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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Formmasse, die aus einem Fluor-enthaltenden Copolymer besteht,
die eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit
und eine geringere Wahrscheinlichkeit aufweist, dass sie sich verfärbt, selbst
wenn sie über
einen langen Zeitraum bei hoher Temperatur gehalten wird.
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Für Beschichtungsmaterialien
für wärmebeständige isolierte
Drähte,
medizinische Teile, Teile für einen
Lagerbehälter
für Chemikalien
einer Halbleiterproduktionsvorrichtung und für Teile für einen Träger und eine Rohrleitung werden
Fluor-enthaltende Copolymere, wie zum Beispiel Tetrafluorethylen
(hier nachstehend als TFE bezeichnet)/Perfluor(alkylvinylether)Copolymer
(hier nachstehend als PFA bezeichnet), ein TFE/Hexafluorpropylen-
(hier nachstehend als HFP bezeichnet) Copolymer (nachstehend als FEP
bezeichnet) und ein TFE/Ethylen-Copolymer (hier nachstehend als
ETFE bezeichnet) und Polytetrafluorethylen (nachstehend als PTFE
bezeichnet) in Anbetracht der ausgezeichneten elektrischen Isoliereigenschaften,
der niedrigen Dielektrizitätskonstante, der
Wärmebeständigkeit
und der chemischen Beständigkeit
als Formmassen verwendet. Es ist möglich, das Schmelzformen von
Formmassen, die aus einem Fluor-enthaltenden Copolymer, wie zum
Beispiel PFA, FEP oder ETFE bestehen, durchzuführen, und derartige Formmassen
können
mittels verschiedener Formgebungsverfahren, wie zum Beispiel Spritzgießen, Extrudieren
und Rotationsformen geformt werden.
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In
Bezug auf Formmassen, die aus einem derartigen Fluor-enthaltenden
Copolymer bestehen, können
geformte Produkte in manchen Fällen
während
des Schmelzformens leicht gelblich werden und die verfärbten geformten
Produkte können
eine Verringerung der Endanzahl der hergestellten Produkte verursachen, da
insbesondere für
Teile für
medizinische Verwendungen und zur Verwendung in einer Halbleitervorrichtung
eine strikte Produktqualität
erforderlich ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Formmasse zur Verfügung, die
aus einem Fluor-enthaltenden Copolymer (hier nachstehend manchmal
einfach als Formmasse bezeichnet) besteht, die durch Schmelzformen
ein geformtes Produkt zur Verfügung stellt,
das eine geringere Verfärbungswahrscheinlichkeit
aufweist.
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Die
vorliegenden Erfinder haben umfassende Untersuchungen durchgeführt, um
die vorstehend erwähnten
Probleme zu überwinden
und als Ergebnis haben sie festgestellt, dass eine Formmasse, die eine
Gesamtmenge an spezifischen Metallelementen, die zu Metallelementen
gehören,
die aus der Formmasse durch ein Verfahren zum Eluieren von Metallen
durch Erwärmen
der Formmasse mit Salpetersäure
eluiert werden, innerhalb eines spezifischen Bereichs aufweist,
selbst nach der Schmelzformung eine geringere Verfärbungswahrscheinlichkeit
aufweist. Die vorliegende Erfindung wurde gestützt auf diese Entdeckung ausgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Formmasse zur Verfügung, die
aus einem Fluor-enthaltenden Copolymer besteht und die einen Metallelutionsindex η von höchstens
10 aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
der vorstehend erwähnten Formmasse
zur Verfügung,
das das Ausführen
einer Polymerisation unter Verwendung von Ausgangsmaterialien mit
niedrigen Metallgehalten und das Formen des derart hergestellten
Fluor-enthaltenden Copolymers in eine Formmasse umfasst, so dass
das Fluor-enthaltende Copolymer die Oberfläche eines Metallteils einer
Produktionsapparatur nicht berührt.
