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 PDF

Info

Publication number
JP5185627B2
JP5185627B2 JP2007548404A JP2007548404A JP5185627B2 JP 5185627 B2 JP5185627 B2 JP 5185627B2 JP 2007548404 A JP2007548404 A JP 2007548404A JP 2007548404 A JP2007548404 A JP 2007548404A JP 5185627 B2 JP5185627 B2 JP 5185627B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dispersion
fluorosurfactant
anion exchange
exchange resin
aqueous fluoropolymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007548404A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008525591A5 (ja
JP2008525591A (ja
Inventor
アール.コンブ ジェイムズ
ウィリアム ジョンソン デビッド
トーマス ブリスク スティーブン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2008525591A publication Critical patent/JP2008525591A/ja
Publication of JP2008525591A5 publication Critical patent/JP2008525591A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5185627B2 publication Critical patent/JP5185627B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/14Treatment of polymer emulsions
    • C08F6/16Purification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/04Processes using organic exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/422Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using anionic exchangers

Description

本発明は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方法に関する。
フルオロ界面活性剤はフルオロポリマーの分散重合に重合助剤として典型的に使用され、フルオロ界面活性剤は非テロゲン性分散剤として機能する。例えば、フルオロ界面活性剤のこの使用についての早期の記載は米国特許公報(特許文献1)(ベリー(Berry))に見いだされる。環境上の懸念のために、およびフルオロ界面活性剤が高価であるので、廃水からのおよび水性フルオロポリマー分散物からのそれらの回収方法が開発されてきた。
フルオロポリマー分散物からのフルオロ界面活性剤の一除去方法は米国特許公報(特許文献2)に開示されており、安定化界面活性剤の添加、引き続く限外濾過による濃縮を含む。この特許は、高い割合のフルオロ界面活性剤が水性透過によって除去できることを教示している。米国特許公報(特許文献3)(セキ(Seki)ら)および米国特許公報(特許文献4)(クールス(Kuhls))に教示されているようにフルオロ界面活性剤10をイオン交換樹脂上への吸着によって除去することもまた公知である。クールスは、分散物からのまたは濃縮されるべき水性ポリマー分散物でのポリマーの凝集後の水相に溶解したフッ素化乳化剤の回収を教示している。米国特許公報(特許文献5)(ブレイデル(Bladel)ら)はまた、陰イオン交換体と接触させることによるフルオロポリマー分散物からのフッ素含有乳化剤の除去を教示している。
