JPS5928334B2 - Method for producing tetrafluoroethylene polymer - Google Patents
Method for producing tetrafluoroethylene polymerInfo
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- JPS5928334B2 JPS5928334B2 JP870678A JP870678A JPS5928334B2 JP S5928334 B2 JPS5928334 B2 JP S5928334B2 JP 870678 A JP870678 A JP 870678A JP 870678 A JP870678 A JP 870678A JP S5928334 B2 JPS5928334 B2 JP S5928334B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はテトラフルオロエチレン重合体の製造方法、更
に詳しくは得られる重合体のファインパウダーをペース
ト押出成形することによつて得られる成形物を焼成する
際の寸法変化を制御乃至好ましい値に抑えることができ
るテトラフルオロエチレン重合体の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a tetrafluoroethylene polymer, and more specifically, to a method for producing a tetrafluoroethylene polymer, and more specifically, a process for controlling dimensional changes during firing of a molded product obtained by paste extrusion molding of a fine powder of the obtained polymer. The present invention relates to a method for producing a tetrafluoroethylene polymer that can be controlled or suppressed to a preferable value.
上記ファインパウダーは、一般に、重合開始剤と分散剤
を含有する水性媒体中でテトラフルオロエチレンを重合
することにより得られるテトラフルオロエチレン重合体
の水性分散体を、弱い剪断応力により凝固させた後乾燥
させて得られるものである。The above-mentioned fine powder is generally produced by polymerizing tetrafluoroethylene in an aqueous medium containing a polymerization initiator and a dispersant, solidifying an aqueous dispersion of a tetrafluoroethylene polymer using a weak shear stress, and then drying it. This can be obtained by doing so.
このテトラフルオロエチレン重合体ファインパウダーは
、炭化水素系潤滑剤と配合し、ペースト状の塊にしてい
わゆるペースト押出成形することにより電線被覆、テー
プ、フィルム、チューブ、パイプ状のもの等に加工され
る。これら押出物のうち電線被覆、チューブ、パイプ等
は、通常、加熱焼成して最終的な製品となる。この焼成
の際、押出物は著しい寸法変化を起し、通常押出方向に
収縮し、その結果押出直角方向に拡張する。This tetrafluoroethylene polymer fine powder is mixed with a hydrocarbon-based lubricant, turned into a paste-like mass, and processed into so-called paste extrusion molding to make wire coatings, tapes, films, tubes, pipes, etc. . Among these extrudates, electric wire coatings, tubes, pipes, etc. are usually heated and fired to become final products. During this firing, the extrudate undergoes significant dimensional changes, typically shrinking in the direction of extrusion and expanding transversely to extrusion.
例えば押出物がチューブの場合には、焼成によりその長
さ方向に収縮し、内外径が増大することになる。この寸
法変化が大きすぎる場合には、押出成形物の表面平滑性
が失なわれる。また押出と同時に電線に被覆した電線被
覆にあつては、焼成後電線との密着が不完全となる。こ
のため寸法変化は一般に小さいことが望ましい。上記寸
法変化の大きさの程度は、ペースト押出の条件に依存す
るが、他方ファインパウダーの種類即ちそのファインパ
ウダーがどのような製造条件下に作られたものであるか
によつて直接左右されるものであることが知られている
。この事実に基き、押出成形物焼成時の寸法変化の少な
いテトラフルオロエチレン重合体フアインパウダ一の製
造法が開発されている。例えば特開昭52−5890号
には、ヘキサフルオロプロペン、ω−ヒドロパーフルオ
ロオレフイン及びトリフルオロクロロエチレンの少くと
も一種を共重合性変性剤として使用し、その半量未満を
重合の核形成期に仕込み、テトラフルオロエチレン全量
の70%が重合した後に残りの変性剤を導入することに
よつてフアインパウダ一のペースト押出成形物(以下単
に「押出物」という)の焼成による押出方向収縮率を低
減させることが記載されている。しかしながら、前記の
特開昭52−5890号の方法は共重合性変性剤を用い
るのでテトラフルオロエチレンの単独重合体を製造しよ
うとする場合には当然適用できない方法であるし、また
、この方法によつて変性剤の使用量を調節することによ
り収縮率を制御しようとすると必然的に他の物性に影響
を与える難点のあることもわかつた。For example, if the extrudate is a tube, firing will cause it to shrink in its length direction and increase its inner and outer diameters. If this dimensional change is too large, the extrudate will lose its surface smoothness. Furthermore, if the wire is coated on the wire at the same time as extrusion, the adhesion to the wire will be incomplete after firing. For this reason, it is generally desirable that dimensional changes be small. The magnitude of the above dimensional change depends on the conditions of paste extrusion, but on the other hand it directly depends on the type of fine powder, that is, under what manufacturing conditions the fine powder was made. It is known to be a thing. Based on this fact, a method for producing a tetrafluoroethylene polymer fine powder that exhibits little dimensional change during firing of an extruded product has been developed. For example, in JP-A No. 52-5890, at least one of hexafluoropropene, ω-hydroperfluoroolefin, and trifluorochloroethylene is used as a copolymerizable modifier, and less than half of the amount is used in the nucleation stage of polymerization. By introducing the remaining modifier after 70% of the total amount of tetrafluoroethylene has been polymerized, the shrinkage rate in the extrusion direction due to firing of fine powder paste extrudates (hereinafter simply referred to as "extrudates") is reduced. It is stated that. However, since the method of JP-A-52-5890 mentioned above uses a copolymerizable modifier, it cannot be applied to the production of a homopolymer of tetrafluoroethylene. It has therefore been found that attempts to control the shrinkage rate by adjusting the amount of modifier used inevitably have the disadvantage of affecting other physical properties.
