WO2021132635A1 - 含フッ素ポリマーの製造方法、含フッ素エラストマーおよび水性分散液 - Google Patents

含フッ素ポリマーの製造方法、含フッ素エラストマーおよび水性分散液 Download PDF

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WO2021132635A1
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fluorine
group
polymerization
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利奈 玉井
達也 森川
颯太 湯浅
壮司 土屋
竹村 光平
一良 川崎
正樹 入江
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ダイキン工業株式会社
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    • C08F214/18Monomers containing fluorine
    • C08F214/22Vinylidene fluoride

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for producing a fluoropolymer, a fluoroelastomer and an aqueous dispersion.
  • a method for producing a fluorine-containing polymer such as a fluorine-containing elastomer
  • a polymerization method using a fluorine-containing surfactant or a fluorine-free surfactant is known.
  • a sufficient number of fluoropolymer particles are generated at a sufficient polymerization rate while suppressing adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank even in the absence of a conventionally used surfactant. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fluoropolymer which can be produced.
  • a fluoropolymer is produced by polymerizing a fluoropolymer in the presence of a fluoropolymer (1) represented by the general formula (1), a polymerization initiator and an aqueous medium.
  • a method for producing a fluoropolymer is provided.
  • General formula (1): CX 1 X 2 CX 3- R-Z (In the formula, X 1 , X 2 and X 3 are independently H or alkyl groups; R is a single bond or alkylene group; of the carbon atoms of X 1 , X 2 , X 3 and R, respectively.
  • M is, H, a metal atom, NR 1 4, which may imidazolium substituted, pyridinium which may have a substituent, or a good phosphonium be substituted Yes
  • R 1 is independently an H or an organic group, and any two of R 1 may be attached to each other to form a ring.
  • the fluoropolymer is preferably a fluoroelastomer.
  • the Mooney viscosity (ML1 + 10 (100 ° C.)) of the fluorine-containing elastomer is preferably 10 to 130.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) is preferably 3 to 5000 mass ppm with respect to the aqueous medium.
  • the fluorine-free compound (1) is a fluorine-free compound represented by the general formula (1-1).
  • At least one of X i , X k , X j , Ra , Z 1 and Z 2 is Includes F.
  • Ra is a linking group other than a single bond.
  • a fluorine-containing elastomer containing a monomer unit based on the fluorine-free compound (1) represented by the above general formula (1). Further, according to the present disclosure, an aqueous dispersion containing the above-mentioned fluorine-containing elastomer and an aqueous medium is provided.
  • a sufficient number of fluoropolymer particles are provided at a sufficient polymerization rate while suppressing adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank even in the absence of a conventionally used surfactant. It is possible to provide a method for producing a fluoropolymer capable of generating a fluoropolymer.
  • the fluorine-containing elastomer is an amorphous fluoropolymer.
  • “Amorphous” means the melting peak ( ⁇ H) that appears in the differential scanning calorimetry [DSC] (warming rate 10 ° C./min) or differential thermal analysis [DTA] (heating rate 10 ° C./min) of the fluoropolymer. ) Is 4.5 J / g or less.
  • Fluorine-containing elastomers exhibit elastomeric properties by cross-linking. Elastomer properties mean properties that allow the polymer to be stretched and retain its original length when the forces required to stretch the polymer are no longer applied.
  • the perfluoromonomer is a monomer that does not contain a carbon atom-hydrogen atom bond in the molecule.
  • the perfluoro monomer may be a monomer in which some of the fluorine atoms bonded to the carbon atom are replaced with chlorine atoms.
  • nitrogen may be used. It may have an atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom, a boron atom or a silicon atom.
  • the perfluoromonomer is preferably a monomer in which all hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms.
  • the perfluoromonomer does not contain a monomer that gives a crosslinkable group.
  • the monomer that gives a cross-linking site is a monomer (cure site monomer) that gives a cross-linking site to a fluoropolymer for forming a cross-link with a curing agent (cross-linking agent).
  • the monomer giving a cross-linking site includes a monomer giving a cross-linking group.
  • each monomer unit constituting the fluoropolymer can be calculated by appropriately combining NMR, FT-IR, elemental analysis, and fluorescent X-ray analysis depending on the type of monomer.
  • organic group means a group containing one or more carbon atoms or a group formed by removing one hydrogen atom from an organic compound.
  • An example of the "organic group” is Alkyl groups, which may have one or more substituents, An alkenyl group which may have one or more substituents, An alkynyl group, which may have one or more substituents, A cycloalkyl group which may have one or more substituents, Cycloalkenyl groups, which may have one or more substituents, A cycloalkazienyl group, which may have one or more substituents, Aryl groups, which may have one or more substituents, An aralkyl group which may have one or more substituents, A non-aromatic heterocyclic group, which may have one or more substituents, Heteroaryl groups, which may have one or more substituents, Cyano group, Holmil group, RaO-, RaCO-, RaSO 2- , RaCOO-, Ra
  • substituted group means a substituent.
  • substituted group include an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group, an acyl group, an acyloxy group, an acylamino group, an aliphatic oxy group, an aromatic oxy group, a heterocyclic oxy group, and an aliphatic oxycarbonyl group.
  • the aliphatic group may be saturated or unsaturated, and may be a hydroxy group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, an amino group, or an aliphatic amino group. , Acylamino group, carbamoylamino group and the like.
  • the aliphatic group include an alkyl group having a total carbon atom number of 1 to 8, preferably 1 to 4, such as a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, a cyclohexyl group, and a carbamoylmethyl group.
  • the aromatic group includes, for example, a nitro group, a halogen atom, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, an amino group, an aliphatic amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like. You may be doing it.
  • the aromatic group include aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, preferably 6 to 10 total carbon atoms, for example, a phenyl group, a 4-nitrophenyl group, a 4-acetylaminophenyl group, and a 4-methanesulfonylphenyl group. And so on.
  • the heterocyclic group has a halogen atom, a hydroxy group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, an amino group, an aliphatic amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like. You may.
  • Examples of the heterocyclic group include a 5- to 6-membered heterocycle having a total carbon number of 2 to 12, preferably 2 to 10, such as a 2-tetrahydrofuryl group and a 2-pyrimidyl group.
  • the acyl group includes an aliphatic carbonyl group, an arylcarbonyl group, a heterocyclic carbonyl group, a hydroxy group, a halogen atom, an aromatic group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, and an amino group. , It may have an aliphatic amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like.
  • acyl group examples include an acyl group having a total carbon atom number of 2 to 8, preferably 2 to 4, such as an acetyl group, a propanoyl group, a benzoyl group, and a 3-pyridinecarbonyl group.
  • the acylamino group may have an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group and the like, and has, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, a 2-pyridinecarbonylamino group, a propanoylamino group and the like. You may be.
  • Examples of the acylamino group include an acylamino group having a total carbon number of 2 to 12, preferably 2 to 8, and an alkylcarbonylamino group having a total carbon number of 2 to 8, such as an acetylamino group, a benzoylamino group, and a 2-pyridinecarbonylamino group.
  • Groups, propanoylamino groups and the like can be mentioned.
  • the aliphatic oxycarbonyl group may be saturated or unsaturated, and may be a hydroxy group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, an amino group, or an aliphatic group. It may have an amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like.
  • Examples of the aliphatic oxycarbonyl group include an alkoxycarbonyl group having a total carbon atom number of 2 to 8, preferably 2 to 4, such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a (t) -butoxycarbonyl group.
  • the carbamoyl group may have an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group and the like.
  • Examples of the carbamoyl group include an unsubstituted carbamoyl group, an alkylcarbamoyl group having a total carbon number of 2 to 9, preferably an unsubstituted carbamoyl group, and an alkylcarbamoyl group having a total carbon number of 2 to 5, for example, an N-methylcarbamoyl group. Examples thereof include N, N-dimethylcarbamoyl group and N-phenylcarbamoyl group.
  • the aliphatic sulfonyl group may be saturated or unsaturated, and may be a hydroxy group, an aromatic group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, or an amino group. , It may have an aliphatic amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like.
  • Examples of the aliphatic sulfonyl group include an alkylsulfonyl group having a total carbon number of 1 to 6, preferably a total carbon number of 1 to 4, such as a methanesulfonyl group.
  • the aromatic sulfonyl group includes a hydroxy group, an aliphatic group, an aliphatic oxy group, a carbamoyl group, an aliphatic oxycarbonyl group, an aliphatic thio group, an amino group, an aliphatic amino group, an acylamino group, a carbamoylamino group and the like. You may be doing it.
  • Examples of the aromatic sulfonyl group include an arylsulfonyl group having a total carbon atom number of 6 to 10, such as a benzenesulfonyl group.
  • the amino group may have an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group and the like.
  • the acylamino group may have, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, a 2-pyridinecarbonylamino group, a propanoylamino group, or the like.
  • the acylamino group includes an acylamino group having a total carbon atom number of 2 to 12, preferably an acylamino group having a total carbon atom number of 2 to 8, and more preferably an alkylcarbonylamino group having a total carbon atom number of 2 to 8, such as an acetylamino group and a benzoylamino group. Examples include a group, a 2-pyridinecarbonylamino group, a propanoylamino group and the like.
  • the aliphatic sulfonamide group, aromatic sulfonamide group, and heterocyclic sulfonamide group may be, for example, a methanesulfonamide group, a benzenesulfonamide group, a 2-pyridinesulfonamide group, or the like.
  • the sulfamoyl group may have an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group and the like.
  • the sulfamoyl group includes a sulfamoyl group, an alkylsulfamoyl group having a total carbon number of 1 to 9, a dialkylsulfamoyl group having a total carbon number of 2 to 10, and an arylsulfamoyl group having a total carbon number of 7 to 13.
  • Heterocyclic sulfamoyl group having 2 to 12 total carbon atoms more preferably sulfamoyl group, alkyl sulfamoyl group having 1 to 7 total carbon atoms, dialkyl sulfamoyl group having 3 to 6 total carbon atoms, total carbon
  • Groups, 4-pyridinesulfamoyl groups and the like can be mentioned.
  • the aliphatic oxy group may be saturated or unsaturated, and may have a methoxy group, an ethoxy group, an i-propyloxy group, a cyclohexyloxy group, a methoxyethoxy group, or the like.
  • Examples of the aliphatic oxy group include an alkoxy group having a total carbon atom number of 1 to 8, preferably 1 to 6, such as a methoxy group, an ethoxy group, an i-propyloxy group, a cyclohexyloxy group, and a methoxyethoxy group.
  • the aromatic amino group and the heterocyclic amino group are an aliphatic group, an aliphatic oxy group, a halogen atom, a carbamoyl group, a heterocyclic group fused with the aryl group, an aliphatic oxycarbonyl group, preferably the total number of carbon atoms.
  • the aliphatic thio group may be saturated or unsaturated, and an alkylthio group having a total carbon number of 1 to 8, more preferably a total carbon number of 1 to 6, for example, a methylthio group or an ethylthio group. , Carbamoylmethylthio group, t-butylthio group and the like.
  • the carbamoylamino group may have an aliphatic group, an aryl group, a heterocyclic group and the like.
  • Examples of the carbamoylamino group include a carbamoylamino group, an alkylcarbamoylamino group having a total carbon number of 2 to 9, a dialkylcarbamoylamino group having a total carbon number of 3 to 10, and an arylcarbamoylamino group having a total carbon number of 7 to 13.
  • Heterocyclic carbamoylamino group having 3 to 12 total carbon atoms preferably carbamoylamino group, alkylcarbamoylamino group having 2 to 7 total carbon atoms, dialkylcarbamoylamino group having 3 to 6 total carbon atoms, total number of carbon atoms 7-11 arylcarbamoylamino groups, heterocyclic carbamoylamino groups with 3-10 total carbon atoms, such as carbamoylamino groups, methylcarbamoylamino groups, N, N-dimethylcarbamoylamino groups, phenylcarbamoylamino groups, 4- Examples thereof include a pyridinecarbamoylamino group.
  • the range represented by the endpoints includes all numerical values included in the range (for example, 1 to 10 are 1.4, 1.9, 2.33, 5.75, 9). .98 etc. are included).
  • the description of "at least 1" includes all numbers greater than or equal to 1 (eg, at least 2, at least 4, at least 6, at least 8, at least 10, at least 25, at least 50, at least 100, etc.). ..
  • a fluorine-containing monomer is polymerized in the presence of a fluorine-free compound (1), a polymerization initiator and an aqueous medium.
  • a method for producing a fluoropolymer particularly a method for producing a fluoroelastomer
  • a method using a surfactant having a relatively large number of carbon atoms is known, for example, as described in Patent Document 1.
  • the conventional method has a problem that the fluorine-containing elastomer produced by the polymerization easily adheres to the polymerization tank.
  • it is difficult to produce a fluorinated elastomer with high productivity because a sufficient polymerization rate cannot be obtained by the conventional method and the number of fluorinated elastomer particles produced is small.
  • the production method of the present disclosure is a method for producing a fluoropolymer using a compound having a specific structure that does not contain a fluorine atom and is not a polymer such as polyvinyl sulfonic acid but a compound having a low molecular weight, it has been conventionally used. Even in the absence of the fluoropolymer that has been used, a sufficient number of fluoropolymer particles, especially fluoropolymer particles, are generated at a sufficient polymerization rate while suppressing adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank. Can be made to.
  • the fluorine-free compound (1) is a compound that does not contain a fluorine atom in the molecule and is a compound represented by the general formula (1). In the production method of the present disclosure, one kind or two or more kinds of fluorine-free compounds (1) may be used.
  • O) (OM) 2 be -OP (O) (OM) 2 or -B (OM) 2;
  • M is, H, a metal atom, NR 1 4, good imidazolium be substituted, Pyridinium, which may have a substituent, or phosphonium, which may have a substituent;
  • R 1 is independently an H or an organic group, and either two of R 1 are attached to each other. May form a ring.
  • X 1 , X 2 and X 3 are independently H or alkyl groups, respectively.
  • the alkyl group is not particularly limited as long as it is an alkyl group containing no fluorine atom, and examples thereof include a linear or branched alkyl group.
  • Examples of the alkyl group include -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 CH 3 , -CH (CH 3 ) CH 3, and the like, and among them, -CH 3 is preferable.
  • H is preferable as X 1 and X 2.
  • X 3 -H or -CH 3 is preferable, and -H is more preferable.
  • R is a single bond or an alkylene group.
  • the alkylene group is not particularly limited as long as it is an alkylene group containing no fluorine atom, and examples thereof include a linear or branched alkylene group.
  • the alkylene group, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, - CH (CH 3) CH 2 - is like, among others, -CH 2 - are preferred.
  • R a single bond or -CH 2- is preferable, and a single bond is more preferable.
  • the total number of carbon atoms of X 1 , X 2 , X 3 and R is 0 to 5, preferably 0 to 4, more preferably 0 to 3, and even more preferably. Is 0 to 2, particularly preferably 0 or 1, and most preferably 0. If the total number of carbon atoms is too large, the amount of the fluoropolymer adhered to the polymerization tank becomes large, a sufficient polymerization rate cannot be obtained, or a sufficient number of fluoropolymer particles cannot be generated. Or
  • M is, H, a metal atom, NR 1 4, which may imidazolium substituted, pyridinium which may have a substituent, or a good phosphonium be substituted.
  • R 1 is independently an H or an organic group, and any two of R 1 may be bonded to each other to form a ring.
  • an alkyl group is preferable.
  • R 1 an organic group of H or C 1-10 is preferable, an organic group of H or C 1-4 is more preferable, an alkyl group of H or C 1-4 is more preferable, and H is most preferable.
  • metal atom examples include monovalent or divalent metal atoms, with alkali metal (Group 1) or alkaline earth metal (Group 2) being preferable, and Na, K or Li being more preferable.
  • H preferably a metal atom or NR 1 4, H, Na, K, more preferably Li or NR 1 4, Na, K, more preferably Li or NR 1 4, Na, K, Li or NH 4 is particularly preferable, and Na or NH 4 is most preferable.
  • the fluoropolymer-free compound (1) since it is possible to generate a larger number of fluoropolymer particles at a higher polymerization rate while further suppressing the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank, the general formula (1-).
  • the fluoropolymer-free compound represented by 1) is preferable.
  • General formula (1-1): CH 2 CX 4- R 2- Z (In the formula, X 4 is H or CH 3 , R 2 is a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and Z is as described above.)
  • the X 4, H is preferred.
  • R 2 a single bond or -CH 2- is preferable, and a single bond is more preferable.
  • the fluorine-free compound (1) Since the fluorine-free compound (1) has a functional group capable of reacting by radical polymerization, when it is used in the above polymerization, it reacts with a fluorine-containing monomer at the initial stage of the polymerization reaction and is derived from the fluorine-free compound (1). It is presumed that particles having a hydrophilic group and high stability are formed. Therefore, when the polymerization is carried out in the presence of the fluorine-free compound (1), it is considered that the number of particles of the fluoropolymer generated during the polymerization increases.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) when polymerizing the fluorine-containing monomer may be 3 to 5000 mass ppm, preferably 1 to 1000 mass ppm, and more preferably 1 to 1000 mass ppm with respect to the aqueous medium. Is 3 mass ppm or more, more preferably 5 mass ppm or more, particularly preferably 10 mass ppm or more, most preferably 15 mass ppm or more, and even more preferably 800 mass ppm or less. It is more preferably 500 mass ppm or less, particularly preferably 250 mass ppm or less, and most preferably 150 mass ppm or less.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) when polymerizing the fluorine-containing monomer within the above range, the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank is further suppressed, and the polymerization rate is further increased. A large number of fluoropolymer particles can be generated.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) is the amount of the fluorine-free compound (1) added to the polymerization system. Therefore, the amount of the fluorine-free compound (1) can be different from the amount of the fluorine-free compound (1) present in the polymerization system. For example, when the fluorine-free compound (1) is incorporated into the fluoropolymer chain by copolymerizing with the fluorine-containing monomer, the amount of the fluorine-free compound (1) is not incorporated into the fluoropolymer chain. It is the total amount of the fluorine-free compound (1) existing in the polymerization system and the fluorine-free compound (1) incorporated into the fluoropolymer chain.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) may be 1 to 300 mass ppm with respect to the aqueous medium. It is preferably ⁇ 250 mass ppm, more preferably 3 to 150 mass ppm, further preferably 5 to 100 mass ppm, and most preferably 8 to 80 mass ppm.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) may be 1 to 500 mass ppm with respect to the aqueous medium. 1 to 250 mass ppm is preferable, 3 to 250 mass ppm is more preferable, 5 to 200 mass ppm is further preferable, and 8 to 100 mass ppm is most preferable.
  • a redox polymerization initiator is used as the polymerization initiator and polymerization is carried out at 10 ° C.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) may be 1 to 300 mass ppm with respect to the aqueous medium. 1 to 250 mass ppm is preferable, 3 to 100 mass ppm is more preferable, 5 to 100 mass ppm is further preferable, and 8 to 70 mass ppm is most preferable.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) may be 1 to 500 mass ppm with respect to the aqueous medium, and 1 to 1 to 250 mass ppm is preferable, 3 to 200 mass ppm is more preferable, 5 to 180 mass ppm is further preferable, and 8 to 80 mass ppm is most preferable.
  • a redox polymerization initiator is used as the polymerization initiator and polymerization is carried out at a temperature of more than 70 ° C. and 98 ° C.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) may be 1 to 500 mass ppm with respect to the aqueous medium. 1 to 300 mass ppm is preferable, 3 to 250 mass ppm is more preferable, 5 to 180 mass ppm is further preferable, and 8 to 100 mass ppm is most preferable.
  • the amount of the fluorine-free compound (1) when polymerizing the fluorine-containing monomer within the above range, the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank is further suppressed, and the polymerization rate is further increased. A large number of fluoropolymer particles can be generated.
  • a fluorine-free compound (1) and an aqueous medium are charged in a pressure-resistant polymerization tank equipped with a stirrer, deoxidized, and then the monomer is charged.
  • a pressure-resistant polymerization tank equipped with a stirrer deoxidized, and then the monomer is charged.
  • It can be carried out by bringing the temperature to a predetermined temperature, adding a polymerization initiator, and initiating the reaction. Since the pressure decreases as the reaction progresses, additional monomers are continuously or intermittently additionally supplied so as to maintain the initial pressure, and the supply is stopped when a predetermined amount of monomers is supplied. , Purge the monomer in the reaction vessel and return the temperature to room temperature to terminate the reaction.
  • the time when the fluorine-free compound (1) is added is not particularly limited, and the fluorine-free compound (1) and the polymerization initiator coexist at any time of the polymerization reaction. It may be added.
  • the solid content concentration of the polymer (fluorine-containing polymer) produced by polymerization is preferably before reaching 1.0% by mass, more preferably before reaching 0.8% by mass, and further preferably 0. It is preferable that the fluorine-free compound (1) is present in the polymerization system before reaching 5.5% by mass, particularly preferably 0.1% by mass, and most preferably 0% by mass.
  • the solid content concentration is the concentration of the polymer with respect to the total of the aqueous medium and the polymer (fluorine-containing polymer).
  • the most preferable time to add the fluoropolymer (1) in the production method of the present disclosure is that the solid content concentration of the polymer produced by the polymerization (fluorine-containing polymer) is 0% by mass because the polymerization reaction can be easily controlled. Before reaching. That is, in the production method of the present disclosure, it is preferable that the fluorine-free compound (1) is present before the polymerization initiator is present in the polymerization system to initiate the polymerization reaction.
  • the fluorine-free compound (1) may be further added to the polymerization system.
  • the fluorine-free compound (1) By additionally adding the fluorine-free compound (1), a high polymerization rate can be maintained while further suppressing the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank.
  • the fluorine-free compound (1) is additionally added, the total amount (addition amount) of the fluorine-free compound (1) is within the range of the preferable amount of the fluorine-free compound (1) described above. It is preferable to adjust to.
  • Aqueous medium means a liquid containing water.
  • the aqueous medium is not particularly limited as long as it contains water, and includes water and, for example, a fluorine-free organic solvent such as alcohol, ether, and ketone, and / or a fluorine-containing organic solvent having a boiling point of 40 ° C. or lower. May be included.
  • the polymerization initiator examples include radical polymerization initiators.
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it can generate radicals at the temperature at which the fluorine-containing monomer is polymerized, and an oil-soluble polymerization initiator, a water-soluble polymerization initiator and the like can be used. , A water-soluble polymerization initiator is preferable. Further, the polymerization initiator may be used as a redox initiator in combination with a reducing agent or the like.
  • the amount of the polymerization initiator when polymerizing the fluoropolymer is appropriately determined by the type of the monomer, the molecular weight of the target fluoropolymer, and the reaction rate.
  • the amount of the polymerization initiator is appropriately determined depending on the molecular weight of the target fluoropolymer and the polymerization reaction rate, but is preferably 0.00001 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the monomers. It is more preferably 0.0001 to 10% by mass, further preferably 0.01 to 5% by mass, and particularly preferably 0.01 to 1% by mass.
  • an oil-soluble radical polymerization initiator or a water-soluble radical polymerization initiator can be used as the polymerization initiator.
  • the oil-soluble radical polymerization initiator may be a known oil-soluble peroxide, for example, dialkyl peroxy carbonates such as diisopropyl peroxy dicarbonate and disec-butyl peroxy dicarbonate, and t-butyl peroxy.
  • Peroxyesters such as isobutyrate and t-butylperoxypivalate, dialkyl peroxides such as dit-butyl peroxide, and di ( ⁇ -hydro-dodecafluorohexanoyl) peroxide, di ( ⁇ -Hydro-tetradecafluoroheptanoid) peroxide, di ( ⁇ -hydro-hexadecafluorononanoyl) peroxide, di (perfluorobutyl) peroxide, di (perfluorovaleryl) peroxide, di (Perfluorohexanoyl) Peroxide, Di (Perfluoroheptanoyl) Peroxide, Di (Perfluorooctanoyl) Peroxide, Di (Perfluorononanoyl) Peroxide, Di ( ⁇ -Chloro-Hexafluorobutyryl) Peroxide, Di ( ⁇ -Chloro-decafluorohexan
  • the water-soluble radical polymerization initiator may be a known water-soluble peroxide, for example, ammonium salts such as persulfate, perboric acid, perchloric acid, perphosphoric acid, and percarbonate, potassium salts, and sodium salts. , Organic peroxides such as disuccinic acid peroxide and diglutaric acid peroxide, t-butyl permalate, t-butyl hydroperoxide and the like. A reducing agent such as sulfites may also be included, and the amount used may be 0.1 to 20 times that of the peroxide.
  • ammonium salts such as persulfate, perboric acid, perchloric acid, perphosphoric acid, and percarbonate, potassium salts, and sodium salts.
  • Organic peroxides such as disuccinic acid peroxide and diglutaric acid peroxide, t-butyl permalate, t-butyl hydroperoxide and the like.
  • a reducing agent such
  • a salt of persulfate is preferable because the amount of generated radicals can be easily adjusted, and potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ) and ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O) are preferable. 8 ) is preferable, and ammonium persulfate is most preferable.
  • a redox initiator that combines an oxidizing agent and a reducing agent as the polymerization initiator. That is, the above polymerization is preferably carried out in the presence of a redox initiator.
  • Examples of the oxidizing agent include persulfate, organic peroxide, potassium permanganate, manganese triacetate, ammonium cerium nitrate, bromate and the like.
  • Examples of the reducing agent include sulfites, sulfites, bromates, diimines, oxalic acid, and metal sulfinic acid salts.
  • Examples of persulfate include ammonium persulfate and potassium persulfate.
  • Examples of sulfites include sodium sulfite and ammonium sulfite.
  • Examples of the copper salt include copper (II) sulfate, and examples of the iron salt include iron (II) sulfate.
  • a copper salt or an iron salt it is particularly preferable to add a chelating agent.
  • the chelating agent ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate is preferable.
  • Examples of the redox initiator include potassium permanganate / oxalic acid, ammonium persulfate / sulfinate / iron sulfate (II), ammonium persulfate / sulfinate / iron sulfate (II), ammonium persulfate / sulfinate, ammonium persulfate / Examples thereof include iron (II) sulfate, manganese triacetate / oxalic acid, ammonium cerium nitrate / oxalic acid, bromate / sulfinate, bromine salt / bicarbonate, ammonium persulfate / sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate and the like. , Ammonium persulfate / sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate is preferred.
  • either an oxidizing agent or a reducing agent may be charged in advance in a polymerization tank, and then the other may be continuously or intermittently added to initiate polymerization.
  • an oxidizing agent or a reducing agent may be charged in advance in a polymerization tank, and then the other may be continuously or intermittently added to initiate polymerization.
  • ammonium persulfate / sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate it is preferable to charge ammonium persulfate in a polymerization tank and continuously add sodium hydroxymethanesulfinate dihydrate therein.
  • the amount of persulfate used in the redox initiator is preferably 0.001 to 2.0% by mass, more preferably 0.01 to 1.5% by mass, and 0. 05 to 1.0% by mass is particularly preferable.
  • the amount of the reducing agent used is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 25% by mass, and particularly preferably 5 to 20% by mass with respect to the aqueous medium used for polymerization.
  • the amount of the third component (copper salt, iron salt, etc.) used is preferably 0.001 to 0.5% by mass, preferably 0.005 to 0.4% by mass, based on the aqueous medium used for polymerization. Is more preferable, and 0.01 to 0.3% by mass is particularly preferable.
  • the fluorine-containing monomer may be further polymerized in the presence of a chain transfer agent.
  • a chain transfer agent known ones can be used, and for example, hydrocarbons, esters, ethers, alcohols, ketones, halogen-containing compounds, carbonates and the like can be used. Among them, isopentan, diethyl malonate and ethyl acetate are preferable from the viewpoint that the reaction rate does not easily decrease, and diiodine compounds such as I (CF 2 ) 4 I, I (CF 2 ) 6 I and ICH 2 I are used. It is preferable from the viewpoint that the polymer terminal can be iodinated and can be used as a reactive polymer.
  • chain transfer agent it is particularly preferable to use a bromine compound or an iodine compound.
  • examples of the polymerization method using a bromine compound or an iodine compound include iodine transfer polymerization and bromine transfer polymerization.
  • Iodine compounds and bromine compounds are water-insoluble and difficult to emulsify. Therefore, there was originally a limitation in emulsion polymerization, and there was a tendency that a large amount of surfactant had to be used. According to the production method of the present disclosure, a fluoropolymer is obtained by polymerization using an iodine compound or a bromine compound, for example, iodine transfer polymerization or bromine transfer polymerization, even in the absence of a conventionally used surfactant. It became possible.
  • Iodine transfer polymerization is radically active due to its low carbon-iodine bond dissociation energy, and utilizes living radical polymerization by a radical chain reactivation mechanism that occurs due to the involvement of chain transfer reactions in the process of radical polymerization reaction. It is a way to do it.
  • reaction conditions known conditions can be appropriately used and are not particularly limited. For example, "Polymer Dissertation, Vol. 49, No. 10, pp. 765-783, October 1992" and Japanese Patent Application Laid-Open No. The conditions described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-3495 and the like can be appropriately adopted. Similar polymerization can be carried out by using a bromine compound instead of the iodine compound, and in the present disclosure, such polymerization is referred to as bromine transfer polymerization.
  • iodine transfer polymerization is preferable from the viewpoint of polymerization reactivity, cross-linking reactivity and the like.
  • bromine compounds or iodine compounds include, for example, the general formula: R 8 I x Br y (In the equation, x and y are integers of 0 to 2, respectively, and satisfy 1 ⁇ x + y ⁇ 2, and R 8 is a saturated or unsaturated fluorohydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms or chlorofluoro. Examples thereof include a compound represented by a hydrocarbon group or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms and may contain an oxygen atom).
  • iodine or bromine is introduced into the polymer and functions as a cross-linking point.
  • bromine compound and iodine compound examples include 1,3-diiodoperfluoropropane, 2-iodoperfluoropropane, 1,3-diiodo-2-chloroperfluoropropane, 1,4-diiodoperfluorobutane, and 1 , 5-Diode-2,4-dichloroperfluoropentane, 1,6-diiodoperfluorohexane, 1,8-diiodoperfluorooctane, 1,12-diiodoperfluorododecane, 1,16-diiodine perfluoro hexadecane, diiodomethane, 1,2-diiodoethane, 1,3-diiodo -n- propane, CF 2 Br 2, BrCF 2 CF 2 Br, CF 3 CFBrCF 2 Br, CFClBr 2, BrCF 2 CFClB
  • the amount of the chain transfer agent is preferably 0.2 ⁇ 10 -3 to 2 mol%, more preferably 0.5 ⁇ 10 -3 to 1 mol%, based on the total amount of the monomers used in the polymerization. It is more preferably 1.0 ⁇ 10 -3 to 5 ⁇ 10 -3 mol%, and more preferably 1.0 ⁇ 10 -3 to 3.5 ⁇ 10 -3 mol%.
  • Fluorine-containing monomers include vinylidene fluoride (vinylidene fluoride) (VdF), tetrafluoroethylene (TFE), hexafluoropropylene (HFP), perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE), and chlorotrifluoroethylene (CTFE).
  • VdF vinylidene fluoride
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • PAVE perfluoro (alkyl vinyl ether)
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • PMVE perfluoro (methyl vinyl ether)
  • PEVE perfluoro (ethyl vinyl ether)
  • PPVE perfluoro (propyl vinyl ether)
  • CF 2 CFOCF 2 ORf c
  • Rf c is a linear or branched perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a cyclic perfluoroalkyl group having 5 to 6 carbon atoms. It is also possible to use an alkyl group or a perfluorovinyl ether represented by a linear or branched perfluorooxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms containing 1 to 3 oxygen atoms.
  • CF 2 CFOCF 2 OCF 3
  • the fluorine-containing monomer (2) a monomer in which Rf is a linear fluoroalkyl group is preferable, and a monomer in which Rf is a linear perfluoroalkyl group is more preferable.
  • the carbon number of Rf is preferably 1 to 6.
  • a fluorine-free monomer may be polymerized together with the fluorine-containing monomer.
  • the fluorine-free monomer include ⁇ -olefin monomers having 2 to 10 carbon atoms such as ethylene, propylene, butene, and penten; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, and butyl vinyl ether.
  • a fluorinated polymer such as a partially fluorinated elastomer is manufactured.
  • a fluoroelastomer is produced as the fluoropolymer.
  • the fluorine-containing elastomer the polymerization of the fluorine-containing monomer proceeds more smoothly, and while further suppressing the adhesion of the fluorine-containing elastomer to the polymerization tank, a larger number of fluorine-containing elastomer particles are generated at a higher polymerization rate.
  • a partially fluorinated elastomer is preferable because it can be used.
  • the partially fluorinated elastomer is a fluoropolymer containing a fluorine-containing monomer unit and having a perfluoromonomer unit content of less than 90 mol% with respect to all polymerization units, and has a glass transition temperature of 20 ° C. or less. However, it is a fluoropolymer having a melting peak ( ⁇ H) of 4.5 J / g or less.
  • ⁇ H melting peak
  • fluorine-containing elastomer a fluorine-containing elastomer containing -CH 2- in the main chain is preferable.
  • fluorine-containing elastomer containing -CH 2- in the main chain include a fluorine-containing elastomer described later.
  • the fluorine-containing elastomer (partially fluorinated elastomer) containing -CH 2- in the main chain is not particularly limited as long as it contains a chemical structure represented by -CH 2- , and is, for example, -CH 2- CF 2-.
  • fluorine-containing elastomer containing these are, for example, vinylidene fluoride, It can be introduced into the main chain of a fluorine-containing elastomer by polymerizing propylene, ethylene, 2,3,3,3-tetrafluoropropylene and the like.
  • the content of the tetrafluoroethylene unit in the fluorinated elastomer (the content of the polymerization unit based on tetrafluoroethylene with respect to the total polymerization unit of the fluorinated elastomer) may be less than 40 mol%.
  • the fluorine-containing elastomer an elastomer containing VdF units or TFE units is preferable, and an elastomer containing VdF units is more preferable.
  • fluorine-containing elastomer VdF-based fluorine-containing elastomer, TFE / propylene (Pr) -based fluorine-containing elastomer, TFE / Pr / VdF-based fluorine-containing elastomer, ethylene (Et) / HFP-based fluorine-containing elastomer, Et / Examples thereof include HFP / VdF-based fluorine-containing elastomers, Et / HFP / TFE-based fluorine-containing elastomers, and Et / TFE / PAVE-based fluorine-containing elastomers.
  • VdF-based fluoroelastomers TFE / Pr-based fluoroelastomers, TFE / Pr / VdF-based fluoroelastomers, or Et / TFE / PAVE-based fluoroelastomers have good heat aging resistance and oil resistance. More suitable.
  • the VdF-based fluorine-containing elastomer is a fluorine-containing elastomer having a VdF unit.
  • the VdF unit of the VdF-based fluorine-containing elastomer is preferably 20 mol% or more and 90 mol% or less, preferably 40 mol% or more and 85 of the total number of moles of the VdF unit and the monomer unit derived from other monomers. More preferably, it is mol% or less, more preferably 45 mol% or more and 80 mol% or less, and particularly preferably 50 mol% or more and 80 mol% or less.
  • the other monomer in the VdF-based fluorine-containing elastomer is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with VdF, and for example, the above-mentioned fluorine-containing monomer can be used.
  • VdF-based fluoropolymer examples include VdF / HFP copolymer, VdF / TFE / HFP copolymer, VdF / CTFE copolymer, VdF / CTFE / TFE copolymer, VdF / PAVE copolymer, and VdF / TFE.
  • At least one copolymer selected from the group consisting of the copolymer of the body (2) is preferable. Further, it is more preferable that the monomer other than VdF has at least one monomer selected from the group consisting of TFE, HFP and PAVE.
  • VdF-based fluorine-containing elastomers include VdF / HFP copolymers, VdF / TFE / HFP copolymers, VdF / fluorine-containing monomer (2) copolymers, and VdF / PAVE copolymers.
  • VdF / TFE / PAVE copolymer, VdF / HFP / PAVE copolymer and VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer VdF / HFP / HFP copolymer.
  • At least one copolymer selected from the group consisting of a polymer, a VdF / HFP / TFE copolymer, a VdF / fluorine-containing monomer (2) copolymer, and a VdF / PAVE copolymer. ..
  • the VdF / PAVE copolymer preferably has a VdF / PAVE composition of (65 to 90) / (35 to 10) (mol%). Further, it is also one of the preferable forms that the composition of VdF / PAVE is (50 to 78) / (50 to 22) (mol%).
  • the VdF / TFE / PAVE copolymer preferably has a composition of VdF / TFE / PAVE of (40 to 80) / (3 to 40) / (15 to 35) (mol%).
  • the VdF / HFP / PAVE copolymer preferably has a composition of VdF / HFP / PAVE of (65 to 90) / (3 to 25) / (3 to 25) (mol%).
  • VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer As a VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer, the composition of VdF / HFP / TFE / PAVE is (40 to 90) / (0 to 25) / (0 to 40) / (3 to 35) (mol%). Is preferable, and (40 to 80) / (3 to 25) / (3 to 40) / (3 to 25) (mol%) is more preferable.
  • the unit of VdF / fluorine-containing monomer (2) is (85 to 20) / (15 to 80) (mol%), and VdF and fluorine-containing monomer (2) are contained. It is preferable that the monomer unit other than the fluorine monomer (2) is 0 to 50 mol% of the total monomer unit, and the mol% ratio of the VdF / fluorine-containing monomer (2) unit is (80). It is more preferably ⁇ 20) / (20-80). Further, it is also one of the preferable forms that the composition of the VdF / fluorine-containing monomer (2) unit is (78 to 50) / (22 to 50) (mol%).
  • the unit of VdF / fluorine-containing monomer (2) is (85 to 50) / (15 to 50) (mol%), and VdF. It is also preferable that the monomer unit other than the fluorine-containing monomer (2) is 1 to 50 mol% of the total monomer unit.
  • the monomer other than VdF and the fluorine-containing monomer (2) include TFE, HFP, PMVE, perfluoroethyl vinyl ether (PEVE), PPVE, CTFE, trifluoroethylene, hexafluoroisobutene, vinyl fluoride, and the like.
  • Monomers exemplified as other monomers in VdF-based fluorine-containing elastomers such as Et, Pr, alkyl vinyl ether, and monomers giving a crosslinkable group are preferable, and PMVE, CTFE, HFP, and TFE are particularly preferable. More preferable.
  • the TFE / Pr-based fluorine-containing elastomer refers to a fluorine-containing copolymer composed of TFE 45 to 70 mol% and Pr 55 to 30 mol%. In addition to these two components, a specific third component may be contained.
  • Specific third components include, for example, fluorine-containing olefins other than TFE (for example, VdF, HFP, CTFE, perfluoro (butylethylene), etc.), fluorine-containing vinyl ethers (perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoro (methyl vinyl ether)).
  • fluorine-containing olefins other than TFE for example, VdF, HFP, CTFE, perfluoro (butylethylene), etc.
  • fluorine-containing vinyl ethers perfluoro (propyl vinyl ether), perfluoro (methyl vinyl ether)
  • Etc. Fluorine-containing monomers; ⁇ -olefins (ethylene, 1-butene, etc.), vinyl ethers (ethyl vinyl ethers, butyl vinyl ethers, hydroxybutyl vinyl ethers, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, vinyl benzoate, crotonic acid, etc.) It may contain a hydrocarbon-based monomer (vinyl, vinyl methacrylate, etc.); etc.
  • the specific third component may be used alone or in combination of two or more.
  • the TFE / Pr-based fluorine-containing elastomer preferably contains VdF, and among the TFE / Pr-based fluorine-containing elastomers, an elastomer composed of TFE, Pr, and VdF is referred to as a TFE / Pr / VdF-based fluorine-containing elastomer.
  • the TFE / Pr / VdF-based fluorine-containing elastomer may further contain the above-mentioned specific third component other than VdF.
  • the specific third component may be used alone or in combination of two or more.
  • the total content of the third component in the TFE / Pr-based fluoroelastomer is preferably 35 mol% or less, more preferably 33 mol% or less, still more preferably 31 mol% or less.
  • the Et / HFP copolymer preferably has a composition of Et / HFP of (35 to 80) / (65 to 20) (mol%), and is preferably (40 to 75) / (60 to 25) (mol). %) Is more preferable.
  • the Et / HFP / TFE copolymer preferably has a composition of Et / HFP / TFE of (35 to 75) / (25 to 50) / (0 to 15) (mol%), and is preferably (45 to 75). ) / (25 to 45) / (0 to 10) (mol%) is more preferable.
  • the Et / TFE / PAVE copolymer preferably has a composition of Et / TFE / PAVE of (10 to 40) / (32 to 60) / (20 to 40) (mol%), preferably (20 to 40). ) / (40 to 50) / (20 to 30) (mol%).
  • PMVE is preferable as PAVE.
  • a fluorine-containing elastomer containing VdF units is preferable, a VdF / HFP copolymer or a VdF / HFP / TFE copolymer is more preferable, and the composition of VdF / HFP / TFE is (32 to 85) / ( It is particularly preferable that the composition is 10 to 34) / (0 to 40) (mol%), and the composition of VdF / HFP / TFE is (32 to 85) / (10 to 34) / (0 to 34) (mol%). Is the most preferable.
  • the composition of VdF / HFP / TFE is more preferably (32 to 85) / (15 to 34) / (0 to 34) (mol%), and (47 to 81) / (17 to 32) / (0 to 0 to). 26) (mol%) is more preferable, and (47 to 81) / (17 to 29) / (0 to 26) (mol%) is particularly preferable.
  • the composition of VdF / HFP is preferably (45 to 85) / (15 to 55) (mol%), and more preferably (50 to 83) / (17). -50) (mol%), more preferably (55-81) / (19-45) (mol%), and particularly preferably (60-80) / (20-40) (mol%). is there.
  • the composition of VdF / HFP / TFE is preferably (32 to 80) / (10 to 34) / (4 to 34) (mol%).