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のために陰イオン交換樹脂を使用する公知の方法は、強塩基性陰イオン交換樹脂か弱塩基性陰イオン交換樹脂かのどちらかを用いる。弱塩基性樹脂はそれらがより容易に再生できるので有用であるが、フルオロ界面活性剤を非常に低いレベルに低減することが望まれるときにはおよび樹脂の高い利用のためには強塩基性樹脂が好ましい。強塩基性イオン交換樹脂はまた、媒体のpHに対する感受性がより少ないという利点を有する。
分散物からのフルオロ界面活性剤の除去の活用について開示された強塩基性樹脂は、マトリックスポリマーのベンジル基上にトリメチルアミン基を持った、すなわち、第四級アンモニウム官能性を提供するスチレン−ジビニルベンゼンポリマーマトリックスを用いる。例えば、ブレイデルらは、陰イオン交換基中にトリメチルアミン部分を含有する商標アンバーライト(AMBERLITE)(登録商標)402でローム・アンド・ハース(Rohm and Haas)によって販売される樹脂の使用を教示している。このタイプの陰イオン交換樹脂の使用は、分散物への非常に少量のトリメチルアミンを放出する傾向がある。これは、樹脂中の残留トリメチルアミンおよびイオン交換基の漸次分解のためであり、その分解はより高い分散物処理温度によって加速される。トリメチルアミンのようなトリアルキルアミンはわずかな量でさえ強い臭気を有し(5ppbの臭気閾値)、それは、分散物が処理されるときに不愉快なものであり得る。
米国特許第2,559,752号明細書 米国特許第4,369,266号明細書 米国特許第3,882,153号明細書 米国特許第4,282,162号明細書 米国特許出願公開第2003/0125421 A1号明細書 米国特許第4,380,618号明細書 米国特許第3,037,953号明細書 米国特許第3,704,272号明細書 米国特許第6,153,688号明細書
本発明は、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、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、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を含む方法を提供する。
本発明の好ましい実施形態に従って、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、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官能基とを含む陰イオン交換樹脂と接触させる工程を含む方法が、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を低減するために提供される。陰イオン交換樹脂は、フルオロ界面活性剤含量が低減された後に分散物から分離される。
本発明の別の好ましい実施形態に従って、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る工程を含む方法が、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を低減するために提供される。第四級アンモニウム官能基はC2〜C6アルキル基によってポリマーに連結される。陰イオン交換樹脂は、フルオロ界面活性剤含量が低減された後に分散物から分離される。
本発明の方法によって生じる分散物は、分解しそしてトリメチルアミンを放出する傾向があるそれらの陰イオン交換樹脂を使用したときに起こり得る強いアミン臭を発しない。
(フルオロポリマー分散物)
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。
フルオロポリマー分散物は、モノマーの少なくとも1つがフッ素を含有するモノマーから製造されたポリマーの粒子からなる。本発明で使用される水性分散物の粒子のフルオロポリマーは独立して、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、モノクロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルエチレンモノマー、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)モノマー、フッ化ビニリデン、およびフッ化ビニルのポリマーおよび共重合体の群から選択される。
