Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер и способ его получения


 

B65D1 - Тара для хранения или транспортировки изделий и материалов, например мешки, бочки, бутылки, ящики, жестяные банки, коробки, корзины, стеклянные сосуды, баки и бункера, контейнеры; принадлежности, затворы, арматура к ним; упаковочные элементы ; упаковки (контейнеры для хранения продуктов полеводства или садоводства A01F 25/14; тара, используемая на молочных фермах A01J; дорожные сумки, корзины, чемоданы A45C; дорожное или туристское снаряжение A45F; предметы домашнего обихода или столовое оборудование A47G; почтовые ящики для жилых домов A47G 29/12; кухонные и прочие домашние принадлежности A47J; упаковки или оберточные приспособления для использованных впитывающих прокладок A61F 13/551; связанные с транспортными средствами см. соответствующие

Владельцы патента RU 2440372:

АСАХИ ГЛАСС КОМПАНИ, ЛИМИТЕД (JP)

Изобретение относится к этилен/тетрафторэтиленовому сополимеру, способу его получения, продукту, сформованному из такого сополимера, и кабелю, полученному нанесением на проволочный сердечник покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера. Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер имеет содержание атомов хлора не более 70 частей на миллион (ч./млн) и сополимеризационное отношение (молярное отношение) «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена» в диапазоне от 40/60 до 70/30. Указанный сополимер содержит полимеризованные структурные единицы на основе еще одного способного к сополимеризации мономера, как необязательного компонента, в количестве от 0,1 до 10 мольных процентов в расчете на все полимеризованные структурные единицы в целом и имеет объемную скорость течения от 0,01 до 1000 мм3/сек. Технический результат - получение термически устойчивого этилен/тетрафторэтиленового сополимера, имеющего низкое содержание атомов хлора. 5 н. и 4 з.п. ф-лы.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к этилен/тетрафторэтиленовому сополимеру, и способу его получения, и продукту, сформованному из него.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (далее называемый как ETFE) является превосходным в плане термической устойчивости, химической устойчивости, электроизоляционных свойств, характеристик огнестойкости, устойчивости к погодным условиям и обрабатываемости литьевым формованием и применяется в качестве изоляционного покровного материала для кабеля, используемого в самолетах, атомных электростанциях, автомобилях или промышленных роботах.

До сих пор этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) преимущественно производили способом полимеризации мономеров, таких как этилен, тетрафторэтилен и т.д., в присутствии по меньшей мере одного компонента, выбранного из группы, состоящей из полимеризационной среды, содержащей атомы хлора, агента переноса цепи, содержащего атомы хлора, и инициатора полимеризации, содержащего атомы хлора.

Однако, если кабель, для которого в качестве изоляционного покровного материала используют образованный таким способом получения этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE), выдерживали при высокой температуре в состоянии, в котором кабель был изогнут, возникала проблема растрескивания. Чтобы разрешить такую проблему, был предложен способ рационального получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), превосходного в плане термической устойчивости (см. Патентный Документ 1). Однако такой способ все еще неэффективен, и был бы желателен способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), имеющего более высокую термическую устойчивость.

Далее, в процессе производства полупроводника существует ситуация, где продукт оказывается дефектным вследствие включения атомов хлора, и был желательным участвующий в процессе материал, не содержащий атомов хлора, насколько это возможно.

Патентный документ 1: Японский Патент №3305400

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЦЕЛЬ, ДОСТИГАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Цель настоящего изобретения состоит в получении этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), превосходного в плане термической устойчивости, имеющего в высшей степени низкое содержание атомов хлора, и способа его получения, который было желательно разработать на основе вышеописанного уровня техники.

СРЕДСТВА ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ

Авторы настоящего изобретения провели всесторонние исследования вышеописанных обстоятельств, и в результате было найдено, что, вопреки ожиданиям авторов, во время полимеризации перенос цепи подавляется, есть возможность получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), превосходного в плане термической устойчивости, путем полимеризации этилена с тетрафторэтиленом в органическом растворителе, не содержащем атомов хлора, в качестве полимеризационной среды, в присутствии агента переноса цепи, не содержащего атомов хлора, и инициатора полимеризации, не содержащего атомов хлора, и, далее, по существу при отсутствии в реакционной системе переносящего цепь соединения, имеющего атомную связь «углерод-хлор», и, далее, причина превосходной термической устойчивости обусловливается низким содержанием атомов хлора в полученном этилен/тетрафторэтиленовом сополимере (ETFE). Настоящее изобретение было выполнено на основе этих обнаруженных фактов.