  • the above-mentioned structure is the structure of the main monomer of the fluorine-containing elastomer, and in addition to the main monomer, a monomer giving a crosslinkable group may be copolymerized.
  • the monomer giving the crosslinkable group may be any one as long as an appropriate crosslinkable group can be introduced into the fluorine-containing elastomer depending on the production method and the crosslinking system.
  • iodine atom, bromine atom and carbon-carbon double examples thereof include known polymerizable compounds containing a crosslinkable group such as a bond, a cyano group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group and an ester group.
  • CY 1 2 CY 2 R f 2 X 1 (3)
  • Y 1 , Y 2 may have a fluorine atom, a hydrogen atom or -CH 3 ; R f 2 may have one or more ether-bonded oxygen atoms, or may have an aromatic ring.
  • R f 2 may have one or more ether-bonded oxygen atoms, or may have an aromatic ring.
  • CY 1 2 CY 2 R f 3 CHR 1- X 1 (4)
  • R f 3 may have one or more ether-bonding oxygen atoms, and a part or all of hydrogen atoms are replaced with fluorine atoms.
  • a linear or branched fluorine-containing alkylene group that is, a linear or branched fluorine-containing alkylene group in which a part or all of a hydrogen atom is replaced with a fluorine atom, or a part or all of a hydrogen atom.
  • CF 2 CFCF 2 (OCF (CF 3 ) CF 2 ) m (OCH 2 CF 2 CF 2 ) n OCH 2 CF 2- X 1 (7)
  • m is an integer of 0 to 5, n is an integer of 0 to 5)
  • CF 2 CFCF 2 (OCH 2 CF 2 CF 2 ) m (OCF (CF 3 ) CF 2 ) n OCF (CF 3 ) -X 1 (8)
  • m is an integer of 0 to 5, n is an integer of 0 to 5)
  • CF 2 CF (OCF 2 CF (CF 3 )) m O (CF 2 ) n- X 1 (9)
  • m is an integer of 0 to 5, n is an integer of 1 to 8)
  • CF 2 CF (OCF 2 CF (CF 3 )) m- X 1 (10)
  • m is an integer from 1 to 5)
  • C C
  • Z is preferably a (par) fluoroalkylene group having 4 to 12 carbon atoms, and R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are preferably hydrogen atoms.
  • Z is a (par) fluoropolyoxyalkylene group
  • the formula - (Q) p -CF 2 O- (CF 2 CF 2 O) m - (CF 2 O) n -CF 2 - (Q) p -
  • Q is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an oxyalkylene group having 2 to 10 carbon atoms
  • p is 0 or 1
  • m and n have an m / n ratio of 0.2 to 5.
  • the (per) fluoropolyoxyalkylene group is a (par) fluoropolyoxyalkylene group represented by (an integer such that the molecular weight of the (per) fluoropolyoxyalkylene group is in the range of 500 to 10000, preferably 1000 to 4000). ..
  • the number average molecular weight Mn of the fluorine-containing elastomer is preferably 1000 to 1000,000, more preferably 10,000 to 500,000, and particularly preferably 20,000 to 300,000.
  • the fluorine-containing elastomer preferably has a fluorine content of 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and further preferably 60% by mass or more.
  • the upper limit of the fluorine content is preferably 75% by mass or less, and more preferably 73% by mass or less.
  • the fluorine content is calculated based on the measured values of 19 F-NMR, 1 H-NMR, elemental analysis and the like.
  • the fluorine-containing elastomer preferably has a Mooney viscosity (ML1 + 10 (100 ° C.)) at 100 ° C. of 130 or less.
  • the Mooney viscosity is more preferably 110 or less, and even more preferably 90 or less. Further, the Mooney viscosity is more preferably 10 or more, and further preferably 20 or more.
  • the Mooney viscosity is a value measured in accordance with JIS K 630-1.2013.
  • the fluorine-containing elastomer preferably has a glass transition temperature of ⁇ 50 to 0 ° C.
  • the glass transition temperature is more preferably -2 ° C or lower, and even more preferably -3 ° C or lower.
  • the glass transition temperature is more preferably ⁇ 45 ° C. or higher, and even more preferably ⁇ 40 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature may be ⁇ 10 ° C. or higher, and may be ⁇ 9 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature is determined according to JIS K6240: 2011 by using a differential scanning calorimeter (for example, X-DSC7000 manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) to raise the temperature of 10 mg of the sample at 20 ° C./min to obtain a DSC curve.
  • the glass transition temperature can be obtained from the DSC differential curve.
  • the fluorine-containing elastomer preferably has an iodine content of 0.05 to 1.0% by mass.
  • the iodine content is more preferably 0.08% by mass or more, further preferably 0.10% by mass or more, still more preferably 0.80% by mass or less, still more preferably 0.60% by mass or less.
  • the iodine content can be determined by elemental analysis. Specifically, an absorption liquid in which 5 mg of Na 2 SO 3 is mixed with 12 mg of a fluorine-containing elastomer, and 30 mg of a mixture of Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 in a ratio of 1: 1 (mass ratio) is dissolved in 20 ml of pure water. Can be measured using a Shimadzu 20A ion chromatograph after burning in oxygen in a quartz flask and leaving for 30 minutes. As the calibration curve, a KI standard solution, one containing 0.5 mass ppm of iodine ions and one containing 1.0 mass ppm can be used.
  • the fluorinated elastomer preferably contains a -CH 2 I structure.
  • the inclusion of the -CH 2 I structure can be confirmed by 1 1 H-NMR spectrum.
  • the fluorine-containing elastomer containing the -CH 2 I structure can be obtained by iodine transfer polymerization.
  • Fluoroelastomer, -CH 2 - is preferably an amount of -CH 2 I structure to the structure 100 mol% is from 0.05 to 1.50 mol%.
  • the amount of the -CH 2 I structure is more preferably 0.08 mol% or more, further preferably 0.12 mol% or more, further preferably 1.20 mol% or less, further preferably 1.00 mol% or less, and 0. .80 mol% or less is particularly preferable.
  • the amount of -CH 2 I structure can be determined by 1 1 H-NMR spectrum.
  • the fluorinated elastomer further preferably contains a -CF 2 CH 2 I structure.
  • the fluorine-containing elastomer containing the ⁇ CF 2 CH 2 I structure can be obtained by producing a VdF-based fluorine-containing elastomer by iodine transfer polymerization.
  • the fluorine-containing elastomer preferably has an amount of -CF 2 CH 2 I structure of 0.05 to 1.50 mol% with respect to 100 mol% of -CH 2-structure.
  • the amount of the -CF 2 CH 2 I structure is more preferably 0.08 mol% or more, further preferably 0.12 mol% or more, further preferably 1.20 mol% or less, still more preferably 1.00 mol% or less.
  • the amount of -CF 2 CH 2 I structure is the integral value A of the total peak intensity observed in the region of chemical shift 3.75 to 4.05 ppm derived from -CH 2 I in the 1 H-NMR spectrum, and -CH. 2 -Derived chemical shift Calculated by A / B * 100 from the integrated value B of all peak intensities observed in the regions of 2.3 to 2.7 ppm and 2.9 to 3.75 ppm.
  • the fluorine-containing monomer described for the fluorine-containing elastomer can be appropriately used.
  • the fluorine-containing monomer may be polymerized in the presence of the fluorine-containing compound (A) containing a functional group and a hydrophilic group.
  • the fluorine-containing monomer may be polymerized in the absence of the fluorine-containing compound (A).
  • the fluorine-containing compound (A) is preferably a compound containing an anionic or nonionic hydrophilic group, and more preferably a compound containing an anionic hydrophilic group.
  • the fluorine-containing compound (A) may contain, for example, only anionic hydrophilic groups, or may contain only nonionic hydrophilic groups. Further, as the fluorine-containing compound (A), only a compound containing an anionic hydrophilic group may be used, only a compound containing a nonionic hydrophilic group may be used, or an anionic hydrophilic group may be used.
  • a compound containing a group and a compound containing a nonionic hydrophilic group may be used in combination.
  • hydrophilic group in the fluorine-containing compound (A) examples include -NH 2 , -P (O) (OM) 2 , -OP (O) (OM) 2 , -SO 3 M, -OSO 3 M, and -COOM.
  • -B (OM) 2 in -OB (OM) 2 (each formula, M represents, H, a metal atom, NR 7 4, good imidazolium be substituted, substituted good phosphonium, R 7 may also have a good pyridinium or substituent is H or an organic group and may be the same or different. bonded to any two Tsugaotagai, to form a ring Good.) Can be mentioned.
  • hydrophilic group -SO 3 M or -COOM is preferable, and -COOM is more preferable.
  • organic group of R 7 an alkyl group is preferable.
  • R 7 an organic group of H or C 1-10 is preferable, an organic group of H or C 1-4 is more preferable, an alkyl group of H or C 1-4 is more preferable, and H is most preferable.
  • the metal atom include a monovalent or divalent metal atom, and an alkali metal (Group 1) or an alkaline earth metal (Group 2) is preferable, and Na, K or Li is more preferable.
  • Examples of the "functional group capable of reacting with radical polymerization" in the fluorine-containing compound (A) include a group containing a radically polymerizable unsaturated bond.
  • Examples of the group having a radically polymerizable unsaturated bond include a group having an ethylenically unsaturated bond such as a vinyl group and an allyl group.
  • the linking group R include linking groups as R a, which will be described later.
  • the fluorine-containing compound (A) Since the fluorine-containing compound (A) has a functional group capable of reacting by radical polymerization, when it is used in the above polymerization, it reacts with the fluorine-containing monomer and the fluorine-free compound (1) at the initial stage of the polymerization reaction and does not contain fluorine. It is presumed that particles having a hydrophilic group derived from the compound (1) and the fluorine-containing compound (A) and having high stability are formed. Therefore, when the polymerization is carried out in the presence of the fluorine-free compound (1) and the fluorine-containing compound (A), it is considered that the number of particles of the fluorine-containing polymer generated during the polymerization increases.
  • a larger number of fluoropolymer particles can be generated at a higher polymerization rate while further suppressing the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank.
  • the fluoropolymer may be polymerized in the presence of the represented fluoropolymer (A).
  • Y 3 in the general formula (A) is a hydrophilic group.
  • the hydrophilic group include -NH 2 , -P (O) (OM) 2 , -OP (O) (OM) 2 , -SO 3 M, -OSO 3 M, -COOM-B (OM) 2 , and so on.
  • -OB (OM) 2 each formula, M is Yes H, a metal atom, NR 7 4, which may imidazolium substituted, pyridinium which may have a substituent or substituents
  • the phosphonium R 7 may be an H or an organic group, and may be the same or different. Any two of them may be bonded to each other to form a ring).
  • hydrophilic group -SO 3 M or -COOM is preferable, and -COOM is more preferable.
  • organic group of R 7 an alkyl group is preferable.
  • R 7 an organic group of H or C 1-10 is preferable, an organic group of H or C 1-4 is more preferable, an alkyl group of H or C 1-4 is more preferable, and H is most preferable.
  • the metal atom include a monovalent or divalent metal atom, and an alkali metal (Group 1) or an alkaline earth metal (Group 2) is preferable, and Na, K or Li is more preferable.
  • Ra in the general formula (A) is a linking group.
  • linking group refers to a divalent linking group.
  • the linking group a single bond or a group containing at least one carbon atom is preferable.
  • Ra is a linking group other than a single bond, and is preferably a group containing at least one carbon atom.
  • the number of carbon atoms in the linking group may be 2 or more, 4 or more, 8 or more, 10 or more, or 20 or more.
  • the upper limit of the number of carbon atoms of the linking group is not limited, but may be, for example, 100 or less, or 50 or less.
  • the linking group may be chain or branched chain, cyclic or acyclic, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, and optionally one or more selected from the group consisting of sulfur, oxygen, and nitrogen. It may contain a heteroatom and optionally contain one or more functional groups selected from the group consisting of esters, amides, sulfonamides, carbonyls, carbonates, urethanes, ureas and carbamates.
  • the linking group does not contain a carbon atom and may be a catenary heteroatom such as oxygen, sulfur or nitrogen.
  • Ra is preferably a catenary heteroatom such as oxygen, sulfur or nitrogen, or a divalent organic group.
  • Ra is a divalent organic group
  • the hydrogen atom bonded to the carbon atom may be replaced with a halogen other than fluorine, for example, chlorine, and may or may not contain a double bond.
  • Ra may be in the form of a chain or a branched chain, and may be either cyclic or acyclic.
  • R a is a functional group (e.g., esters, ethers, ketones, amines, halides, etc.).
  • Ra may also be a non-fluorinated divalent organic group or a partially fluorinated or perfluorinated divalent organic group.
  • a, b, c and d are independently at least 1 or more.
  • a, b, c and d may be independently 2 or more, 3 or more, 4 or more, 10 or more, and 20 or more.
  • the upper limit of a, b, c and d is, for example, 100.
  • X 6 is H, F or CF 3 , respectively, e is an integer of 0 to 3, f is an integer of 0 to 3, g is 0 or 1, and h is.
  • the compound represented by the general formula (A) has a CF bond and does not have a CH bond, except for the hydrophilic group (Y 3). That is, in the general formula (A), it is preferable that all of X i , X j , and X k are F, and Ra is a perfluoroalkylene group having 1 or more carbon atoms, and the perfluoroalkylene group is preferably a perfluoroalkylene group having 1 or more carbon atoms. , Chained or branched chained, cyclic or acyclic, and may contain at least one catenary heteroatom. The number of carbon atoms of the perfluoroalkylene group may be 2 to 20, and may be 4 to 18.
  • the compound represented by the general formula (A) may be partially fluorinated. That is, the compound represented by the general formula (A), with the exception of hydrophilic group (Y 3), having at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom, having at least one fluorine atom attached to a carbon atom It is also preferable.
  • the compound represented by the general formula (A) is also preferably a compound represented by the following formula (Aa).
  • CF 2 CF-O-Rf 0- Y 3 (Aa)
  • Y 3 is a hydrophilic group and Rf 0 is hyperfluorinated and may be chain or branched chain, cyclic or acyclic structure, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted.
  • a perfluorinated divalent linking group optionally additionally containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of sulfur, oxygen, and nitrogen.
  • the compound represented by the general formula (A) is also preferably a compound represented by the following formula (Ab).
  • CH 2 CH-O-Rf 0- Y 3 (Ab)
  • Y 3 is a hydrophilic group and Rf 0 is a perfluorinated divalent linking group defined by the formula (Aa).
  • Y 3 is one of the preferable forms of ⁇ OSO 3 M.
  • Y 3 is ⁇ SO 3 M.
  • M is the same as above.
  • Y 3 is ⁇ COOM.
  • Y 3 is ⁇ OP (O) (OM) 2.
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 CH 2 OP (O) (OM) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 CH 2 OP (O) (OM) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OP (O) ( OM) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OP (O) ( OM) 2 ) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OP (O) ( OM) 2 ) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OP (O) ( OM) 2 ) 2
  • CF 2 CF (OCF 2 CF 2 CF 2 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OP (O)
  • Y 3 is ⁇ P (O) (OM) 2.
  • CX 2 CY (-Rf-Y 3 ) (7)
  • X is the same or different, -H or -F
  • Y is -H, -F, an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group
  • Rf is a fluorine-containing alkylene group having 1 to 40 carbon atoms.
  • a compound represented by is at least one selected from the group consisting of Is preferable.
  • the fluorine-containing alkylene group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms is an alkylene group that does not contain a structure in which an oxygen atom is a terminal and contains an ether bond between carbon carbons.
  • X is -H or -F. Both of X may be -F, and at least one may be -H. For example, one may be -F and the other may be -H, or both may be -H.
  • Y is an —H, —F, an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group.
  • the alkyl group is an alkyl group that does not contain a fluorine atom and may have 1 or more carbon atoms.
  • the alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the fluorine-containing alkyl group is an alkyl group containing at least one fluorine atom, and may have one or more carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • Y, -H, -F or -CF 3 is preferable, and -F is more preferable.
  • Z is the same or different, —H, —F, alkyl group or fluoroalkyl group.
  • the alkyl group is an alkyl group that does not contain a fluorine atom and may have 1 or more carbon atoms.
  • the alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the fluorine-containing alkyl group is an alkyl group containing at least one fluorine atom, and may have one or more carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • -H, -F or -CF 3 is preferable, and -F is more preferable.
  • X may be -H and Y and Z may be -F.
  • the Rf is a fluorine-containing alkylene group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkylene group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkylene group preferably has 2 or more carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the fluorine-containing alkylene group is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 10 or less.
  • fluorinated alkylene group -CF 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 CH 2 -, - CF (CF 3) - , -CF (CF 3) CF 2 -, - CF (CF 3) CH 2 - and the like.
  • the fluorine-containing alkylene group is preferably a perfluoroalkylene group.
  • the number of carbon atoms of the fluorine-containing alkylene group having an ether bond is preferably 3 or more.
  • the number of carbon atoms of the fluorine-containing alkylene group having an ether bond is preferably 60 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 12 or less.
  • Examples of the fluorine-containing alkylene group having an ether bond include the following formula: (In the equation, Z 1 is F or CF 3 ; Z 2 and Z 3 are H or F, respectively; Z 4 is H, F or CF 3 ; p1 + q1 + r1 is an integer of 1 to 10; s1 is 0 or 1; t1 is 0. It is also preferable that it is a divalent group represented by (an integer of ⁇ 5).
  • fluorine-containing alkylene group having ether bond -CF (CF 3) CF 2 -O-CF (CF 3) -, - (CF (CF 3) CF 2 -O) n -CF (CF 3 )-(In the formula, n is an integer of 1 to 10), -CF (CF 3 ) CF 2- O-CF (CF 3 ) CH 2 -,-(CF (CF 3 ) CF 2- O) n-CF (CF 3 ) CH 2- (in the formula, n is an integer of 1 to 10), -CH 2 CF 2 CF 2 O-CH 2 CF 2 CH 2- , -CF 2 CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 -, -CF 2 CF 2 CF 2 O-CF 2 CF 2 CH 2- , -CF 2 CF 2 O-CF 2- , -CF 2 CF 2 O-CF 2- , -CF 2 CF 2 O-CF 2- , -CF 2 CF 2 O-CF 2- ,
  • Y 3 is, -COOM, is -SO 3 M or -OSO 3 M (M, H, a metal atom, NR 7 4, which may imidazolium have a substituent, it may be a have a good pyridinium or substituted group which may have a phosphonium, R 7 is H or an organic group and may be the same or different. bonded to any two Tsugaotagai, ring May be formed.).
  • an alkyl group is preferable.
  • an organic group of H or C 1-10 is preferable, an organic group of H or C 1-4 is more preferable, and an alkyl group of H or C 1-4 is further preferable.
  • the metal atom include an alkali metal (Group 1), an alkaline earth metal (Group 2), and the like, and Na, K, or Li is preferable.
  • the M, -H preferably is a metal atom or -NR 7 4, -H, alkali metal (Group 1), alkaline earth metal (Group 2) or -NR 7 4, more preferably, -H, -Na, -K, -Li or -NH 4 are more preferable, -Na, preferably from -K or -NH 4 further particularly preferred -Na or -NH 4, -NH 4 is most preferred.
  • Y 3 , -COOM or -SO 3 M is preferable, and -COOM is more preferable.
  • the compound represented by the general formula (5) is preferably the compound (5a) represented by the general formula (5a).
  • CH 2 CF (-CF 2 -ORf-Y 3 ) (5a) (Wherein, Rf and Y 3 are as defined above.)
  • Z 1 is F or CF 3 ;
  • Z 2 and Z 3 are H or F, respectively;
  • Z 4 is H, F or CF 3 ;
  • p1 + q1 + r1 is an integer of 0 to 10;
  • s1 is 0 or 1;
  • t1 is 0.
  • the integers of to 5 and Y 3 are the same as described above. However, when Z 3 and Z 4 are both H, p1 + q1 + r1 + s1 is not 0). More specifically
  • Etc. are preferably mentioned, among them Is preferable.
  • the compound represented by the general formula (5) is preferably the compound (5b) represented by the general formula (5b).
  • CX 2 2 CFCF 2- O- (CF (CF 3 ) CF 2 O) n5- CF (CF 3 ) -Y 3 (5b) (In the equation, each X 2 is the same and represents F or H. N5 represents 0 or an integer of 1 to 10, and Y 3 is the same as the above definition.)
  • n5 is preferably 0 or an integer of 1 to 5, more preferably 0, 1 or 2, and 0 or 1 in terms of the stability of the obtained aqueous dispersion. It is more preferable to have.
  • Y 3 is preferably ⁇ COOM in that appropriate water solubility and stability of the aqueous dispersion can be obtained, and M is less likely to remain as an impurity and the heat resistance of the obtained molded product is improved.
  • X is -H or -F. Both of X may be -F, and at least one may be -H. For example, one may be -F and the other may be -H, or both may be -H.
  • Y is an —H, —F, an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group.
  • the alkyl group is an alkyl group that does not contain a fluorine atom and may have 1 or more carbon atoms.
  • the alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • the fluorine-containing alkyl group is an alkyl group containing at least one fluorine atom, and may have one or more carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkyl group preferably has 6 or less carbon atoms, more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.
  • Y, -H, -F or -CF 3 is preferable, and -F is more preferable.
  • X and Y contains a fluorine atom.
  • X may be -H and Y and Z may be -F.
  • Rf is a fluorine-containing alkylene group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkylene group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
  • the fluorine-containing alkylene group preferably has 2 or more carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the fluorine-containing alkylene group is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 10 or less.
  • fluorine-containing alkylene group examples include -CF 2 -, - CH 2 CF 2 -, - CF 2 CF 2 -, - CF 2 CH 2 -, - CF 2 CF 2 CH 2 -, - CF (CF 3) -, -CF (CF 3) CF 2 - , - CF (CF 3) CH 2 - and the like.
  • the fluorine-containing alkylene group is preferably a perfluoroalkylene group.
  • Y 3 is, -COOM, -SO 3 M or -OSO 3 M
  • M is, H, a metal atom, NR 7 4, good imidazolium be substituted, substituted Pyridineium which may have a group or phosphonium which may have a substituent, R 7 , may be an H or an organic group, and may be the same or different. A ring may be formed.
  • an alkyl group is preferable.
  • an organic group of H or C 1-10 is preferable, an organic group of H or C 1-4 is more preferable, and an alkyl group of H or C 1-4 is further preferable.
  • the metal atom include alkali metals (Group 1) and alkaline earth metals (Group 2), and Na, K or Li is preferable.
  • M preferably is a metal atom or -NR 7 4, -H, alkali metal (Group 1), alkaline earth metal (Group 2) or -NR 7 4, more preferably, -H, -Na , -K, -Li or -NH 4 are more preferable, -Na, preferably from -K or -NH 4 further particularly preferred -Na or -NH 4, -NH 4 is most preferred.
  • Y 3 preferably -COOM or -SO 3 M, -COOM is more preferable.
  • the compound represented by the general formula (6) is preferably at least one selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas (6a) to (6f).
  • CF 2 CF-O- (CF 2 ) n1- Y 3 (6a) (Wherein, n1 represents an integer of 1 ⁇ 10, Y 3 is as previously defined)
  • CF 2 CF-O- (CF 2 C (CF 3 ) F) n2- Y 3 (6b) (Wherein, n2 represents an integer of 1 ⁇ 5, Y 3 is as previously defined.)
  • CF 2 CF-O- (CFX 1) n3 -Y 3 (6c) (In the equation, X 1 represents F or CF 3 , n 3 represents an integer from 1 to 10, and Y 3 is the same as the above definition.)
  • CF 2 CF-O- (CF 2 CFX 1 O) n4- (CF 2 ) n6- Y 3 (6d) (Wherein, n4 represents an integer of 1 ⁇
  • n1 is preferably an integer of 5 or less, and more preferably an integer of 2 or less.
  • Y 3 is, in terms of resulting stability proper water solubility and an aqueous dispersion is preferably -COOM, M is little tendency toward remaining as an impurity, in that the heat resistance of the molded article obtained is improved is preferably H or NH 4.
  • n2 is in terms of stability of the resulting aqueous dispersion is preferably 3 or less an integer
  • Y 3 is the stability of the proper water solubility and an aqueous dispersion is obtained
  • M is preferably H or NH 4 in that it does not easily remain as an impurity and the heat resistance of the obtained molded product is improved.
  • n3 is preferably 5 or less integer in terms of water-soluble
  • Y 3 is in that the stability of the proper water solubility and an aqueous dispersion is obtained, is -COOM
  • M is H or NH 4 in that the dispersion stability is improved.
  • X 1 is preferably ⁇ CF 3 in terms of stability of the aqueous dispersion
  • n4 is preferably an integer of 5 or less in terms of water solubility
  • Y 3 Is preferably -COOM in that appropriate water solubility and stability of the aqueous dispersion can be obtained
  • M is preferably H or NH 4 .
  • CF (CF 3 ) OCF 2 CF 2 CF 2 COM in the formula, M represents H, NH 4 or an alkali metal
  • n5 is preferably 5 or less integer in terms of water-soluble, Y 3, it stability proper water solubility and an aqueous dispersion is -COOM from the resulting Is preferable, and M is preferably H or NH 4 .
  • Rf is preferably a fluorine-containing alkylene group having 1 to 40 carbon atoms. In the general formula (7), it is preferable that at least one of X and Y contains a fluorine atom.
  • the compound represented by the general formula (7) is the general formula (7a) :.
  • CF 2 CF- (CF 2 ) n1- Y 3 (7a) (.
  • n1 represents an integer of 1 ⁇ 10
  • Y 3 is defined as the same
  • a compound represented by and the general formula (7b):
  • CF 2 CF- (CF 2 C (CF 3 ) F) n2- Y 3 (7b) (Wherein, n2 represents an integer of 1 ⁇ 5, Y 3 is defined as the same.)
  • At least one selected from the group consisting of compounds represented by are preferred.
  • Y 3 in the general formula (7), -SO 3 M or -COOM is preferably, M, H, a metal atom, NR 7 4, good imidazolium be substituted, substituted It is preferably pyridinium which may have a substituent or phosphonium which may have a substituent.
  • R 7 represents H or an organic group.
  • n1 is preferably an integer of 5 or less, and more preferably an integer of 2 or less.
  • Y 3 is, in terms of resulting stability proper water solubility and an aqueous dispersion is preferably -COOM, M is little tendency toward remaining as an impurity, in that the heat resistance of the molded article obtained is improved is preferably H or NH 4.
  • n2 is in terms of stability of the resulting aqueous dispersion is preferably 3 or less an integer
  • Y 3 is the stability of the proper water solubility and an aqueous dispersion is obtained
  • M is preferably H or NH 4 in that it does not easily remain as an impurity and the heat resistance of the obtained molded product is improved.
  • the fluorine-containing compound (A) is at least one selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (5), the compound represented by the general formula (6), and the compound represented by the general formula (7).
  • the species is preferable, and at least one selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (5) and the compound represented by the general formula (6) is more preferable, and the compound represented by the general formula (5) is preferable. More preferred.
  • the compound represented by the general formula (5) is a group consisting of a compound represented by the general formula (5a), a compound represented by the general formula (5b), and a compound represented by the general formula (5c). It is preferably at least one selected from the above. Among them, one selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (5a) and the compound represented by the general formula (5b) is more preferable, and the compound represented by the general formula (5a) is further preferable. ..
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 3 to 5000 mass ppm, more preferably 5 mass ppm or more, and further preferably 10 with respect to the aqueous medium. It is mass ppm or more, particularly preferably 20 mass ppm or more, most preferably 30 mass ppm or more, more preferably 1000 mass ppm or less, still more preferably 500 mass ppm or less, and particularly preferably. Is 200 mass ppm or less, and most preferably 100 mass ppm or less.
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 3 to 300 mass ppm with respect to the aqueous medium, and 3 to 150 mass by mass. ppm is more preferred, 5 to 100 mass ppm is even more preferred, and 8 to 80 mass ppm is most preferred.
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 3 to 500 mass ppm with respect to the aqueous medium, and 3 to 3 to 200 mass ppm is more preferable, 5 to 120 mass ppm is further preferable, and 20 to 110 mass ppm is most preferable.
  • a redox polymerization initiator is used as the polymerization initiator and polymerization is carried out at 10 ° C.
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 3 to 300 mass ppm with respect to the aqueous medium, and 3 to 100 mass ppm.
  • the mass ppm is more preferable, 5 to 80 mass ppm is further preferable, and 10 to 70 mass ppm is most preferable.
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 3 to 500 mass ppm with respect to the aqueous medium, and 5 to 300 mass ppm.
  • the amount of the fluorine-containing compound (A) is preferably 5 to 500 mass ppm, preferably 8 to 300 mass ppm, based on the aqueous medium.
  • the mass ppm is more preferable, 15 to 200 mass ppm is further preferable, and 20 to 150 mass ppm is most preferable.
  • the fluorine-containing compound (A) is preferably added before the polymerization initiator is added and the polymerization reaction is started. Further, it is preferable to add it only before the start of the polymerization reaction and not after the start of the polymerization.
  • the polymerization temperature for polymerizing the fluorine-containing monomer is preferably 10 to 120 ° C, more preferably 20 to 100 ° C.
  • the polymerization temperature is preferably 15 to 60 ° C., more preferably 18 to 55 ° C., and even more preferably 20 to 50 ° C. from the viewpoint of stability of the aqueous dispersion and reduction of the adhesion rate.
  • the polymerization temperature is preferably 60 to 120 ° C., more preferably 60 to 100 ° C., and more preferably 70 to 70 ° C., because a fluoropolymer having a high polymerization rate and giving a molded product having excellent physical properties can be obtained. 90 ° C. is more preferable.
  • the polymerization pressure for polymerizing the fluorine-containing monomer is preferably 0.5 to 10 MPaG, more preferably 1 to 7 MPaG.
  • a phosphate, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like may be used as the pH adjuster.
  • the aqueous medium is preferably acidic.
  • the pH of the aqueous medium is preferably 7 or less, more preferably 6 or less, and preferably 3 or more.
  • the fluorine-containing monomer may be polymerized in the presence or absence of the fluorine-containing monomer polymerized seed particles.
  • fluorine-containing monomer polymerized seed particles are obtained by polymerizing a fluorine-containing monomer in an aqueous medium, and are monomers and additives (for example, polymerization) that constitute a polymerization reaction system. It is present at the time of the second polymerization in which the types and abundance ratios of components such as initiators and the like, reaction conditions, etc. are different.
  • the fluorine-containing monomer polymerization seed particles act as so-called seed particles during the polymerization of the fluorine-containing monomer, and constitute the polymerization of the fluorine-containing monomer in the presence of the seed particles, so-called seed polymerization. In the production method of the present disclosure, such seed polymerization may not be performed when the fluorine-containing monomer is polymerized.
  • the fluoropolymer is polymerized in the presence of the fluoropolymer (1), the polymerization initiator and the aqueous medium, so that the polymer (fluoropolymer) adheres to the polymerization tank. It can be suppressed.
  • the polymer adhesion rate to the polymerization tank is preferably 8% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, further preferably 2% by mass or less, and most preferably 1% by mass or less.
  • the polymer adhesion rate is a ratio (adhesion rate to the polymerization tank) of the mass of the polymer deposits attached to the polymerization tank after the completion of polymerization to the total amount of the polymer (fluoropolymer) after the completion of polymerization.
  • the polymer deposits are released from the aqueous dispersion by aggregation with the polymer adhering to the inside of the polymerization tank such as the inner wall of the polymerization tank and the stirring blade, and are dispersed in the aqueous solution. It contains polymers that are suspended or precipitated without being dispersed in the liquid.
  • the mass of the polymer deposit is the mass after the water contained in the polymer deposit has been dried and removed at 120 ° C.
  • Polymer adhesion rate (mass%) mass of polymer deposits / mass of obtained polymer (including deposits) x 100
  • the mass of the obtained polymer the mass of the aqueous dispersion ⁇ the solid content concentration (mass%) of the aqueous dispersion / 100 + the mass of the polymer deposits
  • the fluorine-containing monomer is polymerized in the presence of a fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant). Further, in one embodiment of the production method of the present disclosure, the fluorine-containing monomer is polymerized in the absence of a fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant). According to the production method of the present disclosure, even when the fluoropolymer is polymerized in the absence of the fluoropolymer-free surfactant, it is high while suppressing the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank. A sufficient number of fluoropolymer particles can be generated at the polymerization rate.
  • the fluorinated monomer is polymerized in the presence of a fluorinated surfactant (however, excluding the fluorinated compound (A)). Further, in one embodiment of the production method of the present disclosure, the fluorine-containing monomer is polymerized in the absence of a fluorine-containing surfactant (however, excluding the fluorine-containing compound (A)). According to the production method of the present disclosure, even when the fluoropolymer is polymerized in the absence of the fluorine-containing surfactant, high polymerization is performed while suppressing the adhesion of the fluoropolymer to the polymerization tank.
  • a sufficient number of fluoropolymer particles can be generated at a rate.
  • “substantially in the absence of a fluorine-containing surfactant” means that the content ratio of the fluorine-containing surfactant to the aqueous medium is 10 mass ppm or less, and the fluorine-containing surface activity.
  • the content ratio of the agent is preferably 1 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppb or less, further preferably 10 mass ppb or less, and particularly preferably 1 mass ppb or less.
  • fluorine-containing surfactant examples include anionic fluorine-containing surfactant and the like.
  • the anionic fluorine-containing surfactant may be, for example, a surfactant containing a fluorine atom having a total carbon number of 20 or less in a portion excluding the anionic group.
  • the fluorine-containing surfactant may also be a fluorine-containing surfactant having an anionic portion having a molecular weight of 800 or less.
  • the "anionic portion” means a portion of the fluorine-containing surfactant excluding the cation. For example, in the case of F (CF 2) n1 COOM of formula (I) to be described later, a part of the "F (CF 2) n1 COO".
  • Examples of the fluorine-containing surfactant include a fluorine-containing surfactant having a Log POW of 3.5 or less.
  • the LogPOW is the partition coefficient between 1-octanol and water, and LogP [in the formula, P is the octanol when the octanol / water (1: 1) mixture containing the fluorine-containing interface active agent is phase-separated. Represents the concentration of the fluorine-containing surfactant in water / the concentration of the fluorine-containing surfactant in water].
  • anionic fluorine-containing surfactant As the anionic fluorine-containing surfactant, the following general formula (N 0 ): X n0- Rf n0- Y 0 (N 0 ) (In the formula, X n0 is H, Cl or F. Rf n0 has 3 to 20 carbon atoms and is chain, branched or cyclic, with some or all H substituted by F. It is an alkylene group, and the alkylene group may contain one or more ether bonds, and a part of H may be substituted with Cl . Y 0 is an anionic group). Can be mentioned.
  • Anionic group Y 0 is, -COOM, -SO 2 M, or may be a -SO 3 M, -COOM, or may be a -SO 3 M.
  • M is, H, a metal atom, NR 7 4, which may imidazolium substituted, a good phosphonium also have a pyridinium which may have a substituent or substituents, R 7 Is -H or an organic group.
  • the metal atom include alkali metals (Group 1), alkaline earth metals (Group 2), and the like, and examples thereof include Na, K, and Li.
  • the R 7 may be an organic group of —H or C 1-10 , an organic group of —H or C 1-4 , or an alkyl group of —H or C 1-4.
  • M is, H, may be a metal atom or NR 7 4, H, an alkali metal (Group 1), alkaline earth metal (Group 2) or NR 7 may be 4, H, Na, K, Li or It may be NH 4.
  • the Rf n0 may be such that 50% or more of H is replaced with fluorine.
  • Examples of the compound represented by the above general formula (N 0 ) include the following general formula (N 1 ): X n0- (CF 2 ) m1- Y 0 (N 1 ) (In the formula, X n0 is H, Cl and F, m1 is an integer of 3 to 15, and Y 0 is the one defined above.)
  • Rf n1 is a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • m2 is an integer of 0 to 3
  • X n1 is F or CF 3
  • Y 0 is defined above.
  • Rf n2 (CH 2 ) m3- (Rf n3 ) q- Y 0 (N 3 )
  • Rf n2 is a partially or fully fluorinated alkyl group capable of containing an ether bond and / or a chlorine atom having 1 to 13 carbon atoms
  • m3 is an integer of 1 to 3
  • q is 0 or 1
  • Y 0 is the above-defined compound.
  • N 4 General formula (N 4 ): Rf n4- O- (CY n1 Y n2 ) p CF 2- Y 0 (N 4 ) (In the formula, Rf n4 is a linear or branched chain moiety or a fully fluorinated alkyl group that may contain an ether bond having 1 to 12 carbon atoms, and Y n1 and Y n2 are the same or different.
  • X n2 , X n3 and X n4 may be the same or different, and may contain an ether bond of H, F, or 1 to 6 carbon atoms, which is a linear or branched chain portion or complete. It is a fluorinated alkyl group.
  • Rf n5 is a linear or branched chain moiety or a fully fluorinated alkylene group that may contain an ether bond having 1 to 3 carbon atoms, and L is a linking group.
  • Y 0 is defined above. However, the total carbon number of X n2 , X n3 , X n4 and Rf n5 is 18 or less).
  • the perfluorocarboxylic acid (I) represented by the following general formula (I) and the ⁇ -H par represented by the following general formula (II) are used.
  • the perfluorocarboxylic acid (I) has the following general formula (I).
  • F (CF 2 ) n1 COM (I) (Wherein, n1 is 3 is an integer of ⁇ 14, M is H, a metal atom, NR 7 4, which may imidazolium substituted, pyridinium which may have a substituent or have a substituent is also good phosphonium, R 7 is represented by -H or an organic group.).
  • ⁇ -H perfluorocarboxylic acid (II) has the following general formula (II).
  • H (CF 2 ) n2 COM (II) (In the formula, n2 is an integer of 4 to 15, and M is the one defined above.).
  • the perfluoropolyether carboxylic acid (III) has the following general formula (III).
  • Rf 1 is a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • n3 is an integer of 0 to 3
  • M is the one defined above.
  • the perfluoroalkylalkylenecarboxylic acid (IV) is represented by the following general formula (IV).
  • Rf 2 (CH 2 ) n4 Rf 3 COM (IV) (In the formula, Rf 2 is a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, Rf 3 is a linear or branched perfluoroalkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and n4 is 1 to 3 carbon atoms. It is an integer of, and M is the one defined above.).
  • the alkoxyfluorocarboxylic acid (V) has the following general formula (V).
  • Rf 4- O-CY 1 Y 2 CF 2- COMM (V) (In the formula, Rf 4 is a linear or branched chain moiety or a fully fluorinated alkyl group capable of containing an ether bond and / or a chlorine atom having 1 to 12 carbon atoms, and Y 1 and Y 2 are , Same or different, H or F, where M is as defined above).
  • the perfluoroalkyl sulfonic acid (VI) has the following general formula (VI). F (CF 2 ) n5 SO 3 M (VI) (In the formula, n5 is an integer of 3 to 14, and M is the one defined above.).
  • ⁇ -H perfluorosulfonic acid has the following general formula (VII) H (CF 2 ) n6 SO 3 M (VII) (In the formula, n6 is an integer of 4 to 14, and M is the one defined above.).
  • the perfluoroalkylalkylene sulfonic acid (VIII) has the following general formula (VIII).
  • Rf 5 (CH 2 ) n7 SO 3 M (VIII) (In the formula, Rf 5 is a perfluoroalkyl group having 1 to 13 carbon atoms, n7 is an integer of 1 to 3, and M is the one defined above.) ..
  • the alkylalkylene carboxylic acid (IX) has the following general formula (IX).
  • Rf 6 (CH 2 ) n8 COM (IX) (In the formula, Rf 6 is a linear or branched chain moiety or a fully fluorinated alkyl group that may contain an ether bond having 1 to 13 carbon atoms, and n8 is an integer of 1 to 3. M is as defined above).
  • the fluorocarboxylic acid (X) has the following general formula (X).
  • Rf 7- O-Rf 8- O-CF 2- COM (X) (In the formula, Rf 7 is a linear or branched chain moiety or a fully fluorinated alkyl group capable of containing an ether bond and / or a chlorine atom having 1 to 6 carbon atoms, and Rf 8 is a completely fluorinated alkyl group. 1 to 6 linear or branched chain moieties or fully fluorinated alkyl groups, where M is as defined above).
  • the alkoxyfluorosulfonic acid (XI) has the following general formula (XI).
  • Rf 9- O-CY 1 Y 2 CF 2- SO 3 M (XI) (In the formula, Rf 9 is a partially or fully fluorinated alkyl group in the form of a linear or branched chain capable of containing an ether bond having 1 to 12 carbon atoms and which may contain chlorine, and Y 1 And Y 2 are the same or different, H or F, and M is as defined above).
  • the compound (XII) has the following general formula (XII): (In the formula, X 1 , X 2 and X 3 may be the same or different and may contain H, F and ether bonds of 1 to 6 carbon atoms in a linear or branched chain or fully fluorinated. Rf 10 is a perfluoroalkylene group having 1 to 3 carbon atoms, L is a linking group, and Y 0 is an anionic group).
  • Y 0 may be -COOM, -SO 2 M, or -SO 3 M, and may be -SO 3 M, or COM (in the formula, M is defined above).
  • Examples of L include a single bond, a moiety capable of containing an ether bond having 1 to 10 carbon atoms, or a completely fluorinated alkylene group.
  • the above compound (XIII) has the following general formula (XIII).
  • Rf 11- O- (CF 2 CF (CF 3 ) O) n9 (CF 2 O) n10 CF 2 COM (XIII) (In the formula, Rf 11 is a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms containing chlorine, n9 is an integer of 0 to 3, n10 is an integer of 0 to 3, and M is the above definition. It is represented by).
  • CF 2 ClO (CF 2 CF (CF 3 ) O) n9 (CF 2 O) n10 CF 2 COONH 4 mixture having an average molecular weight of 750, in the formula, n9 and n10 are defined above.
  • the fluorine-containing surfactant may be one kind of fluorine-containing surfactant or a mixture containing two or more kinds of fluorine-containing surfactants.
  • Examples of the fluorine-containing surfactant include compounds represented by the following formulas.
