JP2000053834A - フルオロポリマ―分散体組成物 - Google Patents

フルオロポリマ―分散体組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い臨界厚さを有するフィルムを、クラック
を発生することなく、好ましくは改善された光学的性質
を付与して、形成することができるフルオロポリマー分
散体組成物を提供する。 【解決手段】 平均粒子径180〜400nmを有する
テトラフルオロエチレン(TFE)の重合体の分散体
(a)と、平均粒子径20〜60nmを有する、TFE
の重合体またはTFEの熱可塑性共重合体の分散体
(b)からなる組成物であって、分散体(b)の粒子径
と分散体(a)の粒子径との比が0.3未満であるフル
オロポリマー分散体組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、金属およびセラ
ミック表面のコーティングおよび繊維製品の含浸に用い
ることができるフルオロポリマーの水性分散体組成物に
関する。特に、この発明は、臨界厚さを有し、好ましく
は良好な光学的および機械的性質を兼備した、フルオロ
ポリマー水性分散体組成物から得られるフィルムに関す
る。ここで、「臨界厚さ」とは、フィルム中にクラック
および表面欠陥を生じることなく得ることができる最大
厚さを意味する。
【0002】
【従来技術】フィルムにクラックを生じることなく最高
の厚さを得るために、臨界厚さを増大することは、フィ
ルムの応用面から重要である。フィルムの臨界厚さが大
きいことは、実際にフィルムの機械的性質、例えば引掻
抵抗、および光学的性質が良好なことを意味する。
【0003】二つのラテックスを組み合わせて、バイモ
ーダル粒子径分布を有するフルオロポリマー水性分散体
とし、金属、ガラスおよびセラミックス、ならびにガラ
ス繊維製品のコーティング剤として利用することは当業
界において知られている。例えば、EP657,514
には、乳化重合によって製造されたフルオロポリマー分
散体の混合物(熱可塑性重合体はことさら除外されてい
る)であって、特に繊維製品の含浸セクターにおいて、
クラックを生成することなく、各通路に適用される重合
体量が適正になるように、バイモーダル粒子径分布が付
与されたフルオロポリマー分散体組成物が記載されてい
る。粒子径が小さいものの粒子径と粒子径が大きいもの
の粒子径との比は0.3〜0.7の範囲である。第一の
分散体の数平均粒子径は180〜440nmの範囲であ
るが、第二の分散体の平均粒子径は50〜150nmの
範囲である。平均粒子径が大きいものに対する平均粒子
径が小さいものの量は5〜50重量%、好ましくは5〜
20重量%の範囲である。この特許の実施例には、実質
的に繊維の含浸処理が記載されており、平均粒子径が小
さいものを10〜18重量%用いることによりクラック
の生成が回避され、フルオロポリマーの適用量が増大さ
れることが示されている。平均粒子径が小さいものの量
がこの範囲を外れると、クラックの発生が顕著になる。
この平均粒子径が小さいものの平均粒子径は100〜1
10nmであり、また上述の比は0.45〜0.5であ
る。金属コーティングに関する唯一の具体例では、平均
粒子径が小さい上記フルオロポリマーの量が10%であ
ると、フィルム硬度が増大し、平均粒子径が大きい上記
フルオロポリマーのみを用いて作成したフィルムと比較
して、フィルム硬度が増大することが示されている。本
発明者らがテストしたところ、上記実施例の分散体を用
いて金属コーティングを行った場合、臨界厚さの増大は
見られなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
み、本発明の目的は、従来知られているフルオロポリマ
ー分散体から形成されるフィルムと比較して、より高い
臨界厚さを有するフィルムを、クラックを発生すること
なく、好ましくは改善された光学的性質を付与して、金
属上に形成することができるフルオロポリマー水性分散
体を提供することにある。本発明者らは、粒子径分布の
異なる二種のフルオロポリマー分散体の混合物であっ
て、それぞれの平均粒子径が所定範囲に有るものを用い
ることによって、驚くべきことに、上述の好ましい性質
を有するフィルムが得られることを見出した。
【0005】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、下記フルオロポリマー分散体(a)およびフルオロ
ポリマー分散体(b)からなることを特徴とするフルオ
ロポリマー分散体組成物が提供される。 (a)テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体
またはTFEと少なくとも一つのエチレン系不飽和結合
