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JPH0116855B2 - - Google Patents
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JPH0116855B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0116855B2
JPH0116855B2 JP60045668A JP4566885A JPH0116855B2 JP H0116855 B2 JPH0116855 B2 JP H0116855B2 JP 60045668 A JP60045668 A JP 60045668A JP 4566885 A JP4566885 A JP 4566885A JP H0116855 B2 JPH0116855 B2 JP H0116855B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copolymer
coating
latex
composition
particle size
Prior art date
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Expired
Application number
JP60045668A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61204253A (en
Inventor
Tetsuo Shimizu
Masabumi Akamatsu
Kazutaka Hosokawa
Seisuke Suzue
Takeshi Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daikin Kogyo Co Ltd filed Critical Daikin Kogyo Co Ltd
Priority to JP4566885A priority Critical patent/JPS61204253A/en
Priority to DE8686103004T priority patent/DE3682086D1/en
Priority to EP19860103004 priority patent/EP0193963B1/en
Publication of JPS61204253A publication Critical patent/JPS61204253A/en
Publication of JPH0116855B2 publication Critical patent/JPH0116855B2/ja
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、水性分散液組成物に関し、更に詳し
くはテトラフルオルエチレン/フルオルビニルエ
ーテル共重合体水性分散液組成物、特に基材にコ
ーテイングすることで非粘着性を付与するのに適
した組成物に関する。 種々の用途のために、金属、セラミツクス、耐
熱性ゴムなどの表面にフルオルカーボン重合体を
コーテイングすることは公知であり、ポリテトラ
フルオルエチレン(PTFE)やテトラフルオルエ
チレン/ヘキサフルオルプロペン共重合体
(FEP)、テトラフルオルエチレン/パーフルオ
ルアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)な
どが、非粘着性、耐熱性、耐薬品性、低摩擦係数
などの特性を利用して使われている。 PTFEがFEPは、水性分散液組成物として市販
されており、噴霧または浸漬含浸によつてコーテ
イング塗装される。また、FEPやPFAは静電粉
体塗装に用いるため、5〜150μmの粉末として市
販されている。 静電粉体塗装の実施態様としては、たとえば特
開昭55―31494号、特開昭58―24174号にみられる
ように、複写機などのロールに塗装されたものが
ある。 他方、PTFE,FEP,PFAのいずれも水性分
散体としての調製が可能であつて、PTFE水性分
散体にFEPまたはPFAの水性分散体を混合して
塗装用に用いる例も知られている。(たとえば特
公昭52―21531号、米国特許第4252859号参照)。
ところがPFA水性分散体を単独で塗装用途に使
つた例はほとんど知られていない。 PFA水性分散体は、たとえば特公昭48―20788
号にような方法によつて調製される。この特許の
方法に従つて調製された水性分散体は、通常、ポ
リマーを分離してペレツトや粉末の形にしたの
ち、溶融加工に供されるが、後記の比較例1〜3
で示すように、これを水性分散液組成物にして塗
装加工を行つた場合、極めて薄い膜厚にしか塗装
できず、厚く塗るといわゆるマツドクラツクが生
じる。また、塗膜の表面も粗い。 本発明は、このようなPFA水性分散体の持つ
欠点を改良しようとするもので、その要旨は 一般式: (式中、XはHまたはF、nは0〜7の数、m
は0〜3の数である。) で表わされるフルオルビニルエーテルとテトラフ
ルオルエチレンとの共重合体であつて、フルオル
ビニルエーテル含量が1〜10重量%であり、比溶
融粘度が0.3×104〜5×104ポイズ、平均粒径が
0.3〜1μmのコロイド状共重合体粒子を主成分と
して含み、アニオン性またはノニオン性界面活性
剤で安定化された共重合体樹脂水性分散液組成物
に存する。 本発明の組成物は、コロイド状のテトラフルオ
ルエチレン/フルオルビニルエーテル共重合体水
性分散体から成り、厚塗りの塗装加工が可能で、
塗膜表面が滑らかなものが得られる。用途は特に
非粘着を目的とした加工に適している。たとえば
複写機の定着ロール、食品加工用のロール、トレ
ー、調味器具などがある。 本発明の要件であるコロイド状共重合体粒子
は、その平均粒径が0.3〜1μmであり、かつ比溶
融粘度(MV)が0.3〜5×104ポイズの特性を有
する。これらの特性によつてのみ本発明の目的が
達せられる。 本発明の組成物は、厚塗り加工性および塗膜の
平滑性に特徴を有するが、本発明の共重合体粒子
もPFAとしては、従来になく大きいもので、こ
れが特定のMVを有することによつて、より優れ
た厚塗りの加工性と塗膜平滑性が実現される。 本発明の組成物による塗装では、1回の塗装で
少くとも25μm以上(通常、35μm以上)の厚さの
塗膜が形成可能である。また、表面粗度も0.5μm
以下と小さい。通常、市販されているPTFEや
FEPの水性分散液組成物では10〜20μm程度の塗
膜しか得られないのが実状である。このような膜
厚では、たとえば複写機の定着ロールへの加工の
場合、必要な膜厚と塗装後の表面研摩分を合わせ
た厚みまで塗装する必要があるが、通常、25μm
以上必要とされる膜厚には不充分なものでしかな
い。他方、FEPやPFAの粉体を用いた静電塗装
では100μmを超える厚さに塗装される。しかし、
これでは、逆に厚すぎるため、削り分(原料のロ
スとなる)が多くなり、不経済かつ工数を多く要
する。 本発明の組成物による塗膜のように表面粗度が
小さいと、しばしば表面研摩なしで実用に供する
ことが可能である。本発明者は粒径とMVの両物
性を詳細に検討した結果、MVについて0.3〜5
×104ポイズ(好ましくは0.4〜3×104ポイズ)、
平均粒径が0.3〜1μm(好ましくは0.5〜0.8μm)が
