JP2002540275A

JP2002540275A - フィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体

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Publication number: JP2002540275A
Application number: JP2000608681A
Authority: JP
Inventors: マルチネスフェリクスビンチ; エル．フエスマンピーター
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2002-11-26
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: CN1192049C; WO2000058389A1; EP1171512A1; KR100661030B1; BR0010770B1; HK1045537A1; RU2223994C2; CN1345349A; BR0010770A; AU4045700A; DE60001273D1; EP1171512B1; US6518349B1; TW592924B; DE60001273T2; KR20020005636A; HK1045537B; ES2191616T3; MXPA01009825A; TR200102791T2

Abstract

(57)【要約】本発明は、フィブリル化しないフルオロポリマーの凝集した１次粒子および必要に応じて少なくとも１つの他成分の脆い顆粒を含み、少なくとも２０ｇ／１００ｃｃの嵩密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有する霧化可能な粉体を提供する。この霧化可能な粉体は、好ましくは水不混和性の液体を含まず、より好ましくはハロカーボンの液体を含まない。他成分の中には、無機フィラー、顔料、耐熱性ポリマーバインダーが含まれる。他の実施形態において、本発明は、第１のフィブリル化しないフルオロポリマーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他のフィブリル化しない成分の脆い顆粒を含む霧化可能な粉体を提供する。本発明はさらに、液体分散体を噴霧乾燥することで霧化可能な粉体を調製する方法を提供する。好ましい実施形態において、本方法は噴霧乾燥によって得られる凝集した１次粒子の顆粒の高密度化を含む。高密度化は機械的な圧縮によって、または顆粒を加熱ガスに接触させ流動床を形成させることで実施可能である。特定の用途に対して望ましい嵩密度および粒度を得るために、必要に応じて微粒化および熱処理の段階を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は、フィブリル化しないフルオロポリマー、より詳細にはそれらによる
霧化可能な粉体に関する。

【０００２】（発明の背景）優れた耐化学薬品性、大変優れた剥離性、優れた耐熱性および電気絶縁性など
の特性を有するフルオロポリマー樹脂は、いくつかの用途で望ましい。溶融流動
性フルオロポリマー粉体は、コピー機ならびにプリンター用のヒューズロールま
たはベルト、および化学処理反応器など数々の産業上の用途だけでなく、フライ
パン、ソースパン、ライスクッカ、グリルおよび耐熱皿などの料理道具のコーテ
ィングに有用であることが見出されている。液体塗装の代わりに粉体塗装を適用
する利点の一つは、環境に対する懸念があり高価な改善手続きを余儀なくさせる
揮発性の有機溶剤を使わないことである。

【０００３】カナダ特許１２４８２９２号（Ｂｕｃｋｍａｓｔｅｒ他）は、フルオロポリマ
ーの水系重合分散体を攪拌しながらゲル化剤で化学的に処理し、続いて水不混和
性の有機溶剤（通常はハロカーボン）で処理する、従来の乾燥粉体調製法を開示
する。この処理は、通常、平均粒度が０．１から０．５マイクロメートルのフル
オロポリマーの１次粒子を、長い攪拌の間に、通常２００から３０００マイクロ
メートルの平均粒度を有する顆粒へと凝固（凝集）させる。この方法は「溶剤利
用（ｓｏｌｖｅｎｔ−ａｉｄｅｄ）凝固」として一般に知られている。十分に非
破砕性にするために、顆粒はフルオロポリマーの融点に近い温度で熱固化される
。

【０００４】得られる顆粒は、回転キャスト法および回転ライニング法などに有用であるが
、塗装の用途にはそれほど有用でない。顆粒は、均一に塗装するには大きすぎる
。顆粒を有用とするために、より小さい粒子に微粒化するが、それはコスト増に
なり、熱固化された顆粒をフィブリル化させる傾向があり、それによって塗装に
使われる噴霧装置を詰まらせる。熱固化されていない顆粒の微粒化は、極端な微
粒子（１マイクロメートル以下の粒子）を生成し、これは取扱いが困難で、コー
ティング特性に乏しい。

【０００５】フルオロポリマー粉体を製造する別の方法が、米国特許第３９５３４１２号（
Ｓａｉｔｏ）に開示されている。この文献は、テトラフルオロエチレンポリマー
の水分散体をこのポリマーの融点よりも高い温度で気体中に霧化し、そのことに
より分散固体を合体させて焼結し、平均粒度が１００マイクロメートル以下の焼
結ミクロ粉体を生成させることを開示する。Ｓａｉｔｏの発明の焼結球状粒子は
、滑剤としておよび成形の用途に有用であると記載されている。これらのほぼ球
状の粒子は、回転成形法またはキャスティング法に適している。しかし、これら
の粒子は焼結されている（ポリマーの融点に近い温度で熱固化されている）ので
、粒子は本質的に非破砕性である。そのため、ある特定の噴霧用途の粒子を製造
するために、例えば粉砕などによって粒度をその用途に合わせてさらに製造する
ことは困難である。

【０００６】米国特許第５０９３４０３号（Ｒａｕ他）に記載されるポリマーバインダーと
ブレンドされたフルオロポリマーのような、多成分とのブレンドフルオロポリマ
ー粉体コーティングを形成する試みがなされている。米国特許第５０９３４０３
号では、配合成分の粒子の大きさは、粉砕または練磨の能力によって決められ、
そのブレンドで製造されたコーティングの組成均一性を制限する。また、このよ
うなブレンドは、輸送中、加工中、および使用された粉体の回収中に分離を示す
。静電噴霧に粉体混合物を用いる時、混合物の成分が分離する傾向がある。粉体
が基材に噴霧された時、この分離により可変の粉体コーティング組成を生じる可
能性がある。静電噴霧塗装において「過剰噴霧（ｏｖｅｒｓｐｒａｙ）」として
知られる、目標基材に付着しない噴霧粉体に関連して、別の注目すべき問題が発
生する。過剰噴霧での分離は噴霧作業においてそのままリサイクルすることを妨
げる。

【０００７】ハロカーボンを含む加工段階および／または粒子の焼成の必要がなく、必要に
応じて他成分がブレンドされた、フィブリル化しないフルオロポリマーの均一な
組成の霧化可能な粉体が求められている。

【０００８】（発明の概要）第１の実施形態において、本発明は、フィブリル化しないフルオロポリマーの
凝集した１次粒子および少なくとも１つの他成分の脆い顆粒を含む粉体であって
、該粉体は、嵩密度が少なくとも２０ｇ／１００ｃｃであり、平均粒度が５から
１００マイクロメートルである霧化可能な粉体を提供する。この霧化可能な粉体
は、好ましくは水不混和性の液体を含まず、より好ましくはハロカーボンの液体
を含まない。他の成分には、無機フィラー、顔料、耐熱性ポリマーバインダーが
含まれる。

【０００９】別の実施形態において、本発明は、第１のフィブリル化しないフルオロポリマ
ーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他のフィブリル化しないフロオロ
ポリマー成分の脆い顆粒を含む霧化可能な粉体を提供する。

【００１０】本発明はさらに、脆い顆粒を得るために、フィブリル化しないフルオロポリマ
ーの１次粒子および少なくとも１つの他成分の液体分散体を噴霧乾燥することに
よって、霧化可能な粉体を調製する方法を提供する。その分散体は、好ましくは
水不混和性の液体を含まず、より好ましくはハロカーボンの液体を含まない。よ
り好ましい実施形態において、本方法はフィブリル化しないフルオロポリマーお
よび必要に応じて少なくとも１つの他成分の霧化可能な粉体を調製する工程と、
噴霧乾燥することにより生成する凝集した１次粒子の顆粒を高密度化する工程と
を含む。高密度化は、機械的な圧縮または顆粒を加熱ガスに接触させて流動床を
形成することによって実施可能である。微粒化および熱処理の任意の段階を、特
定の用途に向けて望ましい嵩密度および粒度を得るために用いてもよい。

【００１１】別の本発明の実施形態は、フルオロポリマーの凝集した１次粒子および少なく
とも１つの他成分の、均一で、非分離性の、脆い顆粒の混合物を含み、溶融加工
もできるフィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体を提供する。

【００１２】本発明の目的は、粒子の焼成なしで、またはハロカーボン溶剤を使用すること
なく達成することができる。（図面の簡単な説明）図１は、液体、特に水分散体から本発明の霧化可能な粉体を製造するための噴
霧乾燥システムの概略図である。図２は、本発明の霧化可能な粉体を製造するための、噴霧乾燥された粉体に用
いられる高密度化システムの概略図である。図３は、液体分散体から本発明の霧化可能な粉体を製造するための連続的な噴
霧乾燥／高密度化システムの概略図である。図４ａおよび４ｂは、本発明の霧化可能なフルオロポリマーのそれぞれ５００
倍および１０００倍の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。

【００１３】（発明の詳細な説明）本発明の霧化可能な粉体は、少なくとも２０ｇ／１００ｃｃの嵩密度および５
から１００マイクロメートルの平均粒度を有するフルオロポリマーの脆い顆粒を
得るために、フィブリル化しないフルオロポリマーおよび必要に応じて少なくと
も１つの他成分の液体分散体を噴霧乾燥し、必要に応じて、噴霧乾燥によって得
られた凝集した１次粒子の顆粒を、引き続き高密度化することによって調製され
る。

【００１４】「脆い」とは、粉砕された粒子から延びるフィブリルの形成などの明確に認識
できる粒子の変態を引き起こさずに、顆粒をより小さいサイズにすること（微粒
化）ができることを意味する。本発明の脆い顆粒は不均一な粒子形状を有する。

【００１５】簡略化するために、本明細書では顆粒を時々粉体と呼ぶ。顆粒は、噴霧乾燥段
階で用いられる温度がフルオロポリマーの融点よりも低いために、好ましくは少
なくとも融点よりも２５℃低いために破砕できる。その温度がフルオロポリマー
の融点より高い場合は、顆粒は融着あるいは焼結する（ポリマーの融点に近い温
度で熱固化する）。そのため、ある特定の噴霧用途の粒子を製造するために、例
えば粉砕によって粒子の大きさを調整することは難しい。それ故、本発明の粉体
は、非焼結粉体として特徴づけられる。従来の方法で用いられる焼結または融着
は球形の粒子を生成するが、本発明の粉体顆粒は不均一な形状である。

