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JPS5930165B2 - Method for producing fluoropolymer containing ion exchange group - Google Patents

Method for producing fluoropolymer containing ion exchange group

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Publication number
JPS5930165B2
JPS5930165B2 JP51117244A JP11724476A JPS5930165B2 JP S5930165 B2 JPS5930165 B2 JP S5930165B2 JP 51117244 A JP51117244 A JP 51117244A JP 11724476 A JP11724476 A JP 11724476A JP S5930165 B2 JPS5930165 B2 JP S5930165B2
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JP
Japan
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ion exchange
copolymer
group
functional monomer
fluorinated
Prior art date
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Application number
JP51117244A
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Japanese (ja)
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JPS5343793A (en
Inventor
寛 浮橋
達郎 浅輪
正顕 山辺
晴久 三宅
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Publication of JPS5930165B2 publication Critical patent/JPS5930165B2/en
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イオン交換基含有フルオロ重合体の製法に関
し、更に詳しく言えば、電解質水溶液の電解におけるイ
オン交換膜隔膜として有効に使用しうるカルボン酸型陽
イオン交換基含有のフルオ口重合体の無溶媒あるいは有
機溶媒中共重合反応による製法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a fluoropolymer containing an ion exchange group, and more specifically, the present invention relates to a method for producing a fluoropolymer containing a carboxylic acid type cation exchange group that can be effectively used as an ion exchange membrane diaphragm in electrolysis of an aqueous electrolyte solution. The present invention relates to a method for producing a fluorophore polymer by copolymerization reaction without a solvent or in an organic solvent.

電解槽の陰極と陽極との間を隔膜で区画し、通常、陽極
室に例えば塩化ナトリウム水溶液を供給して電解するこ
とにより、陰極室に水酸化ナトリウムを製造する隔膜電
解方法は公知である。
A diaphragm electrolysis method is known in which a diaphragm is used to partition the cathode and anode of an electrolytic cell, and sodium hydroxide is produced in the cathode chamber by supplying, for example, an aqueous sodium chloride solution to the anode chamber and performing electrolysis.

最近、従来のアスベスト隔膜の代りに、実質上電解液を
透過しなく、アルかリ金属イオンのみを選択的に透過す
る陽イオン交換樹脂膜を隔膜として使用することが提案
されている。なかでも、耐アルカリ性、耐塩素性を有す
る含フツ素樹脂陽イオン交換膜は優れたものとして提案
されている。例えば、カルボン酸基やスルホン酸基をイ
オン交換基として有するフツ素樹脂陽イオン交換膜が知
られている。特開昭48−37395号公報、特開昭5
0−120492号公報などを参照。而して、カルボン
酸型フツ素樹脂陽イオン交換膜は、塩化アルカリ水溶液
の隔膜電解方法において、高純度の水酸化アルカリを与
えるばかりでなく、高い電流効率、高い電流密度での操
業を可能にし、更に陰極室に水酸化アルカリを高濃度で
与えうるものであることが見出されている。
Recently, it has been proposed to use, as a diaphragm, a cation exchange resin membrane that is substantially impermeable to electrolyte and selectively permeable only to alkali metal ions, in place of the conventional asbestos diaphragm. Among these, fluorine-containing resin cation exchange membranes having alkali resistance and chlorine resistance have been proposed as excellent. For example, fluororesin cation exchange membranes having carboxylic acid groups or sulfonic acid groups as ion exchange groups are known. JP-A-48-37395, JP-A-Sho 5
See Publication No. 0-120492, etc. Therefore, the carboxylic acid type fluororesin cation exchange membrane not only provides high purity alkali hydroxide in the diaphragm electrolysis method of aqueous alkali chloride solutions, but also enables operation at high current efficiency and high current density. Furthermore, it has been found that a high concentration of alkali hydroxide can be provided to the cathode chamber.

例えば、生成水酸化ナトリウムの濃度が40%以上の場
合であつても、その電流効率を90%以上に保持できる
という優秀な性能が認められるのである。しかしながら
、従来、かkるカルボン酸型陽イオン交換基含有のフル
オロ重合体を円滑有利に製造し得る手段については提案
がない。本発明者の研究によれば、前記の如き高電解性
能を達成するためには、イオン交換基含有フルオ口重合
体のイオン交換容量を0.5〜4ミリ当量/グラム乾燥
樹脂、好ましくは0.8〜3ミリ当量/グラム乾燥樹脂
、特に1,0〜2.2ミリ当量/グラム乾燥樹脂の範囲
で可及的に高くし、且つ重合体の分子量を可及的に高く
するのが重要であるということが見出されている。
For example, even when the concentration of produced sodium hydroxide is 40% or more, the current efficiency can be maintained at 90% or more, which is an excellent performance. However, so far, there has been no proposal for a means for smoothly and advantageously producing such a fluoropolymer containing a carboxylic acid type cation exchange group. According to the research of the present inventors, in order to achieve the above-mentioned high electrolytic performance, the ion exchange capacity of the ion exchange group-containing fluorophore polymer should be adjusted to 0.5 to 4 milliequivalents/g dry resin, preferably 0. It is important to make the molecular weight of the polymer as high as possible in the range of .8 to 3 milliequivalents/gram dry resin, especially 1.0 to 2.2 milliequivalents/gram dry resin. It has been found that.

