JP2016069606A - Fluorine-containing copolymer fluid dispersion, coating liquid, and fuel cell - Google Patents

Fluorine-containing copolymer fluid dispersion, coating liquid, and fuel cell Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorine-containing polymer fluid dispersion having excellent dispersibility of a fluorine-containing polymer in a solvent, a coating liquid having good dispersibility of an electrode material, and a fuel cell having a catalyst layer formed by using the coating liquid.SOLUTION: The fluorine-containing copolymer fluid dispersion which comprises a fluorine-containing a copolymer obtained by introducing a graft chain in an ethylene/tetrafluoroethylene copolymer by graft polymerization, and a solvent, and in which the graft chain has an ion exchange group. The coating liquid comprises the fluorine-containing copolymer fluid dispersion and an electrode material. The fuel cell comprises a catalyst layer formed by using the coating liquid.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、含フッ素共重合体分散液、塗工液、および燃料電池に関する。   The present invention relates to a fluorine-containing copolymer dispersion, a coating liquid, and a fuel cell.

固体高分子型燃料電池において、イオン交換基を有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体膜は、固体電解質として使用される(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、当該イオン交換基を有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体は、耐薬品性が高いため、溶媒に対する溶解性が低い。そのため、イオン交換基を有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体をバインダーとして用いて燃料電池の電極を形成することが困難である。
エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体を溶媒に溶解させる方法としては、カルボニル基を有する炭化水素系溶媒を使う方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
In a polymer electrolyte fuel cell, an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer membrane having an ion exchange group is used as a solid electrolyte (see, for example, Patent Document 1). However, the ethylene / tetrafluoroethylene copolymer having the ion exchange group has high chemical resistance, and therefore has low solubility in a solvent. Therefore, it is difficult to form a fuel cell electrode using an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer having an ion exchange group as a binder.
As a method for dissolving an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer in a solvent, a method using a hydrocarbon solvent having a carbonyl group is known (for example, see Patent Document 2).

特開2000−331693号公報JP 2000-331693 A 国際公開第2011/002041号International Publication No. 2011/002041

特許文献2に記載された方法では、比較的高温であればエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体を溶解させることができるが、より低温でも溶媒中にエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が分散している分散液が望まれている。   In the method described in Patent Document 2, the ethylene / tetrafluoroethylene copolymer can be dissolved at a relatively high temperature, but the ethylene / tetrafluoroethylene copolymer is dispersed in the solvent even at a lower temperature. A dispersion is desired.

本発明の目的は、溶媒中における含フッ素共重合体の分散性に優れる含フッ素共重合体分散液を提供することである。本発明の別の目的は、電極材料の分散性に優れる塗工液を提供すること、および当該塗工液を用いて形成された触媒層を有する燃料電池を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fluorine-containing copolymer dispersion having excellent dispersibility of the fluorine-containing copolymer in a solvent. Another object of the present invention is to provide a coating solution that is excellent in dispersibility of an electrode material, and to provide a fuel cell having a catalyst layer formed using the coating solution.

本発明者は、鋭意検討したところ、イオン交換基を有するエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体と溶媒とを含む含フッ素共重合体分散液が分散性に優れることを見出した。本発明はこのような知見に基づいて発明された。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that a fluorine-containing copolymer dispersion containing an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer having an ion exchange group and a solvent is excellent in dispersibility. The present invention was invented based on such findings.

本発明によれば、以下の構成を有する含フッ素共重合体分散液、塗工液および燃料電池が提供される。   According to the present invention, there are provided a fluorinated copolymer dispersion, a coating liquid and a fuel cell having the following constitution.

[1]エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体にグラフト鎖をグラフト重合によって導入して得られる含フッ素共重合体と、溶媒と、を含み、前記グラフト鎖は、イオン交換基を有することを特徴とする含フッ素共重合体分散液。 [1] A fluorine-containing copolymer obtained by introducing a graft chain into an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer by graft polymerization, and a solvent, wherein the graft chain has an ion exchange group, Fluorine-containing copolymer dispersion.

[2]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン共重合体、
エチレン/テトラフルオロエチレン/フルオロアルキルエチレン共重合体、
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン/フルオロアルキルエチレン共重合体、および
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン/フルオロアルキルエチレン/極性官能基を有するモノマー共重合体からなる群から選択される共重合体であることを特徴とする前記[1]に記載の含フッ素共重合体分散液。
[2] The ethylene / tetrafluoroethylene copolymer is
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin copolymer having no hydrogen atom in the unsaturated group,
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroalkylethylene copolymer,
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin / fluoroalkylethylene copolymer having no hydrogen atom in unsaturated group, and ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin / fluoroalkylethylene / polar functional group having no hydrogen atom in unsaturated group The fluorine-containing copolymer dispersion according to [1] above, which is a copolymer selected from the group consisting of a monomer copolymer having a group.

[3]前記不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィンは、ヘキサフルオロプロピレンであることを特徴とする前記[2]に記載の含フッ素共重合体分散液。 [3] The fluorinated copolymer dispersion according to [2], wherein the fluoroolefin having no hydrogen atom in the unsaturated group is hexafluoropropylene.

[4]前記フルオロアルキルエチレンは、下記一般式(M1)で表される化合物であることを特徴とする前記[1]から前記[3]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。
CH=CX(CFY …(M1)
(前記一般式(M1)において、
XおよびYは、独立に、水素またはフッ素原子であり、
nは2〜8の整数である。)
[4] The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of [1] to [3], wherein the fluoroalkylethylene is a compound represented by the following general formula (M1): liquid.
CH 2 = CX (CF 2 ) n Y (M1)
(In the general formula (M1),
X and Y are independently hydrogen or a fluorine atom;
n is an integer of 2-8. )

[5]前記フルオロアルキルエチレンは、前記一般式(M1)におけるXが水素原子であり、Yがフッ素原子であり、nが4である化合物であることを特徴とする前記[4]に記載の含フッ素共重合体分散液。 [5] The above fluoroalkylethylene is a compound in which X in the general formula (M1) is a hydrogen atom, Y is a fluorine atom, and n is 4. Fluorine-containing copolymer dispersion.

[6]前記極性官能基を有するモノマーは、酸無水物残基を有するモノマーであることを特徴とする前記[2]から前記[5]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。 [6] The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of [2] to [5], wherein the monomer having a polar functional group is a monomer having an acid anhydride residue. liquid.

[7]前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の融点が120℃以上230℃以下であることを特徴とする前記[1]から前記[6]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。 [7] The fluorine-containing copolymer according to any one of [1] to [6], wherein the ethylene / tetrafluoroethylene copolymer has a melting point of 120 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. Dispersion.

[8]前記含フッ素共重合体のイオン交換容量が1.0ミリ当量/g乾燥樹脂以上5.0ミリ当量/g乾燥樹脂以下であることを特徴とする前記[1]から前記[7]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。 [8] The above [1] to [7], wherein the fluorine-containing copolymer has an ion exchange capacity of 1.0 meq / g dry resin to 5.0 meq / g dry resin. The fluorinated copolymer dispersion according to any one of the above.

[9]前記溶媒が鎖状ケトン類であることを特徴とする前記[1]から前記[8]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。 [9] The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of [1] to [8], wherein the solvent is a chain ketone.

[10]前記溶媒がジイソプロピルケトンであることを特徴とする前記[1]から前記[8]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。 [10] The fluorinated copolymer dispersion according to any one of [1] to [8], wherein the solvent is diisopropyl ketone.

[11]前記[1]から前記[10]のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液と、電極材料と、を含むことを特徴とする塗工液。 [11] A coating liquid comprising the fluorine-containing copolymer dispersion liquid according to any one of [1] to [10], and an electrode material.

[12]前記[11]に記載の塗工液を用いて形成された触媒層を有する燃料電池。 [12] A fuel cell having a catalyst layer formed using the coating liquid according to [11].

本発明によれば、溶媒中における含フッ素共重合体の分散性に優れる含フッ素共重合体分散液を提供することができる。また、本発明によれば、電極材料の分散性に優れる塗工液、および当該塗工液を用いて形成された触媒層を有する燃料電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluorine-containing copolymer dispersion liquid which is excellent in the dispersibility of the fluorine-containing copolymer in a solvent can be provided. Moreover, according to this invention, the fuel cell which has the coating liquid which is excellent in the dispersibility of electrode material, and the catalyst layer formed using the said coating liquid can be provided.

本発明の含フッ素共重合体分散液は、グラフト鎖を有する含フッ素共重合体と、溶媒とを含む。グラフト鎖を有する含フッ素共重合体は、溶媒中に分散している。本発明における含フッ素共重合体は、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体にグラフト重合によってグラフト鎖が導入された構造を有し、このグラフト鎖は、イオン交換基を有する。なお、本明細書において、「分散している」とは、含フッ素共重合体が溶媒に溶解している状態、もしくは含フッ素共重合体の微粒子が溶媒中に均一分散して沈降していない状態をいう。   The fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention contains a fluorine-containing copolymer having a graft chain and a solvent. The fluorine-containing copolymer having a graft chain is dispersed in a solvent. The fluorine-containing copolymer in the present invention has a structure in which a graft chain is introduced into an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer by graft polymerization, and this graft chain has an ion exchange group. In this specification, “dispersed” means a state in which the fluorinated copolymer is dissolved in a solvent, or fine particles of the fluorinated copolymer are not uniformly dispersed and precipitated in the solvent. State.

(エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体)
エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(以下、「ETFE」ともいう。)は、エチレン(以下、エチレンを「E」ともいう。)と、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」ともいう。)と、を共重合させて得られる。ETFEにおけるエチレンに基づく繰返し単位とテトラフルオロエチレンに基づく繰り返し単位とのモル比は、80/20〜20/80が好ましく、70/30〜30/70がより好ましく、50/50〜35/65がさらに好ましい。(Eに基づく繰返し単位)/(TFEに基づく繰返し単位)のモル比M/MTFEが上記範囲にあると、含フッ素共重合体の耐熱性、耐候性、耐薬品性、薬液透過防止性、機械的強度、および溶融成形性等が優れる。モル比M/MTFEが80/20よりも極端に大きいと、含フッ素共重合体の耐熱性、耐候性、耐薬品性、および薬液透過防止性等が低下する場合がある。一方、モル比M/MTFEが20/80よりも極端に小さいと、含フッ素共重合体の機械的強度、および溶融成形性等が低下する場合がある。
(Ethylene / tetrafluoroethylene copolymer)
An ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter, also referred to as “ETFE”) includes ethylene (hereinafter, ethylene is also referred to as “E”), tetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as “TFE”), Is obtained by copolymerization. The molar ratio of the repeating unit based on ethylene and the repeating unit based on tetrafluoroethylene in ETFE is preferably 80/20 to 20/80, more preferably 70/30 to 30/70, and more preferably 50/50 to 35/65. Further preferred. When the molar ratio M E / M TFE of (repeating unit based on E) / (repeating unit based on TFE) is in the above range, the heat resistance, weather resistance, chemical resistance and chemical solution permeation resistance of the fluorine-containing copolymer , Mechanical strength, melt moldability and the like are excellent. When the molar ratio M E / M TFE is extremely larger than 80/20, the heat resistance, weather resistance, chemical resistance, chemical liquid permeation prevention and the like of the fluorinated copolymer may be lowered. On the other hand, if the molar ratio M E / M TFE is extremely smaller than 20/80, the mechanical strength and melt moldability of the fluorinated copolymer may be lowered.

ETFEは、Eに基づく繰返し単位、およびTFEに基づく繰返し単位だけで構成されていてもよい。また、ETFEは、Eに基づく繰返し単位、およびTFEに基づく繰返し単位に加えて、ETFEの本質的な特性を損なわない範囲で、さらに他のモノマーに基づく繰返し単位を含んでいてもよい。
他のモノマーとしては、例えば、以下の(1)〜(7)に示すモノマーからなる群から選択される化合物が挙げられ、1種または2種以上の他のモノマーが利用可能である。
ETFE may be composed of only a repeating unit based on E and a repeating unit based on TFE. Further, ETFE may contain a repeating unit based on another monomer in addition to the repeating unit based on E and the repeating unit based on TFE as long as the essential characteristics of ETFE are not impaired.
Examples of the other monomer include compounds selected from the group consisting of monomers shown in the following (1) to (7), and one or more other monomers can be used.

(1)α−オレフィン類
(2)不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィン
(3)不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(ただし、TFEを除く)
(4)ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)
(5)不飽和結合を2個有するペルフルオロビニルエーテル類
(6)脂肪族環構造を有する含フッ素モノマー類
(7)極性官能基を有するモノマー
(1) α-olefins (2) Fluoroolefin having a hydrogen atom in an unsaturated group (3) Fluoroolefin not having a hydrogen atom in an unsaturated group (excluding TFE)
(4) Perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE)
(5) Perfluorovinyl ethers having two unsaturated bonds (6) Fluorinated monomers having an aliphatic ring structure (7) Monomers having a polar functional group

前記(1)のα−オレフィン類としては、例えば、プロピレン、およびブテン等が挙げられる。   Examples of the α-olefins of (1) include propylene and butene.

前記(2)の不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィンとしては、例えば、フッ化ビニリデン(VDF)、フッ化ビニル(VF)、トリフルオロエチレン、およびヘキサフルオロイソブチレン(HFIB)等が挙げられる。
また、前記(2)の不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィンとしては、下記一般式(M1)で表される化合物であることも好ましい。
CH=CX(CFY …(M1)
(前記一般式(M1)において、
XおよびYは、独立に、水素またはフッ素原子であり、
nは2〜8の整数である。)
Examples of the fluoroolefin having a hydrogen atom in the unsaturated group (2) include vinylidene fluoride (VDF), vinyl fluoride (VF), trifluoroethylene, and hexafluoroisobutylene (HFIB).
Moreover, as a fluoroolefin which has a hydrogen atom in the unsaturated group of said (2), it is also preferable that it is a compound represented by the following general formula (M1).
CH 2 = CX (CF 2 ) n Y (M1)
(In the general formula (M1),
X and Y are independently hydrogen or a fluorine atom;
n is an integer of 2-8. )

前記(3)の不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィンとしては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、およびクロロトリフルオロエチレン(CTFE)等が挙げられる。   Examples of the fluoroolefin having no hydrogen atom in the unsaturated group (3) include hexafluoropropylene (HFP) and chlorotrifluoroethylene (CTFE).

