含氟聚合物粉末、覆膜以及含氟聚合物粉末的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明目的在于提供一種含氟聚合物粉末，其對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小、且能夠不損害含氟聚合物本來(lái)所具有的特征而得到充分平滑的覆膜。本發(fā)明涉及一種含氟聚合物粉末，其特征在于，含氟表面活性劑的含量小于0.1ppm，平均粒徑為1μm以上且小于100μm，表觀(guān)密度為0.90g/cm3～1.50g/cm3，該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合而得到的含氟聚合物構(gòu)成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含氟聚合物粉末、覆膜以及含氟聚合物粉末的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠用于粉體涂料等的含氟聚合物粉末、由上述粉末形成的覆膜以及上述粉末的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含氟聚合物粉末能夠作為粉體涂料加以利用。
[0003]作為得到含氟聚合物粉末的方法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中提出了，利用噴霧干燥法對(duì)由乳液聚合得到的水性分散液進(jìn)行處理的方法。
[0004]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中提出了如下制造方法:使通過(guò)乳液聚合得到的四氟乙烯共聚物的凝集粉末在不超過(guò)熔點(diǎn)的溫度下熱粘后，進(jìn)行粉碎、熱處理以及分離破碎，從而得到比熔融粘度(比溶融粘度)為I X IO4泊~IO6泊、平均粒徑為5μπι~500μπι、空隙率為0.75以下、總表面積為0.2m2/cm3~20m2/cm3的四氟乙烯共聚物粉末。
[0005]乳液聚合時(shí)所使用的含氟表面活性劑也有對(duì)環(huán)境負(fù)荷大的物質(zhì)。這樣的含氟表面活性劑也存在于得到的粉末顆粒中，還殘存于由其形成的覆膜中，因此對(duì)環(huán)境的負(fù)荷大、并且無(wú)法避免作為氟樹(shù)脂覆膜特征的非粘合性等物性受損。
[0006]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了一種含氟聚合物粉末的制造方法，其特征在于，該制造方法包括下述工序:在造粒介質(zhì)中對(duì)通過(guò)溶液共聚或懸浮聚合得到的含氟聚合物微顆粒進(jìn)行攪拌造粒從而形成造粒物的工序；接著對(duì)該造粒物進(jìn)行粉碎的工序；以及將該粉碎后的含氟聚合物顆粒在其熔點(diǎn)以上的氣氛下進(jìn)行熱處理，將該粉末顆粒的至少一部分熔融的工序。
[0007]在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中提出了一種氟系聚合物粉末的制造方法，其特征在于，利用輥在得到真比重的90%以上的比重的條件下對(duì)氟系聚合物原末進(jìn)行高密度化，在進(jìn)行了粉碎后，利用氣流分級(jí)將粉碎物的粒度分布全體的3重量％~40重量％的范圍的微顆粒除去，進(jìn)一步通過(guò)分級(jí)將粉碎物的粒度分布全體的I重量％~20重量％的粗顆粒除去。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特公昭53-11296號(hào)公報(bào)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特公平7-64936號(hào)公報(bào)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2000-103865號(hào)公報(bào)
[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本專(zhuān)利第3467778號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0015]在通過(guò)懸浮聚合制造含氟聚合物的情況下，由于制造工序中未使用含氟表面活性劑，因此對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小。但是，利用專(zhuān)利文獻(xiàn)3或?qū)＠墨I(xiàn)4所記載的方法得到的含氟聚合物粉末無(wú)法得到充分平滑的 覆膜。[0016]鑒于這種現(xiàn)狀，本發(fā)明目的在于提供一種含氟聚合物粉末，其對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小、且能夠不損害含氟聚合物本來(lái)所具有的特征而得到充分平滑的覆膜。
