DE3816971A1 - Dispersion eines pulvers eines fluorharzes in einer organischen fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dispersionen eines Pulvers eines Fluorharzes, z. B. von Polytetrafluorethylen, in einem organischen, flüssigen Medium.

Polytetrafluorethylen (PTFE) und andere fluorhaltige Polymere oder Fluorharze sind hinsichtlich zahlreicher Eigenschaften wie Gleitfähigkeit, Fehlen von Klebrigkeit, Wetterfestigkeit und abstoßenden Eigenschaften gegenüber Wasser und Öl unvergleichlich überlegen.

Fluorharze werden für verschiedene Zwecke und in verschiedenen Weisen eingesetzt. Für Zwecke der Beschichtung und Imprägnierung ist es möglich, eine Dispersion eines Fluorharzpulvers in einem geeigneten flüssigen Medium zu verwenden, und derzeit herrschen wäßrige Dispersionen von PTFE auf diesem Anwendungsgebiet für Fluorharze vor. Beispielsweise werden klebfreie Bänder für elektrische Isolation auf Basis von Glasgeweben oder -vliesen dadurch hergestellt, daß das Glasgewebe oder das Glasvlies in eine PTFE-Dispersion eingetaucht wird und das benetzte Glasgewebe oder -vlies nach dem Trocknen gebrannt bzw. erhitzt wird, und es werden auch einige ölfreie Lager durch Imprägnieren eines porösen Materials wie einer gesinterten Legierung mit PTFE unter Verwendung einer PTFE-Dispersion hergestellt.

Konventionelle PTFE-Dispersionen werden üblicherweise dadurch hergestellt, daß PTFE als in Wasser dispergiertes Pulvers durch eine Emulsionspolymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt wird, daß ein grenzflächenaktives Mittel zu der wäßrigen Dispersion zugesetzt wird und daß die Dispersion in geeigneter Weise konzentriert wird. Wenn eine konventionelle wäßrige Dispersion von PTFE auf ein gewünschtes Material aufgeschichtet oder dieses Material hiermit imprägniert wird, beeinträchtigt das in der Dispersion enthaltende grenzflächenaktive Mittel in negativer Weise beispielsweise die Abweiseigenschaften des abgelagerten PTFE gegenüber Wasser und Öl. Für eine vollständige Entfernung des grenzflächenaktiven Mittels wie auch des als dispergierendes Medium eingesetzten Wassers muß auf die Beschichtungs- oder Imprägnierbehandlung eine Hitzebehandlung folgen, und im Fall der Bildung eines kontinuierlichen Beschichtungsfilms von guter Haftung muß die Hitzebehandlung eine Einbrennbehandlung sein. Unter anderen Gesichtspunkten sind unter Verwendung von konventionellen PTFE-Dispersionen hergestellte PTFE-Oberflächen nicht immer hinsichtlich einiger Eigenschaften, insbesondere der Gleitfähigkeit, vollständig zufriedenstellend, da durch Emulsionspolymerisation hergestelltes PTFE ein Polymeres mit hohem Molekulargewicht ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Dispersion eines Fluorharzpulvers in einem flüssigen Medium, welche überhaupt kein grenzflächenaktives Mittel enthalten muß, eine ausgezeichnete Gleichförmigkeit und Stabilität besitzt und Fluorharzoberflächen zu liefern vermag, welche hinsichtlich Gleitfähigkeit und Abweiseigenschaften gegenüber Wasser und Öl auf oder in verschiedenen Materialien ausgezeichnet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Dispersionen eines Pulvers eines Fluorharzes in einer organischen Flüssigkeit, welche dadurch ausgezeichnet sind, daß das Fluorharz ein Polymeres mit einem Molekulargewicht von niedriger als 10 000 ist und daß das Fluorharzpulver eine mittlere Teilchengröße von kleiner als 2 µm aufweist.