上記目的に最も好適であることを見い出し、本発
明を完成するに至つた。MVについては、上記範
囲より高すぎると、粒径が大きくても表面粗度が
大きく、また、マツドクラツクが入りやすい。こ
の場合も、結局、多く削り取らなければならず、
不経済性が問題となり、また、必要膜厚さえも得
られなくなる。勿論、上記範囲より低すぎては機
械的強度が小さくなり脆くなる。 本発明のコロイド状分散粒子は通常知られるも
のよりかなり大きいため、組成物の粘度を高めて
沈降しにくくする必要がある。また、一旦沈降し
ても再分散しやすい性質を与えなければならな
い。そのため、組成物にはアニオン性またはノニ
オン性界面活性剤またはその混合物が加えられ
る。 ノニオン性界面活性剤の種類としては、典型的
には、親水性部分となるエチレンオキシドと、疎
水性部分としてのプロピレンオキシド、飽和およ
び不飽和脂肪族アルコール類、アルキルフエノー
ル類のような化合物との反応生成物である。たと
えば、次式のようなオキシエチレン、オキシプロ
ピレンブロツク共重合体、HO(C2H4O)a―
(C3H6O)b―(C2H4O)c H(分子量1000〜
4000,18≦a+b+c≦85)や、
The present invention relates to an aqueous dispersion composition, and more particularly to an aqueous dispersion composition of a tetrafluoroethylene/fluorovinyl ether copolymer, particularly a composition suitable for imparting non-stick properties by coating a substrate. relating to things. It is known to coat the surfaces of metals, ceramics, heat-resistant rubber, etc. with fluorocarbon polymers for various applications, such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene/hexafluoropropene. Copolymers (FEP), tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymers (PFA), etc. are used to take advantage of their properties such as non-adhesiveness, heat resistance, chemical resistance, and low coefficient of friction. There is. PTFE-FEP is commercially available as an aqueous dispersion composition and is applied as a coating by spraying or dipping. Furthermore, FEP and PFA are used in electrostatic powder coating and are commercially available as powders of 5 to 150 μm. Examples of electrostatic powder coating include coatings on rolls of copying machines, as seen in, for example, JP-A-55-31494 and JP-A-58-24174. On the other hand, PTFE, FEP, and PFA can all be prepared as an aqueous dispersion, and examples are known in which an aqueous dispersion of FEP or PFA is mixed with an aqueous PTFE dispersion and used for coating. (For example, see Japanese Patent Publication No. 52-21531 and US Pat. No. 4,252,859).
However, there are almost no known examples of using PFA aqueous dispersions alone for coating purposes. For example, PFA aqueous dispersion is
It is prepared by the method described in No. The aqueous dispersion prepared according to the method of this patent is usually subjected to melt processing after separating the polymer and forming it into pellets or powder.
As shown in Figure 2, when this is applied to an aqueous dispersion composition, it can be applied only to an extremely thin film thickness, and if it is applied thickly, so-called mud cracks occur. Moreover, the surface of the coating film is also rough. The present invention aims to improve the drawbacks of such PFA aqueous dispersions, and the gist thereof is the general formula: (In the formula, X is H or F, n is a number from 0 to 7, m
is a number from 0 to 3. ) A copolymer of fluorovinyl ether and tetrafluoroethylene represented by particle size
An aqueous copolymer resin dispersion composition containing colloidal copolymer particles of 0.3 to 1 μm as a main component and stabilized with an anionic or nonionic surfactant. The composition of the present invention is composed of a colloidal tetrafluoroethylene/fluorovinyl ether copolymer aqueous dispersion, and can be coated in thick coats.