[0017]用于解決問(wèn)題的手段
[0018]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)若選擇通過(guò)懸浮聚合得到的、且具有較大的表觀(guān)密度的含氟聚合物粉末時(shí)，則能夠得到平滑的覆膜，從而完成了本發(fā)明。
[0019]即，本發(fā)明涉及一種含氟聚合物粉末，其特征在于，含氟表面活性劑的含量小于 0.1ppm,平均粒徑為I μ m以上且小于100 μ m,表觀(guān)密度為0.90g/cm3~1.50g/cm3,該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合而得到的含氟聚合物構(gòu)成。在本說(shuō)明書(shū)中，有時(shí)稱(chēng)為本發(fā)明的第一含氟聚合物粉末。
[0020]此外，本發(fā)明還涉及一種含氟聚合物粉末，其特征在于，含氟表面活性劑的含量小于0.1ppm,平均粒徑為100 μ m以上1000 μ m以下，表觀(guān)密度為1.0Og/cm3~1.50g/cm3,該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合得到的含氟聚合物構(gòu)成。在本說(shuō)明書(shū)，有時(shí)稱(chēng)為本發(fā)明的第二含氟聚合物粉末。
[0021]上述含氟聚合物優(yōu)選為選自由四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物以及四氟乙烯-乙烯共聚物組成的組中的至少I(mǎi)種。
[0022]本發(fā)明還涉及一種由上述含氟聚合物粉末形成的覆膜。
[0023]本發(fā)明還涉及上述含氟聚合物粉末的制造方法。
[0024]發(fā)明效果
[0025]本發(fā)明的含氟聚合物粉末由于具有上述構(gòu)成，因此對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小、且能夠不損害含氟聚合物本來(lái)所具有的特征而得到平滑的覆膜，能夠合適地用作粉體涂料。
[0026]本發(fā)明的覆膜由上述含氟聚合物粉末形成，因此表面平滑。
[0027]本發(fā)明的制造方法能夠制造具有較大表觀(guān)密度的含氟聚合物粉末。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0029]本發(fā)明的第一含氟聚合物粉末為具有如下特征的含氟聚合物粉末:含氟表面活性劑的含量小于0.lppm、平均粒徑為Ιμ--以上且小于100 μ m，表觀(guān)密度為0.90g/cm3~
1.50g/cm3，該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合而得到的含氟聚合物構(gòu)成。若平均粒徑小于I μ m，則難以得到較厚的覆膜。若表觀(guān)密度小于0.90g/cm3，則無(wú)法得到平滑的覆膜。
[0030]本發(fā)明的第一含氟聚合物粉末優(yōu)選平均粒徑為10 μ m以上、更優(yōu)選為15 μ m以上，優(yōu)選為90 μ m以下。
[0031]本發(fā)明的第一含氟聚合物粉末優(yōu)選表觀(guān)密度為0.95以上、更優(yōu)選為1.00以上，優(yōu)選為1.40以下、更優(yōu)選為1.30以下。
[0032]本發(fā)明的第二含氟聚合物粉末為具有如下特征的含氟聚合物粉末:含氟表面活性劑的含量小于0.lppm，平均粒徑為100 μ m以上1000 μ m以下，表觀(guān)密度為1.00g/cm3~
1.50g/cm3，該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合得到的含氟聚合物構(gòu)成。若平均粒徑超過(guò)1000 μ m，則無(wú)法得到平滑的覆膜。若表觀(guān)密度小于1.00g/cm3,則無(wú)法得到平滑的覆膜。
[0033]本發(fā)明的第二含氟聚合物粉末優(yōu)選平均粒徑為150 μ m以上，優(yōu)選為500 μ m以下。
[0034]上述含氟表面活性劑是在用于得到含氟聚合物的乳液聚合中所使用的公知的含氟表面活性劑。作為含氟表面活性劑，只要為具有氟原子、且具有表面活性能的化合物即可，例如可以舉出全氟辛酸銨(PFOA)。
[0035]上述含氟表面活性劑的濃度可以如下測(cè)定:利用索氏提取將含氟聚合物粉末中所含有的含氟表面活性劑提取至丙酮中，利用日本W(wǎng)aters社制的質(zhì)量分析計(jì)Quattro microGC對(duì)其濃度進(jìn)行測(cè)定。該測(cè)定方法中的檢測(cè)極限為0.lppm，因此含氟表面活性劑的含量小于0.1ppm意味著無(wú)法檢測(cè)到含氟聚合物粉末中所含有的含氟表面活性劑。
