氟树脂组合物、成形材料及成形体的制作方法

文档序号:15881693发布日期:2018-11-09 18:06阅读:201来源:国知局

本发明涉及氟树脂组合物、成形材料及成形体。

背景技术

四氟乙烯/丙烯共聚物(以下,也称为“tfe/p共聚物”。)这样的含氟弹性体的耐热性、耐油性、耐化学药品性、电绝缘性、挠性等特性优异,并且,作为可辐射线交联的弹性体材料而用于软管(hose)、配管(tube)、垫片、密封件、隔膜、薄膜或片、电线包覆材料等。

另外,为了弥补含氟弹性体的特性,进行将含氟弹性体与乙烯/四氟乙烯共聚物(以下,也称为“e/tfe共聚物”。)这样的氟树脂的共混。

例如,专利文献1中,将tfe/p共聚物和e/tfe共聚物共混来实现拉伸强度、撕裂强度等机械特性、强韧性等特性的提高。而且,专利文献1中,以降低复合物价格为目的,在tfe/p共聚物和e/tfe共聚物的基础上,进而大量共混乙烯-丙烯酸酯共聚物或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。

另外,专利文献2中,为了改善tfe/p共聚物的软化击穿(cut-through)性(在高温下不易热软化的特性),与tfe/p共聚物和碳酸钙一起,共混e/tfe共聚物。

专利文献3中也是,为了改善软化击穿性,将tfe/p共聚物和e/tfe共聚物共混。而且,在专利文献3中,若与tfe/p共聚物共混的e/tfe共聚物过多,则挠性和伸长率会降低,因此e/tfe共聚物相对于共混聚合物整体的配混量采用40质量%以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平5-78539号公报

专利文献2:日本特开平10-334738号公报

专利文献3:日本特开2010-186585号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

例如,对于汽车的发动机室的线束(harness)中所用的材料,为了确保线束的布线自由度,要求优异的柔软性。但是,如专利文献3中所指出的,为了抑制挠性和伸长率的降低、确保柔软性,需要降低与tfe/p共聚物共混的e/tfe共聚物的比例。但是,若氟树脂的含量相对于含氟弹性体的比例降低,则有时对自动变速机油等润滑油的耐油性不充分。

另外,若将含氟弹性体和氟树脂共混,则有时在加热下会发生热变色,该情况下,会缩小对成形体的着色性的自由度。另外,成形性不充分的情况下,有时会产生基于成形体中产生焊接线等成形不良的缺点。

本发明是鉴于上述实际情况而作出的,其课题在于,提供柔软性及耐油性优异、形成不易热变色的成形体、并且成形性优异的氟树脂组合物。

另外,本发明的课题在于,提供使用了该氟树脂组合物的成形材料及成形体。

用于解决问题的方案

本发明具有以下的构成。

[1]一种氟树脂组合物,其特征在于,包含:含有储能剪切模量g’为100以上的含氟弹性体和熔点为150℃以上的可熔融成形的氟树脂的熔融混炼物,

前述含氟弹性体分散于前述氟树脂中,

前述含氟弹性体的含量相对于前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计为10~65质量%,

前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计量相对于前述氟树脂组合物为90质量%以上,

在比前述氟树脂的熔点高25℃的温度下的前述氟树脂组合物的储能模量e’为250kpa以下。

[2]根据[1]所述的氟树脂组合物,其中,前述氟树脂组合物为包含如下熔融混炼物的氟树脂组合物,所述熔融混炼物含有:源自具有环氧基的乙烯共聚物的乙烯共聚物、前述含氟弹性体、和前述氟树脂,前述乙烯共聚物的含量相对于前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计100质量份为0.1~10质量份。

[3]根据[1]或[2]所述的氟树脂组合物,其中,前述含氟弹性体为具有基于四氟乙烯的单元及基于丙烯的单元的共聚物。

[4]根据[1]~[3]中任一项所述的氟树脂组合物,其中,前述含氟弹性体形成海岛结构或共连续结构而分散于前述氟树脂中。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的氟树脂组合物,其中,前述氟树脂为具有基于四氟乙烯的单元的聚合物、具有基于偏氟乙烯的单元的聚合物或具有基于氯三氟乙烯的单元的聚合物。

[6]根据[5]所述的氟树脂组合物,其中,前述氟树脂为具有基于乙烯的单元及基于四氟乙烯的单元的共聚物。

[7]根据[1]~[6]中任一项所述的氟树脂组合物,其中,前述氟树脂的熔点为150~300℃。

[8]一种氟树脂组合物的制造方法,其特征在于,所述制造方法为如下方法:将包含储能剪切模量g’为100以上的含氟弹性体、熔点为150℃以上的可熔融成形的氟树脂、及任选包含的具有环氧基的乙烯共聚物的原料熔融混炼,进行冷却,从而制造氟树脂组合物,

前述熔融混炼前的原料中,前述含氟弹性体的含量相对于前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计为10~65质量%,前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计量相对于前述氟树脂组合物为90质量%以上,前述具有环氧基的乙烯共聚物的含量相对于前述含氟弹性体和前述氟树脂的合计100质量份为0~10质量份,

在前述熔融混炼后,前述含氟弹性体分散于前述氟树脂中,并且,在比前述氟树脂的熔点高25℃的温度下的所得氟树脂组合物的储能模量e’为250kpa以下。

[9]根据[8]所述的氟树脂组合物的制造方法,其中,使前述含氟弹性体以形成海岛结构或共连续结构的方式分散于前述氟树脂中。

[10]一种成形材料,其包含前述[1]~[7]中任一项所述的氟树脂组合物。

[11]一种成形体,其是将前述[10]的成形材料熔融成形而成的。

[12]一种成形体,其包含1层或多层结构的薄膜、片、软管或配管,这些成形体中的层中的至少1层为通过[10]所述的成形材料的熔融成形而形成的层。

[13]一种包覆电线,其具有导线和包覆材料,该包覆材料为通过[10]的成形材料的熔融成形而形成的包覆材料。

发明的效果

本发明的氟树脂组合物的柔软性及耐油性优异、不易热变色、并且成形性优异。

本发明的成形体的柔软性及耐油性优异、不易热变色、并且基于成形不良的缺点少。

具体实施方式

[氟树脂组合物]

本发明的氟树脂组合物包含含有特定的含氟弹性体及特定的氟树脂的熔融混炼物。熔融混炼物是指熔融混炼后冷却至常温的物质。

特定的含氟弹性体是指“储能剪切模量g’为100以上的含氟弹性体”,以下也称为“a成分”。特定的氟树脂是指“熔点为150℃以上的可熔融成形的氟树脂”,以下也称为“b成分”。

本发明的氟树脂组合物作为用于得到薄膜、软管、包覆电线、其他成形体的成形材料使用。

需要说明的是,以下,将本发明的氟树脂组合物也称为“本组合物”。

本组合物是将原料熔融混炼而得到的熔融混炼物。原料为前述特定的含氟弹性体和前述特定的氟树脂,由于认为在熔融混炼过程中这些原料不变化,因此熔融混炼前的原料也分别称为a成分、b成分。需要说明的是,关于作为后述的任选成分的c成分,认为其原料在熔融混炼过程中会变化,原料与熔融混炼物中的c成分不同。

本组合物中的a成分的含量相对于a成分和b成分的合计为10~65质量%。本组合物中的上述a成分的含量优选10~60质量%、更优选20~60质量%、进一步优选30~55质量%。

本组合物中以上述范围含有a成分时,可得到具有优异的柔软性的成形体。本组合物中以上述范围含有b成分时,可得到具有优异的耐油性的成形体。

本组合物中的a成分和b成分的含量的合计相对于本组合物为90%质量以上。本组合物中的a成分和b成分的含量的合计相对于本组合物优选为90~100质量%、更优选95~99.7质量%、进一步优选97~99.5质量%。

a成分和b成分的含量的合计在本组合物的质量中所含的比例为前述下限值以上时,能够充分发挥本发明的效果,为前述上限值以下时,可以含有用于改变本组合物的性状的其他成分。

另外,a成分分散于b成分中,在比b成分的熔点高25℃的温度下的本组合物的储能模量e’为250kpa以下。

a成分分散于b成分中是指a成分与b成分发生了相分离。认为即使在熔融混炼过程中a成分与b成分相容而呈均匀的熔融状态,在冷却的过程中也会发生相分离。认为在熔融混炼过程中a成分与b成分不相容的情况下,在熔融混炼过程中,a成分在b成分中形成微细的结构体而进行分散。

