JPH0348924B2 - - Google Patents
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- JPH0348924B2 JPH0348924B2 JP59046373A JP4637384A JPH0348924B2 JP H0348924 B2 JPH0348924 B2 JP H0348924B2 JP 59046373 A JP59046373 A JP 59046373A JP 4637384 A JP4637384 A JP 4637384A JP H0348924 B2 JPH0348924 B2 JP H0348924B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
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- C08F14/18—Monomers containing fluorine
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Description
本発明は、懸濁剤と連鎖調整剤の存在下、油溶
性遊離ラジカル重合開始剤によるフツ化ビニリデ
ンの水性懸濁媒体中での重合方法に関するもので
ある。 重合した後にフツ化ビニリデン重合体中に存在
する油溶性遊離ラジカル重合開始剤の残りが、重
合体の熱に対する安定性を変化させることおよび
フツ化ビニリデンの遊離ラジカル集合開始に通常
使用する多くの油溶性重合開始剤が、付随的に連
鎖調整剤として作用することも公知である。重合
で使用する油溶性遊離ラジカル重合開始剤の量を
減少させることにより熱に対するフツ化ビニリデ
ンの安定性を改善しようとするときは、一般には
一緒に連鎖調整剤を使用するのが適しており、そ
の結果得られた重合体の加工性は影響を受けな
い。 英国特許公開−1094558号明細書(呉羽化学K.
K)は、好ましくは分子中に3若しくは4個の炭
素原子を含むケントと、3ないし6個の炭素原子
を含む飽和アルコールから選ばれる連鎖調整剤の
存在下でのフツ化ビニリデンの水性懸濁重合を記
載している。しかしながら、これら連鎖調整剤
は、欠点を有することが明らかにされている。す
なわち、これらの或るものは連鎖調整剤としての
有効性に劣るので、認められる程度の調整剤の効
果を得るには、比較的多量使用する必要がある。
他方、より有効性の高いものは、重合速度のかな
りの低下をもたらす。 本発明の目的は、前記欠点を有しない連鎖調整
剤を得ることにある。 この目的に対し、本発明は、懸濁剤と連鎖調整
剤の存在下、油溶性遊離ラジカル重合開始剤によ
つて水性懸濁媒体中でフツ化ビニリデンを重合す
る方法に於いて、連鎖調整剤が、アルキル基の炭
素原子数5以下のビス(アルキル)カーボネート
であるフツ化ビニリデンの重合方法に関する。 最も効果的であり、従つて好ましいビス(アル
キル)カーボネートは、アルキル基が1ないし3
個のメチレン基(−CH2−)を含有する化合物で
ある。このようなビス(アルキル)カーボネート
としては、例えばビス(エチル)−、ビス(n−
プロピル)−、ビス(n−ブチル)−、ビス(第二
ブチル)−、ビス(イソ−ブチル)−、ビス(イソ
−アミル)−及びビス(ネオペンチル)−カーボネ
ートが挙げられる。 特に非常に好ましいビス(アルキル)カーボネ
ートは、ビス(エチル)カーボネートである。 使用する連鎖調整剤の量は、特に臨界的ではな
い。勿論分子量及び固有粘度に依存するが、重合
体及び使用する開始剤の量を考慮するのが望まし
い。一般には、使用するモノマーに対して調整剤
約0.05ないし2.5重量%が使用されるが、これに
より約0.05ないし0.2リツトル/gの固有粘度を
有するフツ化ビニリデン重合体の製造を可能に
し、しかもこれら重合体を、成形品に変換させる
全ての範囲の通常の技術で変換させることも可能
とする。この濃度範囲内での調整剤の最適量は、
有利には重合条件及び意図する結果に応じて実験
的に選択される。 連鎖調整剤は、重合の開始時に全部使用するこ
とも、或いは重合中分割して若しくは連続的に使
用することもできる。 本発明の方法に於いては、重合はフツ化ビニリ
