JP2019089876A - エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体 - Google Patents
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Abstract
【課題】溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制できるエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の提供。【解決手段】含フッ素重合開始剤を用いて、エチレンとテトラフルオロエチレンとを重合することにより得られ、前記重合が下記式(3)を満たすエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。lоg10(Mh/Mf)≦1.0(3)(Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値、Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値)。エチレンに基づく重合単位(a)とテトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)とのモル比(a)/(b)が50〜10/50〜90であるエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。含フッ素重合開始剤が下記式で表わされる過酸化物であるエチレン/フルオロエチレン共重合体。[X1CmF2mC(=O)O]2【選択図】なし
Description
本発明は、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体に関する。
エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体〔ETFE〕は、耐熱性、耐候性、電気絶縁性、非粘着性等に優れており、更に、フッ素樹脂の中でも成形性及び機械的強度にも優れるため、溶融成形方法により加工することによって、被覆電線、チューブ、シート、フィルム等の広範囲の成形品に利用されており、種々の検討がなされている。
例えば、特許文献1には、耐熱性及び耐ストレスクラック性に優れた成形体を、生産性よく製造することを目的として、特定の単量体組成比を有するETFEと、特定量の酸化銅とを含有する含フッ素共重合体組成物が記載されている。
特許文献2には、耐熱性に優れ、かつ高温での耐ひび割れ性を改良することを目的として、エチレンから誘導された繰り返し単位、テトラフルオロエチレンから誘導された繰り返し単位及び特定のフルオロビニル化合物から誘導された繰り返し単位を含んで成るエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が記載されている。
特許文献2には、耐熱性に優れ、かつ高温での耐ひび割れ性を改良することを目的として、エチレンから誘導された繰り返し単位、テトラフルオロエチレンから誘導された繰り返し単位及び特定のフルオロビニル化合物から誘導された繰り返し単位を含んで成るエチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体が記載されている。
また、特許文献3には、成形時に揮発分による発泡を生じない共重合体を提供することを目的として、パーオキシジカーボネートを重合開始剤とする重合により生成したテトラフルオロエチレン系共重合体を重合後にアンモニアまたは弱酸のアンモニウム塩と接触させるテトラフルオロエチレン系共重合体の安定化方法も記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載された含フッ素共重合体組成物は、酸化銅のような受酸剤の分散均一性に課題があり、熱分解性等の耐熱性の点で改善の余地があった。特許文献2に記載されたエチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体は、高温で溶融成形しようとすると成形機内でのゲル化及び熱分解を抑制できず、良好な成形品を得ることが困難であった。また、特許文献3に記載された方法で安定化しても、溶融成形時にゲルが発生したり、熱分解温度が低かったりする点で改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑み、溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制できるエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するための手段を鋭意検討した結果、特定の条件を満たす重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、含フッ素重合開始剤を用いて、エチレンとテトラフルオロエチレンとを重合することにより得られ、前記重合が下記式(3)を満たすことを特徴とするエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体である。
lоg10(Mh/Mf)≦1.0 (3)
Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値
Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値
lоg10(Mh/Mf)≦1.0 (3)
Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値
Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値
上記含フッ素重合開始剤は、下記式:
[X1CmF2mC(=O)O]2
(式中、X1は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、または塩素原子であり、mは2〜8の整数を表す。)で示される過酸化物であることが好ましい。
[X1CmF2mC(=O)O]2
(式中、X1は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、または塩素原子であり、mは2〜8の整数を表す。)で示される過酸化物であることが好ましい。
本発明のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体は、エチレンに基づく重合単位(a)、及び、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)を有し、エチレンに基づく重合単位(a)とテトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)とのモル%比(a)/(b)が50〜10/50〜90であることが好ましい。
また、本発明のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体は、エチレンに基づく重合単位(a)、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)及びエチレン及びテトラフルオロエチレンと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)を含むことも好ましい。
上記重合単位(c)は、下記一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体に基づく重合単位であることが好ましい。
本発明のETFEは、297℃でのメルトフローレートが0.1〜60.0g/10分であることが好ましい。
また、本発明のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体は、エチレンに基づく重合単位(a)、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)及びエチレン及びテトラフルオロエチレンと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)を含むことも好ましい。
上記重合単位(c)は、下記一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体に基づく重合単位であることが好ましい。
本発明のETFEは、297℃でのメルトフローレートが0.1〜60.0g/10分であることが好ましい。
本発明はまた、上記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体を成形して得られることを特徴とする成形品でもある。
本発明の成形品は、フィルム又はシートであることが好ましい。
本発明はそして、芯線と、上記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体からなる被覆材とを有することを特徴とする電線でもある。
本発明の成形品は、フィルム又はシートであることが好ましい。
本発明はそして、芯線と、上記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体からなる被覆材とを有することを特徴とする電線でもある。
本発明のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体は、上記構成を有することによって、溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制することができる。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明のエチレン/テトラフルオロエチレン(以下「TFE」とも記載する)共重合体(以下「ETFE」とも記載する)は、含フッ素重合開始剤を用いて、エチレンとテトラフルオロエチレンとを重合することにより得られる。
上記重合としては、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、塊状重合等を採用することができるが、特に、溶媒、含フッ素重合開始剤及び連鎖移動剤を使用する水性媒体中での懸濁重合が好ましい。上記水性媒体としては水が好ましい。
