JPH01139657A - フッ素ゴム粉体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フッ素ゴム粉体塗料組成物に関し、更に詳し
くは固着防止材および要すれば架橋剤を配合したフッ素
ゴム粉体塗料組成物に関する。

［従来の技術］ 現在フッ素ゴムのライニング技術としては、配合シート
を貼り合わせた後架橋する方法、溶剤型塗料を塗布し架
橋する方法、水性エマルジョン塗料を塗布し架橋する方
法などがあるが、それぞれに問題点があり、その改良が
望まれている。

上記シート法は、加工膜の厚さは厚くできるが少し複雑
な形状には加工できないという欠点がある。一方、溶剤
型塗料および水性エマルジョン塗料は、複雑な形状に加
工できるものの、加工膜厚を大きくできないという欠点
がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、これら従来のフッ素ゴムライニング技
術の有する問題点を解決できるフッ素ゴムの塗料組成物
を提供することである。

［発明の構成コ この目的は、フッ素ゴムを粉体塗料とすることにより解
決される。すなわち、本発明は、フッ素ゴムに固着防止
剤および要すれば架橋剤を配合した組成物から成り、平
均粒子径が１０〜２０００μ震の範囲にあり、見掛密度
が０．２ｇ／ｃｃ以上であるフッ素ゴム粉体塗料組成物
を提供するものである。

フッ素ゴムとは、ガラス転位点が１０℃以下で、室温で
ゴム弾性を示すフッ素系高分子であり、本発明の塗料組
成物では、従来公知のフッ素ゴムをいずれも使用するこ
とができる。代表的なフッ素ゴムとしては、ビニリデン
フルオライド／ヘキサフルオロプロピレン系、ビニリデ
ンフルオライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフル
オロプロピレン系、ビニリデンフルオライド／クロロト
リフルオロエチレン系、チトラフルオロエチレン／プロ
ピレン系、ヘキサフルオロプロピレン／エチレン系、パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル（複数個のエーテル
結合を含むものも包含する）／オレフィン（テトラフル
オロエチレン、エチレンなど）系、フルオロシリコン系
、フルオロフォスフアゼン系などのフッ素ゴムが挙げら
れ、またこれらフッ素ゴムのあるものは加硫反応性を高
めるためにそのポリマー鎖にヨウ素原子や臭素原子を結
合するもの（例えば特開昭５３−１２５４９１号、特公
昭５３−４１１５号、特開昭５９−２０３１０号を参照
）であっても良い。

本発明において用いるフッ素ゴムには、含フツ素熱可塑
性ゴムも含まれる。含フツ素熱可塑性ゴムは、好ましく
は少なくとも１種のエラストマー性ポリマー鎖セグメン
トおよび少なくとも１種の非エラストマー性ポリマー鎖
セグメントから成り、そのうち少なくとも１つは含フツ
素ポリマー鎖セグメントである。特に、エラストマー性
ポリマー鎖セグメントと非エラストマー性ポリマー鎖セ
グメントの重量比が４０〜９５：５〜６０であるものが
好ましい。