  • the fluorine-containing surfactant may be a mixture of these compounds.
  • the fluoromonomer is polymerized substantially in the absence of the compound represented by the following formula.
  • an aqueous dispersion of a fluoropolymer such as a fluoroelastomer is usually obtained.
  • the production method of the present disclosure may be a method for producing an aqueous dispersion of a fluoropolymer, or a method for producing an aqueous dispersion of a fluoroelastomer.
  • the solid content concentration of the obtained aqueous dispersion of the fluoropolymer is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and further preferably 20 to 30% by mass when the polymerization is completed. %.
  • the solid content concentration of the aqueous dispersion of the fluoropolymer may be adjusted by diluting or concentrating the obtained aqueous dispersion of the fluoropolymer by a known method.
  • the solid content concentration of the fluoropolymer aqueous dispersion is determined by drying 1 g of the aqueous dispersion at 150 ° C. for 180 minutes, measuring the mass of the heating residue, and measuring the mass of the heating residue with respect to the mass of the aqueous dispersion. It can be specified by calculating the ratio of.
  • the aqueous dispersion of the fluoropolymer obtained by the production method of the present disclosure may contain fluoropolymer particles.
  • the average particle size of the fluoropolymer particles is preferably 10 to 800 nm, more preferably 50 to 500 nm, and further preferably 70 to 300 nm.
  • the average particle size of the fluoropolymer particles is the average diameter of cumulant and can be measured by a dynamic light scattering method.
  • the number of particles of the fluoropolymer particles contained in the aqueous dispersion of the fluoropolymer is preferably 1.0 ⁇ 10 12 particles / cc or more, and more preferably 5.0 ⁇ 10 12 particles / cc or more. More preferably, it is 1.0 ⁇ 10 13 pieces / cc or more.
  • the number of particles (number of polymer particles) can be calculated according to the following formula.
  • the number of fluoropolymer particles obtained by the above formula is the number per 1 cc of water.
  • the specific gravity is the specific gravity of the fluoropolymer.
  • the specific gravity of the fluoropolymer can be determined according to JIS Z 8807: 2012.
  • aqueous dispersion of the fluoropolymer such as the fluoroelastomer obtained by the production method of the present disclosure may be subjected to treatments such as coagulation and heating.
  • the above coagulation can be performed by adding alkaline earth and earth metal salt to the aqueous dispersion.
  • alkaline earth and earth metal salts include sulfates such as calcium, magnesium and aluminum, nitrates, hydrochlorides, acetates and the like.
  • the coagulated fluoropolymer may be washed with water to remove impurities such as a small amount of buffer solution and salt existing in the fluoropolymer, and then the washed fluoropolymer may be dried.
  • the drying temperature is preferably 40 to 200 ° C, more preferably 60 to 180 ° C, and even more preferably 80 to 150 ° C.
  • the fluorine-containing polymer obtained by the production method of the present disclosure is based on the fluorine-free compound (1) in addition to the unit based on the fluorine-containing monomer and the unit based on the fluorine-free monomer used as necessary. It may contain a monomeric unit.
  • the content of the monomer unit based on the fluorine-free compound (1) in the fluorine-containing polymer is preferably 0.009 to 1.5% by mass, more preferably 90% by mass, based on all the monomer units. It is 0.0015% by mass or more, more preferably 0.0030% by mass or more, particularly preferably 0.0045% by mass or more, most preferably 0.0060% by mass or more, and more preferably 0.
  • the present disclosure also relates to a fluorine-containing elastomer containing a monomer unit based on the fluorine-free compound (1).
  • the fluorine-containing elastomer of the present disclosure can be preferably produced by the production method of the present disclosure.
  • the fluorinated elastomer of the present disclosure can have the same structure as the fluorinated elastomer obtained by the production method of the present disclosure, and the preferred embodiment is also the same.
  • Examples of the fluorine-free compound (1) that forms a monomer unit based on the fluorine-free compound (1) include the fluorine-free compound (1) used in the production method of the present disclosure. Of these, a fluorine-free compound represented by the general formula (1-1) is preferable. Further, in the general formula (1), it is preferable that Z is -SO 3 M or -OSO 3 M.
  • the content of the monomer unit based on the fluorine-free compound (1) in the fluorine-containing elastomer of the present disclosure is preferably 0.009 to 1.5% by mass with respect to all the monomer units. It is more preferably 0.0015% by mass or more, further preferably 0.0030% by mass or more, particularly preferably 0.0045% by mass or more, most preferably 0.0060% by mass or more, and more preferably. Is 0.3% by mass or less, more preferably 0.15% by mass or less, particularly preferably 0.09% by mass or less, and most preferably 0.06% by mass or less. If the content of the monomer unit based on the fluorine-free compound (1) is too large, the properties required for the fluorine-containing elastomer may be impaired.
  • the content of the monomer unit based on the fluorine-free compound (1) in the fluorine-containing elastomer of the present disclosure is appropriately combined with NMR, FT-IR, elemental analysis, and fluorescent X-ray analysis depending on the type of monomer. Can be calculated with.
  • the fluorine-containing elastomer of the present disclosure contains a unit based on a fluorine-containing monomer in addition to a monomer unit based on the fluorine-free compound (1).
  • a fluorine-containing elastomer of the present disclosure an elastomer containing VdF units or TFE units in addition to the monomer unit based on the fluorine-free compound (1) is preferable, and the monomer based on the fluorine-free compound (1) is preferable. Elastomers containing units and VdF units are more preferred.
  • the fluorinated elastomers of the present disclosure preferably contain a -CH 2 I structure.
  • the inclusion of the -CH 2 I structure can be confirmed by 1 1 H-NMR spectrum.
  • the fluorine-containing elastomer containing the -CH 2 I structure can be obtained by iodine transfer polymerization.
  • -CH 2 - is preferably an amount of -CH 2 I structure to the structure 100 mol% is from 0.05 to 1.50 mol%.
  • the amount of the -CH 2 I structure is more preferably 0.08 mol% or more, further preferably 0.12 mol% or more, further preferably 1.20 mol% or less, further preferably 1.00 mol% or less, and 0. .80 mol% or less is particularly preferable.
  • the amount of -CH 2 I structure can be determined by 1 1 H-NMR spectrum.
  • the fluorinated elastomers of the present disclosure further preferably contain a -CF 2 CH 2 I structure.
  • the fluorine-containing elastomer containing the ⁇ CF 2 CH 2 I structure can be obtained by producing a VdF-based fluorine-containing elastomer by iodine transfer polymerization.
  • the fluorine-containing elastomer of the present disclosure preferably has an amount of -CF 2 CH 2 I structure of 0.05 to 1.50 mol% with respect to 100 mol% of -CH 2-structure.
  • the amount of the -CF 2 CH 2 I structure is more preferably 0.08 mol% or more, further preferably 0.12 mol% or more, further preferably 1.20 mol% or less, still more preferably 1.00 mol% or less. , 0.80 mol% or less is particularly preferable.
  • the amount of -CF 2 CH 2 I structure as in the method of specifying the amount of -CF 2 CH 2 I structure in the fluorine-containing polymer obtained by the production method of the present disclosure (fluoroelastomer), can be specified.
  • the fluorine-containing elastomer of the present disclosure preferably has a Mooney viscosity (ML1 + 10 (100 ° C.)) at 100 ° C. of 130 or less.
  • the Mooney viscosity is more preferably 110 or less, and even more preferably 90 or less. Further, the Mooney viscosity is more preferably 10 or more, and further preferably 20 or more.
  • the Mooney viscosity is a value measured in accordance with JIS K 630-1.2013.
  • the form of the fluorine-containing elastomer of the present disclosure is not particularly limited, but may be gum, crumb, powder, pellets or the like. Gum is a small granular mass made of a fluorine-containing elastomer, and crumb is a result of the fluorine-containing elastomers failing to maintain a small granular shape as gum at room temperature and fusing to each other. It is in the form of an amorphous mass.
  • the gum or crumb is preferably obtained by coagulation, drying or the like from the aqueous dispersion obtained by the production method of the present disclosure by a conventionally known method.
  • the present disclosure also relates to an aqueous dispersion containing a fluorinated elastomer and an aqueous medium.
  • the aqueous dispersion of the present disclosure can be preferably produced by the production method of the present disclosure.
  • the aqueous dispersion of the present disclosure can have the same configuration as the aqueous dispersion obtained by the production method of the present disclosure, and the preferred embodiment is also the same.
  • the fluorine-containing elastomer contained in the aqueous dispersion of the present disclosure can have the same configuration as the fluorine-containing elastomer obtained by the production method of the present disclosure, and the preferred embodiment is also the same.
  • the aqueous medium contained in the aqueous dispersion of the present disclosure is not particularly limited as long as it contains water, and has water, a fluorine-free organic solvent such as alcohol, ether, and ketone, and / or a boiling point. It may contain a fluorine-containing organic solvent having a temperature of 40 ° C. or lower.
  • the content of the fluorine-containing elastomer in the aqueous dispersion of the present disclosure is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, and further preferably 20 to 30% by mass.
  • the content (solid content concentration) of the fluoroelastomer in the aqueous dispersion is determined by drying 1 g of the aqueous dispersion at 150 ° C. for 180 minutes and measuring the mass of the heating residue with respect to the mass of the aqueous dispersion. It can be specified by calculating the ratio of the mass of the heating residue.
  • the aqueous dispersion of the present disclosure may contain fluorine-containing elastomer particles.
  • the average particle size of the fluorine-containing elastomer particles is preferably 10 to 800 nm, more preferably 50 to 500 nm, and even more preferably 70 to 300 nm.
  • the average particle size of the fluorine-containing elastomer particles is the average diameter of cumulant and can be measured by a dynamic light scattering method.
  • the number of fluorine-containing elastomer particles contained in the aqueous dispersion of the present disclosure is preferably 1.0 ⁇ 10 12 particles / cc or more, and more preferably 5.0 ⁇ 10 12 particles / cc or more. More preferably, it is 1.0 ⁇ 10 13 pieces / cc or more.
  • the number of particles can be determined in the same manner as the method for calculating the number of particles of the fluoropolymer particles contained in the aqueous dispersion of the fluoropolymer obtained by the production method of the present disclosure.
  • a fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant) is contained. Further, in one embodiment of the aqueous dispersion liquid of the present disclosure, a fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant) is substantially not contained. In the present disclosure, “substantially free of fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant)" means that the fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant) is contained in the aqueous dispersion.
  • the amount is 10 mass ppm or less, preferably 1 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppb or less, still more preferably 10 mass ppb or less, still more preferably 1 mass ppb or less.
  • the fluorine-free surfactant surfactant based on hydrocarbon measured by the liquid chromatography-mass analysis method (LC / MS / MS) is less than the detection limit.
  • the content of the fluorine-free surfactant (hydrocarbon-based surfactant) can be quantified by a known method. For example, it can be quantified by LC / MS / MS analysis.
  • a fluorine-containing surfactant (however, excluding the fluorine-containing compound (A)) is contained.
  • the aqueous dispersion containing a fluorine-containing surfactant has an advantage that it can be stably produced with high productivity by using a fluorine-containing surfactant (however, excluding the fluorine-containing compound (A)).
  • the fluorine-containing surfactant include those exemplified as the fluorine-containing surfactant that can be present at the time of polymerization.
  • the fluorine-containing surfactant (however, excluding the fluorine-containing compound (A)) is substantially not contained.
  • An aqueous dispersion that does not substantially contain a fluorine-containing surfactant needs to be produced by polymerizing a fluorine-containing monomer without using a fluorine-containing surfactant (however, excluding the fluorine-containing compound (A)).
  • substantially free of fluorine-containing surfactant means that the content of the fluorine-containing surfactant (excluding the fluorine-containing compound (A)) in the aqueous dispersion is 10 mass ppm. It means that it is less than or equal to, preferably 1 mass ppm or less, more preferably 100 mass ppb or less, further preferably 10 mass ppb or less, still more preferably 1 mass ppb or less, and particularly preferably. Is below the detection limit for fluorine-containing surfactants as measured by liquid chromatography-mass analysis (LC / MS / MS).
  • the content of the fluorine-containing surfactant (excluding the fluorine-containing compound (A)) can be quantified by a known method. For example, it can be quantified by LC / MS / MS analysis.
  • a fluoroelastomer composition can be produced by adding a cross-linking agent, a filler, or the like to the obtained fluoroelastomer. ..
  • the fluorine-containing elastomer composition can also be produced by adding a cross-linking agent, a filler, or the like to the fluorine-containing elastomer of the present disclosure.
  • the type and amount of the cross-linking agent and the filler are not particularly limited, and can be used within a known range.
  • the method for obtaining the above-mentioned fluorine-containing elastomer composition is not particularly limited as long as a method capable of uniformly mixing the fluorine-containing elastomer with a cross-linking agent, a filler, or the like is used.
  • the fluorine-containing elastomer is an uncrosslinked elastomer
  • examples thereof include a peroxide-crosslinked system, a polyol-crosslinked system, a polyamine-crosslinked system, and the like, and the group consisting of a peroxide-crosslinked system and a polyol-crosslinked system. It is preferably at least one selected. From the viewpoint of chemical resistance, a peroxide cross-linked system is preferable, and from the viewpoint of heat resistance, a polyol cross-linked system is preferable.
  • At least one cross-linking agent selected from the group consisting of a polyol cross-linking agent and a peroxide cross-linking agent is preferable, and a peroxide cross-linking agent is more preferable.
  • the blending amount of the cross-linking agent may be appropriately selected depending on the type of the cross-linking agent and the like, but is preferably 0.2 to 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluoroelastomer, and 0.2 to 5. It is more preferably 0 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 3.0 parts by mass.
  • Peroxide cross-linking can be performed by using an uncrosslinked elastomer that can be crosslinked with peroxide as a fluorine-containing elastomer and an organic peroxide as a cross-linking agent.
  • the non-crosslinked elastomer that can be crosslinked with peroxide is not particularly limited, and any uncrosslinked elastomer having a site that can be crosslinked with peroxide may be used.
  • the site capable of cross-linking with peroxide is not particularly limited, and examples thereof include a site having an iodine atom and a site having a bromine atom.
  • the organic peroxide may be any organic peroxide that can easily generate a peroxy radical in the presence of heat or an oxidation-reduction system.
  • 1,1-bis (t-butylperoxy) -3 5,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, ⁇ , ⁇ -bis (t-) Butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexine -3, benzoyl peroxide, t-butylperoxybenzene, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyisopropyl carbon
  • 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne-3 are preferable.
  • the blending amount of the organic peroxide is preferably 0.1 to 15 parts by mass, more preferably 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.
  • the fluorine-containing elastomer composition further contains a cross-linking aid.
  • the cross-linking aid include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate (TAIC), triacrylic formal, triallyl trimerite, N, N'-m-phenylene bismaleimide, dipropagil terephthalate, and diallyl phthalate.
  • the blending amount of the cross-linking aid is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 7.0 parts by mass, and further preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the fluoroelastomer. .1 to 5.0 parts by mass. If the amount of the cross-linking aid is less than 0.01 parts by mass, the mechanical properties are lowered and the flexibility is lowered. If it exceeds 10 parts by mass, the heat resistance is inferior and the durability of the molded product tends to be lowered.
  • Polyol cross-linking can be performed by using an uncross-linked elastomer capable of cross-linking a polyol as a fluorine-containing elastomer and a polyhydroxy compound as a cross-linking agent.
  • the blending amount of the polyhydroxy compound in the polyol cross-linking system is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the non-crosslinked elastomer capable of cross-linking the polyol.
  • the polyol cross-linking can be sufficiently promoted. More preferably, it is 0.02 to 8 parts by mass. More preferably, it is 0.03 to 4 parts by mass.
  • the uncrosslinked elastomer capable of crosslinking the polyol is not particularly limited, and any uncrosslinked elastomer having a site capable of crosslinking the polyol may be used.
  • the site capable of cross-linking the polyol is not particularly limited, and examples thereof include a site having a vinylidene fluoride (VdF) unit.
  • Examples of the method for introducing the crosslinked site include a method of copolymerizing a monomer that gives a crosslinked site at the time of polymerization of the uncrosslinked elastomer.
  • polyhydroxy compound a polyhydroxy aromatic compound is preferably used because it has excellent heat resistance.
  • the polyhydroxy aromatic compound is not particularly limited, and for example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter referred to as bisphenol A) and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) perfluoropropane. (Hereinafter referred to as bisphenol AF.
  • Bisphenol AF can be obtained from, for example, Fujifilm Wako Junyakusha, Central Glass Co., Ltd.), resorcin, 1,3-dihydroxybenzene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,7-.
  • polyhydroxyaromatic compounds may be alkali metal salts, alkaline earth metal salts, etc., but when the copolymer is coagulated with an acid, it is preferable not to use the above metal salts.
  • the blending amount of the polyhydroxyaromatic compound is 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked elastomer.
  • the fluorine-containing elastomer composition further contains a cross-linking accelerator.
  • the cross-linking accelerator promotes the formation of an intramolecular double bond in the hydrofluoric acid reaction of the polymer backbone and the addition of the polyhydroxy compound to the formed double bond.
  • the cross-linking accelerator may be further used in combination with an acid-receiving agent such as magnesium oxide or a cross-linking aid.
  • Examples of the cross-linking accelerator include onium compounds.
  • onium compounds ammonium compounds such as quaternary ammonium salts, phosphonium compounds such as quaternary phosphonium salts, oxonium compounds, sulfonium compounds, cyclic amines, and 1 It is preferably at least one selected from the group consisting of functional amine compounds, and more preferably at least one selected from the group consisting of quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts.
  • the quaternary ammonium salt is not particularly limited, and for example, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5, 4,0] -7-Undecenium iodide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-Undecenium hydroxide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5] , 4,0] -7-undecenium methyl sulfate, 8-ethyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium bromide, 8-propyl-1,8-diazabicyclo [5] , 4,0] -7-Undecenium bromide, 8-dodecyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-dodecyl-1,8-d
  • DBU-B is, for example, (Available from Fujifilm Wako Junyakusha, etc.), 8-benzyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-phenethyl-1,8-diazabicyclo [5] , 4,0] -7-undecenium chloride, 8- (3-phenylpropyl) -1,8-diazabicyclo [5,4,5] -7-undecenium chloride, tetrabutylammonium hydrogen sulfate, tetra Examples thereof include butylammonium hydroxide, tetrabutylammonium chloride, and tetrabutylammonium bromide. Among these, DBU-B is preferable from the viewpoint of crosslinkability, mechanical properties, and flexibility.
  • the quaternary phosphonium salt is not particularly limited, and for example, tetrabutylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium chloride (hereinafter referred to as BTPPC), benzyltrimethylphosphonium chloride, benzyltributylphosphonium chloride, tributylallylphosphonium chloride, tributyl.
  • BTPPC benzyltriphenylphosphonium chloride
  • BTPPC benzyltriphenylphosphonium chloride
  • BTPPC benzyltriphenylphosphonium chloride
  • cross-linking accelerator a solid solution of a quaternary ammonium salt and bisphenol AF, a solid solution of a quaternary phosphonium salt and bisphenol AF, and a chlorine-free cross-linking accelerator disclosed in JP-A-11-147891 are used. You can also do it.
  • the blending amount of the cross-linking accelerator is preferably 0.01 to 8.00 parts by mass, more preferably 0.02 to 5.00 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked elastomer. More preferably, it is 0.03 to 3.00 parts by mass. If the amount of the cross-linking accelerator is less than 0.01 parts by mass, the cross-linking of the uncross-linked elastomer may not proceed sufficiently, and the heat resistance of the obtained molded product may decrease. If it exceeds 8.00 parts by mass, the molding processability of the fluorine-containing elastomer composition may be lowered, the elongation in mechanical properties may be lowered, and the flexibility may be lowered.
  • the acid receiving agent is used to neutralize the acidic substance generated during polyol cross-linking, and specific examples thereof include magnesium oxide, calcium hydroxide (for example, NICC5000 (manufactured by Inoue Lime Industry Co., Ltd.), CALDIC). # 2000, CALDI C # 1000 (manufactured by Omi Chemical Industry Co., Ltd.)), calcium oxide, litharge (lead oxide), zinc flower, dibasic lead phosphite, hydrotalcite, etc. It is preferably at least one selected from the group consisting of active magnesium.
  • magnesium oxide for example, NICC5000 (manufactured by Inoue Lime Industry Co., Ltd.), CALDIC). # 2000, CALDI C # 1000 (manufactured by Omi Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Polyamine cross-linking can be performed by using a fluorine-containing elastomer capable of polyamine cross-linking as a fluorine-containing elastomer and a polyamine compound as a cross-linking agent.
  • the fluorine-containing elastomer that can be crosslinked with polyamine is not particularly limited, and any fluorine-containing elastomer having a polyamine crosslinkable site may be used.
  • the site capable of cross-linking the polyamine is not particularly limited, and examples thereof include a site having a vinylidene fluoride (VdF) unit.
  • Examples of the method for introducing the crosslinked site include a method of copolymerizing a monomer that gives a crosslinked site during the polymerization of the fluorine-containing elastomer.
  • polyamine compound examples include hexamethylenediamine carbamate, N, N'-dicinnamylidene-1,6-hexamethylenediamine, and 4,4'-bis (aminocyclohexyl) methanecarbamate. Of these, N, N'-dicinnamylidene-1,6-hexamethylenediamine is preferable.
  • the fluorine-containing elastomer composition may contain at least one polyfunctional compound.
  • a polyfunctional compound is a compound having two or more functional groups having the same or different structures in one molecule.
  • Functional groups of the polyfunctional compound include a carbonyl group, a carboxyl group, a haloformyl group, an amide group, an olefin group, an amino group, an isocyanate group, a hydroxy group, an epoxy group and the like, which are generally known to have reactivity. Any group can be used.
  • the fluoroelastomer composition contains ordinary additives, such as fillers (carbon black, barium sulfate, etc.), processing aids (wax, etc.), plasticizers, colorants, and stabilizers, which are blended into the elastomer as needed.
  • additives such as fillers (carbon black, barium sulfate, etc.), processing aids (wax, etc.), plasticizers, colorants, and stabilizers, which are blended into the elastomer as needed.
  • Various additives such as flame retardant can be blended, and these additives may be used within a range that does not impair the effects of the present disclosure.
  • the content of the filler such as carbon black is particularly limited. Although it is not a product, it is preferably 0 to 300 parts by mass, more preferably 1 to 150 parts by mass, and further preferably 2 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluoroelastomer. It is particularly preferable that the amount is up to 75 parts by mass.
  • the content of the processing aid such as wax is preferably 0 to 10 parts by mass, and more preferably 0 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluoroelastomer. The use of processing aids, plasticizers and mold release agents tends to reduce the mechanical and sealing properties of the obtained molded product, so the content of these is within the permissible range of the characteristics of the desired molded product. Need to be adjusted.
  • a molded product can be obtained from the above-mentioned fluorine-containing elastomer composition.
  • a molded product can be obtained by molding and cross-linking the above-mentioned fluorine-containing elastomer composition.
  • the fluorine-containing elastomer composition can be molded by a conventionally known method.
  • the molding and cross-linking methods and conditions may be within the range of known methods and conditions for the molding and cross-linking to be adopted.
  • the order of molding and cross-linking is not limited, and may be molded and then cross-linked, may be cross-linked and then molded, or molding and cross-linking may be performed at the same time.
  • the molding method examples include, but are not limited to, a pressure molding method using a mold, an injection molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, and a molding method using a Rohto cure.
  • a steam cross-linking method, a normal method in which the cross-linking reaction is started by heating, a radiation cross-linking method and the like can be adopted, and among them, the cross-linking reaction by heating is preferable.
  • Specific cross-linking conditions that are not limited are usually determined as appropriate depending on the type of cross-linking agent or the like to be used within a temperature range of 140 to 250 ° C. and a cross-linking time of 1 minute to 24 hours.
  • the specific cross-linking conditions which are not limited, are usually in a temperature range of 140 to 300 ° C. and a range of 30 minutes to 72 hours, and may be appropriately determined depending on the type of cross-linking agent to be used.
  • the obtained molded product can be used as various parts in various fields such as the automobile industry, the aircraft industry, and the semiconductor industry.
  • the fields used include, for example, semiconductor-related fields, automobile fields, aircraft fields, space / rocket fields, marine fields, chemical products fields such as chemical plants, chemical fields such as pharmaceuticals, photographic fields such as developers, printing machines, etc.
  • Printing field such as painting equipment, analysis / physics and chemistry machinery field such as analytical equipment and instruments, food equipment field including food plant equipment and household goods, beverage food manufacturing equipment field, pharmaceutical manufacturing equipment field, medical parts field, chemistry Chemical transport equipment field, nuclear plant equipment field, steel field such as iron plate processing equipment, general industrial field, electrical field, fuel cell field, electronic parts field, optical equipment parts field, space equipment parts field, petrochemical plant equipment field , Oil, gas and other energy resource exploration and mining equipment parts field, oil refining field, oil transportation equipment parts field and so on.
  • Examples of the usage form of the molded product include rings, packings, gaskets, diaphragms, oil seals, bearing seals, lip seals, plunger seals, door seals, lips and face seals, gas delivery plate seals, wafer support seals, barrel seals, etc.
  • Examples include various sealing materials and packings. As a sealing material, it can be used in applications that require excellent non-adhesiveness and low friction.
  • tubes Also used as tubes, hoses, rolls, various rubber rolls, flexible joints, rubber plates, coatings, belts, dampers, valves, valve seats, valve bodies for valves, chemical resistant coating materials, laminating materials, lining materials, etc. it can.
  • the cross-sectional shape of the ring, packing, and seal may be of various shapes, and specifically, for example, a square, an O-shape, a ferrule, or the like, or a D-shape or an L-shape. It may have a different shape such as a letter, a T-shape, a V-shape, an X-shape, or a Y-shape.
  • semiconductor manufacturing equipment for example, semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, plasma panel manufacturing equipment, plasma display panel manufacturing equipment, plasma address liquid crystal panel manufacturing equipment, organic EL panel manufacturing equipment, field emission display panel manufacturing equipment, and the sun. It can be used for battery substrate manufacturing equipment, semiconductor transfer equipment, and the like.
  • Examples of such an apparatus include a CVD apparatus, a gas control apparatus such as a gas control apparatus for semiconductors, a dry etching apparatus, a wet etching apparatus, a plasma etching apparatus, a reactive ion etching apparatus, a reactive ion beam etching apparatus, and a spatter etching apparatus.
  • Specific usage patterns in the semiconductor-related field include, for example, various sealing materials such as gate valves, quartz windows, chambers, chamber lits, gates, bell jars, couplings, pump O-rings and gaskets; resist developer and peeling.
  • Various sealing materials such as O-rings for liquids, hoses and tubes; resist developer tanks, stripping liquid tanks, wafer cleaning liquid tanks, wet etching tank linings and coatings; pump diaphragms; wafer transport rolls; wafer cleaning liquids Hose tube; Sealing material for clean equipment such as sealant for clean equipment such as clean room; Sealing material for storage for storing devices such as semiconductor manufacturing equipment and wafers; Diaphragm for transferring chemicals used in the process of manufacturing semiconductors Can be mentioned.
  • the engine body main movement system, valve drive system, lubrication / cooling system, fuel system, intake / exhaust system, drive system transmission system, chassis steering system, brake system, basic electrical components, control It can be used for electrical components such as system electrical components and equipment electrical components.
  • the automobile field also includes motorcycles.
  • the molded products of the present disclosure can be used for various sealing materials that are required to have heat resistance, oil resistance, fuel oil resistance, antifreeze liquid resistance for engine cooling, and steam resistance.
  • a sealing material include seals such as gaskets, shaft seals and valve stem seals, and non-contact or contact type packings such as self-seal packings, piston rings, split ring type packings, mechanical seals and oil seals.
  • seals such as gaskets, shaft seals and valve stem seals
  • non-contact or contact type packings such as self-seal packings, piston rings, split ring type packings, mechanical seals and oil seals.
  • bellows, diaphragms, hoses, and tubes electric wires, cushioning materials, anti-vibration materials, and various sealing materials used in belt AT devices can be mentioned.
  • Specific usage patterns in the above fuel system include fuel injector, cold start injector, fuel line quick connector, sender flange quick connector, fuel pump, fuel tank quick connector, gasoline mixing pump, gasoline pump, fuel.
  • O-rings used for tube bodies, fuel tube connectors, injectors, etc .; exhalation system manifolds, fuel filters, pressure control valves, canisters, fuel tank caps, fuel pumps, fuel tanks, fuel tank sender units, fuel Seals used for injection devices, fuel high pressure pumps, fuel line connector systems, pump timing control valves, suction control valves, solenoid subassesses, fuel cut valves, etc .
  • Specific usage patterns in the above brake system include diaphragms used for master backs, hydraulic brake hoses, air brakes, brake chambers of air brakes, etc .; hoses used for brake hoses, brake oil hoses, vacuum brake hoses, etc .; oil seals. , O-ring, packing, various sealing materials such as brake piston seals; air valve and vacuum valve for master back, check valve for brake valve; piston cup (rubber cup) and brake cup for master cylinder; hydraulic brake Master cylinders and vacuum boosters, boots for wheel cylinders of hydraulic brakes, O-rings and glomets for anti-lock brake systems (ABS).
  • ABS anti-lock brake systems
  • Specific usage patterns of the above basic electrical components include insulators and sheaths of electric wires (harnesses), tubes of harness exterior parts, grommets for connectors, and the like.
  • Specific usage patterns for control system electrical components include coating materials for various sensor wires.
  • Specific usage patterns for the above equipment electrical components include O-rings for car air conditioners, packings, cooler hoses, high-pressure air conditioner hoses, air conditioner hoses, gaskets for electronic throttle units, plug boots for direct ignition, diaphragms for distributors, etc. Can be mentioned. It can also be used for bonding electrical components.
  • Specific usage patterns in the intake / exhaust system include packing used for the intake manifold, exhaust manifold, etc., throttle body packing of the throttle; EGR (exhaust recirculation), pressure control (BPT), waist gate, turbo waist. Diaphragm used for gates, actuators, variable turbine geometry (VTG) turbo actuators, exhaust purification valves, etc .; EGR (exhaust recirculation) control hose, emission control hose, turbocharger turbo oil hose (supply), turbo Oil hose (return), turbo air hose, intercooler hose, turbocharger hose, hose connected to the compressor of a turbo engine equipped with an intercooler, exhaust gas hose, air intake hose, turbo hose, DPF (diesel fine particle collection filter) sensor hose Hoses such as; air ducts and turbo air ducts; intake manifold gaskets; EGR sealants, afterburn prevention valve seats for AB valves, turbine shaft seals (such as turbochargers), rocker covers and air suction used in automobile
  • seals used for steam recovery canisters, catalytic converters, exhaust gas sensors, oxygen sensors, etc., and seals for steam recovery and steam canister solenoid armatures; used as intake system manifold gaskets, etc. Can be done.
  • O-ring seal for a direct injection injector, a rotary pump seal, a control diaphragm, a fuel hose, an EGR, a priming pump, a diaphragm of a boost compensator, and the like. It can also be used for O-rings, sealing materials, hoses, tubes, diaphragms, gasket materials, pipes used in urea SCR systems, urea water tank bodies of urea SCR systems, and sealing materials for urea water tanks. ..
  • Specific usage patterns in the above transmission system include transmission-related bearing seals, oil seals, O-rings, packings, torque converter hoses, and the like.
  • Mission oil seals AT mission oil hoses, ATF hoses, O-rings, packings, etc. can also be mentioned.
  • the transmission includes AT (automatic transmission), MT (manual transmission), CVT (continuously variable transmission), DCT (dual clutch transmission), etc.
  • Specific usage patterns in the steering system include power steering oil hoses and high-pressure power steering hoses.
  • Examples of the forms used in the engine body of an automobile engine include gaskets such as cylinder head gaskets, cylinder head cover gaskets, oil pan packings and general gaskets, seals such as O-rings, packings and timing belt cover gaskets, and control hoses.
  • Examples include hoses, vibration-proof rubber for engine mounts, control valve diaphragms, and cam shaft oil seals.
  • radiator hose In the lubrication / cooling system of automobile engines, engine oil cooler hose, oil return hose, seal gasket, water hose around radiator, radiator seal, radiator gasket, radiator O-ring, vacuum pump In addition to vacuum pump oil hoses, it can be used for radiator hoses, radiator tanks, oil pressure diaphragms, fan coupling seals, and the like.
  • Specific usage patterns in the chemicals and chemicals fields include chemical equipment, chemical pumps and flow meters, chemical pipes, heat exchangers, pesticide spreaders, pesticide transfer pumps, gas pipes, fuel cells, etc.
  • Seals used for analytical instruments and physics and chemistry instruments for example, column fittings for analytical instruments and instruments), shrink joints for flue gas desulfurization equipment, nitrate plants, power plant turbines, etc., and seals used for medical sterilization processes.
  • Seals for plating solutions roller seals for papermaking belts, joint seals for wind tunnels; O-rings used for chemical equipment such as reactors and stirrers, analytical instruments and instruments, chemical pumps, pump housings, valves, rotary meters, etc.
  • O-rings for mechanical seals O-rings for compressor sealing
  • packings used for high-temperature vacuum dryers tube joints for gas chromatography and pH meters, glass cooler packings for sulfuric acid production equipment
  • diaphragm pumps analysis Diaphragm used for equipment and physics and chemistry equipment
  • Gasket used for analysis equipment and instruments
  • Fitting wheel (ferrule) used for analysis equipment and instruments
  • Valve seat U cup; Used for chemical equipment, gasoline tank, wind tunnel, etc.
  • Lining and corrosion resistant lining of alumite processing tank Coating of masking jig for plating; Valve parts of analytical equipment and physics and chemistry equipment; Expansion joint of flue gas desulfurization plant; Acid resistant hose against concentrated sulfuric acid, chlorine gas transfer hose, oil resistant Rainwater drain hose for hoses, benzene and toluene storage tanks; chemical resistant tubes and medical tubes used for analytical instruments and physics and chemistry instruments; triclinic resistant rolls and dyeing rolls for fiber dyeing; pharmaceutical plugs; medical use Rubber stoppers; chemical bottles, chemical tanks, bags, chemical containers; protective equipment such as strong acid and solvent resistant gloves and boots.
  • the field of photography such as the above-mentioned developing machine
  • the field of printing such as printing machines
  • the field of painting such as painting equipment
  • it can be used as rolls, belts, seals, valve parts, etc. of dry copiers.
  • Specific usage patterns in the photographic field, printing field, and painting field include the surface layer of a transfer roll of a copier, a cleaning blade of a copier, a belt of a copier; for OA equipment such as a copier, a printer, and a facsimile.
  • Rolls eg, fixing rolls, crimping rolls, pressure rolls, etc.
  • belts PPC copier rolls, roll blades, belts
  • film developing machines X-ray film developing machine rolls
  • printing machine printing rolls printing rolls.
  • Specific usage patterns in the above food equipment field include plate type heat exchanger seals, vending machine electromagnetic valve seals, jar pot packing, sanitary pipe packing, pressure pot packing, water heater seals, and heat exchange.
  • Dexterity gaskets, diaphragms and packings for food processing equipment, rubber materials for food processing machines for example, various seals such as heat exchanger gaskets, diaphragms, O-rings, piping, hoses, sanitary packing, valve packing, when filling Filling packing used as a joint between a mouth such as a bottle and a filler) and the like.
  • products such as alcoholic beverages and soft drinks, filling devices, food sterilizers, brewing devices, water heaters, packings, gaskets, tubes, diaphragms, hoses, joint sleeves and the like used in various vending machines and the like can also be mentioned.
  • nuclear plant equipment field it can be used for check valves and pressure reducing valves around nuclear reactors, seals for uranium hexafluoride enrichers, and the like.
  • Specific usage patterns in the general industrial field include sealing materials for hydraulic equipment such as machine tools, construction machines, and hydraulic machines; seals and bearing seals for hydraulic and lubricating machines; sealing materials used for mandrel, etc.; dry cleaning equipment. Seals used for windows, etc .; cyclotron seals, (vacuum) valve seals, proton accelerator seals, automatic packaging machine seals, air sulfite gas and chlorine gas analyzer (pollution measuring instrument) pump diaphragms, snakes.
  • It can also be used as a sex-improving additive, a fuel container for a small generator or a lawn mower, a pre-coated metal obtained by applying a primer treatment to a metal plate, or the like.
  • a fuel container for a small generator or a lawn mower a pre-coated metal obtained by applying a primer treatment to a metal plate, or the like.
  • it can be used as a sheet and a belt by impregnating a woven fabric and baking it.
  • Specific usage patterns in the steel field include iron plate processing rolls of iron plate processing equipment.
  • Specific usage patterns in the electrical field include insulating oil caps for Shinkansen, benching seals for liquid-sealed transformers, transformer seals, oil well cable jackets, oven seals for electric furnaces, and microwave window frames. Used for sealing, sealing material used to bond the wedge and neck of CRT, sealing material for halogen lamps, fixing agent for electrical parts, sealing material for end treatment of sheathed heaters, and insulation and moisture-proof treatment for lead wire terminals of electrical equipment. Examples include sealing materials that are used.
  • oil-resistant and heat-resistant electric wires use it as a covering material for oil-resistant and heat-resistant electric wires, high heat-resistant electric wires, chemical-resistant electric wires, highly insulated electric wires, high-voltage power transmission lines, cables, electric wires used in geothermal power generation equipment, and electric wires used around automobile engines. You can also. It can also be used for oil seals and shaft seals for vehicle cables.
  • electrical insulating materials for example, insulating spacers for various electric devices, insulating tapes used for cable joints and ends, materials used for heat-shrinkable tubes, etc.
  • electricity used in high-temperature atmospheres and It can also be used as an electronic device material (for example, a wire lead material for a motor, an electric wire material around a high heat furnace). It can also be used as a sealing layer for solar cells and a protective film (back sheet).
  • sealing materials between electrodes and between electrodes and separators, seals, packings, and separators for pipes such as hydrogen, oxygen, and generated water can be used as such.
  • the electronic component field it can be used as a heat radiating material raw material, an electromagnetic wave shielding material raw material, a gasket for a computer hard disk drive (magnetic recording device), and the like.
  • buffer rubber (crash stopper) for hard disk drives electrode active material binders for nickel hydrogen secondary batteries, active material binders for lithium ion batteries, polymer electrolytes for lithium secondary batteries, positive electrode binders for alkaline storage batteries, etc.
  • Binders for EL elements electroluminescence elements
  • binders for electrode active materials for capacitors, sealants, sealants, quartz coating materials for optical fibers, films and sheets such as optical fiber coating materials
  • CMOS electronic circuits transistors
  • integration Electronic components such as circuits, organic transistors, light emitting elements, actuators, memories, sensors, coils, capacitors, resistors, etc., potting and coating of circuit boards, adhesive seals, fixing agents for electronic components, modifiers for sealing agents such as epoxy, Coating agent for printed circuit boards, modified materials for printed wiring board prepreg resin such as epoxy, shatterproof materials for light bulbs, gaskets for computers, large computer cooling hoses, gaskets and O-rings for secondary batteries, especially lithium secondary batteries. It is also used as a packing for, etc., a sealing layer that covers one or both sides of the outer surface of an organic EL structure, a connector, a damper, and the like.
  • Specific usage patterns in the field of energy resource exploration and mining equipment parts include drill bit seals, pressure adjustment diaphragms, horizontal excavation motor (stator) seals, stator bearing (shaft) seals, and blowout prevention devices (BOP).
  • Sealing material used sealing material used for rotary blast prevention device (pipe wiper), sealing material used for MWD (real-time excavation information detection system), gas-liquid connector, layer inspection used for layer inspection device (logging equipment)
  • Tool seals for example, O-rings, seals, packings, gas-liquid connectors, boots, etc.
  • inflatable packers and completion packers and packer seals used for them, seals and packings used for cementing devices, perforators (drilling devices)
  • joint seals for kitchens, bathrooms, washrooms, etc . pulling cloth for outdoor tents; seals for stamp materials; rubber hoses for gas heat pumps, freon-resistant rubber hoses; agricultural films, linings, weather-resistant covers; construction and home appliances fields, etc. It can also be used for tanks such as laminated steel plates used in.
  • a metal such as aluminum
  • usage patterns include door seals, gate valves, pendulum valves, solenoid tips, and metal rubber parts bonded to metal such as piston seals, diaphragms, and metal gaskets bonded to metal.
  • a belt can be mentioned as one of the forms of the molded product of the present disclosure. Such a belt is also one of the present disclosures.
  • Power transmission belts including flat belts, V-belts, V-ribbed belts, toothed belts, etc.
  • transport belts conveyor belts
  • various high-temperature parts such as around engines of agricultural machinery, machine tools, industrial machinery, etc.
  • Conveyor belts for transporting loose objects and granules such as coal, crushed stone, earth and sand, ore, and wood chips in a high temperature environment; Conveyor belts used in steel mills such as blast furnaces; Precision Conveyor belts for applications exposed to high temperature environments in equipment assembly factories, food factories, etc .; V-belts for agricultural machinery, general equipment (for example, OA equipment, printing machines, commercial dryers, etc.), automobiles, etc. V-ribbed belts; transmission belts for transport robots; toothed belts for transmission belts for food machinery and machine tools; toothed belts used in automobiles, OA equipment, medical equipment, printing machines and the like.
  • timing belt is a typical example of a toothed belt for automobiles.
  • the belt may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the belt may be composed of a layer made of the molded product and a layer made of another material.
  • the layer made of other materials include a layer made of other rubber, a layer made of thermoplastic resin, various fiber reinforced layers, canvas, a metal foil layer, and the like.
  • Molded products can also be used for industrial anti-vibration pads, anti-vibration mats, railway slab mats, pads, automobile anti-vibration rubber, etc.
  • anti-vibration rubber for automobiles include anti-vibration rubber for engine mount, motor mount, member mount, strut mount, bush, damper, muffler hanger, center bearing and the like.
  • joint members such as flexible joints and expansion joints, boots, grommets, and the like.