A smooth coating surface can be obtained. It is especially suitable for non-adhesive processing. Examples include fixing rolls for copying machines, food processing rolls, trays, and seasoning utensils. The colloidal copolymer particles, which are a requirement of the present invention, have an average particle diameter of 0.3 to 1 μm and a specific melt viscosity (MV) of 0.3 to 5×10 4 poise. Only with these characteristics can the objectives of the invention be achieved. The composition of the present invention is characterized by thick coating processability and smoothness of the coating film, but the copolymer particles of the present invention are also unprecedentedly large for PFA, which is why they have a specific MV. Therefore, better thick coating processability and coating film smoothness are achieved. When coating with the composition of the present invention, a coating film with a thickness of at least 25 μm or more (usually 35 μm or more) can be formed in one coating. Also, the surface roughness is 0.5μm
Small as below. Usually, commercially available PTFE or
The reality is that an aqueous dispersion composition of FEP can only provide a coating film with a thickness of about 10 to 20 μm. With such a film thickness, for example, when processing a fuser roll for a copying machine, it is necessary to apply the coating to a thickness that is the sum of the required film thickness and the amount of surface polishing after painting, but usually 25 μm.
The above-mentioned film thickness is insufficient for the required film thickness. On the other hand, electrostatic coating using FEP or PFA powder produces coatings with a thickness exceeding 100 μm. but,
On the contrary, this is too thick, resulting in a large amount of cutting (resulting in loss of raw materials), which is uneconomical and requires a large number of man-hours. When the surface roughness of the coating film formed by the composition of the present invention is small, it is often possible to put it into practical use without surface polishing. As a result of a detailed study of both particle size and MV physical properties, the inventor found that MV was 0.3 to 5.
×10 4 poise (preferably 0.4 to 3 × 10 4 poise),
It has been found that an average particle diameter of 0.3 to 1 μm (preferably 0.5 to 0.8 μm) is most suitable for the above purpose, and the present invention has been completed. Regarding MV, if it is too high than the above range, the surface roughness will be large even if the particle size is large, and pine cracks will be likely to occur. In this case as well, we ended up having to remove a lot,
