JP3764751B2 - テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンの非晶質コポリマー類 - Google Patents
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Description
本発明は、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレンを含めた非晶質のコポリマー類に関する。新規な高圧連続方法を用いてそれらを製造することができる。
発明の背景
非晶質のフッ素置換ポリマー類、特に完全フッ素置換ポリマー類は、例外的な表面特性、低い屈折率および低い誘電率を有し、かつ上記ポリマー類で物を被覆またはカプセル封じするのが比較的容易なことから、非常に有用であり、特に被膜およびカプセル封じ剤として用いるに有用である。しかしながら、このようなポリマー類はコストが高いことから使用が制限されているが、このようにコストが高いのは、通常、そのモノマー類のコストが高いことおよび/またはこのポリマー類を生じさせる重合過程のコストが高いことに由来する。従って、コストが低い上記ポリマー類およびそれの製造方法が継続して求められている。
米国特許第3,062,793号にテトラフルオロエチレン(TFE)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)から作られた非晶質コポリマー類が記述されていて、それの製造は高圧フリーラジカル重合で行われた。そこに記述されているただ1つの方法はバッチ式方法であり、それの生産率は比較的低い。
発明の概要
本発明は連続重合方法に関し、この方法に、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとラジカル開始剤を約41MPaから約690MPaの圧力下約200℃以上、好適には約200℃から約400℃の温度で接触させることで、上記ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位を少なくとも30モル%と上記テトラフルオロエチレンから生じた繰り返し単位を少なくとも1モル%含有する非晶質ポリマーを生じさせることを含めるが、但し上記連続重合の平均滞留時間(residence time)を約5秒から約30分にすることを条件とする。
本発明はまた非晶質ポリマーにも関し、この非晶質ポリマーは、本質的に、
(a)式:
−CF−CF(CF3)− (I)
で表される繰り返し単位を少なくとも約30モル%、
(b)式:
−CF2−CF2− (II)
で表される繰り返し単位を少なくとも約1モル%、および
(c)式:
[式中、
Xは、−CnF2n+1または−OCnF2n+1であり、mは2、3または4であり、そしてnは、アルキル基−CnF2n+1の場合には2から20の整数であり、或はアルコキシ基−OCnF2n+1の場合には1−20の整数である]
で表される繰り返し単位を0から約10モル%、
含むが、但し上記ポリマーにおいて(I)の20モルパーセント未満が3単位体(triads)の形態で存在していることを条件とする。
本発明はまた連続重合方法にも関し、この方法に、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと3番目のモノマーとラジカル開始剤を約41MPaから約690MPaの圧力下約200℃から約400℃の温度で接触させることで上記ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位を少なくとも15モル%、好適には30モル%と上記テトラフルオロエチレンから生じた繰り返し単位を少なくとも0−70モル%と上記3番目のモノマーから生じた繰り返し単位を0−70モノマー%含有する非晶質ポリマーを生じさせることを含めるが、但し上記連続重合の平均滞留時間を約5秒から約30分にすることを条件とする。
この上に記述した繰り返し単位(I)、(II)および(III)を含有するポリマーは本方法で製造可能である。また、該3番目のモノマーを該ポリマー30モルパーセント以内にするのも好適である。
本発明はまた式(C4F9)2NSCF3で表される化合物にも関する。
本明細書における新規な化合物は、R6R7CFSO2R8[ここで、R6は、パーフルオロアルキル、エーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルキル、パーフルオロアルコキシ、またはエーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルコキシであり、R7は、パーフルオロアルキル、またはエーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルキルであり、そしてR8は、パーフルオロアルキルである]である。R6、R7およびR8の各々が独立して炭素原子を1から30個含むのが好適である。また、R8が炭素原子を1から20個含むパーフルオロ−n−アルキルであるのも好適である。R6がパーフルオロ−n−プロポキシであり、R7がトリフルオロメチルでありそしてR8がパーフルオロ−n−オクチルであるのがより好適である。このような化合物は本明細書に記述する重合で開始剤として用いるに有用である。
本明細書ではまた下記から生じた繰り返し単位を含む非晶質ポリマーも開示する:
ヘキサフルオロプロピレンが27−60モルパーセントで、1種以上の2番目のモノマー類が全体で35モルパーセント以下で、その残りがテトラフルオロエチレンであるが、但しポリマー中にTFEを少なくとも1モルパーセント存在させることを条件とし、そしてここで、上記2番目のモノマーが、エチレン、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、CH2=CHO(C=O)R2[ここで、R2が、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そそてnは1から8である]、クロロトリフルオロエチレンまたはアリルトリメトキシシランである;
ヘキサフルオロプロピレンが27−60モルパーセントで、1種以上の4番目のモノマー類が全体で5モルパーセント以下で、その残りがテトラフルオロエチレンであるが、但しポリマーにテトラフルオロエチレンを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とし、そしてここで、上記4番目のモノマーが、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、1個のシアノ基または1個のフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルである]、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)またはFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2である;或は
1種以上の2番目のモノマー類が全体で30モルパーセント以下で、1種以上の4番目のモノマー類が全体で5モルパーセント以下。
本明細書では、本質的に
(a)繰り返し単位:
−CF(CF3)−CF2− (I)
を>15モル%、
(b)繰り返し単位:
−CF2−CF2− (II)
を少なくとも1から約60モル%、
(c)繰り返し単位:
−CH2−CF2− (IV)
を約0.1から約85モル%、
含んでいて(I)の約20モルパーセント以内が3単位体で存在している非晶質コポリマーを記述する。
本明細書では、また、本質的に
(a)式:
−CF(CF3)−CF2− (I)
で表される繰り返し単位を>15モル%、
(c)式:
−CH2−CF2− (IV)
で表される繰り返し単位を約0.1から約85モル%、
含んでいて(I)の約20モルパーセント以内が3単位体で存在している非晶質コポリマーも記述する。
発明の詳細
本明細書で製造するTFE/HFPコポリマーは非晶質である。非晶質のポリマーは、TFE/HFPジポリマーの場合、示差走査熱量測定(DSC)でポリマーを10℃/分の加熱速度で測定した時にそのポリマーが1J/g未満の融解熱を有することを意味する。これは「第一加熱」で測定した時の融解熱である、即ちバージンのポリマーをDSCで少なくとも300℃に加熱(10℃/分で)しそしてもしあれば融解熱を測定する。ポリマーを真空オーブンに入れて150℃で約4時間加熱するとしばしばそのポリマーから残存する3番目のモノマーが除去されるターポリマー類の場合、DSCの「第二加熱」を用い、この加熱を10℃/分で少なくとも200℃に至るまで行う。
上記ポリマー類の製造を連続重合方法で行うが、この連続方法では、初期材料を本質的に連続様式で反応槽に供給しそして上記材料の添加速度とほぼ同じ速度で生成物流れを本質的に連続的に取り出す。このような種類の反応は一般に本分野の技術者に公知であり、例えばH.F.Mark他編集、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、第3版、19巻、John Wiley & Sons、ニューヨーク、1982、880−914頁などを参照のこと。このような連続反応槽には連続撹拌タンク反応槽およびパイプライン(管状)反応槽が含まれる。このような方法の生産率は、本明細書に記述するように、本方法で用いる条件下にすると非常に高くなる。本明細書において、生産率は、単位時間当たりに反応槽の単位体積毎に生じるポリマーの重量を意味する。本明細書では生産率をkg/L/時として報告する。
本明細書に記述する方法の典型的な生産率は約0.8から約15kg/L/時である。本実施例では典型的に重合温度を高くすればするほど生産率が高くなることを例示する。それとは対照的に、米国特許第3,062,793号に報告されている、いくらか類似したポリマーを製造するバッチ式重合の場合の生産率(実施例による)は、約0.01から約0.03kg/L/時であり、連続方法の場合の生産率に比べて1桁以上小さい。このことは、連続方法でポリマーを製造する方がコストが低くなることを意味する。
本方法を約41から約690MPa(〜6,000から〜100,000psi)、好適には約55から約172MPa(〜8,000から〜25,000psi)、より好適には約62から約152MPa(〜9,000から約22,000psi)、特に好適には約69から約103MPa(〜10,000から〜15,000psi)の圧力で行う。圧力が44MPaに向かって低下するにつれて、生じるポリマーの分子量およびモノマーからポリマーへの変換率の両方ともが低下する傾向がある。
本方法では通常そのような圧力にするとモノマー類、特にHFPがそのポリマーに溶解することから、溶媒を用いないのが好適である。それにも拘らず、反応槽内で溶媒を用いることも可能である。最終生成物をポリマー溶液にする必要がある場合、コストを低くする目的で、そのようなポリマー溶液を直接製造するのも好適である得る(実施例43を参照)。開始剤の量が少ない場合、時には取り扱いを便利にする目的で、それを少量の溶媒で希釈して量を多くして導入するのが最良である(実施例51参照)。また、他の理由で溶媒を用いることも可能であり、例えば工程混合物の粘度を低くするか、或は特に圧力が低い場合にはラインにポリマーが入ったままにならないようにする補助で溶媒を用いることも可能である。溶媒を用いる場合、それらが工程条件下で本質的に不活性であるのが好適である。有用な溶媒にはパーフルオロジメチルシクロブタンおよびパーフルオロ(n−ブチルテトラヒドロフラン)が含まれる。
本ポリマーは工程条件下でモノマー(類)に溶解し得る。従って、1つのポリマー単離方法は、圧力を上記ポリマーの溶解に要する圧力より低くすることでポリマーを例えばデカンテーション、濾過または遠心分離などで単離する方法である。実際には、未反応モノマー類の圧力を大気圧にまで下げる必要はなく、単にポリマーの相分離を起こさせる目的で必要であり得る。そのようにすると、ほんの「ある程度」再加圧することでモノマーを再び使用することができ、それによってエネルギーコストを節約することができる。別法として、揮発性モノマー類を排出させながら圧力を大気圧にまで下げて生成物であるポリマーを残すことも可能である。勿論、このモノマー類は回収して再使用可能である。
この重合を行うに適した装置は、反応体流れの添加と生成物流れの取り出しを適当な速度で行うことができるならば、適切な如何なる加圧装置であってもよい。従って、この装置は撹拌可能オートクレーブまたは撹拌不能オートクレーブであってもよいか、パイプライン型の反応槽であってもよいか、或は他の適切な装置であってもよい。撹拌は必要ではないが、特に、低いMWDを示すポリマー類を得ようとする場合には好適である。建造材料は、工程材料に適切な材料でなければならず、しばしばステンレス鋼などの如き金属が適切である。
この重合を約200℃以上、好適には約200から約400℃、より好適には約225℃から約400℃、最も好適には約250から約400℃で実施する。開始剤の選択では、これが重合実施温度で活性フリーラジカルを発生するようにこれの選択を行う。このようなフリーラジカル源、特に炭化水素ビニルモノマー類をずっと低い温度で用いる場合に適切なフリーラジカル源は、本分野の技術者によく知られており、例えばJ.Brandrup他編集「Polymer Handbook」、第3版、John Wiley & Sons、ニューヨーク、1989、II/1からII/65頁などを参照のこと。我々の方法を実施するに好適な温度は、モノマー類および開始剤の両方に依存し、しばしば、生産率を高くしかつ変換率を高くするには温度を高くする方が好適であることと、連鎖移動とモノマーの劣化を最小限にするには温度を低くする方が好適であることとの間で妥協した温度である。例えばHFPをTFEと一緒に共重合させる場合、連鎖移動は問題にならず、C2F5SO2C2F5は400℃で非常に高い生産率を与えることから、これを用いて開始させるのが良好な選択である。しかしながら、HFP/TFE/PMVEの重合では、PMVEの連鎖移動が重要な問題になり、開始剤の選択では、250℃で良好な効率を保持するNF3が優れた選択である。
適切なフリーラジカル開始剤には、NF3、RfNF2、Rf2NF、Rf3N、R1N=NR1、RfOORf、パーフルオロピペラジン、および式CnF2n+2で表されるヒンダードパーフルオロカーボン類、例えば国際特許出願88/08007に記述されている如きパーフルオロカーボン類[ここで、各Rfは、独立して、炭素原子を好適には1から20個含むパーフルオロアルキルである]、式CnF2nで表されるヒンダードパーフルオロアルケン類、式R1SO2R1、R1SO2F、R1SO2Cl、ClSO2Clで表されるパーフルオロ(ジアルキルスルホン)類、式R1Iで表されるヨウ化パーフルオロアルキル類、式IR6I[式中、2つのヨウ化物は隣接も並列(geminal)もしておらず、R6は、炭素原子を3から20個含むパーフルオロアルキレンである]で表される二ヨウ化パーフルオロアルキレン、パーフルオロ(ジアルキルジスルフィド)類(R1SSR1)、および式R1 2NSR1[式中、各R1は、独立して、任意にエーテル基を1個以上含んでいてもよい飽和パーフルオロヒドロカルビル、孤立したヨウ素、臭素もしくは塩素置換基、またはパーフルオロアミノ基である]で表される窒素−硫黄結合含有パーフルオロアルキル化合物が含まれる。「飽和パーフルオロヒドロカルビル」は、炭素とフッ素のみを含有していて炭素炭素不飽和結合を持たない一価の基を意味する。「孤立した」ヨウ素、臭素もしくは塩素置換基は、この孤立したヨウ素、臭素もしくは塩素原子に結合している炭素原子に対してアルファ位またはベータ位に位置する炭素原子上に他のヨウ素、塩素もしくは臭素原子が存在していないことを意味する。これらの開始剤を全部、本実施例の1つ以上に例示する。これらの開始剤のいくつかは、重合過程の温度範囲の高い方でのみ活性を示し得る。このこともまた本実施例で例示し、個々の如何なる開始剤分子が示す活性も最小限の実験を行うことで容易に決定することができるであろう。好適な開始剤はNF3、Rf2NF、RfNF2、パーフルオロピペラジン、パーフルオロ(ジアルキルスルホン)類、即ちR1SO2R1、およびヒンダードパーフルオロカーボン類である。NF3が特に好適な開始剤である。より高い分子量を有するポリマー類が望まれている場合、好適には、重合中に何らかの連鎖移動または停止を実質的に引き起こし得る如何なる基も開始剤の構造に存在させるべきでない。このような基には、通常、例えば有機臭化物もしくはヨウ化物、または炭素−水素結合などが含まれる。
パーフルオロジアルキルスルホンを開始剤として用いる場合に好適な温度は350℃から400℃であり、滞留時間を5秒から10分にする。好適なパーフルオロジアルキルスルホン開始剤はC2F5SO2C2F5である。
フリーラジカル開始剤の使用量は工程条件に応じて多様である。一般的に言えば有効量で用い、有効量は、開始剤を用いると重合が開始剤を存在させない時に比べて高くなる量である。故意に開始剤を添加して存在させなくても重合温度を高くすると、開始剤として働き得る不純物が偶然混入していることが原因で、ある程度重合が生じる可能性がある。このような不純物、例えば酸素などの量を最小限にする努力を払うべきである。有効な開始剤濃度範囲はモノマー1kg当たり約0.003から約0.5gの開始剤、好適には約0.1から約0.3g/kgであることを確認した。また、使用する開始剤、モノマー類、目標の分子量、工程装置および工程条件に応じて、より多い量または少ない量も有効であり、これは実験で容易に決定可能である。この開始剤はモノマー(類)中の溶液として反応槽に添加可能である。
この重合に「溶媒」を添加することで重合を溶液またはスラリーの状態で実施することも可能であるが、溶媒をほとんどか或は全く添加しないのが好適である。生じるポリマーは、しばしば、工程条件下で超臨界HFPに可溶である。このポリマーの単離は、単に、圧力を約34MPa(〜5,000psi)(この圧力点でポリマーが不要になる)より低くすることで実施可能である。また、溶媒を用いたフラッシュ紡糸(flash spinning)および重合混合物の直接的フラッシュ紡糸により、上記ポリマーを繊維またはフィブリルとして単離することも可能である。便利さの目的で、例えば開始剤の担体として、溶媒を少量用いることも可能である。FC−75、パーフルオロ(2−n−ブチルテトラヒドロフラン)、およびHFPの環状二量体が有用な溶媒の例である。別の有用な溶媒は超臨界CO2である。
本方法で製造したポリマーは非晶質である。この種類のポリマーが非晶質であるか否かは、組成[HFPとTFEと他のモノマー類(存在させる場合)の相対量]、およびこの2種の繰り返し単位がポリマー中で示す分布に依存する。ジポリマーの場合、好適には、ジポリマーを製造する時[繰り返し単位(III)を存在させないで製造を行う時]のポリマー生成物に、(I)を少なくとも約30モルパーセントと(II)を少なくとも1モルパーセント、好適には(II)を少なくとも30モルパーセント、より好適には(I)を約35から約50モルパーセントと(II)を約50から約65モルパーセント含有させるべきである。任意に繰り返し単位(Iii)を約10モルパーセント以下の量で存在させてもよい。(III)を存在させる場合の好適な組成は、(I)が約35から約65モルパーセントで(II)が約35から約65モルパーセントで(III)が約0.1から約10モルパーセントである。ある種のポリマー類では、(I)と(II)のみを存在させるのが好適である。また、(II)を繰り返し単位の少なくとも約30モルパーセントまたはそれ以上存在させるのも好適である。重合過程でいろいろなコモノマー類(III)を用いることでこれらを上記ポリマーに組み込むことも可能である。各々が任意にエーテル、シアノ、ハロ(フッ素以外)、ハロゲン化スルホニル、水素またはエステル基で置換されていてもよいパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)類および完全フッ素置換末端アルケン類を用いることができる。また、任意にこの上と同様に置換されていてもよい未フッ素置換もしくは部分フッ素置換オレフィン類またはビニルエーテル類も使用可能である。有用なコモノマー類には、CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F、エチレン、プロピレン、イソブチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、パーフルオロ(8−シアノ−5−メチル−3,6−ジオキサ−1−オクテン)、CF2=CF(CF3)COF、CH2=CHO(C=O)R2
[ここで、R2は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そしてnは1から8である]、アリルトリメトキシシラン、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、シアノ基および/またはフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルであり、好適にはシアノまたはフッ化スルホニルが1つのみ存在する]、パーフルオロ(2−メトレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)、FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、メチルビニルエーテル、CFCl=CF2、CH2=CFCF3、CH2=CHCF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2Br、CF2=CFCF2CNおよびCF2=CFCF2OCF2CF2SO2Fが含まれる。好適な化合物において、R2はトリフルオロメチルであり、R3はトリフルオロメチルまたはパーフルオロ−n−ブチルであり、R4は1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルであり、そしてR5は−CF2CNである。
この上に示したモノマー類(および他のモノマー類)を用いて、HFP、TFEおよび上記モノマー類の1つ以上から生じた繰り返し単位を含むコポリマー類を製造することができ、ここでは、このコポリマー類に下記の組成を持たせる:
HFPが>30モルパーセントで、Xが25モルパーセント以下で、その残りがTFEであるが、但しポリマーにTFEを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とし、そしてここで、Xはエチレン、プロピレン、イソブチレンまたはメチルビニルエーテルである;
HFPが>15モルパーセントでフッ化ビニリデンが0.1から85モルパーセントでTFEが60モルパーセント以下(このようなポリマーはまたHFPとフッ化ビニリデンのジポリマーであり得ることを注目されたい)、好適にはHFPが>20モルパーセントでフッ化ビニリデンが0.1から75モルパーセントでTFEが60モルパーセント以下、より好適にはHFPが>30モルパーセントでフッ化ビニリデンが0.1から65モルパーセントでTFEが60モルパーセント以下;
HFPが>30モルパーセントで、CF2=CF(CF3)COFが2モルパーセント以下で、その残りがTFEであるが、但しポリマーにTFEを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とする;
HFPが27−60モルパーセントで、Xが35モルパーセント以下で、その残りがTFEであるが、但しポリマー中にTFEを少なくとも1モルパーセント存在させることを条件とし、そしてここで、Xはフッ化ビニル、トリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロペン、エチレン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、CH2=CHO(C=O)R2[ここで、R2は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そしてnは1から8である]、クロロトリフルオロエチレンおよびアリルトリメトキシシランであり、そして好適なポリマー類には、HFPを30−50モルパーセントおよびXを20モルパーセント以下の量で含めてその残りをTFEにし、より好適なポリマーには、HFPを30−45モルパーセントおよびXを10モルパーセント以下の量で含めてその残りをTFEにする;
HFPが27−60モルパーセントで、Xが5モルパーセント以下で、その残りがTFEであるが、但しポリマーにTFEを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とし、そしてここで、Xは、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、1個のシアノ基または1個のフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルである]、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)またはFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2であり、そして好適なポリマー類には、HFPを30−50モルパーセントおよびXを2モルパーセント以下の量で含めてその残りをTFEにする。
ポリマー類にHFP、TFEおよびフッ化ビニリデン以外のモノマーを含める場合、その全部で、追加的モノマーの最小レベルを0.05モルパーセントにするのが好適であり、より好適には0.1モルパーセントにする。また、この上に示したポリマーのいずれに関しても、モノマー「X」を2種以上存在させてもよい。個々の何らかのモノマーもしくはモノマー類「X」に関する「制限」が、示したパーセントである時、ポリマー中のその「種類」のモノマーのパーセント(全体)がそのパーセントになるまでそれをポリマーに含めてもよい。例として、あるコポリマーにはトリフルオロエチレンと3,3,3−トリフルオロプロペンを一緒にして35モルパーセント以下の量で含めてもよく、或は別のポリマーにはCF2=CFCF2CNを5モルパーセント以下の量で含めそして3,3,3−トリフルオロプロペンを30モルパーセント以下の量で含めてもよい。このコポリマーに存在させてもよい「X」の全量は、この上に示したように、個々の如何なるモノマーの最大量も越えない可能性がある。
ポリマーにHFPとフッ化ビニリデン(VF2)と任意にTFEを含める場合、19F NMRによる分析でそのポリマーの微細構造を測定することができる。特に、HFPから生じる孤立した繰り返し単位を含んでいてその孤立した単位がVF2から生じるモノマー単位で「取り囲まれている」モノマー配列の微細構造は測定可能である。これらは下記である:
本明細書では、上記配列をそれの配列番号で示す。ヘキサフルオロベンゼン(HFB)中5%の溶液を用いて19F NMRスペクトルを取得して上記配列を決定した。Bruker AC 250を235.4MHzで運転して19Fのスペクトルを80Cで取った。この取得条件には、90度パルス幅を5.0μsecにし、リサイクルデレイ(recycle delay)を20秒にし、そしてコアデッドスキャン(coadded scans)を64にすることを含めた。−162.46ppmの所のHFBを基準にしてスペクトルを取った。
下記の様式で19F NMRスペクトルから組成を決定した。HFPの濃度の方が高いことからHFPに隣接するVF2は全部−75ppmの所のシグナルで示されると仮定した。HFPに隣接していないVF2は−82ppmの所のシグナルから取った。これらの面積の合計をVF2のモル数に変換した。−75ppmと−70ppmの所の面積の合計からHFPの量を測定してHFPのモル数に変換した。TFEを含めたサンプルの場合、TFE量を−95と−125ppmの間に位置するシグナルの面積から測定し、HFPに由来するCF2で補正しそしてVF2に由来するCF2で補正して、それを、VF2に由来するCF2に隣接するVF2に由来するCH2に隣接するHFPのCF3のシグナルで表す。
少なくとも1つのサンプルでは、このようにして測定VF2の組成を、重量測定したポリマーに内部標準であるトリフルオロメチルジクロロベンゼンを加えてその1HスペクトルからCF2の量を測定することで立証した。試験したサンプルの結果は相対3%内で一致していた。
重合の差を識別する1つの方法として、HFPが中心に位置する配列を用いた。HFPが中心に位置していてCH2がCFに対してベータ位に位置するVF2/HFP/VF2配列中のCFとして−179から−179.5ppmの所の19Fシグナルを識別した。HFP中のCFに対して1つのCH2がアルファ位に位置しそして1つのCH2がベータ位に位置するVF2/HFP/VF2配列中のCFとして−180.4から−181.2ppmの所のシグナルを識別した。CFに対して1つのCH2がアルファ位に位置しそして1つのCH2がガンマ位に位置しそして1つのCF3がデルタ位に位置するVF2/HFP/CF2として−181から−181.8ppmの所の最終シグナルを識別した。
