TWI544024B

TWI544024B - Polytetrafluoroethylene oily solvent dispersion

Info

Publication number: TWI544024B
Application number: TW104110988A
Authority: TW
Inventors: Atsushi Sato
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-08-01
Also published as: KR20160140779A; TWI604009B; TW201605951A; TW201631005A; CN106164140A; CN106164140B; KR102387084B1

Description

聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體

本發明關於微粒徑且低黏度，保存安定性優異，適合阻劑材料添加用、環氧樹脂材料添加用等之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體。

近年來，隨著電子機器之高速化、高機能化等進展，要求通信速度的高速化等。於此情況下，要求各種電子機器材料的低介電常數化、低介電正切化，亦要求以液晶顯示器的黑色矩陣材料為首的阻劑材料、或絕緣材料、基板材料之低介電常數化、低介電正切化等。

作為低介電常數、低介電正切之材料，樹脂材料之中具有最優異的特性之聚四氟乙烯(PTFE)係受到注目，藉由在各種樹脂材料中混合PTFE的微粉末而使用，可謀求材料的低介電常數化、低介電正切化。

聚四氟乙烯(PTFE)係除了上述低介電常數化、低介電正切化，還是耐熱性、電絕緣性、低摩擦特性、非黏著性、耐候性等優異之材料，利用於包含上述阻劑材料、絕緣材料、基板材料等的電子機器、滑動材、汽車、廚房用品等。具有如此特性的聚四氟乙烯，係作為微粉末添加於上述各種樹脂材料或橡膠、接著劑、潤滑劑或油脂、印刷墨或塗料等中，以提高製品特性為目的而使用。

如此的聚四氟乙烯之微粉末，通常係藉由乳化聚合法，在水、聚合引發劑、含氟乳化劑、石蠟等之安定劑的存在下，使四氟乙烯(TFE)單體聚合而得到含有聚四氟乙烯微粒子的水性分散體後，經過濃縮、凝聚、乾燥等而製造(例如，參照專利文獻1)。

作為將此聚四氟乙烯的微粉末添加至樹脂材料等之方法，已知例如除了直接混入方法，還有分散於水或油性溶劑中，作為PTFE分散體混合之方法等。一旦分散於水或油性溶劑中後，藉由添加而使均勻地混合。

然而，聚四氟乙烯微粉末係粒子彼此的凝聚力強，有以微粒徑且低黏度、保存安定性優異之形式分散在油性溶劑中者為困難之問題。

再者，添加於非水溶性的樹脂或阻劑材料等時，要求油性溶劑系的聚四氟乙烯分散體，已知有許多與聚四氟乙烯的水系分散體有關之發明等(例如，參照專利文獻2及3)，與此水系分散體相比，關於油性溶劑系的聚四氟乙烯分散體之報告等係現狀幾乎沒有(例如，參照專利文獻4、5)。

上述專利文獻4中記載之技術係長期安定的油-PTFE分散液，其係由PTFE粒子與至少1種單或聚烯烴系不飽和油或油混合物所構成，該烯烴系不飽和油的分子係在 PTFE(一次)粒子表面上，藉由自由基反應而共有鍵結/化學鍵結，而且當時與PTFE粒子表面鍵結的油分子之間的永久電荷分離，及油或油混合物中的PTFE粒子之微細分散係存在，其製法係將具有持續性的全氟(過氧)自由基之經改性的PTFE(乳化)聚合物與至少1種的烯烴系不飽和油一起混合，而且其次將機械應力施加於經改性的PTFE(乳化)聚合物，藉由此方法等而得，製法為複雜，而且不是使用通用的PTFE粒子，與本發明係技術思想(構成及其作用效果)完全不同。

又，上述專利文獻5中記載之技術係記載：「PTFE等的氟聚合物、具有40~250℃的沸點之有機溶劑等的非水介質、及作為分散安定劑的由以通式：Rf1-(X)_n-Y[式中，Rf1係具有1~12個碳原子的部分氟化烷基或完全氟化烷基，n為0或1，X係-O-、-COO-或-OCO-，Y係-(CH₂)_pH、-(CH₂)_pOH或-(OR1)_q(OR2)_rOH，p為1~12之整數，q為1~12之整數，r為0~12之整數，R1及R2係具有2~4個碳原子的伸烷基；惟R1與R2互相不同]表示的氟化合物所選出的至少1種，以及以水分量為1%以下作為特徵之氟聚合物非水系分散液」等。