上記懸濁重合においては、水性媒体に加えて有機溶媒、好ましくはフッ素系溶媒を使用することが好ましい。当該フッ素系溶媒としては、CH3CClF2、CH3CCl2F、CF3CF2CCl2H、CF2ClCF2CFHCl等のハイドロクロロフルオロアルカン類;CF2ClCFClCF2CF3、CF3CFClCFClCF3等のクロロフルオロアルカン類;CF3CFHCFHCF2CF2CF3、CF2HCF2CF2CF2CF2H、CF3CF2CF2CF2CF2CF2CF2H等のハイドロフルオロアルカン類;CH3OC2F5、CH3OC3F7CF3CF2CH2OCHF2、CF3CHFCF2OCH3、CHF2CF2OCH2F、(CF3)2CHCF2OCH3、CF3CF2CH2OCH2CHF2、CF3CHFCF2OCH2CF3等のハイドロフルオロエーテル類;パーフルオロシクロブタン、CF3CF2CF2CF3、CF3CF2CF2CF2CF3、CF3CF2CF2CF2CF2CF3等のパーフルオロアルカン類;などが挙げられ、これらの中でもパーフルオロアルカン類が好ましい。これらの含フッ素溶媒は、1種でもよく、2種以上でもよい。上記フッ素系溶媒の使用量としては、懸濁性、経済性の観点から、水性媒体に対して10〜100質量%とするのが好ましい。
上記含フッ素重合開始剤としては、例えば、式:
[X1CmF2mC(=O)O]2
(式中、X1は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、または塩素原子であり、mは2〜8の整数を表す。)で示される過酸化物が好ましい。具体的には、ジ−パーフルオロプロピオニルパーオキサイド、ジ(ω−ヒドロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(ω−クロロパーフルオロプロピオニル)パーオキサイド等が例示できる。
また、式:
[Cl(CF2CFCl)lCF2C(=O)O]2
で示される過酸化物、例えば、ジ(トリクロロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイドなども好ましい。
[X1CmF2mC(=O)O]2
(式中、X1は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、または塩素原子であり、mは2〜8の整数を表す。)で示される過酸化物が好ましい。具体的には、ジ−パーフルオロプロピオニルパーオキサイド、ジ(ω−ヒドロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(ω−クロロパーフルオロプロピオニル)パーオキサイド等が例示できる。
また、式:
[Cl(CF2CFCl)lCF2C(=O)O]2
で示される過酸化物、例えば、ジ(トリクロロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイドなども好ましい。
本発明のETFEは、上記重合が下記式(3)を満たす。
lоg10(Mh/Mf)≦1.0 (3)
Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値
Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値
上記Mhは、例えば、含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後に、重合中のETFEを6g採取し、洗浄、乾燥を行って得られたETFE粉末について、後述するMFRの測定方法により得られる値である。
上記Mfは、重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値であり、後述する297℃でのメルトフローレートである。
lоg10(Mh/Mf)≦1.0 (3)
Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値
Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値
上記Mhは、例えば、含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後に、重合中のETFEを6g採取し、洗浄、乾燥を行って得られたETFE粉末について、後述するMFRの測定方法により得られる値である。
上記Mfは、重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値であり、後述する297℃でのメルトフローレートである。
溶融成形時のゲル化及び熱分解をより一層抑制できることから、上記重合は、lоg10(Mh/Mf)≦0.9を満たすことが好ましく、lоg10(Mh/Mf)≦0.8を満たすことがより好ましく、lоg10(Mh/Mf)≦0.7を満たすことが更に好ましい。
本発明のETFEは、含フッ素重合開始剤を用いた重合で得られ、該重合が上記式(3)を満たすことで、溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制することができる。また、耐熱性が向上し、着色や加熱重量減少も抑えることができる。
上記含フッ素重合開始剤は、重合開始時に一括して添加してもよいが、含フッ素重合開始剤を重合開始から重合終了まで連続添加又は分割添加することが好ましい。
連続添加とは、重合開始から重合終了まで中断することなく連続的に添加することをいい、分割添加とは、重合開始から重合終了まで複数回に分割して逐次添加することをいう。
連続添加とは、重合開始から重合終了まで中断することなく連続的に添加することをいい、分割添加とは、重合開始から重合終了まで複数回に分割して逐次添加することをいう。
含フッ素重合開始剤の添加量は、得られるETFEの目的に応じて適宜決定すればよいが、例えば、添加量の合計が、得られる重合体100質量部に対して0.01〜20質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましく、0.02〜8質量部であることが更に好ましい。
上記含フッ素重合開始剤の分割添加は、重合開始から重合終了までに2回以上に分割して添加することが好ましく、3回以上に分割して添加することがより好ましい。分割回数は4回以上であってもよい。また、分割回数の上限は特に制限されず、例えば、10回であってもよい。
上記重合では、連鎖移動剤を用いることが好ましい。連鎖移動剤としては、従来公知の連鎖移動剤を使用することができるが、例えば、エタン、イソペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素類;トルエン、キシレンなどの芳香族類;アセトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類;メタノール、エタノールなどのアルコール類;メチルメルカプタンなどのメルカプタン類;四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、塩化メチル等のハロゲン化炭化水素などが好ましい。すなわち、上記連鎖移動剤は、炭化水素類、芳香族類、ケトン類、アルコール類、メルカプタン類及びハロゲン化炭化水素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。連鎖移動剤は、上記の中の1種類で用いてもよく、複数個を組み合わせて使用しても良い。
上記重合では、連鎖移動剤を重合開始時に一括して添加してもよいが、連鎖移動剤を重合開始から重合終了まで連続添加又は分割添加することが好ましい。
上記のように連鎖移動剤を連続添加又は分割添加することによって、上記式(3)を満たすことができる。
上記のように連鎖移動剤を連続添加又は分割添加することによって、上記式(3)を満たすことができる。
連鎖移動剤の添加量は、連鎖移動剤として用いる化合物の連鎖移動定数の大きさにより変わり、また、得られるETFEの目的に応じて適宜決定できるが、例えば、添加量の合計が、重合溶媒に対して0.005〜20質量%であることが好ましく、0.01〜10質量%であることがより好ましく、0.01〜8質量%であることが更に好ましい。
上記重合溶媒は、例えば、重合において上述した水性媒体とフッ素系溶媒とを用いる場合にはそれらの合計であり、水性媒体のみを用いる場合には水性媒体である。
上記重合溶媒は、例えば、重合において上述した水性媒体とフッ素系溶媒とを用いる場合にはそれらの合計であり、水性媒体のみを用いる場合には水性媒体である。
上記連鎖移動剤の分割添加は、重合開始から重合終了までに2回以上に分割して添加することが好ましく、3回以上に分割して添加することがより好ましい。分割回数は4回以上であってもよい。また、分割回数の上限は特に制限されず、例えば、10回であってもよい。
なお、分割添加の回数が1回の場合、連鎖移動剤の添加回数は2回となり、分割添加の回数が2回の場合、連鎖移動剤の添加回数は3回となる。
なお、分割添加の回数が1回の場合、連鎖移動剤の添加回数は2回となり、分割添加の回数が2回の場合、連鎖移動剤の添加回数は3回となる。
上記重合における重合温度としては、特に制限されないが、例えば、0〜100℃とすることができる。また、重合圧力としては、用いる溶媒の種類や量、蒸気圧、重合温度などの他の重合条件に応じて適宜設定することができるが、通常、0〜9.8MPaである。上記重合の時間は、得られるETFEの使用目的等により適宜設定すればよく、特に限定されないが、例えば2時間以上であってよく、4時間以上であってもよい。また、50時間以下であってよく、20時間以下であってもよい。
本発明のETFEは、エチレンに基づく重合単位(a)、及び、TFEに基づく重合単位(b)を有する。
ここで、エチレンに基づく重合単位(a)とは、−CH2CH2−で表される繰り返し単位を表し、TFEに基づく重合単位(b)とは、−CF2CF2−で表される繰り返し単位を表している。
ここで、エチレンに基づく重合単位(a)とは、−CH2CH2−で表される繰り返し単位を表し、TFEに基づく重合単位(b)とは、−CF2CF2−で表される繰り返し単位を表している。