また、単にイオン交換容量を高くした場合には、重合体
の分子量が低下する傾向が認められ、膜にした場合の機
械的強度(例えば、破断強度、破断伸度など)が低くな
る。本発明者は、前記知見に基いて、カルボン酸型陽イ
オン交換基含有のフルオロ重合体の製造手段について、
特に高イオン交換容量にしても高分子量重合体を与えう
る円滑有利な重合手段を提供するべく種々の研究、検討
を重ねた。その結果、四弗化エチレンの如き弗素化オレ
フィン化合物とカルボン酸型官能性単量体とを、不活性
有機洛媒を使用しあるいほ使用せずに、パーオキシ化合
物の如き重合開始源の作用の下に、特定条件下に共重合
せしめることにより、前記目的が達成されることを見出
したものである。即ち、カルボン酸型官能性単量体1モ
ル当り不活性有機溶媒0〜10モルの割合で、且つ共重
合反応圧力を6kg/d以上にして実施することにより
、高イオン交換容量及び高分子量を有する共重合体が円
滑有利に製造される。しかも、共重合反応速度の点でも
良好であり、弗素化オレフイン化合物と官能性単量体の
使用割合の選定により、下記に定義するTQが150℃
以上でイオン交換容量が0.5〜4ミリ当量/グラム乾
燥樹脂のフルオロ重合体が得られる。特に、不活性有機
溶媒を使用しない所謂バルク重合方式によれば、かkる
本発明の効果がより有利に達成されるものである。かく
して、本発明は、前記の如き新規知見に基いて完成され
たものであり、弗素化したエチレン系不飽和単量体とカ
ルボン酸基もしくはカルボン酸基に転換しうる官能基を
含有する重合能ある官能性単量体とを、重合開始源の作
用により共重合せしめ、前記官能性単量体含有量1〜5
0モル%の共重合体を生成せしめることからなるイオン
交換基含有フルオロ重合体の製法において、前記官能性
単量体1モル当り不活性有機溶媒0〜10モルの割合で
、共重合反応圧力6kg/Cd以上にて前記共重合反応
を行なわしめ、下記に定義するTQが150℃以上でイ
オン交換容量が0.5〜4ミリ当量/グラム乾燥樹脂の
共重合体を生成せしめることを特徴とするイオン交換基
含有フルオロ重合体の製法を提供するものである。
Furthermore, if the ion exchange capacity is simply increased, the molecular weight of the polymer tends to decrease, resulting in a decrease in mechanical strength (eg, breaking strength, breaking elongation, etc.) when formed into a membrane. Based on the above findings, the present inventors have provided the following information regarding the means for producing a fluoropolymer containing a carboxylic acid type cation exchange group:
In particular, various studies and studies have been carried out in order to provide a smooth and advantageous polymerization method that can provide a high molecular weight polymer even with a high ion exchange capacity. As a result, fluorinated olefin compounds such as tetrafluoroethylene and carboxylic acid type functional monomers can be combined with or without the use of an inert organic solvent under the action of a polymerization initiator such as a peroxy compound. The inventors have discovered that the above object can be achieved by copolymerizing under specific conditions. That is, high ion exchange capacity and high molecular weight can be achieved by carrying out the copolymerization reaction at a ratio of 0 to 10 moles of inert organic solvent per mole of carboxylic acid type functional monomer and at a pressure of 6 kg/d or more. The copolymer having the above-mentioned properties can be produced smoothly and advantageously. Furthermore, the copolymerization reaction rate is also good, and by selecting the proportions of the fluorinated olefin compound and the functional monomer, the TQ defined below is 150°C.
A fluoropolymer having an ion exchange capacity of 0.5 to 4 milliequivalents/gram dry resin is thus obtained. In particular, the effects of the present invention can be more advantageously achieved by a so-called bulk polymerization method that does not use an inert organic solvent. Thus, the present invention has been completed based on the above-mentioned new findings, and it is based on the above-mentioned novel findings. A certain functional monomer is copolymerized by the action of a polymerization initiation source, and the functional monomer content is 1 to 5.
In a method for producing a fluoropolymer containing an ion exchange group, the copolymerization reaction pressure is 6 kg at a ratio of 0 to 10 mol of an inert organic solvent per 1 mol of the functional monomer. The copolymerization reaction is carried out at a temperature of /Cd or higher to produce a copolymer having a TQ defined below of 150°C or higher and an ion exchange capacity of 0.5 to 4 meq/g dry resin. A method for producing a fluoropolymer containing an ion exchange group is provided.

本明細書中において「TQ」なる言葉ぱ次のように定義
されるものである。
As used herein, the term "TQ" is defined as follows.

即ち、共重合体の分子量に関係する容量流速100md
/秒を示す温度などがあげられる。次に、弗素化したエ
チレン系不飽和単量体()としては、四弗化エチレン、
三弗化塩化エチレン、六弗化プロピレン、三弗化エチレ
ン、弗化ビニリデン、弗化ビニルなどが例示され、好適
には一般式CF2=CZZ′(ここで、Z,.lはフツ
素原子、塩素原子、水素原子、又は−CF3である)で
表わ哀がTQと定義される。
That is, the volume flow rate 100 md, which is related to the molecular weight of the copolymer.
Examples include temperature that indicates /second. Next, as the fluorinated ethylenically unsaturated monomer (), ethylene tetrafluoride,
Examples include ethylene chloride trifluoride, propylene hexafluoride, ethylene trifluoride, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, etc. Preferably, the general formula CF2=CZZ' (where Z, .l are fluorine atoms, chlorine atom, hydrogen atom, or -CF3) is defined as TQ.

こXにおいて容量流速は、共重合体を30k9/d加圧
下、一定温度の径17111L、長さ2m77!のオリ
フィスから熔融流出せしめ、流出する共重合体量をW!
d/秒の単位で示したものである。本発明においては、
官能性単量体としてカルボン酸基もしくはカルボン酸基
に転換し得る官能基を含有する重合能ある単量体を使用
することが重要である。
In this X, the volume flow rate is 17111L in diameter and 2m77 in length at a constant temperature of the copolymer under pressure of 30k9/d! The amount of copolymer flowing out is W!
It is expressed in units of d/second. In the present invention,
It is important to use a polymerizable monomer containing a carboxylic acid group or a functional group convertible to a carboxylic acid group as the functional monomer.

かXるカルボン酸型官能性単量体()は、生成重合体の
耐塩素性、耐酸化性などを考慮して、通常はフルオロビ
ニル化合物であることが望ましく、好適なものでしては
、=般式(こXで、lは0〜3、mはO〜1、nはO〜
12の整数であり、Xはフツ素原子又は−CF3であり
、Y.Y′はフツ素原子又は炭素数1〜10のパーフル
オロアルキル基である。
Considering the chlorine resistance, oxidation resistance, etc. of the resulting polymer, it is usually desirable that the carboxylic acid type functional monomer () be a fluorovinyl compound. , = general formula (in this X, l is 0-3, m is O-1, n is O-
is an integer of 12, X is a fluorine atom or -CF3, Y. Y' is a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

またAは、 乏−CNl−COFl−COOHl−
COORl、一COOM又は−COONR2R3であり
、R1は炭素数1〜10のアルキル基、R2、R3は水
素原子又はR1であり、Mはアルカリ金属又は第四級ア
ンモニウム基である)で表わされるフルオロビニル化合
物が例示される。性能上及び入手性の点から、Xはフツ
素原子、Yは−CF3、Y′はフツ素原子、lはO〜1
、mはO〜1、nは0〜8であり、またAは、共重合反
応性などから−COF、−COORlが好ましく、R1
は炭素数1〜5の低級アルキル基が好ましい。
Moreover, A is oligo-CNl-COFl-COOHl-
Fluorovinyl represented by COORl, -COOM or -COONR2R3, R1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R2 and R3 are a hydrogen atom or R1, and M is an alkali metal or a quaternary ammonium group) Examples include compounds. From the viewpoint of performance and availability, X is a fluorine atom, Y is -CF3, Y' is a fluorine atom, and l is O~1
, m is O-1, n is 0-8, and A is preferably -COF or -COORl from the viewpoint of copolymerization reactivity, etc., and R1
is preferably a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

かXるフルオロビニル化合物の好ましい代表例としては
、般式CH2=CR4R5(こ匁で、R4、R,は水素
原子、炭素数1〜8のアルキル基又は芳香核を示す)で
表わされるオレフイン化合物()、CF2=CFORf
(Rfは炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基を示
す)の如きフルオロビニルエiテル、CF2=CF−C
F=CF2、CF2=CFO(CF2)1〜40CF=
CF2の如きジビニルモノマー、更にはスルホン酸型官
能基など他の官能性単量体などの一種又は二種以上を併
用することもできる。
Preferred representative examples of the fluorovinyl compounds include olefin compounds represented by the general formula CH2=CR4R5 (in which R4 and R represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic nucleus); (), CF2=CFORf
(Rf represents a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms), CF2=CF-C
F=CF2, CF2=CFO(CF2)1~40CF=
One or more types of divinyl monomers such as CF2 and other functional monomers such as sulfonic acid type functional groups can also be used in combination.

