JPH0229402A - フッ化ビニリデン系重合体の製造方法 - Google Patents

フッ化ビニリデン系重合体の製造方法

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JPH0229402A
JPH0229402A JP17981188A JP17981188A JPH0229402A JP H0229402 A JPH0229402 A JP H0229402A JP 17981188 A JP17981188 A JP 17981188A JP 17981188 A JP17981188 A JP 17981188A JP H0229402 A JPH0229402 A JP H0229402A
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JP
Japan
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vinylidene fluoride
polymerization
polymer
temperature
reaction mixture
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JP17981188A
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Junichi Watanabe
純一 渡辺
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical 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、フッ化ビニリデン系重合体の製造方法に関し
、特に熱安定性及び初期着色性に優れたフッ化ビニリデ
ン系重合体を得ることができる製造方法に関する。
(従来の技術〕 水性媒体中で、有機過酸化物、特に低級アルキルパーオ
キシジカーボネートを重合開始剤とじてフッ化ビニリデ
ンを重合させることにより、比較的熱安定性の良いポリ
フン化ビニリデンを得ることができることが知られてい
る。
しかし、この方法によって得られたポリフッ化ビニリデ
ン(以下、r PVdF Jと略すことがある)は、比
較的融点が高いため成形加工に際しては250°C程度
の高い温度で成形しなければならない。このような高温
で成形加工するとPVdFの一部が熱分解し、PVdF
本来の色である乳白色が失われ、黄色あるいは茶褐色と
なり初期着色性に劣る問題があった。
従来、この問題を解決するため、PVdFにCa、 B
a、Zn等の金属の水酸化物又は炭酸塩などを添加する
方法(特公昭、14−19153号)、酸化亜鉛を添加
する方法(特公昭47−38058号)などが提案され
ている。
また、重合によって生成したPVdFを乾燥する前に、
水の存在下、70〜120°Cで熱処理する方法が提案
されている(特公昭45−41229号)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前者のCaの水酸化物等、又は酸化亜鉛などを
添加する方法によっても、得られるPVdFの熱安定性
を十分に改良することができず、添加物が不純物として
製品重合体中に残留してしまう。
また、後者の熱処理による方法では、得られるpvdF
の熱安定性が十分に改良されないばかりか、長時間の熱
処理が必要であるため、生産性の点で好ましくない。
そこで、本発明の目的は、熱安定性及び初期着色性に優
れたフッ化ビニリデン系重合体を得ることができる製造
方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記課題を解決するものとして、有機過酸化
物を重合開始剤として、水性媒体中でフッ化ビニリデン
又はフッ化ビニリデンを含む単量体混合物を重合するフ
ッ化ビニリデン系重合体の製造方法において、重合反応
が実質的に終了した段階で、反応混合物を9117以上
、温度30℃以上で処理することを特徴とするフッ化ビ
ニリデン系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、フッ化ビニリデン又はフッ化ビニリデ
ンを含む単量体混合物を重合する方法である。フン化ビ
ニリデンを含む単量体混合物は、フン化ビニリデン及び
フン化ビニリデンと共重合可能な他の弔41体を含むも
のである。このフッ化ビニリデンと共重合可能な他の単
量体としては、例えばテトラクロロエチレン、クロロト
IJ フルオロエチレン、フッ化ビニル、ヘキサフルオ
ロプロピレン等のフッ素系単量体、メチルメタアクリレ
−1−、ブチルアクリレート等の(メタ)アクリル系’
Dft体、エチレン等のα−オレフィンなどが挙げられ
る。これらの他の単量体は1種又は2種以−ヒでも用い
ることができ、通常、単量体混合物中、50重川筋以下
である。
