JP2005335186A - Laminate containing fluororesin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フッ素樹脂含有積層体に関する。 The present invention relates to a fluororesin-containing laminate.
フッ素樹脂は、耐磨耗性、耐熱性、耐蝕性等に優れているので、各種被塗装物のコーティングに使用することができる。しかしながら、フッ素樹脂は、その非粘着性ゆえに、金属、セラミック等からなる被塗装物との接着性に乏しいので、フッ素樹脂とも被塗装物とも親和性を有するプライマーを予め被塗装物に塗装して、被塗装物、プライマー層及びフッ素樹脂層からなる積層体として用いられる。 Since the fluororesin is excellent in wear resistance, heat resistance, corrosion resistance, etc., it can be used for coating various objects to be coated. However, since fluororesin has poor adhesiveness due to its non-tackiness, it has poor adhesion to objects to be coated made of metal, ceramic, etc. It is used as a laminate comprising an object to be coated, a primer layer and a fluororesin layer.
フッ素樹脂からなる積層体は、耐磨耗性、耐熱性等に優れた特性を活かして、複写装置中の加熱部材等として使用することができる。
複写装置中の加熱部材としては、例えば、テトラフルオロエチレン[TFE]プライマーからなる層とTFE樹脂からなる層とを有する重合体被覆ロール、テフロン(登録商標)プライマーからなる層とテフロン(登録商標)樹脂からなる層とを有するトナー像定着装置に使用される加熱部材等が知られている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
A laminate made of a fluororesin can be used as a heating member or the like in a copying apparatus by making use of characteristics excellent in wear resistance and heat resistance.
As a heating member in a copying apparatus, for example, a polymer coating roll having a layer made of tetrafluoroethylene [TFE] primer and a layer made of TFE resin, a layer made of Teflon (registered trademark), and Teflon (registered trademark) Heating members used in toner image fixing devices having a resin layer are known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
フッ素樹脂からなる積層体は、通常、作製する際、プライマー層上にフッ素樹脂からなる組成物を塗布し、フッ素樹脂の融点以上の温度で焼成する必要がある。さらに、被塗装物が大きいか厚いために予熱時間を要するものは、塗装時の焼成に際し高温長時間の熱履歴がかかる。また、フッ素樹脂からなる積層体を複写装置中の加熱部材等として使用する場合、使用に際し長時間高温に曝される。ゆえに、この積層体に用いるプライマーは、この高温での焼成を経ても、なお被塗装物との密着性を維持し得る耐熱密着性を有することが求められる。 When a laminate made of a fluororesin is usually produced, it is necessary to apply a composition made of the fluororesin on the primer layer and to fire at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin. Further, if the object to be coated is large or thick and requires a preheating time, a heat history of a high temperature and a long time is applied during baking during coating. Further, when a laminate made of a fluororesin is used as a heating member or the like in a copying apparatus, it is exposed to a high temperature for a long time during use. Therefore, the primer used for this laminate is required to have heat-resistant adhesion that can maintain adhesion to the object to be coated even after firing at this high temperature.
耐熱密着性に優れたプライマーとして、今日まで、長時間の高温焼成に優れた耐性を有するリン酸クロム系プライマーが幅広く用いられてきた。しかしながら、環境問題への意識が高まり、バインダー成分の役割を果たす6価クロムを含まずリン酸クロム系プライマーに匹敵する強い耐熱密着性を有するクロムフリープライマーの開発が長年強く要望されていた。 To date, chromium phosphate primers that have excellent resistance to long-term high-temperature firing have been widely used as primers with excellent heat-resistant adhesion. However, there has been a strong demand for many years to develop a chromium-free primer that does not contain hexavalent chromium and plays a role as a binder component and has strong heat-resistant adhesion comparable to a chromium phosphate primer.
クロムフリープライマーとして、従来、フッ素樹脂と各種バインダー樹脂との組み合わせが検討されてきた。バインダー樹脂としては、耐熱性の点からポリフェニレンサルファイド〔PPS〕やポリアミドイミド〔PAI〕の使用が提案された。PPSは、しかしながら、フッ素樹脂との相溶性に劣り、フッ素樹脂層との密着性が不充分であるという問題があった。一方、PAIをプライマーとする積層体としては、PAIを含むプライマーを第1層、離型性樹脂と充填剤とを含む第2層及び離型性樹脂単体からなる第3層が積層してなる定着ローラが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 Conventionally, combinations of fluororesin and various binder resins have been studied as chromium-free primers. As the binder resin, use of polyphenylene sulfide [PPS] or polyamideimide [PAI] has been proposed from the viewpoint of heat resistance. However, PPS has a problem in that it has poor compatibility with the fluororesin and has insufficient adhesion to the fluororesin layer. On the other hand, as a laminate using PAI as a primer, a PAI-containing primer is laminated with a first layer, a second layer containing a release resin and a filler, and a third layer made of a release resin alone. A fixing roller has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
フッ素樹脂層との密着性を良好にするため、クロムフリープライマーにおけるバインダー樹脂として、PPSと、PAI及び/又はポリイミド〔PI〕とを特定の割合で含有するものが提案されている(例えば、特許文献4、特許文献5及び特許文献6参照。)。しかしながら、これらのバインダー樹脂を有するクロムフリープライマーは、長時間焼成すると耐熱密着性が悪化する、熱水に対する耐久性が低い等の問題があった。 In order to improve the adhesion with the fluororesin layer, a binder resin in a chromium-free primer has been proposed that contains PPS and PAI and / or polyimide [PI] in a specific ratio (for example, patents). (Ref. Literature 4, Patent Literature 5, and Patent Literature 6). However, chromium-free primers having these binder resins have problems such as poor heat-resistant adhesion and low durability against hot water when fired for a long time.
さらに、フッ素樹脂からなる積層体を離型材として用いる場合、フッ素樹脂からなる積層体は薄膜であることが望ましいが、従来一般に、上記クロムフリープライマーとフッ素樹脂からなる積層体は、フッ素樹脂層を厚くしなければ、プライマー層の表面粗さが影響して表面平滑性を得ることができないとともに、耐熱密着性を達成することもできないとされていた。 Furthermore, when a laminate made of a fluororesin is used as a release material, the laminate made of a fluororesin is preferably a thin film. However, in general, a laminate made of a chromium-free primer and a fluororesin generally has a fluororesin layer. If the thickness is not increased, the surface roughness of the primer layer has an effect, and it has been said that the surface smoothness cannot be obtained and the heat-resistant adhesion cannot be achieved.
本発明は、上述の現状に鑑み、バインダー成分の役割を果たす6価クロムをプライマー層に含まないにもかかわらず、フッ素樹脂層が薄く高温にて長時間焼成を行った場合であってもリン酸クロム系プライマーに匹敵する耐熱密着性を有し、フッ素樹脂層を薄くすることができるフッ素樹脂含有積層体を提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned present situation, the present invention provides a phosphorous resin layer that is thin and baked for a long time at a high temperature even though hexavalent chromium serving as a binder component is not included in the primer layer. An object of the present invention is to provide a fluororesin-containing laminate having a heat-resistant adhesion comparable to that of an acid chromium primer and capable of making the fluororesin layer thin.
本発明は、被塗装物(1)、上記被塗装物上に塗料組成物を塗装することにより得られる塗膜(2)、及び、フッ素樹脂(A)からなるフッ素樹脂層(3)を含むフッ素樹脂含有積層体であって、上記被塗装物(1)、上記塗膜(2)及び上記フッ素樹脂層(3)は、この順に積層しており、上記塗料組成物は、アミド基を有しているか又はアミド基を有することとなるアミド基含有性高分子化合物(B)と、上記アミド基の酸化を抑制することができる抗酸化性物質(C)とからなる塗料組成物であり、上記アミド基含有性高分子化合物(B)は、アミド基と芳香環とを有しているアミド基含有ポリマー(b1)、及び/又は、上記塗料組成物を塗装する際の焼成により上記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するアミド基含有ポリマー前駆体(b2)であり、上記抗酸化性物質(C)は、上記アミド基含有性高分子化合物(B)と上記抗酸化性物質(C)との合計の0.1〜20質量%であり、上記フッ素樹脂層(3)は、厚みが200μm未満であることを特徴とするフッ素樹脂含有積層体である。
以下に本発明を詳細に説明する。
The present invention includes an object to be coated (1), a coating film (2) obtained by coating a coating composition on the object to be coated, and a fluororesin layer (3) comprising a fluororesin (A). A fluororesin-containing laminate, in which the article to be coated (1), the coating film (2) and the fluororesin layer (3) are laminated in this order, and the coating composition has an amide group. Or a coating composition comprising an amide group-containing polymer compound (B) that has an amide group and an antioxidant substance (C) that can suppress oxidation of the amide group, The amide group-containing polymer compound (B) is obtained by baking the amide group-containing polymer (b1) having an amide group and an aromatic ring and / or coating the coating composition. Amide group-containing polymer that changes to polymer-containing polymer (b1) It is a precursor (b2), and the antioxidant substance (C) is 0.1 to 20% by mass of the total of the amide group-containing polymer compound (B) and the antioxidant substance (C). The fluororesin layer (3) is a fluororesin-containing laminate characterized by having a thickness of less than 200 μm.
The present invention is described in detail below.
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、被塗装物(1)、塗膜(2)、及び、フッ素樹脂層(3)を含むものである。
本発明のフッ素樹脂含有積層体において、上記被塗装物(1)、上記塗膜(2)及び上記フッ素樹脂層(3)は、この順に積層している。
The fluororesin-containing laminate of the present invention includes an object to be coated (1), a coating film (2), and a fluororesin layer (3).
In the fluororesin-containing laminate of the present invention, the article to be coated (1), the coating film (2), and the fluororesin layer (3) are laminated in this order.
上記被塗装物(1)は、後述する塗料組成物を塗装する対象である。
上記被塗装物(1)としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス〔SUS〕、鉄等の金属;耐熱樹脂;セラミック等からなるものが挙げられ、金属からなるものであることが好ましい。
The object to be coated (1) is an object to be coated with a coating composition to be described later.
The material to be coated (1) is not particularly limited, and examples thereof include metals such as aluminum, stainless steel [SUS], and iron; heat-resistant resins; ceramics, and the like.