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Ein
geformtes Produkt, das durch Schmelzformen der Formmasse der vorliegenden
Erfindung bei hoher Temperatur erhalten wird, weist eine geringere
Verfärbungswahrscheinlichkeit
auf und ist für verschiedene
Teile für
medizinische Verwendungen und Verwendungen bei Halbleitern geeignet.
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In
der vorliegenden Erfindung ist der Metallelutionsindex η die Gesamtmenge
in Nanogramm (hier nachstehend als ng bezeichnet) an spezifischen Metallelementen,
die pro 1 g des Fluor-enthaltenden Copolymers, entsprechend der
Messung durch das folgende Analyseverfahren der Metallelutionsmenge, eluiert
werden.
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Die
spezifischen metallischen Elemente sind die metallischen Elemente
Na, Mg, Cu, Cr, Ni, K, Ca und Fe. Diese metallischen Elemente umfassen
nicht nur reine Metalle sondern auch Metallionen und Metallverbindungen,
wie zum Beispiel Metalloxide. Im Falle der Metallverbindungen wird
sie hier als die Menge in ng, entsprechend der Berechnung als reine Metallsubstanzen,
dargestellt.
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Das
Analyseverfahren der Metallelutionsmenge ist ein Verfahren, wobei
ein aus PFA hergestellter Behälter,
der mit einem Deckel ausgestattet ist, einer Wärmebehandlung in ultrareiner
Salpetersäure
und ultrareinem Wasser jeweils bei 80 °C während 1 Woche unterzogen wird,
der derart behandelte Behälter
mit 5 g einer Formmasse beschickt wird, 3 ml 6,8 % ultrareine Salpetersäure dazu
gegeben werden, der Behälter
mit dem Deckel verschlossen wird und durch eine Heizplatte bei 80 °C während 2
Stunden erwärmt
wird, und die ultrareine Salpetersäure, die die eluierten Metallelemente
enthält,
quantitativ durch Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma
(ICP-MS) analysiert wird.
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Alle
Metallgehalte an Na, Mg, Cu, Cr, Ni, K, Ca und Fe in der verwendeten
ultrareinen Salpetersäure
und dem Wasser betragen hier höchstens
0,1 ppb.
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In
der vorliegenden Erfindung beträgt
der Metallelutionsindex η der
Formmasse höchstens
10, vorzugsweise höchstens
7. „Höchstens
10„ bedeutet hier
höchstens
10, einschließlich
0 und „höchstens
7„ bedeutet
höchstens
7, einschließlich
0. Falls er den Wert 10 überschreitet
neigt ein geformtes Produkt, das durch Schmelzformen erhalten werden
soll, dazu, signifikant verfärbt
zu sein.
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Als
Fluor-enthaltendes Copolymer in der vorliegenden Erfindung kann
zum Beispiel ein Copolymer von Fluor-enthaltenden Monomeren oder
ein Copolymer eines Fluor-enthaltenden
Monomers mit einem Comonomer, das ein anderes als das Fluor-enthaltende Monomer
ist, erwähnt
werden. Das Fluor-enthaltende Copolymer ist vorzugsweise eines, das
schmelzgeformt werden kann.
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Das
Fluor-enthaltende Monomer kann, zum Beispiel ein Fluorolefin, wie
zum Beispiel TFE, Chlortrifluorethylen, HFP, Vinylidenfluorid oder
Vinylfluorid, oder ein Monomer, wie zum Beispiel Perfluor(alkylvinylether)
oder (Perfluoralkyl)ethylen sein. Das Fluor-enthaltende Monomer kann allein oder
in Kombination als Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet
werden.
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Weiterhin
wird als Comonomer, das ein anderes als das Fluor-enthaltende Monomer
ist, vorzugsweise eine ethylenartige ungesättigte Verbindung verwendet.
Als ungesättigte
ethylenartige Verbindung kann zum Beispiel ein Vinylether, ein Allylether,
ein Carbonsäurevinylester,
ein Carbonsäureallylester
oder ein Olefin erwähnt
werden.
