JP2020176216A - 被覆組成物及び被覆物品 - Google Patents

被覆組成物及び被覆物品 Download PDF

Info

Publication number
JP2020176216A
JP2020176216A JP2019080035A JP2019080035A JP2020176216A JP 2020176216 A JP2020176216 A JP 2020176216A JP 2019080035 A JP2019080035 A JP 2019080035A JP 2019080035 A JP2019080035 A JP 2019080035A JP 2020176216 A JP2020176216 A JP 2020176216A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluorine
coating composition
containing polymer
coating
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019080035A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6819717B2 (ja
Inventor
誠太郎 山口
Seitaro Yamaguchi
誠太郎 山口
中谷 安利
Yasutoshi Nakatani
安利 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2019080035A priority Critical patent/JP6819717B2/ja
Priority to PCT/JP2020/008890 priority patent/WO2020213270A1/ja
Priority to CN202080029091.5A priority patent/CN113710478A/zh
Priority to KR1020217037395A priority patent/KR102385601B1/ko
Publication of JP2020176216A publication Critical patent/JP2020176216A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6819717B2 publication Critical patent/JP6819717B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D181/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur, with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on polysulfones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D181/06Polysulfones; Polyethersulfones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002Priming paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

【課題】耐食性に優れる塗膜を与える被覆組成物を提供する。
【解決手段】ポリエーテルスルホン樹脂と、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のポリイミド系樹脂と、非溶融加工性含フッ素重合体と、溶融加工性含フッ素重合体とを含む被覆組成物。
【選択図】なし

Description

本開示は、被覆組成物及び被覆物品に関する。
ポリテトラフルオロエチレン、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、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素樹脂は、低摩擦係数を有し、非粘着性、耐熱性等の特性に優れているので、食品工業用品、フライパンや鍋等の調理器具又は厨房用品、アイロン等の家庭用品、電気工業用品、機械工業用品等の表面加工に広く用いられている。
特許文献1には、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド及びポリテトラフルオロエチレンを所定の割合で含有する分散液が記載されている。
特許文献2には、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド及びテトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体を所定の割合で含有する組成物が記載されている。
特開平11−349887号公報 特開平6−264000号公報
本開示は、耐食性に優れる塗膜を与える被覆組成物を提供することを目的とする。本開示は、耐食性に優れる被覆物品を提供することも目的とする。
本開示は、ポリエーテルスルホン樹脂と、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のポリイミド系樹脂と、非溶融加工性含フッ素重合体と、溶融加工性含フッ素重合体とを含む被覆組成物に関する。
上記ポリエーテルスルホン樹脂の、上記ポリイミド系樹脂に対する質量比が85/15〜65/35であることが好ましい。
上記ポリエーテルスルホン樹脂及び上記ポリイミド系樹脂の合計量の、上記非溶融加工性含フッ素重合体及び上記溶融加工性含フッ素重合体の合計量に対する質量比が15/85〜35/65であることが好ましい。
上記非溶融加工性含フッ素重合体の、上記溶融加工性含フッ素重合体に対する質量比が5/95〜95/5であることが好ましい。
上記被覆組成物は、更に、水を含むことが好ましい。
上記ポリエーテルスルホン樹脂及び上記ポリイミド系樹脂の平均粒子径が0.1〜10μmであることが好ましい。
上記非溶融加工性含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレンホモポリマー及び変性ポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記溶融加工性含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体及び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)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記被覆組成物は、金属又は非金属無機材料からなる基材上に直接塗布されるか、又は、耐熱性樹脂からなる層の上に塗布されることが好ましい。
上記被覆組成物は、更に、有機溶媒を含むことが好ましい。
上記有機溶媒は、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン、ジメチルプロピレンウレア、アニソール、ジエチルエーテル、エチレングリコール、アセトフェノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、キシレン、トルエン、エタノール及び2−プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本開示は、基材と、上記被覆組成物から形成されるプライマー層(A1)と、含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C1)とを有する被覆物品にも関する。
本開示は、基材と、耐熱性樹脂(a)を含むプライマー層(A2)と、上記被覆組成物から形成される中間層(B1)と、含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C2)とを有する被覆物品にも関する。
本開示によれば、耐食性に優れる塗膜を与える被覆組成物を提供することができる。本開示によれば、耐食性に優れる被覆物品を提供することもできる。
以下、本開示を具体的に説明する。
本開示は、ポリエーテルスルホン樹脂と、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のポリイミド系樹脂と、非溶融加工性含フッ素重合体と、溶融加工性含フッ素重合体とを含む被覆組成物に関する。
本開示の被覆組成物は、耐食性に優れる塗膜を与えることができる。
本開示の被覆組成物は、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)を含む。PESは、下記一般式:
Figure 2020176216
で表される繰り返し単位を有する重合体からなる樹脂である。PESとしては特に限定されず、例えば、ジクロロジフェニルスルホンとビスフェノールとの重縮合により得られる重合体からなる樹脂等が挙げられる。
本開示の被覆組成物は、更に、ポリアミドイミド樹脂(PAI)及びポリイミド樹脂(PI)からなる群より選択される少なくとも1種のポリイミド系樹脂を含む。上記ポリイミド系樹脂としては、PAIが好ましい。
PAIは、分子構造中にアミド結合及びイミド結合を有する重合体からなる樹脂である。上記PAIとしては特に限定されず、例えば、アミド結合を分子内に有する芳香族ジアミンとピロメリット酸等の芳香族四価カルボン酸との反応;無水トリメリット酸等の芳香族三価カルボン酸と4,4−ジアミノフェニルエーテル等のジアミンやジフェニルメタンジイソシアネート等のジイソシアネートとの反応;芳香族イミド環を分子内に有する二塩基酸とジアミンとの反応等の各反応により得られる高分子量重合体からなる樹脂等が挙げられる。耐熱性に優れる点から、上記PAIとしては、主鎖中に芳香環を有する重合体からなるものが好ましい。