本発明は、分散物のフルオロポリマー成分が溶融加工できない変性PTFEをはじめとするポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であるときに特に有用である。ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、いかなる有意のコモノマーも存在せずに重合したテトラフルオロエチレンそれ自体を意味する。変性PTFEは、得られたポリマーの融点がPTFEのそれより下に実質的に低下しないほど低い濃度のコモノマーとのTFEの共重合体を意味する。かかるコモノマーの濃度は好ましくは1重量%未満、より好ましくは0.5重量%未満である。変性PTFEは、パーフルオロオレフィン、特にヘキサフルオロプロピレン(HFP)またはパーフルオロ(エチルビニル)エーテル(PEVE)およびパーフルオロ(プロピルビニル)エーテル(PPVE)が好ましくて、アルキル基が1〜5個の炭素原子を含有するパーフルオロ(アルキルビニル)エーテル(PAVE)のような、ベーキング(融解)中にフィルム形成能力を改善する少量のコモノマー変性剤を含有する。クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、パーフルオロブチルエチレン(PFBE)、または嵩高い側基を分子中へ導入する他のモノマーもまた含められる。PTFEは典型的には少なくとも1×109Pa・秒の溶融クリープ粘度を有する。かかる高い溶融粘度は、PTFEが溶融状態で流れず、それ故溶融加工できないことを示唆する。PTFEおよび変性PTFEはしばしば分散物の形で販売され、運送用コンテナで輸送され、本発明の方法は、かかる分散物のフルオロ界面活性剤含量を低減するために容易に用いることができる。
分散物のフルオロポリマー成分は溶融加工可能であってもよい。溶融加工可能とは、ポリマーが溶融状態で加工できる(すなわち、それらの意図される目的に有用であるのに十分な強度および強靱性を示すフィルム、繊維、チューブなどのような造形品へ溶融物から加工できる)ことを意味する。かかる溶融加工可能なフルオロポリマーの例には、テトラフルオロエチレン(TFE)と共重合体の融点をTFEホモポリマー、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のそれより実質的に下に、例えば、315℃以下の融解温度に低減するのに十分な量でポリマー中に存在する少なくとも1つのフッ素化共重合可能モノマー(コモノマー)との共重合体が挙げられる。かかるフルオロポリマーには、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン(TFE)またはクロロトリフルオロエチレン(CTFE)の共重合体が含まれる。TFEとの好ましいコモノマーは、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)のような、3〜8個の炭素原子を有するパーフルオロオレフィン、および/または線状または分岐アルキル基が1〜5個の炭素原子を含有するパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)である。好ましいPAVEモノマーは、アルキル基が1、2、3または4個の炭素原子を含有するものであり、共重合体は幾つかのPAVEモノマーを使用して製造することができる。好ましいTFE共重合体には、FEP(TFE/HFP共重合体)、PFA(TFE/PAVE共重合体)、TFE/HFP/PAVE(ここで、PAVEはPEVEおよび/またはPPVEである)、およびMFA(TFE/PMVE/PAVE、ここで、PAVEのアルキル基は少なくとも2個の炭素原子を有する)が含まれる。溶融加工可能な共重合体は、具体的な共重合体にとって標準的である温度でASTM(米国材料試験協会)D−1238に従って測定されるように約1〜100g/10分のメルト−フローレートを典型的に有する共重合体を提供するために共重合体中へある量のコモノマーを組み入れることによって製造される。典型的には、溶融粘度は、米国特許公報(特許文献6)に記載されているように修正されたASTM D−1238の方法によって372℃で測定された102Pa・秒〜約106Pa・秒、好ましくは103〜約105Pa・秒の範囲であろう。追加の溶融加工可能なフルオロポリマーは、エチレンまたはプロピレンのTFEまたはCTFEとの共重合体、特にETFE、ECTFEおよびPCTFEである。さらなる有用なポリマーは、ポリフッ化ビニル(PVF)およびフッ化ビニルの共重合体だけでなくポリフッ化ビニリデン(PVDF)およびフッ化ビニリデンの共重合体のフィルム形成ポリマーである。
