CN103568420B - 被覆物品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及被覆物品,其目的在于提供耐磨耗性优异的被覆物品。本发明被覆物品的特征在于,其具有基材、以及由下述PFA形成的层,该PFA在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s。
Description
【技术领域】
本发明涉及被覆物品。更详细地说,本发明涉及具有含有含氟聚合物的层的被覆物品。
【背景技术】
四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物〔PFA〕等含氟聚合物具有低摩擦系数,并且非粘合性、耐化学药品性、耐热性等特性优异,因此被广泛用于食品工业用品、煎锅或锅等厨房器具、熨斗等家庭用品、电气工业用品、机械工业用品等的表面加工中。
表面加工是通过在基材上形成含有含氟聚合物的层而进行的,所使用的含氟聚合物如果是PFA等熔融加工性的含氟聚合物,则容易用通常的工业生产方法获得较厚的层,所得到的物品的表面容易发挥出含氟聚合物所具有的各种特性。
但是,含氟聚合物因其非粘合性而缺乏与基材的密合性。有人提出了一种层积体,该层积体具有底涂层和含有含氟聚合物的层的层积体,该底涂层如下得到的:出于提高该密合性的目的,将混配耐热性树脂等粘结剂树脂与含氟聚合物而得到的底层涂料作为底涂料(下塗り),将其预先涂布到基材上,得到该底涂层。
例如,作为抗划伤性优异的层积体,公开了下述层积体:在基材上形成含有氧化铝作为填充材料的底涂层,在该底涂层上形成含有PFA等熔融加工性含氟聚合物与PTFE及氧化铝的中间层,在该中间层上形成含有PTFE的顶涂层(例如,参见专利文献1。)。
还有人公开了下述的氟树脂涂膜,该氟树脂涂膜具有在基材上形成的底涂层、含有PFA的中间涂层以及含有金刚石粉末或玻璃鳞片等填充材料和PFA的顶涂层(例如,参见专利文献2。)。
此外还公开了下述的被覆物品,该被覆物品是依序层积含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂的底涂层、含有熔融加工性含氟聚合物(b)与填充材料的含氟层(B)、以及含有熔融加工性含氟聚合物(c)的含氟层(C)而成的(例如,参见专利文献3。)。为了形成该含氟层(B),使用了含有PFA和填充材料的水性分散体(水性涂料)。
还有文献公开了下述被覆物品,该被覆物品是依序层积含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂的底涂层、含有熔融加工性含氟聚合物(b)与填充材料的含氟层(B)、以及含有熔融加工性含氟聚合物(c)的含氟层(C)而成的(例如,参见专利文献4。)。为了形成该含氟层(B),使用了PFA粉体涂料。在专利文献4中记载了,由于这样的构成,因而不需要中间层形成时的干燥工序,可简化制造工序。
此外,为了提供具有优异防污性的食品加热加工器具,有文献提出了下述的食品加热加工器具,该食品加热加工器具是将下述氟树脂膜热熔融粘接在基材表面而形成的,该氟树脂膜采用下述四氟乙烯共聚物作为氟树脂成分,该四氟乙烯共聚物中,不稳定的末端基团全部被氟化,且其在372℃的熔融粘度为107泊以下(例如,参见专利文献5。)。在专利文献5的实施例中记载了下述的被覆物,该被覆物在作为基材的铝板上形成底涂层,在其上进行氟树脂膜的热熔融粘接。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利第2644380号说明书
专利文献2:日本特开2006-297685号公报
专利文献3:国际公开第2004/041537号小册子
专利文献4:国际公开第2011/048965号小册子
专利文献5:日本特开平11-290215号公报
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
但是,关于专利文献1所记载的层积体,由于顶涂层含有PTFE,因而利用一般的工业生产方法不容易得到较厚的层,具有耐磨耗性差的问题。此外,专利文献2~5所述的物品在耐磨耗性方面也有进一步改善的余地。
鉴于上述现状,本发明的目的在于提供一种耐磨耗性优异的被覆物品。
【解决课题的手段】
本发明人发现,具有由熔融粘度被控制在特定范围的四氟乙烯〔TFE〕/全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE〕共聚物〔PFA〕形成的层的被覆物品的耐磨耗性特别优异,从而完成了本发明。
即,本发明涉及一种被覆物品,其特征在于,该被覆物品具有基材、以及由下述PFA形成的层,该PFA在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s。
优选由372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s的PFA形成的上述层含有填充材料。
本发明还涉及一种被覆物品,其为具有基材、由PFA形成的层(A)、以及由PFA形成的层(B)的被覆物品,其特征在于,构成层(A)和层(B)的任意之一或两者的PFA在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s。
优选上述层(A)和上述层(B)的任意之一或两者含有填充材料。
上述填充材料优选为选自由碳化硅、氮化硅、氧化铝、金刚石和氟化金刚石组成的组中的至少一种。
优选本发明的被覆物品进一步具有底涂层。
优选上述底涂层含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂。
优选上述耐热性树脂为选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、芳香族聚酯树脂和聚芳撑硫醚树脂组成的组中的至少一种。
优选上述耐热性树脂含有聚醚砜树脂以及选自由聚酰胺酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中的至少一种树脂;
上述聚醚砜树脂为聚醚砜树脂与选自由聚酰胺酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中的至少一种树脂的总量的65质量%~85质量%。
优选上述耐热性树脂为上述耐热性树脂和含氟聚合物(a)的固体成分总量的15质量%~50质量%。
优选上述含氟聚合物(a)选自由四氟乙烯均聚物、改性聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物以及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物组成的组中的至少一种。