を有する一または二以上の単量体0〜8重量%、好まし
くは0.01〜3重量%との共重合体であって、平均粒
子径190〜400nm、好ましくは210〜300n
mを有するものの分散体;
【0006】(b)下記分散体の中から選ばれた少なく
とも一種の分散体であって、平均粒子径20〜60n
m、好ましくは20〜45nmを有する重合体の分散
体; (1)テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体
またはTFEと少なくとも一つのエチレン系不飽和結合
を有する一または二以上の単量体0〜8重量%、好まし
くは0.01〜3重量%との共重合体の分散体; (2)TFEの熱可塑性共重合体、好ましくはTFEと
ヘキサフルオロプロペン7〜27重量%との共重合体、
またはTFEと、少なくとも一種のパーフルオロアルキ
ルビニルエーテル、好ましくはメチル−、エチル−およ
びプロピル−ビニルエーテルの中から選ばれたパーフル
オロアルキルビニルエーテル0.5〜18重量%、好ま
しくは2〜10重量%との共重合体;分散体(b)の平
均粒子径と分散体(a)の平均粒子径との比が0.3未
満、好ましくは0.1〜0.25であり、分散体(b)は
微細乳化重合により得られたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】分散体(b)において、粒子径が
上記範囲(20〜60nm)のものの割合が少なくとも
60重量%、好ましくは少なくとも70重量%であり、
かつ平均粒子径20〜60nmのものと分散体(a)と
の重量比が0.3未満である限り、分散体(b)の平均
粒子径が60nmより大であっても使用することができ
る。
【0008】本発明者らは、本発明の目的を達成するに
は、上述の粒子径分布を有する少なくとも二種のフルオ
ロポリマー分散体を用いることが重要であることを見出
したが、所望により、本発明のフルオロポリマー分散体
組成物は、平均粒子径が20nmより小さい少なくとも
一種の分散体を追加的に含むことができる。
【0009】TFEと共重合される単量体の具体例とし
ては、下記の中から選ばれた少なくとも一種を用いるこ
とができる。 (i)ヘキサフルオロプロペン(HFP)のようなC3
〜C8パーフルオロオレフィン、(ii)ビニルフルオラ
イド(VF)、ビニリデンフルオライド(VDF)、ト
リフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブテン、式C
2=CH−Rf(Rf=C1〜C6パーフルオロアルキル
基)で表わされるパーフルオロアルキルエチレンのよう
な水素化C2〜C8フルオロオレフィン、
【0010】(iii)クロロトリフルオロエチレン
(CTFE)のようなC2〜C8クロロ−および/または
ブロモ−および/またはヨウド−フルオロオレフィン、
(iv)式CF2=CFORfで表わされる(パー)フル
オロアルキルビニルエーテル(PAVE)(式中、Rf
はC1〜C6(パー)フルオロアルキル、例えばCF3
25、C37)、(v)式CF2=CFOXで表わさ
れる(パー)フルオロオキシアルキルビニルエーテル
(式中、Xは、C1〜C12アルキル、C1〜C12オキシア
ルキル、または少なくとも一つのエーテル基を有するC
1〜C12(パー)フルオロオキシアルキル基、例えば、
パーフルオロ−2−プロポキシプロピル基である。)。
【0011】共重合される単量体としては、PTFEの
熱安定性を実質的に低下せしめないものが好ましく用い
られる。フルオロポリマー分散体(a)を構成する好ま
しい重合体は、TFEの単独重合体またはエチレン系不
飽和結合を有する少なくとも一種の単量体で共重合変性
せるTFEの重合体である。
【0012】フルオロポリマー分散体(b)を構成する
好ましい重合体はTFEの単独重合体または変性TFE
重合体である。特に、機械的および光学的性質の改善を
望む場合は、前記フルオロポリマー分散体(b)、
(2)を構成する重合体が、TFEと6〜7重量%のパ
ーフルオロメチルビニルエーテルと、所望により0.8
〜1.2重量%のパーフルオロプロピルビニルエーテル
との共重合体、およびTFEと4〜6重量%のパーフル
オロプロピルビニルエーテルとの共重合体の中から選ば
れることが好ましい。
【0013】フルオロポリマーの水性分散体(a)は通
常の乳化重合法により得ることができる。また、フルオ
ロポリマーの水性分散体(b)は、本出願人が本イタリ
ア国出願(MI98A001520)と同日付けで出願したイタリ
ア国出願MI98A001519(TFE重合方法)に記載されている
微細乳化重合法により得ることができる。この微細乳化
重合法は、テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重
合体およびTFEと少なくとも一つのエチレン系不飽和
結合を有する少なくとも一種の単量体との共重合体をベ
ースとする分散体であって、少なくとも60重量%、好
ましくは少なくとも70重量%が平均粒子径0.005
〜0.06μm、好ましくは0.01〜0.05μmを
有するものの製造に係わり、下記工程(i)〜(v)によ
り製造されるものである。
【0014】(i)中性末端基または所望によりフッ素に
代えて一または二以上のH,Clを含む末端基を有する
パーフルオロポリエーテル(PFPE)の水性微細乳化
物を調製し、(ii)調製された水性微細乳化物のパーフ
ルオロポリエーテル(PFPE)油相が、反応媒体リッ
トルあたり、2mlより多量に、好ましくは2.2〜5
0ml、より好ましくは3〜30mlの濃度で存在する
ように、水性微細乳化物を重合器中へ供給し、(ii
i)反応媒体を重合器中へ供給し、重合器中を脱気し、
重合器中をTFEガスで加圧し、所望により界面活性
剤、安定剤、共重合される単量体、連鎖移動剤を加え、
(iv)開始剤を加え、所望により、重合の過程で界面
活性剤、安定剤、共重合される単量体、連鎖移動剤を追
加し、次いで(v)重合器から重合体ラテックスを取出
す。
【0015】本発明の望ましい特性をもつフルオロポリ
マー分散体組成物を得るには、フルオロポリマー分散体
(a)とフルオロポリマー分散体(b)との乾燥物換算
重量比が通常99/1〜90/10、好ましくは99/1
〜95/5である。本発明のフルオロポリマー分散体組
成物は、乾燥物換算濃度として通常25〜75重量%、
好ましくは40〜65重量%の濃度で用いられる。
【0016】本発明のフルオロポリマー分散体組成物
は、予め既知の方法(通常、ノニオン界面活性剤を加
え、加熱または限外濾過する)で濃縮されたフルオロポ
リマー分散体(a)と、重合釜から得られた、または上
記(a)と同様な方法で濃縮されたしたフルオロポリフ
ルオロポリマー分散体(b)とを単に混合するか、また
は二つのラテックスを共濃縮することによって調製する
ことができる。フルオロポリマー分散体(b)は、重合
釜から得られたものをそのまま、または限外濾過した後
に濃縮することができる。この場合、超遠心分離の上層
分散液が用いられる。
【0017】特に、フルオロポリマー分散体(a)とフ
ルオロポリマー分散体(b)との混合物、好ましくは重
量比99/1〜95/5にて混合し、かつ上述の粒子径
比をもたせたものの混合物を用いることによって、この
混合物から得られるフィルムの臨界厚さを、フルオロポ
リマー分散体(a)のみから得られる従来のフィルムと
比較して、かなり増大せしめることが可能である。
【0018】前述のように、本発明の組成物において、
フルオロポリマー分散体(b)として熱加工可能重合体
を用いると、フィルムの光沢および耐引掻性が改善され
る。本発明の組成物は、意図する用途に応じて、適当な
配合物、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂および
ポリアミドアミジン(polyamide amidic)樹脂の中から
選ばれた樹脂の水性分散体、顔料、界面活性剤、無機充
填剤、およびその他の添加剤の中から選ばれた成分を加
えたうえ、用いられる。組成物を所望表面の上に適用し
た後、塗膜を乾燥し、次いで重合体の融点より高い温度
で焼成される。
【0019】本発明の分散体組成物を安定化するのに必
要な界面活性剤の全量は、一般に、分散体組成物の重量
に基づき、2〜10重量%、好ましくは3〜6重量%で
ある。本発明の分散体組成物は、金属表面へのコーティ
ングの他、セラミック表面へのコーティング、繊維製品
の含浸、およびキャストフィルムの製造などに用いられ
る。
【0020】以下、本発明を具体例について説明する
が、これらは本発明の範囲を限定するものではないこと
を理解されたい。
【0021】
【実施例】測定法 平均粒子径は、レーザー光散乱装置、特に、ブルックへ
ヴン(Brookhaven)2030AT型相関分析計と波長5
14.5nmのアルゴンレーザー光源を具えた光子相関
分光分析計(Spectra-Phisics)にて測定した。測定す
べきラテックス試料は、再蒸留しミリポアフィルター
0.2μmで濾過した水で適宜希釈した。散乱測定は室
温にて角度90度で行った。ラテックス粒子径は累積法
で求めた。
【0022】反応器から取出されるラテックス中および
超遠心分離によって得られる上澄み液中の重合体の含有
率は、150℃1時間保持時の重量損失によって評価し
た。具体的には、約20gのラテックスをガラスビーカ
ー中で秤量し、ストーブに入れ150℃で1時間乾燥し
た。ラテックス中の乾燥生成物の含有量を次式で求め
た。 乾燥生成物の含有率(%)=(乾燥後の重量/ラテック
