JP3283338B2 - 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)共重合体の製造法 - Google Patents

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)共重合体の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は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
(以下、TFE/PAVE共重合体という。)の新規な
製造法に関し、詳しくは、環境破壊をもたらすことの少
ない重合媒体を用いて耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性など
の良好なTFE/PAVE共重合体を効率よく製造する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、TFE/PAVE共重合体は
熱性、耐溶剤性、耐薬品性などに優れた高分子材料であ
ることから、その特徴を生かして種々の用途に利用され
ている。
【0003】TFE/PAVE共重合体の製造法として
は、溶液重合法懸濁重合法及び乳化重合法が知られて
いる。溶液重合法や懸濁重合法の重合媒体としては、ク
ロロフルオロカーボンなどの不活性溶媒が、高分子量の
弗素系共重合体を与えることや重合速度が速いなどの点
から通常用いられている。クロロフルオロカーボンの具
体例としては、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジ
フルオロメタン、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などが例示できるが、取り扱
いの点からトリクロロトリフルオロエタンが主に用いら
れている。
【0004】年、オゾン層破壊が地球規模の環境破壊
問題として国際的に取りあげられ、その原因物質として
クロロフルオロカーボンが指摘され、世界的に全廃の方
向にむかっている。このため素系重合体を製造する際
の重合媒体であるクロロフルオロカーボンの使用を停止
することが必要となってきた
【0005】このクロロフルオロカーボンの代替品とし
ては、水素原子を含むハイドロクロロフルオロカーボン
が、小さなオゾン破壊係数を有する理由で提案されてい
る。しかし、従来、C−H結合を有する物質は、重合中
に弗素系重合体の末端ラジカルに対して連鎖移動性を示
すことが知られていたので、ハイドロクロロフルオロカ
ーボンを、高分子量の弗素系重合体製造する際の重合
媒体として使用することは困難であると考えられてい
た。その他の代替品として、t−ブタノール(特公昭
52−24073号公報)などが知られているが、該t
−ブタノールを重合媒体に用いて充分に高い分子量のも
のを得るためには、高圧で重合する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、オゾン破壊
係数の大きなクロロフルオロカーボンを使用することな
、重合速度が速く、TFE/PAVE共重合体の分子
量を充分に高めることができ、耐熱性、耐溶剤性、耐薬
品性に優れるTFE/PAVE共重合体を効率よく製造
する方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、CF2ClC
2CHClFは連鎖移動性が少なく、これを重合媒体
として用いることにより、その目的を達成し得ることを
見出した。
【0008】すなわち、本発明は、テトラフルオロエチ
レン(以下、TFEという。)とパーフルオロアルキ
ルビニルエーテル)(以下、PAVEという。)を、
ーオキシド系重合開始剤を用い、水とCF2ClCF2
HClFからなる混合媒体を用いる水性懸濁重合法で共
重合することを特徴とするTFE/PAVE共重合体の
製造法を提供する。
【0009】本発明において、PAVEとしては、パー
フルオロアルキル基の炭素数が2〜4のもの採用で
き、TFE/PAVE共重合体の高温強度の観点からパ
ーフルオロプロピルビニルエーテル)(以下、PPV
Eという。)を用いることが好ましい。この場合、TF
E/PAVE共重合体中のPAVE含有量は、TFE/
PAVE共重合体の成形性の観点から1〜3モル%程度
とすることが好ましい。
【0010】本発明において、重合媒体としては、CF
2ClCF2CHClFと水の混合媒体を使用する。そ
使用量は、単量体全量に対して3〜100倍量、
好ましくは5〜50倍量である。
【0011】本発明におけるパーオキシド系重合開始剤
として従来慣用されているもの適宜選択できる。
例えば、ビス(クロロフルオロアシル)パーオキシド、
ビス(パーフルオロアシル)パーオキシド、ビス(ω−
ハイドロパーフルオロアシル)パーオキシド、t−ブチ
ルパーオキシイソブチレート、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネートなどが挙げられる。TFE/PAVE
共重合体の熱安定性の観点から[CF3(CF22CO
O]2を用いることが好ましい。また合性の観点か
らは(CH33COOCOCH(CH32を用いること
が好ましい。重合開始剤の使用量は、開始剤の種類、重