优选a成分以形成海岛结构(球状)或共连续结构(gyroid)的方式分散于b成分中。

本发明中,海岛结构是指,在看起来比较连续的部分(在本发明中为b成分。)之中混合存在有不连续的部分(本申请发明中为a成分。)的状态的结构,是指不连续的部分的各个块的最大宽度为70μm左右。

本发明中,共连续结构是指,海岛结构中的不连续的部分的各个块一部分接合,具有以最大宽度为50μm以下连续地连接的连续性结构的状态。

本组合物的储能模量e’为:使用以下的试验片,在空气气氛下、频率:10hz、升温开始温度:23℃、升温速度:3℃/分钟下进行粘弹性测定时的、在比b成分的熔点高25℃的温度下的储能模量。

(试验片)

从通过压制成形而成形的厚度1mm的片中切出长度45mm、宽度8mm、厚度1mm的片。

本组合物的储能模量e’为250kpa以下,优选0~200kpa、更优选0~150kpa、进一步优选0~130kpa。

本组合物的储能模量e’在前述范围内时,能够确保成形时的充分的流动性,成形性优异、包含本组合物的成形体的表面平滑性优异。

(含氟弹性体)

本发明中,作为a成分的含氟弹性体显示出100以上的储能剪切模量g’。

含氟弹性体的储能剪切模量g’为:依据astmd6204,使用rubberprocessanalyzer(rpa2000、alphatechnologyco.,ltd.制),在样品量:7.5g、温度:100℃、位移:0.5°下使频率在1~2000cpm之间变化来测定扭矩,由该测定值算出g’及g”时的、在50cpm下的g’。

含氟弹性体的储能剪切模量g’为100以上,优选150~1000、更优选200~800、进一步优选220~600。

含氟弹性体的储能剪切模量g’为前述下限值以上时,成形体的机械强度良好。储能剪切模量g’为前述上限值以下时,具有高流动性,b成分中的分散良好,并且能够提高成形体的柔软性。

作为a成分的含氟弹性体为含有氟、显示出100以上的储能剪切模量g’的不具有熔点的弹性共聚物(弹性体)即可。

含氟弹性体中的氟含量优选为50~74质量%以上、更优选为55~70质量%以上。对于含氟弹性体中的氟含量,具体而言在后述的含tfe/p共聚物中优选57~60质量%,在后述的含hfp/vdf共聚物中优选66~71质量%,在后述的含tfe/pmve共聚物中优选66~70质量%。

含氟弹性体中的氟含量为前述下限值以上时,可得到具有优异的耐热性及耐化学药品性的成形体。含氟弹性体中的氟含量为前述上限值以下时,能够提高成形体的柔软性。

含氟弹性体的氟含量通过氟含量的分析而得到,表示氟原子的质量相对于构成含氟弹性体的全部原子的总质量的比例。

含氟弹性体的数均分子量优选1万~150万、更优选2万~100万、进一步优选2万~80万、特别优选5万~60万。含氟弹性体的数均分子量为前述下限值以上时,成形体的机械强度良好。含氟弹性体的数均分子量为前述上限值以下时,具有高流动性,b成分中的分散变得良好,并且能够提高成形体的柔软性。

含氟弹性体的数均分子量为通过凝胶渗透色谱法(以下,记为“gpc”。)测定的值。

作为a成分,可以使用1种含氟弹性体,也可以使用2种以上。作为a成分,优选使用1种含氟弹性体。

作为a成分的含氟弹性体优选为包含基于选自四氟乙烯(tfe)、六氟丙烯(hfp)、偏氟乙烯(vdf)、及氯三氟乙烯(ctfe)中的1种以上的单体(以下,也称为“单体(ma1)”。)的单元的弹性体。

含氟弹性体为包含基于单体(ma1)的单元的弹性体的情况下,含氟弹性体可以为仅包含选自基于tfe的单元(以下,也称为“tfe单元”。关于其他单元也同样。)、hfp单元、vdf单元、及ctfe单元中的2种或3种单元的弹性体,也可以为包含基于单体(ma1)的单元、和1种以上的基于能与单体(ma1)共聚且该弹性体成为弹性共聚物的除单体(ma1)以外的其他单体(以下,也称为“单体(ma2)”。)的单元的弹性体。

作为单体(ma2),可列举出选自由乙烯、丙烯、全氟(烷基乙烯基醚)(pave)、氟乙烯(vf)、1,2-二氟乙烯(dife)、1,1,2-三氟乙烯(trfe)、3,3,3-三氟-1-丙烯(tfp)、1,3,3,3-四氟丙烯、及2,3,3,3-四氟丙烯组成的组中的1种以上的化合物。需要说明的是,聚合物中的基于乙烯的单元用“e”表示、基于丙烯的单元用“p”表示。

此处,pave为下式(i)所示的化合物,具体而言,可列举出全氟(甲基乙烯基醚)(pmve)、全氟(乙基乙烯基醚)(peve)、全氟(丙基乙烯基醚)(ppve)、全氟(丁基乙烯基醚)(pbve)。

cf2=cf(orf)···(i)

[式中,rf为碳数1~8的直链状或支链状的全氟烷基。]

含氟弹性体可以具有1种以上的基于能与单体(ma1)共聚且该弹性体形成弹性共聚物的、除单体(ma1)及单体(ma2)以外的其他单体(以下,也称为“单体(ma3)”。)的单元。

构成含氟弹性体的全部单元之中,基于单体(ma3)的单元优选为20摩尔%以下、更优选为5摩尔%以下,进一步优选不具有基于单体(ma3)的单元。

对于含氟弹性体,优选构成含氟弹性体的全部单元的100摩尔%包含2种或3种基于单体(ma1)的单元,或者包含1种以上基于单体(ma1)的单元和1种以上基于单体(ma2)的单元。其中,在不影响本组合物的特性的范围内,允许含有除这些以外的单元作为杂质等。

包含2种或3种基于单体(ma1)的单元的弹性体、及包含1种以上基于单体(ma1)的单元和1种以上基于单体(ma2)的单元的弹性体有助于成形体的柔软性。

对于作为a成分的含氟弹性体,可列举出含tfe/p共聚物(是指含有tfe单元和p单元的共聚物。需要说明的是,对于用“/”连结的各单元的合计,在含tfe/p共聚物的情况下,tfe单元和p单元的合计在全部单元的合计中所占的比例优选为50摩尔%以上。关于其他“含……共聚物”也同样。)、含hfp/vdf共聚物、含tfe/pave共聚物。

需要说明的是,含tfe/pave共聚物中不包括即使具有tfe单元和pave单元也还含有p单元、vdf单元的共聚物。另外,含hfp/vdf共聚物中不包括即使具有hfp单元和vdf单元也还含有p单元的共聚物。

作为含tfe/p共聚物,可列举出tfe/p(是指由tfe单元和p单元构成的共聚物。关于其他也同样。)、tfe/p/vf、tfe/p/vdf、tfe/p/e、tfe/p/tfp、tfe/p/pave、tfe/p/1,3,3,3-四氟丙烯、tfe/p/2,3,3,3-四氟丙烯、tfe/p/trfe、tfe/p/dife、tfe/p/vdf/tfp、tfe/p/vdf/pave,其中优选tfe/p。

作为含hfp/vdf共聚物,可列举出hfp/vdf、tfe/vdf/hfp、tfe/vdf/hfp/tfp、tfe/vdf/hfp/pave、vdf/hfp/tfp、vdf/hfp/pave,其中优选hfp/vdf。

作为含tfe/pave共聚物,可列举出tfe/pave、tfe/pmve、tfe/pmve/ppve,其中优选tfe/pmve。

作为含氟弹性体,除上述的含tfe/p共聚物、含hfp/vdf共聚物、含tfe/pave共聚物以外,还可列举出tfe/vdf/2,3,3,3-四氟丙烯、vdf/pave、vdf/2,3,3,3-四氟丙烯、e/hfp。