ス初期重量)×100 超遠心分離によって分離された固体のフラクション%
は、遠心分離前のラテックス中の乾燥固形分量に対する
遠心分離後の上澄み液中の乾燥固形分量として下記式に
より求めた。
【0023】分離固体フラクション%=[上澄み液中の
乾燥固形分(%)/ラテックス中の乾燥固形分(%)]
×100 一次粒子の粒度分布の評価は、Kontron Centrikon H401
型遠心分離機を用いてラテックスを5000rpmで
1時間遠心分離にかけて評価した。分離した上澄み液
は、前述のように、重量損失による重合体含有量の測定
および一次粒子平均径の測定に供した。
【0024】例1 微細乳化物の調製 ガラスビーカー中に下記(a)、(b)、(c)を加え
た。(a)下記式(I)で表わされる酸のアンモニウム
塩5重量部: ClC36O(C36O)nCF2COOH (I) 式中、nは、酸定量値530に相当する整数である。
(b)下記式(II)で表わされ、好ましくは平均分子
量700程度のパーフルオロポリエーテル3重量部: RfO(C36O)n '(CFXO)m 'R'f (II) 式中、n'およびm'は上述の数平均分子量に相当する分
子量であり、X=F,CF3;RfとR'fはC1〜C3パー
フルオロアルキルであって両者は同一であっても相異し
てもよい。 (c)水8重量部。 得られた微細乳化物は温度範囲2〜46℃において完全
に透明であった。
【0025】重合[分散体(b)] 機械的攪拌機を具えた5リットルオートクレーヴを予め
真空下に置き、脱気した水3リットルを入れ、次いで上
記微細乳化物200gを加えた。攪拌下にオートクレー
ヴに80℃においてテトラフルオロエチレン(TFE)
を加えて20バールまで加圧した。この時点で過硫酸ア
ンモニウム(APS)240mgを含む溶液100gを
加えた。反応器内部の圧力が0.5バール低下したと
き、コンプレサーを用いてTFEを加え続けて反応器内
部の圧力を20バールに維持した。48分後TFEの供
給を停止し、内容物を取出し、冷却した。重合体樹脂2
80g/kgを含む水性分散体が得られた。レーザー光
散乱(LLS)により測定した重合体の一次粒子径は5
3nmであった。5,000rpmで1時間超遠心分離
の後、全量の5.9重量%に相当する固形分(粗粒子)
が分離され、上澄み液相をLLS分析した結果、平均値
は40nmであった。すなわち、得られた平均粒子径5
3nmを有する分散体のうち94.1重量%が平均粒子
径40nmを有していた。それ故、本発明の分散体
(b)は、全分散体(53nm)として、および上澄み
液(40nm)として使用することができる。
【0026】例2 重合[分散体(b)] 機械的攪拌機を具えた50リットルオートクレーヴを予
め真空下に置き、脱気した水30リットルを入れ、次い
で例1で得られた微細乳化物2,130g(パーフルオ
ロポリエーテル6.8ml/リットルを含む)を加え
た。軟化点52℃〜54℃のパラフィン140gを入
れ、さらに(NH4)Fe(SO426H2O(SdM)
500mgを含むSdM溶液500ccを加えた。攪拌
下にオートクレーヴに75℃においてテトラフルオロエ
チレン(TFE)を加えて20バールまで加圧した。こ
の時点で(NH4228(APS)1,500mgを
含む溶液500ccを加えた。
【0027】反応器内部の圧力が0.5バール低下した
とき、コンプレサーを用いてTFEを加え続けて反応器
内部の圧力を20バールに維持した。反応器内部の温度
は0.2℃/分の速度で85℃まで上昇した。18分後
TFEの供給を停止し、内容物を取出し、冷却した。重
合体樹脂225g/kgを含む水性分散体が得られた。
【0028】レーザー光散乱(LLS)により測定した
重合体の一次粒子径は108nmであった。5,000
rpmで1時間超遠心分離の後、全量の23.2重量%
に相当する固形分(粗粒子)が分離され、上澄み液相を
LLS分析した結果、平均値は35nmであった。すな
わち、得られた平均粒子径108nmを有する分散体の
うち76.8重量%が平均粒子径35nmを有してい
た。それ故、本発明の分散体(b)は、全分散体(10
8nm)として、および上澄み液(35nm)として使
用することができる。
【0029】例3(比較例) 重合 50リットルオートクレーヴを用いてTFEで20バー
ルの一定圧力に維持して乳化重合を行った。オートクレ
ーヴを予め真空下に置き、脱イオン・脱気した水31リ
ットルを入れ、次いでパーフルオロオクタン酸アンモニ
ウム29g、軟化点52℃〜54℃のパラフィン140
gを入れ、さらに過硫酸アンモニウム(SdM)100
0mgを加えた。オートクレーヴを10分間真空下に置
き、引き続き、パーフルオロプロピルビニルエーテル1
00gを加えた。攪拌下に55℃においてテトラフルオ