本発明のETFEは、耐熱性及び機械的強度のいずれもが優れることから、エチレンに基づく重合単位(a)とTFEに基づく重合単位(b)とのモル%比(a)/(b)が50〜10/50〜90であることが好ましい。より耐熱性に優れることから、モル%比(a)/(b)は、45〜20/55〜80であることがより好ましく、45〜30/55〜70であることがより好ましく、44〜41/56〜59であることが更に好ましい。
本発明のETFEは、重合単位(a)、重合単位(b)、並びに、エチレン及びTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)からなるものであることが好ましい。
エチレン及びTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)の含有割合は、重合単位(a)及び重合単位(b)の合計に対して0〜10.0モル%であることが好ましい。
エチレン及びTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)の含有割合は、重合単位(a)及び重合単位(b)の合計に対して0〜10.0モル%であることが好ましい。
上記エチレン及びTFEと共重合可能な単量体としては、末端炭素−炭素二重結合を有し、エチレン及びTFEと共重合することができる単量体であれば特に制限されない。
ここで、エチレン及びTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)とは、当該単量体が共重合して重合体の構成の一部となった場合の、重合体中の当該単量体に由来する構造部分を表している。
ここで、エチレン及びTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)とは、当該単量体が共重合して重合体の構成の一部となった場合の、重合体中の当該単量体に由来する構造部分を表している。
上記エチレン及びTFEと共重合可能な単量体としては、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、へキサフルオロプロピレン、へキサフルオロイソブテン、CF2=CF−ORf1(式中、Rf1は、炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、CF2=CF−OCH2−Rf2(式中、Rf2は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基)で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体、一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される(フルオロアルキル)エチレン等が挙げられる。
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される(フルオロアルキル)エチレン等が挙げられる。
上記エチレン及びTFEと共重合可能な単量体としては、中でも、上記一般式(A1)で表される(フルオロアルキル)エチレンが好ましい。
すなわち、上記ETFEは、エチレンに基づく重合単位(a)、TFEに基づく重合単位(b)及び下記一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体に基づく重合単位からなるものであることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、上記一般式(A1)で表される単量体に基づく重合単位は、−CH2−CXY−で表される繰り返し単位を表している。
すなわち、上記ETFEは、エチレンに基づく重合単位(a)、TFEに基づく重合単位(b)及び下記一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体に基づく重合単位からなるものであることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、上記一般式(A1)で表される単量体に基づく重合単位は、−CH2−CXY−で表される繰り返し単位を表している。
上記一般式(A1)におけるYは、フルオロアルキル基を表すが、上記フルオロアルキル基は、直鎖であってもよいし、分岐鎖であってもよい。また、上記フルオロアルキル基の炭素数は、2〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2〜6であることが更に好ましい。
上記一般式(A1)で表される単量体は、中でも、下記一般式(A2):
CH2=CX−(CF2)nZ (A2)
(式中、X及びZは、同一又は異なって、水素原子又はフッ素原子を表す。nは、2〜8の整数である。)で表される単量体であることが好ましい。
CH2=CX−(CF2)nZ (A2)
(式中、X及びZは、同一又は異なって、水素原子又はフッ素原子を表す。nは、2〜8の整数である。)で表される単量体であることが好ましい。
上記一般式(A2)におけるnは、2〜8の整数である。nは、2〜6の整数であることが好ましく、2〜4の整数であることがより好ましく、3であることが更に好ましい。
上記一般式(A2)で表される単量体としては、CH2=CF(CF2)2F、CH2=CF(CF2)3F、CH2=CF(CF2)4F、CH2=CF(CF2)2H、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CF(CF2)4H、CH2=CH(CF2)2F、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CH(CF2)6F、CH2=CH(CF2)2H、CH2=CH(CF2)3H、CH2=CH(CF2)4H等が挙げられる。
上記一般式(A2)で表される単量体としては、CH2=CF(CF2)3H、CH2=CH(CF2)3F、CH2=CF(CF2)4H、CH2=CH(CF2)4F、CH2=CF(CF2)5H、CH2=CH(CF2)5F、CH2=CF(CF2)6H、CH2=CH(CF2)6F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、CH2=CF(CF2)3H、及び、CH2=CH(CF2)4F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、CH2=CF(CF2)3Hが更に好ましい。
上記一般式(A1)又は(A2)で表される単量体に基づく重合単位の含有割合は、耐熱性をより向上させる観点から、重合単位(a)及び重合単位(b)の合計に対して0〜10.0モル%であることが好ましく、0.1〜8.0モル%であることがより好ましく、0.5〜5.0モル%であることが更に好ましい。
本発明のETFEの好適な実施形態の一つは、含フッ素重合開始剤を用いて、エチレンとテトラフルオロエチレンとを重合することにより得られ、該重合が式(3)を満たし、重合単位(a)、TFEに基づく重合単位(b)及び一般式(A2)で表される単量体に基づく重合単位からなり、重合単位(a)と重合単位(b)とのモル%比(a)/(b)が44〜41/56〜59であり、一般式(A2)で表される単量体に基づく重合単位の含有割合が重合単位(a)及び重合単位(b)の合計に対して0.1〜8.0モル%である形態である。このような形態により、溶融成形時のゲル化及び熱分解をより一層抑制することができる。
本明細書において、各単量体単位の含有量は、19F−NMR分析を行うことにより得られる値である。
上記ETFEにおいて、融点は200℃以上が好ましい。融点が低すぎると、高温で使用した場合変形を引き起こすため耐熱性に劣る。融点は、200℃超であることがより好ましく、220℃以上が更に好ましく、230℃以上が特に好ましい。融点の上限は特に限定されないが、280℃であってよい。
融点は、示差走査熱量計を用い、ASTM D−4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークの温度である。
融点は、示差走査熱量計を用い、ASTM D−4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークの温度である。
上記ETFEは、297℃でのメルトフローレート〔MFR〕が0.1〜60.0g/10分であることが好ましく、50.0g/10分以下であることがより好ましく、3.0g/10分以上であることがより好ましく、4.0g/10分以上であることが更に好ましい。
MFRは、ASTM D3307−01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5Kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)である。
MFRは、ASTM D3307−01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5Kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)である。
上記ETFEは、熱分解開始温度が370℃以上であることが好ましい。耐熱性の観点から、375℃以上が好ましく、380℃以上がより好ましい。
熱分解開始温度は、示差熱・熱重量測定装置を用いて、空気雰囲気下で10℃/分で昇温し、フルオロポリマーの質量が1質量%減少するときの温度である。
熱分解開始温度は、示差熱・熱重量測定装置を用いて、空気雰囲気下で10℃/分で昇温し、フルオロポリマーの質量が1質量%減少するときの温度である。
上記ETFEは、300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ1.5mmのフィルムを232℃で168時間加熱し、加熱前のイエローインデックス値が−40以下で、加熱前後のイエローインデックス変化度が100以下であることが好ましい。より好ましくは、イエローインデックス変化度が70以下であることが好ましい。
イエローインデックスは、ASTM−D1925に準じて測定する。
上記加熱は、電気炉を用い、232℃で168時間の条件で行う。
