經氟化處理的全氟聚合物的制造方法技術

本發明專利技術提供可有效地制備不穩定末端基團有所減少的全氟聚合物的制造方法。經氟化處理的全氟聚合物的制造方法是將具有熱塑性的全氟聚合物熔融并形成為股線狀，使氟氣與該股線狀的聚合物接觸。所述全氟聚合物的氟化處理中采用具備將全氟聚合物熔融后擠出的熔融.擠出構件（１１）、將擠出的熔融聚合物形成為連續的股線（１）的模具（１２）及使氟氣與連續的股線（１）接觸的氟化槽（１３）的制造裝置（１０）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及經氟氣的氟化處理的全氟聚合物的制造方法。
技術介紹
全氟聚合物被用于化學設備或半導體制造裝置等的涂敷、電線或光纖等的 被覆、汽車零部件等各種領域。將全氟化碳等全氟單體進行聚合而剛合成完畢的全氟聚合物的分子鏈末端的一部分具有-COOH基、.CFK:F2基、-COF基、《？211基、-CH2OH基等不穩定的官能團(以下記為不穩定末端基團)。已知大量存在這些末端基團的聚 合物由于對熱不穩定，因此會導致成形時的發泡或氫氟酸的產生，引起成形的 失敗或成形機的模具腐蝕等。因此， 一直以來對將這些不穩定末端基團穩定化的技術進行了探討，提出了一些方案。例如，已知末端通過氟氣處理而穩定化的PFA(四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物)的顆粒(專利文獻1)。希望制作該顆粒和其它材料的組合 物時，由于顆粒在熔融之前一直保持其形狀，因此有時與其它材料的混合不夠 充分。此外，已知用氟氣對主鏈具有脂肪族環結構的全氟聚合物進行處理而實現末端穩定化的方案(專利文獻2)。 g卩，在玻璃化溫度以上的高溫下，使具有來自聚合引發劑及/或鏈轉移劑的不穩定末端基團的包含含氟脂肪族環結構的聚 合物直接與氟氣接觸而將所述不穩定末端基團轉換為穩定的末端基團的方法。 但是，該方法會引起聚合物粒子的熔融，所得聚合物呈較硬的板狀，存在其后 的處理變得困難的問題。另外，已知用氟氣對片狀的全氟聚合物進行處理而實現末端穩定化的方案(專利文獻3)。對于這些用氟氣對固體狀的全氟聚合物進行處理的方法，可例舉存在以下的問題。(i) 耐壓反應容器的升溫需要數小時，降溫也需數小時。(ii) 熔融后氟化時，如果熔融的聚合物片較厚，則直至中心的氟化需要數 小時。(iii) 使用了顆粒時氟氣擴散同樣需要花費時間。(iv) 為了縮短氟化處理的時間而將聚合物片的厚度減薄時，通過1次處理 就能夠制得的全氟聚合物的量變少。(v) 為了從耐壓反應容器取出全氟聚合物必須將氟氣完全除去，但從耐壓 反應容器除去氟氣、用氮氣置換耐壓反應容器內部需花費較長時間(l天左右)。(vi) 由于是間歇式的處理，因此無法連續地進行氟化處理。另外，已知用氟氣將可溶于溶劑的主鏈具有脂肪族環結構的全氟聚合物中 的可溶于惰性溶劑的聚合物氟化的方案(專利文獻4、專利文獻5)。但是，該方 法不適用于不溶于惰性溶劑的全氟聚合物，為了獲得固體聚合物，必須進行溶 劑中的溶解和氟化后的溶劑除去，存在工序繁雜處理成本高、難以連續處理及 難以提高生產性等問題。專利文獻l:日本專利特開昭62-104822號公報專利文獻2:日本專利特開平4-189802號公報專利文獻3:國際公開第2004/102714號文本(第9頁的例1)專利文獻4:日本專利特開平11-152310號公報專利文獻5:日本專利特開2002-348315號公報專利技術的揭示本專利技術的目的是提供用于有效地制備不穩定末端基團有所減少的全氟聚 合物的。 本專利技術是解決以上問題的下述專利技術。，該方法的特征在于，將具有熱 塑性的全氟聚合物熔融并形成為股線狀，使氟氣與該股線狀的聚合物接觸。上述[1]記載的，將具有熱塑性的 全氟聚合物熔融后通過模具擠出成股線狀。[3]上述[1]或[2]記載的，股線的直徑 為0.01 5mm。上述[1] [3]中任一項記載的，于 150 380。C的溫度下使股線狀的聚合物與氟氣接觸。上述[1] [4]中任一項記載的，使 采用惰性氣體將濃度稀釋為1 50體積％的氟氣與股線接觸。上述[1] [5]中任一項記載的，使 股線狀的聚合物以熔融狀態與氟氣接觸。上述[2] [6]中任一項記載的，從 模具沿垂直方向將股線朝下方擠出。上述[1] [7]中任一項記載的，全 氟聚合物為四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物。上述[1] [7]中任一項記載的，全 氟聚合物為主鏈具有含氟脂肪族環結構的聚合物。上述[9]記載的，主鏈具有含氟脂 肪族環結構的聚合物是將下式(l)表示的全氟二烯進行環化聚合而得的聚合物，CF2=CR8-Q-CR9=CF2 (1)式(1)中，118及119分別獨立地表示氟原子、氯原子或三氟甲基，Q表示2 價基團。上述[1] [10]中任一項記載的， 利用前端具有模具的熔融，擠出構件將全氟聚合物形成為連續的股線狀后接著 使該連續的股線狀的聚合物與氟氣接觸。