[发明专利]含全氟(乙基乙烯基醚)的无定形含氟聚合物

说明书

相关申请

本申请要求1996-09-13提交的临时申请序列号60/026,397的优先权。

发明领域

本发明属于无定形含氟聚合物领域。

发明背景

迄今所公开的四氟乙烯与全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物都是结晶共聚物。例如，可参见美国专利3,635,926及5,461,129。

发明概述

本发明提供包含四氟乙烯与全氟(乙基乙烯基醚)的共聚单元的无定形含氟聚合物。

在本发明的一种实施方案中，无定形含氟聚合物包含一种或多种附加的氟化单体的单元。优选的附加单体包括全氟(甲基乙烯基醚)。当全氟(甲基乙烯基醚)存在于含氟聚合物中时，全氟(乙基乙烯基醚)至少是全氟(乙基乙烯基醚)与全氟(甲基乙烯基醚)重量之和的15％。

在另一种实施方案中，本发明提供包含官能氟化单体的单元的无定形含氟聚合物。

本发明还提供涂层制品，其中该涂层包含本发明的无定形共聚物。

发明详述

本发明的含氟聚合物是至少包含四氟乙烯(TFE)和全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)的共聚物，并且还可含有附加的氟化共聚单体。一起被结合在该聚合物中的PEVE及其他共聚单体的含量满足该含氟聚合物为无定形状态这一条件。这意思是说，根据对原封聚合得到的树脂的任何一次差示扫描量热(DSC)法扫描，所测得的吸热数据计算出的熔化热，不大于约3J/g，优选不大于约1J/g。一般而言，在第二次DSC加热中观察不到吸热，即使在第一次加热中观察到了微弱的吸热。

就TFE/PEVE二元共聚物而言，能够使聚合物成为无定形，聚合物中的结合PEVE的下限含量应超过聚合物总重量的约20wt％。通常，无定形TFE/PEVE二元共聚物中至少有30wt％的PEVE。当然，更高含量的PEVE也将生成无定形聚合物。

本发明无定形含氟聚合物还可含有由一种或多种TFE和PEVE之外的其他氟化单体转化的单元。此种其他单体可以是非官能的，或可以是官能的。由非官能的单体结合到聚合物中的单元通常为惰性的，而官能单体则是能够向含氟聚合物中引入包含官能单元的侧基的单体，该单元能改变表面特性、促进粘合、起到作为交联部位等作用。一般而非必须，此种官能单元位于侧基的端部。此种官能团的例子包括酯、醇、酸(包括以碳-、硫-、磷-为基准的酸)以及它们的盐及卤化物。其他官能团包括氰酸酯、氨基甲酸酯、腈等。

可用于本发明无定形含氟聚合物中的非官能氟化单体包括：含2～8个碳原子的氟代烯烃(除TFE之外的)及氟化烷基乙烯基醚，后者中，烷基基团含1或3～5个碳原子。虽然诸如全氟丁基乙烯之类的含氢单体可以使用，但是，所说的这种非官能单体优选是全卤化的。优选的氟代烯烃包括六氟丙烯(HFP)和三氟氯乙烯(CTFE)。当存在HFP时，TFE/PEVE共聚物的玻璃化转变温度优选小于20℃。优选的乙烯基醚包括除PEVE之外的全氟(烷基乙烯基醚)，特别是全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)和全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)，其中更特别是PMVE。

有多种多样的官能氟化单体可用于本发明无定形含氟聚合物中。此种单体包括但不限于，氟代乙烯基醚，例如符合通式CF₂＝CF-R_f-X的，其中R_f是含2～20个碳原子的直链或支链全氟烷氧基，X是可含有CH₂基团的官能团。此种氟代乙烯基醚的例子包括：公开在美国专利4,982,009中的羟基化合物；公开在美国专利5,310,838中的醇酯；以及公开在美国专利4,138,426中的羧基化合物及羧基酯。优选的此种氟代乙烯基醚包括：CF₂＝CF-O-CF₂CF₂-SO₂F；CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]O(CF₂)₂-Y，其中-Y是-SO₂F、-CN或-COOH；以及CF₂＝CF[OCF₂CF(CF₃)]O(CF₂)₂-CH₂-Z，其中-Z是-OH、-OCN、-O-(CO)-NH₂或-OP(O)(OH)₂。