【００１６】噴霧乾燥段階に続いて実施される高密度化の段階は、例えば５０マイクロメー
トルを超えないような薄い融着フルオロポリマーコーティングのみが望まれる電
球コーティングなどのいくつかの用途で、霧化可能な粉体として用いることがで
きるように顆粒の適用範囲を広げる。「高密度化」とは、噴霧乾燥された粉体の
嵩密度の増加を意味する。電球へのコーティングなどのいくつかの用途で、高密
度化は融着した薄い、泡を含まない、連続的なコーティングを得るために望まし
い。特に、電球の外側は、食品給仕設備で調理済み食品を温かく保つための加熱
ランプの使用時に起こり得るように、電球が割れた場合のガラスの破片から周囲
を保護するために、溶融流動性のフルオロポリマーの薄いフィルムで被覆される
。フルオロポリマーの粉体は電球の外側に噴霧され、続いて結果として得られる
その粉体コーティングを加熱して、それを連続的で薄く、透明なフルオロポリマ
ーのコーティングへと融着させる。霧化可能な粉体が、プライマーコートまたは
非常に小さい容器あるいは部品のコーティングに使われる場合などの別の応用で
は、噴霧乾燥した後に、さらに高密度化することは必要でないこともある。

【００１７】このように本発明は、カナダ特許第１２４８２９２号に記載されたような溶剤
利用凝固を必要とせず、ポリマーの融点に近い温度での熱固化と、それに続く熱
固化顆粒の微粒化を実施することなく、フィブリル化しないフルオロポリマーの
霧化可能な粉体を得る有利な簡便法を提供するものである。溶剤利用凝固を用い
ないことで、ゲル化剤およびハロカーボンを含む水不混和性の液体を用いる必要
がなく、それ故、環境を守るための高価なハロカーボン回収機構の必要もない。
本発明で得られる粉体の何らかの微粒化は、例えば平均粒度５から５０マイクロ
メートルの粉体を製造するのに望ましいが、これは熱固化された顆粒に要求され
る微粒化よりもずっと容易であり、過度の微粒子を生成することなく、また粉体
を形成する顆粒のフィブリル化なしに達成可能である。驚くべきことに、この粉
体による噴霧コーティングは透明性が改善されており、それにより電球などのコ
ートされた物品の外観およびその照明／加熱機能の両方を改善する。また本発明
の霧化可能な粉体は、驚くべきことに、従来の霧化可能な粉体よりも多く付着さ
せて、厚いコーティングを形成することができる。

【００１８】本発明の生成物は、フィブリル化しないフルオロポリマーの凝集した１次粒子
および必要に応じて少なくとも１つの他成分の脆い顆粒を含み、５から１００マ
イクロメートル、好ましくは１０から８０マイクロメートルの平均粒度、および
少なくとも２０ｇ／１００ｃｃ、好ましくは少なくとも３５ｇ／１００ｃｃ、よ
り好ましくは少なくとも５５ｇ／１００ｃｃ、そして最も好ましくは少なくとも
７５ｇ／１００ｃｃの嵩密度を有する霧化可能な粉体として記載することができ
る。別の実施形態において、本発明は、第１のフィブリル化しないフルオロポリ
マーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他のフィブリル化しないフロオ
ロポリマー成分の脆い顆粒を含む霧化可能な粉体を提供する。本発明の霧化可能
な粉体は、ハロカーボンを含まないことをはじめとして、好ましくは水不混和性
の液体を含まず、またゲル化剤も含まない。望ましい大きさの粒子が得られるよ
うに噴霧乾燥／高密度化によって粒子の大きさが制御できる場合は、この粉体は
微粒化されなくてもよい。

【００１９】本発明を用いることによって、他の成分と結合したフルオロポリマーの凝集し
た１次粒子の脆い顆粒を有する、フィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可
能な粉体が容易に製造できる。多成分の霧化可能な粉体は、フィラー、顔料およ
びその他の添加剤などの成分をフルオロポリマーの分散体に加え、噴霧乾燥し、
必要に応じて、上述の高密度化、熱処理、微粒化の段階により調製できる。多成
分で形成された本発明の霧化可能な粉体は、ドライブレンド法または従来の多成
分分散体の凝固（例えば、機械的凝固および溶剤利用凝固）によって形成された
生成物に比べて、使用時に成分の分離傾向が少ない、より均一なブレンド生成物
である。霧化可能な粉体の成分は密接に絡まっており、コーティングに使用する
とき成分が分離しにくい傾向は、非分離性と呼ばれる。本発明の均一にブレンド
された霧化可能な粉体はまた、輸送、加工およびスクラップ粉体の回収において
も分離しにくく、静電噴霧においてもより均一なコーティングを提供する。

【００２０】同様に、霧化可能な粉体は、複数のフルオロポリマーの脆い顆粒からなること
もできる。ここで追加のフルオロポリマーは、フルオロポリマーの液体分散体に
加えられるか、または異なったフルオロポリマーの複数の分散体が噴霧に先だっ
て混合される。あるいは、複数のフルオロポリマー分散体をポンプで多重供給し
て乾燥チャンバに送り、複数のフルオロポリマーの脆い顆粒が乾燥チャンバ内で
凝集粒子として形成されるように噴霧乾燥してもよい。本発明を用いて形成され
たポリマーと成分とのブレンドは、粉体形成後に個々の成分の粉体を混合する従
来の機械的な方法によるブレンドよりも均一である。

【００２１】本発明の教示を用いて調製できる１つの特に有用なブレンドは、フルオロポリ
マーと耐熱性ポリマーバインダーとの均一なブレンドである。この成分の組み合
わせで形成された霧化可能な粉体は、金属基材のプライマー層として有用で、フ
ルオロポリマーのコーティング層をさらに上乗せするためにその表面を下塗りす
る。

【００２２】本発明はまた、特定の基材に必要とされる溶融流動特性が適切に調整できるこ
とによって、電球などの基材への粉体噴霧コーティングを融着させる段階を容易
にする。例えば、市販の低、中および高メルトフローのフルオロポリマーを液体
分散体として混合し、本発明の噴霧乾燥／高密度化の操作を適用して、望ましい
溶融流動性を有する複数のフルオロポリマーの霧化可能な粉体を提供することが
できる。この場合、凝集した１次粒子の顆粒は、異なった溶融流動性のフルオロ
ポリマー１次粒子の混合物である。粉体を形成する複数のフルオロポリマーの違
いは、単に、溶融流動性の違いおよび／または化学的本体の違い、すなわち異な
ったモノマーがフルオロポリマーの１つの製造に使われているということであっ
てよい。

【００２３】本発明の霧化可能な粉体は、１〜６ｍ²／ｇの特性比表面積（ＳＳＡ）を有す
る。重合されたままの分散体粒子は１０〜１２ｍ²／ｇのＳＳＡを有する。粒子
が合体するのでＳＳＡは減少する。本発明の霧化可能な粉体のＳＳＡは、後の粉
砕などの処理をした場合、粒子は溶融も望ましくない微粒子の生成もしないであ
ろうということを示している。米国特許第３９５３４１２号によって製造された
粒子などの従来の熱固化または焼結された粒子（ポリマーの融点に近い温度で熱
固化されたもの）のＳＳＡは１ｍ²／ｇより小さく、このような粒子はフィブリ
ル化する傾向があり、噴霧装置を詰まらせる。

【００２４】本発明の顆粒の破砕性は、本発明の霧化可能な粉体を示す走査型電子顕微鏡写
真である図４ａおよび４ｂによって最もよく例示される。その粒子は従来の熱固
化された粒子よりも多孔質に見え、フィブリルまたは過剰の微粒子を生成するこ
となく、より容易に高密度化される。本発明の粉体は１０％未満の微粒子を含む
。

【００２５】図１を参照すれば、液体分散体から本発明の霧化可能な粉体を製造するための
システムの概略図がある。液体分散体は少なくとも５重量％、好ましくは５〜７
０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％、最も好ましくは１５〜４５重量％
の全固形分含量を有する。噴霧乾燥は、遠心効果で液体を多数の液滴に分割しな
がら供給液体を乾燥チャンバ中に霧化して、その液滴を加熱ガスの流れに乗せ粉
体粒子を生成することで達成される。特に、この第１の実施形態では、フィブリ
ル化しないフルオロポリマー分散体の１次粒子および必要に応じて少なくとも１
つの他成分の水分散体が、低剪断供給ポンプ１で供給タンク２からパイプ３を通
じて噴霧乾燥チャンバ５の頂上にある回転遠心霧化機４（冷却ファン１３で冷却
される）に送られる。空気は、供給ファン７によってパイプ６を通じて空気を送
り直接燃焼ガスバーナー８によってそれを加熱することによって、チャンバ５に
供給される。加熱空気はチャンバ５の頂上部分（ほぼ上側１０分の１）に加熱空
気のエンベロープ９を生成し乾燥気体として作用する。チャンバに導入される加
熱空気の温度は、華氏８４０度から華氏８６０度（４４９℃〜４６０℃）の範囲
であり、加熱空気のエンべロープの平均温度は華氏８５０度（４５４℃）である
。水分散体は遠心噴霧機４を通じて加熱空気のエンべロープ９に送られ、そこで
水は急速に蒸発し、１次粒子はより大きな粒子に凝集し始める。粒子がチャンバ
５の中で下降するとき、粒子は成長し、蒸発した水および空気の気流に乗って移
動しながら段々と低下する温度にさらされ、粉体粒子は、温度が華氏２２０度か
ら華氏３００度（１０４℃から１４９℃）の範囲にあるチャンバから最終的に排
出される。この過程で、粒子はポリマーの焼結が起こるほど長い時間にわたって
高温の入口温度にさらされない。同様に噴霧乾燥機の底部分の温度は、粒子中の
ポリマーの焼結を起こす程は高くない。粉体粒子はバグハウス１０で気流から分
離され、粉体容器１１に集められる。空気および水蒸気の気流はバグハウス１０
を通過し、排気ファン１４によって積層パイプ１２を通じて大気中に排出される
。本発明の霧化可能な粉体は、カナダ特許第１２４８２９２号（Ｂｕｃｋｍａｓ
ｔｅｒ他）に記載されているような１次粒子の溶剤利用凝固なしで製造されるた
め、粉体粒子はハロカーボンの液体およびゲル化剤を含まない。

【００２６】別法として、乾燥チャンバに供給されるフィブリル化しないフルオロポリマー
の１次粒子の分散体は、水の代わりあるいは水に加えて水混和性の有機溶剤を液
体成分として含むことができる。適切な有機溶剤には、Ｎ−メチルピロリドンお
よびメチルイソブチルケトンなどが含まれる。有機溶剤はハロカーボンの液体で
はない。有機溶剤が液体として使われる場合、窒素の有機溶剤分散体に対する供
給量の比が約１５〜３５：１で、９００から１０００ｋｇ／ｈｒの範囲の高温窒
素ガスが乾燥気体としてチャンバに導入されて、華氏５５４度から華氏５７２度
（２９０℃から３００℃）の温度を有する加熱ガスのエンベロープが形成される
。しかし、高温乾燥気体に粒子がさらされる時間は、ポリマーの焼結が起こる程
長くはない。粉体粒子は上述のようにバグハウスで気流から分離される。しかし
窒素ガスと有機溶剤は凝縮器（図示せず）を通り、そこで溶剤は回収されて別々
に処理され、溶剤を含まない窒素ガスは閉じたループシステム内の噴霧乾燥シス
テムで回収され再利用される。

