WO2024257865A1 - 共重合体、組成物および成形体 - Google Patents

共重合体、組成物および成形体 Download PDF

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WO2024257865A1
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大輔 田口
瑞菜 豊田
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Asahi Glass Co Ltd
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    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene

Definitions

  • the present invention relates to a copolymer, a composition, and a molded article.
  • Ethylene/tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter also referred to as "ETFE") is excellent in heat resistance, weather resistance, electrical insulation, non-adhesiveness, water repellency, oil repellency, etc., and is characterized by high moldability and mechanical strength among fluororesins. Therefore, a variety of molded products such as electric wire coverings, tubes, sheets, films, filaments, pump casings, joints, packings, linings, coatings, etc. are manufactured by melt molding methods such as extrusion molding, blow molding, injection molding, and rotational molding.
  • Patent Document 1 discloses a polymer composition containing a copolymer having ethylene repeating units, tetrafluoroethylene repeating units, and other repeating units.
  • ETFE When ETFE is used as a constituent material of a molded article, it is required that it has excellent properties such as mechanical strength, heat resistance, and chemical resistance, as well as excellent appearance and quality stability of the molded article.
  • the present inventors have evaluated a molded article formed using the ETFE described in Patent Document 1 and have found that there is room for improvement in terms of yellowness, elongation and yield rate.
  • the present invention aims to provide a copolymer capable of forming a molded article having excellent yellowness, elongation, and yield rate. It also aims to provide a composition containing the copolymer, and a molded article obtained by molding the copolymer.
  • a molded article with excellent yellowness, elongation and yield rate can be formed by using a copolymer containing units based on tetrafluoroethylene, units based on ethylene, and units based on a compound represented by formula (1) or a compound represented by formula (2) described below, in which the content of each unit is within a specified range and the copolymer has a melt flow rate of 25 to 50 g/10 min, and thus arrived at the present invention.
  • a copolymer comprising units based on tetrafluoroethylene, units based on ethylene, and either or both of units based on a compound represented by formula (1) described later and units based on a compound represented by formula (2) described later, wherein the total content of the units based on tetrafluoroethylene and the units based on ethylene is 80.0 to 96.8 mol % relative to the total content of the units based on tetrafluoroethylene and the units based on ethylene, the content of the units based on tetrafluoroethylene is 49.0 mol % or more and less than 56.0 mol % relative to the total content of the units based on tetrafluoroethylene and the units based on ethylene, the content of the units based on a compound represented by formula (1) described later or the compound represented by formula (2) described later is 3.2 to 4.0 mol % relative to the total units included in
  • the copolymer according to [1] which comprises units based on the tetrafluoroethylene, units based on the ethylene, and units based on a compound represented by formula (1), and the content of the units based on the compound represented by formula (1) is 3.2 to 4.0 mol% based on all units contained in the copolymer.
  • a composition comprising the copolymer according to [1] or [2].
  • a solid composition comprising the copolymer according to [1] or [2], wherein the amount of TOC (total organic carbon) eluted is 1,000 to 63,000 ⁇ g/ cm2 .
  • a solid composition comprising the copolymer according to [1] or [2] and having a water content of 0.02 to 0.8% by mass.
  • the present invention provides a copolymer capable of forming a molded article having excellent yellowness, elongation, and yield rate.
  • the present invention also provides a composition containing the copolymer, and a molded article obtained by molding the copolymer.
  • a numerical range expressed using “to” means a range that includes the numerical values before and after “to” as the lower and upper limits.
  • unit refers collectively to an atomic group derived from one molecule of the above-mentioned monomer that is formed directly by polymerization of the monomer, and an atomic group obtained by chemically converting a part of the above-mentioned atomic group.
  • a unit derived from an individual monomer will be referred to by the name of the monomer with "unit” added.
  • the "TFE unit” is a unit based on tetrafluoroethylene in the copolymer
  • the "E unit” is a unit based on ethylene in the copolymer
  • the "A unit” is a unit based on a compound represented by formula (1) or (2) described below.
  • the copolymer of the present invention (hereinafter also referred to as "the present copolymer") contains E units, TFE units, and A units within respective predetermined ranges.
  • the present copolymer has a melt flow rate of 25 to 50 g/10 min measured under conditions of a temperature of 297° C. and a load of 49 N in accordance with ASTM D3159.
  • the copolymer can form a molded article having excellent yellowness, elongation and yield rate. Although the details of the reason for this are not yet clear, it is presumed to be due to the following reasons.
  • One of the reasons why the present copolymer can form a molded article having excellent properties as described above is believed to be that a copolymer having a content of A units based on a compound represented by formula (1) or a compound represented by formula (2) described below of 3.2 to 4.0 mol % relative to all units contained in the copolymer and a melt flow rate of 25 to 50 g/10 min is used.
  • melt flow rate 25 g/10 min or more
  • the melt flow rate is not too low, the flexibility is good, and cracks are unlikely to occur, so that the elongation of the molded article can be improved.
  • melt flow rate 50 g/10 min or less
  • the melt flow rate is not too high and the copolymer is less likely to decompose, thereby suppressing voids in the molded body and improving the yield rate of the molded body.
  • the content of A units is 3.2 mol % or more based on the total units contained in the copolymer, the content of A units is not too small in a copolymer having a relatively high melt flow rate, so that it is presumed that the decrease in transparency due to milky white coloring of the molded body can be suppressed and the yellowness of the molded body can be suppressed low.
  • the content of A units is 4.0 mol % or less based on the total units contained in the copolymer, the content of A units is not too high, and the copolymer constituting the molded body is less likely to undergo various decomposition reactions even at high temperatures, which is presumably why the yield rate of the molded body has been improved. It is presumed that by specifying the content of A units and the melt flow rate in this way, molded articles excellent in yellowness index, elongation and non-defective product rate were obtained.
  • This copolymer contains TFE units based on tetrafluoroethylene, E units based on ethylene, and A units based on a compound represented by formula (1) or a compound represented by formula (2).
  • CZ 2 CX(CF 2 ) m Y Formula (1)
  • CF 2 CF-O-(CF 2 ) n F Formula (2)
  • X, Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom
  • m represents an integer of 2 to 6.
  • n represents an integer of 1 to 6.
  • X and Z are preferably a hydrogen atom in terms of polymerizability.
  • Y is preferably a fluorine atom.
  • m is preferably an integer of 2 to 6, and more preferably an integer of 4.
  • Specific examples of the compound represented by formula (2) include CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) F, CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 2 F, CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 3 F, CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 4 F, CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 5 F, and CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 6 F.
  • CF 2 ⁇ CF-O-(CF 2 ) 3 F which corresponds to the compound in which n is 3, is preferred.
  • the present copolymer may contain, as A units, either a unit based on a compound represented by formula (1) (hereinafter also referred to as "A1 units”) or a unit based on a compound represented by formula (2) (hereinafter also referred to as “A2 units”), or may contain both A1 units and A2 units. That is, when the present copolymer contains both A1 units and A2 units, the "content of A units” means the total content of A1 units and the content of A2 units.
  • the content of A units is 3.2 to 4.0 mol % based on the total units contained in the copolymer.
  • the content of A units is 3.2 mol % or more based on the total units contained in the copolymer, a molded article having excellent yellowness, elongation and haze can be formed.
  • the content of A units is preferably 3.4 to 3.9 mol % based on the total units contained in the copolymer, in that a well-balanced yellowness index and a good yield rate are obtained.
  • the present copolymer a copolymer containing TFE units, E units and A1 units, or a copolymer containing TFE units, E units and A2 units is preferred, and a copolymer having TFE units, E units and A1 units is more preferred from the viewpoint of excellent long-term bending resistance.
  • the present copolymer is a copolymer containing TFE units, E units and A1 units
  • the content of A1 units is 3.2 to 4.0 mol% based on the total units contained in the present copolymer, and from the above-mentioned viewpoints, it is preferably 3.4 to 3.9 mol%.
  • the content of the A2 units is 3.2 to 4.0 mol% based on the total units contained in the present copolymer, and from the above-mentioned viewpoints, it is preferably 3.3 to 3.8 mol%.
  • the total content of TFE units and E units is 80.0 to 96.8 mol % based on all units contained in the present copolymer.
  • the total content of TFE unit and E unit is preferably 85.0 mol% or more, more preferably 88.0 mol% or more, from the viewpoint of excellent durability against repeated load.
  • the total content of TFE unit and E unit is preferably 96.6 mol% or less, from the viewpoint of excellent surface smoothness of molded article.
  • the content of the TFE units is 49.0 mol % or more and less than 56.0 mol % based on the total content of the TFE units and the E units.
  • the content of TFE units is preferably from 50.0 mol % to less than 56.0 mol %, and more preferably from 52.0 mol % to less than 56.0 mol %, based on the total content of TFE units and E units, from the viewpoint of excellent heat resistance.
  • the content of TFE units is preferably 40.0 to 54.0 mol%, more preferably 45.0 to 53.9 mol%, and particularly preferably 50.0 to 53.5 mol%, based on the total units contained in the copolymer. If the content is equal to or greater than the lower limit, the heat resistance of the molded article will be superior, and if the content is equal to or less than the upper limit, the mechanical properties of the molded article will be superior.
  • the content of E units is preferably 36.0 to 49.0 mol%, more preferably 40.0 to 48.0 mol%, and particularly preferably 42.0 to 47.0 mol%, based on the total units contained in the copolymer. If the content is equal to or greater than the lower limit, the mechanical properties of the molded article will be superior, and if the content is equal to or less than the upper limit, the heat resistance of the molded article will be superior.