上述[11]記載的，采用具備熔融 擠出構件、模具及氟化槽的制造裝置，所述熔融 擠出構件將具有熱塑性的全氟聚合物熔融后擠出， 所述模具將擠出的熔融聚合物形成為連續的股線狀，所述氟化槽使氟氣與所述連續的股線狀的聚合物接觸。 本專利技術的中，由于將熱塑性全氟聚合 物擠出成形為股線狀后使該股線與氟氣接觸，因此與現有的使氟氣與塊狀聚合物或片狀聚合物接觸的方法相比，可在短時間內實施氟化處理。另外，由于股 線可連續地供給，因此可連續地實施氟化處理。其結果是，可有效地制備不穩 定末端基團有所減少的全氟聚合物。此外，如果連續地從氟化處理裝置(氟化 槽)取出經氟化處理而使不穩定末端基團有所減少的全氟聚合物，則可更有效 地制備不穩定末端基團有所減少的全氟聚合物。本專利技術的中，由于將熱塑性全氟聚合 物擠出成形為股線狀后使該股線與氟氣接觸，因此在股線和氟氣接觸時不會同 時發生機械滑動。g卩，具有減少腐蝕環境中的機械滑動所造成的來自反應器材 質的污染的效果。附圖的簡單說明附圖說明圖1是表示本專利技術的經氟化處理的全氟聚合物的制造中使用的制造裝置 的一例的簡要結構圖。圖2是表示本專利技術的經氟化處理的全氟聚合物的制造中使用的制造裝置 的另一例的簡要結構圖。圖3是表示本專利技術的經氟化處理的全氟聚合物的制造中使用的制造裝置的又一例的簡要結構圖。圖4是表示本專利技術的經氟化處理的全氟聚合物的制造中使用的制造裝置 的又另一例的簡要結構圖。符號說明1. *股線，10 *經氟化處理的全氟聚合物的制造裝置，11* *熔 融'擠出構件，12* *模具，13* ，氟化槽，20* '經氟化處理的全氟 聚合物的制造裝置，30* *經氟化處理的全氟聚合物的制造裝置，40' *經 氟化處理的全氟聚合物的制造裝置。實施專利技術的最佳方式本說明書中，全氟聚合物是指實質上不含與碳原子結合的氫原子、替代該 氫原子具有氟原子且主鏈由碳原子鏈形成的聚合物。全氟聚合物的側鏈可具有 碳原子以外的多價原子，作為該多價原子，優選氧原子。此外，應被氟原子取代的所述氫原子的一部分可被氯原子取代。相對于氟原子和氯原子的總數的氯 原子的數目的比例較好為30%以下，特好為15%以下。側鏈可具有對氟化顯現 惰性的官能團。所述全氟聚合物包括全氟單烯的至少1種的均聚物或共聚物，可環化聚合 的全氟二烯的至少1種環化聚合而得的均聚物或共聚物，或者該全氟二烯和全 氟單烯的共聚物等。以下將這些全氟單烯和全氟二烯都稱為全氟單體。全氟單 體是不含氫原子的單體，可具備氧原子等多價原子和氯原子。本說明書中，主鏈具有含氟脂肪族環結構是指構成脂肪族環的碳原子的1 個以上是構成主鏈的碳鏈中的碳原子且具有構成脂肪族環的碳原子的至少一 部分結合有氟原子或含氟基團的結構。脂肪族環較好是由碳原子和至少1個氧原子形成的4 7元環，更好是具有1或2個氧原子的5或6元環。在單烯的 重復單元中，構成聚合物的主鏈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，將具有熱塑性的全氟聚合物熔融并形成為股線狀，使氟氣與該股線狀的聚合物接觸。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】JP 2007-5-16 130610/20071.經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，將具有熱塑性的全氟聚合物熔融并形成為股線狀，使氟氣與該股線狀的聚合物接觸。2. 如權利要求1所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，將具有熱塑性的全氟聚合物熔融后通過模具擠出成股線狀。3. 如權利要求1或2所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，股線的直徑為0.01 5mm。4. 如權利要求1 3中任一項所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，于150 38(TC的溫度下使股線狀的聚合物與氟氣接觸。5. 如權利要求1 4中任一項所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，使采用惰性氣體將濃度稀釋為1 50體積％的氟氣與股線接觸。6. 如權利要求1 5中任一項所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，使股線狀的聚合物以熔融狀態與氟氣接觸。7. 如權利要求2 6中任一項所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法，其特征在于，從模具沿垂直方向將股線朝下方擠出。8. 如權利要求1 7中任一項所述的經氟化處理的全氟聚合物的制造方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：笠原伸元，三宅德顯，
申請(專利權)人：旭硝子株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]