JP5223944B2 - 含フッ素重合体のオルガノゾル組成物 - Google Patents
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Description
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)PTFE粒子(A)の含有量が、PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計量の50質量%以上であり、
(3)PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計固形分濃度が5質量%の状態において、48時間後のPTFE粒子の沈降率が60%以下であるPTFE粒子のオルガノゾル組成物に関する。
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)超音波減衰スペクトルの傾きが+0.50以上である
PTFE粒子のオルガノゾル組成物に関する。
但し、超音波減衰スペクトルは、固形分濃度が12質量%のオルガノゾル組成物について、超音波減衰法を用いて3〜100MHzの周波数で測定した減衰率から求めるものである。
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)飽和赤外透過率の変化率が5.0%以下のものである
PTFE粒子のオルガノゾル組成物に関する。
但し、飽和赤外透過率の変化率は、固形分濃度が5質量%のオルガノゾル組成物について、光路長を2.2mm、遠心力を2300Gとして、25℃で遠心分離を行いながら測定する赤外光強度から算出するものである。
有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)の水性分散体と、有機溶剤(S)に可溶なポリマー(B)の水性分散体を混合する工程(I)、
得られた混合水性分散体に、水に可溶な凝析用有機溶剤(D)を添加して有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)およびポリマー(B)を凝析させる工程(II)、
得られた有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)およびポリマー(B)の含水凝析物(E)と液層とを分離する工程(III)、
得られた含水凝析物(E)と有機溶剤(S)を混合し、撹拌して含水凝析物(E)を分散させる工程(IV)、および
得られた含水有機分散体(F)から水分を除去する工程(V)
を含む有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)のオルガノゾル組成物の製造方法にも関する。
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)PTFE粒子(A)の含有量が、PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計量の50質量%以上であり、
(3)PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計固形分濃度が5質量%の状態において48時間後のPTFE粒子の沈降率が60%以下である
PTFE粒子のオルガノゾル組成物である。
PTFEは標準比重(SSG)が2.130〜2.230のものが好ましく、また、フィブリル形成性のものでも、非フィブリル形成性のものでもよい。
高分子量(通常SSGが2.230以下)のTFEの単独重合体であり、変性されていないもの(以下、「未変性PTFE」ということもある)が代表例である。上記のように、フィブリル形成性のPTFEは、これまで高含有量でオルガノゾルに入れることは困難であったPTFE粒子である。
非フィブリル形成性であるかどうかは、上記の基準で評価できる。具体的には、特許文献5などに記載されている変性用単量体が2質量%以下共重合された単量体変性PTFE、低分子量(SSGが大きい)PTFE、特許文献1〜4などに記載されているフィブリル形成性PTFEのコアと非フィブリル形成性の樹脂のシェルとから構成されるコア−シェル複合粒子などがあげられる。
ポリマー(B)は、オルガノゾル組成物の1成分である有機溶剤(S)に溶解するものであれば特に制限されず、フッ素系の樹脂やゴム(B1)でも非フッ素系の樹脂やゴム(B2)でもよく、有機溶剤(S)の種類、オルガノゾル組成物の用途や製造条件に応じて適宜選択することができる。
VdF系重合体は、VdFの単独重合体(PVdF)であってもVdF共重合体であってもよい。VdFと共重合可能な単量体としては、たとえばTFE、HFP、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)、CTFE、CF2=CFH、CH2=CFRf(Rfは炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基)などの1種または2種以上があげられる。
−(CH2CF2)x−(CF2CF(CF3))y−(CF2CF2)z−
(式中、xは40〜85、yは0〜10、zは1〜60。ただし、x+y+z=100)で示される共重合体が、電極合剤用ポリマーとして用いる場合は、耐酸化性、集電体との密着性が良好な点から好ましい。具体的には、VdF/TFE共重合体、及び、TFE/HFP/VdF共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が好ましい。
本発明のオルガノゾル組成物を構成する有機溶剤(S)は、ポリマー(B)を溶解し得る有機溶剤であれば特に制限されず、ポリマー(B)の種類、オルガノゾル組成物の用途や製造条件に応じて適宜選定される。有機溶剤(S)は、フッ素系溶剤と非フッ素系有機溶剤(C)から構成される。
フッ素系溶剤としては、例えば、含フッ素エーテル系溶媒、含フッ素ケトン系溶剤、含フッ素アルコール系溶剤、含フッ素アミド系溶剤、含フッ素エステル系溶剤、含フッ素脂肪族炭化水素系溶剤、含フッ素芳香族炭化水素系溶剤、含フッ素ハロゲン化炭化水素系溶剤が好ましくあげられる。特に有機溶剤(S)のフッ素含有率が高い有機溶媒としては、含フッ素エーテル系溶媒、含フッ素アルコール類、含フッ素脂肪族炭化水素系溶剤、含フッ素ハロゲン化炭化水素系溶剤が好ましくあげられる。また、フッ素系溶剤は2種、あるいはそれ以上を混合して用いても良い。この組合せは、フッ素系溶剤の物性により適宜選択することができる。
フッ素系溶剤としては、例えば、炭素原子数4〜10のフッ素化炭化水素、水素原子の一部ないし全部がフッ素原子により置換されている少なくとも1以上の酸素原子を環構成原子として有する複素環化合物、及び炭素原子数2〜5のフルオロアルキルアミンの中から選ばれる少なくとも1種のフッ素系溶剤を用いることができる。