然而，於上述專利文獻5中，沒有關於「一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末」之記載或暗示等。於此專利文獻5之段落[0041]中，有「使粉末狀的氟聚合物分散時，藉由以5~500μm之大小分散，可得到難以再凝聚的分散液」要點之記載，於作為實施例的實驗例1~12之支持(support)中記載「作為氟聚合物，使用DAIKIN工業公司製」的「Lubron L-2(PTFE)」(技術資料中以乾式雷射法為平均粒徑(50%)3.5μm)。又，記載「使水性分散液相轉換時，0.05~5μm之大小」。如此地，於專利文獻5中使用聚四氟乙烯微粉末，未設想使用1μm以下的粒子，或暗示分散粉末時為困難。

又，關於水分量，專利文獻5之段落[0048]中記載水分量為0.1%以下，較佳為0.1%，更佳為0.01%以下之要點，段落[0049]中記載與電極的活性物質等之厭惡水分的成分混合使用時，水分量之控制為重要之要點。相對於其，本發明不是為了混合時，而是為了分散液調製後的分散系之安定性，管理水分量，沒有言及專利文獻5之混合時，而且於文獻5中，關於其水分量之效果，在實施例等中沒有證實。

因此，上述專利文獻5雖然揭示本發明的相近技術，但該專利文獻5與本發明係技術思想(構成及其作用效果)不同。

再者，於以往中，作為在阻劑材料中混合如PTFE的微粉末之粉體材料的方法，例如作為黑色矩陣用的阻劑材料之調整方法，已知在製作以顏料作為主成分的著色糊後，與感光性樹脂組成物混合之方法等(例如，參照專利文獻6、7)，與此等之方法同樣地，亦有在將PTFE的微粉末分散於油性溶劑系中之後，混合阻劑材料中之嘗試等。

然而，如上述專利文獻6、7之PTFE的微粉末，由於粒子彼此的凝聚力強，在阻劑材料等的樹脂材料中以微粒徑且均勻地分散混合者有困難之問題。

特別地，阻劑材料為藉由曝光、顯像而形成微細圖型的材料時，若PTFE的粒徑大或不均勻地分散，則在圖型形成之際發生不良狀況等而不宜，必須具有高分散性的PTFE之分散體。

再者，作為電子機器之基板或密封材料所廣泛使用的材料之一個，有環氧樹脂材料，環氧樹脂材料的比介電常數雖然隨著其組成而相異，但顯示2.5~6左右。

另一方面，作為低比介電常數、低介電正切之材料，樹脂材料之中具有最優異特性的聚四氟乙烯(PTFE，比介電常數2.1)係如上述受到注目，但在各種樹脂材料中熔融混合PTFE等而使用。(例如，參照專利文獻8)

如上述專利文獻8之熔融混合，由於以加熱使樹脂軟化之狀態下混合，不適合於與熱硬化型的樹脂材料或反應型的樹脂材料、耐熱性比PTFE更低的樹脂材料等混合之情況，亦不適合於為了降低環氧樹脂材料的比介電常數或介電正切而添加之方法。

於此情況下，要求使PTFE均勻地以高濃度混合在電子材料所廣泛使用的環氧樹脂材料中之方法或材料等。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：特開2012-92323號公報

專利文獻2：特開2006-169448號公報

專利文獻3：特開2009-179802號公報

專利文獻4：特表2011-509321號公報

專利文獻5：特開2011-225710號公報

專利文獻6：特開平6-289216號公報

專利文獻7：特開2008-242377號公報

專利文獻8：特開2001-49068號公報

本發明係對於上述以往的問題及現狀等，欲消除此者，目的在於提供一種聚四氟乙烯之油性溶劑系的分散體，其係微粒徑且低黏度，保存安定性優異，適合阻劑材料添加用、環氧樹脂添加用等。

本發明者對於上述以往的問題等，專心致力地檢討，結果發現藉由下述的第1至第6發明，得到上述目的之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，終於完成本發明。