上述的含氟弹性体中,优选含tfe/p共聚物、含hfp/vdf共聚物、含tfe/pave共聚物、更优选含tfe/p共聚物、进一步优选tfe/p共聚物。

从容易有助于由本组合物得到的成形体的柔软性的方面出发,这些弹性体的组成优选以下的范围。

tfe/p中,tfe:p(是指tfe单元与p单元的摩尔比。单位为摩尔%:摩尔%,合计为100摩尔%。关于其他摩尔比也同样。)优选30~80:70~20、更优选40~70:60~30、进一步优选60~50:40~50。tfe/p/vf中,优选tfe:p:vf=30~60:60~20:0.05~40,tfe/p/vdf中,优选tfe:p:vdf=30~60:60~20:0.05~40,tfe/p/e中,优选tfe:p:e=20~60:70~30:0.05~40,tfe/p/tfp中,优选tfe:p:tfp=30~60:60~30:0.05~20,tfe/p/pave中,优选tfe:p:pave=40~70:60~29.95:0.05~20,tfe/p/1,3,3,3-四氟丙烯中,优选tfe:p:1,3,3,3-四氟丙烯=30~60:60~20:0.05~40、tfe/p/2,3,3,3-四氟丙烯中,tfe:p:2,3,3,3-四氟丙烯=30~60:60~20:0.05~40,tfe/p/trfe中,优选tfe:p:trfe=30~60:60~20:0.05~40,tfe/p/dife中,优选tfe:p:dife=30~60:60~20:0.05~40,tfe/p/vdf/tfp中,优选tfe:p:vdf:tfp=30~60:60~20:0.05~40:0.05~20,tfe/p/vdf/pave中,优选tfe:p:vdf:pave=30~70:60~20:0.05~40:0.05~20,hfp/vdf中,优选hfp:vdf=99~5:1~95,tfe/vdf/hfp中,优选tfe:vdf:hfp=20~40:1~40:20~40,tfe/vdf/hfp/tfp中,优选tfe:vdf:hfp:tfp=30~60:0.05~40:60~20:0.05~20,tfe/vdf/hfp/pave中,优选tfe:vdf:hfp:pave=30~70:60~20:0.05~40:0.05~20,vdf/hfp/tfp中,优选vdf:hfp:tfp=1~90:95~5:0.05~20,vdf/hfp/pave中,优选vdf:hfp:pave=20~90:9.95~70:0.05~20,tfe/pave中,优选tfe:pave=40~70:60~30,tfe/pmve中,优选tfe:pmve=40~70:60~30,tfe/pmve/ppve中,优选tfe:pmve:ppve=40~70:3~57:3~57,tfe/vdf/2,3,3,3-四氟丙烯中,优选tfe:vdf:2,3,3,3-四氟丙烯=1~30:30~90:5~60,vdf/pave中,优选vdf:pave=3~95:97~5,vdf/2,3,3,3-四氟丙烯中,优选vdf:2,3,3,3-四氟丙烯=30~95:70~5,e/hfp中,优选e:hfp=40~60:60~40。

(含氟弹性体的制造)

含氟弹性体可以通过使1种以上的单体(ma1)、以及1种以上根据需要的单体(ma2)及单体(ma3)的一者或两者共聚来制造。

作为聚合法,可列举出乳液聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法等。从含氟共聚物的数均分子量、共聚物组成的调整容易、生产率优异的方面出发,优选在水性介质及乳化剂的存在下使单体聚合的乳液聚合法。

乳液聚合法中,经过在水性介质、乳化剂及自由基聚合引发剂的存在下使包含上述单体的单体成分聚合(乳液聚合)的工序(乳液聚合工序),得到弹性体的胶乳。在乳液聚合工序中可以添加ph调节剂。

(氟树脂)

本组合物中,作为b成分的氟树脂是熔点为150℃以上的可熔融成形的树脂。

作为b成分的氟树脂中的氟含量优选为50~74质量%、更优选为53~70质量%。对于氟树脂中的氟含量,作为另一方式,优选为50~70质量%,作为又一方式,优选为53~74质量%。

氟树脂中的氟含量为前述下限值以上时,可得到优异的耐热性及耐化学药品性的成形体。氟树脂中的氟含量为前述上限值以下时,能够提高成形体的柔软性。

氟树脂的氟含量通过氟含量的分析而获得,表示氟原子的质量相对于构成氟树脂的全部原子的总质量的比例。

作为b成分的氟树脂的数均分子量优选1万~100万、更优选2万~50万、进一步优选2万~30万、进一步优选5万~30万。氟树脂的数均分子量为前述下限值以上时,成形体的机械强度良好。氟树脂(b)的数均分子量为前述上限值以下时,具有高的流动性,能够使含氟弹性体良好地分散,并且能够提高成形体的柔软性。

作为b成分的氟树脂的熔点为150℃以上,优选150~300℃、更优选160~280℃、进一步优选170~270℃。

氟树脂的熔点为前述下限值以上时,可得到具有充分的耐热性的本组合物。氟树脂的熔点为前述上限值以下时,能够在不需要高温的情况下制造本组合物及成形体。

作为b成分的氟树脂,可以使用1种,也可以使用2种以上。作为氟树脂,优选使用1种。

氟树脂优选为包含1种以上基于以下的单体(mb1)~单体(mb7)的单元的聚合物。

单体(mb1):tfe、ctfe。

单体(mb2):下式(ii)所示的化合物(以下,也称为“fae”。)。

ch2=cx(cf2)ny···(ii)

[式中,x及y各自相同或不同,为氢原子或氟原子,n为2~8的整数。]

单体(mb3):vdf、氟乙烯、三氟乙烯、六氟异丁烯等不饱和基团中具有氢原子的氟烯烃。

单体(mb4):hfp等不饱和基团中不具有氢原子的氟烯烃(其中,单体(mb1)除外。)。

单体(mb5):pave。

单体(mb6):cf2=cfocf2cf=cf2、cf2=cfo(cf2)2cf=cf2等具有2个不饱和键的全氟乙烯基醚类。

单体(mb7):全氟(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯)、2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基-1,3-二氧杂环戊烯、全氟(2-亚甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环)等具有脂肪族环结构的含氟单体类。

从得到的成形体的耐热性、耐化学药品性、耐候性、非粘合性优异的方面出发,氟树脂优选包含基于单体(mb1)的单元,基于单体(mb1)的单元之中,更优选包含tfe单元。

另外,从得到的成形体的耐热性、耐化学药品性、耐候性、非粘合性优异的方面出发,氟树脂优选包含基于单体(mb1)的单元且包含基于单体(mb2)~单体(mb7)中的任1种以上的单体的单元,更优选包含基于单体(mb1)的单元且包含基于单体(mb2)、单体(mb4)及单体(mb5)中的任1种以上的单体的单元,进一步优选包含基于单体(mb1)的单元、基于单体(mb4)的单元、和基于单体(mb5)的单元。

需要说明的是,式(ii)中的n为2~8的整数,从与其他单体的聚合反应性的观点出发,优选2~6的整数、更优选2~4的整数。式(ii)中的n为前述下限值以上时,能够抑制树脂中产生裂纹等不良情况的产生。式(ii)中的n为前述上限值以下时,具有良好的聚合反应性。

作为fae,具体而言,可列举出ch2=cf(cf2)2f、ch2=cf(cf2)3f、ch2=cf(cf2)4f、ch2=cf(cf2)5f、ch2=cf(cf2)8f、ch2=cf(cf2)2h、ch2=cf(cf2)3h、ch2=cf(cf2)4h、ch2=cf(cf2)5h、ch2=cf(cf2)8h、ch2=ch(cf2)2f、ch2=ch(cf2)3f、ch2=ch(cf2)4f、ch2=ch(cf2)5f、ch2=ch(cf2)6f、ch2=ch(cf2)8f、ch2=ch(cf2)2h、ch2=ch(cf2)3h、ch2=ch(cf2)4h、ch2=ch(cf2)5h、ch2=ch(cf2)8h。

氟树脂包含1种以上的基于单体(mb1)~单体(mb7)的单元的情况下,氟树脂可以包含1种以上的基于能与单体(mb1)~单体(mb7)共聚的、除单体(mb1)~单体(mb7)以外的单体(以下,也称为“mb8”。)的单元。

作为单体(mb8),可列举出不具有官能团的单体、含有官能团的单体。

作为不具有官能团的单体,例如可列举出下述的单体。

α-烯烃类:乙烯、丙烯、丁烯等。

烷基乙烯基醚类:乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚等。

乙烯基酯类:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、对叔丁基苯甲酸乙烯酯、环己烷羧酸乙烯酯、单氯乙酸乙烯酯、己二酸乙烯酯、丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯、巴豆酸乙烯酯、山梨酸乙烯酯、肉桂酸乙烯酯、十一碳烯酸乙烯酯、羟基乙酸乙烯酯、羟基丙酸乙烯酯、羟基丁酸乙烯酯、羟基戊酸乙烯酯、羟基异丁酸乙烯酯、羟基环己烷羧酸乙烯酯等。

