JP2001207005A - 溶融加工可能な含フッ素重合体水性分散液 - Google Patents
溶融加工可能な含フッ素重合体水性分散液Info
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Abstract
ェノール類の残留が少なく、焼成した場合炭化物が少な
く透明性に優れた皮膜を与えることができる含フッ素重
合体水性分散液を提供する。 【解決手段】 溶融加工可能な含フッ素重合体の水性分
散液であって、その水性分散液中のアルキルフェノール
の含有量が0.1ppm以下であることを特徴とする溶
融加工可能な含フッ素重合体水性分散液。
Description
フッ素重合体の水性分散液およびそれから得られる焼成
皮膜に関する。
散液には、分散安定性に優れる点から一般に界面活性剤
としてポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル
が常用されている。この溶融加工可能な含フッ素重合体
は溶融粘度が低いために、界面活性剤の分解残留物が塗
膜中に閉じ込められやすく、塗膜が着色する傾向があり
好ましいものでなかった。
クチルフェノールなどのアルキルフェノール類が未反応
分として数百ppm含有されているが、このアルキルフ
ェノール類は環境庁の「外因性内分泌攪乱化学物質問題
に関する研究班」より公表されている環境ホルモン化学
物質群にリストアップされており、河川等に流出した場
合、環境汚染が懸念される。
ン環を含んでいるため、重合体水性分散液を塗布して得
られる塗膜は焼成しても焼成中に熱分解しにくく、得ら
れる皮膜中に残存し着色させる傾向がある。
ノール類の含有量が少ない溶融加工可能な含フッ素重合
体水性分散液を提供することを目的とする。
加工可能な含フッ素重合体の水性分散液であって、その
水性分散液中のアルキルフェノールの含有量が0.1p
pm以下であることを特徴とする溶融加工可能な含フッ
素重合体水性分散液に関する。
は、テトラフルオロエチレン(TFE)とヘキサフルオ
ロプロピレン(HFP)またはパーフルオロ(アルキル
ビニルエーテル)(PAVE)の少なくとも1種との共
重合体であることが好ましい。
重合体を30〜65重量%、およびポリオキシアルキル
エーテル系界面活性剤を該含フッ素重合体100重量部
あたり3〜20重量部含有することが好ましい。
得られる塗膜を焼成して得られる焼成皮膜にも関する。
重合体水性分散液は、アルキルフェノール類を0.1p
pm以下、望ましくは全く含まない点を特徴とする。換
言すれば、本発明の水性分散液の各成分はもとより、そ
れらの各成分の製造原料としてもアルキルフェノール類
を使用しないものである。
フッ素重合体としては、TFEとHFPとの共重合体
(FEP)、TFEとPAVEとの共重合体などがあげ
られる。PAVEとしてはパーフルオロ(メチルビニル
エーテル)(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニル
エーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)
(PPVE)などがあげられ、これらの1種または2種
以上を共重合してもよい。具体的には、TFE−PPV
E共重合体(PFA)、TFE−PMVE−PPVE共
重合体(MFA)などがあげられる。
うにして調製される。
含まれる水性媒体中で前記単量体を乳化重合して平均粒
径0.05〜0.5μmの含フッ素重合体粒子を15〜
35重量%含む水性分散液を得る。重合開始剤としては
たとえば過硫酸アンモニウムなどが、分散剤としてはた
とえば炭素数7〜10のパーフルオロカルボン酸など
が、重合安定剤としてはたとえば高級パラフィンなどが
あげられる。もちろん、これらの添加剤にはアルキルフ
ェノール類が含まれていないものを使用する。
が、含フッ素重合体の濃度を高め、かつ安定性を向上さ
せるために、界面活性剤を添加して安定化させたのち、
層分離濃縮法や膜分離濃縮法などにより重合体固形分濃
度を40〜70重量%にまで濃縮し、ついで純水、アン
モニア水とポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面
活性剤を加えて30〜65重量%に希釈することが好ま
しい。
好ましくは10〜16のアルキル基、Aはオキシエチレ
ン基を5〜20個およびオキシプロピレン基を0〜6個
有するポリオキシアルキレン鎖である)で示されるポリ
オキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤が好ま
しい。アルキル基Rとしてはデシル、ラウリル、トリデ
シル、セチル、ステアリルなどが例示でき、直鎖状でも
分岐鎖状でもよい。特に、界面活性能が優れている点、
水溶性である点、入手が容易である点などから、Rが炭
素数10〜16のアルキル基で、ポリオキシアルキレン
鎖が7〜15個のオキシエチレン基と0〜3個のオキシ
プロピレン基とからなるポリオキシアルキレンアルキル
エーテル系界面活性剤が好ましい。この界面活性剤の製
造原料は天然または合成した高級アルコールを使用して
もよいが、アルキルフェノール類を全く含まないことが
最低条件である。
界面活性剤の添加量は、含フッ素重合体100重量部あ
たり3〜20重量部であることが好ましい。
アルキルフェノールを含まない炭化水素系の各種界面活
性剤などを適宜添加してもよいし、レベリング剤として
フッ素系界面活性剤やシリコン系界面活性剤を加えた
り、増粘剤、レオロジーコントロール剤、各種水溶性電
解質を含む塩類などで粘度調整してもよい。
の着色剤、強度向上などのためにグラファイトや各種フ
ィラー、その他公知の他成分を添加してもよい。
説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるも
のではない。
