JPH09188794A - フルオロポリマー水性エマルジョン及びその製造方法 - Google Patents
フルオロポリマー水性エマルジョン及びその製造方法Info
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- JPH09188794A JPH09188794A JP102696A JP102696A JPH09188794A JP H09188794 A JPH09188794 A JP H09188794A JP 102696 A JP102696 A JP 102696A JP 102696 A JP102696 A JP 102696A JP H09188794 A JPH09188794 A JP H09188794A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的安定性及び熱的安定性が高い新規なフ
ルオロポリマー水性エマルジョンを提供する。 【構成】 フルオロポリマーに対し１．５重量％以上の
ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム及びＮ−メチルピ
ロリドンを含むフルオロポリマー水性エマルジョンであ
る。乳化重合により得られるフルオロポリマー水性エマ
ルジョン原液にＮ−メチルピロリドン又はその水溶液に
溶解したジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを混合す
ることにより製造される。
ルオロポリマー水性エマルジョンを提供する。 【構成】 フルオロポリマーに対し１．５重量％以上の
ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム及びＮ−メチルピ
ロリドンを含むフルオロポリマー水性エマルジョンであ
る。乳化重合により得られるフルオロポリマー水性エマ
ルジョン原液にＮ−メチルピロリドン又はその水溶液に
溶解したジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを混合す
ることにより製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械的安定性及び
熱的安定性が高い新規なフルオロポリマー水性エマルジ
ョン及びその製造方法に関する。
熱的安定性が高い新規なフルオロポリマー水性エマルジ
ョン及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴ
ＦＥという）水性エマルジョンの原液は、米国特許第
２，５５９，７５２号に開示されている乳化重合法、即
ちテトラフルオロエチレンを水溶性重合開始剤及びフル
オロアルキル基を疎水基とするアニオン系界面活性剤を
乳化剤として含む水性媒体中に圧入、重合させ、該媒体
中にＰＴＦＥのコロイド粒子を生成させる方法によって
製造される。また多くのフルオロポリマーの水性エマル
ジョン原液も同様な方法で製造される。かかる方法によ
って得られたフルオロポリマーの水性エマルジョン原液
は、それ自体は機械的安定性に乏しいため、原液に乳化
安定剤を加えて安定化させる。
ＦＥという）水性エマルジョンの原液は、米国特許第
２，５５９，７５２号に開示されている乳化重合法、即
ちテトラフルオロエチレンを水溶性重合開始剤及びフル
オロアルキル基を疎水基とするアニオン系界面活性剤を
乳化剤として含む水性媒体中に圧入、重合させ、該媒体
中にＰＴＦＥのコロイド粒子を生成させる方法によって
製造される。また多くのフルオロポリマーの水性エマル
ジョン原液も同様な方法で製造される。かかる方法によ
って得られたフルオロポリマーの水性エマルジョン原液
は、それ自体は機械的安定性に乏しいため、原液に乳化
安定剤を加えて安定化させる。
【０００３】乳化安定剤としては、主として経済的な理
由からふっ素系界面活性剤は使用されず、炭化水素系界
面活性剤が使用される。一般に使用されている乳化安定
剤はＰ−アルキルフェニルポリエチレングリコールエー
テル（アルキル基の炭素数は８〜１０）のごときノニオ
ン系界面活性剤であるが、上記界面活性剤の使用によっ
ても未だエマルジョンの安定性は不十分であり、蒸発、
濃縮、希釈、移送、計量などを行う際に与えられる機械
的作用により不安定化する傾向がある。
由からふっ素系界面活性剤は使用されず、炭化水素系界
面活性剤が使用される。一般に使用されている乳化安定
剤はＰ−アルキルフェニルポリエチレングリコールエー
テル（アルキル基の炭素数は８〜１０）のごときノニオ
ン系界面活性剤であるが、上記界面活性剤の使用によっ
ても未だエマルジョンの安定性は不十分であり、蒸発、
濃縮、希釈、移送、計量などを行う際に与えられる機械
的作用により不安定化する傾向がある。
【０００４】アニオン界面活性剤を乳化安定剤として使
用することも提案されており、例えば米国特許第４，３
６９，２６６号には、アルキルスルホン酸、アルキル硫
酸、アルキルアリールスルホン酸、アルキルアリール硫
酸、高級脂肪酸、アルキル燐酸エステル、アルキルアリ
ール燐酸エステル、スルホコハク酸のエステル又はその
塩などが包括的に羅列されている。しかしながら、これ
らのアニオン界面活性剤を乳化安定剤として使用してい
る例は同米国特許の実施例には見られず、また実際商業
的に使用されている例も殆ど見られない。
用することも提案されており、例えば米国特許第４，３
６９，２６６号には、アルキルスルホン酸、アルキル硫