上記金属としては、単体金属又は合金であってよく、また、塗膜(2)との密着性が良好である点で、ステンレス、銅、銅合金等の酸化膜速形成性金属であってもよいし、アルミニウム、鉄等の酸化膜遅形成性金属であってもよい。
本明細書において、上記酸化膜速形成性金属は、少なくとも塗料組成物の塗装における焼成により、ステンレスと同程度又はステンレスより速く酸化膜を形成する金属である。上記酸化膜速形成性金属は、被塗装物として上記塗料組成物を塗布する時点で既に酸化膜を形成しているものであってもよい。上記酸化膜速形成性金属としては、ステンレス等が挙げられる。
上記酸化膜速形成性金属は、表面に酸化皮膜を形成しやすく、この酸化皮膜は、従来の塗料組成物を塗装して得られるコーティング膜との密着性を低下させる原因となっていたものと考えられる。
本明細書において、上記酸化膜遅形成性金属は、ステンレスよりも酸化膜を形成する速度が遅い金属である。上記酸化膜遅形成性金属としては、例えば、アルミニウム、鉄等が挙げられる。
The metal may be a single metal or an alloy, and may be an oxide film rapid forming metal such as stainless steel, copper, or copper alloy in terms of good adhesion to the coating film (2). Alternatively, an oxide film slow-forming metal such as aluminum or iron may be used.
In the present specification, the oxide film rapid-forming metal is a metal that forms an oxide film at least as fast as stainless steel or faster than stainless steel by firing at least in the coating of the coating composition. The oxide film rapid forming metal may be one in which an oxide film has already been formed when the coating composition is applied as an object to be coated. Examples of the oxide film rapid forming metal include stainless steel.
The oxide film rapid forming metal easily forms an oxide film on the surface, and this oxide film is a cause of lowering adhesion with a coating film obtained by applying a conventional coating composition. Conceivable.
In the present specification, the oxide film slow-forming metal is a metal that forms an oxide film slower than stainless steel. Examples of the oxide film slow-forming metal include aluminum and iron.
上記塗膜(2)は、塗料組成物を塗装することにより得られるものである。
上記塗膜(2)は、通常、上記被塗装物(1)上に形成する。
本明細書において、「塗装」とは、被塗装物(1)等の塗装対象物に塗布し、必要に応じて乾燥し、次いで焼成することよりなる一連の工程を意味する。
上記焼成は、通常、被塗装物(1)上において本発明のフッ素樹脂含有積層体を構成する主要な高分子成分の融点以上の温度で加熱することにより行う。
上記加熱の温度は、上記塗料組成物が後述のフッ素樹脂(D)を含むか否か、また、フッ素樹脂(A)、上記アミド基含有性高分子化合物(B)、上記抗酸化性物質(C)、及び、後述のフッ素樹脂(D)の各融点等によって異なる。
The coating film (2) is obtained by applying a coating composition.
The said coating film (2) is normally formed on the said to-be-coated article (1).
In the present specification, “coating” means a series of steps comprising applying to an object to be coated such as the object to be coated (1), drying as necessary, and then firing.
The firing is usually carried out by heating on the article to be coated (1) at a temperature equal to or higher than the melting point of the main polymer component constituting the fluororesin-containing laminate of the present invention.
The heating temperature is determined based on whether or not the coating composition contains a fluororesin (D) described later, and the fluororesin (A), the amide group-containing polymer compound (B), the antioxidant substance ( C) and the melting point of the fluororesin (D) described later.
上記塗料組成物は、アミド基を有しているか又はアミド基を有することとなるアミド基含有性高分子化合物(B)と、上記アミド基の酸化を抑制することができる抗酸化性物質(C)とからなるものである。 The coating composition includes an amide group-containing polymer compound (B) having an amide group or an amide group, and an antioxidant substance (C) capable of suppressing oxidation of the amide group. ).
上記アミド基含有性高分子化合物(B)は、アミド基と芳香環とを有しているアミド基含有ポリマー(b1)、及び/又は、上記塗料組成物を塗装する際の焼成により上記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するアミド基含有ポリマー前駆体(b2)である。
上記アミド基含有ポリマー(b1)は、通常、アミド基(−NH−C(=O)−)を主鎖又は側鎖に有し、芳香環を主鎖に有するポリマーである。
上記アミド基含有ポリマー(b1)は、ポリアミドイミド〔PAI〕、ポリアミド、及び/又は、ポリアミド酸(ポリアミック酸)であることが好ましい。
上記PAIは、アミド基と芳香環とイミド基とを有する重縮合体である。上記PAIとしては特に限定されず、例えば、従来公知のPAIの他にも、ポリイミド〔PI〕を酸化することによりアミド基を導入したもの等を用いることができる。
The amide group-containing polymer compound (B) is obtained by baking the amide group-containing polymer (b1) having an amide group and an aromatic ring and / or the coating composition. It is an amide group containing polymer precursor (b2) which changes to a containing polymer (b1).
The amide group-containing polymer (b1) is usually a polymer having an amide group (—NH—C (═O) —) in the main chain or side chain and an aromatic ring in the main chain.
The amide group-containing polymer (b1) is preferably polyamideimide [PAI], polyamide, and / or polyamic acid (polyamic acid).
The PAI is a polycondensate having an amide group, an aromatic ring, and an imide group. The PAI is not particularly limited, and for example, in addition to the conventionally known PAI, those in which an amide group is introduced by oxidizing polyimide [PI] can be used.
上記ポリアミドは、主鎖中にアミド結合(−NH−C(=O)−)を有する重縮合体である。上記ポリアミドとしては特に限定されず、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12等の脂肪族ポリアミド;ポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリメタフェニレンイソフタラミド等の芳香族ポリアミド等が挙げられる。
上記ポリアミド酸は、アミド基と、カルボキシル基又はカルボキシル基の誘導体とを有する重縮合体である。上記ポリアミド酸としては特に限定されず、分子量が数千〜数万であるポリアミド酸等が挙げられる。
The polyamide is a polycondensate having an amide bond (—NH—C (═O) —) in the main chain. The polyamide is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, and nylon 12; aromatic polyamides such as polyparaphenylene terephthalamide and polymetaphenylene isophthalamide. .
The polyamic acid is a polycondensate having an amide group and a carboxyl group or a carboxyl group derivative. The polyamic acid is not particularly limited, and examples thereof include a polyamic acid having a molecular weight of thousands to tens of thousands.
上記アミド基含有ポリマー前駆体(b2)は、上記塗料組成物を塗装する際の焼成により上記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するものである。
上記「塗料組成物を塗装する際の焼成」は、(i)この塗料組成物を塗布した後、フッ素樹脂層(3)を積層する前に通常行う「焼成」、(ii)上記(i)の焼成の後、後述するフッ素樹脂組成物を塗装する際の「焼成」、又は、(iii)上記(i)の焼成を行わずに、後述するフッ素樹脂組成物を塗装する際の「焼成」であり、(i)〜(iii)の何れの焼成をも含み得る概念である。
The amide group-containing polymer precursor (b2) is changed to the amide group-containing polymer (b1) by firing when the coating composition is applied.
The above-mentioned “firing when applying the coating composition” includes (i) “firing” usually performed after applying the coating composition and before laminating the fluororesin layer (3), (ii) above (i) After calcination, “firing” when coating the fluororesin composition described later, or (iii) “firing” when coating the fluororesin composition described later without performing the firing of (i) above. It is a concept that can include any of the firings of (i) to (iii).
上記アミド基含有ポリマー前駆体(b2)は、上述のように、上記塗料組成物を塗装する際の焼成により上記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するものであり、この焼成において上記アミド基含有ポリマー(b1)が有する芳香環が通常変化しないので、芳香環を有しているものであるが、上記塗料組成物を塗布し焼成を開始する前においては、アミド基は有していないものである。 As described above, the amide group-containing polymer precursor (b2) is changed to the amide group-containing polymer (b1) by firing when the coating composition is applied. In this firing, the amide group-containing polymer precursor (b2) Since the aromatic ring of the polymer (b1) does not usually change, it has an aromatic ring. However, before applying the coating composition and starting baking, it does not have an amide group. is there.
本明細書において、上記塗料組成物を塗布し焼成を開始する前においてアミド基を有しており、更に芳香環をも有している高分子化合物は、上述のアミド基含有性ポリマー(b1)に該当する。
上記アミド基含有ポリマー前駆体(b2)としては、上記塗料組成物を塗布し焼成することにより上記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するものであれば特に限定されず、例えば、PI等であってもよい。
In the present specification, the polymer compound having an amide group and further having an aromatic ring before applying the coating composition and starting baking is the amide group-containing polymer (b1). It corresponds to.
The amide group-containing polymer precursor (b2) is not particularly limited as long as it changes to the amide group-containing polymer (b1) by applying and baking the coating composition, and examples thereof include PI. May be.
上記PIは、上記塗料組成物を塗布し長時間高温で焼成する際に酸化させて主鎖にアミド基を導入することができる。上記PIにアミド基を導入して得られたアミド基含有ポリマー(b1)は、PAI又はポリアミド酸であり、PAIであるためには、PIの主鎖におけるイミド基の全てをアミド基に変換したものでなければよく、ポリアミド酸は、PIの主鎖におけるイミド基の全てをアミド基と、カルボキシル基とに変換したものである。 The PI can be oxidized when the coating composition is applied and baked at a high temperature for a long time to introduce an amide group into the main chain. The amide group-containing polymer (b1) obtained by introducing an amide group into the PI is PAI or polyamic acid, and in order to be PAI, all imide groups in the main chain of PI were converted to amide groups. The polyamic acid may be a polyamic acid obtained by converting all of the imide groups in the main chain of PI into amide groups and carboxyl groups.
上記PIにアミド基を導入する方法としては特に限定されず、例えば、PIのイミド基(イミド環)を酸化によって開環する方法、PIのイミド基(イミド環)にアルカリを作用させ加水分解する方法等が挙げられる。本明細書において、アミド基を導入することとなる分子構造上の部位、例えば、上述の酸化によりアミド基に変化するイミド基等を、アミド基導入部位ということがある。 The method for introducing an amide group into the PI is not particularly limited. For example, a method of opening the imide group (imide ring) of PI by oxidation, or hydrolysis by causing an alkali to act on the imide group (imide ring) of PI. Methods and the like. In the present specification, a site on a molecular structure into which an amide group is to be introduced, for example, an imide group that is changed to an amide group by the above-described oxidation may be referred to as an amide group introduction site.
上記アミド基含有性高分子化合物(B)は、アミド基を有しているか又はアミド基を有することとなるものである。
上記「アミド基を有することとなる」とは、上記塗料組成物を調製するためにアミド基含有性高分子化合物(B)を配合する時点で上記アミド基含有性高分子化合物(B)が必ずしもアミド基を有していなくともよいが、上述の塗料組成物を塗装する際の焼成により化学変化を起こして、この焼成が終了する前にアミド基が導入されることを意味する。
本明細書において、上記「アミド基を有しているか又はアミド基を有することとなる」は、上記塗料組成物を調製するためにアミド基含有性高分子化合物(B)を配合する時点において、アミド基を有しアミド基導入部位を有しないもの、アミド基を有さずアミド基導入部位を有するもの、アミド基を有しかつアミド基導入部位を有するもの、の何れをも含み得る概念である。即ち、上記塗料組成物は、上述のアミド基含有ポリマー(b1)とアミド基含有ポリマー前駆体(b2)との両方を含むものであってもよいし、何れか一方のみを含むものであってもよい。
The amide group-containing polymer compound (B) has an amide group or has an amide group.