分散剤(パーフルオロカルボン酸アンモニウム)および
重合安定剤(高級パラフィン)の存在下水性媒体中で乳
化重合法により重合し、FEP(TFE/HFP=8
8.7/11.3モル比)粒子を30重量%含有する水
性分散液を得た。これに、ポリオキシエチレンイソトリ
デシルエーテル(ディスパノールTOC:日本油脂
(株)製、アルキル基は分岐構造であり、オキシエチレ
ン基含量は平均で8.5)をFEPに対して10重量%
(重合体固形分重量基準)添加後、アンモニア水でpH
を9〜10に調整し、55℃にて加熱後、静置する曇点
濃縮法(層分離法)で固形分濃度約62.3重量%の濃
縮液を得た。界面活性剤の含有量は重合体固形分重量に
対して5.5重量%であった。
ールTOC)を0.5重量%(重合体固形分重量基準)
と純水、アンモニア水を加え、固形分濃度60重量%の
FEP水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重合体
固形分重量に対し6.0重量%であった。
し、FEP粒子をアセトンで抽出処理後、抽出液中の界
面活性剤などの成分を以下の分析条件で液体クロマトグ
ラフィーにより分析したが、アルキルフェノール類は検
出されなかった。
したのちガラス管に入れ、加熱(試料加熱温度:225
℃10分間)し、気化した成分をヘリウムガスで吸収管
(石英ウール)に捕集後、急速加熱して以下の分析条件
でガスクロマトグラフィー質量分析計(GC/MS)に
より分析したが、アルキルフェノール類は検出されなか
った。
320℃で5分間保持 イオン化:EI スキャン条件:m/z10〜400、0.5秒/回 検出限界:0.05ppm
にドクターブレード(4mil)で塗装し、乾燥させて
から380℃で15分間加熱した。塗膜をスガ試験機
(株)製のカラーコンピューターで測色したところ、L
値が38.1であり、着色が抑制されていた。
オキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109
P:花王(株)製、アルキル鎖は直鎖状であり、オキシ
エチレン基は9個)に代えて同様の操作を行なった。得
られた濃縮分散液の固形分濃度は、約64重量%であ
り、界面活性剤の含有量は重合体固形分重量基準で4.
9重量%であった。この濃縮分散液に同一の界面活性剤
エマルゲン109Pを1.1重量%(重合体固形分重量
基準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重
量%のFEP水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は
重合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
およびガスクロマトグラフィー質量分析計を使用し、実
施例1と同じ条件で分析したが、アルキルフェノール類
は検出されなかった。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が39.2と着色が抑制さ
れていた。
オキシエチレンオキシプロピレントリデシルエーテル
(アルキル鎖は分岐状であり、オキシエチレン基は10
個、オキシプロピレン基は3個)に代えて同様の操作を
行なった。得られた濃縮分散液の固形分濃度は、約65
重量%であり、界面活性剤の含有量は重合体固形分重量
基準で4.9重量%であった。この濃縮分散液に前記同
じ界面活性剤ポリオキシエチレンオキシプロピレントリ
デシルエーテルを1.1重量%(重合体固形分重量基
準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重量
%のFEP水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重
合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
およびガスクロマトグラフィー質量分析計を使用し、実
施例1と同じ条件で分析したが、アルキルフェノール類
は検出されなかった。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が38.5と着色が抑制さ
れていた。
ム)、分散剤(パーフルオロカルボン酸アンモニウム)
および重合安定剤(高級パラフィン)の存在下水性媒体
中で乳化重合法により重合し、PFA(TFE/PPV
E=98.7/1.3モル比)粒子を20重量%含有す
る水性分散液を得た。これに、ポリオキシエチレンイソ
トリデシルエーテル(ディスパノールTOC:日本油脂
(株)製、アルキル基は分岐構造であり、オキシエチレ
ン基含量は平均で8.5)をPFA粒子に対して10重
量%(重合体固形分重量基準)添加後、アンモニア水で
pHを9〜10に調整し、55℃にて加熱後、静置する
曇点濃縮法(層分離法)で固形分濃度約68重量%の濃
縮液を得た。界面活性剤の含有量は重合体固形分重量に
対して2.9重量%であった。
ールTOC)を3.1重量%(重合体固形分重量基準)
と純水、アンモニア水を加え、固形分濃度60重量%の
PFA水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重合体
固形分重量に対し6.0重量%であった。
およびガスクロマトグラフィー質量分析計を使用し、実
施例1と同じ条件で分析したが、アルキルフェノール類
は検出されなかった。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が43.1と着色が抑制さ
れていた。
オキシエチレンラウリルエーテル(エマルゲン109
P:花王(株)製、アルキル鎖は直鎖状であり、オキシ
エチレン基は9個)に代えて同様の操作を行なった。得
られた濃縮分散液の固形分濃度は、約67重量%であ
り、界面活性剤の含有量は重合体固形分重量基準で2.