【００２７】本発明のより好ましい実施形態では、噴霧乾燥の後で粉体粒子はさらに高密度
化される。このような高密度化は、噴霧乾燥機から出て行く粉体粒子が特定の用
途に対して望ましいものよりも低い密度であった場合には望ましい。高密度化を
達成する１つの手段が図２に概略的に示されている。上述の噴霧乾燥処理によっ
て形成された粉体粒子は供給ホッパ２０に投入され、水平の供給スクリュ２１で
機械的な圧縮処理に送られる。粉体粒子は水平の供給スクリュ２１を通り、真空
脱気システムを備え圧縮ローラ２３、２４の間に粉体を供給する垂直の供給スク
リュ２２に移動する。脱気システムは、真空ポンプ２５および垂直スクリュ２２
からの２つの受け器２７、２７ａを有する吸引ホース２６によって示されている
。圧縮ロールは相互にかみ合う溝または指状突起（図示せず）を備えており、そ
れが粒子に６５０〜１５００ｐｓｉｇ（４．５〜１０．３ＭＰａ）、好ましくは
１０００〜１１００ｐｓｉｇ（６．９〜７．６ＭＰａ）の範囲の機械的圧力を及
ぼし粉体をペレット化する。圧縮ロールを出た後のポリマーペレットはロータリ
カッタの刃２８にかけられ、凝集した１次粒子の脆い顆粒のフィブリル化しない
ポリマーの霧化可能な望ましい大きさの粉体に機械的に分けるために分粒ミルス
クリーン２９を通過する。カッターの刃およびミルスクリーンの選択によっては
、ポリマー粒子は、以下に記載されるように特定の用途に適した粒度にするため
に、追加的な粉砕段階を必要とすることがある。

【００２８】別の実施形態において、噴霧乾燥および高密度化段階は、互いに重力連通する
対応するゾーンで実施される。この場合、噴霧乾燥された粒子は、噴霧乾燥が実
施されている間に連続運転で高密度化ゾーンに高密度化のために落下する。連続
運転中に高密度化を成し遂げる手段は図３に例示されている。プライム符号（ダ
ッシュ）で示されたものに類似の構成要素を有する図１に例示されたシステムと
同様に、フィブリル化しないフルオロポリマー分散体および必要に応じて少なく
とも１つの他の成分、好ましくは水分散体が噴霧乾燥チャンバ５′に導入される
が、チャンバから外部に出される前に粉体粒子は組み込まれた内部の流動床３０
で高密度化される。高密度化は、顆粒を激しく動かす加熱ガスを顆粒に接触させ
ることによって実施される。この例示では、空気加熱器３１によって加熱された
空気が送風ファン３２によってパイプ３３を通じて流動床３０に送られる。流動
床に送られる空気の温度は、フルオロポリマーの溶融粘度に応じて、そして特に
粒子が焼結しないようにフルオロポリマーの融点以下であり、華氏４２８度から
華氏５６３度（２２０℃から２９５℃）の範囲内である。加熱ガスは顆粒の流動
床を形成する働きがあり、そこでの粒子同士の衝突相互作用は高密度化をもたら
し、この実施形態で少なくとも５０ｇ／１００ｃｃの密度を有するフィブリル化
しないフルオロポリマーおよび必要に応じて少なくとも１つの他成分の破砕可能
な粒子を生成する。別法として、流動床が噴霧乾燥チャンバの外部に設置され、
高密度化を達成することも可能である。

【００２９】特定の用途に向けて所望の粒径および／または密度を達成するために、必要に
応じてさらに２つの段階を粉体粒子に適用することができる。噴霧乾燥および／
または高密度化の後で、熱処理または微粒化あるいはその両方の段階を用いるこ
とができる。熱処理は実際にはさらなる高密度化の一手段である。上述のような
流動床を形成するための加熱ガスの使用だけでなく、強制対流オーブンまたは強
制対流とホットプレート（伝導）とを併せた乾燥機のいずれかを用いる通常のト
レイ乾燥法が適している。個々のフルオロポリマーに応じて、熱処理はほぼ５時
間、華氏３００〜５００度（１４９〜２６０℃）の温度で実施されるが、どのよ
うな場合であっても粒子が焼結することのない時間および／または温度で実施さ
れる。粒子は脆砕可能なままである。微粒化は、所望する場合に粒子の大きさを
小さくする手段であり、通常の粉砕法が適切である。

【００３０】本発明の霧化可能な粉体は、摩擦電気噴霧またはコロナ噴霧などの通常の静電
噴霧技術によって基材に付着させることができる。驚くべきことに、本発明の粉
体は流動性が改善されており、これらの標準的な技術を用いて基材により厚いフ
ィルムを形成できる。本発明の多成分粉体は静電気を利用している間に分離せず
、そのために基材によりいっそう均一な塗装を施すことが可能となる。これは、
本発明の粉体の噴霧で形成されたコーティングは、使用前（ｂｕｌｋ）の霧化可
能粉体そのものと比較して、実質的に同じ濃度のフルオロポリマー成分および他
の成分を含むことを意味する。粉体を噴霧して形成されたコーティングと使用前
の霧化可能粉体との成分間の濃度差は、霧化可能な粉体の成分濃度に対して２０
％未満であり、好ましくは１０％未満である。さらに静電気を利用しているとき
、例えば過剰噴霧で目標基材に付着しない本発明の多成分生成物は、噴霧されて
いる間に成分が分離しないので直ちに再利用することもできる。

【００３１】本発明の霧化可能な粉体は、単一コーティングとしてまたは多層フルオロポリ
マーコーティングの系に利用することができる。このようなコーティングは、コ
ピー機およびプリンターのヒューザロールまたはベルト、電球または加熱ランプ
、タンク、インペラー、パイプ、バルブおよびシュートなどを含む化学処理反応
器などの、数々の産業上の利用だけでなく、フライパン、ソースパン、ライスク
ッカ、グリルおよび耐熱皿などの調理道具に利用できる。本発明の霧化可能な粉
体はまた、計量服用薬吸入器などの医療用装置にも利用できる。

【００３２】フルオロポリマー本発明の霧化可能な粉体を製造するのに用いられるフィブリル化しないフルオ
ロポリマーは、このポリマーに対して標準的な温度で測定された溶融粘度が１×
１０²Ｐａ・ｓから１×１０⁶Ｐａ・ｓの範囲にあるフルオロポリマーである。フ
ィブリル化しないというのは、剪断力を受けたとき、そのポリマーにフィブリル
または凝集を発生させる傾向がないこと、および未処理での強度が弱すぎるため
にそのポリマーを押出成形できないことを意味する。溶融粘度は、カナダ特許第
１２４８２９２号に記載のように修正したＡＳＴＭＤ−１２３８の手順に従って
溶融流量を測定し、得られた値を与えられた計算式によって溶融粘度に変換する
ことによって求められる。フルオロポリマーには、カナダ特許第１２４８２９２
号に規定されたような溶融加工可能なもの、および溶融流動性はあるが溶融加工
できないものが含まれる。溶融流動性であるが溶融加工できないフルオロポリマ
ーの例は、低分子量であることを示すような低い溶融粘度である上述の低い溶融
粘度のポリテトラフルオロエチレンであり、このような樹脂で溶融成形された物
品は強度がない、すなわち取扱い中に壊れてしまう。

【００３３】一般に、本発明で有用である溶融加工可能なフルオロポリマー樹脂は、この範
囲外の粘度でも使用可能であるが、０．５〜５０×１０³Ｐａ・ｓの範囲の溶融
粘度（ＭＶ）を有する。より通常的には、ＭＶは１〜４０×１０³Ｐａ・ｓの範
囲にある。このようなフルオロポリマーには、３〜８個の炭素原子を有するペル
フルオロオレフィンおよび線状または枝分かれしたアルキル基が１〜５個の炭素
原子を含むペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）から選択され
る１種あるいは複数の共重合可能なモノマーとＴＦＥとのコポリマーが含まれる
。ここでコモノマーは、融点をＰＴＦＥの融点より実質的に下げる(例えば３１
５℃を超えない融点にする)のに十分なだけ用いられる。好ましいフルオロポリ
マーには、少なくとも１種のヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびＰＡＶ
ＥとＴＦＥとのコポリマーが含まれる。好ましいコモノマーには、アルキル基が
１〜３個の炭素原子、特に２〜３個の炭素原子を含むＰＡＶＥ、すなわちペルフ
ルオロ（エチルビニルエーテル）（ＰＥＶＥ）およびペルフルオロ（プロピルビ
ニルエーテル）（ＰＰＶＥ）が含まれる。使用可能な別のフルオロポリマーには
、必要に応じて１種あるいは複数のペルフルオロブチルエチレンなどの変性コモ
ノマーを少量含む、エチレンとＴＦＥのコポリマー（ＥＴＦＥ）が含まれる。使
用可能な他の水素含有フルオロポリマーには、エチレンとＣＴＦＥのコポリマー
（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデンホモポリマーおよびコポリマーが含まれる。

【００３４】有用なフルオロポリマーには、微粉体を生成することが一般に知られているも
のも含まれる。これらのフルオロポリマーはまた、一般に、３７２℃で１×１０ ² Ｐａ・ｓから１×１０⁶Ｐａ・ｓの溶融粘度を有する。溶融粘度は、カナダ特許
第１２４８２９２号に記載のように修正したＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従っ
て溶融流量を測定し、得られた値を下記に与えられた計算式によって溶融粘度に
変換することによって求められる。このようなポリマーには、これに限定はされ
ないが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ポリマーとして知られているポリマ
ーのグループに属するものが含まれる。このポリマーは直接重合されるかまたは
高分子量ＰＴＦＥの分解で得られる。ＴＦＥポリマーには、ＴＦＥのホモポリマ
ー（ＰＴＦＥ）および樹脂の非溶融加工性を変えない程度の少量の共重合可能な
変性コモノマー（＜１．０モルパーセント）とＴＦＥとのコポリマー（変性ＰＴ
ＦＥ）が含まれる。変性モノマーには、例えばヘキサフルオロプロピレン（ＨＦ
Ｐ）、ペルフルオロ（プロピルビニル）エーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロブ
チルエチレン、クロロトリフルオロエチレン、または分子に側基を導入する他の
モノマーなどがある。

