TW200536865A - Chlorotrifluoroethylene copolymer - Google Patents
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Description
200536865 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲關於氯三氟乙烯共聚物及成形體。 【先前技術】
聚氯三氟乙烯〔PCTFE〕具有優異阻氣性或水蒸氣低 透過性爲周知。但是,耐應力破壞(s t r e s s c r a c k i n g )性 ,耐熱性及耐藥品性並不充分,又,會有可成形之溫度範 圍狹窄之問題。 爲了對PC TFE賦予耐應力破壞性,對氯三氟乙烯〔 CTFE〕則有試驗使各種變性單體共聚合。例如使全氟(烷 基乙烯醚)〔PAVE〕進行 0.01〜1 莫耳%共聚之 CTFE/PAVE共聚物被揭示(參照例如,專利文獻1 。)。 在此CTFE/PAVE共聚物雖可改善耐應力破壞性,但 是耐熱性依然不充分,熱分解溫度並不高,例如,在進行 與對手材料之共擠壓成形之情形,由於對手材料之熔點會 造成在過酷成形條件下曝曬而有與對手材料之組合被限制 之不恰當。 CTFE之共聚物方面,又有,氟化亞乙烯30〜60莫耳 %,四氟乙烯〔TFE〕10〜40莫耳%,CTFE10〜30莫耳% ,及,可因應需要具有全氟(甲基乙烯醚)5〜15莫耳%之共 聚組成之氟彈性體(請參照例如專利文獻2。),TFE及/或 CTFE(a)與,乙烯醚系單體(b)與,含羥基乙烯醚系單體(c) ,使a/(b + c)爲約40〜60莫耳%比率予以聚合之含羥基含 200536865 (2) 氟共聚物(請參照例如專利文獻3。)等被提案。但是,該 f 等CTFE之共聚物有耐藥品性,耐熱性劣化之問題。 CTFE之共聚物方面,又,選自tfE及/或CTFE 50〜 99.8莫耳%,TFE及CTFE以外之含氟單體〇.1〜49.99莫 耳% ’以及’伊康酸,檸康酸及該等酸酐之至少一種之化 合物0.01〜5莫耳%之具有共聚組成的含氟聚合物被提案( 請參照例如專利文獻4。)。此含氟聚合物之目的係爲使黏 φ 接強度提高’而具有伊康酸等之化合物作爲共聚組成爲必 須要件。但是,關於使TFE與CTFE作爲共聚組成所共同 具有之含氟聚合物則無具體揭示。 【專利文獻1】日本特開平3-287614號公報 【專利文獻2】特開2 0 0 0 - 7 7 3 2號公報 【專利文獻3】特開昭60-88078號公報 【專利文獻4】歐洲專利申請公開第1 3 7 5 5 3 9號說明 書
【發明內容】 [發明欲解決之課題] 本發明之目的爲鑒於上述現狀,因而提供一種具備耐 應力破壞性與耐藥品性與耐熱性之氯三氟乙烯共聚物。 [解決課題之手段] 本發明爲氯三氟乙烯單元,四氟乙烯單元,以及,來 自可與氯三氟乙烯及四氟乙烯共聚之單體〔A〕的單體〔 -6- 200536865 (3) A〕單元所構成氯三氟乙烯共聚物,上述氯三氟乙烯單元 及上述四氟乙稀單元爲合計90〜99.9莫耳%,上述單體〔 A〕單元爲0.1〜10莫耳%爲其特徵之氯三氟乙烯共聚物。 本發明爲以使用上述氯三氟乙烯共聚物所得爲其特徵 之成形體。 以下詳細說明本發明。
本發明之氯三氟乙烯共聚物(以下,稱爲「CTFE共聚 物」)爲氯三氟乙烯單元〔CTFE單元〕,四氟乙烯單元〔 TFE單元〕,以及,來自可與氯三氟乙烯〔CTFE〕及四氟 乙烯{TFE}共聚之單體〔A〕的單體〔A〕單元所構成者。 本說明書中,上述「CTFE單元」及「TFE單元」爲 CTFE共聚物之分子構造上,各自爲來自氯三氟乙烯之部 分〔-CFCI-CF2-〕,來自四氟乙嫌之部分〔-CF2-CF2-〕 ’ 上述「單體〔A〕單元」爲同樣地,在CTFE共聚物之分 子構造上,爲附加單體〔A〕所成之部分。 上述單體〔A〕方面,若爲可與CTFE及TFE共聚之 單體則並無特別限定,又,可爲至少一種或2種以上,可 例舉乙烯〔Et〕,氟化亞乙烯〔VdF〕,全氟(烷基乙烯醚 )〔PAVE〕,下述一般式⑴ CX3X4 = CX1(CF2)nX2 (I) (式中,X1’ X3及X4爲相同或相異,表示氫原子或氟原子 ,x2爲氫原子,氟原子或氯原子,η爲1〜10之整數)所 200536865 (4) 示之乙烯單體,及,下述一般式(III) (HI) CF2 = CF-OCH2-Rf (式中,Rf爲碳數〜5之全氟烷基)所示之烷基全氟乙烯 醚衍生物等。 上述單體〔A〕爲選自Et,VdF,PAVE及上述一般式 φ (I)所示之乙烯單體所成群之至少一個爲佳。 上述單體〔A〕在PAVE方面,作爲上述一般式⑴所 示之乙烯單體方面,及/或,上述一般式(III)所示之烷基全 氟乙烯醚衍生物方面,可各自使用1種或組合2種以上。 上述一般式(I)所不之乙嫌單體方面並無特別限定,但 可例舉例如,六氟丙烯〔HFP〕,全氟(1,1,2_三氫-1-己烯 ),全氟(1,1,5 -三氫-1-戊嫌),下述一般式 (IV)
H2C = CX5Rf5 (IV) (式中,X5爲H,F或CF3,Rf5爲碳數1〜10之全氟烷基) 所示之全氟(烷基)))))))乙烯等。 上述全氟(烷基)乙烯方面,以全氟(丁基)乙烯爲佳。 上述一般式(III)所示烷基全氟乙烯醚衍生物方面,Rf 爲碳數1〜3之全氟烷基較佳,CF2 = CF-CH2-CF2CF3更佳 上述PAVE方面,以下述一般式(II) 200536865 (5) CF2 = CF-ORf1 (Π) (式中,Rf1表示碳數1〜8之全氟烷基)所示之全氟(烷基乙 烯醚)更佳。上述一般式(II)所示之全氟(烷基乙烯醚)方面 ,可例舉全氟(甲基乙烯醚),全氟(乙基乙烯醚),全氟(丙 基乙烯醚),全氟(丁基乙烯醚)等,其中以全氟(甲基乙烯 醚),全氟(乙基乙烯醚),或全氟(丙基乙烯醚)爲佳。
習知,CTFE與乙烯醚係傾向於共聚性劣化,但本發 明之CTFE共聚物爲將TFE予以共聚,而可使PAVE及/或 非含有氟之乙烯醚以比較高的共聚比率共聚。 上述單體〔A〕方面,又,亦可使用與CTFE及TFE 可共聚之不飽和羧酸類。 上述不飽和羧酸類方面並無特別限定,例如,可例舉 碳數3〜6之不飽和脂肪族羧酸類等,而以碳數3〜6之不 飽和脂肪族聚羧酸類亦可。 上述不飽和脂肪族聚羧酸類方面並無特別限定,可例 舉例如,順丁烯二酸,伊康酸,檸康酸及該等之酸酐等。 上述單體〔A〕可爲2種以上,其中之1種爲VdF, PAVE及/或HFP情形,不與伊康酸,檸康酸及該等酸酐倂 用亦可。 本發明之CTFE共聚物係以TFE爲必須單體,進而, 使上述單體〔A〕以後述之特定比率附加所得之物,而可 提高耐熱性,成形性,耐應力破壞性,耐藥品性。 上述CTFE共聚物爲又,不僅具有作爲習知聚氯三氟 200536865
乙烯〔P C T F E〕之特徵而爲周知之阻氣性,水蒸氣低 , 性,亦具有作爲PCTFE之性質而爲習知所不知之藥 液體低透過性。 本發明之CTFE共聚物中,上述單體〔A〕單元f 〜10莫耳%,CTFE單元及上述TFE單元爲合計90、 莫耳%。上述單體〔A〕單元不足〇.1莫耳%時,在成 ,耐環境應力龜裂(cracking )性及耐應力破壞性易 化,超過1 〇莫耳%時,會有藥液低透過性,耐熱性, 特性,生產性等劣化之傾向。 上述單體〔A〕爲PAVE之情形,上述單體〔A〕 之較佳下限爲0.5莫耳%,較佳上限爲5莫耳%,更佳 爲3莫耳%。 本發明之CTFE共聚物中上述單體〔A〕單元之 爲可藉由19f-nmr等之分析所得値,具體言之, NMR分析,紅外分光光度計[IR],元素分析,螢光X ^ 析因單體之種類而予以適宜組合所得値。 上述CTFE單元爲上述CTFE單元與TFE單元合 10〜90莫耳%爲佳。上述CTFE單元與TFE單元合計 CTFE單元不足10莫耳%時,藥液低透過性會有不充 情形,超過90莫耳%時,聚合速度會急遽降低,生產 ' 僅降低’會有耐藥品性降低,或耐熱性不充分之情形 • 佳下限爲1 5莫耳%,進而,更佳下限爲2 0莫耳%, 上限爲8 0莫耳%,更佳上限爲7 〇莫耳%,特佳上限 莫耳%。 I透過 i液等 % 0.1 -99.9 :形性 於劣 機械 單元 :上限 ,比率 可將 線分 1十之 •所佔 :分之 :性不 :〇較 較佳 爲55 -10- 9 200536865 (7) 上述CTFE單元作爲上述單體〔A〕使用PAVE之情 形,相對於上述CTFE單元與TFE單元之合計可廣泛地選 擇,較佳爲,1 5〜9 0莫耳%,更佳爲,2 0〜9 0莫耳%。 本發明之CTFE共聚物爲來自單體之聚合物鏈部分係 由上述CTFE單元,TFE單元及單體〔A〕單元所構成之 物,則聚合物鏈末端爲與上述CTFE單元,TFE單元, 及,單體〔A〕單元係不同化學構造之物。上述聚合物鏈 ^ 末端方面並無特別限定,例如,可爲後述之不安定末端基 〇 本發明之CTFE共聚物爲在3 00 °C以上之成形溫度予 以熔融成形之情形,每碳數1 〇6個不安定末端基以80個 以下爲佳。每碳數1〇6個爲超過80個時,成形溫度在300 °C以上時,在熔融成形時發泡易於產生。較佳上限爲40 個,更佳上限爲20個,特佳上限爲6個。上述不安定末 端基數爲在上述範圍內時,在測定界限之觀點可使下限例 • 如爲1個。 在不足3 00 °C之成形溫度予以熔融成形之情形,以每 碳數106個之不安定末端基數超過80個爲佳。在不足300 °C之成形溫度而熔融成形之情形,每碳數1 06個爲80個 以下時,會有黏接性降低之情形。較佳下限爲1 00個,更 ' 佳下限爲150個,特佳下限爲180個,最佳下限爲220個 - 。在不足30(TC之成形溫度進行熔融成形之情形,上述不 安定末端基數若爲上述範圍內,以生產性之觀點,可使上 限成爲例如,500個。 -11 -
200536865 (8) 上述不安定末端基爲通常,附加鏈轉移劑或聚 用之聚合引發齊彳,而可在主鏈末端形成,係來自鏈 或聚合引發劑之構造者。 本說明書中,上述「不安定末端基」爲一 CF: ,-CONH2,-COF,-COOH,-COOCH3,-CF = CF2, CF2H。上述不安定末端基方面,其中以,-CF2CH CONH2,-COF,-COOH,及,-COOCH3 易於影響黏 熔融成形時之發泡。 上述不安定末端基之數爲使用紅外分光光度計 測定所得値。上述不安定末端基之數,具體言之, 述 CTFE共聚物之粉末以比熔點高50 °C之成形溫 MPa之成形壓力予以壓縮成形所得之厚0.25〜0· 之薄膜薄片,進行紅外吸收光譜分析,與既知之薄 外吸收光譜比較來決定種類,由其差光譜以次式計 個數。 合時所 轉移劑 ch2〇h 或,-2〇H,- 接性, 〔IR〕 係將上 L度,5 3 0 mm 膜之紅 算出之