7重量%であった。この濃縮分散液に同一の界面活性剤
エマルゲン109Pを3.3重量%(重合体固形分重量
基準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重
量%のPFA水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は
重合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
およびガスクロマトグラフィー質量分析計を使用し、実
施例1と同じ条件で分析したが、アルキルフェノール類
は検出されなかった。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が43.5と着色が抑制さ
れていた。
オキシエチレンオキシプロピレントリデシルエーテル
(アルキル鎖は分岐状であり、オキシエチレン基は10
個、オキシプロピレン基は3個)に代えて同様の操作を
行なった。得られた濃縮分散液の固形分濃度は、約67
重量%であり、界面活性剤の含有量は重合体固形分重量
基準で3.2重量%であった。この濃縮分散液に前記同
じ界面活性剤ポリオキシエチレンオキシプロピレントリ
デシルエーテルを2.8重量%(重合体固形分重量基
準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重量
%のPFA水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重
合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
およびガスクロマトグラフィー質量分析計を使用し、実
施例1と同じ条件で分析したが、アルキルフェノール類
は検出されなかった。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が43.7と着色が抑制さ
れていた。
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル(トライト
ンX−100:ユニオンカーバイド社製、オキシエチレ
ン基は10個)に代えて同様の操作を行なった。得られ
た濃縮分散液の固形分濃度は、約65重量%であり、界
面活性剤の含有量は重合体固形分重量基準で4.7重量
%であった。この濃縮分散液に前記同じ界面活性剤トラ
イトンX−100を1.3重量%(重合体固形分重量基
準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重量
%のFEP水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重
合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
により、実施例1と同じ条件で分析したところ、アルキ
ルフェノール類が9.8ppm検出された。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が30.6と着色が生じて
いた。
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル(トライト
ンX−100:ユニオンカーバイド社製、オキシエチレ
ン基は10個)に代えて同様の操作を行なった。得られ
た濃縮分散液の固形分濃度は、約65重量%であり、界
面活性剤の含有量は重合体固形分重量基準で3.2重量
%であった。この濃縮分散液に前記同じ界面活性剤トラ
イトンX−100を2.8重量%(重合体固形分重量基
準)と純水、アンモニア水を加えて固形分濃度60重量
%のPFA水性分散液を得た。界面活性剤の含有量は重
合体固形分重量基準で6.0重量%であった。
により、実施例1と同じ条件で分析したところ、アルキ
ルフェノール類が10.5ppm検出された。
液をアルミニウム板にドクターブレード(4mil)で
塗装し、乾燥させてから380℃で15分間加熱した。
得られた塗膜をスガ試験機(株)製のカラーコンピュー
ターで測色したところ、L値が36.3と着色が生じて
いた。
界面活性剤として常用されているアルキルフェノール類
の残留が少なく、焼成した場合炭化物が少なく透明性に
優れた皮膜を与えることができ、たとえば複写機の定着
ロール、食品加工用ロール、トレー、調理器具、フッ素
樹脂工業用ベルトの外層皮膜や膜構築材間の接着用皮膜
などに好適である。
Claims (4)
- 【請求項1】 溶融加工可能な含フッ素重合体の水性分
散液であって、その水性分散液中のアルキルフェノール
の含有量が0.1ppm以下であることを特徴とする溶
融加工可能な含フッ素重合体水性分散液。 - 【請求項2】 前記含フッ素重合体が、テトラフルオロ
エチレンとヘキサフルオロプロピレンまたはパーフルオ
ロ(アルキルビニルエーテル)の少なくとも1種との共
重合体であることを特徴とする請求項1記載の水性分散
液。 - 【請求項3】 前記含フッ素重合体を30〜65重量
%、および式: R−O−A−H (式中、Rは直鎖状または分岐鎖状の炭素数5〜18の
アルキル基、Aはオキシエチレン基を5〜20個および
オキシプロピレン基を0〜6個有するポリオキシアルキ
レン鎖である)で示されるポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル系界面活性剤を該含フッ素重合体100重量
部あたり3〜20重量部含有することを特徴とする請求
項1または2記載の水性分散液。 - 【請求項4】 前記水性分散液を塗布して得られる塗膜
を焼成して得られる焼成皮膜。
Priority Applications (1)
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JP2000020721A JP4306072B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 溶融加工可能な含フッ素重合体水性分散液 |
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Publications (2)
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WO2021125210A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Agc株式会社 | 分散液、液状組成物、及びそれらの製造方法 |
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2000
- 2000-01-28 JP JP2000020721A patent/JP4306072B2/ja not_active Expired - Lifetime
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