JPS6259610A - 架橋構造を有する含フツ素系樹脂の製造方法 - Google Patents

架橋構造を有する含フツ素系樹脂の製造方法

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JPS6259610A
JPS6259610A JP19866085A JP19866085A JPS6259610A JP S6259610 A JPS6259610 A JP S6259610A JP 19866085 A JP19866085 A JP 19866085A JP 19866085 A JP19866085 A JP 19866085A JP S6259610 A JPS6259610 A JP S6259610A
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JP
Japan
Prior art keywords
fluorine
polymerization
compound
monomer
peroxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP19866085A
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English (en)
Inventor
Kuniaki Takada
高田 邦章
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は含フッ素ジビニル化合物と含フッ素ビニル化合
物との共重合による架橋構造を有する含フッ素系樹脂の
製造方法に関し、特にパーオキシジカーボネート又は及
び含フッ素系ジアシルパーオキサイドから選ばれる重合
fRI始剤の一種以上の存在下に全モノマー中に含フッ
素ジビニル化合物を50モル%以上含有する条件下で含
フッ素ビニル化合物を共重合させることを特徴とする特
に耐熱性、耐化学薬品性、寸法安定性に秀れた含フッ素
系樹脂を提供するものである。
[従来技術及び問題点] 従来より、含フッ素系樹脂として、テトラフルオロエチ
レンの単独重合体、あるいはテトラフルオロエチレンと
へキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンと
エチレン、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアル
キルビニルエーテル、テトラフルオロエチレンとトリフ
ルオロモノクロルエチレン等からなる線状共重合体が公
知であり、テトラフルオロエチレンを主要な成分として
重合することにより得られている。このようなテトラフ
ルオロエチレンは、常圧で沸点が一76℃のモツマーで
あるため、一般に高圧下で重合が行われている。また、
生成する重合体の分子量を高めないと秀れた物性を有す
る含フッ素系樹脂が出来ないので、含フッ素モノマーの
精製および厳密な重合のコントロールが必要である。し
かも、得られる含フッ素系樹脂は耐U重性に乏しいとい
う欠点も有している。
したがって、本発明の目的は耐錆重性に優れた含フッ素
系樹脂を得るために、架橋構造の含フッ素系樹脂を容易
に製造する方法を提供することにある。
[発明が解決しようとする問題点] 架橋構造を有する含フッ素系樹脂を容易な手段で製造す
るためには、使用するモノマーが常温で液体であること
、また重合開始剤が常温で液体又は固体で空気と接触し
ても安定であり、使用するモノマーに溶解し、モノマー
の沸点以下の温度で重合活性が高いことが望まれる。
[発明を解決するための手段] 本発明者は含フッ素ジビニルモノマーと含フッ索ビニル
モノマーとを共重合するために、常温で液体又は固体で
且つ空気中でも取り扱い易く高重合率に達する重合開始
剤について鋭意研究した結果、パーオキシジカーボネー
ト及び含フッ素ジアシルパーオキサイドが重合触媒とし
て極めて有効であること、また重合を行う場合に含フッ
素ジビニル化合物と含フッ素ビニル化合物の仕込組成と
して該含フッ素ジビニル化合物を全モノマー中の50モ
ル%以上存在させることにより、高い重合率に達するこ
とが見出された0本発明はかかる知μに基づくもので、
含フッ素ジビニルモノマーと介フッ素ビニルモノマーと
を、パーオキシジカーボネートおよび含フッ素系ジアシ
ルパーオキサイドから選ばれた少なくとも一種の重合開
始剤の存在下に、全モノマー中における該フッ素ビニル
モノマーの含量が50モル%以上の組成割合で共重合さ
せることを特徴とする架橋構造を有する含フッ素系樹脂
の製造方法である。
本発明により得られる含フッ素系樹脂中には、二重、結
合が殆ど見出されず、完全に架橋重合した+′51脂で