炭素原子数4〜10のフッ素化炭化水素としては、具体的には、水素原子の一部ないし全部がフッ素原子により置換された、n−ブタン、イソブタン、n−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、3−メチルペンタン、ネオヘキサン、2,3−ジメチルブタン、n−ヘプタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2−ジメチルペンタン、2,3−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、2,2,3−トリメチルブタン、n−オクタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、4−メチルヘプタン、3−エチルヘキサン、2,2−ジメチルヘキサン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサン、3,3−ジメチルヘキサン、3,4−ジメチルヘキサン、2−メチル−3−エチルペンタン、3−メチル−3−エチルペンタン、2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,3,4−トリメチルペンタン、2,2,3,3−テトラメチルブタン、n−ノナン、2−メチルオクタン、3−メチルオクタン、4−メチルオクタン、2,4−ジメチルヘプタン、2,5−ジメチルヘプタン、2,6−ジメチルヘプタン、2,6−ジメチルヘプタン、2,2,5−トリメチルヘキサン、2,3,5−トリメチルヘキサン、3,3−ジエチルペンタン、n−デカン、2−メチルノナン、3−メチルノナン、4−メチルノナン、5−メチルノナン、2,4−ジメチルオクタン、2,5−ジメチルオクタン、2,6−ジメチルオクタン、2,7−ジメチルオクタン、3,6−ジメチルオクタン、4−プロピルヘプタン、2,2,6−トリメチルヘプタン、2,4,6−トリメチルヘプタン、3,3,5−トリメチルヘプタン、3,4−ジエチルヘキサン、2,2,3,4−テトラメチルヘキサン、3,3,4,4−テトラメチルヘキサン等が挙げられる。
水素原子の一部ないし全部がフッ素原子により置換されている少なくとも1以上の酸素原子を環構成原子として有する複素環化合物としては、具体的には、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2−エチルテトラヒドロフラン、2−プロピルテトラヒドロフラン、2−ブチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、2−メチルテトラヒドロピラン、2−エチルテトラヒドロピラン、2−プロピルテトラヒドロピラン、2−ブチルテトラヒドロピラン等の水素原子の一部ないし全部がフッ素原子により置換されている複素環化合物が挙げられる。
炭素原子数2〜5のフルオロアルキルアミンは、水素原子の一部ないし全部がフッ素原子により置換されたフルオロアルキルアミンである。このようなフルオロアルキルアミンとして、具体的には、水素原子の一部ないし全部がフッ素原子に置換された、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、テトラペンチルアミン、テトラヘキシルアミンなどが挙げられる。
有機溶剤(S)は、非フッ素系有機溶剤(C)であることが好ましい。非フッ素系有機溶剤(C)は、ポリマー(B)を溶解し得る有機溶剤であれば特に制限されず、ポリマー(B)の種類、オルガノゾル組成物の用途や製造条件に応じて適宜選定される。たとえば、エーテル系溶媒、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エステル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤が好ましくあげられ、さらにはケトン系溶剤、アルコール系溶剤、アミド系溶剤、エステル系溶剤、および脂肪族炭化水素系溶剤よりなる群から選ばれる少なくとも1種が、ポリマー(B)の溶解性が良好な点から好ましい。
PTFEの初期濃度:沈降率試験に用いたオルガノゾル組成物の固形分濃度と、固体NMRにより測定した沈降率試験に用いたオルガノゾル組成物中のPTFE粒子(A)とポリマー(B)の組成比から算出し、PTFEの初期濃度を求める。
48時間静置後の上澄みの固形分濃度:静置後の上澄みを採取して、150℃にて約3時間加熱した後に秤量した固形分の質量から、上記水性分散体またはオルガノゾルの質量と固形分の質量との割合として算出する。
ポリマー(B)の初期濃度:沈降率試験に用いたオルガノゾル組成物の固形分濃度と、固体NMRにより測定した沈降率試験に用いたオルガノゾル組成物中のPTFE粒子(A)とポリマー(B)の組成比から算出し、ポリマー(B)の初期濃度を求める。
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)飽和赤外透過率の変化率が5.0(%)以下のものである。
但し、飽和赤外透過率の変化率は、固形分濃度が5質量%のオルガノゾル組成物について、光路長を2.2mm、遠心力を2300Gとして、25℃で遠心分離を行いながら測定する赤外光強度から算出するものである。
遠心力を2300Gとして遠心分離を行うと、PTFE粒子の分散安定性が低いオルガノゾル組成物であるほど2次凝集したPTFE粒子が遠心分離されやすい。そのため分散安定性が低いオルガノゾル組成物の飽和赤外透過率の変化率は高くなる。上記飽和赤外透過率の変化率が5.0%を上回った場合、オルガノゾル組成物から2次凝集したPTFE粒子が目に見えて沈殿し、貯蔵安定性の低下をもたらす。赤外透過率及び飽和赤外透過率の変化率の具体的な算出方法は後述する。
赤外透過率の平均変化率の具体的な算出方法は、後述する。
赤外透過率は、上記固形分濃度が5質量%のオルガノゾル組成物に波長870nmの赤外光(強度:I0)を入射し、該オルガノゾル組成物を透過する赤外光強度I1を測定し、得られる値(I1/I0×100)のことである。
まず、本発明のPTFE粒子のオルガノゾル組成物を、合計固形分濃度(PTFE粒子(A)とポリマー(B))が5重量%のオルガノゾル組成物になるように調製する。
合計固形分濃度が5重量%のオルガノゾル組成物は、本発明のオルガノゾル組成物に有機溶剤(S)を添加すること等により調製することができる。
その後、遠心分離を行いながら、該セルの底(下部)から0〜25mmの範囲で、合計固形分濃度が試料を透過する赤外光強度I1を測定し、入射赤外光(波長:870nm、強度:I0)に対する赤外透過率〔I1/I0×100〕を算出する。
赤外透過率は、測定開始から、10秒間隔で400回、合計4000秒間の測定を行う。
遠心分離は、25℃で2300Gの遠心力を与えながら行う。
飽和赤外透過率の変化率は、4000秒間測定した前後での赤外透過率がどれだけ変化したかを表わす変化率である。式で表わすと
飽和赤外透過率の変化率(%)=(|測定終了時の赤外透過率−測定開始時の赤外透過率|)/測定開始時の赤外透過率×100
である。
飽和赤外透過率の変化率の算出において、赤外光強度は、セルの中央部(上記分散安定性分析装置の回転中心からの距離が120mmの位置)で測定した値を用いる。
赤外透過率の平均変化率は、上記赤外光強度の測定結果より、測定開始時から終了時までの各測定時間で、X軸に回転中心からの距離、Y軸に赤外透過率をプロットしたグラフをそれぞれ作成し、試料の液面上部から下部までの部分の測定開始時から終了時までに囲われた部分の面積をそれぞれ算出し合計する。これを測定開始時から終了時までの4000秒間の赤外透過光量の変化量とし、1時間当たりの変化量として算出した値を赤外透過率の平均変化率(%/時)とする。
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)超音波減衰スペクトルの傾きが+0.5以上のものである。