イエローインデックスは、ASTM−D1925に準じて測定する。
上記加熱は、電気炉を用い、232℃で168時間の条件で行う。
上記ETFEは、下記式(1)を満たすことが好ましい。
75≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦225 (1)
tanδ(5):空気雰囲気下の320℃における動的粘弾性測定において、測定開始から5分後の損失正接
tanδ(60):空気雰囲気下の320℃における動的粘弾性測定において、測定開始から60分後の損失正接
75≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦225 (1)
tanδ(5):空気雰囲気下の320℃における動的粘弾性測定において、測定開始から5分後の損失正接
tanδ(60):空気雰囲気下の320℃における動的粘弾性測定において、測定開始から60分後の損失正接
上記tanδ(5)及びtanδ(60)は、加熱炉を有する回転式レオメータを用いて、空気雰囲気下で測定温度320℃におけるETFEの溶融開始時から5分後と60分後の損失正接tanδを測定したものである。回転式レオメータの条件は、平行円盤の直径25mm、測定ギャップ1.0mm、周波数1rad/s、測定歪3%である。
上記溶融開始時は、測定温度雰囲気下の加熱炉の中にETFEを入れた時の時間である。
上記空気雰囲気とは、例えば、通常の空気(酸素濃度は約20体積%)雰囲気である。
上記溶融開始時は、測定温度雰囲気下の加熱炉の中にETFEを入れた時の時間である。
上記空気雰囲気とは、例えば、通常の空気(酸素濃度は約20体積%)雰囲気である。
本発明のETFEは、上記式(1)を満たすことによって、溶融加工性及び耐熱性をより向上させることができる。
本発明のETFEは、溶融加工性及び耐熱性により一層優れることから、80≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦200を満たすことが好ましく、90≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦180を満たすことがより好ましく、100≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦160を満たすことが更に好ましい。
本発明のETFEは、溶融加工性及び耐熱性により一層優れることから、80≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦200を満たすことが好ましく、90≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦180を満たすことがより好ましく、100≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦160を満たすことが更に好ましい。
本発明のETFEは、主鎖末端に−CF2H基を有することが好ましい。主鎖末端に−CF2H基を有することによって、溶融成形時のゲル化及び熱分解をより抑制できる。
本発明のETFEは、主鎖末端に−CF2H基以外の末端基を有していてもよいが、フーリエ変換赤外分光法で測定された−CF2H基、−CF2CH2COF基、−COF基、−COOH基、−CF2COOH基の二量体とCF2CH2COOH基の単量体、−COOCH3基、−CONH2基及び−CH2OH基に由来する振動のピーク強度が下記式(2)を満たすことが好ましい。
PIA/(PIB+PIC+PID+PIE+PIF+PIG+PIH)≧0.60 (2)
PIA:−CF2H基に由来する振動のピーク強度
PIB:−CF2CH2COF基に由来する振動のピーク強度
PIC:−COF基に由来する振動のピーク強度
PID:−COOH基に由来する振動のピーク強度
PIE:−CF2COOH基の二量体とCF2CH2COOH基の単量体に由来する振動のピーク強度
PIF:−COOCH3基に由来する振動のピーク強度
PIG:−CONH2基に由来する振動のピーク強度
PIH:−CH2OH基に由来する振動のピーク強度
上記ピーク強度は、ETFEを300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ200μmのフィルムをフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)にて測定した。
各末端基に由来する振動のピークとしては、2950〜3000cm−1を1.5Åに規格化したのち、下記吸収周波数のピークを採用した。
−CF2H基:3010cm−1
−CF2CH2COF基:1846cm−1
−COF基:1884cm−1
−COOH基:1813cm−1
−CF2COOH基の二量体と−CF2CH2COOH基の単量体:1760cm−1
−COOCH3基:1795cm−1
−CONH2基:3438cm−1
−CH2OH基:3648cm−1
−CH2−基:2975cm−1
PIA/(PIB+PIC+PID+PIE+PIF+PIG+PIH)≧0.60 (2)
PIA:−CF2H基に由来する振動のピーク強度
PIB:−CF2CH2COF基に由来する振動のピーク強度
PIC:−COF基に由来する振動のピーク強度
PID:−COOH基に由来する振動のピーク強度
PIE:−CF2COOH基の二量体とCF2CH2COOH基の単量体に由来する振動のピーク強度
PIF:−COOCH3基に由来する振動のピーク強度
PIG:−CONH2基に由来する振動のピーク強度
PIH:−CH2OH基に由来する振動のピーク強度
上記ピーク強度は、ETFEを300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ200μmのフィルムをフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)にて測定した。
各末端基に由来する振動のピークとしては、2950〜3000cm−1を1.5Åに規格化したのち、下記吸収周波数のピークを採用した。
−CF2H基:3010cm−1
−CF2CH2COF基:1846cm−1
−COF基:1884cm−1
−COOH基:1813cm−1
−CF2COOH基の二量体と−CF2CH2COOH基の単量体:1760cm−1
−COOCH3基:1795cm−1
−CONH2基:3438cm−1
−CH2OH基:3648cm−1
−CH2−基:2975cm−1
本発明のETFEは、上記式(2)を満たすことによって、溶融成形時のゲル化及び熱分解をより抑制できる。
本発明のETFEは、溶融成形時のゲル化及び熱分解を抑制することができ、また、耐熱性が向上し、着色や加熱重量減少も抑えることができるため、種々の成形品に適用可能である。本発明は、本発明のETFEを成形して得られる成形品でもある。
本発明の成形品を得るための成形方法は特に限定されず、例えば、射出成形、押出成形、ブロー成形、プレス成形、回転成形、静電塗装等の従来公知の成形方法を採用できる。本発明のETFEは、溶融加工性及び耐熱性に優れるため、特に、射出成形又は押出成形で得られる成形品により好適である。
本発明の成形品の形状は限定されず、例えば、シート状、フィルム状、ロッド状、パイプ状、繊維状等の種々の形状にすることができる。
上記成形品の用途としては特に限定されず、例えば、各種フィルム又はシート、袋、電線の被覆材、飲料用容器等の食器類、ケーブル、パイプ、繊維、ボトル、ガソリンタンク、その他の各種産業用成形品等が挙げられる。中でも、フィルム又はシートが好ましい。
上記フィルム又はシートとしては、太陽電池用バックシート、航空機離型フィルム、半導体離型フィルム、高耐候性シート、に好適である。
上記成形品の用途としては特に限定されず、例えば、各種フィルム又はシート、袋、電線の被覆材、飲料用容器等の食器類、ケーブル、パイプ、繊維、ボトル、ガソリンタンク、その他の各種産業用成形品等が挙げられる。中でも、フィルム又はシートが好ましい。
上記フィルム又はシートとしては、太陽電池用バックシート、航空機離型フィルム、半導体離型フィルム、高耐候性シート、に好適である。
本発明の成形品は電線の被覆材として好適である。電線の被覆材としては、例えば、ロボット、電動機、発電機、変圧器等の電気機器に使用される電線の被覆材;電話、無線機、コンピュータ、データ通信機器等の通信用機器に使用される電線の被覆材;鉄道車両、自動車、航空機、船舶等で使用される電線の被覆材に使用できる。特に耐熱性が要求される用途に適用でき、上記ロボット、電動機、発電機、変圧器等の電気機器に使用する電線の被覆材として特に好適である。
本発明は、芯線と、本発明のETFEを含む被覆材とを有する電線でもある。本発明の電線は、上記被覆材を有することによって、導体の径及びETFEの被覆厚さは、適宜選定できるが、例えばETFEの被覆厚さが5〜500μmの耐熱電線として使用可能であり、更に、耐熱性に優れるため、例えば、UL規格758の150℃や200℃の耐熱規格基準を満たしたり、欧州自動車電線規格LV−112のClassEの基準を満たすことも可能である。
本発明は、芯線と、本発明のETFEを含む被覆材とを有する電線でもある。本発明の電線は、上記被覆材を有することによって、導体の径及びETFEの被覆厚さは、適宜選定できるが、例えばETFEの被覆厚さが5〜500μmの耐熱電線として使用可能であり、更に、耐熱性に優れるため、例えば、UL規格758の150℃や200℃の耐熱規格基準を満たしたり、欧州自動車電線規格LV−112のClassEの基準を満たすことも可能である。
本発明の電線としては、ケーブル、ワイヤ等が挙げられる。具体的には、同軸ケーブル、高周波用ケーブル、フラットケーブル、耐熱ケーブル等が挙げられる。
つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、本発明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。
(組成)
核磁気共鳴装置AC300(Bruker−Biospin社製)を用い、測定温度をポリマーの融点+20℃として19F−NMR測定を行い、各ピークの積分値で求めた。