即，本案1發明係一種聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其特徵為包含5~70質量%的一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末、相對於聚四氟乙烯微粉末之質量而言0.1~40質量%的至少含有含氟基與親油性基的氟系添加劑，且由卡耳費雪法測定的全體之水分量為20000ppm以下。

本第2發明係如本第1發明記載的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其中用於前述油性溶劑系分散體的油性溶劑之由卡耳費雪法測定的水分量為20000ppm以下。

本第3發明係如本第1發明或本第2發明記載的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其中用於前述油性溶劑系分散體的油性溶劑係選自由γ-丁內酯、丙酮、甲基乙基酮、己烷、庚烷、辛烷、2-庚酮、環庚酮、環己酮、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、甲基正戊基酮、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、二烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、茴香醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、苯、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、均三甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲基單環氧丙基醚、乙基單環氧丙基醚、丁基單環氧丙基醚、苯基單環氧丙基醚、甲基二環氧丙基醚、乙基二環氧丙基醚、丁基二環氧丙基醚、苯基二環氧丙基醚、甲基苯酚單環氧丙基醚、乙基苯酚單環氧丙基醚、丁基苯酚單環氧丙基醚、礦油精、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、4-乙烯基吡啶、N-甲基吡咯啶酮、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯所成之群的1種類之溶劑，或包含2種以上的此等之溶劑。

本案4發明係如本第1發明至本第3發明記載的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其中油性溶劑系分散體中的聚四氟乙烯微粉末之由雷射繞射‧散射法或動態光散射法測定的平均粒徑為1μm以下。

本第5發明係如本第1發明至本第4發明記載的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其進一步含有矽氧系消泡劑。

本第6發明係如本第1發明至第5發明中任一個發明記載的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其係阻劑材料添加用或環氧樹脂材料添加用。

本發明的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體係微粒徑且低黏度，保存安定性優異，即使長期保存後也再分散性優異，特別適用於阻劑材料添加用、環氧樹脂添加用等。又，即使含有許多的氟系添加劑，也消泡性優異，即使添加於阻劑材料、環氧樹脂等的各種樹脂材料或橡膠、接著劑、潤滑劑或油脂、印刷墨或塗料等時也可均勻地混合。

以下，詳細說明本發明的實施形態。

本發明的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體的特徵為包含5~70質量%的一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末、相對於聚四氟乙烯微粉末之質量而言0.1~40質量%的至少含有含氟基與親油性基的氟系添加劑。

用於本發明的聚四氟乙烯微粉末係一次粒徑為1μm以下者。

如此的聚四氟乙烯之微粉末係藉由乳化聚合法獲得，例如可藉由氟樹脂手冊(黑川孝臣編，日刊工業新聞公司)中記載之方法等一般使用的方法獲得。而且，藉由前述乳化聚合所得之聚四氟乙烯微粉末，係凝聚‧乾燥，作為一次粒徑所凝聚的二次粒子，以微粉末回收者，可使用一般採用的各種微粉末之製造方法。

作為聚四氟乙烯微粉末的一次粒徑，藉由雷射繞射‧散射法、動態光散射法、圖像成像法等所測定的體積基準之平均粒徑(50%體積徑、中值徑)為1μm以下，但必須在油性溶劑中安定地分散，宜為0.5μm以下，藉由成為0.3μm以下，而形成為更均勻的分散體。

此聚四氟乙烯微粉末的一次粒徑若超過1μm，則在油性溶劑中容易沈降，由於難以安定地分散而不宜。

又，上述平均粒徑的下限值係愈低愈良好，但從製造性、成本面等來看，較佳為0.05μm以上。

再者，本發明中的聚四氟乙烯微粉末之一次粒徑，係指示微粉末的聚合階段中藉由雷射繞射‧散射法或動態光散射法等所得之值，但於乾燥而成為粉體狀態的微粉末之情況中，一次粒子彼此的凝聚力強，由於難以容易地藉由雷射繞射‧散射法或動態光散射法等測定一次粒徑，故指示藉由圖像成像法所得之值。作為測定裝置，例如可舉出藉由FPAR-1000(大塚電子股份有限公司製)的動態光散射法，或藉由Microtrac(日機裝股份有限公司製)的雷射繞射‧散射法，或藉由Mac-View(股份有限公司MOUNTECH公司製)的圖像成像法等。