优选上述底涂层的厚度为5μm~30μm、上述层(A)的厚度为1μm~90μm、上述层(B)的厚度为1μm~90μm。
【发明的效果】
本发明的被覆物品由于具有上述构成,耐磨耗性特别优异。本发明的被覆物品特别酌情用于烹调装置或厨房用品等。
【具体实施方式】
以下详细说明本发明。
作为构成本发明被覆物品的基材没有特别限定,可以举出例如:铁、铝、铜等金属单质以及它们的合金类等金属;珐琅、玻璃、陶瓷等非金属无机材料等。作为上述合金类,可以举出不锈钢等。作为上述基材,优选金属,更优选铝或不锈钢。
上述基材可根据需要进行脱脂处理、粗面化处理等表面处理。作为上述粗面化处理的方法没有特别限定,例如可以举出利用酸或碱进行的化学蚀刻、阳极氧化(耐酸铝処理处理)、喷砂等。从用于形成后述底涂层的底层涂料用被覆组合物不会产生排斥(ハジキ)而可均匀涂布的方面以及可提高基材与底层涂料涂布膜的密合性的方面等考虑,上述表面处理根据基材、底层涂料用被覆组合物等的种类酌情选择,例如优选喷砂。
本发明的被覆物品具有由372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s的PFA(下文也称为“特定PFA”。)形成的层(下文也称为“特定PFA层”。)。由此,本发明的被覆物品具有优异的耐磨耗性。
上述特定的PFA在372℃下的熔融粘度的下限优选为5.0×103Pa·s、更优选为6.0×103Pa·s。此外,上限优选为10.0×103Pa·s、更优选为8.0×103Pa·s。
对于上述熔融粘度,使用日本Dynisco株式会社制造的熔体流动指数测定仪,测定在372℃施加5kg的负荷下通过内径为2.1mm的孔的MFR(熔体流动速率),按照ASTMD-1238求得该熔融粘度。
上述特定PFA具有来自四氟乙烯〔TFE〕的聚合单元以及来自全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE〕的聚合单元。
作为上述PAVE,优选为下述通式所表示的物质:
CF2=CF-ORf1
(式中,Rf1表示碳原子数为1~5的全氟烷基。)。
作为上述PAVE,具体地说,可以举出全氟(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,可以使用它们中的一种或两种以上。其中优选使用PPVE。
上述特定PFA中,上述来自PAVE的聚合单元相对于全部聚合单元优选为0.1质量%~20质量%。上述来自PAVE的聚合单元优选为1.0质量%~10质量%、更优选为2.0质量%~7.0质量%。
上述特定PFA中的来自PAVE的聚合单元的含量可通过19F-NMR法进行测定。
上述特定PFA中,除了来自TFE的聚合单元和来自PAVE的聚合单元以外,还可以进一步含有来自能够与TFE和PAVE共聚的单体的聚合单元。作为该单体,可以举出乙烯、偏二氟乙烯〔VdF〕、六氟丙烯〔HFP〕、CX1X2=CX3(CF2)nX4(式中,X1、X2和X3相同或不同,表示氢原子或氟原子;X4表示氢原子、氟原子或氯原子;n表示1~10的整数。)所表示的乙烯基单体、以及CF2=CF-OCH2-Rf2(式中,Rf2表示碳原子数为1~5的全氟烷基。)所表示的烷基全氟乙烯基醚衍生物等,其中优选HFP。
作为上述烷基全氟乙烯基醚衍生物,优选Rf2是碳原子数为1~3的全氟烷基的烷基全氟乙烯基醚衍生物,更优选为CF2=CF-OCH2-CF2CF3。
在上述特定PFA含有来自能够与TFE和PAVE共聚的单体的聚合单元的情况下,其含量相对于全部聚合单元优选为0.1质量%~10质量%。更优选为1.0质量%~5.0质量%。上述特定PFA优选不含有来自能够与TFE和PAVE共聚的单体的聚合单元。即,优选上述特定PFA仅由TFE和PAVE形成。
上述特定PFA的熔点优选为280℃~330℃。更优选为290℃~320℃。
对于上述熔点,使用DSC装置(株式会社岛津制作所制造),求出以10℃/分钟的速度进行升温时的熔解热曲线上与极大值对应的温度,将该温度作为上述熔点。
上述特定PFA可通过悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合、本体聚合等现有公知的聚合方法来得到。上述聚合中,温度、压力等各条件、聚合引发剂、其它添加剂可根据所期望的聚合物组成、量来酌情设定。
上述特定PFA可利用国际公开第2002/088227号小册子所记载的方法进行氟化。
上述特定PFA层可以进一步含有上述特定PFA以外的含氟聚合物(下文中也称为其它含氟聚合物。)。作为其它含氟聚合物,可以举出例如聚四氟乙烯(PTFE)等。其它含氟聚合物的含量相对于上述特定PFA优选为1.0质量%~10质量%。更优选特定PFA层不含有特定PFA以外的含氟共聚物。
出于对所得到的被覆物品赋予特性、提高物性、增量等目的,上述特定PFA层可以含有填充材料。作为上述特性、物性,可以举出强度、耐久性、耐侯性、阻燃性、美观性等。作为填充材料使用具有光亮(光輝)感的物质的情况下,本发明的被覆物品具有良好的光亮感。
作为上述填充材料没有特别限定,可以举出例如碳化硅、氮化硅、氧化铝、金刚石、氟化金刚石、木粉、石英砂、炭黑、粘土、滑石、金刚砂、石英岩、氮化硼、碳化硼、电气石、翡翠、锗、二氧化硅粉、金绿玉、绿柱石、石榴石(ガーネット)、鲜红玉(ざくろ石)、氧化锆、碳化锆、碳化钽、碳化钛、碳化钨、体质颜料、光亮性扁平颜料、鳞片状颜料、玻璃、各种增强材料、各种增量材料、导电性填料等,可以分别使用一种或两种以上。
上述氟化金刚石是通过金刚石的氟化而得到的。金刚石的氟化例如可通过《第26回フッ素化学討論会要旨集(第26次氟化学讨论会要点集)》平成14年(2002年)11月14日发行、p24~25公开的公知方法来进行。即,可在由对氟具有耐蚀性的材料(例如,镍或含有镍的合金等)形成的反应器中封入金刚石,导入氟气进行氟化。
作为上述被分类为光亮性扁平颜料、鳞片状颜料的物质没有特别限定,可以举出例如云母粉(包括经二氧化钛被覆的物质)、金属粉末等。作为上述金属粉末没有特别限定,可以举出例如:铝、铁、锡、锌、金、银、铜、铂等金属单质的粉末;铝合金、不锈钢等合金的粉末等。作为上述金属粉末的形状没有特别限定,可以举出例如颗粒状、薄片状等,从光亮感优异的方面考虑,优选薄片状。例如,作为铝粉末的形状,优选薄片状。
作为上述玻璃没有特别限定,可以举出例如玻璃珠、玻璃球、玻璃鳞片、玻璃纤维等玻璃粉。此外,还可以使用经金、银、镍等金属被覆的玻璃粉;经二氧化钛、氧化铁等被覆的玻璃粉。
作为上述填充材料,其中优选为选自由碳化硅、氮化硅、氧化铝、金刚石和氟化金刚石组成的组中的至少一种,更优选为选自由碳化硅、氮化硅、氧化铝和金刚石组成的组中的至少一种。