ロエチレン(TFE)を加えて20バールまで加圧し
た。この時点で(NH4228(APS)1,450
mgを含む溶液500ccを加えた。
【0030】反応器内部の圧力が0.5バール低下した
とき、コンプレサーを用いてTFEを加え続けて反応器
内部の圧力を20バールに維持した。反応器内部の温度
は0.7℃/分の速度で75℃まで上昇した。TFE
3.5kgが反応したとき、TFEの供給を停止し、内
容物を取出し、真空下に置いた。重合体樹脂11重量%
を含む水性分散体が得られた。
【0031】レーザー光散乱(LLS)により測定した
重合体の一次粒子径は115nmであった。5,000
rpmで1時間超遠心分離の後、全量の98%に相当す
る重合体が分離された。上澄み液相は、平均粒子径10
0nmの粒子を2重量%含んでいた。例3で得られた平
均粒子径115nmを有する分散体のうち98重量%が
平均粒子径100nmを有していた。すなわち、20〜
60nmを有するもののフラクションは2重量%未満で
あった。
【0032】例4 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる混合物(最終固形分濃度が57重量%であり、
分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重量比が
96/4である)を調製した。混合物中の分散体(a)は
市販品(Ausimont Algoflon D60 EXP96)であり、分散
体(b)は例1で得られたものである。レーザー光散乱法
で測定せる平均粒子径はそれぞれ250nmおよび53
nmであり、分散体(b) と分散体(a)の粒子径の比は
0.21であった。ノニオン界面活性剤Triton X100を
合計3%含有する二つの分散体の組成物にアクリルペー
ストを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100
℃で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成し
た。
【0033】適用した最終組成物の組成(重量部数)は
以下のとおりであった。PTFE45、アクリル樹脂
(Rhodopas D906)1.5、Triton X100 3.5、ラウ
リン酸のナトリウム塩およびトリエタノールアミン塩
1.2、雲母0.5、キシレン2、ブチルセロソルブ
2、残部水(合計100)。光学顕微鏡を用いて、焼成
したフィルムの臨界厚さを測定し、分散体(a)のみを
用いて作成したフィルムの臨界厚さと比較した。分散体
(b)4重量%を含む組成物のフィルムでは、分散体
(a)のみのフィルムと比較して、臨界厚さが35mか
ら50mへ増大した。
【0034】例5 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる2種の混合物(最終固形分濃度が55重量%で
あり、分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重
量比がそれぞれ95.5/4.5および96.5/3.
5である)を調製した。混合物中の分散体(a)は市販品
(Ausimont Algoflon D60 T11)であり、分散体(b)は
例2で得られたものである。レーザー光散乱法で測定せ
る平均粒子径はそれぞれ227nmおよび108nmで
あり、分散体(b) と分散体(a)の粒子径の比は0.4
8であった。分散体(b)/分散体(a)の重量比は0.1
54であり、平均粒子径60nm未満のフラクションは
76.8重量%と考えられる。
【0035】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体組成物に例4のアクリルペース
トを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100℃
で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成した。
光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの臨界厚さを測
定し、分散体(a)のみを用いて作成したフィルムの臨
界厚さと比較した。分散体(a)のみのフィルムの臨界
厚さが24mであるのに対し、分散体(b)を含む2種
の組成物のフィルムの臨界厚さはいずれも40mであっ
た。
【0036】例6 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる2種の混合物(最終固形分濃度が55重量%で
あり、分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重
量比がそれぞれ95.2/4.8および96.7/3.
