JPH0433904A - 高強度・伸度を有する四フッ化エチレン―エチレン系共重合体の製造方法 - Google Patents

高強度・伸度を有する四フッ化エチレン―エチレン系共重合体の製造方法

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JPH0433904A JP13703590A JP13703590A JPH0433904A JP H0433904 A JPH0433904 A JP H0433904A JP 13703590 A JP13703590 A JP 13703590A JP 13703590 A JP13703590 A JP 13703590A JP H0433904 A JPH0433904 A JP H0433904A
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、高強度・伸度を有する四フッ化エチレン−エ
チレン系共重合体の製造方法に関するものである。
[従来の技術] 四フッ化エチレン−エチレン系共重合体は、成形性に優
れたフッ素樹脂として広く利用されている。また、特公
昭59−50163号公報などには、クリープ性、高温
引張強度などが改善された四フッ化エチレン−エチレン
系共重合体などが提案されている。
[弁明の解決しようとする課題] 従来知られている四フッ化エチレン−エチレン系共重合
体は、強度、伸度の点でまだ不充分であった。本発明は
、強度・伸度の改良された四フッ化エチレン−エチレン
系共重合体をF Mする方法を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段] 本発明は、四フッ化エチレン、エチレンおよび一般式(
1) %式%(1) (ただし、Xはカルボン酸基、カルボン酸誘導体、スル
ホン酸基またはスルホン酸誘導体であり、しは二価のフ
ッ素置換有機基である) で表わされる単量体に基づく共重合体を熱処理すること
を特徴とする高強度・伸度を有する四フッ化エチレン−
エチレン系共重合体の製造方法を提供するものである。
本発明において用いる共重合体のエチレン、四フッ化エ
チレンの共重合割合は、製造される四フッ化エチレン−
エチレン共重合体中に、エチレンに基づく単位/四フッ
化エチレンに基づく単位(モル比)が60/40〜30
/70程度になる様にすると耐熱性、耐薬品性および成
形性などの優れた共重合体が得られるため好ましい。か
かる割合の共重合体を得るためには、重合開始前の単量
体組成として、匹フッ化エチレンの割合を高めに設定す
ることが好ましい。特に、エチレン/四フッ化エチレン
の仕込みモル比を5/95〜30/ 70程度とするこ
とが好ましい。また重合反応の進行に伴い重合槽内の単
量体が減少する。この減少を補う様に、単量体を供給す
ることが好ましい。この供給する単量体はエチレン/四
フッ化エチレンのモル比で、60/ 40〜30/70
程度とすることが好ましい。
エチレン、四フッ化エチレン以外の単量体が共重合され
る場合は、10%程度以下にすることが好ましい。
マタ、本発El、i’[オケ6 CF2=CFORfX
  (X 、R。
は前記に同じ)で表わされる単量体としては、CF2=
CFORfCOYまたはCF2.CFOR,5O7Y’
(R,は前記に同じ、YまたはY゛は、OH、F 、C
1、Br 、IまたはORただしRはカルボン酸あるい
はスルホン酸と反応してエステルを形成するアルコール
の残基、またはカルボン酸またはスルホン酸と塩を形成
する残基である)がある。また、R。
としては、フッ素化アルキレン基またはフッ素化オキシ
アルキレン基が好ましく、特に、パーフルオロ化された
アルキレン基またはオキシアルキレン基が好ましい。ま
た、エチレン、四フッ化エチレンとの共重合性、共重合
体の物性の面から 2〜15程度の鎖状結合原子を有す
るものが好ましい。トの好ましい例としては、−(−C
,F2−)n−(nは2〜15の整数)、(m、nはそ
れぞれ0または正の整数である)などが例示される。具
体的には、 CF2=CFO(CF2)2COOCH3、CF2=C
FOCF、CF25O2C1などが例示される。特に、 CF2=CFOfCF2)3COO(:H3またはが好
ましく採用される。かかる単量体を共重合する場合には
全単量割合で35モル%程度以下の量で添加し、重合開
始後、共重合反応により消費された分を補充しながら共
重合反応を実施することが好ましい。
本発明の熱処理に用いる四フッ化エチレンエチレン系共
重合体は、次の方法で製造される。エチレンおよび四フ