【００３５】本発明のＰＴＦＥ樹脂には、懸濁重合および乳化重合で得られたもののいずれ
もが含まれる。微粉体用のような高分子量のＰＴＦＥは通常分子量を低下させる
ために電離放射線が照射される。これは、ＰＴＦＥが懸濁重合法で製造された場
合、粉砕を容易にし破砕性をよくし、ＰＴＦＥが乳化重合法で製造された場合、
フィブリル化傾向を少なくし非凝集性を増大させる。また、米国特許第３９５６
０００号（Ｋｕｈｌｓ他）に記載の方法によるなどして、乳化重合法において適
切に分子量を制御してＴＦＥから直接適当な粘度のＰＴＦＥを重合することも可
能である。

【００３６】本発明で使用可能なフィブリル化しないフルオロポリマーの具体例には、ペル
フルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、低分子
量ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン
／テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）およびエチレン／クロロトリ
フルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）コポリマーが含まれる。

【００３７】フルオロポリマー成分は、ポリマーの水分散体として通常市販されており、そ
れは使いやすさおよび環境受容性のために本発明の組成物として好ましい形態で
ある。「分散体」とは、フルオロポリマー粒子が水媒体に安定に分散されている
ため、分散体が使われる予定の期間内には粒子の沈殿が起こらないことを意味す
る。これは、通常、０．２マイクロメートルのオーダーであるフルオロポリマー
粒子（１次粒子とも呼ばれる）の大きさが小さいこと、および分散体製造業者に
よって水分散体に界面活性剤が使用されることによって成し遂げられる。このよ
うな分散体は、分散重合として知られる方法によって直接得ることができ、必要
に応じて濃縮および／またはさらに界面活性剤の添加を続けて実施してもよい。

【００３８】別法として、フルオロポリマー成分は、ＰＴＦＥ微粉体のようなフルオロポリ
マーの粉体であってもよい。この場合、フルオロポリマーおよび望ましければ耐
熱性ポリマーバインダーの、均質混合物とするために有機液体が通常使われる。
有機液体はハロカーボンではない。望ましいバインダーが特定の液体に溶解する
ためにそのような有機液体が選ばれる場合もある。バインダーが有機液体に溶解
しない場合は、そのバインダーを細かくし、フルオロポリマーと共にその液体に
分散させることも可能である。結果として得られる組成物は、有機液体に分散し
たフルオロポリマーおよび望ましい親和性混合物となるように液体に分散してい
るかまたは溶解したポリマーバインダーを含むことができる。有機液体の特性は
、ポリマーバインダーの特性および望まれているものが溶液であるか分散体であ
るかに依存する。このような液体の例として、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロラ
クトン、高沸点芳香族溶剤、アルコール、それらの混合物などが含まれる。有機
液体の量は、特定の塗布作業に向けて望ましい流動特性に依存する。

【００３９】他の成分本発明の霧化可能粉体は、フルオロポリマーに加えて、耐熱性ポリマーバイン
ダーを含んでいてもよい。バインダー成分は、加熱により融解してフィルムを形
成し、耐熱性があり、そして少なくとも約１４０℃の連続使用温度を有するポリ
マーを含む。バインダーは、フルオロポリマーを基材に接着させるか、フィルム
を形成するための、非粘着仕上げ剤に使用されることが公知である。バインダー
は一般にフッ素を含まないがフルオロポリマーによく接着する。このようなポリ
マーの例としては、以下の１種または複数などが含まれる。（１）ポリスルホン、これは約１８５℃のガラス転移温度をもち、約１４０℃か
ら１６０℃の連続使用温度を有する非晶性熱可塑性ポリマーである。（２）ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、これは約２３０℃のガラス転移温度を
もち、約１７０℃から１９０℃の連続使用温度を有する非晶性熱可塑性ポリマー
である。（３）ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、これは約２８０℃の融点をもち、
約２００℃から２４０℃の連続使用温度を有する部分結晶性ポリマーである。（４）ポリイミド、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）および／またはポリアミドイミ
ドに変わるポリアミック酸塩、これらのイミドはそれを溶融させるためにそのコ
ーティングを加熱すると架橋し、２５０℃を超える連続使用温度を有する。これらのポリマーは全て耐熱性があり、連続使用範囲およびそれ以下の温度で寸
法安定性があり、そしてそれらは耐摩耗性である。これらのポリマーはまた清浄
な金属表面によく接着する。

【００４０】フルオロポリマーに加えて、多成分の霧化可能な粉体は無機フィラー、フィル
ム硬化剤、顔料、安定剤および他の添加剤を含むことができる。このような添加
剤は噴霧乾燥の前にフルオロポリマーの分散体に直接加えることができる。ある
いは添加剤の液体分散体をフルオロポリマー分散体と混合するかまたは別の分散
体として乾燥チャンバにポンプで送ることもできる。適切なフィラーには、ガラ
スフレーク、ガラスビーズ、ガラス繊維、珪酸アルミニウムまたはジルコニウム
、マイカ、金属フレーク、金属繊維、ファインセラミックの粉体、二酸化珪素、
二酸化チタン、硫酸バリウム、タルク、カーボンブラックおよびポリアミド、ポ
リエステルおよびポリイミドの合成繊維などだけでなく、無機の酸化物、窒化物
、ホウ化物およびジルコニウム、タンタル、チタン、タングステン、ホウ素およ
びアルミニウムの炭化物が含まれる。

【００４１】（実施例）以下の実施例では、特に指定しない限り、溶液の濃度は、溶質と溶剤との合計
重量を基準とする重量％である。

【００４２】フルオロポリマー分散体の固形分は、重量測定によって求められ、固形分と液
体の合計重量を基準とする重量％として示す。

【００４３】フルオロポリマーＰＦＡ−１分散体−−固形分含量が３３〜３７重量％で原分散粒度（ｒａｗ
ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ、ＲＤＰＳ）が１５０〜２
５０ナノメータのＴＦＥ／ＰＰＶＥフルオロポリマー樹脂の水分散体で、樹脂は
、ＰＰＶＥ含量が３．５〜４．６重量％、カナダ特許第１２４８２９２号に記載
されたように修正されたＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従って３７２℃で測定さ
れた溶融流量が９．７〜１７．７である。ＭＦＲは、関係式ＭＶ＝５３．１５／
ＭＦＲによって溶融粘度（ＭＶ）に関係づけた。ここでＭＦＲの単位はｇ／１０
ｍｉｎ、ＭＶの単位は１０³Ｐａ・ｓである。

【００４４】ＰＦＡ−２分散体−−固形分含量が３３〜３７重量％でＲＤＰＳが１５０〜２
５０ナノメータのＴＦＥ／ＰＰＶＥフルオロポリマー樹脂の水分散体で、樹脂は
、ＰＰＶＥ含量が３．０〜３．８重量％、カナダ特許第１２４８２９２号に記載
されたように修正されたＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従って３７２℃で測定さ
れた溶融流量が５．１〜６．６である。

【００４５】ＰＦＡ−３分散体−−固形分含量が３３〜３７重量％でＲＤＰＳが１５０〜２
５０ナノメータのＴＦＥ／ＰＰＶＥフルオロポリマー樹脂の水分散体で、樹脂は
、ＰＰＶＥ含量が２．９〜３．６重量％、カナダ特許第１２４８２９２号に記載
されたように修正されたＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従って３７２℃で測定さ
れた溶融流量が１．３〜２．７である。

【００４６】ＦＥＰ−１分散体−−固形分含量が３３〜３９重量％でＲＤＰＳが１５０〜２
１０ナノメータのＴＦＥ／ＨＦＰフルオロポリマー樹脂の水分散体で、樹脂は、
ＨＦＰ含量が１０．４〜１２．４重量％、カナダ特許第１２４８２９２号に記載
されたように修正されたＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従って３７２℃で測定さ
れた溶融流量が０．３〜１．２である。

【００４７】ＦＥＰ−２分散体−−固形分含量が３３〜３９重量％でＲＤＰＳが１５０〜２
１０ナノメータのＴＦＥ／ＨＦＰフルオロポリマー樹脂の水分散体で、樹脂は、
ＨＦＰ含量が１０．３〜１３．２重量％、カナダ特許第１２４８２９２号に記載
されたように修正されたＡＳＴＭＤ−１２３８の方法に従って３７２℃で測定さ
れた溶融流量が２．９５〜１３．３である。

【００４８】ＰＴＦＥ分散体−−固形分含量が３０〜６０重量％でＡＳＴＭＤ４８９５に従
って測定された標準比重（ＳＳＧ）２．２、そしてＲＤＰＳが０．１７〜０．２
１マイクロメートルのＴＦＥフルオロポリマー樹脂の水分散体。

【００４９】微粉体分散体−−固形分含量が３０〜３５重量％で溶融流量が９〜２４、原料
分散粒度（ＲＤＰＳ）が０．１７〜０．２１マイクロメートルのＴＦＥフルオロ
ポリマー樹脂の水分散体である。

【００５０】他の成分Ａ１−焼成酸化アルミニウム分散体粒度が２．７〜３．７マイクロメートル
であり、ＢａｙｓｔａｔｅＡｂｒａｓｉｖｅｓから市販されている。

【００５１】Ａ２−酸化アルミニウム分散体粒度が０．３〜０．５マイクロメートルであ
り、Ａｌｃｏａから市販されている。

【００５２】グラファイト分散体平均粒度が０．４マイクロメートルであり、Ａｃｈｅｓ
ｏｎＣｏｌｌｏｉｄｓから市販されている。

【００５３】二酸化チタン平均粒度＜２マイクロメートルであり、ＴＩ−ＰＵＲＥ（登録
商標）Ｒ−９６１としてＴｈｅＤｕＰｏｎｔＣｏｍｐａｎｙから市販されて
いる。

【００５４】炭化ケイ素平均粒度が４．０（ｍａｘ．）を超えず、ＦｕｊｉｍｉＣｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。

【００５５】ウルトラマリンブルー顔料分散体粒度＜４４マイクロメートルであり、Ａｋ
ｚｏＮｏｂｅｌＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販されている。

【００５６】スズ粒度＜４４マイクロメートルであり、ＲｅａｄｅＡｄｖａｎｃｅＭ
ａｔｅｒｉａｌｓから市販されている。

【００５７】酸化鉄（赤）でコートされたマイカ粒度が１０〜６０マイクロメートルであ
り、ＥＭＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓから市販されている。