  • boots In the field of ships, for example, marine pumps and the like can be mentioned.
  • Joint members are joints used in piping and piping equipment, and prevent vibration and noise generated from piping systems, absorb expansion and contraction and displacement due to temperature changes and pressure changes, absorb dimensional fluctuations, earthquakes, and land subsidence. It is used for applications such as mitigation and prevention of the effects of Flexible joints and expansion joints are preferably used, for example, as complex shape molded products for shipbuilding piping, mechanical piping such as pumps and compressors, chemical plant piping, electrical piping, civil engineering / water piping, and automobiles. it can.
  • Boots include, for example, constant velocity joint boots, dust covers, rack and pinion steering boots, pin boots, piston boots and other automobile boots, agricultural machinery boots, industrial vehicle boots, construction machinery boots, hydraulic machinery boots, empty. It can be preferably used as a complex shape molded product such as boots for pressure machinery, boots for centralized lubricators, boots for liquid transfer, boots for firefighting, and boots for various industrial industries such as boots for transferring various liquefied gas.
  • the molded product can also be used for a diaphragm for a filter press, a diaphragm for a blower, a diaphragm for a water supply, a diaphragm for a liquid storage tank, a diaphragm for a pressure switch, a diaphragm for an accumulator, a diaphragm for an air spring such as a suspension, and the like.
  • an anti-slip agent for obtaining a non-slip molded product or coating film in an environment wet with water such as rain, snow, ice or sweat can be obtained.
  • the molded product may also be used as a cushioning material for hot press molding when manufacturing a decorative plywood made of melamine resin, phenol resin, epoxy resin, etc., a printed circuit board, an electrically insulating board, a rigid polyvinyl chloride laminated board, or the like. Can be done.
  • Molded articles can also contribute to the impermeability of various supports such as weapon-related sealing gaskets and protective clothing against contact with invasive chemicals.
  • Lubricating oils engine oil, mission oil, gear oil, etc.
  • amine-based additives especially amine-based additives used as antioxidants and cleaning dispersants
  • O corner
  • amine-based additives especially amine-based additives used as antioxidants and cleaning dispersants
  • O corner
  • V-ring V-ring
  • X-ring packing
  • gasket diaphragm
  • oil seal bearing seal
  • lip seal used to seal and seal fuel oil and grease (especially urea type grease).
  • Plunger seals door seals, lip and face seals, gas delivery plate seals, wafer support seals, barrel seals and other various sealing materials, and can be used for tubes, hoses, various rubber rolls, coatings, belts, valve bodies of valves. It can also be used as such. It can also be used as such. It can also be used as a laminating material and a lining material.
  • the molded product of the present disclosure may be used by forming a vulcanization film.
  • the automobile-related parts of the molded article of the present disclosure also include parts of motorcycles having the same structure.
  • Examples of the fuel related to automobiles include light oil, gasoline, fuel for diesel engines (including biodiesel fuel), and the like.
  • the molded product can also be used as a sealing member for rolling bearings.
  • Examples of the rolling bearing include ball bearings, roller bearings, bearing units, linear bearings and the like.
  • Examples of ball bearings include radial ball bearings, thrust ball bearings, and thrust angular contact ball bearings.
  • Examples of the radial ball bearings include deep groove ball bearings, angular contact ball bearings, four-point contact ball bearings, and self-aligning ball bearings.
  • the deep groove ball bearings are used in, for example, electric motors, household electric appliances, OA equipment, and the like.
  • Examples of the above angular contact ball bearings include single-row angular contact ball bearings, combined angular contact ball bearings, and double-row angular contact ball bearings.
  • it is used for hydraulic pumps, vertical pumps, etc. to which an axial load is applied.
  • Combined angular contact ball bearings are used for spindles of machine tools, grinding spindles, etc., which are required to improve the rotation accuracy and rigidity of the shaft.
  • Double-row angular contact ball bearings are used in electromagnetic clutches for automobile air conditioners and the like.
  • the four-point contact ball bearing is used for a speed reducer or the like in which an axial load is applied from both directions and a large bearing width space cannot be obtained.
  • the self-aligning ball bearing is used in a place where it is difficult to align the shaft and the housing, a transmission shaft in which the shaft is easily bent, and the like.
  • the thrust ball bearings include single-type thrust ball bearings and double-type thrust ball bearings, and can be applied to conventionally known applications in which these ball bearings are used.
  • the thrust angular contact ball bearing is used in combination with a double row cylindrical roller bearing as an axial load receiver for a spindle of a machine tool. Examples of the roller bearings include radial roller bearings and thrust roller bearings.
  • Examples of the radial roller bearings include cylindrical roller bearings, needle roller bearings, tapered roller bearings, and self-aligning roller bearings.
  • the cylindrical roller bearings are used in general machines, machine tools, motors, reduction gears, railway axles, aircraft and the like. Needle roller bearings are used in general machines, automobiles, motors and the like. Tapered roller bearings are used in machine tools, automobile and railroad axles, rolling mills, reduction gears, and the like. Self-aligning roller bearings are used in general machines, rolling mills, paper machines, axles, and the like.
  • Examples of the thrust roller bearing include a thrust cylindrical roller bearing, a thrust needle roller bearing, a thrust tapered roller bearing, and a thrust self-aligning roller bearing.
  • Thrust cylindrical roller bearings are used in machine tools, general machines and the like. Thrust needle roller bearings are used in automobiles, pumps, general machinery and the like. Thrust tapered roller bearings are used in general machines, rolling mills, and the like. Thrust self-aligning roller bearings are used in cranes, extruders, general machinery and the like.
  • the molded product of the present disclosure is particularly suitable as a sealing material, a sliding member or a non-adhesive member.
  • the fluorine-containing elastomer composition can be used as various parts in various industrial fields in addition to being crosslinked and used as a molded product. Therefore, next, the use of the fluorine-containing elastomer composition will be described.
  • Fluorine-containing elastomer compositions are surface modifiers such as metals, rubbers, plastics, and glass; sealants and coating materials that require heat resistance, chemical resistance, oil resistance, and non-adhesiveness, such as metal gaskets and oil seals.
  • a non-adhesive coating material such as a roll for OA equipment, a belt for OA equipment, or a bleed barrier; it can be used for impregnation of woven fabric sheets and belts, coating by baking, and the like.
  • the fluoroelastomer composition can be used as a sealing material, a lining, or a sealant having a complicated shape by a high viscosity and a high concentration in a usual manner, and by a low viscosity, a thin film of several microns can be used. It can be used for forming, and by making it medium viscosity, it can be used for coating pre-coated metal, O-ring, diaphragm, and reed valve. Furthermore, it can also be used for coating woven fabrics and paper leaf transport rolls or belts, printing belts, chemical resistant tubes, chemical stoppers, fuel hoses and the like.
  • Article base materials to be coated with the fluoroelastomer composition include metals such as iron, stainless steel, copper, aluminum and brass; glass products such as glass plates, woven fabrics of glass fibers and non-woven fabrics; polypropylene, polyoxymethylene, Molded products and coatings of general-purpose and heat-resistant resins such as polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyethersulfone, and polyetheretherketone; general-purpose rubbers such as SBR, butyl rubber, NBR, EPDM, and silicone rubber, fluororubber, etc. Heat-resistant rubber moldings and coatings; natural and synthetic fiber woven and non-woven fabrics; and the like can be used.
  • metals such as iron, stainless steel, copper, aluminum and brass
  • glass products such as glass plates, woven fabrics of glass fibers and non-woven fabrics
  • polypropylene, polyoxymethylene, Molded products and coatings of general-purpose and heat-resistant resins such as polyimide, polyamideimide, polysulfone
  • the coating formed from the fluoroelastomer composition can be used in fields where heat resistance, solvent resistance, lubricity, and non-adhesiveness are required, and specific applications thereof include copiers, printers, and facsimiles.
  • Rolls for OA equipment eg, anchoring rolls, crimping rolls
  • transport belts e.g., guides belts; seats and belts; O-rings, diaphragms, chemical resistant tubes, fuel hoses, valve seals, chemical plant gaskets, engine gaskets, etc. ..
  • the fluorine-containing elastomer composition can also be dissolved in a solvent and used as a paint or an adhesive. It can also be used as a paint as an emulsion dispersion (latex).
  • the fluoroelastomer composition is a surface of a structure composed of inorganic and organic substrates such as sealing materials and linings for various devices and pipes, metals, ceramics, glass, stones, concrete, plastics, rubber, wood, paper and fibers. Used as a treatment agent, etc.
  • the fluorine-containing elastomer composition can be applied to a base material or the like by a dispenser method coating or a screen printing coating.
  • the fluorinated elastomer composition may be used as a coating composition for casting a film or for immersing a substrate such as a fabric, plastic, metal, or elastomer.
  • the fluoroelastomer composition in the form of latex, is coated fabric, protective gloves, impregnated fiber, O-ring coating, fuel system quick connection O-ring coating, fuel system sealing coating, fuel tank rollover valve diaphragm.
  • coatings for fuel tank pressure sensor diaphragms coatings for oil filters and fuel filter seals, coatings for fuel tank sender seals and sender head fitting seals, coatings for copying machine fixing mechanism rolls, and polymer coating compositions. May be used. They are useful for coating silicone rubbers, nitrile rubbers, and other elastomers.
  • the fluorinated elastomer composition may be applied to the exposed cross section of the multilayer part structure, for example, in the hose structure and the method of manufacturing the diaphragm. Sealing members at connections and joints often consist of hard materials, and fluorine-containing elastomer compositions have improved frictional interfaces, increased dimensional tightening with reduced trace leaks along the sealing surface. Provide.
  • the latex enhances seal durability in a variety of automotive system applications. They can also be used in the manufacture of power steering systems, fuel systems, air conditioning systems, and any joints where hoses and tubes are connected to separate components. Further usefulness of the fluorinated elastomer composition is in the repair of manufacturing defects (and damage due to use) in multilayer rubber structures such as three-layer fuel hoses.
  • the fluorinated elastomer composition is also useful for the application of thin steel sheets that can be formed or embossed before or after the coating is applied. For example, multiple layers of coated steel can be assembled to form a gasket between two rigid metal members. The sealing effect is obtained by applying a fluorinated elastomer composition between the layers.
  • the fluorine-containing elastomer composition is also used as a coating agent; a gasket having an integrated base material formed by dispenser molding on a base material containing an inorganic material such as metal or ceramic, and packings; a base material containing an inorganic material such as metal or ceramic. It can also be used as a coated multi-layer product.
  • the fluorine-containing elastomer composition is also suitable as a wiring material for electronic devices that are light and bendable, and can be used for known electronic components.
  • Examples thereof include electronic components such as CMOS electronic circuits, transistors, integrated circuits, organic transistors, light emitting elements, actuators, memories, sensors, coils, capacitors, and resistors.
  • CMOS electronic circuits complementary metal-oxide-semiconductors
  • transistors transistors
  • integrated circuits organic transistors
  • light emitting elements actuators
  • memories sensors, coils, capacitors, and resistors.
  • flexible electronic devices such as solar cells, various displays, sensors, actuators, electronic artificial skins, sheet scanners, braille displays, and wireless power transmission sheets can be obtained.
  • Solid content concentration of the aqueous dispersion 1 g of the aqueous dispersion was dried in a blower dryer at 150 ° C. for 180 minutes, the mass of the heating residue was measured, and the heating residue was relative to the mass (1 g) of the aqueous dispersion. The ratio of the mass of the minute (mass%) was calculated.
  • Polymer Adhesion Rate The ratio (adhesion rate to the polymerization tank) of the mass of the polymer deposits adhering to the polymerization tank after the completion of polymerization to the total amount of the polymer (fluorine-containing elastomer) after the completion of polymerization was calculated by the following formula.
  • the polymer adhering to the inside of the polymerization tank such as the inner wall of the polymerization tank and the stirring blade, and the polymer which is released from the aqueous dispersion by aggregation and is suspended or precipitated without being dispersed in the aqueous dispersion. ..
  • the mass of the polymer deposit is the mass after the water contained in the polymer deposit has been dried and removed at 120 ° C.
  • Average particle size The average particle size (cumulant average size) of the fluorine-containing elastomer particles in the aqueous dispersion was measured by the dynamic light scattering method using ELSZ-1000S (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) and calculated by the cumulant method. ..
  • Number of particles (number of fluorine-containing elastomer particles in the aqueous dispersion) It was calculated by the following formula.
  • the average particle size is the average diameter of the cumulant calculated by the above method
  • the number of polymer particles is the number per 1 cc of water
  • all of the examples and comparative examples contain fluorine.
  • the specific gravity of the elastomer was set to 1.8.
  • Mooney Viscosity was measured at 100 ° C. according to JIS K 6300-1.2013 using a Mooney viscometer MV2000E manufactured by ALPHA TECHNOLOGIES.
  • Copolymerization composition Obtained by NMR analysis.
  • the amount of the -CF 2 CH 2 I structure with respect to 100 mol% of the -CH 2 -structure is the total peak intensity observed in the region of the chemical shift of 3.75 to 4.05 ppm derived from -CH 2 I in the NMR spectrum. From the integral value A of the above and the integral value B of the total peak intensity observed in the regions of 2.3 to 2.7 ppm and 2.9 to 3.75 ppm of the chemical shift derived from -CH 2-, by A / B * 100. Calculated.
  • Example 1 1500 g of deionized water and 0.075 g of sodium allylsulfonate were added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen.
  • a monomer (initial monomer) was press-fitted so that the internal pressure of the tank was 2.03 MPaG.
  • Example 2 Instead of 0.075 g of sodium allyl sulfonate, 0.300 g of a 25 mass% sodium vinyl sulfonate aqueous solution (containing 0.075 g of sodium vinyl sulfonate) was added before the start of polymerization to add 0.300 g of sodium allyl sulfonate. Except that a 25% by mass aqueous solution of sodium vinyl sulfonate (content of sodium vinyl sulfonate of 0.075 g) was added after the start of polymerization instead of the aqueous solution (content of sodium allyl sulfonate of 0.075 g). Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1.
  • the polymerization tank was cooled to obtain an aqueous dispersion having a solid content concentration of 23.2% by mass.
  • Table 1 shows the polymer adhesion rate, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Example 4 1500 g of deionized water and 0.075 g of sodium allylsulfonate were added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen.
  • the monomer initial monomer was press-fitted.
  • Table 2 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Example 5 1500 g of deionized water and 0.075 g of sodium allylsulfonate were added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen.
  • the monomer initial monomer was press-fitted.
  • Table 2 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Comparative Example 1 1500 g of deionized water was added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen.
  • the monomer initial monomer was press-fitted.
  • Table 3 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Aqueous aluminum sulfate solution was added to the above aqueous dispersion to perform coagulation.
  • the obtained coagulated product was washed with water and dried to obtain a fluorine-containing elastomer.
  • VDF / HFP 78/22 (mol%).
  • Comparative Example 2 1500 g of deionized water and 0.075 g of sodium dodecyl sulfate were added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen.
  • the monomer initial monomer was press-fitted.
  • Table 3 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Aqueous aluminum sulfate solution was added to the above aqueous dispersion to perform coagulation.
  • the obtained coagulated product was washed with water and dried to obtain a fluorine-containing elastomer.
  • VDF / HFP 79/21 (mol%).
  • the fluoroelastomer composition was crosslinked by press-crosslinking and oven-crosslinking following the press-crosslinking to obtain a crosslinked molded product sheet. Kneading method: Roll kneading Press cross-linking: 160 ° C for 10 minutes Oven cross-linking: 180 ° C for 4 hours
  • Table 4 The materials shown in Table 4 are as follows. MT Carbon: Themax N-990 Cancarb. Ltd. TAIC: Triallyl isocyanurate, Tyke Nihon Kasei Co., Ltd. Perhexa 25B: 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, manufactured by NOF CORPORATION
  • a dumbbell No. 6 shaped test piece was prepared according to JIS K6251, and the prepared test piece was 100% modulus (M100) in the normal state, tensile strength at break (TB), The elongation at break (EB) was measured.
  • Hardness A dumbbell No. 6 shaped test piece was prepared in the same manner as above, and the hardness (Shore A) of the prepared test piece was measured according to JIS K6253 (peak value, 1 sec, 3 sec).
  • Compression Permanent Strain Using a fluorine-containing elastomer composition, press-crosslinking and oven-crosslinking are performed under the above conditions to prepare an O-ring (P24 size), and according to JIS K6262, 200 ° C., 72 hours, compressibility 25%. The compression set of the produced O-ring was measured under the conditions of.
  • Example 6 1500 g of deionized water and 1.712 g of a 4.38 mass% aqueous solution of monosodium vinylphosphonate were added to a SUS polymerization tank having an internal volume of 3 L, the polymerization tank was sealed, and the inside of the system was replaced with nitrogen to remove oxygen. ..
  • a monomer (initial monomer) was press-fitted so that the internal pressure of the tank was 2.03 MPaG.
  • Table 5 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • a fluorine-containing elastomer composition was prepared using a fluorine-containing elastomer, and the cross-linking characteristics and the like were evaluated by the above method. The results are shown in Table 6.
  • VDF vinylidene fluoride
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • Table 5 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • a fluorine-containing elastomer composition was prepared using a fluorine-containing elastomer, and the cross-linking characteristics and the like were evaluated by the above method. The results are shown in Table 6.
  • Example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 7 except that the amount of the 25% by mass aqueous solution of sodium vinylsulfonate added was changed to 0.150 g.
  • Table 5 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • a fluorine-containing elastomer composition was prepared using a fluorine-containing elastomer, and the cross-linking characteristics and the like were evaluated by the above method. The results are shown in Table 6.
  • Example 9 When 0.150 g of a 25 mass% aqueous solution of sodium vinyl sulfonate was not added before the start of polymerization and 5 g of a mixed monomer was added after the start of polymerization, 0.150 g of a 25 mass% aqueous solution of sodium vinyl sulfonate was added. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 8 except that 0.015 g of the polymerization initiator aqueous solution of APS was press-fitted with nitrogen gas 3.0 hours after the start of polymerization.
  • Table 5 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • a fluorine-containing elastomer composition was prepared using a fluorine-containing elastomer, and the cross-linking characteristics and the like were evaluated by the above method. The results are shown in Table 6.
  • VDF vinylidene fluoride
  • HFP hexafluoropropylene
  • Table 7 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • VDF vinylidene fluoride
  • HFP hexafluoropropylene
  • Table 7 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Example 12 Instead of 0.300 g of a 25 mass% aqueous solution of sodium vinyl sulfonate, 1.144 g of a 3.28% aqueous solution of ammonium vinyl sulfonate was added before the start of polymerization, and 3.0 hours after the start of polymerization, APS0. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 7 except that .015 g of an aqueous polymerization initiator solution was press-fitted with nitrogen gas.
  • Table 8 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.
  • Table 8 shows the polymer adhesion rate, the solid content concentration of the aqueous dispersion, the mass of the aqueous dispersion, the average particle size and the number of particles.

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Abstract

一般式(1)で表されるフッ素非含有化合物(1)、重合開始剤および水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、含フッ素ポリマーを製造する含フッ素ポリマーの製造方法を提供する。 一般式(1):CX=CX-R-Z (式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基であり;Rは単結合またはアルキレン基であり;X、X、XおよびRの炭素原子の合計数が0~5であり;Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)であり;Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり;Rは、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。)

Description

含フッ素ポリマーの製造方法、含フッ素エラストマーおよび水性分散液
 本開示は、含フッ素ポリマーの製造方法、含フッ素エラストマーおよび水性分散液に関する。
 含フッ素エラストマーなどの含フッ素ポリマーの製造方法としては、フッ素含有界面活性剤またはフッ素非含有界面活性剤を用いる重合方法が知られている。
 たとえば、特許文献1では、少なくとも58質量パーセントのフッ素を有するフルオロエラストマーを製造するための乳化重合法において、式CH-(CH-SOM〔式中、nは、6~17の整数、またはそれらの混合であり、かつMは、原子価1を有するカチオンである。〕の界面活性剤を含む所定量の水溶液、または、式CH-(CH-CH=CH-CH-SOM〔式中、nは、6~17の整数またはそれらの混合であり、かつMは、原子価1を有するカチオンである。〕の界面活性剤を含む所定量の水溶液を用いることが提案されている。
特表2004-510850号公報
 本開示では、従来用いられてきた界面活性剤の非存在下であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、十分な重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる含フッ素ポリマーの製造方法を提供することを目的とする。
 本開示によれば、一般式(1)で表されるフッ素非含有化合物(1)、重合開始剤および水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、含フッ素ポリマーを製造する含フッ素ポリマーの製造方法が提供される。
   一般式(1):CX=CX-R-Z
(式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基であり;Rは単結合またはアルキレン基であり;X、X、XおよびRの炭素原子の合計数が0~5であり;Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)であり;Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり;Rは、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。)
 本開示の製造方法において、含フッ素ポリマーが、含フッ素エラストマーであることが好ましい。
 本開示の製造方法において、前記含フッ素エラストマーのムーニー粘度(ML1+10(100℃))が、10~130であることが好ましい。
 本開示の製造方法において、フッ素非含有化合物(1)の量が、前記水性媒体に対して、3~5000質量ppmであることが好ましい。
 本開示の製造方法において、フッ素非含有化合物(1)が、一般式(1-1)で表されるフッ素非含有化合物であることが好ましい。
   一般式(1-1):CH=CX-R-Z
(式中、XはHまたはCHであり、Rは単結合または炭素数1~3のアルキレン基であり、Zは上記のとおりである。)
 一般式(1)または一般式(1-1)において、Zが、-SOMまたは-OSOM(Mは上記のとおりである。)であることが好ましい。
 本開示の製造方法において、前記含フッ素ポリマーが、ビニリデンフルオライド単位またはテトラフルオロエチレン単位を含有することが好ましい。
 本開示の製造方法において、前記含フッ素ポリマーが、ビニリデンフルオライド単位を含有することが好ましい。
 本開示の製造方法において、さらに、一般式(A)で表される含フッ素化合物(A)の存在下に、含フッ素単量体を重合することが好ましい。
   一般式(A):CX=CX-(CZ-Y   (A)
(式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、F、Cl、H又はCFであり;Yは、親水基であり;Rは連結基であり;Z及びZは、それぞれ独立して、H、F又はCFであり;kは0又は1である。但し、X、X、X、R、Z及びZの少なくとも1つはFを含む。但し、kが0である場合、Raは単結合以外の連結基である。)
 本開示の製造方法において、さらに連鎖移動剤の存在下に、含フッ素単量体を重合することが好ましい。
 また、本開示によれば、上記の一般式(1)で表されるフッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位を含有する含フッ素エラストマーが提供される。
 また、本開示によれば、上記の含フッ素エラストマーおよび水性媒体を含有する水性分散液が提供される。
 本開示によれば、従来用いられてきた界面活性剤の非存在下であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、十分な重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる含フッ素ポリマーの製造方法を提供することができる。
 本開示の具体的な実施形態に説明する前に、本開示で使用するいくつかの用語を定義または説明する。
 本開示において、含フッ素エラストマーとは、非晶質フルオロポリマーである。「非晶質」とは、フルオロポリマーの示差走査熱量測定〔DSC〕(昇温速度10℃/分)あるいは示差熱分析〔DTA〕(昇温速度10℃/分)において現われた融解ピーク(ΔH)の大きさが4.5J/g以下であることをいう。含フッ素エラストマーは、架橋することにより、エラストマー特性を示す。エラストマー特性とは、ポリマーを延伸することができ、ポリマーを延伸するのに必要とされる力がもはや適用されなくなったときに、その元の長さを保持できる特性を意味する。
 本開示において、パーフルオロ単量体とは、分子中に炭素原子-水素原子結合を含まない単量体である。上記パーフルオロ単量体は、炭素原子及びフッ素原子の他、炭素原子に結合しているフッ素原子のいくつかが塩素原子で置換された単量体であってもよく、炭素原子の他、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、燐原子、硼素原子又は珪素原子を有するものであってもよい。上記パーフルオロ単量体としては、全ての水素原子がフッ素原子に置換された単量体であることが好ましい。上記パーフルオロ単量体には、架橋性基を与える単量体は含まれない。