Uneconomical problems become a problem, and even the required film thickness cannot be obtained. Of course, if it is too low than the above range, the mechanical strength will be low and it will become brittle. Since the colloidally dispersed particles of the present invention are much larger than those commonly known, it is necessary to increase the viscosity of the composition to make it less likely to settle. Furthermore, it must have the property of being easy to redisperse even if it settles once. Therefore, anionic or nonionic surfactants or mixtures thereof are added to the composition. Types of nonionic surfactants typically include reactions between ethylene oxide as a hydrophilic part and compounds such as propylene oxide, saturated and unsaturated aliphatic alcohols, and alkyl phenols as hydrophobic parts. It is a product. For example, oxyethylene, oxypropylene block copolymer, HO(C 2 H 4 O) a-
(C 3 H 6 O)b-(C 2 H 4 O)c H (molecular weight 1000~
4000, 18≦a+b+c≦85),

【式】(d=4〜 20)などが好適である。アニオン性界面活性剤と
しては、ジアルキルスルホコハク酸塩、ドデシル
ベンゼンスルホン酸塩、脂肪酸石けんなどが使用
可能である。この他、組成物の粘度を高めるため
にアルギン酸ソーダやポリビニルアルコール、ポ
リアクリル酸塩、メチルセルロースのような水溶
性高分子や無機塩を加えてもよい。また、造膜性
をさらに向上させるために、水不溶の有機溶剤、
たとえばベンゼン、トルエン、キシレンなどを分
散乳化させることも可能である。 安定剤として用いられるノニオン性またはアニ
オン性界面活性剤は、樹脂重量を基準にして3〜
20重量%、好ましくは4〜10重量%が適当であ
る。多すぎる安定剤は焼結時に揮発しにくく塗膜
性能が低下する。また、多すぎる安定剤と過剰な
増粘剤は塗装加工そのものが困難になる。通常、
本発明の組成物の粘度は、25℃において50〜1000
センチポイズ、好ましくは100〜400センチポイズ
に調整されるのが好ましい。 また、組成物中の共重合体樹脂含量は、組成物
の全重量を基準にして20〜65%が好適である。 本発明の組成物は、まず、水性媒体中でテトラ
フルオルエチレンと (式中、nおよびmは前記と同意義。)とを共
存させ、乳化重合を行い、ついで得られたラテツ
クスを濃縮し、所定の界面活性剤を加えて安定化
し、場合によつてはさらに増粘剤を加えて製造す
ることができる。 本発明における乳化共重合では、いわゆる種重
合法が採用され、種の量をかえることによつて最
終粒径を制御するのが特徴である。また、MVは
連鎖移動剤の量や開始剤量、反応温度などによつ
て制御しうる。連鎖移動剤としては、水素を含
み、反応条件下で実質上液状で存在する有機化合
物(たとえばメタノールおよびエタノール)、お
よびハロゲン化アルキル(たとえばジクロルメタ
ン、トリクロルメタン、テトラクロルエタンおよ
びクロルエタン)を使用し得る。適当な重合開始
剤の例には、水溶性有機または無機過酸化物(た
とえばジコハク酸過酸化物、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウムなど)がある。更に、還元化
合物(たとえば亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素
ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなど)を前記過
酸化物と共に使用することもできる。 以下、実施例によつて本発明の具体的態様を示
す。 実施例 1 まず、種重合に使用する種ラテツクスを(1)の方
法で合成する(これは別に比較例1として組成物
の塗装評価を行う)。そのあと、(2)の方法により
種重合を行う。 (1) 温調ジヤケツトとアンカー翼付き撹拌機を備
えた内容積6のステレンス製オートクレーブ
に脱イオン水2.9と分散安定剤としてのトリ
クロルトリフルオルエタン400g、パーフルオ
ルオクタン酸アンモニウム9.0g、連鎖移動剤
として試薬特級メタノールを2mlを仕込み、脱
酸素のための槽内を窒素ガスで2回、TFEガ
スで2回置換し、続けてパーフルオル(プロピ
ルビニルエーテル)(PPVE)を70g仕込む。
撹拌しながら65℃まで昇温し、TFEガスで槽
内の圧力が9.2Kgf/cm2になるまで圧入する。
そして過硫酸アンモニウム(APS)4.2gを含
む水溶液100mlを添加し反応を開始する。反応
中は槽内の圧力が9.2Kgf/cm2を保つように
TFEガスを送りつづけ、反応温度は65±1℃
に保たれる。 4.7時間後撹拌を止め、オートクレーブを室
温まで冷却し、ガスを放出して大気圧まで戻
す。得られたラテツクス中の共重合体濃度は
20.6重量%、共重合体平均粒子径は0.18μm、共
重合体中のPPVE含量は3.2重量%、共重合体
のMVは1.0×104ポイズであつた。 (2) (1)と同じオートクレーブに同量の脱イオン
水、トリクロルトリフルオルエタン、パーフル
オルオクタン酸アンモニウムを仕込んだ後、第
1表記載量(11ml)の試薬特級メタノールと、
(1)で合成したテラツクスを第1表記載量(250
g)仕込み、脱酸素のあと、PPVEを70g仕込
む。その後、(1)と全く同様にAPSを4.2g添加
し反応を行う。反応温度、反応圧力も同じであ
る。反応時間、ラテツクスの性質などは第1表
記載の通りである。 次に、(2)で得られた生のラテツクスは反応終了
後、有機相(トリクロルトリフルオルエタンと未
反応のPPVE)を分離して別容器に移し、ポリオ
キシエチレンオクチルフエノールエーテル(日本
油脂(株)製ノニオンHS―208)を20重量%含む非イ
オン性界面活性剤水溶液を生ラテツクス1当り
30g混合する。混合液は30±1℃に保ち静置す
る。約20時間静置後、濃縮ラテツクス層と上澄層
に分離した混合液の上澄み層を除去し、共重合体
濃度60%以上のラテツクスを得る。この濃縮ラテ
ツクスをさらに安定化させるため、水とノニオン
HS208を追加し、共重合体濃度50重量%、非イオ
ン性界面活性剤5重量%(ポリマー重量に対し
て)になるように調整する。 調整した組成物は、後述の塗装と塗膜の評価を
行う。また、重合終了直後のラテツクスの一部は
蒸発乾固して、アセトン洗浄し、乾燥して粉末に
する。この粉末でMVを測定し、また、350℃で
15分間ヒートプレスして厚み約0.05mmのフイルム
を作成し、赤外分光法により共重合体中のパーフ
ルオル(プロピルビニルエーテル)含量を定量す
