JPH04292673A - フッ素樹脂水性分散液及び織物繊維布の被覆用組成物 - Google Patents

フッ素樹脂水性分散液及び織物繊維布の被覆用組成物

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JPH04292673A
JPH04292673A JP3055250A JP5525091A JPH04292673A JP H04292673 A JPH04292673 A JP H04292673A JP 3055250 A JP3055250 A JP 3055250A JP 5525091 A JP5525091 A JP 5525091A JP H04292673 A JPH04292673 A JP H04292673A
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JP
Japan
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fluororesin
aqueous dispersion
weight
dispersion
component
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Application number
JP3055250A
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Inventor
Toshiro Miura
俊郎 三浦
Norimasa Honda
本田 紀將
Kazuhisa Senda
千田 数久
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素樹脂水性分散液
及び織物繊維布の被覆用組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】テント材、エア・ルーフ等
の空気構造体に用いられる膜構造材として、ガラス布、
金属布等の繊維布基材をテトラフルオロエチレン等で被
覆した被覆布が知られている。
【0003】この様な被覆布を得るためには、通常、テ
トラフルオロエチレン重合体の水性分散液が用いられて
いるが、テトラフルオロエチレン重合体では、繊維を構
成する糸と糸の間の隙間(いわゆるウインド)を封じ得
ず、また、地割れ、クラック等を生じ易く、機密性を必
要とする構造体としては用いることが出来ない。
【0004】このため、被覆力を高めることを目的とし
て、該水性分散液にガラスビーズ、ガラスバルブ、リン
片状物質等の各種の充填剤を添加した分散液が用いられ
ている(特開昭49−13496号、特公昭55−71
48号、特公平2−33070号)。この様な充填剤を
含む分散液では、貯蔵期間中に充填剤を良好な分散状態
に保ち、かつ再分散性を良好とすることが必要であり、
非イオン性界面活性剤、水溶性電解質等を添加して充填
剤の懸濁状態を良好に保つ試みなどがなされている(特
開昭52−22375号、特開昭57−108147号
)。
【0005】一方、テトラフルオロエチレン重合体によ
る被覆層における耐クラック性、耐候性等の塗膜物性を
向上させるために、フッ素樹脂水性分散液にシリコーン
エマルジョンを配合した分散液が報告されている(特開
昭61−34032号)。この様なシリコーンエマルジ
ョン含有水分散液において、被覆力の向上や被覆層の着
色等の目的で、各種の充填剤を添加する場合があるが、
この様な水分散液において充填剤の分散状態を良好に保
つために、前記したような水溶性電解質等を加えると、
水分散液の貯蔵安定性は向上するものの、形成される被
覆層の耐クラック性が劣るものとなり、クラック限界膜
厚が低下するという問題点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、顔料等の充
填剤を含有するフッ素樹脂水性分散液において、貯蔵安
定性、再分散性を良好とし、且つ耐クラック性、耐候性
等の塗膜物性も向上させるべく、鋭意研究を重ねてきた
