JPH0867721A - Production of soft fluororesin - Google Patents

Production of soft fluororesin

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JPH0867721A
JPH0867721A JP20472794A JP20472794A JPH0867721A JP H0867721 A JPH0867721 A JP H0867721A JP 20472794 A JP20472794 A JP 20472794A JP 20472794 A JP20472794 A JP 20472794A JP H0867721 A JPH0867721 A JP H0867721A
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fluorine
solvent
water
producing
soft fluororesin
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親史 川島
Akira Ishihara
章 石原
Seiichi Minegishi
清一 峯岸
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Abstract

PURPOSE: To provide a simplified process for producing a soft fluororesin by grafting a monomer giving a crystalline polymer onto a specific elastic fluorocopolymer in the form of an aqueous emulsion or a dispersion in a solvent. CONSTITUTION: A monomer comprising at least one fluoromonomer giving a crystalline polymer having a melting point of 130 deg.C or higher us grafted onto an elastic fluorocopolymer containing peroxy bonds in the molecule and having a glass transition temp. not higher than room temp. (and containing 0.1-50wt.% water), the fluoropolymer being in the form of an aqueous emulsion or a dispersion in a solvent. The emulsion or dispersion medium serving as a reaction medium desirably comprises at least t-butyl alcohol and water, and preferably further contains a carboxylic ester, e.g. ethyl acetate or n-butyl acetate, or a chlorinated solvent, e.g. ethylene dichloride or chloroform.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性を有する軟質フ
ッ素樹脂の製造方法に関し、さらに詳しくは幹ポリマー
に結晶性のポリマーをグラフト共重合する場合の反応溶
媒に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a soft fluororesin having flexibility, and more particularly to a reaction solvent for graft copolymerizing a crystalline polymer with a trunk polymer.

【0002】[0002]

【従来技術】分子内にペルオキシ結合を含有し、且つそ
のガラス転移温度が室温以下である含フッ素弾性共重合
体に、融点が130℃以上である結晶性重合体を与える
少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量
体をグラフト共重合させる際に、水性乳濁液または分散
溶媒中で重合させることが特開昭58−206615号
公報に開示されており、具体的には、R−113(1,
1,2−トリクロロトリフルオロエタン)の使用が例示
されている。また、特開平1−292013号公報にお
いては、幹ポリマーをレドックス重合法でラテックスと
して製造し、それをそのままグラフト重合に使用してい
るため、溶媒としては水を使用していることを記載して
いる。
PRIOR ART At least one fluorine-containing monomer which gives a crystalline polymer having a melting point of 130 ° C. or higher to a fluorine-containing elastic copolymer having a peroxy bond in the molecule and having a glass transition temperature of room temperature or lower. When graft-copolymerizing one or more monomers including a monomer, polymerization in an aqueous emulsion or a dispersion solvent is disclosed in JP-A-58-206615, and specifically, R-113 (1,
The use of 1,2-trichlorotrifluoroethane) is illustrated. Further, in JP-A-1-292013, it is stated that water is used as a solvent because the trunk polymer is produced as a latex by a redox polymerization method and used as it is for graft polymerization. There is.

【0003】また特開平3−269008号公報には、
同様のグラフト重合を含フッ素弾性共重合体の溶解性溶
媒と非溶解性溶媒の均一混合溶媒を使用することが記載
され、好適例として、t−ブタノールと酢酸エチルまた
は1,1,1−トリクロロエタンの混合溶媒が挙げられ
ている。
Japanese Patent Laid-Open No. 3-269008 discloses that
The same graft polymerization is described using a homogeneous mixed solvent of a soluble solvent and an insoluble solvent of the fluorine-containing elastic copolymer, and as a suitable example, t-butanol and ethyl acetate or 1,1,1-trichloroethane is described. Mixed solvents are listed.

【0004】[0004]

【発明の解決しようとする課題】特開昭58−2066
15号公報記載の方法では、第一段階において製造した
含フッ素弾性共重合体を洗浄、乾燥させて第二段階のグ
ラフト重合に供しているが、弾性を有する共重合体を多
くの場合加熱を伴う乾燥操作に付すことは困難であり、
粒子同士が凝集したり固結することや、本発明に係る含
フッ素弾性共重合体では分子内にペルオキシ基を有する
ことから加熱温度に制限があり真空乾燥などの方法によ
らなければならない。
Problems to be Solved by the Invention JP-A-58-2066
In the method described in Japanese Patent Publication No. 15, the fluorine-containing elastic copolymer produced in the first step is washed and dried to be subjected to the second step graft polymerization, but the elastic copolymer is often heated. It is difficult to apply the accompanying drying operation,
Since the particles aggregate or solidify, and the fluorine-containing elastic copolymer according to the present invention has a peroxy group in the molecule, the heating temperature is limited and it is necessary to use a method such as vacuum drying.

【0005】このような困難を避けるために、特開平1
−292013号公報では第一段階で得られたラテック
スをそのまま第二段階の反応系に適用しているが、この
場合第一段階で使用し開始剤、分散剤などが第二段階に
持ち込まれるため、製造された軟質フッ素樹脂の性質に
影響を及ぼすことが予想される。
In order to avoid such difficulties, Japanese Patent Laid-Open No.
In JP-A-292013, the latex obtained in the first step is directly applied to the reaction system in the second step. However, in this case, since the initiator and the dispersant are used in the first step and brought into the second step. , Is expected to affect the properties of the produced soft fluororesin.