【００５８】ＢＡＳＦが市販するポリエーテルスルホンポリアミドイミドＮＭＰ／ナフサ／アルコール＝４０．５／２１．５／２．
０の比率で含むナフサとブチルアルコールとを含むＮＭＰ系溶剤中、ＰＡＩ樹脂
の３６重量％溶液（グレードＰＤ−１０６２９、Ｐｈｅｌｐｓ−ＤｏｄｇｅＭ
ａｇｎｅｔＷｉｒｅＣｏ．）。

【００５９】粉体粒子の平均粒度は、乾いた粒子のままレーザー光散乱によって測定された
（ＨｏｎｅｙｗｅｌｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの一部門であるＬｅｅｄｓ＆
Ｎｏｒｔｈｒｕｐが市販する、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ１０１ＬａｓｅｒＰａ
ｒｔｉｃｌｅＣｏｕｎｔｅｒを使用）。

【００６０】嵩密度は、清浄な予め計量した１００ｍｌのガラス製メスシリンダーを用いて
測定される。乾いた粉体をシリンダーに入れ１００ｍｌのレベルで平らにし重量
測定を実施した。嵩密度は１００ｃｃ当りのｇで報告する。

【００６１】比表面積（ＳＳＡ）は、３００℃、６０分の脱ガスに代えて２００℃で２０分
間の脱ガスを実施したこと以外はＡＳＴＭＤ４５７６に記載された手順を用いて
測定される。一般に大きなＳＳＡは、より小さい基本粒度を表す。

【００６２】実施例１〜８水分散体からの霧化可能な粉体の調製表１に列挙された８つの異なった組成によるフルオロポリマーおよび指定され
たような添加成分の水分散体を図１に示す噴霧乾燥機に供給し、霧化可能な粉体
を調製した。実施例１〜７では、使われた噴霧乾燥機はＡＰＶＡｍｅｒｉｃａ
ｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ＮＹ）が市販するモデル６９である。実施
例８では、やはり噴霧乾燥機は、ＡＰＶが市販する実験用モデルであるタイプＰ
ＳＤ−５２である。水分散体はチャンバの頂上にある遠心霧化機を通じて加熱空
気のエンベロープ中に入り、そこで分散体はチャンバ内を降下する間に、凝集し
乾燥し始める１次粒子へと急速に気化される。チャンバ入口およびチャンバ出口
での空気温度、霧化機の回転速度およびチャンバの空気流量を含む処理の具体的
な条件は、表１に列挙されている。嵩密度が２１〜２８ｇ／１００ｃｃの範囲の
粉体粒子を水蒸気および空気の気体流からバグハウスで分離し、次の処理のため
に集める。８つの組成それぞれの噴霧乾燥された粉体の特性を表１に列挙する。

【００６３】噴霧乾燥機で得られた実施例１〜７の粉体粒子を、さらに機械的な圧縮で高密
度化する。図２に略図で示されたように、粒子を、ＴｈｅＦｉｔｚｐａｔｒｉ
ｃｋＣｏｍｐａｎｙ（Ｅｌｍｈｕｒｓｔ、ＩＬ）が市販するロール圧縮機、モ
デルＩＲ５２０Ｃｈｉｌｓｏｎａｔｏｒ（登録商標）に供給する。ロール圧縮
機は、圧縮ロールを出て行くポリマーペレットの大きさを小さくする働きをする
回転カッタの刃を備えており、分粒ミルスクリーンを通過し密度が８０〜１０１
ｇ／１００ｃｃの範囲にある粉体粒子を製造する。７種の組成各々の高密度化さ
れた粉体の特性は表２に列挙されている。

【００６４】実施例１〜７の高密度化粉体粒子のサイズを、ＨｏｓｏｋａｗａＭｉｃｒｏ
ｎＰｏｗｄｅｒＳｙｓｔｅｍｓ（Ｓｕｍｍｉｔ、ＮＪ）が市販するＡｉｒ
ＣｌａｓｓｉｆｉｅｒＭｉｌｌ（注記されているように、ＡＣＭ３０またはＡ
ＣＭ１０またはＡＣＭ２）で粉砕することでさらに小さくする。上述の噴霧乾燥
、高密度化および粉砕の処理は、凝集した１次粒子の脆い顆粒を含み、ハロカー
ボン液体を含まず、５４〜８８ｇ／１００ｃｃの嵩密度および２９〜３９マイク
ロメートルの平均粒度を有するフィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能
な粉体を製造する。７種の各組成の粉砕された粉体の特性は表３に記載されてい
る。

【００６５】実施例１〜３は、単一のフルオロポリマー成分の霧化可能で透明なフルオロポ
リマー粉体の例である。実施例４は、２種のフルオロポリマー成分の均一なブレ
ンドである霧化可能なフルオロポリマー粉体の例である。実施例５は、フルオロ
ポリマーと着色組成物を製造するためのＴｉＯ₂顔料との均一なブレンドである
霧化可能なフルオロポリマー粉体の例である。実施例６は、フルオロポリマーと
炭化ケイ素無機フィラーとの均一なブレンドである霧化可能なフルオロポリマー
粉体の例である。実施例７は、フルオロポリマーとグラファイト無機フィラーと
の均一なブレンドである霧化可能なフルオロポリマー粉体の例である。実施例８
は、フルオロポリマーと熱安定剤スズとの均一なブレンドである霧化可能なフル
オロポリマー粉体の例であり、これは２１ｇ／１００ｃｃの嵩密度および２５マ
イクロメートルの平均粒度を有し、噴霧乾燥の後で別の処理を必要とすることな
く使用することができる。

【００６６】顕微鏡写真図の４ａおよび４ｂは実施例２において製造された霧化可能な粉体
のものである。噴霧乾燥、高密度化および粉砕後の粒子が示されている。粒子は
５．２２のＳＳＡを有する。

【００６７】実施例５〜８において製造された霧化可能なフルオロポリマーブレンドの非分
離性を、標準的な機械的ブレンドポリマーと比較して明らかにする。ＰＦＡ−１
分散体を用いフッ素化の段階なしでカナダ特許第１２４８２９２号の溶剤利用凝
固法によって製造された市販のＰＦＡ粉体を、ＴｉＯ₂が２．５重量％であるも
の、ＳｉＣが８重量％であるもの、グラファイトが８重量％であるものおよびス
ズが１重量％であるものの４種の試料が得られるように機械的に混合する。機械
的に混合された生成物は、０．４重量％のヒュームドシリカ（ＴｉＯ₂配合での
み添加）を助剤として、ＰＦＡおよび添加成分を物理的に混合するための大きな
機械的ミキサー／タンブラーを用いて製造する。

【００６８】実施例５〜８によって製造された粉体と、同様に機械的ブレンドによって製造
された４種の試料とを、それぞれ、１００ｍｌのメスシリンダーで５０ｍｌの目
盛レベルまで入れる。次に各試料を別々の試料容器に移し入れて、１００ｍｌの
水を各容器に入れた。各試料容器をシールし、全ての粒子の塊が分散するまで各
容器を激しく振り動かす。それから各試料を別々の２５０ｍｌのメスシリンダー
に入れ放置した。１０分後に以下のパラメータ、（１）分離成分の目盛レベル、
（２）水の相の透明性または濁り度、について観察する。この試験から、市販の
粉体から調製された試料の成分が明確に区別できる相に分かれることが観察され
る。対照的に、実施例５〜８の霧化可能な粉体は分離しない、すなわちフルオロ
ポリマー成分から添加成分（例えば、顔料、フィラーまたは安定剤）がほとんど
あるいは全く分離しない。顔料、フィラーおよび安定剤はそれぞれフルオロポリ
マー粒子に内包され（または密接に絡み合い）、分離する傾向はない。実施例５
〜８の水相は透明となる傾向がある。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】

【表３】

【００７２】

【表４】

【００７３】

【表５】

【００７４】

【表６】

【００７５】実施例９および１０−均一で霧化可能なフルオロポリマーブレンド霧化可能なフルオロポリマーの均一なブレンドを製造し、これらのブレンドの
非分離性を計量するために分析を行う。実施例９は、実施例１〜７に記載の手順
、すなわち噴霧乾燥、機械的圧縮、微粒化に類似の手順を用いて調製される。実
施例９は、約７重量％のＡｌ₂Ｏ₃を含むＰＦＡ−３の霧化可能なフルオロポリマ
ー粉体ブレンドである。実施例１０は、実施例８に記載の手順、すなわち噴霧乾
燥し、それ以上の高密度化および微粒化は実施しない方法で調製される。実施例
１０は、５重量％のＡｌ₂Ｏ₃および３重量％のマイカ（マイカ重量の１％のアミ
ノシランも含む）と密接に合体するＰＦＡ−３の霧化可能なフルオロポリマー粉
体である。実施例９および１０の組成および処理の具体的な条件は、表４〜６に
列挙されている。

【００７６】実施例９および１０で製造された霧化可能なフルオロポリマーブレンドの成分
の非分離性を、標準的かつ機械的にブレンドされたポリマーと比較することによ
って明らかにする。ＰＦＡ−３分散体を用いフッ素化の段階なしでカナダ特許第
１２４８２９２号の溶剤利用凝固法によって製造された市販のＰＦＡ粉体を、Ａ
ｌ₂Ｏ₃が１０重量％であるもの、Ａｌ₂Ｏ₃が３重量％でマイカが５重量％である
もの（マイカ重量の１％のアミノシランも含む）の２種の試料が得られるように
機械的に混合した。この機械的に混合された生成物は、ＰＦＡおよび添加成分を
物理的に混合するための大きな機械的ミキサー／タンブラーを用いて製造する。

【００７７】実施例９および１０により製造された粉体と、同様に機械的ブレンドで製造さ
れた２種の試料を、ＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐ．（Ａｍｈｅｒｓｔ、ＯＨ）が市
販するモデルＶｅｒｓａ−ＳｐｒａｙＩＩコロナ噴霧ガンを用いて、噴霧ガン
電圧４０ｋＶ、粉体供給圧力１５ｐｓｉｇでアルミニウムパネルに吹き付ける。
粉体を、１２〜１４インチ（３０〜３６ｃｍ）の距離から滑らかで清浄な表面に
吹き付ける。

【００７８】使用前の粉体、パネルからの粉体および床にある過剰噴霧粉体を集めて、それ
ぞれの試料の無機含量（フィラー／顔料の量）を測定するために、ＡＳＴＭＥ１
１３１−９８に従って熱重量分析（ＴＧＡ）による組成分析を行う。粉体試料中
の全てのフルオロポリマーを揮発させ、無機材料だけを残す。結果を表７に記載
する。実施例９の霧化可能な粉体によって作製されたパネル上のコーティングは
、使用前の霧化可能な粉体と実質的に同じフルオロポリマーおよび添加成分の成
分濃度を有する。この例では、噴霧によって作製されたコーティングと使用前の
霧化可能な実施例９の粉体との間の少量成分濃度の差は、使用前の霧化可能な粉
体の少量成分濃度に対して４％である。実施例９に記載の方法で製造される粉体
は、目標パネルに均一に塗布できる均一なブレンドである。これは、乾燥ブレン
ド試料に対して少量成分の濃度差がほぼ８０％である機械的にブレンドされた粉
体に対して明白に相違する。乾燥ブレンドされた霧化可能な粉体に存在する酸化
アルミニウムの８０％がフルオロポリマーから分離し、決して目標パネルに到達
しない。

【００７９】さらに、実施例９の過剰噴霧（床の試料で代表されるような）の成分濃度差は
、使用前の霧化可能な粉体の少量成分の濃度に対して７％であるということが分
かる。実施例９に記載の方法で製造された過剰噴霧粉体は、静電噴霧を実施して
いる間に成分が分離しなかったので、直接に再利用可能である。これは、乾燥ブ
レンド試料の過剰噴霧粉体および使用前の霧化可能な粉体の間の少量成分の濃度
差がほぼ５０％であり、霧化可能な粉体を元の濃度に再配合する必要があるため
に直接に再利用できない機械的にブレンドされた粉体に対して明白な相違となっ
ている。

【００８０】実施例１０のＴＧＡ分析は、正規の期待値８重量％にはならない。無機の約２
重量％が全ての試料で明らかに同じように揮発している。これは異常ではない。
フルオロポリマーは、フッ化水素のような非常に反応性の高い化学種に分解する
。フッ化水素は、無機材料と反応する可能性があり、時に揮発性のフッ素含有無
機物を生成する。

【００８１】実施例１０の霧化可能な粉体によるパネル上のコーティングは（共通の２％の
ロスを度外視して）、使用前の霧化可能な粉体と実質的に同じフルオロポリマー
および添加成分の成分濃度を有する。この例では、噴霧により形成されたコーテ
ィングと、実施例１０の使用前の霧化可能な粉体との間の少量成分の濃度には、
霧化可能な使用前の粉体における少量成分の濃度と比較して本質的に差がない。
実施例１０に記載の方法に従って製造される粉体は、目標パネルに均一に吹き付
けられる均一なブレンドである。これは、乾燥ブレンドされた試料の少量成分の
濃度差がほぼ３３％である機械的なブレンドによる粉体に対して、明白な相違と
なっている。乾燥ブレンドされた霧化可能な粉体における無機酸化物の３分の１
がフルオロポリマーと分離し、決して目標パネルに達しない。

【００８２】さらに、実施例１０の過剰噴霧（床の試料で代表されるような）の成分濃度は
、使用前の霧化可能な粉体の少量成分濃度に対して、本質的に差がないというこ
とが分かる。実施例１０に記載の方法で製造された過剰噴霧粉体は、成分が静電
噴霧を実施している間に分離しなかったので、直接に再利用可能である。これは
、帯電処理に関連して試料が分離し、分離した無機成分が多い機械的なブレンド
による粉体に対して明白な相違となっている。乾燥ブレンド試料の過剰噴霧粉体
と、使用前の霧化可能な粉体との間の少量成分の濃度差は、ほぼ６６％である。
乾燥ブレンドにより製造された粉体は、霧化可能な粉体を元の濃度に再配合する
必要があるため、直接に再利用できない。

【００８３】試料を実施例５〜８に記載された水層分離試験にかける。実施例９および１０
はほとんどまたは全く分離しないが、機械的なブレンド試料は明確に区別できる
層に分かれる。

【００８４】

【表７】

【００８５】

【表８】

【００８６】

【表９】

【００８７】

【表１０】

【００８８】実施例１１−粉体の利用実質的に実施例２に記載の手順によって製造され、嵩密度が７５ｇ／１００ｃ
ｃ、平均粒度が３４マイクロメートルのフィブリル化しないフルオロポリマーの
霧化可能なフルオロポリマー粉体を調製する。ＮｏｒｄｓｏｎＣｏｒｐ．（Ａ
ｍｈｅｒｓｔ、ＯＨ）が市販するコロナ噴霧ガン、モデルＶｅｒｓａ−Ｓｐｒａ
ｙＩＩを噴霧ガン電圧６２ｋＶ、粉体供給圧１５ｐｓｉｇで用いて製造された
粉体を、一連の加熱ランプの外部表面に噴霧する。ランプに電気的反発が起こる
（すなわちそれ以上付着しなくなる）まで噴霧し、それから焼付ける。いくつか
の場合には、ランプに噴霧して焼付け、そして引き続き再噴霧し焼付けた。コー
ティングの厚さが４．０〜７．５ミル（１０２〜１９１マイクロメートル）のラ
ンプを製作する。焼付けは、粉体が融解し、連続した薄い透明のフルオロポリマ
ーコーティングにするように、温度、華氏８００度（４２５℃）で、５．０から
６．５分間にわたって実施する。次いでランプが破壊した時のコーティングの密
着性を試験するため、被覆されたランプを５フィート（１．５メータ）の高さか
ら落下させる。本発明によって調製されたランプは、コーティング被膜内に割れ
たガラスの破片を閉じ込める、密着したコーティングを形成する。

【００８９】本発明の粉体で被覆された加熱ランプと、カナダ特許第１２４８２９２号に記
載されるような販売用に調製されたフルオロポリマーで被覆されたランプを比較
すると、本発明のコーティングは、驚くほどより透明であり、一方では破損に備
える保護コーティングでありながら、例えばレストランで客に出され／食べられ
るのを待っている調理済みの温かい食品などの品物により効果的に熱を伝達する
ことがわかる。さらに塗布において、本発明の粉体は、改善された流動性を有し
、より厚いフィルム形成を達成できる。

【００９０】実施例１２、１３−熱処理の効果表８に略記されているような特性および加工条件を有する２つのフィブリル化
しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体を製造する。実施例１２では、実質的
には実施例２に記載のように、フルオロポリマー分散体を噴霧乾燥し機械的圧縮
で高密度化しそして粉砕する。実施例１３では、同じ手順に従うが、高密度化の
後かつ粉砕の前に、顆粒状の材料を熱処理する追加の段階を設ける。熱処理は粉
体をオーブントレイに入れ、約５時間にわたって、ほぼ華氏５００度（２６０℃
）（フルオロポリマーの融点よりかなり下）の温度で加熱することにより実施さ
れる。実施例１２の熱処理されない粉体および実施例１３の熱処理粉体の特性を
表８に記載する。熱処理は、所望する場合は、ある特定の用途に向けて霧化可能
な粉体の密度を大きくするための、また所望の粒度にするための粉砕作業でより
良好に制御できる粉体を得るための手段を提供する。熱処理は、ある種の噴霧作
業には望ましくない焼結または熱固化した粒子を生成しないように、融点より２
５℃低い温度以下の温度で実施される。

【００９１】

【表１１】

【００９２】実施例１４、１５−溶剤分散体からの霧化可能な粉体の調製表９に列挙された２つの異なった組成のフルオロポリマー、水に可溶な有機溶
剤（実施例１５では水を含む）および指定されたような添加成分の分散体を、加
熱空気の代わりに高温の窒素ガスを用い、窒素を再利用し溶剤／水蒸気を回収す
るための閉じたループシステムを使うという違いはあるが、図１に概略が示され
た噴霧乾燥機に供給し霧化可能な粉体を調製した。溶剤分散体はチャンバの頂上
にある遠心霧化機を通じて加熱空気のエンベロープに入り、そこで分散体はチャ
ンバ内を降下する間に凝集し乾燥し始める１次粒子へと急速に蒸発させられる。
チャンバ入口とチャンバ出口での窒素ガス温度、霧化機の回転速度およびチャン
バ内の窒素流量を含む処理の具体的な条件は、表９に列挙されている。嵩密度が
３８〜４０ｇ／１００ｃｃの範囲の粉体粒子を、溶剤蒸気およびガスの気体流か
らバグハウスに分離し、次の処理のために集めた。２つの組成それぞれの噴霧乾
燥された粉体の特性を表９に列挙した。噴霧乾燥機で得られる破砕可能な粉体は
、金属基材に対するプライマーとして使うために、後でさらに高密度化、熱処理
、細分化のいずれをも必要としない。実施例１４は、フルオロポリマー成分とバ
インダー（ポリエーテルスルホン）との均一なブレンドである霧化可能なフルオ
ロポリマー粉体の例である。実施例１５は、フルオロポリマーと、青色顔料と、
バインダー（ポリアミドイミド）との均一なブレンドである霧化可能な青色フル
オロポリマー粉体の製造の例である。

【００９３】実施例１５の霧化可能な粉体を、汚れを取り埃を吹き払った炭素鋼基材に静電
気を利用してプライマー層として用いた。標準的なフルオロポリマートップコー
トを施して被覆した基材について、沸騰水浸漬後接着、ネイル接着およびクロス
ハッチテープ接着などの料理道具の標準的な接着性試験を行う。コートされた基
材は許容できる接着性を示す。

【００９４】

【表１２】

【００９５】実施例１６−比較例ＰＴＦＥの水分散体（固形分６０％）を、分散体および圧縮空気がチャンバの
頂上の遠心霧化機を通じてではなく、２液（ｔｗｏ−ｆｌｕｉｄ）ノズルを通じ
てチャンバの側面から入ること以外は実質的には実施例１に記載されたように、
ＡＰＶＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ＮＹ）が市販する
モデルＰＳＤ−５２噴霧乾燥機（図１にその概略を示す）に供給する。以下は用
いられた処理条件である。入口空気温度：２５０℃ 出口空気温度：１１４℃ ２液ノズル圧：２０〜３０ｐｓｉｇ空気流量：７４ＣＦＭ（２．１ＣＭＭ）

【００９６】噴霧乾燥機から回収された生成物は乾いて、軟らかく、繊維状で約１２インチ
以上の長さの繊維ストランドを有する。この実施例で噴霧乾燥機に供給されるＰ
ＴＦＥ分散体は１×１０⁶Ｐａ・ｓを超える溶融粘度を有し、そのためフィブリ
ル化し、本発明のフィブリル化しない霧化可能粉体ではない生成物になる。

【００９７】実施例１７−水分散体からの霧化可能な微粉体ブレンドの調製３０％ＰＦＡ−１＋３４％ＦＥＰ−２＋３６％微粉体の水分散体を、分散体お
よび圧縮空気がチャンバの頂上の遠心霧化機を通じてでなく、２液ノズルを通じ
てチャンバの側面から入ること以外は実質的には実施例１に記載されたように、
図１にその概略を示すＡＰＶＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｎａｗａｎｄ
ａ、ＮＹ）が市販するモデルＰＳＤ−５２噴霧乾燥機に供給する。以下は用いら
れた処理条件である。入口空気温度：３０８℃ 出口空気温度：１３１℃ ２液ノズル圧：２２ｐｓｉｇ空気流量：７８ＣＦＭ（２．２ＣＭＭ）