但し、超音波減衰スペクトルは、固形分濃度が12質量%のオルガノゾル組成物について、超音波減衰法を用いて3〜100MHzの周波数で測定した減衰率から求めるものである。
PTFEの1次粒子が凝集した2次粒子が多数存在すると、粒子分布は広くなり、低周波側の減衰率が大きくなるため超音波減衰スペクトルの傾きは減少する。一方PTFEの2次粒子が少なく、1次粒子が多い場合には、相対的に低周波側の減衰率は下がり、高周波側の減衰率が大きくなるため、超音波減衰スペクトルの傾きは増加する。
上記超音波減衰法は、一方に設置された振動子から3〜100MHzの超音波をチャンバー中の懸濁液に照射し、他方に設置された振動子でこれを受信して、超音波が懸濁液中を伝播する間に減衰した割合(減衰率)を複数の設定された周波数毎に測定することで減衰率曲線が得られる。この曲線を超音波減衰スペクトルと呼ぶ。この超音波減衰スペクトルの形状、傾きから分散状態や粒子分布状態を算出、評価する方法である。
上記超音波減衰法の具体的な測定方法については、「色材、75〔11〕,530−537(2002)武田真一著、岡山大学」に記載されているのと同様に測定できる。
まず、合計固形分濃度(PTFE粒子(A)とポリマー(B))が12重量%のオルガノゾル組成物(試料)を調製する。
合計固形分濃度が12重量%のオルガノゾル組成物は、本発明のオルガノゾル組成物に有機溶剤(S)を添加すること等により調製することができる。
次に、超音波方式粒度分布測定装置(例えば、日本ルフト社製、商品名DT−1200)の測定チャンバー上部から試料を注ぎ、3〜100MHzの間で下記設定された周波数毎に減衰率を測定する。
設定周波数は、3.0MHz、3.7MHz、4.5MHz、5.6MHz、6.8MHz、8.4MHz、10.3MHz、12.7MHz、15.6MHz、19.2MHz、23.5MHz、28.9MHz、35.5MHz、43.7MHz、53.6MHz、81.0MHz、99.5MHzである。
測定は、脱気した試料を用いる。脱気操作は、減圧できる装置の中で試料を数回減圧−常圧を繰り返した後に、数時間静置しても良いし、減圧下超音波を試料にあてながらまたは攪拌して脱気した後に、数時間静置しても良い。測定は複数回行い、各測定点で前回測定との誤差が5%以内となれば測定を終了し、最終回の測定値を採用する。各測定点の値からx軸にlog10(周波数(MHz))を、y軸に減衰率(dB/cm/MHz)をプロットしグラフを作成する。この各測定点から最小2乗法により1次の近似曲線(回帰直線)を算出し、この直線の傾きの値を超音波減衰スペクトルの傾き(dB/cm/(MHz)2)とする。
より好ましいPTFE粒子の含有量は、60質量%以上であり、さらには80質量%以上である。またオルガノゾル製造時の攪拌のせん断力によるPTFEの繊維化によるPTFEの凝集を防ぐ点から、95質量%以下、さらには80質量%以下が好ましい。
また、本発明のオルガノゾル組成物における固形分(PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計)の濃度は、オルガノゾル組成物の用途や製造条件に応じて適宜選定すればよいが、通常1〜40質量%、さらには5〜20質量%の範囲から選定することが好ましい。本発明のいずれのオルガノゾル組成物においても、PTFE粒子(A)、ポリマー(B)、有機溶剤(S)としては上述したものと同じである。
また、本発明のオルガノゾル組成物はいずれも、PTFE粒子(A)とポリマー(B)の合計固形分濃度が5質量%の状態において、48時間後のPTFE粒子の沈降率が60%以下であることが好ましい。
(A)PTFE粒子
SSG:2.130〜2.200
変性の有無:無
フィブリル形成性:無
(B)ポリマー
種類:VdF系重合体、特にPVdF、テトラフルオロエチレン/ビニリデンフルオライド共重合体(VT)及びTFE−HFP−VdF共重合体(THV)からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂が好ましい。より好ましくは、VT及びTHVからなる群より選択される少なくとも1種の樹脂である。
(C)非フッ素系有機溶剤
種類:アミド系溶剤、特にNMP、DMAC
固形分濃度:5〜20質量%
水分含有量:100ppm以下
有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)の水性分散体と、有機溶剤(S)に可溶なポリマー(B)の水性分散体を混合する工程(I)、
得られた混合水性分散体に、水に可溶な凝析用有機溶剤(D)を添加して有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)およびポリマー(B)を凝析させる工程(II)、
得られた有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)およびポリマー(B)の含水凝析物(E)と液層とを分離する工程(III)、
得られた含水凝析物(E)と有機溶剤(S)を混合し、撹拌して含水凝析物(E)を分散させる工程(IV)、および
得られた含水有機分散体(F)から水分を除去する工程(V)
を含む有機溶剤(S)に不溶なフッ素系樹脂粒子(X)のオルガノゾル組成物の製造方法である。
PTFE粒子(A)の水性分散体としては、乳化重合で得られたPTFEの一次粒子(粒子径50〜500nm)の水性分散体が好ましく、固形分濃度は10〜40質量%の範囲が好ましい。ポリマー(B)の水性分散体としては、粒子径が50〜500nm程度の水性分散体が好ましく、固形分濃度は10〜40質量%の範囲が好ましい。
凝析工程(II)で使用する水に可溶な凝析用有機溶剤(D)は、有機溶剤(S)と同じであっても異なっていてもよい。凝析用有機溶剤(D)としては、たとえばケトン系溶剤、アルコール系溶剤などが挙げられ、ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどが;アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノールなど、沸点が比較的低い有機溶媒が好ましくあげられる。
この分離工程では、含水凝析物(E)と液状成分(凝析用有機溶剤(D)、炭化水素系溶剤、水など)を単に分離して、固形分(含水凝析物(E))を回収するだけである。したがって、分離回収した凝析物には水分が残存しており、含水凝析物(E)となっている。
得られた含水凝析物(E)を本発明のオルガノゾル組成物の1成分である有機溶剤(S)に分散させて含水有機分散体(F)を得る工程である。分散方法は、PTFE粒子(A)が繊維化するような強い攪拌をしないほかは通常の分散混合方法でよい。好ましい分散混合方法としては、機械的撹拌法、超音波撹拌法などがあげられる。
水分除去工程(V)は、含水有機分散体(F)から水分を除去する工程である。電池の分野など、水分の混入を嫌う分野に使用する場合に、行うことが好ましい。この工程では、従来周知の方法により、用途や目的に応じた水分含有量になるまで水分を除去する。具体的には、水と共沸可能な有機溶媒(H)を添加して加熱することにより水分を有機溶媒(H)と共に除去する方法、水よりも沸点の高い有機溶剤(S)を分散溶媒として用い、これを蒸留または濃縮することで水分を除去する方法、水分を吸収するろ過可能な固体を分散ろ過して水分を除去する方法などが例示できる。