【0006】本発明では、軟質フッ素樹脂の幹ポリマー
である含フッ素弾性共重合体を乾燥しなければならない
困難を回避できるグラフト重合方法を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide a graft polymerization method capable of avoiding the difficulty of drying a fluorine-containing elastic copolymer which is a trunk polymer of a soft fluororesin.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、分子内に
ペルオキシ結合を含有し、且つそのガラス転移温度が室
温以下である含フッ素弾性共重合体に、水性乳濁液また
は分散溶媒中で融点が130℃以上である結晶性重合体
を与える少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以
上の単量体をグラフト共重合させるプロセスの簡略化に
ついて検討したところ、グラフト共重合における反応媒
体として特定の媒体を使用することで、含フッ素弾性共
重合体の乾燥工程を省略できることを見出し、本発明を
完成した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have found that a fluorine-containing elastic copolymer containing a peroxy bond in the molecule and having a glass transition temperature of room temperature or lower is added to an aqueous emulsion or a dispersion solvent. The simplification of the process of graft-copolymerizing one or more monomers containing at least one fluorine-containing monomer to give a crystalline polymer having a melting point of 130 ° C. or higher was investigated as a reaction medium in the graft copolymerization. As a result, they have found that the step of drying the fluorine-containing elastic copolymer can be omitted by using a specific medium as the above, and completed the present invention.

【0008】含フッ素弾性共重合体は、第一段階の重合
終了時ラテックスとして得られるが、そのラテックスに
は反応開始剤、分散剤、未反応モノマーなどが含まれて
いるので、それらを除去するため塩析、水または有機溶
媒による洗浄操作が行なわれ、グラフト重合反応との関
係上、乾燥操作が行なわれる。乾燥操作は含フッ素弾性
共重合体に含まれるペルオキシ基の分解をさけるために
真空乾燥によることが多いが、粉体を真空状態で取り扱
うため著しく煩雑な工程となっている。
The fluorine-containing elastic copolymer is obtained as a latex at the end of the first-stage polymerization. Since the latex contains a reaction initiator, a dispersant, an unreacted monomer, etc., these are removed. Therefore, salting out, washing with water or an organic solvent is performed, and drying is performed in relation to the graft polymerization reaction. The drying operation is often performed by vacuum drying in order to avoid decomposition of peroxy groups contained in the fluorine-containing elastic copolymer, but it is a remarkably complicated process because the powder is handled in a vacuum state.

【0009】従来、前記特許公報に記載されるようにい
ずれの場合も含フッ素弾性共重合体を乾燥していたが、
本発明者らは、この工程を省略することの技術的、経済
的効果の大きさに考え到り、含水状態の含フッ素弾性共
重合体を使用できるグラフト共重合法を鋭意探索した。
Conventionally, as described in the above-mentioned patent publication, the fluorine-containing elastic copolymer was dried in any case.
The present inventors have come up with the technical and economic effects of omitting this step, and have eagerly searched for a graft copolymerization method capable of using a fluorine-containing elastic copolymer in a water-containing state.

【0010】本発明は、分子内にペルオキシ結合を含有
し、且つそのガラス転移温度が室温以下である含フッ素
弾性共重合体に、水性乳濁液または分散溶媒中で融点が
130℃以上である結晶性重合体を与える少なくとも一
種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体をグラフト
共重合させる際に、反応媒体が少なくとも第3ブチルア
ルコールおよび水を含むことを特徴とするグラフト共重
合方法であり、この時、含フッ素弾性共重合体が0.1
〜50重量%の水を含むことができるグラフト共重合方
法である。
The present invention provides a fluorine-containing elastic copolymer containing a peroxy bond in the molecule and having a glass transition temperature of room temperature or lower, and a melting point of 130 ° C. or higher in an aqueous emulsion or dispersion solvent. Graft copolymerization in which the reaction medium contains at least tert-butyl alcohol and water when graft-copolymerizing one or more monomers containing at least one fluorine-containing monomer giving a crystalline polymer. At this time, when the fluorine-containing elastic copolymer is 0.1
The graft copolymerization method can include ˜50 wt% water.

【0011】本発明のグラフト共重合における反応媒体
は、少なくとも第3ブチルアルコールおよび水を含む
が、それ以外に含フッ素弾性共重合体を一部または完全
に溶解または膨潤させ得る溶媒を併せ含むことが必要で
ある。そのような溶媒は、ケトン系溶媒、カルボン酸エ
ステル、塩素系溶媒などであり、例えば、アセトン、メ
チルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、酢酸エ
チル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸t−ブ
チル、ギ酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸
エチル、二塩化エタン、テトラクロロエチレン、トリク
ロロエチレン、トリクロロエタン(異性体を含む。)、
クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼンなどを挙
げることができる。これらのうち酢酸エチル、塩化メチ
レン、1,1,1−トリクロロエタンが特に好ましい。
The reaction medium in the graft copolymerization of the present invention contains at least tert-butyl alcohol and water, but additionally contains a solvent capable of partially or completely dissolving or swelling the fluorine-containing elastic copolymer. is necessary. Such a solvent is a ketone solvent, a carboxylic acid ester, a chlorine solvent, or the like, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, t-butyl acetate, ethyl formate, Methyl propionate, ethyl propionate, ethane dichloride, tetrachloroethylene, trichloroethylene, trichloroethane (including isomers),
Examples thereof include chloroform, methylene chloride, chlorobenzene and the like. Of these, ethyl acetate, methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane are particularly preferable.