在后述的底涂层为黑色的情况下,若上述特定PFA层含有碳化硅、氮化硅,则该特定PFA层可见灰色;而在含有氧化铝的情况下,可呈现与底涂层同样的黑色。因而,从美观性的方面出发,优选使用氧化铝。
上述填充材料相对于上述特定PFA与填充材料的总量优选为0.01质量%以上、40质量%以下。更优选为0.05质量%以上、30质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上、10质量%以下。
上述特定PFA层的厚度优选为1μm~90μm。若厚度过薄,则被覆物品的耐磨耗性可能会降低。若厚度过厚,则在被覆物品处于水蒸气的存在下的情况下,水蒸气容易残存在被覆物品中,耐水蒸气性可能会变差。上述厚度更优选的下限为3μm,进一步优选的下限为5μm,更优选的上限为80μm。
上述特定PFA层优选由下述涂料形成,该涂料含有在372℃下的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s的PFA(特定PFA)。由此,可在多种形状的基材上形成特定PFA层。上述涂料可以为粉体涂料,也可以为水性涂料等液态涂料,从无需干燥工序、容易以较少的涂布次数得到较厚的涂布膜的方面考虑,优选粉体涂料。
本发明的被覆物品中,上述特定PFA层优选在特定PFA的熔点以上的温度进行烧制而成。
本发明的被覆物品优选进一步具有底涂层。上述底涂层只要与基材的密合性优异就没有限定,优选含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂。
上述含氟聚合物(a)为具有直接键合在构成主链或侧链的碳原子上的氟原子的聚合物。上述含氟聚合物(a)可以为非熔融加工性的,也可以为熔融加工性的。
上述含氟聚合物(a)优选通过对含氟单乙烯系不饱和烃(I)进行聚合而得到。
上述“含氟单乙烯系不饱和烃(I)(下文中也称为“不饱和烃(I)”。)”是指一种不饱和烃,该不饱和烃在分子中具有1个乙烯基,该乙烯基上的部分或全部氢原子被氟原子取代。
上述不饱和烃(I)中,未被氟原子取代的氢原子中的一部分或全部可以被氯原子等氟原子以外的卤原子和/或三氟甲基等氟代烷基所取代。但是,上述不饱和烃(I)不包括后述的三氟乙烯。
作为上述不饱和烃(I)没有特别限定,可以举出例如四氟乙烯〔TFE〕、六氟丙烯〔HFP〕、三氟氯乙烯〔CTFE〕、偏二氟乙烯〔VdF〕、氟化乙烯〔VF〕等,它们可以使用一种或两种以上。
上述含氟聚合物(a)可以为上述不饱和烃(I)的均聚物。作为上述不饱和烃(I)的均聚物,可以举出例如四氟乙烯均聚物〔TFE均聚物〕、聚三氟氯乙烯〔PCTFE〕、聚偏二氟乙烯〔PVdF〕、聚氟化乙烯〔PVF〕等。TFE均聚物为非熔融加工性的。
上述含氟聚合物(a)还可以为至少一种上述不饱和烃(I)与不饱和化合物(II)的共聚物,该不饱和化合物(II)能够与上述不饱和烃(I)共聚。
本发明中,通过仅将一种或两种以上的上述不饱和烃(I)聚合而得到的聚合物可以作为上述含氟聚合物(a)使用,与此相对,通过仅将一种或两种以上的不饱和化合物(II)聚合而得到的聚合物不能作为上述含氟聚合物(a)使用。从该方面考虑,上述不饱和化合物(II)与上述不饱和烃(I)不同。
作为上述不饱和化合物(II)没有特别限定,可以举出例如:三氟乙烯〔3FH〕;乙烯〔Et〕、丙烯〔Pr〕等单乙烯系不饱和烃等。它们可以使用一种或两种以上。
上述含氟聚合物(a)也可以为两种以上的所述不饱和烃(I)的共聚物。作为上述的两种以上所述不饱和烃(I)的共聚物、以及上述的至少一种所述不饱和烃(I)与不饱和化合物(II)的共聚物没有特别限定,可以举出例如二元共聚物、三元共聚物等。
作为上述二元共聚物没有特别限定,可以举出例如VdF/HFP共聚物、Et/CTFE共聚物〔ECTFE〕、Et/HFP共聚物等。
上述二元共聚物还可以为TFE/HFP共聚物〔FEP〕、TFE/CTFE共聚物、TFE/VdF共聚物、TFE/3FH共聚物、Et/TFE共聚物〔ETFE〕、TFE/Pr共聚物等TFE系共聚物。本说明书中,上述“TFE系共聚物”意味着将TFE与一种或两种以上的除TFE以外的其它单体共聚而得到的共聚物。上述TFE系共聚物中,加成在上述TFE系共聚物中的除TFE以外的其它单体的比例优选通常大于上述TFE与上述其它单体的总质量的1质量%。
作为上述三元共聚物,可以举出VdF/TFE/HFP共聚物等。
作为上述TFE系共聚物中的上述除TFE以外的其它单体,可以为下述能够与TFE共聚的其它单体(III)。上述其它单体(III)优选为选自由下述化合物组成的组中的至少一种单体:
下述通式表示的化合物(其中不包括HFP。):
X(CF2)mOnCF=CF2
(式中,X表示-H、-Cl或-F,m表示1~6的整数,n表示0或1的整数。)、
下述通式所表示的化合物:
C3F7O[CF(CF3)CF2O]p-CF=CF2
(式中,p表示1或2的整数。)、
以及下述通式所表示的化合物:
X(CF2)qCY=CH2
(式中,X与上述相同,Y表示-H或-F,q表示1~6的整数。)。它们可以使用一种或两种以上。作为这样的TFE系共聚物,可以举出例如TFE/全氟(烷基乙烯基醚)〔PAVE〕共聚物〔PFA〕等。
上述含氟聚合物(a)还可以为改性聚四氟乙烯〔改性PTFE〕。本说明书中,上述“改性PTFE”意味着将不会对所得到的共聚物赋予熔融加工性的程度的少量共聚单体与TFE共聚而成的共聚物。作为上述少量的共聚单体没有特别限定,例如可以举出上述不饱和烃(I)中的HFP、CTFE等;可以举出上述不饱和化合物(II)中的3FH等;可以举出上述其它单体(III)中的PAVE、全氟(烷氧基乙烯基醚)、(全氟烷基)乙烯等。上述少量的共聚单体可以使用一种或两种以上。
上述少量的共聚单体在上述改性PTFE中的加成比例根据其种类的不同而不同,例如在使用PAVE、全氟(烷氧基乙烯基醚)等的情况下,通常优选为上述TFE与上述少量的共聚单体的总质量的0.001质量%~1质量%。
作为上述含氟聚合物(a),可以为一种或两种以上,可以为上述不饱和烃(I)的均聚物中的一种与上述不饱和烃(I)的共聚物中的一种或两种以上的混合物、或者为上述不饱和烃(I)的共聚物中的两种以上的混合物。
作为上述混合物,可以举出例如:TFE均聚物与上述TFE系共聚物的混合物、属于上述TFE系共聚物的两种以上共聚物的混合物等,作为这样的混合物,可以举出例如TFE均聚物与PFA两者的混合物、TFE均聚物与FEP两者的混合物、TFE均聚物与PFA以及FEP三者的混合物、PFA与FEP两者的混合物等。
上述含氟聚合物(a)还可以通过将具有全氟烷基的含全氟烷基烯键式不饱和单体(IV)(下文也称为“不饱和单体(IV)”。)聚合而得到。作为上述不饱和单体(IV),以下述通式所表示:
【化1】