核磁気共鳴装置AC300(Bruker−Biospin社製)を用い、測定温度をポリマーの融点+20℃として19F−NMR測定を行い、各ピークの積分値で求めた。
(融点)
示差走査熱量計RDC220(Seiko Instruments社製)を用い、ASTM D−4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから融点を求めた。
示差走査熱量計RDC220(Seiko Instruments社製)を用い、ASTM D−4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから融点を求めた。
(Mh及びMf)
Mhは、含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後に、重合中のETFEを6g採取し、洗浄、乾燥を行って得られたETFE粉末について、下記MFRの測定を行い得られた値である。
上記Mfは、重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体について、下記の方法で得られたメルトフローレート値である。
(MFRの測定方法)
ASTM D3307−01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5Kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)をMFRとした。
Mhは、含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後に、重合中のETFEを6g採取し、洗浄、乾燥を行って得られたETFE粉末について、下記MFRの測定を行い得られた値である。
上記Mfは、重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体について、下記の方法で得られたメルトフローレート値である。
(MFRの測定方法)
ASTM D3307−01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5Kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)をMFRとした。
(熱分解開始温度)
熱分解開始温度は、示差熱・熱重量測定装置TG/DTA6200あるいはTG/DTA7200(日立ハイテクサイエンス社製)を用いて、空気雰囲気下で10℃/分で昇温し、フルオロポリマーの質量が1質量%減少するときの温度を熱分解開始温度とした。
熱分解開始温度は、示差熱・熱重量測定装置TG/DTA6200あるいはTG/DTA7200(日立ハイテクサイエンス社製)を用いて、空気雰囲気下で10℃/分で昇温し、フルオロポリマーの質量が1質量%減少するときの温度を熱分解開始温度とした。
(tanδ)
加熱炉を有する回転式レオメータ(MCR302,Anton Peer社製)を用いて、空気雰囲気下における、測定温度320℃においてのETFEの溶融開始時から5分後及び60分後の損失正接tanδを測定し、それぞれtanδ(5)及びtanδ(60)とした。条件として、直径25mmの平行円盤を使用し、測定ギャップは1.0mm、周波数は1rad/s、測定歪は3%とした。上記溶融開始時は、測定温度雰囲気下の加熱炉の中に樹脂を入れた時の時間とした。
75≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦225であれば、溶融成形時のゲル化の抑制が期待できる。
加熱炉を有する回転式レオメータ(MCR302,Anton Peer社製)を用いて、空気雰囲気下における、測定温度320℃においてのETFEの溶融開始時から5分後及び60分後の損失正接tanδを測定し、それぞれtanδ(5)及びtanδ(60)とした。条件として、直径25mmの平行円盤を使用し、測定ギャップは1.0mm、周波数は1rad/s、測定歪は3%とした。上記溶融開始時は、測定温度雰囲気下の加熱炉の中に樹脂を入れた時の時間とした。
75≦tanδ(60)/tanδ(5)×100≦225であれば、溶融成形時のゲル化の抑制が期待できる。
(揮発分)
電気炉を用い、以下の手順で揮発分(重量%)を測定した。
サンプルを精密天秤(0.1mgまで測定できるもの)を使用し、あらかじめ330℃で1時間空焼きしておいたアルミカップ(重量をAとする)に10±0.1gの範囲内になるように精秤する(全体の重量をBとする)。
測定1サンプルにつき、2個を準備する。この時、揮発分がわかっている標準サンプルも同時に計量し、レファレンスとする。これを330℃に温調しておいた電気炉に入れる。入れた時点から1時間後に、電気炉内を150℃まで冷却し、その後取り出しサンプル重量を精秤する(この重量をCとする)。
以下の式により、サンプルの330℃、1時間での重量減少を計算し、揮発分(重量%)とする。
揮発分(重量%)=[(B−C)/(B−A)]×100
電気炉を用い、以下の手順で揮発分(重量%)を測定した。
サンプルを精密天秤(0.1mgまで測定できるもの)を使用し、あらかじめ330℃で1時間空焼きしておいたアルミカップ(重量をAとする)に10±0.1gの範囲内になるように精秤する(全体の重量をBとする)。
測定1サンプルにつき、2個を準備する。この時、揮発分がわかっている標準サンプルも同時に計量し、レファレンスとする。これを330℃に温調しておいた電気炉に入れる。入れた時点から1時間後に、電気炉内を150℃まで冷却し、その後取り出しサンプル重量を精秤する(この重量をCとする)。
以下の式により、サンプルの330℃、1時間での重量減少を計算し、揮発分(重量%)とする。
揮発分(重量%)=[(B−C)/(B−A)]×100
(着色)
300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ1.5mmのフィルムを232℃で168時間加熱し、加熱前後のイエローインデックスを測色色差系ZE6000(日本電色工業株式会社製)で規格ASTM−D1925に準じて、測定した。
また、電気炉を用い、330℃で1時間の条件で焼成して着色を目視で確認した。表中の評価基準は以下の通りである。
○・・・着色なし(白色)
△・・・わずかに着色(淡黄色)
×・・・着色(茶色・褐色)
300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ1.5mmのフィルムを232℃で168時間加熱し、加熱前後のイエローインデックスを測色色差系ZE6000(日本電色工業株式会社製)で規格ASTM−D1925に準じて、測定した。
また、電気炉を用い、330℃で1時間の条件で焼成して着色を目視で確認した。表中の評価基準は以下の通りである。
○・・・着色なし(白色)
△・・・わずかに着色(淡黄色)
×・・・着色(茶色・褐色)
(末端基の分析)
実施例及び比較例で得られたETFEを用い、300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ200μmのフィルムをフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)にて測定した。
各末端基に由来する振動のピークとしては、2950〜3000cm−1を1.5Åに規格化したのち、下記吸収周波数のピークを採用した。
−CF2H基:3010cm−1
−CF2CH2COF基:1846cm−1
−COF基:1884cm−1
−COOH基:1813cm−1
−CF2COOH基の二量体と−CF2CH2COOH基の単量体:1760cm−1
−COOCH3基:1795cm−1
−CONH2基:3438cm−1
−CH2OH基:3648cm−1
−CH2−基:2975cm−1
実施例及び比較例で得られたETFEを用い、300℃、3.0MPaGの条件でプレス成型した厚さ200μmのフィルムをフーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)にて測定した。
各末端基に由来する振動のピークとしては、2950〜3000cm−1を1.5Åに規格化したのち、下記吸収周波数のピークを採用した。
−CF2H基:3010cm−1
−CF2CH2COF基:1846cm−1
−COF基:1884cm−1
−COOH基:1813cm−1
−CF2COOH基の二量体と−CF2CH2COOH基の単量体:1760cm−1
−COOCH3基:1795cm−1
−CONH2基:3438cm−1
−CH2OH基:3648cm−1
−CH2−基:2975cm−1
FT−IRの測定結果から、下記式によりβを求めた。
β=PIA/(PIB+PIC+PID+PIE+PIF+PIG+PIH)
PIA:−CF2H基に由来する振動のピーク強度
PIB:−CF2CH2COF基に由来する振動のピーク強度
PIC:−COF基に由来する振動のピーク強度
PID:−COOH基に由来する振動のピーク強度
PIE:−CF2COOH基の二量体とCF2CH2COOH基の単量体に由来する振動のピーク強度
PIF:−COOCH3基に由来する振動のピーク強度
PIG:−CONH2基に由来する振動のピーク強度
PIH:−CH2OH基に由来する振動のピーク強度
β=PIA/(PIB+PIC+PID+PIE+PIF+PIG+PIH)
PIA:−CF2H基に由来する振動のピーク強度
PIB:−CF2CH2COF基に由来する振動のピーク強度
PIC:−COF基に由来する振動のピーク強度
PID:−COOH基に由来する振動のピーク強度
PIE:−CF2COOH基の二量体とCF2CH2COOH基の単量体に由来する振動のピーク強度
PIF:−COOCH3基に由来する振動のピーク強度
PIG:−CONH2基に由来する振動のピーク強度
PIH:−CH2OH基に由来する振動のピーク強度
実施例1