【0012】第3ブチルアルコールと水と他の溶媒の比
率は、含フッ素共重合体の組成、グラフト共重合させる
モノマーの種類により、また、他の溶媒の種類により適
宜選択されるが、通常は、第3ブチルアルコールと水の
合計重量を全反応媒体の50〜95重量%とすることが
好ましい。これらの範囲では含フッ素弾性共重合体は固
体表面が媒体に若干膨潤し、攪拌により媒体中に微粒化
して分散することができる。しかも、グラフト共重合に
より生成した軟質フッ素樹脂は媒体中に微粒子として存
在し、そのスラリーの取り扱いおよび樹脂のろ別は極め
て容易に行なえる。
The ratio of tert-butyl alcohol to water and the other solvent is appropriately selected depending on the composition of the fluorine-containing copolymer, the kind of the monomer to be graft-copolymerized, and the kind of the other solvent. The total weight of tert-butyl alcohol and water is preferably 50 to 95% by weight of the total reaction medium. In these ranges, the fluorine-containing elastic copolymer has a solid surface slightly swelling in the medium and can be dispersed in the medium by agitation by stirring. Moreover, the soft fluororesin produced by the graft copolymerization exists in the medium as fine particles, and the handling of the slurry and the filtration of the resin can be carried out very easily.

【0013】また、第3ブチルアルコールと水の比率
は、含フッ素共重合体の組成、グラフト共重合させるモ
ノマーの種類により、また、他の溶媒の種類により適宜
選択されるが、通常は、第3ブチルアルコール/水の重
量比を95/5〜5/95、好ましくは90/10〜2
0/80、より好ましくは80/20〜40/60であ
る。
The ratio of tert-butyl alcohol to water is appropriately selected depending on the composition of the fluorine-containing copolymer, the type of monomer to be graft-copolymerized, and the type of other solvent. The weight ratio of 3 butyl alcohol / water is 95/5 to 5/95, preferably 90/10 to 2
It is 0/80, more preferably 80/20 to 40/60.

【0014】この様な第3ブチルアルコールと水を含む
反応媒体は、均一系として存在するようにその組成を決
定する。例えば、他の溶媒として酢酸エチルを選んだ場
合には、第3ブチルアルコール/水を重量比で30/7
0〜60/40、全反応媒体に占める酢酸エチルの重量
は25〜50%程度が好ましい。
The composition of such a reaction medium containing tertiary butyl alcohol and water is determined so that it exists as a homogeneous system. For example, when ethyl acetate is selected as the other solvent, tertiary butyl alcohol / water is added in a weight ratio of 30/7.
0-60 / 40, and the weight of ethyl acetate in the entire reaction medium is preferably about 25-50%.

【0015】本発明に係る含フッ素弾性共重合体の共重
合成分である含フッ素単量体は、分子中に1個以上のフ
ッ素原子を有し、かつ重合性の二重結合を持つ化合物で
あればよいが、特にエチレン、プロピレンまたはブテン
の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換され
た化合物が好ましい。この様な化合物を例示すると、フ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロ
ピレン、テトラフルオロエチレンなどを挙げることがで
きる。
The fluorinated monomer which is a copolymerization component of the fluorinated elastic copolymer according to the present invention is a compound having at least one fluorine atom in the molecule and having a polymerizable double bond. It may be present, but a compound in which a part or all of hydrogen atoms of ethylene, propylene or butene is replaced with a halogen atom is particularly preferable. Examples of such compounds include vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, tetrafluoroethylene and the like.

【0016】また、上記の含フッ素単量体と共重合する
単量体は特に限定されず、エチレン、プロピレン、ブテ
ンなどの炭化水素系オレフィン、ブタジエンなどの炭化
水素系の共役ジエン、含フッ素ビニルエーテルなどを例
示することができる。
The monomer copolymerizable with the above-mentioned fluorine-containing monomer is not particularly limited, and hydrocarbon-based olefins such as ethylene, propylene and butene, hydrocarbon-based conjugated dienes such as butadiene and fluorine-containing vinyl ethers. And the like.

