[发明专利]含氟聚合物水性分散液

说明书

以通式C_nF_2n+1(CH₂CF₂)_a(CF₂CF₂)_b(CH₂CH₂)_cP(O)(OM¹)(OM²)[I]表示的多氟烷基膦酸盐作为乳化剂使含氟聚合物分散而得的含氟聚合物水性分散液，这里，M¹为氢原子、碱金属、铵碱或有机胺碱，M²为碱金属、铵碱或有机胺碱，n为1～6的整数，a为1～4的整数，b为1～3的整数，c为1～3的整数。该含氟聚合物水性分散液使用生物蓄积性低的多氟烷基膦酸盐作为乳化剂，而且机械稳定性优异。

技术领域

本发明涉及一种含氟聚合物水性分散液。更详细地说，本发明涉及一种使用生物蓄积性低的乳化剂，且机械稳定性优异的含氟聚合物水性分散液。

背景技术

含有全氟烷基的羧酸(盐)作为起到乳化剂作用的氟类表面活性剂被广泛应用于含氟单体的乳液聚合反应。其中，已知全氟辛酸C₇F₁₅COOH或其盐(以下简称为[PFOA])是单体乳化性和胶乳稳定性优异的表面活性剂。

但是，全氟化的化学物质在自然环境中难以降解，而且最近已知以PFOA为代表的碳数为8的全氟化的化合物在人体内的残留性非常强。除此之外，由于PFOA所具有的对聚合物的优异亲合性，在通过乳液聚合法得到的聚合物胶乳凝聚后，含氟聚合物上的PFOA的附着量或残留量多，十分希望减少PFOA的附着量或残留量。

作为赋予含氟乳化剂以环境降解性的方法，想到了在表面活性剂化合物的全氟化的疏水性基团中设置氢化的部分的技术方案。作为减弱降解物的环境残留性的方法，认为疏水性基团中优选C_nF_2n+1C_pH_2pC_qF_2q-(n,q：1～7、p：1以上)基那样的连续的被全氟化的碳原子数少于8的碳链。

专利文献1中记载了使用以通式

F(CF₂CF₂)_nCH₂CH₂SO₃M　　　(M：1价阳离子)

表示、聚集数n为2～8、平均值为2～6的化合物和聚集数n为2～6的化合物的混合物作为分散剂的技术方案。但是，使用该全氟烷基乙磺酸(盐)作为含氟表面活性剂时，在聚合反应时会发生链转移，因此无法避免所得的聚合物的低分子量化。

作为聚合反应时的链转移性低的含氢氟类表面活性剂，专利文献2中提出了使用以通式

　Rf(CH₂)_mR’fCOOM

　　　Rf：C₃～C₈的全氟烷基或全氟烷氧基

　　　R’f：C₁～C₄的全氟亚烷基

　　　M：NH₄、Li、Na、K、H

　　　m：1～3

表示的化合物的技术方案。但是，使用该化合物作为氟类单体的乳液聚合的乳化剂时，不仅在单体的乳化性、胶乳的稳定性方面比PFOA差，而且在偏氟乙烯的均聚和共聚中，由于作为单体的偏氟乙烯的胶束溶解性低，因此聚合速度非常慢，所得的聚合物胶乳的稳定性也差，有时在聚合反应中可见析出物。