烷基烯丙基醚类:乙基烯丙基醚、丙基烯丙基醚、丁基烯丙基醚、异丁基烯丙基醚、环己基烯丙基醚等。

烷基烯丙基酯类:乙基烯丙基酯、丙基烯丙基酯、丁基烯丙基酯、异丁基烯丙基酯、环己基烯丙基酯等。

作为含有官能团的单体,例如可列举出下述的单体。

具有羟基、环氧基的乙烯基醚类:甲基丙烯酸缩水甘油酯等。

不饱和羧酸:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、柠康酸、十一碳烯酸等。

不饱和羧酸酐:马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、纳迪克酸酐等。

对于作为b成分的氟树脂,可列举出含tfe聚合物(是指具有tfe单元的聚合物。其他“含……聚合物”也同样。)、含vdf聚合物、含ctfe聚合物。

需要说明的是,具有vdf单元的聚合物即使还具有tfe单元、ctfe单元,也作为含vdf聚合物。另外,含ctfe聚合物中不包括即使具有ctfe单元也还含有tfe单元及vdf单元的一者或两者的聚合物。

作为含tfe聚合物,可列举出含e/tfe共聚物、含tfe/hfp共聚物、含tfe/pave共聚物。

作为含ctfe聚合物,可列举出含e/ctfe共聚物。

另外,作为含tfe/pave共聚物的一种,可列举出pfa。

需要说明的是,b成分为具有150℃以上的熔点的可熔融成形的氟树脂,a成分为不具有熔点的弹性共聚物。因此,例如,作为b成分的含tfe/pave共聚物与作为a成分的含tfe/pave共聚物不同。

上述的氟树脂之中,从耐热性、耐化学药品性、机械强度的平衡优异的方面出发,作为b成分,优选下述etfe及含e/ctfe共聚物,作为一个方式,更优选下述etfe,作为另一方式,更优选含e/ctfe共聚物。

从容易有助于本组合物的耐热性、耐化学药品性、机械强度的优异的平衡的方面出发,作为含e/tfe共聚物,优选e单元:tfe单元的摩尔比为80:20~20:80、且相对于全部单元包含20摩尔%以下的除e单元及tfe单元以外的单元(以下,也称为“第3单元”。)的含e/tfe共聚物(以下,也称为“etfe”。)。etfe中的e单元:tfe单元的摩尔比更优选70:30~30:70、进一步优选50:50~35:65。

etfe中的第3单元的含量相对于全部单元优选0.01~20摩尔%、更优选0.1~10摩尔%、进一步优选0.8~5摩尔%。

作为第3单元,优选基于fae的单元。

对于使用etfe作为b成分时的etfe,优选具有150~300℃的熔点的etfe、更优选具有160~280℃的熔点的etfe、进一步优选具有170~270℃的熔点的etfe。

另外,对于使用etfe作为b成分时的etfe,优选具有0.1~200mm3/秒的容量流速的etfe、更优选具有0.5~100mm3/秒的容量流速的etfe、进一步优选具有1~50mm3/秒的容量流速的etfe。

容量流速为表示树脂的熔融流动性的指标,成为分子量的标准。若容量流速大,则表示分子量低,若容量流速小,则表示分子量高。

对于容量流速,使用岛津制作所制流动试验仪,作为在比树脂的熔点高50℃的温度下、在载荷7kg下、从直径:2.1mm、长度:8mm的孔口中挤出时的树脂的挤出速度而获得。

(其他成分)

本组合物除了a成分及b成分以外,还可以包含其他成分作为任选成分。但是,不包含具有在熔融混炼时使a成分、b成分改性等作用的成分(例如,后述的交联剂、交联助剂等)。

作为其他成分,可列举出源自含环氧基乙烯共聚物的乙烯共聚物及阻燃剂,本组合物中可以含有其一者,也可以含有两者。

需要说明的是,以下将“源自含环氧基乙烯共聚物的乙烯共聚物”也称为“c成分”。

上述其他成分在本组合物中所占的合计为本组合物的10质量%以下,优选8质量%以下、更优选5质量%以下。

本组合物除了a成分及b成分以外,可以包含作为c成分的乙烯共聚物。c成分能够提高a成分与b成分的相容性,使b成分中的a成分的分散更良好。

c成分为作为熔融混炼物的氟树脂组合物中所含的成分,源自熔融混炼前的含环氧基乙烯共聚物。认为将含环氧基乙烯共聚物与前述含氟弹性体、前述含氟树脂一起熔融混炼来制成熔融混炼物时,环氧基的一部分或全部由于反应而消失。推测熔融混炼时的环氧基的消失有助于c成分提高a成分与b成分的相容性从而提高a成分的分散性的作用。

前述熔融混炼物中的c成分的含量与熔融混炼前的全部原料成分(包含a成分、b成分、含环氧基乙烯共聚物和任选包含的阻燃剂)中的含环氧基乙烯共聚物的含量相等。这是因为,即使环氧基消失,也可以忽视原料中的含环氧基乙烯共聚物的比例与本组合物中的c成分间的质量变化。

本组合物包含c成分的情况下,c成分的含量相对于a成分和b成分的合计100质量份为0.1~10质量份,优选0.3~8质量份、更优选0.5~5质量份。

c成分的含量为前述下限值以上时,不易发生本组合物、成形体的热变色,为前述上限值以下时,可得到具有充分的耐油性及耐热性的成形体。

<含环氧基乙烯共聚物>

含环氧基乙烯共聚物具有能够与前述含氟弹性体、前述含氟树脂一起熔融混炼的熔点。即,其熔点不足150℃。

作为含环氧基乙烯共聚物,可以使用1种,也可以使用2种以上。作为含环氧基乙烯共聚物,优选使用1种。

作为含环氧基乙烯共聚物,可列举出包含e单元和基于1种以上具有环氧基的单体(以下,也称为“单体(mc1)”。)的单元的2元以上的共聚物;包含e单元、基于1种以上单体(mc1)的单元、及基于1种以上能与乙烯共聚的除乙烯及单体(mc1)以外的单体(以下,也称为“单体(mc2)。”)的单元的3元以上的共聚物等乙烯共聚物。

作为单体(mc1),可列举出不饱和缩水甘油醚类(烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚、乙烯基缩水甘油醚等)、不饱和缩水甘油酯类(丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等)等。

从提高a成分与b成分的相容性的方面出发,作为单体(mc1),优选甲基丙烯酸缩水甘油酯。

作为单体(mc2),可列举出丙烯酸酯类(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等)、甲基丙烯酸酯类(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、脂肪酸乙烯基酯类(乙酸乙烯酯等)、除乙烯以外的α烯烃类等。

从提高a成分与b成分的相容性的方面出发,作为单体(mc2),优选丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、及脂肪酸乙烯基酯类(以下,也总称为“单体(mc3)”。单体(mc3)为单体(mc2)的一部分的集合。)。

作为含环氧基乙烯共聚物,从本组合物的成形性、成形体的柔软性、耐油性等特性更优异的方面出发,优选具有e单元和甲基丙烯酸缩水甘油酯单元的含e/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,更优选e/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/单体(mc3)共聚物。

作为e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/单体(mc3)共聚物,可列举出e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/乙酸乙烯酯共聚物、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸甲酯共聚物、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸乙酯共聚物,优选e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸甲酯共聚物、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸乙酯共聚物。

从成形体的耐热性及韧性的方面出发,e单元在含环氧基乙烯共聚物中所占的含量优选55~99.9摩尔%、更优选70~94摩尔%。

从本组合物的成形性及成形体的机械特性的方面出发,基于单体(mc1)的单元在含环氧基乙烯共聚物中所占的含量优选0.1~45摩尔%、更优选1~10摩尔%。

含环氧基乙烯共聚物具有基于单体(mc2)的单元的情况下,基于单体(mc2)的单元在含环氧基乙烯共聚物中所占的含量优选1~30摩尔%、更优选5~20摩尔%。

若使用各单元的含量为上述范围内的含环氧基乙烯共聚物,则能够进一步提高a成分与b成分的相容性。其结果,本组合物的成形性优异,得到的成形体的柔软性、耐油性、耐热性等特性更优异。