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Als
Vinylether kann zum Beispiel ein Cycloalkylvinylether, wie zum Beispiel
Cyclohexylvinylether, oder ein Alkylvinylether, wie zum Beispiel
Ethylvinylether, Nonylvinylether, 2-Ethylhexylvinylether, Hexylvinylether,
n-Butylvinylether oder t-Butylvinylether
erwähnt
werden. Als Allylether kann zum Beispiel ein Alkylallylether, wie
zum Beispiel Ethylallylether oder Hexylallylether erwähnt werden.
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Die
Carbonsäure
als Material für
den Carbobnsäurevinylester
oder den Carbonsäureallylester kann,
zum Beispiel Essigsäure,
Propionsäure,
Buttersäure,
Pivalinsäure
oder Benzoesäure
sein.
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Als
Olefin kann zum Beispiel Ethylen, Propylen oder Isobutylen erwähnt werden.
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Das
mit dem vorstehend erwähnten
Fluor-enthaltenden Monomer copolymerisierbare Comonomer kann allein
oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehreren davon, wie
zum Beispiel zwei Vinylether oder ein Vinylether und ein Olefin,
verwendet werden.
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Als
Fluor-enthaltendes Copolymer der vorliegenden Erfindung werden PFA,
FEP und ETFE bevorzugt. PFA ist ein Copolymer mit einem molaren Verhältnis für die Copolymerisation
von 99,5/0,5 bis 97/3 für
TFE/Perfluor(alkylvinylether), FEP ist ein Copolymer mit einem molaren
Verhältnis
für die
Copolymerisation von 99/5 bis 85/15 für TFE/HFP und ETFE ist ein
Copolymer mit einem molaren Verhältnis
für die
Copolymerisation von 30/70 bis 70/30 für TFE/Ethylen. Derartige Copolymere
können
Copolymere der beschriebenen Monomere mit einer kleinen Menge eines
weiteren Monomers sein.
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Die
Formmasse der vorliegenden Erfindung ist eine Formmasse, die in
Form von Pulver, Körnchen
oder in einer anderen Form vorliegt, und die durch Spritzgießen, Extrudieren
oder einem anderen Formgebungsverfahren geformt werden kann. Die Formgebungsverfahren
umfassen, wenigstens zum Teil einen Schritt zum Schmelzen der Formmasse.
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Die
Formmasse der vorliegenden Erfindung kann durch das folgende Verfahren
hergestellt werden. Eine gewünschte
Formmasse kann nämlich durch
Ausführen
eines Polymerherstellungsverfahrens, umfassend einen Polymerisationsschritt,
einen Granulierungsschritt, einen Trocknungsschritt, einen Pelletisierungsschritt,
einen Waschschritt, usw. und einen Schritt zum Formen eines Copolymers
in eine Formmasse hergestellt werden, so dass das Fluor-enthaltende
Copolymer oder die Formmasse mit der Oberfläche eines Metallteils einer
Apparatur so weit wie möglich
nicht in Kontakt kommt und, dass zusätzlich die Ausgangsmaterialien
für das
Fluor-enthaltende
Copolymer mit der Oberfläche
eines Metallteils einer Apparatur, wie zum Beispiel eine Rohrleitung
für die
Lagerung und Beförderung,
so weit wie möglich
nicht in Kontakt kommen, damit verhindert wird, dass die vorstehend
erwähnten
spezifischen Metallelemente mit der Formmasse gemischt werden.
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Weiterhin
kann die Formmasse der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von
Ausgangsmaterialien, wie zum Beispiel einem Fluor-enthaltenden Monomer,
einem Comonomer, einem Polymerisationsmedium, einem Kettenübertragungsreagenz und
einem zur Granulierung des Fluor-enthaltenden Copolymers zu verwendenden
Medium mit niedrigen Gehalten an den vorstehend erwähnten spezifischen Metallkomponenten
hergestellt werden. Die Gesamtgehalte an den Metallkomponenten von
Na, Mg, Cu, Cr, Ni, K, Ca und Fe betragen in derartigen Ausgangsmaterialien
höchstens
10 ppb beziehungsweise vorzugsweise höchstens 5 ppb. Insbesondere weist
sowohl das Fluor-enthaltende Monomer als Hauptausgangsmaterial,
das Comonomer als auch das Polymerisationmedium (wie zum Beispiel
Wasser oder ein Lösungsmittel),
das in umfangreichem Kontakt mit dem Fluor-enthaltenden Copolymer
ist, usw. einen Gesamtgehalt an den spezifischen Metallkomponenten
von höchstens
10 ppb auf.