さらにこのような公知の方法を用いる場合、実際の製造
工程においては、各バツチ間における重合条件や使用す
る物質例えば原料物質である単量体、重合開始剤、乳化
剤、各種添加物、水性媒体等の純度等の極く微少な変動
により、押出物焼成の際の寸法変化の程度が変動するこ
とがあり、殊にその原因が原料物質等の純度等に起因す
る場合には、押出物焼成の際の寸法変化の程度の変動を
防止又は抑制することは極めて困難である。斯かる場合
、たとえ押出物焼成時の寸法変化の程度が少ないフアイ
ンパウダ一が得られても、各バツチ毎で焼成品の寸法が
一定せず、焼成品の品質管理が不可能である。勿論焼成
条件を調節することにより幾分かは寸法変化の程度を調
節することもできる。しかし斯かる寸法変化の調節は限
度があり、充分なものではなく、しかも一般に作業が煩
雑となる。本発明は、以上の問題点を全て解決したテト
ラフルオロエチレン重合体の製造方法を提供することを
目的とする。即ち、本発明は水溶性過硫酸塩と分散剤を
含有する水性媒体中でテトラフルオロエチレンを重合す
るに際し、一般式で表わされるジカルボン酸を上記水性
媒体に対し約0.005〜0.2重量?存在させること
を特徴とするテトラフルオロエチレン重合体の製造方法
に係るものである。Furthermore, when using such a known method, in the actual manufacturing process, the polymerization conditions between batches and the materials used, such as monomers as raw materials, polymerization initiators, emulsifiers, various additives, aqueous media, etc. The degree of dimensional change during extrudate firing may vary due to extremely small fluctuations in the purity, etc. of It is extremely difficult to prevent or suppress variations in the degree of dimensional change. In such a case, even if a fine powder with a small degree of dimensional change during firing of the extrudate is obtained, the dimensions of the fired product will not be constant for each batch, making it impossible to control the quality of the fired product. Of course, the degree of dimensional change can be adjusted to some extent by adjusting the firing conditions. However, adjustment of such dimensional changes is limited and not sufficient, and the work is generally complicated. An object of the present invention is to provide a method for producing a tetrafluoroethylene polymer that solves all of the above problems. That is, in the present invention, when polymerizing tetrafluoroethylene in an aqueous medium containing a water-soluble persulfate and a dispersant, the dicarboxylic acid represented by the general formula is added by about 0.005 to 0.2 weight to the aqueous medium. ? The present invention relates to a method for producing a tetrafluoroethylene polymer, characterized in that a tetrafluoroethylene polymer is present.
本発明においては、重合系に上記ジカルボン酸を添加す
ることを必須とし、これにより得られるテトラフルオロ
エチレン重合体フアインパウダ一の押出物焼成時におけ
る寸法変化の度合を従来法に優るとも劣らず低減させる
ことができる。In the present invention, it is essential to add the above-mentioned dicarboxylic acid to the polymerization system, and the degree of dimensional change during firing of the extrudate of the obtained tetrafluoroethylene polymer fine powder is reduced as much as that of the conventional method. be able to.
しかもこの低減の割合は、一定重合条件下においてジカ
ルボン酸の添加量により一元的に決定されるという特異
な性質があることが見出された。即ちジカルボン酸添加
量を増加させるにつれて或る一定の関係を持つて押出物
焼成時の寸法変化の程度が減少するのである。従つて第
1図の如く、一定重合条件下にジカルボン酸添加量と寸
法変化の程度との関係を予め実験的に求めておくことに
より、目的に応じて寸法変化を自由に制御することがで
きる。斯くして、何らかの原因により重合バツチ間で寸
法変化のバラツキが生じても、ジカルボン酸の添加量を
上記関係に基き適当に増減させることにより該バラツキ
を少なくすることができる。更に本発明においては、ジ
カルボン酸の添加によつても、得られる重合体の押出物
の収縮率以外の物性及び加工性にほとんど影響を受けな
いことは大きな利点である。例えばジカルボン酸の添加
により得られる重合体の分子量が低下することはなく、
従つて焼成物の機械的強度が損われる虞れもない〇以上
の通り本発明は、上記ジカルボン酸をテトラフルオロエ
チレン重合系に添加することにより得られる重合体のフ
アインパウダーペースト押出物焼成の際の寸法変化を低
減させ且つジカルボン酸添加量の増減により該寸法変化
を調節することを可能としたものであり、工業的に極め
て有利に実施できるものである。Moreover, it has been found that the rate of this reduction has a unique property in that it is centrally determined by the amount of dicarboxylic acid added under certain polymerization conditions. That is, as the amount of dicarboxylic acid added increases, the degree of dimensional change during firing of the extrudate decreases in a certain relationship. Therefore, as shown in Figure 1, by experimentally determining the relationship between the amount of dicarboxylic acid added and the degree of dimensional change under certain polymerization conditions, the dimensional change can be freely controlled according to the purpose. . In this way, even if variations in dimensional changes occur between polymerization batches for some reason, such variations can be reduced by appropriately increasing or decreasing the amount of dicarboxylic acid added based on the above relationship. Furthermore, it is a great advantage of the present invention that the addition of dicarboxylic acid hardly affects the physical properties and processability of the obtained polymer, other than the shrinkage rate of the extrudate. For example, the molecular weight of the polymer obtained by adding dicarboxylic acid does not decrease,
Therefore, there is no risk that the mechanical strength of the fired product will be impaired.As described above, the present invention is directed to the firing of fine powder paste extrudates of polymers obtained by adding the above-mentioned dicarboxylic acid to the tetrafluoroethylene polymerization system. This makes it possible to reduce the dimensional change during the process and to control the dimensional change by increasing/decreasing the amount of dicarboxylic acid added, and can be implemented industrially with great advantage.