本發明中，相對於分散體全量，含有5~70質量%的聚四氟乙烯微粉末，較佳為含有10~50質量%。

此含量未達5質量%時，由於油性溶劑的量多，黏度極端地降低，不僅聚四氟乙烯微粉末的微粒子變容易沈降，而且與樹脂等的材料混合時，發生因油性溶劑的量多所致的不良狀況，例如發生需要時間去除溶劑等的不宜狀況。另一方面，超過70質量%時，聚四氟乙烯微粉末彼此變容易凝聚，由於極端難以安定地以具有流動性的狀態來維持微粒子的狀態而不宜。

本發明中的氟系添加劑必須至少具有含氟基與親油性基，只要是至少具有含氟基與親油性基者，則沒有特別的限定，另外亦可含有親水性基。

藉由使用至少具有含氟基與親油性基的氟系添加劑，可使作為分散介質的油性溶劑之表面張力降低，提高對於聚四氟乙烯表面的潤濕性，提高聚四氟乙烯微粉末的分散性，同時含氟基吸附於聚四氟乙烯表面，親油性基係在作為分散介質的油性溶劑中伸長，藉由此親油性基的立體障礙而防止聚四氟乙烯微粉末的凝聚，進一步提高分散安定性。

作為含氟基，例如可舉出全氟烷基、全氟烯基等，作為親油性基，例如可舉出烷基、苯基、矽氧烷基等的1種或2種以上，作為親水性基，例如可舉出環氧乙烷、或醯胺基、酮基、羧基、磺基等的1種或2種以上。

作為可具體使用的氟系添加劑，可使用含有全氟烷基的Surflon S-611等之Surflon系列(AGC Seimi Chemical公司製)、Megafac F-555、Megafac F-558、Megafac F-563等之Megafac系列(DIC公司製)、Unidyne DS-403N等之Unidyne系列(DAIKIN工業公司製)等。

此等之氟系添加劑係按照所使用的聚四氟乙烯微粉末與油性溶劑之種類，適宜選擇最適合者，亦可為1種類或組合2種類以上使用。

相對於聚四氟乙烯微粉末之質量，前述氟系添加劑之含量宜以0.1~40質量%含有，較宜為5~30質量%，更宜為以15~25質量%含有。

相對於聚四氟乙烯之質量，此含量未達0.1質量% 時，無法在油性溶劑中充分沾濕聚四氟乙烯的微粉末表面，另一方面，超過40質量%時，分散體的起泡變強，分散的效率降低，分散體本身的操作或其後與樹脂材料等混合時亦發生不良狀況等而不宜。

於本發明的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體中，在不損害本發明的效果之範圍內，與如上述的氟系添加劑組合，亦可使用其他的界面活性劑。

例如，可舉出非離子系、陰離子系、陽離子系等的界面活性劑或非離子系、陰離子系、陽離子系等的高分子界面活性劑等，惟不受此等所限定而可使用。

用於本發明的油性溶劑，係由卡耳費雪法測定的水分量較佳為20000ppm以下[0≦水分量≦20000ppm]。

於本發明(包含後述的實施例等)中，由卡耳費雪法測定的水分量之測定係根據JIS K 0068：2001，藉由MCU-610(京都電子工業公司製)進行。

茲認為由於所用的油性溶劑之極性而與水的相溶性高，但若具有20000ppm以上的水分量，則顯著妨礙聚四氟乙烯微粉末在油性溶劑中的分散性，引起黏度上升或粒子彼此之凝聚。

本發明中，由於將油性溶劑中的水分量設定在20000ppm以下，可成為微粒徑且低黏度、保存安定性優異的聚四氟乙烯之油性溶劑系的分散體。

再者，本發明的聚四氟乙烯油性溶劑系分散體，係由卡耳費雪法測定的水分量較佳為20000ppm以下[0≦水分量≦20000ppm]。

除了油性溶劑中所含有的水分量，還考慮聚四氟乙烯微粉末或氟系添加劑等之材料本身中所含有的水分，或在將聚四氟乙烯微粉末分散於油性溶劑中的製程中亦混入的水分，但最終地使聚四氟乙烯之油性溶劑系的分散體水分量成為20000ppm以下，可得到保存安定性更優異的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體。