ッ化エチレンを、フルオロ炭化水素またはフルオロ炭化
水素と水の混合媒体中で共重合を行う。ここで、フルオ
ロ炭化水素としては、フルオロ飽和炭化水素よりなる溶
媒、特に炭素数1〜4程度のものを使用することが好ま
しい。具体的には、ジクロロジフルオロメタン、ジクロ
ロモノフルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、
モノクロロトリフルオロメタン、テトラフルオロメタン
などのフルオロメタン類、テトラフルオロエタン、トリ
クロロトリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエ
タン、ヘキサフルオロエタンなどのフルオロエタン類、
ジクロ口ペンタフル才ロブロバンなどのフルオロプロパ
ン類、パーフルオロシクロブタンなどのフルオロブタン
類などが例示される。特に炭素数1〜3のフルオロ炭化
水素、中でもトリクロロトリフルオロエタン、ジクロロ
ペンタフルオロプロパンが好ましく使用される。
分子量調節剤としては、ジクロロジフルオロメタン、ト
リクロロモノフルオロメタン、アセトン、炭素数1〜3
の脂肪族アルコールを用いる。
本発明の方法は、パーオキシ化合物、アゾ化合物、紫外
線、電離性放射線の如き重合開始源の作用の下に行われ
得る。
重合開始源として一般式 %式% (但し、式中のRおよびR1は脂肪族アルキル基である
)で表わされるパーオキシエステル型のラジカル開始剤
を使用するのが特に望ましい。共重合反応速度、生成共
重合体の諸物性、共重合反応操作及び条件などについて
有利である。R,R’は脂肪族アルキル基であり、その
炭素数は特に制限はないが、共重合反応温度などの関係
から、R,R’共に炭素数3〜13個程度のアルキル基
であることが望ましい。例えば、t−ブチルパーオキシ
イソブチレート、t−ブチルパーオキシアセテート、t
−ブチルパーオキシビバレート、t−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラ
ウレートなどをあげることができる。
パーオキシエステル型のラジカル開始剤の使用量は、全
単量体100重量部に対して0.001重量部程度以上
の濃度で充分である。
また重合開始源として電離性放射線を使用する場合は、
線量率10〜106ラツド/時程度が適当であり、アゾ
化合物を用いる場合は、全単量体に対して0.0001
〜2重量%程度が適当である。
本発明方法では、共重合反応条件は、重合開始源、反応
媒体などに応じて種々変更可能であるが、通常反応温度
−50℃〜+150℃程度が工業的に有利に採用される
。使用する媒体の種類及び使用量、単量体の仕込みモル
比、重合開始源の種類などに従って、適当な反応温度を
選択するのであるが、余りに高温では反応圧力が過大に
なり、また余りに低温では共重合反応速度が工業的に満
足し得る程度以下になるので、前記範囲を採用するのが
望ましいのである。尚、反応圧力は常圧乃至多少の加圧
でも充分であり、通常2〜50kg/ cm2 ・ゲー
ジ程度が採用され、更に高圧や低圧も適宜採用され得る
上記共重合体の熱処理条件としては、 180〜270
℃の温度が好ましく、特に200〜250″Cが優れた
物性が得られることが判った。熱処理に於けるポリマー
の形状は、粉末、ビーズ、ペレット、シートでも良い。
又成形物でも良い。
[実施例] 共重合体の物性値は次の様にして測定した。
・容量流速Q値 高化式フローテスターを用い、3[10℃30kg荷重
下で直径1 mm、長さ2 mmのノズルつ)ら単位時
間に流出する共重合体の容量 (mm’/sec )を
測定した。
・ポリマー組成 9F−NMRと元素分析から求めた。
・引張試験 ASTM  No、5ダンベルで引張速度200mn+
/ min室温下で測定した。
・ 融、占 パーキンエルマー7型DSC装置を用いてlO°C/m
inの速度で昇温した時の融解ピーク(極大値)を融点
とした。
実施例1 ステンレス製1℃オートクレーブを用いてCH30H6
,45g、トリクロロトリフルオロエタン(以下R−1
13と略す) 1094g 、四フッ化エチレン(以下
TFEと略す) l13.8g 、エチレン(以下Eと
略す) 8.0g及びバーフル才ロスルホニルフルオラ
イドビニルエーテル 90、4g仕込む。この混合物を充分攪拌しながら反応
温度を65℃に保持する。次に開始剤のt−ブチルパー
オキシイソブチレートのlO重量%R−113溶液5 
ml添加し、重合を開始する。反応中圧力降下に応じて
系内にTFE/εモル比が53/47の混合ガスを導入
し、重合圧力13.0kg/cm2Gを保持する。2.