本明細書のポリマー類は、全部、本技術分野で公知の方法で架橋し得る。完全フッ素置換ポリマー類の架橋はイオン化放射線(ionizing adiation)への暴露で実施可能である。水素または官能基、例えばニトリルまたはハロゲン化スルホニルなどを含むポリマー類の架橋も本技術分野で公知の方法で実施可能である。本ポリマー類を架橋させる場合、このようなポリマー類は、勿論、それのTgが周囲温度以下であっても架橋エラストマー類である。
上述したように、本ポリマー類の特性は、このポリマーの全組成ばかりでなく、このポリマー中でいろいろなモノマー単位が示す分布の影響も受ける。本方法では、ポリマー中にモノマー単位がより均一に分布しているポリマーが得られ、それによって、特性がより不変なポリマーが生じる。ポリマーが示す均一性の1つの尺度は、モノマー単位がポリマー中にランダムに分布していることである。これの尺度は、孤立した繰り返し単位、2単位体、3単位体などの相対量である。2単位体および3単位体は、それぞれ、同じモノマーに由来する2または3個の繰り返し単位がポリマー中に存在する場合を意味する。
本明細書に記述する方法で製造するポリマー類の多く(異なる繰り返し単位を3種以上含むポリマー類のいくつかを包含)は、繰り返し単位(I)[これは勿論HFPから生じる]の3単位体を比較的少い量で有する。従って、このようなポリマー類の場合、3単位体の形態で存在している(I)は20モルパーセント未満、好適には約15%未満、より好適には10%未満である。予測されるであろうように、(I)をより高い量で用いたポリマー類の場合、3単位体の含有量がより高くなる傾向がある。ポリマー中の3単位体の量は19F NMR(手順に関しては以下を参照のこと)で測定可能である。実施例23および33−36で調製したポリマー類に関する3単位体のデータの要約に関しては、実施例45から49の後に示す表を参照のこと。いろいろなポリマー中の3単位体の量に関しては実施例23および33−36および比較実施例1を参照のこと。
また、本ポリマー類は従来技術のポリマー類に比較して狭い分子量分布(MWD)を示す。MWDは、重量平均分子量を数平均分子量で割った値(Mw/Mn)を意味する。本明細書に記述するポリマー類は、しばしば5未満、好適には4未満のMWDを示す。このようなポリマー類は、しばしば、より良好な加工性と物性の組み合わせを有する。
結晶化を抑制しそして/またはガラス転移温度を低くする補助でか或は他の目的で繰り返し単位(III)を存在させてもよく、そしてこれらを相当するα−パーフルオロオレフィン、パーフルオロシクロオレフィンまたはパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)から誘導する。−CnF2n+1が存在する単位(III)に好適なモノマー類は、−CnF2n+1がパーフルオロ−n−アルキルであるモノマー類である。Xが−CnF2n+1である場合にはnが2から14であるのが好適である一方、Xが−OCnF2n+1である場合にはnが1から4であるのが好適であり、より好適には1または3である。
重合中、TFEはHFPよりかなり高い反応性を示すことから、所望のポリマー組成を達成するにはHFPを過剰量で用いる必要がある。このことはまた典型的には重合の終了時にTFEは多くまたは全部が重合してしまうがHFPは重合しないまま(かなりの量で)残存することも意味する。ある意味で、この方が有利である、と言うのは、ポリマーを反応槽から運び出す補助をHFPが成し得ることから追加的に担体(例えば溶媒など)を用いる必要がなくなるからである。TFEの量を、典型的には、工程に供給するモノマー全量の約1から15モルパーセントにし、その残りをHFPと他のモノマー(類)(存在させる場合)にする。
平均滞留時間は、反応槽に供給された何らかの材料がその反応槽内で実際に費やす平均時間であり、これは、反応槽の容積、および反応槽の中を通る工程材料の体積流量の関数である。好適な滞留時間は約20秒から約10分、より好適には約30秒から約5分、特に好適には約40秒から約2分である。好適な最短滞留時間は約10秒、より好適には約15秒である。好適な最長滞留時間は10分である。
工程液を反応槽に添加する時、それが反応に入る直前に実際の反応槽温度より若干低い温度(即ち約20℃から約100℃未満)に前以て加熱しておくのが好適である。これにより、温度を反応槽自身内で均一に一定に維持することが可能になり、そして材料を新しく加える場合、それが反応槽に入った直後に重合反応が始まる得る。
本明細書に記述する非晶質ポリマー類はいろいろな用途で用いるに有用であり、そのような用途の多くは、本ポリマー類が特定のハロゲン置換、特に完全フッ素置換溶媒、例えばパーフルオロカーボン、硫黄含有パーフルオロ化合物またはハロゲン置換エーテルなどに容易に溶解しそしてそのようにして本ポリマー類を離型剤、フィルム、被膜およびカプセル封じ剤として容易に用いることができることに関係している。有用な溶媒には、「ダイマー(dimer)」、パーフルオロベンゼン、パーフルオロ(n−ブチルテトラヒドロフラン)およびFC−10[「ダイマー」3Mフルオロカーボン液の商標]が含まれる。別の種類の有用な溶媒は、硫黄を含有する完全フッ素置換(有機)化合物、例えばパーフルオロ−1,4−ジチアン、パーフルオロチエパン、パーフルオロジエチルスルホンおよびフッ化パーフルオロオクタンスルホニルなどである。
本明細書で非晶質ポリマー類の溶液を生じさせる時に用いる溶媒は、1つの好適な形態において、混合溶媒である。混合溶媒は、使用比率で互いに混和し得る2種以上の液状化合物を含有する溶媒を意味する。この混合溶媒中の化合物は、それ単独で本非晶質ポリマーの溶媒である必要はないが、この混合溶媒に含める少なくとも1つの化合物が本非晶質ポリマーの溶媒であるのが好適である。この混合溶媒に含まる化合物の1つをこの上のパラグラフに記述した如き完全フッ素置換化合物にするのが好適である。別の好適な化合物は実施例128に記述する如きヒドロフルオロカーボンまたはヒドロクロロフルオロカーボンである。本非晶質ポリマーを混合溶媒に入れて溶液を生じさせる好適な手順は、本非晶質ポリマーを完全フッ素置換化合物に溶解させた後に他の化合物(類)を加える手順である。
本ポリマー類は比較的高い耐化学品性を示すことから、このポリマー類は、混入、腐食および/または他の材料への望ましくない粘着から保護する必要がある品物をカプセル封じする目的で使用可能である。本ポリマーが有する固有の特性、例えば結晶度を持たないこと(ポリマーが透明であること)、表面エネルギーが小さいこと(それゆえ水または大部分の有機液体であまり湿らないこと)、誘電率が低いこと、屈折率が低いこと、摩擦係数が低いこと、他の材料にあまり粘着しないこと、などの如き固有の特性から、フィルムおよび被膜が特に有効である。
本発明のTFE/HFPコポリマー類(ジ−およびターポリマー類を包含)は数多くの様式で使用可能である。1つの使用はポリオレフィン類における加工助剤としての使用である。本発明のこの面を以下に詳しく考察する。
本発明のTFE/HFPおよびTFE/HFP/(III)のコポリマー溶液およびコポリマー/溶媒系は数多くの様式で使用可能であり、これを用いると、以前に入手可能であったパーフルオロポリマー類を用いたのでは達成不可能であったか或は達成可能であったとしてもあまり便利な様式では達成されなかった最終結果を達成することができる。このような結果には、ポリマー溶液を用いた場合の結果いずれもが包含され、例えばコーティング、カプセル封じ、含浸およびフィルムキャスティングの結果が包含される。本発明のコポリマー溶液およびコポリマー/溶媒系は、溶液が用いられることが知られている如何なる方法でも使用可能であり、このような方法には、浸漬、塗装および噴霧が含まれる。
本発明のコポリマー溶液およびコポリマー/溶媒系は、幅広い範囲の基質材料上の被膜形成で使用可能であり、そのような基質には、金属、半導体、ガラス、カーボンまたはグラファイト、および天然および合成ポリマー類が含まれる。上記基質は幅広い範囲の物理的形態のものであってもよく、そのような形態には、フィルムまたは紙、箔、シート、スラブ、クーポン、ウエハー、ワイヤー、繊維、フィラメント、円柱、球および他の幾何形状ばかりでなく、本質的に数が無制限の不規則形状物が含まれる。被膜の取り付けは本技術分野で知られている方法で実施可能であり、そのような技術には、浸漬、噴霧および塗装が含まれる。適切な寸法を有する平らな基質の場合、スピンコーティングも使用可能である。また、多孔質基質に被覆または含浸を受けさせることも可能である。これらには、例えばスクリーン、フォーム、細孔性膜、織った生地および不織生地などが含まれる。このような被膜を形成させる場合、溶媒を熱で追い出すことで乾燥させたコポリマーの被膜を残してもよい。別の利点は、極めて薄い被膜を達成することができ、要求される被膜特性に応じて、100オングストロームの如き薄い被膜、或はそれより薄い被膜さえ達成することができる点である。
被膜を氷剥離用皮膜(ice release coatings)として用いることも可能である。
本発明のコポリマー類から作られた被膜は、基質上の単一の被膜であってもよいか、或は多層被膜の1構成要素であってもよい。例えば、本発明のTFE/HFPコポリマー被膜は、多層から成るフルオロポリマー被膜系中の第一、即ちプライマー被膜としてか、中間被膜としてか、或は最終被膜として使用可能である。本発明の被膜には、被膜の厚みが所望レベルになるように溶液またはコポリマー/溶媒系を逐次的に数回塗布して厚くすることで生じさせた被膜が含まれる。
本発明の被膜は、本発明のコポリマー類単独からなっていてもよいか、或は本コポリマー類を少量の他の材料(溶媒に溶解し得るか或はコーティング溶液、分散液またはコポリマー/溶媒系に分散し得る)と混合した混合物から成っていてもよい。少量は、本コポリマーと添加剤を一緒にした重量を基準にして約10重量%以下の量であり得る。
特定の被覆製品は本発明の範囲内である。
被覆製品には、ポリマー押出し加工用ダイス、そしてゴムおよびプラスチックの部品、例えばO−リング、ボトルのキャップ、ゴルフボール、ゴルフボールのカバー、ゴルフボールのカバーハーフシェル(cover half shells)など用の鋳型が含まれる。本発明のコポリマー類は被膜で使用可能である。押出し加工用ダイスの内側表面および外側表面の両方を被覆することにより、それぞれ、押出し加工を容易にしかつダイドリップ(die drip)蓄積を軽減することができる。
被覆製品には、ガソリンエンジン用キャブレター部品、内燃エンジンの内部部品、例えばバルブおよびピストンスカートなど、剃刀の歯、金属製容器、例えば缶、鍋、皿、槽など、金属製シートおよび箔、金属製連続ベルト、金属製ロッド、管、棒材、プロファイルなど、ボルト、ナット、ねじおよび他の固定具などが含まれる。
被覆製品には、機械読み可能なマーキングを少なくとも1つの表面上に持つ製品が含まれ、これには特に、これらに限定するものでないが、別の品物に取り付けて棚卸し識別、内容物、所有、有害、操作条件、または保守要求などの情報を与えることができるタグが含まれる。
被覆製品には、電気および機械で用いられるワイヤーが含まれる。いずれの場合の金属製ワイヤーも固体状またはストランド状であり得る。機械で用いられるワイヤーには、カテーテルのガイドワイヤー、およびプッシュ−プルケーブル(push−pull cable)の作動用ワイヤーが含まれる。
被覆製品には、ゴム製のO−リング、シール、ビード材、ガスケット材、釣り針などが含まれる。
被覆製品には、紙および織物材料が含まれ、これらには、織った生地(ガラス製生地、不織生地、フェルトなどを包含)、繊維(フィラメント、糸、例えばステープルおよび連続フィラメントを包含)、およびストランドが含まれる。
被覆製品にはフォーム、膜などが含まれる。
被覆製品には、基質がガラスまたはプラスチック製繊維である光学繊維が含まれる。
被膜製品には、半導体、半導体デバイス、磁気記憶用媒体(ディスクを包含)、フォトコンダクター、電子アセンブリなどが含まれ、この場合の被膜の厚みは200オングストロームの如く薄いか、或は100オングストロームの如く薄いか、或は50オングストロームの如く更に薄い可能性がある。このような非常に薄い被膜を生じさせるには、本発明のTFE/HFPコポリマーが低濃度で入っている溶液、例えばこのコポリマーが0.001重量%の如き低い濃度で入っている溶液を用いるのが特に有利である。
本発明のTFE/HFPコポリマー類の1つの使用は、ポリオレフィン類における加工助剤としての使用である。本発明のTFE/HFPコポリマーをフィルム用途のポリオレフィンで加工助剤として用いると、このポリオレフィンは一般に190℃で5.0以下、好適には2.0以下のメルトインデックス(ASTM D−1238)を示すようになる。高せん断の溶融加工、例えば繊維の押出し加工または射出成形などの場合、高いメルトインデックスを示す樹脂、例えば20以上のメルトインデックスを示す樹脂でも、それを加工するのは困難であり得る。このようなポリオレフィン類には、式CH2=CHR’[式中、R’はアルキル基であり、それの炭素原子数は通常8以下である]で表される1種以上のモノオレフィン類をホモ重合または共重合させることによって得られる如何なる熱可塑性炭化水素ポリマーも含まれ得る。本発明は特に下記に適用可能である:ポリエチレン(高密度型と低密度型の両方、これらは0.89−0.97の範囲内の密度を有する);ポリプロピレン;ポリブテン−1;ポリ(3−メチルブテン);ポリ(4−メチルペンテン);およびエチレンとアルファ−オレフィン、例えばプロピレン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、デセン−1、オクタデセン−1またはn−メチルペンテン−1などから作られた線状の低密度コポリマーなど。
本発明のフルオロポリマー加工助剤を添加する場合、この述べたオレフィンポリマー類はいろいろな溶融特性を示すことから、ある種のポリオレフィンに添加した場合の価値の方が他のポリオレフィンに添加した場合の価値よりも高くなることがあり得る。従って、低い分子量を有するか或は幅広い分子量分布を示す、従って低温でも良好な溶融流れ特性を示すポリオレフィン類、例えばポリプロピレンおよび分枝ポリエチレンなどの場合には本フルオロポリマー添加剤を用いる必要がない可能性があるか、或は押出し加工条件が非常に不利な場合を除き、これを添加しても流動特性があまり向上しない可能性がある。しかしながら、高い分子量を有する高密度ポリエチレンまたは線状の低密度エチレンコポリマー類などの如きポリマー類、特に狭いか或は非常に狭い分子量分布を示すポリマー類の場合、本フルオロポリマー類を添加するのが特に有益である。
そのようなポリオレフィン類は典型的に175−275℃の範囲の溶融加工温度Tpで行われる押出し加工技術で加工されている。商業的に重要なブローンフィルム方法は通常200−250℃、一般的には200−230℃の範囲のTpで実施されている。
本フルオロポリマー加工助剤を含有させたポリオレフィン類、従ってこのポリマーのブレンド組成物は、本技術分野で用いられる各種添加剤、例えばこれらに限定するものでないが、抗酸化剤、酸捕捉剤、光安定剤、顔料、スリップ剤および滑剤などが入っている可能性がある。特に、微細固体、例えばシリカまたはタルクなどが抗ブロック剤として添加されている可能性がある。
最終製品に加工する時にホスト樹脂(host resin)に入れる本フルオロポリマー加工助剤の濃度は、加工性の向上で望まれる効果を達成するに充分なほど高い濃度でなければならないが、経済的に悪影響を与えるほど高い濃度であってはならない。必要量は、望まれる効果、ホスト樹脂、ホスト樹脂で用いられている添加剤、および加工条件(これらは以下に示す実施例に報告する実験室条件とは異なる可能性がある)に伴って変化し得る。特定の条件下では、100ppm以下、即ち50ppmの如き低い濃度、または更に25ppmの如き低い濃度でも有効であり得る。他の条件下で有効な量は1000、2000、または5000ppmでさえあり得る。特殊な用途では、10%の濃度または更に25%の濃度が適当であり得る。従って、本フルオロポリマーを約25ppmから約25重量%の量で存在させてもよく、好適な範囲は約100ppmから約10重量%の範囲であり、更により好適には本フルオロポリマーを約100ppmから約2000ppm(重量)の量で存在させてもよい。本フルオロポリマー加工助剤は所望の最終濃度でホスト樹脂に添加可能であるか、或はこれをマスターバッチまたは濃縮物に組み込んで、それを所望の最終濃度が得られるように計算した比率でホスト樹脂に添加することも可能である。
本明細書における新規な化合物はR6R7CFSO2R8[ここで、R6は、パーフルオロアルキル、エーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルキル、パーフルオロアルコキシ、またはエーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルコキシであり、R7は、パーフルオロアルキル、またはエーテル酸素原子を1個以上含むパーフルオロアルキルであり、そしてR8は、パーフルオロアルキルである]である。R6、R7およびR8の各々が独立して炭素原子を1から30個含むのが好適である。また、R8が炭素原子を1から20個含むパーフルオロ−n−アルキルであるのも好適である。R6がパーフルオロ−n−プロポキシであり、R7がトリフルオロメチルでありそしてR8がパーフルオロ−n−オクチルであるのがより好適である。この化合物は本明細書に記述する重合で開始剤として用いるに有用である。
本実施例では、Bruker(商標)AC 250 NMRを235MHzで運転して19F NMRを測定し、これを用いてポリマー中のHFP分布を決定した。ポリマーのサンプルを5mmのNMR管に充填しそしてこれを細い穴のプローブに入れて250から360℃に加熱した。溶融状態において、HFP単位のメチンCFは、これが孤立単位として存在している場合には−183.5ppmの所に表れ、頭と尾の2単位体として存在している場合には−179.5の所に表れ、そして頭と尾の3単位体として存在している場合には−177ppmの所に表れる。−117ppmの所に表れるHFPの3単位体の積分値にまた高級(3単位体より大きい)オリゴマー状のブロックの積分値も含まれているか否かは明確でない。HFPの3単位体の量を、−177、−179.5および−183.5ppmの所のシグナルの全面積に対する−177ppmの所の19F NMRシグナルの面積の比率から決定した。
本実施例では、圧力変化を利用して混合用貯蔵容器(2)に入るテトラフルオロエチレン(TFE)の重量を計算した。実施例1−13、50、51および65でテトラフルオロエチレンの計算を行う場合、TFEのゲージ圧力は不正確に絶対圧力であると仮定した。このように不正確であると言った仮定を基にして、実施例1−13、50、51および65ではTFEの量160gを示した。上記実施例で実際に添加されたTFEの量は約217gから228グラムであった。実施例1および50、51および65で実際に添加されたTFE量を括弧内に示し、そのように表示した。実施例1−13を示す表は、測定した実際のTFE量を示している。
本実施例では下記の省略形を用いる:
8CNVE
パーフルオロ(8−シアノ−5−メチル−3,6−ジオキサ−1−オクテン)
Conv.
変換率
GPC
ゲル浸透クロマトグラフィー
HFP
ヘキサフルオロプロピレン
I.D.
内径
IR
赤外(スペクトル)
Mn
数平均分子量
Mw
重量平均分子量
Mv
粘度平均分子量
O.D.
外径
PET
ポリ(エチレンテレフタレート)
PMVE
パーフルオロ(メチルビニルエーテル)
TFE
テトラフルオロエチレン
TGA
熱重量分析
VF2またはVF2
フッ化ビニリデン。
本実施例では下記の材料を用いる:
「ダイマー」
米国特許第5,237,049号に定義されている完全フッ素置換溶媒
FC−40
3M Indesutrial Chemicals Products Divisionが販売しているFluorinert(商標) electronic liquid[実質的にパーフルオロ(トリブチルアミン)であると考えられる]
FC(商標)−75
3M Indesutrial Chemicals Divisionが販売しているFluorinert(商標) Electronic Liquid[実質的にパーフルオロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)であると考えられる]
Kalrez(商標)Perfluoroelastomer Parts
E.I.du Pont de Nemours and Company,Inc.(デュポン社)(Wilmington、DE、米国)から入手可能なテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(メチルビニルエーテル)とキュアサイト(curesite)モノマーコポリマーパート(part)
Kapton(商標)Polyimide Film
デュポン社(Wilmington、DE、米国)から入手可能なポリイミドフィルム
Malar(商標)Polyester Film
デュポン社(Wilmington、DE、米国)から入手可能なポリ(エチレンテレフタレート)フィルム
Nordel(商標)Hydrocarbon Rubber
デュポン社(Wilmington、DE、米国)から入手可能なEPDMエラストマー
PET
ポリ(エチレンテレフタレート)
Viton(商標)Fluoroelastomer
デュポン社(Wilmington、DE、米国)から入手可能なフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンのコポリマー。
図の簡単な説明
図1は、本明細書に記述する連続重合で使用可能な高圧連続装置の図式図である。図1において、バリケード内のループ(1)にNF3開始剤を充填した後、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)を用いて貯蔵容器(2)に吹き込む。このようにしてHFP/NF3混合物を(2)に入れて、これにテトラフルオロエチレンを加えた後、この(2)に入っている混合物全部を(2)の底から取り出して、モノマーリサイクルループ(Monomer Recycle Loop)に通すことで、より高い圧力に押し上げて再循環させた後、それの一部を加熱されている(重合用)反応槽(5)に送り込み、そして上記の一部を、その圧力を圧力調整装置(3)で下げて(2)に入っている内容物の圧力にした後、バルブ(4)に通して循環させ(2)に戻す。反応槽(5)を出た後の混合物の圧力を背圧調整装置(6)で降下させ(しばしば大気圧にまで)、そしてコポリマー生成物をガラス製の収集用ボトル(7)内で単離する。この収集用ボトルを出る気体状物質をメーター(8)に通し、このメーターで気体状の未反応モノマー量を測定する。図1の装置の使用に関する更に詳しい説明は以下に明らかになるであろう。
実施例1
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
1回の実験に要する反応体を全部前以て貯蔵容器内で混合し、103MPaに加圧し、加熱されていて若干低い圧力の容器に通して排出させ、そして最終的に排気して大気圧にすることで、未反応モノマーで発泡している固体状ポリマーの形態にする。実施例1で以下に示す詳細な手順は図1に図式的に示す反応槽を基準にした手順である。
モノマー/開始剤の均一な混合物の調製
周囲温度で、3.8Lの貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で710kPaに加圧した(〜0.6gのNF3)。次に、3.8Lの貯蔵容器にTFEを160g(実際に充填したTFE量は222gであった)およびHFPを4000g充填したが、このHFPの一部を用いてNF3を貯蔵容器(2)の中に吹き込んだ。103MPaに加圧した上記貯蔵容器の底から液状のモノマー相を引き出した後、背圧調整装置(3)に通して再循環させて上記貯蔵容器に戻した。このような再循環を10分間行うことでクレイブ(clave)の内容物が混ざり合うまでは実験を開始しなかった。このような貯蔵容器を通した再循環を実験期間の間維持した。このような実験の場合、上記貯蔵容器の温度は開始時の23℃から終了時の33℃に変化するが、この温度を管理する努力は全く行わなかった。
反応槽へのモノマー供給
モノマーの圧力を、再循環用ループ内の103MPaから、反応槽内の96.5MPa、そして最終的に生成物収集容器内の大気圧に向かって段階的に下げることにより、系内に流れを維持した。103MPaの貯蔵容器再循環ループを96.5MPaの反応槽につなげているステンレス鋼製ライン内に位置させたミクロ計量バルブ(4)で流量を管理した。反応槽(5)の後部に位置させた背圧調整装置(6)で反応槽の圧力を96.5MPaに維持した。この反応槽の中を流れるモノマーの量が1分当たり10から12gになるまでミクロ計量バルブ(4)を開けておいた(流量の測定に関しては後で考察する)。実験全体を通して流れを一定に維持する目的で、ミクロ計量バルブ(4)の調整を定期的に行った。
反応槽
既に述べたように、O.D.が0.40cmでI.D.が0.6cmの軟質ステンレス鋼製管はミクロ計量バルブ(4)から反応槽(5)の前方末端に通じている。モノマー類が迅速に反応槽温度になるようにする努力で、上記反応槽の前の最後の〜61cmの所の管材を電気テープで巻いて〜200℃に予熱しておいた。このような予熱部分の内部容積は適当な反応槽に比較して小さい(反応槽内の容積は10mlであるのに対比して予熱ライン内の容積は〜1mlである)ことと200℃における反応速度は275℃における反応速度より遅いことを考慮して、生産率を計算することを意図する場合、そのような予熱ライン内で起こるポリマーの生成を無視した。反応槽(5)[本実施例では10ccのステンレス鋼製オートクレーブ(10.2cm長X1.1cmI.D.で、拘束されていない0.63cmのステンレス鋼製ボールが2個入っている)]を275℃に加熱しながら塗料用振とう機(paint shaker)で激しく振とうさせた。
生成物の単離
1本の軟質ステンレス鋼製管材が反応槽(5)から背圧調整装置(6)に通じており、その地点で圧力が96.5MPaから大気圧に降下する。ラインもバルブも温める努力を払ってはいないにも拘らず、この実験および大部分の実験で詰まりは全く観察されなかった。詰まりが起こったとしても、たいていは調整装置(6)の低圧側(この部分には、モノマーが瞬時に出る時に発泡したポリマーが残存する)で起こった。詰まりを最小限にする目的で、レットダウンバルブ(let down valve)の低圧側にできるだけ大きなオリフィスを与えるように穴を開けて、それを数リットルの収集用ガラス製ボトル(7)に直接連結した。この収集用ガラス製ボトルを出る気体状モノマーを湿式テストメーター(wet test meter)(8)に通すことで、1分当たりに出るモノマーの量(リットル)をモノマーの流量(1分当たりのグラム)に変換した。このようにして、この実験の期間247分に渡る平均流量は10.9g/分であることを観察した。275℃/96.5MPaにおけるHFPの密度は〜1.29g/mlであるとして、モノマー類が反応槽(5)内に滞留する平均滞留時間は〜1.2分間であった。この収集用ガラス製ボルト(7)からポリマーを発泡した白色固体の大きな固まりとして回収し、その重量は170.2gであった。真空ポンプを用いて残存モノマーを除去すると上記ポリマーの重量は159gに減少し、生産率は3.8kg/L/時であった。このポリマーのフッ素NMR(330℃で溶融状態)により、43モル%(53重量%)のHFPと57モル%(47重量%)のTFEが共重合したことを確認し、1回通過(pass)当たりの計算TFE変換率は54%で1回通過当たりの計算HFP変換率は3.2%であった。このポリマー1.5gを5mlのFC−75と一緒に室温で揺らす(rolling)と粘性のある溶液が得られた。このサンプル1gをKapton(商標)ポリイミドフィルム製カバーシートの間に挟んで3600kgの圧力を160℃で1分間かけることで透明なフィルムをプレス加工した。サンプル2gをメルトインデクサー(melt indexer)に入れて200℃で15kgの重量をかけるとそれは0.63g/分で押し出された。FC−75溶媒中でGPCを測定した結果Mw=235,000でMn=94,700であることが示され、Mw/Mn=2.87であった。
特性の要約
実施例1の結果ばかりでなく同じ条件下で行った実施例2から13の結果も以下の表に示す。再現性は、上記工程はまだ自動化されていないことを考慮すると優れている。
比較実施例1
