CN112111151A - 含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法 - Google Patents

含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112111151A
CN112111151A CN202010446209.6A CN202010446209A CN112111151A CN 112111151 A CN112111151 A CN 112111151A CN 202010446209 A CN202010446209 A CN 202010446209A CN 112111151 A CN112111151 A CN 112111151A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluorine
polyimide
aqueous dispersion
mixed
potassium persulfate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010446209.6A
Other languages
English (en)
Inventor
塚本胜朗
塚本浩晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Tex Corp
Japan Matex KK
Original Assignee
Japan Tex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Tex Corp filed Critical Japan Tex Corp
Publication of CN112111151A publication Critical patent/CN112111151A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/05Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • C08J3/124Treatment for improving the free-flowing characteristics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2427/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2427/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2427/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2427/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/329Phosphorus containing acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明提供一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法,即使不使用有机溶剂,也具备优异的操作性(安全性、环境负荷、设备成本等)、优异的粘合性能和耐热性能。本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及含氟聚酰亚胺树脂混合粉末包含:聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾。

Description

含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法
技术领域
本发明与含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法相关。更详细地,与即使不使用有机溶剂,也具备优异的操作性(安全性、环境负荷、设备成本等)及优异的粘合性能和耐热性能的水系的含氟聚酰亚胺树脂混合分散液,以及由上述分散液而制造的混合粉末,以及它们的制造方法相关。
背景技术
现有技术中,已知有聚酰亚胺和PTFE(聚四氟乙烯)等含氟树脂的混合物。
因该混合物具有低摩擦系数,在非黏着性、耐化学性、耐热性等特性上表现优异,被广泛应用于食品工业用品、平底锅或锅等厨房器具、熨斗等家庭用品、电气工业用品、机械工业用品等的表面加工。
例如,在专利文献1中公开了,均匀地控制了含氟树脂的分散状态的聚酰亚胺前体溶液组合物、由该组合物得到的耐热性、机械特性、低介电常数化、低介质损耗角正切化等电气特性、加工性优异的聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜、其制造方法、使用该聚酰亚胺薄膜的电路基板、覆盖薄膜。
更详细地,公开了含氟树脂的聚酰亚胺前体溶液组合物,该组合物的特征在于,至少包含含氟树脂的非水系分散体和聚酰亚胺前体溶液,含氟树脂的非水系分散体包含含氟树脂的超细粉和至少含有含氟基团和亲油性基团的氟基添加剂,该含氟树脂的非水系分散体通过卡尔费歇尔法测定的含水量在5000ppm以下。
根据专利文献1,提供了均匀地控制了含氟树脂的分散状态的聚酰亚胺前体溶液组合物、由该组合物得到的耐热性、机械特性、滑动性、绝缘性、低介电常数化、低介质损耗角正切化等电气特性、加工性优异的聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜和它们的制造方法,以及使用该聚酰亚胺、聚酰亚胺薄膜的电路基板、覆盖薄膜、绝缘膜、布线基板用相关绝缘膜、表面保护层、滑动层、剥离层、纤维、过滤器材料、电线覆盖材、轴承、涂料、隔热轴、托盘、无接缝皮带等各种皮带、带、导管等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本公开专利第2016-210886号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述,在以往,混合了聚酰亚胺和含氟树脂的混合物被用于涂层剂等各种用途。
