JPH0733807A - エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の製法 - Google Patents
エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の製法Info
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- JPH0733807A JPH0733807A JP20292993A JP20292993A JPH0733807A JP H0733807 A JPH0733807 A JP H0733807A JP 20292993 A JP20292993 A JP 20292993A JP 20292993 A JP20292993 A JP 20292993A JP H0733807 A JPH0733807 A JP H0733807A
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Abstract
オロカーボン(ただし、1≦水素原子数≦フッ素原子
数)を用い、共重合体濃度と連鎖移動剤の量を調節する
ことにより、メルトフローレートが1〜30のエチレン
−テトラフルオロエチレン系共重合体を得る。 【効果】ETFEのポリマー分子鎖の末端に塩素が結合
しているものが存在せず、成形性、耐熱性、耐溶剤性、
耐薬品性に優れるETFEを経済的に効率よく製造する
ことができる。
Description
ロエチレン共重合体(以下、ETFEと略す)などのエ
チレン−テトラフルオロエチレン系共重合体(以下、E
TFE類と略す)の新規な製法に関し、詳しくは共重合
体濃度と連鎖移動剤の量を調節しメルトフローレートを
特定することにより、成形性、耐熱性、耐薬品性などの
良好なETFE類を効率よく製造する方法に関する。
性などに優れた高分子材料であることから、その特徴を
生かして種々の用途に利用されている。
懸濁重合法、乳化重合法が知られており、溶液重合法や
懸濁重合法の重合媒体としては、クロロフルオロカーボ
ンなどの不活性溶媒が、高分子量の共重合体を与えるこ
とや重合速度などの点から、通常用いられている。該ク
ロロフルオロカーボンの具体例としては、トリクロロフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、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な
どが例示できるが、取扱いの点からトリクロロトリフル
オロエタンが主に用いられている。
の環境破壊問題として国際的に取りあげられ、その原因
物質としてクロロフルオロカーボンが指摘され、世界的
に全廃の方向にむかっている。このため含フッ素重合体
を製造する際に用いるクロロフルオロカーボンの使用を
停止する必要が生じてきている。
トリクロロトリフルオロエタンに代表されるクロロフル
オロカーボンを用いた場合、わずかではあるがクロロフ
ルオロカーボンが、共重合体のポリマー成長末端ラジカ
ルと反応し、ポリマー分子鎖の末端に塩素が結合してい
るものが存在する。このポリマー分子鎖の末端の炭素−
塩素結合は熱安定性が悪く、共重合体を高温で長時間放
置すると共重合体が着色する原因となったり、また共重
合体を電線被覆材として使用する場合に被覆成形時に塩
素のポリマー末端が分解し芯線の腐食の原因になる。米
国特許第5182342 号明細書では塩素を含まない特定のハ
イドロフルオロカーボンでのETFEの重合の例示があ
るが、分子量が高すぎて溶融成形できないものの記載に
すぎない。
事情のもとで、ETFE類のポリマー分子鎖の末端に塩
素が結合しているものが存在せず、成形性、耐熱性、耐
溶剤性、耐薬品性に優れるETFE類を経済的に効率よ
く製造する方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、重合媒体とし
て特定のハイドロフルオロカーボンを用い、共重合体濃
度と連鎖移動剤の量を調節することにより、得られる共
重合体のメルトフローレートが特定の範囲にはいること
でその目的を達成し得ることを見出した。
重合媒体中における重合によってETFE類を製造する
にあたり、重合媒体として炭素数3〜10のハイドロフ
ルオロカーボン(ただし、1≦水素原子数≦フッ素原子
数)を用い、共重合体濃度と連鎖移動剤の量を調節する
ことにより、メルトフローレートが1〜30のETFE
類を得ることを特徴とするETFE類の製法を提供する
ものである。
チレン/エチレンの仕込みモル比30/70〜95/
5、特に40/60〜90/10で前記ハイドロフルオ
ロカーボンの中でテトラフルオロエチレンとエチレンを