オレフイン化合物()の好ましい代表例としては、エチ
レン、プロピレン、ブテン−1、イソブチレン、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ベンゼン−1、ヘキセン一1
、ヘプテン一1・3−メチル−ブテン−1・4−メチル
ーペンテン一1などがあげられ、なかでも製造上及び生
成共重合体の性能上などから、エチレン、プロピレン、
イソブチレンなどの使用が特に好ましい。また、例えば
ジビニルモノマーの併用により、得られる共重合体を架
橋し、膜にした場合の機械的強度を改善せしめることが
可能である。本発明のイオン交換基含有フルオロ重合体
において、前記の官能性単量体(1)、フツ素化オレフ
イン化合物()、更には前記オレフィン化合物()その
他の成分の組成割合は、電解槽用イオン交換膜とした場
合の全ての性能に関係するので重要である。
Preferred representative examples of the olefin compound () include ethylene, propylene, butene-1, isobutylene, styrene, α-methylstyrene, benzene-1, hexene-1
, heptene-1,3-methyl-butene-1,4-methyl-pentene-1, etc. Among them, ethylene, propylene,
Particular preference is given to using isobutylene and the like. Furthermore, for example, by using a divinyl monomer in combination, it is possible to crosslink the resulting copolymer and improve the mechanical strength when formed into a membrane. In the ion-exchange group-containing fluoropolymer of the present invention, the composition ratios of the functional monomer (1), the fluorinated olefin compound (), and the olefin compound () and other components are as follows: This is important because it is related to all performances when used as an exchange membrane.

まず、官能性単量体(1)の存在量は、イオン交換容量
と直接関係するが、共重合体中1〜50モル%、好まし
くは3〜35モル%、特に5〜30モル%が好適である
。該単量体(1)の存在量が大きすぎると、イオン交換
膜とした場合の機械的強度を損ない、更には含水量の増
大によるイオン交換性能の低下をきたすし、また余りに
少ない存在量ではイオン交換機能を示さないので好まし
くない。而して、本発明の共重合体中における前記(1
)の化合物の残りは、前記()と更には()その他の化
合物が占めることになるが、()のオレフイン化合物の
存在量は、イオン交換膜としての電気的、機械的性質及
び耐塩素性などに大きく関係するので重要である。
First, the amount of the functional monomer (1) is directly related to the ion exchange capacity, but it is preferably 1 to 50 mol%, preferably 3 to 35 mol%, particularly 5 to 30 mol% in the copolymer. It is. If the amount of the monomer (1) is too large, the mechanical strength of the ion exchange membrane will be impaired, and furthermore, the ion exchange performance will decrease due to an increase in water content. It is not preferred because it does not exhibit ion exchange function. Therefore, the above (1) in the copolymer of the present invention
) The rest of the compounds in () are occupied by the above () and other compounds in (). This is important because it is closely related to the following.

従つて、オレフイン化合物()を併用する場合には、オ
レフイン化合物()/フツ素化オレフイン化合物()の
モル比が、好ましくは5/95〜70/30、特には1
0/90〜60/40にするのが好適である。また、フ
ルオロビニルエiテルやジビニルエーテルなどを併用す
る場合にも、共重合体中30モル%以下、好ましくは2
〜20モル%程度の使用割合とするのが好適である。本
発明では、イオン交換容量は、0.5〜4ミリ当量/グ
ラム乾燥樹脂という広い範囲から選択されるが、特徴的
なことは、イオン交換容量を大きくしても、生成共重合
体の分子量を高くでき、従つて共重合体の機械的性質や
耐久性は低下することがないのである。
Therefore, when the olefin compound () is used in combination, the molar ratio of the olefin compound ()/fluorinated olefin compound () is preferably 5/95 to 70/30, particularly 1
It is suitable to set it to 0/90 - 60/40. Furthermore, when fluorovinyl ether, divinyl ether, etc. are used together, 30% by mole or less, preferably 2% by mole in the copolymer.
It is preferable to use a proportion of about 20 mol %. In the present invention, the ion exchange capacity is selected from a wide range of 0.5 to 4 milliequivalents/gram dry resin, but the characteristic feature is that even if the ion exchange capacity is increased, the molecular weight of the produced copolymer remains Therefore, the mechanical properties and durability of the copolymer do not deteriorate.

イオン交換容量は、上記の範囲でも、共重合体の種類に
応じて異なるが、好ましくは0.8〜3ミリ当量/グラ
ム乾燥樹脂、特に1.0〜2.2ミリ当量/グラム乾燥
樹脂の場合が、イオン交換膜としての機械的性質及び電
気化学的性能上好ましい。また、本発明で得られるフル
オ口重合体の分子量は、イオン交換膜としての機械的性
能及び成膜性と関係するので重要であり、TQの値で表
示すると、150℃以上、好ましくは170〜340℃
、特に180〜300℃程度とするのが好適である。本
発明においては、官能性単量体とフツ素化オレフイン化
合物との共重合反応を、不活性有機洛媒を特定量で使用
し又は使用しないで実施することが重要である。
The ion exchange capacity varies depending on the type of copolymer within the above range, but is preferably 0.8 to 3 meq/g dry resin, particularly 1.0 to 2.2 meq/g dry resin. is preferable in terms of mechanical properties and electrochemical performance as an ion exchange membrane. In addition, the molecular weight of the fluorocarbon polymer obtained in the present invention is important because it is related to the mechanical performance and film formability as an ion exchange membrane. 340℃
The temperature is particularly preferably about 180 to 300°C. In the present invention, it is important that the copolymerization reaction between the functional monomer and the fluorinated olefin compound is carried out with or without the use of a specific amount of an inert organic solvent.

