JPH072815B2 - Method for producing perfluorinated copolymer - Google Patents
Method for producing perfluorinated copolymerInfo
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- JPH072815B2 JPH072815B2 JP9303089A JP9303089A JPH072815B2 JP H072815 B2 JPH072815 B2 JP H072815B2 JP 9303089 A JP9303089 A JP 9303089A JP 9303089 A JP9303089 A JP 9303089A JP H072815 B2 JPH072815 B2 JP H072815B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、パーフルオロ化共重合体の製造方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a perfluorinated copolymer.
(従来技術) テトラフルオロエチレン(以下、単にTFEと省略す
る。)とパーフルオロアルキルビニルエーテル(以下、
単にPFAVEと省略する。)とを共重合したテトラフルオ
ロエちレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体(以下、単にTFE−PFAVE共重合体と省略する。)
は、TFEの単独重合体と比較して耐熱性,耐薬品性を維
持しつつ、溶融成形性に優れるという特性を有してい
る。このため、TFE−PFAVE共重合体は、化学工業におけ
るライニング,ホース,電気・電子工業における電線被
覆,その他成形加工品として多岐にわたる分野で使用さ
れている。(Prior Art) Tetrafluoroethylene (hereinafter simply abbreviated as TFE) and perfluoroalkyl vinyl ether (hereinafter,
Abbreviated as PFAVE. ) And a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter, simply abbreviated as TFE-PFAVE copolymer).
Has properties such that it is superior in melt moldability while maintaining heat resistance and chemical resistance as compared with a TFE homopolymer. Therefore, the TFE-PFAVE copolymer is used in various fields as a lining in the chemical industry, a hose, a wire coating in the electric / electronic industry, and other molded products.
現在、TFE−PFAVE共重合体の製造方法としては、TFEとP
FAVEとを単に共重合する方法が知られている(特公昭48
−2223号公報)。Currently, TFE-PFAVE copolymer is produced by
A method of simply copolymerizing with FAVE is known (Japanese Patent Publication 48).
-2223 publication).
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の製造方法には次のような問題点が
ある。(Problems to be Solved by the Invention) However, the above manufacturing method has the following problems.
まず、原料として使用されるPFAVEは、一般にヘキサフ
ルオロプロピレンオキシドの二量体をアルカリ金属塩と
反応させた後、熱分解して製造されている。しかし、こ
のPFAVEの合成はステップ数が多く、また、これらのス
テップの中には収率の低いものがあるため全収率が低
い。このため、PFAVEは高価なものとなっている。First, PFAVE used as a raw material is generally produced by reacting a dimer of hexafluoropropylene oxide with an alkali metal salt and then thermally decomposing it. However, this synthesis of PFAVE has a large number of steps, and the total yield is low because some of these steps have low yields. This makes PFAVE expensive.
さらに、PFAVEは重合性が悪いためにPFAVEの利用率、即
ち、重合時に仕込んだPFAVE量に対して共重合体中に結
合して存在するPFAVEユニットの割合が極めて低い。例
えば、上記した特公昭48−2223号公報によると、PFAVE
の利用率は、わずかに数%〜30%に過ぎない。このため
に高価なPFAVEを回収する方法や工程が必要となる。Further, since PFAVE has poor polymerizability, the utilization rate of PFAVE, that is, the ratio of PFAVE units bonded and present in the copolymer to the amount of PFAVE charged at the time of polymerization is extremely low. For example, according to the above Japanese Patent Publication No. 48-2223, PFAVE
The utilization rate is only a few percent to 30%. For this reason, a method or process for recovering expensive PFAVE is required.
また、TFEとPFAVEの共重合により得られたTFE−PFAVE共
重合体には、重合開始剤,連鎖移動剤,成長鎖上のラジ
カル転移などに起因して、分子鎖末端に−COOH基,−CH
2OH基又は−COF基などが含まれている。これらの末端基
は、特に熱的に不安定であり、成形時の熱で酸化や熱分
解を起こしてフッ化水素発生の原因となる。さらに、成
形品中への気泡混入の原因となる。このため、成形機の
腐食が生じたり、気泡混入による成形品の不良率が高い
という問題がある。また、TFE−PFAVE共重合体の成形品
は、高純粋性が要求される半導体製造工程に多く用いら
れているが、微量含有されるフッ化水素等の不純物が近
年問題となっている〔プロシーデイング・オブ・アニユ
アル・テクニカル・ミーテイング・オブ・インステイテ
ユート・オブ・エンバイアロメンタル・サイエンス(第
32回).1986年.397〜405頁〕。In addition, the TFE-PFAVE copolymer obtained by the copolymerization of TFE and PFAVE contains a -COOH group,-, at the end of the molecular chain due to a polymerization initiator, a chain transfer agent, radical transfer on the growing chain, etc. CH
2 OH group or -COF group is contained. These terminal groups are particularly thermally unstable and cause oxidation or thermal decomposition due to heat during molding, which causes generation of hydrogen fluoride. Further, it causes air bubbles to be mixed into the molded product. Therefore, there are problems that the molding machine is corroded and that the defective rate of the molded product due to the inclusion of air bubbles is high. In addition, molded articles of TFE-PFAVE copolymer are often used in semiconductor manufacturing processes that require high purity, but impurities such as trace amounts of hydrogen fluoride have become a problem in recent years. Deing of Anniversary Technical Meeting of Institut of Environmental Science (No.
32 times). 1986.397-405].
このようにTFEとPFAVEとの共重合により得られたTFE−P
FAVE共重合体は、本来、耐熱性,耐薬品性及び電気的特
性等の数々の優れた特性を有しているにもかかわらず、
上記したような多くの問題点をかかえている。Thus, TFE-P obtained by the copolymerization of TFE and PFAVE
Although the FAVE copolymer originally has various excellent properties such as heat resistance, chemical resistance, and electrical properties,
It has many problems as mentioned above.
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記した問題点に鑑み、本来の優れた特
性を十分に発揮し得るTFE−PFAVE共重合体をより効率的
に製造することを目的として鋭意研究を行なってきた。(Means for Solving the Problems) In view of the problems described above, the present inventors aim to more efficiently produce a TFE-PFAVE copolymer that can sufficiently exhibit the original excellent properties. I have been diligently researching.
即ち、本発明の目的は、共重合に供する2種類のモノマ
ーのモル比を所定の割合にすることによって、得られる
共重合体中のTFEユニットとPFAVEユニットを所定の割合
で有する共重合体の製造方法を提供するにある。That is, the object of the present invention is to obtain a copolymer having a predetermined ratio of TFE units and PFAVE units in the resulting copolymer by adjusting the molar ratio of two kinds of monomers to be used for the copolymerization to a predetermined ratio. It is to provide a manufacturing method.
更に本発明の別の目的は、TFEモノマーとPFAVEモノマー
とを共重合させたTFE−PFAVE共重合体に比して、フッ化
水素ガス等の熱分解により生ずる腐食性の気体を発生し
難いTFE−PFAVE共重合体の製造方法を提供するにある。Still another object of the present invention is, as compared with a TFE-PFAVE copolymer obtained by copolymerizing a TFE monomer and a PFAVE monomer, a TFE which is less likely to generate a corrosive gas generated by thermal decomposition of hydrogen fluoride gas or the like. -Providing a method for producing a PFAVE copolymer.