Таким образом, настоящее изобретение представляет этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE), имеющий следующую структуру, и способ его получения.

(1) Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE), который имеет содержание атомов хлора не более 70 частей на миллион (ч./млн), и причем сополимеризационное отношение (молярное соотношение) «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена» составляет от 40/60 до 70/30, и который содержит полимеризованные структурные единицы на основе еще одного способного к сополимеризации мономера, как необязательного компонента, в количестве от 0,1 до 10 мольных процентов в расчете на все полимеризованные структурные единицы в целом, и имеет объемную скорость течения (далее называемую как «значение Q») от 0,01 до 1000 мм3/сек.

(2) Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) согласно вышеприведенному пункту (1), который имеет температуру плавления от 150 до 280°С.

(3) Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), который включает полимеризацию этилена с тетрафторэтиленом в органическом растворителе, не содержащем атомов хлора, в качестве полимеризационной среды, в присутствии агента переноса цепи, не содержащего атомов хлора, и инициатора полимеризации, не содержащего атомов хлора, и, далее, по существу при отсутствии в реакционной системе переносящего цепь соединения, имеющего атомную связь «углерод-хлор».

(4) Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно вышеприведенному пункту (3), в котором органический растворитель, не содержащий атомов хлора, в качестве полимеризационной среды представляет собой CF3(CF2)5H, и агент переноса цепи, не содержащий атомов хлора, представляет собой метанол.

(5) Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно вышеприведенным пунктам (3) или (4), в котором инициатор полимеризации, не содержащий атомов хлора, представляет собой органический пероксид, имеющий температуру десятичасового периода полураспада от 20 до 60°С.

(6) Продукт, сформованный из этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE), полученного по способу получения, как определено в любом из вышеприведенных пунктов (3)-(5).

(7) Продукт, сформованный из этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно вышеприведенному пункту (6), который представляет собой провод, трубу, пленку, лист, бутылку или облицовку.

(8) Кабель, полученный путем нанесения на проволочный сердечник, имеющий диаметр 1,8 мм, покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера, как определенного в вышеприведенных пунктах (1) или (2), с толщиной 0,5 мм, который не подвержен растрескиванию, когда названный кабель зафиксирован намотанным 8 раз или более на сам кабель и оставлен в печи, нагретой до температуры 232°С, в течение по меньшей мере 500 часов.

(9) Кабель, полученный путем нанесения на проволочный сердечник, имеющий диаметр 1,8 мм, покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера, полученного способом получения, как определено в любом из вышеприведенных пунктов (3)-(5), с толщиной 0,5 мм, который не подвержен растрескиванию, когда названный кабель зафиксирован намотанным 8 раз или более на сам кабель и оставлен в печи, нагретой до температуры 232°С, в течение по меньшей мере 500 часов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) согласно настоящему изобретению и этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE), полученный способом получения согласно настоящему изобретению, являются превосходными в плане термической устойчивости и маловероятно, что кабель, покрытый этилен/тетрафторэтиленовым сополимером (ETFE), будучи используемым при высокой температуре, подвергается растрескиванию, даже когда кабель изогнут. И даже когда такой этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) используется в качестве участника процесса производства полупроводника, процесс не испытывает вредного влияния.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) согласно настоящему изобретению представляет собой сополимер, имеющий полимеризованные структурные единицы на основе этилена и полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена, и может далее содержать полимеризованные структурные единицы на основе еще одного пригодного к сополимеризации мономера в качестве необязательных компонентов.