即ち、不活性有機溶媒を使用しない、所謂バルク重合方
式が好適であるが、不活性溶媒を使用する際には、その
使用量を官能性単量体1モル当り10モル以下、好まし
くは5モル以下に制御して実施することが重要である。
不活性有機溶媒の使用量が多すぎる場合には、共重合反
応速度が著しく低下し、高い共重合体収量を得ることが
難しく、また場合により共重合体が得られないこともあ
る。また、不活性有機溶媒が多すぎると、高イオン交換
容量にした場合に高い分子量を達成することが出来ない
。更に、不活性有機溶媒の多量使用には、次の如き難点
が認められる。例えば、反応装置の大型化あるいは洛媒
回収の煩雑性など作業操作面の不利があげられる。従つ
て、本発明においては、官能性単量体1モル当り不活性
有機溶媒を5モル以下、特に3モル以下の可及的少量に
して共重合反応を実施するのが好ましい実施態様である
。特に、本発明では、不活性有機洛媒を使用しない、即
ち官能性単量体1モルに対して不活性有機溶媒0モルの
実施態様が、所期の目的に対して最良の結果を与え得る
ものである。次に、本発明においては、6kg/Cd以
上の共重合反応圧力を採用することが重要である。共重
合反応圧力が低くすぎる場合には、共重合反応速度を実
用上満足し得る高さに維持することができず、高分子量
の共重合体の形成にも難点が認められる。又、共重合反
応圧力が低くすぎると、生成共重合体のイオン交換容量
が極端に高くなり、含水量増大などによる機械的強度、
イオン交換性能の低下傾向が増大することになる。尚、
共重合反応圧力は、工業的実施における反応装置上又は
作業操作上などを考慮して、50k9/Cd以下から選
定されるのが望ましい。かkる範囲よりも高い共重合反
応圧力の採用は可能であるが、本発明の目的を比例的に
向上せしめ得るものではない。従つて、本発明において
は、共重合反応圧力を6〜50k9/Cdl好ましくは
9〜30kg/Cdの範囲から選定するのが最適である
。本発明において使用され得る不活性有機洛媒としては
、フツ素化オレフイン化合物と特定官能性単量体の共重
合反応を阻害しないもので連鎖移動の少ないものであれ
ば、種々のものが例示され得るが、通常は所謂フロン系
洛媒として知られている弗素化系又は弗素化塩素化系飽
和炭化水素からなる溶媒が好ましい具体例である。
That is, a so-called bulk polymerization method that does not use an inert organic solvent is preferred, but when an inert solvent is used, the amount used should be 10 mol or less, preferably 5 mol, per 1 mol of functional monomer. It is important to control and implement the following.
If the amount of the inert organic solvent used is too large, the copolymerization reaction rate will drop significantly, making it difficult to obtain a high copolymer yield, and in some cases, the copolymer may not be obtained. Furthermore, if the amount of inert organic solvent is too large, a high molecular weight cannot be achieved when a high ion exchange capacity is used. Furthermore, the following difficulties are recognized in the use of large amounts of inert organic solvents. For example, there are disadvantages in terms of operation, such as an increase in the size of the reactor and the complexity of recovering the liquid medium. Therefore, in the present invention, it is a preferred embodiment to carry out the copolymerization reaction using as little inert organic solvent as possible, 5 moles or less, particularly 3 moles or less, per mole of functional monomer. In particular, in the present invention, embodiments in which no inert organic solvent is used, i.e., 0 moles of inert organic solvent per mole of functional monomer, may give the best results for the intended purpose. It is something. Next, in the present invention, it is important to employ a copolymerization reaction pressure of 6 kg/Cd or more. If the copolymerization reaction pressure is too low, the copolymerization reaction rate cannot be maintained at a level that is practically satisfactory, and there are also difficulties in forming a high molecular weight copolymer. In addition, if the copolymerization reaction pressure is too low, the ion exchange capacity of the resulting copolymer will become extremely high, and the mechanical strength will decrease due to increased water content.
The tendency for ion exchange performance to decline will increase. still,
The copolymerization reaction pressure is desirably selected from 50k9/Cd or less, taking into consideration the reaction apparatus or work operation in industrial implementation. Although it is possible to employ a copolymerization reaction pressure higher than this range, it may not proportionately improve the objectives of the present invention. Therefore, in the present invention, it is optimal to select the copolymerization reaction pressure from the range of 6 to 50 k9/Cdl, preferably 9 to 30 kg/Cd. Various examples of inert organic solvents that can be used in the present invention include those that do not inhibit the copolymerization reaction between the fluorinated olefin compound and the specific functional monomer and that cause little chain transfer. Preferred specific examples include solvents consisting of fluorinated or fluorinated chlorinated saturated hydrocarbons, which are usually known as so-called fluorocarbon-based solvents.

フロン系溶媒としては、例えば、ジクロロジフルオロメ
タン、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフ
ルオロメタン、モノクロロジフルオロメタン、クロロト
リフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、ジ
クロロテトラフルオロエタン、フルオロクロロプロパン
、パーフルオロプロパン、パーフルオロシクロブタンの
如き炭素数1〜4個のものをあげることができ、これら
は一種又は二種以上の混合物で使用され得る。本発明で
は、分子中に水素原子を含まない弗素化系又は弗素化塩
素化系飽和炭化水素よりなる浩媒が好ましく、特にトリ
クロロトリフルオロエタンが好適である。その他、本発
明では、第三級ブタノール、メタノール、酢酸の如き有
機溶媒を使用することが可能である。本発明の共重合反
応に際しては、前記反応条件の他の条件や操作は、特に
限定されることなく、広い範囲にわたつて採用され得る
Examples of chlorofluorocarbon solvents include dichlorodifluoromethane, trichloromonofluoromethane, dichloromonofluoromethane, monochlorodifluoromethane, chlorotrifluoromethane, trichlorotrifluoroethane, dichlorotetrafluoroethane, fluorochloropropane, perfluoropropane, and perfluorocyclobutane. Those having 1 to 4 carbon atoms can be mentioned, and these can be used alone or in a mixture of two or more kinds. In the present invention, a hydrocarbon made of a fluorinated or fluorinated chlorinated saturated hydrocarbon containing no hydrogen atom in its molecule is preferred, and trichlorotrifluoroethane is particularly preferred. In addition, organic solvents such as tertiary butanol, methanol, and acetic acid can be used in the present invention. In the copolymerization reaction of the present invention, conditions and operations other than the above-mentioned reaction conditions are not particularly limited and may be adopted over a wide range.

