WO2011007705A1 - エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体 - Google Patents
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Abstract
耐熱性に優れ、柔軟性に優れるエチレン/テトラフルオロエチレン系含フッ素共重合体の提供。 テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)、及びエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有し、繰り返し単位(A)/繰り返し単位(B)=66/34~75/25(モル比)であり、任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)をテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0.01~1モル%含有し、297℃で測定される容量流速が4~1000mm3/秒であり、弾性率が500MPa以下であるエチレン/テトラフルオロエチレン系含フッ素共重合体。
Description
本発明は、エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体に関する。
エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体(以下、ETFEともいう。)は、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性、難燃性、耐候性、成形加工性に優れており、航空機、原子力発電所、自動車、産業用ロボット等に使われる電線の絶縁被覆材料、産業用チューブ、燃料配管用チューブ、グリーンハウス用フィルム等の幅広い分野で使用されている。
しかし、市販のETFEは曲げ弾性率が700~900MPaであり、柔らかさが要求されるチューブやフィルム等の用途に使用する場合に、柔軟性が十分でなかった。
しかし、市販のETFEは曲げ弾性率が700~900MPaであり、柔らかさが要求されるチューブやフィルム等の用途に使用する場合に、柔軟性が十分でなかった。
ETFE中のテトラフルオロエチレン(以下、TFEともいう。)に基づく繰り返し単位/エチレンに基づく繰り返し単位のモル比が50/50~60/40であり、これらと共重合可能な含フッ素ビニルモノマーの含有量が2~7モル%であり、柔軟性と透明性に優れるETFEが開示されている(特許文献1を参照。)。しかし、特許文献1の実施例に記載のETFEは、いずれも曲げ弾性率が十分に低いとはいえない。また、比較例に記載のETFEは、耐熱性が低い。
ETFE中の全繰り返し単位に対するTFEに基づく繰り返し単位の含有率を62~90モル%とすることで低い曲げ弾性率を有し、難燃性の改良されたETFEが提案されている(特許文献2を参照。)。しかし、特許文献2の実施例3に記載のETFEは、その融点が低く、耐熱性に劣るうえ、曲げ弾性率も大きかった。実施例6に記載のETFEは、溶融流速(フロー値(mm3/秒)で記載)が低く成形性に劣るため実用的ではない。
本発明は、耐熱性に優れ、柔軟性に優れるETFEの提供を目的とする。
本発明は、以下の構成を有するETFEを提供する。
[1]TFEに基づく繰り返し単位(A)、及びエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有し、繰り返し単位(A)/繰り返し単位(B)=66/34~75/25(モル比)であり、任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)をテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0~1モル%含有し、297℃で測定される容量流速が4~1000mm3/秒であり、弾性率が500MPa以下であることを特徴とするETFE。
[1]TFEに基づく繰り返し単位(A)、及びエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有し、繰り返し単位(A)/繰り返し単位(B)=66/34~75/25(モル比)であり、任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)をテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0~1モル%含有し、297℃で測定される容量流速が4~1000mm3/秒であり、弾性率が500MPa以下であることを特徴とするETFE。
[2]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、前記テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)からなる[1]に記載のETFE。
[3]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)を含有し、その含有量がテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0.01~1モル%である[1]に記載のETFE。
[4]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、TFEに基づく繰り返し単位(A)、エチレンに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)からなる[1]又は[3]に記載のETFE。
[5]前記CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーが、CH2=CH(CF2)2F又はCH2=CH(CF2)4Fである[1]、[3]又は[4]に記載のETFE。
[6]ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、重合媒体の存在下に、含フッ素モノマーであるエチレン、テトラフルオロエチレン及び任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーを共重合させることを特徴とする[1]~[5]のいずれかに記載のETFEの製造方法。
[4]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、TFEに基づく繰り返し単位(A)、エチレンに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)からなる[1]又は[3]に記載のETFE。