(式中,Rf表示碳原子数为4~20的全氟烷基,R1表示-H或碳原子数为1~10的烷基,R2表示碳原子数为1~10的亚烷基,R3表示-H或甲基,R4表示碳原子数为1~17的烷基,r表示1~10的整数,s表示0~10的整数。)。
上述含氟聚合物(a)可以为上述不饱和单体(IV)的均聚物,也可以为上述不饱和单体(IV)与单体(V)(单体(V)能够与上述不饱和单体(IV)共聚)的共聚物。
作为上述单体(V)没有特别限定,可以举出例如:(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、N-羟甲基丙烷丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸的烷基酯等(甲基)丙烯酸衍生物;乙烯、氯化乙烯、氟化乙烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等取代或非取代乙烯;烷基的碳原子数为1~20的烷基乙烯基醚、烷基的碳原子数为1~20的卤化烷基乙烯基醚等乙烯基醚类;烷基的碳原子数为1~20的乙烯基烷基酮等乙烯基酮类;马来酸酐等脂肪族不饱和多元羧酸及其衍生物;丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等多烯等。
上述含氟聚合物(a)可通过使用例如乳液聚合等现有公知的聚合方法等来得到。
作为上述含氟聚合物(a),从所得到的被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性由于的方面考虑,优选为选自由TFE均聚物、改性PTFE和上述TFE系共聚物组成的组中的至少一种聚合物。作为上述TFE系共聚物,优选为选自由FEP和PFA组成的组中的至少一种共聚物。
基于上述原因,作为上述含氟聚合物(a),优选为选自由TFE均聚物、改性PTFE、FEP和PFA组成的组中的至少一种聚合物。
另外,从所得到的被覆物品中的底涂层与PFA层的密合性优异的方面考虑,作为上述含氟聚合物(a),优选含有TFE系共聚物。底涂层与PFA层的密合性优异的被覆物品的耐水蒸气性优异,因而即使在水蒸气的存在下也可抑制气泡等涂膜缺陷的发生。作为含有TFE系共聚物的含氟聚合物(a),例如优选为单独的TFE均聚物、单独的PFA、TFE均聚物与FEP两者的混合物、TFE均聚物与PFA两者的混合物、改性PTFE与FEP两者的混合物、或者改性PTFE与PFA两者的混合物。此外,从所得到的被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性优异、底涂层与PFA层的密合性优异的方面考虑,底涂层中的含氟聚合物(a)优选为单独的TFE均聚物、单独的PFA、TFE均聚物与PFA两者的混合物、或者TFE均聚物与FEP两者的混合物,更优选为单独的TFE均聚物、或者TFE均聚物与FEP两者的混合物。
可构成上述底涂层的耐热性树脂只要是通常被认识到具有耐热性的树脂即可,优选能够连续使用的温度为150℃以上的树脂。只是,作为上述耐热性树脂,不包括上述的含氟聚合物(a)。
作为上述耐热性树脂没有特别限定,例如优选为选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、芳香族聚酯树脂和聚芳撑硫醚树脂组成的组中的至少一种树脂。
上述聚酰胺酰亚胺树脂〔PAI〕为含有在分子结构中具有酰胺键和酰亚胺键的聚合物的树脂。作为上述PAI没有特别限定,可以举出例如含有通过下述各反应得到的高分子量聚合物的树脂等,所述反应为:在分子内具有酰胺键的芳香族二胺与苯均四酸等芳香族四元羧酸的反应;偏苯三酸酐等芳香族三元羧酸与4,4-二氨基苯基醚等二胺、二苯基甲烷二异氰酸酯等二异氰酸酯的反应;在分子内具有芳香族酰亚胺环的二元酸与二胺的反应;等等。作为上述PAI,从耐热性优异的方面考虑,优选含有在主链中具有芳香环的聚合物。
上述聚酰亚胺树脂〔PI〕为含有在分子结构中具有酰亚胺键的聚合物的树脂。作为上述PI没有特别限定,可以举出例如含有通过均苯四酸二酐等芳香族四元羧酸酐的反应等而得到的高分子量聚合物的树脂等。作为上述PI,从耐热性优异的方面考虑,优选含有在主链中具有芳香环的聚合物。
上述聚醚砜树脂〔PES〕为含有具有下述通式所表示的重复单元的聚合物的树脂。
【化2】
作为上述PES没有特别限定,可以举出例如含有通过二氯二苯砜与双酚的缩聚而得到的聚合物的树脂等。
从与基材的密合性优异、即使是在形成被覆物品之际进行烧制时的温度下也具有充分的耐热性、所得到的被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性优异的方面考虑,上述耐热性树脂优选为选自由PAI、PI和PES组成的组中的至少一种树脂。PAI、PI和PES可以分别含有一种或两种以上。
作为上述耐热性树脂,从与基材的密合性和耐热性优异的方面考虑,更优选为选自由PAI和PI组成的组中的至少一种树脂。
作为上述耐热性树脂,从耐蚀性与耐水蒸气性优异的方面考虑,优选含有PES以及选自由PAI和PI组成的组中的至少一种树脂。即,耐热性树脂可以为PES与PAI两者的混合物、PES与PI两者的混合物、或者为PES与PAI及PI三者的混合物。上述耐热性树脂特别优选为PES和PAI的混合物。
上述耐热性树脂含有PES和选自由PAI和PI组成的组中的至少一种树脂的情况下,上述PES优选为PES与选自由PAI和PI组成的组中的至少一种树脂的总量的65质量%~85质量%。更优选为70质量%~80质量%。
作为上述耐热性树脂的含量,优选为该耐热性树脂和上述含氟聚合物(a)的固体成分总量的10质量%~50质量%、更优选为15质量%~50质量%。进一步优选为10质量%~40质量%、特别优选为15质量%~30质量%。在本说明书中,上述“固体成分”意味着在20℃下为固体的成分。在本说明书中,所述的“上述耐热性树脂和含氟聚合物(a)的固体成分总量”意味着下述总质量:将底层涂料用被覆组合物涂布在基材上之后,在80℃~100℃的温度下进行干燥,在380℃~400℃下烧制45分钟,之后得到的残渣中的上述耐热性树脂与含氟聚合物(a)的总质量为上述的固体成分总量。
上述底涂层通常在基材上形成。上述底涂层例如是如下得到的:将含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂的底层涂料用被覆组合物涂布在基材上,根据需要进行干燥,接下来进行烧制,从而得到该底涂层。如此得到的底涂层中,由于上述含氟聚合物(a)与上述耐热性树脂的表面张力具有差异,因而在烧制时上述含氟聚合物(a)上浮,在远离基材的表面侧主要配置有上述含氟聚合物(a),在基材侧主要配置上述耐热性树脂。