The above-mentioned “being having an amide group” means that the amide group-containing polymer compound (B) is not necessarily present at the time when the amide group-containing polymer compound (B) is blended in order to prepare the coating composition. Although it does not need to have an amide group, it means that a chemical change is caused by baking at the time of applying the coating composition described above, and the amide group is introduced before the baking is completed.
In the present specification, the above-mentioned “has an amide group or will have an amide group” means that at the time of blending the amide group-containing polymer compound (B) in order to prepare the coating composition, It is a concept that can include any of those having an amide group and no amide group introduction site, those having no amide group and having an amide group introduction site, those having an amide group and having an amide group introduction site. is there. That is, the coating composition may contain both the amide group-containing polymer (b1) and the amide group-containing polymer precursor (b2), or only one of them. Also good.
上記抗酸化性物質(C)は、上記アミド基の酸化を抑制することができるものである。上記抗酸化性物質(C)は、酸化還元電位が、アミド基の酸化還元電位より低いものであって、イミド基の酸化還元電位と同程度であるか又はイミド基の酸化還元電位に比べて高いものが好ましく、イミド基の酸化還元電位に比べて高いものがより好ましい。 The said antioxidant substance (C) can suppress the oxidation of the said amide group. The antioxidant substance (C) has a redox potential lower than the redox potential of the amide group and is comparable to the redox potential of the imide group or compared to the redox potential of the imide group. A higher one is preferable, and a higher one is more preferable than the redox potential of the imide group.
上記抗酸化性物質(C)は、上記アミド基の酸化に優先して自己酸化されることによって上記アミド基の酸化を遅らせることができるものと考えられる。上記抗酸化性物質(C)としては、上記アミド基の酸化を充分に抑制し得る点から、酸化状態が低い物質が好ましいと考えられる。上記抗酸化性物質(C)としては、上記アミド基の酸化を抑制することができるとともに、耐熱性物質であることがより好ましい。上記抗酸化性物質(C)が耐熱性物質であると、上記塗料組成物を塗装する際の焼成を長時間行っても、上記抗酸化性物質(C)が分解や劣化を起こしにくいので、上記アミド基の酸化を抑制し続け、上記アミド基含有性高分子化合物(B)による塗膜(2)と被塗装物(1)との密着性を維持することができる。 It is considered that the antioxidant substance (C) can delay the oxidation of the amide group by being auto-oxidized in preference to the oxidation of the amide group. As said antioxidant substance (C), the substance with a low oxidation state is considered preferable from the point which can fully suppress the oxidation of the said amide group. As said antioxidant substance (C), while being able to suppress the oxidation of the said amide group, it is more preferable that it is a heat resistant substance. If the antioxidant substance (C) is a heat-resistant substance, the antioxidant substance (C) is less likely to be decomposed or deteriorated even if firing is performed for a long time when the coating composition is applied. Oxidation of the amide group can be continuously suppressed, and adhesion between the coating film (2) and the object to be coated (1) by the amide group-containing polymer compound (B) can be maintained.
上記抗酸化性物質(C)は、上記アミド基の酸化に優先して自己酸化する自己酸化能のほかに、上記酸化されたアミド基を還元する還元能を有していてもよい。
上記抗酸化性物質(C)は、上述のアミド基の酸化を抑制する性質に加えて、被塗装物の酸化を抑制する性質を有するものであってもよい。
The antioxidant substance (C) may have a reducing ability to reduce the oxidized amide group in addition to the self-oxidizing ability to self-oxidize in preference to the oxidation of the amide group.
The antioxidant substance (C) may have a property of suppressing oxidation of an object to be coated in addition to the property of suppressing oxidation of the amide group described above.
上記抗酸化性物質(C)としては、例えば、ポリアリレンサルファイド〔PAS〕;窒素含有化合物;錫、亜鉛、燐等の金属;硫黄等が挙げられる。
上記PASとしては特に限定されず、例えば、ポリフェニレンスルフィドケトン、ポリフェニレンスルフィドスルフォン、ポリビフェニレンスルフィド、ポリフェニレンサルファイド〔PPS〕等が挙げられ、なかでも、PPSが好適に用いられる。半導体製造工程等アミンの使用や金属イオンの溶出を嫌う場合、PASが好ましく用いられる。
Examples of the antioxidant substance (C) include polyarylene sulfide [PAS]; nitrogen-containing compounds; metals such as tin, zinc and phosphorus; sulfur and the like.
The PAS is not particularly limited, and examples thereof include polyphenylene sulfide ketone, polyphenylene sulfide sulfone, polybiphenylene sulfide, and polyphenylene sulfide [PPS]. Among these, PPS is preferably used. PAS is preferably used when the use of amines or elution of metal ions is disliked in semiconductor manufacturing processes.
上記「窒素含有化合物」は、分子中に窒素原子を有する化合物であって、上記アミド基の酸化及び被塗装物の酸化をともに抑制し得るものである。
上記窒素含有化合物としては、アミン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、窒素硫黄含有化合物等が挙げられる。
The “nitrogen-containing compound” is a compound having a nitrogen atom in the molecule, and can suppress both oxidation of the amide group and oxidation of the object to be coated.
Examples of the nitrogen-containing compound include amine compounds, benzotriazole compounds, nitrogen sulfur-containing compounds, and the like.
上記アミン系化合物は、アミノ基を有する化合物であって、上記アミノ基が金属塩等の塩を形成していてもよいものである。上記アミン系化合物としては特に限定されないが、250℃以上での高温安定性が望まれる点で、芳香族アミン類であることが好ましい。芳香族アミン類としては、フェニル基及び/又はナフチル基を有するものが好ましく、フェニル基及び/又はナフチル基を有する芳香族アミン類としては特に限定されず、例えば、ジナフチルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、ジフェニル−p−フェニレンジアミン、フェニルシクロヘキシル−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。 The amine compound is a compound having an amino group, and the amino group may form a salt such as a metal salt. Although it does not specifically limit as said amine compound, Aromatic amines are preferable at the point from which the high temperature stability in 250 degreeC or more is desired. As the aromatic amines, those having a phenyl group and / or naphthyl group are preferable, and the aromatic amines having a phenyl group and / or naphthyl group are not particularly limited, and examples thereof include dinaphthylamine and phenyl-α-naphthylamine. , Phenyl-β-naphthylamine, diphenyl-p-phenylenediamine, phenylcyclohexyl-p-phenylenediamine, and the like.
上記ベンゾトリアゾール系化合物は、ベンゾトリアゾールを基本骨格とする化学構造を有する化合物であって、金属塩等の塩を形成していてもよいものである。上記ベンゾトリアゾール系化合物としては特に限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−テトラオクチルフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。 The benzotriazole-based compound is a compound having a chemical structure having benzotriazole as a basic skeleton, and may form a salt such as a metal salt. The benzotriazole-based compound is not particularly limited, and examples thereof include benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tetraoctylphenyl) benzotriazole, and the like. It is done.
上記窒素硫黄含有化合物は、窒素原子と硫黄原子とを有する化合物であって、金属塩等の塩を形成していてもよいものである。
上記窒素硫黄含有化合物としては特に限定されず、例えば、ベンゾチアゾール系化合物、スルフェンアミド系化合物、チオ尿素類等が挙げられる。上記ベンゾチアゾール系化合物としてはベンゾチアゾールを基本骨格とする化合物であれば特に限定されず、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアゾールジスルフィド、2−(N,N′−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド等が挙げられる。
The nitrogen-sulfur-containing compound is a compound having a nitrogen atom and a sulfur atom, and may form a salt such as a metal salt.
The nitrogen-sulfur-containing compound is not particularly limited, and examples thereof include benzothiazole compounds, sulfenamide compounds, and thioureas. The benzothiazole compound is not particularly limited as long as it is a compound having benzothiazole as a basic skeleton. For example, 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazole disulfide, 2- (N, N′-diethylthiocarbamoyl) Thio) benzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide and the like.
上記スルフェンアミド系化合物としては、スルフェンアミド基を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、N,N′−シクロヘキシル−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N′−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N,N′−ジイソプロピルベンゾチアゾール−2−スルフェンアミド等が挙げられる。
本明細書において、上記スルフェンアミド系化合物は、スルフェンアミド基を有するとともに、ベンゾチアゾールを基本骨格とする構造部分を有する化合物をも含む概念である。
The sulfenamide-based compound is not particularly limited as long as it is a compound having a sulfenamide group. For example, N, N′-cyclohexyl-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzothia Zolylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N'-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N, N'-diisopropylbenzothiazole-2-sulfenamide, etc. Is mentioned.
In the present specification, the sulfenamide-based compound is a concept including a compound having a sulfenamide group and a structural portion having benzothiazole as a basic skeleton.
上記チオ尿素類としては窒素原子に結合する水素原子の少なくとも1個が炭素数1〜6の飽和又は不飽和の炭化水素基に置換されていてもよいチオ尿素が好ましく、このようなチオ尿素類としては特に限定されず、例えば、N,N′−ジエチルチオ尿素、N,N′−ジブチルチオ尿素、チオ尿素、N,N′−ジフェニルチオ尿素等が挙げられる。 The thioureas are preferably thioureas in which at least one hydrogen atom bonded to the nitrogen atom may be substituted with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Such thioureas Is not particularly limited, and examples thereof include N, N′-diethylthiourea, N, N′-dibutylthiourea, thiourea, and N, N′-diphenylthiourea.
上記窒素含有化合物としては、ベンゾチアゾール系化合物が好適に用いられ、ベンゾチアゾール系化合物のなかでも、特に亜鉛との塩である亜鉛系酸化防止剤が好適に用いられる。 As the nitrogen-containing compound, a benzothiazole-based compound is preferably used, and among the benzothiazole-based compounds, a zinc-based antioxidant that is a salt with zinc is particularly preferably used.
上記抗酸化性物質(C)としては、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記抗酸化性物質(C)としてPASとその他の抗酸化性物質とを組み合わせて用いる場合、上記PASと上記その他の抗酸化性物質とは、質量比で、PAS:その他の抗酸化性物質=50:50〜99:1となるように組み合わせることが好ましく、PAS:その他の抗酸化性物質=70:30〜90:10となるように組み合わせることがより好ましい。
上記その他の抗酸化性物質としては、上述の抗酸化性物質(C)のうちPAS以外のものが挙げられ、なかでも、窒素含有化合物が好ましく用いられる。上記その他の抗酸化性物質としては、窒素含有化合物;錫、亜鉛、燐等の金属;硫黄等が挙げられる。
As said antioxidant substance (C), 1 type (s) or 2 or more types can be used in combination.
When PAS and another antioxidant substance are used in combination as the antioxidant substance (C), the PAS and the other antioxidant substance are in a mass ratio of PAS: other antioxidant substance = The combination is preferably 50:50 to 99: 1, and the combination is more preferably PAS: other antioxidant substance = 70: 30 to 90:10.