前記(4)のペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)としては、ペルフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)、ペルフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、ペルフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、およびペルフルオロ(ブチルビニルエーテル)(PBVE)等が挙げられる。   The perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE) of (4) is perfluoro (methyl vinyl ether) (PMVE), perfluoro (ethyl vinyl ether) (PEVE), perfluoro (propyl vinyl ether) (PPVE), and perfluoro (butyl vinyl ether) ( PBVE) and the like.

前記(5)の不飽和結合を2個有するペルフルオロビニルエーテル類としては、例えば、CF=CFOCFCF=CF、およびCF=CFO(CFCF=CF等が挙げられる。 The perfluorovinyl ethers having two unsaturated bonds of the (5), for example, CF 2 = CFOCF 2 CF = CF 2, and CF 2 = CFO (CF 2) 2 CF = CF 2 , and the like.

前記(6)の脂肪族環構造を有する含フッ素モノマー類としては、例えば、ペルフルオロ(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)(PDD)、2,2,4−トリフルオロ−5−トリフルオロメトキシ−1,3−ジオキソール、およびペルフルオロ(2−メチレン−4−メチル−1,3−ジオキソラン)等が挙げられる。   Examples of the fluorine-containing monomer having an aliphatic ring structure (6) include perfluoro (2,2-dimethyl-1,3-dioxole) (PDD), 2,2,4-trifluoro-5-tri Examples include fluoromethoxy-1,3-dioxole and perfluoro (2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane).

前記(7)の極性官能基を有するモノマーとしては、例えば、水酸基またはエポキシ基を有するビニルエーテル類、カルボキシ基を有する酸、および酸無水物残基を有するモノマーからなる群から選択される化合物が好ましい。カルボキシ基を有する酸としては、例えば、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、およびウンデシレン酸等が挙げられる。酸無水物残基を有するモノマーとしては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、および無水ハイミック酸等が挙げられる。前記(7)の極性官能基を有するモノマーとしては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、または無水ハイミック酸が好ましく、無水イタコン酸、または無水ハイミック酸がより好ましい。前述の他のモノマーとして、酸無水物残基を有するモノマーを用いることで、含フッ素共重合体の接着性が向上する。   As the monomer having a polar functional group (7), for example, a compound selected from the group consisting of vinyl ethers having a hydroxyl group or an epoxy group, acids having a carboxy group, and monomers having an acid anhydride residue is preferable. . Examples of the acid having a carboxy group include maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, and undecylenic acid. Examples of the monomer having an acid anhydride residue include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and hymic anhydride. The monomer (7) having a polar functional group is preferably maleic anhydride, itaconic anhydride or anhydrous hymic acid, more preferably itaconic anhydride or anhydrous hymic acid. By using a monomer having an acid anhydride residue as the other monomer, the adhesiveness of the fluorinated copolymer is improved.

他のモノマーとしては、前記(2)の一般式(M1)で表される化合物(以下、「フルオロアルキルエチレン」という場合や、「FAE」という場合がある。)が好ましい。前記一般式(M1)中のnが2以上であれば、含フッ素共重合体の耐ストレスクラック性が優れる等、十分な特性が得られる。前記一般式(M1)中のnが8以下であれば、重合反応性が優れる。   As the other monomer, a compound represented by the general formula (M1) of the above (2) (hereinafter sometimes referred to as “fluoroalkylethylene” or “FAE”) is preferable. When n in the general formula (M1) is 2 or more, sufficient characteristics such as excellent stress crack resistance of the fluorine-containing copolymer can be obtained. When n in the general formula (M1) is 8 or less, the polymerization reactivity is excellent.

FAEとしては、下記一般式(M2)で表される化合物がより好ましい。
CH=CH(CFY …(M2)
前記一般式(M2)中、Yは、水素またはフッ素原子であり、nは、2以上6以下の整数であることが好ましく、2以上4以下の整数であることがさらに好ましい。前記一般式(M2)中、nが当該範囲内であれば、含フッ素共重合体の耐ストレスクラック性が著しく優れる。前記一般式(M2)中、Yは、フッ素原子であることが好ましい。
As FAE, the compound represented by the following general formula (M2) is more preferable.
CH 2 = CH (CF 2 ) n Y (M2)
In the general formula (M2), Y is hydrogen or a fluorine atom, and n is preferably an integer of 2 or more and 6 or less, more preferably an integer of 2 or more and 4 or less. In the general formula (M2), when n is within the above range, the stress-resistant crack resistance of the fluorine-containing copolymer is remarkably excellent. In the general formula (M2), Y is preferably a fluorine atom.

FAEとしては、例えば、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFF、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CF(CFH、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFF、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、CH=CH(CFH、およびCH=CH(CFH等が挙げられる。
FAEは、1種または2種以上を用いることができる。
As FAE, for example, CH 2 = CF (CF 2 ) 2 F, CH 2 = CF (CF 2 ) 3 F, CH 2 = CF (CF 2 ) 4 F, CH 2 = CF (CF 2 ) 5 F, CH 2 = CF (CF 2) 8 F, CH 2 = CF (CF 2) 2 H, CH 2 = CF (CF 2) 3 H, CH 2 = CF (CF 2) 4 H, CH 2 = CF (CF 2) 5 H, CH 2 = CF (CF 2) 8 H, CH 2 = CH (CF 2) 2 F, CH 2 = CH (CF 2) 3 F, CH 2 = CH (CF 2) 4 F, CH 2 = CH (CF 2 ) 5 F, CH 2 = CH (CF 2 ) 8 F, CH 2 = CH (CF 2 ) 2 H, CH 2 = CH (CF 2 ) 3 H, CH 2 = CH (CF 2 ) 4 H, CH 2 = CH (CF 2) 5 H, and CH 2 = CH (CF 2) 8 Etc. The.
One or more FAEs can be used.

ETFEにおける他のモノマーに基づく繰返し単位の含有量は、当該ETFEの全繰返し単位に対して、0.1モル%以上30モル%以下であることが好ましく、0.5モル%以上20モル%以下であることがより好ましく、1モル%以上15モル%以下であることがさらに好ましい。他のモノマーの含有量が0.1モル%以上であれば、含フッ素共重合体の耐ストレスクラック性が優れ、ストレス下において割れる等の破壊現象の発生が抑制されるとともに、溶媒に対する分散性が向上する。さらに、当該含フッ素共重合体を含む分散液は、触媒やカーボン等の分散性に優れる。他のモノマーの含有量が30モル%以下であれば、当該含フッ素共重合体の機械的強度または耐薬品性に優れる。   The content of repeating units based on other monomers in ETFE is preferably 0.1 mol% or more and 30 mol% or less, and 0.5 mol% or more and 20 mol% or less with respect to all repeating units of the ETFE. More preferably, it is 1 mol% or more and 15 mol% or less. If the content of the other monomer is 0.1 mol% or more, the fluorine-containing copolymer has excellent stress crack resistance, suppresses the occurrence of fracture phenomena such as cracking under stress, and dispersibility in solvents. Will improve. Furthermore, the dispersion containing the fluorine-containing copolymer is excellent in dispersibility of a catalyst, carbon, and the like. When the content of other monomers is 30 mol% or less, the fluorine-containing copolymer is excellent in mechanical strength or chemical resistance.

ETFEは、下記(CP1)〜(CP4)に示すいずれかの共重合体であることが好ましい。
(CP1)Eに基づく繰返し単位、TFEに基づく繰返し単位、および不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(以下、「FO」ともいう。)に基づく繰返し単位を含む「E/TFE/FO共重合体」
(CP2)Eに基づく繰返し単位、TFEに基づく繰返し単位、およびFAEに基づく繰返し単位を含む「E/TFE/FAE共重合体」
(CP3)Eに基づく繰返し単位、TFEに基づく繰返し単位、FOに基づく繰返し単位、およびFAEに基づく繰返し単位を含む「E/TFE/FO/FAE共重合体」、または
(CP4)Eに基づく繰返し単位、TFEに基づく繰返し単位、FOに基づく繰返し単位、FAEに基づく繰返し単位、および極性官能基を有するモノマーに基づく繰り返し単位を含む「E/TFE/FO/FAE/極性官能基を有するモノマー共重合体」
ETFE is preferably any of the copolymers shown in the following (CP1) to (CP4).
(CP1) A repeating unit based on E, a repeating unit based on TFE, and a repeating unit based on a fluoroolefin having no hydrogen atom in an unsaturated group (hereinafter also referred to as “FO”). Polymer ''
(CP2) "E / TFE / FAE copolymer" comprising a repeating unit based on E, a repeating unit based on TFE, and a repeating unit based on FAE
(CP3) "E / TFE / FO / FAE copolymer" comprising repeating units based on E, repeating units based on TFE, repeating units based on FO, and repeating units based on FAE, or repeating based on (CP4) E "E / TFE / FO / FAE / monomer copolymer with polar functional group" including units, repeating units based on TFE, repeating units based on FO, repeating units based on FAE, and repeating units based on monomers having polar functional groups Merge

前記(CP1)〜(CP4)に示す共重合体にグラフト重合させてグラフト鎖を導入し、当該グラフト鎖にイオン交換基が導入された含フッ素共重合体は、溶媒中における分散性がさらに優れる。前記(CP1)〜(CP4)に示すETFEの中でも、「E/TFE/FO/FAE共重合体」、または「E/TFE/FO/FAE/極性官能基を有するモノマー共重合体」がより好ましい。   The fluorine-containing copolymer in which a graft chain is introduced by graft polymerization to the copolymers shown in the above (CP1) to (CP4) and an ion exchange group is introduced into the graft chain is further excellent in dispersibility in a solvent. . Among the ETFEs shown in (CP1) to (CP4), “E / TFE / FO / FAE copolymer” or “E / TFE / FO / FAE / monomer copolymer having a polar functional group” is more preferable. .

前記(CP1)、(CP3)および(CP4)に示す共重合体において、不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(FO)に基づく繰り返し単位としては、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)に基づく繰り返し単位が好ましい。この場合、各共重合体は、下記(CP1A)、(CP3A)および(CP4A)に示され、(CP3A)または(CP4A)に示される共重合体が好ましい。
(CP1A):「E/TFE/HFP共重合体」
(CP3A):「E/TFE/HFP/FAE共重合体」
(CP4A):「E/TFE/HFP/FAE/極性官能基を有するモノマー共重合体」
In the copolymer shown in (CP1), (CP3) and (CP4), the repeating unit based on fluoroolefin (FO) having no hydrogen atom in the unsaturated group is a repeating unit based on hexafluoropropylene (HFP). Is preferred. In this case, each copolymer is represented by the following (CP1A), (CP3A) and (CP4A), and a copolymer represented by (CP3A) or (CP4A) is preferable.
(CP1A): “E / TFE / HFP copolymer”
(CP3A): “E / TFE / HFP / FAE copolymer”
(CP4A): “E / TFE / HFP / FAE / monomer copolymer having a polar functional group”

また、前記(CP4)や前記(CP4A)に示す共重合体における極性官能基を有するモノマーとしては、酸無水物残基を有するモノマーが好ましい。   Moreover, as a monomer which has a polar functional group in the copolymer shown to said (CP4) or said (CP4A), the monomer which has an acid anhydride residue is preferable.

ETFEとしては、例えば、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体などが挙げられるが、本発明においては、ETFEを構成する各モノマーに基づく繰り返し単位が交互に結合している交互共重合体であることが好ましい。   Examples of ETFE include an alternating copolymer, a random copolymer, a block copolymer, and the like. In the present invention, an alternating copolymer in which repeating units based on each monomer constituting ETFE are alternately bonded. A polymer is preferred.

ETFEの融点は、120℃以上230℃以下であることが好ましく、130℃以上210℃以下であることがより好ましく、150℃以上200℃以下であることがさらに好ましい。ETFEの融点が120℃以上であれば、本発明における含フッ素共重合体の使用時に樹脂が溶融することを抑制したり、機械的強度の低下を抑制したりすることができる。ETFEの融点が230℃以下であれば、本発明における含フッ素共重合体の分散性が向上する。   The melting point of ETFE is preferably 120 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, and further preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. When the melting point of ETFE is 120 ° C. or higher, the resin can be prevented from melting when the fluorine-containing copolymer of the present invention is used, or the mechanical strength can be prevented from being lowered. When the melting point of ETFE is 230 ° C. or lower, the dispersibility of the fluorinated copolymer in the present invention is improved.

ETFEの容量流速(以下、Q値という。)は、0.1mm/秒以上500mm/秒以下であることが好ましく、0.5mm/秒以上200mm/秒以下であることがより好ましく、1mm/秒以上100mm/秒以下であることがさらに好ましい。
Q値は、ETFEの溶融流動性を表す指標であり、分子量の目安となる。Q値が大きいと分子量が低く、小さいと分子量が高いことを示す。Q値は、島津製作所製フローテスター(炉の断面積=1cm)を用いて、樹脂の融点より50℃程度高い温度において、荷重7kg下に直径2.1mm、長さ8mmのオリフィス中に押出すときのETFEの押出し速度である。Q値が上記範囲にあると、ETFEは、耐薬品性に優れる。
The capacity flow rate (hereinafter referred to as Q value) of ETFE is preferably 0.1 mm 3 / sec or more and 500 mm 3 / sec or less, more preferably 0.5 mm 3 / sec or more and 200 mm 3 / sec or less. More preferably, it is 1 mm 3 / sec or more and 100 mm 3 / sec or less.
The Q value is an index representing the melt fluidity of ETFE and is a measure of molecular weight. A large Q value indicates a low molecular weight, and a small Q value indicates a high molecular weight. The Q value was measured using a Shimadzu flow tester (furnace cross-sectional area = 1 cm 2 ) at a temperature about 50 ° C higher than the melting point of the resin in an orifice with a diameter of 2.1 mm and a length of 8 mm under a load of 7 kg. It is the extrusion speed of ETFE when taking out. When the Q value is in the above range, ETFE is excellent in chemical resistance.

ETFEの製造方法としては、エチレンとテトラフルオロエチレンとを共重合させる方法が挙げられる。また、他のモノマーに基づく繰り返し単位を含むETFEを製造する場合には、EとTFEと他のモノマーとを共重合させる製造方法が挙げられる。重合方法としては、例えば、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合等が挙げられる。   As a method for producing ETFE, a method of copolymerizing ethylene and tetrafluoroethylene can be mentioned. Moreover, when manufacturing ETFE containing the repeating unit based on another monomer, the manufacturing method of copolymerizing E, TFE, and another monomer is mentioned. Examples of the polymerization method include solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, and the like.