PIは、分子構造中にイミド結合を有する重合体からなる樹脂である。上記PIとしては特に限定されず、例えば、無水ピロメリット酸等の芳香族四価カルボン酸無水物の反応等により得られる高分子量重合体からなる樹脂等が挙げられる。耐熱性に優れる点から、上記PIとしては、主鎖中に芳香環を有する重合体からなるものが好ましい。
耐食性に一層優れる塗膜が得られる点で、上記PESの、上記ポリイミド系樹脂に対する質量比が85/15〜65/35であることが好ましい。上記質量比は、80/20以下であることがより好ましく、また、70/30以上であることがより好ましい。
上記被覆組成物中での分散安定性や、得られる塗膜の表面平滑性の観点から、上記PES及び上記ポリイミド系樹脂は、平均粒子径が0.1〜10μmであることが好ましい。上記平均粒子径は、0.2μm以上であることがより好ましく、また、8μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることが更に好ましい。
上記平均粒子径は、レーザー光散乱法により測定することができる。
本開示の被覆組成物は、更に、非溶融加工性含フッ素重合体を含む。「非溶融加工性」とは、ASTM D−1238及びD−2116に準拠して、結晶化融点より高い温度でメルトフローレートを測定できない性質を意味する。
上記非溶融加工性含フッ素重合体は、非溶融加工性ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であることが好ましい。
上記非溶融加工性PTFEは、フィブリル化性を有するものであることが好ましい。上記フィブリル化性とは、容易に繊維化してフィブリルを形成する特性を指す。フィブリル化性の有無は、TFEの重合体から作られた粉末である「高分子量PTFE粉末」を成形する代表的な方法である「ペースト押出し」で判断できる。通常、ペースト押出しが可能であるのは、高分子量のPTFEがフィブリル化性を有するからである。ペースト押出しで得られた未焼成の成形物に実質的な強度や伸びがない場合、例えば伸びが0%で引っ張ると切れるような場合はフィブリル化性がないとみなすことができる。
上記非溶融加工性PTFEは、標準比重(SSG)が2.130〜2.230であることが好ましい。上記SSGは、2.130〜2.190であることがより好ましく、2.140〜2.170であることが更に好ましい。上記非溶融加工性PTFEのSSGが上記範囲内にあると、耐食性に一層優れた塗膜を形成できる。SSGは、ASTM D 4895に準拠して測定する値である。
上記非溶融加工性PTFEは、300℃以上の温度に加熱した履歴がない上記非溶融加工性PTFEについて、示差走査熱量計により昇温速度10℃/分にて得られる融解熱曲線において、333〜347℃にピークトップ(DSC融点)を有することが好ましい。より好ましくは、333〜345℃にピークトップを有するものであり、更に好ましくは340〜345℃にピークトップを有するものである。ピークトップ(DSC融点)が上記範囲内にあると、耐食性に一層優れた塗膜を形成できる。
より具体的に説明すると、例えば、上記示差走査熱測定(DSC)は、事前に標準サンプルとして、インジウム、鉛を用いて温度校正したRDC220(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、PTFE粉末約3mgをアルミ製パン(クリンプ容器)に入れ、200ml/分のエアー気流下で、250〜380℃の温度領域を10℃/分で昇温させて行う。なお、標準サンプルとして、インジウム、鉛、スズを用いて熱量を校正し、測定リファレンスには、空の上記アルミ製パンをシールして用いる。得られた融解熱曲線は、Muse標準解析ソフト(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いて、融解熱量のピークトップを示す温度をDSC融点とする。
上記非溶融加工性PTFEは、テトラフルオロエチレンホモポリマー(以下、「ホモPTFE」ともいう。)及び変性ポリテトラフルオロエチレン(以下、「変性PTFE」ともいう。)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記変性PTFEは、テトラフルオロエチレン(TFE)とTFE以外のモノマー(以下、「変性モノマー」ともいう。)とからなる変性PTFEである。
上記変性モノマーとしては、TFEとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)等のパーフルオロオレフィン;クロロトリフルオロエチレン(CTFE)等のクロロフルオロオレフィン;トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン(VDF〕等の水素含有フルオロオレフィン;パーフルオロビニルエーテル;パーフルオロアルキルエチレン、エチレン等が挙げられる。また、用いる変性モノマーは1種であってもよいし、複数種であってもよい。
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、下記一般式(1)
CF=CF−ORf (1)
(式中、Rfは、パーフルオロ有機基を表す。)で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。本明細書において、上記「パーフルオロ有機基」とは、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基を意味する。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式(1)において、Rfが炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基であるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)が挙げられる。上記パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜5である。
上記PAVEにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられるが、パーフルオロアルキル基がパーフルオロプロピル基であることが好ましい。すなわち、上記PAVEは、パーフルオロプロピルビニルエーテル(PPVE)が好ましい。
上記パーフルオロビニルエーテルとしては、更に、上記一般式(1)において、Rfが炭素数4〜9のパーフルオロ(アルコキシアルキル)基であるもの、Rfが下記式:
Figure 2020176216
(式中、mは、0又は1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの、Rfが下記式:
Figure 2020176216
(式中、nは、1〜4の整数を表す。)で表される基であるもの等が挙げられる。
パーフルオロアルキルエチレン(PFAE)としては特に限定されず、例えば、パーフルオロブチルエチレン(PFBE)、パーフルオロヘキシルエチレン等が挙げられる。
上記変性PTFEにおける変性モノマーとしては、HFP、CTFE、VDF、PAVE、PFAE及びエチレンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。より好ましくは、PAVEであり、更に好ましくは、PPVEである。
上記ホモPTFEは、実質的にTFE単位のみからなるものであり、例えば、変性モノマーを使用しないで得られたものであることが好ましい。
上記変性PTFEは、変性モノマー単位が0.001〜2モル%であることが好ましく、0.001〜1モル%であることがより好ましい。
上記非溶融加工性含フッ素重合体の各単量体単位の含有量は、NMR、FT−IR、元素分析、蛍光X線分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
本開示の被覆組成物は、更に、溶融加工性含フッ素重合体を含む。上記「溶融加工性」とは、押出機及び射出成形機等の従来の加工機器を用いて、ポリマーを溶融して加工することが可能であることを意味する。従って、上記溶融加工性含フッ素重合体は、メルトフローレート(MFR)が0.01〜100g/10分であることが通常である。
本明細書において、上記MFRは、ASTM D 1238に従って、メルトインデクサー((株)安田精機製作所製)を用いて、フルオロポリマーの種類によって定められた測定温度(例えば、PFAやFEPの場合は372℃、ETFEの場合は297℃)、荷重(例えば、PFA、FEP及びETFEの場合は5kg)において内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)として得られる値である。
上記溶融加工性含フッ素重合体は、融点が100〜333℃であることが好ましく、140℃以上であることがより好ましく、160℃以上であることが更に好ましく、180℃以上であることが特に好ましい。また、332℃以下であることがより好ましく、322℃未満であることが更に好ましく、320℃以下であることが特に好ましい。
本明細書において、上記溶融加工性含フッ素重合体の融点は、示差走査熱量計〔DSC〕を用いて10℃/分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度である。
上記溶融加工性含フッ素重合体としては、低分子量PTFE、TFE/PAVE共重合体(PFA)、TFE/HFP共重合体(FEP)、エチレン(Et)/TFE共重合体(ETFE)、Et/TFE/HFP共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、CTFE/TFE共重合体、Et/CTFE共重合体及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
上記溶融加工性含フッ素重合体は、耐食性に一層優れる塗膜が得られる点で、FEP及びPFAからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、FEPであることがより好ましい。
