[发明专利]含氟弹性体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氟弹性体的制造方法。

背景技术

作为含氟聚合物的制造方法，已知有在含氟乳化剂的存在下进行乳液聚合的方法。

在这种乳液聚合中，含氟乳化剂主要显示出如下作用：(1)使乳化颗粒的生成量增加以提高聚合速度，(2)使乳化颗粒稳定。

但是，一般所使用的含氟乳化剂具有碳原子数为7以上的氟代烷基，因此存在难以从所得到的含氟聚合物中除去的问题。于是，人们一直在研究能够解决这样的问题的乳液聚合方法。

作为代替含氟乳化剂的乳化剂，近年来有文献提出了具有自由基聚合反应性不饱和键和亲水基团的化合物，也即所谓的反应性乳化剂(例如，参见专利文献1)。

作为使用反应性乳化剂的聚合，有文献提出了例如下述方法：在含有含氟乙烯基的乳化剂和链转移剂的存在下进行的乳液聚合(例如，参见专利文献2)；在含有含氟乙烯基的乳化剂的存在下进行使用水溶性自由基聚合引发剂的第1聚合工序和使用油溶性自由基聚合引发剂的第2聚合工序的方法(例如，参见专利文献3)；在含有含氟乙烯基的乳化剂和具有溴原子和/或碘原子的饱和脂肪族化合物的存在下进行的乳液聚合(例如，参见专利文献4)。

反应性乳化剂利用自由基聚合反应性不饱和键的作用进行共聚，因此即使少量使用也能够得到大量乳化颗粒，具有“不以乳化剂的形式残存”这样的优点。但是，反应性乳化剂被聚合反应所消耗，被导入到含氟聚合物中，因而如果添加单独以其足以保持所得到的分散液的分散稳定性的必要量的反应性乳化剂，则有可能损害含氟聚合物的特性。

此外，有文献还提出了不使用含氟乳化剂而在烃类乳化剂存在下进行的乳液聚合方法(例如，参见专利文献5)。该烃类乳化剂能够增加乳化颗粒数，但乳液的稳定化有时会不充分。

专利文献1：日本特开平8-67795号公报

专利文献2：国际公开第05/097835号小册子

专利文献3：国际公开第05/097836号小册子

专利文献4：国际公开第05/097846号小册子

专利文献5：国际公开第05/063827号小册子

发明内容

鉴于上述课题，本发明提供了一种含氟弹性体的制造方法，该方法不会产生上述问题，成本低、聚合速度快且收率高，而且能够生产出分散稳定性优异的含氟弹性体。

本发明涉及一种含氟弹性体的制造方法，其是添加水溶性自由基聚合引发剂来进行含氟单体的乳液聚合以制造含氟弹性体的方法，该制造方法的特征在于，所述乳液聚合是在化合物(1)和含氟化合物(2)的存在下进行的，所述化合物(1)具有亲水基团和能够以自由基聚合方式发生反应的官能团，所述含氟化合物(2)具有氟碳基和亲水基团，所述氟碳基为1～6个直接键合有氟原子的碳原子连续键合的基团。

下面详细说明本发明。

在本发明的含氟弹性体的制造方法中，乳液聚合是在化合物(1)和含氟化合物(2)的存在下进行的，所述化合物(1)具有亲水基团和能够以自由基聚合方式发生反应的官能团，含氟化合物(2)具有氟碳基和亲水基团，所述氟碳基是1～6个直接键合有氟原子的碳原子连续键合的基团。

上述化合物(1)具有乳化作用，因此即使在不存在以往一直使用的含氟表面活性剂的条件下也能够进行乳液聚合，而且由于该化合物(1)具有能够以自由基聚合方式发生反应的官能团，因此能够使聚合速度和聚合物收率得到提高。但是，上述化合物(1)在乳液聚合时易与含氟单体共聚，因此当将其用于乳液聚合时，其在所得到的乳液中的含量低于聚合开始前，从而存在分散稳定性降低的倾向。若为了解决该问题而在上述化合物(1)大量存在下进行乳液聚合从而维持分散稳定性，则源自化合物(1)的共聚单元量增加，存在生成硫化性等物性较差的含氟弹性体的问题。

另一方面，上述含氟化合物(2)在乳液聚合中的乳化颗粒形成作用并不高，但是其显示出维持分散稳定性的作用，此外由于其在水中的溶解度高，因而易于清洗。

在本发明的含氟弹性体的制造方法中，通过合用可提高聚合速度和聚合物收率的化合物(1)与用于维持分散稳定性的含氟化合物(2)，能够在无需大量使用上述化合物(1)的条件下以良好的聚合速度和聚合物收率进行乳液聚合并维持分散稳定性，并且能够得到杂质少、硫化性等物性优异的含氟弹性体。

上述化合物(1)具有亲水基团和能够以自由基聚合方式发生反应的官能团。