[0036]上述平均粒徑可以利用日機(jī)裝社制的激光衍射散射式粒度分析計(jì)MT3300EXII進(jìn)行測(cè)定。
[0037]上述表觀(guān)密度可以基于JIS K6891進(jìn)行測(cè)定。
[0038]作為含氟聚合物的制造方法，主要被商業(yè)化的是乳液聚合和懸浮聚合。在由乳液聚合得到含氟聚合物的情況下，含氟聚合物以在水中作為微顆粒存在的分散液的形態(tài)被得至|J。由該分散液利用噴霧干燥法得到的粉末顆粒的平均粒徑為100 μ m以下，并且該粉末顆粒為球狀，可顯示出較高的表觀(guān)密度。但是，共聚時(shí)所使用的含氟表面活性劑是對(duì)環(huán)境負(fù)荷大的物質(zhì)，或者在由粉末形成的覆膜中也會(huì)殘存有含氟表面活性劑，因此非粘合性等氟樹(shù)脂覆膜本來(lái)的特征有可能受損。
[0039]另一方面，在利用懸浮聚合得到含氟聚合物的情況下，由于未使用含氟表面活性劑，因此環(huán)境方面的問(wèn)題小。但是，含氟聚合物是以塊狀物的形式得到的，因此無(wú)法適用噴霧干燥法。對(duì)于通過(guò)粉碎該塊狀物而得到的粉末顆粒而言，雖然能夠在10 μ m~500 μ m左右的范圍內(nèi)任意地調(diào)整其平均粒徑，但是難以得到球狀顆粒，其表觀(guān)密度較低。雖然能夠通過(guò)除去微顆粒或者對(duì)粉碎后的顆粒實(shí)施熱處理來(lái)提高表觀(guān)密度，但即使這樣也無(wú)法使表觀(guān)密度超過(guò)0.90g/cm3。
[0040]在本發(fā)明中，使用由懸浮聚合品得到的含氟聚合物。在懸浮聚合中，由于未使用含氟表面活性劑，由此能夠得到含`氟表面活性劑的含量小于0.1ppm的含氟聚合物粉末。在由本發(fā)明的含氟聚合物粉末形成的覆膜中也不含有含氟表面活性劑，因此不存在環(huán)境負(fù)荷的問(wèn)題，能夠體現(xiàn)出含氟聚合物本來(lái)所具有的特征。
[0041]而且，本發(fā)明的含氟聚合物粉末具有利用以往的懸浮聚合得到的粉末所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高的表觀(guān)密度。因此，對(duì)于由本發(fā)明的含氟聚合物粉末得到的覆膜而言，能夠不損害含氟聚合物本來(lái)所具有的特征而得到平滑的涂膜。
[0042]作為上述含氟聚合物，優(yōu)選為具有明確的熔點(diǎn)的含氟聚合物，優(yōu)選為氟樹(shù)脂。
[0043]上述含氟聚合物的熔點(diǎn)優(yōu)選為100°C~347°C、更優(yōu)選為150°C~322°C。
[0044]在本說(shuō)明書(shū)中，含氟聚合物的熔點(diǎn)如下求出:使用差示掃描量熱測(cè)定(DSC)裝置，以10°C /分鐘的速度升溫時(shí)的熔解熱曲線(xiàn)中的極大值所對(duì)應(yīng)的溫度為含氟聚合物的熔點(diǎn)。
[0045]上述含氟聚合物優(yōu)選為具有由至少I(mǎi)種含氟烯鍵式單體衍生的重復(fù)單元的均聚物或者共聚物。上述含氟聚合物可以?xún)H通過(guò)對(duì)含氟烯鍵式單體進(jìn)行共聚而成，也可以通過(guò)對(duì)含氟烯鍵式單體與不具有氟原子的烯鍵式單體進(jìn)行共聚而成。
[0046]上述含氟聚合物優(yōu)選具有來(lái)自下述含氟烯鍵式單體的重復(fù)單元，所述含氟烯鍵式單體為選自由氟乙烯〔VF〕、四氟乙烯〔TFE〕、偏二氟乙烯〔VdF〕、三氟氯乙烯〔CTFE〕、六氟丙烯〔HFP〕、六氟異丁烯、由CH2=CZ1 (CF2)nZ2(式中，Z1為H或F，Z2為H、F或Cl，η為I~10的整數(shù)。)表示的單體、由CF2=CF-ORf1 (式中，Rf1表示碳原子數(shù)為I~8的全氟烷基。)表示的全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE〕、以及由CF2=CF-O-CH2-Rf2 (式中，Rf2表示碳原子數(shù)為I~5的全氟烷基。)表示的烷基全氟乙烯基醚衍生物組成的組中的至少I(mǎi)種。
[0047]上述含氟聚合物可以具有來(lái)源于不具有氟原子的烯鍵式單體的重復(fù)單元，從維持耐熱性、耐化學(xué)藥品性等方面考慮，具有來(lái)源于碳原子數(shù)為5以下的烯鍵式單體的重復(fù)單元也是優(yōu)選的方式之一。上述含氟聚合物也優(yōu)選具有選自由乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、氯乙烯、偏二氯乙烯以及不飽和羧酸組成的組中的至少I(mǎi)種不含氟的烯鍵式單體。