デンの遊離ラジカル重合の為の通常の油溶性開始
剤により開始させることができる。このような開
始剤の代表例としては例えば、ジアルキルペルオ
キシジカーボネート、アセチルシクロヘキサンス
ルホニルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド、第三アルキルパーベ
ンゾエート及び第三アルキルパーピバレートが挙
げられる。 それにもかかわらず、ジエチル−及びジ−イソ
プロピルペルオキシジカーボネートのようなジア
ルキルペルオキシジカーボネート並びに第三ブチ
ル−及び第三アミルパーピバレードのような第三
アルキルパーピバレートそして特に第三アルキル
パーピバレートが好ましい。 重合に使用する油溶性開始剤の量は、臨界的で
はない。開始剤の通常使用する量即ちモノマーに
対して約0.05ないし3重量%を使用することがで
きる。それにもかかわらず、約0.05ないし0.5重
量%の開始剤を使用するのが好ましく、このよう
にすると得られた重合体が良好な熱安定性を有す
る。この条件下では、約0.5ないし2重量%の連
鎖調整剤が一般に使用される。 調整剤と同様に、開始剤は、重合開始時に全部
使用することも或いは重合中分割して若くは連続
的に使用することもできる。 本発明の方法に使用する懸濁剤の種類も臨界的
ではない。ポリビニルアルコール及び水溶性セル
ロース誘導体例えばアルキル−及びアルキルヒド
ロキシアルキル−セルロースのような水性懸濁媒
体中での遊離ラジカル重合に使用する通常の懸濁
剤の中から選択することができる。 懸濁剤の量は、使用するモノマー1000部に対し
て通常0.1〜5部である。1000重量部当り0.5〜2
重量部使用した場合に、最良の結果が得られる。 重合温度は、フツ化ビニリデンの臨界温度
(30.1℃)以下若しくは以上のいずれであつても
よい。温度が30.1℃以下の場合には、重合はフツ
化ビニリデンの飽和蒸気圧に等しい圧力下での通
常の液体フツ化ビニリデンの水性懸濁液中で実施
される。温度が30.1℃以上の場合には、重合は、
有利には加圧下ガス状フツ化ビニリデンの水性懸
濁液中で実施される。本発明による方法は、室温
ないし約110℃の範囲の温度で実施することがで
きる。しかしながら、重合は、好ましくは30.1℃
以上の温度で実施される。本発明による方法の好
ましい具体例によれば、フツ化ビニリデンの重合
は、約55ないし200バールの初期圧下、35〜100℃
の温度で実施される。反応体の生産性は、勿論モ
ノマー若しくは水を追加的に注入したり或いは重
合温度を増加させたりするそれ自体公知の重合中
の手順によつて増加させることができる。 本発明によるフツ化ビニリデンの重合方法は、
連続重合及びバツチ重合のいずれに適用すること
もできる。しかしながら、バツチ重合が好まし
い。 フツ化ビニリデンの重合は、フツ化ビニリデン
のホモ重合の意味および例えばフツ化ビニリデン
と他のフツ素化オレフイン例えばフツ化ビニル、
トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチ
レン、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオ
ロプロピレンとの混合物のようなフツ化ビニリデ
ンを好ましくは85モル%以上の主成分とするモノ
マー混合物の共重合の意味と理解される。 本発明による方法は、重合体の収率に悪影響を
与えることなしに、フツ化ビニリデン重合体の分
子量を効果的に調節することを可能とする。この
ことは、良好な熱安定性を有するフツ化ビニリデ
ン重合体に導く。 次の例は、本発明方法を説明しようとするもの
であり、その範囲を制限するものではない。 例1、5及び7は、本発明方法を説明する。例
2、3及び6は、比較の為、従来技術の連鎖調整
剤の使用を説明する。例4は、比較の為連鎖調整
剤なしでの重合を説明する。 例 1 45℃に傾斜した2枚の羽根を有する撹拌機と二
層ジヤケツトを備えた5リツトルオートフレーブ
中に、予じめヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス1.1gを溶解させた脱イオン水3300cm3を連続的