(含フッ素共重合体)
本発明におけるグラフト鎖を有する含フッ素共重合体を得るには、ETFEにイオン交換基を有するモノマーをグラフト重合させることが好ましい。イオン交換基は、ETFEに対してグラフト重合させた時点で、グラフト鎖に含まれていてもよい。または、グラフト重合後、グラフト鎖に処理を施してイオン交換基を形成させてもよい。
(Fluorine-containing copolymer)
In order to obtain the fluorine-containing copolymer having a graft chain in the present invention, it is preferable to graft polymerize a monomer having an ion exchange group to ETFE. The ion exchange group may be contained in the graft chain at the time of graft polymerization with respect to ETFE. Alternatively, after the graft polymerization, the graft chain may be treated to form an ion exchange group.

ETFEにイオン交換基を有するモノマーをグラフト重合させるには、例えば、次のような方法を採用することができる。まず、ETFEに放射線を照射して、ポリマー鎖にラジカルを発生させる。その後、ラジカルを発生させたETFEのポリマー鎖と、イオン交換基を有するモノマーとを接触させることにより、ETFEにイオン交換基を有するグラフト鎖を導入することができる。
前記グラフト重合に用いられるモノマーは、アニオン交換基を含有するモノマー、またはアニオン交換基を導入できる基を含有するモノマーであることが好ましい。
In order to graft polymerize a monomer having an ion exchange group with ETFE, for example, the following method can be employed. First, the ETFE is irradiated with radiation to generate radicals in the polymer chain. Then, the graft chain which has an ion exchange group can be introduce | transduced into ETFE by making the polymer chain of ETFE which generated the radical, and the monomer which has an ion exchange group contact.
The monomer used for the graft polymerization is preferably a monomer containing an anion exchange group or a monomer containing a group capable of introducing an anion exchange group.

アニオン交換基を含有するモノマーとしては、ビニルベンジルトリメチルアンモニウム塩、4−ビニルピリジンの4級塩、2−ビニルピリジンの4級塩、およびN−ビニルイミダゾールの4級塩からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。   The monomer containing an anion exchange group is selected from the group consisting of vinylbenzyltrimethylammonium salt, quaternary salt of 4-vinylpyridine, quaternary salt of 2-vinylpyridine, and quaternary salt of N-vinylimidazole. More than species are preferred.

アニオン交換基を導入できる基を含有するモノマーとしては、p−クロロメチルスチレン、m−クロロメチルスチレン、4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、およびN−ビニルイミダゾールからなる群から選ばれる1種以上が好ましい。   The monomer containing a group capable of introducing an anion exchange group is one or more selected from the group consisting of p-chloromethylstyrene, m-chloromethylstyrene, 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, and N-vinylimidazole. Is preferred.

前記グラフト重合に用いられるモノマーが液体である場合は、直接、ETFEを浸漬させてもよいし、溶媒を用いてモノマーを希釈してからETFEを浸漬させてもよい。
また、減圧下でモノマーを気化させて、ETFEに接触させてもよい。モノマーを気化させる場合は、窒素等の不活性ガスで希釈して使用してもよい。
モノマーが固体である場合は、モノマーが溶解する溶媒に溶解させてモノマー溶液を作製し、ETFEをモノマー溶液に浸漬させることが好ましい。
When the monomer used for the graft polymerization is a liquid, ETFE may be directly immersed, or ETFE may be immersed after the monomer is diluted with a solvent.
Alternatively, the monomer may be vaporized under reduced pressure and contacted with ETFE. When the monomer is vaporized, it may be diluted with an inert gas such as nitrogen.
When the monomer is solid, it is preferable to prepare a monomer solution by dissolving in a solvent in which the monomer is dissolved, and immerse ETFE in the monomer solution.

照射する放射線としては、例えば、α線、β線、γ線、電子線、および紫外線等が挙げられ、γ線または電子線が好ましく用いられる。
放射線の照射線量は、1kGy以上200kGy以下であることが好ましく、10kGy以上100kGy以下であることがより好ましい。ETFEに対する照射線量が1kGy以上であれば、グラフト重合が効率的に進行する。ETFEに対する照射線量が200kGy以下であれば、ETFEの分子鎖の切断が抑制され、ETFEの強度低下も抑制される。その結果、得られる含フッ素共重合体の強度低下も抑制される。照射線量が10kGy以上100kGy以下の場合であれば、ETFEの強度低下もなく、効率的にグラフト重合が進行するのでより好ましい。
Examples of radiation to be irradiated include α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, and ultraviolet rays, and γ-rays or electron beams are preferably used.
The radiation dose is preferably 1 kGy or more and 200 kGy or less, and more preferably 10 kGy or more and 100 kGy or less. If the irradiation dose for ETFE is 1 kGy or more, graft polymerization proceeds efficiently. If the irradiation dose with respect to ETFE is 200 kGy or less, the molecular chain breakage of ETFE is suppressed, and the strength reduction of ETFE is also suppressed. As a result, a decrease in strength of the resulting fluorinated copolymer is also suppressed. If the irradiation dose is 10 kGy or more and 100 kGy or less, it is more preferable because there is no decrease in the strength of ETFE and the graft polymerization proceeds efficiently.

放射線グラフト重合の方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。グラフト重合に用いるモノマーを溶解させたモノマー溶液中に、ETFEを浸漬させながら放射線照射する方法がある。また、ETFEに放射線を照射した後に、前記モノマー溶液に浸漬させて重合させる方法もある。これらの2つの方法のうち、取り扱い性の観点から後者の方法が好ましい。本発明におけるグラフト鎖を有する含フッ素共重合体を得るには、これらの放射線グラフト重合の方法に限定されない。   Examples of the radiation graft polymerization method include the following methods. There is a method in which radiation is irradiated while ETFE is immersed in a monomer solution in which a monomer used for graft polymerization is dissolved. There is also a method of polymerizing by irradiating ETFE with radiation and then immersing it in the monomer solution. Of these two methods, the latter method is preferred from the viewpoint of handleability. In order to obtain the fluorine-containing copolymer having a graft chain in the present invention, the method is not limited to these radiation graft polymerization methods.

放射線照射は、発生したラジカルを保護するため、減圧下、または窒素等の不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
放射線照射後のETFEは、ラジカル濃度の低下を防ぐため、モノマーに接触させるまでの間は低温で保持することが好ましい。放射線照射後のETFEを前記モノマー溶液へ浸漬させる場合も、減圧下、または不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましく、放射線グラフト重合は、40℃以上90℃以下の温度で行うことが好ましい。
Irradiation is preferably performed under reduced pressure or in an inert gas atmosphere such as nitrogen in order to protect the generated radicals.
ETFE after irradiation is preferably kept at a low temperature until contact with the monomer in order to prevent a decrease in radical concentration. Even when ETFE after irradiation is immersed in the monomer solution, it is preferably performed under reduced pressure or in an inert gas atmosphere, and the radiation graft polymerization is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

放射線グラフト重合させるモノマーが、アニオン交換基を導入できる基を含有している場合には、グラフト重合後にアニオン交換基が導入される。
例えば、モノマーがクロロメチルスチレンの場合には、重合後、トリアルキルアミンにより強塩基性アニオン交換基が導入されることが好ましい。トリアルキルアミンとしては、トリメチルアミン、およびトリエチルアミン等が挙げられる。
また、例えば、モノマーが4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン、またはN−ビニルイミダゾール等の場合には、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、またはジブロモヘキサン等のジハロゲン化アルキルにより、強塩基性アニオン交換基に変換されることが好ましい。
When the monomer to be subjected to radiation graft polymerization contains a group capable of introducing an anion exchange group, the anion exchange group is introduced after the graft polymerization.
For example, when the monomer is chloromethylstyrene, it is preferable that a strong basic anion exchange group is introduced by trialkylamine after polymerization. Examples of the trialkylamine include trimethylamine and triethylamine.
In addition, for example, when the monomer is 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine, N-vinylimidazole, or the like, a strongly basic anion is obtained by alkyl halide such as methyl iodide or dihalogenated alkyl such as dibromohexane. It is preferably converted to an exchange group.

本発明における含フッ素共重合体の総イオン交換容量は、1.0ミリ当量/g乾燥樹脂以上5.0ミリ当量/g乾燥樹脂以下であることが好ましく、1.5ミリ当量/g乾燥樹脂以上3.5ミリ当量/g乾燥樹脂以下であることがより好ましい。総イオン交換容量が1.0ミリ当量/g乾燥樹脂以上であれば、含フッ素共重合体の抵抗が高くなることが抑制される。総イオン交換容量が5.0ミリ当量/g乾燥樹脂以下であれば、含フッ素共重合体の強度や耐薬品性の低下が抑制され、含フッ素共重合体を燃料電池の電極用バインダーとして用いた場合には、当該電極の強度や耐薬品性の低下が抑制される。   The total ion exchange capacity of the fluorinated copolymer in the present invention is preferably 1.0 meq / g dry resin or more and 5.0 meq / g dry resin or less, 1.5 meq / g dry resin. More preferably, it is 3.5 meq / g dry resin or less. If the total ion exchange capacity is 1.0 meq / g dry resin or more, the resistance of the fluorine-containing copolymer is suppressed from increasing. If the total ion exchange capacity is 5.0 meq / g dry resin or less, the decrease in strength and chemical resistance of the fluorinated copolymer is suppressed, and the fluorinated copolymer is used as a binder for fuel cell electrodes. In the case where there is, deterioration of the strength and chemical resistance of the electrode is suppressed.

(含フッ素共重合体分散液)
本発明の含フッ素共重合体分散液は、イオン交換基を有する含フッ素共重合体が溶媒に分散している。溶媒としては、環状ケトン類、鎖状ケトン類、鎖状エステル類、グリコール類のモノエステル、およびカーボネート類からなる群から選択されることが好ましく、鎖状ケトン類がより好ましい。
(Fluorine-containing copolymer dispersion)
In the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, a fluorine-containing copolymer having an ion exchange group is dispersed in a solvent. The solvent is preferably selected from the group consisting of cyclic ketones, chain ketones, chain esters, glycol monoesters, and carbonates, and more preferably chain ketones.