8時間で108gの白色の共重合体を得た。該共重合体
の融点=252℃、容量流速Q=38 (mm3/se
c )  、ポリマー組成TFE/E/PSVE=51
.7/45.9/2.5  (モル%)。
実施例2 実施例1と同じオートクレーブを用いて、トリクロロモ
ノフルオロメタン(以下R−11と略す) 426g 
、 R−113630g 、 TFE 121g 、 
E 6.Og及びPSVE (7)代わりにCF2=C
FO(CF2)、C00CH。
(以下MXMと略す) 59.3g仕込む。この混合物
を充分撹拌しながら反応温度を65℃に保持する。次に
開始剤のt−ブチルパーオキシイソブチレートのIO重
量%R−113溶液5 ml添加し、重合を開始する。
反応中圧力降下に応じて系内にTFE/Eのモル比が5
3/ 47の混合ガスを導入し、重合圧力13.1 k
g/ cm2Gを保持する。2.7時間で106gの白
色の共重合体を得た。該共重合体の融点=250℃、容
量流速Q=45 (mm3/see ) 、ポリマー組
成TFE/E/MXM= 51.9/46. I/20
 (モル%)。
比較例1 内容積10ρステンレス製オートクレーブを用いてR−
113867g 、 R−1136456g 、 TF
E 1153g、E 55.8g及びパーフルオロブチ
ルエチレン(以下PFBEと略す) 50.2gを仕込
む。この混合物を充分に撹拌しながら、反応温度を65
℃に保持する。次に開始剤のt−ブチルパーオキシイソ
ブチレートの50重量%R−113溶液15m1添加し
、重合を開始する。反応中圧力降下に応じて系内にTF
E/E/PFBEのモル比が52.8/45.8/1.
4の混合ガスを導入して重合圧力13.4 kg/cm
”Gを保持する。8.1時間で890gの白色共重合体
を得た。
該共重合体の融点=262℃、容量流速Q=75(mm
3/ sec ) 、ポリマー組成TFE/E/PFB
E= 52.8/45.87’1.40 (モル%)。
実施例1.2および比較例1のポリマーを用いて熱処理
を行い、引張試験(室温での強度Ta、伸度EB)およ
び分子量の変化(容量流速Q)を測定した結果を表1に
示した。
表1 これらの結果から第3成分としてPSVE 、MXMの
ような特定のフルオロビニルエーテル含有四フッ化エチ
レン−エチレン系共重合体を熱処理することにより強度
、伸度の優れた共重合体が得られることが判る。
[発明の効果] 本発明の方法によtば高い強度5伸度を有する四フッ化
エチレン−エチレン系共重合体を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)四フッ化エチレン、エチレンおよび一般式(1) CF_2=CFOR_fX・・・(1) (ただし、Xはカルボン酸基、カルボン酸誘導体、スル
    ホン酸基またはスルホン酸誘導 体であり、R_fは二価のフッ素置換有機基である) で表わされる単量体に基づく共重合体を熱処理すること
    を特徴とする高強度・伸度を有する四フッ化エチレン−
    エチレン系共重合体の製造方法。
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