As said other antioxidant substance, things other than PAS are mentioned among the above-mentioned antioxidant substances (C), Especially, a nitrogen-containing compound is used preferably. Examples of the other antioxidant substances include nitrogen-containing compounds; metals such as tin, zinc and phosphorus; sulfur and the like.
上記抗酸化性物質(C)としては、PAS及び/又は窒素含有化合物が好ましく用いられる。
上記抗酸化性物質(C)としては、被塗装物(1)が酸化膜を形成しやすい酸化膜速形成性金属からなるものである場合、上記窒素含有化合物を用いることが好ましく、被塗装物(1)との密着性を向上させる点で、上記窒素含有化合物をPASと併用することが好ましい。
上記抗酸化性物質(C)としては、被塗装物(1)が酸化膜遅形成性金属からなるものである場合、上記窒素含有化合物を用いてもよいが、用いなくとも上記塗料組成物の塗装における焼成により被塗装物(1)との密着性に著しい低下は見られない点で、上記窒素含有化合物を用いなくてもよく、被塗装物(1)の酸化を抑制する性質を必ずしも有しないが上述のアミド基の酸化を抑制する性質を有するものを用いることで充分であり、例えば、PASのみを用いてもよい。
As the antioxidant substance (C), PAS and / or nitrogen-containing compounds are preferably used.
As the antioxidant substance (C), when the article to be coated (1) is made of an oxide film rapid-forming metal that easily forms an oxide film, the nitrogen-containing compound is preferably used. The nitrogen-containing compound is preferably used in combination with PAS in terms of improving adhesion with (1).
As the antioxidant substance (C), when the article to be coated (1) is made of a metal that slowly forms an oxide film, the nitrogen-containing compound may be used. The nitrogen-containing compound does not have to be used in that the adhesion with the object to be coated (1) is not significantly reduced by baking in the coating, and it does not necessarily have the property of suppressing the oxidation of the object to be coated (1). However, it is sufficient to use those having the property of suppressing the oxidation of the above-mentioned amide group. For example, only PAS may be used.
本発明のフッ素樹脂含有積層体において、上記抗酸化性物質(C)からなる粒子は、平均粒子径が20μm以下であることが好ましい。
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、抗酸化性物質(C)からなる粒子の平均粒子径を上記範囲内と小さくすることにより、フッ素樹脂層(3)を容易に薄膜化することができる。即ち、フッ素樹脂層(3)が薄膜であっても、塗膜(2)表面を平滑にすることができるのでフッ素樹脂含有積層体表面の平滑性を向上することができ、また、耐熱密着性を損なうことがない。
上記抗酸化性物質(C)からなる粒子の平均粒子径は上記範囲内であれば、好ましい下限を0.01μm、より好ましい下限を0.1μm、好ましい上限を17μmとすることができる。
In the fluororesin-containing laminate of the present invention, the particles made of the antioxidant substance (C) preferably have an average particle size of 20 μm or less.
In the fluororesin-containing laminate of the present invention, the fluororesin layer (3) can be easily thinned by reducing the average particle diameter of the particles comprising the antioxidant substance (C) within the above range. That is, even if the fluororesin layer (3) is a thin film, the surface of the coating film (2) can be smoothed, so that the smoothness of the surface of the fluororesin-containing laminate can be improved, and heat resistant adhesion Will not be damaged.
If the average particle diameter of the particles comprising the antioxidant substance (C) is within the above range, the preferable lower limit can be 0.01 μm, the more preferable lower limit can be 0.1 μm, and the preferable upper limit can be 17 μm.
上記抗酸化性物質(C)は、上記アミド基含有性高分子化合物(B)と上記抗酸化性物質(C)との合計の0.1〜20質量%である。20質量%を超えると、熱水処理後の密着力が低下しやすく、0.1質量%未満であると、熱処理後の密着力が低下しやすい。抗酸化性物質(C)の質量は、組み合わせて用いる場合、組み合わせた全ての抗酸化性物質(C)の合計質量である。 The said antioxidant substance (C) is 0.1-20 mass% of the sum total of the said amide group containing high molecular compound (B) and the said antioxidant substance (C). If it exceeds 20% by mass, the adhesion after hot water treatment tends to decrease, and if it is less than 0.1% by mass, the adhesion after heat treatment tends to decrease. When used in combination, the mass of the antioxidant substance (C) is the total mass of all the antioxidant substances (C) combined.
上記抗酸化性物質(C)としてPASを単独で用いる場合、PASは、上記アミド基含有性高分子化合物(B)とPASとの合計の1〜20質量%であることが好ましい。1質量%未満であると、熱処理後の密着力が低下しやすい。20質量%を超えると、熱水処理後の密着力が低下しやすい。好ましい下限は3質量%、好ましい上限は18質量%であり、より好ましい下限は5質量%、より好ましい上限は15質量%である。 When PAS is used alone as the antioxidant substance (C), PAS is preferably 1 to 20% by mass of the total of the amide group-containing polymer compound (B) and PAS. If it is less than 1% by mass, the adhesion after heat treatment tends to be reduced. When it exceeds 20 mass%, the adhesive force after a hot-water process will fall easily. A preferable lower limit is 3% by mass, a preferable upper limit is 18% by mass, a more preferable lower limit is 5% by mass, and a more preferable upper limit is 15% by mass.
上記抗酸化性物質(C)として窒素含有化合物を単独で用いる場合、上記窒素含有化合物は、上記アミド基含有性高分子化合物(B)と上記窒素含有化合物との合計の0.1〜5質量%であることが好ましい。0.1質量%未満であると、熱処理後の密着力が低下しやすい。5質量%を超えると、初期密着力及び熱水処理後の密着力が低下しやすい。より好ましい上限は、3質量%であり、更に好ましい上限は、1質量%である。 When a nitrogen-containing compound is used alone as the antioxidant substance (C), the nitrogen-containing compound is 0.1 to 5 mass in total of the amide group-containing polymer compound (B) and the nitrogen-containing compound. % Is preferred. If it is less than 0.1% by mass, the adhesion after heat treatment tends to be reduced. When it exceeds 5 mass%, the initial adhesion strength and the adhesion strength after the hot water treatment tend to be reduced. A more preferred upper limit is 3% by mass, and a still more preferred upper limit is 1% by mass.
上記塗料組成物は、上記アミド基含有性高分子化合物(B)と、上記抗酸化性物質(C)と、更に、フッ素樹脂(D)とからなるものであることが好ましい。
上記塗料組成物は、フッ素樹脂(D)を加えたものである場合、塗装することにより、フッ素樹脂(D)を主成分とするフッ素樹脂(D)層、並びに、上記アミド基含有性高分子化合物(B)及び上記抗酸化性物質(C)を主成分とする第2層の2層構造に分かれた塗膜(2a)を形成することができる。
The coating composition is preferably composed of the amide group-containing polymer compound (B), the antioxidant substance (C), and further a fluororesin (D).
When the coating composition is the one to which the fluororesin (D) is added, the fluororesin (D) layer containing the fluororesin (D) as a main component and the amide group-containing polymer are coated by coating. The coating film (2a) divided into the two-layer structure of the second layer mainly composed of the compound (B) and the antioxidant substance (C) can be formed.
上記2層構造に分かれた塗膜(2a)は、本明細書において、便宜上「2層構造に分かれた」というが、実際には、被塗装物(1)近傍ほどアミド基含有性高分子化合物(B)及び抗酸化性物質(C)の濃度が高く、被塗装物(1)から離れるにつれ抗酸化性物質(C)に代わってフッ素樹脂(D)の濃度が高くなり、塗膜(2a)の最表面にはフッ素樹脂(D)が高濃度で存在していると考えられる。従って、上記塗膜(2)は、各成分の配合量によっては、フッ素樹脂(D)からなる層と、アミド基含有性高分子化合物(B)及び抗酸化性物質(C)からなる層との間にアミド基含有性高分子化合物(B)及びフッ素樹脂(D)からなる、いわば中間層ともいうべき層が存在する場合がある。
上記塗料組成物は、上記フッ素樹脂(D)を含む場合、得られる含フッ素樹脂含有積層体は、フッ素樹脂層(3)中のフッ素樹脂(A)と上記フッ素樹脂(D)との相溶性により、塗膜(2)とフッ素樹脂層(3)との密着性に優れたものとなる。
In the present specification, the coating film (2a) divided into the two-layer structure is said to be “divided into two-layer structure” in the present specification, but in reality, the amide group-containing polymer compound is closer to the object to be coated (1). The concentration of (B) and the antioxidant substance (C) is high, and the concentration of the fluororesin (D) instead of the antioxidant substance (C) increases as the distance from the object to be coated (1) increases. It is considered that the fluororesin (D) is present at a high concentration on the outermost surface. Therefore, the coating film (2) includes a layer made of a fluororesin (D) and a layer made of an amide group-containing polymer compound (B) and an antioxidant substance (C) depending on the blending amount of each component. In some cases, there may be a so-called intermediate layer composed of the amide group-containing polymer compound (B) and the fluororesin (D).
When the coating composition contains the fluororesin (D), the resulting fluororesin-containing laminate is compatible with the fluororesin (A) in the fluororesin layer (3) and the fluororesin (D). By this, it becomes what was excellent in the adhesiveness of a coating film (2) and a fluororesin layer (3).
上記塗料組成物において、上記フッ素樹脂(D)は、塗装時の焼成の温度が300℃以上のものであることが好ましい。
上記塗装時の焼成の温度は、一般的に、フッ素樹脂(A)の融点かフッ素樹脂(D)の融点のうち高い方の温度以上の温度である。上記塗装時の焼成は、上記アミド基含有ポリマー前駆体(b2)について上述した「塗料組成物を塗装する際の焼成」と同じものが該当し得る。
上記塗料組成物は、300℃以上の温度における数10時間という長時間の焼成を行った後でも被塗装物(1)との密着力低下が起こりにくいものである。このような優れた耐熱密着性は、従来、クロム系プライマーを用いることによってのみ達成することができたものであるが、上記塗料組成物は、バインダー成分の役割を果たす6価クロムや6価クロム化合物を用いなくても優れた耐熱密着性を奏することができる。
In the coating composition, the fluororesin (D) preferably has a baking temperature of 300 ° C. or higher during coating.
The firing temperature during the coating is generally higher than the higher of the melting point of the fluororesin (A) or the melting point of the fluororesin (D). The firing at the time of coating may be the same as the “baking at the time of coating the coating composition” described above for the amide group-containing polymer precursor (b2).
The coating composition is less susceptible to a decrease in adhesion with the object to be coated (1) even after firing for a long time of several tens of hours at a temperature of 300 ° C. or higher. Such excellent heat-resistant adhesion can be achieved conventionally only by using a chromium-based primer. However, the coating composition described above is hexavalent chromium or hexavalent chromium which plays a role of a binder component. Excellent heat-resistant adhesion can be achieved without using a compound.