末端基之個數(每碳數1〇6個)= (ixK)/t 1:吸光度 κ:補正係數: t:薄膜厚(mm) 爲對象之末端基之補正係數如表1所示。 -12- 200536865 (9)
末端基 吸收頻率 (cm·1) 補正係數 -COF 1 884 405 -COOH 1813. (1795-1792) .1775 455 -C 0 0 C Η 3 1795 355 -conh2 3 4 3 8 408 -ch2〇h 3648 2325 表1之補正係數係爲計算每碳數106個之末端基用之 模型化合物之紅外吸收光譜所決定之値。 本發明之CTFE共聚物爲在不足3 00°C之溫度進行熔 融成形或加熱處理之情形,以具有黏接機能性官能基者爲 佳。在本說明書中,黏接機能性官能基係指含於上述 CTFE共聚物之聚合物分子構造之一部分,與上述CTFE\ φ 共聚物與基材之黏接性相關聯所得之物之意。上述黏接機 能性官能基爲與此種黏接性相關聯所得者,不僅以官能基 作爲通稱,亦爲含有通常稱爲醚鍵等結合之構造的槪念。 上述黏接機能性官能基方面,若爲氟樹脂與基材之黏 接性關聯所得者則並無特別限定,可例舉例如羰基,羥基 • ,胺基等。本說明書中,上述「羰基」爲由碳一氧雙鍵所 . 構成之碳2價之基,以-C( = 0)-所示者爲代表。上述羰基 方面並無特別限定,可例舉例如,碳酸酯基,鹵代甲醯基 ,甲醯基,羧基,酯鍵[-C( = 0)0-],酸酐鍵 -13- 200536865 (10) [-c( = o)o-c( = o)_],異氰酸酯基,醯胺基,醯亞胺基卜 C ( = 0)-NH-C (二0)-],胺甲酸乙酯鍵[-NH-C ( = 〇)〇],胺甲醯 基[NH2-C( = 0)_],胺甲醯基氧基[NH2-C卜〇)〇 —],脲基 [NH2-C( = 0) — NH — ],草氨醯(oxamoyl)基[NH2-C( = 〇)· c( = 0)-]等之化學構造上之一部分之物等。
上述碳酸酯基表示- OCbt^O-R、式中,R1表示有機基 。)所示之物。上述式中之R1之有機基方面,可例舉例如 碳數1〜20之烷基,具有醚鍵之碳數2〜20之烷基等,碳 數1〜8之烷基,具有醚鍵之碳數2〜4之烷基等爲佳。上 述碳酸酯基方面,可恰當的例舉例如-〇C( = 〇)CH3, -0C( = 0)C3H7,-0C( = 0)C8H17, -OC(二 0)CH2CH2CH20CH2CH3 等。 上述醯胺基爲下述一般式 c—N~R3 II 12 0 R2 (式中,R2表示氫原子或有機基,R3表示有機基)所示之基 〇 上述醯胺基,醯亞胺基,胺甲酸乙酯鍵,胺甲醯基, 胺甲醯基氧基,脲基,草氨醯基等之鍵結於氮原子之氫原 子,可以例如被烷基等烴基所取代亦可。 上述黏接機能性官能基就導入容易之點’及,所得塗 膜在適度耐熱性與比較低溫之良好黏接性之點而言’以醯 -14- 200536865 (11) 胺基,胺甲醯基,羥基,羧基,碳酸酯基爲佳,其中以碳 酸酯基更佳。 上述CTFE共聚物爲具有黏接機能性官能基之情形, 可使上述黏接機能性官能基具有主鏈末端或側鏈之任一之 聚合物所成之物亦可,在具有主鏈末端及側鏈兩者之聚合 物所成者亦可。
主鏈末端具有黏接機能性官能基之情形,具有在主鏈 兩方末端亦可,僅具有在任一方之末端亦可。上述CTFE 共聚物爲在主鏈末端及/或者側鏈具有上述黏接機能性官 能基,同時,或代替該等,黏接機能性官能基爲通常所稱之 醚鍵等結合之構造之情形,可使主鏈中具有該黏接機能性 官能基。上述CTFE共聚物爲主鏈末端具有黏接機能性官 能基之聚合物所成之物,在不使機械特性,耐藥品性顯著 降低之理由,或生產性,成本面爲有利理由較佳。 上述CTFE共聚物爲側鏈具有黏接機能性官能基之聚 合物所成之情形,係將含黏接機能性官能基之單體,因應 爲目的之氟樹脂之種類以及配合之含氟單體及/或不含氟 單體予以共聚合所得者。本說明書中,上述「含黏接機能 性官能基之單體」係指具有黏接機能性官能基單體之意。 上述含黏接機能性官能基單體氟原子可有或無,上述含氟 單體及非含氟單體爲不具有黏接機能性官能基者’就此點 ,與具有黏接機能性官能基之含黏接機能性官能基單體在 槪念上可予區別。 含黏接機能性官能基單體方面,以下述一般式(IV) -15- 200536865 (12) CX22 = CY2 一 (Rf4)n-Z2 (IV) 癱 (式中,Z2爲具有羥基,羰基或胺基之官能基,X2及Y2爲 相同或相異,表示氫原子或者氟原子,Rf4爲具有碳數1 〜4 0之烷撐基,碳數1〜40之含氟氧烷撐基,具有醚鍵之 碳數1〜40之含氟烷撐基,或,具有醚鍵之碳數1〜40之 含氟氧烷撐基,η爲0或1。)所示之不飽和化合物爲佳。 φ 本說明書中,上述「具有羥基,羰基或胺基之官能基」係 指,可爲羥基,可爲羰基,可爲胺基,若爲具有該等黏接 機能性官能基之任一之官能基均可之意。 上述含黏接機能性官能基單體爲,又可爲,不飽和二 鹼式酸之單酯,乙烯撐碳酸酯,順丁烯二酸酐,順丁烯二 酸等。 上述CTFE共聚物爲主鏈末端具有黏接機能性官能基 之聚合物,上述黏接機能性官能基爲碳酸酯基之聚合物所 φ 成物之情形,可藉由使過氧碳酸酯作爲聚合引發劑使用之 聚合方法來獲得。在使用上述方法時,碳酸酯基之導入及 導入之控制爲非常容易或在經濟性之面,以耐熱性,耐藥 品性寺之品質面等較佳。 上述過氧碳酸酯方面,以下述式 -16- 200536865 (13) R4——Ο—C—Ο—Ο—C—Ο—R5 II II ο ο
(式中,R4及R5爲相同或相異,表示碳數1〜15之直鏈狀 或者分支鏈狀之一價飽和烴基,或,末端具有烷氧基之碳 數1〜15之直鏈狀或者分支鏈狀之一價飽和烴基,R6爲碳 數1〜15之直鏈狀或者分支鏈狀之二價飽和烴基,或,末 端具有烷氧基之碳數1〜15之直鏈狀或者分支鏈狀之二價
飽和烴基。)所示之化合物爲佳。 其中以,上述過氧碳酸酯方面,以二異丙基過氧碳酸 酯,二-正丙基過氧二碳酸酯,三級丁基過氧異丙基碳酸 酯,雙(4-三級丁基環己基)過氧二碳酸酯,二-2-對乙基己 基過氧二碳酸酯等爲佳。 上述CTFE共聚物爲主鏈末端具有黏接機能性官能基 之聚合物中,上述黏接機能性官能基在爲碳酸酯基以外之 聚合物所成情形,與導入上述碳酸酯基之情形同樣地’將 過氧碳酸酯,過氧二碳酸酯,過氧酯,過氧醇等之過氧化 物作爲聚合引發劑使用予以聚合,而可導入來自過氧化物 -17- 200536865 (14) 之黏接機能性官能基。此外,所謂「來自過氧化物」係指 ,可由含於過氧化物之官能基所直接導入,或,可將由含 於過氧化物之官能基直接導入之官能基予以變換而可間接 地導入之意。
過氧碳酸酯,過氧酯等上述聚合引發劑之使用量因爲 目的之氟樹脂之種類或組成,分子量,聚合條件,使用之 引發劑之種類等而異,相對於所得聚合物1 00質量份以 0.0 5〜2 0質量份爲佳,特佳之下限爲〇 . 1質量份,特佳上 限爲1 0質量份。 在爲獲得上述CTFE共聚物之聚合方法方面並無特別 限定,可例舉例如,溶液聚合,乳化聚合,塊狀聚合等習 知周知之聚合方法,在工業上係使用氟系溶劑,聚合引發 劑係使用過氧碳酸酯等之水性介質中之懸濁聚合爲佳。 上述懸濁聚合中可將氟系溶劑添加於水使用。 使用於懸濁聚合之氟系溶劑方面,可例舉例如, CH3CC1F2,ch3cci2f,CF3CF2CC12H,CF2C1CF2CFHC1 等 之氫氯氟鏈烷類;CF2C1CFC1CF2CF3,CF3CFC1CFC1CF3 等 之氯氟鏈烷類;全氟環丁烷,cf3cf2cf2cf3 , CF3CF2CF2CF2CF3,CF3CF2CF2CF2CF2CF3 等之全氟鏈烷類 等,其中以全氟鏈烷類爲佳。氟系溶劑之使用量就懸濁性 及經濟性之面,相對於水以1 〇〜1 〇 〇質量%爲佳。 聚合溫度方面並無特別限定,可爲〇〜100°c。聚合踺 力可因應使用之溶劑種類’量及蒸氣壓,聚合溫度等其他 聚合條件而適宜定之,通常,可爲〇〜9.8MPaG。 -18- 200536865 (15) 爲獲得上述CTFE共聚物之聚合中,爲調整分子量, 可使用通常之鏈轉移劑,例如,異戊烷,正戊烷,正己烷 ,環己烷等之烴;甲醇,乙醇等之醇;四氯化碳,氯仿,氯 化亞甲基’氣化甲基等之鹵化煙等。來自過氧化物末端之 碳酸酯基等之黏接機能性官能基含量可依照過氧碳酸酯等 之聚合引發劑之使用量,鏈轉移劑之使用量,聚合溫度等 之聚合條件來控制。
本發明之CTFE共聚物方面並無特別限定,可例舉例 如,CTFE/TFE/HFP 共聚物,CTFE/TFE/VdF 共聚物, CTFE/TFE/PAVE 共聚物,CTFE/TFE/HFP/P A VE 共聚物, CTFE/TFE/VdF/PAVE 共聚物,CTFE/TFE/Et 共聚物, CTFE/TFE/Et/PAVE 共聚物等,而以 C TFE/TFE/P A VE 共聚 物爲佳。 本發明之CTFE共聚物可爲構成樹脂,彈性體任一種 之聚合物,較佳爲,構成樹脂者。 本發明之CTFE共聚物方面,以熔體流動率〔MFR〕 0.1〜70(g/10分)者爲佳。MFR若在上述範圍內則耐應力 破壞性優異。上述MFR之更佳下限係l(g/10分),更佳上 限係50(g/10分)。 上述MFR係使用熔體指數測定儀(melt indexer),以 比溶點高70°C之溫度,在5kg荷重下自內徑2mm,長度 8mm之噴嘴每隔10分鐘流出之CTFE共聚物質量予以測 定所得値。 本發明之 CTFE共聚物方面,以熔點〔Tm〕1 50〜 -19- 200536865 (16) 3 0 0 0 °C者爲佳。更佳下限爲1 6 0 °C,進而較佳下限爲1 7 0 t:,更佳上限爲290 °C。 上述熔點〔T m〕爲使用差度掃猫熱量計〔D s c〕對應 於在1 〇 °c /分之速度昇溫時之融解峰値之溫度。