上記FEPとしては、特に限定されないが、TFE単位とHFP単位とのモル比(TFE単位/HFP単位)が70/30以上99/1未満である共重合体が好ましい。より好ましいモル比は、70/30以上98.9/1.1以下であり、更に好ましいモル比は、80/20以上98.9/1.1以下である。TFE単位が少なすぎると機械物性が低下する傾向があり、多すぎると融点が高くなりすぎ成形性が低下する傾向がある。上記FEPは、TFE及びHFPと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が0.1〜10モル%であり、TFE単位及びHFP単位が合計で90〜99.9モル%である共重合体であることも好ましい。TFE及びHFPと共重合可能な単量体としては、PAVE、CF=CF−OCH−Rf(式中、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体等が挙げられる。
上記FEPは、融点が150〜322℃未満であることが好ましく、200〜320℃であることがより好ましく、240〜320℃であることが更に好ましい。
上記FEPは、MFRが1〜100g/10分であることが好ましい。
上記FEPは、熱分解開始温度が360℃以上であることが好ましい。上記熱分解開始温度は、380℃以上であることがより好ましく、390℃以上であることが更に好ましい。
本明細書において、熱分解開始温度は、示差熱・熱重量測定装置〔TG−DTA〕(商品名:TG/DTA6200、セイコー電子社製)を用い、試料10mgを昇温速度10℃/分で室温から昇温し、試料が1質量%減少した温度である。
上記PFAとしては、特に限定されないが、TFE単位とPAVE単位とのモル比(TFE単位/PAVE単位)が70/30以上99/1未満である共重合体が好ましい。より好ましいモル比は、70/30以上98.9/1.1以下であり、更に好ましいモル比は、80/20以上98.9/1.1以下である。TFE単位が少なすぎると機械物性が低下する傾向があり、多すぎると融点が高くなりすぎ成形性が低下する傾向がある。上記PFAは、TFE及びPAVEと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が0.1〜10モル%であり、TFE単位及びPAVE単位が合計で90〜99.9モル%である共重合体であることも好ましい。TFE及びPAVEと共重合可能な単量体としては、HFP、CZ=CZ(CF(式中、Z、Z及びZは、同一若しくは異なって、水素原子又はフッ素原子を表し、Zは、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表し、nは2〜10の整数を表す。)で表されるビニル単量体、及び、CF=CF−OCH−Rf(式中、Rfは炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体等が挙げられる。
上記PFAは、融点が180〜322℃未満であることが好ましく、230〜320℃であることがより好ましく、280〜320℃であることが更に好ましい。
上記PFAは、メルトフローレート(MFR)が1〜100g/10分であることが好ましい。
上記PFAは、熱分解開始温度が380℃以上であることが好ましい。上記熱分解開始温度は、400℃以上であることがより好ましく、410℃以上であることが更に好ましい。
上記溶融加工性含フッ素重合体の各単量体単位の含有量は、NMR、FT−IR、元素分析、蛍光X線分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで算出できる。
上記被覆組成物中での分散安定性や、得られる塗膜の表面平滑性の観点から、上記非溶融加工性含フッ素重合体及び上記溶融加工性含フッ素重合体は、平均粒子径が0.01〜40μmであることが好ましい。上記平均粒子径は、0.05μm以上であることがより好ましく、また、20μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることが更に好ましく、5μm以下であることが特に好ましい。
上記平均粒子径は、レーザー光散乱法により測定することができる。
耐食性に一層優れる塗膜が得られる点で、上記PES及び上記ポリイミド系樹脂の合計量の、上記非溶融加工性含フッ素重合体及び上記溶融加工性含フッ素重合体の合計量に対する質量比が15/85〜35/65であることが好ましい。上記質量比は、20/80以上であることがより好ましく、また、30/70以下であることがより好ましい。
また、耐食性に一層優れる塗膜が得られる点で、上記非溶融加工性含フッ素重合体の、上記溶融加工性含フッ素重合体に対する質量比が5/95〜95/5であることが好ましい。上記質量比は、20/80以上であることがより好ましく、30/70以上であることが更に好ましく、40/60以上であることが更により好ましく、50/50以上であることが特に好ましく、また、90/10以下であることがより好ましく、80/20以下であることが更に好ましく、70/30以下であることが特に好ましい。
本開示の被覆組成物は、液状であってもよく、粉体状であってもよいが、液状であることが好ましい。
本開示の被覆組成物は、水を含むことが好ましい。上記被覆組成物は、水性被覆組成物であることが好ましい。上記PES、上記ポリイミド系樹脂、上記非溶融加工性含フッ素重合体及び上記溶融加工性含フッ素重合体が、水に分散していることも好ましい。
本開示の被覆組成物は、有機溶媒を含んでもよい。上記有機溶媒は、有機化合物であって、20℃程度の常温において液体であることが好ましい。
上記有機溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン、ジメチルプロピレンウレア、アニソール、ジエチルエーテル、エチレングリコール、アセトフェノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、キシレン、トルエン、エタノール、2−プロパノール等が挙げられ、1種又は2種以上を使用することができる。
上記有機溶媒は、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン、ジメチルプロピレンウレア、アニソール、ジエチルエーテル、エチレングリコール、アセトフェノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、キシレン、トルエン、エタノール及び2−プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン及びジメチルプロピレンウレアからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましく、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン及びジメチルプロピレンウレアからなる群より選択される少なくとも1種であることが更に好ましい。
上記3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドは、N(CHCOCHCHOR11(R11はアルキル基)で表される。アルコキシ基(R11O基)は、特に限定されないが、炭素数1〜6程度の低級アルキル基を含むアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、又はブトキシ基であることがより好ましい。上記3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドとしては、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド(N(CHCOCHCHOCH)が特に好ましい。
上記有機溶媒は、また、沸点が150℃以上であることが好ましく、170℃以上であることがより好ましく、210℃以上であることが更に好ましい。これにより、塗装時の乾燥速度を遅延させ、塗膜の表面平滑性を向上させることができる。
上記沸点は、1気圧(atm)において測定する値である。
上記被覆組成物は、水、及び、任意で有機溶媒を含むことも好ましい。
上記被覆組成物が水及び有機溶媒を含む場合、有機溶媒の含有量は、水及び有機溶媒の合計量に対し、1〜50質量%であることが好ましい。上記含有量は、5質量%以上であることがより好ましく、10質量以上であることが更に好ましく、また、40質量以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
上記被覆組成物は、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を実質的に含まないことが好ましい。NMPを実質的に含まないとは、NMPの含有量が、上記被覆組成物に対し1.0質量%以下であることを意味する。NMPの含有量は、上記被覆組成物に対し0.01質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以下であることが更に好ましい。
上記被覆組成物は、NMPを含まないことが特に好ましい。
上記被覆組成物の固形分濃度は5〜70質量%であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることが更に好ましく、40質量%以下であることが特に好ましい。
本開示の被覆組成物は、各種添加剤を更に含んでもよい。上記添加剤としては特に限定されず、例えば、充填材、レベリング剤、固体潤滑剤、沈降防止剤、水分吸収剤、界面活性剤、表面調整剤、チキソトロピー性付与剤、粘度調節剤、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、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、着色剤(酸化鉄、二酸化チタン等)等が挙げられる。
本開示の被覆組成物は、得られる被覆物品に対する特性付与、物性向上、増量等を目的として、上記添加剤として充填材を含むものであってもよい。上記特性や物性としては、強度、耐久性、耐侯性、難燃性、意匠性等が挙げられる。
