JP2001123034A - フッ素樹脂組成物 - Google Patents

フッ素樹脂組成物

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JP2001123034A
JP2001123034A JP30494499A JP30494499A JP2001123034A JP 2001123034 A JP2001123034 A JP 2001123034A JP 30494499 A JP30494499 A JP 30494499A JP 30494499 A JP30494499 A JP 30494499A JP 2001123034 A JP2001123034 A JP 2001123034A
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JP
Japan
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refractive index
fluororesin
amorphous
composition
amorphous fluororesin
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Masahiro Suzuki
雅弘 鈴木
Minoru Sawada
稔 澤田
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Junkosha Co Ltd
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Junkosha Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非晶質フッ素樹脂が有する、低屈折率性、高透
明性を有し、かつ屈折率を制御できるフッ素樹脂組成物
が提供する。 【解決手段】60〜99重量%の非晶質フッ素樹脂と、
この非晶質フッ素樹脂と同程度の屈折率を有する1〜4
0重量%の屈折率制御剤とからなることを特徴とするフ
ッ素樹脂組成物であって、前記非晶質フッ素樹脂が、テ
トラフルオロエチレンおよびモル分率が50から90モ
ル%のパーフルオロ2,2−ジメチル−1,3−ジオキ
ソールをコモノマーとする共重合体を含んでなる非晶質
フッ素樹脂であり、かつ屈折率制御剤がパーフルオロポ
リエーテルであるフッ素樹脂組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、フッ素樹脂組成物
に関わり、好ましくは、光学用材料に適するフッ素樹脂
組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】屈折率の低い樹脂材料として、非晶質フ
ッ素樹脂が知られている。特に主鎖に環構造を有するパ
ーフルオロ非晶質フッ素樹脂は、市販されている樹脂の
中で最も屈折率が低い材料であって、その低屈折率特性
を生かした種々の光学的用途が検討されてきている。
【0003】このようなパーフルオロ非晶質フッ素樹脂
を出発物質として屈折率を制御したフッ素樹脂組成物の
例として、特開平9−54201号公報には、例えば塩
素原子等分極率の大きい原子を含む物質を、非晶質フッ
素樹脂に添加することにより、屈折率を高くしたフッ素
樹脂組成物が記載されている。このように、非晶質フッ
素樹脂組成物の屈折率を高くするためには、一般に、相
溶系でありかつ非晶質フッ素樹脂の屈折率よりも高い屈
折率を有する物質を添加する必要があった。
【0004】また、特公平7−100754号公報に
は、高い破断伸度を備えるために、非晶質フッ素樹脂
に、相溶系であるパーフルオロアルキルエーテル等の化
合物を添加、すなわち、パーフルオロ−2,2−ジメチ
ル−1,3−ジオキソールから導かれる繰り返し単位を
含む共重合体と、パーフルオロアルキルエーテルよりな
る繰り返し単位を有する低分子量含フッ素化合物との混
合物であるフッ素系樹脂組成物が開示されている。しか
し、これまでは、上述した非晶質フッ素樹脂が有する低
屈折率性、高透明性を備えると共に、所望に応じて屈折
率が制御されたフッ素樹脂組成物はなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、特定の
非晶質フッ素樹脂と同程度の屈折率を有し、かつこの非
晶質フッ素樹脂との相溶性に優れたパーフルオロポリエ
ーテルを、この非晶質フッ素樹脂に特定の割合で添加す
ることによって、非晶質フッ素樹脂の有する屈折率より
も高い屈折率を有しかつ屈折率を制御することができる
フッ素樹脂組成物が得られることを見出し、鋭意検討し
た結果、本発明を完成した。したがって、本発明の目的
は、非晶質フッ素樹脂が有する、低屈折率性、高透明性
を有し、かつ屈折率を制御できるフッ素樹脂組成物を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明に係
わるフッ素樹脂組成物によって達成される。すなわち要
約すれば、本発明は、60〜99重量%の非晶質フッ素
樹脂と、この非晶質フッ素樹脂と同程度の屈折率を有す
る1〜40重量%の屈折率制御剤とからなることを特徴
とするフッ素樹脂組成物であって、前記非晶質フッ素樹
脂が、テトラフルオロエチレンおよびモル分率が50か
ら90モル%のパーフルオロ2,2−ジメチル−1,3
−ジオキソールをコモノマーとする共重合体を含んでな
る非晶質フッ素樹脂であり、かつ屈折率制御剤がパーフ
ルオロポリエーテルであるフッ素樹脂組成物である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に用いることのできる非晶
質フッ素樹脂は、テトラフルオロエチレン及びパーフル
オロ2,2−ジメチル−1,3−ジオキソールをコモノ
マーとする共重合体を含んでなる非晶質フッ素樹脂であ
る。この非晶質フッ素樹脂は、非晶質フッ素樹脂の全重
合単位に対してパーフルオロ2,2−ジメチル−1,3
−ジオキソールのモル分率が50から90モル%である
ことが、透明性および機械的特性の点から好ましい。こ
のような非晶質フッ素樹脂は、デュポン社のテフロンA
F1600あるいはテフロンAF2400等のようなテ
フロンAF(商標)シリーズを挙げることができ、その
屈折率は、1.292〜1.312の範囲にある。
【0008】屈折率制御剤として本発明に用いるパーフ
ルオロポリエーテルは、下記構造式(化1)
【0009】
【化1】
【0010】の少なくとも何れかを繰り返し単位とした
構造を含む化合物をあげることができる。本発明で用い
るパーフルオロポリエーテルは、非晶質化合物であり、
本発明に用いる非晶質フッ素樹脂に対して、十分に小さ
い分子量を有することが好ましい。具体的には数平均分
子量が1000以上15000以下であることが好まし
い。数平均分子量が1000より小さいと耐熱性が低下
するので好ましくない。数平均分子量が15000より
大きいと相溶性が低下するので好ましくない。屈折率制
御剤として本発明で用いるパーフルオロポリエーテル
は、デュポン社のクライトックス(商標)、ダイキン社
のデムナム(商標)、アウジモント社のフォンブリン
(商標)、を挙げることができ、その屈折率は、本発明
で用いる非晶質フッ素樹脂と同程度の1.290〜1.