3である)を調製した。混合物中の分散体(a)は例5と
同じ市販品であり、分散体(b)は例1で得られた上澄み
液相である。レーザー光散乱法で測定せる平均粒子径は
それぞれ227nmおよび40nmであり、分散体(b)
と分散体(a)の粒子径の比は0.176であった。
【0037】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体組成物に例4のアクリルペース
トを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100℃
で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成した。
光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの臨界厚さを測
定し、分散体(a)のみを用いて作成したフィルムの臨
界厚さと比較した。分散体(a)のみのフィルムの臨界
厚さが24mであるのに対し、分散体(b)を4.8重
量%含む組成物のフィルムの臨界厚さは42mであり、
分散体(b)を3.3重量%含む組成物のフィルムの臨
界厚さは40mであった。
【0038】例7 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる混合物(最終固形分濃度が57重量%であり、
分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重量比が
96/4である)を調製した。混合物中の分散体(a)は
例5と同じ市販品であり、分散体(b)は例1で得られた
上澄み液相である。レーザー光散乱法で測定せる平均粒
子径はそれぞれ227nmおよび40nmであり、分散
体(b)と分散体(a)の粒子径の比は0.176であっ
た。
【0039】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体の組成物に2種の異なるペース
ト、すなわち、例4のアクリルペースト、およびアクリ
ル樹脂をシリコーン樹脂で置換した他は同じ組成を有す
るペースト組成物を加えた。それぞれの組成物を下塗り
アルミニウム板上に散布し、100℃で2分間乾燥し、
次いで420℃で10分間焼成した。光学顕微鏡を用い
て、焼成したフィルムの臨界厚さを測定し、分散体
(a)のみを用いて作成したフィルムの臨界厚さと比較
した。分散体(a)のみのフィルムの臨界厚さおよび、
分散体(b)を4重量%含む組成物のフィルムの臨界厚
さを表1に示す。
【0040】 表1 分散体(a) 分散体(b) アクリル シリコーン 臨界厚さ (重量%) (重量%) ペースト ペースト (ミクロン) 100 0 あり なし 24 100 0 なし あり 35 96 4 あり なし 40 96 4 なし あり 48
【0041】例8 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる混合物(最終固形分濃度が57重量%であり、
分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重量比が
96.1/3.9である)を調製した。混合物中の分散
体(a)は例5と同じ市販品(Ausimont Algoflon)であ
り、分散体(b)は例2で得られた上澄み液相である。レ
ーザー光散乱法で測定せる平均粒子径はそれぞれ227
nmおよび35nmであり、分散体(b)と分散体(a)の
粒子径の比は0.154であった。
【0042】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体の組成物に顔料入りアクリルペ
ーストを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、10
0℃で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成し
た。適用した最終顔料入りアクリル組成物の組成(重量
部数)は以下のとおりであった。PTFE46、アクリ
ル樹脂(Rhodopas D906)2、TiO2 Kronos 2310 4、Tr
iton X100 3、オレイン酸トリエタノールアミン塩
0.3、ラウリン酸ナトリウム塩1.2、雲母0.5、
キシレン2、ブチルセロソルブ2、Orotan 8500.4、
残部水(合計100)。
【0043】光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの
臨界厚さを測定し、分散体(a)のみを用いて作成した
フィルムの臨界厚さと比較した。分散体(b)3.9重
量%を含む組成物のフィルムでは、分散体(a)のみの
フィルムと比較して、臨界厚さが35mから40mへ増
大した。
【0044】例9 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる2種の混合物(最終固形分濃度が59重量%で
あり、分散体(a)の重合体と分散体(b)の重合体との重
量比がそれぞれ95.5/4.5および97/3であ
る)を調製した。混合物中の分散体(a)は例5と同じ平
均粒子径245nmを有するAusimont Algoflon市販品
であり、分散体(b)は平均粒子径60nmを有する熱可
塑性重合体の水性分散体Hyflon D3070Xである。レーザ
ー光散乱法で測定せる平均粒子径はそれぞれ245nm
および60nmであり、分散体(b) と分散体(a)の粒
子径の比は0.245であった。
【0045】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体組成物に例4のアクリルペース
トを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100℃
で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成した。
