JPS5925820B2 - 3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプロペン/ふつ化ビニリデン共重合体とポリテトラフルオロエチレンとの組成物 - Google Patents

3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプロペン/ふつ化ビニリデン共重合体とポリテトラフルオロエチレンとの組成物

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JPS5925820B2
JPS5925820B2 JP50125990A JP12599075A JPS5925820B2 JP S5925820 B2 JPS5925820 B2 JP S5925820B2 JP 50125990 A JP50125990 A JP 50125990A JP 12599075 A JP12599075 A JP 12599075A JP S5925820 B2 JPS5925820 B2 JP S5925820B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は3・3・3−トリフルオロー2−トリフルオ
ロメチルプロペン/ふつ化ビニリデン共重合体を基材と
する組成物に関する。
3・3・3−トリフルオロー2−トリフルオロメチルプ
ロペンとふつ化ビニリデンを基材とする共重合体は19
72年チャンドラセカランらに与えられた米国特許第3
706723号に記載されている。
この様な共重合体は高い融点、良好な熱安定性をもちか
つ腐蝕剤に対し抵抗性がある。米国特許第370672
3号はこれらの共重合体が被覆剤を含む多種類の有用な
製品の製造に適することを記載しており、1973年1
2月12日付出願中の米国特許出願番号第424031
号のミラーらの出願はこれらの共重合体と安定剤とを含
む組成物で被覆した金属を記載する。これらの共重合体
を基材とする被覆剤は良好な非粘着性及び非湿潤性と共
に良好な硬度および耐磨耗性を有し、そして多くの面に
おいてポリテトラフルオロエチレンの様な他のふつ素重
合体にまさる物理的性質をもつ。然し若干の液体につい
ては、特に液体シリコーンについては或る用途で所望さ
れるよりも低い非湿潤性をもつ。これらの共重合体を基
材として減少した表面エネルギーをもち従つて増加した
非湿潤特性をもつ組成物を提供することが望まれる。ま
た若干の基質についてはこれらの共重合体の組成物を基
材とした、針金、ケーブル及びガラス繊維織物の様な基
質上への被覆物はいくらか非屈撓性で脆いことが見出さ
れている。
従つてこれらの共重合体から形成される被覆剤の屈撓性
を改良することが望まれる。本発明によれば3・3・3
−トリフルオロー2−トリフルオロメチルプロペンとふ
つ化ビニリデンとの共重合体25〜99重量%とこれに
対応して、後に定義する様なメルトインデツクス約0.
5〜20の範囲で最大粒子寸法約15ミクロンの低分子
量、粉状のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)約
75〜1重量%との混合物を含む組成物が提供される。
このPTFE粒子約1〜約60重量%を含む混合物は非
常に低い表面エネルギーをもち従つて非湿潤性表面とし
て利用できる被覆剤を提供することが見出された。また
PTFE粒子約5〜75重量%を含むこの組成物の混合
物は針金、ケーブル及びガラス繊維織物の様な基質上に
被覆した時にはこの共重合体自身を基材とする被覆用組
成物にまさる増加した屈撓性をもつことも見出された。
3・3・3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプ
ロペンとふつ化ビニリデンとの共重合体およびその製法
は前記米国特許第3706723号に充分記載されてお
りその開示はここに明示的に合せ述べられる。
この共重合体は3・3・3トリフルオロ−2−トリフル
オロメチルプロペン及びふつ化ビニリデンのモノマーを
遊離ラジカル発生重合開始剤の存在において適当な液体
共重合媒体中で接触さすことにより造られる。この共重
合体は一般に3・3・3−トリフルオロ−2−トリフル
オロメチルプロペンを約1〜約55モル%、好ましくは
このプロペン約10〜約52モル%、更に好ましくは約
40〜約51モル%と対応する%のふつ化ビニリデンと
を含む。3・3・3−トリフルオロ−2−トリフルオロ
メチルプロペン及びふつ化ビニリデンの等モル共重合体
が特に好ましい。
細かく分割された低分子量のポリテトラフルオロエチレ
ン粒子は当技術で公知である。
その製造は例えば1950年ベリ一に与えられた米国特
許第2496978号及び1972年公告の英国特許明
細書第1282410号に記載されている。これらの粒
子は水性懸濁液または分散液中での四ふつ化エチレンの
重合により得られる末焼結のポリテトラフルオロエチレ
ンに強さ5〜50メカラットのベータ又はガンマ線を受
けさしてその分子量を低下させそれによつてワツクス状
生成物に劣化さすことによつて造られる。放射線は電子