本發明之CTFE共聚物方面,供加熱試驗之CTFE共 聚物之1質量%以分解溫度〔Tx〕3 70 °C以上者爲佳。較佳 下限爲3 8 0。(:,進而較佳下限爲3 9 0 °C。上述熱分解溫度 〔Tx〕若爲上述範圍內則上限可例如爲450°C。 上述熱分解溫度〔Tx〕爲使用差度熱•熱重量測定裝 置〔TG-DTA〕供作加熱試驗之CTFE共聚物之質量減少1 質量%時之溫度予以測定所得値。 本發明之CTFE共聚物方面,以上述熔點〔Tm〕與 CTFE共聚物之1質量%之分解溫度〔Tx〕之差〔Tx-Tm〕 爲1 5 0 °C以上爲佳。不足1 5 0 °C時,可成形的範圍會過窄 而使成形條件之選擇之寬度變小。上述CTFE共聚物係可 成形之溫度範圍如上述般之寬廣,故在進行共擠壓成形之 情形,對手材料方面可使用高熔點聚合物。上述差〔τχ-Tm〕之更佳下限爲17〇°C。上述差〔Tx-Tm〕若在上述範 圍內者則就成形條件之選擇寬度可充分變寬之點而言,可 使上限成爲例如2 1 0 T:。 本發明之CTFE共聚物爲關於測定用薄片之35質量% 鹽酸透過係數2.5xl0_13(g · cm)/(c m2 ·秒)以下爲佳。 關於測定用薄片之3 5質量%鹽酸透過係數之更佳上限 爲1.5xl(T13(g· cm)/(cm2 ·秒),進而較佳上限爲1·〇χ -20- 200536865 (17) l〇-13(g · cm)/(c πί ·秒)。關於上述測定用薄片之鹽酸透過 , 係數若爲在上述範圍內則較佳下限可爲例如,〇.001 χ 1 〇 13 ( g · c m) / (c ιτί ·秒)。 上述測定用薄片爲將本發明之CTFE共聚物’以比熔 點高5 0 °C之成形溫度,在5 Μ P a之成形壓力藉由壓縮成形 所得厚0.2mm之薄片。 本發明之CTFE共聚物爲關於比較用單層軟筒管U)之 φ 相對於3 5質量%鹽酸透過係數〔Py〕之測定用層合軟筒管 (A)之35質量%鹽酸透過係數〔Ρχ〕之比率〔Px/Py〕以 0·7以下者爲佳,上述〔Px/Py〕之較佳上限爲0·5 ’進而 較佳上限爲0.2。上述〔Px/Py〕在上述範圍內時較佳下限 可爲例如,〇 . 〇 〇 1。 上述測定用層合軟筒管(A)爲,作爲形成外層之聚合 物係將本發明之CTFE共聚物,作爲形成內層之聚合物, 於CTFE共聚物之熔點超過10°C之情形將四氟乙烯/全氟( φ 丙基乙烯醚)共聚物〔PFA〕,在CTFE共聚物之熔點210 °C以下情形,則將四氟乙烯/全氟(甲基乙烯醚)共聚物〔 MFA〕,分別放入多層擠壓機,在CTFE共聚物之熔點超 過2 1 0 °C之情形,將內層之汽缸溫度設爲3 8 0 °C,外層之 汽缸溫度設爲比本發明之CTFE共聚物之熔點高75〜i 05 • °C之溫度,模溫度設爲395°C,而CTFE共聚物之熔點在 . 210°C以下情形,使內層之汽缸溫度設爲270 °C,外層之汽 缸溫度設爲比本發明之C T F E共聚物之熔點高7 5〜9 〇艺之 温度’模溫度日又爲290C ’在牽引(haul-〇ff speed)速度 -21 - 200536865 (18) 0.5 m /分錯由多層擒壓成形所得之軟同官中,外層厚係此 , 外層厚與內層厚之合計〗2.6 %者。上述比較用單層軟筒管 U)係除了不使用本發明之CTFE共聚物以外,其他與上述 測定用層合軟筒管(A)相同條件,爲使用四氟乙烯/全氟(烷 基乙烯醚)共聚物所得之軟筒管中,與上述測定用層合軟 筒管之厚爲相同之軟筒管。 本發明之CTFE共聚物係關於比較用單層軟筒管(b)之 相對於35質量%鹽酸透過係數〔Py〕之測定用軟筒管(Β) 之35質量%鹽酸透過係數〔Pz〕之比率〔Pz/Py〕爲0.7 以下者爲佳。上述〔Pz/py〕之較佳上限爲0.5,更佳上限 爲 0.2。 〔Pz/Py〕若在上述範圍內時,下限可例如爲 0.001 〇 上述測定用軟筒管(B)爲相對於上述測定用層合軟筒 管(A)進行加壓試驗後所得之軟筒管,上述比較用單層軟 筒管(b)爲相對於上述比較用單層軟筒管(a)進行加壓試驗 φ 後所得之軟筒管。 上述加壓試驗爲上述測定用軟筒管(A)及比較用單層 軟筒管(a)切斷成長30cm,一端係使用Swagelok公司製之 蓋(cap)予以密封以純水充滿,在另一方之端部將幫浦連接 構成加壓裝置,將此加壓裝置全體溫度調整爲25 °C之恆溫 • 槽內使0〜2MPa之斷續加壓操作以1秒/循環進行1〇萬循 • 環之試驗。 使用上述CTFE共聚物所得成形體亦爲本發明之一。
本發明之成形體可爲樹脂成形體,亦可爲橡膠’而W -22- 200536865 (19) 樹脂成形體爲佳。 , 本發明之成形體之形狀方面並無特別限定,可爲例如 ,軟管(horse),導管(pipe),軟筒管(tube),薄片, 密封物(s e a 1 ) ’密封塾(g a s k e t),襯塾(p a c k i n g ),薄 膜,槽,滾筒,瓶,容器等。 本發明之成形體方面並無特別限定,例如,使用上述 CTFE共聚物所得嵌段成形體,薄膜狀成形體,瓶狀成形 φ 體,槽狀成形體等。 上述薄膜狀成形體方面,例如,食品包裝用薄膜,食 品製造步驟所使用之流體運送線路之內襯材,襯墊,密封 物材,薄片等之食品製造裝置用流體運送構件; 藥品用之藥栓,包裝薄膜,藥品製造步驟所使用之流 體運送線路之內襯材,襯墊,密封物材,薄片等之藥液運 送構件; 汽車之燃料系統以及週邊裝置所使用之〇(角)環•軟 ^ 筒管•襯墊,閥心材,軟管,密封材等,汽車之A T裝置 所使用之軟管,密封物材等之燃料移送構件; 汽車之引擎以及週邊裝置所使用之汽化器( carburetor )之凸緣密封墊,軸封(shaft seai),汽門油封 (valve stem seal ),密封材,軟管等,汽車之煞車軟管 , ,空調軟管,散熱器(radiator)軟管,電線被覆材等之其他 β 汽車構件; 半導體製造裝置之0(角)環,軟筒管,襯墊,閥心材 ’軟管,密封材,浪筒,密封墊,隔片(d i a p h g r a m ), -23- 200536865 (20) 接頭等之半導體裝置用藥液運送構件; 塗裝設備用之塗裝滾筒,軟管,軟筒管,墨水用容器 等之塗裝·墨水用構件; 飮食物用之軟筒管或飮食物用軟管等之軟筒管,軟管 ,皮帶,襯墊,接頭等之飮食物移送構件,食品包裝材, 玻璃調理機器: 廢液輸送用之軟筒管,軟管等之廢液輸送用構件;
高溫液體輸送用之軟筒管,軟管等之高溫液體輸送用 構件; 蒸氣配管用之軟筒管,軟管等之蒸氣配管用構件; 捲繞於船舶甲板等配管之帶等配管用防蝕帶; 電線被覆材,光纖被覆材,太陽電池之光發電元件之 光入射側表面所設之透明表面被覆材等各種被覆材; 隔片幫浦之隔片或各種襯墊類等之滑動(摺動)構件; 農業用薄膜,各種屋頂材•側壁等之耐侯性遮蓋; 建築領域所使用之內裝材,不燃性防火安全玻璃等玻 璃類之被覆材;家電領域等所使用之貼合鋼板等內襯材;等 上述汽車燃料系統所使用之燃料移送構件方面,進而 可例舉燃料軟管,塡料軟管,蒸發軟筒管等。上述燃料移 送構件爲耐含硫汽油(S 〇 u r g a s ο 1 i n e )用,耐醇燃料用,亦 可作爲耐甲基第三丁基醚•耐胺等汽油添加劑入燃料用之 燃料移送構件使用。 上述藥品用之藥栓•包裝薄膜爲相對於酸等具有優帛 -24- 200536865 (21) 耐藥品性。又,上述藥液運送構件可例舉捲繞於化學工廠 配管之防蝕帶。 « 上述槽狀成形體方面,例如,汽車之散熱槽,藥液槽 ,波紋管(bellows),間隔件,滾筒,汽油槽,廢液輸送用 容器,高溫液體輸送用容器,漁業•養魚槽等。 其他,本發明之成形體方面,可例舉例如,汽車之保 險桿’門飾板(doortrim ) •計器板,食品加工裝置,調 ^ 理機器,拒水拒油性玻璃·照明關連機器· OA機器之顯 示盤•外殼,電照式看板,顯示器,結晶顯示器,行動電 話,印刷基板,電子零件,雜貨,垃圾箱,浴槽,衛浴設 備(unit bath ),換氣扇,照明框等。 上述薄膜狀成形體方面,其中以薄膜或軟筒管爲佳。 上述薄膜狀成形體可爲單層體,上述之CTFE共聚物所成 層與其他之層所成層合物亦可。 上述其他之層方面,可例舉例如,金屬製基材,樹脂 0 成形體,橡膠製基材等,其中以樹脂成形體爲佳。 上述樹脂成形體方面,可例舉例如PTFE,PFA等之 氟樹脂所成成形體,聚醯胺所成成形體等之周知非含氟樹 脂所成成形體等。氟樹脂方面,以使用熔融加工性氟樹脂 爲佳。熔融加工性氟樹脂方面,可例舉PFA,ECTFE等之 . CTFE 系共聚物,FEP,PVDF,ETFE,MFA 等。 又,上述樹脂成形體爲,各層之樹脂之種類可爲相同 擎 或相異之層合物。上述樹脂成形體爲,各層之樹脂種類爲 相同層合物之情形,某一層爲拉伸體,其他層可爲非拉伸 -25- 200536865 (22) 體,拉伸條件爲相異之至少2個拉伸體予以層合所成之層 合物亦可。 本發明之成形體爲在C T F E共聚物,可含有充塡劑’ 顏料,導電性材料,熱安定劑,補強劑,紫外線吸收劑等 之添加劑,在橡膠之情形,可含有交聯劑,受酸劑,加硫 劑,加硫促進劑,硬化觸媒等之添加劑。
其中,上述導電性材料方面,可例舉例如,美國專利 第4663 23 3 0號說明書,日本特開平3 - 1 740 1 8號公報等記 載之碳原纖維(fibril )等。 上述充塡劑等之添加劑以在不損及CTFE共聚物性質 之範圍添加爲佳。 在CTFE共聚物配合導電性材料所成之氟樹脂導電性 組成物之表面電阻値以lxl (Γ〜lx 109Ω · cm爲佳。較佳下 限爲1χ1〇2Ω· cm,較佳上限爲1χ1〇8Ω· cm。 本說明書中,上述「CTFE共聚物導電性組成物之表 φ 面電阻値」係將上述導電性材料與C TFE共聚物熔融捏合 所得之顆粒(pellet )投入於熔體指數測定儀,在上述熔 體指數測定儀中以200〜400 °C之任意溫度加熱,擠壓所得 之擠壓單絲(s t r a n d )之表面電阻値,使用電池式絕緣電 阻計來測定所得値。 本發明之成形體爲習知周知之方法,例如,可以射出 成形法,擠壓成形法,吹塑(b 1 〇 w )成形法,旋轉成形法 等予以成形。例如,本發明之成形體,在上述之CTFE共 聚物所成層與聚醯亞胺層與所成層合物情形,除了使用後 -26- 200536865 (23) 述之多層共擠壓成形法,十字頭(cross head )之方法以 外,以進行擠壓層合予以層合者亦可。 t 本發明之成形體爲可具有含無機膜之層合構造亦可。 屬 上述無機膜爲無機物所成者。上述無機膜爲無機含有 率5 0質量%以上者爲佳。不足5 〇質量%時,會有阻氣性 劣化之情形。上述無機膜就阻氣性之點而言,無機含有率 之較佳下限爲8 0質量%,更佳下限爲9 〇質量%,特佳爲 ^ 1 0 0質量%,在形成上述無機膜之際,因有混入少量有機 物之情形,故就工業生產性之點而言,無機含有率在95 質量%以下,較佳爲9 9質量%以下者亦可。本說明書中, 上述無機含有率爲含於上述無機膜之成分中無機物之含有 率。本說明書中,上述無機含有率爲上述無機膜爲厚,予 以剝離單離所得之情形,來測定灰化前後之質量變化所得 値,在上述無機膜爲薄,無法剝離之情形,來進行電子分 光法〔ESCA〕,全反射紅外吸收法〔ATR-IR〕等之表面 φ 分析所得値。 上述無機物方面,係在所得含氟成形體以可賦予阻氣 性者(以下,可稱爲「阻氣性無機物」)爲佳。 上述阻氣性無機物方面,例如鋁,矽,鈦,鋅,銷, 鎂,錫,銅,鐵等之金屬;上述金屬之氧化物,氮化物, - 氟化物等之金屬化合物;類鑽石碳(Diamond like Carbon ) , 〔DLC〕等之碳等。上述阻氣性無機物可爲1種或2種以 上。 上述阻氣性無機物方面,其中以具有透明性,就阻氣 -27- 200536865 (24)