酸、アルキルアリールスルホン酸、アルキルアリール硫
酸、高級脂肪酸、アルキル燐酸エステル、アルキルアリ
ール燐酸エステル、スルホコハク酸のエステル又はその
塩などが包括的に羅列されている。しかしながら、これ
らのアニオン界面活性剤を乳化安定剤として使用してい
る例は同米国特許の実施例には見られず、また実際商業
的に使用されている例も殆ど見られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機械
的安定性の高いフルオロポリマー水性エマルジョンを提
供することにある。例えば本発明のエマルジョンの使用
により機械的安定性の低さに起因する問題、即ちエマル
ジョンを撹拌、移送、噴霧する際に生ずるフルオロポリ
マーのコロイド粒子の凝集によるポンプ、バルブ、ノズ
ルなどの閉塞、及び同凝集物の容器壁、撹拌機などへの
付着、更には同凝集物のエマルジョン内での浮遊などの
現象を防止することが可能となる。本発明の第２の目的
は、熱的安定性の高いフルオロポリマー水性エマルジョ
ンを提供することにある。例えば本発明のエマルジョン
の使用により、熱的安定性の低さに起因する問題、即ち
高温時におけるエマルジョンの粘度上昇により生ずる金
属及びガラス織布などへの塗装性及び含浸性の劣化を防
止することが可能となる。本発明の他の目的は、機械的
及び熱的安定性が高いフルオロポリマー水性エマルジョ
ンを短時間で生産性良く製造する方法を提供することに
ある。
的安定性の高いフルオロポリマー水性エマルジョンを提
供することにある。例えば本発明のエマルジョンの使用
により機械的安定性の低さに起因する問題、即ちエマル
ジョンを撹拌、移送、噴霧する際に生ずるフルオロポリ
マーのコロイド粒子の凝集によるポンプ、バルブ、ノズ
ルなどの閉塞、及び同凝集物の容器壁、撹拌機などへの
付着、更には同凝集物のエマルジョン内での浮遊などの
現象を防止することが可能となる。本発明の第２の目的
は、熱的安定性の高いフルオロポリマー水性エマルジョ
ンを提供することにある。例えば本発明のエマルジョン
の使用により、熱的安定性の低さに起因する問題、即ち
高温時におけるエマルジョンの粘度上昇により生ずる金
属及びガラス織布などへの塗装性及び含浸性の劣化を防
止することが可能となる。本発明の他の目的は、機械的
及び熱的安定性が高いフルオロポリマー水性エマルジョ
ンを短時間で生産性良く製造する方法を提供することに
ある。
【０００６】本発明者らは、機械的安定性及び熱的安定
性の高いフルオロポリマー水性エマルジョンを得るた
め、乳化安定剤として有効と思われる上記界面活性剤を
含む多くの界面活性剤について試験を行った。その多く
はエマルジョンの安定化が不十分であったり、エマルジ
ョンの起泡性が大きすぎたり、またガラス織布コーティ
ングにおいて界面活性剤が着色原因となったりするなど
の理由により、乳化安定剤として適切なものではなかっ
たが、特定のアルキルスルホコハク酸ナトリウムはフル
オロポリマーの低濃度水性エマルジョン領域において乳
化安定剤として有効であることを確認し、鋭意研究の結
果、フルオロポリマーの高濃度水性エマルジョン領域に
おいても、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを乳化
安定剤として使用することにより、同エマルジョンを安
定化させることに成功し本発明を完成した。また生産性
良く本発明のフルオロポリマー水性エマルジョンを製造
することにも成功した。
性の高いフルオロポリマー水性エマルジョンを得るた
め、乳化安定剤として有効と思われる上記界面活性剤を
含む多くの界面活性剤について試験を行った。その多く
はエマルジョンの安定化が不十分であったり、エマルジ
ョンの起泡性が大きすぎたり、またガラス織布コーティ
ングにおいて界面活性剤が着色原因となったりするなど
の理由により、乳化安定剤として適切なものではなかっ
たが、特定のアルキルスルホコハク酸ナトリウムはフル
オロポリマーの低濃度水性エマルジョン領域において乳
化安定剤として有効であることを確認し、鋭意研究の結
果、フルオロポリマーの高濃度水性エマルジョン領域に
おいても、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを乳化
安定剤として使用することにより、同エマルジョンを安
定化させることに成功し本発明を完成した。また生産性
良く本発明のフルオロポリマー水性エマルジョンを製造
することにも成功した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に関わるフルオロ
ポリマー水性エマルジョンは、フルオロポリマーに対し
１．５重量％以上のジアルキルスルホコハク酸ナトリウ
ム、及びＮ−メチルピロリドンを含むことを特徴とす
る。また本発明に関わる安定化されたフルオロポリマー
水性エマルジョンの製造方法は、乳化重合により得られ
るフルオロポリマー水性エマルジョン原液にＮ−メチル
ピロリドン又はその水溶液に溶解したジアルキルスルホ
コハク酸ナトリウムを混合することよりなる。
ポリマー水性エマルジョンは、フルオロポリマーに対し
１．５重量％以上のジアルキルスルホコハク酸ナトリウ
ム、及びＮ−メチルピロリドンを含むことを特徴とす
る。また本発明に関わる安定化されたフルオロポリマー
水性エマルジョンの製造方法は、乳化重合により得られ
るフルオロポリマー水性エマルジョン原液にＮ−メチル
ピロリドン又はその水溶液に溶解したジアルキルスルホ