85mlのオートクレーブにパーフルオロジメチルシクロブタンを60mlおよび三フッ化コバルトを0.25g仕込んだ。このオートクレーブを密封し、冷却した後、真空排気を行った。ヘキサフルオロプロピレンを用いて4.25gのTFEを入り込ませた。23℃で上記オートクレーブの圧力が930MPaになるに充分な量でHFPを加えた(〜30gのHFP)。このオートクレーブを296MPa下199℃に加熱し、そしてEleuterioの条件である303MPaに合致させるようにHFPを更に6.9MPa加えた。このオートクレーブを〜200℃に4時間保持した後、冷却して排気を行った。結果として生じたポリマー溶液を濾過してピンク色の残渣(恐らくは不溶なコバルト化合物を含有する)を取り除き、ロータリーエバポレーターを用いて脱溶媒を行うことで重質油を得た後、窒素流を用いて排出させることで固体を0.94g得た。この固体はFC−75中で0.207のインヘレント粘度を示し、これはEleuterioの実施例IIによく合致していた。Mw/Mnは6.39であり、分子量分布は、我々の方法で製造したポリマーのそれに比較して非常に幅広かった。TGA分析により、上記ポリマーは340℃までに重量を20%失った。
実施例14から19
10mLのオートクレーブを撹拌の有り無しで用いた時の連続重合
実施例1から13と同じ組み立てを用いた。混合用クレイブにTFEを約80から90グラム、HFPを200gおよびNF3を0.6g仕込み(モノマーに対する開始剤の比率を実施例1から13の場合の比率より約2倍高くした)そして反応槽の温度を275℃ではなく300から325℃にした。実施例14を除く全実施例で、反応槽を激しく振とうさせることで撹拌を行った。生成物の特徴を以下に示す。
実施例20から44
管を撹拌無しで用いた時の連続重合
実施例1から13と同様な組み立てを用いたが、但しこれらの実施例における反応槽(5)は、ステンレス鋼製管材で出来ている0.95cm OD x 0.52cm ID x 5.3m長のコイル状であり、その内部容積は〜110mlであった。このコイル状反応槽を砂浴で加熱した。この管の長さが5.3mであることを考慮すると予熱は必要でなかった。実施例20から44の結果を以下の表に示す。実施例43は、初期モノマー仕込みと一緒に液状のFC−75を435ml加えた点で独特であった。このようにすることで、生成物を、ポリマーが1ml当たり0.16g溶解して入っている溶液として〜400ml得た。
上記管状反応槽で製造したサンプルの中の数サンプルに関してのみ分子量分布の測定を行った。分布は、振とうオートクレーブ(実施例1−13および15−19)で経験した分布に比べてもまた充分な撹拌の反応槽(実施例85)で経験した分布に比べても若干幅広くかつあまり均一でないように見える。
実施例45から49
管を撹拌無しで用いた時の連続重合
開始剤量を少なくした時の影響
実施例20から44に記述したのと同じ管状反応槽を用いて、滞留時間を5.6から6.0分にしそして3.8Lの混合用貯蔵容器に2500gのHFP+50gのTFE+いろいろな量のNF3を加えて実験を250℃/96.5MPaで行った。出発モノマー混合物に入れるNF3の量を変えた時の影響を以下に示す。
NF3を存在させない時の開始は、恐らくは、偶発的に酸素が存在する結果であろう。特定の実施例に関して、孤立単位、2単位体および3単位体の状態で存在するHFP繰り返し単位のパーセントを示す19F NMR分析結果を直ぐ下に示す。
19 F NMRでポリマー中に確認された全CFの%
実施例50
実施例1と同様に撹拌反応槽の組み立てを行った。しかしながら、開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、5mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.8mlのパーフルオロジブチルアミン[(C4F9)2NF]を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2の中に直接導入した。この開始剤と160gのTFE(仕込んだ実際のTFE量は223gであった)と4000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して〜12g/分(推定滞留時間1分)で315分間流した。これによってポリ(HFP/TFE)を146g得、生産率は2.8kg/L/時であった。このポリマーはFC−75に溶解し、Mw=603,000,Mn=2226,000およびMv=546,000であることを確認した。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが49重量%でTFEが51重量%でありそしてメンチFCの74%が3単位体として存在していることを確認した。1回通過当たりの変換率はTFEでは38%でHFPでは1.9%であった。
実施例51−55
実施例1と同様に撹拌反応槽の組み立てを行った。しかしながら、開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、5mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に1.5gのパーフルオロジブチルアミン[(C4F9)2NF]を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2の中に直接導入した。この開始剤と160gのTFE(仕込んだ実際のTFE量は222gであった)と4000gのHFPの混合物を96.5MPa下325℃で10mlの撹拌反応槽に通して9.5g/分(推定滞留時間1.2分)で365分間流した。これによってポリ(HFP/TFE)を239g得、生産率は4.0kg/L/時であった。このポリマーはFC−75に溶解した。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが54重量%/TFEが46重量%でありそしてHFPメチンの6.1%が3単位体として存在していることを確認した。FC−75中のGPCでMw=348,000,Mn=130,000,Mv=304,000であることを確認した。FC−75中のインヘレント粘度は0.413であった。1回通過当たりの変換率はTFEでは63%でHFPでは3.8%であった。
NF3と(C4F9)2NFの間の主要な差は、(C4F9)2NFの方が比較的非揮発性の液体である点である。このことは、HFPとTFEと(C4F9)2NFの混合物を混合用貯蔵容器2内で生じさせた時に(C4F9)2NFのほとんど全部がモノマー液相中に存在することを意味する。これにより、今度は、上記実験で開始剤として実際にどれくらいの量の(C4F9)2NFが消費されたかをかなり正確に見積もることが可能になる。出発モノマー混合物4223gの中の3472g(82%)がポンプ輸送されて反応槽5の中を通る時、恐らくは(C4F9)2NFも同様な分率である82%、即ち約1.23gが重合の開始で用いられたであろう。1.23gの(C4F9)2NFが開始剤として用いられてMn=130,000のポリマーが239g生じることを確認しそして(C4F9)2NFに由来する末端基が鎖1本当たり2個存在すると仮定すると、各(C4F9)2NFが発生するラジカルは実際1.4個であると計算することができる。ラジカルが可能最大数2[F・と(C4F9)2N・]の中から1.4の数で発生することは、325℃における(C4F9)2NFの開始剤効率は70%であることを意味する。この上に示した実施例50に関しても同様な計算をした結果、(C4F9)2NFの効率は275℃になると約24%にまで降下したことが示された。
実施例51でポリマーを製造する時に(C4F9)2NFが開始剤として作用する特性を、同じ装置でNF3を開始剤として用いて行った近い分類の実験(実施例52から55)の特性と比較する。
実施例56
実施例1と同様に撹拌反応槽の組み立てを行った。しかしながら、開始剤としてNF3を用いる代わりに、25mlの開始剤ループにCF3OOCF3を76kPa(ゲージ)導入した(約0.3g)。この開始剤と160gのTFE(仕込んだ実際のTFE量は221gであった)と4000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して約10.6g/分で340分間流した。これによってポリ(HFP/TFE)を53g得、生産率は1.0kg/L/時であった。このポリマーはFC−75に溶解し、Mw=852,000でMn=235,000であることを確認した。
実施例57
溶解度を試験する目的で、HFPとTFEからHFPが50重量%になるように作られていて100秒-1で854Pa.sの溶融粘度を示すコポリマーをいろいろな溶媒に溶解させた。三角フラスコに還流コンデンサと磁気撹拌機を取り付けて、これにいろいろな溶媒を95gそして上記ポリマーを5g加えた。この混合物をホットプレート上で撹拌しながら還流が起こるまで加熱した。この試験で用いた溶媒は「ダイマー」、FC−75、FC−40およびヘキサフルオロベンゼンであった。
上記ポリマーは試験で用いた溶媒全部に溶解して低粘度の透明な溶液が生じた。これらのサンプルは全部、室温に冷却した時も低粘度の透明な液体のままであった。
実施例58
実施例57のFC−75溶液を用いて、いろいろな金属上に浸漬被膜(dipped coatings)を生じさせた。大きさが2.5cm x 7.6cm x 0.64mmの金属製クーポンを超音波浴に入れてアセトンで奇麗にし、150℃で4時間乾燥させ、室温に冷却した後、5%溶液に浸漬した。余分な溶液を除去した(drained off)。上記クーポンを150℃で一晩乾燥させた。試験で用いた金属は銅、真鍮、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼およびクロムメッキ鋼であった。被膜は全部滑らかで奇麗であった。銅製クーポンはいくらか変色した。
各被膜上で水滴の接触角測定を行った。接触角は前進で115°+/−2°および後退で94°+/−2°であり、このことは、上記被膜は均一で疎水性であることを示していた。
Tencor Stylus Profilometerを用いて各クーポンでフィルム厚を測定した。フィルム厚は1.7μm+/−0.5μmであった。
ASTM D3359を用いてフィルムの接着力を試験した。剃刀の歯を用いて各被覆フィルムに2.5cm当たり10本の線から成る網目模様を付けた。この網目模様切れ目付きフィルムに粘着テープを押し付けた。このテープを剥がしてフィルムを検査した。上記ポリマーのフィルムは上記金属製クーポンから全く剥がれなかった。この網目模様切れ目付き被覆フィルムを沸騰水に1時間入れた。そのクーポンを水から取り出して150℃で1時間乾燥させ、室温に冷却した。この網目模様切れ目付きフィルムに再び粘着テープを押し付けた後、剥がした。上記ポリマーのフィルムは上記金属製クーポンから全く剥がれなかった。このことは、上記被覆フィルムは金属製クーポンに強力に接着しかつ沸騰水の作用に耐え得ることを示している。
実施例59
実施例57のFC−75溶液を用いて、いろいろなポリマー上に浸漬被膜を生じさせた。大きさが2.5cm x 7.6cm x 1.9mmのポリマー片をナイロン6,6、Nordel(商標)炭化水素加硫ゴム、ネオプレン加硫ゴム、Viton(商標)炭化水素加硫ゴム、Kalrez(商標)パーフルオロカーボン加硫ゴムを調製し、そして大きさが2.5cm x 7.6cm x 0.25mmの片をMylar(商標)PETフィルムおよびKapton(商標)ポリイミドフィルム[これらの製品は全部デュポン社(E.I.du Pont de Nemours and Company)(Wilmington、DE、米国)から入手可能である]から切り取った。これらのサンプルを全部、超音波浴に入れてアセトンで奇麗にし、150℃で4時間乾燥させ、室温に冷却した後、5%溶液に浸漬した。余分な溶液を除去した。この被覆サンプルを150℃で一晩乾燥させた。被膜は全部滑らかで奇麗であった。
各被膜上で水滴の接触角測定を行った。接触角は前進で115°+/−4°および後退で94°+/−4°であり、このことは、上記被膜は均一で疎水性であることを示していた。
Tencor(商標)Stylus Profilometerを用いてナイロン、Mylar(商標)およびKapton(商標)上の被膜のフィルム厚を測定した。フィルム厚は1.7μm+/−0.5μmであった。
ASTM D3359を用いてフィルムの接着力を試験した。剃刀の歯を用いて各被覆フィルムに2.5cm当たり10本の線から成る網目模様を付けた。この網目模様切れ目付きフィルムに粘着テープを押し付けた。このテープを剥がしてフィルムを検査した。上記被覆フィルムは上記ポリマー表面から全く剥がれなかった。この網目模様切れ目付き被膜で覆われている片を沸騰水に1時間入れた。その片を水から取り出して150℃で1時間乾燥させ、室温に冷却した。この網目模様付き被膜に再び粘着テープを押し付けた後、剥がした。上記被覆フィルムは上記ポリマー片から全く剥がれなかった。このことは、上記被覆フィルムはポリマー片に強力に接着しかつ沸騰水の作用に耐え得ることを示している。
実施例60
FC−75に入っている実施例57の溶液を用いて、いろいろな生地上に浸漬被膜を生じさせた。生地片を15.2cm平方のサイズに裁断した。この生地は、緩く織ったナイロン、緩く織ったPETポリエステル、緩く織った綿およびNomex(商標)フェルトであった。上記生地を5%溶液に浸漬した後、手で押し付けて余分な溶液を除去した。この生地を150℃で1時間乾燥させた。乾燥後の生地は全部柔らかく柔軟なままで多孔質であった。
各生地上に蒸留水を1滴置き、そして同じ生地の未処理部分にも1滴置いた。各場合とも、未処理の生地は水で湿って水が浸透したが、処理を受けさせた生地上には球形の滴が生じて浸透しなかった。このように、処理を受けさせた生地は疎水性であった。
実施例61
FC−75に入っている実施例57の溶液を離型剤として取り扱った。サイズが214のOリング用鋳型を市販のオーブンクリーニング剤であるEasy Off(商標)で洗浄した。この鋳型を水で洗浄した後、プレスに入れて177℃に15分間加熱することで乾燥させた。この鋳型にはOリング成形用部位が30カ所備わっていた。15カ所の部位を、上記溶液を噴霧することで被覆した。残りの部位を市販の離型剤であるMcLube(商標)番号1725で被覆した。上記鋳型をプレスに入れて177℃に15分間置くことでその被膜を乾燥させた。Kalrez(商標)Oリングプレフォーム(preforms)を適当な部位に置きそして上記鋳型をプレスに入れて177℃に15分間置くことにより、Oリングの成形を行った。
最初の鋳込みサイクル後、上記McLubeで被覆した部位には粘着がいくらか起こった。上記溶液で被覆した部位には全く粘着が起こらなかった。追加的に、離型剤の被膜を取り付けないで上記鋳込みサイクルを更に3サイクル繰り返した。最後の鋳込みサイクルの後、McLube(商標)で滑性を与えた部位から剥がしたOリングの約30%は粘着が原因で上記鋳型から取り出している間に裂けた。上記溶液で被覆した部位から取り出したOリングは全く裂けを生じなかった。上記溶液で被覆した部位にはOリングの粘着が全く起こらなかった。
実施例62
FC−75に入っている実施例57の溶液を離型剤として試験した。通常のゴルフボール圧縮用鋳型を市販のオーブンクリーニング剤である「Easy Off(商標)」で洗浄した。この鋳型を水で洗浄した後、プレスに入れて204℃に15分間加熱することで乾燥させた。この鋳型に上記溶液を噴霧してそれを被覆した後、この鋳型をプレスに入れて204℃に4時間置くことで乾燥させた。この鋳型の空洞部にSurlyn(商標)アイオノマー製ゴルフボールカバーと螺旋巻きゴム製コアを入れた。このゴルフボールを204℃で15分間圧縮成形した。
この鋳型を上記溶液の被膜なしに用いると、ゴルフボールカバーが金属製鋳型に粘着し、このボールを上記鋳型から取り出す時、そのカバーがコアから引き離された。上記鋳型を上記溶液で被覆した時には全く粘着が起こらず、成形されたゴルフボールを容易に取り出すことができた。
実施例63
Instron(商標)キャピラリーレオメーターを用い、大きさが0.76mm x 2.5cm x 90°のキャピラリーダイスに通して、1g/10分のメルトインデックスを示す線状低密度ポリエチレンを押出した。このポリエチレンを220℃において347秒-1のせん断速度で押出すに要したせん断応力は4.0x105Paであった。その押出された物の表面は粗くて歪んでいた。
このポリエチレンにTFE/HFPコポリマーを0.1%のレベルで添加した。上記キャピラリーダイスに通して押出すことを繰り返した。上記TFE/HFPコポリマーを含有させたポリエチレンを220℃において347秒-1のせん断速度で押出した時、それに要したせん断応力は2.0x105Paにまで低下し、その押出された物の表面は滑らかで歪んでいなかった。このように、上記コポリマーを存在させると、ポリエチレンを押出す時に要したせん断応力は4.0x104Paから2.0x104Paにまで低下し、また押出された物の表面は滑らかになりかつ歪まなくなった。上記TFE/HFPコポリマーはポリエチレン用の加工助剤として作用した。
実施例64
FC−75にTFE/HFPコポリマーを1%溶解させた溶液で0.38mm x 9.5mm x 90°の炭化タングステン製キャピラリーを被覆した。その被膜を250℃で2時間乾燥させた。Instronキャピラリーレオメーターを220℃の温度および833秒-1のせん断速度で用いて、コロイド状シリカ(研磨剤として働く)が2.5重量%入っていて1g/10分のメルトインデックスを示す線状低密度ポリエチレン(Union Carbideから入手可能GRSN 7047)を、上記キャピラリーダイスに通して押出した。
上記溶液でキャピラリーを被覆しなかったキャピラリーダイスに通して上記ポリエチレンを220℃の温度において833秒-1のせん断速度で押出した時に要したせん断応力は4.5x105Paであった。その押出された物の表面は粗くて歪んでいた。上記ポリエチレンを同じ条件下で上記被覆キャピラリーに通して押出した時に要したせん断応力は、開始して直ぐ2.5x105Paにまで低下し、その押出された物の表面は滑らかで歪んでいなかった。約2時間経つと、せん断応力は、上記溶液の被膜が上記研磨性ポリエチレンによって徐々に削り取られるにつれてゆっくりと4.5x105Paにまで上昇した。せん断応力が3.0x105Pa以上のレベルに到達した時点で、その押出された物の表面が再び粗くなった。この実施例は、上記キャピラリーを覆っている上記溶液の被膜が押出し加工助剤として働くことでせん断応力が有意に低下しかつ表面の粗さがなくなることを示している。2時間後に上記被膜が完全に削り取られた時点でせん断応力は被覆しなかった時の値に戻りそして表面の粗さが再び見られるようになった。
実施例65
CO2存在下の重合
実施例1と同様に撹拌反応槽を組み立てて、3000gのHFPと160gのTFE(実際:226g)と157gの希釈用CO2と1.5gのNF3から成る混合物を仕込んだ。この混合物を96.5MPa下300℃で10ccの撹拌反応槽に通して約10から11g/分で278分間流した。これによってポリマーを254g得、生産率は5.5kg/L/時であった。このポリマーは0.254のインヘレント粘度を示し、そしてメルトインデクサーで5kgの荷重下200℃で4g/分のメルトフローを示した。
実施例66−84
実施例1に記述した装置および一般的方法を用いて実施例66から84の重合を半連続様式で実施した。開始剤の性能をグラムでか或は開始剤1グラム当たりに生じるポリマーで比較する。この目的で、式:(ポリマーのグラム数)+[(混合用クレイブに入れた開始剤のグラム数)x(重合装置の中を流れる反応混合物の分率)]を用いる。反応槽の温度を反応槽の内部で測定した実施例85を除き、反応槽壁と加熱用ジャケットの間に位置させた熱電対を用いて重合温度の測定を行った。実施例85ではまた反応槽を振とう管からより大型の容器に換え、その容器を機械的によく混合できるようにし、HFP、TFEおよびHFP/NF3混合物を個別に流量を計量して仕込むことができるようにした。このように実施例85では規模を大きくしかつ較正流量計を用いたことから、モノマーの供給比はより正確なはずである。
実施例66
CF3CF2CF2C(CF3)2NF2による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5mlのCF3CF2CF2C(CF3)2NF2を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と114gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa(96.5MPa)下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.2分)で154分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を51.1g得、生産率は2.0kg/L/時であった。このポリマーは室温で5mlのFC−75に1グラム溶解し得るが、不溶物による曇りを痕跡量で伴っていた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが44重量%/TFEが56重量%でHFPメチンの1.3%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=629,000、Mn=251,000、Mv=566,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.365であった。CF3CF2CF2C(CF3)2NF2開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ69gであった。
実施例67
(CF3)2CFN=NCF(CF3)2による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.3mlの(CF3)2CFN=NCF(CF3)2を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と115gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.0分)で145分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を77.6g得、生産率は3.2kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、曇っていて極めて高い粘度を示す溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが53重量%/TFEが47重量%でHFPメチンの8.3%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=599,000、Mn=229,000、Mv=541,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.540であった。(CF3)2CFN=NCF(CF3)2開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ195gであった。
実施例68
(CF3)2CFN=NCF(CF3)2による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.6gの(CF3)2CFN=NCF(CF3)2を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と114gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間1.1分)で160分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を59.7g得、生産率は2.2kg/L/時であった。このポリマーはFC−75に溶解した。275℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが46重量%/TFEが54重量%でHFPメチンの2.1%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=477,000、Mn=124,000、Mv=413,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.614であった。(CF3)2CFN=NCF(CF3)2開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ110gであった。
実施例69
(CF3)2CFN=NCBr(CF3)2による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5mlの(CF3)2CFN=NCBr(CF3)2を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と116gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.2分)で110分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を50.5g得、生産率は2.7kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、曇っていてFC−75中で非常に高い粘度を示す溶液が生じたが、これは恐らくは、ポリマーが有意量で膨潤ゲルとしてまだ存在していることによるものであろう。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが48重量%/TFEが52重量%でHFPメチンの5.0%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=569,000、Mn=185,000、Mv=508,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.557であった。(CF3)2CFN=NCBr(CF3)2開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ95gであった。
実施例70
N−フルオロパーフルオロピペリジンによる開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.3mlのN−フルオロパーフルオロピペリジンを溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と115gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して14g/分(推定滞留時間0.8分)で110分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を100.2g得、生産率は5.4kg/L/時であった。このポリマーはFC−75に溶解した。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが50重量%/TFEが50重量%でHFPメチンの2.6%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=445,000、Mn=181,000、Mv=398,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.461であった。N−フルオロパーフルオロピペリジン開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ230gであった。
実施例71
CF3C(C2F5)2CF(CF3)2による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に1.0mlのCF3C(C2F5)2CF(CF3)2を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と113gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して10g/分(推定滞留時間1.1分)で106分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を105.6g得、生産率は6.0kg/L/時であった。このポリマーは室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、透明で魅力的な溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが58重量%/TFEが42重量%でHFPメチンの〜7%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=199,000、Mn=93,000、Mv=179,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.247であった。CF3C(C2F5)2CF(CF3)2開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ100gであった。
