JPS5928211B2 - テトラフルオロエチレン − ヘキサフルオロプロピレンキヨウジユウゴウタイ セイゾウホウホウ - Google Patents

テトラフルオロエチレン − ヘキサフルオロプロピレンキヨウジユウゴウタイ セイゾウホウホウ

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JPS5928211B2
JPS5928211B2 JP15027675A JP15027675A JPS5928211B2 JP S5928211 B2 JPS5928211 B2 JP S5928211B2 JP 15027675 A JP15027675 A JP 15027675A JP 15027675 A JP15027675 A JP 15027675A JP S5928211 B2 JPS5928211 B2 JP S5928211B2
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JP
Japan
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tfe
hfp
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polymer
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JP15027675A
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登起夫 足立
省三 麓
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Kogyo Co Ltd
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  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテトラフルオロエチレン(以下TFEという。
)とヘキサフルオロプロピレン(以下HFPという)共
重合体の製造法、特に熱安定性にすぐれたTFE−HF
P共重合体を効率的に製造する方法に関する。本発明の
主な目的は、400℃以上にも達する高温領域において
も溶融粘度の低下を起さない熱的に極めて安定であり、
これから成型された成型品を再溶融しても成型時の延伸
方向に収縮しないTFE−HFP共重合体の効率的な製
造方法を提供することにある。
従来より公知である、過硫酸アンモニウムを重合開始剤
とする乳化重合によつて得られるTFE−HFP共重合
体には、加熱成形時に溶融粘度の上昇や着色などポリマ
ー末端の不安定性に起因する欠陥が認められ、これらの
解決策としてたとえば重合開始剤としてジ(クロロフル
オロアシル)パーオキサイド〔特公昭47−44031
号〕やジ(フルオロアシル)パーオキサイド〔特公昭4
9−28675号〕を使用する方法が提案されている。
ところで、TFE−HFP共重合体は、一般に300〜
380℃、場合によつては440℃にもおよぷ高温で成
形されており、これらの温度領域で熱的に安定であるこ
と、特に成形加工性や機械的強度などの点から溶融加熱
時に溶融粘度が大きく変化したり、低下したりしないこ
とが要求される。
前記した重合開始剤としてジ(クロロフルオロアシル)
パーオキサイドを用いる方法は、得られた共重合体につ
いて、300〜380℃の比較的低温領域における溶融
粘度の上昇を避けることはできるが、380℃以上の高
温領域ではポリマー鎖の分解が起り、溶融粘度が低下す
るため、この要求を充分には満足することができない。
また重合開始剤としてジ(フルオロアシル)パーオキサ
イドを用いる方法は、通常の条件下では任意の溶融粘度
の共重合体を得ることが困難であり、重合開始剤を多量
に使用するなどの工業的に不利な条件を採用せざるを得
ない。また、この共重合体から射出成型や押出成型によ
つて作成した成型品は、これを融点以上の温度で再溶融
すると成型時の延伸方向に著しく収縮を起し、この性質
は成型品の二次加工における大きな障害となる。
本発明者らは、TFE−HFP共重合体の製造に見られ
る上記の如き欠陥を克服すべく種々研究を重ねた結果6
特定の重合開始剤と分子量調節剤の存在下、水性媒体中
でTFEとHFPを共重合させることにより、容易に前
記目的を達成し得る事実を見出し、本発明を完成させる
に至つた。
本発明の要旨は、重合開始剤として一般式:(ただしX
およびX′はそれぞれHまたはFを意味する。XがHの
ときmは4〜10の整数であり、Fのときmは3〜7の
整数である。X/t)1Hのときnは4〜10の整数で
あり、Fのときnは3〜7の整数である。)で示される
ジ(フルオロアシル)パーオキサイド、分子量調節剤と
してメタノールまたはエタノールの存在下、水性媒体中
において、TFEとHFPを共重合させることを特徴と
するTFE−HFP共重合体の製造方法に存する。本発
明方法に従つて、前記の重合開始剤と分子量調節剤を組
合せて使用することにより得られたTFE−HFP共重
合体は、少くとも400℃までは熱的に充分な安定性を
示し、短時間では420℃に達する高温度にも耐えるこ
とができ、更に成型後の二次的な加熱溶融の際における
収縮もないという驚くべき結果を示した。従来、たとえ
ば特公昭47−44031号明細書には、ジ(パーフル
オロクロロアシル)パーオキサイドを使用するTFEと
HFPの共重合方法において、溶融粘度を調節するため
に四塩化炭素、クロロホルムなどの連鎖移動剤を添加す
ることが記載されているが、こうした方法では前記の欠
点を改善することができない。
これに対し特開昭50−145488号明細書には、重
合系に水素や低級アルカンなどの低分子量化合物を変性
剤として添加すれば前記のごとき二次加工時の収縮性の
改善が見られることが明らかにされている。しフかしこ
の方法によつて製造される重合体も400℃付近の高温
においては加速度的な熱劣化を起し、その点で不満足な
ものである。
本発明方法で用いるメタノールやエタノールは、上記公
知方法における分子量調節剤と収縮防止剤の作用を兼ね
備え、しかも同時に熱安定性の高いTFE−HFP共重
合体を与えることのできるものである。本発明方法にお
ける重合開始剤として使用される前記ジ(フルオロアシ
ル)パーオキサイドの具体例としては、ジ(ω−ハイド
ロドデカフルオロヘプタノイル)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(ω−
ハイドロオクタノイル)パーオキサイド、ジ(パーフル
オロオクタノイル)パーオキサイドなどを挙げることが
できる。
分子量調節剤としてのメタノールまたはエタノールの使
用量は重合条件によつて多少異るが、通常は重合系にあ
るモノマー(TFE+HFP)1重量部に対しメタノー
ルで少くとも2×10−3重量部、エタノールで少くと
も2X10−8重量部とすることが必要である。
従つて重合の進行に伴つて分子量調節剤が消費されて前
記の量以下に減小する場合にはこれを遂次追加仕込しな
ければならない。た〈しメタノールの場合は減少速度が
非常に緩慢であるから、通常は重合の初期に仕込めば追
加仕込の必要はない。分子量調節剤の使用量が前記より
少いときは本発明の効果を達成することができない。ま
た分子量調節剤の使用量が多過ぎるときは得られる重合
体は分子量が低下して各種の機械的性質が劣化すると共
に、溶融粘度が下つて成型に適さないものとなる。なお
、メタノールおよびエタノールは重合系中では液状モノ
マーと水性媒体との双方に溶解して存在し、メタノール
の場合両者への配合比はほぼ等しい。前記使用量はこれ
ら双方への溶解量の合計である。本発明の重合反応は自
体常套の方法によつて実施すればよい。たとえば攪拌機
つきのオートクレーブに水を仕込み、これに先ずHFP
を圧入した後、必要量のTFEを圧入し.重合開始剤と
分子量調節剤を加えて攪拌しつつ重合を開始する。重合
の進行と共に圧力が低下するから、低下した圧力を補う
ようにTFEを圧入し、目的量の重合体が生成するまで
重合を続ける。重合の際の攪拌速度が低いと添加圧入す
るTFEの単量体液相への溶解が不充分であるから、あ
まり低い速度は好ましくない。重合終了後は残留する単
量体を放出し、得られた重合体を温水で充分洗浄し、乾
燥する。以上のようにして得られるTFE−HFP共重
合体は粒状、粉末ないし一は微粉末である。なお上記の
共重合は必要に応じ乳化剤など他の添加剤の存在下で行
うこともできる。また、フツ素以外のハロゲン原子を有
する化合物であつても反応条件下で連鎖移動能を有しな
いものや、連鎖移動能を有するものであつても得られる
重合体の熱安定性を損わない程度の量でなら添加するこ
とができる。゛本発明によつて得られた共重合体は、圧
縮成型、押出成型、射出成型、流動浸漬塗装などあらゆ
る溶融加工法によつてこれを加工することができ、酸化
剤、還元剤、溶剤、薬品類に接すると否とを問わず、高
温から極低温にわたる広範囲の温度条件下で安定であり
、電気的、機械的および化学的用途に成型品として使用
することができる。以下に実施例、比較例および試験例
を挙げて本発明を更に具体的に説明する。実施例 1〜
4 水31を収容することが出来るジヤケツトつき攪拌式S
US−32オートクレーブに脱ミネラル脱空気した純水
を仕込み、内部空間を純窒素ガスで充分置換した後これ
を排除し、これに先ずHFP、次いでTFEを圧入し、
温度を20℃に調節して、攪拌を開始する。
これに重合開始剤としてジ(ω−ハイドロドデカフルオ
ロヘプタノイル)パーオキサイドおよび分子量調節剤と
してメタノールまたはエタノールを加える。反応は直ち
に始まつた。反応中、圧力の降下に応じてTFEを遂次
追加し、一定圧力を保つようにする。かくして一定時間
反応を行つた後モノマーをパージしたところ、粒状粉末
が生成していた。この粉末に純水を加え、ミキサーによ
り洗浄し、温度120℃の乾燥機で24時間乾燥し、重
合体を得た。以上の重合における詳細な反応条件、重合
体の収量および物性を第1表に示す。なお、重合体の物
性の測定は次の方法によつて行つた:(1) HFP含
有量(重量%) 厚さ約40μのフイルムの赤外線吸収スペクトルによつ
て980?Hの波数における吸光度を2350?−1の
波数における吸光度で割つた値を3.2倍した数値で示
した。
(2)比溶融粘度(ボアズ) 0.457kg/Cdの剪断力下に380℃で測定した
見掛け溶融粘度を意味する。
すなわち、この値は高化式フローテスターにより測定し
たもので、重合体を内径9,5?のシリンダーに装填し
、380℃に5分間保持した後、5k9のピストン荷重
下に内径2.1mTn、長さ8mmのオリフイスを通し
て押出し、このときの押出速度(7/分)で53150
を割つて得られる値である。(3)収縮率(%)高化式
フローテスターを用い、重合体を内径9.5mmのシリ
ンダーに装填し、340℃に5分間保持した後、内径1
關、長さ2mTfLのオリフイスを通して、25k9/
Cdの圧で垂直下方へ押し出す。
自重による延伸の差をなくすため、押出物の長さがノズ
ル出口から常に約100〜70m11の間にあるように
押出物を切断しつ匁これより長さ約30mmの押出バ一
を切取る。このバ一を350℃で10分間加熱処理し、
処理前後のバ一の長さから次式により収縮率を算出する
:L:加熱処理前のバ一の長さ(MlL)LH:加熱処
理後のバ一の長さ(Mm) なお、いずれの重合体も上記収縮率の測定におけるバ一
の押出によつて表面の平滑な透明性のよい押出物を与え
た。
比較例 1〜4 原料使用量および反応条件を第2表のとおりとし、実施
例1〜4と同様の方法によりTFEとHFPの共重合を
行つた。
得られた重合体の収量および物性を第2表に示す。ト
これら比較例は原料使用量や反応条件において実施例1
〜4と類似しているが、本発明方法の要件を満たさない
ものであつて、生成重合体は特に二次加工時の収縮が大
きい点で不満足なものである。
試験例 実施例1および4ならびに比較例1、2、3および4で
得られた重合体を空気中で400℃に加熱し、それらの
比溶融粘度の時間による変化を図面に示す。
こ匁に示されたとおり比較例1、2、3および4の重合
体では熱劣化による比溶融粘度の低下が認められるが、
実施例1および4の重合体ではそのような低下が認めら
れず、1時間に及ぶ熱処理にも十分耐えるものであるこ
とがわかる。
【図面の簡単な説明】
図面は400℃における実施例および比較例で得られた
TFE−HFP共重合体の比溶融粘度の熱処理時間によ
る変化を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重合開始剤として一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (たゞしXおよびX′はそれぞれHまたはFを意味する
    。 XがHのときmは4〜10の整数であり、Fのときmは
    3〜7の整数である。X′がHのときnは4〜10の整
    数であり、Fのときnは3〜7の整数である。)で示さ
    れるジ(フルオロアシル)パーオキサイド、分子量調節
    剤としてメタノールまたはエタノールの存在下、水性媒
    体中において、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオ
    ロプロピレンを共重合させることを特徴とする、テトラ
    フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
    の製造方法。
JP15027675A 1975-12-16 1975-12-16 テトラフルオロエチレン − ヘキサフルオロプロピレンキヨウジユウゴウタイ セイゾウホウホウ Expired JPS5928211B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60177603U (ja) * 1984-04-28 1985-11-26 テンパ−ル工業株式会社 樹脂製分電盤
WO1994002522A1 (fr) * 1992-07-22 1994-02-03 Daikin Industries, Ltd. Procede concernant la production d'un copolymere tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene
WO2020021875A1 (ja) 2018-07-26 2020-01-30 ダイキン工業株式会社 樹脂成形体の製造方法

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