[5]前記CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーが、CH2=CH(CF2)2F又はCH2=CH(CF2)4Fである[1]、[3]又は[4]に記載のETFE。
[6]ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、重合媒体の存在下に、含フッ素モノマーであるエチレン、テトラフルオロエチレン及び任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーを共重合させることを特徴とする[1]~[5]のいずれかに記載のETFEの製造方法。
本発明のETFEは、弾性率が500MPa以下と非常に低く、柔軟性に優れ、耐熱性に優れるため、柔軟性と耐熱性が要求される電線、チューブ、フィルムとして使用することができる。
本発明のETFEにおいて、含有する繰り返し単位は、TFEに基づく繰り返し単位(A)/エチレン(以下、Eという。)に基づく繰り返し単位(B)=66/34~75/25(モル比)であり、67/33~75/25がより好ましい。繰り返し単位のモル比がこの範囲にあると、ETFEは柔軟性と耐熱性に優れる。
本発明のETFEは、TFEに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有することが好ましい。
本発明のETFEは、TFEに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有することが好ましい。
また、ETFEには、上記Eに基づく繰り返し単位及びTFEに基づく繰り返し単位に加えて、任意成分として、ETFEの本質的な特性を損なわない範囲で、一般式CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマー(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。以下、「FAE」という。)に基づく繰り返し単位(C)を含有することが好ましい。
FAEに基づく繰り返し単位(C)の含有量は、TFEに基づく繰り返し単位(A)とEに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0.01~1モル%であり、0.05~1モル%が好ましく、0.1~1モル%が最も好ましい。FAEに基づく繰り返し単位(C)の含有量がこの範囲より大きいとETFEの耐熱性が低く、この範囲より小さいとETFEの機械的強度、溶融成形性等の特性が低下する。
FAEにおいて、一般式CH2=CX(CF2)nY中のnが2未満であるとETFE成形体にストレスクラックが発生する場合がある。一方、式中のnが8を超えるとTFEやEとの共重合反応性が十分でない。
FAEにおいて、一般式CH2=CX(CF2)nY中のnが2未満であるとETFE成形体にストレスクラックが発生する場合がある。一方、式中のnが8を超えるとTFEやEとの共重合反応性が十分でない。
FAEとしては、CH2=CF(CF2)2F、CH2=CF(CF2)3F、CH2=CF(CF2)4F、CH2=CF(CF2)5F、CH2=CF(CF2)6F、CH2=CF(CF2)8F、CH2=CF(CF2)2H、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H、CH2=CF(CF2)5H、CH2=CF(CF2)6H、CH2=CF(CF2)8H、CH2=CH(CF2)2F、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CH(CF2)5F、CH2=CH(CF2)6F、CH2=CH(CF2)8F、CH2=CH(CF2)2H、CH2=CH(CF2)3H、CH2=CH(CF2)4H、CH2=CH(CF2)5H、CH2=CH(CF2)8H等が挙げられる。FAEは一種又は二種以上を用いることができる。
なかでも、CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーにおいてnは、n=2~6であることが、その成形体が耐ストレスラック性に優れるのでさらに好ましく、n=2~4が最も好ましい。
CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーとしては、CH2=CF(CF2)2F、CH2=CF(CF2)3F、CH2=CF(CF2)4F、CH2=CF(CF2)2H、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H、CH2=CH(CF2)2F、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CH(CF2)2H、CH2=CH(CF2)3H及びCH2=CH(CF2)4Hからなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。より好ましくは、CH2=CH(CF2)2F及びCH2=CH(CF2)4Fである。
本発明のETFEは、TFEに基づく繰り返し単位(A)、Eに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)の他に、その他のモノマーに基づく繰り返し単位を含有してもよい。
その他のモノマーとしては、プロピレン、ブテン等のα-オレフィン類;フッ化ビニリデン(VDF)、フッ化ビニル(VF)、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブチレン(HFIB)等の不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィン;ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)(PBVE)、その他パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)等の不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(ただし、TFEを除く。)等が挙げられる。その他のモノマーは一種又は二種以上を用いることができる。
その他のモノマーに基づく繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位に対して、0~12モル%が好ましく、0~10モル%がより好ましい。