に導入した。15℃、40ミリバールで3回排気する
ことによつて、オートクレーブ中に存在する大部
分の酸素を除去した。各回の排気の後には、オー
トクレーブを窒素1バールの圧力に戻した。それ
からオートクレーブの先端を窒素でフラツシしな
がら、開始剤と調整剤を導入した。オートクレー
ブを再び133.3ミリバールに排気した。500回転/
分で撹拌を開始し、フツ化ビニリデン1100gを注
入し、反応容器を表に示した最大圧力を越える
ことなしに、最高温度にまで徐々に加熱した。3
時間30分後に重合を停止した。圧力を大気圧に減
ずることによつて水性懸濁液を脱気し、そして重
合体を洗浄水がもはや気泡を含有しなくなるまで
遠心機によつて洗浄した。重合体を60℃の乾燥室
中、一定重量に乾燥した。 例2ないし7を例1の一般手順と同様に実施し
た。 添付の表は、使用した開始剤及び調整剤の種
類、重合中に到達した最大温度及び圧力並びに重
合時間及び収率を示す。 添付の表は、得られたポリ(ビニリデンフル
オライド)の固有粘度及び熱安定性の評価結果を
示す。 固有粘度〔η〕(リツトル/gで表わされる)
は、 次式: 〔η〕=濃度(C)=0の場合の(比粘度/濃度)の極 限値 により、ポリビニリデンフルオライドのジメチル
ホルムアミド溶液2g/リツトル中、110℃で測
定した比粘度から計算される。 熱安定性は、220℃で顆粒化したポリ(ビニリ
デンフルオライド)から225℃で30分間シートに
プレスして評価した。プレスしたシートを再び
165℃に72時間加熱し、その後シートの黄色度指
数(Y1)を測定した。 例1、3及び5の比較は、ポリフツ化ビニリデ
ンの固有粘度及び分子量の調節に於ける有効性の
点で、ビス(エチル)カーボネートがアセトンよ
りも優秀であることを示す。 例1と2及び例5と6とを比較すると、重合収
率及びポリ(フツ化ビニリデン)の熱に対する安
定性の点で、ビス(エチル)カーボネートが、そ
れぞれメチルエチルケトン及びイソプロパノール
より優れていることを示している。
性遊離ラジカル重合開始剤によるフツ化ビニリデ
ンの水性懸濁媒体中での重合方法に関するもので
ある。 重合した後にフツ化ビニリデン重合体中に存在
する油溶性遊離ラジカル重合開始剤の残りが、重
合体の熱に対する安定性を変化させることおよび
フツ化ビニリデンの遊離ラジカル集合開始に通常
使用する多くの油溶性重合開始剤が、付随的に連
鎖調整剤として作用することも公知である。重合
で使用する油溶性遊離ラジカル重合開始剤の量を
減少させることにより熱に対するフツ化ビニリデ
ンの安定性を改善しようとするときは、一般には
一緒に連鎖調整剤を使用するのが適しており、そ
の結果得られた重合体の加工性は影響を受けな
い。 英国特許公開−1094558号明細書(呉羽化学K.
K)は、好ましくは分子中に3若しくは4個の炭
素原子を含むケントと、3ないし6個の炭素原子
を含む飽和アルコールから選ばれる連鎖調整剤の
存在下でのフツ化ビニリデンの水性懸濁重合を記
載している。しかしながら、これら連鎖調整剤
は、欠点を有することが明らかにされている。す
なわち、これらの或るものは連鎖調整剤としての
有効性に劣るので、認められる程度の調整剤の効
果を得るには、比較的多量使用する必要がある。
他方、より有効性の高いものは、重合速度のかな
りの低下をもたらす。 本発明の目的は、前記欠点を有しない連鎖調整
剤を得ることにある。 この目的に対し、本発明は、懸濁剤と連鎖調整
剤の存在下、油溶性遊離ラジカル重合開始剤によ
つて水性懸濁媒体中でフツ化ビニリデンを重合す
る方法に於いて、連鎖調整剤が、アルキル基の炭
素原子数5以下のビス(アルキル)カーボネート
であるフツ化ビニリデンの重合方法に関する。 最も効果的であり、従つて好ましいビス(アル
キル)カーボネートは、アルキル基が1ないし3
個のメチレン基(−CH2−)を含有する化合物で
ある。このようなビス(アルキル)カーボネート
としては、例えばビス(エチル)−、ビス(n−
プロピル)−、ビス(n−ブチル)−、ビス(第二
ブチル)−、ビス(イソ−ブチル)−、ビス(イソ
−アミル)−及びビス(ネオペンチル)−カーボネ
ートが挙げられる。 特に非常に好ましいビス(アルキル)カーボネ
