JPH11181098A - 含フッ素重合体の改質方法 - Google Patents

含フッ素重合体の改質方法

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JPH11181098A
JPH11181098A JP9356862A JP35686297A JPH11181098A JP H11181098 A JPH11181098 A JP H11181098A JP 9356862 A JP9356862 A JP 9356862A JP 35686297 A JP35686297 A JP 35686297A JP H11181098 A JPH11181098 A JP H11181098A
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ozone
tetrafluoroethylene
copolymer
hexafluoropropylene
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Yoshiyuki Hiraga
義之 平賀
Satoshi Komatsu
聡 小松
Tomohisa Noda
知久 野田
Masayuki Namimatsu
正幸 浪松
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 含フッ素重合体の溶融成形または焼成時の着
色を防ぐこと。 【解決手段】 含フッ素重合体をオゾン接触させること
からなる含フッ素重合体の改質方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、含フッ素重合体の
溶融成形時または焼成時の着色を防ぐために、含フッ素
重合体を改質する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、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の乳化重合体は、最終製品に
溶融加工するばあい、その溶融条件の過酷さ、重合開始
剤や乳化剤、凝析剤などの残留物の存在、および重合が
不充分な低分子量物の炭化、重合体の主鎖のオレフィン
部分の炭化などの原因により、灰褐色または茶色に着色
するという問題があった。
【0003】かかる着色を除去するためには、たとえば
米国特許第4626587号明細書に開示されているよ
うなフッ素化などの処理が必要とされているが、フッ素
を用いる際には、コスト面に問題があり、かつ環境汚染
を防ぐための大がかりな設備が必要となるという問題を
ともなう。
【0004】また、クロロトリフルオロエチレン単独重
合体のばあい、その用途のほとんどが透明性を要求され
るものであるため、溶融成形後の最終製品の着色は非常
に大きな問題であり、このばあいの溶融成形後の最終製
品の着色を除去するためには、かなり多量の水を用いて
洗浄しなければならないという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の目
的は、含フッ素重合体の溶融成形後または焼成後の着色
を防止するために含フッ素重合体を効率的に処理するこ
とのできる方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、含フッ素重合
体をオゾンと接触させることからなる含フッ素重合体の
改質方法に関する。
【0007】このばあい、前記接触時の雰囲気温度が含
フッ素重合体の融点以下であるのが好ましい。
【0008】また、前記含フッ素重合体が粉末状または
フレーク状であるのが好ましい。
【0009】また、前記含フッ素重合体が、重合したの
ちに一度も溶融させていない含フッ素重合体であるのが
好ましい。
【0010】また、前記含フッ素重合体が、乳化重合ま
たは懸濁重合により製造された含フッ素重合体であるの
が好ましい。
【0011】また、前記含フッ素重合体が、テトラフル
オロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル、エチレン、ビニリデンフル
オライドおよびクロロトリフルオロエチレンよりなる群
から選択される少なくとも2種のモノマーからなる共重
合体、テトラフルオロエチレン単独重合体、ビニリデン
フルオライド単独重合体またはクロロトリフルオロエチ
レン単独重合体であるのが好ましい。
【0012】また、前記含フッ素重合体がテトラフルオ
ロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体、
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
の共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロ
プロピレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの
共重合体、またはクロロトリフルオロエチレン単独重合
体であるのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明者らは、含フッ素重合体を
オゾンと接触させることにより含フッ素重合体を改質す
ると、前記含フッ素重合体を溶融成形または焼成するば
あいに生ずる着色を防止できることを見出した。
【0014】なお、本発明における「改質」とは、通常
は溶融成形または焼成時に着色しうる含フッ素重合体
が、本発明の方法によりオゾンと接触させて処理するこ
とにより、その着色を生じなくなることをいう。また、
その着色防止効果の機構は明らかではないが、おそらく