上述底涂层含有上述含氟聚合物(a)与上述耐热性树脂的情况下,由于上述耐热性树脂与基材具有粘接性,因而与基材的密合性优异。此外,由于上述含氟聚合物(a)与PFA具有亲和性,因而上述底涂层与PFA层的密合性优异。如此,上述底涂层含有上述含氟聚合物(a)与上述耐热性树脂的情况下,与基材和PFA层两者均具有优异的密合性。
上述底涂层优选含有聚合物成分与添加剂。作为上述添加剂没有特别限定,可以举出例如流平剂、固体润滑剂、防沉降剂、水分吸收剂、表面调整剂、触变性赋予剂、粘度调节剂、防凝胶化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增塑剂、防发花剂、防结皮剂、防擦伤剂、防霉剂、抗菌剂、抗氧化剂、抗静电剂、硅烷偶联剂、木粉、石英砂、炭黑、粘土、滑石、金刚石、氟化金刚石、电气石、翡翠、锗、体质颜料、金刚砂、石英岩、氮化硼、碳化硼、碳化硅、氮化硅、氧化铝、二氧化硅粉、金绿玉、黄晶、绿柱石、石榴石、石英、鲜红玉、氧化锆、碳化锆、碳化钽、碳化钛、碳化钨、云母、铝薄片等光亮性扁平颜料、鳞片状颜料、玻璃、各种增强材料、各种增量材料、导电性填料、金、银、铜、铂等金属粉末等。
上述底涂层中,聚合物成分优选为含氟聚合物(a)和耐热性树脂。在本说明书中,所述的“底涂层中,聚合物成分为含氟聚合物(a)和耐热性树脂”意味着,底涂层中的聚合物仅为含氟聚合物(a)和耐热性树脂。上述底涂层中,通过使其聚合物成分为含氟聚合物(a)和耐热性树脂,可有效具有相对于基材和PFA层这两者的优异的密合性。
从可有效发挥出相对于基材和PFA层这两者的优异的密合性的方面考虑,上述底涂层中的聚合物成分优选为含氟聚合物(a)和耐热性树脂;从可进一步提高被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性的方面考虑,可以在含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂的同时进一步含有其它树脂。作为其它树脂,可以举出例如酚树脂、脲树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、丙烯酸有机硅树脂、有机硅树脂、硅酮聚酯树脂等。
上述底涂层的厚度优选为5μm~30μm。厚度若过薄,则容易产生针孔,被覆物品的耐蚀性可能会降低。厚度若过厚,则容易产生裂纹,被覆物品的耐水蒸气性可能会降低。上述底涂层的厚度更优选的上限为20μm。
上述底涂层的厚度为5μm~30μm、上述特定PFA层的厚度为1μm~90μm的方式乃本发明的适宜实施方式之一。
本发明的被覆物品具有基材、底涂层和上述特定PFA层的情况下,优选依叙述顺序层积基材、底涂层和上述特定PFA层。此外,优选上述特定PFA层为最外层。通过将在耐磨耗性的提高中发挥较大作用的特定PFA层配置于使用环境下特别要求耐磨耗性的最外层,可以更为显著地发挥出本发明的耐磨耗性效果。
本发明的被覆物品中,在依序层积基材、底涂层、特定PFA层的情况下,可以在底涂层的上面施以文字、图形等印刷。
通常,在本发明的被覆物品中,在基材、底涂层、特定PFA层的各层间不存在其它层,但根据需要,例如也可在底涂层与特定PFA层的层间存在其它层。
本发明的被覆物品可以具有2层以上由上述特定PFA形成的层。此外,还可以进一步具有由上述特定PFA以外的PFA形成的层。
下述被覆物品也是本发明之一,该被覆物品为具有基材、由PFA形成的层(A)、以及由PFA形成的层(B)的被覆物品,其特征在于,构成层(A)和层(B)的任意之一或两者的PFA在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s。具有该构成的被覆物品的阻隔性优异、耐蚀性良好,因而优选。该被覆物品中,层(A)和/或层(B)为上述的特定PFA层。
层(A)或层(B)为上述特定PFA层的情况下,用于形成该层的材料如上所述。
在层(A)或层(B)由上述特定PFA以外的PFA形成的情况下,作为该PFA,只要为372℃的熔融粘度小于4.0×103Pa·s或大于100.0×103Pa·s的PFA就没有特别限定。关于PFA以外的材料,对于上述特定PFA层叙述相同。
基材、层(A)和层(B)的层积顺序没有特别限定,优选依叙述顺序层积基材、层(A)和层(B)。下面对依叙述顺序层积基材、层(A)和层(B)的实施方式进行说明。
本发明的被覆物品中,层(A)和层(B)的至少一方为上述特定PFA层即可,从可提供耐磨耗性优异的被覆物品的方面考虑,优选位于被覆物品表面侧的层(B)为上述特定PFA层。进一步优选二者为上述特定PFA层、即构成层(A)和层(B)的两者的PFA在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s。
优选层(A)和层(B)的任意之一或两者含有填充材料。从可提高被覆物品的耐磨耗性的方面考虑,更优选层(A)含有填充材料,进一步优选层(A)和层(B)这两者含有填充材料。
作为上述填充材料,可以举出上述物质。
层(A)含有填充材料的情况下,其含量相对于构成层(A)的PFA与填充材料的总量优选为0.01质量%以上、40质量%以下。更优选为0.05质量%以上、30质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上、10质量%以下。
层(B)含有填充材料的情况下,其含量相对于构成层(B)的PFA与填充材料的总量优选为0质量%以上、40质量%以下。即,优选不含有填充材料、或者含有大于0质量%且为40质量%以下的量。更优选为0.05质量%以上、30质量%以下,进一步优选为0.1质量%以上、10质量%以下。
上述层(A)的厚度优选为1μm~90μm。厚度若过薄,则所得到的被覆物品的耐蚀性有可能不充分。厚度若过厚,则由层(A)透过的水分难以跑出,被覆物品的耐水蒸气性可能会降低。上述层(A)的厚度更优选的下限为5μm、更优选的上限为60μm。
上述层(B)的厚度优选为1μm~90μm。厚度若过薄,则被覆物品的耐磨耗性可能会降低。厚度若过厚,则在被覆物品处于水蒸气存在下的情况下,水蒸气容易残留在被覆物品中,耐水蒸气性可能会变差。上述层(B)的厚度更优选的下限为3μm、进一步优选的下限为5μm,更优选的上限为80μm。
上述层(A)和层(B)优选由含有PFA(特定PFA或此外的PFA)的涂料形成。由此,可在多种形状的基材上形成PFA层。上述涂料可以为粉体涂料、也可以为水性涂料等液态涂料,从无需干燥工序、容易以较少的涂布次数得到较厚的涂布膜的方面考虑,优选粉体涂料。
本发明的被覆物品中,上述层(B)优选在构成层(B)的PFA的熔点以上的温度进行烧制而成。
本发明的被覆物品优选除了具有基材、层(A)和层(B)外还进一步具有底涂层。关于构成底涂层的材料及厚度如上所述。