更に本発明の目的はTFE(I)のモノマーと下記一般式
(II)を有する含フッ素アルキルビニルエーテルモノマ
ー CF2=CF−O−CH2CnFlXmH(2n+1-l-m) (II) とを共重合させ、次いでこの共重合体を分子状のフッ素
を用いてフッ素化することにより、実質的にパーフルオ
ロ化した共重合体を製造する方法を提供するにある。Further object of the present invention is TFE (I) monomers with the following general formula fluorinated alkyl vinyl ether monomers having the (II) CF 2 = CF- O-CH 2 CnFlXmH (2 n + 1- l - m) (II) Another object of the present invention is to provide a method for producing a substantially perfluorinated copolymer by copolymerizing and, and then fluorinating the copolymer with molecular fluorine.
一般に水素を主鎖に結合しているポリマーをフッ素分子
により直接フッ素化することは、例えばジヤーナル・オ
ブ・ポリマー・サイエンス・パートA−1(J.Poly.Sc
i.PartA−1)第10巻2129頁(1972)に示されているポ
リビニルフルオライドのフッ素化の例に見られるように
収率が悪く、また場合によってはフッ素化されたポリマ
ーの物性が低下することが知られている。しかるに本発
明における特従構造の含フッ素アルキルビニルエーテル
とTFEとの共重合体は、ほぼ100%の収率でフッ素化物が
得られるうえに、更にフッ素化によって他の性質が損わ
れることなく耐熱性が著しく改良されるのである。In general, direct fluorination of a polymer in which hydrogen is bonded to the main chain with a fluorine molecule can be performed by, for example, Journal of Polymer Science Part A-1 (J. Poly.Sc
i.Part A-1) The yield is poor as shown in the example of fluorination of polyvinyl fluoride shown in Volume 10, page 2129 (1972), and in some cases the physical properties of the fluorinated polymer deteriorate. Is known to do. However, the copolymer of the fluorine-containing alkyl vinyl ether having a special structure and TFE in the present invention can obtain a fluorinated product at a yield of almost 100%, and further has a heat resistance without impairing other properties by fluorination. Is significantly improved.
更に本発明において用いられる含フッ素アルキルビニル
エーテルである(II)のモノマーの一種であるCF2=CF
−OR(但し、Rはアルキルラジカル又はフッ素化アルキ
ルラジカル)モノマーの重合体又は、該モノマーとTFE
との共重合体は、英国特許第812,116号明細書に示され
ている。しかし、この英国特許に記載されている方法
は、水を媒体とする乳化重合方法であるため本発明の如
く共重合体中の(I)のモノマーと(II)のモノマーと
による各モノマーユニットを所定の割合に自由にコント
ロールすることは不可能である。Further, CF 2 = CF which is one of the monomers of (II) which is a fluorine-containing alkyl vinyl ether used in the present invention.
-OR (where R is an alkyl radical or a fluorinated alkyl radical) monomer polymer, or the monomer and TFE
Copolymers with are shown in British Patent No. 812,116. However, since the method described in this British patent is an emulsion polymerization method using water as a medium, each monomer unit composed of the monomer (I) and the monomer (II) in the copolymer is used as in the present invention. It is impossible to freely control a given ratio.
更に該英国特許は、パーフルオロ化共重合体を製造する
ことを全く教示していない。更にまた、該英国特許の明
細書は、そこに記載されている共重合体をフッ素化した
場合、種々の物性を損なうことなく、耐熱性を向上させ
ることを示唆する記載もない。Moreover, the British patent does not teach at all to make perfluorinated copolymers. Furthermore, there is no mention in the specification of the British patent that, when the copolymer described therein is fluorinated, the heat resistance is improved without impairing various physical properties.
しかるに本発明は、TFE(I)と下記一般式(II)で表
されるモノマー CF2=CFOCH2CnFlXmH(2n+1-l-m) (II) とを、(I)のモノマーが99.5〜50mol%,(II)のモ
ノマーが0.5〜50mol%の各範囲内で且つ所定のモノマー
割合で用い、それらのモノマーを有機溶媒に溶解させて
共重合を行なうことにより、該モノマー割合とほぼ同じ
割合のモノマーユニットを有する共重合体とし、次いで
該共重合体を分子状フッ素によりフッ素化することを特
徴とする所定のモノマーユニット割合を有するパーフル
オロ化共重合体の製造方法を提供するものである。The present invention however, TFE (I) and the following general formula monomer represented by (II) CF 2 = CFOCH 2 CnFlXmH (2 n + 1- l - m) (II) Are used in the respective ranges of 99.5 to 50 mol% of the monomer of (I) and 0.5 to 50 mol% of the monomer of (II) and at a predetermined monomer ratio, and the monomers are dissolved in an organic solvent to carry out copolymerization. A perfluorinated copolymer having a predetermined monomer unit ratio, characterized in that the copolymer is made to have a monomer unit in substantially the same ratio as the monomer ratio, and then the copolymer is fluorinated with molecular fluorine. A method for producing a polymer is provided.
更に本発明において、好ましい態様は、共重合反応の開
始時に、重合反応器内の気相部のTFE(I)の圧力を1Kg
/cm2G乃至100Kg/cm2Gの範囲内で所定の圧力にして重合
を行うことである。この場合得られるパーフルオロ化共
重合体中の(I)のモノマーユニットと(II)のモノマ
ーユニットとを所定の割合にコントロールすること、即
ちモノマーの割合とほぼ同じ割合のモノマーユニットの
共重合体を得ることができる。Further, in the present invention, a preferred embodiment is such that, at the start of the copolymerization reaction, the pressure of TFE (I) in the gas phase in the polymerization reactor is set to 1 kg.
/ cm 2 in the range of G to 100 Kg / cm 2 G is to carry out the polymerization in the predetermined pressure. In this case, controlling the ratio of the monomer unit of (I) and the monomer unit of (II) in the obtained perfluorinated copolymer to a predetermined ratio, that is, a copolymer of monomer units in almost the same ratio as the ratio of the monomer. Can be obtained.
本発明においては、共重合体中のTFE(I)ユニットを9
9.5〜50mol%,含フッ素アルキルビニルエーテル(II)
ユニットを0.5〜50mol%とすることが好ましい。即ち
(II)のユニットが0.5mol%以下の共重合体は、成形性
が悪いパーフルオロ化共重合体となり、また(II)のモ
ノマーが50mol%を超えるとパーフルオロ化が困難とな
り、フッ素化により得られる共重合体の物性もやや悪く
なる。In the present invention, the TFE (I) unit in the copolymer is 9
9.5-50mol%, Fluorine-containing alkyl vinyl ether (II)
It is preferable that the unit is 0.5 to 50 mol%. That is, a copolymer having a unit of (II) of 0.5 mol% or less is a perfluorinated copolymer having poor moldability, and a perfluorinated copolymer having a monomer of (II) of more than 50 mol% is difficult to be fluorinated. The physical properties of the copolymer obtained by the method are slightly deteriorated.