【0017】この様な含フッ素単量体から得られる共重
合体として、本発明において好ましいフッ素ゴムの特性
を有する共重合体を与える組み合わせを例示すれば、フ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビ
ニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロ
エチレン、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチ
レン、テトラフルオロエチレン−プロピレン、テトラフ
ルオロエチレン−含フッ素ビニルエーテル、炭化水素系
の共役ジエン−含フッ素単量体などを挙げることができ
る。これらの組成比は目的とする含フッ素弾性共重合体
の機械的特性、特に柔軟性に基づいて当該分野の知識を
基に適宜選択することができる。例えば、フッ化ビニリ
デン−クロロトリフルオロエチレンの場合、フッ化ビニ
リデンが50〜85モル%をゴム弾性を呈する好ましい
範囲として示すことができる。
As a copolymer obtained from such a fluorine-containing monomer, a combination which gives a copolymer having the characteristics of fluororubber preferable in the present invention is exemplified by vinylidene fluoride-hexafluoropropylene, fluorinated. Vinylidene-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene-propylene, tetrafluoroethylene-fluorine-containing vinyl ether, hydrocarbon-based conjugated diene-fluorine-containing monomer and the like. it can. These composition ratios can be appropriately selected based on the mechanical properties of the target fluorine-containing elastic copolymer, particularly flexibility, based on knowledge in the field. For example, in the case of vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene, 50 to 85 mol% of vinylidene fluoride can be shown as a preferable range exhibiting rubber elasticity.

【0018】本発明において含フッ素単量体と共重合さ
せる不飽和ペルオキシドは、特に限定されないが、具体
的に例示すれば、不飽和ペルオキシエステルとしては、
t−ブチルペルオキシメタクリレート、ジ(t−ブチル
ペオキシ)フマレート、t−ブチルペルオキシクロトネ
ートなどが挙げられ、不飽和ペルオキシカーボネートと
しては、t−ブチルペルオキシアリルカーボネート、t
−ヘキシルペルオキシアリルカーボネート、1,1,
3,3−テトラメチルペルオキシアリルカーボネート、
t−ブチルペルオキシメタリルカーボネート、1,1,
3,3−テトラメチルブチルペルオキシメタリルカーボ
ネート、p−メンタンペルオキシアリルカーボネート、
p−メンタンペルオキシメタリルカーボネート等が例示
できる。これらのうち、t−ブチルペルオキシアリルカ
ーボネートを最も好ましいものとして挙げることができ
る。また、これらは一種以上を併せて使用することもで
きる。
In the present invention, the unsaturated peroxide to be copolymerized with the fluorine-containing monomer is not particularly limited, but as a specific example, as the unsaturated peroxy ester,
Examples thereof include t-butylperoxymethacrylate, di (t-butylperoxy) fumarate, and t-butylperoxycrotonate, and examples of unsaturated peroxycarbonates include t-butylperoxyallylcarbonate and t-butylperoxyallylcarbonate.
-Hexyl peroxyallyl carbonate, 1,1,
3,3-tetramethylperoxyallyl carbonate,
t-butyl peroxymethallyl carbonate, 1,1,
3,3-tetramethylbutyl peroxymethallyl carbonate, p-menthane peroxyallyl carbonate,
Examples thereof include p-menthane peroxymethallyl carbonate. Of these, t-butyl peroxyallyl carbonate can be mentioned as the most preferable one. Moreover, these can also be used in combination of 1 or more types.

【0019】本発明に係る含フッ素弾性共重合体は、そ
の分子内にペルオキシ結合を有し、且つそのガラス転移
温度が室温以下であることを特徴する。本発明において
は、含フッ素単量体と共重合させる不飽和ペルオキシド
の量は、当該単量体に対して0.05〜20重量部の範
囲が好ましく、この範囲以下の場合には、第2段階にお
いて効率的に枝ポリマーが生成しないし、多くなると幹
ポリマーが具備している性質を発揮できなくなる等の不
都合を生じる。
The fluorine-containing elastic copolymer according to the present invention is characterized by having a peroxy bond in its molecule and having a glass transition temperature of room temperature or lower. In the present invention, the amount of the unsaturated peroxide copolymerized with the fluorine-containing monomer is preferably in the range of 0.05 to 20 parts by weight with respect to the monomer, and when it is less than this range, the second In the step, the branch polymer is not efficiently produced, and when the number is large, the properties possessed by the trunk polymer cannot be exhibited, which causes inconvenience.

【0020】本発明に係る含フッ素弾性共重合体の製造
方法は特に限定されず、高分子重合反応の分野で通常行
なわれているラジカル重合開始剤を使用する乳化重合、
懸濁重合、溶液重合のいずれの形態も採用することがで
きる。
The method for producing the fluorine-containing elastic copolymer according to the present invention is not particularly limited, and emulsion polymerization using a radical polymerization initiator which is usually carried out in the field of polymer polymerization reaction,
Both suspension polymerization and solution polymerization can be adopted.