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にオクタフルシクロブタン(以後「C318」と表記)878gとTFE303g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン2gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のジ(ω−ヒドロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド(以下「DHP」と略す)パーフルオロヘキサン溶液15.7gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=57.0/43.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量23.7gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から1時間30分後、3時間後、4時間30分後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを追加投入し、その後1時間30分毎に3.9g追加投入した。また、重合開始から1時間30分毎に3回シクロヘキサン1.5gを追加投入した。重合開始10時間30分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR45.7g/10分のフッ素樹脂の粉末252gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にオクタフルシクロブタン(以後「C318」と表記)878gとTFE303g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン2gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のジ(ω−ヒドロパーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド(以下「DHP」と略す)パーフルオロヘキサン溶液15.7gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=57.0/43.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量23.7gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から1時間30分後、3時間後、4時間30分後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを追加投入し、その後1時間30分毎に3.9g追加投入した。また、重合開始から1時間30分毎に3回シクロヘキサン1.5gを追加投入した。重合開始10時間30分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR45.7g/10分のフッ素樹脂の粉末252gをえた。
実施例2
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE303g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン3gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液11.7gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=58.0/42.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量25.0gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から2時間後、4時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを追加投入し、その後100分毎に1.7g追加投入した。また、重合開始から2時間毎に2回シクロヘキサン1.0g、重合開始から5時間40分後に1.0g追加投入した。重合開始9時間57分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR30.1g/10分のフッ素樹脂の粉末250gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE303g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン3gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液11.7gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=58.0/42.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量25.0gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から2時間後、4時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを追加投入し、その後100分毎に1.7g追加投入した。また、重合開始から2時間毎に2回シクロヘキサン1.0g、重合開始から5時間40分後に1.0g追加投入した。重合開始9時間57分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR30.1g/10分のフッ素樹脂の粉末250gをえた。
実施例3
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE306g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン2.5gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液12.1gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=58.0/42.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量15.8gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から2時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液12.1g、4時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を6.8gを追加投入し、その後100分毎に1.7g追加投入した。また、重合開始から2時間後、4時間後にシクロヘキサン1.75g追加投入した。重合開始7時間45分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR43.5g/10分のフッ素樹脂の粉末252gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE306g、エチレン8.8g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.75g、シクロヘキサン2.5gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液12.1gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=58.0/42.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量15.8gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から2時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液12.1g、4時間後に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を6.8gを追加投入し、その後100分毎に1.7g追加投入した。また、重合開始から2時間後、4時間後にシクロヘキサン1.75g追加投入した。重合開始7時間45分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR43.5g/10分のフッ素樹脂の粉末252gをえた。
実施例4
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE284g、エチレン11.2g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.82g、シクロヘキサン5.0gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=56.0/44.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.0gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から1時間30分毎に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを3回、3.9gを3回追加投入した。また、重合開始から1時間30分毎にシクロヘキサン0.5g追加投入した。重合開始9時間8分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR14.0g/10分のフッ素樹脂の粉末254gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE284g、エチレン11.2g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.82g、シクロヘキサン5.0gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=56.0/44.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.0gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始から1時間30分毎に8%DHPパーフルオロヘキサン溶液7.8gを3回、3.9gを3回追加投入した。また、重合開始から1時間30分毎にシクロヘキサン0.5g追加投入した。重合開始9時間8分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR14.0g/10分のフッ素樹脂の粉末254gをえた。