上記充填材としては特に限定されず、例えば、木粉、石英砂、カーボンブラック、クレー、タルク、ダイヤモンド、フッ素化ダイヤモンド、コランダム、ケイ石、窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化珪素、融解アルミナ、トルマリン、翡翠、ゲルマニウム、酸化ジルコニウム、炭化ジルコニウム、クリソベリル、トパーズ、ベリル、ガーネット、体質顔料、光輝性偏平顔料、鱗片状顔料、ガラス、ガラス粉、マイカ粉、金属粉(金、銀、銅、白金、ステンレス、アルミニウム等)、各種強化材、各種増量材、導電性フィラー等が挙げられる。
上記被覆組成物は、界面活性剤を含むことも好ましい。上記界面活性剤としては、従来公知のものを使用できるが、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤が好ましく、ポリエーテル系非イオン性界面活性剤がより好ましい。
上記添加剤の含有量は、上記被覆組成物に対し、0.01〜10.0質量%が好ましく、0.1〜5.0質量%がより好ましい。
本開示の被覆組成物は、金属又は非金属無機材料からなる基材上に直接塗布されるか、又は、耐熱性樹脂からなる層(以下、耐熱層ともいう)の上に塗布されることが好ましく、金属又は非金属無機材料からなる基材上に直接塗布されることがより好ましい。
上記金属としては、鉄、アルミニウム、銅等の金属単体及びこれらの合金類等が挙げられる。上記合金類としては、ステンレス等が挙げられる。
上記非金属無機材料としては、ホーロー、ガラス、セラミック等が挙げられる。
上記基材は、金属又は非金属無機材料とともに、他の材料を含んでもよい。
上記基材としては、金属からなるものが好ましく、アルミニウム又はステンレスからなるものがより好ましい。
上記基材は、必要に応じ、脱脂処理、粗面化処理等の表面処理を行ったものであってもよい。上記粗面化処理の方法としては特に限定されず、酸又はアルカリによるケミカルエッチング、陽極酸化(アルマイト処理)、サンドブラスト等が挙げられる。上記表面処理は、上記基材や上記被覆組成物等の種類に応じて適宜選択すればよいが、例えば、サンドブラストであることが好ましい。
上記基材は、380℃で空焼きして油等の不純物を熱分解除去する脱脂処理を実施したものであってもよい。また、表面処理後にアルミナ研掃材を用いて粗面化処理を施したアルミニウム基材を使用してもよい。
上記耐熱層における耐熱性樹脂としては特に限定されず、通常、耐熱性を有すると認識されている樹脂であればよいが、含フッ素重合体は除くものとする。本明細書において、「耐熱性」とは、150℃以上の温度における連続使用が可能である性質を意味する。
上記耐熱性樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)、ポリエーテルイミド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂及びポリアリーレンサルファイド樹脂等が挙げられ、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。
PAI、PI、PESとしては、上述したものが挙げられる。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、アリーレン基とエーテル基[−O−]とカルボニル基[−C(=O)−]とで構成された繰り返し単位を含む樹脂である。上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂としては、ポリエーテルケトン樹脂(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルエーテルケトンケトン樹脂(PEEKK)、ポリエーテルケトンエステル樹脂等が例示できる。上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。
上記芳香族ポリエーテルケトン樹脂としては、PEK、PEEK、PEEKK及びポリエーテルケトンエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、PEEKがより好ましい。
上記耐熱層における耐熱性樹脂は、本開示の被覆組成物に含まれるPES又はポリイミド系樹脂と同一でもよく、異なってもよい。
上記耐熱層は、上記耐熱性樹脂以外の成分を更に含んでもよいが、含フッ素重合体を含まないことが好ましい。
上記基材又は上記耐熱層の上に上記被覆組成物を塗布する方法としては特に限定されず、上記被覆組成物が液状である場合、スプレー塗装、ロール塗装、ドクターブレードによる塗装、ディップ(浸漬)塗装、含浸塗装、スピンフロー塗装、カーテンフロー塗装等が挙げられ、なかでも、スプレー塗装が好ましい。上記被覆組成物が粉体状である場合、静電塗装、流動浸漬法、ロトライニング法等が挙げられ、なかでも、静電塗装が好ましい。
上記被覆組成物の塗布の後、焼成を行ってもよいし、焼成を行わなくてもよい。また、上記被覆組成物が液状である場合、上記塗布の後、更に、乾燥を行ってもよいし、乾燥を行わなくてもよい。
上記乾燥は、70〜300℃の温度で5〜60分間行うことが好ましい。上記焼成は、260〜410℃の温度で10〜30分間行うことが好ましい。
上記被覆組成物が液状である場合、上記被覆組成物を上記基材上に塗布したのち、乾燥を行うことが好ましい。また、焼成を行わないことが好ましい。
上記被覆組成物が粉体状である場合、上記被覆組成物を上記基材上に塗布したのち、焼成を行うことが好ましい。
本開示の被覆組成物は、含フッ素重合体を含む層の下に塗布されることが好ましい。本開示の被覆組成物が含フッ素重合体を含む層の下塗り(プライマー)に用いられることは、好適な態様の1つである。
本開示の被覆組成物は、後述する第1及び第2の被覆物品を構成するプライマー層(A1)又は中間層(B1)を形成するために用いることができる。
本開示は、基材と、上述した本開示の被覆組成物から形成されるプライマー層(A1)と、含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C1)とを有する被覆物品(以下、第1の被覆物品ともいう)にも関する。
第1の被覆物品は、耐食性に優れる。
第1の被覆物品を構成する上記基材の材料としては、鉄、アルミニウム、銅等の金属単体及びこれらの合金類等の金属;ホーロー、ガラス、セラミック等の非金属無機材料等が挙げられる。上記合金類としては、ステンレス等が挙げられる。
上記基材は、金属又は非金属無機材料とともに、他の材料を含んでもよい。
上記基材としては、金属からなるものが好ましく、アルミニウム又はステンレスからなるものがより好ましい。
第1の被覆物品を構成するプライマー層(A1)は、本開示の被覆組成物から形成される。
本開示の被覆組成物については、上述したとおりである。
プライマー層(A1)は、膜厚が5〜90μmであることが好ましい。膜厚が薄過ぎると、ピンホールが発生し易く、被覆物品の耐食性が低下するおそれがある。膜厚が厚過ぎると、クラックが生じ易くなり、被覆物品の耐水蒸気性が低下するおそれがある。上記プライマー層(A1)が液状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は60μmであり、更に好ましい上限は50μmである。上記プライマー層(A1)が粉体状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は80μmであり、更に好ましい上限は70μmである。
第1の被覆物品を構成する含フッ素層(C1)は、含フッ素重合体(a)を含む。
含フッ素層(C1)を構成する含フッ素重合体(a)は、主鎖又は側鎖を構成する炭素原子に直接結合しているフッ素原子を有する重合体である。含フッ素重合体(a)は、非溶融加工性であってもよいし、溶融加工性であってもよい。
含フッ素重合体(a)は、含フッ素モノエチレン系不飽和炭化水素(I)を重合することにより得られるものであることが好ましい。
上記「含フッ素モノエチレン系不飽和炭化水素(I)(以下、「不飽和炭化水素(I)」ともいう。)」とは、フッ素原子により水素原子の一部又は全部が置換されているビニル基を分子中に1個有する不飽和炭化水素を意味する。
上記不飽和炭化水素(I)は、フッ素原子により置換されていない水素原子の一部又は全部が、塩素原子等のフッ素原子以外のハロゲン原子、及び、トリフルオロメチル基等のフルオロアルキル基からなる群より選択される少なくとも1種により置換されているものであってもよい。但し、上記不飽和炭化水素(I)は、後述のトリフルオロエチレンを除く。
上記不飽和炭化水素(I)としては特に限定されず、例えば、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〕、クロロトリフルオロエチレン〔CTFE〕、ビニリデンフルオライド〔VdF〕、フッ化ビニル〔VF〕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。
上記含フッ素重合体(a)は、上記不飽和炭化水素(I)の単独重合体であってもよい。上記不飽和炭化水素(I)の単独重合体としては、例えば、テトラフルオロエチレンホモポリマー〔TFEホモポリマー〕、ポリクロロトリフルオロエチレン〔PCTFE〕、ポリビニリデンフルオライド〔PVdF〕、ポリフッ化ビニル〔PVF〕等が挙げられる。
上記含フッ素重合体(a)は、上記不飽和炭化水素(I)の共重合体であってもよい。上記共重合体としては、例えば、2種以上の上記不飽和炭化水素(I)の共重合体、少なくとも1種の上記不飽和炭化水素(I)と、上記不飽和炭化水素(I)と共重合し得る不飽和化合物(II)との共重合体が挙げられる。
本開示において、1種又は2種以上の上記不飽和炭化水素(I)のみを重合することにより得られる重合体は、上記含フッ素重合体(a)として用いることができるのに対して、1種又は2種以上の不飽和化合物(II)のみを重合することにより得られる重合体は、上記含フッ素重合体(a)として用いることができない。この点で、上記不飽和化合物(II)は、上記不飽和炭化水素(I)と異なるものである。