好ましいポリマーPTFEの水性分散重合の典型的な方法は、TFE蒸気がフルオロ界面活性剤、パラフィンワックスおよび脱イオン水を含有する加熱された反応器にフィードされる方法である。PTFE樹脂の分子量を低減することが必要ならば、連鎖移動剤がまた加えられてもよい。フリーラジカル開始剤溶液が加えられ、重合が進行するにつれて、追加のTFEが加えられて圧力を維持する。反応の発熱は、冷却水を反応器ジャケットに循環させることによって除去される。数時間後に、フィードは停止され、反応器はガス抜きされ、窒素でパージされ、容器中の原料分散物は冷却容器に移される。パラフィンワックスは除去され、ポリマー分散物は、本発明の実施に有用である安定化分散物を生み出す分散物濃縮操作に移される。分散物濃縮操作で、分散物はマークス(Marks)ら、米国特許公報(特許文献7)に、およびホルメス(Holmes)、米国特許公報(特許文献8)に教示されているように非イオン性界面活性剤の助けを借りて濃縮されて固形分を名目上35重量%から約60重量%に上げる。ミウラ(Miura)ら、米国特許公報(特許文献9)は類似の方法を開示している。芳香族アルコールエトキシレートを非イオン性界面活性剤として使用することができるが、芳香族化合物からの可能な環境危害について懸念があるので、好ましい非イオン性界面活性剤は脂肪族アルコールエトキシレートである。好適な非イオン性界面活性剤には、濃縮中に所望の曇点を提供する、かつ、分散物で所望の特性、例えば、低いバーンオフ温度、分散物安定性などを提供する様々な脂肪族アルコールエトキシレートまたはそれらの混合物のいずれかが含まれる。特に好ましい非イオン性界面活性剤は式
R(OCH2CH2nOH
(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。
上記のように製造された非イオン性界面活性剤を含有する濃縮分散物は、こうして本発明の実施での使用に好適な安定化フルオロ界面活性剤含有分散物である。
溶融加工可能なTFE共重合体の分散重合は、1つまたは複数のコモノマーが最初にバッチに加えられるおよび/または重合中に導入されることを除いて同様である。加えて、炭化水素のようなテロゲンが分子量を制御するために用いられて意図される目的向けポリマーの所望のメルトフローを達成する。非イオン性界面活性剤の助けを借りて行われるPTFE分散物について使用されたと同じ分散物濃縮操作をTFE共重合体分散物のために用いることができる。
本発明の実施での使用に好適な安定化フルオロ界面活性剤含有分散物は、濃縮前に非イオン性界面活性剤を原料分散物(上に言及されたワックス除去後の)に加えることによって製造することができる。濃縮のために使用されるであろう同じ非イオン性界面活性剤を使用することが望ましく、この目的向けの非イオン性界面活性剤は上に記載されている。非イオン性界面活性剤は典型的には、濃縮のために用いられるものとおおよそ同じ濃度、分散物の重量を基準にして約1〜約6重量%で穏和な撹拌条件下に原料分散物に加えられる。
約15〜約70重量%、好ましくは約25〜約65重量%の固形分含量の安定化フルオロ界面活性剤含有フルオロポリマー分散物が本発明によって有利に処理される。
(フルオロ界面活性剤)
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。
(陰イオン交換樹脂)
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。
本発明の一実施形態では、第四級アンモニウム基はジメチルヒドロキシアルキルアミン部分を含む。好ましくは、ジメチルヒドロキシアルキルアミン部分のアルキル基は1〜4個の炭素原子を有する。特に好適な樹脂は、ジメチルエタノールアミン部分を含む官能基を有する。
陰イオン交換樹脂のポリマーは、好ましくはスチレン−ジビニルベンセン共重合体を含む。好ましくは、官能基がジメチルヒドロキシアルキルアミン基を含む本発明のこの実施形態では、ジメチルヒドロキシアルキルアミン基はスチレン−ジビニルベンセン共重合体のベンジル基上にあって第四級アンモニウム官能性を提供する。
微孔性およびゲル形の陰イオン交換樹脂を用いることができる。