コハク酸ナトリウムを混合することよりなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においてフルオロポリマー
とは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン又はふっ化ビニリデンの重合体、或いはこれらの
共重合体をいう。例えばＰＴＦＥ、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフル
オロエチレン・フルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、ポリふっ化ビニリデン、
ふっ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体
などを挙げることが出来る。
とは、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン又はふっ化ビニリデンの重合体、或いはこれらの
共重合体をいう。例えばＰＴＦＥ、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフル
オロエチレン・フルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリ
クロロトリフルオロエチレン、ポリふっ化ビニリデン、
ふっ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体
などを挙げることが出来る。
【０００９】本発明において水性エマルジョンとは、平
均粒径が０．１〜０．３μのフルオロポリマーのコロイ
ド粒子を水中に１〜７５重量％含むものをいう。コロイ
ド粒子の平均粒径は遠心沈降法により測定することがで
きる。本発明においては、遠心沈降式粒度分布測定装置
（島津製作所製ＳＡ−ＣＰ４Ｌ）により測定された値を
示す。
均粒径が０．１〜０．３μのフルオロポリマーのコロイ
ド粒子を水中に１〜７５重量％含むものをいう。コロイ
ド粒子の平均粒径は遠心沈降法により測定することがで
きる。本発明においては、遠心沈降式粒度分布測定装置
（島津製作所製ＳＡ−ＣＰ４Ｌ）により測定された値を
示す。
【００１０】乳化安定剤としてはジアルキルスルホコハ
ク酸ナトリウムが使用される。アルキル基は炭素数が８
〜１２であり、特にオクチル基またはノニル基であるこ
とが好ましい。かかる乳化安定剤をＰＴＦＥの水性エマ
ルジョンに使用した例は既に知られているが、そのＰＴ
ＦＥの濃度及び乳化安定剤の濃度は共に極めて薄いもの
であった。例えば、本発明の水性エマルジョンに使用さ
れた乳化安定剤であるジオクチルスルホコハク酸ナトリ
ウムは米国特許第２，４７８，２９９号の実施例４に記
載されてはいるものの、適用されたＰＴＦＥエマルジョ
ンは濃度が僅か３．２重量％の希薄エマルジョンであ
り、更にこれに上記乳化安定剤の１重量％溶液を加えて
いるため、安定化されたＰＴＦＥエマルジョンの濃度は
更に２．７８重量％にまで低下している。即ち、この種
の乳化安定剤は水に対する溶解性が僅か１．５％程度と
低いため、濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造するた
めに原液に直接上記乳化安定剤を加えた場合には、乳化
安定剤がエマルジョンに溶解し、エマルジョンが安定化
するまでの時間が長過ぎるという問題があり、工業的に
１０重量％以上の濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造
することは困難であった。
ク酸ナトリウムが使用される。アルキル基は炭素数が８
〜１２であり、特にオクチル基またはノニル基であるこ
とが好ましい。かかる乳化安定剤をＰＴＦＥの水性エマ
ルジョンに使用した例は既に知られているが、そのＰＴ
ＦＥの濃度及び乳化安定剤の濃度は共に極めて薄いもの
であった。例えば、本発明の水性エマルジョンに使用さ
れた乳化安定剤であるジオクチルスルホコハク酸ナトリ
ウムは米国特許第２，４７８，２９９号の実施例４に記
載されてはいるものの、適用されたＰＴＦＥエマルジョ
ンは濃度が僅か３．２重量％の希薄エマルジョンであ
り、更にこれに上記乳化安定剤の１重量％溶液を加えて
いるため、安定化されたＰＴＦＥエマルジョンの濃度は
更に２．７８重量％にまで低下している。即ち、この種
の乳化安定剤は水に対する溶解性が僅か１．５％程度と
低いため、濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造するた
めに原液に直接上記乳化安定剤を加えた場合には、乳化
安定剤がエマルジョンに溶解し、エマルジョンが安定化
するまでの時間が長過ぎるという問題があり、工業的に
１０重量％以上の濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造
することは困難であった。
【００１１】本発明者らは、ジアルキルスルホコハク酸
ナトリウムのＮ−メチルピロリドン溶液、或はＮ−メチ
ルピロリドン水溶液に溶解した溶液を調製し、これをＰ
ＴＦＥ水性エマルジョン原液に混合する方法が、短時間
で安定化された濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造す
る方法として有効であることを見いだした。なおＮ−メ
チルピロリドンはジアルキルスルホコハク酸ナトリウム