性優異之點而言,以氧化鋁,氧化矽,D L C爲佳。上述阻 氣性無機物方面,就以阻氣性優異之點而言,以氧化鋁, 氧化矽爲佳,就以耐藥品性之點而言,及上述含氟成形體 爲具有曲面形狀之情形,以使用後述之電漿化學蒸鍍法〔 電漿CVD法〕可有效的形成之點而言,以DLC更佳。上 述氧化鋁爲AlOx,(X爲0.5〜1.5。)所示之化合物,上述 氧化砂爲SiOy(y爲0.5〜2)所示之化合物。在具有上述曲 面形狀者方面,可例舉例如軟筒管狀,軟管狀等之圓筒形 狀之物。 上述無機膜係上述阻氣性無機物爲DLC之情形,一 般,藉由稱爲i碳或氫化非晶形碳(a-C:H)之硬質碳以碳原 子間之sp3鍵爲主體所形成之碳所成膜,爲非晶質,具有 高折射率之非常平滑的表面型態(morphology )者。此 DLC所成膜爲通常可以以下之方法來分析構造。在拉曼光 譜中,由被分離成1390()1^1附近之D波帶與153(^1^1附 φ 近之G波帶之拉曼光譜之相對強度比(ID/IC)來評價sp2結 合與sp3結合之比率。亦即,ID/IG之比率越小則sp3性之 結合可爲多數存在(參考文獻;山本尙之:摩擦學家( tribologist),ν〇1·41,Νο·9,Ρ·760( 1 996))。 又,一般在DLC膜可含有碳以外之元素,但氫或其 . 他之元素含於DLC膜中之濃度,受到作爲碳源使用之原 , 料氣體之種類,電漿生成氛圍中不純物之量或添加物之量 ,電漿生成條件,電極之配置方法等而受到影響。例如, 作爲碳源使用之原料氣體含有氫之情形,在所得DLC膜 -28- 200536865 (25) 通常含有7質量%以下之氫。 又,作爲碳源使用之原料氣體含有氧之情形或電獎生 成時真空度爲低之情形,原料氣體中之氧或空氣中之氧則 被固定於DLC膜中,而在阻氣性之面並不佳,DLC膜中 之氧以5質量%以下爲佳。
上述無機膜以厚5χ 1 0·9〜1 X l(T6m者爲佳。不足5χ 1 0_9m時,膜會過薄而有氣體透過性變高之情形,超過 1 X 1 (T6m時,因柔軟性及可撓性劣化故會因形狀而易於破 裂,而有氣體透過性變高之情形。上述無機膜,就氣體透 過性之點而言,較佳下限爲lxl(T8m,較佳上限爲lxr7m ,進而較佳上限爲8x1 (T8m。上述無機膜就柔軟性,可撓 性及透明性之點而言,特佳上限爲7x1 (T8m。 本說明書中,上述無機膜之厚係所得含氟成形體具有 在表面有數十xl 〇_1()m左右之凹凸或撓性,故在上述含氟 成形體中實際之無機膜厚之測定爲不可能,而以以下之方 φ 法測定所得之値。亦即,以Kapton(登錄商標)粘著帶將一 部分予以預先掩蔽(masking)之砂晶圓上,在上述含氟 成形體中於形成無機膜時同時可形成無機膜。在取出後, 被掩蔽之部分與 不被掩蔽之部分之高低差係使用 Talystep計(Taylor&Hobson公司製)予以測定。將在砂晶 . 圓上所形成之無機膜之厚於上述含氟成形體中作爲無機膜 ^ 之厚度。 上述無機膜依所得含氟成形體之用途,以透明性優異 者爲佳。上述無機膜爲霧度値30%以下較佳,20%以下者 -29- 200536865 (26) 更佳。上述無機膜爲霧度値在上述範圍內時,就可保持通 常所求之透明性點之點而言,以〇 . 5 %以上爲佳’更佳爲 1 %以上。上述無機膜在上述透明性優異方靣,以厚度小者 較佳,上述DLC所成膜爲佳。本說明書中,上述霧度値 係準照JIS K7 136,使用霧度計(東洋精機製作所公司製’ 直接讀取霧度計)來測定之値。
本發明之成形體爲流體運送構件者就本發明之CTFE 共聚物之耐藥品性,液體低透過性及耐熱性等之優異特性 可充分發揮之點而言較佳。 本說明書中,上述「流體運送構件」爲使用CTFE共 聚物所得成形體中,爲特別適於流體運送之構件。 上述流體運送構件方面並無特別限定,可例舉例如, 軟筒管(管),接頭等之配管材料,隔片幫浦所使用之薄膜 等。 上述流體運送構件爲通常,具有與流體接觸之部位, φ 例如軟筒管,軟管等之管狀物情形,與內側與流體接觸, 因而上述管狀物爲層合構件之情形,最內層係與藥液,飮 食物等液體接觸者。 上述流體運送構件爲本發明之CTFE共聚物單層所成 構件亦可,而上述CTFE共聚物單層與其他樹脂之層合構 . 件亦可。 沿著例如藥液使用之步驟自初期予以列舉時,有在藥 液充塡步驟中,送出部之密封構件,對金屬管內之內襯處 理的管體,對金屬罐體經內襯處理之槽,爲使流量安定起 •30- 200536865 (27) 見所使用之緩衝槽,各種感應器部,過濾器箱體等。
在送出部之頂座(header)附近爲了使用習知浸透性高 之藥液,會有周邊之金屬構件腐蝕腐蝕等之問題,加上, 在使橡膠以樹脂包埋(embedding))之環等透過樹脂之 藥液會有使橡膠劣化等之問題,而本發明之適用於樹脂時 ,透過密封部之藥液被揮發,使得周遭之金屬構件被腐蝕 之影響被大幅減低,而在樹脂埋入環(embedding ring ) 可使內部橡膠材之劣化減低。在此可適用之形態方面,可 例舉汽門油封,包入襯墊之橡膠包材等,該等可由射出成 形或擠壓成形品之二次加工等而獲得。 在移送上述流體運送構件之流體方面,可爲氣體,液 體中任一種,上述液體可爲揮發性液體,亦可爲含有硏磨 劑等固體微粒子之流體。 上述流體方面並無特別限定,可例舉例如牛乳等之飮 食物,氣體,藥液等。 上述氣體方面並無特別限定,可例舉例如臭氧,氫, 氧,低分子量氟碳等,該等例示之氣體爲半導體製造領域 所使用之氣體亦可。 上述藥液方面並無特別限定,可例舉例如乙酸,蟻酸 ,甲酚,苯酚等之有機酸類;氟化氫酸,硫酸,硝酸,磷 酸,鹽酸等之無機酸類;過氧化氫水等之過氧化物;磷酸:過 氧化氫,硫酸:過氧化氫等之上述無機酸類與過氧化氫水 之混合液;氫氧化鈉,氫氧化鉀,氨水等之鹼溶液;甲醇’ 乙醇等之醇類;乙烯二胺,二乙烯三胺,乙醇胺等之胺類; -31 - 200536865 (28) 二甲基乙醯胺等之醯胺類;乙酸乙酯,乙酸丁酯等之酯類; . 二甲苯等之烴系溶劑;三氯乙烯等之氯系溶劑;丙酮等之酮 < 類;臭氧水;超純水;機能水;該等中2種以上之混合液等之 '液體。上述機能水爲在半導體製造領域中,在超純水使氫 及氨溶解(d i s s ο 1 v e d )所成之液體。 上述流體運送構件方面並無特別限定,可例舉例如, 上述食品製造裝置用流體運送構件,藥液運送構件,燃料 φ 移送構件’半導體裝置用藥液運送構件,飮食物移送構件 等,其中以半導體裝置用藥液運送構件爲佳。 上述流體運送構件爲內襯管體情形,透過內襯層之藥 液,在內襯層與管體之間有空間之情形,(在鬆散地配管 之情形),因與金屬基材反應會產生氫氣體,因其壓力會 使內襯層向內面側膨脹,而會有無法確保適當流量之問題 〇 又內襯層在管體透過黏接劑層被密接之情形使黏接劑 φ 層劣化,而產生外流氣體,使得前述般之膨賬問題產生, 或同樣地導致金屬管體腐蝕。在最壞之情況會在金屬管體 產生貫通孔,而由外部造成雨水之流入發生。相對於此在 適用本發明之低透過材時,爲了使透過內襯層之藥液大幅 減低,則可使長壽命化。在此可適用之形態方面’有軟筒 • 管,薄片等,該等主要係藉由擠壓成形而可獲得。 即使在內襯罐體形態之槽’如上述在使用透過性局的 藥液之情形,透過之藥液會產生同樣之問題’但依本發明 之低透過材予以適用可使槽壽命長期化。一方面’依本發 -32- 200536865 (29) 明之低透過材爲相對於鐵,SUS等之金屬基材,在適當溫 度下,僅賦予微弱的面壓力就可顯示1 5 N / c m以上之剝離 強度,故可省略黏接劑層,而有助於槽製造之低成本化。 此際之溫度以190〜2 5 0 °C爲佳,可以熱風加熱機,加熱護 具等可予加熱,但其形態方面並無受到該等之限制。又加 壓之際在使用加熱護具時可使步驟操作簡略化。在壓力方 面以0.05MPa以上爲佳。
剝離強度之評價方法方面,以準照JI S C 5 0 1 6爲佳。 緩衝用槽一般以樹脂單體所構成者爲多,在此樹脂若 適用本發明所致之低透過樹脂時可減低藥液之透過,也可 減輕對周邊構件之損害。關於此種槽可以吹塑成形,旋轉 成形等獲得,而在吹塑成形以MFR1〜3g/10分者較佳,在 旋轉成形以4〜8g/10分爲佳。又成形品之厚度爲要採取 更厚者則揮發分以3 00 °C,1小時之揮發分重量減少成 0.0 8質量%以下爲佳。 感應器類在控制藥液線上爲非常重要,但由於藥液之 浸透會使偵測部受到損傷,而造成基礎偵測値上昇,其維 護非常地繁雜,在成本上亦會造成問題。例如在感壓感應 器將設置於藥液流路之回流管路(bypass line)之隔片變 形,可藉由金屬製之感壓裝置測定者來偵測。但是,由於 藥液之透過會造成感壓裝置之腐蝕,使得正常偵測會有困 難◦同樣之問題,即使在使薄壁隔片予以極微動壓電( piezo)兀件驅動型隔片幫浦等,透過隔膜(diaphragm) 之藥液會造成壓電元件損傷,而對正常動作產生障礙。又 -33- 200536865 (30) 在藥液之濃度感應器,隔著透明軟筒管,以分光法的 ,以特定吸收之增減予以偵測者來偵測藥液之濃度, 軟筒管內使藥液浸透的話,基礎偵測値會漸次地上升 至會脫離偵測範圍,而造成問題。若使用本發明所致 透過樹脂,而可使該等問題之影響予以減低。在供作 用途之形態方面,可考慮到軟筒管,薄片,隔片等之 ,但應依賴於偵測技巧來選擇其形態,但並非僅限於