シャーレに10gのPTFEなどの水性分散体またはオルガノゾルを採取し、150℃にて約3時間加熱した後に秤量した固形分の質量から、上記水性分散体またはオルガノゾルの質量と固形分の質量との割合として算出する。
PTFE水性分散体を固形分0.15質量%に調整してセルに入れ、550nmの光を入射したときの透過率と、透過型電子顕微鏡写真により定方向径を測定して算出した数平均一次粒子径との相関を検量線にまとめ、得られた検量線と各試料について測定した上記透過率とから決定する。
ASTM D 4895−89に準拠して、水中置換法に基づき測定する。
DSC装置(SEIKO社製)により、試料3mgを測定し、10℃/分の昇温速度で融点以上まで昇温させた後、同速度で冷却の後、同速度で昇温させたセカンドランの融解ピークを読み取り融点とする。
オルガノゾル組成物またはオルガノゾル組成物の調製時の分離工程(III)で得た含水凝析物(E)を120℃で真空乾燥し、得られた試料を固体NMR装置(BRUKER社製)で測定し、得られたスペクルのPTFE由来ピークとポリマー(B)由来ピークの面積比に基づいて算出する。
光路長が2.2mmのポリアミド製セル(日本ルフト社製 型番110−13429、光路長2.2mmポリアミドセル)内に該オルガノゾルを0.3ml入れ(セルの底から試料は約20mm充填される)、該セルを分散安定性分析装置(日本ルフト社製、商品名「Lumisizer611」)にセットし、遠心分離を行いながら、該セルの下部から0〜25mmの範囲を、赤外光(強度:I0)の入射に対する、懸濁液を透過する赤外光強度I1を測定し、測定毎に赤外透過率(I1/I0×100)を測定した。
遠心分離は25℃で2300Gの遠心力を与えることができる回転数(4000rpm)で行い、赤外透過率は10秒間隔で400回測定を行った。飽和赤外透過率の変化率を測定する場合の赤外光を測定する位置は回転中心からの距離が120mmで、光路長2.2mmの赤外透過率から、式(測定終了時の赤外透過率−測定開始時の赤外透過率)/測定開始時の赤外透過率×100(%)で算出した。
赤外透過率の平均変化率は、赤外光強度の測定結果より、測定開始時から終了時までの各測定時間で、X軸に回転中心からの距離、Y軸に赤外透過率をプロットしたグラフをそれぞれ作成し、試料の液面上部から下部までの部分の測定開始時から終了時までに囲われた部分の面積をそれぞれ算出し合計する。これを測定開始時から終了時までの4000秒間の赤外透過光量の変化量とし、1時間当たりの変化量として算出した値を赤外透過率の平均変化率(%/時)とする。
下記実施例及び比較例で調製したPTFEオルガノゾル組成物の一部を取り、NMPで希釈して固形分濃度が12質量%のオルガノゾルを、超音波減衰法粒度分布測定装置(日本ルフト社製、商品名DT−1200)で測定し、超音波減衰スペクトルを得た。
3〜100MHzの間で下記設定した周波数毎に上記DT−1200で減衰率を測定した。設定した周波数は、3.0MHz、3.7MHz、4.5MHz、5.6MHz、6.8MHz、8.4MHz、10.3MHz、12.7MHz、15.6MHz、19.2MHz、23.5MHz、28.9MHz、35.5MHz、43.7MHz、53.6MHz、81.0MHz、99.5MHz。測定は脱気した試料を用いて複数回行い、各測定点で前回測定との誤差が5%以内となれば測定を終了し最終回の測定値を採用した。脱気は、減圧できる装置の中に試料を入れ、数回減圧−常圧を繰り返した後に数時間静置して行った。各測定点の値からx軸にlog10(周波数)を、y軸に減衰率(dB/cm/MHz)をプロットしグラフを作成した。この各測定点の値を用いて最小2乗法により1次の近似曲線(回帰直線)を求め、この直線の傾きから「超音波減衰スペクトルの傾き」を算出した。
内容積6Lの攪拌機付きSUS製重合槽に、乳化剤CF3OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4を0.15質量%濃度に調整した純水3500gと粒状パラフィンワックス100gを入れて密閉した。真空窒素置換後、槽内を真空引きした。その後、85℃、265rpmで撹拌しながら、槽内にテトラフルオロエチレン(TFE)を0.7MPaGまで仕込んだ。次に、ジコハク酸過酸化物(DSP)525mgを溶かした水溶液20gを窒素で槽内に圧入した。反応管の途中に液が残らないよう、水20gを再び窒素で圧入し配管を洗浄した。その後、TFE圧を0.8MPaにして撹拌を265rpm、内温を85℃に保った。DSP導入から1時間後に、過硫酸アンモニウム(APS)19mgを20gの純水に溶かし、これを窒素で圧入した。反応管の途中に液が残らないよう、水20gを再び窒素で圧入し配管を洗浄した。槽内圧力を0.8MPaに保持するように、TFEを追加して仕込んだ。追加モノマーが1195gになった時点で攪拌を停止し、槽内ガスをブローして、反応を終了した。槽内を冷却して、内容物をポリ容器に回収し、PTFE(以下、「PTFE−1」という)粒子の水性分散体を得た。乾燥質量法による水性分散体の固形分濃度は31.4質量%であった。また、水性分散体の平均一次粒子径は0.29μmであった。
内容積3Lの攪拌機付きSUS製重合槽に、F(CF2)5COONH4が3300ppmで、かつCH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4が200ppm濃度の純水を入れて密閉した。真空窒素置換後、槽内を真空引きし、連鎖移動剤としてのエタンをシリンジで400cc相当量を真空吸引しながら仕込んだ。その後、70℃、450rpmで撹拌しながら、槽内にVdF/TFE/HFP組成比が50/38/12モル%の混合ガスモノマーを、0.39MPaGまで仕込んだ。その後、APSの137.2mgを10gの水に溶かした水溶液を窒素で圧入することで反応を開始した。反応管の途中に液が残らないよう、水10gを再び窒素で圧入した。
内容積6Lの攪拌機付きSUS製重合槽に、乳化剤CF3OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4を0.15質量%濃度に調整した純水3500gと粒状パラフィンワックス100gを入れて密閉した。265rpmで撹拌しながら、真空−窒素置換を数回繰り返した後、槽内を窒素圧0.3MPaGとした。次に槽内を85℃とした後に、ジコハク酸過酸化物(DSP)722mgを溶かした水溶液20gを窒素で槽内に圧入した。反応管の途中に液が残らないよう、水20gを再び窒素で圧入し配管を洗浄した。その後、撹拌を265rpm、内温を85℃に保った。DSP導入から2時間後に、槽内をテトラフルオロエチレン(TFE)で置換した後にTFEを0.7MPaGまで仕込んだ。過硫酸アンモニウム(APS)16mgを20gの純水に溶かし、これを槽内に窒素で圧入した。反応管の途中に液が残らないよう、水20gを再び窒素で圧入し配管を洗浄した。槽内圧力を0.8MPaに保持するように、TFEを追加して仕込んだ。追加モノマーが1195gになった時点で攪拌を停止し、槽内ガスをブローして、反応を終了した。槽内を冷却して、内容物をポリ容器に回収し、PTFE(以下、「PTFE−2」という)粒子の水性分散体を得た。乾燥質量法による水性分散体の固形分濃度は31.0質量%であった。また、水性分散体の平均一次粒子径は0.23μmであった。