共重合させ、ETFEを製造できる。
ラフルオロエチレン、エチレンの他に少量の共単量体を
さらに共重合させたものが挙げられる。これらの共単量
体としてはCF2 =CFCl、CF2 =CH2 などのフ
ルオロエチレン類、CF2 =CFCF3 、CF2 =CH
CF3 などのフルオロプロピレン類、CF3 CF2 CF
2 CF2 CH=CH2 やCF3 CF2 CF2 CF2 CF
=CH2 などのパーフルオロアルキル基の炭素数が4〜
12の(パーフルオロアルキル)エチレン類、Rf (O
CFXCF2 )m OCF=CF2 (式中Rf は炭素数1
〜6のパーフルオロアルキル基、Xはフッ素原子または
トリフルオロメチル基、mは1〜5の整数を表す。)な
どのパーフルオロビニルエーテル類、CH3 OC(=
O)CF2CF2 CF2 OCF=CF2 やFSO2 CF2
CF2 OCF(CF3 )CF2 OCF=CF2 などの
容易にカルボン酸基やスルホン酸基に変換可能な基を有
するビニルエーテル類などが単独でまたは2種以上組み
合わせて用いることもできる。また、プロピレン、イソ
ブチレンなどのオレフィン系単量体と組み合わせてもよ
い。これらの共単量体の共重合割合は、通常ETFEに
対して30モル%以下、特に0.1〜15モル%程度の
使用量にて採用されるのが望ましい。
素と、少なくとも1個以上で多くともフッ素の数に等し
い数の水素と、3〜10個の炭素だけで構成される飽和
有機化合物である。炭素の数が2個以下だと沸点が低す
ぎ、重合圧力が上昇してしまい、また11個以上だと沸
点が高すぎてしまい重合後共重合体と重合媒体を分離す
ることが難しくなり、製造上不利である。また、フッ素
の数以上に水素が存在するとその水素が連鎖移動してし
まい、望ましくない。特に望ましい重合媒体はC4 F4
H4 、C4 F8 H2 、C5 F11H、C5 F10H2 、C6
F13H、C6 F12H2 またはC6 F9 H5 で、具体的に
は1,1,2,2−テトラフルオロシクロブタン、CF
2 HCF2 CF2 CF2 H、CF3 CFHCF2 CF2
CF3 、CF3 CF2 CF2 CF2 CF2 H、CF3 C
F2 CFHCF2 CF3 、CF3CFHCFHCF2 C
F3 、CF2 HCF2 CF2 CF2 CF2 H、CF2 H
CFHCF2 CF2 CF3 、CF3 CF2 CF2 CF2
CF2 CF2 H、CF3 CH(CF3 )CF2 CF2 C
F3 CF3 CF(CF3 )CFHCF2 CF3 、CF3
CF(CF3 )CFHCFHCF3 、CF3 CH(CF
3 )CFHCF2 CF3 、CF2 HCF2 CF2 CF2
CF2 CF2 、CF3 CF2 CF2 CF2 CH2 CH3
などである。
イドロフルオロカーボンに水などの不活性溶媒を含有さ
せて用いることもできる。重合媒体の使用量は、重合さ
せるべき単量体の種類により変化し得るものであるが、
単量体全体の重量に対して、3〜100倍量、好ましく
は5〜50倍量である。
合法および懸濁重合法のいずれの形式も採用できる。ま
た使用する重合開始剤は、フッ素系やハイドロカーボン
系の有機過酸化物やアゾ化合物を用いることができる
が、フッ素系やハイドロカーボン系の有機過酸化物が共
重合体の熱安定性の面で好ましい。フッ素系の有機過酸
化物として、例えば、(ClCF2(CF2)n COO)2
などのジ−(クロロフルオロアシル)−パーオキサイ
ド、( CF3(CF2)n COO)2 、(CF3 CF2CF2
(CF(CF3)CF2 O)nCF(CF3)COO)2 など
のジ−(パーフルオロアシル)−パーオキサイド、(H
CF2(CF2)n COO)2 などのジ−(ω−ハイドロパ
ーフルオロアシル)−パーオキサイドなどが例示される
(ここでnは0または1〜8の整数)。ハイドロカーボ
ン系の有機過酸化物として、例えば、アセチルパーオキ
サイド、イソブチリルパーオキサイドなどのジアシルパ
ーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネートなどの
パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシイソ
ブチレート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブ
チルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキサノエート
などのパーオキシエステルなどが挙げられる。重合開始
剤の使用量は、種類、共重合反応条件などに応じて、適
宜変更可能であるが、通常は重合させるべき単量体全体
に対して、0.005〜5重量%、特に0.05〜0.