あることが赤外吸収スペクトルにより明らかに認められ
る。
即ち、本発明における樹脂の構造は、三次元架橋した樹
脂であるので複雑に各モノマーユニットが入り絹んだ網
目状構造であるため、簡単に樹脂構造を表すことができ
ないが、下式の構成単位がラジカル重合によってランダ
ムに入り組んだ構造(式中、Rfは含フッ素アルキレン
、1(′fは含フッ素アルキル) なお、本発明において、介フッ素ジビニル化合物として
CF2=CF、0CF2CF20CF=CF 2を用い
てt:すられた樹脂について、その構造を分子模型によ
り確かめた結果、環化の程は不明であるが、下記のよう
な環状構造が構成され得ることができると推定される。
以下、本発明について製法を含めて詳しく説明する。
本発明の架橋構造を有する含フッ素重合体を構成する含
フッ素ジビニル化合物としては例えばCF 2 =CF
 (CF 2)#ッ、(OCFCF2)、−,0CF=
CI−’2゜CF 2 :CF (CF 2)/イ、C
F=CF2等で表される少なくとも一種の化合物である
また、介フッ素ビニルモノマーとしては式4式% 02(’J−、5O2NR,R2,C0OR,、C0N
)(+ R2+なおR+ y R2は水素又は炭素数1
〜5までのアルキル基) で表される化合物であり、例えば、 CF 2 = CF OCF 2 CF 2CF 3 
CF3 CF2−=CFOCFzCFoCF2CF2CF3゜C
F2=CFOCF2CF3.CF2=CF’0 (。
CF2)jcF3.CF2=CFO(CF2)4CF3
.CF2=CFO(CF2)5 CF3.CF2:CF
OCF2CF2CFzCQ。
CF3 暑 CF2=CFOCF2CFOCF2F2(Qt(’、 
)i’ 2 = CF OCF 2 CF 2 CF 
2 H。
CF3.。
CF2=CFOCF2CFOCF 2CF2CF2II
 、 CF2 =CF OCF 2 CCQ、 3 +
F3 凌 CF2=CFOCF2CFOCF2CF2G)、。
CF 2 =CFOCF 2 C)? 21 。
CF3 CF 2 = CF OCF’ 2CF OCF 2 
CF 2  I 。
CII z ” Cl] COOC]12 CF 3 
Cf(2” CHCOOCH2CF 2 CF 3 。
F3で表される化合物である。
本発明においては、架橋構造を有する所望の含フッ素系
樹脂を得るために、含フッ素ジビニル化合物及び介フッ
素ジビニル化合物を50モル%以上の割合に維持するこ
とが極めて重要である。すなわち、該含フッ素ジビニル
化合物の全モノマーに灼する仕込割合を増加させれば、
重合速度が速くなり且つ高重合率で三次元架橋構造の重
合体を得ることができる。これに対して、上記した含フ
ッ素ジビニル化合物の仕込割合が50モル%より少ない
場合には、重合率が低く、所望の架橋構造を有する含フ
ッ素樹脂を得ることができない。
本発明において、含フッ素ジビニル化合物と含フッ素ビ
ニル化合物を共重合させるための開始剤の選定も極めて
重要である。即ち、共重合させる開始剤として、ベンゾ
イルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、トリ
クロルアセチルパーオキサイド、アセチルパーオキサイ
ド、オクタノイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、
クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパ
ーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のジア
ルキルバーオキサイ、t−プチルバーオキシネオデカノ
エイト、t−プチルバーオキシビプレート等のアルキル
パーエステル、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)
パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネート、ジー2−エチルヘキシルパーオキシジ
カーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジノ7−ボ
ネート、ジミリスチイルパーオキシジカーボネート、ジ
ー2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメ
トキシイソプロビルバーオキシジカーボネート、ジ(3
−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネ
ート等のパーオキシジカーボネート、アゾビスイソブチ
ロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等
のアゾ系開始剤、スクシニックアシドパーオキサイド、
一般式 (ただし、Bは水素またはフッ素原子、mは1〜24、
nは1−10)で表される、ジペンタフルオロプロピオ
ニルバーオキサイド、ジテトラフルオロプロビオニルバ
ーオキサイド、ジヘブタフルオロプチリルバーオキサイ
ド、ジ(トリクロロオクタフルオロヘキサノイル)パー
オキサイド、ジ(テトラクロロウンデカフルオロオクタ
ノイル)パーオキサイド、シバ−フルオロ−2−n−プ
ロポオキシプロビオニルバーオキサイド、シバ−フルオ
ロ−2−イソプロポキシプロビオニイルバーオキサイド
等の含フッ素系ジアシルバーオキサイド、N F 3 
+  N 2 F4 +  N 2 F 2 JCF 
3 C(NF 2)  ”C(NF 2)  CF 3
 。
CF3CF (NF2)C(NF)CF3等の含フッ素
系望素化合物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニラ11
等の開始剤、あるいは紫外線、電離性放射線等の歌合開
始剤のなかで、前記モノマー混合溶液に溶解可能で、空
気中で容具に取扱うことができ、を合間始剤の半減期の
温度が使用するモノマーの常圧下での沸点以下であり、
しかも高重合率で架[1脂ができる開始剤が必要である
。これらの条件を満たす本発明の開始剤として、ジアシ
ルパーオキサイド、パーオキシジカーボネートが好まし
く、特に含フッ素系ジアシルパーオキサイド、パーオキ
シジカーボネートが好適である。因みに、N2F2+N
2Fdは有機化合物との接触によって爆発しやすい常温
で気体の化合物であり、室温付近では重合活性が低いの
で段階的に温度を上y、l:させ高温で重合させる必要
がある。またN2F4は空気と接触すると窒素酸化物と
なって触媒活性が失われるという問題点がある。更に、
紫外線については均質な塊状重合物を得ることが困難で
ある。従って、これらの重合開始剤は取扱い難い重合開
始剤であると推定される。
なお、ト記した介フッ素ビニル化合物のほかに、必要に
より C1i’  2  =CF  2  、  CF  2
 =CFCQ。
CF2CF=CF2.CF20CFH。
CF z = C112等の含フッ素モノマーやポリテ
トラフルオロエチレンとへキサフルオロエチレン、テト
ラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重
合体、テトラフルオロエチレンとアルキルビニルエーテ
ルのlj合体等の微粉末、あるいはオリゴマー、パーフ
ルオロヘキサン、パーフルオロヘプタン、トリクロロト
リフルオロエタン、パーフルオロポリエーテル等の溶媒
を添加して重合することも可能である。
重合開始剤の添加量は、モノマーに対し0. 1〜10
手量%、好ましくは0.5〜5重量%である。なお、こ
れらの開始剤を有機溶媒で希釈して使用することも可能
である。重合温度は一〇〇”C〜400℃、好ましくは
一1O℃〜!50℃であり、重合を完結するために重合
温度を段階的に昇温させて重合することもよい。また重
合は窒素等の不活性ガスの存在下で、−70mm1l 
g〜20kg/ awe 2の圧力下で行うことが好ま
しい0重合の形態として、塊状重合、溶液重合、懸濁重
合等いずれの方法であってもよい。好適には高重合率に
達する塊状重合が焚められる。
また、塊状重合時に、含フッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、炭素a
維等からなる織物、編物、不織布、多孔性フィルム、無
孔性フィルム、チューブ等、あるいは鉄、ステンレス、
ニッケル、銀、亜鉛、チタン、銅、白金、金等からなる
粉末、線、網、バンチトメタル、焼結板等を存在させて
重合を行い、含フッ素樹脂の機械的性質を向上させたり
、含フッ素系モノマーの重合によって金属表面のコーテ
ングを行うことも出来る。
[発明の効果] 本発明の架橋構造上する含フッ素樹脂は、耐熱性、耐腐
食性、寸法安定性に優れた性質を有するので、種々の分
野に使用することが可能である。
即ち、本発明の架橋構造を有する樹脂は、従来のテトラ
フルオロエチレンを主成分とした樹脂より≠)容易な操
作で成形品を得ることが出来、しかも高温でも機械的性
質が変化しないので各種工業材料として有効である。例
えば、化学プラント、発熱体、軸受、ピストンリング、
航空機、宇宙開発機器、理化学Ilt器等の材料に使用
することができる。
実施例1 ガラス製のアンプルにCF 2 =CFOCF 2 C
F20CF:CF2 (純度98%)及びCF2=CF
OCF2CF2CF3 (純度913%)からなるモノ
マーを第1表に示す各所定臘入れ、また開始剤として(
CF3.CF2CF2C00)zを全モノマーの;(重
量%になるように仕込んだ後、ドライアイス・メタノー
ル下で減圧下に窒素置換を繰り返し行い、ガラスアンプ
ルを減圧下に溶封し20℃で3脂間重合した後、重合物
を取り出してトリクロロトリフルオロエタンに浸漬した
後、ガラスフィルターを使用して口過し、加熱下に減圧
乾燥することによって重合物の重合率を求めた。
その結果を第1表に示す。
なお、この重合物の1部を薄膜状に切断しそのTRスペ
クトルを測定したところ、パーフルオロビニルエーテル
基にもとづく吸収はなく、また重合率も高いのでパーフ
ルオロジビニルエーテルがアルキルビニルエーテルと高
重合率で架橋重合していることが明らかである。
比較例1 実施例1と同様に、CF2=CFO(’:F2CF20
CF=CF 2の全モノマー中の割合を少なくり、て重
合したところ、粘稠な重合物を得ることができたが、良
好な三次元架橋物は得られなかった。
この結果についても第1表に併せて示す。
実施例2 実施例1と同様に、CF2=CFOCF2CF20CF
=CFz(純度98%)及び CF3 ■ CF 2=CFOCF 2 CFOCF2 CF 2 
CF 3(純度98%)からなるモノマーを第2表に示
す各所定滑入れ、くた開始剤として(CF 3 CF 
2Coo)2を全モノマーの2重量パーセントになるよ
うに仕込んだ後、25℃で2部間重合した後、減圧乾燥
することによって重合物の重合率を求めた。その結果を
第】表に示す。
比較例2 実施例2と同様に、CF2=cFOCF2 CF2OC
F = CF 20全モノマー中の割合を少なくして重
合したところ、良好な三次元架橋重合物は得られなかっ
た。これらの結果についても第2表に併せて示す。
実施例;) CF2:CFO(CF2)r 0CF=CF2 (純度
97%)9重電部とCF2=CFOCF2CF2CF3
(純度≦)8%)1重量部からなるモノマー混合液に、
ジイソブロビルパーオキシジカーボネー)0.3重量部
を加え、ガラスアンプル中で、30℃で2日間重合し実
施例1の方法で重合率を測定したところ85%であフた
実施例4 CF2=CFO(CF、り40CF=CF2 (純度9
 Fi%)8重電部とCF2=CFOCF2CF2CF
3(純度98%)2重5部からなるモノマー混合液に、
ジイソプロビルバーオキシジカーボネー)0.2重部部
を加えたモノマー混合液をステンレス製のオートクレー
ブに仕込み、4kg/(2)2の窒素圧力下で1(5℃
1日重合したところ、気泡の混入がない樹脂が得られた
。実施例1の方法で重合率を測定したところ90%であ
った。
実施例5 CF2=CFO(CF2)3ocF’==cr2 (純
度98%)7重電部と CF3 CF”  2  =  CF  OCF  2  CF
  OCF  2  CF  2  CF  3(純度
98%)3重量部からなるモノマー混合液F3 に、(CF3CF2CF20CFCOO)20゜:(重
電部を加λガラスアンプル中で15℃2H間重合し、実
施例19方法で重合率を測定したところ91%であ)た

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)含フッ素ジビニル化合物と含フッ素ビニル化合物
    をパーオキシジカーボネート又は含フッ素系ジアシルパ
    ーオキサイドから選ばれる一種以上の重合開始剤の存在
    下に、全モノマー中の含フッ素ジビニル化合物の含量が
    50モル%以上の組成割合で共重合させることを特徴と
    する含フッ素系樹脂の製造方法。
  2. (2)含フッ素ジビニル化合物がパーフルオロジビニル
    エーテル化合物である特許請求の範囲第1項記載の含フ
    ッ素系樹脂の製造方法。
  3. (3)含フッ素ビニル化合物が含フッ素ビニルエーテル
    化合物である特許請求の範囲第1項記載の含フッ素系樹
    脂の製造方法。
JP19866085A 1985-09-10 1985-09-10 架橋構造を有する含フツ素系樹脂の製造方法 Pending JPS6259610A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0331253A (ja) * 1989-06-27 1991-02-12 Nippon Oil & Fats Co Ltd ポリフルオロアルカノイルペルオキシド
WO2004035641A1 (ja) * 2002-10-18 2004-04-29 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素重合体の製造方法およびフォトレジスト組成物

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