然而,现有的混合物,例如,如专利文献1所记载的,为了使聚酰亚胺和含氟树脂的混合物均匀地分散,使用有机溶剂作为溶剂。
因为使用有机溶剂,混合物的操作性(安全性、环境负荷、设备成本)会存在问题。
因此,需要操作性优异的、不使用有机溶剂的聚酰亚胺和含氟树脂的混合水性分散液。
本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的发明,提供一种即使不使用有机溶剂也具有优异粘结性能和耐热性的水系的含氟聚酰亚胺树脂混合分散液、以及由该分散液而制造的混合粉末,以及它们的制造方法。
用于解决课题的方法
本发明的第一方面所涉及的发明与一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液相关,其特征在于,包含:聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾。
本发明的第二方面所涉及的发明的特征在于,在第一方面所记载的混合水性分散液中,进一步包含PVA(聚乙烯醇)。
本发明的第三方面所涉及的发明的特征在于,在第一方面或第二方面所记载的混合水性分散液中,进一步包含磷酸。
本发明的第四方面所涉及的发明的特征在于,在第一方面至第三方面中的任意一项所记载的混合水性分散液中,所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
本发明的第五方面的发明与一种含氟聚酰亚胺树脂混合粉末相关,其特征在于,包含:聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾。
本发明的第六方面所涉及的发明的特征在于,在第五方面所记载的混合粉末中,进一步包含PVA。
本发明的第七方面所涉及的发明的特征在于,在第五方面或第六方面所记载的混合粉末中,进一步包含磷酸。
本发明的第八方面所涉及的发明的特征在于,在第五方面至第七方面中的任意一项所记载的混合粉末中,所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
本发明的第九方面的发明与一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的制造方法相关,其特征在于,包括:将过硫酸钾添加至水中以制备过硫酸钾水溶液的工序;以及将聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和所述过硫酸钾水溶液进行混合的工序。
本发明的第十方面所涉及的发明的特征在于,在第九方面所记载的制造方法中,所述聚酰亚胺为,在与磷酸乙醇溶液混合后被干燥而形成粉末的聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
本发明的第十一方面所涉及的发明的特征在于,在第九方面或第十方面所记载的制造方法中,所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
本发明的第十二方面的发明与一种含氟聚酰亚胺树脂混合粉末的制造方法相关,其特征在于,包括:将由第九方面至第十一方面中的任意一项所记载的制造方法所制造的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液进行干燥的工序。
发明的效果
根据本发明的第一方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液包含聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾,因此可以提供聚酰亚胺和含氟树脂均匀地分散的水性的混合分散液。
此外,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液包含氧化铝和过硫酸钾,因此可以得到具有优异粘结性能和耐热性能的分散液。
因此,即使不使用有机溶剂也可以得到具有优异涂层特性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
进一步地,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液不包含有机溶剂,因此具有优异的操作性(安全性,环境负荷,设备成本等)。
根据本发明的第二方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液进一步包含PVA(聚乙烯醇),因此可以得到具有更优异涂布性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第三方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液进一步包含磷酸,因此可以得到分散性更优异,且具有更优异涂层特性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第四方面所涉及的发明,由于含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。因此可以得到具有更优异涂层特性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第五方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末包含聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾,因此可以提供聚酰亚胺和含氟树脂被均匀混合的、且能够用于高耐热制品等多种多样的制品的成型材料。