5重量%程度が採用される。
子量をコントロールする目的で連鎖移動性を有する化合
物を通常添加するが、この化合物は重合媒体に可溶であ
る必要がある。しかし、連鎖移動定数の大きな化合物は
分子量調節の容易さを考慮するとわずかでも重合媒体に
溶解すればよい。また小さいオゾン破壊係数を有するこ
とが望ましい。これらの要求に合う化合物は、例えば、
ヘキサンなどのハイドロカーボン類、CF2 H2 などの
ハイドロフルオロカーボン類、CF3 CF2 CHCl2
などのハイドクロロフルオロカーボン類、アセトンなど
のケトン類、メタノール、エタノールなどのアルコール
類、あるいはメチルメルカプタンなどのメルカプタン類
などである。添加量は用いる化合物の連鎖移動定数の大
きさにより変わり得るが、重合媒体に対して0.01重
量%程度から50重量%程度が採用され得る。
子量をコントロールする目的で共重合体濃度を調節す
る。共重合体濃度とは重合終了時の重合媒体量に対する
得られた共重合体の量で、通常0.03〜0.2g/c
cのあいだで適宜決定し得る。共重合体濃度が0.03
g/cc以下では生産性が悪く、また0.2g/cc以
上では得られるスラリーが砂状となり製造プロセス上好
ましくない。好ましい共重合体濃度は0.05〜0.1
g/ccである。
反応条件が特に限定されることなく採用し得る。例え
ば、重合反応温度は、重合開始源の種類などにより最適
値が選定され得るが、通常は0〜100℃程度、特に3
0〜90℃程度が採用され得る。また、反応圧力も適宜
選定可能であるが、通常は2〜100kg/cm2 、特
に5〜20kg/cm2 程度を採用するのが望ましい。
本発明においては、過大の反応圧力を要することなく重
合を有利に行い得るのであるが、更に高い圧力を採用す
ることも可能であると共に、減圧条件でも可能である。
また、本発明は、回分式、連続式など適宜操作によって
行い得る。
TM−D3159で規定されている方法で測定する。
トフローレートは1〜30であることが必要である。メ
ルトフローレートが2より小さいと成形が難しく、また
28より大きいと共重合体の力学的物性が劣ってしま
う。好ましいメルトフローレートは、2〜20である。
フローレートは、共重合体濃度と、連鎖移動剤の濃度を
調節することにより調節が可能である。低い共重合体濃
度または高い連鎖移動剤濃度では高いメルトフローレー
トの共重合体が得られ、反対に高い共重合体濃度または
低い連鎖移動剤濃度では低いメルトフローレートのもの
が得られる。
し、重合媒体としてCF3 CF(CF3 )CFHCFH
CF3 を1200g、連鎖移動剤としてn−ペンタン
0.8gを仕込み、テトラフルオロエチレン45g、エ
チレン3.7g、(パーフルオロブチル)エチレン0.