る。 本実施例のクラツク限界厚みは26〜30μmであ
り、表面粗度は0.40μmであつた。これに対し比
較例1では限界厚みも小さく、表面粗度も粗い
(大きい)ものであつた。粒径の効果が顕著であ
る。 実施例 2〜5 実施例2では、実施例1で使用したのと同じ種
ラテツクスを使つて種重合を行つた。実施例3〜
5は実施例1で得られた生のラテツクスの一部を
種として種重合を行つた(従つて、結果として種
重合を2回行つたことになる)。使用したメタノ
ール量、過硫酸アンモニウムの量は第1表記載の
とおりであり、第1表記載以外の条件は、すべて
実施例1と同様である。第2表記載のとおりいず
れも優れた塗膜物性を有していた。 実施例 6 実施例1の工程(1)の方法において、脱イオン
水、トリクロルトリフルオルエタン、パーフルオ
ルオクタン酸アンモニウム、PPVEは同量で使用
し、連鎖移動剤としてはメタノールのかわりに試
薬特級ジクロルメタン66gを使用した。重合温度
は35℃とし、反応は過硫酸アンモニウム4.2gを
含む水溶液50mlを添加した後、続いて亜硫酸ソー
ダ2.3gを含む水溶液50mlを添加して開始させた。
反応中は、槽内圧力を常に9.2Kgf/cm2に保つよ
うにテトラフルオルエチレンを供給し、重合温度
は35±1℃に保つた。 9.6時間後、実施例1の工程(1)と同様に反応を
終了させると、ポリマー濃度19.0重量%、平均粒
径0.18μmのラテツクスが得られ、その共重合体
のMVは3.3×104ポイズ、PPVE含量は2.7%であ
つた。 さらにこのラテツクス250gを種として、上記
と同量の脱イオン水、トリクロルトリフルオルエ
タン、パーフルオルオクタン酸アンモニウム、
PPVEと共に6オートクレーブに仕込み、次い
でジクロルメタン90gを連鎖移動剤として添加
し、上記と同量の過硫酸アンモニウムおよび亜硫
酸ソーダを添加して種重合を行つた。反応圧力、
反応温度とも種ラテツクスの合成と同じであつ
た。 14時間後、反応終了後のラテツクスのポリマー
濃度は18.7%、平均粒径は0.35μmであつた。共重
合体のMVは2.1×104ポイズ、PPVE含量は3.0重
量%であつた。 こうして得られた生ラテツクスについて実施例
1と同様に有機層分離・濃縮・安定化・調整を行
い、塗装と塗膜の評価を行つた。クラツク限界厚
みは30〜35μm、表面粗度は0.50μmであつた。 比較例 1〜5 比較例1は実施例1の種ラテツクスの合成物そ
のものであり、比較例2〜3は種重合を行わず、
実施例1の種ラテツクスの製法においてメタノー
ル量をかえてMVを変化させたものである。 比較例4は比較例2の生ラテツクスを、比較例
5は比較例1の生ラテツクスを使つて第1表記載
の条件で実施例1に準じて種重合を行つた。 塗膜物性は第2表のとおりであるが、比較例4
では粒径が大きくてもMVが高すぎるため表面粗
度が大きい。そして比較例5では、クラツク限界
膜厚、表面粗度共に良好であるが、この場合、
MVが小さすぎるせいであると思われるが、塗膜
強度が小さく、ほとんど実用性がない。 比較例 6 実施例6で使用した種ラテツクス(平均粒径
0.18μm、MV3.3×104ポイズ、PPVE含量2.7重量
%)を実施例1と同様に有機層分離・濃縮・安定
化・調整し、塗装と塗膜評価を行つた。 クラツク限界厚みは20〜25μm、表面粗度は
0.80μmであつた。 なお、実施例2〜6および比較例1〜5は、い
ずれも実施例1で述べたとおりの有機層分離・濃
縮・安定化・調整を行い、同じ条件で塗装と塗膜
評価を行つた。 〈比溶融粘度〉 島津製作所製高化式フローテスターを用い、共
重合体粉末2.0gを内径11.3mmのシリンダーに装
填し、温度380℃で5分間保つた後、7Kgのピス
トン荷重下に内径2.1mm、長さ8mmのオリフイス
を通して押し出し、この時の押出速度(g/分)
で53150を割つた値を比溶融粘度(ポイズ)とし
て求めた。 〈平均粒径〉 濃縮体の重合終了直後のラテツクスについて、
透過型電子顕微鏡で写真をとり、約100〜400個の
粒子の定方向長さ径を測定し、長さ平均径を求め
た。 〈共重合体中のフルオルビニルエーテル含量〉 共重合体中のパーフルオル(プロピルビニルエ
ーテル)については、前述のフイルムを赤外分光
法によつて、2360cm-1の吸光度に対する995cm-1
の吸光度の比に0.95を乗ずることで定量した(特
開昭56―92943号参照)。 〈塗装試験〉 調整した水性分散液組成物を幅5cm、長さ40
cm、厚み1mmのアルミニウム板(前もつてアセト
ンで表面洗浄し、脱油したもの)にスプレー塗装
を行う。スプレーガンのノズル口径は0.8〜1.1
mm、空気圧力は約3Kg/cm2である。この時、焼成
後の厚みが10〜50μmになるように、アルミニウ
ム板の各部分で組成物の吹き付け量を適当に変化
させる。吹き付け後、赤外線乾燥炉(約100℃)
で10分間予備乾燥を行い、続いて、400℃にコン
トロールされた電気炉の中に入れ20分間焼成す
る。焼成後は直ちに炉から取り出し、室温まで放
冷する。 〈塗膜の評価〉 塗膜厚みを表面膜厚計で測定する。膜厚が大き
くなるとマツドクラツクが観察されるが、マツド
クラツクの入らない最大の膜厚をクラツク限界厚
みとする。 表面粗度を万能表面形状測定器(小坂研究所(株)
製SE―3C)で測定する。表面粗度は膜厚によつ
てかわるので約20μmの膜厚のもので比較する。
[Formula] (d=4 to 20) is suitable. As the anionic surfactant, dialkyl sulfosuccinate, dodecylbenzenesulfonate, fatty acid soap, etc. can be used. In addition, water-soluble polymers or inorganic salts such as sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyacrylates, and methylcellulose may be added to increase the viscosity of the composition. In addition, in order to further improve film-forming properties, water-insoluble organic solvents,
For example, it is also possible to disperse and emulsify benzene, toluene, xylene, etc. The nonionic or anionic surfactant used as a stabilizer is