含フツ素熱可塑性ゴムとして特に好ましい具体例を示せ
ば２種または３種のポリマー鎖セグメントから成る連鎖
と、該連鎖の一端に存在するヨウ素原子ならびに該連鎖
の他端に存在するアイオダイド化合物から少なくとも１
個のヨウ素原子を除いた残基から成り、 前記ポリマー鎖セグメントの１種（連鎖が２種のポリマ
ー鎖セグメントから成る場合）もしくは１種または２種
（連鎖が３種のポリマー鎖セグメントから成る場合）は
（１）ビニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピ
レンまたはペンタフルオロプロピレン／テトラフルオロ
エチレン（モル比４５〜９０：５〜５０：０〜３５）ポ
リマーおよび（２）パーフルオロ（Ｃ＋〜Ｃ３アルキル
ビニルエーテル）［複数個のエーテル結合を含むものも
包含する。以下同様。］／テトラフルオロエチレン／ビ
ニリデンフルオライド（モル比１５〜７５：０〜８５：
０〜８５）ポリマーから選択された、分子量ａｏ、ｏｏ
ｏ〜１，２００，０００　のエラストマー性ポリマー鎖
セグメントであり、前記ポリマー鎖セグメントの残余は
（３）ビニリデンフルオライド／テトラフルオロエチレ
ン（モル比０〜１００：　０−１００）ポリマーおよび
（４）エチレン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフル
オロプロピレン、３，３．３−）リフルオロプロピレン
−１，２−トリフルオロメチル−３，３゜３−トリフル
オロプロピレン−１またはパーフルオロ（Ｃ，〜Ｃ３ア
ルキルビニルエーテル）（モル比４０〜６０：　ｓｏ〜
４０：０〜３０）ポリマーから選択された、分子量３，
０００〜４００，０００の非エラストマー性ポリマー鎖
セグメントであり、 エラストマー性ポリマー鎖セグメントと非エラストマー
性ポリマー鎖セグメントの重量比が４０〜９５：５〜６
０である、 含フツ素熱可塑性ゴムが挙げられる。

本発明で使用する好ましい含フツ素熱可塑性ゴムは特公
昭５Ｂ−４７２８号公報に記載されている。

本発明の塗料組成物は、フッ素ゴムの従来の架橋方法、
即ちアミン架橋、ポリオール架橋およびパーオキサイド
架橋、更には放射線架橋により架橋することができる。

アミン架橋、ポリオール架橋およびパーオキサイド架橋
を採用する場合には、架橋方法に応じて各種架橋剤を組
成物に配合する。

架橋方法としてアミン架橋を採用する場合、架橋剤とし
ては、１級または２級ポリアミンが用いられる。

ポリオール架橋を採用する場合、ビスフェノール、ジト
リフルオロビスフェノールなどのポリオ−ルと水酸化カ
ルシウム、水酸化バリウム、グアニジン、イミダゾール
などの架橋促進剤との組み合わせが用いられる。

パーオキサイド架橋を採用する場合、一般に１０時間で
の半減温度１００℃以上のパーオキサイド、たとえばジ
クミルパーオキサイド、クミルヒドロパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキサイドなどが用いられ、通常これら
パーオキサイドと多官能性化合物、たとえばトリアリル
イソシアヌレート、トリアリレンシアヌレート、ジアリ
ルフタレートなどと組み合わせて用いられる。

架橋剤を配合した場合、本発明の粉体塗料組成物の架橋
速度が大きすぎると、塗膜のレベリング性が悪くなり、
塗布性能が低下する。逆に、架橋速度が小さすぎると、
ブレが発生し易くなり、好ましくない。そこで、少なく
ともＩ００’Ｃの温度で５〜３０分の誘導時間を持つ架
橋剤、あるいは１００〜１３０℃で架橋が起こらず温度
を更に２０〜５０℃上昇すると架橋が迅速に起こる架橋
剤が好ましい。この点からすると、架橋方法とじては、
パーオキサイド架橋が最も好ましく、次いでポリオール
架橋、アミン架橋の順になる。

放射線架橋は、レベリング後に照射するか、加工成形物
に照射することにより行なわれる。

フッ素ゴムとして熱可塑性フッ素ゴムを用いた場合には
、架橋を行う必要はなく、加熱して塗膜とした後冷却す
れば硬化膜が形成される。

固着防止剤としては、従来用いられている充填剤、たと
えば可塑剤、増量剤、着色剤、受酸剤などが使用される
。

可塑剤としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸マグネシウム、ジオクチルフタレート、ジクレシルフ
タレートなどが例示できる。増量剤としては、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウムなどの無機塩、およびカーボンブ
ラック、グラファイトなどの炭素類が例示できる。着色
剤としては、酸化チタン、酸化鉄、酸化モリブデンなど
の金属酸化物が例示できる。受酸剤としては、酸化マグ
ネシウム、酸化カルシウム、酸化鉛などが例示できる。

粉体の平均粒子径は、１０〜２０００μｍが好ましい。

２０００μｍを越えると塗膜の表面状態（表面平滑性）
が悪くなり、好ましくない。Ｉθμ肩未満の場合、固着
防止剤の量が多くなり、塗膜の物性（ゴム弾性、耐薬品
性など）が低下して好ましくない。

静電塗装用の粉体塗料組成物の場合、粉体の平均粒子径
は、ＩＯ〜１５０μＥ１特に２０〜１００μｍが好まし
い。また、流動浸漬塗装に用いる場合、平均粒子径は、
１００〜３００μ屑の範囲が好ましく、回転ライニング
または回転成形に用いろ場合、平均粒子径は、１５０〜
２０００μ肩、好ましくは１５０〜１０００μＭである
。

なお、平均粒子径は、ＡＳＴＭ　　Ｄ−１４５７および
Ｄ−１９２１−６３に従い、メツシュの異なる篩を粗い
順に重ね、ロータツブ試験機により篩別し、篩の上に残
った粉の重さから求めた累積残留百分率とその篩の孔版
寸法とから、対数確率紙を用いて求める。

粉体は、好ましくは少なくとも０　、２　ｇ／ｃｃの見
掛密度を有する。見掛密度がこれより小さいと、塗膜形
成時に脱泡などが起こり難くなり、発泡の原因となるの
で好ましくない。また、見掛密度の上限は特に限定され
ないが、通常的１　、４８９７ｃｃを越えない。なお、
見掛密度は、ＪＩＳ　　Ｋ−６８９１に準じて測定する
。

本発明のフッ素ゴム粉体は、種々の方法で調製すること
ができる。たとえば、フッ素ゴムおよび要すれば充填剤
、架橋剤などをカレンダーロール、ニーダ−などの混練
機により均一に混合した後、フッ素ゴムのガラス転移点
以下の温度で、カッターミル、ジェットミル、ハンマー
ミルなどの粉砕機により粉砕することにより、フッ素ゴ
ムを溶解せず膨潤する溶媒中で粉砕することにより、フ
ッ素ゴムの水性分散液または非水性溶液をスプレー乾燥
することにより、あるいはフッ素ゴムの水性分散液から
フッ素ゴムを凝析、分離し、流動乾燥することにより、
フッ素ゴム粉体を得ることができる。好ましくは、凍結
粉砕方法が採用される。

粉砕したフッ素ゴムへの固着防止剤の被覆は、常套の方
法により、たとえばＶ型ブレンダー、スパイラル翼ミキ
サー、プロペラ翼ミキサーなどの一般混合装置を用いて
両者を混合して、フッ素ゴム粉体粒子の表面に固着防止
剤を被覆することにより行うことができる。

固着防止剤の量は、フッ素ゴムに対して０．０５〜１０
重量％が好ましい。

本発明のフッ素ゴム粉体塗料組成物の加工条件としては
、塗装方法に従って一般に以下の加工条件が採用される
。

静電粉体塗装の場合、室温で１０〜８０ＫＶの印加電圧
をかけて粉体塗料組成物を静電付着させ、６０〜１３０
℃でレベリングし、さらに１４０〜２００℃で架橋する
ことにより゛均質な塗膜を形成することができる。流動
浸漬塗装の場合、塗装すべき基材を１００〜！３０℃に
予熱し、粉体塗料組成物を融着付着させた後、静電粉体
塗装の場合と同様にレベリングおよび架橋を行うことに
より塗膜を形成することができる。回転ライニングまた
は回転成形の場合、金型もしくは基材に粉体塗料組成物
を充填し、架橋温度まで徐々に加温することによりレベ
リングおよび架橋を行うことができる。

本発明のフッ素ゴム粉体塗料組成物を用いて形成するこ
とができる塗膜または成型物の厚さは、一般に５０μｍ
からＬＯｘｍの範囲であるが、所望により１０ａｍ以上
の厚さの膜を形成することもできる。

上記のように加工に際してレベリングを行う必要がある
ことから、使用するフッ素ゴムは、１００℃でのムーニ
ー粘度（測定方法はＪＩＳ　　Ｋ−６３００に準じる。

）ＭＬ　　　　（１分保持、ｌｌ＋１０ ０分時の粘度）が２００以下であることが好ましい。フ
ッ素ゴムがこれ以上のムーニー粘度を有すると、加工温
度を上げてレベリングしようとしても架橋反応とのバラ
ンスがくずれ、レベリングが悪くなる。フッ素ゴムのム
ーニー粘度は、好ましくはＭＬ　　　　１５０以下であ
る。一方、タレ１＋１０ の問題や貯蔵安定性を考慮すると、６０℃でＭＬ１＋１
０２０以上のムーニー粘度が好ましい。

本発明の粉体塗料組成物は、好ましくは２０〜６０°の
範囲の安息角を有する。安息角は、５ｃｘの高さから、
一定量（通常的１００２のの粉体を、下に敷いた紙の上
に落下させ、堆積した粉体の稜線と水平面との成す角で
ある。この安息角が６０゜以上になると、塗装むらが生
じやすくなり、２０゜以下になると、固着防止剤の量が
多すぎる為の悪影響がでる。

寒鼻鰺 次ぎに、実施例を示して本発明を具体的に説明する。各
実施例で使用したフッ素ゴム配合物の組成は以下の通り
である。

配合例１ 成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部ダイエルＧ
−９０２１００ （ダイキン工業株式会社製 フッ化ビニリデン／ヘキサ フルオロプロピレン／テトラ フルオロエチレン共重合体） ミデイアムサーマルカーボン　　２０ パーヘキサ２．５Ｂ　　　　　　　　　１．５（日本油
脂製過酸化物） トリアリルイソシアヌレート　　４ （ＭＬ１＋１８（１００℃）＝３０） 配合例２ 成　　分　　　　　　　　　　　　　重Ｊ１部。

ダイエルＧ−７０４１００ （ダイキン工業株式会社製 フッ化ビニリデン／ヘキサ フルオロプロピレン共重合体） ミデイアムサーマルカーボン　　２０ Ｍｇ０　　　　　　　　　　　　　　３０ａ（ＯＨ）ｔ
　　　　　　　　　　　　６（ＭＬ、１ｏ（ｌ　ｏ　ｏ
℃）−８０）配合例３ 成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部ダイエルパ
ーフルオロ ＧＡ−５０１００ （ダイキン工業株式会社製 テトラフルオロエチレン／ パーフルオロアルキルビニル エーテル共重合体のパーオキ サイド加硫用組成物） （ＭＬ、１ｏ（１００℃）＝１０） 配合例４ 成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部テトラフル
オロエチレン／　　１００ プロピレン共重合体 （モル比５５／４５） ミデイアムサーマルカーボン　　２０ バーへキサ２．５Ｂ　　　　　　　　　１．５トリアリ
ルイソシアヌレート　　　４ （ＭＬ１＋１８（１００℃）＝３ｏ） 実施例１ 配合例１のフッ素ゴム組成物を一８０℃でカッターミル
により粉砕し、粉砕フッ素ゴム組成物の表面を、硫酸バ
リウム０．５重里％（フッ素ゴム組成物基準）で被覆し
、篩別により平均粒子径５０μｍ１見掛密度０　、４５
　ｇ／ｃｃの粉末を得た。

この粉末を、印加電圧４０ＫＶで鋼基材（１０ｘｘＸ　
ｌ　５　ｘｘＸ　２　ｘｍ）に静電塗装し、１００℃で
１５分間加熱した。この静電塗装および加熱を更に２回
繰り返し、最後に空気中１００℃で３０分間、更に窒素
気流中１６０℃で６０分間硬化して、厚さ約５＋ｕの平
滑で発泡のない塗膜を得た。

実施例２ 配合例２のフッ素ゴム組成物を使用して実施例１と同様
に粉砕、篩別を行い、平均粒子径４０μ次、見掛密度０
．４２ｇ／ｃｃの粉末を得た。この粉末を、印加電圧４
０ＫＶで鋼基材（１０ｚｘｘ１５關×２Ｒｊりに静電塗
装し、１２０℃で１５分間加熱した。この静電塗装およ
び加熱を更に３回繰り返し、最後に空気中１２０℃で３
０分間、更に窒素気流中１６０℃で６０分間硬化して、
厚さ約４１の均質な塗膜を得た。

実施例３ 配合例３のフッ素ゴム組成物を用い、−１２０℃で実施
例１と同様に粉砕、篩別を行い、平均粒子径５５μ屑、
見掛密度０　、５３　ｇ／ｃｃの粉末を得た。この粉末
を用い、レベリング温度を８０°Ｃとする以外は実施例
１と同様の加工条件で鋼基材の表面に厚さ約５ｚπの均
質な塗膜を形成した。

実施例４ 配合例４のフッ素ゴム組成物を用い、実施例１と同様の
方法により平均粒子径４５μｍの粉末を得、実施例１と
同様の加工条件で鋼基材表面に厚さ約４．５ｉｍの均質
な塗膜を形成した。

実施例５ 実施例１で篩別した粉体の内、粒子径が１００〜２００
μｍであり、見掛密度０　、６５　ｇ／ｃｃの粉末を流
動浸漬槽に入れ、粉末を空気流動させ、１２０°Ｃに予
熱された鋼基材（Ｉ　０ｉｉＸ　Ｉ　５ｉｕＸ　５ｉｉ
Ｘ）を浸漬した。余分の粉末をエアーガンにより吹き飛
ばし、１２０℃で１０分間加熱した。浸漬、エアーガン
による吹き飛ばしおよび加熱の工程をさらに２回繰り返
し、最後に＋２０°Ｃで２０分間レベリングした後、窒
素気流中１６０°Ｃで６０分間硬化して、厚さ約５　、
５　ａｍの発泡のない平滑な塗装を得た。

実施例６ 実施例１で篩別した粉体の内、粒子径が２００〜１００
０μ！であり、見掛密度０　、９０　ｇ／ｃｃの粉末１
８００ｇを内容３ｇの金型（内面にシリコ・−ン系剥離
剤を塗布）中に充填し、窒素を流しながら２軸回転成形
し、５℃／分の昇温速度で１８０℃に加熱し、その温度
で２０分間保持した後、冷却し、成型物を取り出した。

厚さ約ＬＯｘｍの均質な３Ｑ容器が得られた。

実施例１〜６で得た塗膜または成型物の物性（引張り強
さ、伸び、引裂強度、硬さ）および耐薬品性を測定した
。

耐薬品性は、薬品への浸漬前の体積に対する浸漬後の体
積増加率を測定して評価した。体積増加率５％未満を○
、１０％以上を×と評価した。

結果を第１表に示す。

実施例７ 含フツ素熱可塑性ゴム（ダイキン工業株式会社製グイエ
ルサーモプラスチックＴ−６３０゜ＭＬ１＋１Ｏ−１８
０）をフッ素ゴム粉末として用い、これをステアリン酸
カルシウムで処理して、見掛密度０　’、　４７　ｇ／
ｃｃ、粒子径２０〜１００μ肩の粉末を得た。この粉末
を、実施例１と同様の方法により、２００℃で重ね塗り
し、１９０℃で２０分間レベリングを行い、厚さ３ｊ！
ｊＩの均質な塗膜を得た。

特許出願人ダイキン工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フッ素ゴムに固着防止剤および要すれば架橋剤を配
   合した組成物から成り、平均粒子径が１０〜２０００μ
   ｍの範囲にあり、見掛密度が０．２ｇ／ｃｃ以上である
   フッ素ゴム粉体塗料組成物。 ２、該フッ素ゴム組成物の１００℃でのムーニー粘度（
   ＭＬ＿ｌ＿＋＿１＿０）が２００以下である特許請求の
   範囲第１項記載のフッ素ゴム粉体塗料組成物。