Es wurde gefunden, daß Pulver von Fluorharzen mit einem Molekulargewicht von niedriger als 10 000 in einfacher Weise und gleichförmig in einigen organischen Flüssigkeiten, welche üblicherweise als Lösungsmittel verwendet werden, ohne Verwendung irgendeines grenzflächenaktiven Mittels dispergiert werden können, falls die Pulver eine mittlere Teilchengröße von kleiner als 2 µm besitzen, und daß die erhaltenen Dispersionen eine ausgezeichnete Stabilität besitzen. Wenn das Molekulargewicht des dispergierten Fluorharzes mehr als 10 000 beträgt, sind die unter Verwendung einer solchen Dispersion hergestellten Fluorharzoberflächen hinsichtlich der Gleitfähigkeit nicht immer vollständig zufriedenstellend. Bevorzugt ist die Verwendung eines Fluorharzes mit einem Molekulargewicht nicht höher als 2000. Fluorharzpulver mit einer mittleren Teilchengröße von größer als 2 µm sind hinsichtlich der Dispergierfähigkeit in organischen Flüssigkeiten nicht sehr gut und selbst wenn sie in gründlicher Weise zwangsdispergiert werden, liefern sie nicht sehr stabile Dispersionen. Bevorzugt ist die Verwendung eines Fluorharzpulvers mit einer mittleren Teilchengröße von nicht größer als 1 µm.

Ein denkbarer Weg zur Herstellung eines feinen Pulvers eines Fluorharzes mit niedrigem Molekulargewicht, welches üblicherweise in einem wachsähnlichen Zustand vorliegt, ist die mechanische Pulverisierung des Fluorharzes. Tatsächlich ist es jedoch gemäß dieser Methode nicht möglich, ein Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von kleiner als etwa 3 µm zu erhalten.

Die Anmelderin hat bereits ein Verfahren zur Umwandlung eines gewöhnlichen Fluorharzes von hohem Molekulargewicht in ein Fluorharz mit niedrigem Molekulargewicht in Form von Teilchen mit Submikrometergröße entwickelt, wie dies in der deutschen Patentanmeldung P 37 40 565.9 beschrieben wird, auf welche hiermit Bezug genommen wird. Gemäß dieser Verfahrensweise wird ein Fluorharz auf eine Temperatur oberhalb seiner Schmelztemperatur in Anwesenheit von Fluorgas oder einem geeigneten Fluoridgas erhitzt, und das bei der Reaktion des Fluors mit dem Fluorharz gebildete, heiße Reaktionsgas wird aus dem Reaktor abgezogen und abgekühlt, um das in dem Reaktionsgas enthaltene Fluorharz von reduziertem Molekulargewicht auszufällen. Nach dieser Arbeitsweise kann das Molekulargewicht des Fluorharzes auf Werte von etwa 1000 bis 3000 reduziert bzw. erniedrigt werden, und das Fluorharz mit reduziertem Molekulargewicht in Form von Submikrometerteilchen ist hinsichtlich Gleitfähigkeit bzw. Schmierfähigkeit, Dispergierfähigkeit usw. ausgezeichnet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines nach dieser Arbeitsweise erhaltenen Fluorharzpulvers bevorzugt.

Für eine erfindungsgemäße Fluorharzdispersion wird die Verwendung einer organischen Flüssigkeit mit relativ niedriger Oberflächenspannung bevorzugt, insbesondere einer organischen Flüssigkeit, deren Oberflächenspannung nicht höher als 0,020 N/m (20 dyn/cm) bei Zimmertemperatur liegt.

Eine erfindungsgemäße Fluorharzdispersion ist hinsichtlich der Stabilität ausgezeichnet, so daß die Absetzgeschwindigkeit der dispergierten Harzteilchen im Vergleich zu derjenigen von konventionellen PTFE-Dispersionen sehr niedrig ist. Bei den erfindungsgemäßen Dispersionen erfolgt die Sedimentation der Harzteilchen nur nach einer langen Zeitspanne. Es ist jedoch das Verdienst der Erfindung, daß die abgesetzten Harzteilchen in einfacher Weise durch Rühren wieder erneut dispergiert werden können, so daß der Zustand der gleichförmigen Dispersion mit sehr guter Reproduzierbarkeit wieder erreicht werden kann. Eine solche erneute Dispersion oder Redispersion kann unmittelbar vor der Verwendung der Fluorharzdispersion durchgeführt werden. Bei konventionellen PTFE-Dispersionen ist es demgegenüber sehr schwierig, einmal abgesetzte PTFE-Teilchen erneut zu dispergieren.