作为含环氧基乙烯共聚物,也可以使用市售品,作为含环氧基乙烯共聚物的市售品,可列举出“bondfast(注册商标)e”(住友化学株式会社制、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)、“bondfast7m”(住友化学株式会社制、e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸甲酯共聚物)。

<阻燃剂>

作为阻燃剂,没有特别限定,可以采用公知的阻燃剂。

作为阻燃剂,可列举出氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸镁、三氧化锑、锑酸钠、五氧化锑、磷腈化合物、磷酸酯、聚磷酸铵、聚磷酸三聚氰胺·蜜白胺·蜜勒胺、红磷、钼化合物、硼酸化合物、ptfe等。其中,优选三氧化锑、芳香族磷酸酯(三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、甲苯基苯基磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等)、ptfe(为在树脂中形成原纤维结构的抗滴落剂)。

(氟树脂组合物的制造方法)

本发明的氟树脂组合物通过将a成分、b成分、和根据需要的前述任选成分熔融混炼并进行冷却来制造。经冷却的熔融混炼物优选为成形为适宜大小的粒料状、粒状的作为成形材料使用的固体状熔融混炼物。作为熔融混炼法,优选用具有熔融混炼挤出机构的设备进行熔融混炼挤出的方法。可以将经熔融混炼并挤出的线状的熔融混炼物切断为适宜的大小而制成粒料状、粒状的熔融混炼物。

需要说明的是,任选成分在将a成分和b成分熔融混炼挤出时与这些成分一起熔融混炼。

作为任选成分的c成分,如前所述,是源自作为原料的具有环氧基的乙烯共聚物的成分。具有环氧基的乙烯共聚物通过熔融混炼变为c成分,但可以认为其变化(环氧基的消失)不是物质的量的变化,由此熔融混炼前的原料中的具有环氧基的乙烯共聚物的量相对于前述特定的含氟弹性体和前述特定的氟树脂的合计100质量份为0~10质量份。

作为熔融混炼挤出中使用的装置,优选使用具有双螺杆挤出机、多螺杆挤出机等双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备,更优选使用具备混炼效果高的螺杆的双螺杆挤出机、具备混炼效果高的螺杆的多螺杆挤出机。

作为混炼效果高的螺杆,可以选择对熔融混炼挤出对象物赋予充分的混炼效果、并且不赋予过剩的剪切力的螺杆。

具有双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备优选为具有连续式的双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备。

通过使用具有连续式的双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备,从而能够对熔融混炼挤出对象物赋予充分的混炼效果。若使用具有分批式的熔融混炼挤出机构的设备,则有时剪切力不充分,因此无法对熔融混炼挤出对象物赋予充分的混炼效果。

另外,具有双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备具备1个以上的捏合区,优选具有2个以上的捏合区。

另外,具备双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备的区的长度l(具备2个以上的捏合区的情况下,为各个捏合区的长度的合计)相对于螺杆直径d的比(l/d)优选为0.1~50、更优选为1~20、进一步优选为3~10。

对于熔融混炼挤出中的混炼温度,优选在比b成分的熔点高5℃以上的温度下进行、更优选在高5~80℃的温度下进行、进一步优选在高5~50℃的温度下进行。

熔融混炼挤出中的剪切速度优选根据上述的熔融混炼挤出中的混炼温度下的熔融混炼挤出对象物的熔融粘度进行设定。

熔融混炼挤出中的具有双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备的螺杆的转速优选50~700rpm、更优选100~500rpm、进一步优选200~400rpm。

通过适当地调整熔融混炼挤出中的、捏合区的个数、捏合区的长度、混炼温度、及剪切速度,能够将本组合物在比b成分的熔点高25℃的温度下的储能模量e’控制为250kpa以下。

通过设置更多的捏合区,从而能够在熔融混炼挤出中使分散于b成分中的a成分进一步小粒径化,成为更良好的分散状态。

另外,通过设为具备更长的捏合区的长度(具备2个以上的捏合区的情况下,为各个捏合区的长度的合计),从而能够在熔融混炼挤出中使分散于b成分中的a成分进一步小粒径化,成为更良好的分散状态。

另外,通过设为更高的混炼温度,从而能够在混炼挤出中使分散于b成分中的a成分进一步小粒径化,成为更良好的分散状态。

另外,通过设为更大的剪切速度,从而能够在挤出混炼中使分散于b成分中的a成分进一步小粒径化,成为更良好的分散状态。

通过适宜调整这些条件从而在熔融混炼挤出中使分散于b成分中的a成分充分小粒径化,成为充分的分散状态,从而能够将在比b成分的熔点高25℃的温度下的本组合物的储能模量e’控制为250kpa以下。

实施熔融混炼挤出直到熔融混炼挤出对象物的粘度达到恒定为止。熔融混炼挤出对象物在熔融混炼挤出中的粘度变化可以通过借助螺杆、基于扭矩计的旋转扭矩的经时变化来进行观测。

“熔融混炼挤出对象物的粘度达到恒定”是指进行熔融混炼挤出直到达到旋转扭矩的值的变动以一定时间以上处于中心值起5%以内的状态。

熔融混炼挤出所需的时间可以根据混炼温度、剪切速度、熔融混炼挤出对象物的组成、具有双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备的螺杆形状等来改变,从经济性和生产率的方面出发,优选1~30分钟、更优选1~20分钟、进一步优选2~10分钟。

作为熔融混炼挤出中使用的a成分的形态,优选碎屑(crumb)。特别优选将通过使乳液聚合中得到的弹性体的胶乳聚集而得到的含氟弹性体的碎屑干燥来使用。

作为熔融混炼挤出中使用的b成分的形态,优选粉体。作为粉体,更优选粒径小的粉体。若粒径小,则熔融混炼挤出中的混炼变得容易,并且容易得到均匀的熔融混炼挤出状态。特别是,作为粉体,优选将溶液聚合中得到的树脂浆料干燥而得到的氟树脂的粉体。

另外,在实施熔融混炼挤出前,可以使用公知的装置将a成分的碎屑和b成分的粉体在不加热下进行混合。另外,a成分的碎屑和b成分的粉体也可以在熔融混炼挤出时在具有双螺杆以上的熔融混炼挤出机构的设备内混合。

[成形材料]

本发明的成形材料为包含本组合物的成形材料。以下,将包含本组合物的成形材料也称为“本成形材料”。

包含本组合物的本成形材料为粒料状、粒状、粉末状等形状的成形材料,包含下述配混剂的本成形材料优选为具有粒料状、粒状、粉末状等形状的本组合物与配混剂的混合物。根据情况,为包含除交联剂等与本组合物中的成分反应的配混剂以外的配混剂的成形材料的情况下,可以为将本组合物和配混剂熔融混合并制成粒料状、粒状、粉末状等形状的成形材料。

本成形材料由于比本组合物中所含的a成分的熔融粘度低,因此能够将抽取速度设定为较大,因此成形加工性优异。

本成形材料除了本组合物以外,还可以根据使用成形体的用途,包含交联剂、交联助剂、填充剂、稳定剂、着色剂、抗氧化剂、加工助剂、滑剂、润滑剂、抗静电剂等配混剂中的1种以上。制造经交联的成形体的情况下,这些配混剂之中,优选含有交联剂或交联助剂。

作为交联剂,以往公知的交联剂均可以使用,优选有机过氧化物。作为有机过氧化物,只要为在加热、氧化还原的存在下容易产生自由基的有机过氧化物就可以使用。使用有机过氧化物进行交联的本组合物的耐热性优异。

作为有机过氧化物的具体例,可列举出1,1-二(叔己基过氧化)-3,5,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、α,α’-双(叔丁基过氧化)-对二异丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)-3-己炔、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化苯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷、过氧化马来酸叔丁酯、叔己基过氧化异丙基单碳酸酯等。其中可列举出α,α’-双(叔丁基过氧化)-对二异丙基苯。对于这些有机过氧化物,含氟弹性体组合物的交联性优异。

制造经交联的成形体的情况下,本成形材料中的交联剂的含量相对于a成分100质量份优选0.1~5质量份、更优选0.2~4质量份、进一步优选0.5~3质量份。交联剂的含量为前述范围内时,有机过氧化物的交联效率高。

交联剂可以使用1种以上。

作为交联助剂,可列举出氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、1,3,5-三丙烯酰基均三嗪(triacrylformal)、偏苯三酸三烯丙酯、对苯二甲酸二炔丙基酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、四烯丙基对苯二甲酰胺、磷酸三烯丙酯等,其中,优选异氰脲酸三烯丙酯。