[0048]作為上述含氟聚合物，例如能夠舉出四氟乙烯〔TFE〕-全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE)共聚物〔PFA〕、TFE-六氟丙烯(HFP)共聚物(FEP), TFE-乙烯(Et)共聚物〔ETFE〕、TFE-HFP-Et共聚物、TFE-HFP-偏二氟乙烯〔VdF〕共聚物、TFE-PAVE-三氟氯乙烯〔CTFE〕共聚物、Et-CTFE共聚物、聚四氟乙烯〔PTFE〕、聚三氟氯乙烯〔PCTFE〕、聚偏二氟乙烯〔PVdF〕、聚氟乙烯等。這些含氟聚合物可以?xún)H使用I種，也可以混合使用2種以上。
[0049]作為上述含氟聚合物，優(yōu)選為選自由PTFE、PCTFE, TFE-Et共聚物、Et-CTFE共聚物、CTFE-TFE共聚物、TFE-HFP共聚物、TFE-PAVE共聚物、以及PVdF組成的組中的至少I(mǎi)種。
[0050]作為上述PAVE，可以舉出全氟(甲基乙烯基醚)〔PMVE〕、全氟(乙基乙烯基醚)〔PEVE〕、全氟(丙基乙烯基醚)〔PPVE〕、全氟(丁基乙烯基醚)等，其中，更優(yōu)選為PMVE、PEVE或PPVE。
[0051]作為上述烷基全氟乙烯基醚衍生物， 優(yōu)選Rf2是碳原子數(shù)為I~3的全氟烷基，更優(yōu)選為 CF2=CF-O-CH2-CF2CF3t5
[0052]上述含氟聚合物更優(yōu)選為能夠進(jìn)行熔融加工的氟樹(shù)脂，進(jìn)一步優(yōu)選為選自由PFA、FEP以及ETFE組成的組中的至少I(mǎi)種氟樹(shù)脂。
[0053]作為PFA，沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為T(mén)FE單元與PAVE單元的摩爾比(TFE單元/PAVE單元)為70~99/30~I的共聚物。更優(yōu)選的摩爾比為80~98.5/20~1.5。若TFE單元過(guò)少，則有機(jī)械物性下降的傾向；若過(guò)多則熔點(diǎn)過(guò)高，有成型性降低的傾向。上述PFA還優(yōu)選為來(lái)源于與TFE和PAVE能夠共聚的單體的單體單元為0.1摩爾％~10摩爾％、且TFE單元和PAVE單元合計(jì)為90摩爾％~99.9摩爾％的共聚物。作為與TFE和PAVE能夠共聚的單體，可以舉出HFP、由CZ3Z4=CZ5 (CF2)nZ6(式中，Z3、Z4和Z5相同或不同、表示氫原子或氟原子，Z6表示氫原子、氟原子或氯原子，η表示2~10的整數(shù)。)表示的乙烯基單體、以及由CF2=CF-OCH2-Rf7 (式中，Rf7表示碳原子數(shù)I~5的全氟烷基。)表示的烷基全氟乙烯基醚衍生物等。
[0054]作為FEP，沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為T(mén)FE單元與HFP單元的摩爾比(TFE單元/HFP單元)為70~99/30~I的共聚物。更優(yōu)選的摩爾比為80~97/20~3。若TFE單元過(guò)少，則有機(jī)械物性降低的傾向；若過(guò)多則熔點(diǎn)過(guò)高，有成型性下降的傾向。FEP還優(yōu)選為來(lái)源于與TFE和HFP能夠共聚的單體的單體單元為0.1摩爾％~10摩爾％、且TFE單元和HFP單元合計(jì)為90摩爾％~99.9摩爾％的共聚物。作為與TFE和HFP能夠共聚的單體，可以舉出PAVE、烷基全氟乙烯基醚衍生物等。
[0055]作為ETFE，優(yōu)選為T(mén)FE單元與乙烯單元的摩爾比(TFE單元/乙烯單元)為20~90/80~10的共聚物。更優(yōu)選的摩爾比為37~85/63~15、進(jìn)一步優(yōu)選的摩爾比為38~80/62~20。ETFE也可以是由TFE、乙烯、以及與TFE和乙烯能夠共聚的單體構(gòu)成的共聚物。作為能夠共聚的單體，可以舉出由下式[0056]CH2=CX5Rf3、CF2=CFRf3、CF2=CFORf3、CH2=C (Rf3) 2
[0057](式中，X5表示氫原子或氟原子，Rf3表示含有或不含有醚鍵性氧原子的氟烷基。)表示的單體，其中，優(yōu)選為由CF2=CFRf3、CF2=CFORf3以及CH2=CX5Rf3表示的含氟乙烯基單體，更優(yōu)選為HFP、由CF2=CF-ORf4 (式中，Rf4表示碳原子數(shù)為I~5的全氟烷基。)表示的全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE〕以及由Rf3為碳原子數(shù)I~8的氟烷基的CH2=CX5Rf3表示的含氟乙烯基單體。此外，作為與TFE和乙烯能夠共聚的單體，可以是衣康酸、衣康酸酐等脂肪族不飽和羧酸。與TFE和乙烯能夠共聚的單體優(yōu)選相對(duì)于含氟聚合物為0.1摩爾％~10摩爾％、更優(yōu)選為0.1摩爾％~5摩爾％、進(jìn)一步優(yōu)選為0.2摩爾％~4摩爾％。