20% by weight, preferably 4-10% by weight is suitable. If there is too much stabilizer, it will be difficult to volatilize during sintering and the coating performance will deteriorate. Furthermore, too much stabilizer and excessive thickener will make the painting process itself difficult. usually,
The viscosity of the composition of the present invention is 50 to 1000 at 25°C.
It is preferably adjusted to centipoise, preferably 100 to 400 centipoise. The content of the copolymer resin in the composition is preferably 20 to 65% based on the total weight of the composition. The composition of the present invention is first prepared by combining tetrafluoroethylene in an aqueous medium. (In the formula, n and m have the same meanings as above.) to perform emulsion polymerization, and then the obtained latex is concentrated, stabilized by adding a specified surfactant, and in some cases, further It can be manufactured by adding a thickener. In the emulsion copolymerization of the present invention, a so-called seed polymerization method is employed, and is characterized in that the final particle size is controlled by changing the amount of seeds. Furthermore, MV can be controlled by the amount of chain transfer agent, amount of initiator, reaction temperature, etc. As chain transfer agents, organic compounds containing hydrogen and present in substantially liquid form under the reaction conditions (e.g. methanol and ethanol) and alkyl halides (e.g. dichloromethane, trichloromethane, tetrachloroethane and chloroethane) may be used. . Examples of suitable polymerization initiators include water-soluble organic or inorganic peroxides such as disuccinic peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, and the like. Additionally, reducing compounds such as ammonium sulfite, sodium bisulfite, sodium thiosulfate, etc. can also be used with the peroxides. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be illustrated by way of Examples. Example 1 First, a seed latex to be used for seed polymerization is synthesized by the method (1) (separately, a coating evaluation of the composition is carried out as Comparative Example 1). Thereafter, seed polymerization is performed by method (2). (1) In a stainless steel autoclave with an internal volume of 6 equipped with a temperature control jacket and a stirrer with anchor blades, add 2.9 g of deionized water, 400 g of trichlorotrifluoroethane as a dispersion stabilizer, 9.0 g of ammonium perfluorooctanoate, and chain transfer. Charge 2 ml of reagent grade methanol as a reagent, replace the inside of the tank for deoxidation twice with nitrogen gas and twice with TFE gas, and then charge 70 g of perfluor (propyl vinyl ether) (PPVE).
The temperature was raised to 65°C while stirring, and TFE gas was injected into the tank until the pressure within the tank reached 9.2 Kgf/cm 2 .
Then, 100 ml of an aqueous solution containing 4.2 g of ammonium persulfate (APS) is added to start the reaction. During the reaction, keep the pressure inside the tank at 9.2Kgf/ cm2 .