8gを仕込んだ。温度を65℃に保持して、重合開始剤
としてt−ブチルパーオキシイソブチレートの10重量
%1,1,2−トリクロ−1,2,2−トリフルオロエ
タン溶液3ccを仕込み反応を開始させた。反応中、系
内にテトラフルオロエチレンとエチレンの混合ガス(モ
ル比C2 F4 /C2 H4 =53/47)を導入し、反応
圧力を17.5g/cm2 に保持した。6時間後に85
gの白色共重合体がスラリー状態として得られ、共重合
体濃度は0.116g/ccであった。該共重合体は融
点270℃、熱分解開始点340℃、メルトフローレー
トは7.2であり、300℃の成形温度で着色の無い良
好な圧縮成形品を与えた。成形品についての引張強度は
420kg/cm2 、引張伸度は540%であった。得
られた成形品を250℃で3日間保持しても着色はほと
んどみられなかった。
3.9gを仕込んだ以外は実施例1と同様な方法で重合
を行った。6時間後に74gの白色共重合体がスラリー
状態として得られた。該共重合体は融点272℃、熱分
解開始点345℃、メルトフローレートは9.6であ
り、300℃の成形温度で着色の無い良好な圧縮成形品
を与えた。成形品についての引張強度は418kg/c
m2 、引張伸度は440%であった。得られた成形品を
250℃で3日間保持しても着色はほとんどみられなか
った。
3 のかわりに、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AlCl3 /CFCl3 を触媒にして
得られた付加物を、Pd/C触媒を用いて水素添加して
得られた化合物であるCF3 CF2 CFHCFHCF3
を1300g仕込んだ以外は実施例1と同様な方法で重
合を行った。4.5時間後に90gの白色共重合体がス
ラリー状態として得られ、共重合体濃度は0.109g
/ccであった。該共重合体は融点268℃、熱分解開
始点355℃、メルトフローレートは5.0であり、3
00℃の成形温度で着色の無い良好な圧縮成形品を与え
た。成形品についての引張強度は460kg/cm2 、
引張伸度は470%であった。得られた成形品を250
℃で3日間保持しても着色はほとんどみられなかった。
と同様に重合を行い、6時間後に92gの白色共重合体
がスラリー状態として得られ、共重合体濃度は0.12
6g/ccであった。該共重合体は融点270℃、熱分
解開始点340℃、メルトフローレートは0であり、3
00℃の成形温度では押出成形品を得ることができなか
った。
体がスラリー状態として得られ、共重合体濃度は0.0
2g/ccであった。この共重合体は融点270℃、熱
分解開始点320℃、メルトフローレートは85であっ
た。成形品についての引張強度は270kg/cm2 、
引張伸度は185%であり、得られた成形品は脆いもの
であった。
子鎖の末端に塩素が結合しているものが存在せず、成形
性、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性に優れるETFEを経
済的に効率よく製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】連鎖移動剤の存在下重合媒体中における重
合によってエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合
体を製造するにあたり、重合媒体として炭素数3〜10
のハイドロフルオロカーボン(ただし、1≦水素原子数
≦フッ素原子数)を用い、共重合体濃度と連鎖移動剤の
量を調節することにより、メルトフローレートが1〜3
0のエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体を得
ることを特徴とするエチレン−テトラフルオロエチレン
系共重合体の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20292993A JP3399591B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の製法 |
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---|---|---|---|
JP20292993A JP3399591B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の製法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0733807A true JPH0733807A (ja) | 1995-02-03 |
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ID=16465502
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JP20292993A Expired - Fee Related JP3399591B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3399591B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999005179A1 (fr) * | 1997-07-24 | 1999-02-04 | Asahi Glass Company Ltd. | Procede de production d'un polymere fluore |
JP2007297594A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-11-15 | Asahi Glass Co Ltd | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体組成物 |
WO2017069069A1 (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 旭硝子株式会社 | フッ素樹脂およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP20292993A patent/JP3399591B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999005179A1 (fr) * | 1997-07-24 | 1999-02-04 | Asahi Glass Company Ltd. | Procede de production d'un polymere fluore |
US6258907B1 (en) | 1997-07-24 | 2001-07-10 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing fluoropolymer |
JP2007297594A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-11-15 | Asahi Glass Co Ltd | エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体組成物 |
WO2017069069A1 (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 旭硝子株式会社 | フッ素樹脂およびその製造方法 |
JPWO2017069069A1 (ja) * | 2015-10-20 | 2018-08-09 | 旭硝子株式会社 | フッ素樹脂およびその製造方法 |
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