  • the present copolymer may contain units based on other monomers than tetrafluoroethylene, ethylene, the compound represented by formula (1) and the compound represented by formula (2).
  • specific examples of other monomers include: Fluoroolefins (vinyl fluoride, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, hexafluoropropylene, hexafluoroisobutylene, etc., excluding compounds represented by formula (1) and formula (2)); CF 2 ⁇ CFORf 1 SO 2 X 1 (wherein Rf 1 is a perfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an oxygen atom between the carbon atoms, and X 1 is a halogen atom or a hydroxyl group); CF 2 ⁇ CFORf 2 CO 2 X 2 (wherein Rf 2 is a perfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms which may contain an oxygen atom between the carbon atoms, and X 2 is a hydrogen
  • the content of the units based on other monomers is preferably 2.0 mol % or less, more preferably 1.0 mol % or less, based on all units contained in the present copolymer.
  • the present copolymer is preferably one comprising TFE units, E units and A units, and more preferably one comprising TFE units, E units and A1 units.
  • the melt flow rate (hereinafter, also referred to as "MFR") of the present copolymer is 25 to 50 g/10 min.
  • MFR melt flow rate
  • the MFR of the present copolymer is preferably from 27 to 50 g/10 min in view of the good balance between elongation and the rate of non-defective products.
  • a specific example of a method for controlling the MFR of the present copolymer within the above range is a method for adjusting the molecular weight of the present copolymer.
  • the MFR of the present copolymer means the mass of the present copolymer flowing out of an orifice having a diameter of 2 mm and a length of 8 mm in 10 minutes, measured under conditions of a temperature of 297° C. and a load of 49 N in accordance with ASTM D3159.
  • the melting point of the present copolymer is preferably 220° C. or higher, more preferably 225° C. or higher, and particularly preferably 230° C. or higher, in view of superior durability against repeated load.
  • the melting point of the present copolymer is preferably 280° C. or lower, more preferably 270° C. or lower, and particularly preferably 260° C. or lower, in view of excellent moldability of the present copolymer.
  • Specific examples of the method for adjusting the melting point of the present copolymer to fall within the above range include a method of lowering the polymerization temperature during the production of the present copolymer, and a method of adjusting the content of A units in the present copolymer.
  • the melting point of the present copolymer is the temperature corresponding to the endothermic peak when the present copolymer is heated at a rate of 10° C./min in an air atmosphere using a differential scanning calorimeter.
  • the present copolymer can be produced by using the above-mentioned monomers (ethylene, tetrafluoroethylene, and one or both of the compound represented by formula (1) and the compound represented by formula (2)) by a known method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, etc., among which, it is preferably produced by solution polymerization.
  • a polymerization initiator, a polymerization medium, a chain transfer agent, etc. can be used.
  • the polymerization initiator is preferably a radical polymerization initiator having a half-life of 10 hours at a temperature of 0 to 100° C., and particularly preferably a radical polymerization initiator having a temperature of 20 to 90° C.
  • Specific examples of the polymerization initiator include various polymerization initiators exemplified in WO 2013/015202.
  • the polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 0.9 parts by mass, particularly preferably 0.05 to 0.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the monomer used.
  • the polymerization medium may be a perfluorocarbon, a hydrofluorocarbon, a hydrofluoroether, etc. Specific examples of the polymerization medium include the polymerization media exemplified in WO 2013/015202.
  • the polymerization medium may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the amount of the polymerization medium used is preferably 5 times or more, more preferably 7 times or more, by mass ratio to the amount of the monomers used, and is preferably 20 times or less, more preferably 17 times or less.
  • alcohols such as methanol, ethanol, 2,2,2-trifluoroethanol, 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol, 2,2,3,3,3-pentafluoropropanol, etc.
  • hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, cyclohexane, etc.; hydrofluorocarbons such as CF 2 H 2, etc.
  • ketones such as acetone, etc.
  • mercaptans such as methyl mercaptan, etc.
  • esters such as methyl acetate, ethyl acetate, etc.
  • ethers such as diethyl ether, methyl ethyl ether, etc.
  • At least one selected from the group consisting of alcohols, hydrocarbons and hydrofluorocarbons is preferred from the viewpoint of higher chain transfer constant and higher stability of the end group of the copolymer, at least one selected from the group consisting of alcohols and hydrocarbons is more preferred, and alcohols are particularly preferred.
  • the alcohols methanol or ethanol is particularly preferred.
  • methanol is particularly preferred from the viewpoint of reactivity and availability.
  • Two or more chain transfer agents may be used.
  • the amount of the chain transfer agent used is preferably 0.001 times or more, more preferably 0.005 times or more, based on the amount of the monomer used, in terms of mass ratio, and is preferably 5 times or less, more preferably 4 times or less.
  • the polymerization temperature is preferably 15 to 60° C., more preferably 20 to 58° C., and particularly preferably 25 to 55° C. If the polymerization temperature is 15° C. or higher, the polymerizability is excellent. If the polymerization temperature is 60° C. or lower, the melting point of the present copolymer can be improved.
  • the polymerization pressure is preferably from 0.5 to 3.0 MPa, particularly preferably from 0.9 to 2.5 MPa.
  • the polymerization time is preferably from 1 to 12 hours.
  • composition of the present invention contains the above-mentioned present copolymer. Since the present composition contains the present copolymer, by using the present composition, a molded article excellent in yellowness index, elongation and non-defective product rate can be formed.
  • the content of the present copolymer is preferably from 50% by mass to less than 100% by mass, more preferably from 70% by mass to less than 100% by mass, and particularly preferably from 90% by mass to less than 100% by mass, based on the total mass of the present composition.
  • the solid composition of the present invention contains the copolymer, and the amount of TOC (total organic carbon) eluted relative to the surface area of the solid composition is 1,000 to 63,000 ⁇ g/ cm2 . Since the adhesive strength after a hot water resistance test is high, the amount of TOC eluted is preferably 50,000 ⁇ g/cm2 or less , and more preferably 30,000 ⁇ g/cm2 or less . Since the tensile strength after a heat aging test is high, the amount of TOC eluted is preferably 2,000 ⁇ g/ cm2 or more, and more preferably 5,000 ⁇ g/ cm2 or more. Specific examples of methods for controlling the TOC elution amount of the present solid composition within the above range include methods of adjusting the purity of water used in granulating the present copolymer or the water content of the copolymer.
  • the solid composition contains the copolymer, and the water content relative to the mass of the solid composition is preferably 0.02 to 0.8% by mass.
  • the water content is preferably 0.5% by mass or less, and more preferably 0.3% by mass or less, since the amount of TOC eluted is low.
  • the water content is preferably 0.03% by mass or more, and more preferably 0.04% by mass or more, since the tensile strength after a heat aging test is high.
  • a specific example of a method for controlling the water content of the present solid composition to fall within the above range is to extend the time for which the present copolymer is kept at 100° C. or higher during drying after granulation.
  • the present composition may contain other components in addition to those described above.
  • specific examples of such other components include resins other than the present copolymer, heat stabilizers, antioxidants, colorants, ultraviolet absorbers, fillers, crosslinking agents, crosslinking assistants, and organic peroxides.
  • the content of the other components is preferably 0.0000001 to 70 parts by mass, more preferably 0.0000005 to 60 parts by mass, and particularly preferably 0.000001 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the present copolymer in the present composition.
  • the method for producing this composition includes melt-kneading this copolymer with the above-mentioned components, which are used as necessary, by a known method.
  • the molded article of the present invention is obtained by molding the present copolymer or the present composition.
  • the present molded article contains the present copolymer and is therefore excellent in yellowness index, elongation and yield rate.
  • Specific examples of the molding method include injection molding, extrusion molding, blow molding, press molding, rotational molding, and electrostatic coating.
  • press molding or injection molding is preferable. Injection molding is more preferable because it can obtain an injection molded body with a beautiful appearance without corroding the mold used for molding.
  • molded articles of the present invention include nuts, bolts, joints, films, bottles, gaskets, wire coatings, tubes, hoses, pipes, valves, sheets, seals, packing, tanks, rollers, containers, cocks, connectors, filter housings, filter cages, flow meters, pumps, wafer carriers, and wafer boxes.
  • the present copolymer, the present composition or the above-mentioned molded article can be used for the following applications.
  • Fuel transfer components such as O-rings, square rings, tubes, packing, valve core materials, hoses, and seals used in automobile fuel systems and peripheral devices, as well as hoses and seals used in automobile AT devices; Carburetor flange gaskets, shaft seals, valve stem seals, sealing materials, hoses, etc.
  • Examples 1 to 11 are working examples, and Examples 12 to 18 are comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
  • the various measurement and evaluation methods are as follows.
  • MFR Melt Flow Rate
  • the melting point (°C) of the copolymer was determined from the endothermic peak observed when the copolymer was heated to 300°C at a rate of 10°C/min in an air atmosphere using a differential scanning calorimeter (product name "DSC7020", manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation).
  • the copolymer obtained in each example was press molded at a temperature within the range of the melting point of the copolymer + 50°C ⁇ 20°C (for example, 280°C to 320°C when the melting point of the copolymer is 250°C) to obtain a film having a thickness of 200 ⁇ m.
  • the press molding was performed using a heated press machine ("SA-301" manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.).
  • SA-301 manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.
  • a dumbbell -shaped test piece as defined in JIS K6301 No. 3 was cut out from the obtained film having a thickness of 1 mm.
  • the tensile elongation (unit: %) of this test piece was measured in accordance with the method of ASTM D-3159 using a Strograph (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) by setting the distance between the gripping jigs to 35 mm and pulling the test piece at a pulling speed of 200 mm/min in a room temperature (temperature 23 ⁇ 2° C.) environment.