【００９８】４８ｇ／１００ｃｃの嵩密度および２２マイクロメートルの粒度を有する粉体
粒子を基材材料に塗布するために集める。

【００９９】実施例は、溶融流動性で低分子量ＰＴＦＥ微粉体樹脂が、本発明の噴霧乾燥処
理にいかに適しているかを、比較実施例１０に対する明らかな相違において示し
ている。

【０１００】以上に本発明を記載したが、それは様々に変形可能であることは明らかである
。そのような変形形態は、本発明の精神および範囲からの逸脱と見なされるべき
ではなく、このような修正の全ては、上述の特許請求の範囲内に含まれるものと
して当業者に明らかに理解される。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年９月２９日（２０００．９．２９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１２】本発明の目的は、粒子の焼成なしで、またはハロカーボン溶剤を使用すること
なく達成することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２４】本発明の顆粒の破砕性は、本発明の霧化可能な粉体の走査型電子顕微鏡写真（
５００倍および１０００倍）に見ることができる。その粒子は従来の熱固化され
た粒子よりも多孔質に見え、フィブリルまたは過剰の微粒子を生成することなく
より容易に高密度化される。本発明の粉体は１０％未満の微粒子を含む。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２５】液体分散体から本発明の霧化可能な粉体を製造するためのシステムには通常の
噴霧乾燥機を用いる。液体分散体は全固形分含量が少なくとも５重量％、好まし
くは５〜７０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％、最も好ましくは１５〜
４５重量％である。噴霧乾燥は、遠心効果で液体を多数の液滴に分割しながら供
給液を噴霧乾燥機の乾燥チャンバ中に霧化して、その液滴を加熱ガスの流れに乗
せて粉体粒子を生成することで達成される。特に、この第１の実施形態では、フ
ィブリル化しないフルオロポリマー分散体の１次粒子および必要に応じて少なく
とも１つの他成分の水分散体が、低剪断供給ポンプで供給タンクからパイプを通
じて噴霧乾燥機のチャンバの頂上にある回転遠心噴霧機（冷却ファンで冷却され
る）に送られる。噴霧乾燥のための加熱空気が乾燥チャンバに供給される。空気
の加熱は、供給ファンよってパイプを通じて空気を送り、直接燃焼ガスバーナー
を通して行うことができる。加熱空気はチャンバの頂上部分（ほぼ上側１０分の
１）に加熱空気のエンベロープを生成し乾燥ガスとして作用する。チャンバに導
入される加熱空気の温度は、華氏８４０度から華氏８６０度（４４９℃から４６
０℃）の範囲内であり、加熱空気のエンべロープの平均温度は華氏８５０度（４
５４℃）である。水分散体は遠心噴霧機を通じて加熱空気のエンべロープに送ら
れ、そこで水は急速に蒸発し、１次粒子はより大きな粒子に凝集し始める。粒子
がチャンバの中で下降するとき、粒子は成長し、蒸発した水および空気の気流に
乗って移動しながら段々と低下する温度にさらされ、粉体粒子は温度が華氏２２
０度〜華氏３００度（１０４℃〜１４９℃）の範囲にあるチャンバから最終的に
排出される。この過程で、粒子はポリマーの焼結が起こるほど長い時間にわたっ
て高温の入口温度にさらされない。同様に噴霧乾燥機の底部分の温度は、粒子中
のポリマーの焼結を起こす程は高くない。粉体粒子は、噴霧乾燥チャンバから排
出される気流からバグハウスによって分離され、粉体容器に集められる。空気お
よび水蒸気の気流はバグハウスを通過し、排気ファンによって積層パイプを通じ
て大気中に排出される。本発明の霧化可能な粉体は、カナダ特許第１２４８２９
２号（Ｂｕｃｋｍａｓｔｅｒ他）に記載されているような１次粒子の溶剤利用凝
固を用いることなく製造されるため、粉体粒子はハロカーボンの液体およびゲル
化剤を含まない。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２７】本発明のより好ましい実施形態では、噴霧乾燥の後で粉体粒子はさらに高密度
化される。このようなさらなる高密度化は、噴霧乾燥機から出て行く粉体粒子が
特定の用途に向けて所望される密度よりも低い密度であった場合には望ましい。
高密度化を達成する１つの手段は、実施例１〜７、９および１０で使われている
ＦｉｔｚｐａｔｒｉｃｋＣｏｍｐａｎｙのＣｈｉｌｓｏｎａｔｏｒ（登録商標
）を使うなどして、機械的に粉体粒子を圧縮し、続いて所望される粒子（顆粒）
の大きさにカッティングし、選別することである。上述の噴霧乾燥処理によって
製造された粉体粒子はＣｈｉｌｓｏｎａｔｏｒ（登録商標）の供給ホッパに入れ
られ、水平の供給スクリュで機械的な圧縮処理に送られる。粉体粒子は水平の供
給スクリュを通じて、真空脱気システムを備え圧縮ローラの間に粉体を供給する
垂直の供給スクリュに移動する。脱気システムは、真空ポンプおよび垂直スクリ
ュと繋がる２つの受け器をもつ吸引ホースから構成される。圧縮ロールは相互に
かみ合う溝または指状突起（ｆｉｎｇｅｒｓ、図示せず）を備えており、それが
粒子に６５０〜１５００ｐｓｉｇ（４．５〜１０．３ＭＰａ）、好ましくは１０
００〜１１００ｐｓｉｇ（６．９〜７．６ＭＰａ）の範囲の機械的圧力を及ぼし
、粉体をペレット化する。圧縮ロールを出た後のポリマーペレットは、ロータリ
ーカッタの刃にかけられ、凝集した１次粒子の脆い顆粒のフィブリル化しないポ
リマーの霧化可能な粉体を所望の大きさに機械的に分ける、分粒ミルスクリーン
を通過する。カッターの刃およびミルスクリーンの選択によっては、ポリマー粒
子は、以下に記載されるように特定の用途に適した粒度にするために、追加的な
粉砕段階を必要とすることがある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２８】別の実施形態において、噴霧乾燥および高密度化段階は、噴霧乾燥機の中で互
いに重力連通する対応するゾーンで行われる。ここで、噴霧乾燥された粒子は噴
霧乾燥が行われている間に連続運転で高密度化のために、乾燥チャンバの頂上の
加熱空気のエンベロープから乾燥チャンバの底の高密度化ゾーンに落下する。噴
霧乾燥された粉体粒子は、乾燥チャンバの底に組み込まれた内部流動床の上で高
密度化される。高密度化は、加熱ガスを顆粒に接触させ、揺り動かし、顆粒（粒
子）を締め固めることによって実施される。加熱ガスは、空気ヒーターによって
加熱され、供給ファンでパイプを通じて流動床に送られる空気であってよい。流
動床に送られる空気の温度は、フルオロポリマーの溶融粘度に依存し、そして特
に粒子が焼結しないようにフルオロポリマーの融点以下であり、華氏４２８度〜
華氏５６３度（２２０℃〜２９５℃）の範囲内である。加熱ガスは、顆粒の流動
床を形成する働きがあり、そこでは粒子同士の衝突相互作用が高密度化をもたら
し、この実施形態で少なくとも５０ｇ／１００ｃｃの密度を有する、フィブリル
化しないフルオロポリマーおよび必要に応じて少なくとも１つの他成分の破砕可
能な粒子を生成する。別法として、流動床を噴霧乾燥チャンバの外部に設置して
高密度化を達成することも可能である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００６２】実施例１〜８水分散体からの霧化可能な粉体の調製表１に列挙された８つの異なった組成によるフルオロポリマーおよび指定され
たような添加成分の水分散体を噴霧乾燥機に供給し、霧化可能な粉体を調製した
。実施例１〜７では、使われた噴霧乾燥機はＡＰＶＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ
．（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ＮＹ）が市販するモデル６９である。実施例８では、
やはり噴霧乾燥機は、ＡＰＶが市販する実験用モデルであるタイプＰＳＤ−５２
である。水分散体はチャンバの頂上にある遠心霧化機を通じて加熱空気のエンベ
ロープ中に入り、そこで分散体はチャンバ内を降下する間に、凝集し乾燥し始め
る１次粒子へと急速に気化される。チャンバ入口およびチャンバ出口での空気温
度、霧化機の回転速度およびチャンバの空気流量を含む処理の具体的な条件は、
表１に列挙されている。嵩密度が２１〜２８ｇ／１００ｃｃの範囲の粉体粒子を
水蒸気および空気の気体流からバグハウスで分離し、次の処理のために集める。
８つの組成それぞれの噴霧乾燥された粉体の特性を表１に列挙する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００６３】噴霧乾燥機で得られた実施例１〜７の粉体粒子を、さらに機械的な圧縮で高密
度化する。粒子を、ＴｈｅＦｉｔｚｐａｔｒｉｃｋＣｏｍｐａｎｙ（Ｅｌｍ
ｈｕｒｓｔ、ＩＬ）が市販するロール圧縮機、モデルＩＲ５２０Ｃｈｉｌｓｏ
ｎａｔｏｒ（登録商標）に供給する。ロール圧縮機は、圧縮ロールを出て行くポ
リマーペレットの大きさを小さくする働きをする回転カッタの刃を備えており、
分粒ミルスクリーンを通過し密度が８０〜１０１ｇ／１００ｃｃの範囲にある粉
体粒子を製造する。７種の組成各々の高密度化された粉体の特性は表２に列挙さ
れている。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００６６】噴霧乾燥、高密度化、および粉砕によって実施例２において製造された霧化可
能な粉体は、５．２２のＳＳＡを有する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００９２】実施例１４、１５−溶剤分散体からの霧化可能な粉体の調製表９に列挙された２つの異なった組成のフルオロポリマー、水に可溶な有機溶
剤（実施例１５では水を含む）および指定されたような添加成分の分散体を、加
熱空気の代わりに高温の窒素ガスを用い、窒素を再利用し溶剤／水蒸気を回収す
るための閉じたループシステムを使うという違いはあるが、上述のように装備し
た（流動床圧縮なし）噴霧乾燥機に供給し霧化可能な粉体を調製した。溶剤分散
体はチャンバの頂上にある遠心霧化機を通じて加熱空気のエンベロープに入り、
そこで分散体はチャンバ内を降下する間に凝集し乾燥し始める１次粒子へと急速
に蒸発させられる。チャンバ入口とチャンバ出口での窒素ガス温度、霧化機の回
転速度およびチャンバ内の窒素流量を含む処理の具体的な条件は、表９に列挙さ
れている。嵩密度が３８〜４０ｇ／１００ｃｃの範囲の粉体粒子を、溶剤蒸気お
よびガスの気体流からバグハウスに分離し、次の処理のために集めた。２つの組
成それぞれの噴霧乾燥された粉体の特性を表９に列挙した。噴霧乾燥機で得られ
る破砕可能な粉体は、金属基材に対するプライマーとして使うために、後でさら
に高密度化、熱処理、細分化のいずれをも必要としない。実施例１４は、フルオ
ロポリマー成分とバインダー（ポリエーテルスルホン）との均一なブレンドであ
る霧化可能なフルオロポリマー粉体の例である。実施例１５は、フルオロポリマ
ーと、青色顔料と、バインダー（ポリアミドイミド）との均一なブレンドである
霧化可能な青色フルオロポリマー粉体の製造の例である。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００９５】実施例１６−比較例ＰＴＦＥの水分散体（固形分６０％）を、分散体および圧縮空気がチャンバの
頂上の遠心霧化機を通じてではなく、２液（ｔｗｏ−ｆｌｕｉｄ）ノズルを通じ
てチャンバの側面から入ること以外は実質的には実施例１に記載されたように、
ＡＰＶＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ＮＹ）が市販する
モデルＰＳＤ−５２噴霧乾燥機に供給する。以下は用いられた処理条件である。入口空気温度：２５０℃ 出口空気温度：１１４℃ ２液ノズル圧：２０〜３０ｐｓｉｇ空気流量：７４ＣＦＭ（２．１ＣＭＭ）