前記環状ケトン類としては、例えば、2−プロピルシクロプロパノン、2−イソプロピルシクロプロパノン、2,2,3−トリメチルシクロプロパノン、2−エチル−3−メチルシクロプロパノン、2−ブチルシクロプロパノン、2−イソブチルシクロプロパノン、2−tert−ブチルシクロプロパノン、2−メチル−3−プロピルシクロプロパノン、2−メチル−3−イソプロピルシクロプロパノン、2−エチル−3,3−ジメチルシクロプロパノン、2,2,3,3−テトラメチルシクロプロパノン、2−ペンチルシクロプロパノン、2−イソペンチルシクロプロパノン、2−ブチル−3−メチルシクロプロパノン、2−エチル−3−プロピルシクロプロパノン、2−ヘキシルシクロプロパノン、2−メチル−3−ペンチルシクロプロパノン、2−ブチル−3−エチルシクロプロパノン、2,3−ジプロピルシクロプロパノン、2−ヘプチルシクロプロパノン、2−ヘキシル−3−メチルシクロプロパノン、2−エチル−3−ペンチルシクロプロパノン、2−ブチル−3−プロピルシクロプロパノン、2−エチルシクロブタノン、3−エチルシクロブタノン、2,2−ジメチルシクロブタノン、2,3−ジメチルシクロブタノン、3,3−ジメチルシクロブタノン、2,4−ジメチルシクロブタノン、2−プロピルシクロブタノン、3−プロピルシクロブタノン、2−イソプロピルシクロブタノン、3−イソプロピルシクロブタノン、2,2,3−トリメチルシクロブタノン、2,3,3−トリメチルシクロブタノン、2,3,4−トリメチルシクロブタノン、2,2,4−トリメチルシクロブタノン、2−ブチルシクロブタノン、2−イソブチルシクロブタノン、2−tert−ブチルシクロブタノン、3−ブチルシクロブタノン、3−イソブチルシクロブタノン、3−tert−ブチルシクロブタノン、2−ペンチルシクロブタノン、3−ペンチルシクロブタノン、2−イソペンチルシクロブタノン、3−イソペンチルシクロブタノン、2−ヘキシルシクロブタノン、3−ヘキシルシクロブタノン、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2−エチルシクロペンタノン、3−エチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,3−ジメチルシクロペンタノン、3,3−ジメチルシクロペンタノン、2,5−ジメチルシクロペンタノン、2,4−ジメチルシクロペンタノン、3,4−ジメチルシクロペンタノン、2−プロピルシクロペンタノン、2−イソプロピルシクロペンタノン、3−プロピルシクロペンタノン、3−イソプロピルシクロペンタノン、2,2,5−トリメチルシクロペンタノン、2−ブチルシクロペンタノン、2−イソブチルシクロペンタノン、2−tert−ブチルシクロペンタノン、3−ブチルシクロペンタノン、3−イソブチルシクロペンタノン、3−tert−ブチルシクロペンタノン、2,2,5,5−テトラメチルシクロペンタノン、2−ペンチルシクロペンタノン、2−イソペンチルシクロペンタノン、3−ペンチルシクロペンタノン、3−イソペンチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロペンタノン、2−エチルシクロヘキサノン、3−エチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン、2,3−ジメチルシクロヘキサノン、2,4−ジメチルシクロヘキサノン、2,5−ジメチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2−プロピルシクロヘキサノン、2−イソプロピルシクロヘキサノン、3−プロピルシクロヘキサノン、3−イソプロピルシクロヘキサノン、4−プロピルシクロヘキサノン、4−イソプロピルシクロヘキサノン、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、2,2,4−トリメチルシクロヘキサノン、2,4,4−トリメチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、2,4,6−トリメチルシクロヘキサノン、2−ブチルシクロヘキサノン、2−イソブチルシクロヘキサノン、2−tert−ブチルシクロヘキサノン、3−ブチルシクロヘキサノン、3−イソブチルシクロヘキサノン、3−tert−ブチルシクロヘキサノン、4−ブチルシクロヘキサノン、4−イソブチルシクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、2,2−ジエチルシクロヘキサノン、2,4−ジエチルシクロヘキサノン、2,6−ジエチルシクロヘキサノン、3,5−ジエチルシクロヘキサノン、2,2,6,6−テトラメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノン、4−メチルシクロヘプタノン、2−エチルシクロヘプタノン、3−エチルシクロヘプタノン、4−エチルシクロヘプタノン、2,2−ジメチルシクロヘプタノン、2,7−ジメチルシクロヘプタノン、2−プロピルシクロヘプタノン、2−イソプロピルシクロヘプタノン、3−プロピルシクロヘプタノン、3−イソプロピルシクロヘプタノン、4−プロピルシクロヘプタノン、4−イソプロピルシクロヘプタノン、2,2,7−トリメチルシクロヘプタノン、シクロオクタノン、2−メチルシクロオクタノン、3−メチルシクロオクタノン、4−メチルシクロオクタノン、5−メチルシクロオクタノン、2−エチルシクロオクタノン、3−エチルシクロオクタノン、4−エチルシクロオクタノン、5−エチルシクロオクタノン、2,2−ジメチルシクロオクタノン、2,8−ジメチルシクロオクタノン、シクロノナノン、2−メチルシクロノナノン、3−メチルシクロノナノン、4−メチルシクロノナノン、5−メチルシクロノナノン、シクロデカノン、イソホロン、(−)−フェンコン((1R,4S)−1,3,3−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン)、および(+)−フェンコン((1S,4R)−1,3,3−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン))等が挙げられる。   Examples of the cyclic ketones include 2-propylcyclopropanone, 2-isopropylcyclopropanone, 2,2,3-trimethylcyclopropanone, 2-ethyl-3-methylcyclopropanone, 2-butylcyclopropanone. Non, 2-isobutylcyclopropanone, 2-tert-butylcyclopropanone, 2-methyl-3-propylcyclopropanone, 2-methyl-3-isopropylcyclopropanone, 2-ethyl-3,3-dimethylcyclo Propanone, 2,2,3,3-tetramethylcyclopropanone, 2-pentylcyclopropanone, 2-isopentylcyclopropanone, 2-butyl-3-methylcyclopropanone, 2-ethyl-3-propyl Cyclopropanone, 2-hexylcyclopropanone, 2-methyl-3-pentylcycloprop Non, 2-butyl-3-ethylcyclopropanone, 2,3-dipropylcyclopropanone, 2-heptylcyclopropanone, 2-hexyl-3-methylcyclopropanone, 2-ethyl-3-pentylcyclopropan Non, 2-butyl-3-propylcyclopropanone, 2-ethylcyclobutanone, 3-ethylcyclobutanone, 2,2-dimethylcyclobutanone, 2,3-dimethylcyclobutanone, 3,3-dimethylcyclobutanone, 2,4-dimethylcyclobutanone 2-propylcyclobutanone, 3-propylcyclobutanone, 2-isopropylcyclobutanone, 3-isopropylcyclobutanone, 2,2,3-trimethylcyclobutanone, 2,3,3-trimethylcyclobutanone, 2,3,4-trimethylcyclobutanone, 2, 2,4- Limethylcyclobutanone, 2-butylcyclobutanone, 2-isobutylcyclobutanone, 2-tert-butylcyclobutanone, 3-butylcyclobutanone, 3-isobutylcyclobutanone, 3-tert-butylcyclobutanone, 2-pentylcyclobutanone, 3-pentylcyclobutanone, 2- Isopentylcyclobutanone, 3-isopentylcyclobutanone, 2-hexylcyclobutanone, 3-hexylcyclobutanone, 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2-ethylcyclopentanone, 3-ethylcyclopentanone, 2, 2-dimethylcyclopentanone, 2,3-dimethylcyclopentanone, 3,3-dimethylcyclopentanone, 2,5-dimethylcyclopentanone, 2,4-dimethylcyclopentanone, 3,4-dimethylcyclopentanone, 2-propylcyclopentanone, 2-isopropylcyclopentanone, 3-propylcyclopentanone, 3-isopropylcyclopentanone, 2,2,5-trimethylcyclopentanone, 2- Butylcyclopentanone, 2-isobutylcyclopentanone, 2-tert-butylcyclopentanone, 3-butylcyclopentanone, 3-isobutylcyclopentanone, 3-tert-butylcyclopentanone, 2,2,5 5-tetramethylcyclopentanone, 2-pentylcyclopentanone, 2-isopentylcyclopentanone, 3-pentylcyclopentanone, 3-isopentylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclopen Non, 2-ethylcyclohexanone, 3-ethylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,3-dimethylcyclohexanone, 2,4-dimethylcyclohexanone, 2,5-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethyl Cyclohexanone, 2-propylcyclohexanone, 2-isopropylcyclohexanone, 3-propylcyclohexanone, 3-isopropylcyclohexanone, 4-propylcyclohexanone, 4-isopropylcyclohexanone, 2,2,6-trimethylcyclohexanone, 2,2,4-trimethylcyclohexanone, 2,4,4-trimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, 2,4,6-trimethylcyclohexanone, 2-butylsilane Lohexanone, 2-isobutylcyclohexanone, 2-tert-butylcyclohexanone, 3-butylcyclohexanone, 3-isobutylcyclohexanone, 3-tert-butylcyclohexanone, 4-butylcyclohexanone, 4-isobutylcyclohexanone, 4-tert-butylcyclohexanone, 2, 2-diethylcyclohexanone, 2,4-diethylcyclohexanone, 2,6-diethylcyclohexanone, 3,5-diethylcyclohexanone, 2,2,6,6-tetramethylcyclohexanone, cycloheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3 -Methylcycloheptanone, 4-methylcycloheptanone, 2-ethylcycloheptanone, 3-ethylcycloheptanone, 4-ethylcycloheptanone, 2,2-dimethylsilane Chloheptanone, 2,7-dimethylcycloheptanone, 2-propylcycloheptanone, 2-isopropylcycloheptanone, 3-propylcycloheptanone, 3-isopropylcycloheptanone, 4-propylcycloheptanone, 4-isopropylcyclo Heptanone, 2,2,7-trimethylcycloheptanone, cyclooctanone, 2-methylcyclooctanone, 3-methylcyclooctanone, 4-methylcyclooctanone, 5-methylcyclooctanone, 2-ethylcyclo Octanone, 3-ethylcyclooctanone, 4-ethylcyclooctanone, 5-ethylcyclooctanone, 2,2-dimethylcyclooctanone, 2,8-dimethylcyclooctanone, cyclononanone, 2-methylcyclononanone , 3-methylcyclononanone, 4-methyl Lucyclononanone, 5-methylcyclononanone, cyclodecanone, isophorone, (−)-fencon ((1R, 4S) -1,3,3-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one), and (+)-Fencon ((1S, 4R) -1,3,3-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one)) and the like.

前記鎖状ケトン類としては、例えば、2−ヘキサノン、3−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、エチルイソプロピルケトン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、ジイソプロピルケトン、5−メチル−2−ヘキサノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、2−デカノン、3−デカノン、4−デカノン、および5−デカノン等が挙げられる。   Examples of the chain ketones include 2-hexanone, 3-hexanone, methyl isobutyl ketone, ethyl isopropyl ketone, 3,3-dimethyl-2-butanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, and diisopropyl ketone. , 5-methyl-2-hexanone, 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 5-methyl-3-heptanone, 2-nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, diisobutylketone, 2- Examples include decanone, 3-decanone, 4-decanone, and 5-decanone.

前記鎖状エステル類としては、例えば、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、ギ酸シクロペンチル、ギ酸ヘキシル、ギ酸シクロヘキシル、ギ酸ヘプチル、ギ酸オクチル、ギ酸2−エチルヘキシル、ギ酸ノニル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸tert−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸シクロペンチル、酢酸ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ヘプチル、酢酸オクチル、酢酸2−エチルヘキシル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸sec−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸イソペンチル、プロピオン酸シクロペンチル、プロピオン酸ヘキシル、プロピオン酸シクロヘキシル、プロピオン酸ヘプチル、プロピオン酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、プロピオン酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸sec−ブチル、酪酸tert−ブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチル、酪酸シクロペンチル、酪酸ヘキシル、酪酸シクロヘキシル、酪酸2,2,2−トリフルオロエチル、酪酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、酪酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸プロピル、イソ酪酸イソプロピル、イソ酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸sec−ブチル、イソ酪酸tert−ブチル、イソ酪酸ペンチル、イソ酪酸イソペンチル、イソ酪酸シクロペンチル、イソ酪酸ヘキシル、イソ酪酸シクロヘキシル、イソ酪酸2,2,2−トリフルオロエチル、イソ酪酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、イソ酪酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸sec−ブチル、吉草酸tert−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、吉草酸2,2,2−トリフルオロエチル、吉草酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、吉草酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸sec−ブチル、イソ吉草酸tert−ブチル、イソ吉草酸ペンチル、イソ吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸2,2,2−トリフルオロエチル、イソ吉草酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、イソ吉草酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、ピバル酸メチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸イソブチル、ピバル酸sec−ブチル、ピバル酸tert−ブチル、ピバル酸ペンチル、ピバル酸イソペンチル、ピバル酸2,2,2−トリフルオロエチル、ピバル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、ピバル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、ヘキサン酸メチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸プロピル、ヘキサン酸イソプロピル、ヘキサン酸ブチル、ヘキサン酸イソブチル、ヘキサン酸sec−ブチル、ヘキサン酸tert−ブチル、ヘキサン酸2,2,2−トリフルオロエチル、ヘキサン酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、ヘキサン酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、ヘプタン酸メチル、ヘプタン酸エチル、ヘプタン酸プロピル、ヘプタン酸イソプロピル、ヘプタン酸2,2,2−トリフルオロエチル、へプタン酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、ヘプタン酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸プロピル、シクロヘキサンカルボン酸イソプロピル、シクロヘキサンカルボン酸2,2,2−トリフルオロエチル、シクロヘキサンカルボン酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、シクロヘキサンカルボン酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、オクタン酸メチル、オクタン酸エチル、オクタン酸2,2,2−トリフルオロエチル、ノナン酸メチル、トリフルオロ酢酸ブチル、トリフルオロ酢酸ペンチル、トリフルオロ酢酸ヘキシル、トリフルオロ酢酸ヘプチル、トリフルオロ酢酸オクチル、ペンタフルオロプロピオン酸プロピル、ペンタフルオロプロピオン酸ブチル、ペンタフルオロプロピオン酸ペンチル、ペンタフルオロプロピオン酸ヘキシル、ペンタフルオロプロピオン酸ヘプチル、ペルフルオロブタン酸エチル、ペルフルオロブタン酸プロピル、ペルフルオロブタン酸ブチル、ペルフルオロブタン酸ペンチル、ペルフルオロブタン酸ヘキシル、ペルフルオロペンタン酸メチル、ペルフルオロペンタン酸エチル、ペルフルオロペンタン酸プロピル、ペルフルオロペンタン酸ブチル、ペルフルオロペンタン酸ペンチル、ペルフルオロヘキサン酸メチル、ペルフルオロヘキサン酸エチル、ペルフルオロヘキサン酸プロピル、ペルフルオロヘキサン酸ブチル、ペルフルオロヘプタン酸メチル、ペルフルオロヘプタン酸エチル、ペルフルオロヘプタン酸プロピル、ペルフルオロオクタン酸メチル、およびペルフルオロオクタン酸エチル等が挙げられる。   Examples of the chain esters include pentyl formate, isopentyl formate, cyclopentyl formate, hexyl formate, cyclohexyl formate, heptyl formate, octyl formate, 2-ethylhexyl formate, nonyl formate, butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, Tert-butyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, cyclopentyl acetate, hexyl acetate, cyclohexyl acetate, heptyl acetate, octyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, propyl propionate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, sec propionate -Butyl, tert-butyl propionate, pentyl propionate, isopentyl propionate, cyclopentyl propionate, hexyl propionate, cyclohexyl propionate , Heptyl propionate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl propionate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl propionate, ethyl butyrate, propyl butyrate, isopropyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, Sec-butyl butyrate, tert-butyl butyrate, pentyl butyrate, isopentyl butyrate, cyclopentyl butyrate, hexyl butyrate, cyclohexyl butyrate, 2,2,2-trifluoroethyl butyrate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl butyrate 2,2,3,3-tetrafluoropropyl butyrate, ethyl isobutyrate, propyl isobutyrate, isopropyl isobutyrate, butyl isobutyrate, isobutyl isobutyrate, sec-butyl isobutyrate, tert-butyl isobutyrate, pentyl isobutyrate, Isopentyl isobutyrate, cyclopentyl isobutyrate Hexyl isobutyrate, cyclohexyl isobutyrate, 2,2,2-trifluoroethyl isobutyrate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl isobutyrate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl isobutyrate, Methyl valerate, ethyl valerate, propyl valerate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, sec-butyl valerate, tert-butyl valerate, pentyl valerate, isopentyl valerate, 2,2, valerate 2-trifluoroethyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl valerate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl valerate, methyl isovalerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate Isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, sec-butyl isovalerate, tert-butyl isovalerate Pentyl isovalerate, isopentyl isovalerate, 2,2,2-trifluoroethyl isovalerate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl isovalerate, 2,2,3, isovaleric acid 3-tetrafluoropropyl, methyl pivalate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, isobutyl pivalate, sec-butyl pivalate, tert-butyl pivalate, pentyl pivalate, isopentyl pivalate, 2,2,2-trifluoroethyl pivalate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl pivalate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl pivalate, methyl hexanoate, ethyl hexanoate, Propyl hexanoate, Isopropyl hexanoate, Butyl hexanoate, Isobutyl hexanoate, Hexanoic acid sec Butyl, tert-butyl hexanoate, 2,2,2-trifluoroethyl hexanoate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl hexanoate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl hexanoate, Methyl heptanoate, ethyl heptanoate, propyl heptanoate, isopropyl heptanoate, 2,2,2-trifluoroethyl heptanoate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl heptanoate, 2,2 heptanoic acid , 3,3-tetrafluoropropyl, methylcyclohexanecarboxylate, ethylcyclohexanecarboxylate, propylcyclohexanecarboxylate, isopropylcyclohexanecarboxylate, cyclohexanecarboxylic acid 2,2,2-trifluoroethyl, cyclohexanecarboxylic acid 2,2,3 , 3,3-Pentafluoropropi , Cyclohexanecarboxylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, methyl octoate, ethyl octoate, 2,2,2-trifluoroethyl octoate, methyl nonanoate, butyl trifluoroacetate, pentyl trifluoroacetate, Hexyl trifluoroacetate, heptyl trifluoroacetate, octyl trifluoroacetate, propyl pentafluoropropionate, butyl pentafluoropropionate, pentyl pentafluoropropionate, hexyl pentafluoropropionate, heptyl pentafluoropropionate, ethyl perfluorobutanoate, Propyl perfluorobutanoate, butyl perfluorobutanoate, pentyl perfluorobutanoate, hexyl perfluorobutanoate, methyl perfluoropentanoate, ethyl perfluoropentanoate Tyl, propyl perfluoropentanoate, butyl perfluoropentanoate, pentyl perfluoropentanoate, methyl perfluorohexanoate, ethyl perfluorohexanoate, propyl perfluorohexanoate, butyl perfluorohexanoate, methyl perfluoroheptanoate, ethyl perfluoroheptanoate, perfluoroheptanoic acid Examples include propyl, methyl perfluorooctanoate, and ethyl perfluorooctanoate.

前記グリコール類のモノエステルとしては、例えば、酢酸2−エトキシエチル、酢酸2−プロポキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、酢酸2−ペンチルオキシエチル、酢酸2−ヘキシルオキシエチル、1−メトキシ−2−アセトキシプロパン、1−エトキシ−2−アセトキシプロパン、1−プロポキシ−2−アセトキシプロパン、1−ブトキシ−2−アセトキシプロパン、1−ペンチルオキシ−2−アセトキシプロパン、酢酸3−メトキシブチル、酢酸3−エトキシブチル、酢酸3−プロポキシブチル、酢酸3−ブトキシブチル、酢酸3−メトキシ−3−メチルブチル、酢酸3−エトキシ−3−メチルブチル、酢酸3−プロポキシ−3−メチルブチル、酢酸4−メトキシブチル、酢酸4−エトキシブチル、酢酸4−プロポキシブチル、および酢酸4−ブトキシブチル等が挙げられる。   Examples of the glycol monoester include 2-ethoxyethyl acetate, 2-propoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2-pentyloxyethyl acetate, 2-hexyloxyethyl acetate, 1-methoxy-2-acetoxy Propane, 1-ethoxy-2-acetoxypropane, 1-propoxy-2-acetoxypropane, 1-butoxy-2-acetoxypropane, 1-pentyloxy-2-acetoxypropane, 3-methoxybutyl acetate, 3-ethoxybutyl acetate , 3-propoxybutyl acetate, 3-butoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-ethoxy-3-methylbutyl acetate, 3-propoxy-3-methylbutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 4-ethoxy acetate Butyl, 4-propoxybutyl acetate, and Acetic acid 4-butoxybutyl, and the like.

前記カーボネート類としては、例えば、ブチルメチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、ブチルイソプロピルカーボネート、イソブチルプロピルカーボネート、tert−ブチルプロピルカーボネート、tert−ブチルイソプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジイソブチルカーボネート、ジtert−ブチルカーボネート、ビス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)カーボネート、ビス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)カーボネート、ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル)カーボネート、ビス(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル)カーボネート、およびビス(ペルフルオロ−tert−ブチル)カーボネート等が挙げられる。   Examples of the carbonates include butyl methyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, butyl propyl carbonate, butyl isopropyl carbonate, isobutyl propyl carbonate, tert-butyl propyl carbonate, tert-butyl isopropyl carbonate, dibutyl carbonate, Diisobutyl carbonate, di tert-butyl carbonate, bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) carbonate, bis (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) carbonate, bis (1,1,1 , 3,3,3-hexafluoroisopropyl) carbonate, bis (2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl) carbonate, and Scan (perfluoro -tert- butyl) carbonate, and the like.

本発明の含フッ素共重合体分散液におけるより好ましい溶媒としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。   As a more preferable solvent in the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, for example, the following compounds may be mentioned.

より好ましい前記環状ケトン類としては、例えば、2−メチルシクロペンタノン、3−メチルシクロペンタノン、2−エチルシクロペンタノン、3−エチルシクロペンタノン、2,2−ジメチルシクロペンタノン、2,3−ジメチルシクロペンタノン、3,3−ジメチルシクロペンタノン、2,5−ジメチルシクロペンタノン、2,4−ジメチルシクロペンタノン、3,4−ジメチルシクロペンタノン、2−プロピルシクロペンタノン、2−イソプロピルシクロペンタノン、3−プロピルシクロペンタノン、3−イソプロピルシクロペンタノン、2,2,5−トリメチルシクロペンタノン、2−ブチルシクロペンタノン、2−イソブチルシクロペンタノン、2−tert−ブチルシクロペンタノン、3−ブチルシクロペンタノン、3−イソブチルシクロペンタノン、3−tert−ブチルシクロペンタノン、2,2,5,5−テトラメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−メチルシクロペンタノン、2−エチルシクロヘキサノン、3−エチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,2−ジメチルシクロヘキサノン、2,3−ジメチルシクロヘキサノン、2,4−ジメチルシクロヘキサノン、2,5−ジメチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、2−プロピルシクロヘキサノン、2−イソプロピルシクロヘキサノン、3−プロピルシクロヘキサノン、3−イソプロピルシクロヘキサノン、4−プロピルシクロヘキサノン、4−イソプロピルシクロヘキサノン、2,2,6−トリメチルシクロヘキサノン、2,2,4−トリメチルシクロヘキサノン、2,4,4−トリメチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、2,4,6−トリメチルシクロヘキサノン、2−ブチルシクロヘキサノン、2−イソブチルシクロヘキサノン、2−tert−ブチルシクロヘキサノン、3−ブチルシクロヘキサノン、3−イソブチルシクロヘキサノン、3−tert−ブチルシクロヘキサノン、4−ブチルシクロヘキサノン、4−イソブチルシクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、2,2−ジエチルシクロヘキサノン、2,4−ジエチルシクロヘキサノン、2,6−ジエチルシクロヘキサノン、3,5−ジエチルシクロヘキサノン、2,2,6,6−テトラメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、2−メチルシクロヘプタノン、3−メチルシクロヘプタノン、4−メチルシクロヘプタノン、2−エチルシクロヘプタノン、3−エチルシクロヘプタノン、4−エチルシクロヘプタノン、2,2−ジメチルシクロヘプタノン、2,7−ジメチルシクロヘプタノン、2−プロピルシクロヘプタノン、2−イソプロピルシクロヘプタノン、3−プロピルシクロヘプタノン、3−イソプロピルシクロヘプタノン、4−プロピルシクロヘプタノン、4−イソプロピルシクロヘプタノン、2,2,7−トリメチルシクロヘプタノン、イソホロン、(−)−フェンコン、および(+)−フェンコン等が挙げられる。   More preferable examples of the cyclic ketones include 2-methylcyclopentanone, 3-methylcyclopentanone, 2-ethylcyclopentanone, 3-ethylcyclopentanone, 2,2-dimethylcyclopentanone, 2, 3-dimethylcyclopentanone, 3,3-dimethylcyclopentanone, 2,5-dimethylcyclopentanone, 2,4-dimethylcyclopentanone, 3,4-dimethylcyclopentanone, 2-propylcyclopentanone, 2-isopropylcyclopentanone, 3-propylcyclopentanone, 3-isopropylcyclopentanone, 2,2,5-trimethylcyclopentanone, 2-butylcyclopentanone, 2-isobutylcyclopentanone, 2-tert- Butylcyclopentanone, 3-butylcyclopentanone, 3-isobu Lucyclopentanone, 3-tert-butylcyclopentanone, 2,2,5,5-tetramethylcyclopentanone, cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclopentanone, 2-ethyl Cyclohexanone, 3-ethylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,2-dimethylcyclohexanone, 2,3-dimethylcyclohexanone, 2,4-dimethylcyclohexanone, 2,5-dimethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 2-propyl Cyclohexanone, 2-isopropylcyclohexanone, 3-propylcyclohexanone, 3-isopropylcyclohexanone, 4-propylcyclohexanone, 4-isopropylcyclohexanone, 2,2,6- Limethylcyclohexanone, 2,2,4-trimethylcyclohexanone, 2,4,4-trimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, 2,4,6-trimethylcyclohexanone, 2-butylcyclohexanone, 2-isobutylcyclohexanone, 2-tert-butylcyclohexanone, 3-butylcyclohexanone, 3-isobutylcyclohexanone, 3-tert-butylcyclohexanone, 4-butylcyclohexanone, 4-isobutylcyclohexanone, 4-tert-butylcyclohexanone, 2,2-diethylcyclohexanone, 2, 4-diethylcyclohexanone, 2,6-diethylcyclohexanone, 3,5-diethylcyclohexanone, 2,2,6,6-tetramethylcyclohexanone, cycl Loheptanone, 2-methylcycloheptanone, 3-methylcycloheptanone, 4-methylcycloheptanone, 2-ethylcycloheptanone, 3-ethylcycloheptanone, 4-ethylcycloheptanone, 2,2-dimethylcyclo Heptanone, 2,7-dimethylcycloheptanone, 2-propylcycloheptanone, 2-isopropylcycloheptanone, 3-propylcycloheptanone, 3-isopropylcycloheptanone, 4-propylcycloheptanone, 4-isopropyl Examples include cycloheptanone, 2,2,7-trimethylcycloheptanone, isophorone, (−)-fencon, and (+)-fencon.

より好ましい前記鎖状ケトン類としては、例えば、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、3,3−ジメチル−2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、ジイソプロピルケトン、5−メチル−2−ヘキサノン、2−オクタノン、3−オクタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2−ノナノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、2−デカノン、および3−デカノン等が挙げられる。   More preferable examples of the chain ketones include 2-hexanone, methyl isobutyl ketone, 3,3-dimethyl-2-butanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, diisopropyl ketone, and 5-methyl-2. -Hexanone, 2-octanone, 3-octanone, 5-methyl-3-heptanone, 2-nonanone, 5-nonanone, diisobutylketone, 2-decanone, 3-decanone and the like.

より好ましい前記鎖状エステル類としては、例えば、ギ酸ペンチル、ギ酸イソペンチル、ギ酸ヘキシル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸tert−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ヘプチル、酢酸オクチル、酢酸2−エチルヘキシル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピオン酸ペンチル、プロピオン酸イソペンチル、プロピオン酸ヘキシル、プロピオン酸シクロヘキシル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸tert−ブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチル、酪酸ヘキシル、酪酸シクロヘキシル、酪酸2,2,2−トリフルオロエチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸プロピル、イソ酪酸イソプロピル、イソ酪酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸tert−ブチル、イソ酪酸ペンチル、イソ酪酸イソペンチル、イソ酪酸ヘキシル、イソ酪酸シクロヘキシル、イソ酪酸2,2,2−トリフルオロエチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸ブチル、吉草酸イソブチル、吉草酸tert−ブチル、吉草酸ペンチル、吉草酸イソペンチル、吉草酸2,2,2−トリフルオロエチル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸tert−ブチル、イソ吉草酸ペンチル、イソ吉草酸イソペンチル、イソ吉草酸2,2,2−トリフルオロエチル、ピバル酸メチル、ピバル酸エチル、ピバル酸プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸ブチル、ピバル酸イソブチル、ピバル酸tert−ブチル、ピバル酸ペンチル、ピバル酸イソペンチル、ピバル酸2,2,2−トリフルオロエチル、ヘキサン酸メチル、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸プロピル、ヘキサン酸イソプロピル、ヘキサン酸ブチル、ヘキサン酸イソブチル、ヘキサン酸tert−ブチル、ヘキサン酸2,2,2−トリフルオロエチル、ヘプタン酸メチル、ヘプタン酸エチル、ヘプタン酸プロピル、ヘプタン酸イソプロピル、ヘプタン酸2,2,2−トリフルオロエチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸エチル、シクロヘキサンカルボン酸プロピル、シクロヘキサンカルボン酸イソプロピル、シクロヘキサンカルボン酸2,2,2−トリフルオロエチル、オクタン酸メチル、オクタン酸エチル、オクタン酸2,2,2−トリフルオロエチル、ノナン酸メチル、トリフルオロ酢酸ブチル、ペルフルオロペンタン酸メチル、ペルフルオロペンタン酸エチル、ペルフルオロペンタン酸プロピル、ペルフルオロペンタン酸ブチル、ペルフルオロペンタン酸ペンチル、ペルフルオロヘプタン酸メチル、ペルフルオロヘプタン酸エチル、およびペルフルオロヘプタン酸プロピル等が挙げられる。   More preferable examples of the chain esters include pentyl formate, isopentyl formate, hexyl formate, butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, tert-butyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, hexyl acetate, cyclohexyl acetate, and acetic acid. Heptyl, octyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, propyl propionate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, tert-butyl propionate, pentyl propionate, isopentyl propionate, hexyl propionate, cyclohexyl propionate, ethyl butyrate , Propyl butyrate, isopropyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, tert-butyl butyrate, pentyl butyrate, isopentyl butyrate, hexyl butyrate, cyclohexyl butyrate, butyric acid , 2,2-trifluoroethyl, ethyl isobutyrate, propyl isobutyrate, isopropyl isobutyrate, butyl isobutyrate, isobutyl isobutyrate, tert-butyl isobutyrate, pentyl isobutyrate, isopentyl isobutyrate, hexyl isobutyrate, cyclohexyl isobutyrate 2,2,2-trifluoroethyl isobutyrate, methyl valerate, ethyl valerate, propyl valerate, isopropyl valerate, butyl valerate, isobutyl valerate, tert-butyl valerate, pentyl valerate, isopentyl valerate 2,2,2-trifluoroethyl valerate, methyl isovalerate, ethyl isovalerate, propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, tert-butyl isovalerate, Isopentyl isovalerate, isopentyl isovalerate, isovaleric 2,2,2-trifluoroethyl, methyl pivalate, ethyl pivalate, propyl pivalate, isopropyl pivalate, butyl pivalate, isobutyl pivalate, tert-butyl pivalate, pentyl pivalate, isopentyl pivalate, pivalic acid 2,2,2-trifluoroethyl, methyl hexanoate, ethyl hexanoate, propyl hexanoate, isopropyl hexanoate, butyl hexanoate, isobutyl hexanoate, tert-butyl hexanoate, 2,2,2-trifluoro hexanoate Ethyl, methyl heptanoate, ethyl heptanoate, propyl heptanoate, isopropyl heptanoate, 2,2,2-trifluoroethyl heptanoate, methyl cyclohexanecarboxylate, ethyl cyclohexanecarboxylate, propyl cyclohexanecarboxylate, cyclohex Isopropyl sancarboxylate, 2,2,2-trifluoroethyl cyclohexanecarboxylate, methyl octoate, ethyl octoate, 2,2,2-trifluoroethyl octoate, methyl nonanoate, butyl trifluoroacetate, perfluoropentanoic acid Examples include methyl, ethyl perfluoropentanoate, propyl perfluoropentanoate, butyl perfluoropentanoate, pentyl perfluoropentanoate, methyl perfluoroheptanoate, ethyl perfluoroheptanoate, and propyl perfluoroheptanoate.