此外,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末包含氧化铝和过硫酸钾,因此可以得到具有优异的耐热性能、加工性和成型性的混合粉末。
根据本发明的第六方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末进一步包含PVA,因此可以得到具有更优异加工性和成型性的混合粉末。
根据本发明的第七方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末进一步包含磷酸,因此可以得到更均匀地被混合、且具有更优异加工性和成型性的混合粉末。
根据本发明的第八方面所涉及的发明,由于含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。因此可以得到具有更优异耐热性能、加工性和成型性的混合粉末。
根据本发明的第九方面所涉及的发明,由于制造含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的制造方法包括:将过硫酸钾添加至水中以制备过硫酸钾水溶液的工序,以及将聚酰亚胺、氟树脂、氧化铝和所述过硫酸钾水溶液进行混合的工序。因此可以制造聚酰亚胺和含氟树脂均匀分散的水性混合分散液。
此外,由于除聚酰亚胺和含氟树脂之外,还包括混合氧化铝和过硫酸钾的工序,因此可以制造具有优异粘合性能和耐热性能的分散液。
因此,即使不使用有机溶剂也可以制造具有优异涂层特性和优异操作性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第十方面所涉及的发明,由于聚酰亚胺为,在与磷酸乙醇溶液混合后被干燥而形成粉末的聚酰亚胺-磷酸混合粉末,因此可以提高对于不包含有机溶剂的水溶液的分散性,可以制造分散性更优异,具有更优异涂层特性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第十一方面所涉及的发明,由于含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。因此可以制造具有更优异涂层特性的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
根据本发明的第十二方面所涉及的发明,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末的制造方法包括:将由第九方面至第十一方面中的任意一项所记载的制造方法所制造的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液进行干燥的工序。因此可以制造聚酰亚胺和含氟树脂被均匀混合、且能够用于高耐热制品等多种多样的制品的成型材料。
附图说明
图1是表示使用本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的棋盘格试验的结果的图。
图2是表示使用比较例的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的棋盘格试验的结果的图。
具体实施方式
以下对于本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液(以下,简称为混合水性分散液)的优选的实施方式进行说明。
混合水性分散液包含聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾。
此外,混合水性分散液可以进一步包含PVA和/或磷酸。
聚酰亚胺(PI)是由在其分子结构中具有酰亚胺键的聚合物组成的树脂。
混合水性分散液中使用的聚酰亚胺没有特别限定,例如可以列举出,由苯均四酸酐等芳香族四价酸酐的反应等而得到的高分子量聚合物组成的树脂等,也可以使用对本领域技术人员来说了解的任何聚酰亚胺。
此外,混合水性分散液中使用的聚酰亚胺,可以是将使用过的聚酰亚胺压碎并回收的,也可以是未使用过的。
聚酰亚胺的形状没有特别限定,但从容易在混合水性分散液中长时间维持漂浮分散状态的观点出发,优选地,为微粒且粒子大小在1μm~100μm的范围内。
优选地,相对于混合水性分散液聚酰亚胺的含量为10重量%~40重量%,更优选地为15重量%~30重量%。
混合水性分散液中使用的含氟树脂没有特别限定,例如,从四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯中被选择的单体的聚合物或共聚物组成的含氟树脂微粒。
将上述物质分散至水中以用于混合水性分散液的制备。
含氟树脂的形状没有特别限定,但从容易在混合水性分散液中长时间维持漂浮分散状态的观点出发,优选地,为微粒且平均分子量在1×104~1×107的范围内,粒子的大小在100~500nm的范围内。
优选地,相对于混合水性分散液,含氟树脂的含量(含氟树脂的固体部分含量)为20重量%~60重量%,更优选地,为30重量%~50重量%。
如上所述,混合水性分散液中使用的含氟树脂没有特别限定,例如可以使用,A-1:大金公司制造的,POLYFLON(大金公司的注册商标)D-111(PTFE固体部分含量:60重量%,平均分子量:2×104~1×107,粒子大小:0.25μm,pH:9.7);A-2:旭硝子公司制造的,AD911E(PTFE固体部分含量:60重量%,平均分子量:2×104~1×107,粒子大小:0.25μm,pH:10);A-3:三井氟化学公司制造的,31-JR(PTFE固体部分含量:60重量%,平均分子量:2×104~1×107,粒子大小:0.25μm,pH:10.5)等。
另外,粒子大小是指PTFE一级粒子的平均粒径。
混合水性分散液包含氧化铝。
本发明中的氧化铝包括:氧化铝[组成式:Al2O3]、无定形氢氧化铝、三水铝石、拜三水铝石[组成式:Al(OH)3],和/或软水铝石、硬水铝石[组成式:AlOOH]的铝氧化物微粒。
从容易在混合水性分散液中长时间维持漂浮分散状态的观点出发,优选地,氧化铝为,微粒的粒子大小在5~4500nm的范围内。