Еще один пригодный к сополимеризации мономер не является в особенности ограниченным в такой мере, насколько он не содержит атомов хлора, но может, например, представлять собой винилфторид, винилиденфторид, трифторэтилен, гексафторпропилен, CF2=CFORf1 (где Rf1 представляет собой С1-10-перфторалкильную группу, которая может содержать кислородный атом простого эфира), CF2=CFORf2SO2X1 (где Rf2 представляет собой С1-10-перфторалкиленовую группу, которая может содержать кислородный атом простого эфира, и Х1 представляет собой атом галогена, отличный от атома хлора или гидроксильной группы), CF2=CFORf2CO2X2 (где Rf2 является таким же, как указанно выше, и Х2 представляет собой атом водорода или С1-3-алкильную группу), CF2=CF(CF2)pOCF=CF2 (где «р» равен 1 или 2), CH2=CX3(CF2)qX4 (где каждый из Х3 и Х4 являются независимыми друг от друга, представляют собой атом водорода или атом фтора, и “q” представляет собой целое число от 2 до 10), фторсодержащий циклический мономер, такой как перфтор(2-метилен-4-метил-1,3-диоксолан), перфтор(2,2-диметил-1,3-диоксол) или перфтор(4-метокси-1,3-диоксол), С2-4-олефин, такой как пропилен или изобутен, сложный виниловый эфир, такой как винилацетат, или простой виниловый эфир, такой как этилвиниловый эфир или циклогексилвиниловый эфир. Еще один пригодный к сополимеризации мономер может быть использован по отдельности или в комбинации в виде смеси двух или более из таковых.

Соединение CF2=CFORf1 может представлять собой, например, CF2=CFOCF3, CF2=CFOCF2CF3, CF2=CFOCF2CF2CF3, CF2=CFOCF2CF2CF2CF3 или CF2=CFO(CF2)8F, предпочтительно CF2=CFOCF2CF2CF3.

Соединение CH2=CX3(CF2)qX4 может представлять собой, например, CH2=CH(CF2)2F, CH2=CH(CF2)3F, CH2=CH(CF2)4F, CH2=CF(CF2)3H или CH2=CF(CF2)4H, предпочтительно CH2=CH(CF2)2F или CH2=CH(CF2)4F.

Отношение (молярное отношение) «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена» может находится в диапазоне от 40/60 до 70/30, предпочтительно от 50/50 до 65/35, более предпочтительно от 51/49 до 60/40.

Далее, полимеризованные структурные единицы на основе еще одного способного к сополимеризации мономера в качестве необязательного компонента содержатся в количестве предпочтительно от 0,1 до 10 мольных процентов, более предпочтительно от 0,3 до 8 мольных процентов, наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 мольных процентов, в расчете на все полимеризованные единицы в целом.

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер согласно настоящему изобретению по существу не содержит атомов хлора, и такое содержание атомов хлора составляет не более 70 частей на миллион (ч./млн), предпочтительно не более 60 частей на миллион (ч./млн), более предпочтительно не более 55 частей на миллион (ч./млн), наиболее предпочтительно не более 50 частей на миллион (ч./млн), в расчете на массу этилен/тетрафторэтиленового сополимера.

Можно получать этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) согласно настоящему изобретению путем полимеризации этилена с тетрафторэтиленом в органическом растворителе, не содержащем атомов хлора, в качестве полимеризационной среды, в присутствии агента переноса цепи, не содержащего атомов хлора, и инициатора полимеризации, не содержащего атомов хлора, и, далее, по существу при отсутствии в реакционной системе переносящего цепь соединения, имеющего атомную связь «углерод-хлор».

Полимеризационная среда, не содержащая атомов хлора, которая должна использоваться в настоящем изобретении, предпочтительно представляет собой перфторуглерод, такой как н-перфторгексан, н-перфторгептан, перфторциклобутан, перфторциклогексан или перфторбензол, фторированный углеводород, такой как 1,1,2,2-тетрафторциклобутан, CF3CFHCF2CF2CF3, CF3(CF2)4H, CF3CF2CFHCF2CF3, CF3CFHCFHCF2CF3, CF2HCFHCF2CF2CF3, CF3(CF2)5H, CF3CH(CF3)CF2CF2CF3, CF3CF(CF3)CFHCF2CF3, CF3CF(CF3)CFHCFHCF3, CF3CH(CF3)CFHCF2CF3, CF3CF2CH2CH3 или CF3(CF2)3CH2CH3, или фторированный простой эфир, такой как CF3CH2OCF2CF2H, CF3(CF3)CFCF2OCH3 или CF3(CF2)3OCH3, более предпочтительно CF3(CF2)5H или CF3CH2OCF2CF2H, наиболее предпочтительно CF3(CF2)5H.