又爲使藥液流通,因過濾器所致之異物除去爲不 缺,尤其在過濾器之箱體,藥液以加熱至高溫爲多, 量會更多,其周圍構件所受之損傷亦會更大。又若使 透過予以減低的話必須使更爲厚壁之成形品予以成形 隨著厚壁化之進行可更易於產生龜裂,以自己重量之 亦無法忽視。若使用本發明之成形品,可在更薄壁之 品減低藥液之透過,又與習知所用之PTFE或PFA, φ 等比較,因爲高彈性率,以自己重量之彈性變形可被 。此種過濾器箱體爲被射出成形所成形爲多,但使用 之MFR以10〜20g/10分爲佳。 上述流體運送構件,在層合軟管之情形,將構成 之樹脂或彈性體各自予以熔融藉由多頭丨 . (multimanifold)法,進彈(feed block)法等之習知多 β 擠壓成形法,所得之物爲佳’而在預先製成之管上予 融之本發明CTFE共聚物予以擠壓,使用十字頭所得 亦可。 技巧 若在 ,終 之低 該等 形態 該等 可或 透過 藥液 ,但 變形 成形 FEP 減低 樹脂 各層 導管 層共 以熔 之物 -34- 200536865 (31) 本發明之CTFE共聚物在熔融成形可恰當使用。 λ 本發明之CTFE共聚物爲,又,作爲溶解於有機液體 ,或,分散於水及/或者有機液體之液狀塗料組成物使用 * 亦可,作爲粉體塗料組成物使用亦可。 上述有機液體方面,可使用烴系,酯系,醚系,酮系 等,習知之溶劑。 上述液狀塗料組成物或粉體塗料組成物,可含有交聯 φ 劑,受酸劑,加硫劑,加硫促進劑,硬化觸媒,充塡劑, 顏料,導電性材料,熱安定劑,補強劑,紫外線吸收劑等 中 〇 上述粉體塗料可爲上述CTFE共聚物與,可因應需要 ’可爲上述CTFE共聚物以外之其他樹脂所成者。上述其 他樹脂方面,通常,若爲使用於粉體塗料所得之樹脂則並 無特別限定,可爲熱可塑性樹脂或熱硬化性樹脂之任一種 •上述其他樹脂,以耐熱性樹脂爲佳,在塗裝上述CTFE φ 共聚物之際,在加熱溫度以不分解者更佳。上述耐熱性樹 脂方面,可例舉例如,聚矽氧樹脂,氟聚矽氧樹脂,聚醯 胺樹脂,聚醯胺醯亞胺樹脂,聚醯亞胺樹脂,聚酯樹脂, 環氧基樹脂,聚伸苯基硫化物樹脂,苯酚樹脂,丙烯酸樹 脂,聚醚•礪樹脂等。亦可使用上述其他之樹脂1種或2 * 種以上。 . 上述粉體塗料爲上述CTFE共聚物,同時,可因應需 要,添加添加劑等使用亦可。上述添加劑方面若爲添加於 一般粉體塗料者並無特別限定,例如,以著色爲目的,有 -35- 200536865 (32) 氧化鈦’氧化鈷等之著色顏料;以防銹等爲目的,以降低 防绣顏料’燒成顏料等其他之顏料塗膜之收縮率爲目的, 又’提高塗膜之硬度以改良易於損傷之,則碳纖維,玻璃 纖維,玻璃薄片(f 1 a k e ),雲母等之塡料;以賦予導電性 爲目的’有導電性碳等之賦予導電性材等。上述添加劑爲 又可爲均平劑’防靜電劑’紫外線吸收劑,自由基補足劑 等。
本發明之粉體塗料之製造方法方面並無特別限定,有 例如,粉碎方法,造粒方法,噴灑乾法等之習知之方法等 。上述粉碎方法方面,例如,上述CTFE共聚物以及可因 應需要將上述其他之樹脂及上述添加劑所成原材料使用針 硏磨機(pin mill),渦輪硏磨機(impeller)等之粉碎機予 以粉碎之方法等。上述造粒方法方面,例如,將上述原材 料使用 Henschel mixer,高速混合機等之造粒機予以造粒 之方法等。上述噴灑乾法方面,有例如,使上述原材料分 散於溶劑’在上述CTFE共聚物之熔點以上之溫度之氛圍 中進行噴霧成爲粉末之方法等。上述粉體塗料之製造方法 爲將上述原材料預先於混合機混合,接著,以捏合機,熔 融擠壓機等予以熔融捏合後,粉碎之,可因應需要予以分 級之方法亦可。 上述粉體塗料之粒徑方面並無特別限定,一般,就所 得塗膜與基材之黏接性之點而言以小者爲佳,但爲了厚膜 化則以大者爲佳。上述粉體塗料之粒徑,可因應爲目的之 塗膜厚度度而可適宜決定,例如,以10〜1〇〇 μπι爲佳。 -36- 200536865 (33) 使用上述粉體塗料,來形成塗膜用之塗 , 面’例如,具有將上述粉體塗料塗布於基材 之步驟。
T 本說明書中,上述「將粉體塗料塗布於 處理之步驟」爲將上述粉體塗料塗布於基材 熱處理者予以同時或大致同時進行之塗裝) 述粉體塗料塗布於基材後進行加熱處理之· φ 可。上述塗裝方法(P)方面,例如,將旋轉 粉體塗料塗布於基材,同時進行加熱處理之 流動塗裝方法等加熱基材浸漬於粉體塗料之 塗裝方法(Q)方面,有例如,靜電粉體塗裝方 本說明書中,上述「粉體塗料塗布於基 將上述粉體塗料在基材表面直接接觸而載置 粉體塗料自上述粉體塗料所得塗膜與基材 primer )層介在其中之方式予以載置者,之 書中’上述「底層(primer layer)」爲將底漆 基材上塗裝所得塗膜。上述底漆通常爲使塗 接性提局所使用之底(b a s e c 〇 a t i n g )塗料。 上述塗膜可與基材接觸。上述CTFE共 料並不使底漆層介在其中,而可使上述塗膜 ♦ 但爲使塗膜與基材之黏接性更爲提高,則並 , 之使用。 上述粉體塗料,爲不使上述底漆層介在 底漆之化合物等可分解並溶離,或藉由具有 月吴形成方法方 進行加熱處理 基材進行加熱 者與,進行加 ί法(P),將上 裝方法(Q)亦 成形方法等之 方法,將浸漬 方法等。上述 法等。 材」係包含, 者’與將上述 之間使底漆( 槪念。本說明 (primer )在 膜與基材之黏 聚物之粉體塗 與基材接觸, 無排除底漆層 其中,而含於 底漆層可防止 -37- 200536865 (34) 所得塗膜之表面平滑性降低之情形,又,會依用途而有使 得顏色,花紋等基材表面外觀可發揮之長處。 上述塗膜形成方法中,加熱處理以在上述C T F E共聚
物之熔點以上,分解溫度以下之加熱溫度進行爲佳。在不 足上述CTFE共聚物之熔點之溫度,所得塗膜與基材之黏 接性會有不充分之情形,在超過上述CTFE共聚物之分解 溫度之溫度,會有損及氟樹脂之性能之虞。上述加熱溫度 ,就所得塗膜之表面平滑性,發泡及變色之點以3 00 °C爲 佳之上限。 進行上述加熱處理之時間依照上述CTFE共聚物之種 類,塗膜之厚度等而異,在可獲得30〜150 μιη左右厚度 之塗膜之情形,以15〜60分爲佳,較佳之上限爲30分
本發明之塗膜形成方法爲使用上述粉體塗料來形成塗 膜用者’以具有將上述粉體塗料塗布於基材在上述CTFE φ 共聚物之熔點以上,不足3 00 °C加熱溫度進行加熱處理之 步驟爲佳。 上述加熱溫度,在上述粉體塗料爲低熔點之情形,可 以合乎基材之耐熱溫度成爲比較低溫,例如即使在2〇〇它 中’亦可獲得黏接強度與表面平滑性爲良好的塗膜。 - 在將上述CTFE共聚物之粉體塗料塗布之基材方面, • 在上述加熱溫度中若具有耐熱性則並無特別限定,可例舉 例如有機材料,無機材料,金屬材料等所成者。 上述有機材料方面,例如熱可塑性樹脂,熱硬化性樹 -38- 200536865 (35) 脂,合成橡膠等中,可例舉具有耐熱性。本發明之粉體塗 料係熔點低,加熱溫度降低爲可行,與習知之氟樹脂之粉 體塗料比較,可自作爲基材使用之有機材料之種類予以廣 泛選擇。上述有機材料可使用1種,亦可使用2種以上所 成複合物。 上述熱可塑性樹脂方面,例如,上述CTFE共聚物以 外之其他氟樹脂,聚伸苯基氧化物樹脂[P P 0 ]等之聚甲醛 φ 樹脂,聚酯樹脂,聚醯胺樹脂,聚芳族聚醯胺樹脂,聚醯 亞胺樹脂,聚醯胺醯亞胺樹脂,聚碳酸酯樹脂,丙烯酸系 樹脂,苯乙烯系樹脂,丙烯腈/丁二烯/苯乙烯樹脂[ABS], 氯化乙烯系樹脂,乙烯/乙烯醇樹脂,纖維素系樹脂,乙 酸乙烯系樹脂,聚醚醚酮樹脂[PEEK],聚颯樹脂,聚醚颯 樹脂[PES],聚醚醯亞胺樹脂,聚乙烯醇樹脂,聚伸苯基 硫化物樹脂’變性聚烯烴樹脂等。上述變性聚烯烴樹脂方 面,有例如環氧基變性聚烯烴樹脂等。
上述熱硬化性樹脂方面,可例舉例如氨樹脂,環氧基 樹脂’不飽和聚酯樹脂,苯酚樹脂,胺甲酸乙酯樹脂,聚 矽氧樹脂等。 上述合成橡膠方面,有例如,腈/丁二烯橡膠,異戊 二烯橡膠,苯乙烯/ 丁二烯橡膠,氯丁二烯/丙烯橡膠,乙 烯/丙烯橡膠,胺甲酸乙酯橡膠,聚矽氧橡膠,氟橡膠, 氯硕化聚乙烯橡膠,丙烯酸橡膠,環氧氯丙烷橡膠,多硫 化橡膠,氯化聚乙烯橡膠等。 上述無機材料方面並無特別限定,可例舉例如石英; -39- 200536865 (36) 結晶化玻璃,發泡玻璃,熱線反射玻璃,熱線吸收玻璃, 複層玻璃等之玻璃系材料;瓦(t i 1 e ),陶瓷,磚等之陶瓷 業系基材;天然石;混凝土系基材或水泥系基材;單結晶矽, 多結晶矽,非晶形矽等之矽等。 上述金屬材料方面,例如鋁,鐵,鎳,鈦,鉬,鎂, 猛,銅,銀’鉛’鉻,皴,鎢,銘等之金屬,該等金屬之 化合物,該等金屬中2種以上所成合金類等。
上述金屬材料所成基材,以防止腐蝕等爲目的,可進 行對金屬表面之電鍍,熔融電鍍,鉻處理,矽處理( siliconizing ),鋁化處理,粉鍍,溶射等所致其他金屬所 致之被覆,磷酸鹽處理所致之磷酸鹽被膜之形成,陽極氧 化或加熱氧化所致之金屬氧化物之形成,電化學防蝕處理 等。 上述基材之目的係爲提高與塗膜之黏接性,可進行噴 砂淸理,噴砂打光,噴柵(grid blast),硏磨(horning),紙 刮痕(paper scratch ),線刮痕(wire scratch),細線 (hairline)處理等之表面粗面化處理。 上述基材係,表面粗糙度(Ra)O.lpm以下,亦可恰當 使用上述CTFE共聚物之粉體塗料。本說明書中,上述表 面粗糙度(Ra)爲依據JISB 1 982之測定方法所得値。 在表面粗糙度(Ra)於上述範圍內基材之方面,有例如 ,不進行上述表面粗面化處理等。使本發明之CTFE共聚 物在不足3 00 °C之溫度中加熱處理之情形,在上述基材並 不實施表面粗面化處理,可使上述基材與所得塗膜之黏接 -40 - 200536865 (37) 性在實用上即爲充分,但爲使塗膜與基材之黏接性更爲提 高,則並非在上述基材排除表面粗面化處理之實施。 本發明之塗膜形成方法中,上述塗膜在不足3 00 °C之 處理溫度情形可具有上述黏接機能性官能基,而由上述粉 體塗料來獲得。因上述塗膜爲上述粉體塗料所得者,故與 基材之黏接性及表面平滑性良好,又,可具有上述CTFE 共聚物所具有的耐熱性,耐鈾性,耐藥品性,非粘著性等