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Die
zu verwendenden Ausgangsmaterialien variieren hier in Abhängigkeit
von dem Polymerisationsverfahren. Für beispielsweise den Fall einer
Lösungspolymerisation
kann ein Fluor-enthaltendes Monomer, ein Comonomer, ein fluorhaltiges
Lösungsmittel,
wie zum Beispiel F(CF2)6H
oder F(CF2)6F, ein
nicht ionischer organischer Polymerisationsinitiator und ein Kettenübertragungsreagenz verwendet
werden, und für
den Fall einer Suspensionspolymerisation kann zusätzlich zu
dem fluorhaltigen Lösungsmittel
Wasser als Material für
die Lösungspolymerisation
verwendet werden.
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Das
Fluor-enthaltende Copolymer der vorliegenden Erfindung kann durch
verschiedene Polymerisationsverfahren, wie zum Beispiel Emulsionspolymerisation,
Suspensionspolymerisation und Lösungspolymerisation
hergestellt werden. Im Hinblick auf den Herstellungsprozess ist
jedoch die Emulsionspolymerisation, bei der ein ionischer Emulgator verwendet
wird und Metallionen, die aufgrund des Emulgators in dem Fluor-enthaltenden
durch die Polymerisation hergestellten Copolymer zurückbleiben, näherungsweise
vollständig
entfernt werden müssen,
unvorteilhaft.
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Es
wird bevorzugt, die Oberfläche
eines Metallteils einer Produktionsapparatur, mit der das Fluor-enthaltende
Copolymer in dem Herstellungsverfahren in Kontakt kommt, mit einem
geschmolzenen Fluorkunststoff, der eine gute Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit
aufweist, wie zum Beispiel PFA, FEP oder ETFE abzudecken. Ist die
Oberfläche
eines Metallteils nicht mit einem Fluorkunststoff abgedeckt, neigt
die zu erhaltende Formmasse dazu, einen hohen Metallelutionsindex η aufzuweisen,
und das durch Schmelzformen zu erhaltende geformte Produkt neigt
dazu, signifikant verfärbt
zu sein.
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Es
wird bevorzugt, die Metalloberfläche
einer Rohrleitung oder eines Behälters
für die
Granulierung des Fluor-enthaltenden Copolymers mit dem die Ausgangsmaterialien
in Kontakt kommen ebenfalls in dem Produktionsverfahren nach der
Polymerisation mit einem Fluorkunststoff abzudecken. Hier ist es
für den
Fall des Herstellens einer Formmasse in Form von Pellets durch Pelletisieren
des Fluor-enthaltenden Copolymers notwendig, ein Metall als Material für zum Beispiel
eine Schraube eines Extruders als Ausstattung zum Pelletisieren
zu verwenden. Dementsprechend wird bevorzugt, ein korrosionsbeständiges Metallmaterial,
wie zum Beispiel Hastelloy C als Material für wenigstens einen Teil, der
mit dem geschmolzenen Fluor-enthaltenden Copolymer in Kontakt kommt,
zu verwenden. Für
den Fall, dass die Formmasse in einer anderen Form als in Pellets
vorliegt, das heißt,
die Formmasse liegt zum Beispiel in Form von Kügelchen oder einem Pulver vor,
neigt die Formmasse dazu, niedrigere Gehalte an Metallkomponenten
aufzuweisen, da sie ohne einen Pelletisierungsschritt, der das Schmelzformen
umfasst, hergestellt werden kann.