Erfindungsgemäße Fluorharzdispersionen sind zum Beschichten oder Imprägnieren von verschiedenen Materialien mit einem Fluorharz brauchbar, wobei den behandelten Materialien Gleitfähigkeit bzw. Schmiereigenschaften, Antihafteigenschaften, Abweiseigenschaften gegenüber Wasser und Öl und/oder Wetterfestigkeit erteilt wird. Außerdem können dieselben Dispersionen zur Herstellung von Verbundmaterialien durch Dispergieren von Fluorharzteilchen in einem anderen Harz oder Kautschuk verwendet werden, oder sie können z. B. zu Anstrichmitteln und Farben zugesetzt werden, um die Wetterbeständigkeit und/oder die Klebfreiheit zu verbessern, oder zu Ölen und Schmierstoffen, um die Dauerhaftigkeit und die Beständigkeit gegenüber extremen Drücken zu verbessern. Obwohl es schwierig ist, ein Fluorharzpulver in trockenem Zustand in ein anderes Material gleichförmig einzubringen, kann dieses Ziel in einfacher Weise durch Verwendung einer nichtwäßrigen Dispersion gemäß der Erfindung und anschließende Entfernung des organischen flüssigen Mediums durch einfaches Verdampfen erreicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Verschieden Fluorharze können bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Beispiele von besonders geeigneten Fluorharzen sind PTFE, Copolymere von Ethylen und Tetrafluorethylen (TFE), Copolymere von TFE und Hexafluorpropylen, Copolymere von TFE und einem Perfluoralkoxyethylen, Polychlortrifluorethylen, Polyvinylidenfluorid und Polyvinylfluorid.

Das Fluorharz, dessen Molekulargewicht durch die in der Patentanmeldung P 37 40 565.9 beschriebene Arbeitsweise reduziert werden soll, kann in beliebiger Form vorliegen, nicht nur als kleine Teilchen und Pellets, sondern auch in Form von Platten oder Folien oder Abfällen mit unregelmäßigen Formen. Ebenfalls möglich ist die Verwendung eines einen Füllstoff enthaltenden Fluorharzes. Von der Reduzierung oder Herabsetzung des Molekulargewichtes nach dieser Verfahrensweise kann das Molekulargewicht des Ausgangsfluorharzes in einem gewissen Ausmaß nach bekannter Methode reduziert werden, beispielsweise durch thermisches Kracken in Anwesenheit eines fluorierenden Mittels oder durch Kracken durch Strahlung, und zwar im Hinblick auf die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit mit Fluor und der Erhöhung der Ausbeute des Pulvers aus Fluorharz mit gewünschtem niedrigem Molekulargewicht.

Als Quellengas für Fluor wird üblicherweise gasförmiges Fluor, Stickstofftrifluorid oder Chlortrifluorid zusammen mit einem Verdünnungsgas wie Stickstoff eingesetzt. Die Menge des Quellengases für Fluor, welche in Kontakt mit dem Fluorharz gebracht werden soll, hängt von der Art und der physikalischen Form des Fluorharzes ab, jedoch ist es erforderlich, daß wenigstens 0,01 Gew.-Teile Fluor in dem Reaktor auf 100 Gew.-Teile des erhitzt gehaltenen Ausgangsfluorharzes vorliegen soll. Die Anwesenheit einer übermäßig großen Fluormenge ergibt eine übermäßige Reduzierung des Molekulargewichtes des Fluorharzes. Üblicherweise ist es vorteilhaft, daß bis zu 10 Gew.-Teile Fluor zusammen mit 100 Gew.-Teilen des in der Behandlung befindlichen Fluorharzes vorliegen.