次に本発明の重合の一般的な実施方法について説明する
。Next, a general method for carrying out the polymerization of the present invention will be explained.
まず温度調節機構を備えた重合槽に脱イオン脱酸素した
水を入れ、之にジカルボン酸及び分散剤を加えて温度調
節した後、テトラフルオロエチレンを一定圧力まで圧入
し、水溶性過硫酸塩を添加して攪拌することにより重合
を開始する。ジカルボン酸はこのように重合開始以前に
重合系に添加しておくことがもつとも望ましい。しかし
重合のごく初期である核形成段階でなら重合開始後に添
加してもよい。重合温度は約10〜100℃の範囲とす
る。又、重合圧力は約3〜50kg/Crl.G程度が
好適である。重合槽の圧力はテトラフルオロエチレンの
蒸気圧によつて維持する。重合の進行にしたがつてテト
ラフルオロエチレンが消費されて圧力は低下するので、
それに応じて最初に設定した圧力を維持するようにテト
ラフルオロエチレンを供給する。この供給は連続的に行
なつてもよい。又、例えば約1k9/d圧力が低下する
ごとにテトラフルオロエチレンを圧入して重合槽の内圧
を維持するという方法によつて行なつてもよい。後者の
供給方法による場合、一定重合温度下では重合体の生成
量はテトラフルオロエタンの1回の圧入量(圧力差)と
圧入の回数から知ることができる。こうして重合反応は
、槽内のテトラフルオロエチレン重合体が分散体濃度に
して約25〜40重量70に達した後重合反応を終了さ
せる。濃度がさらに高くなると生成重合体の凝析が起り
重合体の性状の均一性が失なわれるので好ましくない。
重合は通常槽中のテトラフルオロエチレンを排気し、重
合槽を冷却することによつて終了させることができる。
本発明において使用する一般式〔1〕のジカルボン酸と
しては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸
、ピメリン酸等を例示できる。First, deionized and deoxidized water is placed in a polymerization tank equipped with a temperature control mechanism, and after adding dicarboxylic acid and a dispersant to adjust the temperature, tetrafluoroethylene is pressurized to a certain pressure, and a water-soluble persulfate is added. Polymerization is initiated by adding and stirring. It is also desirable to add the dicarboxylic acid to the polymerization system before the start of polymerization. However, it may be added after the initiation of polymerization, as long as it is in the nucleation stage, which is the very early stage of polymerization. Polymerization temperatures range from about 10 to 100°C. Moreover, the polymerization pressure is about 3 to 50 kg/Crl. Approximately G is suitable. The pressure in the polymerization tank is maintained by the vapor pressure of tetrafluoroethylene. As the polymerization progresses, tetrafluoroethylene is consumed and the pressure decreases, so
Tetrafluoroethylene is supplied accordingly to maintain the initially set pressure. This supply may be carried out continuously. Alternatively, the internal pressure of the polymerization tank may be maintained by, for example, injecting tetrafluoroethylene every time the pressure decreases by about 1k9/d. In the case of the latter supply method, the amount of polymer produced can be determined from the amount of tetrafluoroethane injected at one time (pressure difference) and the number of times of injecting at a constant polymerization temperature. Thus, the polymerization reaction is terminated after the tetrafluoroethylene polymer in the tank reaches a dispersion concentration of about 25 to 40% by weight. If the concentration is further increased, coagulation of the produced polymer will occur and the uniformity of the polymer properties will be lost, which is not preferable.
Polymerization can usually be terminated by exhausting the tetrafluoroethylene in the tank and cooling the polymerization tank.
Examples of the dicarboxylic acid of general formula [1] used in the present invention include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and pimelic acid.