  • the test piece was placed in a gear oven (forced circulation air heating aging tester) (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and subjected to heat exposure treatment.
  • the temperature for the heat exposure treatment was set to 250°C, and heat treatment was performed for 24 hours after placement.
  • the tensile elongation of the test piece after heat treatment was measured in the same manner as above.
  • the tensile elongation percentage after heat treatment was calculated, assuming that the tensile elongation before heat treatment was 100%, and was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ Light transmittance> The light transmittance of the film having a thickness of 200 ⁇ m was measured at a wavelength of 300 nm using a spectrophotometer (Shimadzu Corporation, "UV-2200"). From the measured light transmittance values, the light transmittance of each film was evaluated based on the following evaluation criteria.
  • Light transmittance evaluation standard Light transmittance is more than 91%.
  • YI Yellow Index
  • YI value is less than 2.0.
  • YI value is 2.0 or more.
  • ⁇ HAZE> The haze (cloudiness, unit: %) of a film having a thickness of 200 ⁇ m was measured using a haze meter (manufactured by Nippon Seimitsu Kogaku Co., Ltd., model: SEP-T) in accordance with JIS K7105. From the measured haze value, the haze of each film was evaluated according to the following evaluation criteria.
  • Haze evaluation criteria Good: Haze is less than 3.0%. ⁇ : Haze is 3.0% or more and less than 4.0%. ⁇ : Haze is 4.0% or more.
  • ⁇ Stretch> A film having a thickness of 1 mm was press-molded according to the above molding method, and a dumbbell-shaped test piece defined in ASTM-D638 Type V was cut out from the obtained film.
  • the obtained test piece was subjected to a tensile creep test in which the test piece was pulled under conditions of an initial gauge length of 25.4 mm and a tensile speed of 200 mm/min using a Strograph (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) in an environment of a temperature of 175°C.
  • the tensile creep test was continued until the test piece broke, and the value of the gauge length (unit: mm) when the test piece broke was measured. From the measured distance between the gauge marks at the time of breakage, the elongation of each film was evaluated based on the following evaluation criteria.
  • a folding fatigue test was carried out by the MIT method, which is known as a method for evaluating stress crack resistance.
  • a film having a thickness of 0.23 mm was press-molded according to the above molding method, and a rectangular test piece having a width of 12.5 mm and a length of 130 mm was cut out from the obtained film.
  • the obtained test piece was mounted on an MIT folding fatigue tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), and the test piece was bent under the conditions of a load of 1.25 kg, a bending angle of 135 degrees on the left and right, and a bending frequency of 175 times/min, and the number of times the test piece was bent until it was broken (folding endurance number) was measured.
  • the folding resistance of each film was evaluated based on the measured number of folding times and in accordance with the following evaluation criteria. A higher number of folding times indicates better folding resistance.
  • The number of times that the folding can be performed is 200,000 or more.
  • The number of times that the folding can be performed is 100,000 or more and less than 200,000.
  • The number of times that the folding can be performed is less than 100,000.
  • An injection molding machine (“ROBOSHOT ⁇ -50C" manufactured by FANUC) was prepared for producing an injection molded article.
  • the copolymers obtained in each example were injection molded to obtain molded bodies under molding conditions of a cylinder temperature of 350°C, a mold temperature of 150°C, an injection speed of 20 mm/sec, a dwell pressure of 78.4 MPa, a dwell time of 3 sec, and a cooling time of 30 sec.
  • the surfaces of the obtained molded bodies were visually observed, and molded bodies in which neither irregularities nor holes were found on the surface were judged to be good products, while molded bodies in which at least one of irregularities and holes was found on the surface were judged to be defective products.
  • the above injection molding was performed 1000 shots, and the above visual observation and judgment were performed on the resulting 1000 evaluation injection molded bodies.
  • the ratio of the number of molded bodies judged to be defective to the total number of evaluation injection molded bodies (non-defective product rate, unit: %) was calculated, and the non-defective product rate was evaluated based on the following criteria.
  • TOC elution amount The amount of TOC (total organic carbon) eluted was measured in accordance with SEMI F57 "Specification for polymeric materials and components for use in ultrapure water and chemical supply systems.” 30 g of a sample (solid composition obtained in the Example) and a PFA container to be used were pre-washed with ultrapure water in accordance with SEMI F40. 30 g of the pre-washed sample was placed in a pre-washed PFA container, 100 mL of ultrapure water was poured into it to completely immerse it, and the container was sealed and subjected to elution at 85° C. ⁇ 3° C. for 7 days. The concentration of each component in the eluate was measured using a TOC-L CPH (manufactured by Shimadzu Corporation) to determine the amount of elution relative to the surface area.
  • TOC-L CPH manufactured by Shimadzu Corporation
  • the moisture content was measured by the following procedure. Using an infrared moisture meter "FD610" (Kett Electric Laboratory), the moisture content was measured from the mass loss rate before and after the test under conditions of a drying temperature of 140°C, a time static mode of 10 minutes, and a sample (solid composition obtained in the Examples) mass of 100 g.
  • FD610 infrared moisture meter
  • PCT peel test ⁇ Hot water resistance test (PCT peel test)>
  • the coating film formed on the coating test piece was cut with a cutter knife in a lateral direction at intervals of 10 mm.
  • the outermost layer and the topcoat layer were peeled off from the substrate to obtain a gripping area.
  • the gripping area was fixed to the chuck of a tensile tester, and the 90° peel strength (unit: N/cm) was measured at a pulling speed of 50 mm/min. Based on the measured value, the adhesive strength was evaluated according to the following criteria.
  • ASAHIKLIN registered trademark
  • AE-3000 fluorine-based organic solvent
  • a polymerization initiator solution of 12.2 mL of tert-butyl peroxypivalate dissolved in AE-3000 at a concentration of 1% by mass was initially charged, and polymerization was carried out.
  • a mixed gas of TFE/ethylene 54/46 (molar ratio) was continuously charged so that the pressure in the polymerization tank during the polymerization reaction was maintained at 1.5 MPa [gauge].
  • PFBE was continuously charged in an amount equivalent to 3.9 mol% relative to the total mole number of TFE and ethylene charged during polymerization.
  • the amount of TFE/ethylene introduced reached 110 g, the polymerization was terminated to obtain Copolymer 1 of Example 1.
  • the MFR of copolymer 1 was 25g/10min, and the melting point was 234°C. Pure water was added to the obtained copolymer 1, and the mixture was heated with stirring to remove the solvent. Next, water was removed from the mixture of pure water and copolymer 1, and the mixture was dried at a drying temperature of 100° C. or higher for 3.0 hours to obtain solid composition 1.
  • the TOC elution amount of solid composition 1 after drying was 8,300 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.08 mass%.
  • Example 2 Copolymer 2 of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 11.5 g and 2.7 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 10.3 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.3 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 2 was 27 g/10 min and the melting point was 240° C.
  • Example 2 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out by maintaining a state of 100° C. or higher for 2.3 hours, to obtain Solid Composition 2.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 11,700 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.13 mass %.
  • Example 3 Copolymer 3 of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.4 g and 2.4 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.6 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.7 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 3 was 30 g/10 min, and the melting point was 236° C.
  • Example 3 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.4 hours, to obtain Solid Composition 3.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 11,100 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.12 mass %.
  • Example 4 Copolymer 4 of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 11.7 g and 3.1 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 10.6 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.4 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 4 was 34 g/10 min and the melting point was 239° C.
  • Example 4 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out by maintaining a state of 100° C. or higher for 2.7 hours, to obtain Solid Composition 4.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 9,600 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.10 mass %.
  • Example 5 Copolymer 5 of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 11.2 g and 3.5 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 10.0 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.2 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 5 was 38 g/10 min and the melting point was 241° C.
  • Example 5 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.8 hours, to obtain Solid Composition 5.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 8,900 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.09 mass %.
  • Example 6 Copolymer 6 of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.8 g and 2.5 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 12.2 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.9 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 6 was 36 g/10 min, and the melting point was 234° C.
  • Example 6 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.0 hours, to obtain Solid Composition 6.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 13,700 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.16 mass %.
  • Example 7 Copolymer 7 of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.7 g and 3.0 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.9 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.8 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 7 was 45 g/10 min and the melting point was 235° C.
  • Example 7 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out by maintaining a state of 100° C. or higher for 3.2 hours, to obtain Solid Composition 7.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 7,600 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.07 mass %.
  • Example 8 Copolymer 8 of Example 8 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.2 g and 3.1 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.3 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.6 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 8 was 41 g/10 min, and the melting point was 237° C.
  • Example 8 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.1 hours, to obtain a solid composition 8.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 13,000 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.15 mass %.
  • Example 9 Copolymer 9 of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 11.2 g and 4.1 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 10.0 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.2 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 9 was 50 g/10 min and the melting point was 241° C.
  • Example 9 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out by maintaining a state of 100° C. or higher for 2.3 hours, to obtain Solid Composition 9.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 11,700 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.13 mass %.
  • ASAHIKLIN registered trademark
  • a polymerization initiator solution of 12.0 mL of tert-butyl peroxypivalate dissolved in AE-3000 at a concentration of 1% by mass was initially charged, and polymerization was carried out.
  • a mixed gas of TFE/ethylene 54/46 (molar ratio) was continuously charged so that the pressure in the polymerization tank during the polymerization reaction was maintained at 1.5 MPa [gauge].
  • PPVE was continuously charged in an amount equivalent to 3.2 mol% with respect to the total mole number of TFE and ethylene charged during polymerization.
  • the amount of TFE/ethylene introduced reached 110 g, the polymerization was terminated to obtain Copolymer 10 of Example 10.