【0021】ラジカル重合開始剤としては、不飽和ペル
オキシドの分解温度よりも低い温度でラジカルを発生す
る必要があるので、不飽和ペルオキシドの選択により異
なるが、例えば、分解の活性化エネルギーが26〜33
kcal/molの過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイ
ル、次亜硝酸t−ブチル、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロ
ヘキサンカルボニトリル、過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウムなど、また、同15〜26kcal/molの
過酸化水素−鉄(II)塩、過硫酸塩−亜硫酸水素ナト
リウム、クメンヒドロペルオキシド−鉄(II)塩、過
酸化ベンゾイル−ジメチルアニリンなど、ジイソプロピ
ルペルオキシジカーボナート、ジシクロヘキシルペルオ
キシジカーボナートなど、同15kcal/molの過
酸化物(過酸化水素、ヒドロペルオキシドなど)−金属
アルキル(トリエチルアルミニウム、トリエチルホウ
素、ジエチル亜鉛など)、酸素−金属アルキルなどを非
制限的に挙げることができる。
As the radical polymerization initiator, radicals need to be generated at a temperature lower than the decomposition temperature of the unsaturated peroxide, and therefore it depends on the selection of the unsaturated peroxide. For example, the activation energy for decomposition is 26 to 33.
15 kcal / mol of benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl hyponitrite, azobisisobutyronitrile, azobisdimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, potassium persulfate, ammonium persulfate, etc. ~ 26 kcal / mol hydrogen peroxide-iron (II) salt, persulfate-sodium bisulfite, cumene hydroperoxide-iron (II) salt, benzoyl peroxide-dimethylaniline, diisopropyl peroxy dicarbonate, dicyclohexyl peroxy di Non-limiting examples include 15 kcal / mol peroxide (hydrogen peroxide, hydroperoxide, etc.)-Metal alkyl (triethylaluminum, triethylboron, diethylzinc, etc.), oxygen-metal alkyl, etc., such as carbonate. Kill.

【0022】重合溶媒としては、乳化重合、懸濁重合の
場合、水またはアルコール類などの水溶性溶剤を含む水
を主とする媒体を使用するが、溶液重合では連鎖移動の
起こり難い溶媒が使用される。
As the polymerization solvent, in the case of emulsion polymerization or suspension polymerization, a medium containing water or water containing a water-soluble solvent such as alcohol is mainly used, but in solution polymerization, a solvent in which chain transfer hardly occurs is used. To be done.

【0023】重合温度、重合時間はおもに開始剤の種類
に依存し、0〜90℃の範囲で1〜50時間程度であ
る。一方重合圧力は重合方法、原料の供給方法、単量体
の種類に依存するが、常圧から100Kgf/cm2
度である。
The polymerization temperature and the polymerization time mainly depend on the kind of the initiator and are in the range of 0 to 90 ° C. for about 1 to 50 hours. On the other hand, the polymerization pressure depends on the polymerization method, the method of supplying the raw materials and the kind of the monomer, but is from normal pressure to about 100 Kgf / cm 2 .

【0024】重合終了後の反応液は、開始剤、溶媒、未
反応単量体などを除くための塩析、水および/または有
機溶媒による洗浄処理に付し、通常の方法に従って含フ
ッ素弾性共重合体を精製する。この時、含フッ素弾性共
重合体は含水率0.1〜50重量%となる様に調整する
ことが好ましく、25〜30重量%程度とすることが最
も好ましい。0.1重量%以下にすることは困難であり
本発明の方法では必要性がなく、50重量%以上では重
量が増加し取り扱い上面倒であるので好ましくない。
The reaction liquid after completion of the polymerization is subjected to salting-out for removing an initiator, a solvent, unreacted monomers and the like, a washing treatment with water and / or an organic solvent, and a fluorine-containing elastic copolymer according to a usual method. Purify the polymer. At this time, the fluorine-containing elastic copolymer is preferably adjusted to have a water content of 0.1 to 50% by weight, and most preferably about 25 to 30% by weight. It is difficult to reduce the amount to 0.1% by weight or less and it is not necessary in the method of the present invention, and if the amount is 50% by weight or more, the weight increases and the handling becomes troublesome.

【0025】本発明の軟質フッ素樹脂に必須の枝ポリマ
ーである、融点が130℃以上である結晶性重合体を与
える含フッ素単量体またはその組成物は、とくに限定す
る必要はないが、例えば、テトラフルオロエチレン、ク
ロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化
ビニル、テトラフルオロエチレン−エチレン混合物、ク
ロロトリフルオロエチレン−エチレン混合物、テトラフ
ルオロエチレン−含フッ素ビニルエーテル混合物、フッ
化ビニリデン−テトラフルオロエチレン混合物、フッ化
ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン混合物、フッ
化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン混合物、フッ
化ビニリデン−トリフルオロエチレン混合物、フッ化ビ
ニリデン−ヘキサフルオロアセトン混合物、フッ化ビニ
リデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン混合物などをあげることができる。これらの枝ポ
リマーの幹ポリマーへの重量比は目的に応じて適宜選択
するが、柔軟性と機械的強度を併有させるには20/1
00〜100/100であり、40/100〜80/1
00が好ましい。
The fluorine-containing monomer or its composition which gives a crystalline polymer having a melting point of 130 ° C. or higher, which is an essential branch polymer for the soft fluororesin of the present invention, is not particularly limited, but for example, , Tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, tetrafluoroethylene-ethylene mixture, chlorotrifluoroethylene-ethylene mixture, tetrafluoroethylene-fluorine-containing vinyl ether mixture, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene mixture , Vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene mixture, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene mixture, vinylidene fluoride-trifluoroethylene mixture, vinylidene fluoride-hexafluoroacetone mixture, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene mixture Oroechiren - hexafluoropropylene mixture can be mentioned. The weight ratio of these branch polymers to the trunk polymer is appropriately selected according to the purpose, but in order to have both flexibility and mechanical strength, it is 20/1.
00-100 / 100 and 40 / 100-80 / 1
00 is preferable.

【0026】幹ポリマーへのグラフト共重合の方法は、
幹ポリマーの有するペルオキシ基を開始基とするため別
に開始剤を添加しない点を除けば通常のグラフト重合法
と同様である。例えば、含フッ素弾性共重合体をホモジ
ナイザーなどの微粒化装置を用いて重合反応器へ反応媒
体とともに導入し、単量体およびその他の副資材を添加
した後、攪拌しながら温度を調節して反応を開始し所定
時間継続する。重合形態としては、第3ブチルアルコー
ルと水と有機溶媒からなる均一溶媒の水性乳濁液または
分散溶媒中での反応である。また、その他の副資材、例
えば、連鎖移動剤、開始剤の分解促進剤、乳化剤、分散
安定剤などを目的に応じて使用することもできる。
The method of graft copolymerization onto the trunk polymer is
The procedure is the same as the usual graft polymerization method except that the initiator is not added because the peroxy group of the trunk polymer is the starting group. For example, a fluorine-containing elastic copolymer is introduced into a polymerization reactor together with a reaction medium by using an atomizer such as a homogenizer, and after adding a monomer and other auxiliary materials, the temperature is adjusted while stirring to carry out the reaction. And continue for a predetermined time. The polymerization form is a reaction in a water-based emulsion or dispersion solvent of a homogeneous solvent consisting of tert-butyl alcohol, water and an organic solvent. Further, other auxiliary materials such as a chain transfer agent, a decomposition accelerator for an initiator, an emulsifier, a dispersion stabilizer and the like can be used according to the purpose.

【0027】重合温度、重合時間はおもに不飽和ペルオ
キシドの種類に依存し、50〜120℃の範囲で1〜5
0時間程度となるように調整することが好ましい。一方
重合圧力は重合方法、原料の供給方法、単量体の種類に
依存するが、通常、常圧から100Kgf/cm2程度
である。
The polymerization temperature and the polymerization time mainly depend on the type of unsaturated peroxide, and are 1 to 5 in the range of 50 to 120 ° C.
It is preferable to adjust the time to about 0 hours. On the other hand, the polymerization pressure depends on the polymerization method, the raw material supply method, and the kind of the monomer, but is usually from normal pressure to about 100 Kgf / cm 2 .

【0028】重合終了後の反応液を、開始剤、溶媒、未
反応単量体などを除くための塩析、洗浄、乾燥などの処
理に付し精製された軟質フッ素樹脂を得ることができ
る。
The reaction solution after completion of the polymerization is subjected to treatments such as salting out to remove initiators, solvents, unreacted monomers, washing, drying and the like to obtain a purified soft fluororesin.

【0029】[0029]

【実施例】以下に実施例をもって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限られるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0030】〔含フッ素弾性共重合体の製造例〕100
気圧に耐える2L容量のステンレス製オートクレーブに
純水900g、過硫酸カリウム 2.9g、パーフルオ
ロオクタン酸アンモニウム2.2g、四ホウ酸ナトリウ
ム2.7g,リン酸二水素カリウム1.2gおよび不飽
和ペルオキシドとしてtーブチルペルオキシアリルカー
ボネートの酢酸t−ブチル溶液(t−ブチルペルオキシ
アリルカーボネートの濃度:70重量%)1.8gを加
え、排気後クロロトリフルオロエチレンモノマー83
g、フッ化ビニリデンモノマー182gを仕込み攪拌し
ながら50℃の温度で重合反応を行なった。50℃に昇
温した時点で40Kgf/cm2であったオートクレーブ内圧
が重合反応の進行とともに低下し、30Kgf/cm2になっ
た時点で60℃に昇温し、7Kgf/cm2になった時点で冷
却するとともに単量体をパージして重合反応を停止し
た。重合時間は約9時間であった。重合生成物は白色ラ
テックス状態で得られ、これを塩析後、遠心分離し、水
洗後再度遠心分離して弾性共重合体粒子333gを得
た。遠心分離後の共重合体粒子の含水率は28%と測定
された。この含フッ素弾性共重合体の収率は90.0%
であった。
[Production Example of Fluorine-Containing Elastic Copolymer] 100
900 g of pure water, 2.9 g of potassium persulfate, 2.2 g of ammonium perfluorooctanoate, 2.7 g of sodium tetraborate, 1.2 g of potassium dihydrogen phosphate and 1.2 g of unsaturated peroxide are placed in a 2 L stainless steel autoclave that can withstand atmospheric pressure. As a solution, 1.8 g of a t-butyl acetate solution of t-butylperoxyallylcarbonate (concentration of t-butylperoxyallylcarbonate: 70% by weight) was added, and after evacuation, chlorotrifluoroethylene monomer 83 was added.
and 182 g of vinylidene fluoride monomer were charged and a polymerization reaction was carried out at a temperature of 50 ° C. with stirring. The internal pressure of the autoclave, which was 40 Kgf / cm 2 when the temperature was raised to 50 ° C, decreased with the progress of the polymerization reaction, and when it reached 30 Kgf / cm 2 , the temperature was raised to 60 ° C and the pressure reached 7 Kgf / cm 2. The polymerization reaction was stopped by cooling with and purging the monomer. The polymerization time was about 9 hours. The polymerized product was obtained in the form of a white latex, which was salted out, centrifuged, washed with water and then centrifuged again to obtain 333 g of elastic copolymer particles. The water content of the copolymer particles after centrifugation was measured to be 28%. The yield of this fluorine-containing elastic copolymer is 90.0%
Met.