本発明の方法において重合開始剤として使用される有機
過酸化物としては、例えば、イソプロピルパーオキシジ
カーボネート、n−プロピルオキシジカーボネート等の
低級アルキルパーオキシジカーボネート類、む−ブチル
パーオキシイソブチレート等のパーエステル類、ヘプタ
フルオロブチリルパーオキシド等のパーフルオロオキシ
ド類などが挙げられる。これらは1種単独又は2種以上
で用いられる。
本発明の方法におけるフッ化ビニリデン又はフッ化ビニ
リデンを含む単量体混合物の重合は、水性媒体中で、通
常、懸濁重合又は乳化重合で行われ、その重合条件は通
常行われる条件でよく、特に限定されない。例えば、重
合温度は、通常、10〜80°C1重合圧力は通常、1
0〜100kg/c111・Gである。懸濁重合による
場合、フン化ビニリデンが重合系中に液体の状態で存在
することが、重合体粒子の形成上好都合であり、重合温
度がフッ化ビニリデンの臨界温度(30°C)以下であ
ることが望ましい。
懸濁重合による場合、使用される分散剤は特に限定され
ず、通常、メチルセルロース、ポリビニルアルコール等
の水溶性高分子化合物が一般的である。また分散媒体の
一部として、トリクロロトリフルオロエタン、1.2−
ジクロロテトラフルオロエタン等の疎水性のハロゲン化
炭化水素系溶剤を使用することも任意である。
本発明の方法においては、アセトン、イソプロピルアル
コール等の連鎖移動剤等を使用することも任意である。
本発明の方法は、前記フッ化ビニリデン又はフッ化ビニ
リデンを含む単量体混合物、重合開始剤、分散媒体等を
重合器に仕込んで重合させ、実質的に重合が終了した段
階で、反応混合物を9117以上、好ましくはp118
〜10で、温度30°C以上、好ましくは50〜90°
Cで処理するものである。9117以上で処理すれば、
熱安定性及び初期着色性に優れたフン化ビニリデン系重
合体を得ることができるが、p++7未満で処理すると
得られる重合体の熱安定性及び初期着色性を十分に向上
させることは困難である。なお、10を超えるpHで処
理しても有効であるが、反応混合物が強アルカリ性とな
る結果、後段における脱水・乾燥工程での作業性及び安
全性の点から不利である。また、処理温度が30°C未
満であると得られる重合体の熱安定性及び初期着色性が
十分に向上しない。また、50°C以上で加熱すればよ
り効果が大きい。反応混合物を前記pHに保持する時間
は、特に限定されず、通常、0.1〜5時間、好ましく
は0.5〜3時間である。
本発明において、実質的に重合が終了した段階とは、原
料であるフッ化ビニリデン又はフッ化ビニリデンを含む
単量体混合物の生成物たるフッ化ビニリデン系重合体へ
の転化率が70%以上、好ましくは80%以上となった
段階を言う。
本発明の方法において、反応混合物のpHの調節は、N
a、 Ca、 Ila、 K等の金属の水酸化物、アン
モニウム等のアルカリ性物質の水溶液などのアルカリ性
溶液を、重合反応が実質的に終了した段階で重合器内の
反応混合物に添加したり、あるいは重合器から取出した
重合体スラリー等に添加して行うことができる。p)l
の調節に用いるアルカリ性溶液中の上記アルカリ性物質
の濃度は、通常、0.001〜1重量%である。
反応混合物を前記温度に加熱する方法は、特に限定され
ず、通常、重合器を加熱ジャケットにより加熱する方法
が一般的であるが、例えば、生成した反応混合物を重合
体スラリーのまま重合器から取出して他の容器に移し、
該容器に備えた加熱用ジャケラ1−によって加熱する方
法あるいはスチー1.をスラリー中に吹き込む方法など
によっても行うことができる。また重合反応が実質的に
終了した段階で、未反応単π体の回収前にアルカリ性溶
液を添加してpl+を7以上に31!1節した後、加熱
して反応混合物の温度を−L界させながら排ガスを回収
する方法によってもよい。
〔実施例] 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の詳細な説明す
る。
実施例1 内容積6pの而(圧重合器に、純水3P、メチルセルロ
ース1.2e及びイソプロピルアルコール36gを仕込
んだ。重合容器内を脱気した後、)・7化ビニリデン1
200gを仕込み、さらにイソブロビルバーオキシジカ
ーボネ−1・の10重半量トリクロロ1−リフルオロエ
タン溶液120gをポンプを用いて圧入した。この時の
重合器内の圧力は25°C換算で38kg/ ad・G
であった。次に、回転数500r、p、m、で攪拌しな
がら、重合器内の温度が25°Cとなるように、加熱用
ジャケットの温度を調節しながら、重合させた。14時
間後、重合器内の圧力が15kg/cd・Gに低下した
ところで、水酸化ナトリウムの1重量%水溶液36gを
圧入して反応混合物のpl+を9.0に調節するととも
に、重合器内に残存する未反応モノマーをパージしなが
ら、65°Cで1時間、重合器内の反応混合物を加熱処
理した。その後、反応混合物を取り出し、吸引濾過し、
