[发明专利]含氟树脂水性分散液的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氟树脂水性分散液的制造方法。

背景技术

将聚四氟乙烯形成的含氟树脂水性分散液利用涂布、浸渗等方法可以形成在化学稳定性、不粘性、耐候性等方面表现出优异特性的膜，因而这种分散液广泛应用于烹调器具、配管的衬料、玻璃布浸渗膜等用途中。这些用途中，优选含氟树脂水性分散液中的含氟树脂的浓度较高，因而一般使用在含氟表面活性剂的存在下于水性介质中聚合含氟单体后进行浓缩而得到的分散液。但是，在成本方面理想的是从含氟树脂水性分散液中除去含氟表面活性剂。

作为从含氟树脂水性分散液中除去含氟表面活性剂的方法，有提案提出了如下方法：在非离子表面活性剂和电解质的存在下实质性地进行3次相分离操作，反复进行分离上层清液并回收下层相的操作(例如参见专利文献1和2)。但是，上述方法必须实质性地进行3次浓缩操作。

专利文献3和专利文献4中记载了一种含氟树脂水性分散液，在该含氟树脂水性分散液中，利用阴离子交换树脂来降低全氟辛酸铵[PFOA]，然后添加含氟树脂的1～12％的量的非氟类阴离子型表面活性剂以降低粘度。但是，这些文献中并未提及相分离浓缩。

专利文献1：特开2005-126715号公报

专利文献2：特开2005-171250号公报

专利文献3：美国专利申请公开第2004/186219号说明书

专利文献4：美国专利申请公开第2004/171736号说明书

发明内容

鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种含氟树脂水性分散液的制造方法，该方法可以高效地制造含氟表面活性剂的浓度低、聚四氟乙烯的浓度高的含氟树脂水性分散液。

本发明涉及含氟树脂水性分散液的制造方法，该方法的特征为，将由聚四氟乙烯构成的颗粒分散在水性介质中，形成含氟树脂的粗水性分散液，对该含氟树脂的粗水性分散液进行基于离子交换树脂的处理，并在电解质和/或不含氟的阴离子型表面活性剂的存在下进行相分离浓缩，从而得到含氟树脂水性分散液。

以下详细说明本发明。

根据本发明的含氟树脂水性分散液的制造方法，可以将所得含氟树脂水性分散液中的含氟表面活性剂减少至相当于聚四氟乙烯[PTFE]的100ppm以下的量，同时能够将PTFE浓度提高到相对于上述含氟树脂水性分散液为45～75质量％的高浓度。以往，为了同时满足含氟表面活性剂含量的降低和含氟树脂浓度的高浓度化，需要进行反复的浓缩等复杂的工序。本发明的含氟树脂水性分散液的制造方法通过进行基于离子交换树脂的处理并进行在电解质和/或不含氟的阴离子型表面活性剂的存在下的相分离浓缩，可以高效地获得两方面同时得以满足的含氟树脂水性分散液。

本发明的含氟树脂水性分散液的制造方法是从含氟树脂的粗水性分散液得到含氟树脂水性分散液的方法。

上述含氟树脂粗水性分散液是将含有PTFE的颗粒分散在水性介质中而形成的。

本说明书中，上述PTFE的概念不仅包括TFE均聚物，而且也包括改性聚四氟乙烯[改性PTFE]。本说明书中，上述所谓“改性PTFE”意味着非熔融加工性的由TFE和TFE以外的微量单体形成的共聚物。

作为上述微量单体，可举出例如，六氟丙烯、三氟氯乙烯等氟代烯烃；具有碳原子数为1～5、特别为1～3的烷基的氟代(烷基乙烯基醚)；氟代二氧杂环戊烯(fluorodioxol)；全氟烷基乙烯；ω-氢全氟烯烃等。

改性PTFE中，上述微量单体衍生的微量单体单元在全部单体单元中所占的含量通常为0.001～2摩尔％。本说明书中，所谓“微量单体单元在全部单体单元中所占的含量(摩尔％)”意味着在上述“全部单体单元”所对应的单体、即构成含氟聚合物的全部单体中，上述微量单体单元所对应的微量单体的摩尔分数(摩尔％)。

上述含有PTFE的颗粒的平均一次粒径通常为40～400nm。上述平均一次粒径是如下确定的：制备将PTFE的浓度调整为0.22质量％的水性分散液，利用550nm的入射光相对于单位长度的上述制备的水性分散液的透过率和通过测定透射电子显微镜照片中的定向直径而确定的平均一次粒径来制作标准曲线，基于所得标准曲线由所述透过率来确定所述平均一次粒径。

上述水性介质只要是含水的液体，就没有特别限定，除水以外，还可以是含有例如不含氟的有机溶剂(例如，醇、醚、酮、石蜡等)和/或含氟有机溶剂的水性介质。