优选地,相对于混合水性分散液,氧化铝的含量为1重量%~10重量%,更优选地,为3重量%~7重量%。这是因为如果氧化铝的含量少于1重量%,则因氧化铝而产生的粘合性能和耐热性能不能充分地赋予混合水性分散液,而即使超过10重量%,也无法预期赋予比上述含量的效果更好的效果。
通过使混合水性分散液中含有氧化铝,可以得到具有优异的粘合性能和耐热性能的混合水性分散液。
此外,氧化铝溶胶的氧化铝的形状没有特别限定,可以为板状,柱状,纤维状,六角板状等任意形状。
氧化铝溶胶为纤维状的情况下的氧化铝呈氧化铝的纤维状晶体。更具体地,可以列举出由氧化铝的无水合物形成的氧化铝纤维,包含水合物的氧化铝形成的水合氧化铝纤维等。
用于混合水性分散液的氧化铝没有特别限定,可以列举出,氧化铝溶胶-10A(Al2O3换算重量%:9.8~10.2,粒子大小nm:5~15,粘度25℃、mPa/s:<50,pH:3.4~4.2,川研精细化学品公司制造)、氧化铝溶胶-A2(Al2O3换算重量%:9.8~10.2,粒子大小nm:10~20,粘度25℃、MPa/s:<200,pH:3.4~4.2,川研精细化学品公司制造);氧化铝溶胶-CSA-110AD(Al2O3换算重量%:6.0~6.4,粒子的大小nm:5~15,粘度25℃、mPa/s:<50,pH:3.8~4.5,川研精细化学品公司制造);氧化铝溶胶-F1000(Al2O3换算重量%:4.8~5.2,粒子大小nm:1400,粘度25℃、mPa/s:<1000,pH:2.9~3.3,川研精细化学品公司制造);氧化铝溶胶-F3000(Al2O3换算重量%:4.8~5.2,粒子大小nm:2000~4500,粘度25℃、mPa/s:<1000,pH:2.7~3.3,川研精细化学品公司制造)等,对本领域技术人员而言了解的任何氧化铝溶胶都可以使用。
如上所述,用于混合水性分散液的氧化铝没有特别限定,但优选地,使用具有羟基(OH基)的氧化铝的微粒。
通过使用具有OH基的氧化铝,由于因氧化铝的OH基而产生的化学结合力(粘结力)增加,因此可以赋予混合水性分散液更加优异的粘结性能。
此外,作为氧化铝的替代或在氧化铝之外,还可以添加其他金属氧化物微粒。
对其他金属氧化物微粒没有特别限定,可以使用氧化钛,氧化锆,氧化镧,氧化钕,氧化铈或氧化锡等。
通过作为氧化铝的替代或在氧化铝之外添加这些金属氧化物微粒,可以制造具有与仅添加氧化铝的情况不同的涂层特性的聚酰亚胺含氟树脂混合水性分散液。
混合水性分散液包含过硫酸钾。
由于过硫酸钾是含有OH基的化合物,因此可以使混合水性分散液中所含的OH基的数目增加,因为由OH基而引起的化学结合力(粘结力)增加,所以可以赋予混合水性分散液优异的粘结性。
优选地,相对于混合水性分散液,过硫酸钾的含量为0.1重量%~5重量%,更优选地,为1重量%~3重量%。这是因为,如果过硫酸钾含量少于0.1重量%,因过硫酸钾而引起的粘结性能不能充分地赋予混合水性分散液,而即使超过5重量%,也无法预期赋予比上述含量的效果更好的效果。
此外,作为过硫酸钾的替代或在硫酸钾之外,还可以添加其他含有OH基的化合物。
其他含有OH基的化合物没有特别限定,可以使用醋酸、安息香酸、苯基膦酸或苯甲酰等。
混合水性分散液可以进一步包含PVA(聚乙烯醇)。
PVA具有如下所示结构式,含有很多OH基。
因此,可以使混合水性分散液中含有的OH基的数目增加,因为由OH基而引起的化学结合力(粘结力)增加,所以可以赋予混合水性分散液优异的粘结性。
此外,PVA即使混入混合水性分散液中也稳定地存在于混合水性分散液中,几乎没有降低其粘结性的可能性。
因此,可以长期稳定地维持混合水性分散液的优异的粘结性能。
优选地,相对于混合水性分散液,PVA的含量为0.5重量%~10重量%,更优选地,为3重量%~6重量%。这是因为,如果PVA的含量少于0.5%。因PVA而引起的粘结性能不能充分地赋予混合水性分散液,而即使超过10重量%,也无法预期赋予比上述含量的效果更好的效果。
化学式1
Figure BDA0002505844560000101
混合水性分散液中进一步可以包含磷酸。
因为磷酸是含有OH基的化合物,因此可以使混合水性分散液中所含的OH基的数目增加,因为由OH基而引起的化学结合力(粘结力)增加,所以可以赋予混合水性分散液优异的粘结性。
优选地,相对于混合水性分散液,磷酸的含量为0.1重量%~5重量%,更优选地,为1重量%~3重量%。这是因为,这是因为,如果磷酸的含量少于0.1重量%,因磷酸而引起的粘结性能不能充分地赋予混合水性分散液,而即使超过5重量%,也无法预期赋予比上述含量的效果更好的效果。
磷酸也可用于混合水性分散液中使用的聚酰亚胺的预处理。
通过将聚酰亚胺添加到含磷酸的磷酸乙醇中并混合,然后使乙醇蒸发,可以得到聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
与聚酰亚胺的单体相比,聚酰亚胺-磷酸混合粉末可以更容易地分散在水性溶剂中。
此外,除了上述构成要素之外,混合水性分散液还可以包含其他添加物等以改变混合水性分散液的性质。
作为添加物例如可列举出,溶剂、粘合剤、塑化剂、硬化剂、交联剂、稀释剂、填充剂、增稠剂、颜料等,但不限定于此,通常用以改变混合水性分散液的性质、且对本领域技术人员而言了解的任何添加物都可以使用。
下面,对混合水性分散液的制造方法进行说明。
混合水性分散液的制造方法包括以下工序:将过硫酸钾添加至水中以制备过硫酸钾水溶液;将聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和上述过硫酸钾水溶液进行混合。
混合水性分散液的制造方法还可以包括预处理工序,上述预处理工序包括:将聚酰亚胺与磷酸乙醇溶液混合,然后使其干燥以制备聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
此外,在这些工序中,混合方法、混合温度和混合时间没有特别限定,可以使用能够制造混合水性分散液的任何常规使用的混合方法。