比較例1
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1215gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE266g、エチレン13.7g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.2g、シクロヘキサン7gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.9gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=54.8/45.2モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.5gを連続して仕込んで重合を継続した。8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を、重合開始から1時間30分後に7.9g、3時間後に7.8g、4時間30分後に3.9g追加投入した。重合開始8時間18分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR14.7g/10分のフッ素樹脂の粉末256gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1215gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE266g、エチレン13.7g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.2g、シクロヘキサン7gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.9gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=54.8/45.2モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.5gを連続して仕込んで重合を継続した。8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を、重合開始から1時間30分後に7.9g、3時間後に7.8g、4時間30分後に3.9g追加投入した。重合開始8時間18分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR14.7g/10分のフッ素樹脂の粉末256gをえた。
比較例2
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE266g、エチレン13.5g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.22g、シクロヘキサン8.5gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.86gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=54.7/45.3モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.5gを連続して仕込んで重合を継続した。8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を、重合開始から1時間30分後に7.9g、3時間後に7.8g追加投入し、その後1時間30分毎に3.9g追加投入した。重合開始8時間59分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR18.5g/10分のフッ素樹脂の粉末255gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1214gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 878gとTFE266g、エチレン13.5g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)5.22g、シクロヘキサン8.5gを投入し、オートクレーブを28℃に加温した。次に8%のDHPパーフルオロヘキサン溶液7.86gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、TFE/エチレン=54.7/45.3モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.2MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量12.5gを連続して仕込んで重合を継続した。8%DHPパーフルオロヘキサン溶液を、重合開始から1時間30分後に7.9g、3時間後に7.8g追加投入し、その後1時間30分毎に3.9g追加投入した。重合開始8時間59分後、放圧して大気圧に戻し、反応生成物を水洗、乾燥して、MFR18.5g/10分のフッ素樹脂の粉末255gをえた。
比較例3
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1280gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 891gとTFE225g、エチレン9.4g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.1g、シクロヘキサン4.1gを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート(以下「NPP」と略す)6.98gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=55.0/45.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.20MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量6.13gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始4時間52分後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、蒸留水957.1gと28%アンモニア42.9gを仕込み、撹拌回転数を30rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR16.0g/10分のフッ素樹脂粉末125gをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(容積4.11L)に脱イオン水1280gを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 891gとTFE225g、エチレン9.4g、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)6.1g、シクロヘキサン4.1gを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート(以下「NPP」と略す)6.98gをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=55.0/45.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.20MPaGに保った。そして、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)についても合計量6.13gを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始4時間52分後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、蒸留水957.1gと28%アンモニア42.9gを仕込み、撹拌回転数を30rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR16.0g/10分のフッ素樹脂粉末125gをえた。
比較例4
撹拌機付きオートクレーブ(内容積1000L)に脱イオン水416Lを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 287kg、テトラフルオロエチレン76.1kg、エチレンを2.4kg、(パーフルオロヘキシル)エチレン1.47kg、シクロヘキサン0.83kgを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にNPP3.1kgをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=57.0/43.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.20MPaGに保った。