上記タイプの陰イオン交換樹脂は、商標アンバーライト(登録商標)410でローム・アンド・ハースから、ならびに商標ダウエックス(DOWEX)(登録商標)マラソン(MARATHON)A2およびダウエックス(登録商標)アップコア・モノ(UPCORE Mono)A2でダウ・ケミカル(Dow Chemical)から商業的に入手可能である。このタイプの商業的に入手可能な樹脂は、普通は塩化物イオン形で入手可能であるが、他のイオン形、例えば、水酸化物、硫酸塩、および硝酸塩を使用することができる。好ましくは、本発明に従った方法に使用される樹脂は、追加の陰イオンの導入を防ぐために、および細菌増殖を防ぐべく発送前に高いpH、すなわち、9より大きいpHが製品に望ましいので陰イオン交換中にpHを上げるためにヒドロキシル対イオン形にある。
本発明の別の実施形態に従って、第四級アンモニウム基は、C2〜C6アルキル基、より好ましくはn−ブチル基によってポリマーに連結される。本発明のこの実施形態では、第四級アンモニウム基はトリメチルアミン部分を含有することができる。ポリマーは好ましくはスチレン−ジビニルベンゼン共重合体である。より好ましくは、C2〜C6アルキル基がポリマーのベンゼン環に連結される。ポリマーと第四級アミンとの間のC2〜C6基は樹脂の分解に対する抵抗性を生み出す。
トリメチルアミン部分がn−ブチル基によってスチレン−ジビニルベンゼンポリマーのベンゼン環に連結された第四級アミン基付き上記タイプの陰イオン交換ポリマーは、イトーチュー(Itochu)TSA 1200樹脂として商業的に入手可能である。
本発明の方法に好ましくは使用される陰イオン交換樹脂は単分散である。より好ましくは、陰イオン交換樹脂ビーズは、ビーズの95%が数平均ビーズ直径のプラスまたはマイナス100μm以内の直径を有する数平均サイズ分布を有する。
単分散陰イオン交換樹脂は、吸着床の好適な圧力損失を提供する粒度を有する。非常に大きなビーズは脆く、破壊する傾向がある。非常に小さなイオン交換ビーズは、吸着床中に曲がりくねったチャネルをもたらす密な粒子充填を受けやすい。これは吸着床中に高剪断状態をもたらし得る。好ましいイオン交換樹脂は約450〜約800μmの数平均ビーズサイズを有し、より好ましくは、イオン交換樹脂ビーズは約550〜約700μmの数平均ビーズ直径を有する。
(プロセス)
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。
陰イオン交換樹脂の分散物との接触は濃縮の前または後に起こることができるが、固定床が接触工程を実施するために用いられるときには特に、典型的には濃縮前のより低い固形分材料が処理するのにより容易である。本方法が濃縮前に実施される場合、非イオン性界面活性剤は上に議論されたように陰イオン交換樹脂との接触の前に加えられる。
分散物を陰イオン交換樹脂と接触させる様々な技法のいずれかを、本方法のイオン交換を実施するために用いることができる。例えば、本方法は、撹拌タンク中の分散物へのイオン交換樹脂ビーズの添加によって実施することができ、タンクで分散物および樹脂のスラリーが形成され、それに濾過による陰イオン交換樹脂ビーズからの分散物の分離が続く。別の好適な方法は、撹拌タンクの使用の代わりに陰イオン交換樹脂の固定床に分散物を通すことである。流れは固定床を通って上向きまたは下向きであることができ、樹脂が固定床に留まるので、別個の分離工程は全く必要とされない。
分散物の接触は、イオン交換の速度を促進するのにおよび分散物の粘度を低減するのに十分に高いが、樹脂が致命的に高い速度で分解する温度より下である温度で実施される。上限処理温度は用いられるポリマーのタイプと共に変わるであろう。典型的には、温度は20℃〜80℃であろう。好ましくは、温度は約45℃〜65℃、より好ましくは約50℃〜60℃である。
フルオロ界面活性剤は、必要ならば陰イオン交換樹脂から回収することができ、またはフルオロ界面活性剤付き樹脂は環境上受け入れられる方法で、例えば、焼却によって廃棄することができる。フルオロ界面活性剤を回収することが望まれる場合、フルオロ界面活性剤は溶出によって樹脂から取り出されてもよい。陰イオン交換樹脂上に吸着されたフルオロ界面活性剤の溶出は、米国特許公報(特許文献3)でセキ(Seki)により実証されているようにアンモニア溶液を用いて、米国特許公報(特許文献4)でクールスにより実証されているように希鉱酸と有機溶媒との混合物(例えば、HCl/エタノール)によって、または硫酸および硝酸のような強い鉱酸によって容易に達成されて、吸着されたフッ素化カルボン酸を溶出液に移す。溶出液中の高濃度のフルオロ界面活性剤は、酸析、塩析、および濃縮からなる他の方法などのような慣用法によって純粋な酸の形でまたは塩の形で容易に回収することができる。
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)