上記不飽和化合物(II)としては特に限定されず、例えば、トリフルオロエチレン〔3FH〕;エチレン〔Et〕、プロピレン〔Pr〕等のモノエチレン系不飽和炭化水素等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いることができる。
上記不飽和炭化水素(I)の共重合体の具体例としては特に限定されず、TFE/HFP共重合体〔FEP〕、TFE/CTFE共重合体、TFE/VdF共重合体、TFE/3FH共重合体、Et/TFE共重合体〔ETFE〕、TFE/Pr共重合体等のTFE系共重合体;VdF/HFP共重合体;VdF/TFE/HFP共重合体;Et/CTFE共重合体〔ECTFE〕;Et/HFP共重合体等が挙げられる。
本明細書において、上記「TFE系共重合体」とは、TFEと、TFE以外のその他の単量体の1種又は2種以上とを共重合して得られるものを意味する。上記TFE系共重合体は、通常、上記TFE系共重合体中のTFE以外のその他の単量体に基づく重合単位の割合が、TFEに基づく重合単位と上記その他の単量体に基づく重合単位との合計質量の1質量%を超えていることが好ましい。
上記TFE系共重合体における上記TFE以外のその他の単量体は、下記のTFEと共重合し得るその他の単量体(III)であってもよい。上記その他の単量体(III)は、下記一般式
X(CFCF=CF
(式中、Xは、−H、−Cl又は−Fを表し、mは、1〜6の整数を表し、nは、0又は1の整数を表す。)で表される化合物(但し、HFPを除く。)、下記一般式
O[CF(CF)CFO]−CF=CF
(式中、pは、1又は2の整数を表す。)で表される化合物、及び、下記一般式
X(CFCY=CH
(式中、Xは、上記と同じであり、Yは、−H又は−Fを表し、qは、1〜6の整数を表す。)で表される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の単量体であることが好ましい。これらは、1種又は2種以上を用いることができる。
上記その他の単量体(III)を用いたTFE系共重合体としては、TFE/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕共重合体〔PFA〕等が挙げられる。PFAとしては、国際公開第2002/088227号に記載の方法でフッ素化したPFAを使用することもできる。
上記含フッ素重合体(a)は、また、変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性PTFE〕であってもよい。上記変性PTFEとしては、例えば、本開示の被覆組成物における非溶融加工性含フッ素重合体としての変性PTFEと同様のものが例示できる。
上記含フッ素重合体(a)は、1種又は2種以上であってよく、上記不飽和炭化水素(I)の単独重合体の1種と上記不飽和炭化水素(I)の共重合体の1種又は2種類以上との混合物、又は、上記不飽和炭化水素(I)の共重合体の2種類以上の混合物であってもよい。
上記混合物としては、例えば、TFEホモポリマーと上記TFE系共重合体との混合物、上記TFE系共重合体に属する2種類以上の共重合体の混合物等が挙げられ、このような混合物としては、例えば、TFEホモポリマーとPFAとの混合物、TFEホモポリマーとFEPとの混合物、TFEホモポリマーとPFAとFEPとの混合物、PFAとFEPとの混合物等が挙げられる。
上記含フッ素重合体(a)は、また、パーフルオロアルキル基を有するパーフルオロアルキル基含有エチレン性不飽和単量体(IV)(以下、「不飽和単量体(IV)」ともいう。)を重合することにより得られるものであってもよい。上記不飽和単量体(IV)は、下記一般式
Figure 2020176216
(式中、Rfは、炭素数4〜20のパーフルオロアルキル基を表し、Rは、−H又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、Rは、炭素数1〜10のアルキレン基を表し、Rは、−H又はメチル基を表し、Rは、炭素数1〜17のアルキル基を表し、rは、1〜10の整数を表し、sは、0〜10の整数を表す。)で表されるものである。
上記含フッ素重合体(a)は、上記不飽和単量体(IV)の単独重合体であってもよいし、また、上記不飽和単量体(IV)と上記不飽和単量体(IV)と共重合し得る単量体(V)との共重合体であってもよい。
上記単量体(V)としては特に限定されず、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、N−メチロールプロパンアクリルアミド、(メタ)アクリル酸アミド、アルキル基の炭素数が1〜20である(メタ)アクリル酸のアルキルエステル等の(メタ)アクリル酸誘導体;エチレン、塩化ビニル、フッ化ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等の置換又は非置換エチレン;アルキル基の炭素数が1〜20であるアルキルビニルエーテル、アルキル基の炭素数が1〜20であるハロゲン化アルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アルキル基の炭素数が1〜20であるビニルアルキルケトン等のビニルケトン類;無水マレイン酸等の脂肪族不飽和ポリカルボン酸及びその誘導体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のポリエン等が挙げられる。
上記含フッ素重合体(a)は、例えば、乳化重合等の従来公知の重合方法等を用いることにより得ることができる。
上記含フッ素重合体(a)としては、得られる塗膜が耐食性及び耐水蒸気性に優れる点から、TFEホモポリマー、変性PTFE及び上記TFE系共重合体からなる群より選択される少なくとも1種の重合体が好ましい。上記TFE系共重合体としては、PFA及びFEPからなる群より選択される少なくとも1種の共重合体が好ましい。
上述したことから、上記含フッ素重合体(a)としては、TFEホモポリマー、変性PTFE、PFA及びFEPからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、TFEホモポリマー、変性PTFE及びPFAからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、PFAが更に好ましい。
含フッ素層(C1)は、含フッ素重合体(a)以外に、添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては特に限定されず、例えば、本開示の被覆組成物において例示した添加剤を用いることができる。
上記添加剤の含有量は、含フッ素層(C1)の全質量に対し、0.01〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましい。
含フッ素層(C1)は、得られる被覆物品に対する特性付与、物性向上、増量等を目的として、上記添加剤として充填材を含むものであってもよい。上記特性や物性としては、強度、耐久性、耐侯性、難燃性、意匠性等が挙げられる。充填材として光輝感を有するものを用いた場合、本開示の被覆物品は、良好な光輝感を有する。
上記充填材としては特に限定されず、例えば、木粉、石英砂、カーボンブラック、クレー、タルク、ダイヤモンド、フッ素化ダイヤモンド、コランダム、ケイ石、窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化珪素、融解アルミナ、トルマリン、翡翠、ゲルマニウム、酸化ジルコニウム、炭化ジルコニウム、クリソベリル、トパーズ、ベリル、ガーネット、体質顔料、光輝性偏平顔料、鱗片状顔料、ガラス、ガラス粉、マイカ粉、金属粉(金、銀、銅、白金、ステンレス等)、各種強化材、各種増量材、導電性フィラー等が挙げられる。上記充填材としては、本発明の含フッ素積層体が光輝感を有することを要求される場合、光輝性充填材が好ましい。上記「光輝性充填材」は、得られる含フッ素積層体に光輝感を付与することができる充填材である。
上記充填材は、含フッ素層(C1)の全質量に対して0.01〜40質量%であることが好ましく、0.05〜30質量%であることがより好ましく、0.1〜10質量%であることが更に好ましい。
含フッ素層(C1)は、膜厚が5〜90μmであることが好ましい。膜厚が薄過ぎると、被覆物品の耐食性が低下するおそれがある。膜厚が厚過ぎると、被覆物品が水蒸気の存在下にある場合、水蒸気が被覆物品中に残存し易くなり、耐水蒸気性に劣る場合がある。上記含フッ素層(C1)が液状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は60μmであり、更に好ましい上限は50μmであり、特に好ましい上限は40μmである。含フッ素層(C1)が粉体状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は80μmであり、更に好ましい上限は75μmであり、特に好ましい上限は70μmである。
第1の被覆物品において、プライマー層(A1)の膜厚が5〜90μmであり、含フッ素層(C1)の膜厚が5〜90μmであることは、好適な態様の1つである。
第1の被覆物品においては、上記基材、プライマー層(A1)及び含フッ素層(C1)が、この順に積層されていることが好ましい。
言い換えると、上記基材の上にプライマー層(A1)が設けられ、プライマー層(A1)の上にフッ素層(C1)が設けられていることが好ましい。
プライマー層(A1)は、上記基材と直接接していることが好ましい。
含フッ素層(C1)は、プライマー層(A1)と直接接していてもよく、他の層を介して接していてもよいが、直接接していることが好ましい。
含フッ素層(C1)上に更に層が設けられていてもよいが、含フッ素層(C1)が最外層であることが好ましい。
プライマー層(A1)の上面に文字、図面等の印刷が施されていてもよい。