305の範囲にある。
【0011】本発明において、非晶質フッ素樹脂と同程
度の低い屈折率を有しかつ非晶質フッ素樹脂との相溶性
に優れたパーフルオロポリエーテルを、屈折率制御剤と
して非晶質フッ素樹脂に添加することにより、出発材料
である非晶質フッ素樹脂の屈折率よりも高い屈折率を有
する組成物を得ることができる。
【0012】本発明のフッ素樹脂組成物の屈折率は、パ
ーフルオロポリエーテルの重量比を大きくするにしたが
って高くなる。非晶質フッ素樹脂を構成するコモノマー
の共重合比とパーフルオロポリエーテルの種類により屈
折率変化の挙動は多少異なるが、組成物中のパーフルオ
ロポリエーテルの重量比が30〜40重量%の範囲にお
いて、屈折率の最高値をとる。従って、出発材料である
非晶質フッ素樹脂の屈折率の値から組成物の屈折率の最
高値までの範囲内において、パーフルオロポリエーテル
を屈折率制御剤として非晶質フッ素樹脂に添加し、その
重量比を変えることによりフッ素樹脂組成物の屈折率を
所望に制御することが可能となる。
【0013】本発明のフッ素樹脂組成物は、60〜99
重量%の非晶質フッ素樹脂および1〜40重量%の屈折
率制御剤とからなる。フッ素樹脂組成物中の屈折率制御
剤の割合が40重量%を超えると、屈折率制御剤である
パーフルオロポリエーテルが組成物の表面又はこの組成
物を用いる際にこれに隣接している材料に拡散移動する
おそれがあるので好ましくない。
【0014】本発明のフッ素樹脂組成物は、例えば、パ
ーフルオロカーボン類、あるいはパーフルオロシクロエ
ーテル類または、パーフルオロ芳香族化合物類などの不
活性のパーフルオロ有機溶媒に、非晶質フッ素樹脂およ
び、屈折率制御剤であるパーフルオロポリエーテルを溶
解したのち、加熱によりこの混合物からパーフルオロ有
機溶媒を除去して得ることができる。あるいは、非晶質
フッ素樹脂とパーフルオロポリエーテルを加熱溶融によ
り混合して、本発明のフッ素樹脂組成物を得ることがで
きる。
【0015】本発明のフッ素樹脂組成物は、相溶性が良
好であり、非晶質フッ素樹脂の有する透明性を維持して
いる。また、本発明のフッ素樹脂組成物は非晶質フッ素
樹脂の有する耐熱性を有し、例えば押出成形等、一般の
成形加工が可能であり、また、例えば前記パーフルオロ
有機溶媒等に溶解してコーティングを行うことも可能で
ある。
【0016】以下実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。
【実施例】実施例1 テフロンAF1600(デュポン社製、テトラフルオロ
エチレン及びモル分率65モル%のパーフルオロ2,2
−ジメチル−1,3−ジオキソールの共重合体)と、デ
ムナムS−200(ダイキン社製、パーフルオロポリエ
ーテル、屈折率1.298)を、デムナムの重量%が、
10、20、30、40重量%になるように計量し、各
重量%ごとにテフロンAF1600およびデムナムをP
F−5070(住友スリーエム社製、構造式CF
(CF−CFであらわされるパーフルオロカー
ボン)を溶媒として、混合した。室温で溶解させたの
ち、加熱して180℃で溶媒を除去した。得られた非晶
質フッ素樹脂組成物を加熱プレスでシート状にし、アッ
ベ式屈折計で波長589nmにおける屈折率を測定し
た。表1に、得られたフッ素樹脂組成物中のデムナムの
重量%と、フッ素樹脂組成物の屈折率を示す。表1に示
されるように、デムナムの添加量が高くなると、フッ素
樹脂組成物の屈折率は徐々に高くなり、30重量%で最
も高くなり、有用な屈折率として用いることができる。
かくして、デムナムを添加した実施例1のフッ素樹脂組
成物の屈折率は、この最高値までの範囲で制御できる
(図1参照)。
【0017】
【表1】
【0018】実施例2 実施例1において、デムナムS−200の代わりに、ク
ライトックスGPL107(デュポン社製、屈折率1.