重合を275℃で行う以外は同じ重合を11g/分の平均モノマー流量で行った結果、145分後にポリマーを73.4g得た。このポリマーを320℃のフッ素NMRで分析した結果、HFPが50重量%/TFEが50重量%で5.5%が3単位体として存在していることを確認した。GPCによるMw=239,000、Mn=82,900、Mv=206,000;25℃のインヘレント粘度=0.301、および生産率3.0kg/L/時であった。開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ51gであった。
*CF3C(C2F5)2CF(CF3)2:88%がCF3C(C2F5)2CF(CF3)2で12%が[(CF3)2CF]2CFCF2CF3(これは不活性な成分であると見られる)。
実施例72
[(CF3)2CF]2C=CFCF3による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2.0mlの[(CF3)2CF]2C=CFCF3*を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と116gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して10g/分(推定滞留時間1.2分)で112分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を34.4g得、生産率は1.8kg/L/時であった。このポリマーはFC−75中で高粘度の曇った溶液を与えた。225℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが52重量%/TFEが48重量%でHFPメチンの2.5%が3単位体として存在していることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.806であった。開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ16gであった。*[(CF3)2CF]2C=CFCF3:25%が[(CF3)2CF]2C=CFCF3で72.5%が[(CF3)2CF](C2F5)C=C(CF3)2で1.5%が[(CF3)2CF]CF=C(CF3)(CF2CF2CF3)。
実施例73
C2F5SO2C2F5による開始
A. 275℃で開始:
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(〜0.95g)のC2F5SO2C2F5を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と111gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間0.96分)で150分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を47g得、生産率は1.9kg/L/時であった。このポリマーを5mlのFC−75に1g入れた時、極めて高い粘度を示す溶液、即ちゲルに近い溶液を室温で得た。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが45重量%/TFEが55重量%でHFPメチンの5.2%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=892,000、Mn=187,000、Mv=776,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.931であった。C2F5SO2C2F5開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ58gであった。
B. 350℃で開始:
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(〜0.95g)のC2F5SO2C2F5を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と112gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間0.96分)で135分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を97.6g得、生産率は4.3kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、透明で魅力的な溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが55重量%/TFEが45重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=374,000、Mn=152,000、Mv=326,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.408であった。C2F5SO2C2F5開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ130gであった。
C. 400℃で開始:
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に1.03gのC2F5SO2C2F5を溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と151gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下400℃で10mlの撹拌反応槽に通して〜13−26g/分(推定滞留時間〜0.5から1分)で85分間流した。真空ポンプ乾燥を最初に室温で行い、次に150℃で4時間行うことにより、ポリ(HFP/TFE)を190g得、生産率は15kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g溶解させると、粘性のある透明な溶液が生じ、これは400℃で行った全てのサンプルの中で最も魅力的な溶液であった。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが58重量%/TFEが42重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=307,000、Mn=111,000、Mv=274,000であることを確認した。C2F5SO2C2F5開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ90から180gであった。
実施例74
ヨウ化n−パーフルオロヘキシルによる開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5mlのヨウ化n−パーフルオロヘキシルを溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と113gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して9g/分(推定滞留時間1.3分)で90分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を39.6g得、生産率は2.6kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、粒状物を痕跡量で伴う曇った溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが56重量%/TFEが44重量%でHFPメチンの5%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=472,000、Mn=119,000、Mv=401,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.254であった。メルトインデックスで用いたサンプルの場合にはサンプルが加熱された温度が200℃のみであることからヨウ素の色は全く検出されなかったが(200℃で5kgにおけるメルトインデックス=4g/分)、NMRで用いたサンプルは340℃に加熱されて暗紫色に変化し、このことは、ポリマーにヨウ素が組み込まれたことを示している。開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ100gであった。
実施例75
2−ヨードヘプタフルオロプロパンによる開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.7gのヨードヘプタフルオロプロパンを溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と114gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して〜13から26g/分(推定滞留時間〜0.5から1.0分)で90分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を102.8g得、生産率は6.8kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、大部分がFC−75に溶解し、残存している固体が浮遊している曇った溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが56重量%/TFEが44重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=175,000、Mn=48,400、Mv=135,000であることを確認した。2−ヨードヘプタフルオロプロパン開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ130から270gであった。
実施例76
1,6−ジヨードドデカフルオロヘキサンによる開始
A. 1XI(CF2)6I
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に1.28gの1,6−ジヨードドデカフルオロヘキサンを溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と224gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して12.5g/分(推定滞留時間1.0分)で238分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を180g得、生産率は4.5kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、固体が痕跡量で浮遊している溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが59重量%/TFEが41重量%であることを確認し、このポリマーサンプルは320℃に加熱されるとピンク色に変化した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=221,000、Mn=76,500、Mv=190,000であることを確認した。1,6−ジヨードドデカフルオロヘキサン開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ200gであった。
B. 10XI(CF2)6I
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、12.8gの1,6−ジヨードドデカフルオロヘキサンを96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と222gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して36.5g/分(推定滞留時間0.3分)で105分間流した。室温で真空乾燥を行うことにより、ポリ(HFP/TFE)を13.4g得、生産率は7.6kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、FC−75に溶解し、残存している固体が浮遊している曇った溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが47重量%/TFEが53重量%であることを確認し、このポリマーサンプルは320℃に加熱されると暗紫色に変化した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=94,800、Mn=20,300、Mv=66,700であることを確認した。1,6−ジヨードドデカフルオロヘキサン開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ11gであった。
実施例77
(C4F9)2NFによる開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5mlの(C4F9)2NFを溶解させた溶液を96.5MPaの貯蔵容器2に導入した。この開始剤と114gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.0分)で115分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を80.2g得、生産率は4.2kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1g入れると、曇った溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが57重量%/TFEが43重量%でHFPメチンの8.0%が3単位体であることを確認した。FC−75中で測定したGPCにより、Mw=426,000、Mn=187,000、Mv=378,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.380であった。(C4F9)2NF開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ150gであった。
この実施例で調製したポリマーサンプルをN2下10℃/分で加熱すると、50から130℃の間に約7%の重量損失が起こった。その後、320℃まで重量は一定のままであり、この地点から〜320から420℃の間で更に〜10%の重量損失が起こりそして最後に500℃までに〜70%の重量損失が起こり、このことは、恐らくは、320から500℃の間の過程でポリマーバックボーンの分解が起こったことを示しているのであろう。このようにバックボーンの劣化が320℃で始まることが、我々が高いMWの魅力的なポリマーが少なくとも400℃に及んで生じ得ることに驚いた理由の1つである。50から130℃の範囲で失われる揮発物は、それの赤外を純粋なサンプルの赤外と比較することにより、大部分がパーフルオロメチルシクロブタンであるとして同定した。望まれるならば、〜1:1のHFPコポリマーでは、そのサンプルを真空オーブンに入れて〜150℃で数時間加熱することにより、パーフルオロメチルシクロブタンの実質的全部を除去することができる。ポリマーサンプルに保持されるパーフルオロメチルシクロブタンの量は、重合条件(TFEがHFPに環状付加する反応が副反応として重合条件によってどの程度好適に起こるか)ばかりでなくポリマーサンプルを収集する条件(圧力、温度など)を反映するであろう。パーフルオロメチルシクロブタンがポリマーサンプルに一度保持されると、極めてしっかりと保持される。しかしながら、数多くの用途でパーフルオロメチルシクロブタンは無害な不活性物であると見なされ得る。
実施例78
NF3による開始
A. 約12:1のHFP:TFE、1XのNF3
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。周囲温度で、貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で345kPa(ゲージ)に加圧した。この開始剤と218gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して13g/分(推定滞留時間0.9分)で288分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を〜302g得、生産率は〜6kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、若干曇っている溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが58重量%/TFEが42重量%でHFPメチンの8.0%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=235,000、Mn=74,200、Mv=198,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.274であった。NF3開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ1030gであった。
B. 約12:1のHFP:TFE、9XのNF3
NF3開始剤の濃度を〜9倍にするが他の変数をおおよそ同じに維持してこの上に示した重合を繰り返した。実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。周囲温度で、貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で3.13MPa(ゲージ)に加圧した。この開始剤と228gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11から22g/分(推定滞留時間〜0.5から1.1分)で315分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を384g得、生産率は〜7.3kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、透明な溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが56重量%/TFEが44重量%でHFPメチンの10%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=212,000、Mn=81,000、Mv=182,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.181であった。NF3開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ100から200gであった。
C. 約16:1のHFP:TFE、2XのNF3
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。周囲温度で、貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で758kPa(ゲージ)に加圧した。この開始剤と169gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して13g/分(推定滞留時間0.9分)で252分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を〜215g得、生産率は〜5kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、透明な溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが58重量%/TFEが42重量%でHFPメチンの9%が3単位体として存在していることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.216であった。開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ440gであった。
D. 約24:1のHFP:TFE、2XのNF3
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。周囲温度で、貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で758kPa(ゲージ)に加圧した。この開始剤と112gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間1.0分)で300分間流した。真空ポンプ乾燥を室温で行いそして次に乾燥を真空下150℃で一晩行うことでポリ(HFP/TFE)を140g得、生産率は〜3kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、透明な溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが62重量%/TFEが38重量%でHFPメチンの7%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=128,000、Mn=32,800、Mv=105,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.187であった。NF3開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ260gであった。
実施例79
NF3による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。周囲温度で、貯蔵容器(2)に至る供給ラインから離して25mLのループ(1)を三フッ化窒素で345kPa(ゲージ)に加圧した。この開始剤と154gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下400℃で10mlの撹拌反応槽に通して10g/分(推定滞留時間1.2分)で55分間流した。真空ポンプを用いた乾燥を室温に続いて150℃で4時間行うことでポリ(HFP/TFE)を53g得、生産率は4.8kg/L/時であった。このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、溶解したが残存物の曇りを伴った。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが53重量%/TFEが47重量%でHFPメチンの4%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=173,000、Mn=47,300、Mv=138,000であることを確認した。NF3開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ620gであった。
実施例80
C4F9SSC4F9による開始
A. 350℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5mlのC4F9SSC4F9を溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と113gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.0分)で150分間流した。これによって、室温で真空ポンプ乾燥後ポリ(HFP/TFE)を50.23g得、生産率は2.0kg/L/時であった。このポリマーの分子量が高いことに一致して、このポリマーを室温で5mlのFC−75に1グラム溶解させたところ、ある程度溶解して極めて高い粘度を示す溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが50重量%/TFEが50重量%でHFPメチンの14.0%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=1,108,000、Mn=238,000、Mv=976,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.946であった。C4F9SSC4F9開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ70gであった。
B. 400℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(0.89g)のC4F9SSC4F9を溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と151gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下400℃で10mlの撹拌反応槽に通して〜12.7g/分(推定滞留時間〜1.0分)で85分間流した。真空ポンプを用いた乾燥を室温に続いて真空下150℃で4時間行った後、ポリ(HFP/TFE)を185.9g得、生産率は13.0kg/L/時であった。このポリマー1グラムを室温で5mlのFC−75と混合したところ、残存不溶物を伴う粘性溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが54重量%/TFEが46重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=361,000、Mn=113,000、Mv=306,000であることを確認した。C4F9SSC4F9開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ210gであった。
実施例81
(C4F9)2NSCF3による開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(0.92g)の(C4F9)2NSCF3を溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と80gのTFEと2200gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して〜11g/分(推定滞留時間1.1分)で105分間流した。真空ポンプを用いた乾燥を室温に続いて150℃で4時間行うことでポリ(HFP/TFE)を97g得、生産率は5.5kg/L/時であった。このポリマー1グラムを室温で5mlのFC−75と混合したところ、残存不溶物を伴う粘性溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが55重量%/TFEが45重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=391,000、Mn=116,000、Mv=332,000であることを確認した。(C4F9)2NSCF3開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ210gであった。
実施例82
(C4F9)3Nによる開始
A. 350℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(0.94g)の(C4F9)3Nを溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と117gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.0分)で117分間流した。これによって、真空ポンプを用いた乾燥を室温で行った後ポリ(HFP/TFE)を25g得、生産率は1.3kg/L/時であった。このポリマーはFC−75中で極めて高い粘度を示す溶液、即ちゲルを生じた。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=1,238,000、Mn=153,000、Mv=1,087,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は1.375であった。(C4F9)3N開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ26gであった。
B. 400℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、2.0mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.5ml(0.94g)の(C4F9)3Nを溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と157gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下400℃で10mlの撹拌反応槽に通して13g/分(推定滞留時間0.9分)で124分間流した。真空ポンプを用いた乾燥を室温に続いて真空下150℃で〜15時間行った後、ポリ(HFP/TFE)を120.0g得、生産率は5.8kg/L/時であった。このポリマー1gを室温で5mlのFC−75と混合したところ、残存不溶物を伴う溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが55重量%/TFEが45重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=289,000、Mn=78,300、Mv=238,000であることを確認した。(C4F9)3N開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ130gであった。
