JP7635720B2 - 分散液、液状組成物、及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献1には、ポリテトラフルオロエチレンの粒子と、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、高分子量の水溶性ポリマーと、水とを含む水性分散液、及びそれから形成された被膜を焼成させて形成される薄膜が記載されている。
本発明は、液物性に優れ、諸物性(特に、基材に対する接着性)に優れた成形品を形成できる、異種のテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子を含む分散液の提供を目的とする。また、本発明は、かかる分散液の製造に好適に使用できる、液状組成物の提供を目的とする。
さらに、本発明は、かかる分散液の提供、及び、かかる分散液の製造方法の提供を目的とする。
[1] ポリテトラフルオロエチレンの粒子と、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、グリコール、グリコールのモノエーテル及びグリコールのモノアセテートからなる群から選ばれる少なくとも1種の沸点が100℃以上である水溶性化合物と、水とを含む、分散液。
[2] 前記水溶性化合物が、グリコールモノアルキルエーテル、グリコールモノアリールエーテル、グリコールモノアルキルエーテルアセテート又はグリコールモノアリールエーテルアセテートである、前記[1]に記載の分散液。
[3] 前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含む酸素含有極性基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーであるか、又は、前記単位を含み全単位に対して前記単位を2.0~5.0モル%含む酸素含有極性基を有さないテトラフルオロエチレン系ポリマーである、前記[1]又は[2]に記載の分散液。
[4] 前記ポリテトラフルオロエチレンの粒子の平均粒子径が0.01~1μmであり、かつ、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が0.01~10μmである、前記[1]~[3]のいずれかに記載の分散液。
[5] 前記ポリテトラフルオロエチレンの含有量に対する前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの含有量の質量での比が、0.4以下である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の分散液。
[6] 前記水の含有量に対する前記水溶性化合物の含有量の質量での比が、2以下である、前記[1]~[5]のいずれかに記載の分散液。
[7] 前記[1]~[6]のいずれかに記載の分散液を基材の表面に塗布し、加熱して、前記ポリテトラフルオロエチレン及び前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを含むポリマー層を形成して、前記基材で構成される基材層と前記ポリマー層とを有する積層体を得る、積層体の製造方法。
[8] 前記[1]~[6]のいずれかの分散液を織布に含浸させ、加熱して、前記ポリテトラフルオロエチレン及び前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを含む含浸織布を得る、含浸織布の製造方法。
[9] 前記[1]~[6]のいずれかの分散液の製造方法であって、前記ポリテトラフルオロエチレンの粒子を含む水分散液と、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子及び前記水溶性化合物を含む液状組成物とを混合して前記分散液を得る、分散液の製造方法。
[10] ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、グリコール、グリコールのモノエーテル及びグリコールのモノアセテートからなる群から選ばれる少なくとも1種の沸点が100℃以上である水溶性化合物とを含む、液状組成物。
[11] さらに、水を含む、前記[10]に記載の液状組成物。
[12] 前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを5~50質量%含む、前記[10]又は[11]のいずれかに記載の液状組成物。
[13] 前記水溶性化合物のHLB値が、1~18である、前記[10]~[12]のいずれかに記載の液状組成物。
[14] 粘度が、1000mPa・s以下である、前記[10]~[13]のいずれか1項に記載の液状組成物。
[15] ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、グリコール、グリコールのモノエーテル及びグリコールのモノアセテートからなる群から選ばれる少なくとも1種の沸点が100℃以上の水溶性化合物とを含む液状組成物を湿式ミル法に供して、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と前記水溶性化合物とを含む液状組成物を得る、液状組成物の製造方法。
「ポリマーの溶融温度(融点)」は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した融解ピークの最大値に対応する温度である。
「分散液の粘度」は、B型粘度計を用いて、25℃で回転数が30rpmの条件下で測定される分散液の粘度である。
「分散液のチキソ比」は、回転数が30rpmの条件で測定される分散液の粘度を、回転数が60rpmの条件で測定される分散液の粘度で除して算出される値である。
「静的表面張力」は、Wilhelmy法によって自動表面張力計CBVP-Z型(協和界面科学株式会社製)を使用し、水溶性化合物の0.1質量%水溶液を用いて求められる。
「動的表面張力」は、水溶性化合物の0.1質量%水溶液の、25℃における、最大泡圧法の気泡の発生周期6Hzでの動的表面張力であり、水溶性化合物を0.1質量%の割合で含む水溶液の動的表面張力を、温度25℃の環境下、英弘精機(株)製の動的表面張力計シータt60のセンサーを水溶液に浸漬して、最大泡圧法によって測定される値である。測定は、水溶液の気泡の発生周期を6Hzに設定して実施する。
「粒子の平均粒子径(D50)」は、レーザー回折・散乱法によって求められる粒子の体積基準累積50%径である。すなわち、レーザー回折・散乱法によって粒子の粒度分布を測定し、粒子の集団の全体積を100%として累積カーブを求め、その累積カーブ上で累積体積が50%となる点の粒子径である。
「粒子の90%累積体積粒径(D90)」は、同様にして求められる粒子の体積基準累積90%径である。
ポリマーにおける「単位」は、重合反応によってモノマーから直接形成された原子団であってもよく、重合反応によって得られたポリマーを所定の方法で処理して、構造の一部が変換された原子団であってもよい。ポリマーに含まれる、モノマーAに基づく単位を、単に「モノマーA単位」とも記す。
PFAは、テトラフルオロエチレン(TFE)に基づく単位(TFE単位)を含むポリマーであり、PTFEとは異なるポリマーである。
本分散液は、分散安定性が高く、液物性(粘度又はチキソ比)に優れており、それから形成される成形品は、諸物性(特に基材接着性)に優れている。その理由は必ずしも明確ではないが、以下の様に考えられる。
PFAは、TFE単位を含む結晶性のポリマーであり、その粒子は、やはり水分散性を有しており、かつ、水分散液中にて、上記応力や上記変化の影響を受けにくい。
本分散液においては、水溶性化合物の作用により、PTFEの粒子とPFAの粒子との間の相互作用が亢進し、両者のポリマー粒子の少なくとも一部に緩い疑似的な2次粒子が形成されるため、分散液全体の分散安定性が向上したと考えられる。
さらに、水溶性化合物の沸点が所定範囲にあり、本分散液から水を加熱除去する際に水溶性化合物も揮発除去されるため、諸物性に優れた成形品を形成できる。具体的には、本分散液からは、PTFEの物性を高度に具備し、PFAの物性に由来する接着性も備えた、成形品を形成できる。
PTFEの380℃における溶融粘度は、1×102Pa・s以上が好ましく、1×103以上がより好ましく、1×109Pa・s以上がさらに好ましい。上記溶融粘度の上限は、通常、1×1010Pa・sである。
PTFEは、フィブリル性を有するのが好ましい。
PTFEの粒子に含まれ得る他の成分としては、芳香族ポリエステル、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキシドが挙げられる。
PTFEの粒子のD50は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.4μm以下がさらに好ましい。PTFEの粒子のD50は、0.01μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましい。PTFEの粒子のD90は、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。
PFAの溶融温度は、260~325℃が好ましく、290~320℃がより好ましい。
PFAは、全単位に対して、PAVE単位を2~10モル%以上含むのが好ましい。この場合、上述した作用機構により、PTFEの粒子とPFAの粒子との間の相互作用がより高まり、本分散液の分散安定性をより向上させやすい。
PAVEとしては、CF2=CFOCF3(PMVE)、CF2=CFOCF2CF3、CF2=CFOCF2CF2CF3(PPVE)、CF2=CFOCF2CF2CF2CF3が挙げられ、PMVE及びPPVEが好ましい。
酸素含有極性基は、PFA中の単位に含まれていてもよく、ポリマーの主鎖の末端基に含まれていてもよい。
前者の態様としては、酸素含有極性基を有するモノマーに基づく単位を含むPFAが挙げられる。
後者の態様としては、重合開始剤、連鎖移動剤等に由来する末端基として酸素含有極性基を有するPFA、プラズマ処理や電離線処理して得られる酸素含有極性基を有するPFAが挙げられる。
水酸基含有基は、アルコール性水酸基を含有する基が好ましく、-CF2CH2OH又は-C(CF3)2OHがより好ましい。
カルボニル基含有基は、カルボニル基(>C(O))を含む基であり、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アミド基、イソシアネート基、カルバメート基(-OC(O)NH2)、酸無水物残基(-C(O)OC(O)-)、イミド残基(-C(O)NHC(O)-等)及びカーボネート基(-OC(O)O-)が好ましい。
酸素含有極性基を有するモノマーは、無水イタコン酸、無水シトラコン酸及び5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物(別称:無水ハイミック酸;以下、「NAH」とも記す。)が好ましい。
これらのPFAは、その粒子が分散安定性に優れるだけでなく、本分散液から形成される成形品(ポリマー層等)中において、より緻密かつ均質に分布しやすい。さらに、成形品中において微小球晶を形成しやすく、他の成分との密着性が高まりやすい。その結果、3成分それぞれの物性を高度に具備した成形品が、より得られやすい。
PFA(1)の具体例としては、国際公開第2018/16644号に記載されるポリマーが挙げられる。
PFA(2)は、TFE単位及びPAVE単位のみからなり、全単位に対して、TFE単位を95.0~98.0モル%、PAVE単位を2.0~5.0モル%含有するのが好ましい。
PFA(2)におけるPAVE単位の含有量は、全単位に対して、2.1モル%以上が好ましく、2.2モル%以上がより好ましい。
PFA(2)は、ポリマー鎖の末端基として酸素含有極性基を生じない、重合開始剤や連鎖移動剤等を使用して製造してもよく、酸素含有極性基を有するFポリマー(重合開始剤に由来する酸素含有極性基をポリマーの主鎖の末端基に有するFポリマー等)をフッ素化処理して製造してもよい。フッ素化処理の方法としては、フッ素ガスを使用する方法(特開2019-194314号公報等を参照)が挙げられる。
PFAの粒子に含まれ得る他の成分としては、PFAとは異なる樹脂又は無機物が挙げられる。異なる樹脂としては、芳香族ポリエステル、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキシドが挙げられる。
無機物としては、酸化ケイ素(シリカ)、金属酸化物(酸化ベリリウム、酸化セリウム、アルミナ、ソーダアルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン等)、窒化ホウ素、メタ珪酸マグネシウム(ステアタイト)が挙げられる。
PFAの粒子のD50は、5μm以下が好ましく、0.4μm以下がより好ましい。PFAの粒子のD50は、0.01μm以上が好ましく、0.1μm以上がより好ましい。また、PFAの粒子のD90は、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましい。
本分散液におけるPFAの含有量は、1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましい。PFAの含有量は、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。
本分散液におけるPTFEの含有量に対するPFAの含有量の質量での比(質量比)は、0.4以下が好ましく、0.2以下がより好ましく、0.1以下がさらに好ましい。上記比は、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましい。
かかる範囲において、上述した作用機構により、本分散液の分散安定性がより向上しやすいだけでなく、形成される成形品においてPTFEの物性が高度に発現しつつ、その基材に対する密着性も向上し易い。
水溶性化合物は、非ポリマー状のノニオン性化合物が好ましい。
水溶性化合物の分子量は、60~2000が好ましく、100~1000がより好ましい。
水溶性化合物の沸点は、100℃以上であり、100~400℃が好ましく、100~300℃がより好ましく、105~275℃がさらに好ましく、200~250℃が特に好ましい。この場合、本分散液から水を加熱除去して成形品を形成する際に、水溶性化合物が成形品により残留しにくく、成形品の諸物性(電気絶縁性等)が向上しやすい。また、水溶性化合物が水に比較して遅く除去されるため、成形品の表面の平滑性が一層向上しやすい。
水溶性化合物の分子量分散度は、2.0未満が好ましく、1.8以下がより好ましい。分子量分散度の下限は、1.0超が好ましい。
水溶性化合物のHLB値は、1~18が好ましく、10~16がより好ましく、10~14がさらに好ましい。なお、HLB値は、Griffin式にて算出される値であり、水溶性化合物中のポリオキシアルキレン部分の分子量を水溶性化合物の分子量で除した値を20倍して求められる。
水溶性化合物の静的表面張力は、28N/cm以下が好ましい。静的表面張力は、20N/cm以上が好ましく、22N/cm以上がより好ましい。
水溶性化合物の動的表面張力は、40mN/m以下が好ましく、35mN/m以下がより好ましい、動的表面張力は、20mN/m以上が好ましい。
水溶性化合物の物性がこれらの範囲を満たす場合、上述した作用機構が亢進して、本分散液の物性、特に低粘度な分散液又は液状組成物が得られやすい。
なお、上記例示中の括弧内の温度は、それぞれの化合物の沸点である。
グリコールモノアルキルエーテルは、ポリオキシエチレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。ポリオキシエチレンエチレングリコールに含まれる、オキシエチレン単位(-OCH2CH2-)の数は、1~10が好ましく、モノアルキルエーテル基は高度に分岐しているのが好ましい。
本分散液における水溶性化合物の含有量は、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましい。水溶性化合物の含有量は、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましい。
本分散液における水の含有量に対する水溶性化合物の含有量の質量での比(質量比)は、2以下が好ましく、1.5以下がより好ましい。上記比は、0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。
かかる範囲において、上述した作用機構により、PTFEの粒子とPFAの粒子との間の相互作用により、本分散液の分散安定性がより向上しやすい。
本分散液は、より分散安定性を向上させ、粒子沈降性とハンドリング性とを向上させる観点から、さらに界面活性剤を含むのが好ましい。界面活性剤は、ノニオン性であるのが好ましい。
オキシアルキレン基は、1種から構成されていてもよく、2種以上から構成されていてもよい。後者の場合、種類の違うオキシアルキレン基は、ランダム状に配置されていてもよく、ブロック状に配置されていてもよい。
オキシアルキレン基は、オキシエチレン基が好ましい。
中でも、界面活性剤は、フッ素系界面活性剤がより好ましく、水酸基(特に、アルコール性水酸基)又はオキシアルキレン基と、ペルフルオロアルキル基又はペルフルオロアルケニル基とを有するフッ素系界面活性剤がさらに好ましい。
本分散液が界面活性剤を含む場合、その含有量は、1~15質量%が好ましい。この場合、本分散液の分散安定性がより向上しやすい。
他の樹脂としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ウレタン樹脂、エラストマー、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキシド、液晶ポリエステルが挙げられる。
本分散液が芳香族ポリマーを含む場合、その含有量は、5~25質量%がより好ましい。また、PTFEとPFAの総含有量に対する芳香族ポリマーの含有量の質量での比(質量比)は、1.0以下が好ましく、0.1~0.7がより好ましい。
他の樹脂を含む場合の本分散液は、本分散液と他の樹脂の粒子とを混合して製造してもよく、本分散液と、他の樹脂を含むワニスとを混合して製造してもよい。
本分散液のチキソ比は、1.0以上が好ましい。本分散液のチキソ比は、3.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましい。
本分散液は、上述した作用機構により、かかる範囲の粘度又はチキソ性に調整しやすく、分散安定性とハンドリング性とに優れやすい。
本分散液のpHは、1~8が好ましい。かかる場合、本分散液の色相と貯蔵安定性とが優れやすい。
水分散液と液状組成物とは、それぞれが良好に分散した状態で混合するのが好ましい。例えば、液状組成物に固形分の沈降が認められる場合には、混合直前に、液状組成物をホモディスパーにより分散処理し、更にホモジナイザーにより分散処理するのが好ましい。特に、0~40℃で貯蔵した液状組成物を使用する際は、これらの分散処理をすることが好ましい。
PTFEの粒子を含む水分散液は、PTFEの粒子を水に分散させて調製してもよく、市販の水分散液をそのまま使用してもよい。
本液状組成物における分散媒は、水溶性化合物を主成分とするのが好ましく、水溶性化合物からなるのが好ましい。なお、水溶性化合物を主成分とするとは、分散媒に占める水溶性化合物の含有量が90質量%以上であること示す。水溶性化合物以外の分散媒としては、水、アミド、エステルが挙げられ、水が好ましい。
本液状組成物における水溶性化合物の含有量は、60~95質量%が好ましく、70~90質量%がより好ましい。なお、本液状組成物が水溶性化合物以外の分散媒を含む場合、その含有量は、1~10質量%が好ましい。
本液状組成物における、PFA、PFAの粒子又は水溶性化合物の態様は、好適な態様も含めて、本分散液におけるそれと同様である。
本液状組成物は、PFAの粒子及び水溶性化合物以外の他の成分を含んでいてもよい。この他の成分の態様は、好適な態様も含めて、本分散液におけるそれと同様である。
具体的には、本液状組成物は、さらに界面活性剤を含むのが好ましい。界面活性剤の態様は、本分散液におけるそれと同様である。
本液状組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、1~30質量%が好ましい。
調節されるPFAの粒子のD50は、1μm以下が好ましく、0.8μm以下がより好ましい。PFAの粒子のD50は、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましい。かかるPFAの微粒子を含む本液状組成物を用いれば、より高密度(緻密)な本分散液の製造が可能となる。
湿式ミル法としては、湿式ジェットミル法が挙げられる。
湿式ジェットミル法において、本液状組成物をジェットミルに供する回数は、20~60回が好ましく、30~50回がより好ましい。この場合、PFAの粒子の状態を損なうことなく、充分な微粒化効果が得られる。
本分散液を、基材の表面に塗布し、加熱して、PTFE及びPFAを含むポリマー層(以下、「F層」とも記す。)を形成すれば、上記基材で構成される基材層とF層とを有する積層体(本積層体)を製造できる。
本分散液の塗布に際しては、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、グラビアオフセット法、ナイフコート法、キスコート法、バーコート法、ダイコート法、ファウンテンメイヤーバー法、スロットダイコート法の塗布方法を使用できる。
F層の厚さは、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。厚さの上限は、100μmである。この範囲において、耐クラック性に優れたF層を容易に形成できる。
F層と基材層との剥離強度は、10N/cm以上が好ましく、15N/cm以上がより好ましい。上記剥離強度は、100N/cm以下が好ましい。本分散液を用いれば、F層におけるPTFEの物性を損なわずに、かかる本積層体を容易に形成できる。
基材の形状としては、平面状、曲面状、凹凸状が挙げられ、さらに、箔状、板状、膜状、繊維状のいずれであってもよい。
本積層体の具体例としては、金属箔と、その金属箔の少なくとも一方の表面にF層を有する金属張積層体、ポリイミドフィルムと、そのポリイミドフィルムの両方の表面にF層を有する多層フィルムが挙げられる。これらの本積層体は、電気特性等の諸物性に優れており、プリント基板材料等として好適である。具体的には、かかる本積層体は、フレキシブルプリント基板やリジッドプリント基板の製造に使用できる。
織布は、ガラス繊維織布、カーボン繊維織布、アラミド繊維織布及び金属繊維織布が好ましく、ガラス繊維織布及びカーボン繊維織布がより好ましい。織布は、F層との密着接着性を高める観点から、シランカップリング剤で処理されていてもよい。
本織布における、PTFE及びPFAの総含有量は、30~80質量%が好ましい。
本分散液を織布に含浸させる方法は、本分散液中に織布を浸漬する方法、本分散液を織布に塗布する方法が挙げられる。
本織布は、F層と織布との密着性(接着性)が高い、表面の平滑性が高い、歪がすくない等の特性に優れている。かかる本織布と金属箔とを熱圧着させれば、剥離強度が高く、反りにくい金属張積層体が得られ、プリント基板材料として好適に使用できる。
かかる多孔質又は繊維状の材料としては、上述した織布以外の材料、具体的には、板状、柱状又は繊維状の材料も挙げられる。これらの材料は、硬化性樹脂、シランカップリング剤等で予め前処理されていてもよく、無機フィラー等が更に充填されていてもよい。また、これらの材料は、撚り合わせて、糸、ケーブル、ワイヤーを形成していてもよい。撚り合わせに際しては、ポリエチレン等の他のポリマーからなる介在層を配置してもよい。
かかる材料に本分散液を含浸させて成形物を製造する態様としては、硬化性樹脂又はその硬化物が担持された繊維状の材料に本分散液を含浸させる態様が挙げられる。
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。
かかる態様の具体例としては、熱硬化性樹脂が担持された炭素繊維を撚り合わせたケーブルに本分散液を含浸させ、さらに加熱してFポリマーを焼成させて形成される複合ケーブルが挙げられる。かかる複合ケーブルは、大型構造物用、グラウンドアンカー用、石油掘削用、クレーン用、索道用、エレベーター用、農林水産用、玉掛索用のケーブルとして有用である。
以下の材料を、使用した。
<PFA>
PFA1:TFE単位、NAH単位及びPPVE単位を、この順に97.9モル%、0.1モル%、2.0モル%含み、カルボニル基を主鎖炭素数1×106個あたり1000個有するコポリマー(融点:300℃)
PFA2:TFE単位及びPPVE単位を、この順に97.5モル%、2.5モル%含み、カルボニル基を主鎖炭素数1×106個あたり40個有するコポリマー(融点:305℃)
界面活性剤1:F(CF2)6CH2(OCH2CH2)7OCH2CH(CH3)OH
<水溶性化合物>
水溶性化合物1:トリエチレングリコールモノメチルエーテル
水溶性化合物2:HLB値が14、静的表面張力が28mN/m、沸点が100℃以上である、グリコールモノアルキルエーテル(ポリオキシエチレントリデシルエーテル)
水溶性化合物3:HLB値が11、静的表面張力が27mN/m、沸点が100℃以上である、グリコールモノアルキルエーテル(ポリオキシエチレントリデシルエーテル)
ポットに、PFA1の粒子(D50:2.0μm)の15質量部と、界面活性剤1の5質量部、水溶性化合物1の80質量部とを投入して、ポット内にジルコニアボールを投入し、150rpm×1時間の条件でポットをころがして、液状組成物11を得た。
次いで、液状組成物11を、湿式ジェットミル装置(常光社製、「JN100」;流路径:100μm)を用いて、湿式ジェットミル法に供した。湿式ジェットミル法における、流路内温度は15℃とし、加圧圧力は150MPaとし、流路パス回数は30回とし、PFA1の粒子(D50:0.3μm)を含む液状組成物12を得た。
PTFEからなる粒子(D50:0.3μm)を60質量%含む水分散液(AGC社製、「AD-911E」)の70質量部に、液状組成物11の30質量部を添加して、PTFEの粒子、PFA1の粒子、水溶性化合物1及び水を含む分散液1(PFA1/PTFE=1/9(質量比))を得た。
液状組成物11に代えて、液状組成物12を使用した以外は、分散液1と同様にして、分散液2を得た。