光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの臨界厚さを測
定し、分散体(a)のみを用いて作成したフィルムの臨
界厚さと比較した。分散体(a)のみのフィルムの臨界
厚さおよび分散体(b)を含む組成物のフィルムの臨界
厚さを表2に示す。表2にみられるとおり、分散体
(b)を含む組成物のフィルムでは、臨界厚さおよび光
沢の増加が認められた。
【0046】
【0047】分散体(a)のみのフィルムと、分散体
(a)の重合体と分散体(b)の重合体とを重量比95.5
/4.5で含む組成物のフィルムの耐引掻性を評価し
た。すなわち、フィルムに切傷を生ぜしめるのに必要な
先鋭端に連結する荷重を測定した。測定は室温空気中で
行い、プレートは100℃の水中および180℃の油中
に浸漬した。結果を表3に示す。表3に示されるとお
り、いずれの場合も、分散体(a)のみのフィルムと比
較して、分散体(b)を含む組成物のフィルムでは、耐
引掻性の増加が認められた。
【0048】 表3 分散体(a) 分散体(b) 荷重 水中荷重 油中荷重 (重量%) (重量%) T室温(g) T100℃(g)T180℃(g) 100 0 1225 935 565 95.5 4.5 1355 1125 785
【0049】例10(比較例) 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる2種の混合物(最終固形分濃度が55重量%で
あり、第一の重合体と第二の重合体との重量比がそれぞ
れ95/5および90/10である)を調製した。混合
物中の第一の重合体は例5と同じ市販品Ausimont Algof
lonであり、第二の重合体は例3(比較例)で得られた
ものである。レーザー光散乱法で測定せる平均粒子径は
それぞれ227nmおよび115nmであり、第二の重
合体と第一の重合体の粒子径の比は0.51であり、粒
子径20〜60nmのフラクションは2重量%未満であ
った。
【0050】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体組成物に例5のアクリルペース
トを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100℃
で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成した。
光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの臨界厚さを測
定し、第一の重合体のみを用いて作成したフィルムの臨
界厚さと比較した。結果を表4に示す。表4に見られる
とおり、二つの分散体の重合体粒子径の比が0.3より
大きいと臨界厚さの増大は認められない。
【0051】
【0052】例11(比較例) 二つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)分散体
からなる2種の混合物(最終固形分濃度が59重量%で
あり、第一の重合体と第二の重合体との重量比がそれぞ
れ95/5および90/10である)を調製した。混合
物中の第一の重合体は例5と同じ市販品Ausimont Algof
lonであり、第二の重合体は熱可塑性重合体Hyflonラテ
ックスである。レーザー光散乱法で測定せる平均粒子径
はそれぞれ245nmおよび180nmであり、第二の
重合体と第一の重合体の粒子径の比は0.73であっ
た。
【0053】ノニオン界面活性剤Triton X100を合計3
%含有する二つの分散体組成物に例4のアクリルペース
トを加え、下塗りアルミニウム板上に散布し、100℃
で2分間乾燥し、次いで420℃で10分間焼成した。
光学顕微鏡を用いて、焼成したフィルムの臨界厚さを測
定し、第一の重合体のみを用いて作成したフィルムの臨
界厚さと比較した。結果を表5に示す。表5に見られる
とおり、二つの分散体の重合体粒子径の比が0.3より
大きいと臨界厚さの増大も光沢の増大も認められない。
【0054】
【0055】
【発明の効果】本発明のフルオロポリマー分散体を用い
れば、従来知られているフルオロポリマー分散体から形
成されるフィルムと比較して、より高い臨界厚さを有す
るフィルムを、クラックを発生することなく、好ましく
は改善された機械的および光学的性質を付与して、形成
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルコ マルヴァジィ イタリア国、アレッサンドリア、 ノーヴ ィ リグーレ、ヴィア モンテ パズービ オ 9 (72)発明者 エンリコ マルケージ イタリア国、アスティ、クアルト インフ ェリオーレ、ストラーダ ソットリーパ 297/A

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記フルオロポリマー分散体(a)および
    フルオロポリマー分散体(b)からなることを特徴とす
    るフルオロポリマー分散体組成物。 (a)テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体
    またはTFEと少なくとも一つのエチレン系不飽和結合
    を有する一または二以上の単量体0〜8重量%、好まし
    くは0.01〜3重量%との共重合体であって、平均粒
    子径190〜400nm、好ましくは210〜300n
    mを有するものの分散体; (b)下記分散体の中から選ばれた少なくとも一種の分
    散体であって、平均粒子径20〜60nm、好ましくは
    20〜45nmを有する重合体の分散体; (1)テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体
    またはTFEと少なくとも一つのエチレン系不飽和結合
    を有する一または二以上の単量体0〜8重量%、好まし