。その結果、充填剤を含有するフッ素樹脂水性分散液に
シリコーンエマルジョンを配合し、さらに、特定の非イ
オン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤を組み合わせ
て配合することによって、上記目的が達成されることを
見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明は、(i) フッ素樹脂、(
ii)フッ素樹脂の重量を基準として1〜10重量%(
有効成分換算)のシリコーンエマルジョン、(iii)
 フッ素樹脂の重量を基準として5〜10重量%の式
【0008】
【化2】
【0009】(式中、R1 は炭素数2〜22のアルキ
ル基であり、xは、2〜50の整数である)で表される
非イオン系界面活性剤、(iv)フッ素樹脂の重量を基
準として0.1〜10重量%の式 R2 [O(A)nCH2 COOM]y(式中、(A
)nは付加モル数2〜50の炭素数2又は3のアルキレ
ンオキサイド付加物、yは1〜4の整数、MはH、Na
、NH4 又はK、R2 は炭素数2〜22の炭化水素
基又はフッ素含有炭化水素基である)で表されるアニオ
ン系界面活性剤、及び(v) フッ素樹脂の重量を基準
として1〜40重量%の顔料を含有することを特徴とす
るフッ素樹脂水性分散液、並びに該フッ素樹脂水性分散
液からなる織物繊維布の被覆用組成物を提供するもので
ある。
【0010】本発明において、フッ素樹脂として、各種
のフッ素含有重合体を使用し得るが、特に、ポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)、ポリビニリデンフルオ
ライド(PVdF)等のホモポリマー:テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン−クロ
ロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等のコ
ポリマーおよびこれらの混合物が好ましい例として挙げ
られる。
【0011】これらのフッ素樹脂は、通常濃度30〜7
0重量%程度の水性分散液として容易に入手することが
できる。
【0012】本発明で用いるシリコーンエマルジョンは
、次式
【0013】
【化3】
【0014】(式中、R3 はアルキル基、フェニル基
、アルコキシ基、フェノキシ基又はHであり、zは0〜
2000の整数である)で表されるシリコーンを非イオ
ン系またはアニオン系の乳化剤を用いて水に分散させた
白色乳濁液である。シリコーンエマルジョン中のシリコ
ーン量は特に限定的ではないが、通常20〜40重量%
程度、好ましくは30重量%程度のものを用いれば良い
。 シリコーンエマルジョンを配合することによって、耐ク
ラック性等の塗膜物性が向上し、厚塗りが可能となる。
【0015】本発明の水性分散液では、シリコーンエマ
ルジョンは、フッ素樹脂の重量を基準として、1〜10
重量%程度(有効成分換算)、好ましくは2〜4重量%
程度配合すれば良い。配合量が1重量%を下回ると塗膜
の焼成時にクラック生成を防止することができず、厚塗
りが出来ない。また、10重量%を超えると焼成後の揮
発が不十分で分解物が残り、被膜着色及び造膜性に悪影
響を及ぼす。
【0016】本発明の水性分散液では、特定の非イオン
系界面活性剤とアニオン系界面活性剤を組み合わせて用
いることが必要である。
【0017】非イオン系界面活性剤としては、下記式

0018】
【化4】
【0019】(式中、R1 は炭素数2〜22のアルキ
ル基であり、xは、2〜50の整数である)で示される
アルキルフェノール型界面活性剤を用いる。
【0020】アニオン系界面活性剤としては、式R2 
[O(A)nCH2 COOM]y(式中、(A)nは
付加モル数2〜50の炭素数2又は3のアルキレンオキ
サイド付加物、yは1〜4の整数、MはH、Na、NH
4 又はK、R2 は炭素数2〜22の炭化水素基又は
フッ素含有炭化水素基である)で表されるカルボン酸系
界面活性剤を用いる。これらのアニオン系界面活性剤と
しては、具体的には(A)nが(C2 H4 O)nの
基(nは2〜50の整数、好ましくは2〜18の整数で
ある)であるアニオン系界面活性剤、(A)nが(C2
 H4 O)aと(C3 H6 O)bの混合した基(
aは少なくとも2の整数、bは0〜30の整数であり、
a+bは2〜50の整数、好ましくは2〜18の整数で
ある)であるアニオン系界面活性剤等を挙げることがで
きる。好ましいアニオン系界面活性剤としては、R2 
−O−(CH2 CH2 O)6 −CH2 COON
aで表される界面活性剤を挙げることができる。アニオ
ン系界面活性剤の具体例としては、商標:ニッコールE
CTD−6NEX(エチレンオキサイド付加モル数6)
、ニッコールECTD−3NEX(エチレンオキサイド
付加モル数3)(いずれも日光ケミカルズ製)として市
販されているアニオン系界面活性剤等を例示できる。
【0021】上記した非イオン系界面活性剤の配合量は
、フッ素樹脂の重量を基準として、5〜10重量%程度
とし、アニオン系界面活性剤の配合量は、フッ素樹脂の
重量を基準として、0.1〜10重量%程度とする。 非イオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤を上記し
た範囲の量で組み合わせて用いることによって、水性分
散液の粘度が適度に上昇して、チキソトロピー性を有す
るものとなり、顔料を含有する場合にも貯蔵安定性が良
好で、顔料の再分散性も優れたものとなる。また、耐ク
ラック性も良好となり、造膜性が低下することもない。
【0022】尚、上記したアニオン系界面活性剤は、顔
料を湿式粉砕する際に分散剤として使用することができ
、顔料スラリーの貯蔵安定性を向上させることもできる
【0023】本発明の水分散液では、被覆膜の着色のた
めに顔料を配合する。顔料としては、フッ素樹脂の融点
以上の温度においても変質を生じない耐熱性を有するも
のが適当であり、具体的には、無機顔料として、クロム
、チタン、コバルト等の酸化物の組み合わせからなる複
合酸化物系顔料、カドミウム系顔料等の焼成顔料(カル
シン系)やカーボンブラック、群青等を用いることがで
き、有機顔料として、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、ペリレン系等の耐熱性改良品等を用い
ることができ、体質顔料(フィラー)としては、SiO
2 、TiO2 、Al2 O3 、マイカ、タルク、
クレー、ガラス等を用いることができる。顔料の粒径は
平均粒径0.5〜2.0μm程度とすれば良く、細かい
ほど好ましい。
【0024】顔料の配合量は、フッ素樹脂の重量を基準
として、1〜40重量%程度とすれば良い。顔料は、通
常スラリーとして添加することが好ましい。また、上記
顔料を1〜50重量%程度含有する市販のフッ素樹脂用
水性着色剤を用いることも出来る。
【0025】本発明の水性分散液では、前記した顔料と
してリン片状のものを用いることによって、塗料コスト
の低減、耐摩耗性の向上、適度のたわみ性(屈曲性)の
付与、さらに雨水等環境液の浸透を防ぐなどに優れた特
性を有するものとなる。リン片状の顔料としては前記し
た体質顔料が代表的なものであり、通常その平均粒径は
、1〜80μm程度、比重は1.8〜3.5程度である
。リン片状無機物を用いる場合にはその配合量は、種類
によって異なるが20重量%程度以下とすることが好ま
しく、より好ましくは1〜10重量%程度とする。リン
片状無機物の配合量が少なすぎると耐摩耗性の向上、環
境液の浸透防止等の効果が不十分であり、一方配合量が
多すぎると透光性、機械的強度等が低下するので好まし
くない。本発明の水性分散液では、顔料等の充填剤の分
散性、フッ素樹脂との親和性を向上させるためのシラン
カップリング剤等の添加は必要に応じて可能である。
【0026】本発明の水性分散液は、必要に応じて水を
加え、固形分濃度40〜60重量%程度、好ましくは5
0〜60重量%程度として用いれば良い。
【0027】本発明の水性分散液は、織物繊維布、特に
ガラスクロス等の被覆のために有用である。本発明の水
性分散液により織物繊維布を被覆するには、繊維布基材
に水性分散液を含浸させ、その後乾燥し焼成すればよい
。含浸は、繊維基材を水性分散液中に浸漬したり、スプ
レー法、ロールコーティング法などにより行なうことが
できる。焼成は、フッ素樹脂の融点以上に加熱すること
によって行なうことができ、例えば、ポリテトラフルオ
ロエチレンを用いる場合には、約380℃で3分間程度
加熱すればよい。尚、織物繊維布として、ガラスクロス
を用いる場合には、通常サイジング剤が付着しており、
これがフッ素樹脂含浸に対する阻害要因となり得るので
、含浸に先立ち高温にさらし、サイジング剤を焼却除去
するのが好ましい。織物繊維布として、ガラスクロスを
用いる場合には、フッ素樹脂の膜厚(片面)は、0.3
〜0.5mm程度とすることが好ましい。尚、前記した
含浸、乾燥、焼成の工程で膜厚が不充分な場合には、こ
れらの工程を2〜3回繰り返せばよい。
【0028】
【発明の効果】本発明のフッ素樹脂水性分散液は、粘度
調整を容易に行うことができ、チキソトロピー性を有す
るものであり、顔料等の充填剤の分散状態が良好である
。よって、無機顔料等の比重の重いものを添加しても貯
蔵安定性が低下することがなく、色のバリエーションの
豊富な膜構造材を得ることができる。また、ガラスウイ
ンドを効果的に埋めることが出来るとともに、耐クラッ
ク性等の塗膜特性が良好で、クラック限界膜厚が大きく
、少ない塗装回数で所定の膜厚を得ることができる。
【0029】また、該水性分散液を用いて得られた膜構
造材は、フッ素樹脂の滑り特性、非汚染性、超耐候性に
加え、耐水性、不燃性、耐摩耗性、耐屈曲性、引張破断
強度等の仕上り膜特性の優れたものであり、また良好な
加工性を有するものとなる。本発明の水性分散液を用い
て得られた膜構造材は、上記したような優れた特徴を有
するものであり、ファツション性、芸術性等を求められ
る各種の膜構造材として用いることができ、例えば、ア
ーケード、催事場等の屋根膜材、テント材、エアルーフ
等の空気膜構造体に用いられる膜構造材、トラック、コ
ンテナ等のホロ等として用いることが出来る。
【0030】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。以下、「%」は、別記しない限り「重量%」
を示し、フッ素樹脂以外の成分の配合量はすべてフッ素
樹脂の重量を基準とした重量%を以て示すものとする。
【0031】
【実施例1】ポリテトラフルオロエチレン60%水性分
散液(非イオン系界面活性剤:トライトンX−100 
 ローム&ハース社製を6%含有)167gにシリコー
ンエマルジョンSM−7025(東レシリコーン(株)
製)を純量で4.5g、アニオン系界面活性剤:ニッコ
ールECTD−6NEX(日光ケミカルズ(株)製)を
純量で1.0g添加し、10分間攪拌した。攪拌中の混
合物にタルク(ミクロエースP−2(日本タルク(株)
製))スラリー(固形分25%、10g)を添加し、さ
らに30分間攪拌を続けた。最終処方物の粘度は、25
℃で160cpsであり、数日間良好な安定性を示した
。また、再攪拌後の分散安定性も良好であった。
【0032】尚、タルクスラリーは、ニッコールECT
D−6NEX10%水溶液75gにミクロエースP−2
を25g添加し、ホモディスパー等湿式攪拌機でよく分
散させることによって得た。得られた混合物は、25%
のタルクを含有し、数日間有用なスラリー形態を保持し
た。
【0033】上記した方法で得られたフッ素樹脂水性分
散液を、下記の手順でガラスクロスに含浸させた。ガラ
スクロスとしては、平織、単繊維径:150デニール、
糸密度:径24(本/25mm)、緯20(本/25m
m)、厚さ:0.50mmのものを用いた。
【0034】(i)ポリテトラフルオロエチレン60%
水性分散液をプライマーコートとして一回含浸させ、3
80℃で焼成した。
【0035】(ii)上記含浸物を上記フッ素樹脂水性
分散液に浸漬して該分散液を含浸させ、乾燥し、380
℃で3分間焼成した。
【0036】(iii)(ii)の含浸、乾燥、焼成の
工程を3回繰り返し、ポリテトラフルオロエチレン膜厚
(片面)150μmの含浸物を得た。
【0037】得られたポリテトラフルオロエチレン含浸
ガラスクロスを顕微鏡で観察すると、クラック、ピンホ
ールの無い、きれいな膜であることが確認された。また
、膜の外観は非常に滑らかであり、艶のある白色だった
【0038】
【実施例2】実施例1で用いたアニオン系界面活性剤:
ニッコールECTD−6NEXに代えて、ニッコールE
CTD−3NEX(日光ケミカルズ(株)製)を純量で
1.0g添加する他は、実施例1と全く同様にして、水
性分散液を得た。粘度は160cpsであり、実施例1
の水性分散液と同様に貯蔵安定性、再分散性がともに良
好だった。
【0039】得られた水性分散液を、実施例1と同様に
して、ガラスクロスに含浸させてポリテトラフルオロエ
チレン含浸ガラスクロスを得た。このガラスクロスは、
実施例1で得たものと同様にクラック、ピンホールの無
い良好な表面状態であった。
【0040】
【実施例3】実施例1で用いたタルクスラリーの配合量
を4gとし、更に無機顔料(ダイピロキサイドブルーN
o9410(大日精化工業(株)製)スラリー(固形分
25%、16g)を添加する他は実施例1と同様にして
、フッ素樹脂水性分散液を得た。粘度は170cpsで
あり、実施例1の水性分散液と同様に貯蔵安定性、再分
散性がともに良好だった。
【0041】尚、無機顔料のスラリーは、実施例1のタ
ルクスラリーと同様にして調製し、数日間良好なスラリ
ー形態を保持できた。
【0042】得られたフッ素樹脂水性分散液を、実施例
1と同様にして、ガラスクロスに含浸させてポリテトラ
フルオロエチレン含浸膜構造材を得た。この膜構造材は
、実施例1で得たものと同様にクラック、ピンホールの
無い良好な青色の表面状態であった。
【0043】
【実施例4】実施例1の配合成分からタルクスラリーを
除き、市販のフッ素樹脂用水性着色剤(FCT  A−
9468  Blue:大日精化工業(株)製)スラリ
ー(固形分40%、10g)を添加する他は、実施例1
と同様にして、フッ素樹脂水性分散液を得た。粘度は1
70cpsであり、実施例1の水性分散液と同様に貯蔵
安定性、再分散性がともに良好だった。
【0044】得られたフッ素樹脂水性分散液を、実施例
1と同様にして、ガラスクロスに含浸させてポリテトラ
フルオロエチレン含浸膜構造材を得た。この膜構造材は
、実施例1で得たものと同様にクラック、ピンホールの
無い良好な青色の表面状態であった。
【0045】
【実施例5】実施例1の配合成分からタルクスラリーを
除き、市販のフッ素樹脂用水性着色剤(FCT  A−
9556  Green:大日精化工業(株)製)スラ
リー(固形分45%、8.9g)を添加する他は、実施
例1と同様にして、フッ素樹脂水性分散液を得た。粘度
は170cpsであり、実施例1の水性分散液と同様に
貯蔵安定性、再分散性がともに良好だった。
【0046】得られたフッ素樹脂水性分散液を、実施例
1と同様にして、ガラスクロスに含浸させてポリテトラ
フルオロエチレン含浸膜構造材を得た。この膜構造材は
、実施例1で得たものと同様にクラック、ピンホールの
無い良好な緑色の表面状態であった。
【0047】
【実施例6】実施例1の配合成分からタルクスラリーを
除き、市販のフッ素樹脂用水性着色剤(FCT  A−
9348  Yellow:大日精化工業(株)製)ス
ラリー(固形分33%、12.12g)を添加する他は
、実施例1と同様にして、フッ素樹脂水性分散液を得た
。粘度は170cpsであり、実施例1の水性分散液と
同様に貯蔵安定性、再分散性がともに良好だった。
【0048】得られたフッ素樹脂水性分散液を、実施例
1と同様にして、ガラスクロスに含浸させてポリテトラ
フルオロエチレン含浸膜構造材を得た。この膜構造材は
、実ものと同様にクラック、ピンホールの無い良好な黄
色の表面状態であった。
【0049】
【比較例1】アニオン系界面活性剤を添加しない他は、
実施例1と同様にして、フッ素樹脂水性分散液を得た。 最終処方物の粘度は、25℃で30cpsであり、1日