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Ein
geformtes Erzeugnis des Fluor-enthaltenden Copolymers, das unter
Verwendung der Formmasse der vorliegenden Erfindung mittels eines Formgebungsverfahrens,
wie zum Beispiel Spritzgießen,
Extrudieren oder Rotationsformen, erhalten wird, weist eine geringere
Verfärbungswahrscheinlichkeit
auf. Selbst, wenn eine kleine Menge an Metallkomponenten während des
Formens dazugemischt wird, ist die Menge an Metallkomponenten in dem
geformten Produkt, das aus der Formmasse der vorliegenden Erfindung
mit niedrigeren Gehalten an Metallkomponenten erhalten wurde, kleiner,
als die Menge an Metallkomponenten in einem geformten Produkt, das
aus einer herkömmlichen
Formmasse erhalten wurde. Die Formmasse der vorliegenden Erfindung
kann allein oder in Kombination mit verschiedenen hinzugefügten Zusatzstoffen
zum Formen verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele und
Vergleichsbeispiele ausführlicher
erklärt
werden. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die vorliegende
Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist.
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Als
Grad der Verfärbung
wurde der YI-Wert eines Fluor-enthaltenden Copolymers, das einem Pelletisieren
durch Schmelzformen bei hoher Temperatur ausgesetzt war, durch ein
Farbdifferenzmessgerät
(ZE-2000, hergestellt von Nippon Denshoku Kogyo) gemessen. Je höher der
YI-Wert ist, umso tiefer ist der Gelbton.
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Der
Schmelzindex (hier nachstehend als MI bezeichnet), als ein Index
des Molekulargewichts des Fluor-enthaltenden Copolymers, ist die
Austrittsgeschwindigkeit (g/10 min) des Fluor-enthaltenden Copolymers,
das im Falle von PFA oder FEP bei 372 °C, oder im Falle von ETFE bei
297 °C,
extrudiert wird, wenn an eine Düse
mit einem Durchmesser von 2,1 mm und einer Länge von 8 mm eine Beladung
von 5 kg angelegt wird.
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Die
Polymerzusammensetzung wurde auf eine solche Weise erhalten, dass
ein Film mit einer Dicke von 30 μm
durch Pressformen im Falle von PFA oder FEP bei 340 °C hergestellt
wurde, und das Infrarotspektrum dieses Films wurde wie folgt gemessen.
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Der
Gehalt (Gewichts-%) an Polymereinheiten, basierend auf Perfluor(propylvinylether)
in PFA wurde erhalten, indem die Extinktion bei 993 cm–1 durch
die Extinktion bei 2350 cm–1 dividiert wurde und der
erhaltene Wert mit 0,95 multipliziert wurde.
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Der
Gehalt (Gewichts-%) an Polymereinheiten, basierend auf HFP in FEP,
wurde erhalten, indem die Extinktion bei 980 cm–1 durch
die Extinktion bei 2350 cm–1 dividiert wurde und
der erhaltene Wert mit 3,2 multipliziert wurde.
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Die
Zusammensetzung von ETFE wurde durch quantitative Bestimmung der
Menge an Flusssäure,
die sich durch thermische Zersetzung des Harzes gebildet hatte,
erhalten.
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Die
Gehalte der Metallkomponenten in einem Polymerisationslösungsmittel,
Wasser als Lösungsmittel
zur Granulierung und Methanol als Kettenübertragungsreagenz, die in
den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wurden, sind nachstehend
gezeigt. Die Gehalte an Metallkomponenten in ultrareinem Wasser
betrugen: Na: 2 ppb, Mg: 0 ppb, Cu: 0 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 0 ppb,
K: 2 ppb, Ca: 2 ppb und Fe: 0 ppb. Die Gehalte an Metallkomponenten
in destilliertem industriellen Wasser betrugen: Na: 5 ppb, Mg: 0
ppb, Cu: 2 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 2 ppb, K: 2 ppb, Ca: 5 ppb und Fe:
10 ppb.