藉由本發明之塗膜形成方法,可獲得上述基材與上述 塗膜所成層合構造。上述層合構造係在上述基材與上述塗 膜之間使上述底漆層介在其中亦可,因使用本發明之粉體 塗料,故使底漆層不介在其中,而上述基材與上述塗膜可 成爲接觸之物。 本發明之層合物係基材與,在上述基材上將上述粉體 塗料塗布進行加熱處理所得之塗膜,如此所成者。此層合 ^ 物並無使上述底漆層介在其中,而具有上述基材與上述塗 膜爲接觸之層合構造。上述層合物係具有由上述粉體塗料 所得塗膜,因此如上述,即使上述塗膜與基材接觸,可使 塗膜與基材之黏接性在實用上即爲充分。上述基材方面, 與關於上述基材所說明者爲相同。 上述層合物可具有上述基材與上述塗膜,進而,在上 述塗膜上可具有其他之層。上述之其他之層方面並無特別 限定,可例舉例如有機材料,無機材料,金屬材料等所成 者,可使用該等之1種或2種以上。 -41 - 200536865 (38) 上述之層合構造及本發明之層合物之用途方面,可例 , 舉使基材保護來自藥液等侵蝕用之被覆,在基材表面可賦 予非粘著性用之被覆等。
I 在保護上述基材防止藥液等浸蝕用之被覆方面並無特 別限定,有例如閥,槽,隔片,晶圓載體,晶圓設置台等 之半導體製造裝置•半導體製造裝置用零件;軟筒管,軟 管,接頭等之配管材料;化學·醫療用器具;導管,閥,接 ^ 頭,幫浦,槽等之耐蝕內襯等之用途。上述半導體製造裝 置·半導體製造裝置用零件爲構成半導體製造裝置及/或 半導體製造裝置之零件。上述配管材料可作爲上述半導體 製造裝置•半導體製造裝置用零件來使用。 上述藥液方面,有氫氟酸等之高腐蝕性藥液等。 本發明之CTFE共聚物爲又可作爲滑動劑,加工助劑 等之添加劑來使用。 φ [發明之效果] 本發明之CTFE共聚物爲上述之構成所成者,不僅可 使耐應力破壞性與藥液低透過性並存,同時具備可獲得耐 藥品性•成形時爲必要之耐熱性的成形體。 - 【實施方式】 . 以下例示實施例來具體說明本發明,但本發明並非限 定於該等實施例者。 -42- 200536865 (39) 實施例1 、 在可容納水400kg之附有套管攪拌式聚合槽,裝入脫 去礦物質之純水1 0 0 k g,使內部空間以純氮氣體充分取代 1 後,將氮氣體以真空排除。接著將八氟環丁烷200kg,氯 三氟乙烯〔CTFE〕9.13kg,四氟乙烯〔TFE〕20kg,全氟( 丙基乙烯醚)〔PPVE〕10kg壓入,使溫度調節於35t:,開 始攪拌。對此聚合引發劑係添加正丙基過氧二碳酸酯〔 ^ NPP〕之50質量%甲醇溶液 0.5kg使聚合開始。在聚合中 將所望之共聚物組成與調製成爲同組成之混合單體,追加 裝入使槽內壓力維持於0.6 8 Μ P a,同時,使總追加裝入量 以對溶劑比達到約1 0質量%,予以聚合後,將槽內之殘存 氣體予以排氣將產生之聚合物取出,以脫去礦物質之純水 洗淨,加以乾燥,獲得25.7kg之粒狀粉末之CTFE共聚物 A。關於所得之CTFE共聚物A,進行以下之物性評價。 結果如表2所示。
〔熱分解開始溫度〕 使用差度熱•熱重量測定裝置〔T G - D T A〕(商品名 :TG/DTA6200,Seiko電子公司製),將試料i〇mg以昇溫 速度l〇°C /分自室溫開始昇溫,以試料可減少1質量%之 溫度作爲分解開始溫度。 〔熔點〕 使用差度掃瞄熱量計〔DSC〕/商品名:RDC220,Seiko -43- 200536865 (40) 電子公司製),將試料3 m g以1 0 °C /分自室溫昇溫,以熔融 峰値之溫度爲熔點。 [M F R〕
準照ASTM D3 3 07 -0 1,使用熔體指數測定儀(東洋精 機公司製)’以比熔點高70t之溫度,以5kg荷重測定之 內徑2mm,長度8mm之噴嘴經每10分鐘流出之聚合物之 質量(g/l〇分)。 〔各單體之含量〕 使NMR,FT-IR,元素分析,螢光X線分析依照成分 〔A〕之種類而適宜組合,來計算單體單元之含量。例如 在CTFE,TFE,PPVE三聚物之情形爲19F-NMR法與碳 (C)之元素分析法所得之分析値,可使用以下之計算式來 求得各單體之含量。 1 <
11646.9+ 149.565Z 2402.2 + 36·033ζ 0.01 Me )) 16.455 y = 100 - X - z :TFE 之含量(mol%) y : CTFE 之含量(mol%) z: PPVE之含量(mol%) Me : C 之含量(wt%) 上式中,PPVE含量(z)係藉由19F-NMR法所求得。碳 (C)之含量(Me)可由元素分析來求得。進而使用該等之値 -44- 200536865 (41) 自上式來求得TFE含量(x)及CTFE含量(y)。 〔薄片之3 5質量%鹽酸透過係數〕
在比熔點高 50〜70°C之成形溫度,5MPa之成形壓力 予以壓縮成形,可獲得厚度合計0.2 士 0.03 mm之薄片。 使所得之薄片在第1圖所示2個玻璃容器12a及12b (均 爲容量20 0ml)之中央使用氟橡膠製之0形環13夾持。 在薄片之單側之容器12a裝入35質量%之鹽酸,而另一方 之容器1 2 b各裝入純水2 0 0 m 1,在2 5 °C之恆溫槽內靜置( 此時樣本薄片1 1之測定液體接觸面成爲70mm 0 )。在此 狀態放置,自純水側之容器12b之取樣口 14於大致lml 進行取樣,將含於其純水中之氯離子濃度 Y(ppm)使用離 子圖表色譜儀(商品名:IC7000-E,橫河電氣公司製)予以定 鹽酸透過係數X(g · cm)/(c ηί ·秒)係使用下式來計算
Χ = (βχ膜厚)/剖面積 /3 :對於Τ做α之繪圖時,α相對於Τ在直線變化之期間 (Τρ)之傾向 α ··透過總量(單元:g) = YxWxl(T6(單元:g/秒) W :純水量(單元:m 1) T:自透過開始至取樣爲止之經過時間(單元:秒) 膜厚:薄片之厚度或軟筒管之厚壁(單元:cm) -45- 200536865 (42) 剖面積:透過試驗機中,與樣本薄片或軟筒管之純水接觸 、 部分之面積(單元nf ) 〔薄片之MIT彎曲壽命〕 在比熔點高50〜70°C之成形溫度,5MPa之成形壓力 ,就成形成寬13mm,厚度210〜23 0μπι之CTFE共聚物, PFA,PCTFE,貝 ij 使用 MIT 耐伸縮疲勞(f 1 e x f a t i g u e resistances)試驗機(東洋精機製作所製),在準照ASTMD- 2 1 7 6條件下來測定使彎曲重覆,破裂爲止之次數。結果如 表2所示。 〔層合軟筒管A之作成〕 使用安裝多頭導管模之2種2層之軟筒管擠壓裝置, 使軟筒管外層成爲CTFE共聚物A,內層成爲PFA(商品名 :Neoflon AP231SH,大金工業公司製)之方式,在外層及 φ 內層用之擠壓機,各自供給使CTFE共聚物A成爲顆粒化 物與PFA顆粒,將外徑19.1mm,內徑15.9mm,外層厚度 0.2mm之軟筒管予以連續成形獲得層合軟筒管A。成形時 之溫度條件如表2所示。 , 〔與PFA之黏接強度測定〕, . 自層合軟筒管 A將;I cm寬之試驗片切去’使用 TENSILON萬會g試驗機,以25mm/分之速度進行1 8 (Γ剝離 試驗,將延伸量-拉伸強度圖表中極大5點之平均作爲初 -46- 200536865 (43) 期黏接強度(N/cm)來求得。 〔與FEP之黏接強度測定〕 在CTFE共聚物及FEP(商品名:Neoflon FEPNP30,大
金工業公司製)樹脂之熔點中以比較高溫度更高50〜70 °C 之成形溫度,5MPa之成形壓力予以壓縮成形,可獲得厚 度合計0.5土0.05mm之薄片。將所得之薄片在0.2MPa之成 形壓力,3 4 0 °C之成形溫度予以壓縮成形。自此層合構造 之壓縮成形試料將1cm寬之試驗片切去,使用TENSILON 萬能試驗機,以25mm/分之速度進行180° 剝離試驗,使延伸量-拉伸強度圖表中極大5點之平 均作爲初期黏接強度_(N/cm)來求得。 〔層合軟筒管B之作成〕 將層合軟筒管 A切斷爲長度 30cm,一端係使用 ^ Swagelok公司製之蓋予以密封以純水裝滿,在另一方之端 部以幫浦連接構成加壓裝置。將此加壓裝置全體設置於溫 度調整爲25 °C之恆溫槽內。接著相對於層合軟筒管A設 定爲0 Μ P a〜2 Μ P a之加減壓操作以1秒/循環可自動控制 之方式,開始進行相對於層合軟筒管A之重覆加壓試驗。 . 在使加減壓操作進行1 〇萬循環之後停止幫浦將軟筒管移 ^ 除,予以乾燥。將此作爲層合軟筒管B ° 〔層合軟筒管A,B之3 5質量%鹽酸透過係數〕 -47- 200536865 (44) 關於表2之層合軟筒管A及B,以第2圖所示其次之 、 方法來檢查3 5質量%鹽酸透過係數。首先將層合軟筒管切 斷成30 cm長度,使軟筒管21之單方末端以熱溶封(he at seal),在軟筒管21內裝入52 ml之35質量%鹽酸,另 一方之軟筒管末端亦予以溶封。將放入鹽酸之軟筒管2 1 插入於玻璃管22,使用氟橡膠製之襯墊23予以固定。接 著,自取樣口 24將純水1 10 ml,裝入,置於25 °C之恆溫 φ 槽內。此時襯墊23間之軟筒管接液於純水,測定液體接 觸(接液)部分之長度爲1 8.5 cm。在此狀態放置,自取 樣口 24進行大致1 ml取樣,將含於該純水中之氯離子濃 度以薄片之透過試驗同樣地使用離子圖表色譜儀予以定量 〔比重之變化率〕 自表2記載之層合軟筒管A外層之表面至ΙΟΟμηι深 0 度,使用成批檢鏡用刀削去。此時試料形狀最大厚度爲 ΙΟΟμηι,成爲擠壓方向3mm,周方向1mm之矩形狀。將此 矩形狀試料以1種層合軟筒管製成1 0個。該等試料之比 重係使用密度傾斜度管來測定,以1 0點之平均値作爲層 合軟筒管A外層之比重Χ!。又,關於表2記載之樹脂, • 在其他途徑,在比各樹脂之熔點高5〇〜7〇°C之成形溫度’ . 5MPa之成形壓力予以壓縮成形’可獲得厚度合計 0.2± 0.0 3 mm之薄片。使所得之薄片予以切削加工成爲最 大厚度ΙΟΟμηι’擠壓方向3mm,周方向1mm之矩形狀。 -48- 200536865 (45) 使此矩形狀試料以1種薄片做成1 〇片。關於此樣本亦與 上述層合軟筒管之比重X1同樣地使用密度傾斜度管來測 定比重,以1 〇點之平均値做成壓縮成形薄片之比重γ。 比重之變化率D係以以下之式求得。 D = X 1 / Y X 1 0 0 (%)
