000g/molの範囲の13個の分布幅が狭いポリスチレン標準サンプル(PSS Polymer Standards Service,Mainz/Germany)について行った較正に対して記録した。このようにして得られたこれらの相対分子量M1を、以下の等式によるユニバーサル較正の原理を用いて絶対分子量M2に変換した。
硬化試験のために、100部のフッ素化ポリマー、30部のN−990カーボンブラック、3部の酸受容体(ZnO)、3部のTrigonox 101−50pd、4.3部のLuvomaxx TAIC DL 70を混合することによって、2ロールミルで硬化性組成物を製造した。硬化性組成物をプレス硬化した後、後硬化した。
物理的特性の判定のために、100×150×2.0mmの寸法のサンプルシートが、約40バールで7分間177℃でプレスすることによって調製され得る。後硬化:プレス硬化したサンプルを、空気中で2時間230℃に露出した。試験を行う前に、サンプルを周囲温度に戻した。硬化特性は、Monsanto Rheometerを用いて(ASTM D5289−93aに従って177℃で)測定し、最低トルク(ML)、最大トルク(MH)、及びデルタトルク(これはMHとMLとの差である)を報告した。トルクの値は、dNM単位で報告される。tanデルタ@MHも報告される。更に、Ts2(ML上に2単位だけトルクを増加させるのに必要な時間)、Tc50(デルタトルクの50%だけMLを上回ってトルクを増加させるのに必要な時間)、及びTc90(デルタトルクの90%だけMLを上回ってトルクを増加させるのに必要な時間)などの硬化速度を示すパラメータを報告し、これらのすべてを分単位で報告する。
試験片の圧縮永久ひずみを、ASTM 395の方法Bに従って判定した。結果は、永久ひずみの百分率として報告され、25%で測定される。VDA圧縮永久ひずみについては、標準VDA 675218に従って測定した。
抽出分析のために、3.5gのコンパウンド化され、かつ硬化したエラストマー(上の通りに調製)を、Spex 6770クライオジェニックグラインダー(Metuchen,NJ/USAより入手可能)において粉砕した。冷却剤として液体窒素を用いて、30分以内に6回の粉砕サイクルを適用した。粉砕したポリマーを、6.5gのケイソウ土(「Kieselgur」)と共にブレンドし、Thermo Fischer Scientific Inc.製のタイプK0987の34mLの抽出セルに移し、Dionex ASE 150溶媒抽出器(これもThermo Fischer Scientific Inc.,Waltham,MA/USAより入手可能)内に配置した。抽出セルの積載物を、5回のサイクルで、119バールの圧力において80℃で266mLのメチルエチルケトンによって抽出した。この手順を3回繰り返した。得られた4つの画分を合わせ、蒸発させることでメチルエチルケトンを取り除いた(重量損失がそれ以上観察されなくなったら完了)。最後に、残留固形分を秤量した。抽出されたポリマーの量を、重量%として提供する。(抽出に供された材料の総量に基づく、抽出された材料)。
50Lの重合ケトルに、23.5LのH2O、5kgのシードを装入し、240rpmの撹拌速度で撹拌した。ケトルを70℃まで加熱した。次いで、以下のモノマーを装入した:PMVEを5.7バールに到達するまで、VDFを圧力が5.7から15.9バールに増加するまで、TFEを圧力が17.0バールに増加するまで。10gのAPSを添加することによって重合を開始させた。203分間にわたって、5.25kgのVDF、0.90kgのTFE、3.35kgのPMVE、93gのジヨード−ペルフルオロブタン、71gの1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−ビス[(トリフルオロエテニル)オキシ]プロパン、及び15gの1−ヨードオクタフルオロヘキセンを連続的に添加した。反応を停止させた。結果として得られたポリマー分散液は、26重量%の固形分含有量を有した。分散液中のポリマーの平均粒径は、117nmであった。ポリマーを、MgSO4を用いた凝固によって単離した。−32℃のTg及び23のムーニー粘度ML 1+10が見出された。モル組成は、6mol%のTFE、19mol%のPMVE、及び75mol%のVDFであることが見出された。ヨウ素含有量は0.51重量%であり、フッ素含有量は63.9重量%であった。低減した粘度は95mL/gであった。−CH2−I基の−CH2−OH基に対する比は45であった。使用されたシード組成物は、1.1重量%の固形分含有量、4.3のpHを有し、平均粒径(D50)は38nmであった。シードは、Glucopon 600 CSUPを乳化剤として用いて、VDF、TFE、HFP(40g/120g/39g)をラジカル水性乳化重合で重合させることによって調製した。