PTFE粒子(A)として調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の40.0gと、ポリマー(B)として調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の61.5gと、ヘキサン16gを200mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン60gを添加し、その後3分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約150g加え5分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを120g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ18.5質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−1/THV−1の質量比は、53/47であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の40.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の41.0gを用いた以外は、実施例1と同様にオルガノゾルを調製し、NMPに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを145g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ12.5質量%であった。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の40.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の15.4gを用いた以外は、実施例1と同様にオルガノゾルを調製し、NMPに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを72g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ19.5質量%であった。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−1/THV−1の質量比は、81/19であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の40.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の10.4gを用いた以外は、実施例1と同様にオルガノゾルを調製し、NMPに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを50g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ27.1質量%であった。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
NMPに代えてDMACを約150g用いた以外は、実施例2と同様にオルガノゾルを調製し、DMACに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを110g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ16.7質量%であった。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。また、このオルガノゾルを静置し目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の40.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の41.0gと、ヘキサン16gを200mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン90gを添加し、その後4分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にジメチルアセトアミド(DMAC)を約190g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、DMACに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを158g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ12.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、61/39であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の41.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の41.0gと、ヘキサン19gを200mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン95gを添加し、その後4分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にDMACを約190g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、DMACに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを162g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ12.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、60/40であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の41.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の41.0gと、ヘキサン19gを200mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン95gを添加し、その後4分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約190g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを162g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ12.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、61/39であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の10.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の61.5gを用いた以外は、実施例1と同様にオルガノゾルを調製し、NMPに均一にPTFE−1粒子が分散したオルガノゾルを70g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ20.1質量%であった。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。この結果から、本発明の製造方法によれば、PTFE−1粒子の含有量が低い場合であっても、安定性に優れたオルガノゾルを製造できることが分かる。