本開示は、基材と、耐熱性樹脂(a)を含むプライマー層(A2)と、上述した本開示の被覆組成物から形成される中間層(B1)と、含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C2)とを有する被覆物品(以下、第2の被覆物品ともいう)にも関する。
第2の被覆物品は、耐食性に優れる。
第2の被覆物品を構成する上記基材としては、上述した第1の被覆物品に使用し得る基材と同様のものが例示でき、好ましい例も同様である。
第2の被覆物品を構成するプライマー層(A2)は、耐熱性樹脂(a)を含む。
プライマー層(A2)を構成する耐熱性樹脂(a)としては、ポリアミドイミド樹脂(PAI)、ポリイミド樹脂(PI)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)、ポリエーテルイミド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂及びポリアリーレンサルファイド樹脂等が挙げられ、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。なお、耐熱性樹脂(a)は、含フッ素重合体を除くものとする。
PAI、PI、PES、芳香族ポリエーテルケトン樹脂としては、上述したものを挙げることができる。
耐熱性樹脂(a)は、PAI、PI及びPESからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。これにより、基材との密着性に優れ、塗膜を形成する際に行う焼成時の温度下でも充分な耐熱性を有し、得られる塗膜が耐食性及び耐水蒸気性に優れる。
PAI、PI及びPESは、それぞれ1種又は2種以上からなるものであってよい。
耐熱性樹脂(a)は、塗膜の耐食性に特に優れる点から、PESと、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種と、を含むことが好ましい。耐熱性樹脂(a)は、PES及びPAIを含むことが特に好ましい。
耐熱性樹脂(a)が、PESと、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種とを含む場合、PESは、PESと、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種との合計量の65〜85質量%であることが好ましい。より好ましくは、70〜80質量%である。
プライマー層(A2)は、含フッ素重合体を含まないことが好ましい。
プライマー層(A2)は、耐熱性樹脂(a)以外に、更に添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては、上述した本開示の被覆組成物に使用し得る添加剤を例示することができる。
上記添加剤の含有量は、プライマー層(A2)の全質量に対し、0.01〜10.0質量%が好ましく、0.1〜5.0質量%がより好ましい。
プライマー層(A2)は、膜厚が5〜90μmであることが好ましい。膜厚が薄過ぎると、ピンホールが発生し易く、被覆物品の耐食性が低下するおそれがある。膜厚が厚過ぎると、クラックが生じ易くなり、被覆物品の耐水蒸気性が低下するおそれがある。上記プライマー層(A2)が液状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は60μmであり、更に好ましい上限は50μmである。上記プライマー層(A2)が粉体状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は80μmであり、更に好ましい上限は70μmである。
第2の被覆物品を構成する中間層(B1)は、本開示の被覆組成物から形成される。
本開示の被覆組成物については、上述したとおりである。
中間層(B1)は、膜厚が5〜90μmであることが好ましい。膜厚が薄過ぎると、得られる被覆物品の耐摩耗性が充分ではない場合がある。膜厚が厚過ぎると、中間層(B1)から透過した水分が抜け難くなり、被覆物品の耐水蒸気性が低下するおそれがある。中間層(B1)の膜厚のより好ましい上限は60μmであり、更に好ましい上限は50μmである。
第2の被覆物品を構成する含フッ素層(C2)は、含フッ素重合体(a)を含む。
含フッ素層(C2)を構成する含フッ素重合体(a)としては、上述した第1の被覆物品の含フッ素層(C1)に使用し得る含フッ素重合体(a)と同様のものが例示でき、好ましい例も同様である。
含フッ素層(C2)は、含フッ素重合体(a)以外に、添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては特に限定されず、例えば、本開示の被覆組成物において例示した添加剤を用いることができる。
上記添加剤の含有量は、含フッ素層(C2)の全質量に対し、0.01〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましい。
含フッ素層(C2)は、第1の被覆物品の含フッ素層(C1)において例示したのと同様の充填材を含むものであってもよい。
上記充填材は、含フッ素層(C2)の全質量に対して0.01〜40質量%であることが好ましく、0.05〜30質量%であることがより好ましく、0.1〜10質量%であることが更に好ましい。
含フッ素層(C2)は、膜厚が5〜90μmであることが好ましい。膜厚が薄過ぎると、被覆物品の耐食性が低下するおそれがある。膜厚が厚過ぎると、被覆物品が水蒸気の存在下にある場合、水蒸気が被覆物品中に残存し易くなり、耐水蒸気性に劣る場合がある。上記含フッ素層(C2)が液状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は60μmであり、更に好ましい上限は50μmであり、特に好ましい上限は40μmである。含フッ素層(C2)が粉体状組成物から形成される場合の膜厚のより好ましい上限は80μmであり、更に好ましい上限は75μmであり、特に好ましい上限は70μmである。
第2の被覆物品において、プライマー層(A2)の膜厚が5〜90μmであり、中間層(B1)の膜厚が5〜90μmであり、含フッ素層(C2)の膜厚が5〜90μmであることは、好適な態様の1つである。
第2の被覆物品においては、上記基材、プライマー層(A2)、中間層(B1)及び含フッ素層(C2)が、この順に積層されていることが好ましい。
言い換えると、上記基材の上にプライマー層(A2)が設けられ、プライマー層(A2)の上に中間層(B1)が設けられ、中間層(B1)の上にフッ素層(C2)が設けられていることが好ましい。
プライマー層(A2)は、上記基材と直接接していることが好ましい。
中間層(B1)は、プライマー層(A2)と直接接していてもよく、他の層を介して接していてもよいが、直接接していることが好ましい。
含フッ素層(C2)は、中間層(B1)と直接接していてもよく、他の層を介して接していてもよいが、直接接していることが好ましい。
含フッ素層(C2)上に更に層が設けられていてもよいが、含フッ素層(C2)が最外層であることが好ましい。
プライマー層(A2)の上面、中間層(B1)の上面、又は、その両方に文字、図面等の印刷が施されていてもよい。
第1の被覆物品は、例えば、基材上に、プライマー用被覆組成物(A1)を塗布することによりプライマー塗布膜(A1p)を形成する工程(A1)、
プライマー塗布膜(A1p)上に、含フッ素塗料(C1)を塗布することにより塗布膜(C1p)を形成する工程(C1)、並びに、
プライマー塗布膜(A1p)及び塗布膜(C1p)を有する塗布膜積層体を焼成することにより、上記基材、プライマー層(A1)及び含フッ素層(C1)を有する第1の被覆物品を形成する工程(D1)
を含む方法(以下、第1の製造方法ともいう)により、製造することができる。
工程(A1)において、プライマー用被覆組成物(A1)は、上述した本開示の被覆組成物であってよい。
上記基材上にプライマー用被覆組成物(A1)を塗布する方法としては特に限定されず、プライマー用被覆組成物(A1)が液状である場合、スプレー塗装、ロール塗装、ドクターブレードによる塗装、ディップ(浸漬)塗装、含浸塗装、スピンフロー塗装、カーテンフロー塗装等が挙げられ、なかでも、スプレー塗装が好ましい。プライマー用被覆組成物(A1)が粉体状である場合、静電塗装、流動浸漬法、ロトライニング法等が挙げられ、なかでも、静電塗装が好ましい。
工程(A1)におけるプライマー用被覆組成物(A1)の塗布の後、工程(C1)を行う前に焼成を行ってもよいし、焼成を行わなくてもよい。また、プライマー用被覆組成物(A1)が液状である場合、上記塗布の後、更に、乾燥を行ってもよいし、乾燥を行わなくてもよい。
工程(A1)において、上記乾燥は、70〜300℃の温度で5〜60分間行うことが好ましい。上記焼成は、260〜410℃の温度で10〜30分間行うことが好ましい。
プライマー用被覆組成物(A1)が液状である場合、工程(A1)においては、上記基材上に塗布したのち、乾燥を行うことが好ましい。また、後述の工程(D1)において塗布膜積層体の焼成を行うため、焼成を行わないことが好ましい。
プライマー用被覆組成物(A1)が粉体状である場合、工程(A1)においては、上記基材上に塗布したのち、焼成を行うことが好ましい。
プライマー塗布膜(A1p)は、上記基材上にプライマー用被覆組成物(A1)を塗布した後、必要に応じて乾燥又は焼成することにより形成されるものである。プライマー塗布膜(A1p)は、得られる被覆物品においてプライマー層(A1)となる。
工程(C1)は、プライマー塗布膜(A1p)上に含フッ素塗料(C1)を塗布することにより塗布膜(C1p)を形成する工程である。
工程(C1)における含フッ素塗料(C1)は、含フッ素重合体(a)を含むことが好ましい。
含フッ素塗料(C1)は、更に、任意で添加剤を含むこともできる。
含フッ素重合体(a)及び上記添加剤については、上述したとおりである。