50Lの重合ケトルに、23.5LのH2O、5kgのシード(実施例1において使用されたもの)を装入し、240rpmの撹拌速度で撹拌した。ケトルを70℃まで加熱した。次いで、以下のモノマーを装入した:PMVEを5.7バールに到達するまで、VDFを圧力が5.7から15.9バールに増加するまで、TFEを圧力が17.0バールに増加するまで。7gのAPSを添加することによって重合を開始させた。260分間にわたって、5.25kgのVDF、0.90kgのTFE、3.35kgのPMVE、40gのジヨード−ペルフルオロブタン、36gの1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−ビス[(トリフルオロエテニル)オキシ]プロパン、及び25gの1−ヨードオクタフルオロヘキセンを連続的に添加した。反応を停止させた。結果として得られたポリマー分散液は、26重量%の固形分含有量を有した。分散液中のポリマーの平均粒径は、121nmであった。ポリマーを、MgSO4を用いた凝固によって単離した。−32℃のTg及び49のムーニー粘度ML 1+10が見出された。モル組成は、7mol%のTFE、18mol%のPMVE、及び75mol%のVDFであることが見出された。ヨウ素含有量は0.30重量%であり、フッ素含有量は64.0重量%であった。低減した粘度は112mL/gであった。−CH2−I基の−CH2−OH基に対する比は65であった。
50Lの重合ケトルに、23.5LのH2O、5kgのシードを装入し、240rpmの撹拌速度で撹拌した。ケトルを70℃まで加熱した。次いで、以下のモノマーを装入した:HFPを12.3バールに到達するまで、VDFを圧力が12.3から15.0バールに増加するまで、TFEを圧力が17.0バールに増加するまで。10gのAPSを添加することによって重合を開始させた。428分間にわたって、3.14kgのVDF、2.49kgのTFE、3.69kgのHFP、51gのジヨード−ペルフルオロブタン、44gの1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−ビス[(トリフルオロエテニル)オキシ]プロパン、及び30gの1−ヨードオクタフルオロヘキセンを連続的に添加した。反応を停止させた。結果として得られたポリマー分散液は、24重量%の固形分含有量を有した。分散液中のポリマーの平均粒径は、100nmであった。ポリマーを、MgSO4を用いた凝固によって単離した。−6℃のTg及び54のムーニー粘度ML 1+10が見出された。モル組成は、25mol%のTFE、23mol%のHFP、及び52mol%のVDFであることが見出された。ヨウ素含有量は0.38重量%であり、フッ素含有量は70.0重量%であった。低減した粘度は55mL/gであった。−CH2−I基の−CH2−OH基に対する比は70であった。使用されたシード組成物は、1.0重量%の固形分含有量、3.5のpHを有し、平均粒径(D50)は18nmであった。シードは、GENAPOL LROを乳化剤として用いて、VDF、TFE、HFP(40g/120g/39g)をラジカル水性乳化重合で重合させることによって調製した。
50Lの重合ケトルに、23.5LのH2Oを装入し、240rpmの撹拌速度で撹拌した。ケトルを70℃まで加熱した。次いで、以下のモノマーを装入した:PMVEを5.4バールに到達するまで、VDFを圧力が5.4から15.0バールに増加するまで、TFEを圧力が16.0バールに増加するまで。20gのAPSを添加することによって重合を開始させた。147分間にわたって、5.25kgのVDF、0.90kgのTFE、3.35kgのPMVE、40gのジヨード−ペルフルオロブタン、及び30gの1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1,3−ビス[(トリフルオロエテニル)オキシ]プロパンを連続的に添加した。反応を停止させた。結果として得られたポリマー分散液は、29重量%の固形分含有量を有した。分散液中のポリマーの平均粒径は、353nmであった。ポリマーを、MgSO4を用いた凝固によって単離した。−33℃のTg及び56のムーニー粘度ML 1+10が見出された。モル組成は、8mol%のTFE、18mol%のPMVE、及び74mol%のVDFであることが見出された。ヨウ素含有量は0.19重量%であり、フッ素含有量は64.2重量%であった。低減した粘度は98mL/gであった。−CH2−I基の−CH2−OH基に対する比は12であった。