如此所求得之D如表2所示。 實施例2 在初期之單體裝入量中除了使CTFE爲19.3kg,TFE 爲13kg以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及後處理 ,獲得20.6kg粒狀粉末之CTFE共聚物B。所得之CTFE 共聚物B熔點爲比較低,成爲使層合軟筒管之內層比pFa 熔點更低之下述比較例5記載之四氟乙烯/全氟(甲基乙烯 ^ 醚)共聚物〔MFA〕,其並不進行與PFA’FEP之黏接強度 測定,而是進行與PTFE之黏接強度測定。其他則與實施 例1相同進fr物性評價。結果如表2所示。 〔與PTFE之黏接強度測定〕 以比CTFE共聚物之熔點高50〜70 之成形溫度, 5 MPa之成形壓力予以壓縮成形,而可獲得厚度合計 0.5±0.〇5mm之薄片。將所得之薄片與ptfE薄片(商品名 :Newpolyfelon PTFE M112,大金工業公司製),在樹脂 -49-
200536865 (46) 0.2MPa之成形壓力,3 40 °C之成形溫度予以壓縮 此層合構造之壓縮成形試料將1 c m寬之試驗片切 TENSILON萬會g需式驗機,在25mm/分之速度進行 試驗,在延伸量-拉伸強度圖表中,使極大5點 初期黏接強度(N/cm)來求得。 實施例3 在初期之單體裝入量中使CTFE爲5.8kg 4 9.6kg以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及 獲得24.6kg粒狀粉末之CTFE共聚物C。關於戶 共聚物C,與實施例1同樣地進行物性評價。箱 所示。 實施例4 使初期之單體裝入量中 CTFE爲 2.4kg ^ 2 4.2kg以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及 獲得23.8kg之粒狀粉末之CTFE共聚物D。關 CTFE共聚物D,並無進行層合軟筒管B之製造 外則與實施例1相同進行物性評價。結果如表2 實施例5 在初期之單體裝入量中除了使CTFE爲41· 爲4.6 k g以外,其他與實施例1同樣地進行聚合 ,獲得22.6kg之粒狀粉末之CTFE共聚物E。此 成形。自 去,使用 1 8 (Γ剝離 平均作爲 ,TFE 爲 後處理, :得 CTFE 果如表2 ,TFE 爲 後處理, 於所得之 ,除此以 所示。 5kg , TFE 及後處理 時之聚合 -50- 200536865 (47) 速度低至實施例2之7 1 %。 關於所得之C T F E共聚物E,並不進行Μ IT彎曲壽 命測定,與P T F E之黏接強度測定,除此以外與實施例2 同樣地進行物性評價。結果如表2所示。 實施例6
除了使初期之單體裝入量爲CTFE9.2kS’ TFE21.lkg ,P P V E 3 . 1 k g以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及後 處理,獲得24.8kg粒狀粉末之CTFE共聚物F。關於所得 之CTFE共聚物F,並無進行與PFA,FEP,PTFE之黏接 強度測定,除此以外與實施例1相同進行物性評價。結果 如表2所示。 實施例7 使初期之單體裝入量爲CTFE 7.1kg,TFE 18.3kg, PPVE3 1 .3kg以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及後 處理,獲得23.7kg之粒狀粉末之CTFE共聚物G。此時之 聚合速度低於實施例1之65%。關於所得之CTFE共聚物 G,並無進行與PTFE之黏接強度測定,與實施例2同樣 進行物性評價。結果如表2所示。 實施例8 不使用PPVE,使初期之單體裝入量,爲CTFE 29.3kg ,TFE 8.6kg,乙烯0.5kg以外,其他與實施例1同樣地進 -51 - 200536865 (48) 行聚合及後處理,獲得26.3kg粒狀粉末之CTFE共聚物η 。關於所得之CTFE共聚物Η,並不進行MIT彎曲壽命測 定,與P T F E之黏接強度測定,除此以外與實施例2同樣 地進行物性評價。結果如表2所示。 實施例9
不使用八氟環丁烷及PPVE,使初期之單體裝入量爲 CTFE 3.9kg,TFE 20.4kg,六氟丙烯[HFP ] 202kg 以外 ,其他與與實施例1同樣地進行聚合及後處理,獲得 25.8kg粒狀粉末之CTFE共聚物I。關於所得之CTFE共 聚物I,並不進行 MIT彎曲壽命測定,與PFA,FEP, PTFE之黏接強度測定,除此以外與實施例1相同進行物 性評價。結果如表2所示。 實施例1 〇 不使用PPVE,使初期之單體裝入量爲CTFE 19.3kg, TFE 13kg,[H2P](CH2 = CFCF2CF2CF2H) 7.4kg 以外,其他 與實施例1同樣地進行聚合及後處理,獲得2 0 · 6 k g粒狀 粉末之CTFE共聚物J。 關於所得之C T F E共聚物J,與實施例2同樣地進行 物性評價。結果如表2所示。 比較例1 在不使用PPVE,使初期之單體裝入量爲CTFE 2.7kg -52- 200536865 (49) ,TFE 2 2.8kg以外,其他與實施例1同樣地進行聚合及後 處理,獲得22.4kg粒狀粉末之CTFE共聚物K。關於所得 之CTFE共聚物K,並無進行MIT彎曲壽命測定,與PFA ,FEP,PTFE之黏接強度測定,除此以外與實施例1相同 進行物性評價。結果如表2所示。 比較例2
除了使初期之單體裝入量,成爲 CTFE 6.6kg,TFE 12.7kg,PPVE 69.2kg以外,其他與實施例1同樣地進行 聚合,但聚合速度爲實施例2之20 %以下極端地遲緩,在 8.2小時後使聚合中止。此外,關於所得粒狀粉末之CTFE 共聚物僅進行組成分析,可確認爲所望之共聚物組成。分 析結果如表2所示。 比較例3 在不使用PPVE,使初期之單體裝入量爲CTFE 21.8kg ,TFE 1 4.3kg,乙烯2kg以外,其他與實施例1同樣地進 行聚合及後處理,獲得23kg粒狀粉末之CTFE共聚物L。 所得之CTFE共聚物L熔點會過度降低,而無法進行層合 軟筒管之製成。結果如表2所示。 比較例4 在不使用八氟環丁烷及PPVE,將初期之單體裝入量 成爲 CTFE 5.4kg,TFE 5.8kg,HFP 205.1kg 以外’其他與 -53- 200536865 (50) 與實施例1同樣地進行聚合,但聚合速度爲實施例8之 3 〇 %以下,極端地遲緩,在8.0小時後使聚合停止。此外 ,關於所得之粒狀粉末之CTFE共聚物僅進行組成分析, 可確認爲所望之共聚物組成。分析結果如表2所示。 比較例5
在可收容水174kg之附有套管攪拌式聚合槽,裝入脫 去礦物質之純水5 1 kg,使內部空間以純氮氣體充分取代後 ,將氮氣體以真空排除。接著將八氟環丁烷35kg,全氟( 甲基乙烯醚)1 〇kg壓入,調節溫度於35t,開始攪拌。其 後,使TFE壓入至0.78Mpa,對此聚合引發劑係添力卩NPP 5 0質量%甲醇溶液開始聚合。在聚合中將所望之共聚物組 成與調製成同組成之混合單體,予以追加裝入,使槽內壓 力維持於〇.78MPa,同時,總追加裝入量以對溶劑比達到 約100質量%爲止予以聚合後,使槽內之殘存氣體排氣, 使生成之聚合物取出,以脫去礦物質之純水洗淨,使之乾 燥獲得30kg粒狀粉末之四氟乙烯/全氟(甲基乙烯醚)共聚 物〔MFA〕。關於所得之MFA,並無進行MIT彎曲壽命 測定及PFA,FEP,PTFE之黏接強度測定,除此以外則予 實施例1同樣,進行物性評價。但是,此M F A在外層材 方面並無使用,而係作爲單層軟筒管或比較低熔點CTFE 共聚物;6,£,0,:9,】或?(:丁?£之層合軟筒管內層來使 用。將單層軟筒管之物性評價與實施例1同樣來進行結果 如表2所示。 -54-
200536865 (51) 比較例6 關於 PCTFE 顆粒(商品名:Neoflon CTFEM3 00P, 工業公司製),並不進行層合軟筒管B之作成,及與 ’ FEP,PTFE之黏接強度測定,除此以外與實施例j 進行物性評價。結果如表2所示。 比較例7 關於 PCTFE 顆粒(商品名:Neoflon CTFEM300P, 工業公司製)並不進行與PTFE之黏接強度測定,除此 與實施例2同樣地進行物性評價。結果如表2所示。 比較例8 關於四氟乙烯/全氟(丙基乙烯醚)共聚物顆粒(商 :Neoflon PFAAP231SH,大金工業公司製),並不進 PFA,FEP,PTFE之黏接強度測定,除此以外與實施 ^ 同樣進行物性評價。但是,此PFA並不作爲外層材使 而是作爲單層軟筒管或比較高熔點之CTFE共聚物 ,D,F,I,K或與PCTFE之層合軟筒管之內層使用 層軟筒管之物性評價與與實施例1同樣地進行’結果 2所示。 大金 PF A 相同 大金 以外 品名 行與 例1 用, 、,C 。單 如表 -55- 200536865 (52)
