JP2003522230A - フルオロポリマーの水性ディスパージョンの仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フルオロポリマーの水性ディスパージョンの仕上げ方法。気体を用いた圧縮および１つ以上の小さな開口部を通しての解放により、化学物質を添加せずにフルオロポリマーディスパージョン、特にフルオロエラストマーを凝固させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 概要 ＥＰ−Ｂ−０５９１８８８号は、重合から得られる水性ディスパージョン中の
カチオンの実質的な置換のために水素イオンを使用すること、該ディスパージョ
ンを圧縮すること、必要であれば水による希釈の後に、圧縮されたディスパージ
ョンを１つ以上の小さい開口部を通して解放してそれを凝固させること、必要で
あれば水による希釈および／又は加熱の後に凝固相を、それが洗浄されるフィル
ターに適用すること、その生成物を機械的に脱水すること、それを粉砕して易流
動性の製品を得ること、そして必要であれば所望の残留水分まで乾燥することか
らなる、フッ素化熱可塑性物質の水性ディスパージョンの仕上げ方法を開示して
いる。該仕上げは、連続的に行われるのが好ましい。

【０００２】 ここでの圧縮は、市販品として入手可能な高圧ホモジナイザーで行われてよい
。圧縮圧力は入手可能な装置次第であり、そして圧力は通常、２００〜４００バ
ール、適切には約３００バールである。

【０００３】 特に半結晶性フッ素化熱可塑性物質に関して、この凝固方法は沈殿度および沈
殿された生成物の純度の点で、並びに加工操作時間に関して、優れた結果を与え
る。しかしながら、それは装置上にコーティングを形成するフルオロエラストマ
ーに振替可能ではない。なぜならば、その凝固物はべとつき、圧縮に必要とされ
るポンプ送出の間にディスパージョンの一部が凝固するからである。

【０００４】 これにより、凝固装置の連続操作が不可能になる。

【０００５】 既知の方法のもう一つの不利な点は、ディスパージョンの圧縮に必要とされる
装置がどこでも入手可能であるとは限らないという点である。

【０００６】 今や、ディスパージョンが気体を用いて圧縮され、得られた圧縮されたディス
パージョンがそれ自体既知の様式で１つ以上の小さな開口部を通して解放され、
そして凝固される場合、記載された方法がフルオロエラストマーに振替可能であ
ることが見出された。

【０００７】 従って本発明は、ディスパージョンが気体圧力により圧縮され、そして圧縮さ
れたディスパージョンが１つ以上の小さな開口部を通して解放され、そして凝固
される、フルオロポリマーディスパージョンの凝固方法を提供する。以下に本発
明の好ましい実施態様を、より詳細に記載する。

【０００８】 使用してもよいフルオロポリマーは、有用な、より高度にフッ素化されたポリ
マー、特に既知のエマルジョン重合法により調整されたフッ素化熱可塑性物質、
そして特にフルオロエラストマーであるか、又はこれらとフッ素化熱可塑性物質
との混合物である。従って、１０〜４５質量％のポリマー含量を有する粗製ディ
スパージョンが直接的に使用されてもよい。

【０００９】 フルオロポリマー又は水とは反応しない気体のいずれを使用してもよく、これ
らとしては二酸化炭素が挙げられる。都合のよい気体は、ディスパージョンにお
ける溶解能力が、使用された条件下で比較的良好であるものであり、結果として
得られるものが比較的多孔性の凝固物であるので、従って、続く洗浄の間に望ま
しくない副次的物質を除去することは比較的容易である。ディスパージョンにお
ける気体の溶解は低圧で行われてよく、続いて望ましい最終圧力が設定される。

【００１０】 所望の圧力下で、溶解によりディスパージョン中に入る気体の量は、撹拌、例
えばバブリングによる供給の様式、および接触継続時間により影響される可能性
がある。必要であれば、当業者はこの点について慣例の実験を行ってもよい。

【００１１】 気体の溶解および圧力の適用は、０〜１００℃、好ましくは約２０〜４０℃で
行われてよい。

【００１２】 圧縮圧力は、使用される気体次第であり、簡単な調査実験により容易に決定さ
れてよい。圧力は通常、５０〜４００バール（５・１０⁶〜４・１０⁷パスカル）
である。気体は通常のコンプレッサーを用いて圧縮されてよく、すなわち必要と
される圧力をもたらすための装置コストは、ＥＰ−Ｂ−０５９１８８８号の方法
に関するものより実質的に低い。

【００１３】 使用されてよい気体は、使用される条件下で液化しないヘリウム又はアルゴン
、窒素、二酸化炭素、空気およびフッ素化炭化水素のような不活性ガスである。
好ましくは窒素、空気および二酸化炭素である。

【００１４】 本発明の方法は高い沈殿率を達成することができ、そしてこれはポリマーの最
終収率に関してだけではなく、この方法で成形され、水性濾液からなる廃水から
、通常使用されるフッ素化された乳化剤を回収することに関しても重要である。
その処理は、濾液中の低い合成ポリマー濃度で容易に行われる（ＷＯ−Ａ−９９
／６２８３０号およびＷＯ−Ａ−９９／６２８５８号）。ここで排水中のポリマ
ー含量は、十分に１質量％未満であるべきである。

【００１５】 本発明の方法の非常に有利な点は、エラストマーは通常、スクリューシステム
のような複雑な装置を必要とする（ＵＳ−Ａ−４１３２８４５号）のに対し、得
られた凝固ポリマーをＥＰ−Ｂ−０５９１８８８号と同様の様式でフィルターベ
ルト上で洗浄できること、および、有利にはわずかに大気より低い圧力にてベル
トプレス上で脱水できることである。