 架橋部位を与える単量体とは、硬化剤(架橋剤)により架橋を形成するための架橋部位をフルオロポリマーに与える単量体(キュアサイトモノマー)である。架橋部位を与える単量体には、架橋性基を与える単量体が含まれる。
 本開示において、含フッ素ポリマーを構成する各単量体単位の含有量は、NMR、FT-IR、元素分析、蛍光X線分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
 本開示において、「有機基」は、1個以上の炭素原子を含有する基、または有機化合物から1個の水素原子を除去して形成される基を意味する。
 当該「有機基」の例は、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基、
シアノ基、
ホルミル基、
RaO-、
RaCO-、
RaSO-、
RaCOO-、
RaNRaCO-、
RaCONRa-、
RaOCO-、
RaOSO-、および、
RaNRbSO
(これらの式中、Raは、独立して、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアルキニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルケニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいシクロアルカジエニル基、
1個以上の置換基を有していてもよいアリール基、
1個以上の置換基を有していてもよいアラルキル基、
1個以上の置換基を有していてもよい非芳香族複素環基、または、
1個以上の置換基を有していてもよいヘテロアリール基、
Rbは、独立して、Hまたは1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基である)
を包含する。
 上記有機基としては、1個以上の置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
 また、本開示において、「置換基」は、置換可能な基を意味する。当該「置換基」の例は、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、脂肪族オキシ基、芳香族オキシ基、ヘテロ環オキシ基、脂肪族オキシカルボニル基、芳香族オキシカルボニル基、ヘテロ環オキシカルボニル基、カルバモイル基、脂肪族スルホニル基、芳香族スルホニル基、ヘテロ環スルホニル基、脂肪族スルホニルオキシ基、芳香族スルホニルオキシ基、ヘテロ環スルホニルオキシ基、スルファモイル基、脂肪族スルホンアミド基、芳香族スルホンアミド基、ヘテロ環スルホンアミド基、アミノ基、脂肪族アミノ基、芳香族アミノ基、ヘテロ環アミノ基、脂肪族オキシカルボニルアミノ基、芳香族オキシカルボニルアミノ基、ヘテロ環オキシカルボニルアミノ基、脂肪族スルフィニル基、芳香族スルフィニル基、脂肪族チオ基、芳香族チオ基、ヒドロキシ基、シアノ基、スルホ基、カルボキシ基、脂肪族オキシアミノ基、芳香族オキシアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ハロゲン原子、スルファモイルカルバモイル基、カルバモイルスルファモイル基、ジ脂肪族オキシホスフィニル基、および、ジ芳香族オキシホスフィニル基を包含する。
 上記脂肪族基は、飽和であっても不飽和であってもよく、また、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記脂肪族基としては、総炭素原子数1~8、好ましくは1~4のアルキル基、たとえば、メチル基、エチル基、ビニル基、シクロヘキシル基、カルバモイルメチル基などが挙げられる。
 上記芳香族基は、たとえば、ニトロ基、ハロゲン原子、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記芳香族基としては、炭素数6~12、好ましくは総炭素原子数6~10のアリール基、たとえば、フェニル基、4-ニトロフェニル基、4-アセチルアミノフェニル基、4-メタンスルホニルフェニル基などが挙げられる。
 上記ヘテロ環基は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記ヘテロ環基としては、総炭素原子数2~12、好ましくは2~10の5~6員ヘテロ環、たとえば2-テトラヒドロフリル基、2-ピリミジル基などが挙げられる。
 上記アシル基は、脂肪族カルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロ環カルボニル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、芳香族基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記アシル基としては、総炭素原子数2~8、好ましくは2~4のアシル基、たとえばアセチル基、プロパノイル基、ベンゾイル基、3-ピリジンカルボニル基などが挙げられる。
 上記アシルアミノ基は、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基などを有していてもよく、たとえば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、2-ピリジンカルボニルアミノ基、プロパノイルアミノ基などを有していてもよい。上記アシルアミノ基としては、総炭素原子数2~12、好ましくは2~8のアシルアミノ基、総炭素原子数2~8のアルキルカルボニルアミノ基、たとえばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、2-ピリジンカルボニルアミノ基、プロパノイルアミノ基などが挙げられる。
 上記脂肪族オキシカルボニル基は、飽和であっても不飽和であってもよく、また、ヒドロキシ基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記脂肪族オキシカルボニル基としては、総炭素原子数2~8、好ましくは2~4のアルコキシカルボニル基、たとえばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、(t)-ブトキシカルボニル基などが挙げられる。
 上記カルバモイル基は、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基などを有していてもよい。上記カルバモイル基としては、無置換のカルバモイル基、総炭素数2~9のアルキルカルバモイル基、好ましくは無置換のカルバモイル基、総炭素原子数2~5のアルキルカルバモイル基、たとえばN-メチルカルバモイル基、N,N-ジメチルカルバモイル基、N-フェニルカルバモイル基などが挙げられる。
 上記脂肪族スルホニル基は、飽和であっても不飽和であってもよく、また、ヒドロキシ基、芳香族基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記脂肪族スルホニル基としては、総炭素原子数1~6、好ましくは総炭素原子数1~4のアルキルスルホニル基、たとえばメタンスルホニル基などが挙げられる。
 上記芳香族スルホニル基は、ヒドロキシ基、脂肪族基、脂肪族オキシ基、カルバモイル基、脂肪族オキシカルボニル基、脂肪族チオ基、アミノ基、脂肪族アミノ基、アシルアミノ基、カルバモイルアミノ基などを有していてもよい。上記芳香族スルホニル基としては、総炭素原子数6~10のアリールスルホニル基、たとえばベンゼンスルホニル基などが挙げられる。
 上記アミノ基は、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基などを有していてもよい。
 上記アシルアミノ基は、たとえば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、2-ピリジンカルボニルアミノ基、プロパノイルアミノ基などを有していてもよい。上記アシルアミノ基としては、総炭素原子数2~12、好ましくは総炭素原子数2~8のアシルアミノ基、より好ましくは総炭素原子数2~8のアルキルカルボニルアミノ基、たとえばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、2-ピリジンカルボニルアミノ基、プロパノイルアミノ基などが挙げられる。
 上記脂肪族スルホンアミド基、芳香族スルホンアミド基、ヘテロ環スルホンアミド基は、たとえば、メタンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基、2-ピリジンスルホンアミド基などであってもよい。
 上記スルファモイル基は、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基などを有していてもよい。上記スルファモイル基としては、スルファモイル基、総炭素原子数1~9のアルキルスルファモイル基、総炭素原子数2~10のジアルキルスルファモイル基、総炭素原子数7~13のアリールスルファモイル基、総炭素原子数2~12のヘテロ環スルファモイル基、より好ましくはスルファモイル基、総炭素原子数1~7のアルキルスルファモイル基、総炭素原子数3~6のジアルキルスルファモイル基、総炭素原子数6~11のアリールスルファモイル基、総炭素原子数2~10のヘテロ環スルファモイル基、たとえば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、N,N-ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基、4-ピリジンスルファモイル基などが挙げられる。
 上記脂肪族オキシ基は、飽和であっても不飽和であってもよく、また、メトキシ基、エトキシ基、i-プロピルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、メトキシエトキシ基などを有していてもよい。上記脂肪族オキシ基としては、総炭素原子数1~8、好ましくは1~6のアルコキシ基、たとえばメトキシ基、エトキシ基、i-プロピルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、メトキシエトキシ基などが挙げられる。
 上記芳香族アミノ基、ヘテロ環アミノ基は、脂肪族基、脂肪族オキシ基、ハロゲン原子、カルバモイル基、該アリール基と縮環したヘテロ環基、脂肪族オキシカルボニル基、好ましくは総炭素原子数1~4の脂肪族基、総炭素原子数1~4の脂肪族オキシ基、ハロゲン原子、総炭素原子数1~4のカルバモイル基、ニトロ基、総炭素原子数2~4の脂肪族オキシカルボニル基を有していてもよい。
 上記脂肪族チオ基は、飽和であっても不飽和であってもよく、また、総炭素原子数1~8、より好ましくは総炭素原子数1~6のアルキルチオ基、たとえばメチルチオ基、エチルチオ基、カルバモイルメチルチオ基、t-ブチルチオ基などが挙げられる。
 上記カルバモイルアミノ基は、脂肪族基、アリール基、ヘテロ環基などを有していてもよい。上記カルバモイルアミノ基としては、カルバモイルアミノ基、総炭素原子数2~9のアルキルカルバモイルアミノ基、総炭素原子数3~10のジアルキルカルバモイルアミノ基、総炭素原子数7~13のアリールカルバモイルアミノ基、総炭素原子数3~12のヘテロ環カルバモイルアミノ基、好ましくはカルバモイルアミノ基、総炭素原子数2~7のアルキルカルバモイルアミノ基、総炭素原子数3~6のジアルキルカルバモイルアミノ基、総炭素原子数7~11のアリールカルバモイルアミノ基、総炭素原子数3~10のヘテロ環カルバモイルアミノ基、たとえば、カルバモイルアミノ基、メチルカルバモイルアミノ基、N,N-ジメチルカルバモイルアミノ基、フェニルカルバモイルアミノ基、4-ピリジンカルバモイルアミノ基などが挙げられる。
 本開示において、端点によって表わされる範囲には、その範囲内に含まれるすべての数値が含まれる(たとえば、1~10には、1.4、1.9、2.33、5.75、9.98などが含まれる)。
 本開示において、「少なくとも1」の記載には、1以上の全ての数値が含まれる(たとえば、少なくとも2、少なくとも4、少なくとも6、少なくとも8、少なくとも10、少なくとも25、少なくとも50、少なくとも100など)。
 以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではない。
 本開示の製造方法では、含フッ素ポリマーを製造するために、フッ素非含有化合物(1)、重合開始剤および水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合する。
 従来の含フッ素ポリマーの製造方法、特に含フッ素エラストマーの製造方法としては、たとえば、特許文献1に記載されているように、比較的炭素数の多い界面活性剤を用いる方法が知られている。しかしながら、従来の方法では、重合により生成する含フッ素エラストマーが重合槽に付着しやすい問題がある。さらには、従来の方法では、十分な重合速度が得られず、また、生成する含フッ素エラストマー粒子の数も少ないことから、高い生産性で含フッ素エラストマーを製造することが困難である。
 本開示の製造方法は、ポリビニルスルホン酸などのポリマーではなく、低分子量の化合物であって、フッ素原子を含有しない特定の構造を有する化合物を用いる含フッ素ポリマーの製造方法であることから、従来用いられてきた界面活性剤の非存在下であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、十分な重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子、特に含フッ素エラストマー粒子を発生させることができる。
 フッ素非含有化合物(1)は、分子中にフッ素原子を含有しない化合物であって、一般式(1)で表される化合物である。本開示の製造方法においては、1種または2種以上のフッ素非含有化合物(1)を用いてよい。
   一般式(1):CX=CX-R-Z
(式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基であり;
Rは単結合またはアルキレン基であり;X、X、XおよびRの炭素原子の合計数が0~5であり;Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)であり;Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり;Rは、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。)
 一般式(1)中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基である。アルキル基としては、フッ素原子を含有しないアルキル基であれば特に限定されず、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。アルキル基としては、-CH、-CHCH、-CHCHCH、-CH(CH)CHなどが挙げられ、なかでも、-CHが好ましい。
 一般式(1)中、XおよびXとしては、Hが好ましい。一般式(1)中、Xとして、-Hまたは-CHが好ましく、-Hがより好ましい。
 一般式(1)中、Rは単結合またはアルキレン基である。アルキレン基としては、フッ素原子を含有しないアルキレン基であれば特に限定されず、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。アルキレン基としては、-CH-、-CHCH-、-CHCHCH-、-CH(CH)CH-などが挙げられ、なかでも、-CH-が好ましい。
 一般式(1)中、Rとしては、単結合または-CH-が好ましく、単結合がより好ましい。
 一般式(1)において、X、X、XおよびRの炭素原子の合計数は、0~5であり、好ましくは0~4であり、より好ましくは0~3であり、さらに好ましくは0~2であり、特に好ましくは0または1であり、最も好ましくは0である。炭素原子の合計数が多すぎると、重合槽への含フッ素ポリマーの付着量が多くなったり、十分な重合速度が得られなかったり、十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができなかったりする。
 一般式(1)中、Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)である。Zとしては、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができることから、-SOM、-OSOMまたは-P(=O)(OM)が好ましく、-SOMまたは-OSOMがより好ましい。
 Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムである。
 Rは、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。有機基としては、アルキル基が好ましい。Rとしては、HまたはC1-10の有機基が好ましく、HまたはC1-4の有機基がより好ましく、HまたはC1-4のアルキル基がさらに好ましく、Hが最も好ましい。
 金属原子としては、1価または2価の金属原子が挙げられ、アルカリ金属(1族)またはアルカリ土類金属(2族)が好ましく、Na、KまたはLiがより好ましい。
 Mとしては、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができ、さらには、優れた物性を有する成形品を与える含フッ素ポリマーが得られることから、H、金属原子またはNR が好ましく、H、Na、K、LiまたはNR がより好ましく、Na、K、LiまたはNR がさらに好ましく、Na、K、LiまたはNHが特に好ましく、NaまたはNHが最も好ましい。
 フッ素非含有化合物(1)としては、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができることから、一般式(1-1)で表されるフッ素非含有化合物が好ましい。
   一般式(1-1):CH=CX-R-Z
(式中、XはHまたはCHであり、Rは単結合または炭素数1~3のアルキレン基であり、Zは上記のとおりである。)
 一般式(1-1)中、Xとしては、Hが好ましい。また、一般式(1-1)中、Rとしては、単結合または-CH-が好ましく、単結合がさらに好ましい。
 フッ素非含有化合物(1)としては、
CH=CHSOM、
CH=CHCHSOM、
CH=C(CH)CHSOM、
CH=C(CH)SOM、
CH=CHOSOM、
CH=CHCHOSOM、
CH=C(CH)CHOSOM、
CH=C(CH)OSOM、
CH=CHP(O)(OM)
CH=CHCHP(O)(OM)
CH=C(CH)CHP(O)(OM)
CH=C(CH)P(O)(OM)
CH=CHOP(O)(OM)
CH=CHCHOP(O)(OM)
CH=C(CH)CHOP(O)(OM)
CH=C(CH)OP(O)(OM)
CH=CHB(OM)
CH=CHCHB(OM)
CH=C(CH)CHB(OM)、または、
CH=C(CH)B(OM)
が好ましく、CH=CHSOMまたはCH=CHCHSOMがより好ましく、CH=CHSOMがさらに好ましい。
 フッ素非含有化合物(1)は、ラジカル重合で反応可能な官能基を有するので、上記重合において使用すると、重合反応初期に含フッ素単量体と反応し、フッ素非含有化合物(1)に由来する親水基を有し安定性が高い粒子が形成されると推測される。このため、フッ素非含有化合物(1)の存在下に重合を行うと、重合の際に発生する含フッ素ポリマーの粒子数が多くなると考えられる。
 含フッ素単量体を重合する際のフッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、3~5000質量ppmであってよく、好ましくは1~1000質量ppmであり、より好ましくは3質量ppm以上であり、さらに好ましくは5質量ppm以上であり、特に好ましくは10質量ppm以上であり、最も好ましくは15質量ppm以上であり、また、より好ましくは800質量ppm以下であり、さらに好ましくは500質量ppm以下であり、特に好ましくは250質量ppm以下であり、最も好ましくは150質量ppm以下である。含フッ素単量体を重合する際のフッ素非含有化合物(1)の量を上記の範囲内とすることによって、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。
 本開示において、フッ素非含有化合物(1)の量は、重合系に添加するフッ素非含有化合物(1)の添加量である。したがって、フッ素非含有化合物(1)の量は、重合系に存在するフッ素非含有化合物(1)の存在量とは異なり得る。たとえば、フッ素非含有化合物(1)が含フッ素単量体と共重合することによって、含フッ素ポリマー鎖に取り込まれる場合、フッ素非含有化合物(1)の量は、含フッ素ポリマー鎖に取り込まれずに重合系に存在するフッ素非含有化合物(1)、および、含フッ素ポリマー鎖に取り込まれるフッ素非含有化合物(1)の合計量である。
 重合に用いる重合開始剤の種類および重合温度によって、フッ素非含有化合物(1)の量を調整することも好ましい。
 重合開始剤として非レドックス重合開始剤を用い、40~70℃で重合する場合、フッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、1~300質量ppmであってよく、1~250質量ppmが好ましく、3~150質量ppmがより好ましく、5~100質量ppmがさらに好ましく、8~80質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤として非レドックス重合開始剤を用い、70℃超98℃以下で重合する場合、フッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、1~500質量ppmであってよく、1~250質量ppmが好ましく、3~250質量ppmがより好ましく、5~200質量ppmがさらに好ましく、8~100質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、10℃以上40℃未満で重合する場合、フッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、1~300質量ppmであってよく、1~250質量ppmが好ましく、3~100質量ppmがより好ましく、5~100質量ppmがさらに好ましく、8~70質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、40~70℃で重合する場合、フッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、1~500質量ppmであってよく、1~250質量ppmが好ましく、3~200質量ppmがより好ましく、5~180質量ppmがさらに好ましく、8~80質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、70℃超98℃以下で重合する場合、フッ素非含有化合物(1)の量としては、水性媒体に対して、1~500質量ppmであってよく、1~300質量ppmが好ましく、3~250質量ppmがより好ましく、5~180質量ppmがさらに好ましく、8~100質量ppmが最も好ましい。
 含フッ素単量体を重合する際のフッ素非含有化合物(1)の量を上記の範囲内とすることによって、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。
 本開示の製造方法において、含フッ素単量体の重合は、たとえば、攪拌機を備えた耐圧の重合槽に、フッ素非含有化合物(1)および水性媒体を仕込み、脱酸素後、単量体を仕込み、所定の温度にし、重合開始剤を添加して、反応を開始することによって行うことができる。反応の進行とともに圧力が低下するので、初期圧力を維持するように、追加の単量体を連続的又は間欠的に追加供給し、所定量の単量体を供給した時点で、供給を停止し、反応容器内の単量体をパージし、温度を室温に戻して反応を終了させる。
 本開示の製造方法において、フッ素非含有化合物(1)を添加する時機は、特に限定されず、重合反応の任意の時点において、フッ素非含有化合物(1)および重合開始剤が共存するように、添加すればよい。
 本開示の製造方法において、重合により生成するポリマー(含フッ素ポリマー)の固形分濃度が、好ましくは1.0質量%に達する前、より好ましくは0.8質量%に達する前、さらに好ましくは0.5質量%に達する前、特に好ましくは0.1質量%に達する前、最も好ましくは0質量%に達する前に、重合系にフッ素非含有化合物(1)が存在していることが好ましい。重合によりポリマーが生成する前に、あるいは、重合により生成するポリマーが少量である時期に、フッ素非含有化合物(1)を重合系に添加することによって、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。上記固形分濃度は、水性媒体およびポリマー(含フッ素ポリマー)の合計に対するポリマーの濃度である。
 本開示の製造方法におけるフッ素非含有化合物(1)を添加する最も好ましい時機は、重合反応の制御が容易であることから、重合により生成するポリマー(含フッ素ポリマー)の固形分濃度が0質量%に達する前である。すなわち、本開示の製造方法において、重合開始剤を重合系に存在させ重合反応を開始させる前に、フッ素非含有化合物(1)を存在させることが好ましい。
 また、本開示の製造方法において、重合によりポリマーが生成する前に、あるいは、重合により生成するポリマーが少量である時期に、フッ素非含有化合物(1)を重合系に添加した場合でも、その後にフッ素非含有化合物(1)をさらに重合系に添加してもよい。フッ素非含有化合物(1)を追加で添加することによって、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、高い重合速度を維持できる。フッ素非含有化合物(1)を追加で添加する場合、フッ素非含有化合物(1)の合計の量(添加量)を、上述したフッ素非含有化合物(1)の好適な量の範囲内となるように調整することが好ましい。
 水性媒体は、水を含む液体を意味する。水性媒体は、水を含むものであれば特に限定されず、水と、例えば、アルコール、エーテル、ケトン等のフッ素非含有有機溶媒、及び/又は、沸点が40℃以下であるフッ素含有有機溶媒とを含むものであってもよい。
 重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が挙げられる。重合開始剤としては、含フッ素単量体を重合する温度において、ラジカルを発生しうるものであれば特に限定されず、油溶性重合開始剤、水溶性重合開始剤などを使用することができるが、水溶性重合開始剤が好ましい。また、重合開始剤を、還元剤などと組み合わせて、レドックス開始剤として用いてもよい。
 含フッ素単量体を重合する際の重合開始剤の量は、単量体の種類、目的とする含フッ素ポリマーの分子量、反応速度によって適宜決定される。重合開始剤の量は、目的とする含フッ素ポリマーの分子量や、重合反応速度によって適宜決定されるが、単量体全量100質量%に対して、好ましくは0.00001~10質量%であり、より好ましくは0.0001~10質量%であり、さらに好ましくは0.01~5質量%であり、特に好ましくは0.01~1質量%である。
 重合開始剤としては、油溶性ラジカル重合開始剤、または水溶性ラジカル重合開始剤を使用できる。
 油溶性ラジカル重合開始剤としては、公知の油溶性の過酸化物であってよく、たとえばジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジsec-ブチルパーオキシジカーボネートなどのジアルキルパーオキシカーボネート類、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などのパーオキシエステル類、ジt-ブチルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類などが、また、ジ(ω-ハイドロ-ドデカフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(ω-ハイドロ-テトラデカフルオロヘプタノイル)パーオキサイド、ジ(ω-ハイドロ-ヘキサデカフルオロノナノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロブチリル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロバレリル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロヘプタノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロノナノイル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-ヘキサフルオロブチリル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-デカフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-テトラデカフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ω-ハイドロ-ドデカフルオロヘプタノイル-ω-ハイドロヘキサデカフルオロノナノイル-パーオキサイド、ω-クロロ-ヘキサフルオロブチリル-ω-クロ-デカフルオロヘキサノイル-パーオキサイド、ω-ハイドロドデカフルオロヘプタノイル-パーフルオロブチリル-パーオキサイド、ジ(ジクロロペンタフルオロブタノイル)パーオキサイド、ジ(トリクロロオクタフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(テトラクロロウンデカフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ジ(ペンタクロロテトラデカフルオロデカノイル)パーオキサイド、ジ(ウンデカクロロドトリアコンタフルオロドコサノイル)パーオキサイドのジ[パーフロロ(またはフルオロクロロ)アシル]パーオキサイド類などが代表的なものとしてあげられる。
 水溶性ラジカル重合開始剤としては、公知の水溶性過酸化物であってよく、たとえば、過硫酸、過ホウ酸、過塩素酸、過リン酸、過炭酸などのアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、ジコハク酸パーオキシド、ジグルタル酸パーオキシド等の有機過酸化物、t-ブチルパーマレエート、t-ブチルハイドロパーオキサイドなどがあげられる。亜硫酸塩類のような還元剤も併せて含んでもよく、その使用量は過酸化物に対して0.1~20倍であってよい。
 水溶性過酸化物としては、発生ラジカル量の調整が容易であることから、過硫酸の塩が好ましく、過硫酸カリウム(K)、過硫酸アンモニウム((NH)が好ましく、過硫酸アンモニウムが最も好ましい。
 重合温度が45℃以上で水溶性過酸化物を用いて重合を実施する場合には、還元剤を用いずに、重合することが好ましい。
 例えば、60℃以下の低温で重合を実施する場合等では、重合開始剤として、酸化剤と還元剤を組み合わせるレドックス開始剤を用いるのが好ましい。すなわち、上記重合は、レドックス開始剤の存在下で行なうことが好ましい。
 酸化剤としては、過硫酸塩、有機過酸化物、過マンガン酸カリウム、三酢酸マンガン、セリウム硝酸アンモニウム、臭素酸塩等が挙げられる。還元剤としては、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、臭素酸塩、ジイミン、シュウ酸、スルフィン酸金属塩等が挙げられる。過硫酸塩としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムが挙げられる。亜硫酸塩としては、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸アンモニウムが挙げられる。開始剤の分解速度を上げるため、レドックス開始剤の組み合わせには、銅塩、鉄塩を加えることも好ましい。銅塩としては、硫酸銅(II)、鉄塩としては硫酸鉄(II)が挙げられる。また、銅塩、鉄塩を用いる場合、キレート剤を加えることが特に好ましい。キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩2水和物が好ましい。
 レドックス開始剤としては、例えば、過マンガン酸カリウム/シュウ酸、過硫酸アンモニウム/重亜硫酸塩/硫酸鉄(II)、過硫酸アンモニウム/亜硫酸塩/硫酸鉄(II)、過硫酸アンモニウム/亜硫酸塩、過硫酸アンモニウム/硫酸鉄(II)、三酢酸マンガン/シュウ酸、セリウム硝酸アンモニウム/シュウ酸、臭素酸塩/亜硫酸塩、臭素酸塩/重亜硫酸塩、過硫酸アンモニウム/ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム2水和物等が挙げられ、過硫酸アンモニウム/ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム2水和物が好ましい。
 レドックス開始剤を用いる場合は、酸化剤又は還元剤のいずれかをあらかじめ重合槽に仕込み、ついでもう一方を連続的又は断続的に加えて重合を開始させてもよい。例えば、過硫酸アンモニウム/ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム2水和物を用いる場合、重合槽に過硫酸アンモニウムを仕込み、そこへヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム2水和物を連続的に添加することが好ましい。
 レドックス開始剤における、過硫酸塩の使用量は、重合に用いる上記水性媒体に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、0.01~1.5質量%がより好ましく、0.05~1.0質量%が特に好ましい。
 還元剤の使用量は、重合に用いる上記水性媒体に対して、1~30質量%が好ましく、3~25質量%がより好ましく、5~20質量%が特に好ましい。
 また、第三成分(上記銅塩、鉄塩等)の使用量は、重合に用いる上記水性媒体に対して、0.001~0.5質量%が好ましく、0.005~0.4質量%がより好ましく、0.01~0.3質量%が特に好ましい。
 本開示の製造方法において、さらに連鎖移動剤の存在下に、含フッ素単量体を重合してもよい。連鎖移動剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、炭化水素、エステル、エーテル、アルコール、ケトン、含ハロゲン化合物、カーボネート等を用いることができる。なかでも、イソペンタン、マロン酸ジエチル及び酢酸エチルは、反応速度が低下しにくいという観点から好ましく、I(CFI、I(CFI、ICHI等のジヨウ素化合物は、ポリマー末端のヨウ素化が可能で、反応性ポリマーとして使用できる観点から好ましい。
 連鎖移動剤としては、特に、臭素化合物又はヨウ素化合物を使用することが好ましい。臭素化合物又はヨウ素化合物を使用して行う重合方法としては、たとえば、ヨウ素移動重合又は臭素移動重合が挙げられる。
 ヨウ素化合物及び臭素化合物は非水溶性で乳化しにくい。そのため、元来乳化重合では制限があり、界面活性剤を多量に使用しなければならない傾向があった。本開示の製造方法により、従来用いられてきた界面活性剤の非存在下であっても、ヨウ素化合物又は臭素化合物を使用する重合、例えば、ヨウ素移動重合又は臭素移動重合によって、含フッ素ポリマーを得ることが可能となった。
 ヨウ素移動重合は、炭素-ヨウ素結合の解離エネルギーが低いためラジカル的に活性で、ラジカル重合反応の過程では連鎖移動反応が関与することにより起こる、ラジカル的連鎖再賦活化機構によるリビングラジカル重合を利用する方法のことである。反応条件については公知の条件を適宜利用することができ、特に限定されないが、例えば、「高分子論文集、Vol.49、No.10、pp.765-783、1992年10月」及び特開昭53-3495号公報等に記載の条件を適宜採用することができる。ヨウ素化合物の代わりに臭素化合物を使用して同様の重合を行うことができ、本開示では、このような重合を臭素移動重合という。
 これらのなかでも、重合反応性、架橋反応性などの点から、ヨウ素移動重合が好ましい。
 臭素化合物又はヨウ素化合物の代表例としては、たとえば、一般式:
   RBr
(式中、xおよびyはそれぞれ0~2の整数であり、かつ1≦x+y≦2を満たすものであり、Rは炭素数1~16の飽和もしくは不飽和のフルオロ炭化水素基またはクロロフルオロ炭化水素基、または炭素数1~3の炭化水素基であり、酸素原子を含んでいてもよい)で表される化合物があげられる。臭素化合物又はヨウ素化合物を使用することによって、ヨウ素または臭素が重合体に導入され、架橋点として機能する。
 臭素化合物及びヨウ素化合物としては、たとえば1,3-ジヨードパーフルオロプロパン、2-ヨードパーフルオロプロパン、1,3-ジヨード-2-クロロパーフルオロプロパン、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,5-ジヨード-2,4-ジクロロパーフルオロペンタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、1,8-ジヨードパーフルオロオクタン、1,12-ジヨードパーフルオロドデカン、1,16-ジヨードパーフルオロヘキサデカン、ジヨードメタン、1,2-ジヨードエタン、1,3-ジヨード-n-プロパン、CFBr、BrCFCFBr、CFCFBrCFBr、CFClBr、BrCFCFClBr、CFBrClCFClBr、BrCFCFCFBr、BrCFCFBrOCF、1-ブロモ-2-ヨードパーフルオロエタン、1-ブロモ-3-ヨードパーフルオロプロパン、1-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブタン、2-ブロモ-3-ヨードパーフルオロブタン、3-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブテン-1、2-ブロモ-4-ヨードパーフルオロブテン-1、ベンゼンのモノヨードモノブロモ置換体、ジヨードモノブロモ置換体、ならびに(2-ヨードエチル)および(2-ブロモエチル)置換体などがあげられ、これらの化合物は、単独で使用してもよく、相互に組み合わせて使用することもできる。
これらのなかでも、重合反応性、架橋反応性、入手容易性などの点から、臭素を含まず、ヨウ素のみを含む化合物が好ましく、1,4-ジヨードパーフルオロブタン、1,6-ジヨードパーフルオロヘキサン、又は、2-ヨードパーフルオロプロパンを用いるのが好ましい。
 連鎖移動剤の量は、重合で使用される単量体全量に対して、好ましくは0.2×10-3~2モル%であり、より好ましくは0.5×10-3~1モル%であり、さらに好ましくは1.0×10-3~5×10-3モル%であり、より好ましくは1.0×10-3~3.5×10-3モル%である。
 本開示の製造方法においては、含フッ素単量体を重合する。含フッ素単量体としては、フッ化ビニリデン(ビニリデンフルオライド)(VdF)、テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、テトラフルオロイソブテン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニル、ヨウ素含有フッ素化ビニルエーテル、一般式(2):
   CHX=CXRf   (2)
(式中、XおよびXは、一方がHであり、他方がFであり、Rfは炭素数1~12の直鎖または分岐したフルオロアルキル基)で表される含フッ素単量体(2)などのフッ素含有単量体が挙げられる。
 本開示の製造方法においては、含フッ素単量体として、少なくともビニリデンフルオライドまたはテトラフルオロエチレンを重合することが好ましく、ビニリデンフルオライドを重合することがより好ましい。
 PAVEとしては、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)がより好ましく、特にPMVEが好ましい。
 また、PAVEとしては、式:CF=CFOCFORf(式中、Rfは、炭素数1~6の直鎖または分岐鎖状パーフルオロアルキル基、炭素数5~6の環式パーフルオロアルキル基、又は、1~3個の酸素原子を含む炭素数2~6の直鎖または分岐鎖状パーフルオロオキシアルキル基である)で表されるパーフルオロビニルエーテルを用いることもできる。PAVEとしては、例えば、CF=CFOCFOCF、CF=CFOCFOCFCFまたはCF=CFOCFOCFCFOCFが好ましい。
 含フッ素単量体(2)としては、Rfが直鎖のフルオロアルキル基である単量体が好ましく、Rfが直鎖のパーフルオロアルキル基である単量体がより好ましい。Rfの炭素数は1~6であることが好ましい。
 含フッ素単量体(2)としては、CH=CFCF、CH=CFCFCF、CH=CFCFCFCF、CH=CFCFCFCFCF、CHF=CHCF(1,3,3,3-テトラフルオロプロペン)、CHF=CHCF(E体)、CHF=CHCF(Z体)などが挙げられ、なかでも、CH=CFCFで示される2,3,3,3-テトラフルオロプロピレンが好ましい。
 本開示の製造方法において、含フッ素単量体とともに、フッ素非含有単量体を重合してもよい。フッ素非含有単量体としては、たとえばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテンなどの炭素数2~10のα-オレフィン単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルなどのアルキル基が炭素数1~20であるアルキルビニルエーテルなどが挙げられ、これらの単量体や化合物のなかから1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本開示の製造方法においては、部分フッ素化エラストマーなどの含フッ素ポリマーを製造する。本開示の製造方法の主な実施形態では、含フッ素ポリマーとして、含フッ素エラストマーが製造される。含フッ素エラストマーとしては、含フッ素単量体の重合が一層円滑に進行し、重合槽への含フッ素エラストマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素エラストマー粒子を発生させることができることから、部分フッ素化エラストマーが好ましい。部分フッ素化エラストマーとは、含フッ素単量体単位を含み、全重合単位に対するパーフルオロ単量体単位の含有量が90モル%未満のフルオロポリマーであって、20℃以下のガラス転移温度を有し、4.5J/g以下の融解ピーク(ΔH)の大きさを有するフルオロポリマーである。以下、含フッ素ポリマーが含フッ素エラストマーである実施形態について、主に説明する。
 含フッ素エラストマーとしては、主鎖に-CH-を含む含フッ素エラストマーが好ましい。主鎖に-CH-を含む含フッ素エラストマーとしては後述する含フッ素エラストマーが挙げられる。主鎖に-CH-を含む含フッ素エラストマー(部分フッ素化エラストマー)としては-CH-で表される化学構造を含むものであれば特に限定されず、例えば、-CH-CF-、-CH-CH(CH)-、-CH-CH-、-CHCF(CF)-等の構造を含む含フッ素エラストマーが挙げられ、これらは、例えば、ビニリデンフルオライド、プロピレン、エチレン、2,3,3,3-テトラフルオロプロピレン等を重合することにより、含フッ素エラストマーの主鎖に導入することができる。含フッ素エラストマーにおけるテトラフルオロエチレン単位の含有量(含フッ素エラストマーの全重合単位に対するテトラフルオロエチレンに基づく重合単位の含有量)は、40モル%未満であってよい。
 含フッ素エラストマーとしては、たとえばテトラフルオロエチレン(TFE)、フッ化ビニリデン(VdF)および一般式:CF=CF-Rf(式中、Rfは-CFまたは-ORf(Rfは炭素数1~5のパーフルオロアルキル基))で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物(たとえばヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)など)からなる群より選ばれる少なくとも1種の単量体に由来する構造単位を含むことが好ましい。含フッ素エラストマーとしては、なかでも、VdF単位またはTFE単位を含有するエラストマーが好ましく、VdF単位を含有するエラストマーがより好ましい。
 含フッ素エラストマーとしてより具体的には、VdF系含フッ素エラストマー、TFE/プロピレン(Pr)系含フッ素エラストマー、TFE/Pr/VdF系含フッ素エラストマー、エチレン(Et)/HFP系含フッ素エラストマー、Et/HFP/VdF系含フッ素エラストマー、Et/HFP/TFE系含フッ素エラストマー、Et/TFE/PAVE系含フッ素エラストマーなどが挙げられる。これらの中でも、VdF系含フッ素エラストマー、TFE/Pr系含フッ素エラストマー、TFE/Pr/VdF系含フッ素エラストマー又はEt/TFE/PAVE系含フッ素エラストマーが、耐熱老化性、耐油性が良好な点からより好適である。
 VdF系含フッ素エラストマーは、VdF単位を有する含フッ素エラストマーである。VdF系含フッ素エラストマーは、VdF単位が、VdF単位とその他の単量体に由来する単量体単位との合計モル数の20モル%以上、90モル%以下が好ましく、40モル%以上、85モル%以下がより好ましく、45モル%以上、80モル%以下が更に好ましく、50モル%以上、80モル%以下が特に好ましい。
 VdF系含フッ素エラストマーにおけるその他の単量体としては、VdFと共重合可能な単量体であれば特に限定されず、たとえば、上述した含フッ素単量体を使用することができる。
 VdF系含フッ素エラストマーとしては、VdF/HFP共重合体、VdF/TFE/HFP共重合体、VdF/CTFE共重合体、VdF/CTFE/TFE共重合体、VdF/PAVE共重合体、VdF/TFE/PAVE共重合体、VdF/HFP/PAVE共重合体、VdF/HFP/TFE/PAVE共重合体、VdF/TFE/Pr共重合体、VdF/Et/HFP共重合体及びVdF/含フッ素単量体(2)の共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が好ましい。また、VdF以外の他の単量体として、TFE、HFP及びPAVEからなる群より選択される少なくとも1種の単量体を有するものであることがより好ましい。
 VdF系含フッ素エラストマーとしては、これらのなかでも、VdF/HFP共重合体、VdF/TFE/HFP共重合体、VdF/含フッ素単量体(2)の共重合体、VdF/PAVE共重合体、VdF/TFE/PAVE共重合体、VdF/HFP/PAVE共重合体及びVdF/HFP/TFE/PAVE共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が好ましく、VdF/HFP共重合体、VdF/HFP/TFE共重合体、VdF/含フッ素単量体(2)の共重合体及びVdF/PAVE共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体がより好ましい。
 VdF/PAVE共重合体としては、VdF/PAVEの組成が(65~90)/(35~10)(モル%)のものが好ましい。
 また、VdF/PAVEの組成は、(50~78)/(50~22)(モル%)であることも好ましい形態の一つである。
 VdF/TFE/PAVE共重合体としては、VdF/TFE/PAVEの組成が(40~80)/(3~40)/(15~35)(モル%)のものが好ましい。
 VdF/HFP/PAVE共重合体としては、VdF/HFP/PAVEの組成が(65~90)/(3~25)/(3~25)(モル%)のものが好ましい。
 VdF/HFP/TFE/PAVE共重合体としては、VdF/HFP/TFE/PAVEの組成が(40~90)/(0~25)/(0~40)/(3~35)(モル%)のものが好ましく、(40~80)/(3~25)/(3~40)/(3~25)(モル%)のものがより好ましい。
 VdF/含フッ素単量体(2)の共重合体としては、VdF/含フッ素単量体(2)単位が(85~20)/(15~80)(モル%)であり、VdFおよび含フッ素単量体(2)以外の他の単量体単位が全単量体単位の0~50モル%のものが好ましく、VdF/含フッ素単量体(2)単位のモル%比が(80~20)/(20~80)であることがより好ましい。また、VdF/含フッ素単量体(2)単位の組成は、(78~50)/(22~50)(モル%)であることも好ましい形態の一つである。
 また、VdF/含フッ素単量体(2)の共重合体としては、VdF/含フッ素単量体(2)単位が(85~50)/(15~50)(モル%)であり、VdFおよび含フッ素単量体(2)以外他の単量体単位が全単量体単位の1~50モル%であるものも好ましい。VdFおよび含フッ素単量体(2)以外の他の単量体としては、TFE、HFP、PMVE、パーフルオロエチルビニルエーテル(PEVE)、PPVE、CTFE、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニル、Et、Pr、アルキルビニルエーテル、架橋性基を与える単量体などのVdF系含フッ素エラストマーにおけるその他の単量体として例示した単量体が好ましく、なかでもPMVE、CTFE、HFP、TFEであることがより好ましい。
 TFE/Pr系含フッ素エラストマーは、TFE45~70モル%、Pr55~30モル%からなる含フッ素共重合体をいう。これら2成分に加えて、特定の第3成分を含んでいてもよい。
 特定の第3成分としては、例えばTFE以外の含フッ素オレフィン(例えば、VdF、HFP、CTFE、パーフルオロ(ブチルエチレン)等)、含フッ素ビニルエーテル(パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)等)等の含フッ素単量体;α-オレフィン(エチレン、1-ブテン等)、ビニルエーテル類(エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、安息香酸ビニル、クロトン酸ビニル、メタクリル酸ビニル等)の炭化水素系単量体;等を含んでいてもよい。上記特定の第3成分は、1種でもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 TFE/Pr系含フッ素エラストマーは、VdFを含むことが好ましく、TFE/Pr系含フッ素エラストマーの中で、TFEとPrとVdFとからなるエラストマーを、TFE/Pr/VdF系含フッ素エラストマーという。
 TFE/Pr/VdF系含フッ素エラストマーは、更に、VdF以外の上記特定の第3成分を含んでいてもよい。上記特定の第3成分は、1種でもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。TFE/Pr系含フッ素エラストマーにおける、第3成分の合計の含有量は、35モル%以下が好ましく、33モル%以下がより好ましく、31モル%以下が更に好ましい。
 Et/HFP共重合体としては、Et/HFPの組成が、(35~80)/(65~20)(モル%)であるものが好ましく、(40~75)/(60~25)(モル%)であるものがより好ましい。
 Et/HFP/TFE共重合体は、Et/HFP/TFEの組成が、(35~75)/(25~50)/(0~15)(モル%)であるものが好ましく、(45~75)/(25~45)/(0~10)(モル%)であるものがより好ましい。
 Et/TFE/PAVE共重合体は、Et/TFE/PAVEの組成が、(10~40)/(32~60)/(20~40)(モル%)であることが好ましく、(20~40)/(40~50)/(20~30)(モル%)であることがより好ましい。PAVEとしてはPMVEが好ましい。
 含フッ素エラストマーとしては、VdF単位を含む含フッ素エラストマーが好ましく、VdF/HFP共重合体またはVdF/HFP/TFE共重合体がより好ましく、VdF/HFP/TFEの組成が(32~85)/(10~34)/(0~40)(モル%)であるものが特に好ましく、VdF/HFP/TFEの組成が(32~85)/(10~34)/(0~34)(モル%)であるものが最も好ましい。VdF/HFP/TFEの組成としては、(32~85)/(15~34)/(0~34)(モル%)がより好ましく、(47~81)/(17~32)/(0~26)(モル%)が更に好ましく、(47~81)/(17~29)/(0~26)(モル%)が特に好ましい。
 例えば、上記VdF/HFP共重合体において、VdF/HFPの組成としては、好ましくは(45~85)/(15~55)(モル%)であり、より好ましくは(50~83)/(17~50)(モル%)であり、さらに好ましくは(55~81)/(19~45)(モル%)であり、特に好ましくは(60~80)/(20~40)(モル%)である。
 VdF/HFP/TFE共重合体において、VdF/HFP/TFEの組成としては、好ましくは(32~80)/(10~34)/(4~34)(モル%)である。
 上述した構成は、含フッ素エラストマーの主単量体の構成であり、主単量体に加えて、架橋性基を与える単量体を共重合してもよい。架橋性基を与える単量体としては、製造法や架橋系に応じて適切な架橋性基を含フッ素エラストマー中に導入できるものであればよく、たとえばヨウ素原子、臭素原子、炭素-炭素二重結合、シアノ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、エステル基などの架橋性基を含む公知の重合性化合物が挙げられる。
 好ましい架橋性基を与える単量体としては、一般式(3):
   CY =CY     (3)
(式中、Y、Yはフッ素原子、水素原子または-CH;R は1個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく、芳香族環を有していてもよい、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基;Xはヨウ素原子または臭素原子)
で示される化合物が挙げられる。
 架橋性基を与える単量体としては、具体的には、たとえば、一般式(4):
CY =CY CHR-X      (4)
(式中、Y、Y、Xは前記同様であり、R は1個以上のエーテル結合性酸素原子を有していてもよく水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基、すなわち水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素アルキレン基、水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素オキシアルキレン基、または水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された直鎖状または分岐鎖状の含フッ素ポリオキシアルキレン基;Rは水素原子またはメチル基)
で示されるヨウ素または臭素含有単量体、一般式(5)~(22):
CY =CY(CF-X   (5)
(式中、Yは、同一又は異なり、水素原子またはフッ素原子、nは1~8の整数)
CF=CFCF -X   (6)
(式中、Rは、-(OCF-または-(OCF(CF))-であり、nは0~5の整数)
CF=CFCF(OCF(CF)CF(OCHCFCFOCHCF-X   (7)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数)
CF=CFCF(OCHCFCF(OCF(CF)CFOCF(CF)-X   (8)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))O(CF-X   (9)
(式中、mは0~5の整数、nは1~8の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))-X   (10)
(式中、mは1~5の整数)
CF=CFOCF(CF(CF)OCFCF(-X)CF   (11)
(式中、nは1~4の整数)
CF=CFO(CFOCF(CF)-X   (12)
(式中、nは2~5の整数)
CF=CFO(CF-(C)-X   (13)
(式中、nは1~6の整数)
CF=CF(OCFCF(CF))OCFCF(CF)-X   (14)
(式中、nは1~2の整数)
CH=CFCFO(CF(CF)CFO)CF(CF)-X   (15)
(式中、nは0~5の整数)、
CF=CFO(CFCF(CF)O)(CF-X   (16)
(式中、mは0~5の整数、nは1~3の整数)
CH=CFCFOCF(CF)OCF(CF)-X   (17)
CH=CFCFOCHCF-X   (18)
CF=CFO(CFCF(CF)O)CFCF(CF)-X   (19)
(式中、mは0以上の整数)
CF=CFOCF(CF)CFO(CF-X   (20)
(式中、nは1以上の整数)
CF=CFOCFOCFCF(CF)OCF-X   (21)
CH=CH-(CF   (22)
(式中、nは2~8の整数)
(一般式(5)~(22)中、Xは前記と同様)
で表されるヨウ素または臭素含有単量体などが挙げられ、これらをそれぞれ単独で、または任意に組合わせて用いることができる。
 一般式(4)で示されるヨウ素または臭素含有単量体としては、一般式(23):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、mは1~5の整数であり、nは0~3の整数)
で表されるヨウ素含有フッ素化ビニルエーテルが好ましく挙げられ、より具体的には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
などが挙げられるが、これらの中でも、ICHCFCFOCF=CFが好ましい。
 一般式(5)で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、ICFCFCF=CH、I(CFCFCF=CHが好ましく挙げられる。
 一般式(9)で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、I(CFCFOCF=CFが好ましく挙げられる。
 一般式(22)で示されるヨウ素または臭素含有単量体としてより具体的には、CH=CHCFCFI、I(CFCFCH=CHが好ましく挙げられる。
 また、式:RC=CR-Z-CR=CR
(式中、R、R、R、R、RおよびRは同じかまたは異なり、いずれもH、または炭素数1~5のアルキル基;Zは、直鎖もしくは分岐鎖状の、酸素原子を含んでいてもよい、好ましくは少なくとも部分的にフッ素化された炭素数1~18のアルキレンもしくはシクロアルキレン基、または(パー)フルオロポリオキシアルキレン基)で示されるビスオレフィン化合物も架橋性基を与える単量体として好ましい。なお、本開示において、「(パー)フルオロポリオキシアルキレン基」とは、「フルオロポリオキシアルキレン基又はパーフルオロポリオキシアルキレン基」を意味する。
