改性聚四氟乙烯的制造方法和组合物技术

提供一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括在聚合物(I)的存在下在水性介质中将四氟乙烯和改性单体聚合而得到改性聚四氟乙烯的聚合工序，该聚合物(I)包含基于下述通式(I)所示的单体的聚合单元(I)。CX1X3＝CX2R(

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性聚四氟乙烯的制造方法和组合物


[0001]本专利技术涉及改性聚四氟乙烯的制造方法和组合物。

技术介绍

[0002]在通过乳液聚合制造聚四氟乙烯的情况下，使用了氟化阴离子表面活性剂。
[0003]对聚四氟乙烯的制造方法进行了各种研究，例如，专利文献1中记载了一种包含平均长宽比为2以上的聚四氟乙烯的棒状微粒的水性分散液的制造方法，其特征在于，在由式1所示的聚合单元构成的聚合物、或由式1所示的聚合单元和式2所示的聚合单元构成的共聚物(其中，式1所示的聚合单元相对于全部聚合单元为40摩尔％以上)的存在下将四氟乙烯聚合。
[0004][化1][0005][0006]其中，式1中，R
f
是碳原子数为1～6的全氟全氟亚烷基，M为碱金属离子或铵离子，式2中，X为氟原子或氯原子。
[0007]另外，专利文献2中记载了一种包含含氟聚合物的块和氟化离聚物的核的颗粒。专利文献3中记载了一种用于制作含氟聚合物颗粒的水性分散液的方法，上述方法包括以下工序：在水性聚合介质中具备氟化离聚物的分散微粒的工序；和在该水性聚合介质中在该氟化离聚物的分散微粒和引发剂的存在下使至少一种氟化单体聚合而形成含氟聚合物的颗粒的水性分散液的工序。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开平11
‑
181009号公报
[0011]专利文献2：日本特表2012
‑
513532号公报
[0012]专利文献3：日本特表2012
‑
513530号公报