通过将过硫酸钾添加至水中以制备过硫酸钾水溶液。
更具体地,将过硫酸钾添加至水中,使水中的过硫酸钾的量为1重量%,然后通过加热至水未沸腾的程度溶解过硫酸钾以制备过硫酸钾水溶液。
聚酰亚胺存在难溶于水性溶剂的情况。
因此,为了提高聚酰亚胺的水分散性,优选地在制备混合水性分散液之前,预处理聚酰亚胺。
预处理工序包括:将聚酰亚胺与磷酸乙醇溶液混合,然后干燥混合液并蒸发水分,从而制造聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
相比使用聚酰亚胺单体的情况,因使用聚酰亚胺-磷酸混合粉末,可以使聚酰亚胺的水分散性大幅提高,可以更容易地制造本发明所涉及的混合水性分散液。
此外,即使不进行上述预处理,也可以制造本发明所涉及的混合水性分散液。
制备的混合水性分散液通过将水分蒸发,可以得到含氟聚酰亚胺树脂混合粉末。
含氟聚酰亚胺树脂混合粉末中,聚酰亚胺和含氟树脂均匀地被混合,且由于包含赋予优异的粘合性能和耐热性能的氧化铝和过硫酸钾,可作为用于高耐热制品等广泛制品上的优异形成材料而使用。
含氟聚酰亚胺树脂混合粉末是通过将本发明涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液进行干燥、水分蒸发而制造的。
此外,制备含氟聚酰亚胺树脂混合粉末的干燥方法没有特别限定,只要能使本发明涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的水分蒸发从而得到粉末的任何方法都可以使用。
下面,通过实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于所列举的实施例。
<棋盘格试验>
本发明所涉及的水性分散液作为涂层剂的性能通过棋盘格试验进行了确认。
实施例和比较例的构成和制造方法如下所述。
(实施例)
实施例的组成如下所述。
聚酰亚胺粉末(KAPTON(注册商标)H型(由东丽-杜邦公司制造)):20%重量。
PTFE分散体(PTFE-D;大金工业公司制造):73.5重量%。
氧化铝溶胶(Al-L7;多木化学公司制造):5重量%。
过硫酸钾:1重量%
磷酸:0.5重量%
实施例的制备如下所述。
1、将聚酰亚胺粉末添加至磷酸1%的乙醇溶液(pH 5)中并进行混合,然后通过蒸发器将水分蒸发以制备聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
2、将过硫酸钾添加至纯水中,使过硫酸钾的量为1重量%,在95℃下加热并溶解过硫酸钾以制备过硫酸钾水溶液。
3、将聚酰亚胺-磷酸混合粉末、PTFE分散体、氧化铝溶胶和过硫酸钾水溶液混合,以制造实施例(含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液)。
(比较例)
比较例的组成如下所述。
聚酰亚胺粉末(KAPTON(注册商标)H型(由东丽杜邦公司制造)):20%重量。
PTFE分散体(PTFE-D;大金工业公司制造):75重量%。
氧化铝溶胶(Al-L7;多木化学公司制造):5重量%。
比较例的制备如下所述。
1、将聚酰亚胺粉末、PTFE分散体以及氧化铝溶胶混合以制造比较例。
(试验方法)
棋盘格试验如下所述进行实施。
1、利用恒温振荡器分别将实施例和比较例在60℃下搅拌2小时。
2、使用棒状涂布机将搅拌过的实施例和比较例涂布在2mm×2mm的铝板上(分别为n=2)以制备样品。
3、按照80℃下30分钟,150℃下30分钟,250℃下60分钟,以及350℃下60分钟的顺序依次将样品进行烧制。
4、使用烧制过的样品,进行JIS K5600 5-6中规定的棋盘格试验(划格法)。
(试验结果)
图1至图2展示了棋盘格试验的结果。
图1为表示使用本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液(实施例)的棋盘格试验的结果的图。图2为表示使用比较例的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的棋盘格试验的结果的图。
如图1所示,可以得知,对于涂布在铝板上的实施例,涂料的涂覆情况良好,且涂膜剥离较少,具有优异的粘合性。
另一方面,如图2所示,可以得知,对于涂布在铝板上的比较例,虽然涂料的涂覆情况良好,但铝板的大部分存在涂膜剥离,粘合性低。
从棋盘格试验的结果可以得知,仅包含聚酰亚胺、PTFE和氧化铝溶胶的比较例的粘合性能非常低,达不到实用程度。
另一方面可以得知,包含聚酰亚胺、PTFE、氧化铝溶、过硫酸钾和磷酸的实施例则具有优异的粘合性能。
这是由于过硫酸钾和磷酸(特别是过硫酸钾),因其OH基的作用而使含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的粘合性能增加。
产业上的利用可能性
根据本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液包含聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾,因此可以提供聚酰亚胺和含氟树脂均匀地分散的水性混合分散液。
此外,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液包含氧化铝和过硫酸钾,因此可以得到具有优异的粘合性能和耐热性能的分散液。
因此,即使不使用有机溶剂也可以得到具有优异的涂层性能的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液。
进一步,由于含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液不包含有机溶剂,因此具有优异的操作性(安全性,环境负荷,设备成本等)。
因此,本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液适于用作,平底锅、砂锅、煎锅等的耐热涂料,编织品、纺织品、玻璃布料、碳素纤维、碳化纤维等的耐热浸渍剂,以及其他各种制品的涂层剂或涂料。