上記フッ素樹脂(D)は、フッ素を有する単量体を重合して得られる重合体からなるものである。
上記フッ素樹脂(D)において、上記重合体は1種又は2種以上存在するものであってもよい。
The fluororesin (D) is made of a polymer obtained by polymerizing a monomer having fluorine.
In the said fluororesin (D), the said polymer may exist 1 type (s) or 2 or more types.
上記フッ素樹脂(D)としては、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン〔TFE〕、ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕、ビニリデンフルオライド〔VdF〕、及び、パーフルオロ(アルキルビニル)エーテル〔PAVE〕からなるフッ素含有単量体群のなかから選ばれる1種又は2種以上のフッ素含有単量体を重合することにより得られた含フッ素重合体からなるものであることが好ましく、この含フッ素重合体は、上記1種又は2種以上のフッ素含有単量体と、エチレン、プロピレン等のフッ素非含有単量体群から選ばれる1種若しくは2種以上のフッ素非含有単量体とを共重合することにより得られたものであってもよい。 Examples of the fluororesin (D) include chlorotrifluoroethylene [CTFE], trifluoroethylene, tetrafluoroethylene [TFE], hexafluoropropylene [HFP], vinylidene fluoride [VdF], and perfluoro (alkyl vinyl). It is preferably a fluorine-containing polymer obtained by polymerizing one or more fluorine-containing monomers selected from the group of fluorine-containing monomers consisting of ether [PAVE], This fluorine-containing polymer is one or two or more fluorine-free monomers selected from the above-mentioned one or two or more fluorine-containing monomers and a fluorine-free monomer group such as ethylene and propylene. And may be obtained by copolymerization of
上記フッ素樹脂(D)としては、耐蝕性の点でテトラフルオロエチレン系共重合体からなるものであることがより好ましい。
本明細書において、上記「テトラフルオロエチレン系共重合体」は、TFEと、上述のフッ素含有単量体群におけるTFE以外のフッ素含有単量体及び/又はフッ素非含有単量体とを重合し得られた重合体である。上記TFE以外のフッ素含有単量体、並びに、上記フッ素非含有単量体としてはそれぞれ1種又は2種以上用いてもよい。
The fluororesin (D) is more preferably made of a tetrafluoroethylene copolymer in terms of corrosion resistance.
In the present specification, the “tetrafluoroethylene copolymer” is obtained by polymerizing TFE and fluorine-containing monomers and / or fluorine-free monomers other than TFE in the fluorine-containing monomer group described above. It is the obtained polymer. You may use 1 type (s) or 2 or more types, respectively, as a fluorine-containing monomer other than said TFE, and the said fluorine-free monomer.
上記フッ素樹脂(D)としては、融点が上述の塗装時における焼成の温度未満であり、かつ、上述の焼成の温度において耐熱性を有するものが更に好ましい。
上記フッ素樹脂(D)としては、耐蝕性と耐熱性とを兼ね備えている点でパーフルオロ系樹脂が好ましく採用される。
As the fluororesin (D), a resin having a melting point lower than the firing temperature at the time of coating and having heat resistance at the firing temperature is more preferable.
As the fluororesin (D), a perfluoro resin is preferably employed because it has both corrosion resistance and heat resistance.
上記パーフルオロ系樹脂は、通常、300℃以上の焼成温度が要求される樹脂であり、パーフルオロオレフィンと、パーフルオロビニルエーテル及び/又は微量共単量体とを重合して得られるパーフルオロ系重合体からなるものである。上記パーフルオロオレフィンとしては特に限定されず、例えば、TFE、HFP等が挙げられる。上記パーフルオロビニルエーテルとしては特に限定されず、例えば、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)等が挙げられる。 The perfluoro resin is usually a resin that requires a baking temperature of 300 ° C. or higher, and is obtained by polymerizing perfluoroolefin with perfluorovinyl ether and / or a small amount of a comonomer. It consists of coalescence. It does not specifically limit as said perfluoro olefin, For example, TFE, HFP, etc. are mentioned. The perfluorovinyl ether is not particularly limited, and examples thereof include perfluoro (methyl vinyl ether), perfluoro (ethyl vinyl ether), and perfluoro (propyl vinyl ether).
上記微量共単量体としては、上記パーフルオロオレフィンでもなくパーフルオロビニルエーテルでもないフッ素含有単量体、並びに/又は、フッ素非含有単量体を1種若しくは2種以上用いることができる。上記パーフルオロ系重合体の分子鎖における上記微量共単量体に由来する繰り返し単位は、上記パーフルオロ系重合体の全単量体単位の10モル%未満であることが好ましい。 As said trace amount comonomer, the said fluorine-containing monomer which is neither perfluoroolefin nor perfluoro vinyl ether, and / or a fluorine-free monomer can be used 1 type, or 2 or more types. The repeating unit derived from the trace comonomer in the molecular chain of the perfluoro polymer is preferably less than 10 mol% of the total monomer units of the perfluoro polymer.
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、上記フッ素樹脂(D)として末端官能基を有するポリマーからなる樹脂を利用することにより、塗膜(2)とフッ素樹脂層(3)との密着性を更に向上したものにすることができる。 The fluororesin-containing laminate of the present invention further improves the adhesion between the coating film (2) and the fluororesin layer (3) by using a resin comprising a polymer having a terminal functional group as the fluororesin (D). It can be improved.
上記末端官能基としては特に限定されず、例えば、−COOR1(R1は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、又は、炭素数1〜3のパーフルオロアルキル基を表す。)、−COF、−CONH2、−CH2OH、−COOM1、−SO4M2、−SO3M3(M1、M2及びM3は、同一又は異なり、I族原子若しくは1価の陽イオンとなることができる原子団を表す。)、−SO4M4 1/2、−SO3M5 1/2(M4及びM5は、同一又は異なり、II族原子、鉄等の遷移金属、若しくは、2価の陽イオンとなることができる原子団を表す。)が挙げられる。上記I族原子としては、例えば、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子等が挙げられ、上記1価の陽イオンとなることができる原子団としては、例えば、アンモニウム基等が挙げられる。上記II族原子としては、例えば、カルシウム、マグネシウム等が挙げられる。遷移金属としては、例えば、鉄等が挙げられる。
上記末端官能基の量は、フッ素樹脂(D)のポリマー分子鎖中の炭素数100万個あたり50〜100000個の範囲であることが好ましい。50個未満であると、密着力が低下しやすく、100000個を超えると、焼成時の発泡が激しくなり、塗膜欠陥を生じやすい。上記末端官能基の量は、フッ素樹脂(D)のポリマー分子鎖中の炭素数100万個あたり、より好ましい下限が100個、更に好ましい下限は、200個であり、より好ましい上限は、50000個、更に好ましい上限は、10000個である。
上記末端官能基の量は、赤外分光光度計を用いて測定し得られる値である。
There are no particular restrictions regarding the terminal functional groups, e.g., -COOR 1 (R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, or represents a perfluoroalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.), —COF, —CONH 2 , —CH 2 OH, —COOM 1 , —SO 4 M 2 , —SO 3 M 3 (M 1 , M 2 and M 3 may be the same or different and may be a group I atom or a monovalent cation. Represents an atomic group capable of becoming an ion.), —SO 4 M 4 1/2 , —SO 3 M 5 1/2 (M 4 and M 5 are the same or different and are a transition of a group II atom, iron, etc. Represents an atomic group that can be a metal or a divalent cation.). Examples of the group I atom include a hydrogen atom, a sodium atom, and a potassium atom, and examples of the atomic group that can be a monovalent cation include an ammonium group. Examples of the group II atom include calcium and magnesium. As a transition metal, iron etc. are mentioned, for example.
The amount of the terminal functional group is preferably in the range of 50 to 100,000 per million carbon atoms in the polymer molecular chain of the fluororesin (D). When the number is less than 50, the adhesive force tends to be reduced, and when it exceeds 100000, foaming during firing becomes violent and a coating film defect is likely to occur. The amount of the terminal functional group is more preferably 100 per million carbon atoms in the polymer molecular chain of the fluororesin (D), and a further preferred lower limit is 200, and a more preferred upper limit is 50,000. Furthermore, a more preferable upper limit is 10,000 pieces.
The amount of the terminal functional group is a value that can be measured using an infrared spectrophotometer.
上記末端官能基を有するポリマーにおける末端官能基の量は、通常、適切な触媒、連鎖移動剤及び重合条件を選んで重合することにより調整することができる。
上記末端官能基を有するポリマーにおける官能基の量は、上記官能基を有するモノマーを重合することによって増やすことができる。
上記官能基を有するモノマーを単量体として重合し得られたフッ素樹脂(D)のポリマーを、酸、アルカリ等の反応試剤と適宜反応させる事及び熱により処理する事により、上記(末端)官能基は反応試剤及び熱の作用により、化学構造の一部が変化する。
The amount of the terminal functional group in the polymer having the terminal functional group can be usually adjusted by polymerizing by selecting an appropriate catalyst, a chain transfer agent and polymerization conditions.
The amount of the functional group in the polymer having the terminal functional group can be increased by polymerizing the monomer having the functional group.
By reacting the polymer of the fluororesin (D) obtained by polymerizing the monomer having the functional group as a monomer with a reaction reagent such as an acid or an alkali and treating with heat, the above (terminal) functional group is obtained. The group is partially altered in chemical structure by the action of reaction reagents and heat.
上記フッ素樹脂(D)としては、乳化重合若しくは懸濁重合で得たディスパージョン又は粉末を用いることができるほか、更に、粉砕を行い微粉化した微粉末を用いることができる。 As the fluororesin (D), a dispersion or powder obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization can be used, and furthermore, fine powder obtained by pulverization and pulverization can be used.
上記フッ素樹脂(D)を粉末で用いる場合の平均粒子径は、0.1〜50μmであることが好ましい。0.1μm未満では塗膜(2)とフッ素樹脂層(3)との層間密着性が低下し、50μmを超えると、塗膜(2)の表面平滑性が悪くなる場合がある。フッ素樹脂層(3)の薄膜化が容易になる点で、上記フッ素樹脂(D)の平均粒子径のより好ましい下限は0.5μmであり、より好ましい上限は30μmであり、更に好ましい上限は、10μmである。
本明細書において、平均粒子径は、レーザー式測定法によって測定し得られる値である。
When the fluororesin (D) is used as a powder, the average particle size is preferably 0.1 to 50 μm. When the thickness is less than 0.1 μm, the interlayer adhesion between the coating film (2) and the fluororesin layer (3) is lowered, and when it exceeds 50 μm, the surface smoothness of the coating film (2) may be deteriorated. In terms of facilitating the thinning of the fluororesin layer (3), the more preferable lower limit of the average particle diameter of the fluororesin (D) is 0.5 μm, the more preferable upper limit is 30 μm, and the further preferable upper limit is 10 μm.
In the present specification, the average particle diameter is a value that can be measured by a laser measurement method.
上記フッ素樹脂(D)からなる粒子の平均粒子径は、上記塗料組成物においてアミド基含有性高分子化合物(B)を粒子の状態として使用する場合、上記アミド基含有性高分子化合物(B)からなる粒子及び上記抗酸化性物質(C)からなる粒子の平均粒子径に比べて相対的に大きいことが好ましい。
この場合、上記アミド基含有性高分子化合物(B)からなる粒子の平均粒子径は、上述の上記抗酸化性物質(C)からなる粒子と同様に、20μm以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、好ましい下限を0.01μm、より好ましい下限を0.1μmとすることができる。
When the amide group-containing polymer compound (B) is used as a particle state in the coating composition, the average particle size of the particles made of the fluororesin (D) is the amide group-containing polymer compound (B). It is preferable that the average particle diameter of the particles made of and the particles made of the antioxidant substance (C) is relatively large.
In this case, the average particle diameter of the particles composed of the amide group-containing polymer compound (B) is preferably 20 μm or less, as in the case of the particles composed of the antioxidant substance (C). If it is in the said range, a preferable minimum can be 0.01 micrometer and a more preferable minimum can be 0.1 micrometer.
上記フッ素樹脂(D)は、上記アミド基含有性高分子化合物(B)と上記抗酸化性物質(C)と上記フッ素樹脂(D)との合計の50〜90質量%であることが好ましい。50質量%未満であると、塗膜(2)とフッ素樹脂層(3)との密着性が悪くなりやすく、90質量%を超えると、上記塗膜(2)と上記被塗装物(1)との密着性が悪くなりやすい。より好ましい下限は、60質量%であり、より好ましい上限は、85質量%である。
上記数値範囲は、フッ素樹脂(D)の固形分質量についての値である。上記フッ素樹脂(D)の固形分質量は、上記塗料組成物を調製するに際し、上記フッ素樹脂(D)を上述のようにディスパージョン等の液状物で配合する場合があるが、この場合、上記液状物中のフッ素樹脂(D)からなる粒子を取り出して得られる粉末の乾燥質量に該当する値である。
It is preferable that the said fluororesin (D) is 50-90 mass% of the sum total of the said amide group containing high molecular compound (B), the said antioxidant substance (C), and the said fluororesin (D). When it is less than 50% by mass, the adhesion between the coating film (2) and the fluororesin layer (3) tends to be poor, and when it exceeds 90% by mass, the coating film (2) and the article to be coated (1). Adhesion with is easy to deteriorate. A more preferable lower limit is 60% by mass, and a more preferable upper limit is 85% by mass.
The said numerical range is a value about solid content mass of a fluororesin (D). When preparing the coating composition, the solid content mass of the fluororesin (D) may be blended with the fluororesin (D) as a liquid as described above. It is a value corresponding to the dry mass of the powder obtained by taking out the particles comprising the fluororesin (D) in the liquid.
上記塗料組成物は、得られる塗膜(2)の造膜性、耐蝕性等を向上する目的で、必要に応じ、上記アミド基含有性高分子化合物(B)、抗酸化性物質(C)、又は、フッ素樹脂(D)の何れでもないその他の200℃以上の耐熱性を有する樹脂を配合したものであってもよい。 In order to improve the film forming property, corrosion resistance, and the like of the resulting coating film (2), the coating composition is prepared by using the amide group-containing polymer compound (B) or the antioxidant substance (C) as necessary. Or other resin which is not any of the fluororesin (D) and has heat resistance of 200 ° C. or more may be blended.
上記その他の樹脂としては特に限定されず、例えば、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等が挙げられ、これらは、1種又は2種以上を用いることができる。 It does not specifically limit as said other resin, For example, polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin, polyether ketone resin etc. are mentioned, These can use 1 type (s) or 2 or more types.
上記塗料組成物は、必要に応じ、塗装作業性や塗膜(2)の性質を改善するために、添加剤類を含むものであってもよい。
上記添加剤類としては特に限定されず、例えば、レベリング剤、固体潤滑剤、顔料、光輝材、充填材、顔料分散剤、沈降防止剤、水分吸収剤、表面調整剤、チキソトロピー性付与剤、粘度調整剤、ゲル化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、色分かれ防止剤、皮張り防止剤、スリ傷防止剤、防カビ剤、抗菌剤、抗蝕剤、帯電防止剤、シランカップリング剤等が挙げられる。
本明細書において、上記抗蝕剤は、アミド基の酸化は抑制しないが被塗装物(1)の酸化を抑制する性質を有するものを意味する。
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、上記添加剤として、例えば雲母を添加した塗料組成物から塗膜(2)を得たものである場合、厨房用途等の硬さが求められる用途に好適である。
The coating composition may contain additives in order to improve the coating workability and the properties of the coating film (2) as necessary.
The additives are not particularly limited, and for example, leveling agents, solid lubricants, pigments, glittering materials, fillers, pigment dispersants, anti-settling agents, moisture absorbers, surface conditioners, thixotropic agents, viscosity Conditioner, Anti-gelling agent, UV absorber, Light stabilizer, Plasticizer, Anti-color separation agent, Anti-skinning agent, Anti-scratch agent, Antifungal agent, Antibacterial agent, Anticorrosive agent, Antistatic agent, Silane A coupling agent etc. are mentioned.
In this specification, the said anti-corrosive agent means what has a property which does not suppress the oxidation of an amide group, but suppresses the oxidation of a to-be-coated object (1).
The fluororesin-containing laminate of the present invention is suitable for applications where hardness is required, such as kitchen applications, when the coating (2) is obtained from a coating composition to which mica is added as the additive. is there.
上記塗料組成物は、粉体塗料タイプ又は液状塗料タイプの何れであっても製造可能である。上記塗料組成物において、上記アミド基含有性高分子化合物(B)及び上記抗酸化性物質(C)は、適当な溶媒に溶解して溶液として用いてもよい。
上記塗料組成物は、被塗装物(1)に満遍なく塗装することができる点で、液状塗料タイプであることが好ましい。
上記液状塗料タイプとしては、フッ素樹脂(D)からなる粒子を分散媒に分散している分散体中に、アミド基含有性高分子化合物(B)及び抗酸化性物質(C)を溶解又は分散しているものであることが好ましい。
The coating composition can be produced by either a powder coating type or a liquid coating type. In the coating composition, the amide group-containing polymer compound (B) and the antioxidant substance (C) may be dissolved in an appropriate solvent and used as a solution.
The coating composition is preferably a liquid coating type in that the coating composition can be uniformly applied to the object to be coated (1).
As the liquid paint type, an amide group-containing polymer compound (B) and an antioxidant substance (C) are dissolved or dispersed in a dispersion in which particles made of a fluororesin (D) are dispersed in a dispersion medium. It is preferable that
上記塗料組成物は、上述のその他の樹脂を配合した液状塗料タイプである場合、上記分散媒の種類と上記その他の樹脂の溶解性等にもよるが、通常上記その他の樹脂からなる粒子をも上記分散媒に分散してなるものであってもよい。 When the coating composition is a liquid coating type in which the above-mentioned other resin is blended, it usually depends on the type of the dispersion medium and the solubility of the other resin, but usually contains particles made of the other resin. It may be dispersed in the dispersion medium.
上記分散媒としては、水、有機媒体、又は、水と上記有機媒体との混合溶剤を使用することができる。
上記分散媒として水を用いる場合、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、又は、ノニオン界面活性剤を分散剤として分散させることができるが、塗膜(2)中に残りにくい点で、ノニオン性界面活性剤が好ましく用いられる。上記分散媒として水を用いる場合、また、フッ素系界面活性剤を併用してもよい。
As the dispersion medium, water, an organic medium, or a mixed solvent of water and the organic medium can be used.
When water is used as the dispersion medium, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or a nonionic surfactant can be dispersed as a dispersant, but it is difficult to remain in the coating film (2). Nonionic surfactants are preferably used. When water is used as the dispersion medium, a fluorine-based surfactant may be used in combination.
上記有機媒体としては特に限定されず、例えば、1−ブタノール、ジアセトンアルコール等の低級アルコール類;メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸ブチル等のエステル類;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等の芳香族炭化水素類等が挙げられ、1種又は2種以上用いることができる。 The organic medium is not particularly limited. For example, lower alcohols such as 1-butanol and diacetone alcohol; ketones such as methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone; esters such as butyl acetate; N-methyl-2-pyrrolidone; Amides such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, etc. The above can be used.
上記塗料組成物は、フッ素樹脂(D)を含まないものである場合、上述のアミド基含有性高分子化合物(B)及び抗酸化性物質(C)並びに所望により用いる上述のその他の樹脂を上記有機媒体及び/又は水に溶解若しくは分散してなるバインダー樹脂液状物として得ることができる。 When the coating composition does not contain a fluororesin (D), the above-mentioned amide group-containing polymer compound (B) and antioxidant substance (C) and the above-mentioned other resins used as desired are used. It can be obtained as a binder resin liquid material dissolved or dispersed in an organic medium and / or water.
上記塗料組成物は、フッ素樹脂(D)を含むものである場合、上記フッ素樹脂(D)分散体と、上記バインダー樹脂液状物とを攪拌混合する方法等により調製することができる。
上記フッ素樹脂(D)分散体は、上記フッ素樹脂(D)からなる粒子を上述の分散媒で濡らしたのち、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等の分散剤で分散させて得る方法、上述の分散媒の表面張力をフッ素系界面活性剤等で下げフッ素樹脂(D)からなる粒子を分散させて得る方法等により得ることができる。
When the coating composition contains a fluororesin (D), it can be prepared by a method of stirring and mixing the fluororesin (D) dispersion and the binder resin liquid.
The fluororesin (D) dispersion is obtained by wetting the particles made of the fluororesin (D) with the above-mentioned dispersion medium and then dispersing with a dispersant such as a nonionic surfactant or an anionic surfactant. The dispersion medium can be obtained by a method in which the surface tension of the dispersion medium is lowered with a fluorine-based surfactant or the like to disperse the particles made of the fluororesin (D).
上記攪拌混合は、バスケットミル、ダイナモミル、ボールミル等の粉砕分散機を用いて行うことが好ましい。
上記塗料組成物は、上記攪拌混合後、所望により貧溶媒で希釈し粘度調整を行ってもよい。
The stirring and mixing is preferably performed using a pulverizing and dispersing machine such as a basket mill, a dynamo mill, or a ball mill.
After the stirring and mixing, the coating composition may be diluted with a poor solvent as necessary to adjust the viscosity.