[0058]上述共聚物的各單體的含量可以根據(jù)單體的種類(lèi)適當(dāng)?shù)亟M合NMR、FT-1R、元素分析、突光X射線(xiàn)分析而算出。
[0059]本發(fā)明的含氟聚合物粉末能夠合適地用作粉體涂料。將由本發(fā)明的含氟聚合物粉末構(gòu)成的粉體涂料用于基材時(shí)，能夠得到表面平滑的覆膜。平均粒徑為Iym以上且小于?οομπι的含氟聚合物粉末特別適合作為靜電涂裝中所使用的粉體涂料，平均粒徑為100 μ m以上1000 μ m以下的含氟聚合物粉末特別適合作為旋轉(zhuǎn)涂裝或旋轉(zhuǎn)成型中所使用的粉體涂料。
[0060]用于制造本發(fā)明的含氟聚合物粉末的制造方法也是本發(fā)明之一。
[0061]本發(fā)明的制造方法優(yōu)選包括下述工序:
[0062]通過(guò)懸浮聚合將含氟烯鍵式單體聚合，得到含氟聚合物的剛聚合完的粉末的工序;
[0063]根據(jù)期望，利用輥`在得到真比重的90%以上的比重的條件下將剛聚合完的粉末高密度化，得到粉碎粉末的工序；
[0064]將上述剛聚合完的粉末或者粉碎粉末投入摩擦式研磨機(jī)的工序；
[0065]將上述剛聚合完的粉末或者粉碎粉末處理成所期望的形狀的工序；以及
[0066]從上述摩擦式研磨機(jī)中回收含氟聚合物粉末的工序。
[0067]利用上述制造方法得到的含氟聚合物粉末利用摩擦式研磨機(jī)而被處理成所期望的形狀，因此為球狀，表現(xiàn)出較高的表觀(guān)密度。與以往的方法相比，上述制造方法的生產(chǎn)性更優(yōu)異，能夠高效地得到表觀(guān)密度高的粉末顆粒。
[0068]摩擦式研磨機(jī)
[0069]其為下述裝置:在位于筒內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸的外周部配置有2個(gè)以上的槳葉，使它們旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心擴(kuò)散以及渦流作用，從而在鼓內(nèi)使粉末流動(dòng)。粉末被按壓至裝置內(nèi)壁由此向其賦予了機(jī)械應(yīng)力。也可以使具有在旋轉(zhuǎn)軸方向?qū)⒎勰﹤魉秃褪栈氐墓δ艿臄嚢璨考\(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選含氟聚合物粉末溫度在50°C~200°C的范圍進(jìn)行處理。
[0070]進(jìn)一步，摩擦式研磨機(jī)優(yōu)選為下述規(guī)格:該摩擦式研磨機(jī)具有在外周具備2個(gè)以上刀片的旋轉(zhuǎn)體、和具備與上述刀片的徑向前端部接近的圓筒狀內(nèi)周面的外殼，其中，沿上述旋轉(zhuǎn)體的軸心方向鄰接的上述刀片彼此從上述軸心向互為不同的方向延伸突出，而且沿上述軸心鄰接的至少一組上述刀片彼此相對(duì)于上述軸心而相互反向傾斜。作為這種裝置，例如可以使用日本特開(kāi)2010-180099號(hào)公報(bào)中記載的裝置。
[0071]這種規(guī)格的裝置中，在2個(gè)以上刀片的徑向前端部與外殼的內(nèi)周面之間，粉末被施加了較大的壓縮力與剪切力，從而能夠有效地制造具有高表觀(guān)密度的粉末。[0072]作為這種裝置,可以舉出Hosokawa Micron社制的Nobilta等。
[0073]可以向摩擦式研磨機(jī)中直接供給通過(guò)懸浮聚合得到的剛聚合完的粉末，也可以供給預(yù)先使用輥等進(jìn)行高密度化后進(jìn)行了粉碎的粉末。此外，也可以混合種類(lèi)不同的含氟聚合物后向摩擦式研磨機(jī)供給。在不損害含氟聚合物本來(lái)的特征的范圍內(nèi)，也可以混合含氟聚合物以外的添加劑然后向摩擦式研磨機(jī)供給。例如，可以在PFA中混合I重量％以下的PTFE?；蛘撸部梢栽赑FA或ETFE中混合I重量％以下的包含銅、鋅、鈷等的金屬化合物。
[0074]進(jìn)一步，為了提高含氟聚合物粉末的處理性，也可以通過(guò)實(shí)施分級(jí)處理而使粒度分布變窄。
[0075]本發(fā)明還涉及由上述含氟聚合物粉末形成的覆膜。
[0076]本發(fā)明的覆膜在表面平滑性方面優(yōu)異，并且由于不含有含氟表面活性劑，因此環(huán)境負(fù)荷低，具有非粘合性等含氟聚合物本來(lái)的特征。
[0077]本發(fā)明的覆膜能夠通過(guò)在基材上涂裝上述含氟聚合物粉末而形成。作為涂裝方法，可以舉出基于靜電涂裝的方法、基于旋轉(zhuǎn)涂裝或旋轉(zhuǎn)成型的方法等。
[0078]在基于靜電涂裝的方法中，向基材噴出在涂裝槍的前端被賦予了電荷的粉末顆粒，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行燒制而形成覆膜。此時(shí)優(yōu)選的平均粒徑為Iym以上且小于100 μ m。