 Zは好ましくは炭素数4~12の(パー)フルオロアルキレン基であり、R、R、R、R、RおよびRは好ましくは水素原子である。
 Zが(パー)フルオロポリオキシアルキレン基である場合、式:
-(Q)-CFO-(CFCFO)-(CFO)-CF-(Q)
(式中、Qは炭素数1~10のアルキレン基または炭素数2~10のオキシアルキレン基であり、pは0または1であり、m及びnはm/n比が0.2~5となり且つ該(パー)フルオロポリオキシアルキレン基の分子量が500~10000、好ましくは1000~4000の範囲となるような整数である。)で表される(パー)フルオロポリオキシアルキレン基であることが好ましい。この式において、Qは好ましくは、-CHOCH-及び-CHO(CHCHO)CH-(s=1~3)の中から選ばれる。
 好ましいビスオレフィンは、
CH=CH-(CF-CH=CH
CH=CH-(CF-CH=CH
CH=CH-(CF-CH=CH
式:CH=CH-Z-CH=CH        
(式中、Zは-CHOCH-CFO-(CFCFO)-(CFO)-CF-CHOCH-(m/nは0.5)、分子量が好ましくは2000である)
などが挙げられる。
 なかでも、CH=CH-(CF-CH=CHで示される3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-ドデカフルオロ-1,9-デカジエンが好ましい。
 含フッ素エラストマーの数平均分子量Mnは、1000~1000000が好ましく、10000~500000が更に好ましく、特に20000~300000が好ましい。
 含フッ素エラストマーは、フッ素含有率が50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましい。フッ素含有率の上限は、75質量%以下であることが好ましく、73質量%以下であることがより好ましい。フッ素含有率は、19F-NMRとH-NMR、元素分析などでの測定値を元に算出する。
 含フッ素エラストマーは、100℃におけるムーニー粘度(ML1+10(100℃))が130以下であることが好ましい。上記ムーニー粘度は110以下がより好ましく、90以下が更に好ましい。また、上記ムーニー粘度は、10以上がより好ましく、20以上が更に好ましい。ここで、ムーニー粘度は、JIS K 6300-1.2013に準拠して測定した値である。
 含フッ素エラストマーは、ガラス転移温度が-50~0℃であることが好ましい。上記ガラス転移温度は-2℃以下がより好ましく、-3℃以下が更に好ましい。また、上記ガラス転移温度は、-45℃以上がより好ましく、-40℃以上が更に好ましい。上記ガラス転移温度は、-10℃以上であってよく、-9℃以上であってもよい。ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量計(例えば、日立ハイテクサイエンス社製X-DSC7000)を用い、試料10mgを20℃/minで昇温することによりDSC曲線を得て、JISK6240:2011に従い、DSC微分曲線からガラス転移温度を求めることができる。
 含フッ素エラストマーは、ヨウ素含有量が0.05~1.0質量%であることが好ましい。上記ヨウ素含有量は、0.08質量%以上がより好ましく、0.10質量%以上が更に好ましく、また、0.80質量%以下がより好ましく、0.60質量%以下が更に好ましい。
 ヨウ素含有量は、元素分析により求めることができる。具体的には、含フッ素エラストマー12mgにNaSOを5mg混ぜ、純水20mlにNaCOとKCOとを1対1(質量比)で混合したものを30mg溶解した吸収液を用い、石英製のフラスコ中、酸素中で燃焼させ、30分放置後、島津20Aイオンクロマトグラフを用い測定することができる。検量線としては、KI標準溶液、ヨウ素イオン0.5質量ppmを含むもの及び1.0質量ppmを含むものを用いることができる。
 含フッ素エラストマーは、好ましくは-CHI構造を含む。-CHI構造を含むことは、H-NMRスペクトルにより確認できる。-CHI構造を含む含フッ素エラストマーは、ヨウ素移動重合により得ることができる。
 含フッ素エラストマーは、-CH-構造100モル%に対する-CHI構造の量が0.05~1.50モル%であることが好ましい。-CHI構造の量は、0.08モル%以上がより好ましく、0.12モル%以上が更に好ましく、1.20モル%以下がより好ましく、1.00モル%以下が更に好ましく、0.80モル%以下が特に好ましい。-CHI構造の量は、H-NMRスペクトルにより求めることができる。
 含フッ素エラストマーは、さらに好ましくは-CFCHI構造を含む。-CFCHI構造を含む含フッ素エラストマーは、VdF系含フッ素エラストマーをヨウ素移動重合で製造することにより得ることができる。
 含フッ素エラストマーは、-CH-構造100モル%に対する-CFCHI構造の量が0.05~1.50モル%であることが好ましい。-CFCHI構造の量は、0.08モル%以上がより好ましく、0.12モル%以上が更に好ましく、1.20モル%以下がより好ましく、1.00モル%以下が更に好ましく、0.80モル%以下が特に好ましい。-CFCHI構造の量は、H-NMRスペクトルにおいて、-CHI由来のケミカルシフト3.75~4.05ppmの領域に観測される全ピーク強度の積分値Aと、-CH-由来のケミカルシフト2.3~2.7ppmと2.9~3.75ppmの領域に観測される全ピーク強度の積分値Bから、A/B*100により算出する。
 本開示の製造方法において用いる含フッ素単量体としては、含フッ素エラストマーについて記載した含フッ素単量体を適宜使用することができる。
 本開示の製造方法において、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができることから、さらに、ラジカル重合で反応可能な官能基と親水基を含有する含フッ素化合物(A)の存在下に、含フッ素単量体を重合してもよい。本開示の製造方法においては、1種または2種以上の含フッ素化合物(A)を用いてよい。また、本開示の製造方法においては、含フッ素化合物(A)の非存在下に、含フッ素単量体を重合してもよい。本開示の製造方法によれば、含フッ素化合物(A)の非存在下に、含フッ素単量体を重合した場合であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、十分な重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。
 含フッ素化合物(A)は、アニオン性または非イオン性の親水基を含有する化合物であることが好ましく、アニオン性の親水基を含有する化合物であることが更に好ましい。含フッ素化合物(A)は、たとえば、アニオン性の親水基のみを含有してもよいし、非イオン性の親水基のみを含有してもよい。また、含フッ素化合物(A)としては、アニオン性の親水基を含有する化合物のみを用いてもよいし、非イオン性の親水基を含有する化合物のみを用いてもよいし、アニオン性の親水基を含有する化合物と、非イオン性の親水基を含有する化合物とを併用してもよい。
 含フッ素化合物(A)における親水基としては、例えば、-NH、-P(O)(OM)、-OP(O)(OM)、-SOM、-OSOM、-COOM、-B(OM)、-OB(OM)(各式において、Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウム、Rは、H又は有機基であり、同一でも異なっていてもよい。いずれか2つがお互いに結合して、環を形成してもよい。)が挙げられる。上記親水基としては、なかでも、-SOM又は-COOMが好ましく、-COOMがより好ましい。Rの有機基としてはアルキル基が好ましい。Rとしては、H又はC1-10の有機基が好ましく、H又はC1-4の有機基がより好ましく、H又はC1-4のアルキル基が更に好ましく、Hが最も好ましい。各式において2つのMが含まれる場合は、2つのMは同一でも異なっていてもよい。金属原子としては、1価または2価の金属原子が挙げられ、アルカリ金属(1族)またはアルカリ土類金属(2族)が好ましく、Na、KまたはLiがより好ましい。
 含フッ素化合物(A)における「ラジカル重合で反応可能な官能基」としては、ラジカル重合性不飽和結合を含有する基が挙げられる。
 ラジカル重合性不飽和結合を有する基としては、例えば、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基は、下記式:
   CX=CXR-
(式中、X、X及びXは、それぞれ独立して、F、Cl、H、CF、CFH、CFH、又は、CHであり;Rは連結基である。)で示すことができる。Rの連結基としては後述するRとしての連結基が挙げられる。
 ラジカル重合性不飽和結合を有する基としては、-CH=CH、-CF=CH2、-CH=CF2、-CF=CF、-CH-CH=CH、-CF-CF=CH、-CF-CF=CF、-(C=O)-CH=CH、-(C=O)-CF=CH、-(C=O)-CH=CF、-(C=O)-CF=CF、-(C=O)-C(CH)=CH、-(C=O)-C(CF)=CH、-(C=O)-C(CH)=CF、-(C=O)-C(CF)=CF、-O-CH-CH=CH、-O-CF-CF=CH、-O-CH-CH=CF、-O-CF=CF、-O-CF-CF=CFなどが挙げられる。
 含フッ素化合物(A)は、ラジカル重合で反応可能な官能基を有するので、上記重合において使用すると、重合反応初期に含フッ素単量体およびフッ素非含有化合物(1)と反応し、フッ素非含有化合物(1)および含フッ素化合物(A)に由来する親水基を有し安定性が高い粒子が形成されると推測される。このため、フッ素非含有化合物(1)および含フッ素化合物(A)の存在下に重合を行うと、重合の際に発生する含フッ素ポリマーの粒子数が多くなると考えられる。
 本開示の製造方法において、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができることから、さらに、一般式(A)で表される含フッ素化合物(A)の存在下に、含フッ素単量体を重合してもよい。
   一般式(A):CX=CX-(CZ-Y   (A)
(式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、F、Cl、H又はCFであり;
は、親水基であり;Rは連結基であり;Z及びZは、それぞれ独立して、H、F又はCFであり;kは0又は1である。但し、X、X、X、R、Z及びZの少なくとも1つはFを含む。但し、kが0である場合、Rは単結合以外の連結基である。)
 一般式(A)におけるYは親水基である。親水基としては、例えば、-NH、-P(O)(OM)、-OP(O)(OM)、-SOM、-OSOM、-COOM-B(OM)、-OB(OM)(各式において、Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウム、Rは、H又は有機基であり、同一でも異なっていてもよい。いずれか2つがお互いに結合して、環を形成してもよい。)が挙げられる。上記親水基としては、なかでも、-SOM又は-COOMが好ましく、-COOMがより好ましい。Rの有機基としてはアルキル基が好ましい。Rとしては、H又はC1-10の有機基が好ましく、H又はC1-4の有機基がより好ましく、H又はC1-4のアルキル基が更に好ましく、Hが最も好ましい。金属原子としては、1価または2価の金属原子が挙げられ、アルカリ金属(1族)またはアルカリ土類金属(2族)が好ましく、Na、KまたはLiがより好ましい。
 一般式(A)におけるRは、連結基である。本開示において「連結基」は、二価連結基を指す。連結基としては、単結合または少なくとも1個の炭素原子を含む基が好ましい。但し、kが0である場合、Rは、単結合以外の連結基であり、少なくとも1個の炭素原子を含む基であることが好ましい。連結基の炭素原子の数は、2以上であってよく、4以上であってよく、8以上であってよく、10以上であってよく、20以上であってもよい。連結基の炭素原子の数の上限は限定されないが、例えば、100以下であってよく、50以下であってよい。
 連結基は、鎖状又は分岐鎖状、環状又は非環状構造、飽和又は不飽和、置換又は非置換であってよく、所望により硫黄、酸素、及び窒素からなる群から選択される1つ以上のヘテロ原子を含み、所望によりエステル、アミド、スルホンアミド、カルボニル、カーボネート、ウレタン、尿素及びカルバメートからなる群から選択される1つ以上の官能基を含んでよい。連結基は、炭素原子を含まず、酸素、硫黄又は窒素等のカテナリーヘテロ原子であってもよい。
 Rは、例えば、酸素、硫黄、窒素等のカテナリーヘテロ原子、又は、2価の有機基であることが好ましい。
 Rが2価の有機基である場合、炭素原子に結合する水素原子は、フッ素以外のハロゲン、例えば塩素等で置き換えられてもよく、二重結合を含んでも含まなくてもよい。また、Rは、鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよく、環状及び非環状のいずれでもよい。また、Rは、官能基(例えば、エステル、エーテル、ケトン、アミン、ハロゲン化物等)を含んでもよい。
 Rはまた、非フッ素の2価の有機基であってもよいし、部分フッ素化又は過フッ素化された2価の有機基であってもよい。
 Rとしては、例えば、炭素原子にフッ素原子が結合していない炭化水素基、炭素原子に結合する水素原子の一部がフッ素原子で置換された炭化水素基、炭素原子に結合する水素原子の全てがフッ素原子で置換された炭化水素基、-(C=O)-、-(C=O)-O-、又は、-(C=O)-を含有する炭化水素基であってもよく、これらは酸素原子を含んでいてもよく、二重結合を含んでいてもよく、官能基を含んでいてもよい。
 Rは、-(C=O)-、-(C=O)-O-、又は、エーテル結合を含んでいてもよく、カルボニル基を含んでいてもよい炭素数1~100の炭化水素基であることが好ましく、該炭化水素基は、炭素原子に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素に置換されていてもよい。
 Rとして好ましくは、-(CH-、-(CF-、-O-(CF-、-(CF-O-(CF-、-O(CF-O-(CF-、-(CF-[O-(CF-、-O(CF-[O-(CF-、-[(CF-O]-[(CF-O]-、-O[(CF-O]-[(CF-O]-、-O-[CFCF(CF)O]-(CF-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH-、-(C=O)-(CF-、-(C=O)-O-(CH-、-(C=O)-O-(CF-、-(C=O)-[(CH-O]-、-(C=O)-[(CF-O]-、-(C=O)-O[(CH-O]-、-(C=O)-O[(CF-O]-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CH-、-(C=O)-O[(CF-O]-(CF-、-(C=O)-(CH-O-(CH-、-(C=O)-(CF-O-(CF-、-(C=O)-O-(CH-O-(CH-、-(C=O)-O-(CF-O-(CF-、-(C=O)-O-C-、及び、これらの組み合わせから選択される少なくとも1種である。
 式中、a、b、c及びdは独立して少なくとも1以上である。a、b、c及びdは独立して、2以上であってよく、3以上であってよく、4以上であってよく、10以上であってよく、20以上であってよい。a、b、c及びdの上限は、例えば、100である。
 Rとして好適な具体例としては、-CF-O-、-CF-O-CF-、-CF-O-CH-、-CF-O-CHCF-、-CF-O-CFCF-、-CF-O-CFCH-、-CF-O-CFCFCH-、-CF-O-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-、-CF-O-CF(CF)CF-O-、-CF-O-CF(CF)CH-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH)-、-(C=O)-(CF)-、-(C=O)-O-(CH)-、-(C=O)-O-(CF)-、-(C=O)-[(CH-O]-、-(C=O)-[(CF-O]-、-(C=O)-O[(CH-O]-、-(C=O)-O[(CF-O]-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CH)-、-(C=O)-O[(CF-O]-(CF)-、-(C=O)-(CH-O-(CH)-、-(C=O)-(CF-O-(CF)-、-(C=O)-O-(CH-O-(CH)-、-(C=O)-O-(CF-O-(CF)-、-(C=O)-O-C-等が挙げられる。中でも、Rとしては、-CF-O-、-CF-O-CF-、-CF-O-CFCF-、-CF-O-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-、-CF-O-CF(CF)CF-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH)-、-(C=O)-O-(CH)-、-(C=O)-O[(CH-O]-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CH)-、-(C=O)-(CH-O-(CH)-、又は、-(C=O)-O-C-が好ましい。
 上記式中、nは1~10の整数である。
 一般式(A)における-R-(CZ-としては、-CF-O-CF-、-CF-O-CF(CF)-、-CF-O-C(CF-、-CF-O-CF-CF-、-CF-O-CF-CF(CF)-、-CF-O-CF-C(CF-、-CF-O-CFCF-CF-、-CF-O-CFCF-CF(CF)-、-CF-O-CFCF-C(CF-、-CF-O-CF(CF)-CF-、-CF-O-CF(CF)-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)-C(CF-、-CF-O-CF(CF)-CF-、-CF-O-CF(CF)-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)-C(CF-、-CF-O-CF(CF)CF-CF-、-CF-O-CF(CF)CF-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-C(CF-、-CF-O-CF(CF)CF-O-CF-、-CF-O-CF(CF)CF-O-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-O-C(CF-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH)-、-(C=O)-(CF)-、-(C=O)-O-(CH)-、-(C=O)-O-(CF)-、-(C=O)-[(CH-O]-(CH)-、-(C=O)-[(CF-O]-(CF)-、-(C=O)-[(CH-O]-(CH)-(CH)-、-(C=O)-[(CF-O]-(CF)-(CF)-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CF)-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CH)-(CH)-、-(C=O)-O[(CF-O]-(CF)-、-(C=O)-O[(CF-O]-(CF)-(CF)-、-(C=O)-(CH-O-(CH)-(CH)-、-(C=O)-(CF-O-(CF)-(CF)-、-(C=O)-O-(CH-O-(CH)-(CH)-、-(C=O)-O-(CF-O-(CF)-(CF)-、-(C=O)-O-(CH-O-(CH)-C(CF-、-(C=O)-O-(CF-O-(CF)-C(CF-、又は、-(C=O)-O-C-C(CF-が好ましく、-CF-O-CF(CF)-、-CF-O-CF-CF(CF)-、-CF-O-CFCF-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-CF(CF)-、-CF-O-CF(CF)CF-O-CF(CF)-、-(C=O)-、-(C=O)-O-(CH)-、-(C=O)-O-(CH)-(CH)-、-(C=O)-O[(CH-O]-(CH)-(CH)-、-(C=O)-O-(CH-O-(CH)-C(CF-、又は、-(C=O)-O-C-C(CF-がより好ましい。
 上記式中、nは1~10の整数である。
 一般式(A)で表される化合物の具体例としては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、X及びYは上記と同じ。nは1~10の整数である。)等が挙げられる。
 Rとしては、下記一般式(r1):
-(C=O)-(O)-CF-O-(CX -{O-CF(CF)}-(O)-    (r1)
(式中、Xはそれぞれ独立してH、F又はCFであり、eは0~3の整数であり、fは0~3の整数であり、gは0又は1であり、hは0又は1であり、iは0又は1である)で表される2価の基が好ましく、下記一般式(r2):
-(C=O)-(O)-CF-O-(CX -(O)-    (r2)(式中、Xはそれぞれ独立してH、F又はCFであり、eは0~3の整数であり、gは0又は1であり、hは0又は1であり、iは0又は1である。)で表される2価の基も好ましい。
 一般式(A)の-R-(CZ-としてはまた、下記式(t1):
-(C=O)-(O)-CF-O-(CX -{O-CF(CF)}-(O)-CZ- (t1)
(式中、Xはそれぞれ独立してH、F又はCFであり、eは0~3の整数であり、fは0~3の整数であり、gは0又は1であり、hは0又は1であり、iは0又は1であり、Z及びZは、それぞれ独立して、F又はCFである)で表される2価の基も好ましく、式(t1)において、Z及びZは、一方がFで他方がCFであることがより好ましい。
 また、上記一般式(A)において、-R-(CZ-としては、下記式(t2):
-(C=O)-(O)-CF-O-(CX -(O)-CZ-  (t2)
(式中、Xはそれぞれ独立してH、F又はCFであり、eは0~3の整数であり、gは0又は1であり、hは0又は1であり、iは0又は1であり、Z及びZは、それぞれ独立して、F又はCFである)で表される2価の基も好ましく、式(t2)において、Z及びZは、一方がFで他方がCFであることがより好ましい。
 一般式(A)で表される化合物は、親水基(Y)を除いて、C-F結合を有し、C-H結合を有していないことも好ましい。すなわち、一般式(A)において、X、X、及びXの全てがFであり、Rは炭素数が1以上のパーフルオロアルキレン基であることが好ましく、上記パーフルオロアルキレン基は、鎖状及び分岐鎖状のいずれでもよく、環状及び非環状のいずれでもよく、少なくとも1つのカテナリーヘテロ原子を含んでもよい。上記パーフルオロアルキレン基の炭素数は、2~20であってよく、4~18であってもよい。
 一般式(A)で表される化合物は、部分フッ素化されたものであってもよい。すなわち、一般式(A)で表される化合物は、親水基(Y)を除いて、炭素原子に結合した少なくとも1つの水素原子を有し、炭素原子に結合した少なくとも1つのフッ素原子を有することも好ましい。
 一般式(A)で表される化合物は、下記式(Aa)で示される化合物であることも好ましい。
   CF=CF-O-Rf-Y   (Aa)
(式中、Yは親水基であり、Rfは、過フッ素化されており、鎖状又は分岐鎖状、環状又は非環状構造、飽和又は不飽和、置換又は非置換であってもよく、硫黄、酸素、及び窒素からなる群から選択される1つ以上のヘテロ原子を任意追加的に含有する過フッ素化二価連結基である。)
 一般式(A)で表される化合物は、下記式(Ab)で示される化合物であることも好ましい。
   CH=CH-O-Rf-Y  (Ab)
(式中、Yは親水基であり、Rfは式(Aa)で定義される過フッ素化二価連結基である。)
 一般式(A)において、Yは-OSOMであることが好ましい形態の一つである。Yが-OSOMである場合、一般式(A)で表される化合物としては、CF=CF(OCFCFCHOSOM)、CH=CH((CFCHOSOM)、CF=CF(O(CFCHOSOM)、CF=CF(OCFCF(CF)CHOSOM)、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFCHOSOM)、CH=CH((CFCHOSOM)、CF=CF(OCFCFSON(CH)CHCHOSOM)、CH=CH(CFCFCHOSOM)、CF=CF(OCFCFCFCFSON(CH)CHCHOSOM)、CH=CH(CFCFCHOSOM)等が挙げられる。上記式中、Mは上記と同じである。
 一般式(A)において、Yは-SOMであることも好ましい形態の一つである。Yが-SOMである場合、一般式(A)で表される化合物としては、CF=CF(OCFCFSOM)、CF=CF(O(CFSOM)、CF=CF(OCFCF(CF)SOM)、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFSOM)、CH=CH(CFCFSOM)、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFCFCFSOM)、CH=CH((CFSOM)、CH=CH((CFSOM)等が挙げられる。上記式中、Mは上記と同じである。
 一般式(A)において、Yは-COOMであることも好ましい形態の一つである。Yが-COOMである場合、一般式(A)で表される化合物としては、CF=CF(OCFCFCOOM)、CF=CF(OCFCFCFCOOM)、CF=CF(O(CFCOOM)、CF=CF(OCFCF(CF)COOM)、CF=CF(OCFCF(CF)O(CFCOOM)(nは1より大きい)、CH=CH(CFCFCOOM)、CH=CH((CFCOOM)、CH=CH((CFCOOM)、CF=CF(OCFCFSONR’CHCOOM)、CF=CF(O(CFSONR’CHCOOM)、CF=CF(OCFCF(CF)SONR’CHCOOM)、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFSONR’CHCOOM)、CH=CH(CFCFSONR’CHCOOM)、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFCFCFSONR’CHCOOM)、CH=CH((CFSONR’CHCOOM)、CH=CH(CFCFSONR’CHCOOM)、CH=CH((CFSONR’CHCOOM)等が挙げられる。上記式中、R’はH又はC1-4アルキル基であり、Mは上記と同じである。
 一般式(A)において、Yは-OP(O)(OM)であることも好ましい形態の一つである。Yが-OP(O)(OM)である場合、一般式(A)で表される化合物としては、CF=CF(OCFCFCHOP(O)(OM))、CF=CF(O(CFCHOP(O)(OM))、CF=CF(OCFCF(CF)CHOP(O)(OM))、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFCHOP(O)(OM))、CF=CF(OCFCFSON(CH)CHCHOP(O)(OM))、CF=CF(OCFCFCFCFSON(CH)CHCHOP(O)(OM))、CH=CH(CFCFCHOP(O)(OM)、CH=CH((CFCHOP(O)(OM))、CH=CH((CFCHOP(O)(OM))等が挙げられる。上記式中、Mは上記と同じである。
 一般式(A)において、Yは-P(O)(OM)であることも好ましい形態の一つである。Yが-P(O)(OM)である場合、一般式(A)で表される化合物としては、CF=CF(OCFCFP(O)(OM))、CF=CF(O(CFP(O)(OM))、CF=CF(OCFCF(CF)P(O)(OM))、CF=CF(OCFCF(CF)OCFCFP(O)(OM))、CH=CH(CFCFP(O)(OM))、CH=CH((CFP(O)(OM))、CH=CH((CFP(O)(OM))等が挙げられ、式中、Mは上記と同じである。
 一般式(A)で表される化合物としては、一般式(5):
   CX=CY(-CZ-O-Rf-Y)  (5)
(式中、Xは、同一又は異なって、-H又は-Fであり、Yは-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Zは、同一又は異なって、-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基である。Rfは炭素数1~40の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Yは、前記と同じである。)で表される化合物、一般式(6):
   CX=CY(-O-Rf-Y)  (6)
(式中、Xは、同一又は異なって、-H又は-Fであり、Yは-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Rfは炭素数1~40の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Yは、前記と同じである。)で表される化合物、及び、一般式(7):
   CX=CY(-Rf-Y)  (7)
(式中、Xは、同一又は異なって、-H又は-Fであり、Yは-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基であり、Rfは炭素数1~40の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。Yは、前記と同じである。)で表される化合物、からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 なお、上記炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基は、酸素原子が末端である構造を含まず、炭素炭素間にエーテル結合を含んでいるアルキレン基である。
 一般式(5)において、Xは-H又は-Fである。Xは、両方が-Fであってもよいし、少なくとも1つが-Hであってよい。例えば、片方が-Fで他方が-Hであってもよいし、両方が-Hであってもよい。
 一般式(5)において、Yは-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基である。アルキル基は、フッ素原子を含有しないアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。含フッ素アルキル基は、フッ素原子を少なくとも1つ含有するアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記含フッ素アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。Yとしては、-H、-F又は-CFが好ましく、-Fがより好ましい。
 一般式(5)において、Zは、同一又は異なって、-H、-F、アルキル基又はフルオロアルキル基である。アルキル基は、フッ素原子を含有しないアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。含フッ素アルキル基は、フッ素原子を少なくとも1つ含有するアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記含フッ素アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。Zとしては、-H、-F又は-CFが好ましく、-Fがより好ましい。
 一般式(5)において、上記X、Y及びZの少なくとも1つはフッ素原子を含むことが好ましい。例えば、Xが-Hであり、Y及びZが-Fであってよい。
 一般式(5)において、上記Rfは炭素数1~40の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。含フッ素アルキレン基の炭素数は2以上が好ましい。また、上記含フッ素アルキレン基の炭素数は、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。上記含フッ素アルキレン基としては、-CF-、-CHCF-、-CFCF-、-CFCH-、-CFCFCH-、-CF(CF)-、-CF(CF)CF-、-CF(CF)CH-等が挙げられる。上記含フッ素アルキレン基は、パーフルオロアルキレン基であることが好ましい。
 エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基の炭素数は3以上が好ましい。また、エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基の炭素数は、60以下が好ましく、30以下がより好ましく、12以下が更に好ましい。
 エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基としては、例えば、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、ZはFまたはCF;Z及びZはそれぞれHまたはF;ZはH、FまたはCF;p1+q1+r1が1~10の整数;s1は0または1;t1は0~5の整数)で表される2価の基であることも好ましい。
 エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基として具体的には、-CF(CF)CF-O-CF(CF)-、-(CF(CF)CF-O)-CF(CF)-(式中、nは1~10の整数)、-CF(CF)CF-O-CF(CF)CH-、-(CF(CF)CF-O)-CF(CF)CH-(式中、nは1~10の整数)、-CHCFCFO-CHCFCH-、-CFCFCFO-CFCF-、-CFCFCFO-CFCFCH-、-CFCFO-CF-、-CFCFO-CFCH-等が挙げられる。上記エーテル結合を有する含フッ素アルキレン基は、パーフルオロアルキレン基であることが好ましい。
 一般式(5)において、Yは、-COOM、-SOM又は-OSOM(Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウム、Rは、H又は有機基であり、同一でも異なっていてもよい。いずれか2つがお互いに結合して、環を形成してもよい。)であることが好ましい。
 Rの有機基としてはアルキル基が好ましい。Rとしては、H又はC1-10の有機基が好ましく、H又はC1-4の有機基がより好ましく、H又はC1-4のアルキル基が更に好ましい。金属原子としては、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)等が挙げられ、Na、K又はLiが好ましい。Mとしては、-H、金属原子又は-NR が好ましく、-H、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)又は-NR がより好ましく、-H、-Na、-K、-Li又は-NHが更に好ましく、-Na、-K又は-NHが更により好ましく、-Na又は-NHが特に好ましく、-NHが最も好ましい。Yとしては、-COOM又は-SOMが好ましく、-COOMがより好ましい。
 一般式(5)で表される化合物は、一般式(5a)で表される化合物(5a)であることが好ましい。
   CH=CF(-CF-O-Rf-Y)   (5a)
(式中、Rf及びYは前記と同じ。)
 一般式(5a)で表される化合物として具体的には、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、ZはFまたはCF;Z及びZはそれぞれHまたはF;ZはH、FまたはCF;p1+q1+r1が0~10の整数;s1は0または1;t1は0~5の整数、Yは前記と同じ。ただし、Z及びZがともにHの場合、p1+q1+r1+s1が0でない)で表される化合物が挙げられる。より具体的には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
などが好ましく挙げられ、なかでも
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
であることが好ましい。
 一般式(5a)で表される化合物としては、式(5a)中のYが-COOMであることが好ましく、特に、CH=CFCFOCF(CF)COOM、及び、CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOM(式中、Mは上記定義と同じ。)からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
 一般式(5)で表される化合物は、一般式(5b)で表される化合物(5b)であることが好ましい。
   CX =CFCF-O-(CF(CF)CFO)n5-CF(CF)-Y   (5b)
(式中、各Xは、同一であり、F又はHを表す。n5は、0又は1~10の整数を表し、Yは、前記定義と同じ。)
 一般式(5b)において、n5は、得られる水性分散液の安定性の点で0又は1~5の整数であることが好ましく、0、1又は2であることがより好ましく、0又は1であることが更に好ましい。Yは、適度な水溶性と水性分散液の安定性が得られる点で-COOMであることが好ましく、Mは、不純物として残留しにくく、得られた成形品の耐熱性が向上する点で、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(5b)で表される化合物としては、例えば、CH=CFCFOCF(CF)COOM、CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOM(式中、Mは上記定義と同じ。)が挙げられる。
 また、一般式(5)で表される化合物としては、一般式(5c)で表される化合物(5c)等も挙げられる。
   CF=CFCF-O-Rf-Y   (5c)
(式中、Rf及びYは上記と同じ)
 より具体的には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
等が挙げられる。
 一般式(6)において、Xは-H又は-Fである。Xは、両方が-Fであってもよいし、少なくとも1つが-Hであってよい。例えば、片方が-Fで他方が-Hであってもよいし、両方が-Hであってもよい。
 一般式(6)において、Yは-H、-F、アルキル基又は含フッ素アルキル基である。アルキル基は、フッ素原子を含有しないアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。含フッ素アルキル基は、フッ素原子を少なくとも1つ含有するアルキル基であり、炭素数は1以上であればよい。上記含フッ素アルキル基の炭素数は6以下が好ましく、4以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。Yとしては、-H、-F又は-CFが好ましく、-Fがより好ましい。
 一般式(6)において、X及びYの少なくとも1つはフッ素原子を含むことが好ましい。例えば、Xが-Hであり、Y及びZが-Fであってよい。
 一般式(6)において、Rfは炭素数1~40の含フッ素アルキレン基、又は、炭素数2~100のエーテル結合を有する含フッ素アルキレン基である。含フッ素アルキレン基の炭素数は2以上が好ましい。また、含フッ素アルキレン基の炭素数は、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。含フッ素アルキレン基としては、-CF-、-CHCF-、-CFCF-、-CFCH-、-CFCFCH-、-CF(CF)-、-CF(CF)CF-、-CF(CF)CH-等が挙げられる。含フッ素アルキレン基は、パーフルオロアルキレン基であることが好ましい。
 上記一般式(6)において、Yは、-COOM、-SOM又は-OSOM(Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウム、Rは、H又は有機基であり、同一でも異なっていてもよい。いずれか2つがお互いに結合して、環を形成してもよい。)であることが好ましい。
 Rの有機基としてはアルキル基が好ましい。Rとしては、H又はC1-10の有機基が好ましく、H又はC1-4の有機基がより好ましく、H又はC1-4のアルキル基が更に好ましい。上記金属原子としては、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)等が挙げられ、Na、K又はLiが好ましい。上記Mとしては、-H、金属原子又は-NR が好ましく、-H、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)又は-NR がより好ましく、-H、-Na、-K、-Li又は-NHが更に好ましく、-Na、-K又は-NHが更により好ましく、-Na又は-NHが特に好ましく、-NHが最も好ましい。上記Yとしては、-COOM又は-SOMが好ましく、-COOMがより好ましい。
 一般式(6)で表される化合物は、一般式(6a)~(6f)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
   CF=CF-O-(CFn1-Y    (6a)
(式中、n1は、1~10の整数を表し、Yは、前記定義と同じ)
   CF=CF-O-(CFC(CF)F)n2-Y    (6b)
(式中、n2は、1~5の整数を表し、Yは、前記定義と同じ。)
   CF=CF-O-(CFXn3-Y    (6c)
(式中、Xは、F又はCFを表し、n3は、1~10の整数を表し、Yは、前記定義と同じ。)
   CF=CF-O-(CFCFXO)n4-(CFn6-Y    (6d)
(式中、n4は、1~10の整数を表し、n6は、1~3の整数を表し、Y及びXは、前記定義と同じ。)
   CF=CF-O-(CFCFCFXO)n5-CFCFCF-Y   (6e)
(式中、n5は、0~10の整数を表し、Y及びXは、前記定義と同じ。)
   CF=CF-O(-CFn6-O-CF-Y   (6f)
(式中、n6は、1~6の整数を表し、Y及びXは、前記定義と同じ。)
 一般式(6a)において、n1は、5以下の整数であることが好ましく、2以下の整数であることがより好ましい。Yは、適度な水溶性及び水性分散液の安定性を得られる点で、-COOMであることが好ましく、Mは、不純物として残留しにくく、得られる成形品の耐熱性が向上する点で、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(6a)で表される化合物としては、例えば、CF=CF-O-CFCOOM、CF=CF(OCFCFCOOM)、CF=CF(OCFCFCFCOOM)(式中、Mは上記定義と同じ。)が挙げられる。
 一般式(6b)において、n2は、得られる水性分散液の安定性の点で、3以下の整数であることが好ましく、Yは、適度な水溶性及び水性分散液の安定性が得られる点で、-COOMであることが好ましく、Mは、不純物として残留しにくく、得られる成形品の耐熱性が向上する点で、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(6c)において、n3は、水溶性の点で5以下の整数であることが好ましく、Yは、適度な水溶性及び水性分散液の安定性が得られる点で、-COOMであることが好ましく、Mは、分散安定性がよくなる点で、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(6d)において、Xは、水性分散液の安定性の点で、-CFであることが好ましく、n4は、水溶性の点で5以下の整数であることが好ましく、Yは、適度な水溶性と水性分散液の安定性が得られる点で-COOMであることが好ましく、Mは、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(6d)で表される化合物としては、例えば、CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCOOM、CF=CFOCFCF(CF)OCFCOOM、CF=CFOCFCF(CF)OCFCFCFCOOM(式中、Mは、H、NH又はアルカリ金属を表す。)が挙げられる。
 一般式(6e)において、n5は、水溶性の点で5以下の整数であることが好ましく、Yは、適度な水溶性と水性分散液の安定性が得られる点で-COOMであることが好ましく、Mは、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(6e)で表される化合物としては、例えば、CF=CFOCFCFCFCOOM(式中、Mは、H、NH又はアルカリ金属を表す。)が挙げられる。
 一般式(6f)で表される化合物としては、例えば、CF=CFOCFCFCFOCFCOOM(式中、Mは、H、NH又はアルカリ金属を表す。)が挙げられる。
 一般式(7)において、Rfは、炭素数1~40の含フッ素アルキレン基であることが好ましい。一般式(7)において、X及びYの少なくとも1つはフッ素原子を含むことが好ましい。
 一般式(7)で表される化合物は、一般式(7a):
   CF=CF-(CFn1-Y    (7a)
(式中、n1は、1~10の整数を表し、Yは、前記定義と同じ。)で表される化合物、及び、一般式(7b):
   CF=CF-(CFC(CF)F)n2-Y    (7b)
(式中、n2は、1~5の整数を表し、Yは、前記定義と同じ。)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
 一般式(7)におけるYは、-SOM又は-COOMが好ましく、Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウムであることが好ましい。Rは、H又は有機基を表す。
 一般式(7a)において、n1は、5以下の整数であることが好ましく、2以下の整数であることがより好ましい。Yは、適度な水溶性及び水性分散液の安定性を得られる点で、-COOMであることが好ましく、Mは、不純物として残留しにくく、得られる成形品の耐熱性が向上する点で、H又はNHであることが好ましい。
 一般式(7a)で表される化合物としては、例えば、CF=CFCFCOOM(式中、Mは上記定義と同じ。)が挙げられる。
 一般式(7b)において、n2は、得られる水性分散液の安定性の点で、3以下の整数であることが好ましく、Yは、適度な水溶性及び水性分散液の安定性が得られる点で、-COOMであることが好ましく、Mは、不純物として残留しにくく、得られる成形品の耐熱性が向上する点で、H又はNHであることが好ましい。
 含フッ素化合物(A)としては、一般式(5)で表される化合物、一般式(6)で表される化合物及び一般式(7)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、一般式(5)で表される化合物及び一般式(6)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、一般式(5)で表される化合物が更に好ましい。
 また、一般式(5)で表される化合物としては、一般式(5a)で表される化合物、一般式(5b)で表される化合物及び一般式(5c)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。中でも一般式(5a)で表される化合物及び一般式(5b)で表される化合物からなる群より選択される少なくなる1種がより好ましく、一般式(5a)で表される化合物が更に好ましい。
 含フッ素単量体の重合において、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、好ましくは3~5000質量ppmであり、より好ましくは5質量ppm以上であり、さらに好ましくは10質量ppm以上であり、特に好ましくは20質量ppm以上であり、最も好ましくは30質量ppm以上であり、また、より好ましくは1000質量ppm以下であり、さらに好ましくは500質量ppm以下であり、特に好ましくは200質量ppm以下であり、最も好ましくは100質量ppm以下である。
 重合に用いる重合開始剤の種類および重合温度によって、含フッ素化合物(A)の量を調整することも好ましい。
 重合開始剤として非レドックス重合開始剤を用い、40~70℃で重合する場合、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、3~300質量ppmが好ましく、3~150質量ppmがより好ましく、5~100質量ppmがさらに好ましく、8~80質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤として非レドックス重合開始剤を用い、70℃超98℃以下で重合する場合、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、3~500質量ppmが好ましく、3~200質量ppmがより好ましく、5~120質量ppmがさらに好ましく、20~110質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、10℃以上40℃未満で重合する場合、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、3~300質量ppmが好ましく、3~100質量ppmがより好ましく、5~80質量ppmがさらに好ましく、10~70質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、40~70℃で重合する場合、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、3~500質量ppmが好ましく、5~300質量ppmがより好ましく、10~200質量ppmがさらに好ましく、15~150質量ppmが最も好ましい。
 重合開始剤としてレドックス重合開始剤を用い、70℃超98℃以下で重合する場合、含フッ素化合物(A)の量としては、水性媒体に対して、5~500質量ppmが好ましく、8~300質量ppmがより好ましく、15~200質量ppmがさらに好ましく、20~150質量ppmが最も好ましい。
 含フッ素化合物(A)の量が上記範囲であることによって、より付着率を少なく、また、重合時間を短くすることができる。
 含フッ素化合物(A)は、重合開始剤を添加して重合反応を開始する前に添加することが好ましい。また、重合反応を開始する前のみに添加し、重合開始後は添加しないことが好ましい。
 本開示の製造方法において、含フッ素単量体を重合するための重合温度としては、10~120℃が好ましく、20~100℃がさらに好ましい。また、重合温度としては、水性分散液の安定性、付着率の低減の観点から、15~60℃が好ましく、18~55℃がより好ましく、20~50℃がさらに好ましい。また、重合温度としては、重合速度が高く、さらには、優れた物性を有する成形品を与える含フッ素ポリマーが得られることから、60~120℃が好ましく、60~100℃がより好ましく、70~90℃がさらに好ましい。
 本開示の製造方法において、含フッ素単量体を重合するための重合圧力としては、0.5~10MPaGが好ましく、1~7MPaGがより好ましい。
 含フッ素単量体の重合において、pH調整剤として、リン酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを用いてもよい。
 水性媒体は酸性であることが好ましい。酸性の水性媒体を用いて、重合体(1)の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を一層抑制しながら、より高い重合速度で一層多数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。水性媒体のpHとしては、好ましくは7以下であり、より好ましくは6以下であり、好ましくは3以上である。
 本開示の製造方法において、含フッ素単量体重合種粒子の存在下または非存在下に、含フッ素単量体を重合してもよい。
 上記「含フッ素単量体重合種粒子」は、含フッ素単量体を水性媒体中で重合することにより得られるものであって、重合反応系を構成する単量体、添加剤(例えば、重合開始剤等)等の成分の種類や存在割合、反応条件等が異なる第2の重合時に存在させるものである。含フッ素単量体重合種粒子は、含フッ素単量体の重合時にいわゆる種粒子として作用し、該種粒子存在下の含フッ素単量体の重合、いわゆるシード重合を構成するものである。本開示の製造方法においては、含フッ素単量体を重合する際に、このようなシード重合を行わないものであってよい。
 本開示の製造方法は、フッ素非含有化合物(1)、重合開始剤および水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することから、重合槽へのポリマー(含フッ素ポリマー)の付着を抑制することができる。重合槽へのポリマー付着率としては、好ましくは8質量%以下であり、より好ましくは4質量%以下であり、さらに好ましくは2質量%以下であり、最も好ましくは1質量%以下である。
 ポリマー付着率は、重合終了後に重合槽に付着したポリマー付着物の質量の、重合終了後のポリマー(含フッ素ポリマー)の総量に対する比率(重合槽への付着率)である。ポリマー付着物には、重合終了後に水性分散液を重合槽から抜き出した後に、重合槽内壁や撹拌翼などの重合槽内部に付着しているポリマーと、凝集により水性分散液から遊離し、水性分散液中に分散せずに、浮遊または沈殿しているポリマーとが含まれる。ポリマー付着物の質量は、ポリマー付着物に含まれる水分を120℃で乾燥し除去した後の質量である。
   ポリマー付着率(質量%)=ポリマー付着物の質量/得られたポリマー(付着物込み)の質量×100
   得られたポリマーの質量=水性分散液の質量×水性分散液の固形分濃度(質量%)/100+ポリマー付着物の質量
 本開示の製造方法の一実施形態においては、フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)の存在下に、含フッ素単量体を重合する。また、本開示の製造方法の一実施形態においては、フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)の非存在下に、含フッ素単量体を重合する。本開示の製造方法によれば、フッ素非含有界面活性剤の非存在下に、含フッ素単量体を重合する場合であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、高い重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。
 本開示の製造方法の一実施形態においては、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)の存在下に、含フッ素単量体を重合する。また、本開示の製造方法の一実施形態においては、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)の非存在下に、含フッ素単量体を重合する。本開示の製造方法によれば、含フッ素界面活性剤の非存在下に、含フッ素単量体を重合する場合であっても、重合槽への含フッ素ポリマーの付着を抑制しながら、高い重合速度で十分な数の含フッ素ポリマー粒子を発生させることができる。
 本開示において「実質的に含フッ素界面活性剤の非存在下に」とは、水性媒体に対して含フッ素界面活性剤の含有割合が10質量ppm以下であることを意味し、含フッ素界面活性剤の含有割合としては、好ましくは1質量ppm以下であり、より好ましくは100質量ppb以下であり、さらに好ましくは10質量ppb以下であり、特に好ましくは1質量ppb以下である。
 上記含フッ素界面活性剤としては、アニオン性含フッ素界面活性剤等が挙げられる。上記アニオン性含フッ素界面活性剤は、例えば、アニオン性基を除く部分の総炭素数が20以下のフッ素原子を含む界面活性剤であってよい。
 上記含フッ素界面活性剤としてはまた、アニオン性部分の分子量が800以下のフッ素を含む界面活性剤であってよい。なお、上記「アニオン性部分」は、上記含フッ素界面活性剤のカチオンを除く部分を意味する。例えば、後述する式(I)で表されるF(CFn1COOMの場合には、「F(CFn1COO」の部分である。
 上記含フッ素界面活性剤としてはまた、LogPOWが3.5以下の含フッ素界面活性剤が挙げられる。上記LogPOWは、1-オクタノールと水との分配係数であり、LogP[式中、Pは、含フッ素界面活性剤を含有するオクタノール/水(1:1)混合液が相分離した際のオクタノール中の含フッ素界面活性剤濃度/水中の含フッ素界面活性剤濃度比を表す]で表されるものである。
 上記LogPOWは、カラム;TOSOH ODS-120Tカラム(φ4.6mm×250mm、東ソー社製)、溶離液;アセトニトリル/0.6質量%HClO水=1/1(vol/vol%)、流速;1.0ml/分、サンプル量;300μL、カラム温度;40℃、検出光;UV210nmの条件で、既知のオクタノール/水分配係数を有する標準物質(ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸)についてHPLCを行い、各溶出時間と既知のオクタノール/水分配係数との検量線を作成し、この検量線に基づき、試料液におけるHPLCの溶出時間から算出する。
 上記含フッ素界面活性剤として具体的には、米国特許出願公開第2007/0015864号明細書、米国特許出願公開第2007/0015865号明細書、米国特許出願公開第2007/0015866号明細書、米国特許出願公開第2007/0276103号明細書、米国特許出願公開第2007/0117914号明細書、米国特許出願公開第2007/142541号明細書、米国特許出願公開第2008/0015319号明細書、米国特許第3250808号明細書、米国特許第3271341号明細書、特開2003-119204号公報、国際公開第2005/042593号、国際公開第2008/060461号、国際公開第2007/046377号、特開2007-119526号公報、国際公開第2007/046482号、国際公開第2007/046345号、米国特許出願公開第2014/0228531号、国際公開第2013/189824号、国際公開第2013/189826号に記載されたもの等が挙げられる。
 上記アニオン性含フッ素界面活性剤としては、下記一般式(N):
   Xn0-Rfn0-Y   (N
(式中、Xn0は、H、Cl又は及びFである。Rfn0は、炭素数3~20で、鎖状、分岐鎖状または環状で、一部または全てのHがFにより置換されたアルキレン基であり、該アルキレン基は1つ以上のエーテル結合を含んでもよく、一部のHがClにより置換されていてもよい。Yはアニオン性基である。)で表される化合物が挙げられる。
 Yのアニオン性基は、-COOM、-SOM、又は、-SOMであってよく、-COOM、又は、-SOMであってよい。
 Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウムであり、Rは、-H又は有機基である。
 上記金属原子としては、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)等が挙げられ、例えば、Na、K又はLiである。
 Rとしては、-H又はC1-10の有機基であってよく、-H又はC1-4の有機基であってよく、-H又はC1-4のアルキル基であってよい。