PTFEの粒子とPFA1の粒子とを含む水分散液に、分子量が1万以上のポリオキシアルキレンポリマーを混合して分散液4を得た。
PFA1の粒子(D50:2.0μm)に変えて、PFA2の粒子(D50:1.8μm)を使用した以外は液状組成物12と同様にして、液状組成物13を得た。液状組成物11に代えて、液状組成物13を使用した以外は、分散液1と同様にして、分散液5を得た。
それぞれの分散液の調製直後の分散性を、目視確認して、以下の基準で評価した。
〇:沈降物が確認されない。
△:沈降物が確認されるが、手で振ると分散する。
×:ムース状となり、手で振るだけでは分散しない。
結果を、表1に示す。
銅箔(厚さ:18μm)の表面に分散液1を塗布し、100℃で10分間乾燥し、窒素ガス雰囲気下、380℃で10分間焼成した後に徐冷して、銅箔と、銅箔の表面にPTFEとPFA1とを含むポリマー層(厚さ:5μm)が形成された積層体1を得た。
分散液1に代えて、分散液2を使用した以外は、積層体1と同様にして、積層体2を得た。
積層体1及び2のポリマー層の表面をSEM(倍率:30000倍)にて観察した結果、いずれの表面も、PTFEに起因する緻密な繊維状の層が形成されており、欠陥がなかった。
水溶性化合物2の5質量部、水の55質量部を入れたポットに、PFA1の粒子(D50:2.0μm)の40質量部とジルコニアボールとを投入し、150rpm×1時間の条件でポットをころがして、液状組成物1A(粘度:37mPa・s)を得た。
水溶性化合物3の5質量部、水の55質量部を入れたポットに、PFA1の粒子(D50:2.0μm)の40質量部とジルコニアボールとを投入し、150rpm×1時間の条件でポットをころがして、液状組成物1B(粘度:376mPa・s)を得た。
液状組成物1A、液状組成物1B及び液状組成物1Cの分散性を分散液と同様にして評価した結果、この順に「〇」、「〇」、「△」であった。特に、液状組成物1Aは、低粘性な水分散液であり、PTFEの水分散液(AGC社製、「AD-911E」)との混合性に優れていた。
Claims (6)
- ポリテトラフルオロエチレンの粒子と、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含むテトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子と、グリコール、グリコールのモノエーテル及びグリコールのモノアセテートからなる群から選ばれる少なくとも1種の沸点が100℃以上である水溶性化合物と、水とを含む、分散液を織布に含浸させ、加熱して、前記ポリテトラフルオロエチレン及び前記テトラフルオロエチレン系ポリマーを含む含浸織布を得る、含浸織布の製造方法。
- 前記水溶性化合物が、グリコールモノアルキルエーテル、グリコールモノアリールエーテル、グリコールモノアルキルエーテルアセテート又はグリコールモノアリールエーテルアセテートである、請求項1に記載の含浸織布の製造方法。
- 前記テトラフルオロエチレン系ポリマーが、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含む酸素含有極性基を有するテトラフルオロエチレン系ポリマーであるか、又は、前記単位を含み全単位に対して前記単位を2.0~5.0モル%含む酸素含有極性基を有さないテトラフルオロエチレン系ポリマーである、請求項1又は2に記載の含浸織布の製造方法。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンの粒子の平均粒子径が0.01~1μmであり、かつ、前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの粒子の平均粒子径が0.01~10μmである、請求項1~3のいずれか1項に記載の含浸織布の製造方法。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンの含有量に対する前記テトラフルオロエチレン系ポリマーの含有量の質量での比が、0.4以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の含浸織布の製造方法。
- 前記水の含有量に対する前記水溶性化合物の含有量の質量での比が、2以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の含浸織布の製造方法。
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