之等ジカルボン酸を通常、水性媒体に対して約0.00
5〜0.2重量?、とくに約0.01〜0.2重量%の
範囲で添加して、得られる押出物焼成時の寸法変化の程
度を目的とする範囲内に制御することができる。添加量
が多い程押出物焼成時の寸法変化の程度を小さくするこ
とができるのは前述の通りである。しかしジカルボン酸
を過度に多量添加すると、焼成物が着色したり、重合速
度が低下することもあるので、一般にその量は水性媒体
に対し約0.1重量%以下とするのが好ましい。又、ジ
カルボン酸のアルキレン基Rの炭素数が4以上になると
添加量が少ない場合でも着色しやすくなる傾向がある。
従つて、アルキレン基Rの炭素数が1〜3のジカルボン
酸を水性媒体に対し約0.01〜0.1重量%の範囲で
調節添加するのがより好ましい。本発明において使用す
る分散剤としては、従来公知の例えば特公昭46−14
466号に記載の各種界面活性剤を使用することができ
る。These dicarboxylic acids are usually added at a concentration of about 0.00 to an aqueous medium.
5-0.2 weight? , especially in the range of about 0.01 to 0.2% by weight, so that the degree of dimensional change during firing of the resulting extrudate can be controlled within the desired range. As mentioned above, the larger the amount added, the smaller the degree of dimensional change during firing of the extrudate. However, if an excessively large amount of dicarboxylic acid is added, the baked product may be colored or the polymerization rate may be reduced. Therefore, it is generally preferable to keep the amount of dicarboxylic acid at about 0.1% by weight or less based on the aqueous medium. Furthermore, when the number of carbon atoms in the alkylene group R of the dicarboxylic acid is 4 or more, coloration tends to occur even when the amount added is small.
Therefore, it is more preferable to add the dicarboxylic acid whose alkylene group R has 1 to 3 carbon atoms in an amount of about 0.01 to 0.1% by weight to the aqueous medium. Dispersants used in the present invention include conventionally known dispersants, such as Japanese Patent Publication No. 46-14
Various surfactants described in No. 466 can be used.
この中でも特に好ましいものはフツ素系界面活性剤であ
り、例えばパーフルオロオクタン酸、オメガハイドロパ
ーフルオロノナン酸等のアルカリ金属塩、アンモニウム
塩等を例示できる。之等分散剤の使用量は、通常、水性
媒体に対して約0.001〜5重量%の範囲である。重
合開始剤たる水溶性過硫酸塩は公知のものを広く使用で
き、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等を例
示できる。Among these, particularly preferred are fluorine-based surfactants, such as alkali metal salts such as perfluorooctanoic acid and omega hydroperfluorononanoic acid, and ammonium salts. The amount of such dispersant used is usually in the range of about 0.001 to 5% by weight based on the aqueous medium. A wide variety of known water-soluble persulfates can be used as the polymerization initiator, such as potassium persulfate and ammonium persulfate.
これら水溶性過硫酸塩の使用量は、水性媒体に対して0
.0001〜0.1重量70とする。尚、低温で重合を
行う場合には水溶性過硫酸塩に還元剤を加え、レドツク
ス系とすることができる。本発明の重合方法においては
、生成重合体の分散安定性を向上させるべく分散安定剤
を共存させることもできる。The amount of these water-soluble persulfates used is 0 for the aqueous medium.
.. 0001 to 0.1 weight 70. In addition, when polymerizing at a low temperature, a reducing agent can be added to the water-soluble persulfate to form a redox system. In the polymerization method of the present invention, a dispersion stabilizer may also be present in order to improve the dispersion stability of the resulting polymer.
分散安定剤としては、上記重合温度において液体であり
、且つ連鎖移動をほとんど起さない飽和炭化水素から選
択するのが好ましいO本発明の重合は、通常はテトラフ
ルオロエチレンの単独重合である。The dispersion stabilizer is preferably selected from saturated hydrocarbons that are liquid at the above polymerization temperature and hardly cause chain transfer. The polymerization of the present invention is usually homopolymerization of tetrafluoroethylene.
しかし本発明においては、得られる重合体フアインパウ
ダ一の目的用途に応じ、テトラフルオロエチレン重合体
の製造において使用することが知られている各種の共重
合性変性剤を併用することもできる。例えば前述の特開
昭52−5890号に記載されている共重合性変性剤を
使用した方法を、本発明で使用するジカルボン酸の存在
下で実施すれば、得られる重合体の押出物焼成時の寸法
変化の程度を、更に一段と小さくすることができる。詳
述すれば、水溶性過硫酸塩と分散剤を含有する水性媒体
中においてテトラフルオロエチレンと共重合性変性剤と
を重合させ、0.002〜2重量%の該変性剤を含有す
る変性テトラフルオロエチレン重合体を製造するに際し
、(1)上記共重合性変性剤としてヘキサフルオロプロ
ペン、一般式 CF2=CF(CF2CF2)。H(n
は1〜5の整数)で表わされるω−ヒドロバブルオロオ
レフィン及びトリフルオロクロロエチレンの少くとも1
種以上を使用し、(2)重合させるべきテトラフルオロ
エチレンの全量の0〜30?が重合している間に共重合
させるべき変性剤の半量未満を重合系に導入して、得ら
れる重合体粒子の粒子内殼部分に重合体の最終生成量に
対する割合で0.001重量70以上の変性剤を存在さ
せ、(3)重合させるべきテトラフルオロエチレンの全
量の少くとも70%が重合した後に共重合させるべき変
性剤の残りを重合系に導入して得られる重合体各粒子の
外殼に共重合させるべき変性剤の50〜99.95重量
?が存在するようにするという方法を本発明のジカルボ
ン酸の存在下で行なうものである。又、特開昭51−3
6291号又は特公昭48−17863号に記載されて
いる共重合性変性剤を使用した重合方法を、ジカルボン
酸の存在下に実施することにより高押出し絞り比におい
ても低押出圧力で押出成形でき、且つ押出物焼成時の寸
法変化の程度を低減することができる。即ちテトラフル
オロエチレンと変性剤としてのクロロトリフルオロエチ
レンとを水溶性過硫酸塩と分散剤とを含む水性媒体中に
おいて重合させ、0.001〜2モル%のクロロトリフ
ルオロエチレンを含有する変性テトラフルオロエチレン
重合体を製造するに際し、(1)重合体中へ導入すべき
クロロトリフルオロエチレンの少くとも50%は最終生
成物の全重量に対して30%に相当する粒子外殼部分に
存在するように、かつ(2)最終生成物の全重量に対し
て10%に相当する粒子最外殼にはつねに少くとも0.