[0079]在基于旋轉(zhuǎn)涂裝或旋轉(zhuǎn)成型的方法中，將粉末顆粒放入中空的模具內(nèi)部，使其在燒制爐中旋轉(zhuǎn)從而在模具的內(nèi)壁形成覆膜。此時(shí)優(yōu)選的平均粒徑為IOOym以上1000ym以下。
[0080]本發(fā)明的含氟聚合物粉末以及覆膜能夠用于煎鍋等廚房器具、飯鍋等家電制品、打印機(jī)和復(fù)印機(jī)等自動(dòng)化辦公機(jī)器等中所使用的帶和輥、面向各種設(shè)備等中使用的配管或罐等的耐蝕襯層等各種用途中。
[0081]實(shí)施例
[0082]下面舉出實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并非僅被限定于所述實(shí)施例。
[0083]實(shí)施例以及比較例的各數(shù)值通過(guò)以下方法測(cè)定。
[0084]表觀(guān)密度
[0085]根據(jù)JIS K6891進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0086]平均粒徑(粒度分布)
[0087]利用日機(jī)裝社制的激光衍射散射式粒度分析計(jì)MT3300EX 11進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0088]含氟表面活性劑濃度
[0089]利用索氏提取將含氟聚合物粉末中含有的含氟表面活性劑提取至丙酮中，利用日本W(wǎng)aters社制的質(zhì)量分析計(jì)Quattro micro GC對(duì)其濃度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0090]覆膜的膜厚
[0091]利用Sanko電子社制的電磁式膜厚計(jì)SWT-8100型來(lái)評(píng)價(jià)通過(guò)靜電涂裝或旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜。
[0092]覆膜的表面平滑性
[0093]使用東京精密社制的表面粗糙度形狀測(cè)定機(jī)SURFC0M470A對(duì)通過(guò)靜電涂裝或旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的中心線(xiàn)平均粗糙度(Ra)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0094]在實(shí)施例以及比較例中，使用了以下的(a)~(d)的裝置。
[0095](a)高速流動(dòng)混合機(jī):Kawata社制Super Mixer[0096](b)高速旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊粉碎機(jī):奈良機(jī)械制作所社制Hybridization System
[0097](c)摩擦式研磨機(jī):Hosokawa Micron 社制的 Nobilta
[0098](d)基于熱風(fēng)氣流的表面改性機(jī):Nippon Pneumatic Mfg.社制METE0RRAINB0W
[0099]比較例I
[0100]使用新東工業(yè)社制的碾壓機(jī)BSC-25型對(duì)通過(guò)懸浮聚合得到的四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物(PFA)(真比重2.15、熔點(diǎn)304°C、TFE/PPVE的摩爾比98/2)進(jìn)行壓縮，以使得到的片材達(dá)到真比重的90%以上，從而得到寬度60mm、厚度5mm的片材。接下來(lái)，使用奈良機(jī)械制作所社制的粉碎機(jī)Cosmomizer N-1型,將經(jīng)上述碾壓機(jī)附屬的破碎機(jī)破碎為約IOmm直徑的破碎物粉碎。通過(guò)使用(a)高速流動(dòng)混合機(jī)Kawata社制Super Mixer對(duì)其進(jìn)行處理，得到了表觀(guān)密度0.85g/cm3、平均粒徑24 μ m的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度小于0.lppm，未達(dá)到定量水平。由該粉末通過(guò)靜電涂裝而設(shè)置的膜厚36 μ m的覆膜的Ra (表面平滑性)為0.38 μ m。
[0101]比較例2
[0102]經(jīng)過(guò)與比較例I相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0103]比較例3
[0104]經(jīng)過(guò)與比較例I相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0105]比較例4~6
[0106]在比較例I~3中使用(b)高速旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊粉碎機(jī)奈良機(jī)械制作所社制Hybridization system代替(a)高速流動(dòng)混合機(jī)Kawata社制Super Mixer,除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0107]實(shí)施例1~3
[0108]在比較例I~3中使用(C)摩擦式研磨機(jī)Hosokawa Micron社制的Nobilta代替(a)高速流動(dòng)混合機(jī)Kawata社制Super Mixer,除此之外,經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程,得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0109]比較例7~9
[0110]在比較例I~3中使用(d)基于熱風(fēng)氣流的表面改性機(jī)Nippon Pneumatic Mfg.社制METEOR RAINBOW代替(a)高速流動(dòng)混合機(jī)Kawata社制Super Mixer,除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0111]比較例10~11
[0112]在比較例1、3中使用四氟乙烯-乙烯共聚物〔ETFE〕(真比重1.85、熔點(diǎn)254°C、TFE/乙烯/(全氟丁基)乙烯的摩爾比為56/42/2)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝或旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。[0113]比較例12~13
[0114]在比較例4、6中使用四氟乙烯-乙烯共聚物〔ETFE〕(真比重1.85、熔點(diǎn)254°C、TFE/乙烯/(全氟丁基)乙烯的摩爾比為56/42/2)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝或旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0115]實(shí)施例4~5
[0116]在實(shí)施例1、3中使用四氟乙烯-乙烯共聚物〔ETFE〕(真比重1.85、熔點(diǎn)254°C、TFE/乙烯/(全氟丁基)乙烯的摩爾比為56/42/2)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝或者旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0117]比較例14~15
[0118]在比較例7、9中使用四氟乙烯-乙烯共聚物〔ETFE〕(真比重1.85、熔點(diǎn)254°C、TFE/乙烯/(全氟丁基)乙烯的摩爾比為56/42/2)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝或者旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0119]比較例16
[0120]在比較例I中使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔FEP〕(真比重2.15、熔點(diǎn)269°C、TFE/HFP的摩爾比為90/10)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記 載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0121]比較例17
[0122]在比較例4中使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔FEP〕(真比重2.15、熔點(diǎn)269°C、TFE/HFP的摩爾比為90/10)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0123]實(shí)施例6
[0124]在實(shí)施例1中使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔FEP〕(真比重2.15、熔點(diǎn)269°C、TFE/HFP的摩爾比為90/10)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0125]比較例18
