[发明专利]含氟聚合物粒子的制造方法

说明书

本发明提供即使是对溶剂的溶解性高、包括具有磺酸型官能团的结构单元的含氟聚合物，也可抑制微小粒子的生成和大块的生成的粒子的制造方法，该方法具备：(i)对将含氟聚合物(A)溶解或分散于溶剂(B)而得的溶液或分散液进行调整，满足(i‑1)、(i‑2)的工序；以及(ii)将该溶液或分散液与溶剂(C)混合，使含氟聚合物(A)凝集、形成粒子，满足(ii‑1)～(ii‑3)的工序。(i‑1)溶剂(B)包括含氟聚合物(A)的溶解度达到30％以上的良溶剂(B2)。(i‑2)含氟聚合物(A)的溶液或分散液即使通过不锈钢制200目的过滤器也在该过滤器中没有残渣。(ii‑1)溶剂(C)包括上述含氟聚合物(A)的溶胀度为100％以下的不良溶剂(C1)。(ii‑2)基于溶剂(BC)的上述含氟聚合物(A)的溶胀度为70～250％。(ii‑3)溶剂(C)的质量(WC)/溶剂(B)的质量(WB)为1～5。

技术领域

本发明涉及含氟聚合物粒子的制造方法。

背景技术

具有磺酸型官能团的含氟聚合物广泛用于隔膜(碱电解用、电透析用，各种有机电解合成用等)等，具有磺酸型官能团的含氟聚合物通常是具有来源于四氟乙烯的结构单元和具有磺酸型官能团的结构单元、来源于四氟乙烯的结构单元的比例在含氟聚合物中的全部结构单元(100摩尔％)中为大致85～90摩尔％的含氟聚合物(以下，也称含氟聚合物(X)。)。

含氟聚合物(X)如下得到：通过溶液聚合法得到含氟聚合物(X)的溶液或分散液后，通过由含氟聚合物(X)的溶液或分散液中凝集含氟聚合物，作为含氟聚合物(X)的粒子而得。

但是，由含氟聚合物(X)的溶液或分散液凝集含氟聚合物(X)时，在大量生成微小的粒子的情况下，通过过滤进行的含氟聚合物(X)的粒子的分离以及未反应单体的回收变得困难。

作为微小的粒子的生成被充分抑制了的含氟聚合物粒子的制造方法，提出了下述的方法。

制备将含氟聚合物溶解或分散在该含氟聚合物的溶胀度达到特定的范围的特定的良溶剂中而得的含氟聚合物的溶液或分散液，将含氟聚合物的溶液或分散液和该含氟聚合物的溶胀度达到特定的范围的特定的不良溶剂按比例混合，以使基于良溶剂和不良溶剂的混合溶剂的该含氟聚合物的溶胀度达到特定的范围，使含氟聚合物凝集，形成含氟聚合物粒子的方法(专利文献1)。

但是，最近，对用于燃料电池的固体电解质膜、催化剂层等中的具有磺酸型官能团的含氟聚合物要求(1)高电池输出(高粒子交换容量)和(2)高耐热性(高软化温度)。

为了(1)，有减少含氟聚合物中的来源于四氟乙烯的结构单元的比例、增加具有磺酸型官能团的结构单元的倾向。

为了(2)，提出了减少含氟聚合物中的来源于四氟乙烯的结构单元的比例，另外导入具有环结构以及氟原子的结构单元(专利文献2)。

但是，在为来源于四氟乙烯的结构单元的比例减少、具有磺酸型官能团的结构单元和具有环结构以及氟原子的结构单元的比例增加的含氟聚合物(以下，也称为含氟聚合物(A)。)的情况下，含氟聚合物(A)对良溶剂的溶解性变高。因此，含氟聚合物(A)不通过良溶剂而溶胀，而是溶解于良溶剂中，即不能求出基于良溶剂的含氟聚合物(A)的溶胀度。如果不能求出基于良溶剂的含氟聚合物(A)的溶胀度，则这样的含氟聚合物(A)不能适用专利文献1中记载的制造方法。

于是，在由含氟聚合物(A)的溶液或分散液凝集含氟聚合物(A)时，微小的粒子大量生成，含氟聚合物(A)的粒子之间粘结，生成一个大块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/073940号

专利文献2：日本专利特开2002-260705号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题