302)を使って同様の方法で、フッ素樹脂組成物を得
て、それらの屈折率を測定した。表2に、得られたフッ
素樹脂組成物中のクライトックスの重量%と、フッ素樹
脂組成物の屈折率を示す。表2に示されるように、クラ
イトックスの添加量が高くなると、非晶質フッ素樹脂組
成物の屈折率は徐々に高くなり、40重量%で最も高く
なった。かくして、クライトックスを添加した実施例2
のフッ素樹脂組成物の屈折率は、この最高値までの範囲
で制御できる(図1参照)。
【0019】
【表2】
【0020】実施例3 実施例1において、デムナムS−200の代わりに、フ
ォンブリンYR1800(アウジモント社製、屈折率
1.304)を使って同様の方法で、非晶質フッ素樹脂
組成物を得て、それらの屈折率を測定した。表3に、得
られたフッ素樹脂組成物中のフォンブリンの重量%と、
フッ素樹脂組成物の屈折率を示す。表3に示されるよう
に、フォンブリンの添加量が高くなると、非晶質フッ素
樹脂組成物の屈折率は徐々に高くなり、40重量%で最
も高くなった。かくして、フォンブリンを添加した実施
例3のフッ素樹脂組成物の屈折率は、この最高値までの
範囲で制御できる(図1参照)。
【0021】
【表3】
【0022】実施例4から6 実施例1から3において、テフロンAF1600の代わ
りに、テフロンAF2400(デュポン社製、テトラフ
ルオロエチレン及びモル分率87モル%のパーフルオロ
2,2−ジメチル−1,3−ジオキソールの共重合体)
を使い、前述実施例における溶媒除去の加熱温度は25
0℃として、前記3種類のパーフルオロポリエーテル
(デムナムS−200、クライトックスGPL107、
フォンブリンYR1800)を添加した各フッ素樹脂組
成物を得、それらの屈折率を測定した。屈折率の変化
は、パーフルオロポリエーテルの添加量の増加に伴い徐
々に高くなる点、最高値となった重量%については、実
施例1から3と同様の挙動を示したが、屈折率変化の割
合はテフロンAF1600のときより大きくなった。表
4から表6に、得られた各フッ素樹脂組成物中のパーフ
ルオロポリエーテルの重量%及び各フッ素樹脂組成物の
屈折率を示す。かくして、実施例4から6のフッ素樹脂
組成物の屈折率は、実施例1から3と同様に、これらの
最高値までの範囲で制御できる(図1参照)。
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】図1に、表1から表6までの結果をまとめ
たグラフを示す。図1からも明らかなように、特定の非
晶質フッ素樹脂に屈折率制御剤であるパーフルオロポリ
エーテルを特定の割合で添加することにより、得られる
フッ素樹脂組成物の屈折率を出発物質である非晶質フッ
素樹脂の屈折率よりも高くかつ所望の屈折率にすること
ができる。
【0027】図2は、実施例1におけるデムナムの重量
%が40%のフッ素樹脂組成物と、出発物質である非晶
質フッ素樹脂の光透過性を示すグラフである。図2から
明らかなように、本発明のフッ素樹脂組成物は高い透明
性を有しており、出発物質である非晶質フッ素樹脂の透
明性を維持している。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のフッ
素樹脂組成物によれば、非晶質フッ素樹脂が有する、低
屈折率性、高透明性を有し、かつ屈折率を制御できるフ
ッ素樹脂組成物が提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフッ素樹脂組成物中のパーフルオロポ
リエーテルの添加量(重量%)とフッ素樹脂組成物の屈
折率との関係を示すグラフである。
【図2】本発明のフッ素樹脂組成物と非晶質フッ素樹脂
の光透過性を比較したグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】60〜99重量%の非晶質フッ素樹脂と、
    この非晶質フッ素樹脂と同程度の屈折率を有する1〜4
    0重量%の屈折率制御剤とからなることを特徴とするフ
    ッ素樹脂組成物であって、前記非晶質フッ素樹脂が、テ
    トラフルオロエチレンおよびモル分率が50から90モ
    ル%のパーフルオロ2,2−ジメチル−1,3−ジオキ
    ソールをコモノマーとする共重合体を含んでなる非晶質
    フッ素樹脂であり、かつ屈折率制御剤がパーフルオロポ
    リエーテルであるフッ素樹脂組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014070100A (ja) * 2012-09-27 2014-04-21 Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd 非晶質含フッ素樹脂組成物および薄膜製造方法
JP2014198850A (ja) * 2012-11-13 2014-10-23 ダイキン工業株式会社 表面処理組成物

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014070100A (ja) * 2012-09-27 2014-04-21 Du Pont Mitsui Fluorochem Co Ltd 非晶質含フッ素樹脂組成物および薄膜製造方法
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