銃またはコバルト60により供給され、照射に続いて粒
状物は・・ンマーミルの様な機械的粉砕またはエアミル
によつて最大粒子寸法約15ミクロンの微粒子に機械的
に再粉砕される。細かく粉砕されたPTFEは約0.5
〜20、好ましくは約1〜5の範囲のメルトインデクス
をもつ。ここで使用するメルトインデクスなる用語は3
60℃で10分間に2160グラムの力を受けた時に長
さ0,315インチ、直径060825インチのオリフ
イスを通過させられるポリマーの量(釣を意味する。細
かく粉砕したPTFEは示差走査熱量計(DSC)で測
つて約324〜330℃の融点をもつ。この組成物はP
TFE約1〜75重量%と共重合体約99〜約25重量
%とを含む。
若干の目的には組成物は好ましくはPTFE粒子約1〜
60重量%、一層好ましくは約5〜約25重量%を含む
。他の目的には組成物は好ましくはPTFE約5〜約7
5重量%、一層好ましくは約40〜約60重量%を含む
。組成物は当技術の熟練者に周知の混合技術によつて造
られる。好ましくは共重合体が粉体であり室温でPTF
E粒子と乾燥混合される。この目的にはボールミル、二
子胴混合機、摩擦ミルの様な従来の混合装置が使われる
。混合された組成物は粉状であることが好ましくそして
基質上に組成物を被覆するためには任意の周知の粉被覆
技術が使われる。これらの技術には静電気的粉末スプレ
ー、流動床及びプラズマ又はフレームスプレー法がある
。これらの方法は従来のものであるからここでは個々に
説明しない。被覆法としては静電気的粉末スプレー被覆
法を使うことが好ましい。周知の様にこの方法は基質に
粉状組成物の当初吸着を与えその後基質に粉体の融点以
上の加熱温度を受けさして粉の粒子を融合ないし癒合(
[流れ出し」)して連続相を形成させる。本発明の混合
組成物の種々の基質上への被覆では約330〜360℃
、好ましくは約335〜350℃の範囲の流れ出し温度
を使うのが好ましい。この加熱段階の時間は使用する温
度、被覆の厚さ、基質の種類および温度等多くの要因に
依存する。一般的にいつて、流れ出し時間ぱ約1〜2分
から1〜2時間以上の程度が便利である。一般に本発明
の被覆混合物で被覆される基質は粉末スプレー被覆法或
は流動床法の流れ出し温度に耐えられる任意の材料であ
つてよい。然しプラズマスプレー法の場合には組成物が
溶融状で表面に適用されてオーブン焼付は必要でないか
ら基質は流れ出し温度まで耐える必要はない。利用され
る基質にはシート、ワイヤ又はケーブルの様な任意の形
の金属、ガラス繊維、アスベスト及び石英の繊維または
織物の様な耐熱性繊維製品、熱硬化性または熱可塑性プ
ラスチツクスその他類似物がある。好ましい金属基質は
アルミニウム、鉄またはステンレススチールより形成さ
れるもので好ましい繊維基質はガラス繊維または石英繊
維から形成されたものである。金属基質を使う時には被
覆物の基質へのより強い接着を生じる粗い表面を得るた
めに被覆前に基質を前処理することが好ましい。この目
的にはサンドブラスト又はグリトブラスト、酸浸蝕等の
任意の適当な表面処理を用いることができる。ガラス繊
維基質はカツプリング剤等の様な材料の使用によつて被
覆物に改良された接着を与えるために公知の方法により
前処理される。被覆剤として処理する時には、本発明の
組成物は所望の厚さで基質上に沈積される。
然し約0.5〜約10ミル、特に約2〜約5ミルの厚さ
が好ましい。金属基質上に本混合組成物を被覆する時は
下塗層としてPTFEのない共重合体自身を含有する薄
い被覆を適用しその後本発明の組成物を上塗りとして適
用することが好ましい。本発明の組成物はまた成型組成
物として使用し、押出し、射出成形、流入または他の方
法で種々の有用な形に形成される。
本発明の混合組成物は最終物品において連続的でピンホ
ールの無い表面を与え、かつ共重合体だけから造られた
表面の硬さ、耐磨耗性、耐薬品性、非粘着特性を現わす
然し驚くべきことに本発明の混合組成物で被覆され或は
形成された物品の表面が、特にPTFE粒子の約1〜約
60%、一層好ましくは約5〜約25%の好適量をもつ
ものは共重合だけのものに比べ非常に低い表面エネルギ
ー(低い限界表面張力)をもち従つて改良された非湿潤
性特性をもつことが見出された。これは或る種の液体に
おいて特にそうであつて殊にシリコーンの場合そうであ
る。例えばジメチルポリシロキサンに対する接触角(こ
れから臨界表面張力が決定できる)は共重合体だけで被
覆した表面については14)であるが共重合体の他にP
TFE粒子約20%を含有する本発明の配合組成物で被
覆した表面については23発に上る。上述の様に好まし
くはPTFE約5〜75重量%、更に好ましくは約40
〜約60重量%を含む本発明の組成物は共重合体だけを
基材とする組成物に比べて増加した屈撓性をもつ。
或る種の用途即ちガラス繊維布空気▲過袋、自動車のブ
レーキケーブル、針金被覆物の様なものでは耐磨耗性と
共に必要量の屈撓性をもつことが必要である。織物につ
いていえばこの性質はまたドレープ性として記載するこ
ともできる。本発明の組成物はこの様な性質を提供する
。本発明の組成物はまた種々の添加物を含んでよい。
好ましくは前記ミラーらの出願に述べられている安定剤
が全組成物の重量に対して約0.2〜30重量%の量で
使用される。安定剤には二価の金属の酸化物、・・ロゲ
ン化物以外の塩があり即ち酸化カルシウム、酸化マグネ
シウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸
化鉛および硫酸カルシウムである。最も好ましい安定剤
は酸化カルシウム及び酸化亜鉛である。この外、他の添
加物も組成物に配合してよい。これらの添加物には不活
性充てん剤、滑剤、顔料、ガラス繊維などの様な強化剤
等がある。本発明の組成物は上に示した様に種々の対象
物の被覆剤として使用されまたフイルム、シート、立体
対象物及び類似物を含む広い種類の製品の製造に適する
この溶融加工性組成物は従来の押出・成型その他の方法
で加工できる。本発明の混合組成物は、共重合体の硬さ
および耐磨耗特性を維持しつつ低い臨界表面張力を現わ
しまた増加した屈撓性を現わす表面を提供する。本発明
を更に説明するために次の非制限的実施例を与える。
実施例 1 融点約327℃で粒度範囲約5〜約50ミクロンの粒子
状のふつ化ビニリデンと3・3・3−トリフルオロ−2
−トリフルオロメチルプロペンとの等モル共重合体を、
最大粒子寸法約15ミクロン、メルトインデクス約2.
0かつDSC融点約328℃のPTFE粒子と室温で実
験室用混合機で乾燥混合した。
加えたPTFEの重量%での量を第1表に示す。共重合
体はまた安定剤として酸化カルシウム約2重量%も含有
する。組成物は約5分間混合して粉状組成物を与えた。
厚さ約0.080インチのアルミニウム板を60グリッ
ドの酸化アルミニウムでサンドブラストし、静電気的粉
末スプレー被覆装置を使つて、融点約327℃で酸化カ
ルシウム約2重量%を含み粉の粒子寸法が約5〜約50
ミクロンである3・3・3−トリフルオロ−2−トリフ
ルオロメチルプロペンとふつ化ビニリデンとの等モル共
重合体の粉状組成物で両面を被覆した。
この板を345℃に維持した熱風炉内に支持し炉内に2
0分間保持して下塗り共重合体を厚さ約1ミルの連続層
に流れ出させた。同じ被覆装置を使つて次に板の両面を
本発明の粉状組成物で被覆した。
板を温度約345℃に維持した熱風炉内に支持し炉内に
約20分間保持して組成物の厚さ約1.5ミルの連続層
に流れ出さした。被覆物の接触角は、粘度100eps
をもつ液状ジメチルポリシロキサンの小滴で測定した。
結果を第1表に示す。水滴での接触角も測つて第1表に
示す。実施例 2 長さ30インチ、直径約61ミルの鋼製自動車ブレーキ
用針金を実施例1で述べた様なPTFE粉50%及び実
施例1で述べた共重合体組成物50%を含む組成物で被
覆した。
被覆層の全厚さは約1ミルであつた。対照被覆として共
重合体組成物だけを使つたものも造つた。針金を次の方
法で曲げた。エチレンとクロロトリフルオロエチレンの
等モル共重合体から造つたチユーブ状体を針金の端を露
出して被覆した針金に被せて置いた。
チユーブ状体を直径10インチのマンドレル上にわたし
て垂らしマンドレルの外周の120ルがチユーブ状体で
被われるようにした。チユーブ状体をマンドレルに対し
て静止して支え、針金はその中で動くのは自由であつた
。針金の一端に6ポンドの重錘をつけ他端は2インチの
巾で反復運動を与える振動装置につけた。チユーブ状体
によつて針金が磨耗するに要する振動回数を測りそれを
第2表に示す。本発明の範囲を離れることなく本発明の
変形できることは理解すべきである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 3・3・3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチ
    ルプロペンとふつ化ビニリデンとの共重合体約25ない
    し約99重量%と、最大粒子寸法約15μでかつメルト
    インデックス約0.5ないし20をもつ低分子量粉状ポ
    リテトラフルオロエチレン樹脂約75ないし約1重量%
    とを含む混合組成物。
JP50125990A 1974-10-21 1975-10-21 3,3,3−トリフルオロ−2−トリフルオロメチルプロペン/ふつ化ビニリデン共重合体とポリテトラフルオロエチレンとの組成物 Expired JPS5925820B2 (ja)

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US05/516,712 US3962373A (en) 1974-10-21 1974-10-21 Compositions of 3,3,3-trifluoro-2-trifluoromethyl propene/vinylidene fluoride copolymer and polytetrafluoroethylene

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JPS5165157A JPS5165157A (en) 1976-06-05
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