本発明のフッ素樹脂含有積層体において、上記塗膜(2)は、厚みが1〜20μmであることが好ましい。上記塗膜(2)の厚みは1μm未満であると、耐熱密着性に劣る傾向にあり、20μmを越えると、上記塗膜(2)の表面平滑性が損われる場合がある。上記塗膜(2)の厚みは、例えば、抗酸化性物質(C)からなる粒子の平均粒子径を上述の範囲にして小さくすることにより、容易に薄くすることができる。 In the fluororesin-containing laminate of the present invention, the coating film (2) preferably has a thickness of 1 to 20 μm. If the thickness of the coating film (2) is less than 1 μm, the heat-resistant adhesion tends to be inferior, and if it exceeds 20 μm, the surface smoothness of the coating film (2) may be impaired. The thickness of the coating film (2) can be easily reduced, for example, by reducing the average particle diameter of the particles made of the antioxidant substance (C) within the above range.
上記フッ素樹脂層(3)は、フッ素樹脂(A)からなるものである。
上記フッ素樹脂層(3)は、通常、上記塗膜(2)上に形成する。
上記塗料組成物がフッ素樹脂(D)を含むものである場合、塗膜(2)の表面にはフッ素樹脂(D)が多く含まれていることから、上記フッ素樹脂層(3)は、上記塗膜(2)に接触させて形成する場合、上記塗膜(2)の表面との相溶性及び密着性を高める意味で、上記フッ素樹脂(A)として、フッ素樹脂(D)と同一又は類似の組成を有するフッ素樹脂を用いることが好ましい。
上記フッ素樹脂(A)としては、上記塗料組成物がフッ素樹脂(D)を含まないものであっても、上述したフッ素樹脂(D)と同じものを用いてもよい。
The said fluororesin layer (3) consists of a fluororesin (A).
The fluororesin layer (3) is usually formed on the coating film (2).
When the coating composition contains the fluororesin (D), the surface of the coating film (2) contains a large amount of the fluororesin (D), so the fluororesin layer (3) In the case where it is formed in contact with (2), the fluororesin (A) has the same or similar composition as the fluororesin (D) in the sense of enhancing compatibility and adhesion with the surface of the coating film (2). It is preferable to use a fluororesin having
As said fluororesin (A), even if the said coating composition does not contain a fluororesin (D), you may use the same thing as the fluororesin (D) mentioned above.
上記フッ素樹脂層(3)は、塗膜(2)に接触させて形成する場合、上記塗料組成物が上述のフッ素樹脂(D)を含むものであれば、上記塗膜(2)との密着性を高め得る点で、フッ素樹脂(A)とともにフッ素樹脂(D)を含むものであってもよい。 When the fluororesin layer (3) is formed in contact with the coating film (2), if the coating composition contains the fluororesin (D) described above, the fluororesin layer (3) is in close contact with the coating film (2). It may contain a fluororesin (D) together with the fluororesin (A) in terms of enhancing the properties.
上記フッ素樹脂層(3)は、フッ素樹脂(A)からなるフッ素樹脂組成物を、通常、上記塗膜(2)上に塗装することにより得ることができる。
上記フッ素樹脂組成物は、上記塗料組成物と同様に、所望の膜厚によって粉体塗料タイプと液状塗料タイプとが使い分けられる。フッ素樹脂層(3)の表面平滑化と薄膜化は、液状塗料により容易に達成し得るが、粉体塗料であっても、上述の抗酸化性物質(C)やフッ素樹脂(D)の平均粒子径、塗膜(2)の膜厚等を調整することにより、達成することは可能である。
上記フッ素樹脂組成物は、上記塗料組成物と同様の分散媒、分散剤、添加剤、その他の樹脂等を含有するものであってもよい。
上記フッ素樹脂層(3)は、厚みが200μm未満であるものである。
上記厚みは、上記範囲内であれば、10μm以上、好ましくは20μm以上であってもよい。上記厚みの好ましい上限は、100μm、より好ましい上限は80μmである。
The said fluororesin layer (3) can be obtained by normally coating the fluororesin composition which consists of a fluororesin (A) on the said coating film (2).
In the fluororesin composition, a powder paint type and a liquid paint type are selectively used depending on a desired film thickness, similarly to the paint composition. The surface smoothing and thinning of the fluororesin layer (3) can be easily achieved with a liquid paint, but even with a powder paint, the average of the antioxidant substance (C) and fluororesin (D) described above This can be achieved by adjusting the particle diameter, the film thickness of the coating film (2), and the like.
The fluororesin composition may contain the same dispersion medium, dispersant, additive, other resin, and the like as the coating composition.
The fluororesin layer (3) has a thickness of less than 200 μm.
If the said thickness is in the said range, 10 micrometers or more may be sufficient, Preferably it may be 20 micrometers or more. A preferable upper limit of the thickness is 100 μm, and a more preferable upper limit is 80 μm.
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、被塗装物(1)、塗膜(2)及びフッ素樹脂層(3)を含むものであれば、更に、その他の層をも含むものであってもよい。
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、好ましくは、被塗装物(1)、塗膜(2)及びフッ素樹脂層(3)のみから構成されるものである。
本発明のフッ素樹脂含有積層体の製造方法について、以下、被塗装物(1)、塗膜(2)及びフッ素樹脂層(3)のみから構成されるものを例にとり、説明する。
The fluororesin-containing laminate of the present invention may further include other layers as long as it includes the article to be coated (1), the coating film (2), and the fluororesin layer (3). .
The fluororesin-containing laminate of the present invention is preferably composed only of an object to be coated (1), a coating film (2) and a fluororesin layer (3).
Hereinafter, the method for producing a fluororesin-containing laminate of the present invention will be described by taking as an example a construction composed only of an article to be coated (1), a coating film (2) and a fluororesin layer (3).
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、好ましくは、上述の被塗装物(1)に上記塗料組成物を塗装し、得られた塗膜(2)上に、上記フッ素樹脂組成物を塗装してフッ素樹脂層(3)を積層することにより作製することができる。
上記作製において、上記被塗装物(1)は、上記塗料組成物を塗装することに先立ち、塗膜(2)との密着性を向上させ得る点から、樹脂成分の除去及び粗面化処理を行うことが好ましい。
上記樹脂成分の除去の方法としては、有機溶剤、アルカリ等を用いて行う方法;300℃以上の温度で樹脂成分を分解させる方法等が挙げられる。
In the fluororesin-containing laminate of the present invention, preferably, the coating composition (1) is applied to the coating composition (1), and the coating film (2) is applied to the fluororesin composition. It can be produced by laminating the fluororesin layer (3).
In the preparation, the object to be coated (1) is subjected to the removal of the resin component and the surface roughening treatment from the point that the adhesion with the coating film (2) can be improved prior to the coating of the coating composition. Preferably it is done.
Examples of the method for removing the resin component include a method using an organic solvent, an alkali and the like; a method of decomposing the resin component at a temperature of 300 ° C. or higher.
上記塗膜(2)は、上記塗料組成物を塗布し、所望により80〜150℃で10〜60分間乾燥を行った後、公知の条件下で焼成を行うことにより上記被塗装物(1)上に形成することができる。
上記塗膜(2)を形成する焼成は、上述のフッ素樹脂組成物を塗装する前に行ってもよいし、フッ素樹脂組成物を塗装する前には行わずにフッ素樹脂組成物の焼成と同時に行うものであってもよい。
上記フッ素樹脂層(3)は、通常、得られた塗膜(2)上に、上記フッ素樹脂組成物を乾燥後の厚さが200μm未満となるように塗布したのち、フッ素樹脂(A)の融点以上又はフッ素樹脂(D)の融点以上の温度で30〜120分間焼成して積層する。上記焼成温度は、上記フッ素樹脂(A)の融点と上記フッ素樹脂(D)の融点とが異なる場合、何れか高い方の温度以上の温度にする。
The coating film (2) is coated with the coating composition, optionally dried at 80 to 150 ° C. for 10 to 60 minutes, and then fired under known conditions to form the article to be coated (1). Can be formed on top.
Firing to form the coating film (2) may be performed before the above-described fluororesin composition is applied, or not performed before the fluororesin composition is applied, and simultaneously with the firing of the fluororesin composition. You may do it.
The fluororesin layer (3) is usually coated on the obtained coating film (2) so that the thickness after drying of the fluororesin composition is less than 200 μm. Baking is performed for 30 to 120 minutes at a temperature equal to or higher than the melting point or higher than the melting point of the fluororesin (D). When the melting point of the fluororesin (A) and the melting point of the fluororesin (D) are different, the firing temperature is set to a higher temperature than the higher one.
本発明のフッ素樹脂含有積層体の用途としては特に限定されないが、フッ素樹脂層(3)の厚みが上記範囲内と薄いものであり、塗装時の焼成や使用に際し高温に曝される用途に好適である。
塗装時の焼成に際し高温に曝される用途としては、例えば、被塗装物が大きいか厚いために予熱時間を要するもの等が挙げられる。なかでも、本発明のフッ素樹脂含有積層体は、大きい及び/又は厚い被塗装物と、薄膜のフッ素樹脂層とを含む積層体として好適に使用することができ、例えば、フッ素樹脂層(3)を離型材に用いる用途、例えば製紙ロール等が挙げられる。
使用に際し高温に曝される用途としては、例えば、フッ素樹脂層(3)を離型材に用いる用途、例えば、オフィスオートメーション〔OA〕機器に用いられる熱定着ロール又は熱定着ベルト等が挙げられる。
The use of the fluororesin-containing laminate of the present invention is not particularly limited, but the thickness of the fluororesin layer (3) is as thin as the above range, and is suitable for uses exposed to high temperatures during firing and use during coating. It is.
Examples of applications that are exposed to high temperatures during baking during coating include those that require preheating time because the object to be coated is large or thick. Among these, the fluororesin-containing laminate of the present invention can be suitably used as a laminate comprising a large and / or thick article to be coated and a thin fluororesin layer. For example, the fluororesin layer (3) For example, a papermaking roll.
Examples of uses exposed to high temperatures in use include uses where the fluororesin layer (3) is used as a release material, for example, heat fixing rolls or heat fixing belts used in office automation [OA] equipment.
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、従来、PPS等のバインダー樹脂を含むクロムフリープライマー層を有するにもかかわらずフッ素樹脂層を厚くしなければ達成することができないとされていた表面平滑性と耐熱密着性とを、フッ素樹脂層(3)の厚みが上記範囲内と薄いものであるにもかかわらず、達成することができる。 Conventionally, the fluororesin-containing laminate of the present invention has a surface smoothness that has been considered to be achieved without increasing the thickness of the fluororesin layer despite having a chromium-free primer layer containing a binder resin such as PPS. The heat-resistant adhesion can be achieved despite the fact that the thickness of the fluororesin layer (3) is within the above range.
本発明を実施例、比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例、比較例により限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples and comparative examples.
実施例1
ポリアミドイミド樹脂〔PAI〕(日立化成工業社製、30%N−メチル−2−ピロリドン溶液)10.00g、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〕(融点:310℃)、平均粒子径:20μm)6.66g、ポリフェニレンサルファイド樹脂〔PPS〕(呉羽化学社製、平均粒子径:15μm)0.33gをN−メチル−2−ピロリドン 13.80g、メチルイソブチルケトン9.20gの混合溶剤に加え、ディスパー(商品名:スリーワンモーター、新東科学社製)を用いて溶解分散して塗料組成物を得た。
Example 1
Polyamideimide resin [PAI] (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., 30% N-methyl-2-pyrrolidone solution) 10.00 g, tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer [PFA] (melting point: 310 ° C.) , Average particle size: 20 μm) 6.66 g, polyphenylene sulfide resin [PPS] (manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd., average particle size: 15 μm) 0.33 g, N-methyl-2-pyrrolidone 13.80 g, methyl isobutyl ketone 9.20 g In addition to the above mixed solvent, a dispersion composition (trade name: Three-One Motor, manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.) was used for dissolution and dispersion to obtain a coating composition.
アルミナ粉(商品名:トサエメリー#40、宇治電化学工業社製)を用いて吹き付け圧力1.0MPaでブラスト処理した鉄板(SS400;縦100mm×横50mm×厚さ1.5mm;平均粗さ〔Ra〕=2〜3μm、JIS B0601に準拠して、表面粗さ形状測定機サーフコム470A(東京精密社製)を用いて測定。)上に、上記塗料組成物を乾燥膜厚が30μmになるようにスプレー塗装し、120℃で30分間乾燥した。得られた塗膜(2)上にPFA粉体塗料(平均粒子径:20μm;メルトフローレート:6g/10分、ASTM D3307に準拠して測定。)を、焼成後の膜厚合計が180μmになるように盛り置きし、350℃で1時間焼成してフッ素樹脂含有積層体Aを得た。 Iron plate (SS400; length 100 mm × width 50 mm × thickness 1.5 mm; average roughness [Ra] using alumina powder (trade name: Tosa Emery # 40, manufactured by Ujiden Chemical Co., Ltd.) with a spraying pressure of 1.0 MPa ] = 2 to 3 μm, measured using a surface roughness profile measuring machine Surfcom 470A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) according to JIS B0601.) On the coating composition, the dry film thickness is 30 μm. Spray-coated and dried at 120 ° C. for 30 minutes. PFA powder paint (average particle size: 20 μm; melt flow rate: 6 g / 10 min, measured in accordance with ASTM D3307) on the obtained coating film (2), the total film thickness after firing is 180 μm. Was placed and fired at 350 ° C. for 1 hour to obtain a fluororesin-containing laminate A.
得られたフッ素樹脂含有積層体Aから試験片(長さ100mm×幅10mm)を切り出し、以下のような評価を行った。
耐熱性試験
10mmの幅に切れ目を入れた試験片を350℃の電気炉に入れ、20時間、30時間又は50時間加熱した後、室温に戻し、テンシロン万能試験機を用いてJIS K 6854−1(1999年)に準拠して引っ張り速度50mm/分で試験片に対して90°方向に剥離接着強さを測定した。但し、上記加熱後に試験片の塗膜が剥離した場合、剥離接着強さは0kg/cmとした。結果を表1に示した。
A test piece (length 100 mm × width 10 mm) was cut out from the obtained fluororesin-containing laminate A and evaluated as follows.
A test piece having a width of 10 mm in a heat resistance test was placed in an electric furnace at 350 ° C., heated for 20 hours, 30 hours or 50 hours, then returned to room temperature, and JIS K 6854-1 using a Tensilon universal testing machine. (1999), the peel adhesion strength was measured in the 90 ° direction with respect to the test piece at a pulling speed of 50 mm / min. However, when the coating film of the test piece peeled after the heating, the peel adhesion strength was 0 kg / cm. The results are shown in Table 1.
耐熱水処理試験
10mmの幅に切れ目を入れた試験片を90℃以上の熱水に24時間、72時間又は120時間浸漬した後、室温に戻し、耐熱性試験と同様にして試験片に対して90°方向に剥離接着強さを測定した。結果を表2に示した。
Heat-resistant water treatment test A test piece with a cut width of 10 mm was immersed in hot water at 90 ° C. or higher for 24 hours, 72 hours or 120 hours, then returned to room temperature, and subjected to the test piece in the same manner as the heat resistance test. The peel adhesion strength was measured in the 90 ° direction. The results are shown in Table 2.
剥離状態評価
上記剥離接着強さの試験において、剥離状態を観察し以下のように評価した。
/A:被塗装物と塗膜(2)との間での剥離〔基材剥離〕
/B:塗膜(2)とPFA樹脂層との間での剥離〔層間剥離〕
/C:塗膜(2)の破壊による剥離〔凝集破壊〕
/D:フッ素樹脂層(3)の破壊による剥離〔塗膜破断〕
Evaluation of peeled state In the above peel adhesion strength test, the peeled state was observed and evaluated as follows.
/ A: Peeling between substrate and coating film (2) [base peeling]
/ B: Peeling between the coating film (2) and the PFA resin layer [interlayer peeling]
/ C: Peeling due to destruction of coating film (2) [cohesive failure]
/ D: peeling due to breakage of fluororesin layer (3)
実施例2
実施例1のPAIを11.00g、PPSを0.03gにする以外は実施例1と同様にしてフッ素樹脂含有積層体Bを作製し実施例1と同様の評価を行った。
Example 2
A fluororesin-containing laminate B was produced in the same manner as in Example 1 except that the PAI of Example 1 was 11.00 g and the PPS was 0.03 g, and the same evaluation as in Example 1 was performed.
実施例3
実施例1のPAIを11.00g、抗酸化性物質として亜鉛系酸化防止剤であるベンゾチアゾール系化合物[2−メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩]0.03gを用いた以外は実施例1と同様にフッ素樹脂含有積層体Cを作製し実施例1と同様の評価を行った。
Example 3
Fluorine as in Example 1 except that 11.00 g of PAI of Example 1 and 0.03 g of a benzothiazole compound [2-mercaptobenzothiazole zinc salt], which is a zinc-based antioxidant, were used as an antioxidant. A resin-containing laminate C was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
比較例1
PFAを6.00g用い、PPSを添加しなかった以外は実施例1と同様にして比較用積層体を得、評価した。
Comparative Example 1
A comparative laminate was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 6.00 g of PFA was used and no PPS was added.
比較例2
実施例1で使用した塗料組成物の代わりにリン酸クロム系プライマー(商品名:850−314/VM7799=100/35、DuPont社製)を塗装に供した以外は実施例1と同様にして比較用積層体を得、評価した。
Comparative Example 2
A comparison was made in the same manner as in Example 1 except that a chromium phosphate primer (trade name: 850-314 / VM7799 = 100/35, manufactured by DuPont) was used instead of the coating composition used in Example 1. A laminate was obtained and evaluated.
表1から、長時間の耐熱性試験後における剥離接着強さは、PPSを用いなかった比較例1では著しく低下するが、リン酸クロム系プライマーを用いた比較例2では低下せず、実施例1〜3ではこの比較例2とほぼ同程度に剥離接着強さを維持することがわかった。
表2から、耐熱水試験後における剥離接着強さは、リン酸クロム系プライマーを用いた比較例2では著しく低下するが、PPSを用いなかった比較例1では低下せず、実施例1〜3ではこの比較例1とほぼ同程度に剥離接着強さを維持することがわかった。
表1及び表2において、実施例1〜3では、A、B及びCの剥離状態がなかったことから、塗膜(2)は凝集破壊を起こさず、被塗装物(1)との耐熱密着性と、フッ素樹脂層(3)との耐熱密着性との両方に優れていることがわかった。
From Table 1, the peel adhesion strength after a long-term heat resistance test is significantly reduced in Comparative Example 1 in which PPS was not used, but not in Comparative Example 2 in which a chromium phosphate primer was used. 1 to 3, it was found that the peel adhesion strength was maintained to the same extent as in Comparative Example 2.
From Table 2, the peel adhesion strength after the hot water test is remarkably reduced in Comparative Example 2 using the chromium phosphate primer, but is not reduced in Comparative Example 1 using no PPS. Thus, it was found that the peel adhesion strength was maintained to the same extent as in Comparative Example 1.
In Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3, since there was no peeling state of A, B, and C, the coating film (2) did not cause cohesive failure, and heat-resistant adhesion with the object to be coated (1) It was found that both the heat resistance and the heat-resistant adhesion to the fluororesin layer (3) are excellent.
本発明のフッ素樹脂含有積層体は、上述の構成よりなるものであるので、塗膜(2)がクロムフリープライマーから得られたものであり、フッ素樹脂層(3)の厚みが上記範囲内と薄いものであるにもかかわらず、表面平滑性と耐熱密着性とに優れたものであるので、塗装時の焼成や使用に際し高温に曝される用途にも好適に用いることができる。 Since the fluororesin-containing laminate of the present invention has the above-described configuration, the coating film (2) is obtained from a chromium-free primer, and the thickness of the fluororesin layer (3) is within the above range. Despite being thin, it is excellent in surface smoothness and heat-resistant adhesion, so that it can also be suitably used in applications where it is exposed to high temperatures during firing and use during coating.
Claims (7)
前記被塗装物(1)、前記塗膜(2)及び前記フッ素樹脂層(3)は、この順に積層しており、
前記塗料組成物は、アミド基を有しているか又はアミド基を有することとなるアミド基含有性高分子化合物(B)と、前記アミド基の酸化を抑制することができる抗酸化性物質(C)とからなる塗料組成物であり、
前記アミド基含有性高分子化合物(B)は、アミド基と芳香環とを有しているアミド基含有ポリマー(b1)、及び/又は、前記塗料組成物を塗装する際の焼成により前記アミド基含有ポリマー(b1)に変化するアミド基含有ポリマー前駆体(b2)であり、
前記抗酸化性物質(C)は、前記アミド基含有性高分子化合物(B)と前記抗酸化性物質(C)との合計の0.1〜20質量%であり、
前記フッ素樹脂層(3)は、厚みが200μm未満である
ことを特徴とするフッ素樹脂含有積層体。 Fluororesin-containing laminate comprising an article to be coated (1), a coating film (2) obtained by painting a coating composition on the article to be coated, and a fluororesin layer (3) comprising the fluororesin (A) Body,
The object to be coated (1), the coating film (2) and the fluororesin layer (3) are laminated in this order,
The coating composition has an amide group-containing polymer compound (B) having an amide group or having an amide group, and an antioxidant substance (C) capable of suppressing oxidation of the amide group. A coating composition comprising:
The amide group-containing polymer compound (B) is prepared by subjecting the amide group-containing polymer (b1) having an amide group and an aromatic ring, and / or baking to coat the coating composition. An amide group-containing polymer precursor (b2) that changes to a containing polymer (b1),
The antioxidant substance (C) is 0.1 to 20% by mass of the total of the amide group-containing polymer compound (B) and the antioxidant substance (C),
The fluororesin layer (3) is a fluororesin-containing laminate having a thickness of less than 200 μm.
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