実施例83
(C4F9)2NFによる開始
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤としてNF3を用いる代わりに、実験を開始するに先立って、5mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に0.8ml(〜1.4g)の(C4F9)2NFを溶解させた溶液を貯蔵容器2に導入した。この開始剤と223gのTFEと4000gのHFPの混合物を96.5MPa下275℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間1.1分)で315分間流した。これによって、真空ポンプを用いた乾燥を室温で行った後ポリ(HFP/TFE)を146g得、生産率は2.8kg/L/時であった。このポリマーは室温で5mlのFC−75中1g溶解した。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが47重量%/TFEが53重量%でFメチンの7.4%が3単位体として存在していることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=603,000、Mn=226,000、Mv=546,000であることを確認した。25℃のFC−75中のインヘレント粘度は0.679であった。(C4F9)2NF開始剤1g当たりに生じたポリマーはおおよそ110gであった。
実施例84
開始剤添加なし
A. 350℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤を全く添加しなかった。113gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下350℃で10mlの撹拌反応槽に通して11g/分(推定滞留時間1.0分)で115分間流した。これによって、真空ポンプを用いた乾燥を室温で行った後ポリ(HFP/TFE)を17.2g得、生産率は0.90kg/L/時であった。このポリマー1gを室温で5mlのFC−75と一緒に揺らすと、粘性のある曇った溶液が生じた。340℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが57重量%/TFEが43重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=451,000、Mn=147,000、Mv=397,000であることを確認した。
A. 400℃で
実施例1と同様に10ccの振とうオートクレーブの組み立てを行った。開始剤を全く添加しなかった。154gのTFEと2000gのHFPの混合物を96.5MPa下400℃で10mlの撹拌反応槽に通して12g/分(推定滞留時間1.0分)で110分間流した。これによって、真空ポンプを用いた乾燥を最初室温で行いそして次に150℃で4時間行った後、ポリ(HFP/TFE)を77.9g得、生産率は4.2kg/L/時であった。このポリマー1gを室温で5mlのFC−75と一緒に揺らすと、曇った溶液が生じた。320℃の溶融状態で行ったフッ素NMRにより、HFPが57重量%/TFEが43重量%であることを確認した。80℃のFC−75中で測定したGPCにより、Mw=262,000、Mn=69,900、Mv=208,000であることを確認した。
実施例85
良好な撹拌の反応槽を用いたTFE/HFP共重合
個々別々の3つの供給材料流れを気体に変換して典型的に200−380kPaで混合容器に計量して入れた。次に、この混合物を2段階で圧縮して目標の圧力にした。この圧縮した超臨界流体を予熱装置(本実験では175から200℃に保持)に送り込んだ後、1100rpmで回転する機械撹拌機を取り付けた良好な混合のステンレス鋼製反応槽(容量100ml)に送り込んだ。このような供給システムを用いる意図は、これらを全て気体として取り扱って一緒に圧縮することで流れが均一で管理が充分なことを確保することにある。
ポリマーの溶液を、反応槽から減圧弁(この弁をまた反応槽の圧力を96.5MPaに調節する目的でも用いる)に通した後、156kPaの密封収集用溶液に流し込み、その容器内で未反応のモノマーを蒸発させる。その蒸発したモノマーは別個のシステム内で凝縮して収集される。この実験の最後に生成物を上記収集容器から取り出した。
典型的な実施例条件を以下の表に示すと共に結果として生じた生成物の特性も示す。
実施例86
CF3CF2CF2C(CF3)2NF2
A: グローブボックス内で、2リットルの丸底(r.b.)フラスコに撹拌棒を取り付けて、このフラスコに、ボールミルにかけた(ball−milled)乾燥KFを75g仕込んだ。このフラスコをフードに移し、窒素で清掃した後、撹拌しながら、4Aモレキュラーシーブで乾燥させたジメチルホルムアミドを1リットル加えた。このフラスコの内容物を−12℃に冷却した後、テトラフルオロホウ酸フェニルジアゾニウムの添加を開始した。開始して直ぐ上記フラスコの内容物を更に−37℃に冷却した後、添加量が全体で282.9gになるまでテトラフルオロホウ酸フェニルジアゾニウムの添加を継続した。
温度を−35から−40℃にしながら、325.3gの(CF3)2C=CFCF2CF3を滴として加えた後、乾燥KFを27.2g加え、そして最後に(CF3)2C=CFCF2CF3を更に119.6g加えた。最後の(CF3)2C=CFCF2CF3を流し込みながら温度を−31℃に上昇させると、泡の量が増大した。この反応混合物を−38℃に冷却して1時間保持した。次に、温度を徐々に高めて室温にした。この反応混合物を窒素下室温で一晩撹拌した。その固体を濾別してエーテルで洗浄した。その濾液を約2リットルのエーテルで取り上げ、水で洗浄し、5%のNaOHで5回洗浄し、5%のHClで4回洗浄したが、各水洗浄で1リットルのエーテルを用いた逆洗浄を行った。このエーテル層を飽和塩化ナトリウムで洗浄し、CaCl2で乾燥させた後、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮を行った。これにより、暗赤色の粗油状物を283.6g得た。この油状物を500gのトリフルオロ酢酸に溶解させた。亜鉛アマルガムを54g添加して還元を行ったが、速度が極めて遅く、4日後に亜鉛アマルガムを44g加え、ほぼ23日後にトリフルオロ酢酸を300gおよび亜鉛アマルガムを40g加え、そして更に15日待った。この反応混合物に蒸留水を1リットル加えそして上記フラスコから直接蒸気で留出させることにより、この反応混合物の処理を行った。この発泡を伴う蒸気蒸留により、粗CF3CF2CF2C(CF3)2NH2をディーンスターク(Dean−Stark)トラップで152.7g集めた。このようなバッチを3回行って得たGC純度が79から96%の範囲のものを一緒にして(全体で〜360g)、これを、100mlの40%KOH水溶液と一緒に混合した50mlのEt2NHにゆっくりと加えた(発熱を伴うことでゆっくりと添加)。この反応混合物を一晩撹拌した後、水の中に注ぎ込み、5%のHClで数回洗浄した後、乾燥させた。この時点で蒸留を試みたが、煙りを生じて変色したことから、中止した。この反応混合物を、150mlの水と500mlのエタノールに85%KOHを133g溶解させることで調製した溶液に加えた。この混合物を一晩撹拌した後、次の夜に渡って還流させた。この2リットルの反応フラスコがほぼいっぱいになるまで水を加えた後、その内容物を蒸気と一緒に留出させた。この留出液を水で洗浄した後、下方の層(284.8g)をCaCl2で乾燥させた。フッ素NMRは非常に奇麗であったが、GCは、短い保持時間の所に不純物の存在を示し、その面積は8.7%であった。このCF3CF2CF2C(CF3)2NH2を以下の段階Bで用いた。
B: 60mlのTeflon(商標)製ボトルにCF3CF2CF2C(CF3)2NH2を9.62g仕込んだ。このボトルに入っている内容物を穏やかに撹拌しながらこの中に大気圧下室温で1726mlのF2ガスを4.55時間に渡って通した。この反応混合物を室温で一晩放置した。ピペットを用いて上記Teflon(商標)製ボトルから明黄色流体を8.33g取り出した。フッ素NMRは、所望CF3CF2CF2C(CF3)2NF2への定量的変換が起こったことに一致していた。
+36.0ppm(1.9F),−62.3ppm(6.0F),−81.0ppm(3.05F),−109.2ppm(1.9F),−123.3ppm(2.0F)。
このフッ素NMRで他の吸収は全く見られず、収率は78%であった。同様であるが大規模な実験で無色の中溜分(bp760=84−88℃)からNaFが少量取り出された。
実施例87
(C4F9)2NSCF3
N2雰囲気下、100mlのフラスコにC4F9N=CFC3F7(5.0g、11.5ミリモル)、CsF(2.3g、15ミリモル)および10mlのジエチルエーテルを仕込んだ。この混合物を室温で3時間撹拌した後、氷水浴で〜5℃に冷却し、そしてCF3SCl(過剰量)をドライアイス−アセトンコンデンサに通して上記混合物に黄色が僅かに観察されるまで加えた。結果として生じた混合物を室温で1日撹拌した。次に、この混合物を濾過し、その濾液の蒸留をある程度行うことでエーテルを除去し、そしてその残りのバルブツーバルブ(bulb−to−bulb)蒸留を減圧下で行うことにより、無色の液体を4.8g(75%)得、これの少量を融点測定用毛細管に入れて加熱すると、〜145℃で沸騰が始まることが示された。19F NMRは所望生成物である(C4F9)2NSCF3に一致していた:
−50.1(m,3F),−81.4(t,J=10Hz,6F),−86.0(AB q,J=233Hz,4F),−121.0(AB q,J=290Hz,4F),−126.9(t,J=15Hz,4F)
実施例88−188
高温重合で他のモノマー類を用いた実験
新しいモノマー組み合わせを以下の実施例88−188に記述する。実施例1に記述した装置および一般的方法を用いて重合を半連続様式で行った。混合用貯蔵容器に入れるTFEの重量計算を実施例66および84と同じ様式で行った。ポリマー組成物のNMR分析を利用しなかった場合、しばしば、計算の目的でHFP:TFEのモル比は1:1であると仮定して元素分析を実施した。連鎖移動する基を有するターモノマー類を用いた場合、その組み込みレベルを高くしそして温度を高くすると、しばしば、固体状のポリマーではなくグリース状物および油状物が生じた。このターモノマー類にはメチルビニルエーテル、プロピレン、イソブチレンおよびCH3CH2CH2CH2OCF=CF2が含まれる。
本TFE/HFPコポリマー類の多くの組成を、300から340℃のポリマー溶融物で取った19Fスペクトルでか或は80℃においてヘキサフルオロベンゼン中の溶液で取った19Fスペクトルから測定した。−174ppmから−185ppmの所に位置するCFピークの積分値を用いてHFP含有量の測定を行い、そして−100ppmから−125ppmの所に位置するCF2吸収を用いて上記TFE含有量の補正をコモノマー貢献度(comonomer contributions)に関して行った。ターモノマーの含有量を、下記のように、関連するシグナルの積分強度から測定した:−82.5ppmの所に位置するシグナルからCF3CF2CF2CF2CH=CH2(実施例97)、+46.2ppmに位置するシグナルからCF2=CFOCF2(CF3)CF)CF2CF2SO2FおよびCF2=CFCF2OCF2CF2SO2F(実施例94Aおよび93)、−77.5ppmの所に位置するシグナルからCH2=CHOCOCF3(実施例96)、溶融状態で−75から−83および−136から−140ppm付近に位置するいろいろな−OCF吸収を用いてCF2=CFOCF2(CF3)CF)CF2CF2SO2F(実施例94B)、−107ppmの所に位置するシグナルからCF2=CFCF2CN(実施例92)、−129ppm −134ppmの所に位置するシグナルからCTFE(実施例91A)、−67ppmの所に位置するCF 3 CHシグナルからCF3CH=CH2、−175から−185ppm付近に観察される余分なCFの値をHFP単独から予測される値と比較した差によってパーフルオロシクロブテン(実施例106)、パーフルオロシクロブテンと同様にしてパーフルオロシクロペンテン(実施例107)、約20ppmの所に位置する−COF共鳴からCF2=C(CF3)COF(実施例109)、−199ppmの所に位置する−CFH−共鳴からトリフルオロエチレン(実施例110)、−80から−82ppmの所に位置する−OCF2および−CF3の共鳴からパーフルオロ−2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン(実施例111)。
VF2を3番目のモノマーとして含めたポリマー類(実施例88から90)の組成を、フッ素とプロトンの両方を含有する内部標準を添加したポリマーサンプルで取った19Fスペクトルと1Hスペクトルの両方から測定した。2.2ppmの所に位置するVF2の1Hシグナルと内部標準のシグナルの比を取り、その比をVF2の絶対値に変換し、この値をポリマーの重量から差し引くことにより、VF2でないポリマーの量を得た。VF2と一緒にTFEとHFPの両方を含めたポリマー類の場合もこの上に記述した方法でTFEとHFPを測定した。
エチレンを3番目のモノマーとして含めたポリマー類(実施例98)の組成を、ヘキサフルオロベンゼン中の溶液で取った19Fと13Cスペクトルの両方から測定した。19Fスペクトルを用いてHFPとTFEの比を測定した。13Cスペクトルを用いて、106ppm−126ppmの所に位置するCF2シグナルの積分強度を測定し、91ppm−99ppmの所に位置するCFシグナルの積分強度を測定し、そして20ppm−28ppmの所に位置するCH2シグナルの積分強度を測定した。
HFP/TFE/CF3CF=CH2ターポリマーの組成を、13C NMRにより、30および32ppmの所に位置するCF3CF=CH2のCH2炭素、98および100ppmの所に位置するCF3CF=CF2のCF炭素(テトラフルオロプロペンが貢献するCFを差し引いた後)、および110および132ppmの所に位置するTFEのCF2炭素(ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフルオロプロペンが貢献するCF3およびCF2炭素を差し引いた後)を用いて測定した(実施例101)。
実施例88
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/VF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと220gのTFEと3gのフッ化ビニリデンと約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約3548g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して275分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを177g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に>1g溶解して透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=299,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=111,000
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.384
メルトインデックス(185℃、5kg)=0.7g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=28℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度420℃までに10%
VF2は320℃の溶融状態19F NMRにより〜2モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより〜39モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより〜59モル%
生産率は3.8kg/L/時(32ポンド/ガロン/時)。
実施例89
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/VF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと164gのTFEと40gのフッ化ビニリデンと約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約3302g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して185分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを180g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75、Freon(商標)113またはアセトンに1g入れたとき若干もしくは部分的に溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=122,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=38,300
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.247(曇った溶液)
メルトインデックス(185℃、5kg)=1g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=2℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度410℃までに10%
VF2は300℃の溶融状態19F NMRにより〜29モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜39モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより〜32モル%
生産率は5.8kg/L/時(49ポンド/ガロン/時)。
実施例90
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/VF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと80gのフッ化ビニリデンと約0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1656g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して139分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを105g得た。分析結果を以下に集める。
室温で1mlのFreon(商標)113またはアセトンに0.1g溶解
25℃のFreon(商標)113中のインヘレント粘度=0.044
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=−5℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度190℃までに10%
VF2は300℃の溶融状態19F NMRにより〜59モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜41モル%
生産率は4.5kg/L/時(38ポンド/ガロン/時)。
実施例91
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CTFE
A. 〜124:9.2:1のHFP:TFE:CTFE
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと197gのTFEと25gのクロロトリフルオロエチレンと約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約4057g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して266分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを120g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき痕跡量の浮遊残渣を伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=171,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=65,300
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=30℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度410℃までに10%
CTFEは320℃の溶融状態19F NMRにより2.9モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより40.6モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより56.5モル%
生産率は2.7kg/L/時(22ポンド/ガロン/時)。
B. 〜15:1.2:1のHFP:TFE:CTFE
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと108gのTFEと100gのクロロトリフルオロエチレンと約0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1913g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して140分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを107g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊残渣と曇りを伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=39,100
80℃のFC−75中のGPCによりMn=15,300
メルトインデックス(120℃、5kg)=8g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=26℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度390℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSCで不検出
CTFEは320℃の溶融状態19F NMRにより19モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより27モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより54モル%
生産率は4.6kg/L/時(38ポンド/ガロン/時)。
実施例92
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/NCCF2CF=CF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと114gのTFEと68gのNCCF2CF=CF2と約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1912g)を96.5MPa下275℃で10mlの振とうオートクレーブに通して175分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを32g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき残存する浮遊固体を若干伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=58,900
80℃のFC−75中のGPCによりMn=24,800
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.119
メルトインデックス(100℃、5kg)=2.4g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=25℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度410℃までに10%
NCCF2CF=CF2は80℃のヘキサフルオロベンゼン19F NMRにより〜0.6モル%
HFPは80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液19F NMRにより〜37モル%
TFEは80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液19F NMRにより〜62モル%
生産率は1.1kg/L/時(9ポンド/ガロン/時)。
実施例93
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/FSO2CF2CF2OCF2CF=CF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと114gのTFEと84gのFSO2CF2CF2OCF2CF=CF2と約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1125g)を96.5MPa下275℃で10mlの振とうオートクレーブに通して115分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを61.5g得た。これらの中からサンプルを10.9g取り出して真空オーブンに入れて150℃で更に4時間乾燥させることにより、下記の分析値を示す融合した固体を10.4g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき残存している固体の浮遊物を若干伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=142,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=55,800
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.190
メルトインデックス(200℃、5kg)=4g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=26℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度430℃までに10%
FSO2CF2CF2OCF2CF=CF2は150℃の溶融状態19F NMRにより〜0.25モル%
HFPは150℃の溶融状態19F NMRにより〜37モル%
TFEは150℃の溶融状態19F NMRにより〜63モル%
生産率は3.0kg/L/時(25ポンド/ガロン/時)。
実施例94
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2(PSEPVE)
A. 〜240:20:1のHFP:TFE:PSEPVE
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと221gのTFEと30mLのFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2と約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1639g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して184分間に渡って流した。このポリマーの真空乾燥を最初室温で行い次に150℃で一晩行うことにより、融合したシートを62g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき痕跡量の曇りを伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=77,600