此外,根据本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合粉末,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末包含聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和过硫酸钾,因此可以提供聚酰亚胺和含氟树脂均匀地被混合,且能在高耐热制品等广泛制品上使用的成型材料。
此外,由于含氟聚酰亚胺树脂混合粉末包含氧化铝和过硫酸钾,因此可以得到具有优异的耐热性能、加工性和成型性的混合粉末。
因此,本发明所涉及的含氟聚酰亚胺树脂混合粉末适于用作轴承、摩擦材料、滑动支承、防腐材料、绝缘材料等,以及其他各种高耐热制品的塑膜粉末。

Claims (12)

1.一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液,其特征在于,包含:
聚酰亚胺、
含氟树脂、
氧化铝、以及
过硫酸钾。
2.根据权利要求1所述的混合水性分散液,其特征在于,
还包含PVA即聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的混合水性分散液,其特征在于,
还包含磷酸。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的混合水性分散液,其特征在于,
所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
5.一种含氟聚酰亚胺树脂混合粉末,其特征在于,包含:
聚酰亚胺、
含氟树脂、
氧化铝、以及
过硫酸钾。
6.根据权利要求5所述的混合粉末,其特征在于,
还包含PVA即聚乙烯醇。
7.根据权利要求5所述的混合粉末,其特征在于,
还包含磷酸。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的混合粉末,其特征在于,
所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
9.一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的制造方法,包括:
将过硫酸钾添加至水中以制备过硫酸钾水溶液的工序;以及
将聚酰亚胺、含氟树脂、氧化铝和所述过硫酸钾水溶液进行混合的工序。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,
所述聚酰亚胺为,在与磷酸乙醇溶液混合后被干燥而形成粉末的聚酰亚胺-磷酸混合粉末。
11.根据权利要求9或10所述的制造方法,其特征在于,
所述含氟树脂是由从下述物质中所选择的单体的聚合物或共聚物所组成的含氟树脂微粒:四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、偏二氟乙烯、氟乙烯。
12.一种含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液的制造方法,包括:
将由权利要求9至11中任意一项所述的制造方法所制造的混合水性分散液进行干燥的工序。
CN202010446209.6A 2019-05-24 2020-05-25 含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法 Pending CN112111151A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019098015A JP6704592B1 (ja) 2019-05-24 2019-05-24 ポリイミド−フッ素樹脂からなる耐熱含浸剤かコーティング剤、または塗料用の混合水性分散液および成形材料用の混合粉体ならびにこれらの製造方法
JP2019-098015 2019-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112111151A true CN112111151A (zh) 2020-12-22

Family

ID=70858186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010446209.6A Pending CN112111151A (zh) 2019-05-24 2020-05-25 含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6704592B1 (zh)
KR (1) KR102339592B1 (zh)
CN (1) CN112111151A (zh)
TW (1) TWI748469B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118510849A (zh) * 2021-11-05 2024-08-16 日本泰克斯株式会社 含有聚酰亚胺的粉体组合物、由粉体组合物形成的成型体的制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5030667A (en) * 1989-04-15 1991-07-09 Daikin Industries, Ltd. Aqueous dispersion, composite powder and organosol of fluorine-containing polymer
US5164426A (en) * 1989-04-15 1992-11-17 Daikin Industries Ltd. Aqueous dispersion, composite powder and organosol of fluorine-containing polymer
US20050070659A1 (en) * 2003-07-31 2005-03-31 Solvay (Societe Anonyme) Water-based polymer composition and articles made therefrom
JP2016210886A (ja) * 2015-05-08 2016-12-15 三菱鉛筆株式会社 フッ素系樹脂含有ポリイミド前駆体溶液組成物、それを用いたポリイミド、ポリイミドフィルム、およびそれらの製造方法
WO2018181631A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 ジャパンマテックス株式会社 接着剤又はサイジング剤

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005012423A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-10 Solvay Sa Water-based polymer composition and articles made therefrom
JP4853081B2 (ja) * 2006-03-30 2012-01-11 ダイキン工業株式会社 プライマー用水性分散組成物
JP6598186B2 (ja) * 2015-01-27 2019-10-30 ジャパンマテックス株式会社 ePTFEフィルムの接着方法及びePTFEフィルム接合材
JP7028429B2 (ja) * 2016-08-25 2022-03-02 ジャパンマテックス株式会社 高強度炭素繊維樹脂テープの製造方法及び高強度炭素繊維樹脂テープ
JP6402283B1 (ja) * 2017-07-12 2018-10-10 株式会社仲田コーティング イミド基含有化合物水性溶媒溶液及びイミド基含有化合物水性溶媒溶液の製造方法
JP6782284B2 (ja) * 2017-07-14 2020-11-11 ジャパンマテックス株式会社 充填材及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5030667A (en) * 1989-04-15 1991-07-09 Daikin Industries, Ltd. Aqueous dispersion, composite powder and organosol of fluorine-containing polymer
US5164426A (en) * 1989-04-15 1992-11-17 Daikin Industries Ltd. Aqueous dispersion, composite powder and organosol of fluorine-containing polymer
US20050070659A1 (en) * 2003-07-31 2005-03-31 Solvay (Societe Anonyme) Water-based polymer composition and articles made therefrom
JP2016210886A (ja) * 2015-05-08 2016-12-15 三菱鉛筆株式会社 フッ素系樹脂含有ポリイミド前駆体溶液組成物、それを用いたポリイミド、ポリイミドフィルム、およびそれらの製造方法
WO2018181631A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 ジャパンマテックス株式会社 接着剤又はサイジング剤

Also Published As

Publication number Publication date
KR102339592B1 (ko) 2021-12-14
JP6704592B1 (ja) 2020-06-03
JP2020193242A (ja) 2020-12-03
KR20200135219A (ko) 2020-12-02
TWI748469B (zh) 2021-12-01
TW202104437A (zh) 2021-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8796370B2 (en) Coating composition
RU2497849C2 (ru) Смешанные композиции фторполимеров
JP6781442B1 (ja) ポリイミド−フッ素樹脂−極性結晶体微粒子混合水性分散液およびその製造方法
JP6165307B2 (ja) フッ素系樹脂の非水系分散体
JP2011184694A (ja) 水性ポリマー組成物及びそれから製造される製品
JP7089209B2 (ja) 水性塗料組成物及び塗装物品
JP2009242711A (ja) 被覆用組成物
CN112111151A (zh) 含氟聚酰亚胺树脂混合水性分散液及混合粉末与其制造方法
WO2023114167A1 (en) Fluororesin liquid coating composition
KR20230122650A (ko) 수계 분산액
US10294384B2 (en) Fluororesin-aluminum oxide mixed dispersion and method of manufacturing the same
JP6757934B2 (ja) フッ素系樹脂−アルミニウム酸化物混合分散液およびその製造方法
JP7089210B2 (ja) 水性塗料組成物及び塗装物品
JP7248938B2 (ja) 塗料組成物及び積層体
CN117355578A (zh) 涂料组合物和层积体
WO2023199809A1 (ja) 塗料組成物、絶縁材料及び積層体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201222