そして、(パーフルオロヘキシル)エチレンについても合計量19.1kgを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始3.5時間後にMFR調節のためにシクロヘキサン330gを追加し、さらに重合開始11.8時間後にシクロヘキサン1.0kgを追加し、重合開始22時間後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、脱イオン水400kgと28%アンモニア水9kgを仕込み、撹拌回転数を30rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR4.4g/10分のフッ素樹脂粉末250kgをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(内容積1000L)に脱イオン水416Lを投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 287kg、テトラフルオロエチレン76.1kg、エチレンを2.4kg、(パーフルオロヘキシル)エチレン1.47kg、シクロヘキサン0.83kgを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にNPP3.1kgをオートクレーブ内に投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=57.0/43.0モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.20MPaGに保った。そして、(パーフルオロヘキシル)エチレンについても合計量19.1kgを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始3.5時間後にMFR調節のためにシクロヘキサン330gを追加し、さらに重合開始11.8時間後にシクロヘキサン1.0kgを追加し、重合開始22時間後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、脱イオン水400kgと28%アンモニア水9kgを仕込み、撹拌回転数を30rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR4.4g/10分のフッ素樹脂粉末250kgをえた。
比較例5
撹拌機付きオートクレーブ(内容積175L)に脱イオン水54.5kg投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 37.6kg、テトラフルオロエチレン10.3kg、エチレンを0.31kg、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)を164.4g、シクロヘキサン205gを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にジ−セカンダリーブチルパーオキシカーボネート(以下「SBP」と略す)299.8gを投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内の圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=57.5/42.5モル%の混合ガスを連続して供給し、系内の圧力を1.20MPaGに保った。そして(パーフルオロヘキシル)エチレンについても合計量1.02kgを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始15時間後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、脱イオン水44.7kgと28%アンモニア水1.3kgを仕込み、撹拌回転数を150rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR39.0g/10分のフッ素樹脂粉末32.6kgをえた。
撹拌機付きオートクレーブ(内容積175L)に脱イオン水54.5kg投入し、オートクレーブ内を十分に真空窒素置換した。その後、オートクレーブ内を真空脱気し、真空状態となったオートクレーブ内にC318 37.6kg、テトラフルオロエチレン10.3kg、エチレンを0.31kg、パーフルオロ(1,1,5−トリハイドロ−1−ペンテン)を164.4g、シクロヘキサン205gを投入し、オートクレーブを35℃に加温した。その後にジ−セカンダリーブチルパーオキシカーボネート(以下「SBP」と略す)299.8gを投入して重合を開始した。重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.2MPaGに設定し、重合の進行と共に系内の圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=57.5/42.5モル%の混合ガスを連続して供給し、系内の圧力を1.20MPaGに保った。そして(パーフルオロヘキシル)エチレンについても合計量1.02kgを連続して仕込んで重合を継続した。重合開始15時間後、放圧して大気圧に戻し、溶媒と重合水を除去後、脱イオン水44.7kgと28%アンモニア水1.3kgを仕込み、撹拌回転数を150rpmで維持しながら、槽内温度80℃で5時間反応させ、冷却後、水洗、乾燥して、MFR39.0g/10分のフッ素樹脂粉末32.6kgをえた。
比較例6
脱気した撹拌機付きオートクレーブ(内容積10L)のオートクレーブにトリクロロモノフルオロエタン10kg、メタノール51g、1,1,1−トリクロロトリフルオロエタン5.1kg、テトラフルオロエチレン1.2kg、エチレン82g、(パーフルオロブチル)エチレン47gを投入し、オートクレーブを65℃に加温した。その後にt−ブチルパーオキシイソブチレート2.4gを投入して重合を開始した。
重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.47MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=53.4/46.6モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.47MPaGに保った。そして、(パーフルオロブチル)エチレンについても合計量36.7gを連続して仕込みながら、11時間攪拌を継続した。冷却して重合を停止し、モノマーをパージしてポリマーの分散液をえた。この分散液を濾過、水洗、乾燥してMFR29.0g/10分のフッ素樹脂の粉末690gをえた。
脱気した撹拌機付きオートクレーブ(内容積10L)のオートクレーブにトリクロロモノフルオロエタン10kg、メタノール51g、1,1,1−トリクロロトリフルオロエタン5.1kg、テトラフルオロエチレン1.2kg、エチレン82g、(パーフルオロブチル)エチレン47gを投入し、オートクレーブを65℃に加温した。その後にt−ブチルパーオキシイソブチレート2.4gを投入して重合を開始した。
重合開始時点のオートクレーブの内部圧力を1.47MPaGに設定し、重合の進行と共に系内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン/エチレン=53.4/46.6モル%の混合ガスを連続して供給し、系内圧力を1.47MPaGに保った。そして、(パーフルオロブチル)エチレンについても合計量36.7gを連続して仕込みながら、11時間攪拌を継続した。冷却して重合を停止し、モノマーをパージしてポリマーの分散液をえた。この分散液を濾過、水洗、乾燥してMFR29.0g/10分のフッ素樹脂の粉末690gをえた。
Claims (9)
- 含フッ素重合開始剤を用いて、エチレンとテトラフルオロエチレンとを重合することにより得られ、前記重合が下記式(3)を満たすことを特徴とするエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
lоg10(Mh/Mf)≦1.0 (3)
Mh:含フッ素重合開始剤を投入してから1時間後のメルトフローレート値
Mf:重合により得られたエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体のメルトフローレート値 - 含フッ素重合開始剤は、下記式:
[X1CmF2mC(=O)O]2
(式中、X1は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子、または塩素原子であり、mは2〜8の整数を表す。)で示される過酸化物である請求項1記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。 - エチレンに基づく重合単位(a)、及び、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)を有し、エチレンに基づく重合単位(a)とテトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)とのモル%比(a)/(b)が50〜10/50〜90である請求項1又は2記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- エチレンに基づく重合単位(a)、テトラフルオロエチレンに基づく重合単位(b)及びエチレン及びテトラフルオロエチレンと共重合可能な単量体に基づく重合単位(c)を含む請求項1、2又は3記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 重合単位(c)は、下記一般式(A1):
CH2=CXY (A1)
(式中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。Yは、フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体に基づく重合単位である請求項4記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。 - 297℃でのメルトフローレートが0.1〜60.0g/10分である請求項1、2、3、4又は5記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体。
- 請求項1、2、3、4、5又は6記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体を成形して得られることを特徴とする成形品。
- フィルム又はシートである請求項7記載の成形品。
- 芯線と、請求項1、2、3、4、5又は6記載のエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体からなる被覆材とを有することを特徴とする電線。
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