の水に対する可溶化促進剤として使用したものである
が、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの可溶化有機
液体として知られている四塩化炭素、石油エーテル、ナ
フサ、キシレン、石油系溶剤、アセトン、アルコールな
どを可溶化促進剤として使用したときは、ＰＴＦＥ水性
エマルジョンは不安定化された。
ナトリウムのＮ−メチルピロリドン溶液、或はＮ−メチ
ルピロリドン水溶液に溶解した溶液を調製し、これをＰ
ＴＦＥ水性エマルジョン原液に混合する方法が、短時間
で安定化された濃厚ＰＴＦＥ水性エマルジョンを製造す
る方法として有効であることを見いだした。なおＮ−メ
チルピロリドンはジアルキルスルホコハク酸ナトリウム
の水に対する可溶化促進剤として使用したものである
が、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの可溶化有機
液体として知られている四塩化炭素、石油エーテル、ナ
フサ、キシレン、石油系溶剤、アセトン、アルコールな
どを可溶化促進剤として使用したときは、ＰＴＦＥ水性
エマルジョンは不安定化された。
【００１２】ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの添
加量はフルオロポリマーの重量に対し１．５重量％以
上、好ましくは２〜５重量％の範囲である。添加量が
１．５重量％未満の量ではエマルジョンが不安定化しや
すくなる。一方上限値は限定的なものではないが、５重
量％を越える量は経済的に不利である。Ｎ−メチルピロ
リドンの量はジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの水
に対する溶解性を改善できる量で、且つフルオロポリマ
ーの水性エマルジョンが不安定化される量よりも少なけ
れば良い。Ｎ−メチルピロリドンの量が多い程、ジアル
キルスルホコハク酸ナトリウムの水に対する溶解性は改
善されるが、一方余り多量ではフルオロポリマーの水性
エマルジョンを不安定化させることになるためである。
従って、Ｎ−メチルピロリドンの量はフルオロポリマー
の重量に対し１０％重量以下、好ましくは５重量％以下
の量である。一方Ｎ−メチルピロリドンの下限値は必ず
しも限定的なものではないが、ジアルキルスルホコハク
酸ナトリウムに対し１重量％以上、好ましくは５重量％
以上、更に好ましくは１０重量％以上である。
加量はフルオロポリマーの重量に対し１．５重量％以
上、好ましくは２〜５重量％の範囲である。添加量が
１．５重量％未満の量ではエマルジョンが不安定化しや
すくなる。一方上限値は限定的なものではないが、５重
量％を越える量は経済的に不利である。Ｎ−メチルピロ
リドンの量はジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの水
に対する溶解性を改善できる量で、且つフルオロポリマ
ーの水性エマルジョンが不安定化される量よりも少なけ
れば良い。Ｎ−メチルピロリドンの量が多い程、ジアル
キルスルホコハク酸ナトリウムの水に対する溶解性は改
善されるが、一方余り多量ではフルオロポリマーの水性
エマルジョンを不安定化させることになるためである。
従って、Ｎ−メチルピロリドンの量はフルオロポリマー
の重量に対し１０％重量以下、好ましくは５重量％以下
の量である。一方Ｎ−メチルピロリドンの下限値は必ず
しも限定的なものではないが、ジアルキルスルホコハク
酸ナトリウムに対し１重量％以上、好ましくは５重量％
以上、更に好ましくは１０重量％以上である。
【００１３】本発明のフルオロポリマー水性エマルジョ
ンを製造する方法においては、予めジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウムのＮ−メチルピロリドン溶液又はＮ−
メチルピロリドン水溶液に溶解した溶液を調製してお
き、これをフルオロポリマー水性エマルジョン原液に混
合し、本発明のエマルジョンを製造することが肝要であ
る。先にフルオロポリマー水性エマルジョン原液とジア
ルキルスルホコハク酸ナトリウムを混合してからＮ−メ
チルピロリドンを添加しても、或は先にフルオロポリマ
ー水性エマルジョン原液とＮ−メチルピロリドンを混合
してからジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを添加し
ても、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムがなかなか
溶解しないことがあるためである。
ンを製造する方法においては、予めジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウムのＮ−メチルピロリドン溶液又はＮ−
メチルピロリドン水溶液に溶解した溶液を調製してお
き、これをフルオロポリマー水性エマルジョン原液に混
合し、本発明のエマルジョンを製造することが肝要であ
る。先にフルオロポリマー水性エマルジョン原液とジア
ルキルスルホコハク酸ナトリウムを混合してからＮ−メ
チルピロリドンを添加しても、或は先にフルオロポリマ
ー水性エマルジョン原液とＮ−メチルピロリドンを混合
してからジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを添加し
ても、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムがなかなか
溶解しないことがあるためである。
【００１４】フルオロポリマーエマルジョンの機械的安
定性は、当該エマルジョンを高速で撹拌することにより
エマルジョン中に含まれるコロイド粒子が衝突しあうこ
とによって会合し、見掛けの粒径が増加する割合を見て
判断することが出来る。また撹拌によってコロイド粒子
の一部は凝集物となって撹拌機のローター、容器の壁に
付着するか、またはフロックとなってエマルジョンから
分離する。この様な場合には、エマルジョン中に残存す
るコロイド粒子の粒径の増減に関わり無く安定性が悪い
と判断することが出来る。本発明においては以下に測定
法を示す粒径増加率を以て機械的安定性の尺度とした。
平均粒径（Ｓ1 ）のエマルジョン２００ｍｌを内径６０
ｍｍのビーカーに取り、撹拌機（ＪＡＮＫＥ ＆ ＫＵ
ＮＫＥＬＧＭＢＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製，ＵＬＴＲＡ−Ｔ
ＵＲＲＡＸ）のゼネレーター付シャフトをビーカーの底
面から１５ｍｍの高さ、またビーカーの中心より５ｍｍ
ずらしてセットし、ロータの回転速度２０，５００ｒｐ
ｍで５分間撹拌し、次いで撹拌後のエマルジョンの平均
粒径（Ｓ2 ）を測定し下式によって粒径増加率を計算し
た。 粒径増加率（％）＝（Ｓ2 −Ｓ1 ）／Ｓ1 ×１００ 機械的安定性は下記の基準により判断される。 粒径増加率が ０％以上− ５％未満では 良 粒径増加率が ５％以上−１０％未満では 普通 粒径増加率が１０％以上 では 悪 また撹拌により多量の凝集物が発生した場合も悪と判断
される。
定性は、当該エマルジョンを高速で撹拌することにより
エマルジョン中に含まれるコロイド粒子が衝突しあうこ
とによって会合し、見掛けの粒径が増加する割合を見て
判断することが出来る。また撹拌によってコロイド粒子
の一部は凝集物となって撹拌機のローター、容器の壁に
付着するか、またはフロックとなってエマルジョンから
分離する。この様な場合には、エマルジョン中に残存す
るコロイド粒子の粒径の増減に関わり無く安定性が悪い
と判断することが出来る。本発明においては以下に測定
法を示す粒径増加率を以て機械的安定性の尺度とした。
平均粒径（Ｓ1 ）のエマルジョン２００ｍｌを内径６０
ｍｍのビーカーに取り、撹拌機（ＪＡＮＫＥ ＆ ＫＵ
ＮＫＥＬＧＭＢＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製，ＵＬＴＲＡ−Ｔ
ＵＲＲＡＸ）のゼネレーター付シャフトをビーカーの底
面から１５ｍｍの高さ、またビーカーの中心より５ｍｍ
ずらしてセットし、ロータの回転速度２０，５００ｒｐ
ｍで５分間撹拌し、次いで撹拌後のエマルジョンの平均
粒径（Ｓ2 ）を測定し下式によって粒径増加率を計算し
た。 粒径増加率（％）＝（Ｓ2 −Ｓ1 ）／Ｓ1 ×１００ 機械的安定性は下記の基準により判断される。 粒径増加率が ０％以上− ５％未満では 良 粒径増加率が ５％以上−１０％未満では 普通 粒径増加率が１０％以上 では 悪 また撹拌により多量の凝集物が発生した場合も悪と判断
される。
【００１５】水性エマルジョンの粘度はエマルジョンの
温度が上昇するに従って上昇する。夏季エマルジョンを
保存中に到達する３０〜５０℃の温度で粘度が急上昇す
るエマルジョンは好ましくない。本発明においては、フ
ルオロポリマーの濃度が約６０重量％の水性エマルジョ
ンの２０〜６０℃までの範囲の粘度をＢ型粘度計（東京
計器製：型式ＢＬ）で測定し、粘度が急激に上昇する温
度を調べた。３０〜５０℃の範囲で粘度が急激に上昇す
るエマルジョンは熱的安定性が悪いと判定される。
温度が上昇するに従って上昇する。夏季エマルジョンを
保存中に到達する３０〜５０℃の温度で粘度が急上昇す
るエマルジョンは好ましくない。本発明においては、フ
ルオロポリマーの濃度が約６０重量％の水性エマルジョ
ンの２０〜６０℃までの範囲の粘度をＢ型粘度計（東京
計器製：型式ＢＬ）で測定し、粘度が急激に上昇する温
度を調べた。３０〜５０℃の範囲で粘度が急激に上昇す
るエマルジョンは熱的安定性が悪いと判定される。
【００１６】以下、最も安定化することが困難なＰＴＦ
Ｅ水性エマルジョンをフルオロポリマー水性エマルジョ
ンの例として、実施例を示す。
Ｅ水性エマルジョンをフルオロポリマー水性エマルジョ
ンの例として、実施例を示す。
【００１７】
【実施例１】 機械的安定性試験：乳化重合法により得られた濃度約４
５重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液３００ｍｌ
に、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムをＮ−メチル
ピロリドンに溶解して表１に示される量を加え、容量５
００ｍｌのビーカー中でスターラーを回転（１００ｒｐ
ｍ）させ、５分間緩やかに撹拌しつつ水を加え濃度３０
重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョンを調製して試料Ａと
し、前記の方法により粒径増加率を測定した。結果を表
１に示す。粒径増加率は僅少であった。
５重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液３００ｍｌ
に、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムをＮ−メチル