制造经交联的成形体的情况下,本成形材料中的交联助剂的含量相对于a成分100质量份优选0.1~30质量份、更优选0.5~15质量份、进一步优选1~10质量份。交联助剂的含量为前述下限值以上时,交联速度大、容易得到充分的交联度。交联助剂的含量为前述上限值以下时,交联物的伸长率等特性良好。

交联助剂可以使用1种以上。

作为填充剂,可列举出炭黑、白炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、玻璃纤维、碳纤维、氟树脂(聚四氟乙烯、etfe等。)等。

作为炭黑,只要是作为氟橡胶的填充剂使用的炭黑,就可以没有限制地使用。作为其具体例,可列举出炉黑、乙炔黑、热裂炭黑、槽法炭黑、石墨等,优选炉黑。作为炉黑,可列举出haf-lscarbon、hafcarbon、haf-hscarbon、fefcarbon、gpfcarbon、apfcarbon、srf-lmcarbon、srf-hmcarbon、mtcarbon等,这些之中,更优选mtcarbon。

本成形材料含有炭黑的情况下,炭黑的含量相对于a成分100质量份优选1~50质量份、更优选3~20质量份。炭黑的含量为前述下限值以上时,成形体的强度优异,可充分获得配混炭黑所带来的加强效果。另外,炭黑的含量为前述上限值以下时,成形体的伸长率也优异。这样炭黑的含量为前述范围内时,成形体的强度与伸长率的平衡变得良好。

本成形材料含有除炭黑以外的填充剂的情况下,其含量相对于本组合物100质量份优选5~200质量份、更优选10~100质量份。

需要说明的是,填充剂可以使用1种以上,也可以将炭黑和除其以外的填充剂组合使用。本成形材料含有炭黑和除其以外的填充剂的情况下,其含量相对于本组合物100质量份,优选1~100质量份、更优选3~50质量份。

作为稳定剂,可列举出碘化铜、氧化铅、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化钛、氧化锑、五氧化磷等。本成形材料中的稳定剂的含量相对于本组合物100质量份优选0.1~10质量份、更优选0.2~5质量份、进一步优选0.5~3质量份。稳定剂可以使用1种以上。

作为加工助剂,可列举出高级脂肪酸、高级脂肪酸的碱金属盐等,具体而言,优选硬脂酸、硬脂酸盐、月桂酸盐。本成形材料中的加工助剂的含量相对于本组合物100质量份优选0.1~10质量份、更优选0.2~5质量份、进一步优选1~3质量份。加工助剂可以使用1种以上。

作为滑剂,可列举出高级脂肪酸、高级脂肪酸的碱金属盐等,具体而言,优选硬脂酸、硬脂酸盐、月桂酸盐。滑剂的含量相对于本组合物100质量份优选0.1~20质量份、更优选0.2~10质量份、进一步优选1~5质量份。

[成形体]

本发明的成形体是将本成形材料熔融成形而成的成形体。另外,本发明的成形体可以为在将本成形材料熔融成形时进行交联而成的成形体,也可以为使将本成形材料熔融成形而成的成形体在成形后交联而成的成形体。以下,将使本成形材料熔融成形而成的成形体也称为“本成形体”。

作为用于制造本成形体的熔融成形的方法,可列举出注射成形、挤出成形、共挤出成形、吹塑成形、压缩成型、吹胀成形、传递成型、压延成形等。

作为用于制造包含交联物的本成形体的交联方法,没有特别限定,可列举出使用了包含前述交联剂的本成形材料的化学交联法,使用了x射线、γ射线、电子束、质子线、氘核线、α射线、β射线等电离性辐射线的照射交联法等,可以与成形同时进行交联,也可以在成形后进行交联。

对本成形体的形状没有特别限定,可以制成薄膜和/或片形状、中空的软管形状和/或配管形状、与其他用途相对应的各种形状。

本成形体可以为其自身独立的成形品,例如可以为包覆材料那样的附在其他构件上的物体。

作为本成形体,优选包含1层或多层结构的薄膜、片、软管或配管的成形体且这些成形体中的层的至少1层为本成形材料熔融成形而形成的层的成形体。另外,优选具有导线和包覆材料的包覆电线且该包覆材料为本成形材料熔融成形而形成的包覆材料的包覆电线。

[薄膜或片]

作为薄膜状或片形状的本成形体的具体的用途,可列举出脱模用途、农业用途。薄膜、片可以为单层,也可以为2层以上的层叠体。层叠体的情况下,至少1层为本成形材料的成形体的层,且可以包含由除本成形材料以外的材料形成的层。

对上述薄膜或片的用途没有特别限定。例如可列举出以下的用途。

半导体脱模薄膜、基板脱模薄膜、发光二极管(led)等光学元件密封工序用脱模薄膜、防蚀衬里、脱模衬里、防蚀涂层、脱模涂层、电线包覆、碳或玻璃纤维复合成形用脱模薄膜、复印卷、复印带等办公设备用防污薄膜、防火膜材、生片、燃料电池用电极、膜制造用载体薄膜、高热压用缓冲薄膜(芯片贴装用缓冲薄膜等)、太阳能电池表面保护薄膜、太阳能电池背板构成材料、各种片构件用载体薄膜(生片、有机硅膜等)、橡胶栓用层压薄膜、消防服用层压薄膜、显示器表面保护片材、膜结构建筑用的膜材、农业用大棚、药液袋、锂离子电池(lib)的外饰材料、建材用聚氯乙烯层压体或壁纸、钢板层压体、绝缘材料(电机绝缘)等。需要说明的是,生片表示陶瓷电容器用的未烧结陶瓷片。

由于作为本成形体的薄膜或片的柔软性优异,因此特别适合在半导体脱模薄膜、led等光学元件密封工序用脱模薄膜、橡胶栓用层压薄膜中的利用。薄膜或片可以为单层或2层以上的层叠体。

[包覆电线]

在具有作为本成形体的包覆材料的包覆电线中,形成于芯线的外周的包覆材料不仅可以与芯线直接接触而形成,也可以在与芯线之间隔着其他层间接地形成于外周。具体而言,本发明的包覆电线还包括不仅将本发明的成形体作为包覆材料来包覆导体、而且作为外层使前述成形体为包覆材料的电线,例如具有护套的线缆、线束(wireharness)那样的包覆电线。作为该成形体,可列举出前述薄膜。

作为导体,没有特别限定,可列举出铜、铜合金、铝及铝合金、镀锡、镀银、镀镍等各种镀覆线、绞合线、超导体、半导体元件引线用镀覆线等。

以本发明的成形体为包覆材料而包覆了导体的包覆电线可以通过用本成形材料包覆导体来制造。基于本成形材料的导体的包覆可以通过公知的方法进行。

以本成形体为包覆材料的包覆电线也可以采用对用本成形材料包覆导体而成的包覆电线进而照射电子束从而使本成形体交联而得到的、将作为交联物的本成形体作为包覆材料的包覆电线。

交联时的电子束的照射线量优选50~700kgy、更优选80kgy~400kgy、进一步优选100~250kgy。电子束的照射时的温度优选0~300℃、更优选10~200℃、进一步优选20~100℃。

本成形材料由于成形加工性优异,因此能够以高速制造包覆电线。另外,由于含有a成分,因此与仅将热塑性的b成分作为包覆材料的包覆电线相比,可实现高温下的连续使用,并且,柔软性也优异,因此适于在面向节省空间的布线所需的汽车用包覆电线等中的利用。包覆材料可以为单层或2层以上的层叠体。

[软管或配管]

作为本成形体的软管、配管可以为具有本成形体的层和由其他材料形成的层的多层结构体。作为其他材料,可列举出国际公开第2015/182702号的[0040]段中记载的材料、液晶聚合物、聚芳基酮、聚醚砜、聚苯基砜、聚缩醛、聚氨基甲酸酯等。其中优选聚酰胺。

作为聚酰胺,可列举出聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺6/66共聚物、聚酰胺6/66/610共聚物、聚酰胺mxd6、聚酰胺6t、聚酰胺9t及聚酰胺6/6t共聚物、日本特许第4619650号公报的[0051][0052]段中记载的聚酰胺等。