実施例1、2、及び比較例1において得られた硬化性ポリマーを、硬化系を含有するようにコンパウンド化し、硬化に供した。硬化サンプルの物理的特性を、後硬化の後に測定し、以下の表に示す。実施例1及び2による組成物は、比較例1による組成物よりも鋳型から容易に取り外すことができ、鋳型に残る残留物はより少ない。
以下の実施形態の一覧は、本開示を更に例証するために提供されるものであるが、本開示を列挙される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応する、硬化性フルオロポリマー。
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、pは、1〜10の整数、好ましくは3、5、又は7からの整数、より好ましくは3である)に従うエーテルから選択される、実施形態1〜4のいずれか1つに記載の硬化性フルオロポリマー。
Z’−(Rf)−CX=CX2
(式中、各Xは、独立してH又はFを表し、Z’はIであり、Rfは、1個又は2個以上のエーテル原子が任意に介在していてもよい、塩素原子及び/又はエーテル原子を任意に含有する、C1〜C12フルオロ又はペルフルオロアルキレンである)のフッ素化ヨードオレフィンから選択される硬化部位モノマーに由来する単位を更に有するか、あるいは一般式:
Rf−CF(I)−(CX2)n−(CX2CXR)m−O−R”f−Ok−(CXR’CX2)p−(CX2)q−CF(I)−R’f
(式中、Xは、独立してF、H、及びClから選択され、Rf及びR’fは、独立して、F、及び1〜3個の炭素を有する一価のペルフルオロアルカンから選択され、Rは、Fであるか、又は炭素を1〜3個含む部分的にフッ素化された若しくはペルフルオロ化されたアルカンであり、R”fは、1〜5個の炭素を有する二価のフルオロアルキレン、又は1〜8個の炭素及び少なくとも1個のエーテル連結を有する二価フッ素化アルキレンエーテルであり、kは0又は1であり、n、m、及びpは、独立して0〜5の整数から選択され、n+mは少なくとも1であり、p+qは少なくとも1である)から選択される硬化部位モノマーに由来する単位を更に有する、実施形態1〜7のいずれか1つに記載の硬化性フルオロポリマー。
いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、1種以上の非フッ素化乳化剤、1種以上のヨウ素含有(odine−containing)連鎖移動剤(CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることを含み、ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法。
i)フッ素化乳化剤は本質的に存在しないが、1種又は2種以上の非フッ素化飽和乳化剤の存在下で、1種のフッ素化モノマー及び少なくとも1種の他のフッ素化コモノマーを水性乳化重合させることによって得られるシード組成物を用意することと、
ii)シード組成物の存在下で、いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、ヨウ素含有連鎖移動剤(CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることと、を含み、ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法。
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、pは、1〜10の整数である)に従うエーテルから選択される、実施形態18〜30のいずれか1つに記載の方法。
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、pは、3、5、及び7から選択される整数である)に従うエーテルから選択される、実施形態18〜31のいずれか1つに記載の方法。
Z’−(Rf)−CX=CX2
(式中、各Xは、独立してH又はF、好ましくはHを表し、Z’はIであり、Rfは、1個又は2個以上のエーテル原子が任意に介在していてもよい、塩素原子及び/又はエーテル原子を任意に含有する、C1〜C12フルオロ又はペルフルオロアルキレンである)のフッ素化ヨードオレフィンから選択される硬化部位モノマーモノマーが使用される、実施形態18〜36のいずれか1つに記載の方法。
Rf−CF(I)−(CX2)n−(CX2CXR)m−O−R”f−Ok−(CXR’CX2)p−(CX2)q−CF(I)−R’f