本発明のETFEは、TFEに基づく繰り返し単位(A)、Eに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)からなることが好ましい。
本発明のETFEは、TFEに基づく繰り返し単位(A)、Eに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)からなることが好ましい。
本発明のETFEの融点は、230℃以上が好ましく、232℃以上がより好ましく、235℃以上が最も好ましい。この範囲にあると、ETFEは耐熱温度が高く、高温で使用でき、耐熱電線や耐熱チューブ用途等に適する。
本発明のETFEは、297℃で測定される容量流速(以下、Q値という。)が、4~1000mm3/秒である。Q値は、好ましくは4~200mm3/秒、より好ましくは4~100mm3/秒である。Q値は、含フッ素共重合体の溶融流動性を表す指標であり、分子量の目安となる。Q値が大きいと分子量が低く、Q値が小さいと分子量が高いことを示す。Q値が、この範囲より小さいと押出し成形が困難となり、大きいと含フッ素共重合体の機械的強度が低下する。
(ETFEの製法)
本発明のETFEの製造方法としては、特に制限はなく、E及びTFEを反応器に装入し、一般に用いられているラジカル重合開始剤、及び連鎖移動剤を用いて共重合させる方法が採用できる。重合方法の例としては、塊状重合;重合媒体としてフッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等の有機溶媒を使用する溶液重合;重合媒体として水性媒体及び必要に応じて適当な有機溶剤を使用する懸濁重合;重合媒体として水性媒体及び乳化剤を使用する乳化重合等が挙げられる。ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、及び重合媒体の存在下に、含フッ素モノマーであるエチレン及びテトラフルオロエチレンを共重合させる溶液重合が最も好ましい。重合は、一槽又は多槽式の撹拌型重合装置、管型重合装置等を使用し、回分式又は連続式操作として実施することができる。
本発明のETFEの製造方法としては、特に制限はなく、E及びTFEを反応器に装入し、一般に用いられているラジカル重合開始剤、及び連鎖移動剤を用いて共重合させる方法が採用できる。重合方法の例としては、塊状重合;重合媒体としてフッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等の有機溶媒を使用する溶液重合;重合媒体として水性媒体及び必要に応じて適当な有機溶剤を使用する懸濁重合;重合媒体として水性媒体及び乳化剤を使用する乳化重合等が挙げられる。ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、及び重合媒体の存在下に、含フッ素モノマーであるエチレン及びテトラフルオロエチレンを共重合させる溶液重合が最も好ましい。重合は、一槽又は多槽式の撹拌型重合装置、管型重合装置等を使用し、回分式又は連続式操作として実施することができる。
ラジカル重合開始剤としては、半減期が10時間である温度が0~100℃である開始剤が好ましく、20~90℃である開始剤がより好ましい。例えば、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;ジイソプロピルペルオキシジカーボネート等のペルオキシジカーボネート;tert-ブチルペルオキシピバレート、tert-ブチルペルオキシイソブチレート、tert-ブチルペルオキシアセテート等のペルオキシエステル;イソブチリルペルオキシド、オクタノイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の非フッ素系ジアシルペルオキシド;(Z(CF2)pCOO)2(ここで、Zは水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、pは1~10の整数である。)等の含フッ素ジアシルペルオキシド;過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物等が挙げられる。
重合媒体としては、上記したようにフッ化炭化水素、塩化炭化水素、フッ化塩化炭化水素、アルコール、炭化水素等の有機溶媒、水性媒体等が挙げられる。
連鎖移動剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール;1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン、1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン等のクロロフルオロハイドロカーボン;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボン等が挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、通常、重合媒体に対して、0.01~100質量%程度であり、0.1~80質量%が好ましい。連鎖移動剤の濃度を調節することにより、得られるETFEの溶融粘度(分子量)を調節することができる。すなわち、連鎖移動剤の濃度を高くするほど低分子量のETFEが得られる。
連鎖移動剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール;1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパン、1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン等のクロロフルオロハイドロカーボン;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボン等が挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、通常、重合媒体に対して、0.01~100質量%程度であり、0.1~80質量%が好ましい。連鎖移動剤の濃度を調節することにより、得られるETFEの溶融粘度(分子量)を調節することができる。すなわち、連鎖移動剤の濃度を高くするほど低分子量のETFEが得られる。