层叠软管的结构、制法等可以通过将日本特许第4619650号公报的[0053]~[0063]段的“由含氟共聚物形成的内层(i)”置换为本发明的成形体来参照。

另外,在聚酰胺的层与本成形体的层之间可以具有其他层。作为其他层,从粘接性良好的方面出发,可列举出b成分中具有含官能团单体作为单体(mb8)者。具体而言,可列举出国际公开第2015/182702号中记载的含氟聚合物。

软管、配管的用途没有特别限定。例如可列举出以下的用途。

汽车用软管,例如燃料系软管、吸气·排气系的软管、atf软管等包含传输系软管的各种油软管、部件的配管等,对于汽车用以外,化学配管、化学软管、蒸汽配管、蒸汽软管等气液配管等化学工厂或食品工厂及食品设备、通常工业部件中的各种配管、软管等,没有特别限制。在厚度1mm、外径8mm、内径6mm管的情况下,管的最少弯曲半径优选42mm以下、更优选40mm以下、最优选38mm以下。

本成形材料由于成形加工性优异,因此能够以高速制造软管、配管。另外,由于作为本成形体的软管、配管柔软性也优异,因此适于在面向节省空间的配管所需的汽车用途等中的利用。

软管、配管可以为单层或2层以上的层叠体。

本成形体除了上述用途以外,还可以作为电气部件等中使用的电绝缘性材料、例如护套材料、线缆的绝缘包覆材料,也可以作为石油精制、石油化学、电力、造纸等的各种设备中的垫片、密封件、隔膜等使用。另外,也可以作为汽车领域、工业机器人领域、热设备领域等各种产业领域中使用的各种部件。

其中,作为各种密封、环、垫片、密封件、接合片、泵密封、油密封、隔膜等密封用途、绝缘材料、护套等电线·电气设备关联材料用途是适当的。此外,适于防振材料、辊、刮削器、阀部件、泵部件、芯棒、接头、树脂板、罩、涂料、药栓、配管、卫生包装、接口等。

(作用机制)

本发明人等发现,在将本组合物成形的情况下,不仅在压制成型等静态成形中、在挤出成形等动态成形中也可得到表面平滑性优异的良好的成形体。与此相对,发现了,对于以往的氟树脂组合物,在压制成型等静态成形中可得到具有良好的特性的成形体,而在挤出成形等动态成形中不能保持其特性,有时会产生表面平滑性变不充分等成形不良。

为了弄清产生该差异的原因,进行各个氟树脂组合物中的特性评价,结果发现,在氟树脂组合物中的储能模量e’方面可观察到差异。

考虑氟树脂组合物的储能模量e’成为表示氟树脂组合物中的含氟弹性体的分散性的指标。

即,含氟弹性体未充分分散于氟树脂的情况下,即使为氟树脂的熔点以上的温度,由于含氟弹性体的连续相的影响,也得不到充分的流动性,氟树脂组合物的储能模量e’变大。

与此相对,含氟弹性体充分小粒径化并分散于氟树脂的情况下,若氟树脂在氟树脂的熔点以上的温度下熔融,则氟树脂组合物整体的流动性升高,氟树脂组合物的储能模量e’变小。

作为氟树脂组合物的储能模量e’大时在动态成形中产生不良情况的原因,认为如下。即认为,即使储能模量e’大的氟树脂组合物乍一看看起来含氟弹性体充分分散于氟树脂,含氟弹性体的粒径与本组合物中的含氟弹性体的粒径相比也大。因此认为,与氟树脂的相容性低的含氟弹性体在动态成形时会彼此聚集,由此不能保持其分散状态。即认为,在含氟弹性体未充分小粒径化而分散的情况下,含氟弹性体的分散处于非平衡状态,特别是在动态成形中基于斯宾那多分解的相分离进展。

因此推测为:对于以往的氟树脂组合物,在压制成型等静态成形中可得到具有良好的特性的成形体,而在挤出成形等动态成形中,分散的含氟弹性体通过基于斯宾那多分解的相分离发生聚集,即使在成形前的状态下为显示出良好的物性的氟树脂组合物,但通过进行动态成形,其物性发生变化,不能保持成形前的良好的物性。

与此相对,认为,在本组合物中,氟树脂组合物中的含氟弹性体充分小粒径化而分散,因此氟树脂组合物的储能模量e’变小为250kpa以下。另外认为,氟树脂组合物中的含氟弹性体充分小粒径化而分散,由此抑制基于斯宾那多分解的相分离的进行,即使在对包含该氟树脂组合物的成形材料进行动态成形时,也可得到表面平滑性优异的良好的成形体。

[实施例]

以下,通过实施例具体地对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。

以下示出各例中使用的材料。

<含氟弹性体>

a1:通过以下的制造方法制造的含氟弹性体(tfe/p共聚物(tfe单元/p单元的摩尔比=56/44、氟含量=57质量%、门尼粘度(ml1+10(121℃))=120、玻璃化转变温度(tg)=-3℃、储能剪切模量g’=530))。

对具备搅拌用锚式叶片的3.2l的反应器的内部进行脱气,加入离子交换水1500g、磷酸氢二钠十二水合物59g、氢氧化钠0.7g、叔丁醇197g、月桂基硫酸钠9g、及过硫酸铵6g。进而,将在100g的离子交换水中溶解有0.4g的乙二胺四乙酸二钠盐二水合物及0.3g的硫酸亚铁七水合物的水溶液加入反应器中。此时的反应器内的水性介质的ph为9.5。

接着,在25℃下压入tfe/丙烯=88/12(摩尔比)的单体混合气体以使反应器的内压成为2.50mpag。使锚式叶片以300rpm旋转,其后,将用氢氧化钠将ph调整至10.0的羟基甲烷亚磺酸钠二水合物的2.5质量%水溶液(以下,记为“雕白粉2.5质量%水溶液”。)加入反应器中,使聚合反应开始。以后,使用高压泵,将雕白粉2.5质量%水溶液连续加入反应器。在tfe/丙烯的单体混合气体的压入量的总量变为1000g的时刻,停止雕白粉2.5质量%水溶液的添加,将反应器的内温冷却至10℃,停止聚合反应,得到含氟弹性体的胶乳。雕白粉2.5质量%水溶液的添加量为68g。聚合时间为6小时。向上述胶乳中添加氯化钙的5质量%水溶液,使含氟弹性体a1的胶乳聚集,使含氟弹性体析出,并进行过滤、回收。

a2:将聚合温度从25℃变更为40℃,除此以外,与上述的a1的制造方法同样地制造的含氟弹性体(tfe/p共聚物(tfe单元/p单元的摩尔比=56/44、氟含量:57质量%、门尼粘度(ml1+10(121℃))=100、玻璃化转变温度(tg)=-3℃、储能剪切模量g’=390))。

<氟树脂>

b1:与wo2016/006644的例9同样地制造的氟树脂(乙烯/tfe/(全氟丁基)乙烯共聚物(e单元/tfe单元/(全氟丁基)乙烯单元的摩尔比=40/57/3、熔体流动速率(mfr)=25g/10分钟、tg=75℃、tm=225℃))。

b2:与wo2016/002887的制造例2同样地制造的氟树脂(乙烯/tfe/(全氟丁基)乙烯共聚物(e单元/tfe单元/(全氟丁基)乙烯单元的摩尔比=46.0/54.0/1.50、熔体流动速率(mfr)=11.3g/10分钟、tg:240℃、tm=255℃))。

<含环氧基乙烯共聚物>

c1:“bondfast(注册商标)7m”(e/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸甲酯共聚物、住友化学株式会社制)。

<储能剪切模量g’的测定>

含氟弹性体的储能剪切模量g’为:依据astmd6204,使用rubberprocessanalyzer(rpa2000、alphatechnologyco.,ltd.制),在样品量7.5g、温度100℃、位移0.5°下,使频率在1~2000cpm间变化来测定扭矩,由该测定值算出g’及g”时的、在50cpm下的g’。

<储能模量e’及损耗模量e”的测定>

对于氟树脂组合物的储能模量及损耗模量,从在255℃下预热5分钟、进行5分钟压制成形而制作的长度130mm、宽度130mm、厚度1mm的片材切出试验片,使用dma(exstar6000、seikoinstrumentsinc.制)来测定。储能模量及损耗模量为在空气气氛下、250℃下测定的值,对长度45mm、宽度8mm、厚度1mm的试验片在拉伸模式、握距=20mm、测定温度=25℃~300℃、升温速度=3℃/分钟、频率=10hz的条件下进行测定。储能模量e’及损耗模量e”为在比氟树脂的熔点高25℃的温度下的储能模量及损耗模量,储能模量e’表示弹性成分,损耗模量e”表示粘性成分。