本発明の共重合に供する一方のモノマーはTFEである
が、今一つのモノマーである含フッ素アルキルビニルエ
ーテルは、前記一般式(II)で示されるモノマーであれ
ば何ら制限なく採用し得る。好適に採用し得る(II)の
モノマーを具体的に例示すると CF2=CFOCH3,CF2=CFOCH2F, CF2=CFOCH2CF3,CF2=CFOCH2CF2H, CF2=CFOCH2CF2CF3,CF2=CFOCH2CF2CF2H, CF2=CFOCH2CF2CF2CF3,CF2=CFOCH2CF2CF2CF2H, CF2=CFOCH2CF2CF2CF2CF3, CF2=CFOCH2CF2CF2CF2CF2H, CF2=CFOCH2CF2CF2Cl,CF2=CFOCH2CF2CF2Br 等を挙げることができる。なかでもTFEとの重合性及びT
FEとの共重合体のフッ素化の容易さ等の理由から、nは
0〜10の整数であり、lは2n〜2n+1の整数であること
が好ましく、さらには、下記式 CF2=CFOCH2(CF2)pY で示される化合物が特に好適である。One of the monomers used in the copolymerization of the present invention is TFE, but another monomer, a fluorine-containing alkyl vinyl ether, can be adopted without any limitation as long as it is a monomer represented by the general formula (II). Specific examples of the monomer (II) that can be preferably used are CF 2 = CFOCH 3 , CF 2 = CFOCH 2 F, CF 2 = CFOCH 2 CF 3 , CF 2 = CFOCH 2 CF 2 H, CF 2 = CFOCH. 2 CF 2 CF 3 , CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 H, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 CF 2 H, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 H, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 Cl, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 Br, and the like. Above all, the polymerizability with TFE and T
For reasons such as easiness of fluorination of the copolymer with FE, n is preferably an integer of 0 to 10 and l is preferably an integer of 2n to 2n + 1. Further, the following formula CF 2 = CFOCH 2 (CF 2 ) pY The compound represented by is particularly preferable.
本発明で使用される(II)のモノマーである含フッ素ア
ルキルビニルエーテルは、公知の方法で製造することが
できる。The fluorine-containing alkyl vinyl ether which is the monomer (II) used in the present invention can be produced by a known method.
次に、本発明における共重合の方法は、有機溶媒に、上
記(I)のモノマー及び(II)のモノマーを溶解して行
なう重合手段であれば何等制限なく採用される。更に重
合熱の除去のために各モノマーを溶解した溶液に該溶液
中の有機溶媒の0.3〜10倍重量、好ましくは1〜5倍重
量の水を共存させて重合を行なうこともできる。勿論
(I)のモノマーであるTFEは多くの場合気体であるか
ら、重合時、重合反応器の気相部に加圧,供給するのが
好ましい。Next, the copolymerization method in the present invention can be adopted without any limitation as long as it is a polymerization means for dissolving the monomer (I) and the monomer (II) in an organic solvent. Further, in order to remove the heat of polymerization, it is possible to carry out the polymerization in a solution in which each monomer is dissolved in the presence of 0.3 to 10 times by weight, preferably 1 to 5 times by weight, of the organic solvent in the solution. Of course, since TFE, which is the monomer of (I), is a gas in many cases, it is preferable to pressurize and supply it to the gas phase part of the polymerization reactor during the polymerization.
本発明に使用される有機溶媒は、特に限定されないが、
一般にはクロロフルオロカーボン,パーフルオロ化合物
が好適に用いられる。例えばトリクロロトリフルオロエ
タン,ジクロロテトラフルオロエタン,トリクロロフル
オロメタン,ジクロロジフルオロメタン,パーフルオロ
シクロヘキサン,パーフルオロシクロブタン,パーフル
オロトリブチルアミン,パーフルオロトリアミルアミ
ン,パーフルオロポリエーテル類等のフッ素系溶媒が好
ましい。重合方法を具体的に例示すると、撹拌機及び温
度計を備えた圧力容器に脱酸素した有機溶媒、及び含フ
ッ素アルキルビニルエーテルを加える。これ等の添加の
割合は重合の進行に伴ない粘度が上昇して撹拌が困難と
なったり又撹拌が不充分なため重合熱が除去できず重合
の維持が難しくならないような範囲で選択される。通常
は、有機溶媒100重量部に対して含フッ素アルキルビニ
ルエーテルを0.1〜30重量部、好ましくは1〜10重量部
の範囲から選択することが好ましい。更に蒸留水を加え
ることもできる。The organic solvent used in the present invention is not particularly limited,
Generally, chlorofluorocarbons and perfluoro compounds are preferably used. For example, fluorinated solvents such as trichlorotrifluoroethane, dichlorotetrafluoroethane, trichlorofluoromethane, dichlorodifluoromethane, perfluorocyclohexane, perfluorocyclobutane, perfluorotributylamine, perfluorotriamylamine, perfluoropolyethers are preferable. . To specifically exemplify the polymerization method, a deoxygenated organic solvent and a fluorine-containing alkyl vinyl ether are added to a pressure vessel equipped with a stirrer and a thermometer. The ratio of addition of these is selected in such a range that the viscosity increases with the progress of the polymerization and the stirring becomes difficult, or the heat of the polymerization cannot be removed due to insufficient stirring and the polymerization is not easily maintained. . Usually, it is preferable to select the fluorine-containing alkyl vinyl ether in the range of 0.1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic solvent. Further, distilled water can be added.
次に反応容器内の脱酸素を行うため、反応容器内容物を
冷却固化後、脱気する操作を繰返す。その後、反応容器
気相部にTFEを加える。重合開始剤としてラジカル発生
剤を有機溶媒に溶解して加え、次にTFEを所定の圧力に
昇圧し、温度を重合温度に保ちつつ重合を行う。Next, in order to deoxidize the inside of the reaction container, the operation of degassing after cooling and solidifying the contents of the reaction container is repeated. Then, TFE is added to the gas phase part of the reaction vessel. A radical generator as a polymerization initiator is dissolved in an organic solvent and added, and then TFE is pressurized to a predetermined pressure to carry out polymerization while maintaining the temperature at the polymerization temperature.
TFEの圧力、ラジカル発生剤の添加量等によって重合時
間は変化するが、数十分〜十数時間もあれば充分共重合
体は生成する。Although the polymerization time varies depending on the TFE pressure, the amount of the radical generator added, etc., a copolymer is sufficiently formed if it is several tens to several tens of hours.
本方法で用いる重合開始剤として、例えばジアルキルパ
ーオキサイド,ジアシルパーオキサイド,パーオキシジ
カーボネート及びアゾ系のものがある。一般に得られる
共重合体の耐熱性等を考慮すると、含フッ素系好ましく
はパーフルオロ系のラジカル発生剤が用いられる。例え
ば、下記式で示される含フッ素系のジアシルパーオキサ
イドが好適に用いられる。Examples of the polymerization initiator used in this method include dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates and azo-based ones. Considering the heat resistance of the copolymer generally obtained, a fluorine-containing, preferably perfluoro, radical generator is used. For example, a fluorine-containing diacyl peroxide represented by the following formula is preferably used.
本発明に於いて好適に使用し得るラジカル発生剤を例示
すると次のとおりである。 Examples of the radical generator that can be preferably used in the present invention are as follows.