    くは0.01〜3重量%との共重合体の分散体; (2)TFEの熱可塑性共重合体、好ましくはTFEと
    ヘキサフルオロプロペン7〜27重量%との共重合体、
    またはTFEと、少なくとも一種のパーフルオロアルキ
    ルビニルエーテル、好ましくはメチル−、エチル−およ
    びプロピル−ビニルエーテルの中から選ばれたパーフル
    オロアルキルビニルエーテル0.5〜18重量%、好ま
    しくは2〜10重量%との共重合体;分散体(b)の平
    均粒子径と分散体(a)の平均粒子径との比が0.3未
    満、好ましくは0.1〜0.25であり、分散体(b)は
    微細乳化重合により得られたものである。
  2. 【請求項2】 分散体(b)の平均粒子径が60nmよ
    り大きく、但し、分散体(b)の中で、粒子径が20〜
    60nmのものの割合が少なくとも60重量%、好まし
    くは少なくとも70重量%であり、かつ平均粒子径20
    〜60nmのものと分散体(a)との重量比が0.3未
    満である請求項1記載のフルオロポリマー分散体組成
    物。
  3. 【請求項3】さらに、平均粒子径が20nmより小さい
    少なくとも一種の分散体を含む請求項1または請求項2
    記載のフルオロポリマー分散体組成物。
  4. 【請求項4】TFEと共重合される単量体が下記の中か
    ら選ばれたものである請求項1〜請求項3のいずれかに
    記載のフルオロポリマー分散体組成物。 (i)ヘキサフルオロプロペン(HFP)のようなC3
    〜C8パーフルオロオレフィン、(ii)ビニルフルオ
    ライド(VF)、ビニリデンフルオライド(VDF)、
    トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロイソブテン、式
    CH2=CH−Rf(Rf=C1〜C6パーフルオロアルキ
    ル基)で表わされるパーフルオロアルキルエチレンのよ
    うな水素化C2〜C8フルオロオレフィン、(iii)ク
    ロロトリフルオロエチレン(CTFE)のようなC2〜
    C8クロロ−および/またはブロモ−および/またはヨ
    ウド−フルオロオレフィン、(iv)式CF2=CFO
    fで表わされる(パー)フルオロアルキルビニルエー
    テル(PAVE)(式中、RfはC1〜C6(パー)フル
    オロアルキル、例えばCF3、C25、C37)、
    (v)式CF2=CFOXで表わされる(パー)フルオ
    ロオキシアルキルビニルエーテル(式中、Xは、C1〜
    C12アルキル、C1〜C12オキシアルキル、または少な
    くとも一つのエーテル基を有するC1〜C12(パー)フ
    ルオロオキシアルキル基、例えば、パーフルオロ−2−
    プロポキシプロピル基である。)。
  5. 【請求項5】フルオロポリマー分散体(a)を構成する
    重合体がTFEの単独重合体またはエチレン系不飽和結
    合を有する少なくとも一種の単量体で共重合変性せるT
    FEの重合体であり、フルオロポリマー分散体(b)を
    構成する重合体がTFEの単独重合体または変性TFE
    重合体である請求項1〜請求項4のいずれかに記載のフ
    ルオロポリマー分散体組成物。
  6. 【請求項6】フルオロポリマー分散体(b)、(2)を
    構成する重合体が、TFEと6〜7重量%のパーフルオ
    ロメチルビニルエーテルと、所望により0.8〜1.2
    重量%のパーフルオロプロピルビニルエーテルとの共重
    合体、およびTFEと4〜6重量%のパーフルオロプロ
    ピルビニルエーテルとの共重合体の中から選ばれる請求
    項1〜請求項4のいずれかに記載のフルオロポリマー分
    散体組成物。
  7. 【請求項7】フルオロポリマーの水性分散体(a)は乳
    化重合法により得ることができるものであり;また、フ
    ルオロポリマーの水性分散体(b)は微細乳化重合法に
    より得ることができるものであって、下記工程(i)〜
    (v)により製造されるものである請求項1〜請求項6
    のいずれかに記載のフルオロポリマー分散体組成物。 (i)中性末端基または所望によりフッ素に代えて一ま
    たは二以上のH,Clを含む末端基を有するパーフルオ
    ロポリエーテル(PFPE)の水性微細乳化物を調製
    し、(ii)調製された水性微細乳化物のパーフルオロ
    ポリエーテル(PFPE)油相が、反応媒体リットルあ
    たり、2mlより多量に、好ましくは2.2〜50m
    l、より好ましくは3〜30mlの濃度で存在するよう
    に、水性微細乳化物を重合器中へ供給し、(iii)反
    応媒体を重合器中へ供給し、重合器中を脱気し、重合器
    中をTFEガスで加圧し、所望により界面活性剤、安定
    剤、共重合される単量体、連鎖移動剤を加え、(iv)
    開始剤を加え、所望により、重合の過程で界面活性剤、
    安定剤、共重合される単量体、連鎖移動剤を追加し、次
    いで(v)重合器から重合体ラテックスを取出す。
  8. 【請求項8】フルオロポリマー分散体(a)とフルオロ
    ポリマー分散体(b)との乾燥物換算重量比が99/1
    〜90/10、好ましくは99/1〜95/5である請
    求項1〜請求項7のいずれかに記載のフルオロポリマー
    分散体組成物。
  9. 【請求項9】さらに、アクリル樹脂、シリコーン樹脂お
    よびポリアミドアミジン(polyamide amidic)樹脂の中
    から選ばれた樹脂の水性分散体、顔料、界面活性剤、無
    機充填剤、およびその他の添加剤の中から選ばれた成分
    を含む請求項1〜請求項8のいずれかに記載のフルオロ
    ポリマー分散体組成物。
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