JPH02155907A - テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体の製造方法 - Google Patents

テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体の製造方法

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JPH02155907A
JPH02155907A JP31014688A JP31014688A JPH02155907A JP H02155907 A JPH02155907 A JP H02155907A JP 31014688 A JP31014688 A JP 31014688A JP 31014688 A JP31014688 A JP 31014688A JP H02155907 A JPH02155907 A JP H02155907A
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JP
Japan
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polymerization
fep
copolymer
tetrafluoroethylene
hexafluoropropylene
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JP31014688A
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English (en)
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Shunichi Kodama
俊一 児玉
Atsushi Funaki
篤 船木
Hiroki Kamiya
浩樹 神谷
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐ストレスクラック性の優れたテトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体の製造
方法に関するものである。
[従来の技術] テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体(FEP)は、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)とほぼ同等の耐薬品性、電気的特性、耐熱性を
有し、かつ熔融流動性を有することから通常の熔融成形
法が採用され、広汎な用途に使われている。
しかし、FEPの比溶融粘度が高い場合には機械的強度
は高いが成形が困難なため好ましくなく、また比溶融粘
度が低い場合は成形は容易になるが、機械的強度特に耐
ストレスクラック性が低下してしまい、高温応力下や溶
媒に接触させた場合に亀裂が生じ易くなり、用途範囲が
制限されてしまう。
耐ストレスクラック性を改良するために、特公昭60−
23689では、重合初期に重合系中のテトラフルオロ
エチレンの含有割合を高め、以後テトラフルオロエチレ
ン組成を低下させて重合を行なうことにより、重合初期
の反応速度を増大させ低分子量成分の生成を抑制し、低
分子量成分をほとんど含まない耐ストレスクラック性の
良好な共重合体が得られると述べられている。
しかしこの方法では重合の後期にヘキサフルオロプロピ
レンの含量の高い重合体を生成しなければならず、組成
分布が生じ融点がブロードとなり、耐熱性が低下してし
まう。
[発明の解決しようとする課題] 本発明の目的は組成分布が生じることな(耐ストレスク
ラック性が向上した共重合体を製造することである。
[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべ(なされたものであ
り、溶媒中、重合開始剤の存在下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を重合させてヘキサ
フルオロプロピレン含有量が8〜25重量%のテトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体を
得るに当たり、重合を開始する前にテトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が重合で得ら
れる共重合体の量100重量部当り15重量部以上存在
させることを特徴とするテトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体の製造方法を提供するも
のである。
本発明の方法は、溶媒中で重合を行う。かかる溶媒とし
ては、製造される重合体が膨潤されるものが好ましい。
特にフルオロカーボン系溶媒が好ましい。かかるフルオ
ロカーボン系溶媒としては、パーフルオロ又は部分的に
フッ素化されたものが採用される。具体的には、炭素数
1〜4程度の炭化水素の水素の全部または一部がフッ素
に置換されているものが好ましく採用される。また、水
素の一部がフッ素に置換されたものは、残りの水素がフ
ッ素を除くハロゲンで置換されていてもよい。炭素数の
あまりに大きなものは、沸点が高くなり、取扱いが煩雑
になるため好ましくない。特に、トリクロロトリフルオ
ロエタン、モノフルオロクロロメタンが好ましく採用さ
れる。また、上記フルオロカーボン溶媒と水を混合し、
混合溶媒として使用してもよい。
また、重合開始剤としては、遊離ラジカル重合開始剤が
好ましく採用される。特に安定な重合体末端を与えるフ
ッ素系ラジカル重合開始剤が好ましい。具体的には、ジ
(フルオロアシル)パーオキシド類、ジ(クロロフルオ
ロアシル)パーオキシド類などが例示される。
本発明において、重合を開始させる前に、テトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(以下
、FEPという)を存在させることが重要である。存在
させるFEPの量は、重合により得られるFEPの量1
00重量部当り15重量部以上である(本明細書中でい
う重合で得られるFEPの量とは、重合後重合槽に存在
するFEPの量からあらかじめ存在させたFEPの量を
引いた量である)。存在させるFEPの量が少なすぎる
と、耐ストレスクラック性などの改良効果が充分に得ら
れない。また、多すぎると製造物が重合開始前に仕込ん
だFEPの性質に太き(影響され、耐ストレスクラック
性などの改良効果が小さ(なったり、また、−バッチ当
りの収量が少なくなったりするため、工業的にも好まし
くない。好ましくは100重量部以下である。
また、重合開始前に存在させるFEPは、重合により得
られるFEPと比べ、容量流速で0.2〜5倍、ヘキサ