80℃のFC−75中のGPCによりMn=37,300
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.128
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=14℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度380℃までに10%
FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2は80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の19F NMRにより〜0.7モル%
HFPは80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の19F NMRにより〜37モル%
TFEは80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の19F NMRにより〜61モル%
遊離モノマーとしてのFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2は80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の19F NMRにより〜1%
生産率は2.0kg/L/時(17ポンド/ガロン/時)。
B. 〜240:30:1のHFP:TFE:PSEPVE
実施例1と同じ組み立てを用いた。2667gのHFPと244gのTFEと33gのFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2と約1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約2527g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して215分間に渡って流した。このポリマーの真空乾燥を最初室温で行い次に150℃で4時間行うことで232.9g得た。TGAにより、約130−170℃で取り出したポリマーにはPSEPVEがまだ約5重量%保持されていることを確認した。このポリマーの残りのサンプル221.7gを真空オーブンに入れて200℃で更に4時間乾燥させることにより、透明でオレンジ色の軟質ポリマーを200.3g得た。分析結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたときある程度溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=61,600
80℃のFC−75中のGPCによりMn=25,300
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=15℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度390℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2は320℃の19F NMRにより0.6モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより35.2モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより64.2モル%
生産率は5.9kg/L/時(49ポンド/ガロン/時)。
実施例95
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/パーフルオロ−2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン(PMDD)
実施例1と同じ組み立てを用いた。1000gのHFPと62gのTFEと24.7gのパーフルオロ−2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシンと約0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約650g)を96.5MPa下275℃で10mlの振とうオートクレーブに通して54分間に渡って流した。このポリマーの真空乾燥を室温で行うことで53.5g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき残存する固体の浮遊物を伴って大部分溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=53,600
80℃のFC−75中のGPCによりMn=25,100
25℃のFC−75中のインヘレント粘度=0.092
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=30℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
パーフルオロ(5−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)は300℃の溶融状態19F NMRにより〜0.5モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜45モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより〜55モル%
生産率は5.9kg/L/時(49ポンド/ガロン/時)。
実施例96
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHO(C=O)CF3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと113gのTFEと10ml(12g)のトリフルオロ酢酸ビニルと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1739g)を96.5MPa下255℃で10mlの振とうオートクレーブに通して152分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを105.3g得、これのサンプルを10.32gを真空下150℃で更に4時間乾燥させることにより、無色のポリマーを9.9g得た。このオーブン乾燥を受けさせたサンプル9.9gに関する結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき痕跡量の不溶物を伴って曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=78,900
80℃のFC−75中のGPCによりMn=23,500
メルトインデックス(120℃、5kg)=8g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=26℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度380℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CH2=CHO(C=O)CF3は溶融状態19F NMRにより〜5モル%
HFPは溶融状態19F NMRにより〜41モル%
TFEは溶融状態19F NMRにより〜54モル%
生産率は4.0kg/L/時(33ポンド/ガロン/時)。
実施例97
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHCF2CF2CF2CF3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと114gのTFEと10ml(14.4g)のパーフルオロブチルエチレンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1777g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して135分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを51.8g得、これらのサンプルを10.13gを真空下150℃で更に4時間乾燥させることにより、無色のポリマーを8.75g得た。このオーブン乾燥を受けさせたサンプル8.75gに関する結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき痕跡量の不溶物を伴って曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=53,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=22,700
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=17℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度390℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CF3CF2CF2CF2CH=CH2は320℃の溶融状態19F NMRにより4モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより37モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより59モル%
生産率は2.0kg/L/時(7ポンド/ガロン/時)。
実施例98
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CH2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと113gのTFEと8gのエチレンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1533g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して143分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行うことで白色ポリマーを93.8g得、これのサンプル10.78gを真空下150℃で更に4時間乾燥させることにより、無色のポリマーを10.45g得た。このオーブン乾燥を受けさせたサンプル10.45gに関する結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき低粘度の曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=61,600
80℃のFC−75中のGPCによりMn=19,000
メルトインデックス(120℃、5kg)=2.7g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=23℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度380℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
エチレンは溶液中の13C NMRにより15.4モル%
HFPは溶液中の13C NMRにより40.2モル%
TFEは溶液中の13C NMRにより44.4モル%
生産率は3.8kg/L/時(32ポンド/ガロン/時)。
実施例99
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHCH3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと114gのTFEと8gのプロピレンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1616g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して150分間に渡って流した。この生成物の真空乾燥を150℃で4時間行うことにより、淡黄色のグリース/油状物を25.4g得た。
室温で5から10mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=9,350
80℃のFC−75中のGPCによりMn=4,220
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=−23.7℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のTGAで〜150℃までに10%
生産率は1.0kg/L/時(8.4ポンド/ガロン/時)。
実施例100
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHCF3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと105gのTFEと10gの3,3,3−トリフルオロプロペンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1855g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して160分間に渡って流した。この生成物の真空乾燥を150℃で4時間行うことにより、融合した塊を98.8g得、これを冷却すると堅くなった。
室温で5から10mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=35,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=13,800
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=13℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度390℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CF3CH=CH2は320℃の溶融状態19F NMRにより7モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより38モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより55モル%
生産率は3.7kg/L/時(31ポンド/ガロン/時)。
実施例101
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CFCF3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと112gのTFEと10gの2,3,3,3−テトラフルオロプロペンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1652g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して151分間に渡って流した。この生成物の真空乾燥を150℃で4時間行うことにより、無色のポリマーを74.8g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=42,900
80℃のFC−75中のGPCによりMn=18,600
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=17℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で380℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CF3CF=CH2は60℃のヘキサフルオロベンゼン中の13C NMRにより8.6モル%
HFPは60℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の13C NMRにより36.2モル%
TFEは60℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の13C NMRにより55.2モル%
生産率は3.0kg/L/時(25ポンド/ガロン/時)。
実施例102
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=C(CH3)2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと113gのTFEと8gのイソブチレンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1616g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して150分間に渡って流した。この生成物の真空乾燥を150℃で4時間行うことにより、黄色グリース状物を34.8g得た。
室温で5から10mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき大部分が溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=12,500
80℃のFC−75中のGPCによりMn=4,690
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=−12.6℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分のTGAで〜130℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
生産率は1.3kg/L/時(11ポンド/ガロン/時)。
実施例103
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH3CH2CH2CH2OCF=CF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと111gのTFEと10gのn−ブチルトリフルオロビニルエーテルと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1748g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して150分間に渡って流した。この生成物の真空乾燥を150℃で4時間行うことにより、オレンジ色グリース状物を28.8g得た。
室温で5から10mlのFC−75に1g入れたとき乳白色の溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=17,500
80℃のFC−75中のGPCによりMn=6,890
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=−3℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分のTGAで〜150℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
生産率は1.1kg/L/時(9.6ポンド/ガロン/時)。
実施例104
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHCF2CF2Br
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと114gのTFEと14.5gの4−ブロモ3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1678g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して164分間に渡って流した。この生成物を真空下で乾燥させることにより、オフホワイトのポリマー86.7g得、これのサンプル10.45gを真空下150℃で更に4時間乾燥させることで無色のポリマーを8.9g得た。このオーブン乾燥を受けさせたサンプル8.9gの結果を以下に集める。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=20,300
80℃のFC−75中のGPCによりMn=7,290
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=10℃(第二加熱)
N2下10℃/分のTGAで重量損失が10%になる温度:320℃
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
生産率は2.7kg/L/時(22ポンド/ガロン/時)。
実施例105
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHOCH3
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと92gのTFEと5gのメチルビニルエーテルと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1512g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して130分間に渡って流した。この生成物の真空下で乾燥させることにより、粘着する黄色グリース状物を46.9g得、これのサンプル13.44gを真空下150℃で更に4時間乾燥させることで、外観がそのままのグリース状物を11.48g得た。このオーブン乾燥を受けさせたサンプル11.48gの結果を以下に集める。
室温で5から7mlのCF3CFHCFHCF3に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=7,940
80℃のFC−75中のGPCによりMn=4,650
N2下10℃/分のTGAで重量損失が10%になる温度:200℃
生産率は1.4kg/L/時(12ポンド/ガロン/時)。
実施例106
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/パーフルオロシクロブテン
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと111gのTFEと10gのパーフルオロシクロブテンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1739g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して145分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下150℃で4時間行うことで無色のポリマーを91.6g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している固体をいくらか伴って粘性のある曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=213,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=78,600
メルトインデックス(120℃、15kg)=0.8g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=30℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度420℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
パーフルオロシクロブテンは320℃の溶融状態19F NMRにより0.5モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより40.9モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより58.6モル%
生産率は3.8kg/L/時(31ポンド/ガロン/時)。
実施例107
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/パーフルオロシクロペンテン
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと137gのTFEと20gのパーフルオロシクロペンテンと〜0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1578g)を96.5MPa下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して110分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下で行いそして次に真空下150℃で4時間行うことで白色ポリマーを217.1g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している固体を痕跡量で伴って透明から曇っている
80℃のFC−75中のGPCによりMw=103,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=30,600
メルトインデックス(120℃、5kg)=1g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=29℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度380℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
パーフルオロシクロブテンは320℃の溶融状態19F NMRにより0.6モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより49.0モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより50.4モル%
生産率は12kg/L/時(98ポンド/ガロン/時)。
実施例108
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/フッ化ビニル
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと111gのTFEと10gのフッ化ビニルと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1663g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して135分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下150℃で4時間行うことで無色ポリマーを91.6g得た。
室温で5mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=31,600(部分的に溶解)
80℃のFC−75中のGPCによりMn=12,800(部分的に溶解)
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=9℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度370℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
フッ化ビニルは320℃の溶融状態19F NMRにより16モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより40モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより44モル%
生産率は4.1kg/L/時(34ポンド/ガロン/時)。
実施例109
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CF2=C(CF3)(C=O)F
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと115gのTFEと10gのCF2=C(CF3)(C=O)Fと〜0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1411g)を96.5MPa下300℃で10mlの振とうオートクレーブに通して125分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下150℃で4時間行うことで淡黄色のポリマーを152g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している固体を痕跡量で伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=138,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=50,000
メルトインデックス(120℃、5kg)=0.7g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=36℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度390℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CF2=C(CF3)COFは320℃の溶融状態19F NMRにより〜0.1モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより48.2モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより51.7モル%
生産率は7.3kg/L/時(61ポンド/ガロン/時)。
実施例110
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CF2=CFH
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと111gのTFEと10gのCF2=CFHと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1622g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して150分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下150℃で4時間行うことで無色ポリマーを109.8g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき不溶物を痕跡量(?)で伴って透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=185,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=71,400
メルトインデックス(120℃、5kg)=0.3g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=27℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度420℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
CF2=CFHは320℃の溶融状態19F NMRにより7.8モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより39.2モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより53.0モル%
生産率は4.4kg/L/時(36ポンド/ガロン/時)。
実施例111
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/パーフルオロ−2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと116gのTFEと20gのパーフルオロ−2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソランと〜0.6gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1471g)を96.5MPa下300℃で10mlの振とうオートクレーブに通して140分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下150℃で4時間行うことで無色ポリマーを156g得た。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している残渣を伴って曇た溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=108,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=39,400
メルトインデックス(120℃、5kg)=1.1g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=31℃(第二加熱)
重量損失はN2下10℃/分で温度370℃までに10%
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
パーフルオロ−2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソランは320℃の溶融状態19F NMRにより2.3モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより46.0モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより51.7モル%
生産率は6.7kg/L/時(56ポンド/ガロン/時)。
実施例112
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/VF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと100gのTFEと100gのフッ化ビニリデンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約3771g)を96.5MPa下225℃で10mlの振とうオートクレーブに通して325分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを225g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=318,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=100,000
メルトインデックス(160℃、15kg)=0.3g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=2℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度420℃までに10%
VF2*が〜36モル%
HFP*が〜44モル%
TFE*が〜20モル%
生産率は4.2kg/L/時(35ポンド/ガロン/時)
* 室温のヘキサフルオロベンゼンに1,4−ジクロロ−2−トリフルオロメチルベンゼンを内部重量標準として添加してサンプルをできるだけ充分に溶解させた後に得た1H NMRおよび19F NMRの結果と320℃における溶融状態19F NMRの結果を組み合わせた。
実施例113
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/VF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと200gのTFEと5gのフッ化ビニリデンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約3932g)を96.5MPa下225℃で10mlの振とうオートクレーブに通して380分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを116g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき粘性のある透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=428,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=181,000
メルトインデックス(260℃、15kg)=0.8g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=19℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のTGAで温度420℃までに10%
VF2*が〜10モル%
HFP*が〜34モル%
TFE*が〜56モル%
生産率は1.8kg/L/時(15ポンド/ガロン/時)
* 室温のヘキサフルオロベンゼンに1,4−ジクロロ−2−トリフルオロメチルベンゼンを内部重量標準として添加してサンプルをできるだけ充分に溶解させた後に得た1H NMRおよび19F NMRの結果と320℃における溶融状態19F NMRの結果を組み合わせた。
実施例114
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/VF2
A. 225℃で
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと80gのフッ化ビニリデンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1600g)を96.5MPa下225℃で10mlの振とうオートクレーブに通して135分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを82g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき高粘度で透明
25℃のCF3CFHCFHCF2CF3中のインヘレント粘度=0.578
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=2℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のTGAで温度430℃までに10%
VF2は300℃の溶融状態19F NMRにより〜53モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜47モル%
生産率は3.6kg/L/時(30ポンド/ガロン/時)。
B. 200℃で
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと80gのフッ化ビニリデンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1681g)を96.5MPa下200℃で10mlの振とうオートクレーブに通して110分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを38g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき高粘度で透明
25℃のCF3CFHCFHCF2CF3中のインヘレント粘度=0.793
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=0℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったTGAによるDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分で温度430℃までに10%
VF2は300℃の溶融状態19F NMRにより〜55モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜45モル%
生産率は2.1kg/L/時(17ポンド/ガロン/時)。
実施例115
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHO(C=O)CF3
A. 225℃で
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと220gのTFEと5gのトリフルオロ酢酸ビニルと〜2.3gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約4046g)を96.5MPa下225℃で10mlの振とうオートクレーブに通して300分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを147g得た。分析結果を以下に示す。
5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊する固体を痕跡量で伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=151,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=49,500
メルトインデックス(160℃、5kg)=4g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=14℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度380℃までに10%
CH2=CHO(C=O)CF3は340℃の溶融状態19F NMRにより〜3.0モル%
HFPは340℃の溶融状態19F NMRにより〜34.1モル%
TFEは340℃の溶融状態19F NMRにより〜62.9モル%
生産率は2.9kg/L/時(24ポンド/ガロン/時)。
B. 200℃で
実施例1と同じ組み立てを用いた。4200gのHFPと220gのTFEと5gのトリフルオロ酢酸ビニルと〜2.3gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約4109g)を96.5MPa下200℃で10mlの振とうオートクレーブに通して390分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行いそして次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを84g得た。分析結果を以下に示す。
5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊する固体を痕跡量で伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=214,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=65,900
メルトインデックス(160℃、5kg)=1.3g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=24℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度400℃までに10%
CH2=CHO(C=O)CF3は320℃の溶融状態19F NMRにより〜4.3モル%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより〜31.0モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより〜64.7モル%
生産率は1.3kg/L/時(11ポンド/ガロン/時)。
実施例116
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CFH=CF2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと110gのTFEと20gのトリフルオロエチレンと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1694g)を96.5MPa下200℃で10mlの振とうオートクレーブに通して145分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを54g得た。分析結果を以下に集める。
10mlのFC−75に1g入れたとき非常に粘度が高くなり溶解は不完全
80℃のFC−75中のGPCによりMw=613,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=137,000
メルトインデックス(160℃、15kg)=0.7g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=25℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度420℃までに10%
CHF=CF2は250℃の溶融状態19F NMRにより〜20.0モル%
HFPは250℃の溶融状態19F NMRにより〜28.1モル%
TFEは250℃の溶融状態19F NMRにより〜51.9モル%
生産率は2.2kg/L/時(19ポンド/ガロン/時)。
実施例117
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHF
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと110gのTFEと20gのフッ化ビニルと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1752g)を96.5MPa下200℃で10mlの振とうオートクレーブに通して135分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを59g得た。分析結果を以下に集める。
5mlのCF3CFHCFHCF2CF3に1g入れたとき高粘度の曇った溶液
メルトインデックス(160℃、15kg)=0.5g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=10℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度420℃までに10%
CH2=CHFは300℃の溶融状態19F NMRにより〜34.1モル%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより〜31.9モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより〜34.0モル%
生産率は2.6kg/L/時(22ポンド/ガロン/時)。
実施例118
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2(PSEPVE)
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと110gのTFEと50gのPSEPVEと〜1.2gのNF3から成る混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1857g)を96.5MPa下200℃で10mlの振とうオートクレーブに通して165分間に渡って流した。初期生成物は濃密な流体であった。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことでポリマーを21g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき部分的に溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=97,700
80℃のFC−75中のGPCによりMn=20,200
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=17℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
80℃のヘキサフルオロベンゼン溶液中の19F NMR
遊離モノマーとしてのPSEPVEが〜1.4モル%
ターモノマーとして重合したPSEPVEが〜1.4モル%
ターモノマーとして重合したHFPが〜27.6モル%
ターモノマーとして重合したTFEが〜69.6モル%
生産率は0.8kg/L/時(6.5ポンド/ガロン/時)。
実施例119
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
CF3CF2CF2CF2N=NCF2CF2CF2CF3による開始
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと0.7gのCF3CF2CF2CF2N=NCF2CF2CF2CF3を溶解させた混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1760g)を96.5MPa下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して145分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを120g得た。分析結果を以下に示す。
5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している固体を痕跡量で伴って透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=174,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=62,200
メルトインデックス(160℃、5kg)=0.9g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=31℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度400℃までに10%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより〜47モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより〜53モル%
生産率は5.0kg/L/時(41ポンド/ガロン/時)。
実施例120
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
CF3CF2CF2OCF(CF3)SO2(CF2)7CF3による開始
A. 65.5MPaで
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと2.5gのCF3CF2CF2OCF(CF3)SO2(CF2)7CF3を溶解させた混合物を96.5MPaの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1674g)を62.3から70.5MPa(平均で〜65.5MPa)下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して110分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを120g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき部分的に溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=125,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=56,600
メルトインデックス(160℃、5kg)=1.6g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=27℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度420℃までに10%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより〜44モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより〜56モル%
生産率は6.5kg/L/時(54ポンド/ガロン/時)。
B. 96.5MPaで
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと2.5gのCF3CF2CF2OCF(CF3)SO2(CF2)7CF3を溶解させた混合物を3.8Lの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1552g)を96.5MPa下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して140分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを148g得た。分析結果を以下に示す。
5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊している固体を痕跡量で伴って透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=115,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=53,400
メルトインデックス(160℃、5kg)=2.7g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=29℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度410℃までに10%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより42モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより58モル%
生産率は6.3kg/L/時(53ポンド/ガロン/時)。
実施例121
パーフルオロ−1−プロポキシエチルオクチルスルホン[CF3CF2CF2OCF(CF3)SO2(CF2)7CF3]の調製
トリフルオロトルエン(24mL)に入っているパーフルオロ−1−プロポキシエタンスルホニルフルオライド[18.6g、50.4ミリモル、S.Temple、J.Org.Chem.1968、33、344の方法を用いてパーフルオロ−1−プロポキシエタンスルホニルフルオライドを調製した]とパーフルオロオクチルトリメチルシラン[11.8g、24ミリモル、米国特許第5,171,893号に記述されている如くパーフルオロオクチルトリメチルシランを調製した]の溶液を約−11℃に冷却した後、安息香酸トリス(ピペリジノ)スルホニウム(144mg、0.35ミリモル)で処理した。この反応物をゆっくりと25℃にまで温めた。0.5時間後、更に安息香酸トリス(ピペリジノ)スルホニウムを144mg加え、その結果として更に着色しかつ穏やかな発熱が起こった。18時間撹拌した後、その容器から真空下で揮発性成分を取り出して、最初に溶媒を集めた後、高沸点材料を集め、この高沸点材料を蒸留することにより、沸点=45−47℃/0.05mmHgの生成物を6.8g(37%)得、この生成物はガスクロ分析で均一であった。
19FNMR(THF−d8):−77.2(m),−80.7(m),−81.3(t,J=10Hz),−81.67(t,J=7.3Hz),−104.4および−105.4(ABパターンJ=246Hz),−119.5,−121.4,−121.7,−121.95,−122.8,−123.8,−126.3および−129.4の所に一重線、これは所望構造CF3CF2CF2OCF(CF3)SO2(CF2)7CF3に一致していた。
実施例122
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
CF3CF2CF2OCF(CF3)SO2Fによる開始
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと1.2gのCF3CF2CF2OCF(CF3)SO2Fを溶解させた混合物を3.8Lの貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1604g)を96.5MPa下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して135分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで白色ポリマーを80g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=343,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=106,000
メルトインデックス(160℃、15kg)=0.3g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=32℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度420℃までに10%