ートは、ビス(エチル)カーボネートである。 使用する連鎖調整剤の量は、特に臨界的ではな
い。勿論分子量及び固有粘度に依存するが、重合
体及び使用する開始剤の量を考慮するのが望まし
い。一般には、使用するモノマーに対して調整剤
約0.05ないし2.5重量%が使用されるが、これに
より約0.05ないし0.2リツトル/gの固有粘度を
有するフツ化ビニリデン重合体の製造を可能に
し、しかもこれら重合体を、成形品に変換させる
全ての範囲の通常の技術で変換させることも可能
とする。この濃度範囲内での調整剤の最適量は、
有利には重合条件及び意図する結果に応じて実験
的に選択される。 連鎖調整剤は、重合の開始時に全部使用するこ
とも、或いは重合中分割して若しくは連続的に使
用することもできる。 本発明の方法に於いては、重合はフツ化ビニリ
デンの遊離ラジカル重合の為の通常の油溶性開始
剤により開始させることができる。このような開
始剤の代表例としては例えば、ジアルキルペルオ
キシジカーボネート、アセチルシクロヘキサンス
ルホニルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシド、第三アルキルパーベ
ンゾエート及び第三アルキルパーピバレートが挙
げられる。 それにもかかわらず、ジエチル−及びジ−イソ
プロピルペルオキシジカーボネートのようなジア
ルキルペルオキシジカーボネート並びに第三ブチ
ル−及び第三アミルパーピバレードのような第三
アルキルパーピバレートそして特に第三アルキル
パーピバレートが好ましい。 重合に使用する油溶性開始剤の量は、臨界的で
はない。開始剤の通常使用する量即ちモノマーに
対して約0.05ないし3重量%を使用することがで
きる。それにもかかわらず、約0.05ないし0.5重
量%の開始剤を使用するのが好ましく、このよう
にすると得られた重合体が良好な熱安定性を有す
る。この条件下では、約0.5ないし2重量%の連
鎖調整剤が一般に使用される。 調整剤と同様に、開始剤は、重合開始時に全部
使用することも或いは重合中分割して若くは連続
的に使用することもできる。 本発明の方法に使用する懸濁剤の種類も臨界的
ではない。ポリビニルアルコール及び水溶性セル
ロース誘導体例えばアルキル−及びアルキルヒド
ロキシアルキル−セルロースのような水性懸濁媒
体中での遊離ラジカル重合に使用する通常の懸濁
剤の中から選択することができる。 懸濁剤の量は、使用するモノマー1000部に対し
て通常0.1〜5部である。1000重量部当り0.5〜2
重量部使用した場合に、最良の結果が得られる。 重合温度は、フツ化ビニリデンの臨界温度
(30.1℃)以下若しくは以上のいずれであつても
よい。温度が30.1℃以下の場合には、重合はフツ
化ビニリデンの飽和蒸気圧に等しい圧力下での通
常の液体フツ化ビニリデンの水性懸濁液中で実施
される。温度が30.1℃以上の場合には、重合は、
有利には加圧下ガス状フツ化ビニリデンの水性懸
濁液中で実施される。本発明による方法は、室温
ないし約110℃の範囲の温度で実施することがで
きる。しかしながら、重合は、好ましくは30.1℃
以上の温度で実施される。本発明による方法の好
ましい具体例によれば、フツ化ビニリデンの重合
は、約55ないし200バールの初期圧下、35〜100℃
の温度で実施される。反応体の生産性は、勿論モ
ノマー若しくは水を追加的に注入したり或いは重
合温度を増加させたりするそれ自体公知の重合中
の手順によつて増加させることができる。 本発明によるフツ化ビニリデンの重合方法は、
連続重合及びバツチ重合のいずれに適用すること
もできる。しかしながら、バツチ重合が好まし
い。 フツ化ビニリデンの重合は、フツ化ビニリデン
のホモ重合の意味および例えばフツ化ビニリデン
と他のフツ素化オレフイン例えばフツ化ビニル、
トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチ
レン、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオ
ロプロピレンとの混合物のようなフツ化ビニリデ
ンを好ましくは85モル%以上の主成分とするモノ
マー混合物の共重合の意味と理解される。 本発明による方法は、重合体の収率に悪影響を