重合条件は特に限定されるものではないが、重合温度は通常0~100℃が好ましく、20~90℃がより好ましい。また重合圧力は0.1~10MPaが好ましく、0.5~3MPaがより好ましい。重合圧力が上記範囲で高くなるほど得られる重合体は高分子量化し、溶融粘度が高くなるので、重合圧力を調整することにより溶融粘度を調節することができる。重合時間は重合温度及び重合圧力等により変わりうるが、通常1~30時間が好ましく、2~10時間がより好ましい。
請求項1に記載の共重合組成比のETFEを得るためには、初期仕込み比として、TFEとエチレンのモル比率=95/5~98.5/1.5で仕込み、重合の進行にともない圧力が低下するため、圧力が一定になるように目的となる組成の混合ガスを連続的に仕込む。また、TFEとエチレンの合計モル数に対して、任意成分として、CH2=CX(CF2)nYを導入する場合は、TFEとエチレンの合計モル数に対して、目的濃度モル%のCH2=CX(CF2)nYを仕込み、重合の進行にともない濃度が低下するため、濃度が一定となるようにCH2=CX(CF2)nYを連続的に仕込む。
重合反応終了時における重合媒体に対するETFEの量は、通常0.03~0.2g/cm3程度が好ましく、この濃度によりETFEの分子量を調整することもできる。すなわち、上記範囲で低ETFE濃度とするほど、低分子量のETFEが得られる。
重合反応終了時における重合媒体に対するETFEの量は、通常0.03~0.2g/cm3程度が好ましく、この濃度によりETFEの分子量を調整することもできる。すなわち、上記範囲で低ETFE濃度とするほど、低分子量のETFEが得られる。
(充填剤等)
本発明のETFE組成物には、種々の特性を発現させるため、以下の充填剤、フィラー、顔料等を配合した複合体とすることができる。たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの繊維強化材;硝子ビーズなどの寸法安定性付与材;カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フッ素化処理CNT(カーボンナノチューブ)、酸化第2スズ、チタン酸ブラック、チタン酸ウィスカー等の導電性又は半導電性フィラー;イオン性液体等透明導電性付与剤;各種ウィスカー/チタン酸カリ、ホウ酸アルミニウム、カーボンウィスカー、炭酸カルシウムウィスカーなど表面性改質剤;グラファイト、酸化マグネシウム、低融点金属、金属ファイバーなどの熱伝導性付与材;PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)ルブリカント等の摺動性付与材;フェライト、金属等の電磁波シールド材;ナノクレー、フッ素系有機化処理ナノクレー、タルク等の低ガス透過、強化材;硝子バルーン等の軽量化材、各種エラストマー、フッ素ゴム等の柔軟性付与材;ナイロン、アラミド等の高強度付与材;酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、銅・クロムブラック、モリブデートオレンジ、酸化鉄、黄鉛、黄色酸化鉄、チタンイエロー、チタン・アンチモン・クロムイエロー、クロムグリーン、酸化クロムグリーン、コバルトグリーン等の着色顔料;さらには、結晶核剤、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤や架橋助剤、発泡剤、発泡核材、熱安定剤、銅、銅化合物(酸化銅、ヨウ化銅など)、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤を配合使用することができる。
本発明のETFE組成物には、種々の特性を発現させるため、以下の充填剤、フィラー、顔料等を配合した複合体とすることができる。たとえば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの繊維強化材;硝子ビーズなどの寸法安定性付与材;カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フッ素化処理CNT(カーボンナノチューブ)、酸化第2スズ、チタン酸ブラック、チタン酸ウィスカー等の導電性又は半導電性フィラー;イオン性液体等透明導電性付与剤;各種ウィスカー/チタン酸カリ、ホウ酸アルミニウム、カーボンウィスカー、炭酸カルシウムウィスカーなど表面性改質剤;グラファイト、酸化マグネシウム、低融点金属、金属ファイバーなどの熱伝導性付与材;PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)ルブリカント等の摺動性付与材;フェライト、金属等の電磁波シールド材;ナノクレー、フッ素系有機化処理ナノクレー、タルク等の低ガス透過、強化材;硝子バルーン等の軽量化材、各種エラストマー、フッ素ゴム等の柔軟性付与材;ナイロン、アラミド等の高強度付与材;酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、銅・クロムブラック、モリブデートオレンジ、酸化鉄、黄鉛、黄色酸化鉄、チタンイエロー、チタン・アンチモン・クロムイエロー、クロムグリーン、酸化クロムグリーン、コバルトグリーン等の着色顔料;さらには、結晶核剤、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤や架橋助剤、発泡剤、発泡核材、熱安定剤、銅、銅化合物(酸化銅、ヨウ化銅など)、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤を配合使用することができる。
(成形体)
本発明のETFE組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形、インフレーション成形、トランスファー成形など種々の成形方法により容易に成形し、所望の成形体とすることができる。本発明のETFE組成物から得られる成形体は、ポンプケーシング、ダイヤフラムバルブケーシング、継ぎ手類、パッキング、シール部材、チューブ、被覆電線、シート、フィルム、ライニング、コーティング、フィラメント、テント膜等の膜構造部材、プリント基板など幅広い分野のものが挙げられる。
本発明のETFE組成物は、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形、インフレーション成形、トランスファー成形など種々の成形方法により容易に成形し、所望の成形体とすることができる。本発明のETFE組成物から得られる成形体は、ポンプケーシング、ダイヤフラムバルブケーシング、継ぎ手類、パッキング、シール部材、チューブ、被覆電線、シート、フィルム、ライニング、コーティング、フィラメント、テント膜等の膜構造部材、プリント基板など幅広い分野のものが挙げられる。