通風乾燥機を用いて80°Cで10時間乾燥して重合体
1050gを得た。収率は87.5%であった。
得られた重合体を、2Qmmφの押出機を用いてシノン
ダー温度180〜200°C、ダイス温度220°Cで
丸棒状に押出成形し、冷却後、ペレタイザーでペレット
状に切断した。
このベレットをシリンダー温度230〜260°C1金
型温度40°Cの射出成形機を用いて、90X22X4
mmの試験片に成形した。この試験片は乳白色であり、
またその着色度を測色色差計を用いて測定した。また試
験片を250°Cのギヤーオーブン中に2時間放置し7
た後、目視により着色の有無を観察し2、下記の基準で
熱安定性を評価した。
A・・・わずかに黄変しただけでほとんど変色しなかっ
た。
B・・・黄変した。
C・・・茶褐色に変色した。
結果を表1に示す。
比較例1 反応混合物に水酸化す) IJウムの1重量%水溶液を
加えない以外は、実施例1と同様にして重合体を得、得
られた重合体から作製した試験片について着色度の測定
及び熱安定性の評価を行った。
結果を表1に示す。
比較例2 反応混合物に水酸化ナトリウムの1重量%水溶液を加え
ず、また65゛Cで加熱処理しない以外は、実施例1と
同様にして重合体を得、得られた重合体から作製した試
験片について着色度の測定及び熱安定性の評価を行った
結果を表1に示す。
実施例2〜4、比較例3 重合反応が実質的に終了した段階において、反応混合物
に加える水酸化ナトリウムの1重量%水溶液の量並びに
加熱処理の温度及び時間を表1に示すように変えた以外
は、実施例1と同様にして重合体を得、得られた重合体
から作製した試験片について着色度の測定及び熱安定性
の評価を行った。
結果を表1に示す。
実施例5 内容積2P、の耐圧重合器に、純水11及びメチルセル
ロース0.4gを仕込んだ。重合容器内を脱気した後、
ヘキサフルオロプロピレン40g及びフッ化ビニリデン
360gを仕込み、さらにn−プロピルパーオキシジカ
ーボネートの10%トリクロロトリフルオロエタン?8
?ff140gをポンプを用いて圧入した。この時の重
合器内の圧力は25°C換算で32kg/c+Il−G
であった。次に、回転数60Or、p、m、で攪拌しな
がら、重合器内の温度が25°Cとなるように、加熱用
ジャゲン1−の温度を調節しながら、重合させた。25
時間後、重合器内の圧力が10 kg / c++1・
Gに低下したところで、重合器内に残存する未反応モノ
マーをパージした。生成した重合体スラリーをビーカー
に移し、水酸化カリウムの1重量%水)容e、8r、’
i:加エテpHヲ9.0 <!: シ、60°Cで30
分間加熱した。
加熱処理後、濾過・乾燥して得られた重合体について、
実施例1と同様にして着色度の測定及び熱安定性の評価
を行った。結果を表2に示す。
比較例6 反応混合物に水酸化カリウムの1重量%水溶液を加えず
、また60℃で加熱処理しない以外は、実施例5と同様
にして重合体を得、得られた重合体から作製した試験片
について着色度の測定及び熱安定性の評価を行った。
結果を表2に示す。
〔発明の効果] 本発明の方法によれば、熱安定性及び初期着色性に優れ
たフッ化ビニリデン系重合体を得ることができる。また
、フッ化ビニリデン系重合体の製造における重合反応混
合物のpHは、通常、2〜4程度の強酸性となっている
が、これをpH7以上に調節することにより、重合後の
脱水、乾燥工程において使用する装置の腐食を軽減し、
その耐用年数を長くするのに有効である。
代理人 弁理士  岩見谷 周志

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 有機過酸化物を重合開始剤として、水性媒体中でフッ化
    ビニリデン又はフッ化ビニリデンを含む単量体混合物を
    重合するフッ化ビニリデン系重合体の製造方法において
    、重合反応が実質的に終了した段階で、反応混合物をp
    H7以上、温度30℃以上で処理することを特徴とする
    フッ化ビニリデン系重合体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1227109A2 (en) * 2001-01-26 2002-07-31 Kureha Chemical Industry Co., Ltd. Purified Vinylidene fluoride polymer and suspensio polymerization process
WO2006043609A1 (ja) * 2004-10-20 2006-04-27 Kureha Corporation 溶融成形用ポリフッ化ビニリデン樹脂粉末及び該樹脂粉末を用いた成形体の製造方法
CN103467631A (zh) * 2012-06-05 2013-12-25 株式会社吴羽 偏二氟乙烯系聚合物及其制造方法

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