上記のラジカル発生剤の使用量は、用いる溶媒,重合条
件,特に重合温度によって一概には決定できないが、通
常重合に用いる含フッ素アルキルビニルエーテルに対
し、0.5〜20モル%、好ましくは1〜10モル%に相当す
るラジカル発生剤を仕込み時又は間歇的に添加すればよ
い。又条件によっては重合が進み難い場合があるが、こ
のような場合は重合の途中に再度ラジカル発生剤を追加
することは有効な手段である。 The amount of the above-mentioned radical generator to be used cannot be unconditionally determined depending on the solvent used, the polymerization conditions, especially the polymerization temperature, but is 0.5 to 20 mol%, preferably 1 to 10 mol, based on the fluorine-containing alkyl vinyl ether usually used in the polymerization. % Radical additive may be added at the time of charging or intermittently. Depending on the conditions, it may be difficult for the polymerization to proceed. In such a case, it is an effective means to add the radical generator again during the polymerization.
TFEの圧力は1Kg/cm2G〜100Kg/cm2Gの範囲であれば充分
に重合反応は進行するが、好ましい圧力は1Kg/cm2G〜30
Kg/cm2Gである。TFEの圧力が低い場合には一般的にTFE
の含量が低い共重合体が得られるし、逆に圧力が高いと
TFEの含量が高くなり、共重合体の生成速度も大とな
る。勿論、圧力の下限値,上限値を超えても重合は進行
するが、あまりに高圧の場合装置的にかなり高価となる
欠点が生じてくる。重合時の温度は用いるラジカル発生
剤の分解速度を一つの目安として決められるが、通常0
℃〜100℃程度、好ましくは5℃〜80℃程度である。特
に低温においても分解速度が大きい含フッ素系又はパー
フルオロ系のジアシルパーオキサイドにおいては、5℃
〜60℃位が好ましい。又必要により分子量を調節するた
めに連鎖移動剤としてメタノール,メチルエーテル,メ
タン又はエタン等の有機化合物を添加してもよい。The pressure of TFE sufficiently polymerization reaction be in the range of 1Kg / cm 2 G~100Kg / cm 2 G proceeds, but the preferred pressure 1Kg / cm 2 G~30
It is Kg / cm 2 G. TFE is generally used when the TFE pressure is low.
A copolymer with a low content of
The content of TFE becomes high and the production rate of the copolymer becomes high. Of course, the polymerization will proceed even if the lower and upper limits of the pressure are exceeded, but if the pressure is too high, the disadvantage will be that the apparatus will be considerably expensive. The temperature at the time of polymerization is determined by using the decomposition rate of the radical generator used as one guide, but it is usually 0.
C. to 100.degree. C., preferably about 5.degree. C. to 80.degree. 5 ° C for fluorine-containing or perfluoro-diacyl peroxide, which has a large decomposition rate even at low temperatures.
It is preferably about -60 ° C. If necessary, an organic compound such as methanol, methyl ether, methane or ethane may be added as a chain transfer agent to control the molecular weight.
さらにまた、得られる共重合体の性質を改質するために
TFEにヘキサフルオロプロピレン,クロロトリフルオロ
エチレン,フッ化ビニリデン等のフルオロオレフインを
加えても良い。これらは一般にTFEに対して5モル%以
下用いるのが好ましい。Furthermore, in order to modify the properties of the copolymer obtained,
Fluoroolefins such as hexafluoropropylene, chlorotrifluoroethylene, and vinylidene fluoride may be added to TFE. It is generally preferable to use 5 mol% or less of TFE.
生成した共重合体は、重合混合物から有機溶媒(及び
水)を分離して回収される。この場合、水はロ過で簡単
に共重合体から分離できるが、有機溶媒は共重合体を高
濃度に分散しておりロ過で回収できない場合がある。こ
のような時は遠心分離器を用いるとか、又は減圧下に共
重合体を乾燥させることによって共重合体を回収するこ
とができる。本発明で用いる含フッ素アルキルビニルエ
ーテルは、TFEとよく共重合し、TFEの重合時の圧力が1K
g/cm2G以上もあれば短時間に殆んど共重合し、重合に使
用した有機溶媒中には殆んど検出されない。従って、含
フッ素アルキルビニルエーテルの回収工程は不要とな
る。このことは、本発明の共重合方法の大きな利点の一
つである。The produced copolymer is recovered by separating the organic solvent (and water) from the polymerization mixture. In this case, water can be easily separated from the copolymer by filtration, but the organic solvent may not be recovered by filtration because the copolymer is dispersed in a high concentration. In such a case, the copolymer can be recovered by using a centrifuge or by drying the copolymer under reduced pressure. The fluorine-containing alkyl vinyl ether used in the present invention is well copolymerized with TFE, and the pressure during TFE polymerization is 1K.
If the amount is more than g / cm 2 G, most of them are copolymerized in a short time and hardly detected in the organic solvent used for the polymerization. Therefore, the step of recovering the fluorine-containing alkyl vinyl ether is unnecessary. This is one of the great advantages of the copolymerization method of the present invention.
次に分離された共重合体は乾燥後、フッ素化が行われ
る。フッ素化の方法は、従来から固相又は粉状物のフッ
素化に用いられている方法が採用できる。例えば、前掲
のジヤーナル・オブ・ポリマー・サイエンス・パートA
−1(J.Poly.Sci.PartA−1)第10巻),2129頁(197
2)に記載の方法等がその例である。Next, the separated copolymer is dried and then fluorinated. As the fluorination method, a method conventionally used for fluorinating a solid phase or powdery substance can be adopted. For example, the above-mentioned Journal of Polymer Science Part A
-1 (J.Poly.Sci.PartA-1) Vol. 10, pp. 2129 (197)
The method described in 2) is an example.
本発明に於いてはフッ素ガスによるフッ素化が好適に採
用される。フッ素ガスによるフッ素化方法には、共重合
体をフッ素に対して反応性の低い四塩化炭素,クロロフ
ルオロエタン等の溶媒中に懸濁させた後、必要により不
活性ガスで希釈したフッ素を通じることによりフッ素化
する液相法、又は、必要により不活性ガスで希釈したフ
ッ素で直接共重合をフッ素化するいわゆる気相法等があ
るが、装置的に簡単なもので済むことなどから気相法が
好ましい。気相法の場合、共重合体をフッ素ガスに耐食
性のある材質でできた反応容器に入れ、接触をよくする
ため振動下,撹拌下に反応温度室温〜200℃、好ましく
は50〜100℃の温度下に、窒素,He等の不活性ガスで10〜
100%程度、好ましくは50〜100%程度に希釈したフッ素
ガスを使用して、連続的に又はバッチ式に1〜20Kg/cm2
Gの圧力下で数〜100時間程、好ましくは5〜30時間程フ
ッ素化すれば良い。In the present invention, fluorination with fluorine gas is preferably adopted. In the fluorination method using fluorine gas, the copolymer is suspended in a solvent such as carbon tetrachloride or chlorofluoroethane, which has low reactivity with fluorine, and then fluorine diluted with an inert gas is passed if necessary. There is a liquid phase method of fluorinating by such a method, or a so-called gas phase method of directly fluorinating a copolymer with fluorine diluted with an inert gas as necessary, but a gas phase method can be used because it is simple in terms of equipment. Method is preferred. In the case of the gas phase method, the copolymer is placed in a reaction vessel made of a material having corrosion resistance to fluorine gas, and the reaction temperature is room temperature to 200 ° C., preferably 50 to 100 ° C. under vibration and stirring to improve contact. At a temperature of 10 to 10 with an inert gas such as nitrogen or He
Fluorine gas diluted to about 100%, preferably about 50 to 100% is used to continuously or batchwise 1 to 20 kg / cm 2
Fluorination may be carried out under the pressure of G for several to 100 hours, preferably for 5 to 30 hours.