放置するとタルクが沈降した。1日放置後に改めて30
分間撹拌したものは、分散安定性を示したが、2週間放
置したものは沈降したタルクが凝集し、分散させること
が極めて困難であった。
【0050】上記した方法で得られたフッ素樹脂分散液
を実施例1と同様の手順でガラスクロスに含浸させた。 所定の膜厚(150μm)を得るには、含浸、乾燥、焼
成の工程を3回繰り返すだけでは不十分であり、更に2
回繰り返す必要があった。
【0051】得られたポリテトラフルオロエチレン含浸
ガラスクロスを顕微鏡で観察した結果については、実施
例1と差は見られなかった。
【0052】
【比較例2】アニオン系界面活性剤を添加しない他は、
実施例3と同様にして、フッ素樹脂水性分散液を得た。 最終処方物の粘度は、25℃で30cpsであり、1日
放置すると無機顔料とタルクが沈降した。特に無機顔料
は早く沈降した。1日放置後に改めて30分間撹拌した
ものは、分散安定性を示したが、2週間放置したものは
比較例1で得られたフッ素樹脂水性分散液を2週間放置
したものよりも再分散させることが困難であった。
【0053】得られたポリテトラフルオロエチレン含浸
ガラスクロスを顕微鏡で観察した結果については、実施
例3と差は見られなかった。
【0054】
【比較例3】実施例1で用いたアニオン系界面活性剤:
ニッコールECTD−6NEXに代えて、エマールO(
花王(株)製、ラウリル硫酸ソーダ)を添加した他は、
実施例1と同様にしてフッ素樹脂水性分散液を得た。最
終処方物の粘度は、25℃で160cpsであり、分散
安定性を示した。
【0055】しかしながら、上記した方法で得られたフ
ッ素樹脂分散液を実施例1と同様の手順でガラスクロス
に含浸させ焼成したところ、膜の外観は茶褐色となり、
商品とはなり得ないものであった。
【0056】
【比較例4】乳化重合により得られたポリテトラフルオ
ロエチレン水性分散液に非イオン系界面活性剤を添加す
ることなく60%水性分散液となるよう濃縮しようとし
たところ、再分散不可能な凝集物が沈殿し、作業性が極
めて悪かった。
【0057】その後、非イオン系界面活性剤を添加しな
い他は実施例1と同様にしてフッ素樹脂水性分散液を得
たが、貯蔵安定性についても極めて悪かった。
【0058】また、上記した方法で得られたフッ素樹脂
分散液を実施例1と同様の手順でガラスクロスに含浸さ
せようとしたところ、その表面ではじき現象が起こり、
コーティングすることができなかった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i) フッ素樹脂、(ii)フッ素樹脂
    の重量を基準として1〜10重量%(有効成分換算)の
    シリコーンエマルジョン、(iii)フッ素樹脂の重量
    を基準として5〜10重量%の式 【化1】 (式中、R1 は炭素数2〜22のアルキル基であり、
    xは、2〜50の整数である)で表される非イオン系界
    面活性剤、(iv)フッ素樹脂の重量を基準として0.
    1〜10重量%の式 R2 [O(A)nCH2 COOM]y(式中、(A
    )nは付加モル数2〜50の炭素数2又は3のアルキレ
    ンオキサイド付加物、yは1〜4の整数、MはH、Na
    、NH4 又はK、R2 は炭素数2〜22の炭化水素
    基又はフッ素含有炭化水素基である)で表されるアニオ
    ン系界面活性剤、及び(v) フッ素樹脂の重量を基準
    として1〜40重量%の顔料を含有することを特徴とす
    るフッ素樹脂水性分散液。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のフッ素樹脂水性分散液か
    らなる織物繊維布の被覆用組成物。
JP3055250A 1991-03-20 1991-03-20 フッ素樹脂水性分散液及び織物繊維布の被覆用組成物 Pending JPH04292673A (ja)

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