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。なお、ETFEの組成、融点、容量流速、耐熱性及び弾性率は以下の方法により測定した。
[ETFEの組成]溶融NMR(核磁気共鳴)分析及びフッ素含有量分析で求めた。
[ETFEの融点]示差走査熱量計(セイコーインスツル社製DSC-220CU)を用い、試料約5mgを100℃から300℃まで10℃/分で昇温して求めた。
[容量流速(Q値)(mm3/秒)]島津製作所社製フローテスタを用いて、温度297℃、荷重7kg下に直径2.1mm、長さ8mmのオリフィス中にETFEを押出すときのETFEの押出し速度を容量流速として求めた。
[ETFEの融点]示差走査熱量計(セイコーインスツル社製DSC-220CU)を用い、試料約5mgを100℃から300℃まで10℃/分で昇温して求めた。
[容量流速(Q値)(mm3/秒)]島津製作所社製フローテスタを用いて、温度297℃、荷重7kg下に直径2.1mm、長さ8mmのオリフィス中にETFEを押出すときのETFEの押出し速度を容量流速として求めた。
[弾性率(MPa)]300℃でETFEを溶融し、プレス成形して得た、厚み0.3mmのフィルムを試料として使用した。粘弾性(アイティー計測制御社製DVA-200)を用いて、室温で10Hzの周波数を用いて弾性率を測定した。
[耐熱性]300℃でETFEを溶融し、プレス成形してフィルムを得た。大気中、そのフィルムを時計皿の上に乗せ、320℃、2時間オーブン中に保持した。試験後のフィルムについて、着色や発泡の有無を目視で観察した。本試験は、ETFEの耐熱性を確認するための加速試験であり、ETFEの融点以上の温度で実施した。
[耐熱性]300℃でETFEを溶融し、プレス成形してフィルムを得た。大気中、そのフィルムを時計皿の上に乗せ、320℃、2時間オーブン中に保持した。試験後のフィルムについて、着色や発泡の有無を目視で観察した。本試験は、ETFEの耐熱性を確認するための加速試験であり、ETFEの融点以上の温度で実施した。
[実施例1]
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの850.6g、1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの364.5g、及びCH2=CH(CF2)4Fの2.64gを仕込み、TFEの210.7g、及びエチレン(以下、Eともいう。)の1.2gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の4.8mLを仕込み、重合を開始させた。
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの850.6g、1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの364.5g、及びCH2=CH(CF2)4Fの2.64gを仕込み、TFEの210.7g、及びエチレン(以下、Eともいう。)の1.2gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の4.8mLを仕込み、重合を開始させた。
重合中圧力が一定になるようにTFE/E=70/30(モル比)の組成のモノマー混合ガスを連続的に仕込み、TFE/Eのモノマー混合ガスに対して0.7モル%となるようにCH2=CH(CF2)4Fを連続的に仕込んだ。重合開始2.9時間後、モノマー混合ガスの90gを仕込んだ時点で、重合槽内温を室温まで降温するとともに常圧までパージした。
得られたスラリー状のETFE1をガラスフィルターで吸引ろ過し、得られたETFE1を120℃で15時間乾燥することにより、95gのETFE1が得られた。ETFE1の組成は、TFEに基づく繰り返し単位/Eに基づく繰り返し単位/CH2=CH(CF2)4Fに基づく繰り返し単位のモル比で70.9/29.1/0.9であった。ETFE1の融点は235℃、Q値は4.1mm3/秒であった。
ETFE1を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム1を作製した。
フィルム1の弾性率は480MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
フィルム1の弾性率は480MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
[実施例2]
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの812.3g、及び1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの400.1gを仕込み、TFEの196g、及びEの1.12gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の0.96mLを仕込み、重合を開始させた。
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの812.3g、及び1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの400.1gを仕込み、TFEの196g、及びEの1.12gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の0.96mLを仕込み、重合を開始させた。
重合中圧力が一定になるようにTFE/E=70/30(モル比)の組成のモノマー混合ガスを連続的に仕込んだ。重合開始1.25時間後、モノマー混合ガスの50gを仕込んだ時点で、重合槽内温を室温まで降温するとともに常圧までパージした。
得られたスラリー状のETFE2をガラスフィルターで吸引ろ過し、得られたETFE2を120℃で15時間乾燥することにより、52gのETFE2が得られた。ETFE2の組成は、TFEに基づく繰り返し単位/Eに基づく繰り返し単位のモル比で71.4/28.6であった。ETFE2の融点は239℃、Q値は9.6mm3/秒であった。
ETFE2を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム2を作製した。
フィルム2の弾性率は400MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
ETFE2を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム2を作製した。
フィルム2の弾性率は400MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
[比較例1]
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの876.2g、及び1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの340.8gを仕込み、TFEの180.5g、及びEの2.66gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の1.3mLを仕込み、重合を開始させた。
内容積が1.3リットルの撹拌機付き重合槽を脱気し、1-ヒドロトリデカフルオロヘキサンの876.2g、及び1,3-ジクロロ-1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロパンの340.8gを仕込み、TFEの180.5g、及びEの2.66gを圧入し、重合槽内を66℃に昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの0.5質量%の1-ヒドロトリデカフルオロヘキサン溶液の1.3mLを仕込み、重合を開始させた。
重合中圧力が一定になるようにTFE/E=70/30(モル比)の組成のモノマー混合ガスを連続的に仕込んだ。重合開始1.78時間後、モノマー混合ガスの50gを仕込んだ時点で、重合槽内温を室温まで降温するとともに常圧までパージした。
得られたスラリー状のETFE3をガラスフィルターで吸引ろ過し、得られたETFE3を120℃で15時間乾燥することにより、53gのETFE3が得られた。ETFE3の組成は、TFEに基づく繰り返し単位/Eに基づく繰り返し単位のモル比で64.9/35.1であった。ETFE3の融点は253℃、Q値は9.0mm3/秒であった。
ETFE3を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム3を作製した。
フィルム3の弾性率は950MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
ETFE3を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム3を作製した。
フィルム3の弾性率は950MPaであった。耐熱試験の結果を表1に示す。
[比較例2]
ETFE4として、旭硝子社製、商品名:FLUON ETFE・C-55AP(融点264℃、Q値7.5、弾性率1000MPa)を比較使用した。
ETFE4中の、TFEに基づく繰返し単位/Eに基づく繰返し単位の比率は、54.1/45.9であり、第3成分をTFEに基づく繰返し単位とEに基づく繰返し単位との合計に対して、1モル%含有する。
ETFE4を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム4を作製した。耐熱試験の結果を表1に示す。
ETFE4として、旭硝子社製、商品名:FLUON ETFE・C-55AP(融点264℃、Q値7.5、弾性率1000MPa)を比較使用した。
ETFE4中の、TFEに基づく繰返し単位/Eに基づく繰返し単位の比率は、54.1/45.9であり、第3成分をTFEに基づく繰返し単位とEに基づく繰返し単位との合計に対して、1モル%含有する。
ETFE4を温度300℃で溶融し、プレス成形して、厚み0.3mmのフィルム4を作製した。耐熱試験の結果を表1に示す。
本発明のETFEは、柔軟性に優れることから、チューブ、フィルム、絶縁被覆材料等の用途に適する。
なお、2009年7月13日に出願された日本特許出願2009-164415号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
なお、2009年7月13日に出願された日本特許出願2009-164415号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (6)
- テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)、及びエチレンに基づく繰り返し単位(B)を含有し、繰り返し単位(A)/繰り返し単位(B)=66/34~75/25(モル比)であり、任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)をテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0~1モル%含有し、297℃で測定される容量流速が4~1000mm3/秒であり、弾性率が500MPa以下であることを特徴とするエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)からなる請求項1に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)を含有し、その含有量がテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)とエチレンに基づく繰り返し単位(B)の合計モル数に対して、0.01~1モル%である請求項1に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位(A)、エチレンに基づく繰り返し単位(B)及びCH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーに基づく繰り返し単位(C)からなる請求項1又は3に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 前記CH2=CX(CF2)nYで表されるモノマーが、CH2=CH(CF2)2F又はCH2=CH(CF2)4Fである請求項1、3又は4に記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- ラジカル重合開始剤、連鎖移動剤、重合媒体の存在下に、含フッ素モノマーであるエチレン、テトラフルオロエチレン及び任意成分として、CH2=CX(CF2)nY(ここで、X、Yはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8である。)で表されるモノマーを共重合させることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の製造方法。
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