調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の5.9gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の35.0gを混合し、PTFE−1粒子とTHV−1粒子を20:80の質量比で含む混合水性分散体を得た。この混合水性分散体を冷凍庫中、−20℃で終夜貯蔵して冷凍し、凍結した混合物を室温で溶かし、濾過して、固体粒子を分離し、混合水性分散体の水と等量の70℃の脱イオン水で3回洗浄し、洗浄した固体粒子を90℃で16時間乾燥させることによって、PTFE−1粒子とTHV−1粒子を凝析分離した。得られた乾燥混合物は、ゴム質の白色固体であった。この乾燥混合物をNMPに分散して固形分濃度20質量%のオルガノゾルを調製した。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、350ppmであった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に分離した層や粒子は観察されなかった。
比較例1において、調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の20.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の30.8gを混合して得たPTFE−1粒子とTHV−1粒子の50:50(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例1と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をNMPに分散して固形分濃度20質量%のオルガノゾルを調製したが、非常に粘張なゲル状の液体となった。このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に明確な分離層は観察されなかったが、目視で識別できる大きさの粒子が観察された。
比較例1において、調製例1で得たPTFE−1粒子の水性分散体の30.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の11.0gを混合して得たPTFE−1粒子とTHV−1粒子の80:20(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例1と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をNMPに分散して固形分濃度20質量%のオルガノゾルを調製したが、非常に粘張な液体となった。また、このオルガノゾルを静置し目視で観察したところ、10日後に明確な分離層は観察されなかったが、目視で識別できる大きさの粒子が多数観察された。
実施例1、3、比較例2、3でそれぞれ調製したPTFEオルガノゾルの一部を取り、NMPで希釈して固形分濃度が2質量%、5質量%および10質量%のオルガノゾルを調製した。これらのオルガノゾルに超音波照射を30分間行った後、48時間静置した。また、それぞれの上澄み液を取り、それぞれの固形分濃度を測定し、PTFE粒子の沈降率を算出した。結果を表1に示す。
内容積3Lの攪拌機付きSUS製重合槽に、F(CF2)5COONH4が3300ppmで、かつCH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4が200ppm濃度の純水を入れて密閉した。槽内を真空窒素置換後、真空引きし、連鎖移動剤としてのエタンをシリンジで48cc相当量を真空吸引しながら仕込んだ。その後、80℃、450rpmで撹拌しながら、槽内にVdFガスモノマーを、1.4MPaGまで仕込んだ。その後、APSの205.8mgを10gの水に溶かした水溶液を窒素で圧入することで反応を開始した。反応管の途中に液が残らないよう、水10gを再び窒素で圧入した。
PTFE粒子(A)として調製例3で得たPTFE粒子の水性分散体の40.0gと、ポリマー(B)として調製例4で得たPVdF粒子の水性分散体の79.5gと、ヘキサン16gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン95gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約250g加え5分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを164g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ14.4質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE/PVdFの質量比は、50/50であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
内容積3Lの攪拌機付きSUS製重合槽に、F(CF2)5COONH4が3300ppmで、かつCH2=CFCF2OCF(CF3)CF2OCF(CF3)COONH4が200ppm濃度の純水を入れて密閉した。真空窒素置換後、槽内を真空引きし、連鎖移動剤としてのエタンをシリンジで400cc相当量を真空吸引しながら仕込んだ。その後、70℃、450rpmで撹拌しながら、槽内にVdF/TFE組成比が67/33モル%の混合ガスモノマーを、0.39MPaGまで仕込んだ。その後、APSの137.2mgを10gの水に溶かした水溶液を窒素で圧入することで反応を開始した。反応管の途中に液が残らないよう、水10gを再び窒素で圧入した。
PTFE粒子(A)として調製例3で得たPTFE粒子の水性分散体の40.0gと、ポリマー(B)として調製例5で得たTV−1粒子の水性分散体の60.7gと、ヘキサン16gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン95gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約250g加え5分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを164g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ14.4質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE/TV−1の質量比は、50/50であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の15.