01モル%濃度でクロロトリフルオロエチレンが存在す
るようにクロロトリフルオロエチレンを重合系に導入す
る方法(特開昭5136291号)又は事実上水、水溶
性過硫酸塩並びに分散剤からなる水性媒体中においてテ
トラフルオロエチレンを重合させるに際し、該水性媒体
に重合すべきテトラフルオロエチレンの最後の3070
が重合する間同一温度、同一圧力においてテトラフルオ
ロエチレンで絶えず飽和させられた同一の反応媒体にお
いて等量のテトラフルオロエチレンを変性剤の存在なし
で重合させる時よりも少くとも570たけ全重合反応速
度を低く保つ効果のある炭素数3〜10のパーフルオロ
アルキルトリフルオロエチレン及び炭素数3〜10のオ
キシパーフルオロアルキルトリフルオロエチレンの少く
とも1種から成る変性剤を含有させて重合させる方法(
特公昭48−17863号)を夫々本発明のジカルボン
酸の存在下で行なうものである。このように本発明のジ
カルボン酸を存在させて上記の如く公知の重合方法を実
施すれば、該公知方法の各利点を毫も損うことなく本発
明による押出物焼成時の寸法変化の程度の低減という効
果が達成され、惹いてはこの効果と上記各方法の特有の
効果とが相互に十分に発揮されるのである。この事実も
本発明の利点の一つである。こうして得られたテトラフ
ルオロエチレン重合体の水性分散体を常法により適度に
稀釈し、凝析、乾燥することによりテトラフルオロエチ
レンフアインパウダ一が得られる。However, in the present invention, various copolymerizable modifiers known to be used in the production of tetrafluoroethylene polymers can also be used in combination, depending on the intended use of the resulting polymer fine powder. For example, if the method using a copolymerizable modifier described in JP-A No. 52-5890 is carried out in the presence of the dicarboxylic acid used in the present invention, when the resulting polymer extrudate is fired, The degree of dimensional change can be further reduced. Specifically, tetrafluoroethylene and a copolymerizable modifier are polymerized in an aqueous medium containing a water-soluble persulfate and a dispersant to form a modified tetrafluoroethylene containing 0.002 to 2% by weight of the modifier. When producing a fluoroethylene polymer, (1) hexafluoropropene, general formula CF2=CF (CF2CF2) as the copolymerizable modifier. H(n
is an integer of 1 to 5) and at least one of ω-hydrobubbleooloolefins and trifluorochloroethylene
(2) 0 to 30% of the total amount of tetrafluoroethylene to be polymerized; During polymerization, less than half of the modifier to be copolymerized is introduced into the polymerization system, and the inner shell portion of the resulting polymer particles contains 0.001 weight 70 or more in proportion to the final amount of polymer produced. (3) After at least 70% of the total amount of tetrafluoroethylene to be polymerized, the remainder of the modifier to be copolymerized is introduced into the polymerization system. 50 to 99.95 weight of modifier to be copolymerized with? is carried out in the presence of the dicarboxylic acid of the present invention. Also, JP-A-51-3
By carrying out the polymerization method using a copolymerizable modifier described in No. 6291 or Japanese Patent Publication No. 48-17863 in the presence of a dicarboxylic acid, extrusion molding can be performed at low extrusion pressure even at a high extrusion drawing ratio, Moreover, the degree of dimensional change during firing of the extrudate can be reduced. That is, tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene as a modifier are polymerized in an aqueous medium containing a water-soluble persulfate and a dispersant to form a modified tetrafluoroethylene containing 0.001 to 2 mol% of chlorotrifluoroethylene. When producing a fluoroethylene polymer, (1) at least 50% of the chlorotrifluoroethylene to be introduced into the polymer is present in the shell portion of the particles corresponding to 30% of the total weight of the final product; and (2) the outermost particulate shells representing 10% of the total weight of the final product always contain at least 0.
A method in which chlorotrifluoroethylene is introduced into the polymerization system so that it is present at a concentration of 0.01 mol % (JP 5136291) or in an aqueous medium essentially consisting of water, a water-soluble persulfate and a dispersant. When polymerizing tetrafluoroethylene in the aqueous medium, the last 3070% of the tetrafluoroethylene to be polymerized is added to the aqueous medium.