(効 果) 本発明の方法によれば、原料として使用する含フッ素ア
ルキルビニルエーテルの重合性が極めて良好であるた
め、TFEとの共重合が容易に進行して反応容器中に仕込
んだ含フッ素アルキルビニルエーテルのほとんどが重合
に使用される。従って、重合終了後に未反応の含フッ素
アルキルビニルエーテルを回収する必要はなくなる。(Effect) According to the method of the present invention, since the fluorine-containing alkyl vinyl ether used as a raw material has a very good polymerizability, the copolymerization with TFE easily proceeds and the fluorine-containing alkyl vinyl charged in the reaction vessel is introduced. Most vinyl ethers are used for polymerization. Therefore, it is not necessary to recover the unreacted fluorine-containing alkyl vinyl ether after completion of the polymerization.
さらに従来のTFE−PFAVEの共重合の場合、仕込んだモノ
マー組成と重合後得られる共重合体中の組成との間に大
巾な違いがあり、共重合体中の組成のコントロールが難
しいが、含フッ素アルキルビニルエーテルとTFEとの共
重合においてはモノマー組成と共重合対中の組成が近い
値をとるため共重合体中の組成のコントロールが非常に
容易となる。Furthermore, in the case of conventional TFE-PFAVE copolymerization, there is a large difference between the charged monomer composition and the composition in the copolymer obtained after polymerization, and it is difficult to control the composition in the copolymer, In the copolymerization of fluorinated alkyl vinyl ether and TFE, the composition of the copolymer is very easy to control because the monomer composition and the composition in the copolymer pair take close values.
また、本発明の方法により得られたパーフルオロ化共重
合体は、従来のTFEとPFAVEとの共重合により得られたTF
E−PFAVE共重合体のように分子鎖末端に不安定基を持た
ない。このため、本発明の方法により得られたパーフル
オロ化共重合体は、加熱によって発生するフッ化水素は
極めて少ない。勿論、熱安定性,耐薬品性等の性状は、
TFE−PFAVE共重合体の有する優れた特性がそのまま保持
されている。Further, the perfluorinated copolymer obtained by the method of the present invention is TF obtained by the conventional copolymerization of TFE and PFAVE.
It does not have a labile group at the end of the molecular chain unlike E-PFAVE copolymer. Therefore, the perfluorinated copolymer obtained by the method of the present invention has an extremely small amount of hydrogen fluoride generated by heating. Of course, properties such as thermal stability and chemical resistance are
The excellent properties of the TFE-PFAVE copolymer are retained as they are.
さらに、本発明で原料として使用される含フッ素アルキ
ルビニルエーテルは、従来のTFE−PFAVE共重合体の原料
であるPFAVEに比べて安価であるため、本発明はコスト
面に於いても優れているということができる。Furthermore, since the fluorine-containing alkyl vinyl ether used as a raw material in the present invention is cheaper than PFAVE which is a raw material of a conventional TFE-PFAVE copolymer, the present invention is also excellent in terms of cost. be able to.
実施例 1 撹拌機を有した3のステンレス製オートクレーブに予
め蒸留により精製した1,1,2−トリクロル−1,2,2−トリ
フルオロエタン1、CF2=CFOCH2CF2CF310g、重合開始
剤として(CF3CF2・CO2 2を1g含む1,1,2−トリクロル
−1,2,2−トリフルオロエタン10C.C.を添加した。オー
トクレーブを液体酸素で冷却し、内容物を固化した後、
真空ポンプで脱気した。さらに窒素を3Kg/cm2Gの圧力ま
で導入し、圧力を維持しつつ内容物が溶解するまで昇温
(−5℃)した。この操作も3回繰返し、オートクレー
ブ内の酸素を除去した。再度、液体酸素で冷却固化して
真空ポンプで脱気した後、昇温し、約15℃に到達した時
にTFEを3Kg/cm2Gの圧力で導入し、TFEを飽和溶解させた
後、TFEの導入バルブを閉じた。オートクレーブの温度
を20℃まであげ重合を開始した。5時間重合を続けたと
ころオートクレーブの圧力はほぼトリクロルトリフルオ
ロエタンの蒸気圧程度まで低下したので重合を停止し
た。その後、オートクレーブに溶媒及び未重合のCF2=C
FOCH2CF2CF3を冷却捕集するトラップを介して真空ポン
プにつなぎ、オートクレーブ内を撹拌しつつ減圧し、用
いた溶媒及び未重合の含フッ素アルキルビニルエーテル
をトラップ内に回収した。溶媒を完全除去した後、オー
トクレーブを開けてみたところ白色粉状の共重合体が生
成していた。得られた共重合体を150℃で10時間減圧乾
燥を行ったところ約150gの共重合体が得られた。Example 1 1,1,2-Trichloro-1,2,2-trifluoroethane 1, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 3 10 g, polymerized beforehand by distillation in a stainless steel autoclave 3 equipped with a stirrer, polymerization As an initiator, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane 10 C.C. containing 1 g of CF 3 CF 2 CO 2 2 was added. The autoclave was cooled with liquid oxygen and the contents were After solidifying
Degas with a vacuum pump. Further, nitrogen was introduced up to a pressure of 3 Kg / cm 2 G, and the temperature was raised (−5 ° C.) while maintaining the pressure until the contents were dissolved. This operation was also repeated 3 times to remove oxygen in the autoclave. After cooling and solidifying again with liquid oxygen and degassing with a vacuum pump, the temperature was raised, and when it reached about 15 ° C, TFE was introduced at a pressure of 3 Kg / cm 2 G to saturate and dissolve TFE, and then TFE was added. The inlet valve of was closed. The temperature of the autoclave was raised to 20 ° C to start the polymerization. When the polymerization was continued for 5 hours, the pressure in the autoclave dropped to about the vapor pressure of trichlorotrifluoroethane, so the polymerization was stopped. After that, the solvent and unpolymerized CF 2 = C were added to the autoclave.
A vacuum pump was connected via a trap for cooling and collecting FOCH 2 CF 2 CF 3, and the pressure in the autoclave was reduced while stirring, and the solvent used and unpolymerized fluorine-containing alkyl vinyl ether were recovered in the trap. After completely removing the solvent, when the autoclave was opened, a white powdery copolymer was formed. When the obtained copolymer was dried under reduced pressure at 150 ° C. for 10 hours, about 150 g of the copolymer was obtained.
又、回収した溶媒をガスクロマトグラフで分析を行った
ところ未重合のCF2=CFOCH2CF2CF3は検出されず、仕込
んだCF2=CFOCH2CF2CF3がほぼ100%の転化率で重合して
いることが判った。TFEの転化率を圧力変化から計算し
たところ約97%であった。熱分解ガスクロマトグラフイ
ー質量分析法(以下、Py−GC/MSと略する)により400℃
での分解生成物を分析した結果、フラグメントとしてCF
3CF2CH及びCF3CF2CH3が検出されたことから側鎖の構造
は−OCH2CF2CF3であることが確認できた。Moreover, when the collected solvent was analyzed by gas chromatography, unpolymerized CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 3 was not detected, and the charged CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 3 was converted at almost 100% conversion rate. It was found to be polymerized. The TFE conversion was calculated from the pressure change and was about 97%. 400 ° C by pyrolysis gas chromatography mass spectrometry (hereinafter abbreviated as Py-GC / MS)
As a result of analysis of decomposition products at
Since 3 CF 2 CH and CF 3 CF 2 CH 3 were detected, it was confirmed that the side chain structure was —OCH 2 CF 2 CF 3 .