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の52.8gと、ヘキサン19gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン90gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約160g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを112g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ13.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、30/70であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の20.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の45.3gと、ヘキサン19gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン90gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約160g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを113g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ13.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、40/60であった。また、このオルガノゾルを静置し目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の40.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の60.7gと、ヘキサン19gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン105gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約250g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを176g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ12.5質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、50/50であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の50.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の19.1gと、ヘキサン19gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン80gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にNMPを約195g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、NMPに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを132g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ14.0質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、80/20であった。また、このオルガノゾルを静置し目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の40.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の60.7gと、ヘキサン19gを500mLビーカーに取り、メカニカルスターラーで攪拌した。攪拌しながらアセトン105gを添加し、その後10分間攪拌した。攪拌終了後、生じた凝析物と水を主成分とする上澄み液をろ過により分離した。残った含水凝析物にDMACを約250g加え30分間攪拌した。これを、500mlナスフラスコに移し変え、エバポレーターで水分を除去し、DMACに均一にPTFE粒子が分散したオルガノゾルを176g得た。このオルガノゾルの固形分濃度を測定したところ13.3質量%であり、カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、100ppm以下であった。固体NMRの測定によるPTFE−2/THV−1の質量比は、50/50であった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日以上経っても分離した層や粒子は観察されなかった。
調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の20.0gと調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の30.8gを混合し、PTFE−2粒子とTHV−1粒子を50:50の質量比で含む混合水性分散体を得た。この混合水性分散体を冷凍庫中、−20℃で終夜貯蔵して冷凍し、凍結した混合物を室温で溶かし、濾過して、固体粒子を分離し、混合水性分散体の水と等量の70℃の脱イオン水で3回洗浄し、洗浄した固体粒子を90℃で16時間乾燥させることによって、PTFE−2粒子とTHV−1粒子の混合物を凝析、分離、乾燥した。得られた乾燥混合物は、ゴム質の白色固体であった。この乾燥混合物をNMPに分散して固形分濃度12質量%のオルガノゾルを調製した。溶解は、メカニカルスターラーを用いて行い、攪拌時間は30分間で行った。カールフィッシャー法で測定した水分濃度は、350ppmであった。また、このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に明確な分離層が観察された。目視で識別できる大きさの粒子の沈殿が作成時から多数観察された。
比較例4において、調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の30.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の11.0gを混合して得たPTFE−1粒子とTHV−1粒子を80:20(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例4と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をNMPに分散して固形分濃度12質量%のオルガノゾルを調製したが、作成時から相分離して均一な分散体が得られなかった。
比較例4において、調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の20.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の30.8gを混合して得たPTFE−2粒子とTHV−1粒子を50:50(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例4と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をDMACに分散して固形分濃度12質量%のオルガノゾルを調製したが、非常に粘張なゲル状の液体となった。このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に分離層が観察された。目視で識別できる大きさの粒子の沈殿が作成時から多数観察された。