 Mは、H、金属原子又はNR であってよく、H、アルカリ金属(1族)、アルカリ土類金属(2族)又はNR であってよく、H、Na、K、Li又はNHであってよい。
 上記Rfn0は、Hの50%以上がフッ素に置換されているものであってよい。
 上記一般式(N)で表される化合物としては、下記一般式(N):
   Xn0-(CFm1-Y   (N
(式中、Xn0は、H、Cl及びFであり、m1は3~15の整数であり、Yは、上記定義したものである。)で表される化合物、下記一般式(N):
   Rfn1-O-(CF(CF)CFO)m2CFXn1-Y   (N
(式中、Rfn1は、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基であり、m2は、0~3の整数であり、Xn1は、F又はCFであり、Yは、上記定義したものである。)で表される化合物、下記一般式(N):
   Rfn2(CHm3-(Rfn3-Y  (N
(式中、Rfn2は、炭素数1~13のエーテル結合及び/又は塩素原子を含み得る、部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、m3は、1~3の整数であり、Rfn3は、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~3のパーフルオロアルキレン基であり、qは0又は1であり、Yは、上記定義したものである。)で表される化合物、下記一般式(N):
   Rfn4-O-(CYn1n2CF-Y   (N
(式中、Rfn4は、炭素数1~12のエーテル結合を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Yn1及びYn2は、同一若しくは異なって、H又はFであり、pは0又は1であり、Yは、上記定義したものである。)で表される化合物、及び、下記一般式(N):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Xn2、Xn3及びXn4は、同一若しくは異なってもよく、H、F、又は、炭素数1~6のエーテル結合を含んでよい直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基である。Rfn5は、炭素数1~3のエーテル結合を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキレン基であり、Lは連結基であり、Yは、上記定義したものである。但し、Xn2、Xn3、Xn4及びRfn5の合計炭素数は18以下である。)で表される化合物が挙げられる。
 一般式(N)で表される化合物としてより具体的には、下記一般式(I)で表されるパーフルオロカルボン酸(I)、下記一般式(II)で表されるω-Hパーフルオロカルボン酸(II)、下記一般式(III)で表されるパーフルオロポリエーテルカルボン酸(III)、下記一般式(IV)で表されるパーフルオロアルキルアルキレンカルボン酸(IV)、下記一般式(V)で表されるパーフルオロアルコキシフルオロカルボン酸(V)、下記一般式(VI)で表されるパーフルオロアルキルスルホン酸(VI)、下記一般式(VII)で表されるω-Hパーフルオロスルホン酸(VII)、下記一般式(VIII)で表されるパーフルオロアルキルアルキレンスルホン酸(VIII)、下記一般式(IX)で表されるアルキルアルキレンカルボン酸(IX)、下記一般式(X)で表されるフルオロカルボン酸(X)、下記一般式(XI)で表されるアルコキシフルオロスルホン酸(XI)、下記一般式(XII)で表される化合物(XII)、下記一般式(XIII)で表される化合物(XIII)等が挙げられる。
 上記パーフルオロカルボン酸(I)は、下記一般式(I)
   F(CFn1COOM    (I)
(式中、n1は、3~14の整数であり、Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウムであり、Rは、-H又は有機基である。)で表されるものである。
 上記ω-Hパーフルオロカルボン酸(II)は、下記一般式(II)
   H(CFn2COOM    (II)
(式中、n2は、4~15の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記パーフルオロポリエーテルカルボン酸(III)は、下記一般式(III)
   Rf-O-(CF(CF)CFO)n3CF(CF)COOM    (III)
(式中、Rfは、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基であり、n3は、0~3の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記パーフルオロアルキルアルキレンカルボン酸(IV)は、下記一般式(IV)
   Rf(CHn4RfCOOM        (IV)
(式中、Rfは、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基であり、Rfは、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~3のパーフルオロアルキレン基、n4は、1~3の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記アルコキシフルオロカルボン酸(V)は、下記一般式(V)
   Rf-O-CYCF-COOM    (V)
(式中、Rfは、炭素数1~12のエーテル結合及び/又は塩素原子を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Y及びYは、同一若しくは異なって、H又はFであり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記パーフルオロアルキルスルホン酸(VI)は、下記一般式(VI)
   F(CFn5SOM        (VI)
(式中、n5は、3~14の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記ω-Hパーフルオロスルホン酸(VII)は、下記一般式(VII)
H(CFn6SOM    (VII)
(式中、n6は、4~14の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記パーフルオロアルキルアルキレンスルホン酸(VIII)は、下記一般式(VIII)
   Rf(CHn7SOM      (VIII)  
(式中、Rfは、炭素数1~13のパーフルオロアルキル基であり、n7は、1~3の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記アルキルアルキレンカルボン酸(IX)は、下記一般式(IX)
   Rf(CHn8COOM      (IX)  
(式中、Rfは、炭素数1~13のエーテル結合を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、n8は、1~3の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記フルオロカルボン酸(X)は、下記一般式(X)
   Rf-O-Rf-O-CF-COOM    (X)
(式中、Rfは、炭素数1~6のエーテル結合及び/又は塩素原子を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Rfは、炭素数1~6の直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記アルコキシフルオロスルホン酸(XI)は、下記一般式(XI)
   Rf-O-CYCF-SOM    (XI)
(式中、Rfは、炭素数1~12のエーテル結合を含み得る直鎖状または分岐鎖状であって、塩素を含んでもよい、部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Y及びYは、同一若しくは異なって、H又はFであり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。
 上記化合物(XII)は、下記一般式(XII):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、X、X及びXは、同一若しくは異なってもよく、H、F及び炭素数1~6のエーテル結合を含み得る直鎖状または分岐鎖状の部分または完全フッ素化されたアルキル基であり、Rf10は、炭素数1~3のパーフルオロアルキレン基であり、Lは連結基であり、Yはアニオン性基である。)で表されるものである。
 Yは、-COOM、-SOM、又は、-SOMであってよく、-SOM、又は、COOMであってよい(式中、Mは上記定義したものである。)。
 Lとしては、例えば、単結合、炭素数1~10のエーテル結合を含みうる部分又は完全フッ素化されたアルキレン基が挙げられる。
 上記化合物(XIII)は、下記一般式(XIII)
   Rf11-O-(CFCF(CF)O)n9(CFO)n10CFCOOM   (XIII)
(式中、Rf11は、塩素を含む炭素数1~5のフルオロアルキル基であり、n9は、0~3の整数であり、n10は、0~3の整数であり、Mは、上記定義したものである。)で表されるものである。化合物(XIII)としては、CFClO(CFCF(CF)O)n9(CFO)n10CFCOONH(平均分子量750の混合物、式中、n9およびn10は上記定義したものである。)が挙げられる。
 含フッ素界面活性剤は、1種の含フッ素界面活性剤であってもよいし、2種以上の含フッ素界面活性剤を含有する混合物であってもよい。
 含フッ素界面活性剤としては、以下の式で表される化合物が挙げられる。含フッ素界面活性剤は、これらの化合物の混合物であってよい。上記重合の一実施形態においては、実質的に以下の式で表される化合物の非存在下に、フルオロモノマーを重合する。
F(CFCOOM、
F(CFCOOM、
H(CFCOOM、
CFO(CFOCHFCFCOOM、
OCF(CF)CFOCF(CF)COOM、
CFCFCFOCF(CF)COOM、
CFCFOCFCFOCFCOOM、
OCF(CF)CFOCF(CF)COOM、
CFOCF(CF)CFOCF(CF)COOM、
CFClCFCFOCF(CF)CFOCFCOOM、
CFClCFCFOCFCF(CF)OCFCOOM、
CFClCF(CF)OCF(CF)CFOCFCOOM、
CFClCF(CF)OCFCF(CF)OCFCOOM、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(各式中、Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム又は置換基を有していてもよいホスホニウムである。Rは、Hまたは有機基である。)
 本開示の製造方法によれば、通常、含フッ素エラストマーなどの含フッ素ポリマーの水性分散液が得られる。本開示の製造方法は、含フッ素ポリマーの水性分散液の製造方法であってよく、含フッ素エラストマーの水性分散液の製造方法であってよい。得られる含フッ素ポリマーの水性分散液の固形分濃度は、重合が終了した時点で、好ましくは10~50質量%であり、より好ましくは15~40質量%であり、さらに好ましくは20~30質量%である。得られる含フッ素ポリマーの水性分散液に対して、公知の方法により希釈または濃縮を行うことにより、含フッ素ポリマーの水性分散液の固形分濃度を調整してもよい。
 含フッ素ポリマーの水性分散液の固形分濃度は、水性分散液1gを150℃、180分の条件で乾燥させ、加熱残分の質量を測定して、水性分散液の質量に対する加熱残分の質量の割合を算出することにより、特定することができる。
 本開示の製造方法で得られる含フッ素ポリマーの水性分散液は、含フッ素ポリマー粒子を含むものであってもよい。含フッ素ポリマー粒子の平均粒子径としては、好ましくは10~800nmであり、より好ましくは50~500nmであり、さらに好ましくは70~300nmである。含フッ素ポリマー粒子の平均粒子径は、キュムラント平均径であり、動的光散乱法により測定できる。
 含フッ素ポリマーの水性分散液に含まれる含フッ素ポリマー粒子の粒子数としては、好ましくは1.0×1012個/cc以上であり、より好ましくは5.0×1012個/cc以上であり、さらに好ましくは1.0×1013個/cc以上である。上記粒子数(ポリマー粒子の個数)は下記式に従い算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
 上記式で得られる含フッ素ポリマー粒子の個数は水1ccあたりの個数である。比重は含フッ素ポリマーの比重である。含フッ素ポリマーの比重は、JIS Z 8807:2012に従い求めることができる。
 また、本開示の製造方法によって得られる含フッ素エラストマーなどの含フッ素ポリマーの水性分散液に対して、凝析、加熱などの処理を行ってもよい。
 上記凝析は、アルカリ土類および土類金属塩を、水性分散液に添加することにより、行うことができる。アルカリ土類および土類金属塩としては、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムなどの硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、酢酸塩などが挙げられる。
 凝析された含フッ素ポリマーを水で洗浄し、含フッ素ポリマー内に存在する少量の緩衝液や塩等の不純物を除去した後、洗浄した含フッ素ポリマーを乾燥させてもよい。乾燥温度は、好ましくは40~200℃であり、より好ましくは60~180℃であり、さらに好ましくは80~150℃である。
 本開示の製造方法により得られる含フッ素ポリマーは、含フッ素単量体に基づく単位、および必要に応じて用いるフッ素非含有単量体に基づく単位に加えて、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位を含有してもよい。含フッ素ポリマー中の、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは0.0009~1.5質量%であり、より好ましくは0.0015質量%以上であり、さらに好ましくは0.0030質量%以上であり、特に好ましくは0.0045質量%以上であり、最も好ましくは0.0060質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以下であり、さらに好ましくは0.15質量%以下であり、特に好ましくは0.09質量%以下であり、最も好ましくは0.06質量%以下である。フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位の含有量が多すぎると、得られる含フッ素ポリマーに求められる特性を損なうおそれがある。
 本開示は、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位を含有する含フッ素エラストマーにも関する。本開示の含フッ素エラストマーは、好適には、本開示の製造方法により製造することができる。本開示の含フッ素エラストマーは、本開示の製造方法により得られる含フッ素エラストマーと同様の構成を有することができ、好適な態様も同様である。
 フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位を形成する、フッ素非含有化合物(1)としては、本開示の製造方法において用いるフッ素非含有化合物(1)が挙げられる。なかでも、一般式(1-1)で表されるフッ素非含有化合物が好ましい。また、一般式(1)において、Zが、-SOMまたは-OSOMであることが好ましい。
 本開示の含フッ素エラストマー中の、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは0.0009~1.5質量%であり、より好ましくは0.0015質量%以上であり、さらに好ましくは0.0030質量%以上であり、特に好ましくは0.0045質量%以上であり、最も好ましくは0.0060質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以下であり、さらに好ましくは0.15質量%以下であり、特に好ましくは0.09質量%以下であり、最も好ましくは0.06質量%以下である。フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位の含有量が多すぎると、含フッ素エラストマーに求められる特性を損なうおそれがある。
 本開示の含フッ素エラストマー中の、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位の含有量は、NMR、FT-IR、元素分析、蛍光X線分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
 本開示の含フッ素エラストマーとしては、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位に加えて、含フッ素単量体に基づく単位を含有する。本開示の含フッ素エラストマーとしては、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位に加えて、VdF単位またはTFE単位を含有するエラストマーが好ましく、フッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位およびVdF単位を含有するエラストマーがより好ましい。
 本開示の含フッ素エラストマーは、好ましくは-CHI構造を含む。-CHI構造を含むことは、H-NMRスペクトルにより確認できる。-CHI構造を含む含フッ素エラストマーは、ヨウ素移動重合により得ることができる。
 本開示の含フッ素エラストマーは、-CH-構造100モル%に対する-CHI構造の量が0.05~1.50モル%であることが好ましい。-CHI構造の量は、0.08モル%以上がより好ましく、0.12モル%以上が更に好ましく、1.20モル%以下がより好ましく、1.00モル%以下が更に好ましく、0.80モル%以下が特に好ましい。-CHI構造の量は、H-NMRスペクトルにより求めることができる。
 本開示の含フッ素エラストマーは、さらに好ましくは-CFCHI構造を含む。-CFCHI構造を含む含フッ素エラストマーは、VdF系含フッ素エラストマーをヨウ素移動重合で製造することにより得ることができる。
 本開示の含フッ素エラストマーは、-CH-構造100モル%に対する-CFCHI構造の量が0.05~1.50モル%であることが好ましい。-CFCHI構造の量は、0.08モル%以上がより好ましく、0.12モル%以上が更に好ましく、1.20モル%以下がより好ましく、1.00モル%以下が更に好ましく、0.80モル%以下が特に好ましい。-CFCHI構造の量は、本開示の製造方法により得られる含フッ素ポリマー(含フッ素エラストマー)における-CFCHI構造の量の特定方法と同様にして、特定できる。
 本開示の含フッ素エラストマーは、100℃におけるムーニー粘度(ML1+10(100℃))が130以下であることが好ましい。上記ムーニー粘度は110以下がより好ましく、90以下が更に好ましい。また、上記ムーニー粘度は、10以上がより好ましく、20以上が更に好ましい。ここで、ムーニー粘度は、JIS K 6300-1.2013に準拠して測定した値である。
 本開示の含フッ素エラストマーの形態は、特に限定されないが、ガム(gum)、クラム(crumb)、粉末、ペレットなどであってよい。ガム(gum)は、含フッ素エラストマーからなる粒状の小さな塊であり、クラム(crumb)とは、含フッ素エラストマーが、室温でガムとして小粒状の形を保つことができず互いに融着した結果、不定形な塊状の形態となったものである。ガムまたはクラムは、好適には、本開示の製造方法により得られる水性分散液から従来公知の方法で凝析、乾燥等することにより得られる。
 本開示は、含フッ素エラストマーおよび水性媒体を含有する水性分散液にも関する。本開示の水性分散液は、好適には、本開示の製造方法により製造することができる。本開示の水性分散液は、本開示の製造方法により得られる水性分散液と同様の構成を有することができ、好適な態様も同様である。
 本開示の水性分散液が含有する含フッ素エラストマーは、本開示の製造方法により得られる含フッ素エラストマーと同様の構成を有することができ、好適な態様も同様である。
 本開示の水性分散液が含有する水性媒体としては、水を含むものであれば特に限定されず、水と、例えば、アルコール、エーテル、ケトン等のフッ素非含有有機溶媒、及び/又は、沸点が40℃以下であるフッ素含有有機溶媒とを含むものであってもよい。
 本開示の水性分散液中の含フッ素エラストマーの含有量は、好ましくは10~50質量%であり、より好ましくは15~40質量%であり、さらに好ましくは20~30質量%である。水性分散液中の含フッ素エラストマーの含有量(固形分濃度)は、水性分散液1gを150℃、180分の条件で乾燥させ、加熱残分の質量を測定して、水性分散液の質量に対する加熱残分の質量の割合を算出することにより、特定することができる。
 本開示の水性分散液は、含フッ素エラストマー粒子を含むものであってもよい。含フッ素エラストマー粒子の平均粒子径としては、好ましくは10~800nmであり、より好ましくは50~500nmであり、さらに好ましくは70~300nmである。含フッ素エラストマー粒子の平均粒子径は、キュムラント平均径であり、動的光散乱法により測定できる。
 本開示の水性分散液に含まれる含フッ素エラストマー粒子の粒子数としては、好ましくは1.0×1012個/cc以上であり、より好ましくは5.0×1012個/cc以上であり、さらに好ましくは1.0×1013個/cc以上である。上記粒子数は、本開示の製造方法により得られる含フッ素ポリマーの水性分散液に含まれる含フッ素ポリマー粒子の粒子数の算出方法と同様にして求めることができる。
 本開示の水性分散液の一実施形態においては、フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)を含有する。また、本開示の水性分散液の一実施形態においては、フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)を実質的に含有しない。本開示において、「フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)を実質的に含有しない」とは、水性分散液中のフッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)の含有量が、10質量ppm以下であることを意味し、好ましくは1質量ppm以下であり、より好ましくは100質量ppb以下であり、更に好ましくは10質量ppb以下であり、更により好ましくは1質量ppb以下であり、特に好ましくは、液体クロマトグラフィー-質量分析法(LC/MS/MS)による測定による、フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)が検出限界未満である。フッ素非含有界面活性剤(炭化水素系界面活性剤)の含有量は、公知な方法で定量できる。例えば、LC/MS/MS分析にて定量することができる。
 本開示の水性分散液の一実施形態においては、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)を含有する。含フッ素界面活性剤を含有する水性分散液は、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)を用いて、高い生産性で安定的に製造することができる利点がある。含フッ素界面活性剤としては、重合時に存在させることができる含フッ素界面活性剤として例示したものが挙げられる。
 水性分散液の一実施形態においては、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)を実質的に含有しない。含フッ素界面活性剤を実質的に含有しない水性分散液は、含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)を用いることなく含フッ素単量体を重合させて製造する必要があるが、フッ素非含有化合物(1)を用いる本開示の製造方法により、製造が可能となった。
 本開示において、「含フッ素界面活性剤を実質的に含有しない」とは、水性分散液中の含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)の含有量が、10質量ppm以下であることを意味し、好ましくは1質量ppm以下であり、より好ましくは100質量ppb以下であり、更に好ましくは10質量ppb以下であり、更により好ましくは1質量ppb以下であり、特に好ましくは、液体クロマトグラフィー-質量分析法(LC/MS/MS)による測定による、含フッ素界面活性剤が検出限界未満である。含フッ素界面活性剤(ただし、含フッ素化合物(A)を除く)の含有量は、公知な方法で定量できる。例えば、LC/MS/MS分析にて定量することができる。
 本開示の製造方法で得られる含フッ素ポリマーが含フッ素エラストマーである場合は、得られた含フッ素エラストマーに、架橋剤、充填剤等を加えることによって、含フッ素エラストマー組成物を製造することができる。また、本開示の含フッ素エラストマーに、架橋剤、充填剤等を加えることによっても、含フッ素エラストマー組成物を製造することができる。架橋剤、充填剤の種類及び量は特に限定されず、公知の範囲で使用することができる。
 上記含フッ素エラストマー組成物を得る方法は、含フッ素エラストマーと架橋剤、充填材等とを均一に混合できる方法を用いれば特に制限はない。例えば、含フッ素エラストマーを単独で凝析した粉末と必要に応じて他の添加剤や配合剤とをオープンロール等の混練機で混練する方法が挙げられる。
 上記含フッ素エラストマーが未架橋エラストマーである場合、その架橋系は、例えば、パーオキサイド架橋系、ポリオール架橋系、ポリアミン架橋系等があげられ、パーオキサイド架橋系、及び、ポリオール架橋系からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。耐薬品性の観点からはパーオキサイド架橋系が好ましく、耐熱性の観点からはポリオール架橋系が好ましい。
 従って、上記架橋剤としては、ポリオール架橋剤、及び、パーオキサイド架橋剤からなる群より選択される少なくとも1種の架橋剤が好ましく、パーオキサイド架橋剤がより好ましい。
 架橋剤の配合量は、架橋剤の種類等によって適宜選択すればよいが、含フッ素エラストマー100質量部に対して0.2~6.0質量部であることが好ましく、0.2~5.0質量部であることがより好ましく、さらに好ましくは0.3~3.0質量部である。
 パーオキサイド架橋は、含フッ素エラストマーとしてパーオキサイド架橋可能な未架橋エラストマー及び架橋剤として有機過酸化物を使用することにより行うことができる。
 パーオキサイド架橋可能な未架橋エラストマーとしては特に限定されず、パーオキサイド架橋可能な部位を有する未架橋エラストマーであればよい。上記パーオキサイド架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、ヨウ素原子を有する部位、臭素原子を有する部位等を挙げることができる。
 有機過酸化物としては、熱や酸化還元系の存在下で容易にパーオキシラジカルを発生し得る有機過酸化物であればよく、例えば1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α-ビス(t-ブチルパーオキシ)-p-ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-ヘキシン-3、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゼン、t-ブチルパーオキシマレイン酸、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエイトなどをあげることができる。これらの中でも、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-ヘキシン-3が好ましい。
 有機過酸化物の配合量は、含フッ素エラストマー100質量部に対して0.1~15質量部が好ましく、より好ましくは0.3~5質量部である。
 架橋剤が有機過酸化物である場合、上記含フッ素エラストマー組成物は更に架橋助剤を含むことが好ましい。架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)、トリアクリルホルマール、トリアリルトリメリテート、N,N′-m-フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタレートアミド、トリアリルホスフェート、ビスマレイミド、フッ素化トリアリルイソシアヌレート(1,3,5-トリス(2,3,3-トリフルオロ-2-プロペニル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリオン)、トリス(ジアリルアミン)-S-トリアジン、N,N-ジアリルアクリルアミド、1,6-ジビニルドデカフルオロヘキサン、ヘキサアリルホスホルアミド、N,N,N′,N′-テトラアリルフタルアミド、N,N,N′,N′-テトラアリルマロンアミド、トリビニルイソシアヌレート、2,4,6-トリビニルメチルトリシロキサン、トリ(5-ノルボルネン-2-メチレン)シアヌレート、トリアリルホスファイト、トリメタアリルイソシアヌレートなどが挙げられる。これらの中でも、架橋性及び機械物性、柔軟性が優れる点から、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)が好ましい。
 架橋助剤の配合量は、含フッ素エラストマー100質量部に対して0.01~10質量部であることが好ましく、0.01~7.0質量部であることがより好ましく、更に好ましくは0.1~5.0質量部である。架橋助剤が、0.01質量部より少ないと、機械物性が低下したり、柔軟性が低下したりする。10質量部をこえると、耐熱性に劣り、成形品の耐久性も低下する傾向がある。
 ポリオール架橋は、含フッ素エラストマーとしてポリオール架橋可能な未架橋エラストマー及び架橋剤としてポリヒドロキシ化合物を使用することにより行うことができる。ポリオール架橋系における、ポリヒドロキシ化合物の配合量としては、ポリオール架橋可能な未架橋エラストマー100質量部に対して0.01~10質量部であることが好ましい。ポリヒドロキシ化合物の配合量がこのような範囲であることにより、ポリオール架橋を充分に進行させることができる。より好ましくは0.02~8質量部である。さらに好ましくは0.03~4質量部である。
 上記ポリオール架橋可能な未架橋エラストマーとしては特に限定されず、ポリオール架橋可能な部位を有する未架橋エラストマーであればよい。上記ポリオール架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン(VdF)単位を有する部位等を挙げることができる。上記架橋部位を導入する方法としては、未架橋エラストマーの重合時に架橋部位を与える単量体を共重合する方法等が挙げられる。
 ポリヒドロキシ化合物としては、耐熱性に優れる点からポリヒドロキシ芳香族化合物が好適に用いられる。
 上記ポリヒドロキシ芳香族化合物としては、特に限定されず、例えば、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、ビスフェノールAという)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)パーフルオロプロパン(以下、ビスフェノールAFという。ビスフェノールAFは、例えば、富士フイルム和光純薬社、セントラル硝子社等から入手できる。)、レゾルシン、1,3-ジヒドロキシベンゼン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、2,7-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、4,4’-ジヒドロキシジフェニル、4,4’-ジヒドロキシスチルベン、2,6-ジヒドロキシアントラセン、ヒドロキノン、カテコール、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン(以下、ビスフェノールBという)、4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)吉草酸、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)テトラフルオロジクロロプロパン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルケトン、トリ(4-ヒドロキシフェニル)メタン、3,3’,5,5’-テトラクロロビスフェノールA、3,3’,5,5’-テトラブロモビスフェノールAなどが挙げられる。これらのポリヒドロキシ芳香族化合物は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などであってもよいが、酸を用いて共重合体を凝析した場合は、上記金属塩は用いないことが好ましい。ポリヒドロキシ芳香族化合物の配合量は、未架橋エラストマー100質量部に対して、0.1~15質量部、好ましくは0.5~5質量部である。
 架橋剤がポリヒドロキシ化合物である場合、上記含フッ素エラストマー組成物は更に架橋促進剤を含むことが好ましい。架橋促進剤は、ポリマー主鎖の脱フッ酸反応における分子内二重結合の生成と、生成した二重結合へのポリヒドロキシ化合物の付加を促進する。
 なお、架橋促進剤は、更に、酸化マグネシウム等の受酸剤や、架橋助剤と組み合わせて用いてもよい。
 架橋促進剤としては、オニウム化合物があげられ、オニウム化合物のなかでも、第4級アンモニウム塩等のアンモニウム化合物、第4級ホスホニウム塩等のホスホニウム化合物、オキソニウム化合物、スルホニウム化合物、環状アミン、及び、1官能性アミン化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、第4級アンモニウム塩及び第4級ホスホニウム塩からなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
 第4級アンモニウム塩としては特に限定されず、例えば、8-メチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、8-メチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムアイオダイド、8-メチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムハイドロキサイド、8-メチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムメチルスルフェート、8-エチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムブロミド、8-プロピル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムブロミド、8-ドデシル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、8-ドデシル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムハイドロキサイド、8-エイコシル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、8-テトラコシル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、8-ベンジル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド(以下、DBU-Bとする。DBU-Bは、例えば、富士フイルム和光純薬社等から入手できる。)、8-ベンジル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムハイドロキサイド、8-フェネチル-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、8-(3-フェニルプロピル)-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセニウムクロライド、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。これらの中でも、架橋性、機械物性、及び、柔軟性の点から、DBU-Bが好ましい。
 また、第4級ホスホニウム塩としては特に限定されず、例えば、テトラブチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(以下、BTPPCとする)、ベンジルトリメチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリブチルホスホニウムクロライド、トリブチルアリルホスホニウムクロライド、トリブチル-2-メトキシプロピルホスホニウムクロライド、ベンジルフェニル(ジメチルアミノ)ホスホニウムクロライドなどをあげることができ、これらの中でも、架橋性、機械物性、及び、柔軟性の点から、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(BTPPC)が好ましい。
 また、架橋促進剤として、第4級アンモニウム塩とビスフェノールAFとの固溶体、第4級ホスホニウム塩とビスフェノールAFとの固溶体、特開平11-147891号公報に開示されている塩素フリー架橋促進剤を用いることもできる。
 架橋促進剤の配合量は、未架橋エラストマー100質量部に対して、0.01~8.00質量部であることが好ましく、より好ましくは0.02~5.00質量部である。さらに好ましくは0.03~3.00質量部である。架橋促進剤が、0.01質量部未満であると、未架橋エラストマーの架橋が充分に進行せず、得られる成形品の耐熱性等が低下するおそれがある。8.00質量部をこえると、上記含フッ素エラストマー組成物の成形加工性が低下するおそれや、機械物性における伸びが低下し、柔軟性も低下する傾向がある。
 受酸剤は、ポリオール架橋の際に発生する酸性物質を中和するために用いられものであり、具体例としては、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム(例えば、NICC5000(井上石灰工業社製)、CALDIC#2000、CALDIC#1000(近江化学工業社製))、酸化カルシウム、リサージ(酸化鉛)、亜鉛華、二塩基性亜リン酸鉛、ハイドロタルサイトなどがあげられ、高活性の酸化マグネシウム及び低活性のマグネシウムからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 ポリアミン架橋は、含フッ素エラストマーとしてポリアミン架橋可能な含フッ素エラストマー及び架橋剤としてポリアミン化合物を使用することにより行うことができる。
 上記ポリアミン架橋可能な含フッ素エラストマーとしては特に限定されず、ポリアミン架橋可能な部位を有する含フッ素エラストマーであればよい。上記ポリアミン架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン(VdF)単位を有する部位等を挙げることができる。上記架橋部位を導入する方法としては、含フッ素エラストマーの重合時に架橋部位を与える単量体を共重合する方法等が挙げられる。
 ポリアミン化合物としては、たとえば、ヘキサメチレンジアミンカーバメート、N,N’-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサメチレンジアミン、4,4’-ビス(アミノシクロヘキシル)メタンカルバメートなどがあげられる。これらの中でも、N,N’-ジシンナミリデン-1,6-ヘキサメチレンジアミンが好ましい。
 上記含フッ素エラストマー組成物は、少なくとも1種の多官能化合物を含んでいてもよい。多官能化合物とは、1つの分子中に同一又は異なる構造の2つ以上の官能基を有する化合物である。多官能化合物が有する官能基としては、カルボニル基、カルボキシル基、ハロホルミル基、アミド基、オレフィン基、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、エポキシ基等、一般に反応性を有することが知られている官能基であれば任意に用いることができる。
 上記含フッ素エラストマー組成物は、必要に応じてエラストマー中に配合される通常の添加剤、例えば充填剤(カーボンブラック、硫酸バリウム等)、加工助剤(ワックス等)、可塑剤、着色剤、安定剤、接着助剤、粘着性付与剤(クマロン樹脂、クマロン・インデン樹脂等)、離型剤、導電性付与剤、熱伝導性付与剤、表面非粘着剤、柔軟性付与剤、耐熱性改善剤、難燃剤などの各種添加剤を配合することができ、これらの添加剤は、本開示の効果を損なわない範囲で使用すればよい
 カーボンブラックなどの充填剤の含有量としては、特に限定されるものではないが、含フッ素エラストマー100質量部に対して0~300質量部であることが好ましく、1~150質量部であることがより好ましく、2~100質量部であることが更に好ましく、2~75質量部であることが特に好ましい。
 ワックス等の加工助剤の含有量としては、含フッ素エラストマー100質量部に対して0~10質量部であることが好ましく、0~5質量部であることが更に好ましい。加工助剤、可塑剤や離型剤を使用すると、得られる成形品の機械物性やシール性が下がる傾向があるので、目的とする得られる成形品の特性が許容される範囲でこれらの含有量を調整する必要がある。
 また、上記含フッ素エラストマー組成物から成形品を得ることができる。成形品は、上記含フッ素エラストマー組成物を成形し、架橋することにより得ることができる。上記含フッ素エラストマー組成物は、従来公知の方法で成形することができる。成形及び架橋の方法及び条件としては、採用する成形及び架橋において公知の方法及び条件の範囲内でよい。成形及び架橋の順序は限定されず、成形した後架橋してもよいし、架橋した後成形してもよいし、成形と架橋とを同時に行ってもよい。
 成形方法としては、例えば金型などによる加圧成形法、注入成形法、インジェクション成形法、押出し成形法、ロートキュアーによる成形法などが例示できるが、これらに限定されるものではない。架橋方法としては、スチーム架橋法、加熱により架橋反応が開始される通常の方法、放射線架橋法等が採用でき、なかでも、加熱による架橋反応が好ましい。限定されない具体的な架橋条件としては、通常、140~250℃の温度範囲、1分間~24時間の架橋時間内で、使用する架橋剤などの種類により適宜決めればよい。
 また得られた成形品をオーブン等により加熱することで、機械物性および高温での圧縮永久歪み特性などを向上させることができる。限定されない具体的な架橋条件としては、通常、140~300℃の温度範囲、30分間~72時間の範囲で、使用する架橋剤などの種類により適宜決めればよい。
 得られる成形品は、自動車産業、航空機産業、半導体産業等の各分野において各種部品として使用することができる。
 用いられる分野としては例えば、半導体関連分野、自動車分野、航空機分野、宇宙・ロケット分野、船舶分野、化学プラント等の化学品分野、医薬品等の薬品分野、現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野、塗装設備等の塗装分野、分析機器、計器等の分析・理化学機械分野、食品プラント機器及び家庭用品を含む食品機器分野、飲料食品製造装置分野、医薬品製造装置分野、医療部品分野、化学薬品輸送用機器分野、原子力プラント機器分野、鉄板加工設備等の鉄鋼分野、一般工業分野、電気分野、燃料電池分野、電子部品分野、光学機器部品分野、宇宙用機器部品分野、石油化学プラント機器分野、石油、ガス等のエネルギー資源探索採掘機器部品分野、石油精製分野、石油輸送機器部品分野などが挙げられる。
 成形品の使用形態としては、例えば、リング、パッキン、ガスケット、ダイアフラム、オイルシール、ベアリングシール、リップシール、プランジャーシール、ドアシール、リップ及びフェースシール、ガスデリバリープレートシール、ウエハサポートシール、バレルシール等の各種シール材やパッキンなどが挙げられる。シール材としては、優れた非粘着性及び低摩擦性が要求される用途に用いることができる。
 また、チューブ、ホース、ロール、各種ゴムロール、フレキシブルジョイント、ゴム板、コーティング、ベルト、ダンパー、バルブ、バルブシート、バルブの弁体、耐薬品用コーティング材料、ラミネート用材料、ライニング用材料などとしても使用できる。
 なお、上記リング、パッキン、シールの断面形状は、種々の形状のものであってよく、具体的には、例えば、四角、O字、ヘルールなどの形状であってもよいし、D字、L字、T字、V字、X字、Y字などの異形状であってもよい。
 上記半導体関連分野においては、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、プラズマパネル製造装置、プラズマディスプレイパネル製造装置、プラズマアドレス液晶パネル製造装置、有機ELパネル製造装置、フィールドエミッションディスプレイパネル製造装置、太陽電池基板製造装置、半導体搬送装置等に用いることができる。そのような装置としては、例えば、CVD装置、半導体用ガス制御装置等のガス制御装置、ドライエッチング装置、ウェットエッチング装置、プラズマエッチング装置、反応性イオンエッチング装置、反応性イオンビームエッチング装置、スパッタエッチング装置、イオンビームエッチング装置、酸化拡散装置、スパッタリング装置、アッシング装置、プラズマアッシング装置、洗浄装置、イオン注入装置、プラズマCVD装置、排気装置、露光装置、研磨装置、成膜装置、乾式エッチング洗浄装置、UV/O洗浄装置、イオンビーム洗浄装置、レーザービーム洗浄装置、プラズマ洗浄装置、ガスエッチング洗浄装置、抽出洗浄装置、ソックスレー抽出洗浄装置、高温高圧抽出洗浄装置、マイクロウェーブ抽出洗浄装置、超臨界抽出洗浄装置、フッ酸、塩酸、硫酸、オゾン水等を用いる洗浄装置、ステッパー、コータ・デベロッパー、CMP装置、エキシマレーザー露光機、薬液配管、ガス配管、NFプラズマ処理、Oプラズマ処理、フッ素プラズマ処理等のプラズマ処理が行われる装置、熱処理成膜装置、ウエハ搬送機器、ウエハ洗浄装置、シリコンウエハ洗浄装置、シリコンウエハ処理装置、LP-CVD工程に用いられる装置、ランプアニーリング工程に用いられる装置、リフロー工程に用いられる装置などが挙げられる。
 半導体関連分野における具体的な使用形態としては、例えば、ゲートバルブ、クォーツウィンドウ、チャンバー、チャンバーリット、ゲート、ベルジャー、カップリング、ポンプのO-リングやガスケット等の各種シール材;レジスト現像液や剥離液用のO-リング等の各種シール材、ホースやチューブ;レジスト現像液槽、剥離液槽、ウエハ洗浄液槽、ウェットエッチング槽のライニングやコーティング;ポンプのダイアフラム;ウエハ搬送用のロール;ウエハ洗浄液用のホースチューブ;クリーンルーム等のクリーン設備用シーラントといったクリーン設備用シール材;半導体製造装置やウエハ等のデバイスを保管する保管庫用のシーリング材;半導体を製造する工程で用いられる薬液移送用ダイアフラムなどが挙げられる。
 上記自動車分野においては、エンジン本体、主運動系、動弁系、潤滑・冷却系、燃料系、吸気・排気系、駆動系のトランスミッション系、シャーシのステアリング系、ブレーキ系や、基本電装部品、制御系電装部品、装備電装部品等の電装部品などに用いることができる。なお、上記自動車分野には、自動二輪車も含まれる。
 上述のようなエンジン本体やその周辺装置では、耐熱性、耐油性、燃料油耐性、エンジン冷却用不凍液耐性、耐スチーム性が要求される各種シール材に本開示の成形品を用いることができ、そのようなシール材としては、例えば、ガスケット、シャフトシール、バルブステムシール等のシールや、セルフシールパッキン、ピストンリング、割リング形パッキン、メカニカルシール、オイルシール等の非接触型又は接触型のパッキン類、ベローズ、ダイアフラム、ホース、チューブの他、電線、緩衝材、防振材、ベルトAT装置に用いられる各種シール材などが挙げられる。
 上記燃料系における具体的な使用形態としては、燃料インジェクター、コールドスタートインジェクター、燃料ラインのクイックコネクター、センダー・フランジ・クイックコネクター、燃料ポンプ、燃料タンク・クイック・コネクター、ガソリン混合ポンプ、ガソリンポンプ、燃料チューブのチューブ本体、燃料チューブのコネクター、インジェクター等に用いられるO-リング;呼気系マニフォールド、燃料フィルター、圧力調整弁、キャニスター、燃料タンクのキャップ、燃料ポンプ、燃料タンク、燃料タンクのセンダーユニット、燃料噴射装置、燃料高圧ポンプ、燃料ラインコネクターシステム、ポンプタイミングコントロールバルブ、サクションコントロールバルブ、ソレノイドサブアッシー、フューエルカットバルブ等に用いられるシール;キャニスタ・パージ・ソレノイド・バルブシール、オンボード・リフューエリング・ベイパー・リカバリー(ORVR)バルブシール、燃料ポンプ用のオイルシール、フューエルセンダーシール、燃料タンクロールオーバー・バルブシール、フィラーシール、インジェクターシール、フィラーキャップシール、フィラーキャップバルブのシール;燃料ホース、燃料供給ホース、燃料リターンホース、ベーパー(エバポ)ホース、ベント(ブリーザー)ホース、フィラーホース、フィラーネックホース、燃料タンク内のホース(インタンクホース)、キャブレターのコントロールホース、フューエルインレットホース、フューエルブリーザホース等のホース;燃料フィルター、燃料ラインコネクターシステム等に用いられるガスケットや、キャブレター等に用いられるフランジガスケット;蒸気回収ライン、フューエルフィードライン、ベーパー・ORVRライン等のライン材;キャニスター、ORVR、燃料ポンプ、燃料タンク圧力センサー、ガソリンポンプ、キャブレターのセンサー、複合空気制御装置(CAC)、パルセーションダンパー、キャニスター用、オートコック等に用いられるダイアフラムや、燃料噴射装置のプレッシャーレギュレーターダイアフラム;燃料ポンプ用のバルブ、キャブレーターニードルバルブ、ロールオーバーチェックバルブ、チェックバルブ類;ベント(ブリーザー)、燃料タンク内に用いられるチューブ;燃料タンク等のタンクパッキン、キャブレターの加速ポンプピストンのパッキン;燃料タンク用のフューエルセンダー防振部品;燃料圧力を制御するためのO-リングや、ダイアフラム;アクセレレータ・ポンプ・カップ;インタンクフューエルポンプマウント;燃料噴射装置のインジェクタークッションリング;インジェクターシールリング;キャブレターのニードルバルブ芯弁;キャブレターの加速ポンプピストン;複合空気制御装置(CAC)のバルブシート;フューエルタンク本体;ソレノイドバルブ用シール部品などが挙げられる。
 上記ブレーキ系における具体的な使用形態としては、マスターバック、油圧ブレーキホースエアーブレーキ、エアーブレーキのブレーキチャンバー等に用いられるダイアフラム;ブレーキホース、ブレーキオイルホース、バキュームブレーキホース等に用いられるホース;オイルシール、O-リング、パッキン、ブレーキピストンシール等の各種シール材;マスターバック用の大気弁や真空弁、ブレーキバルブ用のチェック弁;マスターシリンダー用のピストンカップ(ゴムカップ)や、ブレーキカップ;油圧ブレーキのマスターシリンダーやバキュームブースター、油圧ブレーキのホイールシリンダー用のブーツ、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)用のO-リングやグロメットなどが挙げられる。
 上記基本電装部品における具体的な使用形態としては、電線(ハーネス)の絶縁体やシース、ハーネス外装部品のチューブ、コネクター用のグロメットなどが挙げられる。
 制御系電装部品における具体的な使用形態としては、各種センサー線の被覆材料などが挙げられる。
 上記装備電装部品における具体的な使用形態としては、カーエアコンのO-リング、パッキンや、クーラーホース、高圧エアコンホース、エアコンホース、電子スロットルユニット用ガスケット、ダイレクトイグニッション用プラグブーツ、ディストリビューター用ダイアフラムなどが挙げられる。また、電装部品の接着にも用いることができる。
 上記吸気・排気系における具体的な使用形態としては、吸気マニホールド、排気マニホールド等に用いられるパッキンや、スロットルのスロットルボディパッキン;EGR(排気再循環)、押圧コントロール(BPT)、ウエストゲート、ターボウエストゲート、アクチュエーター、バリアブル・タービン・ジオメトリー(VTG)ターボのアクチュエーター、排気浄化バルブ等に用いられるダイアフラム;EGR(排気再循環)のコントロールホース、エミッションコントロールホース、ターボチャージャーのターボオイルホース(供給)、ターボオイルホース(リターン)、ターボエアホース、インタークーラーホース、ターボチャージャーホース、インタークーラーを備えたターボエンジンのコンプレッサーと接続されるホース、排気ガスホース、エアインテークホース、ターボホース、DPF(ディーゼル微粒子捕集フィルター)センサーホース等のホース;エアダクトやターボエアダクト;インテークマニホールドガスケット;EGRのシール材、ABバルブのアフターバーン防止バルブシート、(ターボチャージャーなどの)タービンシャフトシールや、自動車のエンジンにおいて使用されるロッカーカバーや空気吸い込みマニホールドなどの溝部品に用いられるシール部材などが挙げられる。
 その他、排出ガス制御部品において、蒸気回収キャニスター、触媒式転化装置、排出ガスセンサー、酸素センサー等に用いられるシールや、蒸気回収および蒸気キャニスターのソレノイド・アーマチュアのシール;吸気系マニフォールドガスケットなどとして用いることができる。
 また、ディーゼルエンジンに関する部品において、直噴インジェクター用のO-リングシール、回転ポンプシール、制御ダイアフラム、燃料ホース、EGR、プライミングポンプ、ブーストコンペンセーターのダイアフラムなどとして用いることができる。また、尿素SCRシステムに用いられるO-リング、シール材、ホース、チューブ、ダイアフラム、ガスケット材、パイプや、尿素SCRシステムの尿素水タンク本体、および尿素水タンクのシール材などにも用いることができる。
 上記トランスミッション系における具体的な使用形態としては、トランスミッション関連のベアリングシール、オイルシール、O-リング、パッキン、トルコンホースなどが挙げられる。
 ミッションオイルシールや、ATのミッションオイルホース、ATFホース、O-リング、パッキン類なども挙げられる。
 なお、トランスミッションには、AT(オートマチック・トランスミッション)、MT(マニュアル・トランスミッション)、CVT(連続可変トランスミッション)、DCT(デュアル・クラッチ・トランスミッション)などがある。
 また、手動または自動変速機用のオイルシール、ガスケット、O-リング、パッキンや、無段変速機(ベルト式またはトロイダル式)用のオイルシール、ガスケット、O-リング、パッキンの他、ATFリニアソレノイド用パッキング、手動変速機用オイルホース、自動変速機用ATFホース、無段変速機(ベルト式またはトロイダル式)用CVTFホースなども挙げられる。
 ステアリング系における具体的な使用形態としては、パワーステアリングオイルホースや高圧パワーステアリングホースなどが挙げられる。
 自動車エンジンのエンジン本体において用いられる形態としては、例えば、シリンダーヘッドガスケット、シリンダーヘッドカバーガスケット、オイルパンパッキン、一般ガスケットなどのガスケット、O-リング、パッキン、タイミングベルトカバーガスケットなどのシール、コントロールホースなどのホース、エンジンマウントの防振ゴム、コントロールバルブダイアフラム、カムシャフトオイルシールなどが挙げられる。
 自動車エンジンの主運動系においては、クランクシャフトシール、カムシャフトシールなどのシャフトシールなどに用いることができる。
 自動車エンジンの動弁系においては、エンジンバルブのバルブステムオイルシール、バタフライバルブのバルブシートなどに用いることができる。
 自動車エンジンの潤滑・冷却系においては、エンジンオイルクーラーのエンジンオイルクーラーホース、オイルリターンホース、シールガスケットや、ラジエータ周辺のウォーターホース、ラジエータのシール、ラジエータのガスケット、ラジエータのO-リング、バキュームポンプのバキュームポンプオイルホースなどの他、ラジエーターホース、ラジエータータンク、オイルプレッシャー用ダイアフラム、ファンカップリングシールなどに用いることができる。
 このように、自動車分野における使用の具体例の一例としては、エンジンヘッドガスケット、オイルパンガスケット、マニフォールドパッキン、酸素センサー用シール、酸素センサーブッシュ、酸化窒素(NO)センサー用シール、酸化窒素(NO)センサーブッシュ、酸化硫黄センサー用シール、温度センサー用シール、温度センサーブッシュ、ディーゼルパーティクルフィルターセンサー用シール、ディーゼルパーティクルフィルターセンサーブッシュ、インジェクターO-リング、インジェクターパッキン、燃料ポンプのO-リングやダイアフラム、ギアボックスシール、パワーピストンパッキン、シリンダーライナーのシール、バルブステムのシール、スタティックバルブステムシール、ダイナミックバルブステムシール、自動変速機のフロントポンプシール、リアーアクスルピニオンシール、ユニバーサルジョイントのガスケット、スピードメーターのピニオンシール、フートブレーキのピストンカップ、トルク伝達装置のO-リングやオイルシール、排ガス再燃焼装置のシールやベアリングシール、再燃焼装置用ホース、キャブレターのセンサー用ダイアフラム、防振ゴム(エンジンマウント、排気部、マフラーハンガー、サスペンションブッシュ、センターベアリング、ストラットバンパーラバー等)、サスペンション用防振ゴム(ストラットマウント、ブッシュ等)、駆動系防振ゴム(ダンパー等)、燃料ホース、EGRのチューブやホース、ツインキャブチューブ、キャブレターのニードルバルブの芯弁、キャブレターのフランジガスケット、オイルホース、オイルクーラーホース、ATFホース、シリンダーヘッドガスケット、水ポンプシール、ギアボックスシール、ニードルバルブチップ、オートバイ用リードバルブのリード、自動車エンジンのオイルシール、ガソリンホースガンのシール、カーエアコン用シール、エンジンのインタークーラー用ゴムホース、送油経路コネクター装置(fuel line connector systems)のシール、CACバルブ、ニードルチップ、エンジン回り電線、フィラーホース、カーエアコンO-リング、インテークガスケット、燃料タンク材料、ディストリビューター用ダイアフラム、ウォーターホース、クラッチホース、PSホース、ATホース、マスターバックホース、ヒーターホース、エアコンホース、ベンチレーションホース、オイルフィラーキャップ、PSラックシール、ラック&ピニオンブーツ、CVJブーツ、ボールジョイントダストカバー、ストラットダストカバー、ウェザーストリップ、グラスラン、センターユニットパッキン、ボディーサイトウェルト、バンパーラバー、ドアラッチ、ダッシュインシュレーター、ハイテンションコード、平ベルト、ポリVベルト、タイミングベルト、歯付きベルト、Vリブドベルト、タイヤ、ワイパーブレード、LPG車レギュレータ用ダイアフラムやプランジャー、CNG車レギュレータ用ダイアフラムやバルブ、DME対応ゴム部品、オートテンショナのダイアフラムやブーツ、アイドルスピードコントロールのダイアフラムやバルブ、オートスピードコントロールのアクチュエーター,負圧ポンプのダイアフラムやチェックバルブやプランジャー、O.P.S.のダイアフラムやO-リング、ガソリン圧抜きバルブ、エンジンシリンダースリーブのO-リングやガスケット、ウェットシリンダースリーブのO-リングやガスケット、ディファレンシャルギヤのシールやガスケット(ギヤ油のシールやガスケット)、パワーステアリング装置のシールやガスケット(PSFのシールやガスケット)、ショックアブソーバのシールやガスケット(SAFのシールやガスケット)、等速ジョイントのシールやガスケット、ホイール軸受のシールやガスケット、メタルガスケットのコーティング剤、キャリパーシール、ブーツ類、ホイールベアリングシール、タイヤの加硫成形に使用されるブラダーなどが挙げられる。
 上記航空機分野、宇宙・ロケット分野、船舶分野においては、特に燃料系統や潤滑油系統に用いることができる。
 上記航空機分野においては、例えば、航空機用各種シール部品、航空機用エンジンオイル用途の航空機用各種部品、ジェットエンジンバルブステムシールやガスケットやO-リング、ローテーティングシャフトシール、油圧機器のガスケット、防火壁シール、燃料供給用ホースやガスケットやO-リング、航空機用ケーブルやオイルシールやシャフトシールなどとして用いることが可能である。
 上記宇宙・ロケット分野においては、例えば、宇宙船、ジェットエンジン、ミサイル等のリップシール、ダイアフラム、O-リングや、耐ガスタービンエンジン用オイルのO-リング、ミサイル地上制御用防振台パッドなどとして用いることができる。
また、船舶分野においては、例えば、スクリューのプロペラシャフト船尾シール、ディーゼルエンジンの吸排気用バルブステムシール、バタフライバルブのバルブシール、バタフライバルブのバルブシートや軸シール、バタフライ弁の軸シール、船尾管シール、燃料ホース、ガスケット、エンジン用のO-リング、船舶用ケーブル、船舶用オイルシール、船舶用シャフトシールなどとして使用することができる。
 上記化学プラント等の化学品分野、医薬品等の薬品分野においては、高度の耐薬品性が要求されるような工程、例えば、医薬品、農薬、塗料、樹脂等の化学品を製造する工程に用いることができる。
 上記化学品分野及び薬品分野における具体的な使用形態としては、化学装置、化学薬品用ポンプや流量計、化学薬品用配管、熱交換器、農薬散布機、農薬移送ポンプ、ガス配管、燃料電池、分析機器や理化学機器(例えば、分析機器や計器類のカラム・フィッティングなど)、排煙脱硫装置の収縮継ぎ手、硝酸プラント、発電所タービン等に用いられるシールや、医療用滅菌プロセスに用いられるシール、メッキ液用シール、製紙用ベルトのコロシール、風洞のジョイントシール;反応機、攪拌機等の化学装置、分析機器や計器類、ケミカルポンプ、ポンプハウジング、バルブ、回転計等に用いられるO-リングや、メカニカルシール用O-リング、コンプレッサーシーリング用のO-リング;高温真空乾燥機、ガスクロマトグラフィーやpHメーターのチューブ結合部等に用いられるパッキンや、硫酸製造装置のガラス冷却器パッキン;ダイアフラムポンプ、分析機器や理化学機器等に用いられるダイアフラム;分析機器、計器類に用いられるガスケット;分析機器や計器類に用いられるはめ輪(フェルール);バルブシート;Uカップ;化学装置、ガソリンタンク、風洞等に用いられるライニングや、アルマイト加工槽の耐食ライニング;メッキ用マスキング冶具のコーティング;分析機器や理化学機器の弁部品;排煙脱硫プラントのエキスパンジョンジョイント;濃硫酸等に対する耐酸ホース、塩素ガス移送ホース、耐油ホース、ベンゼンやトルエン貯槽の雨水ドレンホース;分析機器や理化学機器等に用いられる耐薬品性チューブや医療用チューブ;繊維染色用の耐トリクレン用ロールや染色用ロール;医薬品の薬栓;医療用のゴム栓;薬液ボトル、薬液タンク、バッグ、薬品容器;耐強酸、耐溶剤の手袋や長靴等の保護具などが挙げられる。
 上記現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野、塗装設備等の塗装分野においては、乾式複写機のロール、ベルト、シール、弁部品等として用いることができる。
 上記写真分野、印刷分野及び塗装分野における具体的な使用形態としては、複写機の転写ロールの表面層、複写機のクリーニングブレード、複写機のベルト;複写機、プリンター、ファクシミリ等のOA機器用のロール(例えば、定着ロール、圧着ロール、加圧ロールなどが挙げられる。)、ベルト;PPC複写機のロール、ロールブレード、ベルト;フィルム現像機、X線フィルム現像機のロール;印刷機械の印刷ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品、ベルト;プリンターのインキチューブ、ロール、ベルト;塗布、塗装設備の塗装ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品;現像ロール、グラビアロール、ガイドロール、磁気テープ製造塗工ラインのガイドロール、磁気テープ製造塗工ラインのグラビアロール、コーティングロールなどが挙げられる。
 上記食品プラント機器及び家庭用品を含む食品機器分野においては、食品製造工程や、食品移送器用または食品貯蔵器用に用いることができる。
 上記食品機器分野における具体的な使用形態としては、プレート式熱交換器のシール、自動販売機の電磁弁シール、ジャーポットのパッキン、サニタリーパイプパッキン、圧力鍋のパッキン、湯沸器シール、熱交換器用ガスケット、食品加工処理装置用のダイアフラムやパッキン、食品加工処理機用ゴム材料(例えば、熱交換器ガスケット、ダイアフラム、O-リング等の各種シール、配管、ホース、サニタリーパッキン、バルブパッキン、充填時にビンなどの口と充填剤との間のジョイントとして使用される充填用パッキン)などが挙げられる。また、酒類、清涼飲料水等の製品、充填装置、食品殺菌装置、醸造装置、湯沸し器、各種自動食品販売機等に用いられるパッキン、ガスケット、チューブ、ダイアフラム、ホース、ジョイントスリーブなども挙げられる。
 上記原子力プラント機器分野においては、原子炉周辺の逆止弁や減圧弁、六フッ化ウランの濃縮装置のシールなどに用いることができる。
 上記一般工業分野における具体的な使用形態としては、工作機械、建設機械、油圧機械等の油圧機器用シール材;油圧、潤滑機械のシールやベアリングシール;マンドレル等に用いられるシール材;ドライクリーニング機器の窓等に用いられるシール;サイクロトロンのシールや(真空)バルブシール、プロトン加速器のシール、自動包装機のシール、空気中の亜硫酸ガスや塩素ガス分析装置(公害測定器)用ポンプのダイアフラム、スネークポンプライニング、印刷機のロールやベルト、搬送用のベルト(コンベアベルト)、鉄板等の酸洗い用絞りロール、ロボットのケーブル、アルミ圧延ライン等の溶剤絞りロール、カプラーのO-リング、耐酸クッション材、切削加工機械の摺動部分のダストシールやリップゴム、生ごみ焼却処理機のガスケット、摩擦材、金属またはゴムの表面改質剤、被覆材などが挙げられる。また、製紙プロセスで用いられる装置のガスケットやシール材、クリーンルーム用フィルターユニットのシーリング剤、建築用シーリング剤、コンクリートやセメント等の保護コーティング剤、ガラスクロス含浸材料、ポリオレフィンの加工助剤、ポリエチレンの成形性改良添加剤、小型発電機や芝刈機等の燃料容器、金属板にプライマー処理を施すことによって得られるプレコートメタルなどとしても使用することができる。その他、織布に含浸させて焼付けてシート及びベルトとして使用することもできる。
 上記鉄鋼分野における具体的な使用形態としては、鉄板加工設備の鉄板加工ロールなどが挙げられる。
 上記電気分野における具体的な使用形態としては、新幹線の絶縁油キャップ、液封型トランスのベンチングシール、変圧器のシール、油井ケーブルのジャケット、電気炉等のオーブンのシール、電子レンジの窓枠シール、CRTのウェッジとネックとを接着させる際に用いられるシール材、ハロゲンランプのシール材、電気部品の固定剤、シーズヒーターの末端処理用シール材、電気機器リード線端子の絶縁防湿処理に用いられるシール材などが挙げられる。また、耐油・耐熱電線、高耐熱性電線、耐薬品性電線、高絶縁性電線、高圧送電線、ケーブル、地熱発電装置に用いられる電線、自動車エンジン周辺に用いられる電線等の被覆材に用いることもできる。車両用ケーブルのオイルシールやシャフトシールに用いることもできる。更には、電気絶縁材料(例えば、各種電気機器の絶縁用スペーサ、ケーブルのジョイントや末端部などに用いる絶縁テープ、熱収縮性のチューブなどに使用される材料)や、高温雰囲気で用いられる電気および電子機器材料(例えば、モータ用口出線材料、高熱炉まわりの電線材料)にも使用可能である。また、太陽電池の封止層や保護フィルム(バックシート)にも使用できる。
 上記燃料電池分野においては、固体高分子形燃料電池、リン酸塩型燃料電池等における、電極間、電極-セパレーター間のシール材や、水素、酸素、生成水等の配管のシールやパッキン、セパレーターなどとして用いることができる。
 上記電子部品分野においては、放熱材原料、電磁波シールド材原料、コンピュータのハードディスクドライブ(磁気記録装置)用のガスケット等に用いることができる。また、ハードディスクドライブの緩衝ゴム(クラッシュストッパー)、ニッケル水素二次電池の電極活物質のバインダー、リチウムイオン電池の活物質のバインダー、リチウム二次電池のポリマー電解質、アルカリ蓄電池の正極の結着剤、EL素子(エレクトロルミネセンス素子)のバインダー、コンデンサーの電極活物質のバインダー、封止剤、シーリング剤、光ファイバーの石英の被覆材、光ファイバー被覆材等のフィルムやシート類、CMOS電子回路、トランジスタ、集積回路、有機トランジスタ、発光素子、アクチュエータ、メモリ、センサ、コイル、コンデンサー、抵抗等の電子部品、回路基板のポッティングやコーティングや接着シール、電子部品の固定剤、エポキシ等の封止剤の変性剤、プリント基板のコーティング剤、エポキシ等のプリント配線板プリプレグ樹脂の変性材、電球等の飛散防止材、コンピュータ用ガスケット、大型コンピュータ冷却ホース、二次電池、特にリチウム二次電池用のガスケットやO-リング等のパッキン、有機EL構造体の外表面の片面または両面を覆う封止層、コネクター、ダンパーなどとしても用いられる。
 上記化学薬品輸送用機器分野においては、トラック、トレーラー、タンクローリー、船舶等の安全弁や積出しバルブなどに用いることができる。
 上記石油、ガス等のエネルギー資源探索採掘機器部品分野においては、石油、天然ガス等の採掘の際に用いられる各種シール材、油井に使われる電気コネクターのブーツなどとして用いられる。
 上記エネルギー資源探索採掘機器部品分野における具体的な使用形態としては、ドリルビットシール、圧力調整ダイアフラム、水平掘削モーター(ステーター)のシール、ステーターベアリング(シャフト)シール、暴噴防止装置(BOP)に用いられるシール材、回転暴噴防止装置(パイプワイパー)に用いられるシール材、MWD(リアルタイム掘削情報探知システム)に用いられるシール材や気液コネクター、検層装置(ロギングエクイップメント)に用いられる検層ツールシール(例えば、O-リング、シール、パッキン、気液コネクター、ブーツなど)、膨張型パッカーやコンプリーションパッカー及びそれらに用いるパッカーシール、セメンチング装置に用いられるシールやパッキン、パーフォレーター(穿孔装置)に用いられるシール、マッドポンプに用いられるシールやパッキンやモーターライニング、地中聴検器カバー、Uカップ、コンポジションシーティングカップ、回転シール、ラミネートエラストメリックベアリング、流量制御のシール、砂量制御のシール、安全弁のシール、水圧破砕装置(フラクチャリングエクイップメント)のシール、リニアーパッカーやリニアーハンガーのシールやパッキン、ウェルヘッドのシールやパッキン、チョークやバルブのシールやパッキン、LWD(掘削中検層)用シール材、石油探索・石油掘削用途で用いられるダイアフラム(例えば、石油掘削ピットなどの潤滑油供給用ダイアフラム)、ゲートバルブ、電子ブーツ、穿孔ガンのシールエレメントなどが挙げられる。
 その他、厨房、浴室、洗面所等の目地シール;屋外テントの引き布;印材用のシール;ガスヒートポンプ用ゴムホース、耐フロン性ゴムホース;農業用のフィルム、ライニング、耐候性カバー;建築や家電分野等で使用されるラミネート鋼板等のタンク類などにも用いることができる。
 更には、アルミ等の金属と結合させた物品として使用することも可能である。そのような使用形態としては、例えば、ドアシール、ゲートバルブ、振り子バルブ、ソレノイド先端の他、金属と結合されたピストンシールやダイアフラム、金属ガスケット等の金属と結合された金属ゴム部品などが挙げられる。
 また、自転車におけるゴム部品、ブレーキシュー、ブレーキパッドなどにも用いることができる。
 また、本開示の成形品の形態の1つとしてベルトが挙げられる。このようなベルトも本開示の1つである。
 上記ベルトとしては、次のものが例示される。動力伝達ベルト(平ベルト、Vベルト、Vリブドベルト、歯付きベルトなどを含む)、搬送用ベルト(コンベアベルト)として、農業用機械、工作機械、工業用機械等のエンジン周りなど各種高温となる部位に使用される平ベルト;石炭、砕石、土砂、鉱石、木材チップなどのバラ物や粒状物を高温環境下で搬送するためのコンベアベルト;高炉等の製鉄所などで使用されるコンベアベルト;精密機器組立工場、食品工場等において、高温環境下に曝される用途におけるコンベアベルト;農業用機械、一般機器(例えば、OA機器、印刷機械、業務用乾燥機等)、自動車用などのVベルトやVリブドベルト;搬送ロボットの伝動ベルト;食品機械、工作機械の伝動ベルトなどの歯付きベルト;自動車用、OA機器、医療用、印刷機械などで使用される歯付きベルトなどが挙げられる。
 特に、自動車用歯付きベルトとしては、タイミングベルトが代表的である。
 上記ベルトは、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
 多層構造である場合、上記ベルトは、上記成形品からなる層及び他の材料からなる層からなるものであってもよい。
 多層構造のベルトにおいて、他の材料からなる層としては、他のゴムからなる層や熱可塑性樹脂からなる層、各種繊維補強層、帆布、金属箔層などが挙げられる。
 成形品はまた、産業用防振パッド、防振マット、鉄道用スラブマット、パッド類、自動車用防振ゴムなどに使用できる。自動車用防振ゴムとしては、エンジンマウント用、モーターマウント用、メンバマウント用、ストラットマウント用、ブッシュ用、ダンパー用、マフラーハンガー用、センターベアリング用などの防振ゴムが挙げられる。
 また、他の使用形態として、フレキシブルジョイント、エキスパンションジョイント等のジョイント部材、ブーツ、グロメットなどが挙げられる。船舶分野であれば、例えばマリンポンプ等が挙げられる。
 ジョイント部材とは、配管および配管設備に用いられる継ぎ手のことであり、配管系統から発生する振動、騒音の防止、温度変化、圧力変化による伸縮や変位の吸収、寸法変動の吸収や地震、地盤沈下による影響の緩和、防止などの用途に用いられる。
フレキシブルジョイント、エキスパンションジョイントは、例えば、造船配管用、ポンプやコンプレッサーなどの機械配管用、化学プラント配管用、電気配管用、土木・水道配管用、自動車用などの複雑形状成形品として好ましく用いることができる。
ブーツは、例えば、等速ジョイントブーツ、ダストカバー、ラックアンドピニオンステアリングブーツ、ピンブーツ、ピストンブーツなどの自動車用ブーツ、農業機械用ブーツ、産業車両用ブーツ、建築機械用ブーツ、油圧機械用ブーツ、空圧機械用ブーツ、集中潤滑機用ブーツ、液体移送用ブーツ、消防用ブーツ、各種液化ガス移送用ブーツなどの各種産業用ブーツなどの複雑形状成形品として好ましく用いることができる。
 成形品は、フィルタープレス用ダイアフラム、ブロワー用ダイアフラム、給水用ダイアフラム、液体貯蔵タンク用ダイアフラム、圧力スイッチ用ダイアフラム、アキュムレーター用ダイアフラム、サスペンション等の空気ばね用ダイアフラムなどにも使用できる。
 成形品をゴムや樹脂に添加することにより、雨、雪、氷や汗等の水に濡れる環境下において滑りにくい成形品やコーティング被膜を得る滑り防止剤が得られる。
 また、成形品は、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等による化粧合板、プリント基板、電気絶縁板、硬質ポリ塩化ビニル積層板等を製造する際の熱プレス成形用クッション材としても用いることができる。
 成形品は、その他、兵器関連の封止ガスケット、侵襲性化学剤との接触に対する保護衣服のような各種支持体の不浸透性化に寄与することもできる。
 また、自動車、船舶などの輸送機関などに使われるアミン系添加剤(特に酸化防止剤、清浄分散剤として用いられるアミン系添加剤)が含まれる潤滑油(エンジンオイル、ミッションオイル、ギヤーオイルなど)や燃料油、グリース(特にウレア系グリース)をシール、封止するために使われるO(角)-リング、V-リング、X-リング、パッキン、ガスケット、ダイアフラム、オイルシール、ベアリングシール、リップシール、プランジャーシール、ドアシール、リップおよびフェースシール、ガスデリバリープレートシール、ウエハサポートシール、バレルシールその他の各種シール材等に用いることができ、チューブ、ホース、各種ゴムロール、コーティング、ベルト、バルブの弁体などとしても使用できる。また、ラミネート用材料、ライニング用材料としても使用できる。
 自動車等の内燃機関のトランスミッション油及び/又はエンジン油に接触しその油温及び/又は油圧を検出するセンサーのリード電線などに使用される耐熱耐油性電線の被覆材料や、オートマチック・トランスミッションやエンジンのオイルパン内等の高温油雰囲気中においても使用することが可能である。
 その他、本開示の成形品に加硫被膜を形成させて使用する場合がある。具体的には、複写機用非粘着耐油ロール、耐候結氷防止用ウェザーストリップ、輸液用ゴム栓、バイアルゴム栓、離型剤、非粘着軽搬送ベルト、自動車エンジンマウントのプレーガスケットの粘着防止被膜、合成繊維の被覆加工、パッキング被覆薄層をもつボルト部材または継ぎ手等の用途が挙げられる。
 なお、本開示の成形品の自動車関連部品用途については、同様の構造の自動二輪車の部品用途も含まれる。
 また、上記自動車関連における燃料としては、軽油、ガソリン、ディーゼルエンジン用燃料(バイオディーゼルフューエルを含む)などが挙げられる。
 成形品はまた、転がり軸受用シール部材にも使用できる。
 上記転がり軸受としては、玉軸受、ころ軸受、軸受ユニット、リニア軸受等が挙げられる。
 玉軸受としては、ラジアル玉軸受、スラスト玉軸受、スラストアンギュラ玉軸受等が挙げられる。
 上記ラジアル玉軸受としては、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、4点接触玉軸受、自動調心玉軸受等が挙げられる。
 上記深溝玉軸受は、たとえば、電動機、家庭用電気製品、OA機器等に用いられる。
 上記アンギュラ玉軸受には、単列アンギュラ玉軸受、組み合わせアンギュラ玉軸受、複列アンギュラ玉軸受等が挙げられ、単列アンギュラ玉軸受は、電動機、家庭用電気製品、OA機器等や、ラジアル荷重の他にアキシアル荷重がかかる油圧ポンプ、縦型ポンプ等に用いられる。組み合わせアンギュラ玉軸受は、軸の回転精度の向上や剛性アップが求められる工作機械の主軸、研削スピンドル等に用いられる。複列アンギュラ玉軸受は、自動車のエアコン用電磁クラッチ等に用いられる。
 上記4点接触玉軸受は、両方向からのアキシアル荷重がかかり、軸受幅のスペースを大きくとれない減速機等に用いられる。
 上記自動調心玉軸受は、軸とハウジングの心合せが困難な個所や軸がたわみやすい伝動軸等に用いられる。
 上記スラスト玉軸受には、単式スラスト玉軸受、複式スラスト玉軸受があり、これらの玉軸受が使用される従来公知の用途に適用可能である。
 上記スラストアンギュラ玉軸受は、工作機械の主軸のアキシアル荷重受けとして、複列円筒ころ軸受と組み合わせて用いられる。
 上記ころ軸受としては、ラジアルころ軸受、スラストころ軸受等が挙げられる。
 上記ラジアルころ軸受としては、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受が挙げられる。
 上記円筒ころ軸受は、一般機械、工作機械、電動機、減速機、鉄道用車軸、航空機等に用いられる。
 針状ころ軸受は、一般機械、自動車、電動機等に用いられる。
 円すいころ軸受は、工作機械、自動車用及び鉄道用車軸、圧延機、減速機等に用いられる。
 自動調心ころ軸受は、一般機械、圧延機、製紙機械、車軸等に用いられる。
 上記スラストころ軸受としては、スラスト円筒ころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等が挙げられる。
 スラスト円筒ころ軸受は、工作機械、一般機械等に用いられる。
 スラスト針状ころ軸受は、自動車、ポンプ、一般機械等に用いられる。
 スラスト円すいころ軸受は、一般機械、圧延機等に用いられる。
 スラスト自動調心ころ軸受は、クレーン、押出機、一般機械等に用いられる。
 本開示の成形品は、中でも、シール材、摺動部材または非粘着性部材として特に好適である。
 上記含フッ素エラストマー組成物は、架橋して成形品として使用する以外にも、種々の工業分野において各種部品として使用することもできる。そこで次に、含フッ素エラストマー組成物の用途について説明する。
 含フッ素エラストマー組成物は、金属、ゴム、プラスチック、ガラスなどの表面改質材;メタルガスケット、オイルシールなど、耐熱性、耐薬品性、耐油性、非粘着性が要求されるシール材および被覆材;OA機器用ロール、OA機器用ベルトなどの非粘着被覆材、またはブリードバリヤー;織布製シートおよびベルトへの含浸、焼付による塗布などに用いることができる。
 含フッ素エラストマー組成物は、高粘度、高濃度にすることによって、通常の用法により複雑な形状のシール材、ライニング、シーラントとして用いることができ、低粘度にすることによって、数ミクロンの薄膜フィルムの形成に用いることができ、また中粘度にすることによりプレコートメタル、O-リング、ダイアフラム、リードバルブの塗布に用いることができる。
 さらに、織布や紙葉の搬送ロールまたはベルト、印刷用ベルト、耐薬品性チューブ、薬栓、ヒューエルホースなどの塗布にも用いることができる。
 含フッ素エラストマー組成物により被覆する物品基材としては、鉄、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、真鍮などの金属類;ガラス板、ガラス繊維の織布及び不織布などのガラス製品;ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトンなどの汎用および耐熱性樹脂の成形品および被覆物;SBR、ブチルゴム、NBR、EPDMなどの汎用ゴム、およびシリコーンゴム、フッ素ゴムなどの耐熱性ゴムの成形品および被覆物;天然繊維および合成繊維の織布および不織布;などを使用することができる。
 含フッ素エラストマー組成物から形成される被覆物は、耐熱性、耐溶剤性、潤滑性、非粘着性が要求される分野で使用でき、具体的な用途としては、複写機、プリンター、ファクシミリなどのOA機器用のロール(たとえば、定着ロール、圧着ロール)および搬送ベルト;シートおよびベルト;O-リング、ダイアフラム、耐薬品性チューブ、燃料ホース、バルブシール、化学プラント用ガスケット、エンジンガスケットなどが挙げられる。
 含フッ素エラストマー組成物はまた、溶剤に溶解し、塗料、接着剤として使用できる。また、乳化分散液(ラテックス)として、塗料としても使用できる。
 含フッ素エラストマー組成物は、各種装置、配管等のシール材やライニング、金属、セラミックス、ガラス、石、コンクリート、プラスチック、ゴム、木材、紙、繊維等の無機及び有機基材からなる構造物の表面処理剤等として使用される。
 含フッ素エラストマー組成物は、ディスペンサー方式塗装やスクリーン印刷塗装により基材等に塗布することができる。
 含フッ素エラストマー組成物は、フィルムを流延するため、またはファブリック、プラスチック、金属、またはエラストマーのような基材を浸漬するための塗料組成物として使用されてもよい。
 特に、含フッ素エラストマー組成物は、ラテックスの形態として、被覆ファブリック、保護手袋、含浸繊維、O-リング被覆、燃料系クイック連結O-リング用被覆、燃料系シール用被覆、燃料タンクロールオーバーバルブダイヤフラム用被覆、燃料タンク圧力センサーダイヤフラム用被覆、オイルフィルターおよび燃料フィルターシール用被覆、燃料タンクセンダーシールおよびセンダーヘッドフィッテングシール用被覆、複写機定着機構ロール用被覆、並びにポリマー塗料組成物を製造するために使用されてもよい。
 それらはシリコーンラバー、ニトリルラバー、および他のエラストマーの被覆に有用である。その熱安定性と同様に基材エラストマーの耐透過性および耐薬品性の両方を高める目的のために、それらはそのようなエラストマーから製造される部品の被覆にも有用である。他の用途は、熱交換器、エキスパンジョンジョイント、バット、タンク、ファン、煙道ダクトおよび他の管路、並びに収納構造体、たとえばコンクリート収納構造体用の被覆を含む。含フッ素エラストマー組成物は、多層部品構造の露出した断面に、たとえばホース構造およびダイアフラムの製造方法において塗布されてもよい。接続部および結合部におけるシーリング部材は、硬質材料からしばしば成り、そして含フッ素エラストマー組成物は、改良された摩擦性界面、シーリング面に沿って低減された微量の漏れを伴う高められた寸法締りばめを提供する。そのラテックスは、種々の自動車システム用途におけるシール耐久性を高める。
 それらは、パワーステアリング系統、燃料系統、エアーコンディショニング系統、並びに、ホースおよびチューブが別の部品に接続されるいかなる結合部の製造においても使用されることもできる。含フッ素エラストマー組成物のさらなる有用性は、3層燃料ホースのような多層ラバー構造における、製造欠陥(および使用に起因する損傷)の補修においてである。含フッ素エラストマー組成物は、塗料が塗布される前または後に、形成され、またはエンボス加工され得る薄鋼板の塗布にも有用である。たとえば、被覆された鋼の多数の層は組み立てられて、2つの剛性金属部材の間にガスケットを作ることもできる。シーリング効果は、その層の間に含フッ素エラストマー組成物を塗布することにより得られる。このプロセスは、組み立てられた部品のボルト力およびひずみを低下させ、一方、低い亀裂、たわみ、および穴ひずみにより良好な燃料節約および低放出を提供する目的のために、エンジンヘッドガスケットおよび排気マニフォールドガスケットを製造するために使用され得る。
 含フッ素エラストマー組成物は、その他、コーティング剤;金属、セラミック等の無機材料を含む基材にディスペンサー成形してなる基材一体型ガスケット、パッキン類;金属、セラミック等の無機材料を含む基材にコーティングしてなる複層品などとしても使用することができる。
 含フッ素エラストマー組成物は、軽くて曲げられる電子機器の配線材料としても好適で、公知の電子部品に使用することできる。CMOS電子回路、トランジスタ、集積回路、有機トランジスタ、発光素子、アクチュエータ、メモリ、センサ、コイル、コンデンサー、抵抗等の電子部品が挙げられる。これを用いることにより、太陽電池、各種ディスプレイ、センサ、アクチュエータ、電子人工皮膚、シート型スキャナー、点字ディスプレイ、ワイヤレス電力伝送シート等のフレキシブルな電子機器が得られる。
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 つぎに本開示の実施形態について実施例をあげて説明するが、本開示はかかる実施例のみに限定されるものではない。
 実施例の各数値は以下の方法により測定した。
水性分散液の固形分濃度
 水性分散液1gを、送風乾燥機中で150℃、180分の条件で乾燥し、加熱残分の質量を測定し、水性分散液の質量(1g)に対する、加熱残分の質量の割合(質量%)を求めた。
ポリマー付着率
 重合終了後に重合槽に付着したポリマー付着物の質量の、重合終了後のポリマー(含フッ素エラストマー)の総量に対する比率(重合槽への付着率)を次の式により求めた。
   ポリマー付着率(質量%)=ポリマー付着物の質量/得られたポリマー(ポリマー付着物込み)の質量×100
   得られたポリマーの質量=水性分散液の質量×水性分散液の固形分濃度(質量%)/100+ポリマー付着物の質量
 ポリマー付着物には、重合終了後に水性分散液を重合槽から抜き出した後に、重合槽内壁や撹拌翼などの重合槽内部に付着しているポリマーと、凝集により水性分散液から遊離し、水性分散液中に分散せずに、浮遊または沈殿しているポリマーとが含まれる。ポリマー付着物の質量は、ポリマー付着物に含まれる水分を120℃で乾燥し除去した後の質量である。
平均粒子径
 水性分散液中の含フッ素エラストマー粒子の平均粒子径(キュムラント平均径)は、ELSZ-1000S(大塚電子社製)を用い、動的光散乱法により測定を行い、キュムラント法により算出した。
粒子数(水性分散液中の含フッ素エラストマー粒子数)
 下記式により算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
 式中、平均粒子径は、上記した方法で算出したキュムラント平均径であり、ポリマー粒子の個数(含フッ素エラストマー粒子数)は水1ccあたりの個数であり、実施例および比較例の全ての含フッ素エラストマーの比重を1.8とした。
ムーニー粘度
 ムーニー粘度は、ALPHA TECHNOLOGIES社製ムーニー粘度計MV2000E型を用いて、100℃において、JIS K 6300-1.2013に従い測定した。
共重合組成
 NMR分析により求めた。なお、-CH-構造100モル%に対する-CFCHI構造の量は、NMRスペクトルにおいて、-CHI由来のケミカルシフト3.75~4.05ppmの領域に観測される全ピーク強度の積分値Aと、-CH-由来のケミカルシフト2.3~2.7ppmと2.9~3.75ppmの領域に観測される全ピーク強度の積分値Bから、A/B*100により算出した。
実施例1
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、アリルスルホン酸ナトリウム0.075gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=19/11/70モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.03MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.030gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し、反応を開始した。重合の進行に伴い、内圧が2.00MPaGに降下した時点で、VDF/TFE/HFP(=50/20/30モル%)の混合単量体を内圧が2.03MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.45gを窒素ガスで圧入した。更に、混合単量体が150g、300g追加された時に、それぞれ、アリルスルホン酸ナトリウムの水溶液(アリルスルホン酸ナトリウムの含有量が0.075g)を窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後、9.0時間後に、それぞれ、APS0.015gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を502g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、固形分濃度23.3質量%の水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表1に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=52.8であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=54/20/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.31モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
実施例2
 0.075gのアリルスルホン酸ナトリウムに代えて、0.300gの25質量%ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液(ビニルスルホン酸ナトリウムの含有量が0.075g)を重合開始前に添加し、アリルスルホン酸ナトリウムの水溶液(アリルスルホン酸ナトリウムの含有量が0.075g)に代えて、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液(ビニルスルホン酸ナトリウムの含有量が0.075g)を重合開始後に添加したこと以外は、実施例1と同様にして、重合を行った。
 重合槽を冷却して、固形分濃度23.2質量%の水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表1に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=47.6であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=54/20/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.32モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
実施例3
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.090g、CH=CF-CFOCF(CF)CFOCF(CF)COONH(「含フッ素化合物1」ということがある)の50質量%水溶液0.150gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=19/11/70モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.03MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.030gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し、反応を開始した。重合の進行に伴い、内圧が2.00MPaGに降下した時点で、VDF/TFE/HFP(=50/20/30モル%)の混合単量体を内圧が2.03MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.45gを窒素ガスで圧入した。更に、混合単量体が150g、300g追加された時に、それぞれ、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.255gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後に、それぞれ、APS0.015gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を501g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、固形分濃度22.9質量%の水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表1に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=51.0であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/21/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.33モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
実施例4
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、アリルスルホン酸ナトリウム0.075gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.00MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後に、それぞれ、APS0.072gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表2に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=54.7であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=78/22(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.15モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
実施例5
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、アリルスルホン酸ナトリウム0.075gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.00MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 混合単量体が150g、300g追加された時に、それぞれ、アリルスルホン酸ナトリウムの水溶液(アリルスルホン酸ナトリウムの含有量が0.075g)を窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後に、それぞれ、APS0.072gの重合開始剤水溶液を圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表2に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=57.5であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=79/21(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.15モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
比較例1
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水を加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.00MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後に、それぞれ、APS0.072gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表3に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=47.5であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=78/22(モル%)であった。
比較例2
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、ドデシル硫酸ナトリウム0.075gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.00MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後、9.0時間後に、それぞれ、APS0.072gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表3に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=42.8であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=79/21(モル%)であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
架橋特性
 実施例2および3で得られた含フッ素エラストマーを、表4に示す配合で混練し、含フッ素エラストマー組成物を得た。得られた含フッ素エラストマー組成物について、プレス架橋時にゴム用加硫試験機MDRH2030(エムアンドケー社製)を用い、架橋曲線を求め、最低粘度(ML)、最大トルクレベル(MH)、誘導時間(T10)および最適加硫時間(T90)を求めた。また、プレス架橋およびプレス架橋に続くオーブン架橋により、含フッ素エラストマー組成物を架橋することにより、架橋成形品シートを得た。
   混練方法  :ロール練り
   プレス架橋 :160℃で10分間
   オーブン架橋:180℃で4時間
 表4に示す材料は以下の通りである。
   MTカーボン:Thermax N-990 Cancarb.Ltd.製
   TAIC:トリアリルイソシアヌレート、タイク 日本化成社製
   パーヘキサ25B:2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、日油社製
常態物性
 架橋成形品シートを用いて、JIS K6251に準じて、ダンベル6号形状の試験片を作製し、作製した試験片の常態での100%モジュラス(M100)、破断時引張強度(TB)、破断時伸び(EB)を測定した。
硬さ
 上記と同様にしてダンベル6号形状の試験片を作製し、JIS K6253に準じて、作製した試験片の硬さ(Shore A)を測定した(ピーク値、1sec、3sec)。
圧縮永久歪み
 含フッ素エラストマー組成物を用いて、上記した条件でプレス架橋およびオーブン架橋を行い、Oリング(P24サイズ)を作製し、JIS K6262に準じて、200℃、72時間、圧縮率25%の条件で、作製したOリングの圧縮永久歪みを測定した。
 以上の結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
実施例6
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、ビニルホスホン酸一ナトリウム4.38質量%水溶液1.712gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=19/11/70モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.03MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.030gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し、反応を開始した。重合の進行に伴い、内圧が2.00MPaGに降下した時点で、VDF/TFE/HFP(=50/20/30モル%)の混合単量体を内圧が2.03MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.45gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から2.5時間後、6.0時間後、9.0時間後、11.0時間後に、それぞれ、APS0.03gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表5に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=49.5であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=54/20/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.31モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表6に示す。
熱老化試験
 架橋成形品シートを用いて、ダンベル6号形状の試験片を作製した。試験片を、250℃で72時間熱処理した後、上記した方法で、熱処理後の試験片の100%モジュラス(M100)、破断時引張強度(TB)、破断時伸び(EB)および硬さを測定した。熱処理後の試験片のM100、TBおよびEBの、常態物性の測定値に対する変化率を表6に示す。また、熱処理前後の試験片の硬さの差(ShoreA変化)を表6に示す。
実施例7
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.300g、含フッ素化合物1の50質量%水溶液0.150gを加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=19/11/70モル%)のモル比で、重合槽の内圧が2.03MPaGとなるように、単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.030gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し、反応を開始した。重合の進行に伴い、内圧が2.00MPaGに降下した時点で、VDF/TFE/HFP(=50/20/30モル%)の混合単量体を内圧が2.03MPaGで一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.45gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後、6.0時間後に、それぞれ、APS0.015gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表5に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=52.4であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/21/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.32モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表6に示す。
実施例8
 ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液の添加量を、0.150gに変更した以外は、実施例7と同様にして、重合を行った。
 混合単量体を502g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表5に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=54.0であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/21/26(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.27モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表6に示す。
実施例9
 ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.150gを重合開始前に添加せずに、重合開始後、混合単量体が5g追加された時に、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.150gを窒素ガスで圧入し、重合開始から3.0時間後に、APS0.015gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入した以外は、実施例8と同様にして、重合を行った。
 混合単量体を502g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表5に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=53.2であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/22/25(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.33モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
実施例10
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、含フッ素化合物1の5質量%水溶液を3.0g、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液を0.09g加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)、2.00MPaGとなるように単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaG一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 混合単量体が150g、300g追加された時に、それぞれ、ビニルスルホン酸ナトリウムの25%水溶液0.105gを圧入した。
 重合開始から3.0時間後にAPS0.072gの重合開始剤水溶液を圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表7に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=56.3であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=78/22(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.15モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
実施例11
 内容積3LのSUS製の重合槽に1500gの脱イオン水、含フッ素化合物1の5質量%水溶液を1.5g、ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液を0.15g加え、重合槽を密閉し、系内を窒素で置換し酸素を取り除いた。重合槽を80℃に昇温し、攪拌しながら、フッ化ビニリデン〔VDF〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕(=50/50モル%)、2.00MPaGとなるように単量体(初期単量体)を圧入した。
 ついで、過硫酸アンモニウム(APS)0.072gを脱イオン水に溶解した重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入し重合を開始した。重合の進行に伴い、内圧が1.98MPaGに降下した時点で、VDF/HFP(=78/22モル%)の混合単量体を内圧が2.00MPaG一定となるように仕込んだ。
 混合単量体が10g追加された時に、ジヨウ素化合物I(CFI 2.16gを窒素ガスで圧入した。
 重合開始から3.0時間後にAPS0.072gの重合開始剤水溶液を圧入した。
 混合単量体を500g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表7に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=60.2であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/HFP=79/21(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.12モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
実施例12
 ビニルスルホン酸ナトリウムの25質量%水溶液0.300gに代えて、ビニルスルホン酸アンモニウムの3.28%水溶液1.144gを重合開始前に添加したこと、および、重合開始から3.0時間後に、APS0.015gの重合開始剤水溶液を窒素ガスで圧入したこと以外は、実施例7と同様にして、重合を行った。
 混合単量体を503g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表8に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=53.6であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/22/25(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.33モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表9に示す。
実施例13
 含フッ素化合物1の50質量%水溶液0.150gに代えて、CH=CF-CFOCF(CF)COONH(「含フッ素化合物2」ということがある)の10質量%水溶液0.750gを重合開始前に添加したこと以外は、実施例12と同様にして、重合を行った。
 混合単量体を501g追加した時点で、撹拌を停止し、重合槽が大気圧になるまで脱圧を行った。重合槽を冷却して、水性分散液を得た。ポリマー付着率、水性分散液の固形分濃度、水性分散液の質量、平均粒子径および粒子数を表8に示す。
 上記水性分散液に硫酸アルミニウム水溶液を添加して凝析を行った。得られた凝析物を水洗し、乾燥して、含フッ素エラストマーを得た。含フッ素エラストマーのムーニー粘度はML1+10(100℃)=53.2であった。NMR分析により共重合組成を調べたところ、VDF/TFE/HFP=53/22/25(モル%)であった。また、NMR分析により、含フッ素エラストマーが、-CH-構造100モル%に対して0.34モル%の-CFCHI構造を含むことが確認された。
 また、含フッ素エラストマーを用いて、含フッ素エラストマー組成物を調製し、上記した方法により、架橋特性などを評価した。結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022

Claims (14)

  1.  一般式(1)で表されるフッ素非含有化合物(1)、重合開始剤および水性媒体の存在下に、含フッ素単量体を重合することによって、含フッ素ポリマーを製造する含フッ素ポリマーの製造方法。
       一般式(1):CX=CX-R-Z
    (式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基であり;
    Rは単結合またはアルキレン基であり;
    、X、XおよびRの炭素原子の合計数が0~5であり;
    Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)であり;
    Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり;
    は、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。)
  2.  含フッ素ポリマーが、含フッ素エラストマーである請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記含フッ素エラストマーのムーニー粘度(ML1+10(100℃))が、10~130である請求項2に記載の製造方法。
  4.  フッ素非含有化合物(1)の量が、前記水性媒体に対して、3~5000質量ppmである請求項1~3のいずれかに記載の製造方法。
  5.  フッ素非含有化合物(1)が、一般式(1-1)で表されるフッ素非含有化合物である請求項1~4のいずれかに記載の製造方法。
       一般式(1-1):CH=CX-R-Z
    (式中、XはHまたはCHであり、Rは単結合または炭素数1~3のアルキレン基であり、Zは上記のとおりである。)
  6.  Zが、-SOMまたは-OSOM(Mは上記のとおりである。)である請求項1~5のいずれかに記載の製造方法。
  7.  前記含フッ素ポリマーが、ビニリデンフルオライド単位またはテトラフルオロエチレン単位を含有する請求項1~6のいずれかに記載の製造方法。
  8.  前記含フッ素ポリマーが、ビニリデンフルオライド単位を含有する請求項1~7のいずれかに記載の製造方法。
  9.  さらに、一般式(A)で表される含フッ素化合物(A)の存在下に、含フッ素単量体を重合する請求項1~8のいずれかに記載の製造方法。
       一般式(A):CX=CX-(CZ-Y   (A)
    (式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、F、Cl、H又はCFであり;
    は、親水基であり;
    は連結基であり;
    及びZは、それぞれ独立して、H、F又はCFであり;
    kは0又は1である。
    但し、X、X、X、R、Z及びZの少なくとも1つはFを含む。但し、kが0である場合、Raは単結合以外の連結基である。)
  10.  さらに連鎖移動剤の存在下に、含フッ素単量体を重合する請求項1~9のいずれかに記載の製造方法。
  11.  前記重合開始剤を重合系に存在させ重合反応を開始させる前に、前記フッ素非含有化合物(1)を重合系に存在させる、請求項1~10のいずれかに記載の製造方法。
  12.  一般式(1)で表されるフッ素非含有化合物(1)に基づく単量体単位を含有する含フッ素エラストマー。
       一般式(1):CX=CX-R-Z
    (式中、X、XおよびXは、それぞれ独立して、Hまたはアルキル基であり;
    Rは単結合またはアルキレン基であり;
    、X、XおよびRの炭素原子の合計数が0~5であり;
    Zは、-SOM、-OSOM、-P(=O)(OM)、-OP(O)(OM)または-B(OM)であり;
    Mは、H、金属原子、NR 、置換基を有していてもよいイミダゾリウム、置換基を有していてもよいピリジニウム、または、置換基を有していてもよいホスホニウムであり;
    は、独立に、Hまたは有機基であり、Rのいずれか2つがお互いに結合して環を形成してもよい。)
  13.  さらに-CHI構造を含む請求項12に記載の含フッ素エラストマー。
  14.  請求項12または請求項13に記載の含フッ素エラストマーおよび水性媒体を含有する水性分散液。
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