より好ましい前記グリコール類のモノエステルとしては、例えば、酢酸2−エトキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、1−メトキシ−2−アセトキシプロパン、1−エトキシ−2−アセトキシプロパン、1−ブトキシ−2−アセトキシプロパン、酢酸3−メトキシブチル、酢酸3−メトキシ−3−メチルブチル、酢酸3−エトキシ−3−メチルブチル、酢酸4−メトキシブチル、酢酸4−エトキシブチル、および酢酸4−ブトキシブチル等が挙げられる。   More preferable monoesters of the glycols include, for example, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-acetoxypropane, 1-ethoxy-2-acetoxypropane, 1-butoxy-2-acetoxy Examples include propane, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-ethoxy-3-methylbutyl acetate, 4-methoxybutyl acetate, 4-ethoxybutyl acetate, and 4-butoxybutyl acetate.

より好ましい前記カーボネート類としては、例えば、ジプロピルカーボネート、ビス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)カーボネート、ビス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)カーボネート、ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル)カーボネート、ビス(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル)カーボネート、およびビス(ペルフルオロ−tert−ブチル)カーボネート等が挙げられる。   More preferable carbonates include, for example, dipropyl carbonate, bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) carbonate, bis (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) carbonate, bis ( 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl) carbonate, bis (2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl) carbonate, and bis (perfluoro-tert-butyl) carbonate Etc.

本発明の含フッ素共重合体分散液におけるさらに好ましい溶媒としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。   As a more preferable solvent in the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, for example, the following compounds may be mentioned.

さらに好ましい前記環状ケトン類としては、例えば、シクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン、3−メチルシクロヘキサノン、4−エチルシクロヘキサノン、2,6−ジメチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、イソホロン、および(−)−フェンコンが挙げられる。   More preferable examples of the cyclic ketones include cyclohexanone, 2-methylcyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-ethylcyclohexanone, 2,6-dimethylcyclohexanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, and 4-tert-butylcyclohexanone. , Cycloheptanone, isophorone, and (-)-fencon.

さらに好ましい前記鎖状ケトンとしては、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、ジイソプロピルケトン、5−メチル−2−ヘキサノン、2−オクタノン、2−ノナノン、ジイソブチルケトン、および2−デカノンが挙げられる。   More preferred chain ketones include 2-hexanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, diisopropyl ketone, 5-methyl-2-hexanone, 2-octanone, 2-nonanone, diisobutyl ketone, and 2-decanone. .

さらに好ましい前記鎖状エステル類としては、例えば、ギ酸イソペンチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル、酢酸2−エチルヘキシル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、シクロヘキサンカルボン酸メチル、シクロヘキサンカルボン酸2,2,2−トリフルオロエチル、およびペルフルオロペンタン酸エチルが挙げられる。   More preferable examples of the chain esters include isopentyl formate, butyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, hexyl acetate, cyclohexyl acetate, octyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethyl butyrate, butyl butyrate, pentyl butyrate, Mention may be made of methyl cyclohexanecarboxylate, 2,2,2-trifluoroethyl cyclohexanecarboxylate, and ethyl perfluoropentanoate.

さらに好ましい前記グリコール類のモノエステルとしては、例えば、酢酸2−エトキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、1−メトキシ−2−アセトキシプロパン、1−エトキシ−2−アセトキシプロパン、酢酸3−メトキシブチル、および酢酸3−メトキシ−3−メチルブチルが挙げられる。   More preferable monoesters of the glycols include, for example, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-acetoxypropane, 1-ethoxy-2-acetoxypropane, 3-methoxybutyl acetate, and An example is 3-methoxy-3-methylbutyl acetate.

さらに好ましい前記カーボネート類としては、例えば、ビス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)カーボネートが挙げられる。   More preferable examples of the carbonates include bis (2,2,3,3-tetrafluoropropyl) carbonate.

なお、本発明の含フッ素共重合体分散液において、イオン交換基を有する含フッ素共重合体を分散させる溶媒として、前述の化合物群から選択される溶媒だけを用いてもよい。また、当該含フッ素共重合体を分散させる溶媒としての機能を損なわない限りにおいて、前記溶媒と、前記溶媒以外の有機溶媒とを用いてもよい。このような複数の溶媒を混合させて用いる場合は、前記溶媒を第一の溶媒といい、第一の溶媒以外の有機溶媒を第二の溶媒という場合がある。例えば、第一の溶媒と、芳香族化合物および脂肪族化合物等から選ばれる1種以上の第二の溶媒と、を組み合わせて混合溶媒として用いてもよい。ただし、この混合溶媒に用いられる脂肪族化合物は、カルボニル基を含まない。   In the fluorinated copolymer dispersion of the present invention, only a solvent selected from the aforementioned compound group may be used as a solvent for dispersing the fluorinated copolymer having an ion exchange group. Moreover, as long as the function as a solvent for dispersing the fluorine-containing copolymer is not impaired, the solvent and an organic solvent other than the solvent may be used. When such a plurality of solvents are mixed and used, the solvent may be referred to as a first solvent, and an organic solvent other than the first solvent may be referred to as a second solvent. For example, the first solvent and one or more second solvents selected from aromatic compounds and aliphatic compounds may be used in combination as a mixed solvent. However, the aliphatic compound used for this mixed solvent does not contain a carbonyl group.

混合溶媒に用いられるその第二の溶媒としては、例えば、ベンゾニトリル、アセトフェノン、ニトロベンゼン、安息香酸メチル等の芳香族化合物、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロ−4−(1,1,2,3,3,3−ヘキサフロオロプロポキシ)ペンタン等のエーテル類が好ましく挙げられる。また、本発明の含フッ素共重合体分散液が、前記混合溶媒を含有する場合、その混合割合は、第一の溶媒/第二の溶媒(質量比)として、9/1〜1/9が好ましく、5/5〜3/7がより好ましい。混合溶媒を用いると、含フッ素共重合体分散液を用いて成形した成形物から溶媒を除去する際に、除去速度を制御し易くなる。   Examples of the second solvent used for the mixed solvent include aromatic compounds such as benzonitrile, acetophenone, nitrobenzene, methyl benzoate, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,1,1,2,3,3. -Ethers such as hexafluoro-4- (1,1,2,3,3,3-hexafluoropropoxy) pentane are preferred. Moreover, when the fluorine-containing copolymer dispersion liquid of the present invention contains the mixed solvent, the mixing ratio is 9/1 to 1/9 as the first solvent / second solvent (mass ratio). Preferably, 5/5 to 3/7 is more preferable. When the mixed solvent is used, the removal rate can be easily controlled when the solvent is removed from the molded product molded using the fluorine-containing copolymer dispersion.

本発明の含フッ素共重合体分散液には、グラフト鎖を有する含フッ素共重合体が、1種類だけ含まれていてもよいし、2種類以上含まれていてもよい。
本発明の含フッ素共重合体分散液における含フッ素共重合体の含有量は、特に限定されないが、分散液全量に対して0.1質量%以上80質量%以下であることが好ましい。例えば、本発明の含フッ素共重合体分散液を用いて薄膜を得る場合、該分散液における含フッ素共重合体の含有量は、分散液全量に対して0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上5質量%以下であることがさらに好ましい。前記含有量がこの範囲にあれば、含フッ素共重合体分散液は、コーティング等による薄膜作製時における取り扱い性に優れる。また、均質な含フッ素共重合体膜が得られる。
The fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention may contain only one type of fluorine-containing copolymer having a graft chain, or may contain two or more types.
The content of the fluorine-containing copolymer in the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total amount of the dispersion. For example, when a thin film is obtained using the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, the content of the fluorine-containing copolymer in the dispersion is 0.1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total amount of the dispersion. It is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less. When the content is within this range, the fluorine-containing copolymer dispersion is excellent in handling at the time of preparing a thin film by coating or the like. In addition, a homogeneous fluorine-containing copolymer film can be obtained.

本発明の含フッ素共重合体分散液は、前述した含フッ素共重合体および溶媒だけを含んでいてもよいし、混合溶媒を含んでいてもよいし、必要に応じてその他任意成分を本発明の効果を損なわない範囲で含んでいてもよい。このような任意成分として、たとえば、酸化防止剤、紫外線安定剤、架橋剤、滑剤、可塑剤、増粘剤、充填剤(フィラー)、強化剤、顔料、染料、難燃剤、および帯電防止剤等の各種添加剤が挙げられる。また、本発明の効果を損なわないこれらの任意成分の含有量としては、分散液全量に対して30質量%以下の含有量を挙げることができる。   The fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention may contain only the above-mentioned fluorine-containing copolymer and solvent, or may contain a mixed solvent, and other optional components according to the present invention as necessary. It may be included in a range that does not impair the effect. Examples of such optional components include antioxidants, UV stabilizers, crosslinking agents, lubricants, plasticizers, thickeners, fillers (fillers), reinforcing agents, pigments, dyes, flame retardants, and antistatic agents. And various additives. Moreover, as content of these arbitrary components which do not impair the effect of this invention, content of 30 mass% or less can be mentioned with respect to the dispersion liquid whole quantity.

本発明の含フッ素共重合体分散液の製造方法は、イオン交換基を有する含フッ素共重合体を、前述した溶媒に分散させる工程を含むことが好ましい。この分散工程において、加熱撹拌することが好ましい。また、この分散工程において、イオン交換基を有する含フッ素共重合体を溶媒に分散させる温度は、230℃以下であることが好ましく、200℃以下であることがより好ましい。含フッ素共重合体の分散温度が230℃以下であれば、含フッ素共重合体分散液の製造が容易になる。   The method for producing a fluorinated copolymer dispersion of the present invention preferably includes a step of dispersing the fluorinated copolymer having an ion exchange group in the aforementioned solvent. In this dispersion step, it is preferable to heat and stir. Moreover, in this dispersion | distribution process, it is preferable that the temperature which disperse | distributes the fluorine-containing copolymer which has an ion exchange group in a solvent is 230 degrees C or less, It is more preferable that it is 200 degrees C or less. When the dispersion temperature of the fluorinated copolymer is 230 ° C. or lower, the production of the fluorinated copolymer dispersion becomes easy.

前記分散工程に用いる含フッ素共重合体の形状は、分散時間を短くして作業効率を向上させるという観点から、粉末状であることが好ましく、形成し易さ等の観点からすれば、ペレット状等、その他の形状であってもよい。   The shape of the fluorinated copolymer used in the dispersion step is preferably in the form of a powder from the viewpoint of shortening the dispersion time and improving the working efficiency, and from the viewpoint of ease of formation, the shape of the pellet Other shapes may be used.

また、本発明における含フッ素共重合体が良好な分散状態を示す温度範囲において、分散液の蒸気圧は、少なくとも自然発生圧力以下の範囲内にあることが好ましく、3MPa以下の範囲内にあることがより好ましく、2MPa以下の範囲内にあることがさらに好ましく、1MPa以下の範囲内にあることが特に好ましく、常圧以下であることが最も好ましい。本発明の含フッ素共重合体分散液の蒸気圧がこの範囲内にあれば、実際作業を行う上で、容易に実行可能である。   Further, in the temperature range in which the fluorinated copolymer in the present invention exhibits a good dispersion state, the vapor pressure of the dispersion is preferably at least within the range of not more than the spontaneously generated pressure, and within the range of 3 MPa or less. Is more preferably in the range of 2 MPa or less, particularly preferably in the range of 1 MPa or less, and most preferably not more than normal pressure. If the vapor pressure of the fluorinated copolymer dispersion of the present invention is within this range, it can be easily carried out in actual work.

前記分散工程において含フッ素共重合体を分散させる手段は、一般的な方法でもよい。分散液を構成する各成分の必要量を秤量し、所定温度でこれら成分を均一に混合して、前記含フッ素共重合体を前記溶媒に分散させればよい。分散効率の観点から、例えば、ホモミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、一軸押出機、または二軸押出機等の一般的な撹拌混合機を分散手段として用いることが好ましい。加圧条件下で分散させる場合には、攪拌機付きオートクレーブ等の装置が用いられる。攪拌翼としては、マリンプロペラ翼、パドル翼、アンカー翼、およびタービン翼等が挙げられる。   The means for dispersing the fluorinated copolymer in the dispersing step may be a general method. What is necessary is just to weigh the required amount of each component constituting the dispersion liquid, uniformly mix these components at a predetermined temperature, and disperse the fluorine-containing copolymer in the solvent. From the viewpoint of dispersion efficiency, it is preferable to use, for example, a general stirring mixer such as a homomixer, a Henschel mixer, a Banbury mixer, a pressure kneader, a single screw extruder, or a twin screw extruder as the dispersing means. When dispersing under pressure, an apparatus such as an autoclave with a stirrer is used. Examples of the stirring blade include a marine propeller blade, a paddle blade, an anchor blade, and a turbine blade.

(含フッ素共重合体分散液の使用例)
次に、本発明の含フッ素共重合体分散液を用いた例を挙げるが、本発明はこれらの例に何ら限定されない。
(Usage example of fluorine-containing copolymer dispersion)
Next, examples using the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention will be given, but the present invention is not limited to these examples.

・含フッ素共重合体の薄膜
含フッ素共重合体の薄膜を製造するに当たって、本発明の含フッ素共重合体分散液を基材へ塗布する、または、基材を含フッ素共重合体分散液に浸漬する等の方法により、含フッ素共重合体分散液の塗膜を形成させることが好ましい。次いで、この塗膜から加熱乾燥等によって溶媒を除去することで、含フッ素共重合体の薄膜を基材上に形成させることができる。
本発明の含フッ素共重合体分散液の塗布に用いる方法としては、一般的な方法を用いることができる。このような塗布方法として、例えば、グラビアコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング、静電塗装、刷毛塗り、スクリーン印刷、ロールコーティング、およびスピンコーティング等の方法が挙げられる。
本発明の含フッ素共重合体分散液であれば、常温でも含フッ素共重合体が溶媒中に分散しているため、塗膜を容易に形成できる。
・ Fluorine-containing copolymer thin film In producing a fluorine-containing copolymer thin film, the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention is applied to a substrate, or the substrate is converted to a fluorine-containing copolymer dispersion. It is preferable to form a coating film of the fluorine-containing copolymer dispersion by a method such as dipping. Subsequently, the fluorine-containing copolymer thin film can be formed on the substrate by removing the solvent from the coating film by heat drying or the like.
As a method for applying the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, a general method can be used. Examples of such an application method include gravure coating, dip coating, die coating, spray coating, electrostatic coating, brush coating, screen printing, roll coating, and spin coating.
With the fluorinated copolymer dispersion of the present invention, the coating film can be easily formed because the fluorinated copolymer is dispersed in the solvent even at room temperature.