<成形体表面的性状评价>

使用挤出机(ms30-25、ikgcorporation制)、螺杆(全螺纹、l/d=24、ikgcorporation制)、电线模具十字头(最大导体直径3mm、最大模具孔径20mm、unitecinc.制)、电线抽取机(hijirimanufacturingltd.制)、卷取机(hijirimanufacturingltd.制),在混炼温度=270℃、螺杆转速=35rpm、抽取速度=10m/分钟的条件下,由氟树脂组合物和芯线(镀锡铜绞线、直径1.8mm、构成37/0.26mm(1层:右捻7根、2层:左捻12根、3层:右捻18根)、安田工业株式会社制),得到包覆厚度0.5mm、电线直径的电线样品。目视确认所得电线样品的表面粗糙度。将没有表面粗糙、表面平滑性优异者记为“a”,将观察到表面粗糙、表面平滑性差者记为“b”。

<配管的最少弯曲半径的测定>

依据jisb8381进行测定。

〔例1〕

使用双螺杆挤出机(kzw32tw-45mg-nh、technovelcorporation制、连续式),对50质量份a1、50质量份b1、1质量份c1进行熔融混炼挤出,得到氟树脂组合物。熔融混炼挤出将螺杆转速设为250rpm,在240℃2分钟的条件下进行。另外,在双螺杆挤出机设置2处捏合区,2处捏合区的长度的合计l相对于螺杆直径d的比(l/d)设为6。

〔例2〕

使用a2代替a1,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例3〕

将混炼温度设为280℃,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例4〕

将混炼温度设为300℃,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例5〕

使用b2代替b1,除此以外,与例4同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例6〕

将c1的用量设为0.25质量份,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例7〕

将c1的用量设为4质量份,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例8〕

将熔融混炼挤出中的螺杆转速设为150rpm,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例9〕

将混炼温度设为230℃,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

〔例10〕

使用密炼机(laboplastomillkf70v2、东洋精机株式会社制、分批式),进行熔融混炼挤出,除此以外,与例1同样地操作,得到氟树脂组合物。

各例中得到的氟树脂组合物中,含氟弹性体分散于氟树脂中。

表1中示出各例中得到的氟树脂组合物的储能模量e’及损耗模量e”。需要说明的是,表中“nd”表示为检测限以下(100kpa以下)。

[表1]

如表1所示,使用作为本发明的氟树脂组合物的例1中得到的氟树脂组合物进行动态成形而得到的电线样品的表面平滑性优异。另一方面,例8中得到的氟树脂组合物的氟树脂组合物的储能模量e’高,使用例8中得到的氟树脂组合物进行动态成形而得到的电线样品在其表面产生了粗糙,表面平滑性差。

〔例11〕

氟树脂b3:

(1)对内容积为430升的带搅拌机的聚合槽进行脱气,投入368.0kgcf3ch2o(cf2)2h、甲醇4.1kg、0.43kgch2=ch(cf2)2f,将聚合槽内升温至66℃,用tfe与乙烯的混合气体(tfe/乙烯=89/11(摩尔比))升压至1.5mpa/g。投入过氧化特戊酸叔丁酯的2%cf3ch2o(cf2)2h溶液1993g作为聚合引发剂,使聚合开始。聚合中,连续投入tfe与乙烯的单体混合气体(tfe/乙烯=59/41(摩尔比))以使压力为一定。另外,连续投入相对于聚合中投入的tfe和乙烯的合计摩尔数相当于0.6摩尔%的量的ch2=ch(cf2)2f和相当于0.6摩尔%的量的iah。聚合开始255分钟后,在投入单体混合气体22kg的时刻将聚合槽内温降温至室温,并且进行排气(purge)至常压。

将所得浆料状的含氟共聚物(b3-1)投入至加入了340kg水的860l的造粒槽中,边在搅拌下升温至105℃而将溶剂馏出去除边进行造粒。将所得造粒物在150℃下干燥15小时,由此得到24.8kg的含氟共聚物(b3-1)的干燥造粒物。

根据关于含氟共聚物(b3-1)的熔融nmr分析、氟含量分析及红外吸收光谱分析的结果,该含氟共聚物(b3-1)的tfe单元/e单元/ch2=ch(cf2)2f单元/iah单元的比为56.1/42.7/0.5/0.7(摩尔比)。

另外,含氟共聚物(b3-1)的mfr为33.7g/10分钟、熔点为256℃。

(2)对内容积为430升的带搅拌机的聚合槽进行脱气,投入367.2kgcf3ch2o(cf2)2h、甲醇4.4kg、0.65kgch2=ch(cf2)2f,将聚合槽内升温至66℃,用tfe与乙烯的混合气体(tfe/乙烯=89/11(摩尔比))升压至1.5mpa/g。投入过氧化特戊酸叔丁酯的2%cf3ch2o(cf2)2h溶液154g作为聚合引发剂,使聚合开始。聚合中,连续投入tfe与乙烯的单体混合气体(tfe/乙烯=59/41(摩尔比))以使压力为一定。另外,连续投入相对于聚合中投入的tfe与乙烯的合计摩尔数相当于0.9摩尔%的量的ch2=ch(cf2)2f。聚合开始494分钟后,在投入单体混合气体22kg的时刻,将聚合槽内温降温至室温,并且进行排气至常压。

将所得浆料状的含氟共聚物(b3-2)投入至加入了340kg水的860l的造粒槽中,边在搅拌下升温至105℃而将溶剂馏出去除边进行造粒。将所得造粒物在150℃下干燥15小时,由此得到25.0kg的含氟共聚物(b3-2)的干燥造粒物。

根据关于含氟共聚物(b3-2)的熔融nmr分析、氟含量分析及红外吸收光谱分析的结果,该含氟共聚物(b3-2)的tfe单元/e单元/ch2=ch(cf2)2f单元的比为57.5/41.7/0.8(摩尔比)。

另外,含氟共聚物(b3-2)的mfr为31.0g/10分钟、熔点为258℃。

(3)将造粒物(b3-1)20质量份和造粒物(b3-2)80质量份干混后,使用双螺杆挤出机,以滞留时间2分钟进行熔融混炼,制作氟树脂b3的粒料。

聚酰胺12:宇部兴产株式会社制、商品名:ubesta3030jlx2a

向形成外层的料筒供给聚酰胺12、向形成中间层的料筒供给氟树脂b3、向形成内层的料筒供给例1中得到的氟树脂组合物,并移送至各个料筒的输送区。将聚酰胺12、氟树脂b3及例1中得到的氟树脂组合物在输送区中的加热温度分别设为230℃、300℃、300℃。将共模的温度设为320℃,进行3层共挤出,得到3层的层叠配管。该层叠配管的外径为8mm、内径为6mm、厚度为1mm,聚酰胺12的外层、氟树脂b3的中间层、例1中得到的氟树脂组合物的内层的厚度分别为0.75mm、0.15mm、0.1mm。内层与中间层及中间层与外层极其牢固地粘接而不剥离,不能测定剥离强度。

对所得配管的最少弯曲半径进行测定的结果为36mm。

向形成外层的料筒供给聚酰胺12、向形成内层的料筒供给氟树脂b3,并分别移送至各个料筒的输送区。将聚酰胺12、及氟树脂b3在输送区中的加热温度分别设为230℃、300℃。将共模的温度设为320℃,进行2层共挤出,得到2层的层叠配管。该层叠配管的外径为8mm、内径为6mm、厚度为1mm,聚酰胺12的外层、氟树脂b3的内层的厚度分别为0.8mm、0.2mm。内层与外层极其牢固地粘接而不剥离,不能测定剥离强度。

对所得配管的最少弯曲半径进行测定的结果为42.5mm。

使用作为本发明的氟树脂组合物的例1中得到的氟树脂组合物进行成形而得到的层叠配管的弯曲性优异。另一方面,未使用本发明的氟树脂组合物的层叠配管的弯曲性差。

需要说明的是,2016年03月11日申请的日本专利申请2016-048759号、2016年04月28日申请的日本专利申请2016-091850号及2016年09月16日申请的日本专利申请2016-182183号的说明书、权利要求书及摘要的全部内容被引用至此处,作为本发明的说明书的公开而被并入。

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