聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体制造技术

提供小粒径、低粘度、保存稳定性优异的适合保护材料添加用、环氧树脂材料添加用等的聚四氟乙烯(PTFE)的油性溶剂系分散体。作为该PTFE的油性溶剂系分散体，可以举出如下的油性溶剂系分散体，其包含5～70质量％的一次粒径为1μm以下的聚四氟乙烯微粉以及相对于聚四氟乙烯微粉的质量为0.1～40质量％的至少含有含氟基团和亲油性基团的氟系添加剂，利用卡尔费休法测定的总体的含水量为20000ppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及小粒径、低粘度、保存稳定性优异的适合保护材料添加用、环氧树脂材料添加用等的聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体。
技术介绍
近年来，在电子设备的高速化、高功能化等推进的同时，要求通信速度的高速化等。其中，要求各种电子设备材料的低介电常数化、低介质损耗角正切化，还要求以液晶显示器的黑矩阵材料为代表的保护材料、绝缘材料、基板材料的低介电常数化、低介质损耗角正切化等。作为低介电常数化、低介质损耗角正切化的材料，树脂材料中具有最优异特性的聚四氟乙烯(PTFE)受到瞩目，通过在各种树脂材料中混合PTFE的微粉而使用，能够实现材料的低介电常数化、低介质损耗角正切化。聚四氟乙烯(PTFE)除上述低介电常数化、低介质损耗角正切化以外，为耐热性、电绝缘性、低摩擦特性、非粘合性、耐候性等优异的材料，被用于包含上述保护材料、绝缘材料、基板材料等的电子设备、滑动材料、汽车、厨房用品等。具有这种特性的聚四氟乙烯以微粉的形式被添加到上述各种树脂材料、橡胶、粘接剂、润滑剂、润滑脂、印刷墨、涂料等中，用于提高产品特性。这样的聚四氟乙烯的微粉通常通过乳液聚合法在水、聚合引发剂、含氟乳化剂、石蜡等稳定剂的存在下，使四氟乙烯(TFE)单体聚合，以含有聚四氟乙烯微粒的水性分散体的形式得到之后，经过浓缩、聚集、干燥等而被制造(例如，参照专利文献1)。作为将该聚四氟乙烯的微粉添加到树脂材料等中的方法，已知有例如直接混入的方法以及分散在水、油性溶剂中以PTFE分散体的形式混合的方法等。一旦分散在水、油性溶剂中之后再进行添加，则能够使之均匀地混合。然而，聚四氟乙烯微粉存在颗粒彼此的聚集力强、尤其在油性溶剂中难以以小粒径、低粘度、保存稳定性优异的形态分散的课题。进而，在添加到非水溶性的树脂、保护材料等中的情况下，在要求油性溶剂系的聚四氟乙烯分散体时，已知有众多关于聚四氟乙烯的水系分散体的专利技术等(例如，参照专利文献2和3)，但与该水系分散体相比，目前几乎还没有关于油性溶剂系的聚四氟乙烯分散体的报告等(例如，参照专利文献4、5)。上述专利文献4中记载的技术为长期稳定的油-PTFE分散液，其包含PTFE颗粒以及至少1个单烯烃或聚烯烃系不饱和油或油混合物，该烯烃系不饱和油的分子通过自由基反应被共价键合/化学键合在PTFE(一次)颗粒表面上，并且此时存在PTFE颗粒表面与被键合的油分子之间的永久的电荷分离以及油或油混合物中的PTFE颗粒的细分散，其制法为将具有耐久性的全氟(过氧)自由基的经过改性的PTFE(乳液)聚合物与至少1个烯烃系不饱和油一起混合，且接着对经过改性的PTFE(乳液)聚合物施加机械应力的方法等而得到，制法复杂，而且不使用通用的PTFE颗粒，与本专利技术的技术思想(构成及其作用效果)完全不同。另外，上述专利文献5中记载的技术记载了一种含氟聚合物非水系分散液，其特征在于，其包含PTFE等含氟聚合物、具有40～250℃的沸点的有机溶剂等非水介质、以及作为分散稳定剂的选自通式：Rf1-(X)n-Y[式中，Rf1为具有1～12个碳原子的部分氟化烷基或完全氟化烷基，n为0或1，X为-O-、-COO-或-OCO-，Y为-(CH2)pH、-(CH2)pOH或-(OR1)q(OR2)rOH，p为1～12的整数，q为1～12的整数，r为0～12的整数，R1和R2为具有2～4个碳原子的亚烷基。其中，R1和R2互不相同]所示的氟化合物中的至少1种，并且含水量为1％以下。然而，上述专利文献5中没有关于“一次粒径为1μm以下的聚四氟乙烯微粉”的记载、启示等。该专利文献5的段落[0041]中记载了“将粉末状的含氟聚合物分散时，通过以5～500μm的大小进行分散，能够得到不易再聚集的分散液”的要点，在作为实施例的实验例1～12的支持中使用了“作为含氟聚合物的Daikin Industries,Ltd.制造”的“Lubron L-2(PTFE)”(技术资料中使用干式激光法，平均粒径(50％)3.5μm)。另外，记载了“在使水性分散液发生相变时，为0.05～5μm的大小”。如此，专利文献5中没有假定在使用聚四氟乙烯微粉粉末时使用1μm以下的颗粒，或者暗示了在分散粉末时是困难的。另外，关于含水量，在专利文献5的段落[0048]中记载了含水量为0.1％以下、优选为0.1％、进一步优选为0.01％以下的要点，段落[0049]中记载了在与电极的活性物质等排斥水分的成分混合使用的情况下含水量的控制是重要的要点。与此相对，本专利技术为了分散液制备后的分散系的稳定性而管理含水量，并非在混合时管理含水量，未提及专利文献5的混合时的情况，而且专利文献5中也没有对其含水量的效果用实施例等进行证实。