本発明の含フッ素共重合体分散液を用いて、基材上に含フッ素共重合体の薄膜を形成し、これをそのまま薄膜付き基材として用いる場合には、薄膜の基材への密着性の向上などを目的として、基材に前処理を行っておくことが好ましい。前処理としては、例えば、基材にシランカップリング剤やポリエチレンイミンなどを塗布したり、サンドブラスト等により基材表面を物理的に処理したり、コロナ放電等により基材表面を処理する方法などが挙げられる。   When the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention is used to form a thin film of a fluorine-containing copolymer on a substrate, and this is used as it is as a substrate with a thin film, the adhesion of the thin film to the substrate For the purpose of improving the quality, it is preferable to pre-treat the base material. Examples of the pretreatment include a method of applying a silane coupling agent or polyethyleneimine to the substrate, physically treating the substrate surface by sandblasting, or treating the substrate surface by corona discharge or the like. Can be mentioned.

上記基材上に形成された含フッ素共重合体の薄膜は、基材と分離した後、フィルム状の成形体(以下、単に「フィルム」ということもある。)として使用することもできる。このように基材と分離してフィルムを得る場合には、離型性を有する材質の基材を用いるか、離型剤等を用いて前処理を施した基材を用いることが好ましい。このようにして、本発明の含フッ素共重合体分散液を用いて含フッ素共重合体のフィルムを製造すれば、一般的な溶融成形で得られるフィルムに比べて、膜厚が薄くかつ均一なフィルムを製造することが可能である。   The thin film of the fluorine-containing copolymer formed on the substrate can be used as a film-like molded product (hereinafter sometimes simply referred to as “film”) after being separated from the substrate. Thus, when obtaining a film by separating from a base material, it is preferable to use a base material made of a material having releasability or a base material that has been pretreated with a release agent or the like. Thus, if a fluorine-containing copolymer film is produced using the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention, the film thickness is thin and uniform as compared with a film obtained by general melt molding. It is possible to produce a film.

上記基材上に形成される含フッ素共重合体の薄膜、もしくは、フィルム状の成形体の膜厚は、目的に応じて自由に選択することができる。濃度の高い含フッ素共重合体分散液を用いれば、膜厚の大きい薄膜が得られ、濃度の低い含フッ素共重合体分散液を用いれば、膜厚の小さい薄膜を得ることができる。また、塗布工程を複数回繰り返して行うことで、より膜厚の大きい薄膜を得ることもできる。このようにして得られる薄膜の膜厚は、0.01μm以上1000.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上100.0μm以下であることがより好ましく、0.5μm以上50.0μm以下であることがさらに好ましい。   The film thickness of the fluorine-containing copolymer thin film formed on the substrate or the film-like molded product can be freely selected according to the purpose. If a high concentration fluorine-containing copolymer dispersion is used, a thin film having a large film thickness can be obtained. If a low concentration fluorine-containing copolymer dispersion is used, a thin film having a small thickness can be obtained. Moreover, a thin film with a larger film thickness can be obtained by repeating the coating process a plurality of times. The thickness of the thin film thus obtained is preferably 0.01 μm or more and 1000.0 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 100.0 μm or less, and 0.5 μm or more and 50.0 μm or less. More preferably it is.

本発明の含フッ素共重合体分散液を用いて、その表面に含フッ素共重合体の薄膜を形成し得る基材の材質や形状は特に限定されない。基材の材質としては、例えば、金属、ガラス、シリコン、プラスチック、石材、木材、陶磁器、布、および紙などが挙げられる。基材上に形成された含フッ素共重合体の薄膜は、各種用途に応じて、基材とともに薄膜付き基材として用いること、あるいは、基材から分離されて薄膜単体で用いることが可能である。   There are no particular limitations on the material and shape of the substrate on which the fluorine-containing copolymer dispersion liquid of the present invention can be used to form a fluorine-containing copolymer thin film on the surface. Examples of the material for the substrate include metal, glass, silicon, plastic, stone, wood, ceramics, cloth, and paper. The fluorine-containing copolymer thin film formed on the base material can be used as a base material with a thin film together with the base material, or separated from the base material and used as a single thin film depending on various applications. .

本発明におけるイオン交換基を有する含フッ素共重合体の薄膜は、高分子電解質膜としても利用可能である。この高分子電解質膜は、固体高分子型燃料電池の電解質層として用いることが可能である。高分子電解質膜は、キャスト法等の前述の塗布法により製造できる。
高分子電解質膜の両面に燃料電池の電極を構成する触媒層を接合させて、膜触媒層接合体を形成してもよい。接合する方法としては、例えば、高分子電解質膜の両面に触媒層を直接形成する方法、別途形成した触媒層を高分子電解質膜に転写する方法、高分子電解質膜と触媒層とをホットプレスする方法、および接着剤を用いて高分子電解質膜と触媒層とを接合する方法などが挙げられる。さらに、膜触媒層接合体をガス拡散層の間に挟んで、膜電極接合体を形成してもよい。ガス拡散層は、導電性を有する多孔質基材で形成されており、多孔質基材としては、例えば、カーボンクロス、カーボンペーパー、およびカーボンフェルト等が挙げられる。
The thin film of a fluorine-containing copolymer having an ion exchange group in the present invention can also be used as a polymer electrolyte membrane. This polymer electrolyte membrane can be used as an electrolyte layer of a solid polymer fuel cell. The polymer electrolyte membrane can be produced by the aforementioned coating method such as a cast method.
The membrane / catalyst layer assembly may be formed by joining the catalyst layers constituting the electrodes of the fuel cell to both surfaces of the polymer electrolyte membrane. Examples of the bonding method include a method of directly forming a catalyst layer on both surfaces of the polymer electrolyte membrane, a method of transferring a separately formed catalyst layer to the polymer electrolyte membrane, and hot pressing the polymer electrolyte membrane and the catalyst layer. And a method of joining the polymer electrolyte membrane and the catalyst layer using an adhesive. Further, the membrane / electrode assembly may be formed by sandwiching the membrane / catalyst layer assembly between the gas diffusion layers. The gas diffusion layer is formed of a porous base material having conductivity, and examples of the porous base material include carbon cloth, carbon paper, and carbon felt.

・触媒層形成用の塗工液
本発明の含フッ素共重合体分散液は、燃料電池の触媒層を形成する際に用いる塗工液の調製にも用いることができる。当該塗工液には、本発明の含フッ素共重合体分散液と、さらにカーボン系材料や触媒等の電極材料とが含まれている。電極に用いられる触媒としては、例えば、白金、白金−ルテニウム合金、白金−スズ合金などの触媒や、これらの触媒の微粒子をカーボンブラックや、活性炭等の炭素担体に担持させた担持触媒などが挙げられる。
-Coating liquid for catalyst layer formation The fluorine-containing copolymer dispersion liquid of this invention can be used also for preparation of the coating liquid used when forming the catalyst layer of a fuel cell. The coating liquid contains the fluorine-containing copolymer dispersion of the present invention and an electrode material such as a carbon-based material or a catalyst. Examples of the catalyst used for the electrodes include catalysts such as platinum, platinum-ruthenium alloys, platinum-tin alloys, and supported catalysts in which fine particles of these catalysts are supported on a carbon carrier such as carbon black or activated carbon. It is done.

塗工液の製造方法としては、含フッ素共重合体分散液に所定量の電極材料を混合させ、前述の分散工程と同様にして電極材料を分散させる手段を用いる方法が挙げられる。また、本発明におけるイオン交換基を有する含フッ素共重合体、溶媒、および電極材料を同時に混合して、溶媒中に当該含フッ素共重合体および電極材料を分散させる方法が挙げられる。
塗工液中、イオン交換基を有する含フッ素共重合体と金属触媒との質量比は、10/90〜90/10が好ましく、40/60〜80/20がより好ましい。
塗工液中、イオン交換基を有する含フッ素共重合体とカーボンとの質量比は、30/70〜70/30が好ましく、40/60〜60/40がより好ましい。
Examples of the method for producing the coating liquid include a method in which a predetermined amount of an electrode material is mixed in a fluorine-containing copolymer dispersion and a means for dispersing the electrode material in the same manner as the above-described dispersion step. Moreover, the method of mixing the fluorine-containing copolymer which has an ion exchange group in this invention, a solvent, and electrode material simultaneously, and disperse | distributing the said fluorine-containing copolymer and electrode material in a solvent is mentioned.
In the coating solution, the mass ratio of the fluorine-containing copolymer having an ion exchange group and the metal catalyst is preferably 10/90 to 90/10, and more preferably 40/60 to 80/20.
In the coating solution, the mass ratio of the fluorine-containing copolymer having an ion exchange group and carbon is preferably 30/70 to 70/30, and more preferably 40/60 to 60/40.

触媒層を形成する方法としては、前述の含フッ素共重合体薄膜の製造と同様、まず塗工液を塗布する等して基材に塗膜を形成させることが好ましい。次いで、この塗膜から加熱乾燥等によって溶媒を除去することで、触媒層を基材上に形成させることができる。
基材上に形成された触媒層は、基材と分離された後、高分子電解質膜と接合されて、前述の膜触媒層接合体として用いられる。
また、高分子電解質膜上に塗工液を塗布して塗膜を形成し、溶媒を除去する方法によっても触媒層を形成することができ、その際、前述の膜触媒層接合体も形成される。
As a method for forming the catalyst layer, it is preferable to form a coating film on the substrate by first applying a coating solution, as in the production of the fluorine-containing copolymer thin film described above. Subsequently, a catalyst layer can be formed on a base material by removing the solvent from the coating film by heat drying or the like.
The catalyst layer formed on the base material is separated from the base material, and then joined to the polymer electrolyte membrane to be used as the aforementioned membrane catalyst layer assembly.
The catalyst layer can also be formed by applying a coating solution on the polymer electrolyte membrane to form a coating film and removing the solvent. At that time, the membrane-catalyst layer assembly is also formed. The

本発明の含フッ素共重合体分散液によれば、電極材料を容易に分散させることができるので、本発明の塗工液は、含フッ素共重合体および電極材料の分散性に優れる。また、当該塗工液を用いることにより、本発明における含フッ素共重合体をバインダーとする触媒層を形成することができる。当該触媒層を備える燃料電池は、優れた特性を示す。当該触媒層は燃料極に用いられることが好ましい。   According to the fluorine-containing copolymer dispersion liquid of the present invention, the electrode material can be easily dispersed. Therefore, the coating liquid of the present invention is excellent in dispersibility of the fluorine-containing copolymer and the electrode material. Moreover, the catalyst layer which uses the fluorine-containing copolymer in this invention as a binder can be formed by using the said coating liquid. A fuel cell provided with the catalyst layer exhibits excellent characteristics. The catalyst layer is preferably used for the fuel electrode.

[実施形態の変形]
なお、本発明は、前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変更や改良などは、本発明に含まれる。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[容量流速:Q値(mm/秒)]
島津製作所製フローテスターを用いて、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)の融点よりも50℃程度高い温度で、荷重7kg下に直径2.1mm、長さ8mmのオリフィスからETFEを押出すときの押出し速度(mm/秒)を測定した。測定した押出し速度をQ値とした。ただし、本実施例における測定温度は、220℃とした。
[Capacity flow rate: Q value (mm 3 / sec)]
Using a Shimadzu flow tester, ETFE is extruded from an orifice of 2.1 mm in diameter and 8 mm in length under a load of 7 kg at a temperature about 50 ° C. higher than the melting point of ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE). The extrusion speed (mm 3 / sec) was measured. The measured extrusion speed was taken as the Q value. However, the measurement temperature in this example was 220 ° C.

[融点(℃)]
走査型示差熱分析器(SII社製、DSC7020)を用いて、空気雰囲気下、10℃/分の昇温条件で300℃まで加熱した際の吸熱ピークから、融点を求めた。
[Melting point (° C)]
Using a scanning differential thermal analyzer (DSC7020, manufactured by SII), the melting point was determined from the endothermic peak when heated to 300 ° C. under a temperature rising condition of 10 ° C./min in an air atmosphere.

[極性官能基の含有量(モル%)]
ETFEをプレス成形して得た厚み200μmのフィルムを用い、フーリエ変換赤外分光器(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、Nicolet iS10)により、1870cm−1付近に現れる酸無水物残基に由来する吸収の強度を測定した。モデル化合物から求めた酸無水物残基のモル吸光係数を用いて、酸無水物残基の含有量を算出した。モデル化合物として無水イタコン酸を用い、得られたモル吸光係数は、237L/(mol・cm)であった。
[Polar functional group content (mol%)]
Absorption derived from an acid anhydride residue appearing in the vicinity of 1870 cm −1 by a Fourier transform infrared spectrometer (Nicollet iS10, manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.) using a 200 μm thick film obtained by press molding ETFE The strength of was measured. Using the molar extinction coefficient of the acid anhydride residue determined from the model compound, the content of the acid anhydride residue was calculated. Itaconic anhydride was used as a model compound, and the obtained molar extinction coefficient was 237 L / (mol · cm).

[ETFEの組成(モル%)]
ETFEの共重合組成は、全フッ素量測定、および溶融19F−NMR測定の結果から算出した。
[Composition of ETFE (mol%)]
The copolymer composition of ETFE was calculated from the results of total fluorine measurement and melt 19 F-NMR measurement.

[イオン交換容量(ミリ当量/g乾燥樹脂)]
含フッ素共重合体のイオン交換容量は、滴定法により求めた。
[Ion exchange capacity (milli equivalent / g dry resin)]
The ion exchange capacity of the fluorinated copolymer was determined by a titration method.