為了使油性溶劑的水分量成為20000ppm，可使用一般採用的油性溶劑之脫水方法，例如可使用分子篩等。又，聚四氟乙烯係可進行加熱或減壓等所致的脫水，以已充分降低水分量之狀態使用。

再者，於製作聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體後，亦可使用分子篩或膜分離法等來去除水分，但於上述方法以外，亦只要可降低油性溶劑系分散體的水分量，則可無特別限定地使用。

作為本發明所用的油性溶劑，例如選自由γ-丁內酯、丙酮、甲基乙基酮、己烷、庚烷、辛烷、2-庚酮、環庚酮、環己酮、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、甲基正戊基酮、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、二烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、茴香醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、苯、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、均三甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲基單環氧丙基醚、乙基單環氧丙基醚、丁基單環氧丙基醚、苯基單環氧丙基醚、甲基二環氧丙基醚、乙基二環氧丙基醚、丁基二環氧丙基醚、苯基二環氧丙基醚、甲基苯酚單環氧丙基醚、乙基苯酚單環氧丙基醚、丁基苯酚單環氧丙基醚、礦油精、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、4-乙烯基吡啶、N-甲基吡咯啶酮、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯所成之群的1種類之溶劑，或包含2種以上的此等之溶劑。

本發明中，使用上述油性溶劑，但亦可與其他的油性溶劑組合用，或使用其他的油性溶劑，按照所用的用途(各種的樹脂材料或橡膠、接著劑、潤滑劑或油脂、印刷墨或塗料)等，選擇合適者。

所用的油性溶劑之含量係為上述聚四氟乙烯微粉末、氟系添加劑的其餘部分。

本發明中，油性溶劑系分散體中的聚四氟乙烯微粉末之由雷射繞射‧散射法或動態光散射法測定的平均粒徑宜為1μm以下。

使用一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末時，通常一次粒子亦凝聚，作為二次粒子而形成粒徑為1μm以上之微粉末。藉由將此聚四氟乙烯之二次粒子分散成1μm以下的粒徑，例如藉由使用超音波分散機、三輥、球磨機、珠磨機、噴射磨機等之分散機進行分散，可得到低黏度且長期保存時亦安定的分散體。

本發明中，可在聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體中進一步含有矽氧系消泡劑。

特別地，聚四氟乙烯微粉末為70質量%，相對於聚四氟乙烯微粉末之質量而言氟系添加劑為40質量%，以高濃度使用時，分散體的起泡會在分散體的製程、安定性、與樹脂材料等的混合時造成大的問題。

作為消泡劑，有矽氧系的乳化型、自我乳化型、油型、油複合型、溶液型、粉末型、固體型等，但與所用的油性溶劑組合，適宜選擇最適合者。特別地，為了使存在於油性溶劑與空氣之界面更勝於油性溶劑與聚四氟乙烯微粉末之界面，例如較佳為使用親水性或水溶性的矽氧系消泡劑，但可不受此等限定而使用。消泡劑之含量係隨著聚四氟乙烯微粉末之含量(濃度)等而變動，但相對於分散體全量，以有效成分計較佳為1質量%以下。

如此構成之本發明的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，藉由使用一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末、與至少含有含氟基與親油性基的氟系添加劑之各特定量，而成為微粒徑且低黏度，保存安定性優異，即使長期保存後也再分散性優異者。又，即使含有許多的氟系添加劑，也消泡性優異，即使添加於各種的樹脂材料或橡膠、接著劑、潤滑劑或油脂、印刷墨或塗料等時也可均勻地混合。

因此，本發明的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，係藉由添加至彩色濾光片或黑色矩陣等之光阻、網版印刷阻劑等之阻劑材料中，而且藉由添加至作為電子機器的基板或密封材料所廣泛使用的環氧樹脂材料中，可謀求更低介電常數化、低介電正切化，故可適合用於阻劑材料添加用、環氧樹脂材料添加用。