フルオロプロピレン含有量(重量%)で0.8〜1.2
倍程度の範囲内のものを使用することが好ましい。容量
流速およびヘキサフルオロプロピレン含有量が重合によ
り得られるFEPのそれらに比べ、極端に違う値のFE
Pを使用すると、機械的強度、耐熱性、成型性の制御が
難しくなり、好ましくない。
また、重合前に存在させるFEPは、フルオロカーボン
溶媒に膨潤したスラリー状態で重合槽に仕込まれること
が好ましい。スラリー状のFEPが用いられる場合、重
合開始剤の添加から系の圧力低下が発生するまでの時間
、いわゆる誘導期がほとんど存在しない。また、重合初
期に低分子量物の生成が抑制されるという利点がある。
また、FEPを塊状で仕込んだ場合には、仕込み量に応
じた改良効果が得られず、好ましくない。また、本発明
の方法を工業的に行う場合には、重合により得られたス
ラリーの一部を次回の重合時に仕込むFEPとすること
が経済的に好ましい。
本発明の方法では、ヘキサフルオロプロピレン含有量が
、8〜25重量%のFEPを製造する。
ヘキサフルオロプロピレン含有量が少なすぎると、良好
な溶融成形性が得られず、また、多すぎると製造が難し
いばかりでなく、経済的にも、物性の上でも好ましくな
い。
本発明の製造方法では、重合反応の進行にしたがって、
重合槽の圧力が低下するので、単量体を圧入することに
より一定圧力を保持して重合を進行させることが好まし
い。ここで、圧入する単量体の組成割合は、初期仕込時
の割合と同一であっても、異な′つていてもよい。また
、所望の共重合体量に重合が進行したならば、残りの単
量体を回収し、スラリー状または微粒子状のFEPを重
合槽より抜出す。
[実施例] 以下に、重合例、実施例、比較例を示す。また、生成共
重合体のRFP含有量(重量%)は、厚さ20〜40μ
のフィルムの赤外線吸収スペクトル分析によって測定し
た980cm−’の波数における吸光度を2350cm
−’の波数における吸光度で割った値を3.2倍して得
たものである。また容量流速とは高化式フローテスター
を用いて求めたもので、共重合体を内径11.3mmの
シリンダーに装填し、温度380℃に5分間保持したの
ち5kgのピストン荷重下に内径2.1mm、長さ8m
mのオリフィスを通して同温度で押出したときの押出速
度(mm”/s)である。
重合例1 水1200部を収容できるジャケットつきステンレス製
かく神式オートクレーブの内部を真空にし、トリクロロ
トリフルオロエタン600部、)IFP  400部、
TFE 40部、連鎖移動剤としてメタノール0.08
6部仕込み、槽内の温度を50℃に保った。重合開始剤
として、ジ(ヘプタフルオロブタノイル)パーオキシド
の1重量%トリクロロトリフルオロエタン溶液を3部圧
大して重合を開始させた。以後約15分おきに開始剤溶
液を3部ずつ、計30部圧入した。圧力は約8.7kg
/cm2Gであり、重合の進行に伴ない圧力が低下する
ので、TFEを逐次供給して圧力を一定に保った。8時
間半反応してTFHの後供給が120部になったところ
で未反応モノマーをパージしスラリー状のトリクロロト
リフルオロエタンに膨潤したポリマーを得た。得られた
スラリーをトリクロロトリフルオロエタンで十分に洗浄
した。乾燥後の共重合体の容量流速は4.8mm”/s
、RFP含有量は11.7重量%であった。
重合例2 メタノール仕込量が0.025部であり、反応時間5時
間半、TFHの後供給が70部である以外は重合例1と
同等の重合を行なった。得られた共重合体の容量流速は
1.1mm3/s、 HFP含有量は11.7重量%で
あった。
実施例1 重合例1で、600部のトリクロロトリフルオロエタン
のかわりに、重合例1で得られたスラリーのトリクロロ
トリフルオロエタンでの希釈品(ポリマー33部、トリ
クロロトリフルオロエタン600部)を仕込み、反応時
間6時間半、TEFの後供給が96部である以外は重合
例1と同等に重合を行なった。重合には誘導期はなかっ
た。重合前に仕込んだポリマーを含めたポリマー収量は
127部であり、容量流速3.1mm3/5HFP含有
量は1000重量%であった。
実施例2 重合例1で、600gのトリクロロトリフルオロエタン
のかわりに、重合例1で得られたスラリーのトリクロロ
トリフルオロエタンでの希釈品(ポリマー33部、トリ
クロNトリフルオロエタン600部)を仕込み、メタノ
ール量を0.092部、反応時間6時間、TFHの後供
給が80部である以外は重合例1と同等に重合を行なっ
た。重合には誘導期はなかった。重合前に仕込んだポリ
マーを含めたポリマー収量は116部であり、容量流速
5、Onm3/s、 HFP含有量は11.5重量%で
あった。
比較例1 メタノール量が0.067部である以外は重合例2と同
等に重合を行なった。得られた共重合体の容量流速は3
.1mm’/s、I(FP含有量は11.7重量%であ
った。
比較例2 重合例1で、600部のトリクロロトリフルオロエタン
のかわりに、重合例2で得られたスラリーのトリクロロ
トリフルオロエタンでの希釈品(ポリマー7部、トリク
ロロトリフルオロエタン600部)を仕込み、反応時間
4時間半、TFHの後供給が63部である以外は重合例
1と同等に重合を行なった。重合前に仕込んだポリマー
を含めたポリマー収量は76部であり、容量流速4.9
mm”/s、 t(FP含有量は11.7重量%であっ
た。
試験例 表1にMIT法による曲げ寿命を示す。
表1 [発明の効果]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、溶媒中、重合開始剤の存在下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を重合させてヘキサ
    フルオロプロピレン含有量が8〜25重量%のテトラフ
    ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体を
    得るに当たり、重合を開始する前にテトラフルオロエチ
    レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が重合で得ら
    れる共重合体の量の100重量部当り15重量部以上存
    在させることを特徴とするテトラフルオロエチレン−ヘ
    キサフルオロプロピレン共重合体の製造方法。 2、重合を開始する前に存在させるテトラフルオロエチ
    レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が、重合後重
    合槽より抜出される共重合体に比べ容量流速で0.2〜
    5倍、ヘキサフルオロプロピレン含有量(重量%)で0
    .8〜1.2倍の範囲の値を有する特許請求範囲1の製
    造方法。
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