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Die
Gehalte an Metallkomponenten in hochreinem Methanol betrugen: Na:
2 ppb, Mg: 0 ppb, Cu: 0 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 0 ppb, K: 1 ppb, Ca:
2 ppb und Fe: 0 ppb. Die Gehalte an Metallkomponenten in Methanol
von normaler Qualität
betrugen Na: 5 ppb, Mg: 0 ppb, Cu: 0 ppb, Cr: 5 ppb, Ni: 1 ppb,
K: 2 ppb, Ca: 3 ppb und Fe: 5 ppb. Als hochreines Methanol wurde die
von Kanto Chemical Co., Inc. hergestellte EL-Qualität verwendet und als Methanol
von normaler Qualität
wurde ein von Kanto Chemical Co., Inc hergestelltes garantiertes
Reagenz verwendet.
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BEISPIEL 1
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Die
Apparaturen im Polymerisationsschritt, dem Granulierungsschritt
und dem Trocknungsschritt und die Rohrleitungsteile, die mit Ausgangsmaterialien
und einem Fluor-enthaltenden Copolymer in Kontakt kommen könnten, wurden
mit PFA, das einen Schmelzelutionsindex η von 25 aufweist, ausgekleidet
und abgedeckt. In einen Polymerisationsbehälter von 400 l wurden 188 l
ultrareines Wasser, 78 l Perfluorhexan als Polymerisationslösungsmittel,
9,5 l hochreines Methanol und 14,0 kg Perfluor(propylvinylether)
eingebracht, die Temperatur wurde in dem Behälter auf 50 °C gebracht,
dann wurde TFE eingebracht und in dem Polymerisationsbehälter wurde
ein Druck von 1,3 MPa erzeugt.
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Die
Gehalte an Metallkomponenten in TFE betrugen Na: 0 ppb, Mg: 0 ppb,
Cu: 0 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 1 ppb, K: 1 ppb, Ca: 0 ppb und Fe: 2 ppb.
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Die
Gehalte an Metallkomponenten in Perfluorhexan betrugen Na: 1 ppb,
Mg: 0 ppb, Cu: 0 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 0 ppb, K: 1 ppb, Ca: 2 ppb
und Fe: 1 ppb.
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Die
Gehalte an Metallkomponenten in Perfluor(propylvinylether) betrugen
Na: 1 ppb, Mg: 0 ppb, Cu: ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 0 ppb, K: 1 ppb, Ca:
1 ppb und Fe: 1 ppb.
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Zum
Initiieren der Polymerisation wurde eine 0,05 % ige Perfluorhexanlösung von
Bis(perfluorbutyryl)peroxid als Polymerisationsinitiator zugegeben. TFE
wurde chargenweise so zugegeben, dass der Druck konstant sein würde. Die
Lösung
des Polymerisationsinitiators wurde kontinuierlich eingeführt, so dass
die Polymerisationsgeschwindigkeit während der Polymerisation näherungsweise
konstant sein würde
und es wurden insgesamt 5,1 l eingeführt.
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Die
Gehalte an Metallkomponenten in der 0,05 % igen Perfluorhexanlösung von
Bis(perfluorbutyryl)peroxid betrugen hier Na: 1 ppb, Mg: 0 ppb,
Cu: 0 ppb, Cr: 0 ppb, Ni: 0 ppb, K: 1 ppb, Ca: 2 ppb und Fe: 1 ppb.