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００９７】実施例１７−水分散体からの霧化可能な微粉体ブレンドの調製３０％ＰＦＡ−１＋３４％ＦＥＰ−２＋３６％微粉体の水分散体を、分散体お
よび圧縮空気がチャンバの頂上の遠心霧化機を通じてでなく、２液ノズルを通じ
てチャンバの側面から入ること以外は実質的には実施例１に記載されたように、
ＡＰＶＡｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ．（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ＮＹ）が市販する
モデルＰＳＤ−５２噴霧乾燥機に供給する。以下は用いられた処理条件である。入口空気温度：３０８℃ 出口空気温度：１３１℃ ２液ノズル圧：２２ｐｓｉｇ空気流量：７８ＣＦＭ（２．２ＣＭＭ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｃ 3/10 Ｃ０９Ｃ 3/10 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＮ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＲＵ，ＳＧ，ＴＲ (72)発明者ピーターエル．フエスマンアメリカ合衆国 19803 デラウェア州ウィルミントンカークラフトブールバード 1103 Ｆターム(参考） 4F070 AA23 AA24 AC04 AC06 AC11 AC15 AC19 AC20 AC23 AC27 AC28 AC84 AC90 DA34 DC05 DC07 DC08 DC13 4J002 AA012 BB101 BD121 BD141 BD151 CM042 CN012 CN032 DA036 DE136 DG046 DJ006 DJ016 DJ046 DJ056 DK006 DL006 FD016 FD096 FD202 GH00 GH01 HA09 4J037 AA25 AA26 CC14 DD05 DD07 EE03 EE21 EE25 EE28 EE35 EE44 EE47 FF01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】霧化可能な粉体であって、フィブリル化しないフルオロポリ
マーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他成分の脆い顆粒を含み、前記
粉体が少なくとも２０ｇ／１００ｃｃの嵩密度および５から１００マイクロメー
トルの平均粒度を有することを特徴とする霧化可能な粉体。
【請求項２】霧化可能な粉体であって、第１のフィブリル化しないフルオ
ロポリマーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他のフィブリル化しない
フルオロポリマーの脆い顆粒を含み、前記粉体が少なくとも２０ｇ／１００ｃｃ
の嵩密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有することを特徴と
する霧化可能な粉体。
【請求項３】前記霧化可能な粉体が水不混和性の液体を含まないことを特
徴とする請求項１または２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項４】前記霧化可能な粉体がハロカーボンの液体を含まないことを
特徴とする請求項１または２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項５】少なくとも３５ｇ／１００ｃｃの嵩密度を有することを特徴
とする請求項１または２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項６】１０から８０マイクロメートルの平均粒度を有することを特
徴とする請求項１または２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項７】１〜６ｍ²／ｇの比表面積（ＳＳＡ）を有することを特徴と
する請求項１または２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項８】前記顆粒が微粒化されていないことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の霧化可能な粉体。
【請求項９】前記顆粒が複数のフルオロポリマーを含むことを特徴とする
請求項１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項１０】前記他成分がポリマーバインダーであることを特徴とする
請求項１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項１１】前記他成分が顔料であることを特徴とする請求項１に記載
の霧化可能な粉体。
【請求項１２】前記他成分が無機フィラーであることを特徴とする請求項
１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項１３】霧化可能な粉体を調製する方法であって、フィブリル化し
ないフルオロポリマーの１次粒子および少なくとも１つの他成分の液体分散体を
噴霧乾燥して脆い顆粒を得る工程を有することを特徴とする方法。
【請求項１４】霧化可能な粉体を調製する方法であって、フィブリル化しないフルオロポリマーの液体分散体と、少なくとも１つの他成
分の液体分散体との混合物を形成する工程と、前記液体分散体の混合物を噴霧乾燥して脆い顆粒を得る工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項１５】霧化可能な粉体を調製する方法であって、第１のフィブリル化しないフルオロポリマーの液体分散体と、少なくとも１つ
の他のフィブリル化しないフルオロポリマー液体分散体との混合物を形成する工
程と、前記液体分散体の混合物を噴霧乾燥して脆い顆粒を得る工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項１６】前記液体分散体が少なくとも５重量％の全固形分含量を有
することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】前記液体分散体が５〜７０重量％の全固形分含量を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】前記液体分散体が水不混和性の液体を含まないことを特徴
とする請求項１３または１５に記載の方法。
【請求項１９】前記液体分散体がハロカーボンの液体を含まないことを特
徴とする請求項１３または１５に記載の方法。
【請求項２０】前記分散体の少なくとも１つの液体が、水混和性の有機溶
剤を含み、脆い顆粒が少なくとも２０ｇ／１００ｃｃの嵩密度および５から１０
０マイクロメートルの平均粒度を有することを特徴とする請求項１３または１５
に記載の方法。
【請求項２１】フィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体を
調製する方法であって、フィブリル化しないフルオロポリマーの１次粒子の液体分散体を噴霧乾燥する
工程と、噴霧乾燥によって形成された顆粒を高密度化して、脆い顆粒を得る工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２２】前記液体分散体が水系であり、前記噴霧乾燥で形成された
顆粒がさらに高密度化されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】前記顆粒が、高密度化の後に微粒化されることを特徴とす
る請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】前記脆い顆粒が少なくとも５０ｇ／１００ｃｃの嵩密度お
よび５から１００マイクロメートルの平均粒度を有することを特徴とする請求項
２３に記載の方法。
【請求項２５】前記噴霧乾燥が、前記フルオロポリマーの融点以下の加熱
ガスの存在下において前記分散体を霧化することによって実施されることを特徴
とする請求項１３または１５に記載の方法。
【請求項２６】前記高密度化が機械的な圧縮によって実施されることを特
徴とする請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２７】前記高密度化が、前記凝集した１次粒子を加熱ガスと接触
させて、前記粒子の流動床を形成することによって実施されることを特徴とする
請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２８】前記高密度化が、加熱ガスの存在下において前記顆粒の床
を形成し、該床を揺り動かすことによって実施されることを特徴とする請求項２
１または２２に記載の方法。
【請求項２９】フィブリル化しないフルオロポリマーの粉体で基材を吹付
塗装し、粉体を溶融させて基材上にフルオロポリマーの均一なコーティングを形
成する方法であって、前記フルオロポリマーの１次粒子および少なくとも１つの他の成分の液体分散
体を調製する工程と、液体分散体を噴霧乾燥して１次粒子の凝集した顆粒を得る
工程と、その後で、前記凝集した粒子を高密度化して、結果として少なくとも２
０ｇ／１００ｃｃの嵩密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有
する脆い顆粒を得る工程とによって、前記粉体を得る改良を含むことを特徴とす
る方法。
【請求項３０】前記液体分散体が水不混和性の液体を含まないことを特徴
とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】フィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体で
あって、フルオロポリマーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他成分の
、均一で、分離しない、脆い顆粒の混合物を含み、前記粉体が少なくとも２０ｇ
／１００ｃｃの嵩密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有する
ことを特徴とする霧化可能な粉体。
【請求項３２】溶融加工できるフルオロポリマーの霧化可能な粉体であっ
て、フルオロポリマーの凝集した１次粒子および少なくとも１つの他成分の、均
一で、分離しない、脆い顆粒の混合物を含み、前記粉体が少なくとも２０ｇ／１
００ｃｃの嵩密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有すること
を特徴とする粉体。
【請求項３３】フィブリル化しないフルオロポリマーの霧化可能な粉体で
あって、第１のフィブリル化しないフルオロポリマーの凝集した１次粒子および
少なくとも１つの他のフィブリル化しないフルオロポリマーの、均一で、分離し
ない、脆い顆粒の混合物を含み、前記粉体が少なくとも２０ｇ／１００ｃｃの嵩
密度および５から１００マイクロメートルの平均粒度を有することを特徴とする
霧化可能な粉体。
【請求項３４】前記粉体を噴霧して形成されたコーティングが、前記霧化
可能な粉体に比べて実質的に等しい、前記フルオロポリマーおよび前記の少なく
とも１つの他成分の成分濃度を含むことを特徴とする請求項３１に記載の霧化可
能な粉体。
【請求項３５】前記粉体を噴霧して形成されたコーティングと、前記霧化
可能な粉体との間の成分濃度差が、前記霧化可能な粉体の成分濃度に対して２０
％未満であることを特徴とする請求項３１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項３６】前記少なくとも１つの他成分粒子が前記フルオロポリマー
によって内包されていることを特徴とする請求項３１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項３７】前記少なくとも１つの他成分が酸化アルミニウムであるこ
とを特徴とする請求項３１に記載の霧化可能な粉体。
【請求項３８】前記少なくとも１つの他成分が酸化アルミニウムであり、
別の１つの成分がマイカであることを特徴とする請求項３１に記載の霧化可能な
粉体。
【請求項３９】前記フルオロポリマーと共に前記少なくとも１つの他成分
粒子を、フルオロポリマーおよびその成分の全重量を基準として１から２０重量
％含むことを特徴とする請求項３１に記載の霧化可能な粉体。