Bei der Durchführung der Reaktion zur Reduzierung des Molekulargewichtes wird das Ausgangsfluorharz auf eine nicht niedrigere Temperatur als sein Schmelzpunkt und nicht höher als 600°C gehalten, und die das Fluorquellengas enthaltende Gasphase wird auf einer Tempertur im Bereich von 200°C bis 550°C und bevorzugt etwas niedriger als die Temperatur des Fluorharzes gehalten. Unter solchen Bedingungen verdampft das Fluorharz mit reduziertem Molekulargewicht sehr leicht, und das verdampfte Fluorharz zersetzt sich kaum. Die Reaktion kann in einem Reaktor von beliebigem Typ durchgeführt werden, sofern der Reaktor für eine Kontaktreaktion Gas/Feststoff geeignet ist. Beispielsweise ist es möglich, einen Reaktor mit Zwangsgaszirkulation zu verwenden, welcher zahlreiche Tröge oder Wannen in einer Multideckanordnung aufweist, oder einen Wirbelbett- bzw. Wirbelschichtreaktor. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch Erhöhen des Gasdruckes gesteigert werden, obwohl die Reaktion mit praktisch zufriedenstellender Geschwindigkeit selbst unter normlem atmosphärischem Druck abläuft.

Zur Gewinnung eines Fluorharzes mit niedrigem Molekulargewicht in guter Ausbeute und in Form eines feinen Pulvers wird das nach der zuvor beschriebenen Kontaktreaktion Gas/ Feststoff erzeugte, heiße Reaktionsgas auf eine Temperatur unterhalb von 100°C abgekühlt, um auf diese Weise das Fluorharz mit reduziertem Molekulargewicht auszufällen. Zu diesem Zweck ist der Reaktor mit einem Kühler verbunden, der mit einem Separator Gas/Feststoff oder einem Kollektor für Feststoffmaterial verbunden ist. Es ist möglich, eine Einzelkammer sowohl als Kühler als auch das Kollektor zu verwenden. Das Kühlmedium kann Luft, Wasser, ein Kühlmittel oder ein verflüssigtes Gas sein. Die Teilchengröße des ausgefällten Fluorharzes mit niedrigem Molekulargewicht kann über einem ziemlich breiten Bereich gesteuert werden, z. B. von etwa 0,1 µm bis etwa 10 µm, und zwar durch Steuerung der Abkühlrate des Reaktionsgases, wobei die Teilchengröße geringer wird, wenn die Abkühltaste erhöht wird. Der Separator oder Kollektor kann z. B. zum Absetzkammertyp unter Ausnutzung der Schwerkraft gehören, es kann eine Prallplattenapparatur oder eine Lenkplattenapparatur verwendet werden, wobei die Trägheitskraft ausgenutzt wird, oder eine Einrichtung vom Zyklontyp oder vom Beutelfiltertyp, wobei die Zentrifugalkraft ausgenutzt wird.

Nach der zuvor beschriebenen Methode erhaltene Fluorharze von niedrigem Molekulargewicht liegen üblicherweise in Form von sehr feinen Teilchen, welche kugelförmig oder flockenförmig sind, vor. Die Fluorharze mit reduziertem Molekulargewicht sind als Folge des Vorhandenseins von -CF₃-Gruppen an den Enden der Molekularkette als Ergebnis der Durchführung der Zersetzungsreaktion zur Herabsetzung des Molekulargewichtes in Anwesenheit eines stärker aktiven Fluorradikals sehr stabil.

Bei der vorliegenen Erfindung wird eine organische flüssige Verbindung für die Dispersion der feinen Teilchen eines Fluorharzes mit niedrigem Molekulargewicht eingesetzt. Bei der Auswahl der organischen Flüssigkeit ist es bedeutsam, nicht nur das spezifische Gewicht, sondern auch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit zu berücksichtigen. Dies bedeutet, daß die Verwendung einer organischen Flüssigkeit mit relativ niedriger Oberflächenspannung für eine gute Benetzung und Dispersion der feinen Teilchen des Fluorharzes ohne Einsatz irgendeines grenzflächenaktiven Mittels vorteilhaft ist.