  • the MFR of copolymer 12 was 45g/10min, and the melting point was 253°C.
  • Pure water was added to the obtained copolymer 10, and the mixture was heated with stirring to remove the solvent in the same manner as in Example 1. Next, water was removed from the mixture of pure water and copolymer 10, and drying was performed by maintaining a drying temperature of 100° C. or higher for 3.2 hours.
  • the TOC of solid composition 10 after drying was 7,700 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.07 mass%.
  • Example 11 Copolymer 11 of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 10, except that the amount of PPVE and the amount of methanol when initially charged into the polymerization tank were changed to 135.2 g and 7.8 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 13.0 mL, and the amount of PPVE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.5 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 11 was 35 g/10 min and the melting point was 252° C.
  • Example 11 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.8 hours, to obtain a solid composition 11.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 88.00 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.09 mass %.
  • Example 12 Copolymer 12 of Example 12 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.2 g and 3.0 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.3 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.6 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 12 was 23 g/10 min and the melting point was 237° C.
  • Example 12 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 3.7 hours, to obtain a solid composition 12.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 6,280 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.05 mass %.
  • Example 13 Copolymer 13 of Example 13 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 10.4 g and 3.1 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 9.1 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 2.9 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 13 was 29 g/10 min, and the melting point was 243° C.
  • Example 13 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 4.5 hours, to obtain a solid composition 13.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 4,900 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.03 mass %.
  • Example 14 Copolymer 14 of Example 14 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 9.8 g and 3.9 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 8.4 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 2.7 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 14 was 38 g/10 min, and the melting point was 245° C.
  • Example 14 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 3.7 hours, to obtain a solid composition 14.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 6,300 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.05 mass %.
  • Example 15 Copolymer 15 of Example 15 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 13.2 g and 4.6 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 13.2 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.2 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 15 was 65 g/10 min, and the melting point was 241° C.
  • Example 15 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.5 hours, to obtain a solid composition 15.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 10,000 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.11 mass %.
  • Example 16 Copolymer 16 of Example 16 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 14.9 g and 14 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 15.6 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 5.0 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 16 was 36.0 g/10 min, and the melting point was 224° C.
  • Example 16 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 2.4 hours, thereby obtaining a solid composition 16.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 11,000 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.12 mass %.
  • Example 17 Copolymer 17 of Example 17 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.2 g and 3.0 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.3 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.6 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 17 was 40 g/10 min, and the melting point was 237° C.
  • Example 2 Drying was carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 0.5 hours, to obtain a solid composition 17.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 66,000 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.98 mass %.
  • Example 18 Copolymer 18 of Example 18 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of PFBE and the amount of methanol initially charged into the polymerization tank were changed to 12.2 g and 3.1 g, respectively, the amount of the polymerization initiator solution initially charged was changed to 11.3 mL, and the amount of PFBE continuously charged during polymerization was changed to an amount equivalent to 3.6 mol % based on the total moles of TFE and ethylene.
  • the MFR of copolymer 18 was 41 g/10 min, and the melting point was 237° C.
  • Drying was also carried out in the same manner as in Example 1, except that the drying was carried out so as to maintain a state of 100° C. or higher for 6.1 hours, to obtain a solid composition 18.
  • the TOC elution amount of the solid composition after drying was 960 ⁇ g/cm 2 , and the water content was 0.01 mass %.
  • Table 1 shows the composition of the copolymer in each example, as well as the measurement and evaluation results of the copolymer.
  • TFE units (mol %) indicates the content (unit: mol %) of TFE units relative to all units contained in the copolymer.
  • E units (mol %) indicates the content (unit: mol %) of E units relative to all units contained in the copolymer.
  • TFE/(TFE+E) (mol %) indicates the content of TFE units relative to the total content of TFE units and E units (unit: mol %).
  • the column “A units (mol %)” indicates the content (unit: mol %) of A units relative to all units contained in the copolymer.
  • Table 2 shows the measurement results and evaluation results of the solid compositions of each example.
  • TFE units (mol %) indicates the content (unit: mol %) of TFE units relative to all units contained in the copolymer.
  • E units (mol %) indicates the content (unit: mol %) of E units relative to all units contained in the copolymer.
  • TFE/(TFE+E) (mol %) indicates the content of TFE units relative to the total content of TFE units and E units (unit: mol %).
  • the column “A units (mol %)” indicates the content (unit: mol %) of A units relative to all units contained in the copolymer.

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Abstract

黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できる共重合体、組成物、および、成形体の提供。 本発明の共重合体は、テトラフルオロエチレンに基づく単位と、エチレンに基づく単位と、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物に基づく単位のいずれか一方または両方と、を含む共重合体であって、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位と上記エチレンに基づく単位との合計含有量が、上記共重合体に含まれる全単位に対して80~96.8モル%であり、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位の含有量が、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位と上記エチレンに基づく単位との合計含有量に対して49.0モル%以上56.0モル%未満であり、式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づく単位の含有量が、共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%であり、ASTM D3159に準拠して、温度297℃、荷重49Nの条件下で測定されるメルトフローレートが25~50g/10分である、共重合体。 CZ=CX(CFY 式(1) CF=CF-O-(CFF 式(2)

Description

共重合体、組成物および成形体
 本発明は、共重合体、組成物および成形体に関する。
 エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(以下、「ETFE」ともいう。)は、耐熱性、耐候性、電気絶縁性、非粘着性、撥水撥油性等に優れているとともに、フッ素樹脂の中では成形性および機械的強度が高いという特徴を有する。そのため、押出成形、ブロー成形、射出成形、回転成形などの溶融成形方法により、電線の被覆、チューブ、シート、フィルム、フィラメント、ポンプケーシング、継ぎ手類、パッキング、ライニング、コーティング等の多様な成形体が製造されている。
 例えば、特許文献1には、エチレン繰返し単位、テトラフルオロエチレン繰返し単位、および、他の繰返し単位を有する共重合体を含むポリマー組成物が開示されている。
中国特許出願公開第104151754号明細書
 ETFEを成形体の構成材料として利用する場合、機械的強度、耐熱性および耐薬品性等の特性に優れるとともに、外観および成形体の品質安定性に優れることが求められる。
 本発明者らが、特許文献1に記載されているETFEを用いて形成された成形体を評価したところ、黄色度、伸びおよび良品率について改善の余地があることを知見した。
 そこで、本発明は、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できる共重合体の提供を課題とする。また、本発明は、上記共重合体を含む組成物、および、上記共重合体を成形して得られる成形体の提供を課題とする。
 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、テトラフルオロエチレンに基づく単位と、エチレンに基づく単位と、後述の式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づく単位と、を含む共重合体であって、各単位の含有量が所定の範囲内であり、メルトフローレートが25~50g/10分である共重合体を用いることにより、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
〔1〕
 テトラフルオロエチレンに基づく単位と、エチレンに基づく単位と、後述する式(1)で表される化合物および後述する式(2)で表される化合物に基づく単位のいずれか一方または両方と、を含む共重合体であって、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位と上記エチレンに基づく単位との合計含有量が、上記共重合体に含まれる全単位に対して80.0~96.8モル%であり、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位の含有量が、上記テトラフルオロエチレンに基づく単位と上記エチレンに基づく単位との合計含有量に対して49.0モル%以上56.0モル%未満であり、後述する式(1)で表される化合物または後述する式(2)で表される化合物に基づく単位の含有量が、上記共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%であり、ASTM D3159に準拠して、温度297℃、荷重49Nの条件下で測定されるメルトフローレートが25~50g/10分であることを特徴とする、共重合体。
〔2〕
 上記テトラフルオロエチレンに基づく単位と、上記エチレンに基づく単位と、式(1)で表される化合物に基づく単位と、を含む共重合体であって、式(1)で表される化合物に基づく単位の含有量が、上記共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%である、〔1〕に記載の共重合体。
〔3〕
 〔1〕または〔2〕に記載の共重合体を含むことを特徴とする、組成物。
〔4〕
 〔1〕または〔2〕に記載の共重合体を含み、TOC(全有機炭素)の溶出量が1,000~63,000μg/cmであることを特徴とする固体組成物。
〔5〕
 〔1〕または〔2〕に記載の共重合体を含み、含水率が0.02~0.8質量%であることを特徴とする固体組成物。
〔6〕
 〔1〕または〔2〕に記載の共重合体を成形して得られることを特徴とする、成形体。
〔7〕
 〔3〕に記載の組成物を成形して得られることを特徴とする、成形体。
〔8〕
 〔4〕に記載の固体組成物を成形して得られることを特徴とする、成形体。
 本発明によれば、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できる共重合体を提供できる。また、本発明によれば、上記共重合体を含む組成物、および、上記共重合体を成形して得られる成形体を提供できる。
 本発明における用語の意味は以下の通りである。
 「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 「単位」とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に由来する原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。なお、以下において、場合により、個々の単量体に由来する単位をその単量体名に「単位」を付した名称で記す。
 「TFE単位」とは、共重合体のテトラフルオロエチレンに基づく単位であり、「E単位」とは、共重合体のエチレンに基づく単位である。また、「A単位」とは、後述の式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づく単位である。
[共重合体]
 本発明の共重合体(以下、「本共重合体」ともいう。)は、E単位と、TFE単位と、A単位とを、それぞれ所定の範囲内で含む。また、本共重合体は、ASTM D3159に準拠して、温度297℃、荷重49Nの条件下で測定されるメルトフローレートが25~50g/10分である。
 本共重合体は、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できる。この理由の詳細は未だ明らかになっていないが、以下の理由によるものと推測される。
 本共重合体が上記特性に優れた成形体を形成できる理由の一つとしては、後述の式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づくA単位の含有量が、共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%であり、かつ、メルトフローレートが25~50g/10分である共重合体を用いたためと考えられる。
 すなわち、メルトフローレートが25g/10分以上であることにより、メルトフローレートが低すぎず、柔軟性が良好で割れが生じにくいため、成形体の伸びを改善できたと推測される。
 メルトフローレートが50g/10分以下であることにより、メルトフローレートが高すぎず、共重合体が分解し難いため、成形体中のボイドを抑制し、成形体の良品率を改善できたと推測される。
 また、A単位の含有量が共重合体に含まれる全単位に対して3.2モル%以上であることにより、メルトフローレートが比較的高い共重合体においてA単位の含有量が少な過ぎないため、成形体の乳白色の着色による透明性の低下を抑制でき、成形体の黄色度を低く抑制できたと推測される。
 また、A単位の含有量が共重合体に含まれる全単位に対して4.0モル%以下であることにより、A単位の含有量が多過ぎず、成形体を構成する共重合体が高温下でも種々の分解反応を起こし難くなるため、成形体の良品率を改善できたと推測される。
 このように、A単位の含有量およびメルトフローレートを特定したことによって、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体が得られたと推測される。
 本共重合体は、テトラフルオロエチレンに基づくTFE単位と、エチレンに基づくE単位と、式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づくA単位と、を含む共重合体である。
  CZ=CX(CFY   式(1)
  CF=CF-O-(CFF   式(2)
 式(1)中、X、YおよびZは、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子を表し、mは、2~6の整数を表す。
 式(2)中、nは、1~6の整数を表す。
 式(1)で表される化合物において、XおよびZは、重合性の点から、水素原子が好ましい。
 Yは、耐熱性の点から、フッ素原子が好ましい。
 mは、2~6が好ましく、4がより好ましい。
 式(1)で表される化合物としては、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CF(CFF、または、CH=CF(CFHが好ましく、CH=CH(CFF(以下、「PFBE」ともいう。)がより好ましい。
 式(2)で表される化合物の具体例としては、CF=CF-O-(CF)F、CF=CF-O-(CFF、CF=CF-O-(CFF、CF=CF-O-(CFF、CF=CF-O-(CFF、および、CF=CF-O-(CFFのいずれかである。中でも、nが3である化合物に相当するCF=CF-O-(CFFが好ましい。
 本共重合体は、A単位として、式(1)で表される化合物に基づく単位(以下、「A1単位」ともいう。)、および、式(2)で表される化合物に基づく単位(以下、「A2単位」ともいう。)の一方を含んでいてもよく、A1単位およびA2単位の両者を含んでいてもよい。
 すなわち、本共重合体がA1単位およびA2単位の両者を含む場合、「A単位の含有量」は、A1単位の含有量とA2単位の含有量の合計を意味する。
 A単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%である。
 A単位の含有量が共重合体に含まれる全単位に対して3.2モル%以上であることにより、黄色度に優れるとともに、伸びおよびヘイズにも優れる成形体を形成できる。
 また、A単位の含有量が共重合体に含まれる全単位に対して4.0モル%以下であることにより、良品率に優れるとともに、高温時の劣化が抑えられ、長期間の機械的安定性にも優れる成形体を形成できる。
 A単位の含有量は、黄色度および良品率がバランス良く優れる点から、共重合体に含まれる全単位に対して3.4~3.9モル%が好ましい。
 本共重合体としては、TFE単位と、E単位と、A1単位とを含む共重合体、または、TFE単位と、E単位と、A2単位とを含む共重合体が好ましく、長期間の耐折曲性に優れる点から、TFE単位と、E単位と、A1単位とを有する共重合体がより好ましい。
 本共重合体がTFE単位と、E単位と、A1単位とを含む共重合体である場合、A1単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、3.2~4.0モル%であり、上記の点から、3.4~3.9モル%が好ましい。
 本共重合体がTFE単位と、E単位と、A2単位とを含む共重合体である場合、A2単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、3.2~4.0モル%であり、上記の点から、3.3~3.8モル%が好ましい。
 本共重合体において、TFE単位とE単位との合計含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、80.0~96.8モル%である。
 TFE単位とE単位との合計含有量は、繰り返し加重に対する耐久性に優れる点から、85.0モル%以上が好ましく、88.0モル%以上がより好ましい。また、TFE単位とE単位との合計含有量は、成形体の表面平滑性に優れる点から、96.6モル%以下が好ましい。
 本共重合体において、TFE単位の含有量は、TFE単位とE単位の合計含有量に対して、49.0モル%以上56.0モル%未満である。
 TFE単位の含有量は、耐熱性に優れる点から、TFE単位とE単位の合計含有量に対して、50.0モル%以上56.0モル%未満が好ましく、52.0モル%以上56.0モル%未満がより好ましい。
 TFE単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、40.0~54.0モル%が好ましく、45.0~53.9モル%がより好ましく、50.0~53.5モル%が特に好ましい。上記下限値以上であれば、成形体の耐熱性がより優れ、上記上限値以下であれば、成形体の機械特性がより優れる。
 E単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、36.0~49.0モル%が好ましく、40.0~48.0モル%がより好ましく、42.0~47.0モル%が特に好ましい。上記下限値以上であれば、成形体の機械特性がより優れ、上記上限値以下であれば、成形体の耐熱性がより優れる。
 本共重合体は、テトラフルオロエチレン、エチレン、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物以外の他の単量体に基づく単位を含んでいてもよい。
 他の単量体の具体例としては、
フルオロオレフィン(フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン等。ただし、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物を除く。);CF=CFORfSO(ただし、Rfは炭素数1~10で炭素原子間に酸素原子を含んでもよいペルフルオロアルキレン基であり、Xはハロゲン原子または水酸基である。);CF=CFORfCO(ただし、Rfは炭素数1~10で炭素原子間に酸素原子を含んでもよいペルフルオロアルキレン基であり、Xは水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。);CF=CF(CF)pOCF=CF(ただし、pは1または2である。);環構造を有する含フッ素単量体(ペルフルオロ(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソール)、2,2,4-トリフルオロ-5-トリフルオロメトキシ-1,3-ジオキソール、ペルフルオロ(2-メチレン-4-メチル-1,3-ジオキソラン)等);並びに、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸および無水シトラコン酸が挙げられる。
 本共重合体が他の単量体に基づく単位を含む場合、他の単量体に基づく単位の含有量は、本共重合体に含まれる全単位に対して、2.0モル%以下が好ましく、1.0モル%以下がより好ましい。