この結果とIRの測定結果より、3.1モル%の で示される単量体単位が共重合体中に含まれており、仕
込み時の組成3.0モル%に一致していることが判った。From this result and the IR measurement result, 3.1 mol% It was found that the monomer unit represented by the formula (3) was contained in the copolymer, and the composition at the time of charging was 3.0 mol%.
さらに得られた共重合体をフッ素化するために、モータ
ーで回転できるようにした140C.C.の内容積を有したス
テンレス製の反応器中に35gを仕込んだ。反応器内を脱
気後、ほぼ100容量%の濃度のフッ素を8Kg/cm2Gまで反
応器内に導入した。反応器を85℃のオイルバスに浸漬し
て撹拌しながら15時間フッ素化反応を行った。その後内
部のガスを窒素で置換し、フッ素化された共重合体を取
り出し、150℃の乾燥器中で20時間減圧乾燥したとこ
ろ、ほぼ35gの白色共重合体が得られた。又、得られた
共重合体をフーリエ変換赤外吸収スペクトル(以下、FT
−IRと略す。)で分析したところ、2.9モル%の で示される単量体単位を有しており、CH結合は全く検出
されなかった。Further, in order to fluorinate the obtained copolymer, 35 g was charged into a stainless steel reactor having an inner volume of 140 C.C., which was rotatable by a motor. After degassing the inside of the reactor, fluorine having a concentration of about 100% by volume was introduced into the reactor up to 8 kg / cm 2 G. The reactor was immersed in an oil bath at 85 ° C. and the fluorination reaction was carried out for 15 hours while stirring. Then, the gas inside was replaced with nitrogen, and the fluorinated copolymer was taken out and dried under reduced pressure in a drier at 150 ° C. for 20 hours to obtain approximately 35 g of a white copolymer. In addition, the obtained copolymer was analyzed by Fourier transform infrared absorption spectrum (hereinafter referred to as FT
-Abbreviated as IR. ), 2.9 mol% CH bond was not detected at all.
実施例2〜5 実施例1の重合装置及び方法を用いて組成の異なる含フ
ッ素共重合体を合成した。第1表に実施例1と変えた条
件、モノマーの転化率及び得られた共重合体の分析値を
示した。Examples 2 to 5 Using the polymerization apparatus and method of Example 1, fluorine-containing copolymers having different compositions were synthesized. Table 1 shows the conditions changed from Example 1, the monomer conversion rate, and the analytical values of the obtained copolymer.
さらに得られた共重合体のフッ素化を行った。第2表に
フッ素化の条件及びその結果を示した。Further, the obtained copolymer was fluorinated. Table 2 shows the fluorination conditions and the results.
実施例 6 300mlのオートクレーブに CF2=CFOCH2(CF2)2CF34.1g,及び溶媒として、1,1,2−
トリクロル−1,2,2−トリフルオロエタン150mlを加え実
施例1と同じ脱酸素の操作を行った。その後TFEを6Kg/c
m2Gの圧力で導入し、TFEが飽和溶解した後TFEの供給バ
ルブを閉じた。オートクレーブの温度を20℃とした後、
重合開始剤として(CF3CF2・CO2 20.15gを含むトリク
ロルトリフルオロエタン溶液を5ml圧入した。 Example 6 In a 300 ml autoclave, CF 2 = CFOCH 2 (CF 2 ) 2 CF 3 4.1 g, and 1,1,2-
The same deoxidation operation as in Example 1 was performed by adding 150 ml of trichloro-1,2,2-trifluoroethane. After that, TFE is 6 kg / c
It was introduced at a pressure of m 2 G and the TFE feed valve was closed after TFE was saturated and dissolved. After setting the autoclave temperature to 20 ° C,
As a polymerization initiator, 5 ml of a trichlorotrifluoroethane solution containing 0.15 g of (CF 3 CF 2 .CO 2 2 was injected under pressure.
5時間重合を継続したところ、オートクレーブ内の圧力
がほぼ溶媒の蒸気圧程度まで低下した。実施例1の操作
に従い溶媒を減圧下に留去したところ、白色の粉状の共
重合体が得られた。When the polymerization was continued for 5 hours, the pressure inside the autoclave dropped to about the vapor pressure of the solvent. When the solvent was distilled off under reduced pressure according to the procedure of Example 1, a white powdery copolymer was obtained.
回収された溶媒をガスクロマトグラフで分析したところ
CF2=CFOCH2(CF2)2・CF3は殆んど検出されず、ほぼ1
00%の転化率であった。又TFEも圧力変化からほぼ100%
の転化率であることが判った。Analysis of the recovered solvent by gas chromatography
CF 2 = CFOCH 2 (CF 2 ) 2・ CF 3 was hardly detected and almost 1
The conversion rate was 00%. Also, TFE is almost 100% due to pressure change.
It was found that the conversion rate was.
一方、得られた共重合体を150℃で10時間減圧乾燥した
ものをPy−GC/MS及びIRで分析したところ、1.4モル%の で示される単量体単位が含まれており、仕込時のモノマ
ー組成1.45モル%に一致した。On the other hand, when the obtained copolymer was dried under reduced pressure at 150 ° C. for 10 hours and analyzed by Py-GC / MS and IR, it was found to be 1.4 mol%. It contained the monomer unit represented by, and was in agreement with the monomer composition of 1.45 mol% at the time of charging.
得られた共重合体30gを周りをヒーターで被覆した内径1
cmのステンレス製のチユーブに充填した。チユーブの下
端より窒素を導入し他端より排出し、チユーブ内を窒素
で置換した。置換後チユーブ下端より窒素で50容量%に
希釈したフッ素を10C.C./minの流速で導入し他端より排
出した。ヒーターの温度を85℃に昇温し、20時間反応を
続けた。反応後、フッ素化後の共重合体はほぼ30g回収
され、又IRの分析により1.3モル%の の単量体単位が含まれていた。又、CH結合に起因する吸
収は検出できなかった。30g of the obtained copolymer was coated with a heater around the inner diameter 1
It was filled in a cm stainless steel tube. Nitrogen was introduced from the lower end of the tube and discharged from the other end, and the inside of the tube was replaced with nitrogen. After the replacement, fluorine diluted to 50% by volume with nitrogen was introduced from the lower end of the tube at a flow rate of 10 C.C./min and discharged from the other end. The temperature of the heater was raised to 85 ° C. and the reaction was continued for 20 hours. After the reaction, about 30 g of the fluorinated copolymer was recovered, and the amount of 1.3 mol% was analyzed by IR analysis. Of monomer units were included. In addition, absorption due to CH bond could not be detected.