例えば、共重合反応温度は、重合開始源の種類や不活性
有機洛媒の有無あるいは反応モル比などにより最適値が
選定され得るが、通常は余りに高温度や低穂度は工業的
実施に対して不利となるので20〜90℃、好ましくは
30〜80℃程度から選定される。而して、本発明にお
いて重合開始源としては、前記の好適な反応温度におい
て高い活性を示すものを選定するのが望ましい。例えば
、室温以下でも高活性の電離性放射線を採用することも
できるが、通常はアゾ化合物やパーオキシ化合物を採用
する方が工業的実施に対して有利である。本発明で好適
に採用される重合開始源は、前記共重合反応圧力下に2
0〜90℃程度で高活性を示すアゾビスイソブチロニト
リルの如きアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイドの如きアシルパーオキサイド、
t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパー
オキシピバレートの如きパーオキシエステル化合物、ジ
イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ一2一エチ
ルヘキシルパーオキシジカーボネートの如きパーオキシ
ジカーボネート、ジペンタフルオロプロピオニルパーオ
キサイド、ジテトラフルオロプロピオニルパーオキサイ
ドの如き含フツ素開始剤などである。その他、従来より
公知乃至周知の各種油溶性パーオキシ化合物なども有利
に採用され得る。本発明においては、重合開始剤濃度は
、全単量体に対して0.001〜3重量%、好ましくは
0.003〜1重量%程度である。
For example, the optimum copolymerization reaction temperature can be selected depending on the type of polymerization initiation source, the presence or absence of an inert organic medium, the reaction molar ratio, etc.; however, normally, too high a temperature or too low a spear point is not suitable for industrial implementation. Therefore, the temperature is selected from about 20 to 90°C, preferably about 30 to 80°C. Therefore, in the present invention, it is desirable to select a polymerization initiation source that exhibits high activity at the above-mentioned suitable reaction temperature. For example, it is possible to use ionizing radiation that is highly active even at room temperature or lower, but it is usually more advantageous to use an azo compound or a peroxy compound for industrial implementation. The polymerization initiation source suitably employed in the present invention is
Azo compounds such as azobisisobutyronitrile that exhibit high activity at about 0 to 90°C, acyl peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide,
Peroxy ester compounds such as t-butyl peroxy isobutyrate and t-butyl peroxy pivalate, peroxy dicarbonates such as diisopropyl peroxy dicarbonate and di-12-ethylhexyl peroxy dicarbonate, dipentafluoropropionyl peroxy oxide, fluorine-containing initiators such as ditetrafluoropropionyl peroxide, and the like. In addition, various conventionally known or well-known oil-soluble peroxy compounds may also be advantageously employed. In the present invention, the concentration of the polymerization initiator is about 0.001 to 3% by weight, preferably about 0.003 to 1% by weight based on the total monomers.

開始剤濃度を下げることによつて、生成共重合体の分子
量を高めることが可能であり、高イオン交換容量を保持
することが可能である。開始剤濃度を余りに高くすると
、分子量の低下傾向が増し、高イオン交換容量で高分子
量の共重合体の生成に対して不利となる。本発明の共重
合反応は、通常次の通り実施される。
By lowering the initiator concentration, it is possible to increase the molecular weight of the resulting copolymer and maintain a high ion exchange capacity. If the initiator concentration is too high, the tendency to decrease the molecular weight increases, which is disadvantageous to the production of high ion exchange capacity, high molecular weight copolymers. The copolymerization reaction of the present invention is usually carried out as follows.

即ち、耐圧反応容器にカルボン酸型官能性単量体と重合
開始剤と場合により不活性有機溶剤を仕込み、充分脱気
した後、所定温度とし、更に弗素化オレフインを所定圧
力迄導入することにより反応を行なわしめる。反応終了
後、未反応弗素化オレフインをパージした後、共重合体
スラリーをヘキサン等へ沈澱させ共重合体を回収する。
而して、本発明においては、生成共重合体濃度を30重
量%以下、好ましくは25重量%以下に制御して実施す
るのが好適である。余りに高濃度にすると、攪拌負荷の
増大、除熱困難、弗素化オレフインガス吸収不良などの
難点が認められる。本発明のフルオロ重合体は、適宜手
段にて製膜され得る。例えば、必要により官能基を加水
分解でカルボン酸基に転換するが、力八る加水分解処理
は製膜前でも製膜後でも可能である。通常は製膜後に加
水分解処理する方が望ましい。製膜手段には種々のもの
が採用可能であり、例えば加熱熔融成形、適当な洛液に
溶解させての注型成形など公知乃至周知の方法が適宜採
用し得る。本発明のフルオロ重合体からのイオン交換膜
は、種々の優れた性能を有するために、各種分野、目的
、用途などに広範囲に採用され得る。
That is, a carboxylic acid type functional monomer, a polymerization initiator, and optionally an inert organic solvent are charged into a pressure-resistant reaction vessel, and after sufficient degassing, the temperature is set at a predetermined temperature, and a fluorinated olefin is introduced to a predetermined pressure. Let the reaction take place. After the reaction is completed, unreacted fluorinated olefin is purged, and the copolymer slurry is precipitated in hexane or the like to recover the copolymer.
Therefore, in the present invention, it is preferable to control the concentration of the produced copolymer to 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less. If the concentration is too high, problems such as increased stirring load, difficulty in heat removal, and poor absorption of fluorinated olefin gas will occur. The fluoropolymer of the present invention can be formed into a film by any appropriate means. For example, if necessary, a functional group is converted into a carboxylic acid group by hydrolysis, but the hydrolysis treatment can be performed either before or after film formation. It is usually preferable to perform hydrolysis treatment after film formation. Various methods can be used for forming the film, and known methods such as heating melt molding, dissolving in a suitable liquid and casting molding can be used as appropriate. Since the ion exchange membrane made from the fluoropolymer of the present invention has various excellent performances, it can be widely adopted in various fields, purposes, and uses.

例えば、拡散透析、電解還元、燃料電池の隔膜などとし
て、特に耐蝕性が要求される分野で好適に使用される。
なかでも、アルカリ電解用の陽イオン選択性隔膜として
使う場合には、従来のイオ7交換膜では得られなかつた
高い性能を発揮し得るものである。例えば、本発明のフ
ルオロ重合体からの陽イオン交換樹脂膜にて、陽極と陰
極とを区画して陽極室と陰極室とを構成し、陽極室に塩
化アルカリ水洛液を供給して電解し、陰極室から水酸化
アルカリを得る所謂二室型槽の場合でも、2規定以上の
濃度の塩化ナトリウム水洛液を原料にして5〜50A/
DTrlの電流密度で電解することにより、40%以上
の高濃度の水酸化ナトリウムが90%以上の高電流効率
で長期にわたつて安定して製造できる。更に、4.5ボ
ルト以下の低い摺電圧での電解が可能である。次に、本
発明の実施例について、更に具体的に説明するが、かX
る説明によつて本発明が限定されるものでないことは勿
論である。
For example, it is suitably used in fields where corrosion resistance is particularly required, such as in diffusion dialysis, electrolytic reduction, and as diaphragms in fuel cells.
In particular, when used as a cation-selective diaphragm for alkaline electrolysis, it can exhibit high performance that cannot be obtained with conventional 7-exchange membranes. For example, an anode and a cathode are separated using a cation exchange resin membrane made of the fluoropolymer of the present invention to form an anode chamber and a cathode chamber, and an alkali chloride aqueous solution is supplied to the anode chamber for electrolysis. Even in the case of a so-called two-chamber type tank in which alkali hydroxide is obtained from the cathode chamber, 5 to 50 A/
By electrolyzing at a current density of DTrl, sodium hydroxide with a high concentration of 40% or more can be stably produced over a long period of time with a high current efficiency of 90% or more. Furthermore, electrolysis is possible at low sliding voltages of 4.5 volts or less. Next, embodiments of the present invention will be explained in more detail.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above description.