  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。
JP2007548404A 2004-12-22 2005-12-19 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 Expired - Fee Related JP5185627B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63832904P 2004-12-22 2004-12-22
US60/638,329 2004-12-22
PCT/US2005/046263 WO2006069104A1 (en) 2004-12-22 2005-12-19 Removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersions using anion exchange polymer with functional groups resistant to degradation to trialkylamines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008525591A JP2008525591A (ja) 2008-07-17
JP2008525591A5 JP2008525591A5 (ja) 2009-02-12
JP5185627B2 true JP5185627B2 (ja) 2013-04-17

Family

ID=36146590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007548404A Expired - Fee Related JP5185627B2 (ja) 2004-12-22 2005-12-19 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

Country Status (5)

Country Link
US (3) US7666927B2 (ja)
EP (1) EP1828259B1 (ja)
JP (1) JP5185627B2 (ja)
CN (1) CN101087816B (ja)
WO (1) WO2006069104A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018022504A1 (en) 2016-07-27 2018-02-01 The Chemours Company Fc, Llc Fluororesin coating composition for forming a topcoat and coating film therefrom

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7666927B2 (en) * 2004-12-22 2010-02-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersions using anion exchange polymer with functional groups resistant to degradation to trialkylamines
PL2459641T3 (pl) * 2009-07-31 2017-04-28 3M Innovative Properties Company Kompozycje fluoropolimeru zawierającego związek poliolu oraz sposoby ich wytwarzania
GB2481985A (en) * 2010-07-13 2012-01-18 3M Innovative Properties Co Removal of fluoroorganic anions from an aqueous phase
GB201021790D0 (en) 2010-12-23 2011-02-02 3M Innovative Properties Co Fluoropolymer compostions and purification methods thereof
CN102558721B (zh) 2010-12-31 2014-08-20 杜邦公司 聚四氟乙烯水分散体
WO2013090267A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 Sun Catalytix Corporation Methods and techniques for enhanced current efficiencies in reversible hydrogen bromide fuel cells
US9500968B2 (en) 2015-02-11 2016-11-22 Xerox Corporation Addition of non-networked hole transport molecule to fluorinated structured organic film for improved corona resistance
WO2018181904A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 ダイキン工業株式会社 フルオロポリマーの製造方法、重合用界面活性剤及び界面活性剤の使用
CN113728015A (zh) * 2019-04-26 2021-11-30 大金工业株式会社 氟聚合物水性分散液的制造方法和氟聚合物水性分散液
EP3945099A1 (en) * 2020-07-30 2022-02-02 3M Innovative Properties Company Process for removal of fluoroorganic compounds from aqueous media
WO2024024891A1 (ja) * 2022-07-27 2024-02-01 ダイキン工業株式会社 フルオロポリマー水性分散液の製造方法、フルオロポリマー水性分散液および塗料組成物
WO2024024917A1 (ja) * 2022-07-27 2024-02-01 ダイキン工業株式会社 フルオロポリマー水性分散液の製造方法、フルオロポリマー水性分散液および塗料組成物

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2559752A (en) 1951-03-06 1951-07-10 Du Pont Aqueous colloidal dispersions of polymers
NL233929A (ja) 1957-12-12
US3882153A (en) 1969-09-12 1975-05-06 Kureha Chemical Ind Co Ltd Method for recovering fluorinated carboxylic acid
US3704272A (en) 1970-09-15 1972-11-28 Du Pont Concentration of polytetrafluoroethylene aqueous dispersion
DE2903981A1 (de) 1979-02-02 1980-08-07 Hoechst Ag Rueckgewinnung fluorierter emulgatorsaeuren aus basischen anionenaustauschern
DE2908001C2 (de) 1979-03-01 1981-02-19 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung konzentrierter Dispersionen von Fluorpolymeren
EP0444643B1 (en) 1990-02-28 1996-05-08 Mitsubishi Chemical Corporation Anion exchanger
JP3147389B2 (ja) * 1990-02-28 2001-03-19 三菱化学株式会社 アニオン交換体
US5518622A (en) * 1992-02-10 1996-05-21 Dionex Corporation Electrochemical pretreatment system for liquid sample analysis
US5569365A (en) * 1995-03-03 1996-10-29 Dionex Corporation Intermittent electrolytic membrane suppressor regeneration for ion chromatography
JP3346090B2 (ja) 1995-03-31 2002-11-18 ダイキン工業株式会社 ポリテトラフルオロエチレン水性分散液組成物及びその用途
US5954965A (en) * 1996-03-29 1999-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation Process for producing pure water
JP3860637B2 (ja) * 1996-03-29 2006-12-20 三菱化学株式会社 純水の製造方法
DE19857111A1 (de) * 1998-12-11 2000-06-15 Dyneon Gmbh Wäßrige Dispersionen von Fluorpolymeren
DE19932771A1 (de) 1999-07-14 2001-01-18 Dyneon Gmbh Verfahren zur Eluierung fluorierter Emulgatoren
DE19953285A1 (de) 1999-11-05 2001-05-10 Dyneon Gmbh Verfahren zur Rückgewinnung fluorierter Emulgatoren
JP2002059160A (ja) * 2000-08-11 2002-02-26 Daikin Ind Ltd 含フッ素陰イオン系界面活性剤の分離方法
US6720437B2 (en) * 2001-02-07 2004-04-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorinated carboxylic acid recovery and reuse
US20030125421A1 (en) 2001-08-03 2003-07-03 Hermann Bladel Aqueous dispersions of fluoropolymers
US7279522B2 (en) 2001-09-05 2007-10-09 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer dispersions containing no or little low molecular weight fluorinated surfactant
ATE338073T1 (de) * 2002-05-22 2006-09-15 3M Innovative Properties Co Prozess zur reduzierung des gehaltes an fluorierten emulgatoren in wässrigen fluorpolymer-dispersionen
EP1441014A1 (en) 2003-01-22 2004-07-28 3M Innovative Properties Company Aqueous fluoropolymer dispersion comprising a melt processible fluoropolymer and having a reduced amount of fluorinated surfactant
ATE302243T1 (de) 2003-02-28 2005-09-15 3M Innovative Properties Co Fluoropolymerdispersion enthaltend kein oder wenig fluorhaltiges netzmittel mit niedrigem molekulargewicht
DE602005011835D1 (de) * 2004-08-11 2009-01-29 Du Pont Entfernung von fluortensid aus einer wässrigen fluorpolymerdispersion unter verwendung von sorptionsmitteltaschen
US7790041B2 (en) * 2004-08-11 2010-09-07 E.I. Du Pont De Nemours And Company Removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersions
WO2006022863A1 (en) * 2004-08-20 2006-03-02 Resintech, Inc. Modified anion exchange materials with metal inside the materials, method of making same and method of removing and recovering metals from solutions
US7666927B2 (en) * 2004-12-22 2010-02-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersions using anion exchange polymer with functional groups resistant to degradation to trialkylamines
US20060135681A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Cavanaugh Robert J Viscosity control for reduced fluorosurfactant aqueous fluoropolymer dispersions by the addition of cationic surfactant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018022504A1 (en) 2016-07-27 2018-02-01 The Chemours Company Fc, Llc Fluororesin coating composition for forming a topcoat and coating film therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
CN101087816B (zh) 2012-05-30
EP1828259B1 (en) 2013-01-23
US7666927B2 (en) 2010-02-23
US20060148972A1 (en) 2006-07-06
CN101087816A (zh) 2007-12-12
EP1828259A1 (en) 2007-09-05
JP2008525591A (ja) 2008-07-17
US20100093894A1 (en) 2010-04-15
US20100093893A1 (en) 2010-04-15
US8329782B2 (en) 2012-12-11
WO2006069104A1 (en) 2006-06-29
US8227526B2 (en) 2012-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5185627B2 (ja) 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
JP4961352B2 (ja) 陽イオン性界面活性剤の添加による低減されたフルオロ界面活性剤水性フルオロポリマー分散物の粘度制御
EP1846459B1 (en) Monitoring column breakthrough in a process for removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersions
EP1799722B1 (en) Removing fluorosurfactant from aqueous fluoropolymer dispersion using sorbent pouches
ZA200506624B (en) Aqueous fluoropolymer dipersion comprising a melt processible fluoropolymer and having a reduced amount of fluorinated surfactant
JP5017123B2 (ja) 水性フルオロポリマー分散液からフッ素系界面活性剤を除去し、かつスカムの形成を低減させる方法
US7666929B2 (en) Process for reducing fluorosurfactant content of fluropolymer dispersions using anionic surfactant-treated anion exchange resin
JP5281290B2 (ja) 単分散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
US7803277B2 (en) Process for removing fluorosurfactant from an aqueous fluoropolymer dispersion using sorbent pouches

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110506

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees