氟树脂涂料组合物制造技术

一种氟树脂涂料组合物，其特征在于在含有氟树脂颗粒、表面活性剂和液体介质的氟树脂涂料组合物中。掺混以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂（Ａ）作为表面活性剂。另一种氟树脂涂料组合物，其特征在于在上述氟树脂涂料组合物中，掺混以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂（Ａ）和不含氟的表面活性剂（Ｂ）作为表面活性剂。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟树脂涂料组合物，更详细地讲，涉及一种可以防止因表面活性剂引起的氟树脂涂膜的变色并缩短氟树脂涂料组合物涂布后的干燥工序所需时间的氟树脂涂料组合物。本专利技术的氟树脂涂料组合物能够用于厨房用具和办公仪器设备等中氟树脂包覆品的制造。迄今为止，氟树脂包覆品广泛用于罐式电饭锅内釜、广口锅内容器、带把的浅平底锅、锅、电热板、烤锅等炊事用具，或者复印机用固定辊和固定筒等办公设备部件上。氟树脂具有优良的耐热性、耐候性、耐药品性、非粘着性、防水防油性、低摩擦性等。因此，这种氟树脂包覆品显示出氟树脂所特有的表面特性，由于其非粘着性，所以易于洗涤，另外也容易保养。氟树脂涂层一般通过涂布氟树脂涂料之后烧结的方法形成。氟树脂涂料虽然有水分散型、有机溶剂分散型和粉末型等各种类型，但是对于炊事用具和办公设备的涂装来说，通常使用将粉末状氟树脂分散于水和有机溶剂等液体介质中所得的涂料。于是，为了提高氟树脂颗粒和颜料等的分散性，并保持分散稳定性，可以在氟树脂涂料中添加各种表面活性剂。氟树脂包覆品通常利用下述方法制造(1)以基材原来的平板形式，或者利用切削加工和压制加工等方法将基材制成成品形状后，(2)对基材表面进行例如腐蚀、喷砂、涂底漆等处理以提高氟树脂包膜的粘着性，(3)涂布将氟树脂颗粒以及根据需要使用的颜料和填料等分散于液体介质中得到的分散液(氟树脂涂料)，(4)使液体介质蒸发挥散后，(5)烧结氟树脂。近年来，随着各种炊事用具和办公设备等的普及，要求降低价格，就作为主要部件之一的氟树脂包覆品来说，也提出了降低价格的进一步要求。据认为，降低氟树脂包覆品的造价是提高生产率的有力措施之一。上述方法中，尤其是在基材上涂布氟树脂之后使液体介质蒸发挥散的干燥工序需要较长时间。于是，期望缩短该工序所需的时间与提高生产率、进而降低氟树脂包覆品的造价相联系。然而，为了缩短干燥工序所需的时间，可以考虑各种手段，例如液体介质的选择、调节固形物浓度、干燥条件的最佳化等等，但是这些手段都不能达到充分改善的要求。其原因是氟树脂涂料中添加的表面活性剂需要长时间才能蒸发、挥散。如上所述，为了保持氟树脂微粒和颜料等的分散稳定性，在氟树脂涂料中添加表面活性剂。作为表面活性剂，一般使用在疏水基部分含有烃链的阴离子型或非离子型表面活性剂。其中最经常使用的表面活性剂是聚氧乙烯烷基苯基醚类表面活性剂，这种表面活性剂可以单独使用，或者是同类中亲水基和疏水基链长不同的两种以上表面活性剂组合使用，或者与阴离子型表面活性剂组合使用。这些在疏水基部分含有烃链的阴离子型或非离子型表面活性剂，不仅需要长时间的蒸发挥散，而且存在使氟树脂涂膜变色的问题。更具体讲，在基材上涂布含这些表面活性剂的氟树脂涂料后，实施高温短时间干燥时，产生下面问题，即在干燥工序及其后的烧结工序中，表面活性剂或其分解产物残留在氟树脂涂膜之中，使涂膜变成茶色而损害外观。这样的现象不仅在不怎么含颜料的氟树脂面漆的涂布工序中明显，而且在作为底涂层和着色层的氟树脂的涂布工序中，在淡色涂膜场合下也存在外观上的问题。而且在炊事用具用途中，即使没有外观上的明显变色，那么表面活性剂或其分解产物的残留，从食品卫生的角度来看也是必须避免的重要问题。然而，过去对于氟树脂涂料中使用的表面活性剂实际上并不怎么关心。特公昭58-14214号公报上提出为了预防涂有氟树脂涂层的炊事用具因腐蚀而出现的起泡，使用下述氟树脂组合物涂布，其中当所含的表面活性剂均为非离子型或者即使在含有离子型表面活性剂的场合，造成腐蚀的钠、钾或硫酸根离子的总量相对于氟树脂来说在0.2%(重量)以下。该文中就使用的表面活性剂提出了下述物质，具有作为疏水基的烃链，亲水基部分有环氧乙烷链节，其间具有亚苯基、醚键或酯键。具体地说有聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基酯类表面活性剂。但是，这类表面活性剂都容易使涂膜变成茶色，不适于缩短干燥工序时间时使用。本专利技术的目的在于提供一种氟树脂涂料组合物，在将此氟树脂涂料涂布于基材上之后的干燥工序中能缩短所需的时间，而且能抑制烧结工序后的涂膜变色。本专利技术人为了克服上述的现有技术中的问题进行了深入研究，结果发现在含有氟树脂颗粒、表面活性剂和液体介质的氟树脂涂料组合物中，通过掺入以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂(A)作为表面活性剂，即使大幅度缩短涂料涂布后的干燥工序所需的时间，也能形成不变色的氟树脂涂膜。而且还发现，如果将上述含氟表面活性剂和其它不含氟的表面活性剂并用，则通过使用较少量表面活性剂就能形成既确保氟树脂涂料组合物的分散稳定性又抑制变色的氟树脂涂膜。因此，一旦使用本专利技术的氟树脂组合物，可以获得外观良好的氟树脂包覆品，同时提高氟树脂包覆品的生产率，进而达到降低价格的目的。本专利技术是基于这些发现而完成的。因此，本专利技术提供了氟树脂涂料组合物，其特征在于在含有氟树脂颗粒、表面活性剂和液体介质的氟树脂涂料组合物中，掺混以全氟烷基作为疏水基的含氟表面活性剂(A)作为表面活性剂。此外，本专利技术提供了氟树脂涂料组合物，其特征在于在含有氟树脂颗粒、表面活性剂和液体介质的氟树脂涂料组合物中，掺混以全氟烷基作为疏水基的含氟表面活性剂(A)和不含氟的表面活性剂(B)作为表面活性剂。附图的简要说明附图说明图1是说明实施例1和2与对照例1中涂料粘度与变色度△E之间关系的曲线图;图2是说明实施例3～9和对照例2～4中涂料粘度与变色度△E之间关系的曲线图;图3是表示实施例10～21和对照例5中表面活性剂含量与涂膜变色度之间关系的图;图4是表示HLB与涂料粘度间关系的曲线图。以下，详述本专利技术。本申请的第一个专利技术氟树脂涂料组合物，一般是在水和有机液体等液体介质(分散介质)中分散有氟树脂颗粒的分散体系，根据需要掺混颜料和填料。此外，为了使氟树脂颗粒和颜料等分散并保持作为涂料的分散稳定性，加入表面活性剂。本申请的第一个专利技术是掺混以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂(A)作为表面活性剂而构成的氟树脂涂料组合物。本申请的第一个专利技术的特征在于作为为保证氟树脂涂料组合物的分散稳定性而添加的表面活性剂，选择了以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂(A)来代替传统的在疏水基团部分含有烃链的表面活性剂。市售的氟树脂涂料所用的表面活性剂以疏水基团为烃链的表面活性剂为主要成分，这种表面活性剂难于蒸发挥散，因而是阻碍生产率提高的主要原因。在氟树脂涂料涂布后的干燥工序中，如果为缩短液体介质等的蒸发挥散时间而在高温、短时间下实施此工序，则表面活性剂残留于涂膜之中，因在烧结工序中分解而产生涂膜变为茶色的变色问题。所以，过去实际上很难缩短操作时间。与此对照，本专利技术人通过深入研究发现由于在氟树脂涂料组合物中掺入在疏水基部分含有全氟烷基的表面活性剂，即使大幅度缩短液体介质等的蒸发挥散工序所需的时间，也不会引起涂膜变色，因而能够大幅度缩短氟树脂包覆品的制造时间。在疏水基部分含有全氟烷基的含氟表面活性剂不引起变色的原因，现阶段虽然尚不十分了解，但是可以认为是由于C-F键能大，全氟烷基的热分解温度高，在氟树脂涂料组合物的蒸发挥散工序和烧结序的加热温度范围内不被氧化且易挥散而造成的。(含氟表面活性剂)本专利技术中使用的在疏水基部分含有全氟烷基的含氟表面活性剂可以是阳离子型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟树脂涂料组合物，其特征在于在含有氟树脂颗粒、表面活性剂和液体介质的氟树脂涂料组合物中，掺混以全氟烷基作为疏水基团的含氟表面活性剂（Ａ）作为表面活性剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田克弥，黑田昌利，西村昭，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]