[发明专利]水性分散体的制造方法、水性分散体、氟树脂涂料组合物及涂布物品

说明书

技术领域

本发明涉及水性分散体的制造方法、水性分散体、氟树脂涂料组合物以及涂布物品。

背景技术

氟树脂具有耐热性、耐化学药品性，同时具有表面能量低于其他高分子化合物、物质一般难以附着的性质。目前利用氟树脂的该性质将含有氟树脂的涂料应用于需要不粘性的各种领域中。

作为将氟树脂用作涂料用树脂时的使用方法的一个实例，可以举出使氟树脂颗粒分散在水性介质中以制成水性涂料来使用的方法。这样的氟类涂料目前被用于各种用途，根据用途的不同，有时要求进行1μm～10μm的薄膜涂布。但是，对于上述那样的水分散系涂料来说，使涂膜的膜厚为树脂颗粒的粒径以下是困难的，因此需要减小氟树脂颗粒的粒径，并优选98％累积粒径(从由粒径换算得到的体积的最小点开始累计，累计值为98％的点的粒径)为10μm以下、平均粒径为5μm以下的氟树脂颗粒。

通过乳液聚合得到的氟树脂颗粒虽然很小，但在聚合时需要使用全氟辛酸铵盐等氟系表面活性剂，因此氟系表面活性剂残留在所得到的水性分散体中，在环境方面未必是优选的。此外，在由乳液聚合得到的氟树脂颗粒分散液中，氟树脂颗粒的平均粒径小于0.3μm，因而涂膜易产生裂纹，并且难以进行浓度浓缩，故当将其直接用作涂料时，存在涂布效率较差的问题。另一方面，对由悬浮聚合得到的氟树脂颗粒进行粉碎时，在通常的粉碎中，使98％累积粒径为30μm左右、平均粒径为15μm左右为粉碎的极限程度。

作为得到氟树脂的水性分散体的方法，有文献记载了使用通过在高压下使预乳化混合液与狭窄的流路内的平面部发生碰撞或使该混合液相互碰撞来使所述混合液乳化的装置的方法(例如参见专利文献1)。但是，该方法是使溶解于溶剂中的氟树脂与水进行分散乳化的方法，并未通过对氟树脂颗粒进行微粒化来使其分散。

此外，作为得到氟树脂的水性分散体的方法，有文献记载了通过在高压下使氟树脂颗粒通过狭窄的喷嘴来进行分散以及利用使用介质的砂磨机来进行分散的方法(例如参见专利文献2)。但是，在该方法中，若欲对粒径较大的氟树脂颗粒进行分散，则存在喷嘴会发生堵塞的问题。

此外，氟树脂目前还被用作用于办公自动化(OA)机器(例如，复印机、打印机等)的耐热辊、带或膜表面的覆膜，但其存在由于磨损使得不粘性降低的问题。

于是，为了使不粘性的耐久性提高，人们尝试着将以氟树脂粉体为基剂(base)的水性涂料组合物被覆在耐热性树脂或橡胶上(例如，参见专利文献3)，但是其存在氟树脂表层覆膜过厚、缺乏基材跟随性、由于基材热膨胀等会导致出现裂纹等覆膜缺陷的问题。

此外，从薄膜化方面考虑，人们尝试着将由利用乳液聚合而聚合得到的氟树脂分散液所制备的涂料组合物被覆在基材上(例如，参见专利文献4)，但是由于乳化剂(PFOA)规格的问题且由于其膜较薄、分子量低，因而存在不能得到具有驱动耐久性的覆膜的问题。

【专利文献1】日本特开平05-112653号公报

【专利文献2】日本特开平08-179543号公报

【专利文献3】日本特开2001-54761号公报

【专利文献4】日本特开2003-47911号公报

发明内容

鉴于上述现状，本发明的目的在于，提供分散有具有微小粒径的氟树脂颗粒的水性分散体的制造方法。

此外，鉴于上述现状，本发明的目的还在于，提供一种氟树脂涂料组合物，所述氟树脂涂料组合物可以以薄膜且平滑的方式形成耐磨损性、不粘合的耐久性优异的氟树脂被覆层。

此外，本发明的目的还在于，提供一种以薄膜且平滑的方式具有耐磨损性、不粘合的耐久性优异的氟树脂被覆层的涂布物品。

本发明提供一种水性分散体的制造方法，其为分散有98％累积粒径为1μm～10μm且平均粒径为0.3μm～5μm的氟树脂颗粒的水性分散体的制造方法，该制造方法的特征在于，其包括下述工序(1)和工序(2)，在工序(1)中，在气体气氛下将氟树脂颗粒粉碎；在工序(2)中，使经上述工序(1)粉碎的氟树脂颗粒分散在水性介质中，并在50kg/cm²～10000kg/cm²的压力下使其通过宽50μm～500μm的通道，由此将氟树脂颗粒进一步粉碎。

此外，本发明还提供一种水性分散体，其特征在于，所述水性分散体是将98％累积粒径为1μm～10μm、平均粒径为0.3μm～5μm的氟树脂颗粒分散而成的。