ピロリドンに溶解して表１に示される量を加え、容量５
００ｍｌのビーカー中でスターラーを回転（１００ｒｐ
ｍ）させ、５分間緩やかに撹拌しつつ水を加え濃度３０
重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョンを調製して試料Ａと
し、前記の方法により粒径増加率を測定した。結果を表
１に示す。粒径増加率は僅少であった。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【実施例２〜５】 機械的安定性試験：乳化重合法により得られた濃度約４
５重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液３００ｍｌ
に、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムをＮ−メチル
ピロリドンの５０重量％水溶液に溶解して表２に示され
る量を加え、容量５００ｍｌのビーカー中でスターラー
を回転（１００ｒｐｍ）させ、５分間ゆるやかに撹拌し
つつ水を加え濃度３０重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョ
ンを調製して試料Ｂ（実施例２），Ｃ（実施例３），Ｄ
（実施例４）及びＥ（実施例５）とし、それぞれについ
て前記の方法により粒径増加率を測定した。結果を表２
に示す。
５重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液３００ｍｌ
に、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムをＮ−メチル
ピロリドンの５０重量％水溶液に溶解して表２に示され
る量を加え、容量５００ｍｌのビーカー中でスターラー
を回転（１００ｒｐｍ）させ、５分間ゆるやかに撹拌し
つつ水を加え濃度３０重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョ
ンを調製して試料Ｂ（実施例２），Ｃ（実施例３），Ｄ
（実施例４）及びＥ（実施例５）とし、それぞれについ
て前記の方法により粒径増加率を測定した。結果を表２
に示す。
【００２０】
【比較例１及び２】表１に示すように、ジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウムの溶媒としてケロシン又はアルコ
ール類を用いた他は実施例１と同様にして試料Ｆ（比較
例１）及びＧ（比較例２）を調製し、それぞれについて
粒径増加率を測定した。結果を表２に示す。
ホコハク酸ナトリウムの溶媒としてケロシン又はアルコ
ール類を用いた他は実施例１と同様にして試料Ｆ（比較
例１）及びＧ（比較例２）を調製し、それぞれについて
粒径増加率を測定した。結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２から明らかなように、ジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウムの溶媒としてケロシン又はアルコ
ール類を用いた試料Ｆ，Ｇに比べて、ジアルキルスルホ
コハク酸ナトリウムの溶媒としてＮ−メチルピロリドン
を用いたＰＴＦＥ水性エマルジョン試料Ｂ〜Ｅの粒径増
加率は小さく、機械的安定性に優れている。
ホコハク酸ナトリウムの溶媒としてケロシン又はアルコ
ール類を用いた試料Ｆ，Ｇに比べて、ジアルキルスルホ
コハク酸ナトリウムの溶媒としてＮ−メチルピロリドン
を用いたＰＴＦＥ水性エマルジョン試料Ｂ〜Ｅの粒径増
加率は小さく、機械的安定性に優れている。
【００２３】
【比較例３〜６】乳化重合法により得られた濃度約４５
重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液に、ＰＴＦＥの
重量に対し３．０重量％の試薬一級のジオクチルスルホ
コハク酸ナトリウム粉末を加えたこと（Ｎ−メチルピロ
リドンは添加せず）、及び撹拌時間を変更したこと以外
は実施例と同様にして濃度３０重量％のＰＴＦＥ水性エ
マルジョンを調製した。撹拌時間が０．５時間、１時
間、３時間、又は８時間の試料について粒径増加率を測
定した結果を表３に示す。撹拌時間が０．５時間の試料
Ｈ（比較例３）は機械的安定性試験で凝集してしまい、
撹拌時間が１時間（試料Ｉ：比較例４）又は３時間（試
料Ｊ：比較例５）でも機械的安定性は本発明の実施例に
比べて劣り、撹拌時間が８時間（試料Ｋ：比較例６）の
場合にようやく本発明の実施例と同等になった。
重量％のＰＴＦＥ水性エマルジョン原液に、ＰＴＦＥの
重量に対し３．０重量％の試薬一級のジオクチルスルホ
コハク酸ナトリウム粉末を加えたこと（Ｎ−メチルピロ
リドンは添加せず）、及び撹拌時間を変更したこと以外
は実施例と同様にして濃度３０重量％のＰＴＦＥ水性エ
マルジョンを調製した。撹拌時間が０．５時間、１時
間、３時間、又は８時間の試料について粒径増加率を測
定した結果を表３に示す。撹拌時間が０．５時間の試料
Ｈ（比較例３）は機械的安定性試験で凝集してしまい、
撹拌時間が１時間（試料Ｉ：比較例４）又は３時間（試
料Ｊ：比較例５）でも機械的安定性は本発明の実施例に
比べて劣り、撹拌時間が８時間（試料Ｋ：比較例６）の
場合にようやく本発明の実施例と同等になった。
【００２４】
【表３】
【００２５】
【実施例６及び比較例７】前記試料Ａを５９．１重量％
に濃縮した試料Ｌ（実施例６）、および乳化安定剤とし