【００１６】 ＥＰ−Ｂ−０５９１８８８号の方法と同様に、本発明による、凝固、洗浄およ
び脱水は、連続的に行われるのが好ましい。

【００１７】 この方法は高純度ポリマーを調整することに関して、例えば少量の緩衝剤の添
加を伴うか又は緩衝剤の添加を伴わない乳化重合により調整され、そして／又は
その交換イオンが除去されているフルオロポリマーラテックスを凝固する場合、
本発明の“機械的”凝固は鉱酸又は塩の添加、乳化剤の回収に関して有利な他の
因子（ＷＯ−Ａ−９９／６２８３０号）を必要としないので、特に有利である。

【００１８】 以下の実施例は、本発明をより詳細に記載する。パーセントは質量を基準とす
る。

【００１９】 実施例１ 重合により得られたような、６０％のフッ化ビニリデン単位および４０％のヘ
キサフルオロプロペン単位を含有する３３％のフルオロエラストマー含量を有す
る水性ディスパージョンを、室温にて圧力容器中で窒素を用いて２５０バールと
し、ホモジナイザー（リューベック（Ｌｕｅｂｅｃｋ）のＡＰＶガウリン株式会
社（ＡＰＶ Ｇａｕｌｉｎ ＧｍｂＨ）からの高圧ホモジナイザー）の環状空間
を通して開放する。得られた凝固物をフィルタープレス上で脱水し、そして洗浄
する。水性濾液（凝固物から分離された未希釈の水性相）は０．８％のポリマー
物質を含む。

【００２０】 実施例２ 圧力を加える時にディスパージョン中に窒素をバブリングすることを除いて、
実施例１を繰り返す。水性濾液は０．３％のポリマー物質を含む。

【００２１】 実施例３ ３１％のフッ化ビニリデン単位、３７％のヘキサフルオロプロペン単位および
３２％のテトラフルオロエチレン単位を含有する２６％のフルオロエラストマー
含量を有し、交換イオンが除去されている水性ディスパージョンが使用されるこ
とを除いて、実施例１を繰り返す。水性濾液は０．５％のポリマー物質を含む。

【００２２】 実施例４ 圧力を加える時にディスパージョン中に窒素をバブリングすることを除いて、
実施例３を繰り返す。水性濾液は０．３％のポリマー物質を含む。

【００２３】 実施例５ ５４％のテトラフルオロエチレン単位、４５％のペルフルオロメチルビニルエ
ーテル単位および１％のブロモトリフルオロエチレン単位を含有する２０％のペ
ルフルオロエラストマー含量を有し、（ＡＳＴＭ Ｄ１６４６により決定された
）８５のムーニー粘度ＭＬ１＋１０／１２１℃を有し、そして交換イオンが除去
されている水性ディスパージョンを、室温にて圧力容器中で窒素を用いて１８０
バールとし、ホモジナイザー（リューベック（Ｌｕｅｂｅｃｋ）のＡＰＶガウリ
ン株式会社（ＡＰＶ Ｇａｕｌｉｎ ＧｍｂＨ）からの高圧ホモジナイザー）の
環状空間を通して開放する。得られた凝固物をフィルタープレス中で脱水し、そ
して洗浄する。水性濾液は０．５％の固体を含む。

【００２４】 実施例６ 以下の変性を用いて実施例５を繰り返す。窒素の代わりに二酸化炭素を使用し
、温度は４０℃であり、圧力は１００バールである。水性濾液は０．３％の固体
を含む。

【００２５】 実施例７ 交換アニオンが除去されていないディスパージョンを用いて実施例５を繰り返
す。水性濾液における固体含量は１％である。

【００２６】 実施例８ 以下の混合物が使用されたことを除いて、実施例１を繰り返す。 ３１％のフッ化ビニリデン単位、３７％のヘキサフルオロプロペン単位、３１
％のテトラフルオロエチレン単位および１％のブロモトリフルオロエチレン単位
を含有し、（ＡＳＴＭ Ｄ１６４６により決定された）７０のムーニー粘度ＭＬ
１＋１０／１２１℃を有する８０％のターポリマー、並びに ９６％のテトラフルオロエチレン単位および４％のペルフルオロｎ−プロピル
ビニルエーテル単位を有し、ＩＳＯ １２０８６により決定されたＭＦＩ３７２
℃、５ｋｇ＝２．２ｇ／１０分を有する２０％のコポリマー。

【００２７】 水性濾液は０．５％のポリマー物質を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヒルシュ，ベルンハルト ドイツ連邦共和国，84508 ブルグキルヒ ェン，カスタニーンベーク ２ (72)発明者 エルバー，ルドルフ ドイツ連邦共和国，84518 ガルヒンク， ジードラーシュトラーセ 47 Ｆターム(参考） 4J100 AC24P AC26P AC26R AC27Q AE39Q CA04 CA05 FA20 GC07 GC16 GC35 GC37

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を用いて水性ディスパージョンを圧縮することおよび１
   つ以上の小さな開口部を通して該ディスパージョンを解放してそれを凝固させる
   ことを含む、フルオロポリマーディスパージョンの凝固方法。
2. 【請求項２】 前記フルオロポリマーがフルオロエラストマー、又は半結晶
   性フッ素化熱可塑性物質とフルオロエラストマーとの混合物である、請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】 気体圧力が５０〜４００バールである、請求項１または２に
   記載の方法。
4. 【請求項４】 気体が窒素、二酸化炭素又は空気である、請求項１〜３のい
   ずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 交換イオンが除去されているディスパージョンが使用される
   、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 凝固、洗浄および脱水が連続的に行われる、請求項１〜５の
   いずれか一項に記載の方法。
7. 【請求項７】 洗浄および脱水がフィルターベルト上で行われる、請求項６
   に記載の方法。