Агент переноса цепи, не содержащий атомов хлора, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно может представлять собой спирт, такой как метанол, этанол, 2,2,2-трифторэтанол, 2,2,3,3-тетрафторпропанол, 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропанол, 2,2,3,3,3-пентафторпропанол, углеводород, такой как н-пентан, н-гексан или циклогексан, фторированный углеводород, такой как CF2H2, кетон, такой как ацетон, меркаптан, такой как метилмеркаптан, сложный эфир, такой как метилацетат или этилацетат, простой эфир, такой как диэтиловый эфир или метилэтиловый эфир.

Среди них более предпочтителен спирт, такой как метанол, этанол, 2,2,2-трифторэтанол, 2,2,3,3-тетрафторпропанол, 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропанол или 2,2,3,3,3-пентафторпропанол, наиболее предпочтителен метанол.

Количество агента переноса цепи, не содержащего атомов хлора, предпочтительно составляет от 0,01 до 50 массовых процентов, более предпочтительно от 0,02 до 40 массовых процентов, наиболее предпочтительно от 0,05 до 20 массовых процентов, в расчете на общий вес полимеризационного растворителя и агента переноса цепи.

Инициатор полимеризации, не содержащий атомов хлора, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно представляет собой инициатор радикальной полимеризации, не содержащий атомов хлора, имеющий период полураспада в течение десяти часов при температуре (далее называемой также как «температура десятичасового полураспада») от 0 до 100°С, более предпочтительно от 20 до 90°С, в особенности предпочтительно от 20 до 60°С. Конкретным примером инициатора полимеризации, не содержащего атомов хлора, может быть азосоединение, такое как азобисизобутиронитрил, пероксидикарбонат, такой как диизопропилпероксидикарбонат, сложный пероксиэфир, такой как трет-бутилпероксипивалат, трет-бутилпероксиизобутират или трет-бутилпероксиацетат, диацилпероксид нефторированного типа, такой как изобутирилпероксид, октаноилпероксид, бензоилпероксид или лауроилпероксид, фторсодержащий диацилпероксид, такой как (Z(CF2)pCOO)2 (где Z представляет собой атом водорода, атом фтора или атом хлора, и «р» представляет собой целое число от 1 до 10); перфтор-трет-бутилпероксид, или неорганический пероксид, такой как персульфат калия, персульфат натрия или персульфат аммония.

В способе получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно настоящему изобретению полимеризацию проводят по существу при отсутствии в реакционной системе переносящего цепь соединения, имеющего атомную связь «углерод-хлор». Здесь, по существу, отсутствие является таковым, что переносящее цепь соединение присутствует в количестве предпочтительно не более 100 частей на миллион (ч./млн), более предпочтительно не более 80 частей на миллион (ч./млн), еще более предпочтительно не более 60 частей на миллион (ч./млн), наиболее предпочтительно не более 50 частей на миллион (ч./млн), в расчете на общую массу полимеризационной среды, не содержащего атомов хлора агента переноса цепи и не содержащего атомов хлора инициатора полимеризации.

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер (ETFE) согласно настоящему изобретению имеет объемную скорость течения (далее называемую как значение Q) от 0,01 до 1000 мм3/сек, предпочтительно от 0,1 до 500 мм3/сек, более предпочтительно от 1 до 200 мм3/сек. Значение Q представляет собой индекс, представляющий характеристику текучести расплава фторированного сополимера, и является показателем молекулярной массы. Когда значение Q велико, молекулярная масса становится низкой, и когда значение Q низкое, молекулярная масса становится высокой. Значение Q представляет собой скорость экструзии фторированного сополимера во время, когда сополимер экструдируют через отверстие, имеющее диаметр 2,1 мм и длину 8 мм, под нагрузкой 7 кг при температуре на 50°С выше, чем температура плавления полимера, при использовании тестера для определения текучести, изготовленного фирмой Shimadzu Corporation. Когда значение Q находится в этом диапазоне, фторированный сополимер является превосходным в плане экструзионной обрабатываемости и механической прочности.

Температура плавления этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно настоящему изобретению предпочтительно от 150 до 280°С, более предпочтительно от 180 до 275°С, наиболее предпочтительно от 230 до 270°С.

Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) согласно настоящему изобретению может представлять собой, например, способ суспензионной полимеризации, полимеризации в растворе, эмульсионной полимеризации или полимеризации в массе, и более предпочтительны суспензионная полимеризация или полимеризация в растворе.