てＰ−ノニルフェニルポリエチレングリコールエーテル
（ｎ＝９）をＰＴＦＥに対し３．０重量％を加えた６０
重量％ＰＴＦＥ水性エマルジョンの試料Ｍ（比較例７）
の熱的安定性試験を行った。結果を表４に示す。試料Ｍ
は４０℃以上で粘度が急激に増加しているのに対し、本
発明の試料Ｌは４０℃以上でも粘度上昇が少ない。なお
上記試料の粒径増加率はそれぞれ３．４％及び５．４％
であった。
に濃縮した試料Ｌ（実施例６）、および乳化安定剤とし
てＰ−ノニルフェニルポリエチレングリコールエーテル
（ｎ＝９）をＰＴＦＥに対し３．０重量％を加えた６０
重量％ＰＴＦＥ水性エマルジョンの試料Ｍ（比較例７）
の熱的安定性試験を行った。結果を表４に示す。試料Ｍ
は４０℃以上で粘度が急激に増加しているのに対し、本
発明の試料Ｌは４０℃以上でも粘度上昇が少ない。なお
上記試料の粒径増加率はそれぞれ３．４％及び５．４％
であった。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【実施例７〜９及び比較例８〜９】実施例１と同様な方
法により表５に示すようにジオクチルスルホコハク酸ナ
トリウムの濃度が異なる３０重量％ＰＴＦＥ水性エマル
ジョン試料Ｎ（実施例７）、Ｏ（実施例８）、Ｐ（実施
例９）、Ｑ（比較例８）及びＲ（比較例９）を調製し、
その粒径増加率を測定した。結果を表５に示す。ジオク
チルスルホコハク酸ナトリウムの濃度が０．５％（試料
Ｑ）又は１％（試料Ｒ）の場合はエマルジョンが凝集し
た。
法により表５に示すようにジオクチルスルホコハク酸ナ
トリウムの濃度が異なる３０重量％ＰＴＦＥ水性エマル
ジョン試料Ｎ（実施例７）、Ｏ（実施例８）、Ｐ（実施
例９）、Ｑ（比較例８）及びＲ（比較例９）を調製し、
その粒径増加率を測定した。結果を表５に示す。ジオク
チルスルホコハク酸ナトリウムの濃度が０．５％（試料
Ｑ）又は１％（試料Ｒ）の場合はエマルジョンが凝集し
た。
【００２８】
【表５】
【００２９】
【実施例１０〜１３】表５に示した３０％ＰＴＦＥ水性
エマルジョン試料Ｎを水で１０倍又は３０倍に希釈して
試料Ｓ（実施例１０）、試料Ｔ（実施例１１）、試料Ｏ
を水で１０倍又は３０倍に希釈して試料Ｕ（実施例１
２）、試料Ｖ（実施例１３）とし、それぞれについて粒
径増加率を測定した。結果を表６に示す。試料Ｎ，Ｏの
フルオロポリマー水性エマルジョンは、希釈率の如何に
かかわらず粒径増加率が低く機械的安定性が良好であっ
た。
エマルジョン試料Ｎを水で１０倍又は３０倍に希釈して
試料Ｓ（実施例１０）、試料Ｔ（実施例１１）、試料Ｏ
を水で１０倍又は３０倍に希釈して試料Ｕ（実施例１
２）、試料Ｖ（実施例１３）とし、それぞれについて粒
径増加率を測定した。結果を表６に示す。試料Ｎ，Ｏの
フルオロポリマー水性エマルジョンは、希釈率の如何に
かかわらず粒径増加率が低く機械的安定性が良好であっ
た。
【００３０】
【表６】
【００３１】
【発明の効果】本発明により、機械的安定性、熱的安定
性の高いＰＴＦＥ水性エマルジョンを得ることができ、
また、短時間で生産性良く当該エマルジョンを製造する
ことができる。本発明のフルオロポリマー水性エマルジ
ョンは、弗素樹脂としての優れた表面特性、耐熱性、耐
薬品性、及び電気特性などを利用した、金属などへの塗
装剤、繊維及び織布などへの含浸剤、またポリカーボネ
ートなどの熱可塑性樹脂に防炎性を付与するための添加
剤など種々の材料への添加剤、さらには防塵処理剤とし
て使用される。フルオロポリマー水性エマルジョンを利
用する分野においては、エマルジョンの機械的安定性、
及び熱的安定性に起因する問題、例えば製造プロセスに
おいては蒸発、濃縮、希釈、撹拌、移送、計量、また加
工プロセスにおいては塗装、含浸、混合などを行う際の
エマルジョンの不安定化の傾向は、解決されるべき重大
な問題であった。しかし、実際商業的に十分に安定性の
高いフルオロポリマー水性エマルジョンを短時間で生産
性良く得ることは困難であったが、本発明はこれらの問
題点を解決し得るフルオロポリマー水性エマルジョン及
び当該エマルジョンの製造方法を提供するものである。
性の高いＰＴＦＥ水性エマルジョンを得ることができ、
また、短時間で生産性良く当該エマルジョンを製造する
ことができる。本発明のフルオロポリマー水性エマルジ
ョンは、弗素樹脂としての優れた表面特性、耐熱性、耐
薬品性、及び電気特性などを利用した、金属などへの塗
装剤、繊維及び織布などへの含浸剤、またポリカーボネ
ートなどの熱可塑性樹脂に防炎性を付与するための添加
剤など種々の材料への添加剤、さらには防塵処理剤とし
て使用される。フルオロポリマー水性エマルジョンを利
用する分野においては、エマルジョンの機械的安定性、
及び熱的安定性に起因する問題、例えば製造プロセスに
おいては蒸発、濃縮、希釈、撹拌、移送、計量、また加
工プロセスにおいては塗装、含浸、混合などを行う際の
エマルジョンの不安定化の傾向は、解決されるべき重大
な問題であった。しかし、実際商業的に十分に安定性の
高いフルオロポリマー水性エマルジョンを短時間で生産
性良く得ることは困難であったが、本発明はこれらの問
題点を解決し得るフルオロポリマー水性エマルジョン及
び当該エマルジョンの製造方法を提供するものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 フルオロポリマーに対し１．５重量％以
上のジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、及びＮ−メ