与えることなしに、フツ化ビニリデン重合体の分
子量を効果的に調節することを可能とする。この
ことは、良好な熱安定性を有するフツ化ビニリデ
ン重合体に導く。 次の例は、本発明方法を説明しようとするもの
であり、その範囲を制限するものではない。 例1、5及び7は、本発明方法を説明する。例
2、3及び6は、比較の為、従来技術の連鎖調整
剤の使用を説明する。例4は、比較の為連鎖調整
剤なしでの重合を説明する。 例 1 45℃に傾斜した2枚の羽根を有する撹拌機と二
層ジヤケツトを備えた5リツトルオートフレーブ
中に、予じめヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス1.1gを溶解させた脱イオン水3300cm3を連続的
に導入した。15℃、40ミリバールで3回排気する
ことによつて、オートクレーブ中に存在する大部
分の酸素を除去した。各回の排気の後には、オー
トクレーブを窒素1バールの圧力に戻した。それ
からオートクレーブの先端を窒素でフラツシしな
がら、開始剤と調整剤を導入した。オートクレー
ブを再び133.3ミリバールに排気した。500回転/
分で撹拌を開始し、フツ化ビニリデン1100gを注
入し、反応容器を表に示した最大圧力を越える
ことなしに、最高温度にまで徐々に加熱した。3
時間30分後に重合を停止した。圧力を大気圧に減
ずることによつて水性懸濁液を脱気し、そして重
合体を洗浄水がもはや気泡を含有しなくなるまで
遠心機によつて洗浄した。重合体を60℃の乾燥室
中、一定重量に乾燥した。 例2ないし7を例1の一般手順と同様に実施し
た。 添付の表は、使用した開始剤及び調整剤の種
類、重合中に到達した最大温度及び圧力並びに重
合時間及び収率を示す。 添付の表は、得られたポリ(ビニリデンフル
オライド)の固有粘度及び熱安定性の評価結果を
示す。 固有粘度〔η〕(リツトル/gで表わされる)
は、 次式: 〔η〕=濃度(C)=0の場合の(比粘度/濃度)の極 限値 により、ポリビニリデンフルオライドのジメチル
ホルムアミド溶液2g/リツトル中、110℃で測
定した比粘度から計算される。 熱安定性は、220℃で顆粒化したポリ(ビニリ
デンフルオライド)から225℃で30分間シートに
プレスして評価した。プレスしたシートを再び
165℃に72時間加熱し、その後シートの黄色度指
数(Y1)を測定した。 例1、3及び5の比較は、ポリフツ化ビニリデ
ンの固有粘度及び分子量の調節に於ける有効性の
点で、ビス(エチル)カーボネートがアセトンよ
りも優秀であることを示す。 例1と2及び例5と6とを比較すると、重合収
率及びポリ(フツ化ビニリデン)の熱に対する安
定性の点で、ビス(エチル)カーボネートが、そ
れぞれメチルエチルケトン及びイソプロパノール
より優れていることを示している。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 懸濁剤と連鎖調整剤の存在下、油溶性遊離ラ
ジカル重合開始剤によつて水性懸濁媒体中でフツ
化ビニリデンを重合する方法に於いて、連鎖調整
剤が、アルキル基の炭素原子数5以下のビス(ア
ルキル)カーボネートであることを特徴とするフ
ツ化ビニリデンの重合方法。 2 ビス(アルキル)カーボネートのアルキル基
が、1〜3個のメチレン基を含有する特許請求の
範囲第1項記載の重合方法。 3 ビス(アルキル)カーボネートが、ビス(エ
チル)カーボネートである特許請求の範囲第1項
または第2項記載の重合方法。 4 連鎖調整剤を、モノマーに対して0.05〜2.5
重量%の量使用する特許請求の範囲第1項記載の
重合方法。 5 モノマーに対して、連鎖調整剤を0.5〜2重
量%そして開始剤を0.05〜0.5重量%の量使用す
る特許請求の範囲第1項または第4項記載の重合
方法。 6 重合に30.1℃以上の温度を適用する特許請求
の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項に記載
の重合方法。 7 重合に、初期圧力55〜200バールで温度35〜
100℃を適用する特許請求の範囲第6項記載の重
合方法。
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