含フッ素塗料(C1)は、粉体塗料であってもよく、水性塗料等の液状塗料であってもよい。乾燥工程が不要で、少ない塗装回数で厚い塗布膜を得ることが容易である点では、粉体塗料であることが好ましい。含フッ素塗料(C1)が液状塗料である場合は、含フッ素重合体(a)の粒子が液状媒体に分散された液状塗料であることが好ましく、含フッ素重合体(a)の粒子が主に水からなる水性媒体に分散された水性塗料であることがより好ましい。
含フッ素塗料(C1)における含フッ素重合体(a)の粒子の平均粒子径は、液体塗料の場合は0.01〜40μm、粉体塗料の場合は1〜50μmであることが好ましい。
含フッ素重合体(a)が溶融加工性である場合、含フッ素塗料(C1)は、球晶を微細化する目的で、少量のPTFE(TFEホモポリマー及び変性PTFEの少なくとも一方)を含んでもよい。この場合、PTFEの含有量は、含フッ素重合体(a)に対して0.01〜10.0質量%とすることが好ましい。
また、含フッ素塗料(C1)は、着色顔料を含有しないことが好ましい。着色顔料は、耐食性を悪化させる原因となり得るため、含フッ素塗料(C1)が着色顔料を含有しないものであれば、得られる被覆物品は、より優れた耐食性及び耐水蒸気性を有するものとなる。
プライマー塗布膜(Ap)上に含フッ素塗料(C1)を塗布する方法としては特に限定されず、上述のプライマー用被覆組成物(A1)の塗布の方法と同じ方法等が挙げられる。含フッ素塗料(C1)が粉体塗料である場合は、静電塗装が好ましい。
塗布膜(C1p)は、上記塗布ののち必要に応じて乾燥又は焼成することにより形成されてもよい。工程(C1)における乾燥又は焼成は、工程(A1)における乾燥又は焼成と同様の条件で行うことが好ましい。塗布膜(C1p)は、得られる被覆物品における含フッ素層(C1)となる。
工程(D1)は、プライマー塗布膜(A1p)及び塗布膜(C1p)を有する塗布膜積層体を焼成することにより、上記基材、プライマー層(A1)及び含フッ素層(C)を有する第1の被覆物品を形成する工程である。
工程(D1)における焼成は、工程(A1)及び(C1)における焼成と同様の条件で行うことが好ましい。
第1の製造方法は、プライマー塗布膜(A1p)を形成する工程(A1)の後に、文字、図面等を印刷する工程を有するものであってもよい。上記文字、図面等は、例えば、被覆物品が炊飯釜である場合、水の量を示す文字と線等である。
上記印刷の方法としては特に限定されず、例えば、パット転写印刷が挙げられる。上記印刷に用いる印刷インキとしては特に限定されず、例えば、PESとTFEホモポリマーと酸化チタンとからなる組成物が挙げられる。
第2の被覆物品は、例えば、基材上に、プライマー用被覆組成物(A2)を塗布することによりプライマー塗布膜(A2p)を形成する工程(A2)、
プライマー塗布膜(A2p)上に、含フッ素塗料(B1)を塗布することにより塗布膜(B1p)を形成する工程(B1)、
塗布膜(B1p)上に含フッ素塗料(C2)を塗布することにより塗布膜(C2p)を形成する工程(C2)、並びに、
プライマー塗布膜(A2p)、塗布膜(B1p)及び塗布膜(C2p)を有する塗布膜積層体を焼成することにより、上記基材、プライマー層(A2)、中間層(B1)及び含フッ素層(C2)を有する第2の被覆物品を形成する工程(D2)
を含む方法により、製造することができる。
工程(A2)は、基材上に、プライマー用被覆組成物(A2)を塗布することによりプライマー塗布膜(A2p)を形成する工程である。
工程(A2)において、プライマー用被覆組成物(A2)は、耐熱性樹脂(a)を含むことが好ましい。
プライマー用被覆組成物(A2)は、更に、任意で添加剤を含むこともできる。
耐熱性樹脂(a)及び上記添加剤については、上述したとおりである。
プライマー用被覆組成物(A2)は、含フッ素重合体を含まないことが好ましい。
上記基材上にプライマー用被覆組成物(A2)を塗布する方法としては特に限定されず、プライマー用被覆組成物(A2)が液状である場合、スプレー塗装、ロール塗装、ドクターブレードによる塗装、ディップ(浸漬)塗装、含浸塗装、スピンフロー塗装、カーテンフロー塗装等が挙げられ、なかでも、スプレー塗装が好ましい。プライマー用被覆組成物(A2)が粉体状である場合、静電塗装、流動浸漬法、ロトライニング法等が挙げられ、なかでも、静電塗装が好ましい。
工程(A2)におけるプライマー用被覆組成物(A2)の塗布の後、工程(B1)を行う前に焼成を行ってもよいし、焼成を行わなくてもよい。また、プライマー用被覆組成物(A2)が液状である場合、上記塗布の後、更に、乾燥を行ってもよいし、乾燥を行わなくてもよい。
工程(A2)において、上記乾燥は、70〜300℃の温度で5〜60分間行うことが好ましい。上記焼成は、260〜410℃の温度で10〜30分間行うことが好ましい。
プライマー用被覆組成物(A2)が液状である場合、工程(A2)においては、上記基材上に塗布したのち、乾燥を行うことが好ましい。また、後述の工程(D2)において塗布膜積層体の焼成を行うため、焼成を行わないことが好ましい。
プライマー用被覆組成物(A2)が粉体状である場合、工程(A2)においては、上記基材上に塗布したのち、焼成を行うことが好ましい。
プライマー塗布膜(A2p)は、上記基材上にプライマー用被覆組成物(A2)を塗布した後、必要に応じて乾燥又は焼成することにより形成されるものである。プライマー塗布膜(A2p)は、得られる被覆物品においてプライマー層(A2)となる。
工程(B1)は、プライマー塗布膜(A2p)上に、含フッ素塗料(B1)を塗布することにより塗布膜(B1p)を形成する工程である。
工程(B1)における含フッ素塗料(B1)は、上述した本開示の被覆組成物であってよい。
プライマー塗布膜(A2p)上に含フッ素塗料(B1)を塗布する方法としては特に限定されず、プライマー用被覆組成物(A2)の塗布の方法と同じ方法等が挙げられる。含フッ素塗料(B1)が粉体塗料である場合は、静電塗装が好ましい。
工程(B1)においては、含フッ素塗料(B1)をプライマー塗布膜(A2p)上に塗布したのち、乾燥又は焼成を行ってもよい。工程(B1)における乾燥又は焼成は、工程(A2)における乾燥又は焼成と同様の条件で行うことが好ましい。
含フッ素塗料(B1)をプライマー塗布膜(A2p)上に塗布したのち、焼成を行わないことが好ましい。後述の工程(D2)において塗布膜積層体の焼成を行う際に、全ての塗布膜を同時に焼成することができるからである。
塗布膜(B1p)は、プライマー塗布膜(A2p)上に含フッ素塗料(B1)を塗布した後、必要に応じて乾燥又は焼成することにより形成される。塗布膜(B1p)は、得られる被覆物品において中間層(B1)となる。
工程(C2)は、塗布膜(B1p)上に含フッ素塗料(C2)を塗布することにより塗布膜(C2p)を形成する工程である。
工程(C2)における含フッ素塗料(C2)は、含フッ素重合体(a)を含むことが好ましい。
含フッ素塗料(C2)は、更に、任意で添加剤を含むこともできる。
含フッ素重合体(a)及び上記添加剤については、上述したとおりである。
含フッ素塗料(C2)は、粉体塗料であってもよく、水性塗料等の液状塗料であってもよい。乾燥工程が不要で、少ない塗装回数で厚い塗布膜を得ることが容易である点では、粉体塗料であることが好ましい。含フッ素塗料(C2)が液状塗料である場合は、含フッ素重合体(a)の粒子が液状媒体に分散された液状塗料であることが好ましく、含フッ素重合体(a)の粒子が主に水からなる水性媒体に分散された水性塗料であることがより好ましい。
含フッ素塗料(C2)における含フッ素重合体(a)の粒子の平均粒子径は、液体塗料の場合は0.01〜40μm、粉体塗料の場合は1〜50μmであることが好ましい。
含フッ素重合体(a)が溶融加工性である場合、含フッ素塗料(C2)は、球晶を微細化する目的で、少量のPTFE(TFEホモポリマー及び変性PTFEの少なくとも一方)を含んでもよい。この場合、PTFEの含有量は、含フッ素重合体(a)に対して0.01〜10.0質量%とすることが好ましい。
また、含フッ素塗料(C2)は、着色顔料を含有しないことが好ましい。着色顔料は、耐食性を悪化させる原因となり得るため、含フッ素塗料(C2)が着色顔料を含有しないものであれば、得られる被覆物品は、より優れた耐食性及び耐水蒸気性を有するものとなる。
塗布膜(B1p)上に含フッ素塗料(C2)を塗布する方法としては特に限定されず、上述のプライマー用被覆組成物(A2)の塗布の方法と同じ方法等が挙げられる。含フッ素塗料(C2)が粉体塗料である場合は、静電塗装が好ましい。
塗布膜(C2p)は、上記塗布ののち必要に応じて乾燥又は焼成することにより形成されてもよい。工程(C2)における乾燥又は焼成は、工程(A2)における乾燥又は焼成と同様の条件で行うことが好ましい。塗布膜(C2p)は、得られる被覆物品における含フッ素層(C2)となる。
工程(D2)は、プライマー塗布膜(A2p)、塗布膜(B1p)及び塗布膜(C2p)を有する塗布膜積層体を焼成することにより、上記基材、プライマー層(A2)、中間層(B1)及び含フッ素層(C2)を有する第2の被覆物品を形成する工程である。
工程(D2)における焼成は、工程(A2)、(B1)及び(C2)における焼成と同様の条件で行うことが好ましい。
第2の製造方法は、プライマー塗布膜(A2p)を形成する工程(A2)の後、上記塗布膜(B1p)を形成する工程(B1)の後、又は、その両方に、文字、図面等を印刷する工程を有するものであってもよい。上記文字、図面等は、例えば、被覆物品が炊飯釜である場合、水の量を示す文字と線等である。
上記印刷の方法としては特に限定されず、例えば、第1の製造方法において例示した方法が挙げられる。