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的课题
[0014]本专利技术提供一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其能够得到改性聚四氟乙烯颗粒的平均一次粒径小的水性分散液。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本专利技术涉及一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括在聚合物(I)的存在下在水性介质中将四氟乙烯和改性单体聚合而得到改性聚四氟乙烯的聚合工序，该聚合物(I)包含基于下述通式(I)所示的单体的聚合单元(I)。
[0017]CX1X3＝CX2R(
‑
CZ1Z2‑
A0)
m
ꢀꢀꢀ
(I)
[0018](式中，X1和X3各自独立地为F、Cl、H或CF3；X2为H、F、烷基或含氟烷基；A0为阴离子性基团；R为连接基团；Z1和Z2各自独立地为H、F、烷基或含氟烷基；m为1以上的整数。)
[0019]本专利技术的制造方法优选还包括下述工序：在聚合开始前、或者在水性介质中形成的改性聚四氟乙烯颗粒的浓度为5.0质量％以下时，添加改性单体。
[0020]上述改性单体的总量相对于所得到的改性聚四氟乙烯优选为0.00001质量％以上。另外，改性单体的总量相对于所得到的改性聚四氟乙烯优选为1.0质量％以下。
[0021]上述改性单体优选包含选自由六氟丙烯、全氟(烷基乙烯基醚)和(全氟烷基)乙烯组成的组中的至少一种。
[0022]另外，上述改性单体也优选为下述通式(4)所示的化合物。
[0023]CX
i
X
k
＝CX
j
R
a
‑
(CZ1Z2)
k
‑
Y3ꢀꢀꢀ
(4)
[0024](式中，X
i
、X
j
和X
k
各自独立地为F、Cl、H或CF3；Y3为亲水基团；R
a
为连接基团；Z1和Z2各自独立地为H、F或CF3，k为0或1。)
[0025]上述聚合工序可以进一步在成核剂的存在下将四氟乙烯和改性单体聚合。上述成核剂可以为非离子型表面活性剂。
[0026]上述改性聚四氟乙烯的平均一次粒径优选为500nm以下。
[0027]上述改性聚四氟乙烯的一次颗粒的长宽比优选为小于2.00。
[0028]上述阴离子性基团优选为硫酸酯基、羧酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、磺酸酯基或作为
‑
C(CF3)2OM(式中，M为
‑
H、金属原子、
‑
NR
74
、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓，R7为H或有机基团)的阴离子性基团。
[0029]另外，本专利技术还涉及一种组合物，其特征在于，其包含改性聚四氟乙烯和聚合物(I)，该聚合物(I)包含基于下述通式(I)所示的单体的聚合单元(I)。
[0030]CX1X3＝CX2R(
‑
CZ1Z2‑
A0)
m
ꢀꢀꢀ
(I)
[0031](式中，X1和X3各自独立地为F、Cl、H或CF3；X2为H、F、烷基或含氟烷基；A0为阴离子性基团；R为连接基团；Z1和Z2各自独立地为H、F、烷基或含氟烷基；m为1以上的整数。)
[0032]本专利技术的组合物的断裂强度优选为10.0N以上。
[0033]本专利技术的组合物的应力松弛时间优选为50秒以上。
[0034]本专利技术的组合物的挤出压力优选为10.0MPa以上30.0MPa以下。
[0035]本专利技术的组合物优选吸热峰温度存在于333～347℃的范围。
[0036]本专利技术的组合物的标准比重优选为2.250以下。
[0037]本专利技术的组合物中，上述改性聚四氟乙烯的一次颗粒的长宽比优选为小于2.00。
[0038]上述阴离子性基团优选为硫酸酯基、羧酸酯基、磷酸酯基、膦酸酯基、磺酸酯基或作为
‑
C(CF3)2OM(式中，M为
‑
H、金属原子、
‑
NR
74
、具有或不具有取代基的咪唑鎓、具有或不具有取代基的吡啶鎓或者具有或不具有取代基的磷鎓，R7为H或有机基团)的阴离子性基团。
[0039]本专利技术的组合物优选实质上不包含含氟表面活性剂。
[0040]本专利技术的组合物优选为粉末。
[0041]专利技术的效果
[0042]本专利技术的制造方法由于具有上述构成，因此能够得到改性聚四氟乙烯颗粒的平均一次粒径小的水性分散液。
具体实施方式
[0043]下面，对本专利技术的具体实施方式进行详细说明，但本专利技术不限定于下述实施方式。
[0044]在具体说明本专利技术之前，对本专利技术中使用的一些术语进行定义或说明。
[0045]本专利技术中，只要不特别声明，则“有机基团”是指含有1个以上碳原子的基团、或者从有机化合物中除去1个氢原子而形成的基团。
[0046]该“有机基团”的例示包括：
[0047]可以具有1个以上的取代基的烷基、
[0048]可以具有1个以上的取代基的烯基、
[0049]可以具有1个以上的取代基的炔基、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括在聚合物(I)的存在下在水性介质中将四氟乙烯和改性单体聚合而得到改性聚四氟乙烯的聚合工序，该聚合物(I)包含基于下述通式(I)所示的单体的聚合单元(I)，CX1X3＝CX2R(
‑
CZ1Z2‑
A0)
m
ꢀꢀꢀ
(I)式中，X1和X3各自独立地为F、Cl、H或CF3；X2为H、F、烷基或含氟烷基；A0为阴离子性基团；R为连接基团；Z1和Z2各自独立地为H、F、烷基或含氟烷基；m为1以上的整数。2.如权利要求1所述的制造方法，其还包括下述工序：在聚合开始前或者在水性介质中形成的改性聚四氟乙烯颗粒的浓度为5.0质量％以下时，添加改性单体。3.如权利要求1或2所述的制造方法，其中，改性单体的总量相对于所得到的改性聚四氟乙烯为0.00001质量％以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的制造方法，其中，改性单体的总量相对于所得到的改性聚四氟乙烯为1.0质量％以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的制造方法，其中，所述改性单体包含选自由六氟丙烯、全氟(烷基乙烯基醚)和(全氟烷基)乙烯组成的组中的至少一种。6.如权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，所述改性单体为下述通式(4)所示的化合物，CX
i
X
k
＝CX
j
R
a
‑
(CZ1Z2)
k
‑
Y3ꢀꢀꢀ
(4)式中，X
i
、X
j
和X
k
各自独立地为F、Cl、H或CF3；Y3为亲水基团；R
a
为连接基团；Z1和Z2各自独立地为H、F或CF3，k为0或1。7.如权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，聚合工序进一步在成核剂的存在下将四氟乙烯和改性单体聚合。8.如权利要求7所述的制造方法，其中，所述成核剂为非离子型表面活性剂。9.如权利要求1～8中任一项所述的制造方法，其中，所述改性聚四氟乙烯的平均一次粒径为500nm以下。10.如权利要求1～9中任一项所述的制造方法，其中，所述改性聚四氟乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：难波义典，市川贤治，藤本阳平，吉田裕俊，佐藤洋之，加藤丈人，伊藤剑吾，山中拓，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：