因此，上述专利文献5虽然公开了本专利技术的最接近技术，但该专利文献5与本专利技术的技术思想(构成及其作用效果)不同。进而，在以往中，作为将如PTFE的微粉那样的粉体材料混合到保护材料中的方法、例如黑矩阵用保护材料的调节方法，已知在制作以颜料为主要成分的着色糊剂之后与感光性树脂组合物混合的方法等(例如，参照专利文献6、7)，与这些方法同样地还尝试了将PTFE的微粉分散在油性溶剂系之后混合到保护材料中等。然而，如上述专利文献6、7那样的PTFE的微粉存在颗粒彼此的聚集力强、难以在保护材料等树脂材料中以小粒径且均匀地分散、混合的课题。尤其，保护材料是通过曝光、显影而形成微细的图案的材料，而PTFE的粒径大或者未被均匀地分散时，在图案形成时出现不良情况等而不优选，需要具有高分散性的PTFE的分散体。进而而且，作为被广泛用作电子设备的基板、密封材料的材料之一，有环氧树脂材料，环氧树脂材料的相对介电常数随其组成而不同，但显示出2.5～6的程度。另一方面，作为低相对介电常数、低介质损耗角正切化的材料，树脂材料中具有最优异特性的聚四氟乙烯(PTFE，相对介电常数2.1)如上所述受到瞩目，可以将PTFE熔融混合到各种树脂材料中等来使用。(例如，参照专利文献8)如上述专利文献8那样的熔融混合是在加热而使树脂软化的状态下进行混合，因此不适合与热固化型树脂材料、反应型树脂材料、耐热性比PTFE低的树脂材料等进行混合的情况，也不适合用于降低环氧树脂材料的相对介电常数、介质损耗角正切而添加的方法。其中，需要将PTFE均匀地以高浓度混合到被广泛用于电子材料的环氧树脂材料中的方法、材料等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-92323号公报专利文献2：日本特开2006-169448号公报专利文献3：日本特开2009-179802号公报专利文献4：日本特表2011-509321号公报专利文献5：日本特开2011-225710号公报专利文献6：日本特开平6-289216号公报专利文献7：日本特开2008-242377号公报专利文献8：日本特开2001-49068号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术针对上述现有的课题和现状，为了解决其而作出的，目的在于，提供小粒径、低粘度、保存稳定性优异的适合保护材料添加用、环氧树脂添加用等的聚四氟乙烯的油性溶剂系的分散体。用于解决问题的方案本专利技术人对上述现有课题等进行了深入研究，结果发现通过下述第1～第6专利技术能够得到上述目标聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体，从而完成了本专利技术。即，本第1专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体，其特征在于，其包含5～70质量％的一次粒径为1μm以下的聚四氟乙烯微粉以及相对于聚四氟乙烯微粉的质量为0.1～40质量％的至少含有含氟基团和亲油性基团的氟系添加剂，利用卡尔费休法测得的总体的含水量为20000ppm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.02 JP 2014-076486;2014.04.02 JP 2014-076481.一种聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体，其特征在于，其包含5～70质量％的一次粒径为1μm以下的聚四氟乙烯微粉以及相对于聚四氟乙烯微粉的质量为0.1～40质量％的至少含有含氟基团和亲油性基团的氟系添加剂，利用卡尔费休法测得的总体的含水量为20000ppm以下。2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体，其特征在于，所述油性溶剂系分散体中使用的油性溶剂的利用卡尔费休法测得的含水量为20000ppm以下。3.根据权利要求1或2所述的聚四氟乙烯的油性溶剂系分散体，其特征在于，所述油性溶剂系分散体中使用的油性溶剂选自由如下的溶剂组成的组中的1种溶剂或包含2种以上这些溶剂：γ-丁内酯、丙酮、甲乙酮、己烷、庚烷、辛烷、2-庚酮、环庚酮、环己酮、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、甲基正戊基酮、甲基异丁基酮、甲基异戊基酮、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、一缩二丙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二乙醚、丙二醇单乙酸酯、一缩二丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、环己基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、二氧杂环...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤厚志，
申请(专利权)人：三菱铅笔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP