JP5765448B2 - Fluoropolymer non-aqueous dispersion - Google Patents
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Description
本発明は、フルオロポリマー非水系分散液に関する。 The present invention relates to a fluoropolymer non-aqueous dispersion.
フルオロポリマーは、非粘着性、耐熱性、低摩擦性、さらに特異な電気特性、帯電特性面から数々の用途に使用されているが、反面有機溶剤や、他の樹脂への分散性が悪く、改良が望まれている。この分散性改良の手段として、予め有機溶剤などに均一に分散された分散液が望まれている。 Fluoropolymers are used in many applications in terms of non-adhesiveness, heat resistance, low friction, unique electrical characteristics, and charging characteristics. However, dispersibility in organic solvents and other resins is poor. Improvement is desired. As a means for improving the dispersibility, a dispersion liquid uniformly dispersed in an organic solvent or the like in advance is desired.
水性媒体中で重合されたフルオロポリマーの水性分散液から、溶剤置換することによって得られた、フルオロポリマーが有機溶剤中に分散された組成物(オルガノゾル)は知られている(例えば、特許文献1及び2)。しかし、これらの組成物においては、ポリマー濃度が高い組成物は知られていない。さらに、ポリマー固形分が高いと粘度が高く、さらに安定性が十分でないなどの問題がある。 A composition (organosol) in which a fluoropolymer is dispersed in an organic solvent obtained by solvent substitution from an aqueous dispersion of a fluoropolymer polymerized in an aqueous medium is known (for example, Patent Document 1). And 2). However, in these compositions, compositions having a high polymer concentration are not known. Furthermore, when the polymer solid content is high, there are problems such as high viscosity and insufficient stability.
この問題を解決するために、分散性向上剤を添加することが提案されている。分散向上剤として、例えば、特許文献3には、シリコン樹脂系の分散性向上剤が開示されている。しかし、フルオロポリマーの高濃度の非水系分散液は、実質的に開示されておらず、さらに、フルオロポリマーに対して10%程度の分散性向上剤の添加が必要であった。 In order to solve this problem, it has been proposed to add a dispersibility improver. As a dispersion improver, for example, Patent Document 3 discloses a silicon resin-based dispersibility improver. However, a high concentration non-aqueous dispersion of fluoropolymer is not substantially disclosed, and it is necessary to add a dispersibility improver of about 10% to the fluoropolymer.
特許文献4には、フッ素樹脂微粒子が分散した表面保護層、(これは体積平均粒径が10[μm]以下のフッ素樹脂微粒子を分散させた後、超音波を照射して得られた塗工液を塗布して得られる)を有する記像担持体が開示されている。さらに、フッ素系のブロックポリマーを分散性向上剤として使用したPFAの非水系分散液が記載されている。しかし、固形分濃度は18%程度であり、フッ素系ブロックポリマーの添加量もポリマーに対して9%添加する必要があった。 Patent Document 4 discloses a surface protective layer in which fluororesin fine particles are dispersed (this is a coating obtained by irradiating ultrasonic waves after dispersing fluororesin fine particles having a volume average particle size of 10 [μm] or less. An image bearing member having (obtained by applying a liquid) is disclosed. Furthermore, a non-aqueous dispersion of PFA using a fluorine-based block polymer as a dispersibility improver is described. However, the solid content concentration was about 18%, and it was necessary to add 9% of the addition amount of the fluorine-based block polymer to the polymer.
特許文献5には、電子写真感光体の電荷輸送用塗料が開示されており、フッ素を含有したポリオルガノシロキサンが分散性向上剤として使用されている。しかし、この塗料中のPTFEの含有量は、18%程度であり、分散性向上剤は樹脂に対して20%必要であった。 Patent Document 5 discloses a charge transport coating for an electrophotographic photoreceptor, and fluorine-containing polyorganosiloxane is used as a dispersibility improver. However, the content of PTFE in the paint was about 18%, and the dispersibility improver was required to be 20% based on the resin.
特許文献6には、フッ素系クシ型グラフトポリマーが分散性向上剤として開示されているが、フッ素樹脂の固形分濃度は、1%程度でありさらに、分散性向上剤は250%添加する必要があった。 Patent Document 6 discloses a fluorine-based comb-type graft polymer as a dispersibility improver, but the solid content concentration of the fluororesin is about 1%, and the dispersibility improver needs to be added by 250%. there were.
特許文献7には、フッ素系界面活性剤が、PTFEの分散性向上に効果があることが記載されており、具体的にはフッ素化アルキル基含有重合体セグメントおよびアクリル系重合体含有セグメントからなるブロック共重合体を分散性向上剤として使用することが開示されている。しかし、PTFEの固形分濃度は3%以下であり、添加量もPTFEに対し10%必要であった。 Patent Document 7 describes that a fluorosurfactant is effective in improving the dispersibility of PTFE, and specifically comprises a fluorinated alkyl group-containing polymer segment and an acrylic polymer-containing segment. The use of block copolymers as dispersibility improvers is disclosed. However, the solid content concentration of PTFE was 3% or less, and the addition amount was also required 10% with respect to PTFE.
特許文献8には、ポリオルガノシロキサンで処理したPTFE粒子を有機溶剤に分散しているが、得られた固形分濃度は低く、分散性向上剤もPTFEに対し10%必要であった。 In Patent Document 8, PTFE particles treated with polyorganosiloxane are dispersed in an organic solvent. However, the obtained solid content concentration is low, and a dispersibility improver is required to be 10% of PTFE.
特許文献9には、ビニルエーテル単位を有するブロックポリマーを分散剤として使用した非水媒体中の逆ミセルが開示されている。しかし、PTFE粒子が、機能性物質として安定に分散可能であるという記載はなく、それを示唆する記述もない。 Patent Document 9 discloses reverse micelles in a non-aqueous medium using a block polymer having a vinyl ether unit as a dispersant. However, there is no description that PTFE particles can be stably dispersed as a functional substance, and there is no description that suggests that.
特許文献10には、感光層中のフッ素樹脂粒子の分散性を向上させる材料の試みもなされてきている。 Patent Document 10 also attempts to use a material that improves the dispersibility of the fluororesin particles in the photosensitive layer.
従来は、フルオロポリマーを高濃度で有機溶剤に分散させようとすると、容易に相分離したり、再分散できない沈殿物が生成したりする。また、安定な分散状態が実現する場合であっても、ポリマーの濃度を低く抑え、多量の分散性向上剤を添加する必要がある。これに対して、本発明は、分散性及び貯蔵安定性が高く、貯蔵中に仮にフルオロポリマーの一部が沈降しても容易に再分散可能なフルオロポリマー非水系分散液を提供する。 Conventionally, when a fluoropolymer is dispersed in an organic solvent at a high concentration, a precipitate that cannot be easily phase-separated or redispersed is generated. Even when a stable dispersion state is realized, it is necessary to keep the polymer concentration low and to add a large amount of a dispersibility improver. On the other hand, the present invention provides a fluoropolymer non-aqueous dispersion which has high dispersibility and storage stability and can be easily redispersed even if part of the fluoropolymer settles during storage.
本発明は、フルオロポリマー、非水媒体、及び、分散安定剤を含有することを特徴とするフルオロポリマー非水系分散液である。 The present invention is a fluoropolymer non-aqueous dispersion characterized by containing a fluoropolymer, a non-aqueous medium, and a dispersion stabilizer.
分散安定剤は、
(1)一般式:Rf1−(X)n−Y
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、nは0又は1であり、Xは−O−、−COO−又は−OCO−であり、Yは−(CH2)pH、−(CH2)pOH又は−(OR1)q(OR2)rOHであり、pは1〜12の整数であり、qは1〜12の整数であり、rは0〜12の整数であり、R1及びR2は2〜4個の炭素原子を有するアルキレン基である。但しR1とR2とはお互いに異なる。)で表される化合物、
(2)一般式:H(OR6)u(OR7)vOH
(式中、R6及びR7は、1〜4個の炭素原子を有するアルキレン基であり、u及びvは1〜5の整数である。但しR6とR7とはお互いに異なる。)で表されるブロックポリマー
(3)炭素数が8〜20個の炭化水素基からなる疎水基および、ポリアルキレンオキサイドからなる親水基を分子内に有する非イオン性ポリマー、及び、
(4)一般式:R3 m−Si−(OR4)4−m
(式中、R3は1〜12個の炭素原子を有するアルキル基、R4は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、mは1〜3の整数である。)で表されるケイ素化合物、
からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
The dispersion stabilizer is
(1) General formula: Rf 1 - (X) n -Y
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, n is 0 or 1, and X is —O—, —COO— or —OCO. - and, Y is - (CH 2) p H, - (CH 2) p OH or - (oR 1) q (oR 2 ) r OH, p is an integer from 1 to 12, q is 1 R is an integer of 0 to 12, and R 1 and R 2 are alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are different from each other. A compound represented by
(2) General formula: H (OR 6 ) u (OR 7 ) v OH
(Wherein R 6 and R 7 are alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms, and u and v are integers of 1 to 5, provided that R 6 and R 7 are different from each other.) (3) a nonionic polymer having a hydrophobic group consisting of a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms and a hydrophilic group consisting of a polyalkylene oxide in the molecule, and
(4) General formula: R 3 m -Si- (OR 4 ) 4-m
(Wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 3). Silicon compounds,
It is preferably at least one selected from the group consisting of
化合物(1)は、
一般式:Rf1−(CH2)sOH
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、sは1〜12の整数である。)で表される化合物、及び、
一般式:Rf1−O−(R5O)tH
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、R5は2〜4個の炭素原子を有するアルキレン基であり、tは1〜12の整数である。)で表される化合物、
からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
Compound (1) is
The general formula: Rf 1 - (CH 2) s OH
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and s is an integer of 1 to 12, and
General formula: Rf 1 -O- (R 5 O ) t H
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and t is 1 A compound represented by the following formula:
It is preferably at least one selected from the group consisting of
非イオン性ポリマー(3)は、
一般式:R8O(CH2CH2O)wH
(式中、R8は10〜15個の炭素原子を有するアルキル基であり、wは平均付加モル数を表し、1〜15の整数である。)で表されるポリマーであることが好ましい。
Nonionic polymer (3)
General formula: R 8 O (CH 2 CH 2 O) w H
In the formula, R 8 is an alkyl group having 10 to 15 carbon atoms, and w represents an average addition mole number and is an integer of 1 to 15.
分散安定剤は、ブロックポリマー(2)であることが好ましい。 The dispersion stabilizer is preferably a block polymer (2).
分散安定剤の含有量が0.01〜50質量%であることが好ましい。 The content of the dispersion stabilizer is preferably 0.01 to 50% by mass.
非水媒体は、40〜250℃の沸点を有する有機溶剤であることが好ましい。 The non-aqueous medium is preferably an organic solvent having a boiling point of 40 to 250 ° C.
フルオロポリマーの含有量が1〜60質量%であることが好ましい。 The fluoropolymer content is preferably 1 to 60% by mass.
水分量が1%以下であることが好ましい。 It is preferable that the water content is 1% or less.
本発明のフルオロポリマー非水系分散液は分散性及び貯蔵安定性が高い。また、貯蔵中にフルオロポリマーの一部が沈降しても、沈殿物を容易に再分散させることができる。 The fluoropolymer non-aqueous dispersion of the present invention has high dispersibility and storage stability. Moreover, even if a part of the fluoropolymer settles during storage, the precipitate can be easily redispersed.
本発明のフルオロポリマー非水系分散液は、フルオロポリマー、非水媒体、及び、分散安定剤を含有することを特徴とする。 The fluoropolymer non-aqueous dispersion of the present invention is characterized by containing a fluoropolymer, a non-aqueous medium, and a dispersion stabilizer.
<分散安定剤>
分散安定剤は、非水媒体に親和性を有するセグメントとフルオロポリマーに親和性を有するセグメントとを有するものであってよい。本発明のフルオロポリマー非水系分散液が含有する分散安定剤は、非水媒体及びフルオロポリマーのそれぞれに対して親和性を有する2つ以上のセグメントを有すると推測され、それによって分散性、貯蔵安定性及び再分散性に優れる非水系分散液が得られるものと推測される。
<Dispersion stabilizer>
The dispersion stabilizer may have a segment having an affinity for a non-aqueous medium and a segment having an affinity for a fluoropolymer. The dispersion stabilizer contained in the fluoropolymer non-aqueous dispersion of the present invention is presumed to have two or more segments having affinity for each of the non-aqueous medium and the fluoropolymer, thereby dispersibility and storage stability. It is presumed that a non-aqueous dispersion having excellent properties and redispersibility can be obtained.