[合成例1]
攪拌機およびジャケットを備えた内容積1.3Lのステンレス製の重合槽を真空引きした後、重合槽内にCFCHOCFCFH、およびフルオロアルキルエチレン(FAE)としてのCH=CH(CFCFを仕込んだ。CFCHOCFCFHの仕込み量を825gとし、CH=CH(CFCFの仕込み量を3.2gとした。
その後、重合槽の内部を攪拌しながら、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テトラフルオロエチレン(TFE)、およびエチレン(E)を仕込んだ。HFPの仕込み量を350gとし、TFEの仕込み量を118gとし、Eの仕込み量を2.9gとした。
重合槽へ材料を仕込んだ後、ジャケットに温水を流して重合槽の内部温度を66℃に調整した。この時の重合槽内圧力は、1.47MPaGであった。重合槽の内部温度が安定した後、tert−ブチルペルオキシピバレ−トを5質量%含んだCFCHOCFCFH溶液7.4mlを、重合槽内に圧入し、重合を開始させた。重合中、内圧が1.47MPaGで一定になるよう、TFE/E=54/46モル比の混合ガスを重合槽内に添加した。併せて、重合中に添加される当該TFE/E混合ガスが5g消費される毎に、CH=CH(CFCFを7.1質量%含むとともに、無水イタコン酸を1.3質量%含むCFCHOCFCFH溶液2mlを重合槽内に添加した。重合反応開始から370分後、前記TFE/E混合ガスを70g添加したところで重合槽を冷却し、重合を終了させた。重合終了後、重合槽から残モノマーガスを大気圧までパージした。パージ後、スラリーを内容積2Lの容器に移し、当該容器にスラリーと同体積の水を加え、加熱しながら重合媒体、連鎖移動剤、および残モノマーと、ポリマーとを分離した。得られたポリマーを120℃のオーブンで乾燥させ、白色粉末状のETFE1を得た。
[Synthesis Example 1]
After the stirrer and stainless steel polymerization vessel having an internal volume of 1.3L equipped with a jacket is evacuated, CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H into the polymerization vessel, and CH 2 = CH as fluoroalkyl ethylene (FAE) (CF 2 ) 3 CF 3 was charged. The amount of CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H charged was 825 g, and the amount of CH 2 ═CH (CF 2 ) 3 CF 3 charged was 3.2 g.
Thereafter, hexafluoropropylene (HFP), tetrafluoroethylene (TFE), and ethylene (E) were charged while stirring the inside of the polymerization tank. The amount of HFP charged was 350 g, the amount of TFE charged was 118 g, and the amount of E charged was 2.9 g.
After charging the material into the polymerization tank, warm water was passed through the jacket to adjust the internal temperature of the polymerization tank to 66 ° C. The polymerization tank internal pressure at this time was 1.47 MPaG. After the internal temperature of the polymerization tank was stabilized, 7.4 ml of a CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H solution containing 5% by mass of tert-butylperoxypivalate was injected into the polymerization tank to initiate polymerization. It was. During the polymerization, a mixed gas of TFE / E = 54/46 molar ratio was added into the polymerization tank so that the internal pressure was constant at 1.47 MPaG. In addition, whenever 5 g of the TFE / E mixed gas added during the polymerization is consumed, 7.1% by mass of CH 2 ═CH (CF 2 ) 3 CF 3 is contained and 1.3% of itaconic anhydride is contained. 2 ml of CF 3 CH 2 OCF 2 CF 2 H solution containing mass% was added into the polymerization tank. 370 minutes after the start of the polymerization reaction, when 70 g of the TFE / E mixed gas was added, the polymerization tank was cooled to complete the polymerization. After completion of the polymerization, the residual monomer gas was purged from the polymerization tank to atmospheric pressure. After purging, the slurry was transferred to a container having an internal volume of 2 L, water having the same volume as the slurry was added to the container, and the polymerization medium, the chain transfer agent, the residual monomer, and the polymer were separated while heating. The obtained polymer was dried in an oven at 120 ° C. to obtain white powdered ETFE1.

ETFE1の融点は、183℃であった。
ETFE1の220℃における容量流速は、11mm/秒であった。
ETFE1の組成は、TFE/E/HFP/CH=CH(CFCF/無水イタコン酸=47.5モル%/43.4モル%/8.2モル%/0.6モル%/0.3モル%であった。
The melting point of ETFE1 was 183 ° C.
The capacity flow rate of ETFE1 at 220 ° C. was 11 mm 3 / sec.
The composition of ETFE1 is TFE / E / HFP / CH 2 ═CH (CF 2 ) 3 CF 3 / Itaconic anhydride = 47.5 mol% / 43.4 mol% / 8.2 mol% / 0.6 mol% /0.3 mol%.

[実施例1]
(グラフト重合)
ETFE1の白色粉末に減圧下で20kGyのγ線を照射した。γ線照射後のETFE1の粉末をp−クロロメチルスチレン、およびm−クロロメチルスチレンの混合物に浸漬させ、60℃で96時間グラフト重合を行った。
[Example 1]
(Graft polymerization)
The white powder of ETFE1 was irradiated with 20 kGy of gamma rays under reduced pressure. The powder of ETFE1 after γ-ray irradiation was immersed in a mixture of p-chloromethylstyrene and m-chloromethylstyrene, and graft polymerization was performed at 60 ° C. for 96 hours.

(イオン交換基の導入)
グラフト重合後、グラフト重合物をトルエンで洗浄した後、乾燥させた。乾燥後のグラフト重合物を1Nのトリメチルアミンのメタノール溶液に40℃で8時間浸漬させ、グラフト重合されたp−クロロメチルスチレンに基づく重合単位、およびm−クロロメチルスチレンに基づく重合単位にアニオン交換基(−N(CH・Cl)を導入した。アニオン交換基を導入後のグラフト重合物を、塩酸およびイオン交換水で洗浄し、洗浄後、さらに0.1N水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させて、対イオンをOHイオンとした。その後、水洗および乾燥を行って、イオン交換基を有する含フッ素共重合体(以下、ETFE2という。)を得た。ETFE2のイオン交換容量は2.2ミリ当量/g乾燥樹脂であった。
(Introduction of ion exchange groups)
After graft polymerization, the graft polymer was washed with toluene and dried. The graft polymer after drying was immersed in a methanol solution of 1N trimethylamine at 40 ° C. for 8 hours, and anion exchange group was added to the polymerized units based on the grafted p-chloromethylstyrene and the polymerized units based on m-chloromethylstyrene. (—N + (CH 3 ) 3 .Cl ) was introduced. The graft polymer after the introduction of the anion exchange group was washed with hydrochloric acid and ion-exchanged water. After washing, the graft polymer was further immersed in a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution to convert the counter ion to OH ion. Then, it washed with water and dried and obtained the fluorine-containing copolymer (henceforth ETFE2) which has an ion exchange group. The ion exchange capacity of ETFE2 was 2.2 meq / g dry resin.

(分散液の調製)
続いて、ETFE2の粉末2g、およびジイソプロピルケトン98gを、内容積0.5Lのオートクレーブに入れ、150℃で30分間攪拌してETFE2の分散液を得た。このETFE2の分散液は透明な液体状であり、数日間、放置してもETFE2が沈降することはなく、実施例1に係るETFE2の分散液は、常温でも良好な分散性を維持した。
(Preparation of dispersion)
Subsequently, 2 g of ETFE2 powder and 98 g of diisopropyl ketone were placed in an autoclave having an internal volume of 0.5 L and stirred at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a dispersion of ETFE2. This dispersion of ETFE2 was a transparent liquid, and ETFE2 did not settle even after being left for several days. The dispersion of ETFE2 according to Example 1 maintained good dispersibility even at room temperature.

[実施例2]
(高分子電解質膜の作製)
実施例1に係るETFE2の分散液を、100μm厚みのFEP(フルオロエチレンプロピレン)フィルム上にダイコーターでキャスト塗工して塗膜を形成し、100℃で予備乾燥を行った。このような塗工および予備乾燥を繰返し、膜厚が概ね50μmになった後、200℃で30分間アニールを行い、膜厚50μmの高分子電解質膜を得た。高分子電解質膜をFEPフィルムから剥離して、後述する実施例4で用いた。
[Example 2]
(Production of polymer electrolyte membrane)
The dispersion of ETFE2 according to Example 1 was cast coated on a 100 μm-thick FEP (fluoroethylenepropylene) film with a die coater to form a coating film, and pre-dried at 100 ° C. Such coating and preliminary drying were repeated, and after the film thickness became approximately 50 μm, annealing was performed at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a polymer electrolyte membrane having a film thickness of 50 μm. The polymer electrolyte membrane was peeled from the FEP film and used in Example 4 described later.

[実施例3]
(触媒層の作製)
カーボン担持白金触媒(エヌ・イーケムキャット社製、比表面積800m/g)を1g、実施例1に係るETFE2の分散液22gに入れ、ホモジナイザー(商品名:ポリトロン、キネマチカ社製)を使用して、カーボン担持白金触媒を粉砕しながら、混合し、触媒層形成用の塗工液を調製した。カーボン担持白金触媒が塗工液中に分散していた。調製した塗工液をFEPフィルム上に、ダイコーターでキャスト塗工し、100℃で30分間乾燥し、触媒層を作製した。
[Example 3]
(Production of catalyst layer)
1 g of a carbon-supported platinum catalyst (manufactured by NP Chemcat, specific surface area 800 m 2 / g) was placed in 22 g of the ETFE2 dispersion 22 according to Example 1, and a homogenizer (trade name: Polytron, manufactured by Kinematica) was used. The carbon-supported platinum catalyst was mixed while being pulverized to prepare a coating solution for forming a catalyst layer. The carbon-supported platinum catalyst was dispersed in the coating solution. The prepared coating solution was cast-coated on a FEP film with a die coater and dried at 100 ° C. for 30 minutes to prepare a catalyst layer.

[実施例4]
(膜触媒層接合体および膜電極接合体の作製)
実施例2で作製した高分子電解質膜の両面に、実施例3で作製した触媒層をそれぞれ配置した。その後、ホットプレス法により触媒層を高分子電解質膜に転写し、触媒層を高分子電解質膜の両面にそれぞれ接合した。高分子電解質膜の一方の面にアノード触媒層、他方の面にカソード触媒層を有する膜触媒層接合体を得た。なお、膜触媒層接合体の電極面積は、16cmであった。この膜触媒層接合体を厚さ350μmのカーボンクロスからなるガス拡散層2枚の間に挟んで、膜電極接合体を作製した。
[Example 4]
(Production of membrane catalyst layer assembly and membrane electrode assembly)
The catalyst layers prepared in Example 3 were disposed on both sides of the polymer electrolyte membrane prepared in Example 2, respectively. Thereafter, the catalyst layer was transferred to the polymer electrolyte membrane by a hot press method, and the catalyst layer was bonded to both surfaces of the polymer electrolyte membrane. A membrane catalyst layer assembly having an anode catalyst layer on one surface of the polymer electrolyte membrane and a cathode catalyst layer on the other surface was obtained. The electrode area of the membrane / catalyst layer assembly was 16 cm 2 . This membrane / catalyst layer assembly was sandwiched between two gas diffusion layers made of carbon cloth having a thickness of 350 μm to produce a membrane / electrode assembly.

本発明は、含フッ素共重合体分散液に利用できる。本発明によって得られる含フッ素共重合体分散液は、例えば、高分子電解質膜、触媒層、膜触媒層接合体、および膜電極接合体などの製造に利用でき、製造されたものは燃料電池に利用できる。   The present invention can be used for a fluorine-containing copolymer dispersion. The fluorine-containing copolymer dispersion obtained by the present invention can be used, for example, for the production of polymer electrolyte membranes, catalyst layers, membrane catalyst layer assemblies, membrane electrode assemblies, etc. Available.

Claims (12)

エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体にグラフト鎖をグラフト重合によって導入して得られる含フッ素共重合体と、溶媒と、を含み、前記グラフト鎖は、イオン交換基を有することを特徴とする含フッ素共重合体分散液。   A fluorine-containing copolymer obtained by introducing a graft chain into an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer by graft polymerization, and a solvent, wherein the graft chain has an ion exchange group Copolymer dispersion. 前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体が、
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン共重合体、
エチレン/テトラフルオロエチレン/フルオロアルキルエチレン共重合体、
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン/フルオロアルキルエチレン共重合体、および
エチレン/テトラフルオロエチレン/不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン/フルオロアルキルエチレン/極性官能基を有するモノマー共重合体からなる群から選択される共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の含フッ素共重合体分散液。
The ethylene / tetrafluoroethylene copolymer is
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin copolymer having no hydrogen atom in the unsaturated group,
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroalkylethylene copolymer,
Ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin / fluoroalkylethylene copolymer having no hydrogen atom in unsaturated group, and ethylene / tetrafluoroethylene / fluoroolefin / fluoroalkylethylene / polar functional group having no hydrogen atom in unsaturated group 2. The fluorinated copolymer dispersion according to claim 1, wherein the dispersion is a copolymer selected from the group consisting of a monomer copolymer having a group.
前記不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィンは、ヘキサフルオロプロピレンであることを特徴とする請求項2に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorine-containing copolymer dispersion according to claim 2, wherein the fluoroolefin having no hydrogen atom in the unsaturated group is hexafluoropropylene. 前記フルオロアルキルエチレンは、下記一般式(M1)で表される化合物であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。
CH=CX(CFY …(M1)
(前記一般式(M1)において、
XおよびYは、独立に、水素またはフッ素原子であり、
nは2〜8の整数である。)
The said fluoroalkyl ethylene is a compound represented by the following general formula (M1), The fluorine-containing copolymer dispersion liquid as described in any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned.
CH 2 = CX (CF 2 ) n Y (M1)
(In the general formula (M1),
X and Y are independently hydrogen or a fluorine atom;
n is an integer of 2-8. )
前記フルオロアルキルエチレンは、前記一般式(M1)におけるXが水素原子であり、Yがフッ素原子であり、nが4である化合物であることを特徴とする請求項4に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorine-containing copolymer according to claim 4, wherein the fluoroalkylethylene is a compound in which X in the general formula (M1) is a hydrogen atom, Y is a fluorine atom, and n is 4. Combined dispersion. 前記極性官能基を有するモノマーは、酸無水物残基を有するモノマーであることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorinated copolymer dispersion according to any one of claims 2 to 5, wherein the monomer having a polar functional group is a monomer having an acid anhydride residue. 前記エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体の融点が120℃以上230℃以下であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of claims 1 to 6, wherein the melting point of the ethylene / tetrafluoroethylene copolymer is 120 ° C or higher and 230 ° C or lower. 前記含フッ素共重合体のイオン交換容量が1.0ミリ当量/g乾燥樹脂以上5.0ミリ当量/g乾燥樹脂以下であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。   The ion exchange capacity of the fluorine-containing copolymer is 1.0 meq / g dry resin or more and 5.0 meq / g dry resin or less. The fluorine-containing copolymer dispersion liquid described in 1. 前記溶媒が鎖状ケトン類であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of claims 1 to 8, wherein the solvent is a chain ketone. 前記溶媒がジイソプロピルケトンであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液。   The fluorine-containing copolymer dispersion according to any one of claims 1 to 8, wherein the solvent is diisopropyl ketone. 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の含フッ素共重合体分散液と、電極材料と、を含むことを特徴とする塗工液。   The coating liquid characterized by including the fluorine-containing copolymer dispersion liquid as described in any one of Claims 1-10, and an electrode material. 請求項11に記載の塗工液を用いて形成された触媒層を有する燃料電池。   A fuel cell having a catalyst layer formed using the coating liquid according to claim 11.
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