はその酸化作用によって含フッ素重合体表面に存在する
こととなったオゾン分子が、含フッ素重合体の溶融加工
または焼成時に着色発生の原因となる重合開始剤や乳化
剤、凝析剤などの残留物重合が不充分な低分子量物、含
フッ素重合体の主鎖のオレフィン部分などを効率よく分
解することにより、着色防止効果を奏すると考えられ
る。
【0015】本発明において用いることのできる含フッ
素重合体は、乳化重合または懸濁重合により製造された
含フッ素重合体であれば溶融加工可能であってもなくて
もよい。
【0016】また、本発明において用いる含フッ素重合
体は、反応速度を上げるためには含フッ素重合体中にオ
ゾン分子を充分に拡散させることが好ましいという点か
ら、重合したのちに一度も溶融させていない含フッ素重
合体であるのが好ましい。
【0017】本発明において用いる含フッ素重合体の具
体例としては、たとえばテトラフルオロエチレン、ヘキ
サフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル、エチレン、ビニリデンフルオライド、クロロト
リフルオロエチレンよりなる群から選択される少なくと
も2種のモノマーからなる共重合体、テトラフルオロエ
チレン単独重合体、ビニリデンフルオライド単独重合
体、クロロトリフルオロエチレン単独重合体(PCTF
E)などがあげられるが、特に効果が顕著であるものと
してはテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピ
レンとの共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン
とパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体
(PFA)、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロ
プロピレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの
共重合体(EPA)、またはクロロトリフルオロエチレ
ン単独重合体である。
【0018】また、前記パーフルオロアルキルビニルエ
ーテルは、
【0019】
【化1】
【0020】で表わすことができる。
【0021】つぎに、本発明において含フッ素重合体を
オゾンと接触させるばあいの方法および条件について説
明する。
【0022】本発明においては、オゾンを含有するガス
を含フッ素重合体と接触させる。
【0023】まず、オゾン含有ガスと接触させる含フッ
素重合体の形状としては、特に制限はないが、オゾンに
対する接触面積が大きく、オゾン含有ガスが拡散しやす
い形状であることが好ましいという点から粉末状または
フレーク状であるのが好ましい。
【0024】このばあい、含フッ素重合体は乾燥状態で
あっても、溶媒に分散させた状態であってもよい。
【0025】含フッ素重合体を溶媒に分散させて用いる
ばあい、前記溶媒は、たとえば水、酢酸、トリクロロフ
ルオロメタン、塩化エチル、四塩化炭素などの耐オゾン
性を有するものを用いることができる。
【0026】つぎに、含フッ素重合体は通常の反応器内
においてオゾン含有ガスと接触させればよいが、反応器
内のオゾン濃度を一定にさせることができるという点か
ら前記反応器はオゾン含有ガスの入口および出口を備え
た流通式の反応器であるのが好ましい。
【0027】含フッ素重合体をオゾン含有ガスと接触さ
せるばあいの雰囲気温度は、30〜300℃、好ましく
は100〜250℃である。特に含フッ素重合体が溶融
加工可能なものであるばあいは、その融点より低い温度
であるのが好ましい。前記温度が溶融加工可能な含フッ
素重合体の融点以上であると、含フッ素重合体へのオゾ
ン含有ガスの拡散速度が遅くなり、所望の効果をうるた
めに多大な時間を要してしまう。また、雰囲気温度が3
00℃を超えると、オゾンの半減期が短くなって分解し
てしまい、オゾン含有ガスのオゾン濃度を高めたりオゾ
ン含有ガスの供給量を増やしても含フッ素重合体はほと
んど改質されない。
【0028】また、含フッ素重合体に接触させるべく供
給するオゾン含有ガスのオゾン濃度としては、特に制限
はないが、安全性を考慮すればオゾン含有ガスの30重
量%未満であるのが好ましい。オゾンの濃度が30重量
%以上であるとオゾン含有ガスが著しく不安定となり、
微量のコンタミネーション中に含まれるC−Hの結合を
もつ有機物との接触により爆発するおそれがある。
【0029】なお、オゾン含有ガスのオゾン以外の成分
としては、空気、チッ素ガスHeまたはその他の不活性
ガスであってもよいし、塩素、フッ素などの酸化性ガス
を含んでもよい。
【0030】また、オゾン含有ガスと含フッ素重合体ガ
スとの接触時間、オゾン含有ガスの反応器中への供給量
(流量)は、当業者であれば実験的に選定することがで
きる。
【0031】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明の方法について
詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。
【0032】合成例1 開始剤として過硫酸アンモニウム、乳化剤としてパーフ
ルオロオクタン酸アンモニウム塩を用いて乳化重合させ
たテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
との共重合体(FEP)分散液を、硝酸により凝析した
のち、脱水、乾燥して粉末状の含フッ素重合体A(融
点:257℃)をえた。
【0033】実施例1 オゾン含有ガスのための入口と出口を有するNi製反応
器(内容積約:0.5L、内径:10cm、高さ:6.