分散安定剤は、
(1)一般式:Rf1−(X)n−Y
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、nは0又は1であり、Xは−O−、−COO−又は−OCO−であり、Yは−(CH2)pH、−(CH2)pOH又は−(OR1)q(OR2)rOHであり、pは1〜12の整数であり、qは1〜12の整数であり、rは0〜12の整数であり、R1及びR2は2〜4個の炭素原子を有するのアルキレン基である。但しR1とR2とはお互いに異なる。)で表される化合物、
(2)一般式:H(OR6)u(OR7)vOH
(式中、R6及びR7は、1〜4個の炭素原子を有するアルキレン基であり、u及びvは1〜5の整数である。但しR6とR7とはお互いに異なる。)で表されるブロックポリマー、
(3)炭素数が8〜20個の炭化水素基からなる疎水基および、ポリアルキレンオキサイドからなる親水基を分子内に有する非イオン性ポリマー、及び、
(4)一般式:R3 m−Si−(OR4)4−m
(式中、R3は1〜12個の炭素原子を有するアルキル基、R4は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、mは1〜3の整数である。)で表されるケイ素化合物、
からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
The dispersion stabilizer is
(1) General formula: Rf 1 - (X) n -Y
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, n is 0 or 1, and X is —O—, —COO— or —OCO. - and, Y is - (CH 2) p H, - (CH 2) p OH or - (oR 1) q (oR 2 ) r OH, p is an integer from 1 to 12, q is 1 R is an integer of -12, r is an integer of 0 to 12, and R 1 and R 2 are alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, provided that R 1 and R 2 are different from each other. ) A compound represented by
(2) General formula: H (OR 6 ) u (OR 7 ) v OH
(Wherein R 6 and R 7 are alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms, and u and v are integers of 1 to 5, provided that R 6 and R 7 are different from each other.) A block polymer represented by
(3) a nonionic polymer having a hydrophobic group composed of a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms and a hydrophilic group composed of a polyalkylene oxide in the molecule; and
(4) General formula: R 3 m -Si- (OR 4 ) 4-m
(Wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 3). Silicon compounds,
It is preferably at least one selected from the group consisting of
化合物(1)は、
一般式:Rf1−(CH2)sOH
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、sは1〜12の整数である。)で表される化合物、及び、
一般式:Rf1−O−(R5O)tH
(式中、Rf1は1〜12個の炭素原子を有する部分フッ素化アルキル基又は完全フッ素化アルキル基であり、R5は2〜4個の炭素原子を有するアルキレン基であり、tは1〜12の整数である。)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
Compound (1) is
The general formula: Rf 1 - (CH 2) s OH
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and s is an integer of 1 to 12, and
General formula: Rf 1 -O- (R 5 O ) t H
Wherein Rf 1 is a partially fluorinated alkyl group or a fully fluorinated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 5 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and t is 1 It is more preferable that it is at least one selected from the group consisting of compounds represented by:
Rf1は、炭素数が3〜6個のアルキル基であることが好ましい。炭素数が3より小さいと、フルオロポリマーの分散性が充分でないおそれがあり、また、環境面から6以下であることが好ましい。また、Rf1は、完全フッ素化アルキル基であることが好ましい。 Rf 1 is preferably an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms is smaller than 3, the dispersibility of the fluoropolymer may not be sufficient, and it is preferably 6 or less from the environmental viewpoint. Rf 1 is preferably a fully fluorinated alkyl group.
化合物(1)としては、Rf1COOHと炭化水素系アルコールから得られるエステル、またはRf1CH2OHと炭化水素系カルボン酸から得られるエステル、Rf1CH2OHと炭化水素系アルコールから得られるエーテル等が好ましく例示される。また、Rf1CH2OHに公知の方法で、アルキレンオキサイドを付加した化合物も好ましく例示される。より具体的には、Rf1−(CH2)x−OH、Rf1−COO−(CH2)x−OH、Rf1−O−(CH2)x−CH3、Rf1−O−(RO)xH等があげられる(xは1〜12の整数、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を表す。) As the compound (1), an ester obtained from Rf 1 COOH and a hydrocarbon alcohol, an ester obtained from Rf 1 CH 2 OH and a hydrocarbon carboxylic acid, or an ester obtained from Rf 1 CH 2 OH and a hydrocarbon alcohol Ether and the like are preferably exemplified. Further, in a manner known to the Rf 1 CH 2 OH, compounds obtained by adding an alkylene oxide are also preferably exemplified. More specifically, Rf 1 - (CH 2) x -OH, Rf 1 -COO- (CH 2) x -OH, Rf 1 -O- (CH 2) x -CH 3, Rf 1 -O- ( RO) x H and the like (x is an integer of 1 to 12, and R represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms).
ブロックポリマー(2)は、
一般式:H(OR6)u(OR7)vOH
(式中、R6及びR7は、1〜4個の炭素原子を有するアルキレン基であり、u及びvは1〜5の整数である。但しR6とR7とはお互いに異なる。)で表されるブロックポリマーであることが好ましい。
Block polymer (2)
General formula: H (OR 6 ) u (OR 7 ) v OH
(Wherein R 6 and R 7 are alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms, and u and v are integers of 1 to 5, provided that R 6 and R 7 are different from each other.) It is preferable that it is a block polymer represented by these.
本発明に用いることができるブロックポリマーとして、具体的な例をあげると、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレンの群から選ばれる少なくとも2種のセグメントからなるブロックポリマーが例示される。中でも、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレン−ポリオキシブチレンブロックポリマーが例示され、A−B型のみでなくA−B−A型のブロックポリマーも好ましく例示される。さらに好ましくは、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックポリマーを使うことにより、高濃度で安定なフルオロポリマーの分散液を調製することができる。さらに、ポリオキシエチレンセグメントの含有量が、10〜50%であると、再凝集によると思われる凝集物の発生が少ないため好ましく、さらに20〜40%のときに、低粘度のフルオロポリマーの分散液を調製できるため好ましい。分子量は、特に制限されないが、1000〜7000g/molであれば本発明の分散液を調製することができ、さらに特に2500〜6500g/molの時に粘度が低く分散性に優れた分散液を調製することができる。 Specific examples of the block polymer that can be used in the present invention include a block polymer composed of at least two types of segments selected from the group of polyoxyethylene, polyoxypropylene, and polyoxybutylene. Among them, polyoxyethylene-polyoxypropylene block polymers and polyoxyethylene-polyoxybutylene block polymers are exemplified, and not only AB type but also ABA type block polymers are preferably exemplified. More preferably, by using a polyoxyethylene-polyoxypropylene block polymer, a highly stable dispersion of a fluoropolymer can be prepared. Furthermore, it is preferable that the content of the polyoxyethylene segment is 10 to 50% because there is little generation of aggregates that may be caused by reaggregation, and when the content is 20 to 40%, the dispersion of the low-viscosity fluoropolymer is preferable. Since a liquid can be prepared, it is preferable. The molecular weight is not particularly limited, but if the molecular weight is 1000 to 7000 g / mol, the dispersion of the present invention can be prepared. In particular, when the molecular weight is 2500 to 6500 g / mol, a dispersion having a low viscosity and excellent dispersibility is prepared. be able to.
非イオン性ポリマー(3)は、炭素数が8〜20の炭化水素基からなる疎水基および、ポリアルキレンオキサイドからなる親水基を分子内に有する非イオン性ポリマーである。さらに親水基は、ポリオキシエチレンであることが好ましく、本発明の目的の範囲で任意に、より炭素数の多いアルキレンオキサイドユニットを含むこともできる。また、非イオン性ポリマー(3)は、非フッ素化非イオン性ポリマーであることが好ましい。エステル型、エーテル型いずれも使用可能であるが、化学的安定性面からエーテル型が好ましい。さらに、疎水基は、10から20個の炭素を有するものが、分散性面から好ましく、さらに分岐構造を持つものが、安定性面から好ましい。さらに、低粘度の分散液が得られるため、HLBが10以下のものが好ましい。 The nonionic polymer (3) is a nonionic polymer having in its molecule a hydrophobic group comprising a hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms and a hydrophilic group comprising a polyalkylene oxide. Further, the hydrophilic group is preferably polyoxyethylene, and can optionally contain an alkylene oxide unit having a higher carbon number within the scope of the object of the present invention. The nonionic polymer (3) is preferably a nonfluorinated nonionic polymer. Either an ester type or an ether type can be used, but the ether type is preferred from the viewpoint of chemical stability. Further, the hydrophobic group preferably has 10 to 20 carbons from the viewpoint of dispersibility, and more preferably has a branched structure from the viewpoint of stability. Furthermore, since a low-viscosity dispersion liquid is obtained, those having an HLB of 10 or less are preferable.
特に非イオン性ポリマー(3)は、
一般式:R8O(CH2CH2O)wH
(式中、R8は10〜15個の炭素原子を有するアルキル基であり、wは平均付加モル数を表し、1〜15の整数で平均値である。)であることが好ましく、さらにC13H27O(CH2CH2O)wHであることがより好ましい。より好ましいwの範囲は、分散性が特に良好であることから10以下であり、より好ましくは、分散液の粘度、貯蔵安定性、再分散性面から7以下である。
In particular, the nonionic polymer (3)
General formula: R 8 O (CH 2 CH 2 O) w H
(Wherein R 8 is an alkyl group having 10 to 15 carbon atoms, w represents the average number of added moles, and is an integer of 1 to 15 and is an average value), and C More preferably, it is 13 H 27 O (CH 2 CH 2 O) w H. A more preferable range of w is 10 or less because dispersibility is particularly good, and more preferably 7 or less from the viewpoint of viscosity, storage stability, and redispersibility of the dispersion.
ケイ素化合物(4)は、一般式:R3 m−Si−(OR4)4−m
(式中、R3は1〜12個の炭素原子を有するアルキル基、R4は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、mは1〜3の整数である。)で表されるケイ素化合物であることが好ましく、R3は、特に3〜8の炭素原子を有するアルキル基であることが好ましく、mは1ないし2であることが好ましい。R4は、メチル基、あるいはエチル基であることが好ましい。
The silicon compound (4) is represented by the general formula: R 3 m -Si- (OR 4 ) 4-m
(Wherein R 3 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is an integer of 1 to 3). In particular, R 3 is preferably an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, and m is preferably 1 to 2. R 4 is preferably a methyl group or an ethyl group.
分散安定剤は、特に優れた分散性、貯蔵安定性、および再分散性に優れることから、ブロックポリマー(2)であることが好ましい。 The dispersion stabilizer is preferably a block polymer (2) because it is particularly excellent in dispersibility, storage stability, and redispersibility.
フルオロポリマー非水系分散液は、分散安定剤の含有量が0.01〜50質量%であることが好ましく、0.05〜10質量%であることがより好ましく、5質量%以下であっても充分な分散性を得ることができる。 In the fluoropolymer non-aqueous dispersion, the content of the dispersion stabilizer is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.05 to 10% by mass, and even 5% by mass or less. Sufficient dispersibility can be obtained.
また、フルオロポリマーの分散を促進する分散剤として、フッ素化アニオン性界面活性剤を添加してもよい。フッ素化アニオン性界面活性剤を添加することで、フルオロポリマーの再凝集を抑制することができる。このようなフッ素化アニオン性界面活性剤としては、炭素数が1〜8であるフッ素置換されたアルキル基、アルコキシル基および、カルボン酸、またはスルホン酸および、またはその塩を分子内に有する化合物を指し、好ましくは、フッ素化されたカルボン酸を使用することができる。環境面からは炭素数が4〜6の化合物が好ましい。具体的にはパーフルオロオクタン酸、パーフルオロヘプタン酸、パーフルオロヘキサン酸およびその塩が例示される。 Further, a fluorinated anionic surfactant may be added as a dispersant for promoting the dispersion of the fluoropolymer. By adding a fluorinated anionic surfactant, reaggregation of the fluoropolymer can be suppressed. As such a fluorinated anionic surfactant, a compound having a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxyl group, a carboxylic acid, or a sulfonic acid, or a salt thereof in the molecule. Preferably, fluorinated carboxylic acids can be used. From the environmental aspect, compounds having 4 to 6 carbon atoms are preferred. Specific examples include perfluorooctanoic acid, perfluoroheptanoic acid, perfluorohexanoic acid and salts thereof.
<フルオロポリマー>
フルオロポリマーは、非水媒体に溶解しないフルオロポリマーであることが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン〔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/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体、および、エチレン/クロロテトラフルオロエチレン共重合体からなる群より選択される少なくとも1種のポリマーであることが好ましい。さらにこの中でも、非水媒体に溶解しにくいという面で、パーフロポリマーがより好ましく、ポリテトラフルオロエチレン〔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/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、が例示される。この中でもPTFEがより更に好ましい。PTFEは、TFE単独重合体であってもよいし、微量変性されたPTFEであってもよいし、コア/シェル構造を有するPTFEであってもよい。PTFEの場合、溶剤溶解性がないため、GPCなどによる分子量測定が困難であり、通常ASTM D4895−89に記載されているようなSSG(標準比重)を分子量の指標とする。本発明のPTFEでは、SSGが2.13〜2.20であるPTFEが好ましく使用される。
<Fluoropolymer>
The fluoropolymer is preferably a fluoropolymer that does not dissolve in a non-aqueous medium, such as polytetrafluoroethylene [PTFE], tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer. And at least one polymer selected from the group consisting of polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, and ethylene / chlorotetrafluoroethylene copolymer. Further, among these, perflopolymer is more preferable because it is difficult to dissolve in a non-aqueous medium. Polytetrafluoroethylene [PTFE], tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer Coalescence is exemplified. Among these, PTFE is still more preferable. The PTFE may be a TFE homopolymer, a slightly modified PTFE, or a PTFE having a core / shell structure. In the case of PTFE, since there is no solvent solubility, it is difficult to measure the molecular weight by GPC or the like. Usually, SSG (standard specific gravity) as described in ASTM D4895-89 is used as an index of molecular weight. In the PTFE of the present invention, PTFE having an SSG of 2.13 to 2.20 is preferably used.
また、PTFEとしては、380℃における溶融粘度が70万Pa・s以下の低分子量PTFEであることも好ましい。上記溶融粘度は、ASTM D 1238に準拠し、フローテスター(島津製作所社製)及び
2φ−8Lのダイを用い、予め380℃で5分間加熱しておいた2gの試料を0.7MPaの荷重にて上記温度に保って測定した値である。
Moreover, as PTFE, it is also preferable that it is low molecular weight PTFE whose melt viscosity in 380 degreeC is 700,000 Pa.s or less. The melt viscosity is in accordance with ASTM D 1238, and a 2 g sample heated at 380 ° C. for 5 minutes in advance using a flow tester (manufactured by Shimadzu Corporation) and a 2φ-8L die at a load of 0.7 MPa. And measured at the above temperature.
また、特殊処理を施したPTFEも好ましく使用でき、例えば、旭硝子社製:フルオンL150J、L169J、L170J、L172J、L173J、ダイキン工業社製:ルブロンL−5、ヘキスト社製:ホスタフロンTF9205、TF9207、喜多村社製:KTL−610、KTL−450、KTL−350、KTL−8N、KTL−400Hなどが例示できる。 Further, PTFE subjected to special treatment can also be preferably used. Product: KTL-610, KTL-450, KTL-350, KTL-8N, KTL-400H, etc. can be exemplified.
非水媒体中のフルオロポリマーの分散粒子径としては、例えば、粉末状のフルオロポリマーを分散させた場合には、5〜500μmの大きさで分散することによって、再凝集しにくい分散液をえることができるため好都合であり、例えば、水性媒体中で重合して得られた水性分散液を相転換させた場合には、0.05〜5μmの大きさで分散していることが、他素材と複合する場合により均一に混合できるため好都合であり、0.1〜0.5μmの大きさで分散していることが、分散液の沈降安定性面より好ましい。 Regarding the dispersed particle size of the fluoropolymer in the non-aqueous medium, for example, when a powdered fluoropolymer is dispersed, by dispersing it in a size of 5 to 500 μm, it is possible to obtain a dispersion liquid that hardly reaggregates. For example, when an aqueous dispersion obtained by polymerization in an aqueous medium is phase-converted, it is dispersed in a size of 0.05 to 5 μm from other materials. In the case of compounding, it is convenient because uniform mixing is possible, and it is preferable from the viewpoint of sedimentation stability of the dispersion that it is dispersed in a size of 0.1 to 0.5 μm.
<非水媒体>
本発明の分散液は非水系の分散液である。用いることのできる非水媒体としては、有機溶剤、ポリマー等が挙げられる。
<Non-aqueous medium>
The dispersion of the present invention is a non-aqueous dispersion. Examples of non-aqueous media that can be used include organic solvents and polymers.
上記有機溶剤として具体的な化合物を例示すると、例えば、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、アセトニトリル、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ノルマル−ブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノール、ベンゼン、o−ジクロルベンゼン、トルエン、スチレン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロルエチレン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロメタン、テトラクロルエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソブチルアルコール、1−プロパノール、イソプロパノール、イソペンチルアルコール、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、1,4−ジオキサン、ジクロルメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ノルマルヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ノルマル−ペンチル、酢酸イソペンチル、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ノルマル−ブチルエーテル、二硫化炭素、ガソリン、コールタールナフサ、石油エーテル、石油ベンジン、テレビン油、ミネラルスピリット等が挙げられる。また、オリーブオイル、大豆油、牛脂、豚脂等の天然油脂を使用することもできる。シリコンオイル、フッ素系のオイル、フッ素系アルコールも使用可能である。 Specific examples of the organic solvent include n-butylamine, diethylamine, ethylenediamine, isopropanolamine, triethanolamine, triethylenediamine, N, N-dimethylformamide, acetone, acetonitrile, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, and methyl. Isobutyl ketone, methyl-normal-butyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, methylcyclohexanol, benzene, o-dichlorobenzene, toluene, styrene, xylene, cresol, chlorobenzene, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,2 -Dichloroethylene, 1,2-dichloropropane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloro Tylene, tetrachloromethane, tetrachloroethylene, tetrachloroethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, methanol, ethanol, butanol, isobutyl alcohol, 1-propanol, isopropanol, isopentyl alcohol, cyclohexanol, cyclohexanone, 1,4-dioxane, dichloromethane , N, N-dimethylformamide, normal hexane, methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, normal-pentyl acetate, isopentyl acetate, dimethyl sulfoxide, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether , Ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-normal Ether, carbon disulfide, gasoline, coal tar naphtha, petroleum ether, petroleum benzine, turpentine, mineral spirits and the like. Natural oils such as olive oil, soybean oil, beef tallow, and pork fat can also be used. Silicon oil, fluorine-based oil, and fluorine-based alcohol can also be used.
非水媒体は、また、フッ素原子を分子内に含む溶剤も好ましく使用することができ、例えば五フッ化プロパノール等のフッ素系溶剤であってもよいが、フルオロポリマーを溶解させないものが好ましい。 As the non-aqueous medium, a solvent containing a fluorine atom in the molecule can be preferably used. For example, a fluorine-based solvent such as propanol pentafluoride may be used, but a solvent that does not dissolve the fluoropolymer is preferable.
上記有機溶剤としては、沸点が40〜250℃であることが好ましく、より好ましい下限は50℃、より好ましい上限は200℃である。沸点が低すぎると、作業中に揮発が起こり組成変化のコントロールが難しくなるおそれがあり、蒸気による引火などの安全対策が必要となる。高すぎると、乾燥に時間がかかったり、乾燥時に熱による分散液への影響などが懸念される。 As said organic solvent, it is preferable that a boiling point is 40-250 degreeC, a more preferable minimum is 50 degreeC and a more preferable upper limit is 200 degreeC. If the boiling point is too low, volatilization may occur during the work and control of the composition change may be difficult, and safety measures such as ignition by steam are required. If it is too high, it takes time for drying, and there is a concern about the influence of heat on the dispersion during drying.
上記有機溶剤は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもできる。 The above organic solvents can be used alone or as a mixed solvent of two or more.
<フルオロポリマーの含有量>
本発明のフルオロポリマー非水系分散液は、フルオロポリマーの含有量が1〜60質量%であることが好ましく、例えば、5、さらには10、20質量%以上の高濃度であっても充分な分散性を示す。
<Content of fluoropolymer>
The fluoropolymer non-aqueous dispersion of the present invention preferably has a fluoropolymer content of 1 to 60% by mass, for example, sufficient dispersion even at a high concentration of 5, more preferably 10, 20% by mass or more. Showing gender.
<水分量>
水分量が1%以下、好ましくは0.1%さらには0.01%以下であることが好ましい。
<Moisture content>
It is preferable that the water content is 1% or less, preferably 0.1% or even 0.01% or less.
本発明の分散液を例えば、電極の活物質などの水分を嫌う成分と混合使用する場合には、水分量のコントロールが重要となる。水分量は、カールフィッシャーにより定量できる。 For example, when the dispersion of the present invention is mixed with a component that dislikes moisture, such as an electrode active material, control of the amount of moisture is important. The amount of water can be quantified by Karl Fischer.
水分量のコントロールは特公昭48−17548号公報に記載されている方法により行うことができる。すなわち、水と共沸状態を形成し得る有機溶媒を加えたのち、水と有機溶媒の共沸混合物を共沸除去することによって得ることができる。 The moisture content can be controlled by the method described in Japanese Patent Publication No. 48-17548. That is, it can be obtained by adding an organic solvent capable of forming an azeotropic state with water and then azeotropically removing the azeotropic mixture of water and the organic solvent.
水と共沸状態を形成し得る有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、クメンなどの芳香族炭化水素系溶媒;メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル系溶媒などが例示できる。共沸除去した後、共沸除去に用いた溶媒と同じかまたは異なる有機溶媒で濃度調整をしてもよい。 Organic solvents that can form an azeotropic state with water include aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, propylbenzene, and cumene; methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl butyl ketone Examples thereof include ketone solvents such as methyl isobutyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, and isobutyl acetate. After azeotropic removal, the concentration may be adjusted with the same or different organic solvent as the solvent used for azeotropic removal.
<分散液の調製方法>
フルオロポリマーの粉末を分散安定剤の存在下に有機溶媒に分散する方法が挙げられる。予め分散安定剤を溶解あるいは分散した有機溶剤を調製し、この中に粉末状のフルオロポリマーを分散することが好ましい。また、予め分散剤と粉末状のフルオロポリマーを(必要に応じ、分散補助媒体の存在下)混合分散し、(必要に応じて分散補助媒体を除去後に)有機溶剤に分散する方法が好ましい。
<Method for preparing dispersion>
There is a method of dispersing a fluoropolymer powder in an organic solvent in the presence of a dispersion stabilizer. It is preferable to prepare an organic solvent in which a dispersion stabilizer is dissolved or dispersed in advance and disperse the powdery fluoropolymer therein. Also preferred is a method in which a dispersant and a powdery fluoropolymer are mixed and dispersed in advance (if necessary, in the presence of a dispersion auxiliary medium) and then dispersed in an organic solvent (after removing the dispersion auxiliary medium if necessary).
また、従来の方法に従い、水性ディスパージョンから転相によって得られたオルガノゾルに分散安定剤を添加する方法も挙げられる。水性ディスパージョンに予め分散安定剤を添加しておくこともできるし、転相後に追加することも好ましい。さらに、分散安定剤を予め溶解(分散)している有機溶剤に、水性ディスパージョンを添加し、転相をすることも好ましい。 Moreover, the method of adding a dispersion stabilizer to the organosol obtained by phase inversion from an aqueous dispersion according to a conventional method is also included. A dispersion stabilizer can be added to the aqueous dispersion in advance, and it is also preferable to add it after phase inversion. Further, it is also preferable to add an aqueous dispersion to an organic solvent in which a dispersion stabilizer is dissolved (dispersed) in advance to perform phase inversion.
高速液衝突分散装置によりフルオロポリマーの粉末を分散安定剤の存在下に有機溶媒に分散する方法も挙げられる。高速液衝突分散装置は、任意の方法で高速流を発生させ、液体同士または液体を器壁に衝突させるなどして含有する微粒子を分散、乳化する機能を備えた装置を総称するものである。フルオロポリマーの粉末は、高圧、高流速によって生じる剪断力、キャビテーション、高周波、超音波などの効果によって、分散、乳化されるものと考えられている。高速液衝突分散装置としては、高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー、アルティマイザーなどが挙げられる。 Another example is a method in which a fluoropolymer powder is dispersed in an organic solvent in the presence of a dispersion stabilizer by a high-speed liquid collision dispersion device. The high-speed liquid collision dispersion device is a general term for a device having a function of dispersing and emulsifying fine particles contained by generating a high-speed flow by an arbitrary method and causing liquids or liquids to collide with a vessel wall. Fluoropolymer powder is considered to be dispersed and emulsified by the effects of shearing force generated by high pressure and high flow velocity, cavitation, high frequency, and ultrasonic waves. Examples of the high-speed liquid collision dispersion device include a high-pressure homogenizer, a microfluidizer, a nanomizer, and an optimizer.
フルオロポリマーの粉末と併せて分散メディアを分散させることも好適である。分散メディアの材質としては、ジルコニアボールが挙げられる。分散メディアの径はφ0.3〜10[mm]であることが好ましい。φ0.3[mm]未満の分散メディアを用いると、分散後にその分散メディアを分離する際の手間がかかるようになる。φ10[mm]を越える分散メディアを用いると、分散力が低下し、微細な分散が行われないことがある。 It is also suitable to disperse the dispersion media in combination with the fluoropolymer powder. Examples of the material of the dispersion medium include zirconia balls. The diameter of the dispersion medium is preferably φ0.3 to 10 [mm]. When a dispersion medium having a diameter of less than 0.3 mm is used, it takes time to separate the dispersion medium after dispersion. When a dispersion medium exceeding φ10 [mm] is used, the dispersion force is reduced and fine dispersion may not be performed.
得られた分散液に超音波を照射してもよい。照射される超音波の周波数は、10〜100[kHz]であることが好ましい。10[kHz]より低い場合は、キャビテーション強度が弱くなりフルオロポリマーの分散能力が低下し超音波の効果が十分に得られないことがある。一方、100[kHz]より高い場合は、凝集作用が強く発現してくるためフルオロポリマーの分散効果が十分に得られないことがある。 You may irradiate an ultrasonic wave to the obtained dispersion liquid. The frequency of the irradiated ultrasonic wave is preferably 10 to 100 [kHz]. When the frequency is lower than 10 [kHz], the cavitation strength is weakened, the dispersion ability of the fluoropolymer is lowered, and the ultrasonic effect may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the frequency is higher than 100 [kHz], the aggregation effect is strongly expressed, and thus the fluoropolymer dispersion effect may not be sufficiently obtained.
<添加剤>
本発明の分散液は、レベリング剤、固体潤滑剤、木粉、石英砂、カーボンブラック、ダイヤモンド、トルマリン、ゲルマニウム、アルミナ、窒化珪素、蛍石、クレー、タルク、体質顔料、各種増量材、導電性フィラー、光輝材、顔料、充填材、顔料分散剤、沈降防止剤、水分吸収剤、表面調整剤、チキソトロピー性付与剤、粘度調節剤、ゲル化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、色分かれ防止剤、皮張り防止剤、スリ傷防止剤、防カビ剤、抗菌剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、消泡剤、乾燥剤、ハジキ防止剤を含むものであってもよい。
<Additives>
The dispersion of the present invention comprises a leveling agent, solid lubricant, wood powder, quartz sand, carbon black, diamond, tourmaline, germanium, alumina, silicon nitride, fluorite, clay, talc, extender pigments, various extenders, conductivity Filler, glitter material, pigment, filler, pigment dispersant, anti-settling agent, moisture absorbent, surface conditioner, thixotropy imparting agent, viscosity modifier, anti-gelling agent, ultraviolet absorber, light stabilizer, plasticizer , Anti-coloring agent, anti-skinning agent, anti-scratch agent, anti-fungal agent, antibacterial agent, antioxidant, anti-static agent, silane coupling agent, antifoaming agent, desiccant, anti-repellent agent There may be.
<用途>
本発明の非水系分散液は、電子写真機器等に用いられる定着部材用塗料として好適に用いられる。上記定着部材は、少なくとも基材と、本発明の定着部材用塗料により形成された被膜とを有する。上記定着部材は、少なくとも基材と定着部材用塗料により形成された被膜を有していれば、必要に応じて他の層(例えば、基材と上記被膜との間に設ける弾性層など)を有していてもよい。上記定着部材としては、電子写真機器用の定着ロール、定着ベルト又は定着フィルムや、加圧用ロール、加圧用ベルト又は加圧用フィルム等が挙げられるが、特に限定されるものではない。例えば、オフィスオートメーション機器(以下、「OA機器」ともいう。)全般における定着部材であってもよい。上記OA機器としては、印刷機、複写機等の画像形成装置が挙げられる。上記定着部材としては、OA機器用ロール、OA機器用ベルト又はOA機器用フィルム等が挙げられる。
上記OA機器用ロール、OA機器用ベルト又はOA機器用フィルムとしては、例えば定着用ロール、定着用ベルト又は定着用フィルムや、加圧用ロール、加圧用ベルト又は加圧用フィルム等が挙げられる。
<Application>
The non-aqueous dispersion liquid of the present invention is suitably used as a coating material for fixing members used in electrophotographic equipment and the like. The fixing member has at least a base material and a film formed by the fixing member coating material of the present invention. As long as the fixing member has a film formed of at least a base material and a coating material for the fixing member, another layer (for example, an elastic layer provided between the base material and the coating film) is provided as necessary. You may have. Examples of the fixing member include, but are not particularly limited to, a fixing roll, a fixing belt, or a fixing film for an electrophotographic apparatus, a pressing roll, a pressing belt, or a pressing film. For example, it may be a fixing member in general office automation equipment (hereinafter also referred to as “OA equipment”). Examples of the OA equipment include image forming apparatuses such as a printing machine and a copying machine. Examples of the fixing member include a roll for OA equipment, a belt for OA equipment, or a film for OA equipment.
Examples of the roll for OA equipment, the belt for OA equipment or the film for OA equipment include a fixing roll, a fixing belt or a fixing film, a pressing roll, a pressing belt or a pressing film.
本発明の非水系分散液はまた、複写機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置の部材を形成する材料として好適に用いられる。アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂などの結着材樹脂に分散させた後に、感光体の表面層や保護層として成膜されて使用される。例えば、電子写真感光体を形成するための感光層形成用塗工液として好適に用いることができる。電子写真感光体は、該電子写真感光体を具備した画像形成装置や、該画像形成装置用プロセスカートリッジ等に用いられる。 The non-aqueous dispersion of the present invention is also suitably used as a material for forming members of image forming apparatuses such as copying machines, printers and facsimile machines. After being dispersed in a binder resin such as an acrylic resin, a polyester resin, a polyurethane resin, or a polycarbonate resin, the film is used as a surface layer or a protective layer of the photoreceptor. For example, it can be suitably used as a photosensitive layer forming coating solution for forming an electrophotographic photoreceptor. The electrophotographic photoreceptor is used for an image forming apparatus provided with the electrophotographic photoreceptor, a process cartridge for the image forming apparatus, and the like.
本発明の非水系分散液は、電子写真感光体の感光層を形成するための材料として好適に用いられる。本発明による分散液を使用することによって、フッ素樹脂微粒子を比較的多く含有する表面層を形成することができ、長期にわたって低摩擦係数を持続することができる。 The non-aqueous dispersion of the present invention is suitably used as a material for forming a photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor. By using the dispersion according to the present invention, a surface layer containing a relatively large amount of fluororesin fine particles can be formed, and a low coefficient of friction can be maintained over a long period of time.
本発明の非水系分散液は、燃料電池用途においては、膜電極接合体のガス拡散電極に撥水導電性を付与するための塗布用材料として好適である。
また、非水電解液電池、例えばリチウム二次電池用途において、正極活物質、導電材、結着剤、造粘剤、有機溶剤よりなる非水電解液電池の正極合剤ペ−ストに好適に用いられる。
The non-aqueous dispersion liquid of the present invention is suitable as a coating material for imparting water-repellent conductivity to the gas diffusion electrode of the membrane electrode assembly in fuel cell applications.
Moreover, in non-aqueous electrolyte batteries, for example, lithium secondary battery applications, it is suitable for a positive electrode mixture paste of a non-aqueous electrolyte battery comprising a positive electrode active material, a conductive material, a binder, a thickener, and an organic solvent. Used.
本発明の非水系分散液は、塗料組成物用、グリース組成物用、化粧品組成物用、メッキ液組成物用、又は、トナー組成物用であってもよい。 The non-aqueous dispersion liquid of the present invention may be used for a coating composition, a grease composition, a cosmetic composition, a plating solution composition, or a toner composition.
本発明の非水系分散液の用途としては、また、不織布、樹脂成形品等の多孔性支持体を含浸させ乾燥した後、好ましくは焼成することよりなる含浸;ガラス等の基材上に塗布し乾燥した後、必要に応じて水中に浸漬し、基材を剥離して薄膜を得ることよりなるキャスト製膜等が挙げられ、これら適用例としては、水性分散型塗料、電極用結着剤、電極用撥水剤等が挙げられる。 The non-aqueous dispersion of the present invention may be used for impregnation comprising impregnating and drying a porous support such as a nonwoven fabric or a resin molded article, and then preferably firing; coating on a substrate such as glass. After drying, it is immersed in water as necessary, and cast film formation consisting of obtaining a thin film by peeling off the substrate, examples of these applications include aqueous dispersion paints, binders for electrodes, Examples thereof include a water repellent for electrodes.
本発明の非水系分散液は、加工助剤として使用することも好ましい。加工助剤として使用する場合、本発明のフルオロポリマー水性分散液をホストポリマー等に混合することにより、ホストポリマー溶融加工時の溶融強度向上や、得られたポリマーの機械的強度、電気特性、難燃性、滴下防止性、摺動性を向上することができる。 The non-aqueous dispersion of the present invention is also preferably used as a processing aid. When used as a processing aid, mixing the fluoropolymer aqueous dispersion of the present invention with a host polymer, etc. improves the melt strength during the host polymer melt processing, and the mechanical strength, electrical properties, and difficulty of the resulting polymer. It is possible to improve the flammability, the dripping prevention property, and the slidability.
つぎに本発明を実験例をあげて説明するが、本発明はかかる実験例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described with reference to experimental examples, but the present invention is not limited to such experimental examples.
実験例の各数値は以下の方法により測定した。 Each numerical value of the experimental example was measured by the following method.
(分散性)
120meshのSUS金網でろ過したときの、メッシュアップが初期樹脂量の5%以下を○、5〜10%を△、10をこえたものを×とした。
(Dispersibility)
When filtration was performed with a 120 mesh SUS wire mesh, mesh up was 5% or less of the initial resin amount, ○, 5 to 10% was over Δ, and x was over.
(粘度)
ろ過時間が、1分未満を○、1〜5分を△、5分でろ過できなかったものを×とした。
(viscosity)
A filtration time of less than 1 minute was marked as ◯, 1 to 5 minutes as Δ, and those that could not be filtered in 5 minutes as x.
(貯蔵安定性)
室温にて5日間静置したときに、透明な上澄みの割合が5%以下を○、5%を超え、10%以下を△、10%を超えたものを×とした。
(Storage stability)
When allowed to stand at room temperature for 5 days, the percentage of the transparent supernatant was 5% or less, over 5%, over 10%, over 10%, and x.
(再分散性)
貯蔵安定性試験後に、500rpmで5分間攪拌し、分散性と同様の評価をした。
(Redispersibility)
After the storage stability test, the mixture was stirred at 500 rpm for 5 minutes and evaluated in the same manner as the dispersibility.
(比較例)
200mlのガラス製容器に、イソプロパノール100gを計量し、ディスパ型攪拌翼を備えたオーバーヘッド型防爆型攪拌機(新東科学株式会社製、スリーワンモーター)を用いて500rpmで攪拌下に、ダイキン工業株式会社製のルブロンL−2を30g添加し、5分間攪拌分散した後、発振周波数40kHz、高周波出力600Wの超音波洗浄器中、水浴で30分間分散した。
評価結果を表1に示す。
(Comparative example)
In a 200 ml glass container, 100 g of isopropanol is weighed and stirred at 500 rpm using an overhead explosion-proof stirrer (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., Three-One Motor) equipped with a disperser-type stirring blade. 30 g of Lubron L-2 was added and stirred and dispersed for 5 minutes, and then dispersed in a water bath for 30 minutes in an ultrasonic cleaner having an oscillation frequency of 40 kHz and a high frequency output of 600 W.
The evaluation results are shown in Table 1.
(実験例1)
200mlのガラス製容器に、イソプロパノール100gを計量した。これに、分散安定剤として、BASF社製のPluronic PE6100(EO/POブロックポリマー、EO含有量10%、分子量約2000)を1.5g添加し、ディスパ型攪拌翼を備えたオーバーヘッド型防爆型攪拌機(新東科学株式会社製、スリーワンモーター)を用いて500rpmで5分間攪拌し、均一な溶液を得た。さらに攪拌下に、ダイキン工業株式会社製のルブロンL−2を30g添加し、5分間攪拌分散した後、発振周波数40kHz、高周波出力600Wの超音波洗浄器中、水浴で30分間分散した。なお、上記「EO」はエチレンオキシドを意味し、「PO」は「プロピレンオキシド」を意味する。
評価結果を表1に示す。
(Experimental example 1)
In a 200 ml glass container, 100 g of isopropanol was weighed. To this, 1.5 g of Pluronic PE6100 (EO / PO block polymer, EO content 10%, molecular weight about 2000) manufactured by BASF was added as a dispersion stabilizer, and an overhead explosion-proof stirrer equipped with a disperser-type stirring blade (Shinto Kagaku Co., Ltd., Three-One Motor) was stirred at 500 rpm for 5 minutes to obtain a uniform solution. Further, 30 g of Lubron L-2 manufactured by Daikin Industries, Ltd. was added under stirring, and the mixture was stirred and dispersed for 5 minutes, and then dispersed in a water bath for 30 minutes in an ultrasonic cleaner with an oscillation frequency of 40 kHz and a high frequency output of 600 W. The above “EO” means ethylene oxide, and “PO” means “propylene oxide”.
The evaluation results are shown in Table 1.
(実験例2〜12)
分散安定剤として、表1に示す物質を用いたこと以外は、実験例1と同様の操作を行った。分散安定剤の添加量はいずれも1.5gである。評価結果を表1に示す。
(Experimental Examples 2 to 12)
The same operation as in Experimental Example 1 was performed except that the substances shown in Table 1 were used as the dispersion stabilizer. The amount of the dispersion stabilizer added is 1.5 g in all cases. The evaluation results are shown in Table 1.
本発明のフルオロポリマー非水系分散液は、電子写真機器等に用いられる定着部材用塗料や、複写機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置の部材を形成する電子写真感光体を形成するための感光層形成用塗工液等、種々の用途に好適に利用可能である。 The fluoropolymer non-aqueous dispersion of the present invention is used for forming a coating material for a fixing member used in an electrophotographic apparatus or the like, or an electrophotographic photosensitive member for forming a member of an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine. It can be suitably used for various applications such as a coating solution for forming a photosensitive layer.
Claims (6)
分散安定剤が、
(3)炭素数が8〜20個の炭化水素基からなる疎水基および、ポリアルキレンオキサイドからなる親水基を分子内に有する非イオン性ポリマーである
ことを特徴とするフルオロポリマー非水系分散液。 Containing a fluoropolymer, a non-aqueous medium, and a dispersion stabilizer,
Dispersion stabilizer,
(3) hydrophobic group carbon atoms consisting of 8-20 hydrocarbon groups and a fluoropolymer nonaqueous dispersion, wherein the hydrophilic group consisting of a polyalkylene oxide nonionic polymer over having in the molecule .
一般式:R8O(CH2CH2O)wH
(式中、R8は10〜15個の炭素原子を有するアルキル基であり、wは平均付加モル数を表し、1〜15の整数で平均値である。)で表されるポリマーである請求項1記載のフルオロポリマー非水系分散液。 Nonionic polymer (3)
General formula: R 8 O (CH 2 CH 2 O) w H
(Wherein R 8 represents an alkyl group having 10 to 15 carbon atoms, w represents an average number of added moles, and an integer of 1 to 15 is an average value). Item 4. The fluoropolymer non-aqueous dispersion according to Item 1.
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