【0031】得られた共重合体粒子50gを真空乾燥の
後、n−ヘキサンにて洗浄し、未反応のt−ブチルペル
オキシアリルカーボネートを除去して再度真空乾燥し、
白色粉末の共重合体36gを得た。この共重合体のDS
C曲線はペルオキシ基の分解に基づく発熱ピークを16
0〜180℃に有しており、またヨウ素滴定法により共
重合体の活性酸素量は0.039%と測定された。また
低温でのDSCによる共重合体のガラス転移温度は−2
5℃であった。
50 g of the obtained copolymer particles were vacuum dried and then washed with n-hexane to remove unreacted t-butylperoxyallyl carbonate and vacuum dried again.
36 g of a white powder copolymer was obtained. DS of this copolymer
The C curve shows 16 exothermic peaks due to decomposition of the peroxy group.
It has a temperature of 0 to 180 ° C., and the active oxygen content of the copolymer was determined to be 0.039% by the iodometric titration method. The glass transition temperature of the copolymer by DSC at low temperature is -2.
5 ° C.

【0032】実施例1 次の段階で前記弾性共重合体(有姿:28%水分含有)
342gとt−ブタノール480g、水174gおよび
酢酸エチル392gを50気圧に耐える2L容量のステ
ンレス製オートクレーブに仕込み、排気後90℃の温度
に昇温した後、フッ化ビニリデンモノマーを20Kgf/cm
2の圧力で連続的に吹込み、その105gを消費した時
点で吹き込みを停止し、急速に冷却するとともに反応器
内のモノマーをパージし重合を終了した。重合後、生成
したポリマーを溶媒から分離した後乾燥して、351g
の白色粉末を得た。
Example 1 In the next step, the above-mentioned elastic copolymer (appearance: containing 28% water)
342 g, 480 g of t-butanol, 174 g of water and 392 g of ethyl acetate were charged into a 2 L capacity stainless steel autoclave that can withstand 50 atm, and after evacuation, the temperature was raised to 90 ° C., and vinylidene fluoride monomer was added at 20 Kgf / cm.
It was continuously blown in at a pressure of 2 , and when 105 g of it had been consumed, the blowing was stopped, the mixture was cooled rapidly, and the monomers in the reactor were purged to complete the polymerization. After the polymerization, the produced polymer was separated from the solvent and then dried to give 351 g.
Of white powder was obtained.

【0033】このポリマーのDSCによる融点は163
℃と測定された。また得られたポリマーを4インチ二本
ロール(ロール温度:180℃)で混練し、その後プレ
ス成形(プレス温度200℃)して1mm厚200mm角の
シートを作成したところ、柔軟性を有した半透明のもの
が得られた。このシートの23℃における破断強度、破
断伸び率、引張弾性率、硬度を測定し表1に示した。 〔物性測定方法〕 1)破断強度、破断伸び率の測定 JIS K6301に規定された方法に準じ、1mm厚の
シートから打ち抜いた3号ダンベル型のテストピースを
引張試験機(島津製作所(株)製オートグラフ)にて2
3℃で200mm/分の引張速度で測定した。 2)引張弾性率 1mm厚のシートから10mm×125mmの短冊状試験片を
切出し、チャック間距離が100mmになるように引張試
験機に取り付け、23℃で10mm/分の引張速度で伸び
と応力の関係を表す曲線を得た。この曲線の初期の立上
がり勾配から引張弾性率(応力/伸び率)を算出した。
この値は小さいほうが柔軟性は高い。 3)硬度(ショアーD硬度) 1mmシートを4枚重ね、ASTMD2240に準じて測
定した。 4)溶融粘度 島津製作所(株)製高化式フローテスターを用い、グラ
フト共重合樹脂を200℃に加熱されたシリンダーに充
填し、5分間予熱した後、100Kgf/cm2の圧力で1mm
φ×10mmLのオリフィスから押出した時の流量から溶
融粘度を算出した。
The melting point of this polymer by DSC is 163.
It was measured to be ° C. The obtained polymer was kneaded with a 4-inch double roll (roll temperature: 180 ° C.) and then press-molded (press temperature 200 ° C.) to form a 1 mm-thick 200 mm-square sheet. A transparent product was obtained. The breaking strength, breaking elongation, tensile modulus, and hardness of this sheet at 23 ° C. were measured and shown in Table 1. [Physical property measuring method] 1) Measurement of breaking strength and breaking elongation In accordance with the method specified in JIS K6301, a No. 3 dumbbell type test piece punched out from a 1 mm thick sheet was used as a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation). 2 in the autograph)
Measured at 3 ° C. with a pull rate of 200 mm / min. 2) Tensile elastic modulus A 10 mm x 125 mm strip-shaped test piece was cut out from a 1 mm thick sheet and attached to a tensile tester so that the distance between chucks was 100 mm, and the elongation and stress at a tensile speed of 10 mm / min at 23 ° C were measured. A curve representing the relationship was obtained. The tensile elastic modulus (stress / elongation) was calculated from the initial rising slope of this curve.
The smaller this value, the higher the flexibility. 3) Hardness (Shore D hardness) Four 1 mm sheets were stacked and measured according to ASTM D2240. 4) Melt viscosity Using a Koka type flow tester manufactured by Shimadzu Corporation, the graft copolymer resin was charged into a cylinder heated to 200 ° C., preheated for 5 minutes, and then 1 mm at a pressure of 100 Kgf / cm 2.
The melt viscosity was calculated from the flow rate when extruding from a φ × 10 mmL orifice.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例2〜4および参考例1〜2 含フッ素弾性共重合体の製造例と同様に製造した含フッ
素弾性共重合体を使用して、実施例1と同様のグラフト
共重合を、反応媒体を表1に示す組成のものに代えて実
施し、同様の物性測定を行なった。結果を表1に併せて
示す。なお、参考例に使用した含フッ素弾性共重合体
は、真空乾燥、n−ヘキサン洗浄、真空乾燥を行い含水
率0.1%未満に調整したものを用いた。
Examples 2 to 4 and Reference Examples 1 to 2 Using the fluorine-containing elastic copolymer produced in the same manner as in the production example of the fluorine-containing elastic copolymer, the same graft copolymerization as in Example 1 was carried out, The reaction medium was changed to one having the composition shown in Table 1, and the same physical properties were measured. The results are also shown in Table 1. The fluorine-containing elastic copolymer used in the reference example was prepared by vacuum drying, washing with n-hexane, and vacuum drying to adjust the water content to less than 0.1%.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の方法によると、含フッ素弾性共
重合体を乾燥することなく含水のままグラフト共重合で
きるため、弾性樹脂粉体の真空乾燥という困難な工程を
省略でき、プロセスの簡略化に効果を有することは明ら
かである。
According to the method of the present invention, since the fluorine-containing elastic copolymer can be graft-copolymerized in a water-containing state without drying, the difficult step of vacuum-drying the elastic resin powder can be omitted and the process can be simplified. It is clear that it has an effect on

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】分子内にペルオキシ結合を含有し、且つそ
のガラス転移温度が室温以下である含フッ素弾性共重合
体に、水性乳濁液または分散溶媒中で融点が130℃以
上である結晶性重合体を与える少なくとも一種の含フッ
素単量体を含む一種以上の単量体をグラフト共重合させ
る方法であって、含フッ素弾性共重合体が0.1〜50
重量%の水を含むことを特徴とする軟質フッ素樹脂の製
造方法。
1. A crystalline fluorine-containing copolymer having a peroxy bond in the molecule and having a glass transition temperature of room temperature or lower, and a melting point of 130 ° C. or higher in an aqueous emulsion or a dispersion solvent. A method for graft-copolymerizing one or more monomers containing at least one fluorine-containing monomer which gives a polymer, wherein the fluorine-containing elastic copolymer is 0.1 to 50.
A method for producing a soft fluororesin, which comprises water by weight.
【請求項2】水性乳濁液または分散溶媒を形成する反応
媒体が少なくとも第3ブチルアルコールおよび水を含む
ことを特徴とする請求項1記載の軟質フッ素樹脂の製造
方法。
2. The method for producing a soft fluororesin according to claim 1, wherein the reaction medium forming the aqueous emulsion or the dispersion solvent contains at least tert-butyl alcohol and water.
【請求項3】反応媒体が、さらにカルボン酸エステルま
たは塩素系溶媒を含むことを特徴とする請求項2記載の
軟質フッ素樹脂の製造方法。
3. The method for producing a soft fluororesin according to claim 2, wherein the reaction medium further contains a carboxylic acid ester or a chlorine-based solvent.
【請求項4】カルボン酸エステルまたは塩素系溶媒が酢
酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸t
−ブチル、ギ酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオ
ン酸エチル、二塩化エタン、テトラクロロエチレン、ト
リクロロエチレン、トリクロロエタン、クロロホルム、
塩化メチレンまたはクロロベンゼンであることを特徴と
する請求項2記載の軟質フッ素樹脂の製造方法。
4. Carboxylic acid ester or chlorine-based solvent is ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, t-acetate
-Butyl, ethyl formate, methyl propionate, ethyl propionate, ethane dichloride, tetrachloroethylene, trichloroethylene, trichloroethane, chloroform,
The method for producing a soft fluororesin according to claim 2, which is methylene chloride or chlorobenzene.
【請求項5】カルボン酸エステルまたは塩素系溶媒が酢
酸エチル、1,1,1−トリクロロエタンまたは塩化メ
チレンであることを特徴とする請求項2記載の軟質フッ
素樹脂の製造方法。
5. The method for producing a soft fluororesin according to claim 2, wherein the carboxylic acid ester or the chlorine-based solvent is ethyl acetate, 1,1,1-trichloroethane or methylene chloride.
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