Условия полимеризации в настоящем изобретении не являются в особенности ограниченными, но температура полимеризации предпочтительно варьирует от 0 до 100°С, более предпочтительно от 20 до 90°С. Давление при полимеризации предпочтительно составляет от 0,1 до 10 МПа, более предпочтительно от 0,5 до 3 МПа. Продолжительность полимеризации предпочтительно варьирует от 1 до 30 часов, более предпочтительно от 2 до 20 часов.

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер согласно настоящему изобретению не подвержен растрескиванию, даже когда он испытывает напряжение вследствие изгиба при высокой температуре, в такой ситуации, где кабель сформован из сополимера (далее растрескивание под воздействием напряжений при высокой температуре может быть также названо как трещинообразование от напряжения).

ПРИМЕРЫ

Теперь настоящее изобретение будет описано с привлечением Примеров и Сравнительных Примеров, но настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается таковыми. Далее, методы измерения физических характеристик этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) в Примерах и Сравнительных Примерах показаны следующими.

Состав сополимера ETFE

Состав этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) измеряли с помощью инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием (FT-IR).

Объемная скорость течения: значение Q (мм3/сек)

Значение Q представляет собой скорость экструзии во время экструдирования этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) через отверстие, имеющее диаметр 2,1 мм и длину 8 мм, при температуре 297°С под нагрузкой 7 кг при использовании тестера для определения текучести, изготовленного фирмой Shimadzu Corporation.

Температура плавления (°C)

Температуру плавления получали по эндотермическому пику во время нагревания этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) до температуры 300°С при скорости повышения температуры 10°С/мин в воздушной атмосфере с использованием дифференциального сканирующего калориметра (DSC220CU, изготовленного фирмой SII NanoTechnology Inc.).

Содержание атомов хлора (ч./млн)

При использовании автоматизированного устройства для улавливания дымового газа AQF-100 (изготовленного фирмой Dia Instruments Co., Ltd.), 50 мг этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) сжигали при температуре 1000°С, и газообразный продукт разложения улавливали с использованием 25 мл жидкого поглотителя. Затем жидкий поглотитель, в котором содержался захваченный газ, анализировали с помощью ионного хроматографа DX-500 (детектор: кондуктометрический, колонка: “IonPac” AG11H+AS11H, изготовленная фирмой Dionex Corporation) для количественного определения атомов хлора.

Испытание устойчивости к растрескиванию под воздействием напряжений

Кабель, полученный путем нанесения на проволочный сердечник, имеющий диаметр 1,8 мм, покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) с толщиной 0,5 мм, зафиксировали в виде намотанного 8 раз или более на сам кабель и оставили в печи, нагретой до температуры 232°С, для подтверждения возникновения трещин с течением времени. Для каждой партии испытывали пять кабелей. В качестве доказательства в высокой степени превосходной устойчивости к растрескиванию под воздействием напряжений рассматривали тот факт, что покрытая часть кабеля не содержит трещин по истечении по меньшей мере 500 часов.

ПРИМЕР 1

В эвакуированный автоклав из нержавеющей стали емкостью 430 л помещалили 418,2 кг CF3(CF2)5H, 2,12 кг перфторбутилэтилена и 3,4 кг метанола, и смесь нагревали до температуры 66°С при перемешивании с введением в нее газообразной смеси тетрафторэтилена и этилена в соотношении 84/16 (мольных процентов) так, чтобы создать давление 1,5 МПа (избыточных), и раствор, полученный смешением 26 г 50%-ного (по весу) раствора трет-бутилпероксипивалата в CF3(CF2)5H и 4974 г CF3(CF2)5H, вводили в смесь для инициирования полимеризации. В автоклав непрерывно вводили газообразную смесь тетрафторэтилена и этилена в соотношении 54/46 (мольных процентов) и перфторбутилэтилена в количестве, соответствующем 1,4 мольного процента относительно вышеназванной газообразной смеси, чтобы давление во время полимеризации составляло 1,5 МПа (избыточных). После того, как были введены 34 кг такой газообразной смеси тетрафторэтилена и этилена, автоклав охлаждали, и остаточный газ удаляли продуванием для прекращения полимеризации.

Полученную суспензию этилен/тетрафторэтиленового сополимера (ETFE) переносили в осадительный резервуар емкостью 850 л и добавляли в негл 340 л воды с последующим нагреванием и перемешиванием для удаления растворителя для полимеризации и остаточных мономеров, получая в результате 35 кг коагулированного этилен/тетрафторэтиленового сополимера ETFE1.