実施例 7 300mlのオートクレーブにCF2=CFOCH2CF2CF2Cl1.6g,溶
媒として1,1,2−トリクロル−1,2,2−トリフルオロエタ
ン150ml,重合開始剤として(CF3CF2・CO2 20.5gを加
え、実施例1で用いた操作で脱酸素を行い、TFEを3.0Kg
/cm2Gで導入し、飽和溶解させた後、TFEの供給を停止し
20℃で5時間重合を行った。Example 7 In a 300 ml autoclave, CF 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 2 Cl 1.6 g, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane 150 ml as a solvent, and (CF 3 CF 2 · CO 2 2 0.5 g was added, which resulted in the removal of oxygen by the operation used in example 1, 3.0 Kg of TFE
/ cm 2 G, and after saturated dissolution, stop the supply of TFE
Polymerization was carried out at 20 ° C. for 5 hours.
得られた白色粉末の共重合体は、Py−GC/MSおよびIRの
分析より2.7モル%の で示される単量体単位を含んでいることが判った。これ
は仕込み時の単量体組成にほぼ一致した。The obtained white powder copolymer was 2.7 mol% by Py-GC / MS and IR analysis. It was found to contain a monomer unit represented by. This almost matched the monomer composition at the time of charging.
又、モノマーの転化率を測定したところ、TFE,含フッ素
アルキルビニルエーテル共ほぼ98%であった。Further, when the conversion of the monomer was measured, it was about 98% for both TFE and fluorine-containing alkyl vinyl ether.
得られた共重合体をフッ素化するために撹拌器及び還流
器を有したステンレス製の500C.C.反応器中に共重合体
粉末15g,パーフルオロトリブチルアミンを300g加えた。
反応器内を窒素で置換後、ヘリウムで80%に希釈したフ
ッ素を10C.C./minで導入し還流器を通して排出した。反
応器内の温度を150℃とし15時間フッ素を導入しつつ反
応を継続した。反応後、粉末をロ取し、さらにトリクロ
ルトリフルオロエタンで洗浄して、150℃,15時間減圧乾
燥を行った。乾燥後の重量は14.5gであり、IR分析及びP
y−GC/MS分析を行ったところ で示される単量体単位を2.5モル%を含んでおり、CH結
合,CCl結合を含んでいないことが判った。Copolymer powder (15 g) and perfluorotributylamine (300 g) were added to a stainless steel 500 C.C. reactor having a stirrer and a refluxer for fluorinating the obtained copolymer.
After substituting the inside of the reactor with nitrogen, fluorine diluted to 80% with helium was introduced at 10 C.C./min and discharged through a reflux condenser. The temperature in the reactor was set to 150 ° C. and the reaction was continued while introducing fluorine for 15 hours. After the reaction, the powder was collected by filtration, washed with trichlorotrifluoroethane, and dried under reduced pressure at 150 ° C for 15 hours. Weight after drying is 14.5g, IR analysis and P
When y-GC / MS analysis was performed It was found that it contained 2.5 mol% of the monomer unit represented by, and did not contain CH bond and CCl bond.
実施例 8 CF2=CFOCH2CF3を7.8g用いた以外は実施例1と同様にし
て重合を行った。4時間重合を行ったところ殆んど重合
は完了した。実施例1と同様含フッ素アルキルビニルエ
ーテル及びTFEの転化率を求めたところ、いづれもほぼ9
8%であった。得られた共重合体を減圧乾燥したところ
約145gであった。Example 8 Polymerization was performed in the same manner as in Example 1 except that 7.8 g of CF 2 = CFOCH 2 CF 3 was used. When the polymerization was carried out for 4 hours, the polymerization was almost completed. When the conversion rates of the fluorine-containing alkyl vinyl ether and TFE were determined in the same manner as in Example 1, both were found to be approximately 9
It was 8%. When the obtained copolymer was dried under reduced pressure, it was about 145 g.
得られた共重合体の分析を行ったところ3.0モル%の の単量体単位を含んでおり、ほぼ仕込み組成と一致し
た。The obtained copolymer was analyzed and found to be 3.0 mol% It contained the monomer unit of, and was almost in agreement with the charged composition.
得られた共重合体をさらにフッ素化するために、実施例
1で用いたステンレス反応器内に10gを仕込み、ヘリウ
ムで75%に希釈したフッ素ガスを5Kg/cm2G封入し、85℃
で20時間フッ素化を行った。フッ素化後ほぼ10gのフッ
素化共重合体が得られ、又分析によればほぼ2.6モル%
の の単量体単位を有しており、又CH結合は検出することは
できなかった。In order to further fluorinate the obtained copolymer, 10 g was charged into the stainless steel reactor used in Example 1, and fluorine gas diluted to 75% with helium was sealed at 5 Kg / cm 2 G at 85 ° C.
Fluorination was carried out for 20 hours. After fluorination, about 10 g of fluorinated copolymer was obtained, and the analysis showed that it was about 2.6 mol%.
of It had a monomer unit of, and no CH bond could be detected.
比較例 1 撹拌機を備えた500mlのオートクレーブに蒸留水150ml,C
F2=CFOCH2CF2CF34.2g,重合開始剤として(NH4)2S2O
80.26g,乳化剤としてパーフルオロオクタン酸のアンモ
ニウム塩0.1gを加え、実施例1の操作で脱酸素後、70℃
でTFEの圧力を3Kg/cm2Gの一定圧をかけ、2時間程重合
を行ったが殆んど圧力の減少がなかったため、さらにTF
Eの圧力を6Kg/cm2Gとし、一定圧で8時間重合を行っ
た。オートクレーブよりTFEの圧力を抜きオートクレー
ブをあけたところ、共重合体が分散した白色不透明液が
得られ、ロ取後、150℃で10時間減圧乾燥を行ったとこ
ろ白色粉状の共重合体が66g得られた。Py−GC/MSおよび
IRで分析したところ2.0モル%の で示される単量体単位が含まれていた。この結果から含
フッ素アルキルビニルエーテルの転化率を求めたところ
約70%であった。即ち、TFEの共重合性が悪く、モノマ
ー仕込みの割合と生成共重合体中のモノマーユニットの
割合は一致しない。Comparative Example 1 Distilled water 150 ml, C in a 500 ml autoclave equipped with a stirrer
F 2 = CFOCH 2 CF 2 CF 3 4.2 g, as polymerization initiator (NH 4 ) 2 S 2 O
8 0.26g, 0.1g of ammonium salt of perfluorooctanoic acid as an emulsifier was added, deoxidized by the procedure of Example 1, and then 70 ° C.
The TFE pressure was applied at a constant pressure of 3 Kg / cm 2 G and polymerization was carried out for about 2 hours, but there was almost no decrease in pressure.
The pressure of E was 6 kg / cm 2 G, and the polymerization was carried out at a constant pressure for 8 hours. When the pressure of TFE was released from the autoclave and the autoclave was opened, a white opaque liquid in which the copolymer was dispersed was obtained.After filtration, it was dried under reduced pressure at 150 ° C. for 10 hours to obtain 66 g of a white powdery copolymer. Was obtained. Py-GC / MS and
When analyzed by IR, 2.0 mol% The monomer unit represented by From this result, the conversion of the fluorinated alkyl vinyl ether was calculated to be about 70%. That is, the copolymerizability of TFE is poor, and the proportion of charged monomers does not match the proportion of monomer units in the resulting copolymer.
また、得られた共重合体を実施例1の方法,条件及び装
置でフッ素化を行ったところ、1.6モル%の単量体単位 を有し、殆んどCH結合を含まない共重合体が得られた。Further, the obtained copolymer was fluorinated using the method, conditions and apparatus of Example 1, and as a result, 1.6 mol% of monomer units was obtained. And a copolymer containing almost no CH bond was obtained.