5cm)に粉末状の含フッ素重合体Aを50g仕込み、
150℃の温度に保持されているサンドバスの中に入れ
た。反応器の内温が150℃となったのを確認し、空気
から1550ppmのオゾンを発生することができるオ
ゾン発生器を運転させ、オゾン濃度が0.15重量%の
オゾン含有ガスを0.1NL/minの流量にて反応器
の中を流通させ、12時間含フッ素重合体Aと接触させ
た。
【0034】[評価]つぎに、372℃で溶融成形され
たペレットの色を評価した。ペレットの色は乳白色とな
っていた。
【0035】実施例2〜3 接触処理時間を8または10時間にかえたほかは、実施
例1と同様にして含フッ素重合体Aを接触処理し、実施
例1と同様にして評価を行なった。
【0036】いずれのばあいもペレットの色は乳白色で
あった。
【0037】比較例1 流通させたガスを空気としたほかは、含フッ素重合体A
を実施例1と同様にして接触処理し、評価した。成形さ
れたペレットの色は濃褐色であった。
【0038】合成例2 開始剤として過流酸アンモニウム、乳化剤としてパーフ
ルオロオクタン酸アンモニウム塩を用いて乳化重合させ
たテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニ
ルエーテルとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体
(EPA)分散液を乾燥させ(洗浄を行なわなかっ
た)、フレーク状の含フッ素重合体B(融点:255
℃)をえた。
【0039】実施例4 含フッ素重合体Aのかわりに含フッ素重合体Bを用いた
ほかは、実施例1と同様にして接触処理を行なった。
【0040】[評価]372℃にて溶融成形されたペレ
ットの色を目視にて評価した。ペレットの色は乳白色と
なっていた。
【0041】比較例2 流通させたガスを空気としたほかは、実施例5と同様に
して含フッ素重合体を接触処理し、評価した。含フッ素
重合体Bは濃褐色に着色していた。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、含フッ素重合体の溶融
成形または焼成時の着色を防ぐことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 知久 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 浪松 正幸 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含フッ素重合体をオゾンと接触させるこ
    とからなる含フッ素重合体の改質方法。
  2. 【請求項2】 前記接触時の雰囲気温度が含フッ素重合
    体の融点以下である請求項1記載の改質方法。
  3. 【請求項3】 前記含フッ素重合体が粉末状またはフレ
    ーク状である請求項1または2記載の改質方法。
  4. 【請求項4】 前記含フッ素重合体が、重合したのちに
    一度も溶融させていない含フッ素重合体である請求項1
    〜3項のいずれかに記載の改質方法。
  5. 【請求項5】 前記含フッ素重合体が、乳化重合または
    懸濁重合により製造された含フッ素重合体である請求項
    1〜4のいずれかに記載の改質方法。
  6. 【請求項6】 前記含フッ素重合体が、テトラフルオロ
    エチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロア
    ルキルビニルエーテル、エチレン、ビニリデンフルオラ
    イドおよびクロロトリフルオロエチレンよりなる群から
    選択される少なくとも2種のモノマーからなる共重合
    体、テトラフルオロエチレン単独重合体、ビニリデンフ
    ルオライド単独重合体またはクロロトリフルオロエチレ
    ン単独重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の改
    質方法。
  7. 【請求項7】 前記含フッ素重合体が、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の共重合体、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の
    共重合体、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプ
    ロピレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共
    重合体、またはクロロトリフルオロエチレン単独重合体
    である請求項1〜5のいずれかに記載の改質方法。
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