Continuously supply TFE gas, reaction temperature is 65±1℃
is maintained. After 4.7 hours, the stirring is stopped, the autoclave is cooled to room temperature, and the gas is released back to atmospheric pressure. The copolymer concentration in the obtained latex is
The average particle diameter of the copolymer was 0.18 μm, the PPVE content in the copolymer was 3.2% by weight, and the MV of the copolymer was 1.0×10 4 poise. (2) After charging the same amount of deionized water, trichlorotrifluoroethane, and ammonium perfluorooctanoate into the same autoclave as in (1), add reagent special grade methanol in the amount listed in Table 1 (11 ml),
The amount of Terrax synthesized in (1) in Table 1 (250
g) After preparation and deoxidation, add 70g of PPVE. Thereafter, 4.2g of APS is added and the reaction is carried out in exactly the same manner as in (1). The reaction temperature and reaction pressure are also the same. The reaction time, latex properties, etc. are as shown in Table 1. Next, after the reaction of the raw latex obtained in (2) is completed, the organic phase (trichlorotrifluoroethane and unreacted PPVE) is separated and transferred to a separate container, and polyoxyethylene octyl phenol ether (NOF) Add a nonionic surfactant aqueous solution containing 20% by weight of Nonion HS-208) to each raw latex.
Mix 30g. Keep the mixture at 30±1°C and let it stand. After standing still for about 20 hours, the supernatant layer of the mixture separated into a concentrated latex layer and a supernatant layer is removed to obtain a latex with a copolymer concentration of 60% or more. To further stabilize this concentrated latex, water and nonionic
Add HS208 and adjust the copolymer concentration to 50% by weight and nonionic surfactant to 5% by weight (based on polymer weight). The prepared composition is subjected to coating and coating evaluation as described below. A portion of the latex immediately after polymerization is evaporated to dryness, washed with acetone, and dried to powder. The MV was measured with this powder and also at 350℃.
Heat press for 15 minutes to create a film with a thickness of approximately 0.05 mm, and quantify the perfluor (propyl vinyl ether) content in the copolymer using infrared spectroscopy. The crack limit thickness of this example was 26 to 30 μm, and the surface roughness was 0.40 μm. On the other hand, in Comparative Example 1, the critical thickness was small and the surface roughness was rough (large). The effect of particle size is significant. Examples 2-5 In Example 2, the same seed latex used in Example 1 was used to carry out the seed polymerization. Example 3~
In Example 5, seed polymerization was carried out using part of the raw latex obtained in Example 1 as a seed (therefore, as a result, seed polymerization was carried out twice). The amounts of methanol and ammonium persulfate used are as listed in Table 1, and all conditions other than those listed in Table 1 are the same as in Example 1. As shown in Table 2, all had excellent coating film properties. Example 6 In the method of step (1) of Example 1, deionized water, trichlorotrifluoroethane, ammonium perfluorooctanoate, and PPVE were used in the same amounts, and as a chain transfer agent, reagent special grade was used instead of methanol. 66g of dichloromethane was used. The polymerization temperature was 35° C., and the reaction was started by adding 50 ml of an aqueous solution containing 4.2 g of ammonium persulfate, followed by the addition of 50 ml of an aqueous solution containing 2.3 g of sodium sulfite.
During the reaction, tetrafluoroethylene was supplied so as to keep the internal pressure at 9.2 Kgf/cm 2 and the polymerization temperature was maintained at 35±1°C. After 9.6 hours, the reaction was terminated in the same manner as in step (1) of Example 1, and a latex with a polymer concentration of 19.0% by weight and an average particle size of 0.18 μm was obtained, and the MV of the copolymer was 3.3×10 4 poise. , the PPVE content was 2.7%. Furthermore, using 250 g of this latex as a seed, the same amount of deionized water as above, trichlorotrifluoroethane, ammonium perfluorooctanoate,
The mixture was charged into an autoclave with PPVE, and then 90 g of dichloromethane was added as a chain transfer agent, and the same amounts of ammonium persulfate and sodium sulfite as above were added to carry out seed polymerization. reaction pressure,
The reaction temperature was the same as for the synthesis of the seed latex. After 14 hours, the latex had a polymer concentration of 18.7% and an average particle size of 0.35 μm. The MV of the copolymer was 2.1×10 4 poise, and the PPVE content was 3.0% by weight. The raw latex thus obtained was subjected to organic layer separation, concentration, stabilization, and adjustment in the same manner as in Example 1, and the coating and coating film were evaluated. The crack thickness limit was 30 to 35 μm, and the surface roughness was 0.50 μm. Comparative Examples 1 to 5 Comparative Example 1 is the seed latex composition of Example 1, and Comparative Examples 2 to 3 are seed latex compounds without seed polymerization.