実施例 9 実施例1〜8及び比較例1で得られたフッ素化前の共重
合体及びフッ素化後の共重合体の熱分析をおこなった。
各共重合体の熱分解温度を第3表に示した。また、実施
例1〜8及び比較例1で得られたフッ素化前の共重合体
及びフッ素化後の共重合体を高化式フローテスターを用
い、370℃において50Kg/cm2の荷重をかけ、0.5mmφ×5m
mのダイスから押し出したときの溶融粘度を求めた。結
果を第3表に示した。更に、実施例1〜8及び比較例1
で得られたフッ素化前の共重合体及びフッ素化後の共重
合体を350℃の温度下に加圧し、1〜2mm厚のシートを作
成した後、JIS−K7113に準拠して、降伏強度,引張強度
及び伸びを測定した。この結果もあわせて第3表に示し
た。Example 9 The copolymers obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 before fluorination and after fluorination were subjected to thermal analysis.
Table 3 shows the thermal decomposition temperature of each copolymer. Further, the copolymer before fluorination and the copolymer after fluorination obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were applied with a load of 50 Kg / cm 2 at 370 ° C. using a Koka type flow tester. , 0.5mmφ × 5m
The melt viscosity when extruded from a m die was determined. The results are shown in Table 3. Furthermore, Examples 1 to 8 and Comparative Example 1
The fluorinated copolymer and the fluorinated copolymer obtained in 1. were pressed at a temperature of 350 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 1 to 2 mm, and then the yield strength was determined according to JIS-K7113. , Tensile strength and elongation were measured. The results are also shown in Table 3.
また、実施例1〜8及び比較例1で得られたフッ素化前
共重合体及びフッ素化後共重合体を350℃の温度下に加
圧し、作成した1〜2mm厚のシートの耐薬品性の結果を
第4表に示した。Further, the pre-fluorination copolymer and the post-fluorination copolymer obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were pressed at a temperature of 350 ° C., and the chemical resistance of the sheet having a thickness of 1 to 2 mm was prepared. The results are shown in Table 4.
実施例10 共重合組成曲線を求めるため、テトラフルオロエチレン
と2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルトリフルオロビ
ニルエーテルの共重合を行った。フロン113を溶媒と
し、重合開始剤として(C2F5・COO2を用いた。重合
開始剤濃度0.3〜1モル%(全モノマーに対し),テト
ラフルオロエチレンの圧力1〜3Kg/cm2G,重合温度20
℃,モノマーの転化率5〜20モル%で重合実験を行っ
た。フアインマン−ロス(Fineman−Ross)法に従い共
重合組成曲線を求めた。得られた結果を第1図に示し
た。又、比較のためにパーフルオロプロピルビニルエー
テルとテトラフルオロエチレンの共重合組成曲線を「ズ
ルナール・プリクラド・ヒーミヤ,1984,57(5),1126
−8」に記載の共重合性比を用いて計算した。その結果
を第2図に示した。 Example 10 In order to obtain a copolymer composition curve, tetrafluoroethylene was copolymerized with 2,2,3,3,3-pentafluoropropyltrifluorovinyl ether. Freon 113 was used as a solvent and a polymerization initiator (C 2 F 5 · COO 2 was used. Polymerization initiator concentration of 0.3 to 1 mol% (based on all monomers), tetrafluoroethylene pressure of 1 to 3 Kg / cm 2 G , Polymerization temperature 20
Polymerization experiments were carried out at 5 ° C and a monomer conversion rate of 5 to 20 mol%. The copolymer composition curve was determined according to the Fineman-Ross method. The obtained results are shown in FIG. For comparison, the copolymer composition curve of perfluoropropyl vinyl ether and tetrafluoroethylene is shown in “Zurnal Plyclad Hemiya, 1984, 57 (5), 1126.
It was calculated using the copolymerizability ratio described in "-8". The results are shown in FIG.
比較例 2 含フッ素アルキルビニルエーテルの代わりに、パーフル
オロプロピルビニルエーテルを5.0g用いた他は実施例1
と同様の共重合を繰り返した。Comparative Example 2 Example 1 except that 5.0 g of perfluoropropyl vinyl ether was used instead of the fluorine-containing alkyl vinyl ether.
The same copolymerization was repeated.
TFEは3.0Kg/cm2G導入し、25℃で110分間反応させた。TFE was introduced at 3.0 kg / cm 2 G and reacted at 25 ° C. for 110 minutes.
共重合体は1.5gしか得られず溶媒を分析したところ、パ
ーフルオロプロピルビニルエーテルは殆んどフロン113
中に残存していた。Only 1.5 g of the copolymer was obtained, and analysis of the solvent revealed that perfluoropropyl vinyl ether showed almost no fluorocarbons.
It remained inside.
上記共重合体はFT−IR分析より2.9モル%のパーフルオ
ロプロピルビニルエーテルを含むことが示された。また
示差熱分析による融点は308〜332℃で熱天秤から約430
℃より分解することが認められた。FT-IR analysis showed that the above copolymer contained 2.9 mol% perfluoropropyl vinyl ether. The melting point by differential thermal analysis is 308-332 ° C, which is about 430 from the thermobalance.
It was confirmed to decompose at ℃.
第1図は2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルトリフル
オロビニルエーテルとテトラフルオロエチレンの共重合
における共重合組成曲線である。 第2図はパーフルオロプロピルビニルエーテルとテトラ
フルオロエチレンの共重合組成曲線である。FIG. 1 is a copolymerization composition curve in the copolymerization of 2,2,3,3,3-pentafluoropropyltrifluorovinyl ether and tetrafluoroethylene. FIG. 2 is a copolymerization composition curve of perfluoropropyl vinyl ether and tetrafluoroethylene.
Claims (1)
式(II)で表されるモノマー CF2=CFOCH2CnFlXmH(2n+1-l-m) (II) とを、(I)のモノマーが99.5〜50mol%,(II)のモ
ノマーが0.5〜50mol%の各範囲内で且つ所定のモノマー
割合で用い、それらのモノマーを有機溶媒に溶解させて
共重合を行なうことにより、該モノマー割合とほぼ同じ
割合のモノマーユニットを有する共重合体とし、次いで
該共重合体を分子状フッ素によりフッ素化することを特
徴とする所定のモノマーユニット割合を有するパーフル
オロ化共重合体の製造方法。1. A monomer represented tetrafluoroethylene (I) by the following general formula (II) CF 2 = CFOCH 2 CnFlXmH (2 n + 1- l - m) (II) Are used in the respective ranges of 99.5 to 50 mol% of the monomer of (I) and 0.5 to 50 mol% of the monomer of (II) and at a predetermined monomer ratio, and the monomers are dissolved in an organic solvent to carry out copolymerization. A perfluorinated copolymer having a predetermined monomer unit ratio, characterized in that the copolymer is made to have a monomer unit in substantially the same ratio as the monomer ratio, and then the copolymer is fluorinated with molecular fluorine. Method for producing polymer.
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| JP63-92657 | 1988-04-16 | ||
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- 1989-04-14 JP JP9303089A patent/JPH072815B2/en not_active Expired - Fee Related
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