The total polymerization reaction rate is at least 570 times lower than when an equivalent amount of tetrafluoroethylene is polymerized without the presence of a modifier in the same reaction medium continuously saturated with tetrafluoroethylene at the same temperature and pressure during the polymerization. A method of polymerization containing a modifier consisting of at least one of perfluoroalkyltrifluoroethylene having 3 to 10 carbon atoms and oxyperfluoroalkyltrifluoroethylene having 3 to 10 carbon atoms, which has the effect of keeping the
(Japanese Patent Publication No. 48-17863) is carried out in the presence of the dicarboxylic acid of the present invention. If the known polymerization method is carried out as described above in the presence of the dicarboxylic acid of the present invention, the degree of dimensional change during firing of the extrudate according to the present invention can be reduced without detracting from all the advantages of the known method. The effect of reduction is achieved and, in turn, this effect and the specific effects of each of the above-mentioned methods are fully exploited. This fact is also one of the advantages of the present invention. The aqueous dispersion of the tetrafluoroethylene polymer thus obtained is diluted appropriately by a conventional method, coagulated, and dried to obtain a tetrafluoroethylene fine powder.
なお凝析の際又はその後に公知の造粒工程を加えること
によつて生成重合体を整粒すれば取扱性のすぐれた粉末
生成物とすることができる。またこの凝析の際に無機又
は有機充填剤を均一に混合してもよい。以下に本発明を
より一層明らかにするために実施例及び比較例を掲げる
。If the resulting polymer is sized by adding a known granulation step during or after the coagulation, a powder product with excellent handling properties can be obtained. Further, an inorganic or organic filler may be uniformly mixed during this coagulation. Examples and comparative examples are listed below to further clarify the present invention.
たたし、分子量並びにペースト押出成形、焼成及び寸法
変化の測定は次のようにして行なつた。まず分子量(M
n数平均分子量)は、重合体の比重(S.G.)をまず
測定し、このS.G.の値から次式によつて求められた
値である。However, the molecular weight, paste extrusion molding, baking and dimensional changes were measured as follows. First, the molecular weight (M
n number average molecular weight), first measure the specific gravity (S.G.) of the polymer, and then calculate the S.G. G. This is the value obtained from the value of by the following formula.
重合体の比重(S.G.)は次の方法によつて求められ
る。The specific gravity (S.G.) of the polymer is determined by the following method.
即ち、23〜25℃に調温した雰囲気中で試料粉末5f
1を断面が直径32mmの円形である金型中で200k
9/〜の圧力で圧縮し、これを金型から取出し38『C
の空気炉に入れ、30分間焼成し、7『C/Hr.の冷
却速度で30『Cまで冷却したのち炉よりとり出して室
温で放冷する。S.G.はこうして成形された試料の空
気中の重さと、同体積の23℃の水の重さとの比として
求められる値である。次に、ペースト押出、その他の試
1験は次のようにして行なわれる。That is, sample powder 5f was heated in an atmosphere whose temperature was controlled to 23 to 25°C
1 in a circular mold with a diameter of 32 mm.
Compress it with a pressure of 9/~, take it out from the mold and press 38'C
Place in an air oven and bake for 30 minutes until the temperature reaches 7'C/Hr. After cooling down to 30°C at a cooling rate of 30°C, it was taken out of the furnace and allowed to cool at room temperature. S. G. is the value determined as the ratio of the weight of the thus molded sample in air to the weight of the same volume of water at 23°C. Next, paste extrusion and other tests are performed as follows.
フアインパウダ一509を、イソパラフインを主体とし
た炭化水素系潤滑剤(商標名「アイソパ一E」、エツソ
スタンダード石油社製、沸点約125℃)109とよく
混和し、下端にダイをとりつけた内径25.4mmのシ
リンダーに充填する。Fine Powder I 509 was mixed well with a hydrocarbon lubricant mainly composed of isoparaffin (trade name "Isopa I E", manufactured by Etsuso Standard Oil Co., Ltd., boiling point approximately 125°C) 109, and a die was attached to the lower end with an inner diameter of 25. .Fill into a 4mm cylinder.
ダイは絞り角30.で下端に内径2.54mm1ランド
長7mmのオリフイスを有する。次に上記混和物を上部
からラムスピード20mm/分でオリフイスから押出し
、押出中の圧力を記録する。押出圧力としては押出後半
の定常状態における押出圧力を燥後、押出圧力の安定し
ている後半部から約15?の長さに切りとり、表面上に
長さ方向に10cTrLの目盛を印す。次に試料の端を
針金でしばり、電気炉内につるせるようにする。The die has an aperture angle of 30. It has an orifice with an inner diameter of 2.54 mm and a land length of 7 mm at the lower end. The mixture is then extruded from the top through the orifice at a ram speed of 20 mm/min and the pressure during extrusion is recorded. The extrusion pressure is about 15? Cut it to a length of , and mark a scale of 10 cTrL on the surface in the length direction. Next, tie the ends of the sample with wire so that it can be hung inside the electric furnace.
試料を37『Cに加熱した炉の中にすばやく人れ、4分
後に取出し、室温となるまで放置冷却する。寸法変化の
度合は、上記で短くなつた目盛り幅を読み、これから収
縮率を求めて評価する。The sample was quickly placed in a furnace heated to 37°C, removed after 4 minutes, and left to cool to room temperature. The degree of dimensional change is evaluated by reading the shortened scale width as described above and calculating the shrinkage rate from this.
実施例 1攪拌機を有し、温度調節が可能な1.51容
量のガラス製のオートクレーブに、脱イオン脱酸素した
水0.7511パラフインワツクス(融点56309、
分散剤としてパーフルオロオクタン酸アンモニウム0.
3751及びコハク酸75mgを仕込み、オートクレー
ブ中の空気を窒素ガスで数回次いでテトラフルオロエチ
レンで数回置換する。Example 1 Deionized and deoxygenated water 0.7511 paraffin wax (melting point 56309,
Ammonium perfluorooctanoate as a dispersant 0.
3751 and 75 mg of succinic acid were charged, and the air in the autoclave was replaced with nitrogen gas several times and then with tetrafluoroethylene several times.
この間に温度を80℃に調節する。テトラフルオロエチ
レンで内圧を8.0kg/?Gにした後、過硫酸アンモ
ニウム20mgを添加し、600r.p.mで攪拌を開
始し、重合を開始させる。テトラフルオロエチレンを内
圧が8,0kg/(1−JモV1Gに保たれるように連続
供給する。多量の凝集ポリマーが発生する以前の充分高
い得量まで重合を進行させる。この間重合温度が常に8
『Cに維持されるよう調整する。得られたポリテトラフ
ルオロエチレン水性分散体は、水11当り3501の濃
度を有し、遠心沈降による光学的粒度測定法による粒子
の数平均長さ径は0.223μm1分子量は273万で
あつた。During this time, adjust the temperature to 80°C. The internal pressure is 8.0 kg/? with tetrafluoroethylene. G, 20 mg of ammonium persulfate was added, and the mixture was heated at 600 rpm. p. Stirring is started at m to initiate polymerization. Tetrafluoroethylene is continuously fed so that the internal pressure is maintained at 8.0 kg/(1-J mo V1G). The polymerization is allowed to proceed to a sufficiently high yield before a large amount of coagulated polymer is generated. During this time, the polymerization temperature is kept constant. 8
``Adjust to maintain C. The polytetrafluoroethylene aqueous dispersion obtained had a concentration of 3,501 parts per 1 part water, the number average length diameter of the particles was 0.223 μm, and the molecular weight was 2,730,000 as determined by optical particle size measurement using centrifugal sedimentation.
上記水性分散体を室温まで冷却後、凝析、攪拌し、更に
120をCで14時間乾燥してフアインパウダ一を得る
。之をペースト押出成形した際の押出圧力は116kg
/mlであつた。該押出成形物を焼成した所押出方向収
縮率27%の値を得た。比較例 1コハク酸を添加しな
い他は実施例1と同一の条件下で重合を行なつた。After cooling the aqueous dispersion to room temperature, it is coagulated and stirred, and 120 is further dried at C for 14 hours to obtain a fine powder. The extrusion pressure when extruding this into paste was 116 kg.
/ml. When the extruded product was fired, a shrinkage rate in the extrusion direction was 27%. Comparative Example 1 Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that succinic acid was not added.
ポリマー得量、数平均長さ径、分子量、押出圧力、押出
方向収縮率、焼成品着色状態を実施例1と同様にして求
めた結果を第1表に示す。実施例 2
コハク酸の添加量を300mgに増加したことを除き実
施例1と同様にして重合を行なつた。Table 1 shows the results of the polymer yield, number average length and diameter, molecular weight, extrusion pressure, shrinkage rate in the extrusion direction, and colored state of the fired product in the same manner as in Example 1. Example 2 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of succinic acid added was increased to 300 mg.
実施例 3コハク酸の添加量を790mgに増加したこ
とを除き実施例1と同様にして重合を行なつた。Example 3 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the amount of succinic acid added was increased to 790 mg.
実施例 4コハク酸に代えてマロン酸1329を用いる
他は実施例1と同様にして重合を行なつた。Example 4 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that malonic acid 1329 was used in place of succinic acid.
実施例 5
コハク酸に代えてグルタル酸84mgを用いる他は実施
例1と同様にして重合を行なつた。Example 5 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 84 mg of glutaric acid was used in place of succinic acid.
実施例 6コハク酸に代えてアジピン酸95mgを用い
る他は実施例1と同様にして重合を行なつた。Example 6 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that 95 mg of adipic acid was used in place of succinic acid.
実施例 7重合温度を85゜Cとし、分散剤パーフルオ
ロオクタン酸アンモニウムを1.09、過硫酸アンモニ
ウムを7mg使用する他は実施例1と同様にして重合を
行なつた。Example 7 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, except that the polymerization temperature was 85°C, and the dispersants 1.09 mg of ammonium perfluorooctanoate and 7 mg of ammonium persulfate were used.
比較例 2
コハク酸を添加しない以外は実施例7と同様にして重合
を行なつた。Comparative Example 2 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 7 except that succinic acid was not added.
実施例 8
重合開始直前にオートクレーブ中にヘキサフルオロプロ
ペンガスを20cc(1気圧)導入したことを除き実施
例1と同様にして重合を行なつた。Example 8 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 20 cc (1 atm) of hexafluoropropene gas was introduced into the autoclave immediately before the start of polymerization.