[0126]在比較例7中使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔FEP〕(真比重2.15、熔點(diǎn)269°C、TFE/HFP的摩爾比為90/10)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0127]比較例19[0128]使用日本BUCHI社制的微型噴霧干燥機(jī)B-290對(duì)由乳液聚合得到的四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物(PFA)(真比重2.15、熔點(diǎn)304°C、TFE/PPVE的摩爾比為98/2)進(jìn)行處理，從而得到了表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0129]比較例20
[0130]將經(jīng)過(guò)與比較例I相同的過(guò)程而進(jìn)行了壓縮、破碎、粉碎的含氟聚合物粉碎品放入不銹鋼托盤(pán)中使其厚度為2cm~4cm,在300°C進(jìn)行5小時(shí)熱處理后,使用加熱攪拌機(jī)進(jìn)行分離破碎，從而得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。 [0131]比較例21
[0132]將經(jīng)過(guò)與比較例I相同的過(guò)程而進(jìn)行了壓縮、破碎、粉碎的含氟聚合物粉碎品放入不銹鋼托盤(pán)中使其厚度為2cm~4cm,在300°C進(jìn)行5小時(shí)熱處理后,使用加熱攪拌機(jī)進(jìn)行分離破碎，從而得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0133]比較例22~23
[0134]在比較例20、21中使用四氟乙烯-乙烯共聚物〔ETFE〕(真比重1.85、熔點(diǎn)254°C、TFE/乙烯/(全氟丁基)乙烯的摩爾比為56/42/2)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，并將熱處理溫度由300°C變?yōu)?10°C，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝或者旋轉(zhuǎn)成型而設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0135]比較例24
[0136]在比較例20中使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔FEP〕(真比重2.15、熔點(diǎn)269°C、TFE/HFP的摩爾比為90/10)代替四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)共聚物，并將熱處理溫度由300°C變?yōu)?50°C，除此之外，經(jīng)過(guò)相同的過(guò)程，得到表1記載的含氟聚合物粉末。該粉末中的含氟表面活性劑濃度以及由該粉末通過(guò)靜電涂裝設(shè)置的覆膜的膜厚與Ra如表1所述。
[0137]
【權(quán)利要求】
1.一種含氟聚合物粉末，其特征在于，含氟表面活性劑的含量小于0.1ppm,平均粒徑為I μ m以上且小于100 μ m,表觀(guān)密度為0.90g/cm3~1.50g/cm3,該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合所得到的含氟聚合物構(gòu)成。
2.一種含氟聚合物粉末，其特征在于，含氟表面活性劑的含量小于0.1ppm,平均粒徑為100 μ m以上且1000 μ m以下,表觀(guān)密度為1.0Og/cm3~1.50g/cm3,該含氟聚合物粉末由通過(guò)懸浮聚合所得到的含氟聚合物構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的含氟聚合物粉末，其中，含氟聚合物為選自由四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物以及四氟乙烯-乙烯共聚物組成的組中的至少I(mǎi)種。
4.一種覆膜，其是由權(quán)利要求1、2或3所述的含氟聚合物粉末形成的。
5.—種權(quán)利要求1、2或3所述的含氟聚合物粉末的制造方法。
【文檔編號(hào)】C08F14/18GK103764728SQ201280041633
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月29日
【發(fā)明者】中谷安利, 宮谷敏雄, 茂內(nèi)普巳子, 木下聰之 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社