厨合軟μ^λ之成形條件 内眉 [mm] Ο Cf> CO o cn Ο 7 COj 男· Ο) CO 00 CO 1 1 1 σ> ro $ CD CO cr> ΙΛ 外眉 [mm] i ο ίο Csl o i o & 〇! i ο CNJ 〇: i O i d i O i d CO CsJ a J 1 1 d CSJ 〇 1 軟简竹 利1 速度 [m/分] s \n u> XO ΙΟ in O io ϋ s ϋ 1 1 1 ϋ in io ΙΩ o' 校 溫度 rc] CO 2 CsJ s CO : A «ί ο S ιο co! S CM % CSJ CO o 〇> CSI ΙΛ a ro 1 1 1 ο σ> CM lO o ro o CD CVJ in ⑦ CO 汽Μ溫度 is i CO o g to ol ο Μ 〇 o o --1 ¥ CO o 〇 CD CO 1 1 1 Ο 〇 CD CO 〇 oi 〇 00 CO 外眉 [•c] I o s o CD CSJ CO H Έ CM o g CSI g CM s CO 〇 CD ca 〇 CO 1 1 1 1 o σ> Csi 〇 a CM 1 内層 棰翔 ιί I0- MFA s CL MFA £ a MFA MFA s £L MFA CL 1 身; 1 MFA ί CL MFA If Cl 層合軟简管Β -Ξ 3〜50 3〜50 3〜50 1 3〜50 ▼ 3〜50 3~50 3〜50 3〜50 3〜20 1 1 1 3〜20 1 3〜20 3~20 35質Μ%鹽 酸透過係數 [X 1〇-13 (g* cm) / (cm2·抄)] a> CD O· GO s CD CD 〇 1 1 CO ΙΟ ο 〇> c>j CO Ξ csi csi a> csi GO CO cf 2 1 J 1 1 £ 5 1 ί a) CM lO =^*" to 比m 之 變化 率 [%] O U- 〇 〇 : ? o T ? ? o o 1 I 1 Ο rp o ill! 1 CO CO 1 1 1 1 1 1 1 u> VO 1 1 1 1 1 1 1 1 m^i 5 L_ 1 CO 1 1 1 1 1 1 1 1 \ 1 1 1 1 1 gill ^·ΝΓ^5 1 男 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 層合軟筒管A ^ 1—1 3~50 3〜50 3〜50 3〜50 3〜50 3〜50 3〜50 3〜50 3~50 3〜50 3〜50 1 1 1 3〜20 3〜20 3〜50 3~20 35質1%鹽 酸透過係數 [X 10"13 (g*cm)/ (cm2·秒〉] 1 IO o d S d u i— δ a> ω CM CsJ 〇· 8 8 CD 1Λ <si 厂 a> CSI c> 1 CD 1 1 \s <M Ο) ι6 Μ d g MIT胄 曲壽命 [万回] CD a ΙΟ CM >250 1 ΐ >250 1 1 >250 暴 1 1 1 1 s 〇· s d >250 i ,5 1—J 3~30 3〜30 3〜30 3〜30 3~30 3〜30 3〜30 3~30 3〜30 3〜30 3〜30 1 3~30 1 2〜6 3〜30 3〜30 2〜6 35質置%鹽 酸透過係數 [X 10~13 (g· cm) / (cm2.秒)] c> δ c> s d 1 茬 ϋ 8 CD δ d oa 5 8 d s d 8 ci ϋ 1 1 e> CJ 1 to OD \n 8 a 8 a <D 聚合物物性 MFR [g/1〇 分] Φ : o 1Ω CO a> CO CO S CSI 00 a l_ 1 CD 1 GO iD 1 1 熔點 [•c] U> 5 Si CM ① 铝 CSJ 8 CSI in CSI CSI S eg s 1 o 1 CM CSI CO CO s to 熱分解 開始點 rc] 8 笤 CO ? CM OD CQ ο s CO O to tn A CQ ξ 1 ω CO 1 CO CQ CM iD CQ CSJ i〇 CQ m 薄片及單層軟筒管材料或 CTFE共聚物紺成[莫Ιί%] D- s 1 1 Ί 1 1 1 1 1 1 1 ΙΟ 1 1 L 1 MFA | POTFE 1 PCTFE 1 £ CL Β: I 1 ] 1 I 1 1 1 1 \n ai 1 1 1 [ GO (ύ 1 Ti 1 1 1 1 1 CO ci 1 1 1 r~ 1 m 1 PPVE in CD oJ 5 ΙΩ V rt 1 1 1 1 CQ 1 1 UJ L· q S 〇· CO O m ω ΙΛ ΙΑ S tf> CO <〇 Csl eg to TO CO &〇 cj in \i CTFE u> 5 <D ύ 3 cs) 5 GO ή\ 卜 CD to lO S 卜 ai ΙΩ CO a> CD CO < m 〇 Q UJ \L· Id "x 二 .j ] ] i 實施例2 饩施例3 實施例4 實施例5 |實施例6 i! 艇· 1實施例8 實施例9 1實施例10 比妓例1 £ i 1_ 比技例3 比技例4 比技例5 SQ HR S [3 si -56- 200536865 (53) 表2所示物性評價中,薄膜薄片之鹽酸透過係數比 一 CTFE共聚物,PFA,MFA,或,比PC TFE之熔點高50〜 7 〇 °C溫度之以比較穩地成形溫度所成形情形之鹽酸透過係 數來表示,而CTFE共聚物或PCTFE之薄膜薄片之透過係 數,自PF A或MFA之單層所成薄片爲約1/6至1/100時 ,顯然可知爲具有優異低藥液透過性者。可知C T F E共聚 合組成商時會有透過係數降低之傾向。接著,觀察層合軟 ^ 筒管A之評價結果時,吾人可知使CTFE共聚物A〜J厚 度相對於約1.4mm之PFA層或MFA層僅以些微約0.2mm 之厚度層合,可賦予PFA單層軟筒管之自1/2至1/5 0之 優異低藥液透過性。但是,吾人可知儘管在比較例6之 PC TFE,在薄膜薄片顯示非常優異之低藥液透過性,但在 與PFA層合化所得層合軟筒管A中,其低藥液透過性並 無法發揮。以外觀目視可在外層見到發泡。此係在本實施 例及比較例中之共擠壓成形中,分解開始溫度3 62 °C之 PCTFE在PFA之成形爲必要之模溫度395 °C之高溫曝曬, 而與PCTFE熱分解在層內產生發泡有關,因比重之變化 率而可推察得知。因此,在比較例7中使比PCTFE最高 成形溫度爲低之MF A共擠壓下,所得之層合軟筒管A可 顯示具有可與上述CTFE共聚物匹敵之良好低藥液透過性 ♦ 〇 . 進而,藉由在層合軟筒管A添加動態應力,所得之層 合軟筒管B中,可測試外層之應力破壞性。例如藥液供給 配管在實際使用時由於受到各種應力’故層合軟筒管之外 -57- 200536865 (54) 層具有充分耐應力破壞性爲重要。應力係指例如爲移送藥 ,液之內壓。層合軟筒管B,若可維持層合軟筒管a之透過 、係數’則可使外層之耐應力破壞性變成良好。在上述比較 例7可知PCTFE在層合軟筒管a方面具有良好的低藥液 透過性。但是,在層合軟筒管B中使透過係數急速地上升 ,與MFA單層比較可知具有PCTFE本身之低藥液透過性 無法發揮。此可藉由動態重覆應力在PC TFE外層使龜裂 φ 產生之故。即使以外觀目視亦可看到表層之白化。 但是實施例所例舉CTFE共聚物所成層合軟筒管B均 可使層合軟筒管A之透過係數等級良好地維持,具有 CTFE共聚物之低藥液透過性可毫無遺憾地發揮,亦即本 發明之CTFE共聚物與PCTFE比較顯然可改善耐應力破壞 性。 爲提高耐應力破壞性,在例如PPVE之情形,其適量 被共聚合者爲重要。吾人認爲例如在不使用PPVE時,係 如比較例1般之,耐應力破壞性會降低,如比較例2般過 多時聚合速度會大幅降低,而損及生產性。 又’吾人可知本發明之CTFE共聚物與PF A或FEP之 黏接性,在本發明之C T F E共聚物所佔C T F E單元之莫耳 %越低,則越有提高之傾向。尤其是’首先發現CTFE單 〃 元之莫耳%在35莫耳%以下可良好地黏接’在30莫耳%以 . 下進而可強固地黏接。由此結果,在依照用途之層間黏接 性爲必要之情形,在上述CTFE單元之莫耳%範圍’優異 之透過係數與黏接性可並存。 -58- 200536865 (55) 本發明之CTFE共聚物爲上述之構成所成,故耐應力 破壞性與藥液低透過性可予並存,同時,亦可獲得耐藥品 个 1生,在成形時爲必要之耐熱性均具備之成形體。 【產業上之利用可能性】 本發明之CTFE共聚物爲例如,作爲藥液低透過性軟 筒管之成形材料可恰當使用,其中以,用作與熔點高之熱 φ 可塑性樹脂可共擠壓之藥液低透過性軟筒管之成形材料爲 恰當。 【圖式簡單說明】 【第1圖】第1圖爲以薄片使用於35質量%鹽酸透過 試驗之實驗裝置之模式圖。 【第2圖】第2圖爲以軟筒管使用於3 5質量%鹽酸透 過試驗之實驗裝置之模式圖。
【主要元件符號說明】 11 樣本薄片 12a玻璃容器(35質量%鹽酸在裡面) 12b玻璃容器(純水在裡面) 13 Ο形環 14 取樣口 21 軟筒管 22 玻璃管 -59- 200536865 (56) 23 襯墊 2 4 取樣口
-60
Claims (1)
- 200536865 (1) 十、申請專利範圍 , 1·一種氯三氟乙烯共聚物,其係由,氯三氟乙烯單元 、四氟乙烯單兀’以及來自可與氯三氟乙烯以及四氟乙烯 I 共聚之單體〔A〕的單體〔A〕單元所構成的氯三氟乙烯 共聚物,其特徵爲,該氯三氟乙烯單元及該四氟乙烯單元 ,合計爲90〜99.9莫耳%,該單體〔A〕單元爲〇1〜1〇 莫耳%。 0 2 .如申請專利範圍第丨項記載之氯三氟乙烯共聚物, 其中,單體〔A〕爲選自乙烯、氟化亞乙烯、全氟(烷基乙 烯醚),及下述一般式(I) CX3X4 = CX1(CF2)nX2(I) (式中,X1、X3及X4可爲相同或相異,表示氫原子或氟原 子’ X2表示氫原子、氟原子或氯原子,η表示1〜1〇之整 φ 數)所示之乙烯單體所成群的至少一種。 3 .如申請專利範圍第項1記載之氯三氟乙烯共聚物, 其中,單體〔Α〕係下述一般式(II) CF2 = CF-ORf1 (II) 參 . (式中,Rf1表示碳數1〜8之全氟烷基)所示之全氟(烷基乙 烯醚)。 4·如申請專利範圍第1、2或3項記載之氯三氟乙烯 -61 - 200536865 (2) 共聚物,其中,氯三氟乙烯單元係,該氯三氟乙烯單元與 四氟乙烯單元合計爲1 0〜9 0莫耳%。 5. 如申請專利範圍第1、2或3項記載之氯三氟乙烯 共聚物,其中,氯三氟乙烯單元係該氯三氟乙烯單元與四 氟乙烯單元合計爲20〜90莫耳%。 6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項記載之氯三 氟乙烯共聚物,其中,熔體流動率爲0.1〜70(g/10分)。7. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項記載之氯 三氟乙烯共聚物,其中,氯三氟乙烯共聚物1質量%之分 解溫度〔Tx〕爲3 70°C以上。 8. —種成形體,其特徵爲使用如申請專利範圍第1、2 、3、4、5、6或7項記載之氯三氟乙烯共聚物所得者。 9. 如申請專利範圍第8項記載之成形體,其爲流體運 送構件。-62-
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