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより〜45モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより〜55モル%
生産率は3.6kg/L/時(30ポンド/ガロン/時)。
実施例123
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重
CF3CF2CF2CF2SO2Clによる開始
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと1gのCF3CF2CF2CF2SO2Clを溶解させた混合物を貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1585g)を14,000下350℃で10mlの振とうオートクレーブに通して140分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことで恐らくは若干灰色のポリマーを94g得た。分析結果を以下に示す。
5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊する固体を痕跡量で伴って透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=276,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=76,100
メルトインデックス(160℃、15kg)=0.9g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=31℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分でのDSC温度410℃までに10%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより46モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより54モル%
生産率は4.0kg/L/時(33ポンド/ガロン/時)。
実施例124
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
ClSO2Clによる開始
実施例1と同じ組み立てを用いた。2mlのHFP環状二量体(パーフルオロジメチルシクロブタン)に2000gのHFPと110gのTFEと1gのClSO2Clを溶解させた混合物を貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1620g)を96.5MPa下300℃で10mlの振とうオートクレーブに通して155分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことでポリマーを63g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき透明な溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=319,000
80℃のFC−75中のGPCによりMn=111,000
メルトインデックス(160℃、15kg)=1.3g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=32℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のDSCで温度410℃までに10%
HFPは300℃の溶融状態19F NMRにより42モル%
TFEは300℃の溶融状態19F NMRにより58モル%
生産率は2.4kg/L/時(20ポンド/ガロン/時)。
実施例125
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CHCH2Si(OMe)3
実施例1と同じ組み立てを用いた。4000gのHFPと220gのTFEと4mlのアリルトリメトキシシランと〜2.3gのNF3から成る混合物を貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約3919g)を96.5MPa下225℃で10mlの振とうオートクレーブに通して330分間に渡って流した。この生成物の乾燥を真空下室温で行うことで白色ポリマーを99g得た。5kgの重量を用いたメルトインデックス測定を100℃で行うことで1.6g/分の流量を得たが、このポリマーの8gを最初に室温で25mlの水+1mlのCF3COOHに接触させそして次に還流させると、5kgの重量を用いて匹敵する流量である2g/分を得るに要した温度は160℃であった。320℃で溶融させたポリマーに関する19F NMRで77ppmの所に位置するCF(CF3)CH2のピークを用いてアリルトリメトキシシランの最小含有量を見積もることで組成の測定を行った。また、フッ素NMRで208−212ppmの所に−CFH−基のピークを確認し、これがモノマー単位であるとして計算すると、これはポリマーの2.2モル%(0.61重量%)を構成することになる。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたときある程度溶解して曇った溶液
80℃のFC−75中のGPCによりMw=51,800
80℃のFC−75中のGPCによりMn=14,900
メルトインデックス(100℃、5kg)=1.6g/分
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=10℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
アリルトリメトキシシランは320℃の溶融状態19F NMRにより≧〜4.2モル%*
HFPは320℃の溶融状態19F NMRにより≦32.6モル%
TFEは320℃の溶融状態19F NMRにより≦61.0モル%
−CFH−は320℃の溶融状態19F NMRにより≦2.2モル%
生産率は1.8kg/L/時(15ポンド/ガロン/時)
* −77ppmの所に位置する−CF(CF 3 )CH2−配列が、組み込まれたアリルトリメトキシシランの全割合を占めると仮定。
実施例126
撹拌付き10mlのオートクレーブを用いた連続重合
HFP/TFE/CH2=CH(C=O)OCH(CF3)2
実施例1と同じ組み立てを用いた。2000gのHFPと110gのTFEと5gのアクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルから成る混合物を貯蔵容器(2)内で生じさせた。この混合物(約1276g)を96.5MPa下250℃で10mlの振とうオートクレーブに通して140分間に渡って流した。この生成物の乾燥を最初真空下で行い次に150℃で4時間行うことでポリマーを85.9g得た。分析結果を以下に示す。
室温で5mlのFC−75に1g入れたとき浮遊する残渣を痕跡量で伴って溶解
80℃のFC−75中のGPCによりMw=84,700
80℃のFC−75中のGPCによりMn=27,600
N2下10℃/分で行ったDSCによるTg=27℃(第二加熱)
TmはN2下10℃/分で行ったDSC第二加熱で不検出
重量損失はN2下10℃/分のTGAで温度390℃までに10%
CH2=CH(C=O)OCH(CF3)2は250℃の溶融状態19F NMRにより〜3.2モル*%
HFPは250℃の溶融状態19F NMRにより〜39.9モル%
TFEは250℃の溶融状態19F NMRにより〜56.9モル%
生産率は3.6kg/L/時(31ポンド/ガロン/時)
* −175から−186ppmの所に位置するHFPの−CF共鳴から予測される積分値と比べた時の、−60から−84ppmの所に位置する−CF3共鳴の積分値の過剰分から計算。
実施例127
非晶質フルオロポリマー類用溶媒としてのパーフルオロ硫黄化合物
A. パーフルオロ−1,4−ジチアン:
小びんの中でポリ(HFP:TFH)(44:56、Mw=156,000)のサンプル0.1009gと1ml(1.64g)のパーフルオロ−1,4−ジチアンを室温で2時間揺らすことで溶液を得た。
B. パーフルオロチエパン:
小びんの中でポリ(HFP:TFE)(42:58、Mw=74,000)のサンプル0.2305gと1ml(1.78g)のパーフルオロチエパンを室温で24時間揺らすことで粘性のある溶液を得た。
C. パーフルオロジエチルスルホン:
小びんの中でポリ(HFP:TFE)(45:55、Mw=325,000)のサンプル0.1gと1mlのパーフルオロジエチルスルホンを室温で24時間揺らすことで粘性のある溶液を得た。
D. フッ化パーフルオロオクタンスルホニル:
小びんの中でポリ(HFP:TFE)(46:54、Mw=392,000)のサンプル0.5gと5mlのフッ化パーフルオロオクタンスルホニルを室温で揺らすことで透明な溶液を得た。更にポリマーを0.5g加えると、再び溶液になったが、この場合には粘度が非常に高くなった。
実施例128
混合溶媒の使用
A. FC−75とHFC:
5mlのFC−75にポリ(HFP:TFE)(44:56、Mw=285,000)のサンプル1gを溶解させた。消滅しない曇りまたは沈澱物が生成する何らかの兆候が起こる前に撹拌しながらCF3CFHCFHCF2CF3を約6から7ml加える必要があった。
5mlのFC−75にポリ(HFP:TFE)(45:55、Mw=325,000)のサンプル1gを溶解させた。消滅しない曇りまたは沈澱物が生成する何らかの兆候が起こる前に撹拌しながらCF3CF2CF2OCFHCF3を約6から7ml加える必要があった。
B. パーフルオロオクタンとHCFC:
5mlのパーフルオロアルカン(〜パーフルオロオクタン)にポリ(HFP:TFE)(45:55、Mw=325,000)のサンプル0.58gを溶解させた。消滅しない曇りまたは沈澱物が生成する何らかの兆候が起こる前に撹拌しながらCF3CHCl2を約6から8ml加える必要があった。
実施例129
2.5cm x 7.6cm x 0.64mmのアルミニウム製クーポンをアセトンで洗浄することで奇麗にした後、150℃で1時間乾燥させた。99gのPF5080溶媒(3M Co、ミネアポリス、MN、米国)(パーフルオロオクタンであると考えている)にHFP/TFE(51重量%/49重量%)コポリマー(実施例1から13で得たサンプルを一緒にした)を1g溶解させることで、上記ポリマーが入っている溶液を調製した。エアブラシ(air brush)を207kPa(絶対)で用いて、この上で奇麗にしたアルミニウム製クーポンの表面に上記溶液を室温で噴霧することで取り付けた上記溶液の被膜を2つ作成した。これらの被膜を各々乾燥させた後、空気循環オーブンに入れてこれらに250℃で4時間アニーリングを受けさせた(annealed)。
フルオロポリマーで被覆したクーポン1枚および未被覆の奇麗なクーポン1枚に水滴を各々3滴付けて(各末端近くに1滴づつおよび中心に1滴)、−17℃の冷凍庫に入れた。4.75時間後、上記クーポンを冷凍庫から取り出した後直ぐ、凍結した滴を親指の爪で表面から剥がす試みを行うことにより、その滴が金属に接着しているか否かに関する試験を行った。未被覆対照上の凍結滴は剥がすのが非常に困難であった。上記フルオロポリマーで被覆したクーポン上の凍結滴は非常に僅かな力で剥がれて落下した。
実施例130
直径が1.3cmで長さが7.6cmのアルミニウム製シリンダーをアセトンで洗浄することで奇麗にした後、150℃で1時間乾燥させた。実施例129で用いたフルオロポリマー溶液を用いて1つのシリンダー表面を被覆した。エアブラシを207kPa(絶対)で用いて、この上で奇麗にしたアルミニウム製シリンダーの表面に上記溶液を室温で噴霧することで取り付けた上記溶液の被膜を2つ作成した。これらの被膜を各々乾燥させた後、空気循環オーブンに入れてこれらに250℃で4時間アニーリングを受けさせた。
上記フルオロポリマーで被覆したシリンダー1本および未被覆の奇麗なシリンダー1本を−4℃の風洞(wind tunnel)に入れて空気を67.1m/秒の速度で流した。この空気流の中に直径が5μmの水滴を5.8分間噴霧してその中に入れた。この滴は過冷却されて両方のシリンダー上に馬蹄形の氷が生成して約1.0cの厚みを構成した。
この氷で覆われたシリンダーをチャンバから取り出した。直ちに、力ゲージが付いている平らなスクレーパー(scraper)を用いて氷をシリンダーから剥がした。氷をシリンダーからかき取る時に要した力は、未被覆シリンダーである対照の場合5.7Nであった。上記フルオロポリマーで被覆したシリンダーから氷をかき取る時に要した力は0.64Nであった。
次に、これらのシリンダーを上記風洞に戻して、氷で被覆する試験を更に2回繰り返した。3回目の暴露を行った後に氷をシリンダーからかき取る時に要した力は、未被覆シリンダーである対照の場合6.2Nであった。上記フルオロポリマーで被覆した場合、それをチャンバから取り出した時、かき取る力をかけることなく、その被覆したフルオロポリマーから氷が剥がれて落下した。
実施例131
HFP/TFE/CTFE(40.6モル%/56.5モル%/2.9モル%)ターポリマー(実施例91で得た)を、この上に示した実施例130と同じ試験プロトコル下で用いた時、試験シリンダーから氷をかき取る時に要した力は3.1Nおよび4.1Nであった。
実施例132
この実施例では、VF2を含めたコポリマー類を部分的配列分布に関して分析した。上に記述した如き配列番号で配列を示す。配列に関する分析をまた上述した如き溶液中でも行った。
分析を受けさせたポリマー類は下記である。ポリマーCは実施例114Aで調製したVF2/HFPジポリマーである一方、ポリマーDは実施例112で調製したVF2/HFP/TFEトリポリマーである。Viton(商標)AおよびViton(商標)Bフルオロエラストマー類はデュポン社(E.I.du Pont de Nemours and Company、Wilmington、DE、米国)から商業的に入手可能であり、これらは、水エマルジョン中で比較的(本明細書の重合条件に比較して)低い温度および低い圧力のフリーラジカル重合で作られたエラストマー類である。
以下の表に、上記ポリマー類の組成を部分的配列分布と一緒に示す。
Claims (51)
- 連続重合方法であって、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとラジカル開始剤を41MPaから690MPaの圧力下200℃から400℃の温度で接触させることで上記ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位を少なくとも30モル%と上記テトラフルオロエチレンから生じた繰り返し単位を少なくとも1モル%含有する非晶質ポリマーを生じさせることを含むが、但し上記連続重合の平均滞留時間を5秒から30分にすることを条件とする方法。
- 上記圧力を55MPaから172MPaにする請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記圧力を69MPaから103MPaにする請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記温度を225℃から400℃にする請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記ラジカル開始剤が、NF3、Rf2NF、R1N=NR1、RfOORf、RfNF2、パーフルオロピペラジン、または式CnF2n+2で表されるヒンダードパーフルオロカーボン、式CnF2nで表されるヒンダードパーフルオロアルケン類、R1SO2R1、R1SO2F、R1SO2Cl、ClSO2Cl、R1I、IR6I[ここで、2つのヨウ化物は隣接も並列もしていない]、パーフルオロ(ジアルキルジスルフィド)類(R1SSR1)、パーフルオロ(トリアルキルアミン)類、および式R1 2NSR1で表される窒素−硫黄結合含有パーフルオロアルキル化合物であり、ここで、各Rfは、独立して、炭素原子を1から20個含むパーフルオロアルキルであり、R6は、炭素原子を3から20個含むパーフルオロアルキレンであり、そして各R1は、独立して、任意にエーテル基を1個以上含んでいてもよい飽和パーフルオロヒドロカルビル、孤立したヨウ素、臭素もしくは塩素置換基、またはパーフルオロアミノ基である請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記ラジカル開始剤がNF3、Rf2NF、RfNF2、パーフルオロピペラジン、または式CnF2n+2で表されるヒンダードパーフルオロカーボンであり、ここで、各Rfは、独立して、炭素原子を1から20個含むパーフルオロアルキルである請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記平均滞留時間を30秒から5分にする請求の範囲第1項記載の方法。
- また、α−パーフルオロオレフィン、パーフルオロシクロオレフィンまたはパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)である別のモノマーも存在させる請求の範囲第1項記載の方法。
- 上記温度を225℃から325℃にし、上記ラジカル開始剤がNF3であり、そして上記平均滞留時間を30秒から5分にする請求の範囲第2項記載の方法。
- 上記開始剤がNF3である請求の範囲第1項記載の方法。
- 非晶質ポリマーであって、本質的に、
(a)式:
−CF(CF3)−CF2− (I)
で表される繰り返し単位を少なくとも30モル%、
(b)式:
−CF2−CF2− (II)
で表される繰り返し単位を少なくとも1モル%、
(c)式:
[式中、
Xは、−CnF2n+1または−OCnF2n+1であり、mは2、3または4であり、そしてnは、−CnF2n+1の場合には2から20の整数であり、或は−OCnF2n+1の場合には1から20の整数である]
で表される繰り返し単位を0から10モル%、
含むが、但し上記ポリマーにおいて(I)の20モルパーセント未満が3単位体の形態で存在していることを条件とする非晶質ポリマー。 - (II)が上記繰り返し単位の少なくとも30モルパーセントである請求の範囲第11項記載のポリマー。
- (I)と(II)のみが存在している請求の範囲第11項記載のポリマー。
- (III)が上記繰り返し単位の0.1から10モルパーセントである請求の範囲第11項記載のポリマー。
- (I)が上記繰り返し単位の50から65モルパーセントである請求の範囲第12項記載のポリマー。
- Xが−CnF2n+1であり、ここで、nが2から14である請求の範囲第14項記載のポリマー。
- Xが−OCnF2n+1であり、ここで、nが1から4の整数である請求の範囲第14項記載のポリマー。
- (I)の15モルパーセント未満が3単位体の形態で存在している請求の範囲第11または12項記載のポリマー。
- (I)の10モルパーセント未満が3単位体の形態で存在している請求の範囲第11項記載のポリマー。
- 請求の範囲第11項のポリマーの溶液。
- 溶媒がパーフルオロカーボンまたは硫黄含有パーフルオロ化合物であるか或はハロゲン置換されているエーテルである請求の範囲第20項記載の溶液。
- 4以下の分子量分布を示す請求の範囲第11項記載のポリマー。
- 請求の範囲第11項のポリマーで被覆されている釣り針。
- 上記温度を350℃から400℃にし、上記開始剤がパーフルオロジアルキルスルホンであり、そして該滞留時間を5秒から10分にする請求の範囲第1項記載の方法。
- 該開始剤がC2F5SO2C2F5である請求の範囲第1項の方法。
- 連続重合方法であって、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと3番目のモノマーとラジカル開始剤を41MPaから690MPaの圧力下200℃から400℃の温度で接触させることで上記ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位を少なくとも15モル%と上記テトラフルオロエチレンから生じた繰り返し単位を70モル%までと上記3番目のモノマーから生じた繰り返し単位を0−70モル%含有する非晶質ポリマーを生じさせることを含むが、但し上記連続重合の平均滞留時間を5秒から30分にすることと上記非晶質ポリマーにテトラフルオロエチレンから生じた繰り返し単位を少なくとも1モルパーセント含めることを条件とする方法。
- 上記非晶質ポリマーに上記ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位を少なくとも30モルパーセント含める請求の範囲第26項記載の方法。
- 上記3番目のモノマーがフッ化ビニリデンであるが、但し上記ポリマーにおいてヘキサフルオロプロピレンの20モルパーセント未満を3単位体の形態で存在させることを条件とする請求の範囲第26項の方法。
- 該3番目のモノマーを存在させ、そしてそれを、CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF2CF2SO2F、エチレン、プロピレン、イソブチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、4−ブロモ−3,3,4,4−テトラフルオロ−1−ブテン、パーフルオロ(8−シアノ−5−メチル−3,6−ジオキサ−1−オクテン)、CF2=CF(CF3)COF、CH2=CHO(C=0)R2[ここで、R2は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そしてnは1から8である]、アリルトリメトキシシラン、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、1個のシアノ基または1個のフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルである]、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)、FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2、メチルビニルエーテル、CFCl=CF2、CH2=CFCF3、CH2=CHCF3、CH2=CHCF2CF2CF2CF3、CH2=CHCF2CF2Br、CF2=CFCF2CNおよびCF2=CFCF2OCF2CF2SO2Fから成る群から選択する請求の範囲第26項の方法。
- 上記3番目のモノマーが上記非晶質ポリマー中の繰り返し単位の30モルパーセント以内である請求の範囲第30項記載の方法。
- ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位の20モルパーセント未満を3単位体の形態で存在させる請求の範囲第30または31項記載の方法。
- 非晶質ポリマーであって、下記:
ヘキサフルオロプロピレンが27−60モルパーセントで、1種以上のモノマー類X−1が全体で35モルパーセント以下で、その残りがテトラフルオロエチレンであるが、但し該ポリマー中にTFEを少なくとも1モルパーセント存在させることを条件とし、そしてここで、上記モノマーX−1が、エチレン、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、CH2=CHO(C=O)R2[ここで、R2は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そしてnは1から8である]、クロロトリフルオロエチレンまたはアリルトリメトキシシランである、
から生じた繰り返し単位を含む非晶質ポリマー。 - 非晶質ポリマーであって、下記:
ヘキサフルオロプロピレンが27−60モルパーセントで、1種以上のモノマー類X−2が全体で5モルパーセント以下で、その残りがテトラフルオロエチレンであるが、但し該ポリマーにテトラフルオロエチレンを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とし、そしてここで、上記モノマーX−2が、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、1個のシアノ基または1個のフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルである]、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキシン)またはFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2である、
から生じた繰り返し単位を含む非晶質ポリマー。 - 非晶質ポリマーであって、下記:
ヘキサフルオロプロピレンが27−60モルパーセントで、1種以上のモノマー類X−1が全体で30モルパーセント以下で、1種以上のモノマー類X−2が全体で5モルパーセント以下で、その残りがテトラフルオロエチレンであるが、但し該ポリマーにテトラフルオロエチレンを少なくとも1モルパーセント含めることを条件とし、そしてここで、上記のモノマーX−1が、エチレン、フッ化ビニル、トリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、CH2=CHO(C=O)R2[ここで、R2は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CHR3[ここで、R3は、炭素原子を1から8個含むパーフルオロ−n−アルキルである]、CH2=CH(C=O)OR4[ここで、R4はCnFxHyであり、ここで、x+y=2n+1であり、そしてnは1から8である]、クロロトリフルオロエチレンまたはアリルトリメトキシシランであり、そして、上記モノマーX−2が、パーフルオロシクロペンテン、パーフルオロシクロブテン、CF2=CFCF2CN、CF2=CFR5[ここで、R5は、任意に1個以上のエーテル基、1個のシアノ基または1個のフッ化スルホニル基の1つ以上を含んでいてもよいパーフルオロアルキルである]、パーフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)、パーフルオロ(2−メチル−2,3−ジヒドロ−1,4−ジオキサン)またはFSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2である、
から生じた繰り返し単位を含む非晶質ポリマー。 - ヘキサフルオロプロピレンが30−50モルパーセントで上記モノマーX−1が20モルパーセント以下で生じた繰り返し単位を含む請求の範囲第33項記載のポリマー。
- ヘキサフルオロプロピレンが30−45モルパーセントで上記モノマーX−1が10モルパーセント以下で生じた繰り返し単位を含む請求の範囲第33項記載のポリマー。
- ヘキサフルオロプロピレンが30−50モルパーセントで上記モノマーX−2が2モルパーセント以下で生じた繰り返し単位を含む請求の範囲第34項記載のポリマー。
- ヘキサフルオロプロピレンから生じた繰り返し単位の20モルパーセント未満が3単位体として存在している請求の範囲第33、34または35項記載のポリマー。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーのフィルム。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーの被膜。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーのカプセル封じ剤。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーの溶液。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーで被覆されている生地。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーを含む離型剤。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーで被覆されている鋳型。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーで被覆されている押出し加工用ダイス。
- 請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーとポリオレフィンのブレンド物であって、請求の範囲第11、33、34または35項のポリマーが請求の範囲第11、33、34または35項の上記ポリマーと上記ポリオレフィンの全体の重量100万部当たり50から1,000部であるブレンド物。
- 請求の範囲第11、33、34または35項記載のポリマーを架橋させたポリマー。
- 請求の範囲第11項のポリマーを含む氷剥離用被膜。
- 溶媒が混合溶媒である請求の範囲第43項記載の溶液。
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