上述底涂层的厚度为5μm~30μm、上述层(B)的厚度为1μm~90μm的方式为本发明的适宜实施方式之一。
此外,上述底涂层的厚度为5μm~30μm、层(A)的厚度为1μm~90μm、上述层(B)的厚度为1μm~90μm的方式乃本发明的适宜实施方式之一。
本发明的被覆物品具有基材、底涂层、层(A)和层(B)的情况下,各层的层积顺序没有特别限定,优选依叙述顺序层积基材、底涂层、层(A)和层(B)。此外,从更为显著地发挥被覆物品的耐磨耗性的方面考虑,优选层(B)为最外层。通过将对提高耐磨耗性贡献较大的层(B)配置在使用环境下特别要求耐磨耗性的最外层,可以更为显著地发挥出本发明的耐磨耗性效果。
本发明的被覆物品中,在依序层积基材、底涂层、层(A)和层(B)的情况下,可以在底涂层的上面和/或层(A)的上面施以文字、图形等印刷。
通常,在本发明的被覆物品中,在基材、底涂层、层(A)和层(B)的各层间不存在其它层,但根据需要,例如也可在底涂层与层(A)的层间、或者层(A)与层(B)的层间存在其它层。
本发明的被覆物品具有基材、底涂层、层(A)和层(B)的情况下,例如可通过下述制造方法进行制造。
即,在包括下述工序(1)~(4)的方法中,由于构成涂料(ii)和涂料(iii)的PFA的任意之一或两者为上述的在372℃的熔融粘度为4.0×103Pa·s~100.0×103Pa·s的PFA,因而能够制造本发明的被覆物品,所述工序(1)~(4)为:通过在基材上涂布底层涂料用被覆组合物(i)来形成底层涂料涂布膜的工序(1);通过在底层涂料涂布膜上涂布含有PFA的涂料(ii)来形成涂布膜(Ap)的工序(2);通过在涂布膜(Ap)上形成含有PFA的涂料(iii)来形成涂布膜(Bp)的工序(3);以及通过对含有底层涂料涂布膜、涂布膜(Ap)和涂布膜(Bp)的涂布膜层积体进行烧制来形成含有基材、底涂层、层(A)和层(B)的被覆物品的工序(4)。
上述工序(1)为通过在基材上涂布底层涂料用被覆组合物(i)来形成底层涂料涂布膜的工序。
上述工序(1)中,上述底层涂料用被覆组合物(i)优选含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂。关于含氟聚合物(a)和耐热性树脂如上所述。上述底层涂料用被覆组合物(i)可以为液态、也可以为粉体。上述底层涂料用被覆组合物(i)为液态的情况下,与含氟聚合物(a)和耐热性树脂一同含有液态介质。上述液态介质通常含有水和/或有机液体。本说明书中,上述“有机液体”为有机化合物,意味着在20℃左右的常温下为液体。
上述底层涂料用被覆组合物(i)的液态介质主要含有有机液体的情况下,上述耐热性树脂以及含氟聚合物(a)以颗粒状分散在上述液态介质中和/或溶解在上述液态介质中。作为上述有机液体,可以使用现有公知的有机溶剂等,可以单独使用,也可以合用两种以上。
上述底层涂料用被覆组合物(i)的液态介质主要含有水的情况下,上述耐热性树脂以颗粒状分散在上述液态介质中,含氟聚合物(a)以颗粒状分散在上述液态介质中。
上述底层涂料用被覆组合物(i)中,上述液态介质主要含有水的情况下,通常出于使含有含氟聚合物(a)的颗粒分散稳定化的目的而添加表面活性剂。作为上述表面活性剂,可以使用现有公知的物质。上述底层涂料用被覆组合物(i)中,出于使含有含氟聚合物(a)的颗粒分散稳定化的目的,可以与上述表面活性剂一起合用上述有机液体。
上述底层涂料用被覆组合物(i)还可以为利用日本特公昭49-17017号公报中记载的方法等得到的有机溶胶。
从与基材的密合性优异的方面考虑,优选上述底层涂料用被覆组合物(i)为液态;从环境问题的方面考虑,更优选上述液态介质主要含有水。
上述底层涂料用被覆组合物(i)中,出于进一步提高涂布作业性或进一步提高所得到的被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性的目的,可以在含有上述含氟聚合物(a)与耐热性树脂的同时进一步含有上述添加剂。
上述底层涂料用被覆组合物(i)中,从可进一步提高被覆物品的耐蚀性和耐水蒸气性的方面考虑,可以在含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂的同时进一步含有上述其它树脂。
作为在基材上涂布底层涂料用被覆组合物(i)的方法没有特别限定,在上述底层涂料用被覆组合物(i)为液态的情况下,例如可举出喷雾涂布、辊涂布、利用刮刀进行的涂布、浸沉(浸渍)涂布、渗入涂布、旋流涂布、帘幕涂布等,其中优选喷雾涂布。上述底层涂料用被覆组合物(i)为粉体的情况下,可以举出静电涂布、流动浸渍法、旋转内衬(ロトライニング)法等,其中优选静电涂布。
在上述工序(1)中的底层涂料用被覆组合物(i)的涂布之后,在进行工序(2)之前可以进行烧制、也可不进行烧制。此外,在上述底层涂料用被覆组合物(i)为液态的情况下,在上述涂布后可以进一步进行干燥、也可以不进行干燥。
上述工序(1)中,上述干燥优选在70℃~300℃的温度进行5分钟~60分钟。上述烧制优选在260℃~410℃的温度进行10分钟~30分钟。
上述底层涂料用被覆组合物(i)为液态的情况下,在上述工序(1)中,优选在基材上涂布后进行干燥。此外,由于在后述的工序(4)中进行涂布膜层积体的烧制,因而在上述工序(1)中优选不进行烧制。
上述底层涂料用被覆组合物(i)为粉体的情况下,上述工序(1)中,在基材上涂布后优选进行烧制。
上述底层涂料涂布膜可通过在基材上涂布上述底层涂料用被覆组合物(i)之后根据需要进行干燥或烧制来形成。上述底层涂料涂布膜在所得到的被覆物品中为底涂层。
上述工序(2)为通过在底层涂料涂布膜上涂布含有PFA的涂料(ii)来形成涂布膜(Ap)的工序。
上述工序(2)中的涂料(ii)可以为含有颗粒的粉体涂料,也可以为水性涂料等液态涂料,所述颗粒含有PFA。从无需干燥工序、容易以较少涂布次数得到较厚的涂布膜的方面考虑,优选粉体涂料。涂料(ii)为液态涂料的情况下,优选使含有PFA的颗粒分散在液态介质中而成,更优选为使含有PFA的颗粒分散在主要含有水的水性介质中而成的水性涂料。
在液态涂料的情况下优选为0.01μm~40μm、在粉体涂料的情况下,涂料(ii)中的含有PFA的颗粒的平均粒径优选为1.0μm~50μm。
出于对所得到的被覆物品赋予特性、提高物性、增量等目的,上述涂料(ii)可以含有填充材料。作为上述特性或物性,可以举出强度、耐久性、耐侯性、阻燃性、外观性等。作为上述填充材料,可以举出上述物质。
上述涂料(ii)中,出于使球晶微细化的目的,可以在含有PFA的同时含有少量的PTFE(TFE均聚物、改性PTFE)。这种情况下,相对于PFA,PTFE的含量优选为0.01质量%~10.0质量%。