合条件などに応じて、適宜変更できるが、通常は重合さ
せるべき単量体全体に対して、0.005〜5量%、
特に0.05〜0.5量%程度が採用される。
【0012】本発明の重合においては、広い範囲の重合
条件が特に限定されることなく採用できる。例えば、重
合温度は、重合開始の種類などにより最適値が選定
るが、通常は0〜100℃程度、特に30〜90℃程
度が採用できる。また、重合圧力も適宜選定できるが、
通常は2〜100kg/cm2、特に5〜20kg/c
2程度を採用するのが望ましい。本発明においては、
過大な重合圧力を要することなく重合を有利に行い得
、さらに高い圧力条件や減圧条件も採用できる。ま
た、本発明は、回分式、連続式など操作も適宜採用で
る。
【0013】本発明の重合においてTFE/PAV
共重合体の分子量をコントロールする目的で連鎖移動
を通常添加するが、この連鎖移動剤はCF2ClCF2
CHClFに溶解する必要がある。しかし、連鎖移動定
数の大きな連鎖移動剤、少量添加で分子量調節容易
なので、わずかでもCF2ClCF2CHClFに溶解す
ればよい。また、連鎖移動剤は、小さいオゾン破壊係数
を有することが望ましい。これらの要求に合う連鎖移動
は、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタン、
シクロヘキサンなどの飽和炭化水素類、CF22などの
ハイドロフルオロカーボン類、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール
、メチルメルカプタンなどのアルキルメルカプタン
類、CF3CHCl2などのハイドロクロロフロロカーボ
ン類が挙げられるがTFE/PAVE共重合体の熱安
定性の観点からメタノールを用いることが好ましい。
【0014】連鎖移動剤の添加量は用いる連鎖移動剤
の連鎖移動定数の大きさにより変更されるが、重合媒体
に対して0.01量%程度から50量%程度まで
採用できる。
【0015】
【実施例】内容積1.2リットルのステンレス重合
容器を脱気し、470gの水、292gのCF2ClC
2CHClF、19gのメタノール、35gのPPV
、80gのTFEを仕込んだ。温度を50℃に保持し
て、重合開始剤のビス(パーフルオロブチリル)パーオ
キシドの1%溶(溶媒:パーフルオロヘキサン)
を仕込み、重合を開始させた。重合中、系内にTFE
導入し、重合圧力を13.5kg/cm2に保持した。
重合開始剤溶液重合速度がほぼ一定になるように断
続的に仕込み、合計で7cc仕込んだ。3.2時間後に
125gの白色のTFE/PAVE共重合体スラリー
状態で得た。このTFE/PAVE共重合体は融点3
07℃、熱分解開始点480℃であり、340℃成形
して良好な圧縮成形品を与えた。圧縮成形品の引張強度
は392kg/cm2、引張伸度は367%であった。
【0016】
【参考例】CF2ClCF2CHClFのかわりに、29
2gの1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン
込む以外は実施例と同様にして重合を行い、3時間半
後に128gの白色のTFE/PAVE共重合体スラ
リー状態で得た。このTFE/PAVE共重合体は
点310℃、熱分解開始点480℃であり、340℃
成形して良好な圧縮成形品を与えた。圧縮成形品の引張
強度は390kg/cm2、引張伸度は375%であっ
た。
【0017】
【発明の効果】本発明の方法によれば、トリクロロトリ
フルオロエタンに比べオゾン破壊係数がはるかに小さい
CF 2 ClCF 2 CHClFを用いる水性懸濁重合法によ
り、従来のトリクロロトリフルオロエタンを用いた場合
に匹敵する効率で所望のTFE/PAVE共重合体を製
造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−157612(JP,A) 特開 平3−17106(JP,A) フロンの環境化学と対策技術[季刊 化学総説 No.11],学会出版センタ ー,1991年 4月25日,p82−86 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 214/26 C08F 14/26 C08F 216/14 - 216/20 C08F 16/14 - 16/30 C08F 2/18 - 2/20 C08F 2/44

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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を、パーオキシド系重合開
    始剤を用い水とCF2ClCF2CHClFからなる
    合媒体を用いる水性懸濁重合法で共重合することを特徴
    とす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の製造法。
  2. 【請求項2】重合開始剤が[CF3(CF22COO]2
    又は(CH 3 3 COOCOCH(CH 3 2 である請求項
    に記載の製造法。
  3. 【請求項3】分子量調節剤としてメタノールを添加す
    請求項1又は2に記載の製造法。
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