チルピロリドンを含むことを特徴とするフルオロポリマ
ー水性エマルジョン。 - 【請求項２】 Ｎ−メチルピロリドンの含有量がジアル
キルスルホコハク酸ナトリウムに対し１重量％以上であ
る請求項１に記載のフルオロポリマー水性エマルジョ
ン。 - 【請求項３】 乳化重合により得られるフルオロポリマ
ー水性エマルジョン原液にＮ−メチルピロリドン又はそ
の水溶液に溶解したジアルキルスルホコハク酸ナトリウ
ムを混合することよりなる安定化されたフルオロポリマ
ー水性エマルジョンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00102696A JP3644554B2 (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | フルオロポリマー水性エマルジョン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00102696A JP3644554B2 (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | フルオロポリマー水性エマルジョン及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09188794A true JPH09188794A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3644554B2 JP3644554B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=11490061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00102696A Expired - Lifetime JP3644554B2 (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | フルオロポリマー水性エマルジョン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3644554B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036444A1 (de) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur verbesserung der stabilität wässriger polymerisatdispersionen |
| EP1538177A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-08 | Solvay Solexis S.p.A. | Tfe copolymers |
| JP2015511935A (ja) * | 2012-01-17 | 2015-04-23 | タミンコ | 改良されたｎ−アルキルピロリドン溶媒の使用 |
-
1996
- 1996-01-08 JP JP00102696A patent/JP3644554B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036444A1 (de) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur verbesserung der stabilität wässriger polymerisatdispersionen |
| US6426377B1 (en) * | 1998-01-16 | 2002-07-30 | Basf Aktiengesellschaft | Method for improved stability of aqueous polymer dispersions |
| EP1538177A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-08 | Solvay Solexis S.p.A. | Tfe copolymers |
| JP2005171250A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-30 | Solvay Solexis Spa | Ｔｆｅコポリマー |
| CN100404562C (zh) * | 2003-12-04 | 2008-07-23 | 索尔维索莱克西斯公司 | Tfe共聚物 |
| US7534825B2 (en) * | 2003-12-04 | 2009-05-19 | Solvay Solexis S.P.A. | TFE copolymers |
| JP2015511935A (ja) * | 2012-01-17 | 2015-04-23 | タミンコ | 改良されたｎ−アルキルピロリドン溶媒の使用 |
| JP2017095520A (ja) * | 2012-01-17 | 2017-06-01 | タミンコ | 改良されたｎ−アルキルピロリドン溶媒の使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3644554B2 (ja) | 2005-04-27 |
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