作为在上述底层涂料涂布膜上涂布涂料(ii)的方法没有特别限定,例如可以举出与上述底层涂料用被覆组合物(i)的涂布方法同样的方法等。涂料(ii)为粉体涂料的情况下,优选静电涂布。
上述工序(2)中,在基材上涂布涂料(ii)之后,可以进行干燥或烧制。上述工序(2)中的干燥或烧制优选在与上述工序(1)中的干燥或烧制同样的条件下进行。
通常,在底层涂料涂布膜上涂布上述涂料(ii)之后,优选不进行烧制。这是由于,可在后述的工序(4)进行涂布膜层积体的烧制时对全部涂布膜同时进行烧制。
涂布膜(Ap)通过在上述底层涂料涂布膜上涂布涂料(ii)之后根据需要进行干燥或烧制来形成。上述涂布膜(Ap)为所得到的被覆物品中的层(A)。
上述工序(3)为通过在涂布膜(Ap)上涂布含有PFA的涂料(iii)来形成涂布膜(Bp)的工序。
上述工序(3)中的涂料(iii)可以为粉体涂料,也可以为水性涂料等液态涂料,该粉体涂料含有颗粒,该颗粒含有PFA;从无需干燥工序、容易以较少的涂布次数得到较厚的涂布膜的方面考虑,优选粉体涂料。涂料(iii)为液态涂料的情况下,优选使含有PFA的颗粒分散在液态介质中而成,更优选为使含有PFA的颗粒分散在主要含有水的水性介质中而成的水性涂料。
对于涂料(iii)中的含有PFA的颗粒的平均粒径,在液态涂料的情况下优选为0.01μm~40μm、在粉体涂料的情况下优选为1.0μm~50μm。
出于对所得到的被覆物品赋予特性、提高物性、增量等目的,上述涂料(iii)可以含有填充材料。作为上述特性或物性,可以举出强度、耐久性、耐侯性、阻燃性、外观性等。作为上述填充材料,可以举出上述物质。
上述涂料(iii)中,出于使球晶微细化的目的,也可以与PFA一起含有少量的PTFE(TFE均聚物、改性PTFE)。这种情况下,相对于PFA,PTFE的含量优选为0.01质量%~10.0质量%。
此外,上述涂料(iii)优选不含有着色颜料。着色颜料通常被认为是使耐蚀性变差的原因,因而上述涂料(iii)不含有着色颜料时,所得到的被覆物品具有更为优异的耐蚀性和耐水蒸气性。
作为在上述涂布膜(Ap)上涂布涂料(iii)的方法没有特别限定,例如可以举出与上述底层涂料用被覆组合物(i)的涂布方法同样的方法等。涂料(iii)为粉体涂料的情况下,优选静电涂布。
上述涂布膜(Bp)可通过在上述涂布后根据需要进行干燥或烧制来形成。上述工序(3)中的干燥或烧制优选在与上述工序(1)中的干燥或烧制同样的条件下进行。上述涂布膜(Bp)为所得到的被覆物品中的层(B)。
上述工序(4)为通过对含有底层涂料涂布膜、涂布膜(Ap)和涂布膜(Bp)的涂布膜层积体进行烧制来形成含有基材、底涂层、层(A)和层(B)的被覆物品的工序。
上述工序(4)中的烧制优选在与上述工序(1)~(3)中的烧制同样的条件下进行。
上述制造方法中,在形成上述底层涂料涂布膜的工序(1)之后、或者在形成上述涂布膜(Ap)的工序(2)之后也可以具有印刷文字、图形等的工序。在例如被覆物品为饭锅的情况下,上述文字、图形等为表示水量的文字和线等。
作为上述印刷的方法没有特别限定,可以举出例如转移印刷(パット転写印刷)。作为上述印刷中所用的印刷油墨没有特别限定,可以举出例如含有PES、TFE均聚物以及二氧化钛的组合物。
本发明的被覆物品可在利用含氟聚合物所具有的非粘合性、耐热性、滑动性等的用途中使用,例如,作为利用非粘合性的用途,可以举出:煎锅、压力锅、锅、条纹方煎盘、饭锅、烘箱、加热板、烤面包器、菜刀、电热板等烹调装置;电水壶、制冰盘、金属模具、除油烟机等厨房用品;混炼辊、压延辊、输送机、进料斗等食品工业用部件;办公自动化(OA)用辊、OA用带、OA用分离爪、造纸辊、膜制造用压延辊等工业用品;发泡苯乙烯成型用等金属模具、铸模、胶合板·化妆板制造用脱模板等成型金属模具脱模、工业用容器(特别是半导体工业用)等;作为利用滑动性的用途,可以举出:锯、锉等工具;熨斗、剪刀、菜刀等家庭用品;金属箔、电线;食品加工机、包装机、纺织机械等的滑动轴承;照相机·钟表的滑动部件;管坯、阀、轴承等汽车部件;除雪铲、锄头、降落伞等。其中,可以适当用于烹调装置、厨房用品中,特别是可适当用于饭锅中。
【实施例】
下面举出实施例和比较例对本发明进行更详细的说明,但是本发明并不仅限于这些实施例。“%”和“份”分别表示质量%和质量份。
制造例1聚醚砜树脂水性分散体的制备
将数均分子量约为24000的聚醚砜树脂〔PES〕60份和去离子水60份在陶瓷球磨机中搅拌约10分钟,直至含有PES的颗粒完全被粉碎。接下来,添加N-甲基-2-吡咯烷酮(下文称为NMP)180份,进一步粉碎48小时,得到分散体。将所得到的分散体进一步用砂磨机粉碎1小时,得到PES浓度为约20%的PES水性分散体。PES水性分散体中的含有PES的颗粒的平均粒径为2μm。
制造例2聚酰胺酰亚胺树脂水性分散体的制备
将固体成分为29%的聚酰胺酰亚胺树脂〔PAI〕清漆(含有71%的NMP)投入到水中,使PAI析出。将其在球磨机中粉碎48小时,得到PAI水性分散体。所得到的PAI水性分散体的固体成分为20%,PAI水性分散体中的PAI的平均粒径为2μm。
制造例3底层涂料用被覆组合物(i)的制备
将制造例1中得到的PES水性分散体以及制造例2中得到的PAI水性分散体混合,以使PES为PES与PAI的固体成分总量的75%,向其中加入四氟乙烯均聚物〔TFE均聚物〕水性分散体(平均粒径0.28μm、固体成分60%、含有相对于TFE均聚物为6%的聚醚系非离子型表面活性剂(聚氧乙烯十三烷基醚)作为分散剂),以使PES和PAI为PES、PAI和TFE均聚物的固体成分总量的25%,并且添加相对于TFE均聚物的固体成分为0.7%的甲基纤维素作为增稠剂,添加相对于TFE均聚物的固体成分为6%的非离子型表面活性剂(聚氧乙烯壬基苯基醚)作为分散稳定剂,得到TFE均聚物的固体成分为34%的水性分散液。
实施例1
将铝板(A-1050P)的表面用丙酮脱脂后,进行喷砂以使基于JISB1982测定的表面粗糙度Ra值为2.0μm~3.0μm,使表面粗糙化。通过鼓风除去表面的灰尘后,使用RG-2型重力式喷雾枪(商品名、ANEST岩田社制造、喷嘴径1.0mm)以喷射压力0.2MPa喷雾涂布制造例3中得到的底层涂料用被覆组合物(i),使干燥膜厚为10μm。将所得到的铝板上的涂布膜在80℃~100℃下干燥15分钟,冷却至室温。在所得到的底层涂料涂布膜上在施加电压50KV、压力0.08MPa的条件下静电涂布含有PFA(商品名:ACX-21、大金工业社制造、372℃的熔融粘度为6.5×103Pa·s)以及作为填充材料的碳化硅(为PFA与碳化硅的总量的3%)的粉体涂料,使烧制后的膜厚为40μm。将所得到的涂布板在380℃下烧制20分钟,得到试验用涂布板。所得到的试验用涂布板在铝板上形成有底涂层和PFA层(顶涂(上塗り)层)。
(PFA的熔融粘度的测定方法)
