JP5185627B2 - トリアルキルアミンへの分解に抵抗性の官能基付き陰イオン交換樹脂を用いる水性フルオロポリマー分散物からのフルオロ界面活性剤の除去 - Google Patents
トリアルキルアミンへの分解に抵抗性の官能基付き陰イオン交換樹脂を用いる水性フルオロポリマー分散物からのフルオロ界面活性剤の除去 Download PDFInfo
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Description
本発明に従った処理のための安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物は、分散重合(乳化重合としても知られる)によって製造される。水性フルオロポリマー分散物は、フルオロ界面活性剤含量が低減されたときに分散物の凝集を防ぐのに十分な非イオン性界面活性剤をそれが含有することを意味する安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物である。本明細書で以下により詳細に説明されるように、いつ本発明の方法が用いられるかに依存して、非イオン性界面活性剤は既に存在してもよいし、または本発明に従った処理の前に安定化のために加えられてもよい。濃縮後に、水性フルオロポリマー分散物は、組成物のコーティングまたは含浸におよびキャストフィルムを製造するために有用である。
R(OCH2CH2)nOH
(式中、Rは8〜18個の炭素原子を有する分岐アルキル、分岐アルケニル、シクロアルキル、またはシクロアルケニル炭化水素基であり、nは5〜18の平均値である)
の化合物または化合物の混合物である。
本方法で低減されるべきフルオロ界面活性剤含有分散物中のフルオロ界面活性剤は、水に可溶性で、陰イオン性の親水性基と疎水性部分とを含む、非テゴゲン性の陰イオン性分散剤である。好ましくは、疎水性部分は少なくとも4個の炭素原子を含有する脂肪族フロオロアルキル基であり、その多くても1つを除いてすべて、および可溶化基に最も近い当該1つは少なくとも2個のフッ素原子を持ち、末端炭素原子は加えて水素またはフッ素からなる原子を持つ。これらのフルオロ界面活性剤は、分散のための重合助剤として、そしてそれらは連鎖移動させず、それらは望ましくない短い鎖長のポリマーの形成を引き起こさないので使用される。好適なフルオロ界面活性剤の広範囲にわたるリストは、ベリーに付与された米国特許公報(特許文献1)に開示されている。好ましくは、フルオロ界面活性剤は、6〜10個の炭素原子を有するパーフッ素化カルボン酸であり、典型的には塩の形で使用される。好適なフルオロ界面活性剤はパーフルオロカルボン酸アンモニウム、例えば、パーフルオロカプリル酸アンモニウムまたはパーフルオロオクタン酸アンモニウムである。フルオロ界面活性剤は通常、形成されるポリマーの量に関して0.02〜1重量%の量で存在する。
本発明に従った使用のための陰イオン交換樹脂は、ポリマーと、トリアルキルアミンを放出する分解に抵抗性の第四級アンモニウム基とを有する。トリメチルアミン部分の第四級アンモニウム基付き樹脂を使用する公知の方法で、残留トリメチルアミンは樹脂から洗浄することができるが、追加のトリメチルアミンは、水性フルオロポリマー分散物の処理に望ましいように速いイオン交換を促進するそして粘度を低減するために望ましいより高温で特に、分解によって生成するであろう。
本発明は、フルオロ界面活性剤含有分散物のフルオロ界面活性剤含量を予め定められたレベル、好ましくは約300ppm以下のレベル、より好ましくは約100ppm以下の予め定められたレベル、特に約50ppm以下の予め定められたレベルに低減することを可能にする。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
[1] 安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物のフルオロ界面活性剤含量の低減方法であって、
前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物を、ポリマーと第四級アンモニウム官能基とを含む陰イオン交換樹脂と接触させる工程であって、前記官能基がトリアルキルアミンを放出する分解に抵抗性である工程と、
フルオロ界面活性剤含量が低減された後に前記樹脂を前記分散物から分離する工程と
を含むことを特徴とする方法。
[2] 前記陰イオン交換樹脂の前記ポリマーがスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を含むことを特徴とする[1]に記載の方法。
[3] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約300ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[1]に記載の方法。
[4] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約100ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[1]に記載の方法。
[5] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約50ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[1]に記載の方法。
[6] 前記分散物の前記陰イオン交換樹脂との前記接触が、約45℃〜約65℃の温度で実施されることを特徴とする[1]に記載の方法。
[7] 前記分散物の前記イオン交換樹脂との前記接触が、固定床で、または分散物および陰イオン交換樹脂のスラリーを含有する撹拌タンクで実施されることを特徴とする[1]に記載の方法。