尚、以下の実施例におけるイオン交換容量は、次のよう
にして求めた。即ち、H型の陽イオン交換樹脂膜を、1
Nf)HCl中で60℃、5時間放置し、完全にH型に
転換し、HClが残存しないように水で充分洗浄した。
その後、このH型の膜0.5yを、0.1NのNaOH
25mlに水を25d加えてなる溶液中に、室温で2日
間静置した。次いで膜をとり出して、溶液中のNaOI
V)量を0.1NのHClで逆滴定することにより求め
るものである。実施例 1 内容種100dのステンレス製耐圧反応容器に、100
fのメチルパーフルオロ一5−オキサ−6−ヘペテノエ
イト及び10rf19のアゾビスイソブチロニトリルを
仕込む。
Incidentally, the ion exchange capacity in the following examples was determined as follows. That is, an H-type cation exchange resin membrane is
Nf) The product was left in HCl at 60° C. for 5 hours to completely convert to H-form, and the product was thoroughly washed with water so that no HCl remained.
After that, 0.5y of this H-type film was diluted with 0.1N NaOH.
It was left standing at room temperature for 2 days in a solution prepared by adding 25 d of water to 25 ml. The membrane was then removed and the NaOI in solution
V) is determined by back titration with 0.1N HCl. Example 1 In a stainless steel pressure-resistant reaction vessel with a content type of 100 d, 100
Charge f methyl perfluoro-5-oxa-6-hepetenoate and 10rf19 azobisisobutyronitrile.

液体窒素で充分脱気を行なつた後、系を70℃に昇温す
る。次いで、ガス導入口より四弗化エチレンを21k9
/Cd迄仕込み、反応を開始させる。四弗化エチレンの
連続導入により共重合反応圧力を211<f!/Cdに
保持して、6.1時間の共重合反応を行なつた。得られ
た共重合体スラリーは、16.3重量%の共重合体濃度
であり、このスラリーに充分なヘキサンを加えた後、濾
過により共重合体を回収した。その結果、18.0f7
の白色共重合体が得られた。該共重合体は、TQ235
℃であり240℃でプレス成形した後加水分解すること
により、イオン交換容量1.38ミリ当量/y−ポリマ
ーのイオン交換膜を得た。か匁る陽イオン交換樹脂膜を
用いて、陽極と陰極とを区画し、二室型電解槽を形成し
た。
After sufficient degassing with liquid nitrogen, the system is heated to 70°C. Next, add 21k9 of tetrafluoroethylene from the gas inlet.
/Cd and start the reaction. Continuous introduction of tetrafluoroethylene increases the copolymerization reaction pressure to 211<f! /Cd, and the copolymerization reaction was carried out for 6.1 hours. The resulting copolymer slurry had a copolymer concentration of 16.3% by weight, and after adding sufficient hexane to the slurry, the copolymer was recovered by filtration. As a result, 18.0f7
A white copolymer was obtained. The copolymer is TQ235
By press molding at 240°C and then hydrolyzing, an ion exchange membrane with an ion exchange capacity of 1.38 meq/y-polymer was obtained. A two-chamber electrolytic cell was formed by separating an anode and a cathode using a cation-exchange resin membrane that bursts.

陽極にはロジウム被覆チタン電極、陰極にはステンレス
をそれぞれ使用し、両極の極間距離を2,2cm、隔膜
の有効面積を25Cdとし下記の条件で食塩の電解を行
なつた。陽極室には4Nの食塩水溶液、陰極室には8N
の力性ソーダを仕込み、陽極室には4Nの食塩水洛液を
150CC/時、陰極室には0.1Nの力性ソーダをそ
れぞれ供給しつつ、電流密度20A/dイ、液温92℃
、陽極液のPH3にて電解を行なつた。陽極室から食塩
醇液を溢流せしめる一方、陰極室から溢流する力性ソー
ダ水洛液を捕集し、生成力性ソーダから、その電流効率
を求めた。その結果14Nの力性ソーダが93%の電流
効率で得られた。摺電圧は4.1ボルトであり、長期に
わたり安定した性能を示した。実施例 2内容積500
m1のステンレス製耐圧反応容器に5007のCF2=
CFO(CF2)3C00CH,と50W9のアゾビス
イツブチロニトリルを仕込む。
A rhodium-coated titanium electrode was used as the anode, and stainless steel was used as the cathode. The distance between the two electrodes was 2.2 cm, and the effective area of the diaphragm was 25 Cd. Salt was electrolyzed under the following conditions. 4N saline solution in the anode chamber, 8N in the cathode chamber
4N saline solution was supplied to the anode chamber at 150 CC/hour, and 0.1N sodium chloride was supplied to the cathode chamber at a current density of 20 A/d and a liquid temperature of 92°C.
, electrolysis was performed using an anolyte of PH3. While the salt solution overflowed from the anode chamber, the hydrolytic soda solution overflowing from the cathode chamber was collected, and the current efficiency was determined from the hydrolytic soda produced. As a result, 14N force soda was obtained with a current efficiency of 93%. The sliding voltage was 4.1 volts, indicating stable performance over a long period of time. Example 2 internal volume 500
CF2 = 5007 in a stainless steel pressure-resistant reaction vessel of m1
Charge CFO(CF2)3C00CH and 50W9 azobisbutyronitrile.

充分脱気した後70′CVCし、四弗化エチレンを19
.31<g/Cd迄仕込み、反応を開始させた。反応中
は四弗化エチレンを導入し、圧力を19.31<9/C
dに保持した。6.5時間後に87.57のポリマーが
得られた。
After sufficient degassing, 70'CVC was carried out, and 19% of tetrafluoroethylene was
.. The reaction was started by charging up to 31<g/Cd. During the reaction, tetrafluoroethylene was introduced and the pressure was adjusted to 19.31<9/C.
It was held at d. After 6.5 hours 87.57 polymers were obtained.