比較例 3コハク酸を添加しない他は実施例8と同様に
して重合を行なつた。Comparative Example 3 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 8 except that succinic acid was not added.
以上の実施例2〜8及び比較例2及び3で得られたポリ
マーの得量、数平均長さ径、分子量押出圧力、押出方向
収縮率及び焼成品着色状態を実施例1と同様にして測定
した結果を第1表に示す。なお、第1表における収縮率
の測定結果のバラツキはいずれの場合も±0.5%以内
である。第1表の結果から明らかな通り、本発明のジカ
ルボン酸を使用しない場合(比較例1及び2)では、収
縮率が相当大きく、逆にジカルボン酸を使用した場合(
実施例1〜7)では収縮率はかなり小さくなる。The yield, number average length and diameter, molecular weight, extrusion pressure, shrinkage rate in the extrusion direction, and colored state of the fired products of the polymers obtained in Examples 2 to 8 and Comparative Examples 2 and 3 above were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Incidentally, the variation in the measurement results of the shrinkage percentage in Table 1 is within ±0.5% in all cases. As is clear from the results in Table 1, when the dicarboxylic acid of the present invention is not used (Comparative Examples 1 and 2), the shrinkage rate is considerably large, whereas when dicarboxylic acid is used (
In Examples 1 to 7), the shrinkage rate is considerably small.
また、実施例1〜3から明らかな様にジカルボン酸の添
加量が増加するにつれ、収縮率が小さくなることがわか
る。Further, as is clear from Examples 1 to 3, as the amount of dicarboxylic acid added increases, the shrinkage rate decreases.
第1図は、実施例1と同一重合条件下でコハク酸の添加
量を変えた場合の押出口ツドの収縮率を測定した結果を
グラフにしたものである。FIG. 1 is a graph showing the results of measuring the shrinkage rate of the extrusion nozzle when the amount of succinic acid added was changed under the same polymerization conditions as in Example 1.
Claims (1)
トラフルオロチレンを重合するに際し、一般式HOOC
RCOOH〔 I 〕 〔式中Rは炭素数1〜5のアルキレン基を示す〕で表わ
されるジカルボン酸を上記水性媒体に対し約0.005
〜0.2重量%存在させることを特徴とするテトラフル
オロエチレン重合体の製造方法。 2 ヘキサフルオロプロペン、ω−ヒドロパーフルオロ
オレフイン及びトリフルオロクロロエチレンの少くとも
1種を共重合性変性剤として使用する特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。 3 クロロトリフルオロエチレンを共重合性変性剤とし
て使用する特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 4 炭素数3〜10のパーフルオロアルキルトリフルオ
ロエチレン及び炭素数3〜10のオキシパーフルオロア
ルキルトリフルオロエチレンの少くとも1種を共重合性
変性剤として使用する特許請求の範囲第1項記載の製造
方法。 5 ジカルボン酸のRが炭素数1〜3のアルキレン基で
ある特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載
の製造方法。 6 ジカルボン酸の添加量が水性媒体に対し0.01〜
0.1重量%である特許請求の範囲第1項乃至第5項の
いずれかに記載の製造方法。[Claims] 1. When tetrafluoroethylene is polymerized in an aqueous medium containing a water-soluble persulfate and a dispersant, the general formula HOOC
About 0.005% of the dicarboxylic acid represented by RCOOH [I] [in the formula, R represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms] to the above aqueous medium.
A method for producing a tetrafluoroethylene polymer, characterized in that it is present in an amount of ~0.2% by weight. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein at least one of hexafluoropropene, ω-hydroperfluoroolefin, and trifluorochloroethylene is used as a copolymerizable modifier. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein chlorotrifluoroethylene is used as a copolymerizable modifier. 4. The method according to claim 1, wherein at least one of perfluoroalkyltrifluoroethylene having 3 to 10 carbon atoms and oxyperfluoroalkyltrifluoroethylene having 3 to 10 carbon atoms is used as a copolymerizable modifier. Production method. 5. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein R of the dicarboxylic acid is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. 6 The amount of dicarboxylic acid added is 0.01 to aqueous medium
The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the content is 0.1% by weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP870678A JPS5928334B2 (en) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | Method for producing tetrafluoroethylene polymer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP870678A JPS5928334B2 (en) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | Method for producing tetrafluoroethylene polymer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54101888A JPS54101888A (en) | 1979-08-10 |
| JPS5928334B2 true JPS5928334B2 (en) | 1984-07-12 |
Family
ID=11700371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP870678A Expired JPS5928334B2 (en) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | Method for producing tetrafluoroethylene polymer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928334B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6338824U (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-12 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5581569B2 (en) * | 2007-02-16 | 2014-09-03 | ダイキン工業株式会社 | Polytetrafluoroethylene fine powder, polytetrafluoroethylene production method |
| JP7792545B1 (en) * | 2025-07-14 | 2025-12-25 | ユニマテック株式会社 | Method for producing aqueous fluoropolymer dispersion, method for polymerizing fluoromonomer, method for producing fluoropolymer |
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-
1978
- 1978-01-27 JP JP870678A patent/JPS5928334B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6338824U (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-12 |
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|---|---|
| JPS54101888A (en) | 1979-08-10 |
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