This is a method for producing seed latex in Example 1 in which the amount of methanol was changed to change the MV. Comparative Example 4 used the raw latex of Comparative Example 2, and Comparative Example 5 used the raw latex of Comparative Example 1, and seed polymerization was carried out under the conditions shown in Table 1 according to Example 1. The physical properties of the coating film are as shown in Table 2, and Comparative Example 4
Even if the particle size is large, the MV is too high and the surface roughness is large. Comparative Example 5 has good crack limit film thickness and surface roughness, but in this case,
This is probably because the MV is too small, but the coating film strength is low and it is almost impractical. Comparative Example 6 Seed latex used in Example 6 (average particle size
0.18 μm, MV 3.3×10 4 poise, PPVE content 2.7% by weight) was separated, concentrated, stabilized, and adjusted in the same manner as in Example 1, and then painted and evaluated. The crack limit thickness is 20~25μm, and the surface roughness is
It was 0.80 μm. In addition, in Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, the organic layer separation, concentration, stabilization, and adjustment were performed as described in Example 1, and the coating and coating film evaluation were performed under the same conditions. <Specific melt viscosity> Using a Koka type flow tester made by Shimadzu Corporation, 2.0 g of copolymer powder was loaded into a cylinder with an inner diameter of 11.3 mm, and after keeping at a temperature of 380°C for 5 minutes, the inner diameter was 2.1 mm under a piston load of 7 kg. mm, extrusion through an orifice with a length of 8 mm, extrusion speed (g/min)
The specific melt viscosity (poise) was determined by dividing 53150 by . <Average particle size> Regarding the latex immediately after the completion of polymerization of the concentrate,
Photographs were taken with a transmission electron microscope, and the directional length and diameter of about 100 to 400 particles were measured to determine the average length diameter. <Fluorovinyl ether content in the copolymer> Regarding perfluorinated (propyl vinyl ether) in the copolymer, the above-mentioned film was measured by infrared spectroscopy to determine the absorbance at 995 cm -1 relative to the absorbance at 2360 cm -1 .
It was determined by multiplying the absorbance ratio by 0.95 (see JP-A-56-92943). <Painting test> The prepared aqueous dispersion composition was coated with a width of 5 cm and a length of 40 cm.
Spray painting on a 1 mm thick aluminum plate (previously cleaned with acetone and deoiled). Spray gun nozzle diameter is 0.8~1.1
mm, and the air pressure is approximately 3Kg/cm 2 . At this time, the amount of the composition sprayed on each part of the aluminum plate is changed appropriately so that the thickness after firing is 10 to 50 μm. After spraying, infrared drying oven (approx. 100℃)
Pre-dry for 10 minutes, then place in an electric furnace controlled at 400°C and bake for 20 minutes. Immediately after firing, remove from the furnace and allow to cool to room temperature. <Evaluation of paint film> Measure the thickness of the paint film using a surface film thickness meter. As the film thickness increases, mound cracks are observed, but the maximum film thickness without mound cracks is defined as the crack limit thickness. Universal surface profile measuring device for surface roughness (Kosaka Institute Co., Ltd.)
Measured using SE-3C). Since the surface roughness varies depending on the film thickness, we will compare the film thickness of approximately 20 μm.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ** 得られた塗膜は数日後にマツドクラツ
クが発生。
[Table] ** The resulting paint film developed pine cracks after a few days.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式: (式中、XはHまたはF、nは0〜7の整数、
mは0〜3の整数である。) で表わされるフルオルビニルエーテルとテトラフ
ルオルエチレンとの共重合体であつて、フルオル
ビニルエーテル含量が1〜10重量%であり、比溶
融粘度が0.3×104〜5×104ポイズ、平均粒径が
0.3〜1μmのコロイド状共重合体粒子を主成分と
して含み、アニオン性またはノニオン性界面活性
剤で安定化された共重合体樹脂水性分散液組成
物。 2 フルオルビニルエーテルがC3F7OCF=CF2
ある特許請求の範囲第1項記載の組成物。 3 平均粒径が0.5μmより大きく、比溶融粘度が
0.4〜3.0×104ポイズである特許請求の範囲第1項
記載の組成物。 4 平均粒径が0.6〜0.8μmである特許請求の範囲
第1項記載の組成物。 5 非粘着塗装用の特許請求の範囲第1項記載の
組成物。
[Claims] 1. General formula: (In the formula, X is H or F, n is an integer of 0 to 7,
m is an integer from 0 to 3. ) A copolymer of fluorovinyl ether and tetrafluoroethylene represented by particle size
An aqueous copolymer resin dispersion composition containing colloidal copolymer particles of 0.3 to 1 μm as a main component and stabilized with an anionic or nonionic surfactant. 2. The composition according to claim 1, wherein the fluorovinyl ether is C3F7OCF = CF2 . 3 The average particle size is larger than 0.5 μm and the specific melt viscosity is
The composition according to claim 1, which has a poise of 0.4 to 3.0×10 4 poise. 4. The composition according to claim 1, having an average particle size of 0.6 to 0.8 μm. 5. The composition according to claim 1 for non-adhesive coating.
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