ポリマー濃度は16.0重量%であつた。該共重合体は
TQ=210℃であり、210℃でプレス成形し加水分
解することにより、厚さ300μでイオン交換容量1.
51ミリ当量/f−ポリマーのイオン交換膜を与えた。
該イオン交換膜を用い、実施例1と同様の条件で電解を
行なつたところ、14Nの力性ソーダを92%の電流効
率と3.7ボルトの摺電圧で与えた。実施例 3 100m1のステンレス製反応容器に72VのCF2=
CFO(CF2)3C00CH3と221のトリクロロ
トリフルオロエタン及び190〜のアゾビスイソブチロ
ニトリルを仕込む。
Polymer concentration was 16.0% by weight. The copolymer has a TQ of 210°C, and is press-molded at 210°C and hydrolyzed to have a thickness of 300μ and an ion exchange capacity of 1.
An ion exchange membrane of 51 meq/f-polymer was provided.
When electrolysis was carried out using the ion exchange membrane under the same conditions as in Example 1, 14N of sodium hydroxide was applied with a current efficiency of 92% and a sliding voltage of 3.7 volts. Example 3 CF2 = 72V in a 100m1 stainless steel reaction vessel
Charge CFO(CF2)3C00CH3, 221 trichlorotrifluoroethane, and 190~ azobisisobutyronitrile.

70℃にて四弗化エチレンを20kg/Cwt迄仕込み
、反応を開始させる。反応中は四弗化エチレンを導入し
反応圧力を20kg/Cdに保持する。3時間後に18
.2Vの共重合体が得られた。該共重合体はTQ=22
0℃であり、イオン交換容量1.20ミリ当量/V一ポ
リマ一の陽イオン交換膜を与えた。該イオン交換膜は、
14Nの力性ソーダを93%の電流効率と4.3ボルト
の摺電圧で与えた。実施例 4 のアゾビスイソブチロニトリルを仕込む。
Tetrafluoroethylene was charged to 20 kg/Cwt at 70°C to start the reaction. During the reaction, tetrafluoroethylene is introduced and the reaction pressure is maintained at 20 kg/Cd. 18 in 3 hours
.. A 2V copolymer was obtained. The copolymer has TQ=22
0° C., giving a cation exchange membrane with an ion exchange capacity of 1.20 meq/V to polymer. The ion exchange membrane is
A 14N force soda was applied with a current efficiency of 93% and a sliding voltage of 4.3 volts. Charge azobisisobutyronitrile from Example 4.

脱気した後70℃で四弗化エチレンを19.5kg/C
wL迄仕込み反応を行なわしめた。反応中は四弗化エチ
レンを連続的に導入し圧力を19.5kg/Cwtに保
持した。6.8時間後に17.6Vの共重合体が得られ
た。該共重合体は190℃のTQを有し、190℃でプ
レス成形し加水分解することにより、厚さ300μでイ
オン交換容量1.31ミリ当量/1−ポリマーの陽イオ
ン交換膜を与えた。
19.5kg/C of tetrafluoroethylene at 70℃ after degassing
The preparation reaction was carried out until wL. During the reaction, tetrafluoroethylene was continuously introduced and the pressure was maintained at 19.5 kg/Cwt. After 6.8 hours, a 17.6V copolymer was obtained. The copolymer had a TQ of 190°C, and was press-molded and hydrolyzed at 190°C to provide a cation exchange membrane with a thickness of 300μ and an ion exchange capacity of 1.31 meq/1-polymer.

該イオン交換膜は14Nの力性ソーダを93%の電流効
率と4.1ボルトの摺電圧で与えた。実施例 5 100ゴの耐圧反応容器に100VのCF2=CFO(
CF2)4C00CH3と40〜のアゾビスイソブチ
ロニトリルを仕込み、70℃において四弗化エチレンの
反応圧力を15.8k9/CwLに保持して反応を行な
わせた。
The ion exchange membrane delivered 14N of sodium hydroxide with a current efficiency of 93% and a sliding voltage of 4.1 volts. Example 5 100V CF2=CFO (
CF2)4C00CH3 and 40 to 40% azobisisobutyronitrile were charged, and the reaction was carried out at 70° C. while maintaining the reaction pressure of tetrafluoroethylene at 15.8 k9/CwL.

11時間後に13yの共重合体が得られた。該共重合体
のTQは185℃であり、190℃でプレス成形し、加
水分解することにより厚さ300μでイオン交換容量1
.64ミリ当量/V−ポリマーの陽イオン交換膜を与え
た。該イオン交換膜は14Nの力性ソーダを91%の電
流効率と3.6ボルトの摺電圧で与えた。
After 11 hours, a 13y copolymer was obtained. The TQ of this copolymer is 185°C, and by press molding at 190°C and hydrolyzing it, it has an ion exchange capacity of 1 at a thickness of 300μ.
.. A cation exchange membrane of 64 meq/V-polymer was provided. The ion exchange membrane delivered 14N of sodium hydroxide with a current efficiency of 91% and a sliding voltage of 3.6 volts.

実施例 6 100m1の反応容器に100VのCF2=CFO(
CF2)3C00CH3と80〜のt−ブチルパーオキ
シイソブチレートを仕込む。
Example 6 100V CF2=CFO(
Charge CF2)3C00CH3 and 80 ~ t-butylperoxyisobutyrate.

脱気した後70℃において四弗化エチレンとエチレンの
混合ガスを19.0k9/CTi迄仕込んで反応を行な
わせた。反応中に系内に四弗化エチレン/エチレン混合
ガス(モル比90/10)を導入し重合圧力を19.0
kg/Cwtに保持した。
After degassing, a mixed gas of tetrafluoroethylene and ethylene was charged to 19.0k9/CTi at 70°C to carry out a reaction. During the reaction, tetrafluoroethylene/ethylene mixed gas (molar ratio 90/10) was introduced into the system to increase the polymerization pressure to 19.0.
kg/Cwt.

4.0時間後に16.5Vの共重合体を得た。該共重合
体のTQは205℃であり、210℃でプレス成形して
厚さ300μでイオン交換容量1.62ミリ当量/V−
ポリマーの陽イオン交換膜を得た。該イオン交換膜は4
0wt%の力性ソーダを91%の電流効率と3.6ボル
トの摺電圧で与えた。比較例 1 100m1のステンレス製反応容器に10yのCF2=
CFO( CF2)3C00CH3と90Vのトリク
ロロトリフルオロエタン及び190〜のアゾビスイソブ
チロニトリルを仕込む。
After 4.0 hours, a 16.5V copolymer was obtained. The TQ of the copolymer is 205°C, and it is press-molded at 210°C to have a thickness of 300μ and an ion exchange capacity of 1.62 meq/V-.
A polymer cation exchange membrane was obtained. The ion exchange membrane has 4
0 wt % sodium hydroxide was applied with a current efficiency of 91% and a sliding voltage of 3.6 volts. Comparative Example 1 10y of CF2 = in a 100m1 stainless steel reaction vessel
Charge CFO(CF2)3C00CH3, 90V trichlorotrifluoroethane and 190V azobisisobutyronitrile.