(式中、Xは、独立してF、H、及びClから選択され、Rf及びR’fは、独立して、F、及び1〜3個の炭素を有する一価のペルフルオロアルカンから選択され、Rは、Fであるか、又は炭素を1〜3個含む部分的にフッ素化された若しくはペルフルオロ化されたアルカンであり、R”fは、1〜5個の炭素を有する二価のフルオロアルキレン、又は1〜8個の炭素及び少なくとも1個のエーテル連結を有する二価フッ素化アルキレンエーテルであり、kは0又は1であり、n、m、及びpは、独立して0〜5の整数から選択され、n+mは少なくとも1であり、p+qは少なくとも1である)から選択される、実施形態18〜37のいずれか1つに記載の方法。
Claims (20)
- VDF及びTFEに由来する繰り返し単位と、少なくとも1種の他のフッ素化コモノマーとを含有し、(i)−CF2CH2I末端基と、(ii)1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤に由来する分枝状部位とを更に含有する硬化性フルオロポリマーであって、
前記ポリマーは、1種以上の非フッ素化乳化剤を添加することを含むが、フッ素化乳化剤が本質的に添加されない、水性乳化重合によって得ることができ、
前記1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応する、硬化性フルオロポリマー。 - −CH2Iの−CH2OHに対するモル比が少なくとも30である、請求項1に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記硬化性フルオロポリマーを生成するための前記水性乳化重合のためにシード組成物が使用され、前記シード組成物は、フッ素化モノマーの水性乳化重合によって得ることができ、前記非フッ素化乳化剤が、前記シード組成物を調製するために添加される、請求項1又は2に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 使用される前記ペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤の量が、前記モノマーの総重量に基づいて0.95重量%未満である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、pは、1〜10の整数である)に従うエーテルから選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。 - 前記改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(CF2)p−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、pは、3、5、及び7から選択される整数である)に従うエーテルから選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。 - 40バール及び177℃における7分間のプレス硬化、並びに230℃における2時間の後硬化の後に、25%未満の圧縮永久ひずみ(ASTM 395、方法B)を更に有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 抽出に供される硬化したポリマーの総量に基づいて、4.0重量%未満の抽出可能材料を硬化後に有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 一般式:
Z’−Rf−CX=CX2
(式中、各Xは、独立してH又はF、好ましくはHを表し、Z’はIであり、Rfは、1個又は2個以上のエーテル原子が任意に介在していてもよい、塩素原子及び/又はエーテル原子を任意に含有する、C1〜C12フルオロ又はペルフルオロアルキレンである)のフッ素化ヨードオレフィンから選択される硬化部位モノマーに由来する単位を更に有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。 - 一般式:
Rf−CF(I)−(CX2)n−(CX2CXR)m−O−R”f−Ok−(CXR’CX2)p−(CX2)q−CF(I)−R’f
(式中、Xは、独立してF、H、及びClから選択され、Rf及びR’fは、独立して、F、及び1〜3個の炭素を有する一価のペルフルオロアルカンから選択され、Rは、Fであるか、又は1〜3個の炭素を含む部分的にフッ素化された若しくはペルフルオロ化されたアルカンであり、R”fは、1〜5個の炭素を有する二価のフルオロアルキレン、又は1〜8個の炭素及び少なくとも1個のエーテル連結を有する二価フッ素化アルキレンエーテルであり、kは0又は1であり、n、m、及びpは、独立して0〜5の整数から選択され、n+mは少なくとも1であり、p+qは少なくとも1である)から選択される硬化部位モノマーに由来する単位を更に有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。 - 20mL/g〜約180mL/gの低減した粘度を更に有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記シード組成物が、1種以上の非フッ素化飽和乳化剤の存在下でフッ素化モノマーを重合させることを含む、前記水性乳化重合によって得られ、前記モノマーは、VDF、TFE、及び少なくとも1種の他のフッ素化コモノマーから選択される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記非フッ素化乳化剤が、脂肪族炭化水素スルフェート又はスルホネート乳化剤から選択され、前記炭化水素部は、1個以上の酸素含有部分を含有し、前記スルフェート又はスルホネート乳化剤は、1個又は2個以上のスルフェート又はスルホネート基を含有してもよい、請求項1〜12のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記非フッ素化乳化剤が、脂肪族炭化水素スルフェート又はスルホネート乳化剤から選択され、前記スルフェート又はスルホネート乳化剤は、1個又は2個以上のスルフェート又はスルホネート基を含有してもよく、前記炭化水素部は、アルキルエーテル基、ポリエーテルアルキル基、カルボン酸エステル(−O−C(=O)−)基、カルボキサミド(−NYX−C(=O)−基、及びこれらの組み合わせから選択される1個以上の酸素含有部分を含有し、式中、Y及びXはHであるか、又はアルキル基、好ましくはメチル又はエチル基、及びこれらの組み合わせであってもよい、請求項1〜13のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 前記非フッ素化乳化剤が、炭化水素スルフェート又はスルホネートから選択され、前記炭化水素部は、1個以上のカテナリー酸素原子によって置換されていてもよく、例えば前記炭化水素部は、エーテル又はポリエーテル残基である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマー。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性フルオロポリマーを硬化反応に供した後に得られる、硬化組成物。
- 請求項16に記載の硬化組成物を含む、物品。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の硬化性ポリマー組成物を硬化及び成型に供することを含み、前記成型は、前記硬化の後又は前記硬化中に行ってもよい、物品を製造する方法。
- 硬化性フルオロポリマーを製造する方法であって、
i)いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、非フッ素化乳化剤、ヨウ素含有連鎖移動剤(CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることを含み、前記ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、前記改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法。 - 硬化性フルオロポリマーを製造する方法であって、
i)フッ素化乳化剤は本質的に存在しないが、1種以上の非フッ素化飽和乳化剤の存在下で、1種のフッ素化モノマー及び少なくとも1種の他のフッ素化コモノマーを水性乳化重合させることによって得られるシード組成物を用意することと、
ii)前記シード組成物の存在下で、いかなる添加されたフッ素化乳化剤も存在しないが、ヨウ素含有連鎖移動剤(CTA)、1種以上のペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤、及び任意に1種以上のヨウ素含有硬化部位モノマーの存在下で、水性乳化重合でVDF、TFE、及び少なくとも1種の他のコモノマーを重合させることと、を含み、前記ヨウ素含有CTAは、オレフィン鎖に1回又は2回以上エーテル酸素が介在していてもよいフッ素化ヨードオレフィンから選択され、前記改質剤が、一般式:
CF2=CF−(CF2)n−O−(Rf)−O−(CF2)m−CF=CF2
(式中、n及びmは、互いに独立して1又は0のいずれかであり、Rfは、1個以上の酸素原子が介在していてもよい、最大30個の炭素原子を含む、ペルフルオロ化された、直鎖又は分枝鎖、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素残基を表す)に対応するペルフルオロ化ビスオレフィンエーテル改質剤から選択される、方法。
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