 本共重合体としては、TFE単位、E単位およびA単位からなる態様が好ましく、TFE単位、E単位およびA1単位からなる態様がより好ましい。
<メルトフローレート>
 本共重合体のメルトフローレート(以下、「MFR」ともいう。)は、25~50g/10分である。
 本共重合体のMFRが25g/10分以上であることにより、伸びに優れるとともに、光線透過率、黄色度および良品率にも優れる成形体を形成できる。
 また、本共重合体のMFRが50g/10分以下であることにより、良品率に優れるとともに、高温シール性にも優れる成形体を形成できる。
 本共重合体のMFRは、伸びおよび良品率がバランス良く優れる点から、27~50g/10分が好ましい。
 本共重合体のMFRを上記範囲内にする方法の具体例としては、本共重合体の分子量を調節する方法が挙げられる。本共重合体の分子量が大きいほど、MFRは小さくなる。
 本共重合体のMFRは、ASTM D3159に準拠して、温度297℃、荷重49Nの条件下で測定した、直径2mm、長さ8mmのオリフィスから10分間に流れ出す本共重合体の質量を意味する。
<融点>
 本共重合体の融点は、繰り返し加重に対する耐久性がより優れる点から、220℃以上が好ましく、225℃以上がより好ましく、230℃以上が特に好ましい。
 また、本共重合体の融点は、本共重合体の成形性が優れる点から、280℃以下が好ましく、270℃以下がより好ましく、260℃以下が特に好ましい。
 本共重合体の融点を上記範囲内にする方法の具体例としては、本共重合体の製造時の重合温度を低くする方法や、本共重合体中のA単位の含有量を調節する方法が挙げられる。
 本共重合体の融点は、走査型示差熱分析器を用いて、空気雰囲気下、10℃/分で昇温し、本共重合体を加熱した際の吸熱ピークに対応する温度である。
<製造方法>
 本共重合体は、上記の単量体(エチレンと、テトラフルオロエチレンと、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物の一方または両方)を用いて、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の方法で製造でき、中でも、溶液重合で製造されるのが好ましい。
 本共重合体の製造では、上記の単量体の他に、重合開始剤、重合媒体、連鎖移動剤等を使用できる。
 重合開始剤は、半減期が10時間である温度が0~100℃であるラジカル重合開始剤が好ましく、該温度が20~90℃であるラジカル重合開始剤が特に好ましい。重合開始剤の具体例としては、国際公開第2013/015202号に例示されている各種重合開始剤が挙げられる。
 重合開始剤は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 重合開始剤の使用量は、単量体の使用量100質量部に対して、0.01~0.9質量部が好ましく、0.05~0.5質量部が特に好ましい。
 重合媒体は、ペルフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル等を使用できる。重合媒体の具体例としては、国際公開第2013/015202号に例示されている重合媒体が挙げられる。
 重合媒体は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 重合媒体の使用量は、単量体の使用量に対して、質量比で5倍以上が好ましく、7倍以上がより好ましい。また、20倍以下が好ましく、17倍以下がより好ましい。
 連鎖移動剤は、連鎖移動定数が大きく、添加量が少なくてすむ点から、メタノール、エタノール、2,2,2-トリフルオロエタノール、2,2,3,3-テトラフルオロプロパノール、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロパノール、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロパノール等のアルコール類;n-ペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等のハイドロカーボン類;CF等のハイドロフルオロカーボン類;アセトン等のケトン類;メチルメルカプタン等のメルカプタン類;酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類;等が好ましい。
 中でも、連鎖移動定数がより高く、本共重合体の末端基の安定性が高い点から、アルコール類、ハイドロカーボン類およびハイドロフルオロカーボン類からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、アルコール類およびハイドロカーボン類からなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、アルコール類が特に好ましい。アルコール類の中では、メタノールまたはエタノールが特に好ましい。中でも、反応性および入手容易性から、メタノールが特に好ましい。連鎖移動剤は、2種以上を用いてもよい。
 連鎖移動剤の使用量は、単量体の使用量に対して、質量比で0.001倍以上が好ましく、0.005倍以上がより好ましい。また、5倍以下が好ましく、4倍以下がより好ましい。
 重合温度は、15~60℃が好ましく、20~58℃がより好ましく、25~55℃が特に好ましい。重合温度が15℃以上であれば、重合性が優れる。重合温度が60℃以下であれば、本共重合体の融点を向上できる。
 重合圧力は、0.5~3.0MPaが好ましく、0.9~2.5MPaが特に好ましい。
 重合時間は、1~12時間が好ましい。
[組成物]
 本発明の組成物(以下、「本組成物」ともいう。)は、上記の本共重合体を含む。本組成物は、本共重合体を含むので、本組成物を用いることにより、黄色度、伸びおよび良品率に優れた成形体を形成できる。
 本共重合体の含有量は、本組成物の全質量に対して、50質量%以上100質量%未満が好ましく、70質量%以上100質量%未満がより好ましく、90質量%以上100質量%未満が特に好ましい。
[固体組成物]
 本発明の固体組成物(以下、「本固体組成物」ともいう。)は本共重合体を含み、本固体組成物の表面積に対するTOC(全有機炭素)溶出量が1,000~63,000μg/cmである。耐熱水性試験後の接着強度が高くなることから、TOC溶出量は50,000μg/cm以下であることが好ましく、30,000μg/cm以下であることがより好ましい。耐熱老化試験後の引張強度が高くなることから、TOC溶出量は2,000μg/cm以上であることが好ましく、5,000μg/cm以上であることがより好ましい。
 本固体組成物のTOC溶出量を上記範囲内にする方法の具体例としては本共重合体の造粒時に使用する水の純度や、共重合体の含水率を調整する方法が挙げられる。
 本固体組成物は本共重合体を含み、本固体組成物の質量に対する含水率は0.02~0.8質量%であることが好ましい。TOC溶出量が低くなることから含水率は0.5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましい。耐熱老化試験後の引張強度が高くなることから、含水率は0.03質量%以上であることが好ましく、0.04質量%以上であることがより好ましい。
 本固体組成物の含水率を上記範囲内にする方法の具体例としては、本共重合体の造粒後の乾燥時に100℃以上の状態を保つ時間を長くするなど調整する方法が挙げられる。
<他の成分>
 本組成物は、上記以外の他の成分を含んでいてもよい。このような他の成分の具体例としては、本共重合体以外の他の樹脂、熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、有機過酸化物が挙げられる。
 本組成物が他の成分を含む場合、他の成分の含有量は、本組成物中の本共重合体の100質量部に対して、0.0000001~70質量部が好ましく、0.0000005~60質量部がより好ましく、0.000001~50質量部が特に好ましい。
 本組成物の製造方法としては、本共重合体と、必要に応じて使用する上記成分とを公知の方法で溶融混錬する方法が挙げられる。
[成形体]
 本発明の成形体は、上記の本共重合体、または、上記の本組成物を成形して得られる。本成形体は、本共重合体を含むので、黄色度、伸びおよび良品率に優れる。
 成形方法の具体例としては、射出成形、押出成形、ブロー成形、プレス成形、回転成形および静電塗装が挙げられる。成形体の成形方法としては、プレス成形または射出成形が好ましい。成形に用いる金型を腐食させることなく、外観が美麗な射出成形体を得ることができる点から、射出成形がより好ましい。
 本発明の成形体の具体例としては、ナット、ボルト、継手、フィルム、ボトル、ガスケット、電線被覆、チューブ、ホース、パイプ、バルブ、シート、シール、パッキン、タンク、ローラー、容器、コック、コネクタ、フィルターハウジング、フィルターケージ、流量計、ポンプ、ウェハーキャリア、および、ウェハーボックスが挙げられる。
 本共重合体、本組成物または上記の成形体は、次の用途に使用できる。
 食品包装用フィルム、食品製造工程で使用する流体移送ラインのライニング材、パッキン、シール材、および、シート等の食品製造装置用流体移送部材;
 薬品用の薬栓、包装フィルム、薬品製造工程で使用される流体移送ラインのライニング材、パッキン、シール材、および、シート等の薬液移送部材;
 化学プラントまたは半導体工場の薬液タンクおよび配管の内面ライニング部材;
 自動車の燃料系統および周辺装置に用いられるOリング、角リング、チューブ、パッキン、バルブ芯材、ホースおよびシール材等、並びに、自動車のAT装置に用いられるホースおよびシール材等の燃料移送部材;
 自動車のエンジンおよび周辺装置に用いられるキャブレターのフランジガスケット、シャフトシール、バルブステムシール、シール材およびホース等、並びに、自動車のブレーキホース、エアコンホース、ラジエーターホースおよび電線被覆材等のその他の自動車部材;
 半導体製造装置のOリング、角リング、チューブ、パッキン、バルブ芯材、ホース、シール材、ロール、ガスケット、ダイヤフラム、および、継手等の半導体装置用薬液移送部材;
 塗装設備用の塗装ロール、ホース、チューブ、および、インク用容器等の塗装およびインク用部材;
 飲食物用のチューブまたは飲食物用ホース等のチューブ、ホース、ベルト、パッキン、および、継手等の飲食物移送部材、食品包装材、並びに、ガラス調理機器;
 廃液輸送用のチューブおよびホース等の廃液輸送用部材;
 高温液体輸送用のチューブおよびホース等の高温液体輸送用部材;
 スチーム配管用のチューブおよびホース等のスチーム配管用部材;
 船舶のデッキ等の配管に巻き付けるテープ等の配管用防食テープ;
 電線被覆材、光ファイバー被覆材、太陽電池の光起電素子の光入射側表面に設ける透明な表面被覆材および裏面剤等の各種被覆材;
 ダイヤフラムポンプのダイヤフラムおよび各種パッキン類等の摺動部材;
 農業用フィルム、燃料電池用キャリアフィルム、並びに、各種屋根材および側壁等の耐侯性カバー;
 建築分野で使用される内装材、および、不燃性防火安全ガラス等のガラス類の被覆材;
 家電分野等で使用されるラミネート鋼板等のライニング材。
 中でも、本成形体は黄色度、伸びおよび良品率に優れる点から、薬液移送部材、工業用フィルムに特に好適である。
 以下、例を挙げて本発明を詳細に説明する。例1~例11は実施例であり、例12~例18は比較例である。ただし本発明はこれらの例に限定されない。
 各種測定方法および評価方法は下記のとおりである。
[各単位の割合]
 共重合体中の各単位の含有量(モル%)は、19F-NMR測定により算出した。ただし、共重合体中のE単位の含有量については、H-NMR測定および13C-NMR測定により算出した。
[MFR(メルトフローレート)]
 メルトインデクサー(テクノセブン社製)を用い、ASTM D3159に準拠し、温度297℃、荷重49Nの条件下で、直径2mm、長さ8mmのオリフィスから10分間に流れ出す共重合体の質量(g)を測定し、MFR(g/10分)とした。
[融点]
 共重合体の融点(℃)は、走査型示差熱分析装置(商品名「DSC7020」、日立ハイテクサイエンス社製)を用いて、空気雰囲気下、10℃/分で300℃まで昇温し、共重合体を加熱した際の吸熱ピークから求めた。
<フィルムの成形>
 各例で得られた共重合体を、共重合体の融点+50℃±20℃の範囲(たとえば、共重合体の融点が250℃である場合は280℃~320℃)でプレス成形して、厚さ200μmのフィルムを得た。プレス成形は、加熱プレス機(テスター産業社製「SA-301」)を用いて行った。
 得られたフィルムを用いて、以下の評価試験(良品率の評価試験を除く)を実施した。
<耐熱性>
 得られた厚さ1mmのフィルムから、JIS K6301の3号に規定するダンベル形の試験片を切り出した。この試験片について、ASTM D-3159の方法に準拠し、ストログラフ(株式会社東洋精機製作所製)を用いて、掴み治具間の距離を35mmに設定し、室温(温度23±2℃)環境下、200mm/分の引張速度で引っ張ることにより試験片の引張伸度(単位:%)を測定した。
 この試験片をギヤオーブン(強制循環形空気加熱老化試験機)(株式会社東洋精機製作所製)に投入し、熱曝露処理を実施した。熱曝露処理として、温度設定は250℃とし、投入後24時間の熱処理を実施した。熱処理後の試験片について上記と同様に、引張伸度を測定した。熱処理前の引張伸度を100%とした場合に、熱処理後の引張伸度の割合を算出し、以下の基準で評価を行った。
(引張伸度の評価基準)
○:耐熱老化試験後の引張伸度が50%以上
△:耐熱老化試験後の引張伸度が15%以上50%未満
×:耐熱老化試験後の引張伸度が15%未満
<光線透過率>
 厚さ200μmのフィルムについて、分光光度計(株式会社島津製作所製「UV-2200」)を用いて、波長300nmでの光線透過率を測定した。
 測定された光線透過率の値から、下記評価基準に基づいて各フィルムの光線透過率を評価した。
(光線透過率評価基準)
○:光線透過率が91%超。
△:光線透過率が90%以上91%以下。
×:光線透過率が90%未満。
<黄色度>
 色差計(日本電色工業株式会社製「ZE-2000」)を用いて、厚さ200μmのフィルムのYI(Yellow Index)値を測定した。
 測定されたYI値から、下記評価基準に基づいて各フィルムの黄色度を評価した。YI値が大きいほどフィルムの黄色度が高いことを示す。
(黄色度評価基準)
○:YI値が2.0未満。
×:YI値が2.0以上。
<ヘイズ>
 JIS K7105に準拠して、厚さ200μmのフィルムのヘイズ(曇度、単位:%)を、ヘイズメーター(日本精密光学社製、型式:SEP-T)を用いて測定した。
 測定されたヘイズの値から、下記評価基準に基づいて各フィルムのヘイズを評価した。
(ヘイズ評価基準)
○:ヘイズが3.0%未満。
△:ヘイズが3.0%以上4.0%未満。
×:ヘイズが4.0%以上。
<伸び>
 上記の成形方法に準じて厚さ1mmのフィルムをプレス成形し、得られたフィルムからASTM-D638 TypeVに規定されるダンベル形状の試験片を切り出した。得られた試験片について、温度175℃の環境下において、ストログラフ(株式会社東洋精機製作所製)を用いて、初期の標線間距離25.4mm、引張速度200mm/分の条件で試験片を引っ張る引張クリープ試験を実施した。試験片が破断するまで引張クリープ試験を継続し、試験片が破断した際の標線間距離の値(単位:mm)を計測した。
 計測された破断時の標線間距離から、下記評価基準に基づいて、各フィルムの伸びを評価した。
(伸びの評価基準)
○:破断時の標線間距離が190mm以上
×:破断時の標線間距離が190mm未満
<耐折性>
 ASTM D2176に準じて、耐ストレスクラック性の評価方法として知られるMIT法による耐折疲労試験を実施した。まず、上記の成形方法に準じて厚さ0.23mmのフィルムをプレス成形し、得られたフィルムから、幅12.5mm、長さ130mmの矩形状の試験片を切り出した。得られた試験片をMIT耐折疲労測定機(株式会社東洋精機製作所製)に装着し、荷重が1.25kg、左右の折り曲げ角度が各々135度、折り曲げ頻度が175回/分の条件下に試験片を屈曲させ、試験片が切断されるまで折り曲げた回数(耐折回数)を計測した。
 計測された耐折回数から、下記評価基準に基づいて、各フィルムの耐折性を評価した。耐折回数が多いほど耐折性が優れていることを示す。
(耐折性の評価基準)
○:耐折回数が20万回以上
△:耐折回数が10万回以上20万回未満
×:耐折回数が10万回未満
<良品率>
 射出成形体を製造するための射出成形機(ファナック社製「ROBOSHOT α-50C」)を準備した。上記射出成形機の金型として、設計寸法が外径25mm、内径20mm及び高さ20mmである円筒形状の成形体が得られるように彫り込まれた金型を使用し、ゲートとして、ゲート先端径1.0mmのトンネルゲートを使用した。
 上記の射出成形機を用いて、シリンダ温度は350℃、金型温度は150℃、射出速度は20mm/sec、保圧力は78.4MPa、保圧時間は3sec、冷却時間は30secの成形条件で、各例で得られた共重合体を射出成形し、成形体を得た。
 得られた成形体の表面を目視で観察し、表面に凹凸および穴のいずれも発見されない成形体を良品と判断し、表面に凹凸および穴の少なくとも一方が発見された成形体を不良品と判断した。
 上記の射出成形を1000ショット行い、得られた1000個の評価用射出成形体に対して上記の目視での観察および判断を行った。評価用射出成形体の総数に対する不良品と判断された成形体の個数の比率(良品率、単位:%)を算出し、下記基準に基づいて良品率を評価した。
(良品率の評価基準)
○:良品率が97%以上
△:良品率が95%以上97%未満
×:良品率が95%未満
<TOC溶出量>
 SEMI F57「超純水および薬液供給システム内に使用するポリマー製材料および部品の仕様」準拠して、TOC(全有機炭素)の溶出量の測定を行った。
 試料(実施例で得られた固体組成物)30gおよび使用するPFA容器をSEMI F40に従い、超純水で予備洗浄した。
 予備洗浄した試料30gを予備洗浄したPFA容器に入れ、超純水100mLを注いで全浸漬し、密閉して85℃±3℃で7日間溶出を実施した。
 溶出液中の各成分の濃度をTOC-L CPH(SHIMADZU社製)で測定し、表面積に対する溶出量を求めた。
<含水率>
 含水率は、以下の手順で測定した。
 赤外線水分計「FD610」(株式会社ケツト科学研究所社製)を用いて、乾燥温度140℃、時間静止モード10分、試料(実施例で得られた固体組成物)質量100gの条件にて、試験前後の質量減少率から含水率を測定した。
[評価試験]
<塗装試験片の製造> 
 縦50mm、横150mm、厚さ2mmのSUS304ステンレス鋼板を400℃で1時間焼成後、その表面をアルミナ粒子(太平洋ランダム株式会社製「白色電融アルミナ50A(商品名)」)を用いてサンドブラスト処理し、エアーガンでブラスト粉を除去し、基材を得た。実施例で得られた共重合体を平均粒子径80~120μmになるように粉砕したものを、基材に静電塗装し、オーブンに275℃で15分焼成した。塗装工程と焼成工程をそれぞれ4回行い、粉体からなる厚み250μm程度の塗膜層が基材上に形成された塗装物品を得た。
<耐熱水性試験(PCT剥離試験)>
 塗装試験片上に形成された塗膜に、カッターナイフを用いて、横方向に平行な切り込みを10mm間隔で入れた。塗装試験片の一端部のプライマー層が無い部分で、最外層とトップコート層を基材から剥離して掴みしろとした。プレッシャークッカー(高温蒸気圧力釜)により130℃で24時間処理した後、該掴みしろを、引張り試験機のチャックに固定し、引張り速度50mm/分で90度剥離強度(単位:N/cm)を測定した。
 その値に基づき、以下基準により接着強度を評価した。
(接着強度評価基準)
○:1.5N/cm以上
×:1.5N/cm未満
[例1]
 フッ素系有機溶媒(AGC株式会社製「アサヒクリン(登録商標)AE-3000」、CFCHOCFCFH)の1167gと、CH=CH(CFF(PFBE)の12.8gと、メタノール1.8gとを、予め脱気された内容積1.2Lの撹拌機付き重合槽に仕込んだ。この重合槽内の溶液を加熱して72℃(重合温度)に昇温し、さらにTFE/エチレン=89/11(モル比)の混合ガスの180gを仕込んだ後、重合槽内の圧力を1.5MPa[gauge]まで昇圧した。
 tert-ブチルペルオキシピバレートを1質量%の濃度でAE-3000に溶解した重合開始剤溶液を初期に12.2mL仕込み、重合を行った。また、重合反応中における重合槽内の圧力が1.5MPa[gauge]で保持されるように、TFE/エチレン=54/46(モル比)の混合ガスを連続的に仕込んだ。また、重合中に仕込むTFEとエチレンの合計モル数に対して3.9モル%に相当する量のPFBEを連続的に仕込んだ。
 TFE/エチレンの導入量が110gになった時点で重合を終了させ、例1の共重合体1を得た。
 共重合体1の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.4/43.7/3.9であった。なお、「PFBE単位」とは、各共重合体のCH=CH(CFFに基づく単位である。また、共重合体1のMFRは25g/10分であり、融点は234℃であった。
 得られた共重合体1に純水を加えて撹拌しながら加熱をして溶媒を除去した。次に、純水と共重合体1との混合物から水を除去し、乾燥温度が100℃以上の状態を3.0時間保つように乾燥を行い、固体組成物1を得た。乾燥後の固体組成物1のTOC溶出量は8,300μg/cm、含水率は0.08質量%であった。
[例2]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を11.5gに、メタノールの量を2.7gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を10.3mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.3モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例2の共重合体2を得た。
 共重合体2の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.7/44.0/3.3であった。また、共重合体2のMFRは27g/10分であり、融点は240℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.3時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物2を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は11,700μg/cm、含水率は0.13質量%であった。
[例3]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.4gに、メタノールの量を2.4gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.6mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.7モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例3の共重合体3を得た。
 共重合体3の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.0/43.3/3.7であった。また、共重合体3のMFRは30g/10分であり、融点は236℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.4時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物3を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は11,100μg/cm、含水率は0.12質量%であった。
[例4]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を11.7gに、メタノールの量を3.1gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を10.6mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.4モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例4の共重合体4を得た。
 共重合体4の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.1/43.5/3.4であった。また、共重合体4のMFRは34g/10分、融点は239℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.7時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物4を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は9,600μg/cm、含水率は0.10質量%であった。
[例5]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を11.2gに、メタノールの量を3.5gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を10.0mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.2モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例5の共重合体5を得た。
 共重合体5の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.0/43.8/3.2であった。また、共重合体5のMFRは38g/10分、融点は241℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.8時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物5を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は8900μg/cm、含水率は0.09質量%であった。
[例6]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.8gに、メタノールの量を2.5gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を12.2mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.9モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例6の共重合体6を得た。
 共重合体6の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.8/43.3/3.9であった。また、共重合体6のMFRは36g/10分、融点は234℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.0時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物6を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は13,700μg/cm、含水率は0.16質量%であった。
[例7]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.7gに、メタノールの量を3.0gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.9mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.8モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例7の共重合体7を得た。
 共重合体7の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.8/43.4/3.8であった。また、共重合体7のMFRは45g/10分、融点は235℃であった。
 また、100℃以上の状態を3.2時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物7を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は7,600μg/cm、含水率は0.07質量%であった。
[例8]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.2gに、メタノールの量を3.1gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.3mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.6モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例8の共重合体8を得た。
 共重合体8の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.1/43.3/3.6であった。また、共重合体8のMFRは41g/10分、融点は237℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.1時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物8を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は13,000μg/cm、含水率は0.15質量%であった。
[例9]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を11.2gに、メタノールの量を4.1gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を10.0mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.2モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例9の共重合体9を得た。
 共重合体9の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.2/43.6/3.2であった。また、共重合体9のMFRは50g/10分、融点は241℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.3時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物9を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は11,700μg/cm、含水率は0.13質量%であった。
[例10]
 フッ素系有機溶媒(AGC株式会社製「アサヒクリン(登録商標)AE-3000」、CFCHOCFCFH)の1167gと、CF=CFO(CF2F(PPVE)の124.6gと、メタノール8.4gとを、予め脱気された内容積1.2Lの撹拌機付き重合槽に仕込んだ。この重合槽内の溶液を加熱して66℃(重合温度)に昇温し、さらにTFE/エチレン=76/24(モル比)を重合槽内の圧力が1.5MPa[gauge]になるまで添加した。
 tert-ブチルペルオキシピバレートを1質量%の濃度でAE-3000に溶解した重合開始剤溶液を初期に12.0mL仕込み、重合を行った。また、重合反応中における重合槽内の圧力が1.5MPa[gauge]で保持されるように、TFE/エチレン=54/46(モル比)の混合ガスを連続的に仕込んだ。また、重合中に仕込むTFEとエチレンの合計モル数に対して3.2モル%に相当する量のPPVEを連続的に仕込んだ。
 TFE/エチレンの導入量が110gになった時点で重合を終了させ、例10の共重合体10を得た。
 共重合体10の組成は、TFE単位/E単位/PPVE単位(モル比)=52.6/44.2/3.2であった。なお、「PPVE単位」とは、各共重合体のCF=CFO(CF2Fに基づく単位である。また、共重合体12のMFRは45g/10分であり、融点は253℃であった。
 得られた共重合体10に純水を加えて撹拌しながら例1と同様に加熱をして溶媒を除去した。次に、純水と共重合体10の混合物から水を除去し、乾燥温度が100℃以上の状態を3.2時間保つように乾燥を行った。乾燥後の固体組成物10のTOCは7,700μg/cm、含水率は0.07質量%であった。
[例11]
 最初に重合槽に仕込む際のPPVEの量を135.2gに、メタノールの量を7.8gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を13.0mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPPVEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.5モル%に相当する量に変更した以外は、例10と同様にして例11の共重合体11を得た。
 共重合体11の組成は、TFE単位/E単位/PPVE単位(モル比)=52.4/44.1/3.5であった。また、共重合体11のMFRは35g/10分、融点は252℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.8時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物11を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は88,00μg/cm、含水率は0.09質量%であった。
[例12]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.2gに、メタノールの量を3.0gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.3mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.6モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例12の共重合体12を得た。
 共重合体12の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.8/43.6/3.6であった。また、共重合体12のMFRは23g/10分、融点は237℃であった。
 また、100℃以上の状態を3.7時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物12を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は6,280μg/cm、含水率は0.05質量%であった。
[例13]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を10.4gに、メタノールの量を3.1gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を9.1mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して2.9モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例13の共重合体13を得た。
 共重合体13の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.1/44.0/2.9であった。また、共重合体13のMFRは29g/10分、融点は243℃であった。
 また、100℃以上の状態を4.5時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物13を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は4,900μg/cm、含水率は0.03質量%であった。
[例14]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を9.8gに、メタノールの量を3.9gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を8.4mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して2.7モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例14の共重合体14を得た。
 共重合体14の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.5/43.8/2.7であった。また、共重合体14のMFRは38g/10分、融点は245℃であった。
 また、100℃以上の状態を3.7時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物14を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は6,300μg/cm、含水率は0.05質量%であった。
[例15]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を13.2gに、メタノールの量を4.6gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を13.2mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.2モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例15の共重合体15を得た。
 共重合体15の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.2/43.6/3.2であった。また、共重合体15のMFRは65g/10分、融点は241℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.5時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物15を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は10,000μg/cm、含水率は0.11質量%であった。
[例16]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を14.9gに、メタノールの量を14gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を15.6mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して5.0モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例16の共重合体16を得た。
 共重合体16の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=52.5/42.5/5.0であった。また、共重合体16のMFRは36.0g/10分、融点は224℃であった。
 また、100℃以上の状態を2.4時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物16を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は11,000μg/cm、含水率は0.12質量%であった。
[例17]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.2gに、メタノールの量を3.0gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.3mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.6モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例17の共重合体17を得た。
 共重合体17の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.0/43.4/3.6であった。また、共重合体17MFRは40g/10分、融点は237℃であった。
 また、100℃以上の状態を0.5時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物17を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は66,000μg/cm、含水率は0.98質量%であった。
[例18]
 最初に重合槽に仕込む際のPFBEの量を12.2gに、メタノールの量を3.1gにそれぞれ変更し、初期に仕込む重合開始剤溶液の量を11.3mLに変更し、重合中に連続的に仕込むPFBEの量を、TFEとエチレンの合計モル数に対して3.6モル%に相当する量に変更した以外は、例1と同様にして例18の共重合体18を得た。
 共重合体18の組成は、TFE単位/E単位/PFBE単位(モル比)=53.2/43.1/3.6であった。また、共重合体18MFRは41g/10分、融点は237℃であった。
 また、100℃以上の状態を6.1時間保つように乾燥を行った以外は、例1と同様にして乾燥を行い、固体組成物18を得た。乾燥後の固体組成物のTOC溶出量は960μg/cm、含水率は0.01質量%であった。
 表1に、各例の共重合体の組成、並びに、共重合体の測定結果および評価結果を示す。
 表中、「TFE単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するTFE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「E単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「TFE/(TFE+E)(モル%)」欄は、TFE単位とE単位の合計含有量に対するTFE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「A単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するA単位の含有量(単位:モル%)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1に示す通り、TFE単位と、E単位と、A単位と、を含み、TFE単位とE単位との合計含有量が共重合体に含まれる全単位に対して80.0~96.8モル%であり、TFE単位の含有量がTFE単位とE単位との合計含有量に対して49.0モル%以上56.0モル%未満であり、A単位の含有量が共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%であり、MFRが25~50g/10分である共重合体の使用により、黄色度、伸びおよび良品率のいずれにも優れる成形体を形成できることが確認できた(例1~11)。
 表2に、各例の固体組成物の測定結果および評価結果を示す。
 表中、「TFE単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するTFE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「E単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「TFE/(TFE+E)(モル%)」欄は、TFE単位とE単位の合計含有量に対するTFE単位の含有量(単位:モル%)を示す。
 「A単位(モル%)」欄は、本共重合体に含まれる全単位に対するA単位の含有量(単位:モル%)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 なお、2023年6月16日に出願された日本特許出願2023-098962号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。

Claims (8)

  1.  テトラフルオロエチレンに基づく単位と、エチレンに基づく単位と、式(1)で表される化合物および式(2)で表される化合物に基づく単位のいずれか一方または両方と、を含む共重合体であって、
     前記テトラフルオロエチレンに基づく単位と前記エチレンに基づく単位との合計含有量が、前記共重合体に含まれる全単位に対して80.0~96.8モル%であり、
     前記テトラフルオロエチレンに基づく単位の含有量が、前記テトラフルオロエチレンに基づく単位と前記エチレンに基づく単位との合計含有量に対して49.0モル%以上56.0モル%未満であり、
     式(1)で表される化合物または式(2)で表される化合物に基づく単位の含有量が、前記共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%であり、
     ASTM D3159に準拠して、温度297℃、荷重49Nの条件下で測定されるメルトフローレートが25~50g/10分であることを特徴とする、共重合体。
      CZ=CX(CFY   式(1)
      CF=CF-O-(CFF   式(2)
     式(1)中、X、YおよびZは、それぞれ独立に、水素原子またはフッ素原子を表し、mは、2~6の整数を表す。
     式(2)中、nは、1~6の整数を表す。
  2.  前記テトラフルオロエチレンに基づく単位と、前記エチレンに基づく単位と、前記式(1)で表される化合物に基づく単位と、を含む共重合体であって、
     前記式(1)で表される化合物に基づく単位の含有量が、前記共重合体に含まれる全単位に対して3.2~4.0モル%である、請求項1に記載の共重合体。
  3.  請求項1または2に記載の共重合体を含むことを特徴とする、組成物。
  4.  請求項1または2に記載の共重合体を含み、TOC(全有機炭素)の溶出量が1,000~63,000μg/cmであることを特徴とする固体組成物。
  5.  請求項1または2に記載の共重合体を含み、含水率が0.02~0.8質量%であることを特徴とする固体組成物。
  6.  請求項1または2に記載の共重合体を成形して得られることを特徴とする、成形体。
  7.  請求項3に記載の組成物を成形して得られることを特徴とする、成形体。
  8.  請求項4に記載の固体組成物を成形して得られることを特徴とする、成形体。
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