脱気した後70℃にて四弗化エチレンを5k9/Cwl
迄仕込んで反応を行なわせる。反応圧力を5kg/Cw
lに保持して20時間反応を行なわせた所、2.IVの
共重合体が得られた。該共重合体のTQは80℃であり
、加水分解することによりイオン交換容量1.20ミリ
当量/1−ポリマーのイオン交換樹脂を与えたが、自己
支持するフイルムを得ることは出来なかつた。比較例
2 100m1のステンレス製反応容器に8yのCF2=C
FO(CF2)3C00CH3と92yのトリクロロト
リフルオロエタン及び190〜のアゾビスイソブチロニ
トリルを仕込む。
After degassing, add 5k9/Cwl of tetrafluoroethylene at 70°C.
Prepare until the end and let the reaction occur. Reaction pressure 5kg/Cw
When the reaction was carried out for 20 hours while maintaining the temperature at A copolymer of IV was obtained. The TQ of the copolymer was 80 DEG C., and although an ion exchange resin with an ion exchange capacity of 1.20 meq/1-polymer was obtained by hydrolysis, it was not possible to obtain a self-supporting film. Comparative example
2 8y of CF2=C in a 100m1 stainless steel reaction vessel
Charge FO(CF2)3C00CH3, 92y trichlorotrifluoroethane, and 190~ azobisisobutyronitrile.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 弗素化したエチレン系不飽和単量体とカルボン酸基
もしくはカルボン酸基に転換しうる官能基を含有する重
合能ある官能性単量体とを、重合開始源の作用により共
重合せしめ、前記官能性単量体含有量1〜50モル%の
共重合体を生成せしめることからなる交換基含有フルオ
ロ重合体の製法において、前記官能性単量体1モル当り
不活性有機溶媒0〜10モルの割合で、共重合反応圧力
6kg/cm^2以上にて前記共重合反応を行なわしめ
、本文中に定義するT_Qが150℃以上でイオン交換
容量が0.5〜4ミリ当量/グラム乾燥樹脂の共重合体
を生成せしめることを特徴とするイオン交換基含有フル
オロ重合体の製法。 2 官能性単量体として一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中のlは0〜3、mは0〜1、nは0〜12
の整数であり、Xはフッ素原子又は−CF_3であり、
Y、Y′はフッ素原子又は炭素数1〜10のパーフルオ
ロアルキル基であり、Aは−CN、−COF、−COO
H、−COOR_1、−COOM又は−COONR_2
R_3であり、R_1は炭素数1〜10のアルキル基、
R_2、R_3は水素原子又はR_1であり、Mはアル
カリ金属又は第四級アンモニウム基である)で表わされ
るフルオロビニル化合物を使用する特許請求の範囲第1
項記載の製法。 3 弗素化したエチレン系不飽和単量体として一般式C
F_2=CZZ′(但し、Z、Z′はフッ素原子、塩素
原子、水素原子、又は−CF_3である)で表わされる
フッ素化オレフィン化合物を使用する特許請求の範囲第
1項記載の製法。 4 官能性単量体として一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、式中のlは0〜1、mは0〜1、nは0〜8の
整数であり、Aは−COF又は−COOR_1であり、
R_1は低級アルキル基である)で表わされるフルオロ
ビニル化合物を使用する特許請求の範囲第2項記載の製
法。 5 弗素化したエチレン系不飽和単量体として四弗化エ
チレンを使用する特許請求の範囲第3項記載の製法。 6 共重合反応温度20〜90℃で実施する特許請求の
範囲第1項記載の製法。 7 生成共重合体スラリー中の共重合体濃度を30重量
%以下に制御して共重合反応を実施する特許請求の範囲
第1項記載の製法。 8 不活性有機溶媒を使用しないバルク重合方式で実施
する特許請求の範囲第1項記載の製法。 9 不活性有機溶媒として炭素数1〜4個の弗素化系又
は弗素化塩素化系飽和炭化水素よりなる溶媒を官能性単
量体1モル当り5モル以下で使用する特許請求の範囲第
1項記載の製法。 10 不活性有機溶媒としてトリクロロトリフルオロエ
タンを使用する特許請求の範囲第9項記載の製法。
[Scope of Claims] 1. A fluorinated ethylenically unsaturated monomer and a polymerizable functional monomer containing a carboxylic acid group or a functional group convertible to a carboxylic acid group are combined under the action of a polymerization initiation source. In the method for producing an exchange group-containing fluoropolymer, which comprises copolymerizing the functional monomer to produce a copolymer having a functional monomer content of 1 to 50 mol %, an inert organic The copolymerization reaction is carried out at a copolymerization reaction pressure of 6 kg/cm^2 or more with a proportion of 0 to 10 moles of solvent, and the ion exchange capacity is 0.5 to 4 mm when T_Q as defined in the text is 150°C or more. A method for producing an ion exchange group-containing fluoropolymer, the method comprising producing a copolymer of equivalent weight/gram dry resin. 2 As a functional monomer, there are general formulas▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, in the formula, l is 0 to 3, m is 0 to 1, and n is 0 to 12.
is an integer, X is a fluorine atom or -CF_3,
Y and Y' are a fluorine atom or a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and A is -CN, -COF, -COO
H, -COOR_1, -COOM or -COONR_2
R_3, R_1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
Claim 1 using a fluorovinyl compound represented by (R_2, R_3 are hydrogen atoms or R_1, M is an alkali metal or a quaternary ammonium group)
Manufacturing method described in section. 3 General formula C as a fluorinated ethylenically unsaturated monomer
The method according to claim 1, which uses a fluorinated olefin compound represented by F_2=CZZ' (where Z and Z' are a fluorine atom, a chlorine atom, a hydrogen atom, or -CF_3). 4 As a functional monomer, there are general formulas ▲ mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. COF or -COOR_1,
The manufacturing method according to claim 2, which uses a fluorovinyl compound represented by R_1 is a lower alkyl group. 5. The production method according to claim 3, wherein tetrafluoroethylene is used as the fluorinated ethylenically unsaturated monomer. 6. The manufacturing method according to claim 1, which is carried out at a copolymerization reaction temperature of 20 to 90°C. 7. The production method according to claim 1, wherein the copolymerization reaction is carried out by controlling the copolymer concentration in the produced copolymer slurry to 30% by weight or less. 8. The production method according to claim 1, which is carried out by a bulk polymerization method without using an inert organic solvent. 9. Claim 1 in which a solvent consisting of a fluorinated or fluorinated chlorinated hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms is used as an inert organic solvent in an amount of 5 mol or less per 1 mol of the functional monomer. Manufacturing method described. 10. The production method according to claim 9, wherein trichlorotrifluoroethane is used as the inert organic solvent.
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