[8] 安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物のフルオロ界面活性剤含量の低減方法であって、
前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物を、ポリマーと官能基とを含む陰イオン交換樹脂と接触させてフルオロ界面活性剤含量を低減する工程であって、前記官能基がジメチルヒドロキシアルキルアミン部分を含む第四級アンモニウム基を含む工程と、
フルオロ界面活性剤含量が低減された後に前記樹脂を前記分散物から分離する工程と
を含むことを特徴とする方法。
[9] 前記ジメチルヒドロキシアルキルアミン部分のアルキル基が1〜4個の炭素原子を有することを特徴とする[8]に記載の方法。
[10] 前記ジメチルヒドロキシアルキル部分がジメチルエタノールアミンを含むことを特徴とする[8]に記載の方法。
[11] 前記陰イオン交換樹脂の前記ポリマーがスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を含むことを特徴とする[8]に記載の方法。
[12] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約300ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[8]に記載の方法。
[13] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約100ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[8]に記載の方法。
[14] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約50ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[8]に記載の方法。
[15] 前記分散物の前記陰イオン交換樹脂との前記接触が、約45℃〜約65℃の温度で実施されることを特徴とする[8]に記載の方法。
[16] 前記分散物の前記イオン交換樹脂との前記接触が、固定床で、または分散物および陰イオン交換樹脂のスラリーを含有する撹拌タンクで実施されることを特徴とする[8]に記載の方法。
[17] 安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物のフルオロ界面活性剤含量の低減方法であって、
前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物を、ポリマーと官能基とを含む陰イオン交換樹脂と接触させて、フルオロ界面活性剤含量を低減する工程であって、前記官能基は、C2〜C6アルキル基によって前記マトリックスに連結された第四級アンモニウム基を含む工程と、
フルオロ界面活性剤含量が低減された後に前記樹脂を前記分散物から分離する工程と
を含むことを特徴とする方法。
[18] 前記陰イオン交換樹脂の前記ポリマーがスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を含み、およびC2〜C6アルキル基がポリマーのベンゼン環に連結されることを特徴とする[17]に記載の方法。
[19] 前記第四級アンモニウム基がn−ブチル基によって前記ポリマーに連結されることを特徴とする[17]に記載の方法。
[20] 前記官能基がトリメチルアミン部分を含むことを特徴とする[17]に記載の方法。
[21] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約300ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[17]に記載の方法。
[22] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約100ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[17]に記載の方法。
[23] 前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物の陰イオン交換樹脂との前記接触が、フルオロ界面活性剤含量を約50ppm以下の予め定められたレベルに低減することを特徴とする[17]に記載の方法。
[24] 前記分散物の前記陰イオン交換樹脂との前記接触が、約45℃〜約65℃の温度で実施されることを特徴とする[17]に記載の方法。
[25] 前記分散物の前記イオン交換樹脂との前記接触が、固定床で、または分散物および陰イオン交換樹脂のスラリーを含有する撹拌タンクで実施されることを特徴とする[17]に記載の方法。
Claims (1)
- 安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物のフルオロ界面活性剤含量の低減方法であって、
前記安定化フルオロ界面活性剤含有水性フルオロポリマー分散物を、ポリマーと官能基とを含む陰イオン交換樹脂と接触させてフルオロ界面活性剤含量を低減する工程であって、前記官能基がジメチルヒドロキシアルキルアミン部分を含む第四級アンモニウム基を含み、前記陰イオン交換樹脂と前記分散物との接触を45℃と65℃との間の温度で実施する工程と、
フルオロ界面活性剤含量が低減された後に前記樹脂を前記分散物から分離する工程と
を含むことを特徴とする方法。
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