實施例

以下，關於本發明，更參照實施例、比較例來詳細說明。再者，本發明係不受下述實施例等所限定。

[實施例1~8及比較例1~7]

藉由下述所示的各方法，調製各聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體。又，於所使用的油性溶劑中，使用藉由分子篩或進行水分的添加等而成為各水分量的油性溶劑。下述表1中顯示實施例1~8及比較例1-7之配合組成。

(實施例1)

作為聚四氟乙烯微粉末，使用由雷射繞射‧散射法測定的平均粒徑為0.12μm之粉末。作為氟系添加劑，將DIC股份有限公司製的Megafac F-558(含有含氟基‧親油性基的寡聚物，有效成分30wt%)去除稀釋溶劑後使用。又，作為油性溶劑，使用環己酮。

使用上述材料，以下述表1中所示的配合，製作聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體。於製作時，在油性溶劑中充分攪拌混合氟系添加劑後，添加聚四氟乙烯微粉，更進行攪拌混合。

對於如上述所得之聚四氟乙烯微粉末的混合液，使用橫型的珠磨機，以0.3mm直徑的氧化鋯珠，進行分散。

對於所得之分散體，為了去除1μm以上的粗大粒子而行過濾器過濾，得到聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體。

(實施例2)

除了變動聚四氟乙烯微粉末及氟系添加劑的各量之點，以及氧化鋯珠的直徑為1mm以外，以與上述實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例3)

除了聚四氟乙烯微粉末的平均粒徑為0.8μm以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例4)

除了作為矽氧系消泡劑，將信越聚矽氧製的KM-72(0.05質量%)以珠磨機分散後添加，在充分攪拌混合後，進行過濾以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例5)

除了作為油性溶劑，使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例6)

除了使用9質量%的DIC股份有限公司製的Megafac F-563(含有含氟基‧親油性基的寡聚物)作為氟系添加劑，使用甲基乙基酮作為油性溶劑以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例7)

除了作為油性溶劑，強制地添加水分，使用環己酮以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(實施例8)

除了作為氟系界面活性劑，將DIC股份有限公司製的Megafac F-555(含有含氟基‧親水基‧親油性基的寡聚物，有效成分30wt%)去除稀釋溶劑後使用以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(比較例1)

以與實施例1同樣之方法製作分散體後，強制地添加水分而成為分散體。

(比較例2)

除了聚四氟乙烯微粉末的平均粒徑為1.2μm，分散後不進行過濾以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(比較例3)

除了在環己酮中強制地添加水分，使用充分攪拌者作為油性溶劑以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(比較例4)

除了氟系添加劑的Megafac F-558之量為0.025質量%(相對於聚四氟乙烯微粉末，未達0.1質量%)以外，以與實施例1同樣之方法製作分散體。

(比較例5)

除了添加75質量%的聚四氟乙烯微粉末之點，使用DIC股份有限公司製的Megafac F-563(含有含氟基‧親油性基的寡聚物)作為氟系添加劑以外，以與實施例1同樣之方法，嘗試分散體之製作。

(比較例6)

(比較例7)

除了添加75質量%的聚四氟乙烯微粉末以外，以與實施例1同樣之方法，嘗試分散體之製作。

對於由上述實施例1~8及比較例1~7所得的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，藉由下述各評價方法，評價分散體的流動性、在25℃ 1個月保存後的再分散性、消泡特性。

下述表1中顯示此等之結果。

(分散體的流動性之評價方法)

根據以滴管將所得的各聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體滴下至PET薄膜上時的分散體之擴展，以及從瓶內的靜置狀態急劇地傾斜90度時的分散體之運動狀態，以目視用下述評價基準進行評價。

評價基準：

○：順暢地流動。

△：具有構造黏性。

×：幾乎不流動。

(再分散性之評價方法)

將所得的各聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體置入附蓋的玻璃容器(30ml，以下同樣)中，用下述評價基準來評價在25℃保存1個月後的再分散性。

評價基準：

○：容易地再分散。

△：再分散。

×：為了使再分散，需要充分的攪拌。

(消泡特性之評價方法)

將所得的各聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體置入附蓋的玻璃容器中之後，充分地上下左右攪拌，用下述評價基準來評價2分鐘靜置後的泡沫之狀態。

評價基準：

○：大致消失。

△：殘留。

×：未消失。

如由上述表1可明知，本發明之範圍內的實施例1~8係分散體的流動性良好，保存安定性高。本發明之範圍內的實施例7係在25℃保存1個月後也可再分散，但水分量超過20000ppm的比較例1與比較例3及5係為了使再分散，必須充分的攪拌。又，明白含有消泡劑的實施例4係消泡性亦更良好。

另一方面，明白本發明之範圍外的比較例1~7係流動性或保存安定性差。又，比較例5及7由於聚四氟乙烯微粉末多到75質量%，而無法分散。

[試驗例1：阻劑材料添加用之試驗]

再者，使用上述實施例5所得的阻劑材料添加用之聚四氟乙烯油性溶劑系分散體，參考前述專利文獻6、7等，與具有光聚合性單體的感光性樹脂組成物混合而形成薄膜後，藉由曝光顯像，明白可圖型形成。又，測定硬化後的膜之介電常數，亦明白對應於添加量的介電常數之降低調整係可能。

[試驗例2~5：環氧樹脂材料添加用之試驗]

再者，使用上述實施例1所得的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，以下述表2中所示的各配合量與環氧樹脂材料混合後，將油性溶劑加溫去除，在180℃的溫度使硬化8小時而得到硬化物。

對於所得之試驗例2~5的各環氧硬化物，使用材料分析器4291B(Agilent Technologies公司製)測定在23℃、1GHz的比介電常數。

下述表2中顯示此等之結果。

上述表2所示的試驗例2~5之各環氧硬化物係皆可硬化，由不含聚四氟乙烯油性系分散體的試驗例2亦明白隨著比較例3~5之添加量增加，可降低比介電常數。

[產業上的利用可能性]

本發明中的聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，係均勻地添加於各種的樹脂材料，例如彩色濾光片或黑色矩陣所用的阻劑材料，或電子機器所用的由環氧樹脂材料等所構成的基板、密封材、絕緣材等之各材料或橡膠、接著劑、潤滑劑或油脂、印刷墨或塗料等，而改善電特性，或賦予聚四氟乙烯所具有的特性，可用於提高各種製品特性之目的，可利用於電子機器、滑動材、汽車、廚房用品等。

Claims

一種聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其特徵為包含5~70質量%的一次粒徑為1μm以下的聚四氟乙烯微粉末、相對於聚四氟乙烯微粉末之質量而言0.1~40質量%的至少含有含氟基與親油性基的氟系添加劑、與油性溶劑，且由卡耳費雪法測定的全體之水分量為20000ppm以下，且油性溶劑系分散體中的聚四氟乙烯微粉末之由雷射繞射‧散射法或動態光散射法測定的平均粒徑為1μm以下。
如請求項1之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其中用於前述油性溶劑系分散體的油性溶劑之由卡耳費雪法測定的水分量為20000ppm以下。
如請求項1或2之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其中用於前述油性溶劑系分散體的油性溶劑係選自由γ-丁內酯、丙酮、甲基乙基酮、己烷、庚烷、辛烷、2-庚酮、環庚酮、環己酮、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、甲基正戊基酮、甲基異丁基酮、甲基異戊基酮、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、乙二醇單乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、二烷、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、茴香醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、苯、乙基苯、二乙基苯、戊基苯、異丙基苯、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、均三甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲基單環氧丙基醚、乙基單環氧丙基醚、丁基單環氧丙基醚、苯基單環氧丙基醚、甲基二環氧丙基醚、乙基二環氧丙基醚、丁基二環氧丙基醚、苯基二環氧丙基醚、甲基苯酚單環氧丙基醚、乙基苯酚單環氧丙基醚、丁基苯酚單環氧丙基醚、礦油精、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、4-乙烯基吡啶、N-甲基吡咯啶酮、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯所成之群的1種類之溶劑，或包含2種以上的此等之溶劑。
如請求項1之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其進一步含有矽氧系消泡劑。
如請求項1之聚四氟乙烯之油性溶劑系分散體，其係阻劑材料添加用或環氧樹脂材料添加用。