[发明专利]四氟乙烯共聚物及其用途

说明书

                      发明领域

本发明涉及四氟乙烯共聚物，更具体地说，涉及一种对那些由各种有机或无机材料构成的基材皆能牢固地粘合而且其透明性优良的四氟乙烯共聚物，以及用其制成的层压体、薄膜和太阳能电池用表面薄膜或透明填充材料。

                       背景技术

迄今为止，一般作为成形用的氟树脂，可以举出四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)等。

这些氟树脂具有优良的耐热性、耐化学品性、耐溶剂性、耐气候性、滑动性、电绝缘性和阻燃性，因此在汽车、工业机械、办公自动化设备、电气-电子设备等领域中获得了广泛的应用。

另一方面，一般说来，氟树脂的机械强度和尺寸稳定性不够好，而且其价格较高。

因此，为了使氟树脂最大限度地发挥其优点并使其缺点变得最小，人们正在进行将氟树脂与其他有机或无机材料进行粘合或层压化的研究。

但是，氟树脂的表面能小，所以，一般缺乏与其他材料的亲合性，其粘合力低，因此难以使氟树脂与其他材料(基材)直接粘合。即使将氟树脂与其他材料热熔粘合，其粘合强度仍不够好。

作为使氟树脂与其他材料粘合的方法，人们主要研究了如下的几种方法：

1.首先对氟树脂的表面进行钠腐蚀、等离子体处理、光化学处理等的表面处理，然后再使两者粘合的方法。

2.首先通过喷砂处理等使基材的表面发生物理性的粗糙化，然后再使两者粘合的方法。

3.利用粘合剂将两者粘合的方法。

上述第1和第2种方法都需要前处理工序，总体工艺复杂，因此生产性差。除此之外，其粘合力不够好，并且制得的层压体在外观上有问题，例如容易着色或发生损伤等。

人们还对上述第3种方法中使用的粘合剂进行了种种研究。一般说来，烃类等的粘合剂与氟树脂的粘合性不够好，并且在层压体中的粘合剂层的耐化学品性、耐水性、耐气候性皆不够好，因此在温度变化或环境变化时难以维持其粘合力，从而缺乏可靠性。

另外，由于以往的氟树脂的熔点在250℃以上，因此通常必须在300℃以上的温度下进行成形，但是该成形温度高于常规树脂(例如聚酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚缩醛、聚碳酸酯、环氧树脂、聚氨酯等)或高于使用这些常规树脂制成的纤维强化树脂(FRP)的适宜成形温度范围。因此，为了使这类常规树脂的薄膜与氟树脂薄膜热熔粘合，需要300℃以上的温度，但是，这样高的温度会引起常规树脂分解、发泡或着色，因此没有实用性。另外，在将这些常规树脂与氟树脂进行多层共挤出时也会由于上述成形温度的不同而发生困难。

为了改良四氟乙烯的性质，可以将各种共聚用单体与四氟乙烯进行共聚，这是早已为人们所知的事实。例如，特开昭49-98488号公报公开了一种由四氟乙烯(TFE)20～30mol％、乙烯(Et)40～60mol％和六氟丙烯(HFP)10～30mol％构成的三元共聚物。该公开公报记载，只有在达到特定的组成范围时，才能使所公开的三元共聚物获得有利的性质。在其实施例中举出的三元共聚物含有46～50mol％的Et。因此，TFE的含量相对地较少，从而使得作为氟树脂特有性质的耐气候性、耐化学品性、阻燃性、非粘附性和防污性低下。

美国专利US4338237公开了一种含有TFE-Et-HFP三元共聚物的稳定的胶体水性分散体的制造方法。其单体组成为：TFE 30～60mol％、Et 40～60mol％、HFP 0～15mol％。在其实施例中举出的三元共聚物含有4.5或4.7mol％的HFP和46.5或46.8mol％的Et。但是在该专利说明书中没有记载那些能够提高对各种基材的粘合性的聚合物组成。

特开平8-41131号公报公开了一种含有TFE 45～55mol％、HFP10～20mol％和Et 25～40mol％，其熔点约为140～170℃的三元共聚物。但是该公开公报没有记载使用过氧化碳酸酯作为聚合引发剂或者以碳酸酯末端作为聚合物链末端的事实。

特公昭52-24072号公报公开了一种TFE、HFP和Et的悬浮聚合物，其中记载的单体组成为TFE 20～80mol％、HFP 2～30mol％和Et20～60mol％。但是，作为所获聚合物的性质，除了熔点之外，其余的具体数据均没有记载。