Полученный этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE1 имел состав с соотношением «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена/полимеризованные структурные единицы на основе перфторбутилэтилена» = 54,2/44,1/1,7 мольных процентов, с содержанием атомов хлора 49 частей на миллион (ч./млн), значением Q 44 мм3/сек, и температурой плавления 255°С.

Такой этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE1 сформовали в гранулы с использованием одношнекового экструдера, и гранулы подвергали экструзионному формованию расплава с образованием кабеля, имеющего проволочный сердечник с диаметром 1,8 мм, покрытый слоем этилен/тетрафторэтиленового сополимера ETFE1 толщиной 0,5 мм. Протестировали устойчивость полученного таким образом кабеля к растрескиванию под воздействием напряжений, в результате чего никакого растрескивания не наблюдалось в пяти примерах даже по истечении 528 часов.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE получали таким же путем, как в Примере 1, за исключением того, что количество использованного CF3(CF2)5H изменили на 255,3 кг, количество использованного перфторбутилэтилена изменили на 2,08 кг, применили 158 кг 1,3-дихлор-1,1,2,2,3-пентафторпропана вместо метанола, и раствор, полученный смешением 32 г 50%-ного (по весу) раствора трет-бутилпероксипивалата в 1,3-дихлор-1,1,2,2,3-пентафторпропане и 4968 г CF3(CF2)5H, использовали вместо раствора, образованного смешением 26 г 50%-ного (по весу) раствора трет-бутилпероксипивалата в CF3(CF2)5H и 4974 г CF3(CF2)5H, и получили 37 кг коагулированного этилен/тетрафторэтиленового сополимера ETFE2.

Полученный этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE2 имел состав с соотношением «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена/полимеризованные структурные единицы на основе перфторбутилэтилена» = 54,4/44,2/1,4 мольных процентов, с содержанием атомов хлора 599 частей на миллион (ч./млн), значением Q 40 мм3/сек и температурой плавления 257°С.

Затем сформировали кабель, покрытый этилен/тетрафторэтиленовым сополимером ETFE2, и протестировали устойчивость полученного таким образом кабеля к растрескиванию под воздействием напряжений таким же способом, как в Примере 1, и возникновение растрескивания покрытых частей всех пяти кабелей было обнаружено по истечении 96 часов.

Из вышеприведенных результатов, этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE1, полученный в Примере 1, найден превосходящим по термической устойчивости этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE2, полученный в Сравнительном Примере 1. Далее, в этилен/тетрафторэтиленовом сополимере ETFE1, полученном в Примере 1, содержание атомов хлора сокращено до низкого уровня по сравнению с этилен/тетрафторэтиленовым сополимером ETFE2, полученным в Сравнительном Примере 1, и такой этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE1 пригоден в качестве материала для процесса производства полупроводника, в котором необходимо до предела сокращать количества вносимых атомов хлора.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE согласно настоящему изобретению и этилен/тетрафторэтиленовый сополимер ETFE, получаемый способом получения согласно настоящему изобретению, имеют хорошую термическую устойчивость. Поэтому они применимы для разнообразных вариантов использования, например, для проводов, труб, пленок, листов, бутылок и облицовок, и они в особенности пригодны для применения в качестве покровного материала кабелей, используемых при высокой температуре, или материала, использованного для процесса производства полупроводников.

Полное описание Японской Патентной Заявки №2006-332642, поданной 8 декабря 2006 года, включая описание, формулу изобретения, чертежи и сущность изобретения, включено в данное описание в качестве ссылки во всей его полноте.

1. Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер, который имеет содержание атомов хлора не более 70 частей на миллион (ч./млн) и сополимеризационное отношение (молярное отношение) «полимеризованные структурные единицы на основе тетрафторэтилена/полимеризованные структурные единицы на основе этилена» в диапазоне от 40/60 до 70/30, и который содержит полимеризованные структурные единицы на основе еще одного способного к сополимеризации мономера, как необязательного компонента, в количестве от 0,1 до 10 мол.%, в расчете на все полимеризованные структурные единицы в целом, и имеет объемную скорость течения от 0,01 до 1000 мм3/с.

2. Этилен/тетрафторэтиленовый сополимер по п.1, который имеет температуру плавления от 150 до 280°С.

3. Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера, заявленного в п.1, который включает полимеризацию этилена с тетрафторэтиленом в органическом растворителе, не содержащем атомов хлора, в качестве полимеризационной среды, в присутствии агента переноса цепи, не содержащего атомов хлора, и инициатора полимеризации, не содержащего атомов хлора, и, далее, по существу, при отсутствии в реакционной системе переносящего цепь соединения, имеющего атомную связь «углерод-хлор».

4. Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера по п.3, в котором органический растворитель, не содержащий атомов хлора, в качестве полимеризационной среды представляет собой CF3(CF2)5Н, и агент переноса цепи, не содержащий атомов хлора, представляет собой метанол.

5. Способ получения этилен/тетрафторэтиленового сополимера по п.3, в котором инициатор полимеризации, не содержащий атомов хлора, представляет собой органический пероксид, имеющий температуру десятичасового периода полураспада от 20 до 60°С.

6. Продукт, сформованный из этилен/тетрафторэтиленового сополимера, полученного способом получения по п.3.

7. Продукт, сформованный из этилен/тетрафторэтиленового сополимера, по п.6, который представляет собой провод, трубу, пленку, лист, бутылку или облицовку.

8. Кабель, полученный нанесением на проволочный сердечник с диаметром 1,8 мм покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера по п.1, с толщиной 0,5 мм, который не подвержен растрескиванию, когда названный кабель зафиксирован, будучи намотанным 8 раз или более на сам кабель, и оставлен в печи, нагретой до температуры 232°С, по меньшей мере на 500 ч.

9. Кабель, полученный нанесением на проволочный сердечник с диаметром 1,8 мм покрытия из этилен/тетрафторэтиленового сополимера, полученного способом по п.3, с толщиной 0,5 мм, который не подвержен растрескиванию, когда названный кабель зафиксирован, будучи намотанным 8 раз или более на сам кабель, и оставлен в печи, нагретой до температуры 232°С, по меньшей мере на 500 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для изоляции и оболочек кабелей и проводов общепромышленного назначения.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) пониженной горючести, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
Изобретение относится к кабельной технике, а именно к полимерным композициям на основе пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ) с пониженной горючестью, пониженным выделением дыма и хлористого водорода при горении, предназначенным для изоляции внутренних и наружных оболочек проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях повышенной пожароопасности.
Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к электроизоляционным композициям, предназначенным для оболочек и изоляции кабелей. .

Изобретение относится к силовому кабелю, включающему в себя электрический проводник и экструдированное защитное покрытие, включающее термопластичный полимерный материал в смеси с диэлектрической жидкостью, где термопластичный полимерный материал включает в себя: (а) по меньшей мере 75% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного сополимера по меньшей мере двух а-олефиновых сомономеров, причем указанный сополимер имеет энтальпию плавления, меньшую чем 25 Дж/г; и (b) количество, равное или меньшее чем 25% масс., относительно общей массы термопластичного полимерного материала, по меньшей мере одного гомополимера пропилена или сополимера пропилена с по меньшей мере одним а-олефином, причем, по меньшей мере, один гомополимер пропилена или сополимер пропилена имеет энтальпию плавления, превышающую 25 Дж/г, и температуру плавления, превышающую 130°С.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроизоляционной самозатухающей композиции, которая может быть использована для изготовления изоляции кабелей и проводов различного назначения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу создания уплотнительного материала, типа смазочного материала, который включает в себя выбор диблочного сополимера из группы стирол-этилена/бутилена или стирол-этилена/пропилена и их комбинаций, и объединение диблочного сополимера с минеральным маслом при температуре обработки меньше, чем примерно температура стеклования стирольных зон.

Изобретение относится к способам получения форполимера с функциональными группами путем химической модификации олигодиендиолов, которые используются в химической промышленности как основа для получения шин, резинотехнических изделий и лакокрасочных материалов.

Изобретение относится к каталитической системе (со)полимеризации лактида и гликолида, а также к способу (со)полимеризации с использованием указанной каталитической системы.
Изобретение относится к способу полимеризации винилхлоридного мономера и необязательно дополнительных мономеров с использованием одного или нескольких органических пероксидов, причем, по меньшей мере, один органический пероксид с периодом полураспада от 0,0001 часа до менее чем 0,050 часа при температуре полимеризации, дозируется в полимеризационную смесь.
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано в синтезе полибутадиена с пониженными молекулярными массами, который применяют для пластификации эластомеров и других целей.
Наверх