Bevorzugte organische Flüssigkeiten sind 1,1,2-Trichlor-1,2,2- trifluorethan, dessen Oberflächenspannung 0,0190 N/m (19,0 dyn/cm) bei 25°C beträgt, n-Heptan, dessen Oberflächenspannung 0,0203 N/m (20,3 dyn/cm) bei 20°C beträgt, und n-Hexan, dessen Oberflächenspannung 0,0184 N/m (18,4 dyn/cm) bei 20°C beträgt. Wenn eine beliebige dieser bevorzugten Flüssigkeiten eingesetzt wird, wird eine gleichförmige und sehr stabile Dispersion des Fluorharzpulvers in einfacher Weise erhalten. Jedoch zeigt dasselbe Fluorharzpulver schlechtere Benetzbarkeit und Dispergierbarkeit, wenn eine organische flüssige Verbindung mit höherer Oberflächenspannung verwendet wird, z. B. n-Butylacetat 0,0252 N/m(=25,2 dyn/cm) bei 20°C, Methylisobutylnitril 0,0254 N/m(=25,4 dyn/cm) bei 25°C, Kohlenstofftetrachlorid 0,0268 N/m(=26,8 dyn/cm) bei 20°C oder Trichlorethylen 0,0290 N/m(=29,0 dyn/cm) bei 30°C. Dies bedeutet, daß eine sehr gute Dispersion unter Verwendung einer organischen Flüssigkeit erhalten wird, deren Oberflächenspannung nicht höher als 0,020 N/m (20 dyn/cm) bei Zimmertemperatur beträgt. Unter dieser Bedingung wird die geeignete Flüssigkeit unter Berücksichtigung des Siedepunktes und des Dampfdruckes entsprechend dem beabsichtigten Anwendungszweck der Fluorharzdispersion ausgewählt. Die Verwendung einer Flüssigkeit mit einem relativ hohen Dampfdruck ist für eine rasche Verdampfung der Flüssigkeit aus der Fluorharzdispersion, welche auf das betreffende Material aufgeschichtet wurde oder mit der das betreffende Material imprägniert wurde, günstig, ohne daß eine Hitzebehandlung erfolgen muß. Die Verwendung einer Flüssigkeit mit niedriger Oberflächenspannung ist nicht nur für eine gute Dispersion der Fluorharzteilchen, sondern auch für die Infiltration der Fluorharzdispersion in tiefer liegende oder schmale Bereiche des betreffenden Materials günstig.

Wenn das organische flüssige Medium eine Fluorverbindung ist, z. B. Trichlortrifluorethan, ist es wahrscheinlich, daß ein Teil des dispergierten Fluorharzes sich in dem flüssigen Medium auflöst. Ein unter Verwendung einer solchen Dispersion gebildeter Beschichtungsfilm des Fluorharzes ist hinsichtlich der Gleichförmigkeit und der Haftfestigkeit an der beschichteten Oberfläche überlegen. Dies ist wahrscheinlich der Fall, weil das aufgelöste Fluorharz als Bindemittel oder Klebmittel wirkt.

Bei einer erfindungsgemäßen Fluorharzdispersion ist es vorteilhaft, wenn der Gehalt des Fluorharzpulvers von 0,1 bis 20 Gew.-% beträgt. Falls der Gehalt des Harzpulvers weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann die Dispersion kaum als für einen wirksamen Auftrag des Fluorharzes geeignet angesehen werden. Falls der Gehalt des Pulvers mehr als 20 Gew.-% beträgt, wird die Dispersion so dick und nimmt einen schmierfettähnlichen Zustand an, daß sie für Verwendungen als Dispersion ungeeignet sein kann. Gemäß der Erfindung beträgt der bevorzugte Bereich für den Gehalt an Fluorharzpulver in der Dispersion von 5 bis 10 Gew.-%.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Ein Reaktor aus Nickel wurde mit kubischen 5 mm Pellets aus PTFE mit einem Molekulargewicht von etwa 8500 gefüllt, und eine Mischung aus 10% Fluorgas und 90% Stickstoffgas wurde kontinuierlich in den Reaktor eingeführt, wobei die Temperatur im Reaktor auf etwa 500°C gehalten wurde. Das durch die Reaktion von Fluor mit den PTFE-Pellets gebildete Reaktionsgas wurde kontinuierlich aus dem Reaktor mit geeigneter Geschwindigkeit abgezogen und in einen Kühler eingeführt, worin das Gas auf etwa 40°C zur Ausfällung von PTFE mit reduziertem Molekulargewicht abgekühlt wurde. Nach dieser Arbeitsweise wurde ein weißes und sehr feines Pulver aus PTFE erhalten. Das PTFE-Pulver besaß eine mittlere Teilchengröße von 0,5 µm und wies einen Schmelzpunkt von 265°C auf. Das Molekulargewicht dieses PTFE wurde zu 1500 nach der folgenden Beziehung zwischen Schmelzpunkt (T _m ) und Molekulargewicht (MW), wie dies in der US-PS 30 67 262 gezeigt ist, berechnet:

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen PTFE-Dispersion wurden 10 g des Pulvers des PTFE mit reduziertem Molekulargewicht in ein 200 ml Becherglas eingegeben, und es wurden 90 g 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan (R-113) langsam unter kontinuierlichem Rühren der erhaltenen Mischung zugesetzt. Die PTFE-Teilchen zeigten eine sehr gute Benetzbarkeit und Dispergierbarkeit, so daß eine gleichförmige und stabile Dispersion leicht erhalten wurde. In einem verschlossenen Reagenzglas wurde die Dispersion für mehr als 3 h stehengelassen, ein Absetzen von PTFE-Teilchen war jedoch nicht sichtbar. Am nächsten Tag hatten sich die meisten Teilchen im Reagenzglas am Boden abgesetzt, jedoch konnte eine gleichförmige Dispersion durch leichtes Rühren bzw. Schütteln wieder hergestellt werden.

Anwendungstest 1

Die in Beispiel 1 hergestellte PTFE-Dispersion wurde auf eine Aluminiumplatte durch Eintauchen (Probe A) oder durch Besprühen (Probe B) aufgebracht. In jedem Fall wurde ein fester Beschichtungsfilm durch einfaches Trocknen der Dispersion auf der Aluminiumplatte erhalten.

Zum Vergleich wurde eine handelsübliche wäßrige Dispersion von PTFE auf die Aluminiumplatte durch Eintauchen (Probe A′) oder durch Besprühen (Probe B′) hergestellt. In jedem Fall wurde die mit der wäßrigen Dispersion beschichtete Aluminiumplatte bei 400°C hitzebehandelt, um einen festen Überzugsfilm zu bilden.

Der Überzugsfilm auf jeder Probe wurde der Messung des Kontaktwinkels mit Wasser als Anzeige der Wasserabstoßeigenschaften und zur Beurteilung der Gleitfähigkeit einem Reibungstest unter Verwendung eines Reibungstesters vom Bowden- Leben-Typ unterworfen. Bei einem Reibungstest wurde der PTFE- Film auf jeder Probe gegenüber einer mit Sandpapier mit der Körnung #400 polierten Aluminiumoberfläche mit einer Stahlkugel mit einem Durchmesser von 8 mm gerieben. Die Reibungstestbelastung betrug 1000 g und die Reibungsgeschwindigkeit lag bei 0,14 m/min. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Anwendungstest 2

Zu der in Beispiel 1 hergestellten PTFE-Dispersion wurde ein PVC-Kunstharzpulver und alternativ ein ABS-Kunstharzpulver zugesetzt. In jedem Fall wurde die Zugabe des Kunstharzpulvers derart variiert, daß die PTFE-Teilchen in der Dispersion 5, 10 bzw. 20 Gew.-% des zugesetzten Kunstharzpulvers ausmachten. Nach einem guten Vermischen wurde das flüssige Medium der Dispersion verdampft, um auf diese Weise eine Pulvermischung der Kunstharze zu erhalten. In jedem Fall wurde das erhaltene Kunstharzmischpulver unter Hitze zu einer Platte verformt. In den auf diese Weise hergestellten Kunstharzplatten waren die feinen Teilchen des PTFE mit reduziertem Molekulargewicht gleichförmig in der Matrix von PVC bzw. ABS dispergiert. An diesen Kunstharzplatten wurden Messungen des Kontaktwinkels mit Wasser (nur bei den PVC-Kunstharzplatten) und des Reibungskoeffizienten durchgeführt, die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Beispiele 2-4

Das in Beispiel 1 hergestellte PTFE-Pulver mit niedrigem Molekulargewicht wurde alternativ in n-Heptan, n-Hexan sowie in einer Mischung (1 : 1 in Volumen) aus Aceton und 1,1,2- Trichlor-1,2,2-trifluorethan (R-113) in den Beispielen 2, 3 bzw. 4 dispergiert. In jedem Fall zeigten die PTFE-Teilchen eine gute Benetzbarkeit und Dispergierbarkeit, so daß gleichförmige und stabile Dispersionen in einfacher Weise erhalten wurden, wobei in jedem Fall das PTFE-Pulver 10 Gew.-% der Dispersion ausmachte.

Jede der PTFE-Dispersionen der Beispiele 2-4 wurde in einem verschlossenen Reagenzglas für mehr als 3 h stehengelassen, jedoch war ein Absetzen der PTFE-Teilchen nicht ersichtlich. Am nächsten Tag waren die meisten PTFE-Teilchen in jedem Reagenzglas am Boden abgesetzt. Im Fall des Beispiels 4 konnte eine gleichförmige Dispersion durch leichtes Rühren wieder hergestellt werden, in den Beispielen 2 und 3 war jedoch ein intensiveres Rühren erforderlich, um eine gleichförmige Dispersion erneut zu erhalten.

Zum Vergleich wurde dasselbe PTFE-Pulver alternativ in Kohlenstofftetrachlorid, Trichlorethan, Tetrahydrofuran, Methylisobutylketon, n-Butylacetat, Toluol und n-Butanol dispergiert. In jedem Fall wurde die Benetzbarkeit und die Dispergierfähigkeit der PTFE-Teilchen als nicht ausreichend eingestuft, da die Teilchen nicht gleichförmig in der organischen Flüssigkeit durch Rühren dispergiert werden konnten und die Haftung der Teilchen an der Reagenzglaswand selbst nach gutem Rühren noch beträchtlich war.

Vergleichsversuche A und B

Als Vergleichsversuch A wurden 10 g eines PTFE-Pulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 3 µm in 90 g 1,1,2-Trichlor- 1,2,2-trifluorethan (R-113) dispergiert. Das PTFE besaß einen Schmelzpunkt von 315°C und ein Molekulargewicht von 8500. Als Vergleichsversuch B wurden 10 g eines anderen PTFE-Pulvers mit einer mittleren Teilchengröße von 7 µm in 90 g 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan (R-113) dispergiert. Dieses PTFE besaß einen Schmelzpunkt von 317°C und ein Molekulargewicht von 10 000.

In beiden Vergleichsversuchen A und B zeigten die PTFE-Teilchen eine sehr gute Benetzbarkeit und konnten gleichförmig in der organischen Flüssigkeit dispergiert werden. Jede dieser Dispersionen wurde in einem verschlossenen Reagenzglas zur Einstufung der Dispergierfähigkeit der PTFE-Teilchen und der Stabilität der Dispersion stehengelassen. In beiden Vergleichsversuchen A und B war eine partielle Sedimentation der Teilchen innerhalb von 3 Stunden sichtbar. Nach nahezu vollständiger Sedimentation der Teilchen wurde versucht, die Teilchen in der Flüssigkeit durch intensives Rühren erneut zu dispergieren, jedoch konnte eine gleichförmige Dispersion in keinem Fall wieder hergestellt werden.

Claims (9)

1. Dispersion eines Pulvers eines Fluorharzes in einer organischen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorharz ein Polymeres mit einem geringen Molekulargewicht als 10 000 ist und daß das Pulver eine mittlere Teilchengröße von kleiner als 2 µm hat.

2. Fluorharzdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenspannung der organischen Flüssigkeit nicht höher als 0,020 N/m (20 dyn/cm) bei Zimmertemperatur ist.

3. Fluorharzdispersion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit 1,1,2-Trichlor-1,2,2- trifluorethan, n-Heptan oder n-Hexan ist.

4. Fluorharzdispersion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht des Fluorharzes nicht höher als 2000 ist.

5. Fluorharzdispersion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver eine mittlere Teilchengröße nicht größer als 1 µm besitzt.

6. Fluorharzdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Pulvers von 0,1 bis 20 Gew.-% beträgt.

7. Fluorharzdispersion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Pulvers im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% liegt.

8. Fluorharzdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorharz Polytetrafluorethylen ist.

9. Fluorharzdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorharz aus der aus Polychlortrifluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Copolymeren von Ethylen und Tetrafluorethylen, Copolymeren von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen sowie Copolymeren von Tetrafluorethylen und Perfluoralkoxyethylen bestehenden Gruppe ist.