比較例4において、調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の20.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の45.3gを混合して得たPTFE−2粒子とTHV−1粒子を40:60(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例4と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をDMACに分散して固形分濃度12質量%のオルガノゾルを調製したが、非常に粘張なゲル状の液体となった。このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に分離層が観察された。目視で識別できる大きさの粒子の沈殿が作成時から多数観察された。
比較例4において、調製例3で得たPTFE−2粒子の水性分散体の15.0gと、調製例2で得たTHV−1粒子の水性分散体の52.8gを混合して得たPTFE−2粒子とTHV−1粒子を30:70(質量比)で含む混合水性分散体を用いたほかは、比較例4と同様に凍結凝析と乾燥を行い、得られた乾燥混合物(ゴム質の白色固体)をDMACに分散して固形分濃度12質量%のオルガノゾルを調製したが、非常に粘張なゲル状の液体となった。このオルガノゾルを静置し、目視で観察したところ、10日後に分離層が観察された。目視で識別できる大きさの粒子の沈殿が作成時から多数観察された。
実施例11〜13、比較例4、7、8でそれぞれ調製したPTFEオルガノゾルの一部を取り、NMPで希釈して固形分濃度が5質量%のオルガノゾルを調製した。これらのオルガノゾルの試験を分散安定性分析装置(日本ルフト社製、商品名「Lumisizer611」)を用いて上述のように行った。結果を表2に示す。
実施例11〜14、比較例4、7、8でそれぞれ調製したPTFEオルガノゾルの一部を取り、NMPで希釈して固形分濃度が12質量%のオルガノゾルを調製した。これらのオルガノゾルの試験を超音波減衰法粒度分布測定装置(日本ルフト社製、商品名DT−1200)を用いて上述のように行った。結果を表3に示す。
Claims (11)
- ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とフッ化ビニリデンの単独重合体または共重合体であるポリマー(B)と有機溶剤(S)を含むオルガノゾル組成物であって、
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)の含有量が、ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計量の50質量%以上であり、
(3)ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計固形分濃度が5質量%の状態において、48時間後のポリテトラフルオロエチレン粒子の沈降率が60%以下である
ポリテトラフルオロエチレン粒子のオルガノゾル組成物。 - ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とフッ化ビニリデンの単独重合体または共重合体であるポリマー(B)と有機溶剤(S)を含むオルガノゾル組成物であって、
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)の含有量が、ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計量の30質量%以上であり、
(3)超音波減衰スペクトルの傾きが+0.50以上である
ポリテトラフルオロエチレン粒子のオルガノゾル組成物。
但し、超音波減衰スペクトルは、固形分濃度が12質量%のオルガノゾル組成物について、超音波減衰法を用いて3〜100MHzの周波数で測定した減衰率から求めるものである。 - ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とフッ化ビニリデンの単独重合体または共重合体であるポリマー(B)と有機溶剤(S)を含むオルガノゾル組成物であって、
(1)ポリマー(B)が有機溶剤(S)に可溶であり、
(2)ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)の含有量が、ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計量の30質量%以上であり、
(3)飽和赤外透過率の変化率が5.0%以下のものである
ポリテトラフルオロエチレン粒子のオルガノゾル組成物。
但し、飽和赤外透過率の変化率は、固形分濃度が5質量%のオルガノゾル組成物について、光路長を2.2mm、遠心力を2300Gとして、25℃で遠心分離を行いながら測定する赤外光強度から算出するものである。 - 遠心分離開始から終了までの赤外透過率の平均変化率は、6.0%/時以下である請求項3に記載のポリテトラフルオロエチレン粒子のオルガノゾル組成物。
- ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)の含有量がポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計量の50質量%以上である請求項2〜4のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)が、標準比重2.130〜2.230のポリテトラフルオロエチレン粒子である請求項1〜5のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)が、未変性の高分子量ポリテトラフルオロエチレン粒子である請求項1〜6のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- 有機溶剤(S)が、非フッ素系有機溶剤(C)である請求項1〜7のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- 有機溶剤(S)が、N−メチル−2−ピロリドンまたはジメチルアセトアミドである請求項1〜8のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)の含有量が、ポリテトラフルオロエチレン粒子(A)とポリマー(B)の合計量の95質量%以下である請求項1〜9のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
- リチウム電池の電極またはキャパシタ用の電極のバインダーとして用いる請求項1〜10のいずれかに記載のオルガノゾル組成物。
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