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Als
acht Stunden nach Initiierung der Polymerisation abgelaufen waren
und die Gesamtmenge des hinterher eingeführten TFE 40 kg erreicht hatte wurde
der Polymerisationsbehälter
auf Raumtemperatur abgekühlt
und nicht umgesetztes Gas wurde abgelassen, um eine Aufschlämmung zu
erhalten, die ein gebildetes Polymer enthielt. Die Aufschlämmung wurde
vom Boden des Polymerisationsbehälters
durch eine Rohrleitung in einen Granulierungsbehälter überführt, während an dem Polymerisationsbehälter mit
Stickstoff ein Druck angelegt wurde. Die Inhalte in dem Granulierungsbehälter mit
1000 l, der darin 500 l zur Vorbereitung eingeführtes ultrareines Wasser aufwies,
wurden hier auf 90 °C
unter Rühren erwärmt, und
das Perfluorhexan wurde zum Granulieren des Polymers verdampft und
abdestilliert. Die erhaltenen Körnchen
wurden durch eine Rohrleitung in einen Trockenofen transportiert
und bei 150 °C während 8
Stunden getrocknet. Die Menge an eluierten Metallkomponenten der
Körnchen
betrugen nach dem Trocknen Na: 1,0 ng, Mg: 0 ng, Cu: 0 ng, Cr: 0 ng,
Ni: 0,1 ng, K: 1,0 ng, Ca: 2,0 ng und Fe: 0,1 ng pro 1 g Granulat.
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Die
Körnchen
wurden nach dem Trocknen zum Ausführen des Pelletisierens durch
eine Rohrleitung in einen Extruder in einem Reinraum transportiert.
Der Extruder wies eine Öffnung
von 65 mm und L/D=25 auf und war aus einem korrosionsbeständigen Material
aus Hastelloy C hergestellt. Die Extrusionsbedingungen waren C1=340 °C,
C2=360 °C, C3=380 °C,
C4=380 °C,
C5=380 °C,
die Temperatur betrug: 380 °C
und die Umdrehungszahl der Schnecke betrug: 40 Upm.
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Das
pelletisierte Polymer wies einen MI von 12,1, einen Gehalt an Polymereinheiten,
basierend auf Perfluor(propylvinylether) in dem Polymer von 1,3 Mol-%
und einen YI-Wert
von -7,8 auf. Weiterhin betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten in
dem Polymer Na: 1,0 ng, Mg: 0 ng, Cu: 0 ng, Cr: 0,1 ng, Ni: 0,1
ng, K: 1,2 ng, Ca: 2,5 ng und Fe: 0,5 ng und der Metallelutionsindex η betrug
5,4.
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BEISPIEL 2
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FEP
wurde unter Verwendung derselben Apparaturen usw. wie in Beispiel
1 hergestellt. Die Pellets wurden durch Ausführen der Polymerisation, Granulierung
und Trocknen auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer, dass
160 kg HFP anstelle des Perfluor(propyvinylether) in Beispiel 1
eingeführt wurden,
53 l Perfluorhexan und 1,25 l hochreines Methanol verwendet wurden
und die Gesamtmenge der Lösung
des Polymerisationsinitiators 20,3 l betrug. Die Extrusionsbedingungen
waren C1=320 °C, C2=320 °C, C3=330 °C,
C4=340 °C, C5=340 °C,
die Temperatur betrug: 350 °C
und die Umdrehungszahl der Schnecke: 45 Upm.
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Das
pelletisierte Polymer wies einen MI von 12,1, einen Gehalt an Polymereinheiten,
basierend auf HFP in dem Polymer von 7,9 Mol-% und einen YI-Wert
von -5,1 auf. Weiterhin betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten
in dem Polymer Na: 1,5 ng, Mg: 0,1 ng, Cu: 0,1 ng, Cr: 0,1 ng, Ni:
0,1 ng, K: 1,2 ng, Ca: 2,2 ng und Fe: 1,2 ng und der Metallelutionsindex η betrug
6,5.
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BEISPIEL 3
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ETFE
wurde unter Verwendung derselben Apparaturen usw. wie in Beispiel
1 hergestellt. Die Pellets wurden durch Ausführen der Polymerisation, Granulierung
und Trocknen auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer, dass
3,9 kg Ethylen anstelle des Perfluor(propyvinylether) in Beispiel
1 eingeführt
wurden, 3,0 l hochreines Methanol verwendet wurden, die Gesamtmenge
der Lösung
des Polymerisationsinitiators 7,3 l betrug und eine Mischung aus TFE
und Ethylen anstelle von TFE eingeführt wurde, so dass der Druck
konstant bleiben würde.
Die Extrusionsbedingungen waren C1=260 °C, C2=280 °C, C3=300 °C,
C4=310 °C,
C5=310 °C,
die Temperatur betrug: 310 °C
und die Umdrehungszahl der Schnecke: 50 Upm.
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Das
pelletisierte Polymer wies einen MI von 7,6, ein molares Verhältnis an
(Polymereinheiten basierend auf TFE)/(Polymereinheiten basierend
auf Ethylen) von 53/47 und einen YI-Wert von -6,8 auf. Weiterhin
betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten in dem Polymer
Na: 1,5 ng, Mg: 0,1 ng, Cu: 0,1 ng, Cr: 0,1 ng, Ni: 0,1 ng, K: 1,2
ng, Ca: 2,2 ng und Fe: 1,2 ng und der Metallelutionsindex η betrug
6,5.
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BEISPIEL 4 (Vergleichsbeispiel)
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Die
Pellets wurden auf dieselbe Weise unter denselben Bedingungen wie
in Beispiel 1 hergestellt, außer,
dass Apparaturen mit einer aus Edelstahl (SUS317) hergestellten
Rohrleitung und einem Polymerisationsbehälter verwendet wurden, und
destilliertes industrielles Wasser und Methanol von normaler Qualität für die Polymerisation
verwendet wurden. Das pelletisierte Polymer wies einen MI von 12,7,
einen Gehalt an Polymereinheiten, basierend auf Perfluor(propylvinylether)
in dem Polymer von 1,3 Mol-% und einen YI-Wert von -2,1 auf. Weiterhin
betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten in dem Polymer
Na: 3,5 ng, Mg: 0,6 ng, Cu: 0,1 ng, Cr: 0,8 ng, Ni: 1,5 ng, K: 2,2
ng, Ca:11,5 ng und Fe: 36,5 ng und der Metallelutionsindex η betrug
56,7.
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BEISPIEL 5 (Vergleichsbeispiel)
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Die
Pellets wurden auf dieselbe Weise unter denselben Bedingungen wie
in Beispiel 2 hergestellt, außer,
dass dieselben Apparaturen usw. wie in Beispiel 4 verwendet wurden,
und dasselbe destillierte Wasser und Methanol wie in Beispiel 4
verwendet wurden. Das pelletisierte Polymer wies einen MI von 8,0,
einen Gehalt an Polymereinheiten, basierend auf Perfluor(propylvinylether)
in dem Polymer von 0,7 Mol-% und einen YI-Wert von +1,3 auf. Weiterhin
betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten in dem Polymer
Na: 7,6 ng, Mg: 0,2 ng, Cu: 0,1 ng, Cr: 1,2 ng, Ni: 2,5 ng, K: 8,2
ng, Ca:11,5 ng und Fe: 18,5 ng und der Metallelutionsindex η betrug
39,8.
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BEISPIEL 6 (Vergleichsbeispiel)
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Die
Pellets wurden auf dieselbe Weise unter denselben Bedingungen wie
in Beispiel 3 hergestellt, außer,
dass dieselben Apparaturen usw. wie in Beispiel 4 verwendet wurden,
und dasselbe destillierte Wasser und Methanol wie in Beispiel 4
verwendet wurden. Das pelletisierte Polymer wies einen MI von 7,9,
ein molares Verhältnis
an (Polymereinheiten basierend auf TFE)/(Polymereinheiten basierend
auf Ethylen) von 53/47 und einen YI-Wert von -1,1 auf. Weiterhin
betrugen die Mengen an eluierten Metallkomponenten in dem Polymer
Na: 3,7 ng, Mg: 0,3 ng, Cu: 0,3 ng, Cr: 1,5 ng, Ni: 3,5 ng, K: 3,1
ng, Ca:14,6 ng und Fe: 23,4 ng und der Metallelutionsindex η betrug
40,4.