使用日本Dynisco株式会社制造的熔体流动指数测定仪,测定在372℃下施加5kg的负荷下通过内径为2.1mm的孔的MFR(熔体流动速率),按照ASTMD-1238求出该熔融粘度。
(评价方法)
对于所得到的试验用涂布板的涂膜进行下述评价。评价结果列于表1。
膜厚
使用高频式膜厚计(商品名:LZ-300C、Kett科学研究所社制造)进行测定。
耐磨耗试验(泰伯磨耗试验(テーバー摩耗試験))
对于所得到的试验用涂布板的耐磨耗性,使用株式会社东洋精机制作所制造的旋转磨耗试验机,在负荷1kg、以磨耗轮CS-10进行500旋转的条件下测定磨耗量。
实施例2和3
除了将形成PFA层(顶涂层)的涂料中的填充材料的种类分别变更为氮化硅和氧化铝以外,与实施例1同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
实施例4
除了在形成PFA层(顶涂层)的涂料中不添加填充材料以外,与实施例1同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
实施例5
将铝板(A-1050P)的表面用丙酮脱脂后,进行喷砂以使按照JISB1982测定的表面粗糙度Ra值为2.0μm~3.0μm,使表面粗糙化。通过鼓风除去表面的灰尘后,使用RG-2型重力式喷雾枪(商品名、ANEST岩田社制造、喷嘴径1.0mm)以喷射压力0.2MPa喷雾涂布制造例3中得到的底层涂料用被覆组合物(i),使干燥膜厚为10μm。将所得到的铝板上的涂布膜在80℃~100℃下干燥15分钟,冷却至室温。在所得到的底层涂料涂布膜上在施加电压50KV、压力0.08MPa的条件下静电涂布含有PFA(商品名:ACX-21、大金工业社制造、372℃的熔融粘度为6.5×103Pa·s)以及作为填充材料的碳化硅(为PFA与碳化硅的总量的3%)的粉体涂料,使烧制后的膜厚为40μm。在施加电压50KV、压力0.08MPa的条件在其上静电涂布含有PFA(商品名:ACX-21)与作为填充材料的金刚石(为PFA与金刚石的总量的1%)的粉体涂料,使烧制后膜厚为5μm。将所得到的涂布板在380℃下烧制20分钟,得到试验用涂布板。所得到的试验用涂布板在铝板上形成有底涂层、PFA层(中涂层)和PFA层(顶涂(上塗り)层)。
利用与实施例1相同的方法对于实施例5中得到的试验用涂布板进行评价。结果列于表1。
实施例6和7
除了将形成PFA层(中涂层)的涂料中的填充材料的种类分别变更为氮化硅和氧化铝以外,与实施例5同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
实施例8
将形成PFA层(中涂层)的涂料中的填充材料的量变更为PFA与填充材料的总量的5%;将PFA层(中涂层)的厚度变更为10μm;在形成PFA层(顶涂层)的涂料中不添加填充材料;并且将PFA层(顶涂层)的厚度变更为40μm;除此以外,与实施例5同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
比较例1
除了将形成PFA层(中涂层)的涂料变更为含有PFA(商品名:ACX-34、大金工业社制造、372℃的熔融粘度为1.8×103Pa·s)与作为填充材料的玻璃鳞片(为PFA与玻璃鳞片的总量的1%)的粉体涂料以外,与实施例8同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
比较例2
除了将形成PFA层(顶涂层)的涂料变更为不含有填充材料的PFA粉体涂料(商品名:ACX-34、大金工业社制造、372℃的熔融粘度为1.8×103Pa·s)以外,与实施例4同样地制作试验用涂布板,进行涂膜的评价。结果列于表1。
【表1】
表1中的简称如下。
制造例3:制造例3中得到的底层涂料用被覆组合物(i)
ACX-21:大金工业社制造、PFA粉体涂料、372℃的熔融粘度为6.5×103Pa·s
ACX-34:大金工业社制造、PFA粉体涂料、372℃的熔融粘度为1.8×103Pa·s
【工业实用性】
本发明的被覆物品由于具有上述构成,因而耐磨耗性特别优异,能够特别适宜地用于烹调装置或厨房用品等中。
Claims (9)
1.一种被覆物品,其特征在于,该被覆物品具有基材和由下述PFA形成的层,该PFA在372℃下的熔融粘度为5.0×103Pa·s~10.0×103Pa·s,并且,由该PFA形成的层含有填充材料,所述填充材料选自由碳化硅、氮化硅、氧化铝、金刚石和氟化金刚石组成的组中的至少一种。
2.一种被覆物品,其为具有基材、由PFA形成的层(A)以及由PFA形成的层(B)的被覆物品,其特征在于,构成层(A)和层(B)的任意之一或两者的PFA在372℃下的熔融粘度为5.0×103Pa·s~10.0×103Pa·s,并且,层(A)和层(B)的任意之一或两者含有填充材料,所述填充材料选自由碳化硅、氮化硅、氧化铝、金刚石和氟化金刚石组成的组中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的被覆物品,其中,该被覆物品进一步具有底涂层。
4.如权利要求3所述的被覆物品,其中,底涂层含有含氟聚合物(a)与耐热性树脂。
5.如权利要求4所述的被覆物品,其中,耐热性树脂选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、芳香族聚酯树脂和聚芳撑硫醚树脂组成的组中的至少一种。
6.如权利要求5所述的被覆物品,其中,
耐热性树脂含有聚醚砜树脂以及选自由聚酰胺酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中的至少一种树脂;
聚醚砜树脂为聚醚砜树脂与选自由聚酰胺酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂组成的组中的至少一种树脂的总量的65质量%~85质量%。
7.如权利要求4、5或6所述的被覆物品,其中,耐热性树脂为耐热性树脂和含氟聚合物(a)的固体成分总量的15质量%~50质量%。
8.如权利要求4、5或6所述的被覆物品,其中,含氟聚合物(a)选自由四氟乙烯均聚物、改性聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物以及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物组成的组中的至少一种。
9.如权利要求3所述的被覆物品,其中,底涂层的厚度为5μm~30μm、层(A)的厚度为1μm~90μm、层(B)的厚度为1μm~90μm。
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