本開示の被覆組成物は耐食性に優れる塗膜を与えることができ、また、第1及び第2の被覆物品は耐食性に優れる。このため、本開示の被覆組成物、及び、第1及び第2の被覆物品は、耐食性が求められるあらゆる分野において好適に用いることができる。適用可能な用途としては特に限定されず、含フッ素重合体が有する非粘着性、耐熱性、滑り性等を利用した用途を挙げることができる。例えば、非粘着性を利用したものとして、フライパン、圧力鍋、鍋、グリル鍋、炊飯釜、オーブン、ホットプレート、パン焼き型、包丁、ガステーブル等の調理器具;電気ポット、製氷トレー、金型、レンジフード等の厨房用品;練りロール、圧延ロール、コンベア、ホッパー等の食品工業用部品;オフィースオートメーション(OA)用ロール、OA用ベルト、OA用分離爪、製紙ロール、フィルム製造用カレンダーロール等の工業用品;発泡スチロール成形用等の金型、鋳型;合板・化粧板製造用離型板等の成形金型離型;工業用コンテナ(特に半導体工業用)等が挙げられ、滑り性を利用したものとして、のこぎり、やすり等の工具;アイロン、鋏、包丁等の家庭用品;金属箔;電線;食品加工機、包装機、紡織機械等のすべり軸受;カメラ・時計の摺動部品;パイプ、バルブ、ベアリング等の自動車部品;雪かきシャベル;すき;シュート等が挙げられる。
本開示の被覆組成物、及び、第1及び第2の被覆物品は、調理器具又は厨房用品に用いられることが好ましく、調理器具に用いられることがより好ましく、炊飯釜に用いられることが更に好ましい。
第1及び第2の被覆物品は、調理器具、厨房用品又はその構成部材であることも好ましく、調理器具又はその構成部材であることがより好ましく、炊飯釜又はその構成部材であることが更に好ましい。
次に実施例を挙げて本開示を更に詳しく説明するが、本開示はこれらの実施例のみに限定されるものではない。「%」「部」は、それぞれ質量%、質量部を表す。
製造例1 ポリアミドイミド樹脂水性分散体(1)の調製
固形分29%のポリアミドイミド樹脂〔PAI〕ワニス(N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという)(沸点202℃)を71%含む)を水中に投入してPAIを析出させた。これをボールミル中で48時間粉砕してPAI水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。得られたPAI水性分散体の固形分は、20%であった。
製造例2 ポリエーテルスルホン樹脂水性分散体(1)の調製
数平均分子量約24000のポリエーテルスルホン樹脂〔PES〕60部及び脱イオン水60部を、セラミックボールミル中でPESからなる粒子が完全に粉砕されるまで約10分間攪拌した。次いで、NMP180部を添加し、更に、48時間粉砕し、分散体を得た。得られた分散体を更にサンドミルで1時間粉砕し、PES濃度が約20%のPES水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。
製造例3 ポリアミドイミド樹脂水性分散体(2)の調製
固形分29%のポリアミドイミド樹脂〔PAI〕ワニス(N−エチル−2−ピロリドン(以下、NEPという)(沸点218℃)を71%含む)を水中に投入してPAIを析出させた。これをボールミル中で48時間粉砕してPAI水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。得られたPAI水性分散体の固形分は、20%であった。
製造例4 ポリエーテルスルホン樹脂水性分散体(2)の調製
数平均分子量約24000のポリエーテルスルホン樹脂〔PES〕60部及び脱イオン水60部を、セラミックボールミル中でPESからなる粒子が完全に粉砕されるまで約10分間攪拌した。次いで、NEP180部を添加し、更に、48時間粉砕し、分散体を得た。得られた分散体を更にサンドミルで1時間粉砕し、PES濃度が約20%のPES水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。
製造例5 ポリアミドイミド樹脂水性分散体(3)の調製
固形分29%のポリアミドイミド樹脂〔PAI〕ワニス(3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド(以下、NDPAという)(沸点215℃)を71%含む)を水中に投入してPAIを析出させた。これをボールミル中で48時間粉砕してPAI水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。得られたPAI水性分散体の固形分は、20%であった。
製造例6 ポリエーテルスルホン樹脂水性分散体(3)の調製
数平均分子量約24000のポリエーテルスルホン樹脂〔PES〕60部及び脱イオン水60部を、セラミックボールミル中でPESからなる粒子が完全に粉砕されるまで約10分間攪拌した。次いで、NDPA180部を添加し、更に、48時間粉砕し、分散体を得た。得られた分散体を更にサンドミルで1時間粉砕し、PES濃度が約20%のPES水性分散体(平均粒子径2μm)を得た。
実施例1
製造例2で得られたPES水性分散体、及び、製造例1で得られたPAI水性分散体を、PESが、PESとPAIとの固形分合計量の75%となるように混合し、これにテトラフルオロエチレンホモポリマー〔TFEホモポリマー、以下PTFEという〕水性分散体(平均粒子径0.28μm、固形分60%、分散剤としてポリエーテル系非イオン性界面活性剤をPTFEに対して6%含有している)とテトラフルオロエチレン−ヘキサフロオロプロピレン共重合体(以下、FEPという)水性分散体(平均粒子径0.20μm、固形分60%、分散剤としてポリエーテル系非イオン性界面活性剤をFEPに対して5%含有している)を、固形分の質量比でFEPがPTFEの50%となり、かつPES及びPAIが、PES、PAI、PTFE及びFEPの固形分合計量の25%となるように加え、増粘剤としてメチルセルロースをTFEホモポリマーの固形分に対して0.7%添加し、分散安定剤としてポリエーテル系非イオン性界面活性剤をTFEホモポリマーの固形分に対して6%添加して、ポリマーの固形分34%の水性分散液(下塗り用被覆組成物(1))を得た。
実施例2
PESが、PESとPAIとの固形分合計量の65%となり、かつ、PES及びPAIが、PES、PAI及びPTFEとFEPの固形分合計量の20%となるように配合量を変更した以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(2)を得た。
実施例3
FEPの添加量をPTFEに対して固形分の質量比で100%とした以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(3)を得た。
実施例4
FEP水性分散体に代えて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(以下、PFAという)水性分散体(平均粒子径0.26μm、固形分68%、分散剤としてポリエーテル系非イオン性界面活性剤をPFAに対して3%含有している)を添加した以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(4)を得た。
実施例5
製造例2で得られたPES水性分散体に代えて製造例4で得られたPES水性分散体を、製造例1で得られたPAI水性分散体に代えて製造例3で得られたPAI水性分散体を使用した以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(5)を得た。
実施例6
製造例2で得られたPES水性分散体に代えて製造例6で得られたPES水性分散体を、製造例1で得られたPAI水性分散体に代えて製造例5で得られたPAI水性分散体を使用した以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(6)を得た。
比較例1
FEP水性分散体を添加しないこと以外は実施例1と同様にして、下塗り用被覆組成物(7)を得た。
比較例2
FEP水性分散体を添加しないこと以外は実施例2と同様にして、下塗り用被覆組成物(8)を得た。
<試験板の作製>
アルミニウム板(A−1050P)の表面をアセトンで脱脂した後、JIS B 1982に準拠して測定した表面粗度Ra値が2.5〜4.0μmとなるようにサンドブラストを行い、表面を粗面化した。エアーブローにより表面のダストを除去した後、実施例及び比較例で得られた下塗り用被覆組成物を、乾燥膜厚が約10μmとなるように、RG−2型重力式スプレーガン(商品名、アネスト岩田社製、ノズル径1.0mm)を用い、吹き付け圧力0.2MPaでスプレー塗装した。得られたアルミニウム板上の塗布膜を80〜100℃で15分間乾燥し、室温まで冷却した。得られた塗布膜上に、PFA粉体塗料を印加電圧40KV、圧力0.08MPaの条件で静電塗装し、380℃で20分間焼成し、冷却して、上塗りに膜厚が約40μmのPFA層を形成することにより、試験用塗装板を得た。得られた試験用塗装板は、アルミニウム板上に下塗り層、及びPFAからなる上塗り層が形成されていた。
なお、膜厚は、高周波式膜厚計(商品名:LZ−300C、ケット科学研究所製)を用いて測定した。
<評価方法>
得られた試験用塗装板の塗膜について、下記の評価を行った。
(耐食試験)
得られた試験用塗装板の塗膜表面にカッターナイフでクロスカットを入れ、基材に達する傷を入れた。この試験板を、おでんの素(ヱスビー食品株式会社製)20gを水1リットルに溶解した溶液中に浸漬し、70℃に保温して、ブリスターの発生等の異常がないかを100時間毎に確認した。膨れの発生等の異常がない塗膜を維持した時間を表1に示した。
Figure 2020176216

Claims (13)

  1. ポリエーテルスルホン樹脂と、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のポリイミド系樹脂と、非溶融加工性含フッ素重合体と、溶融加工性含フッ素重合体とを含む被覆組成物。
  2. 前記ポリエーテルスルホン樹脂の、前記ポリイミド系樹脂に対する質量比が85/15〜65/35である請求項1記載の被覆組成物。
  3. 前記ポリエーテルスルホン樹脂及び前記ポリイミド系樹脂の合計量の、前記非溶融加工性含フッ素重合体及び前記溶融加工性含フッ素重合体の合計量に対する質量比が15/85〜35/65である請求項1又は2記載の被覆組成物。
  4. 前記非溶融加工性含フッ素重合体の、前記溶融加工性含フッ素重合体に対する質量比が5/95〜95/5である請求項1〜3のいずれかに記載の被覆組成物。
  5. 更に、水を含む請求項1〜4のいずれかに記載の被覆組成物。
  6. 前記ポリエーテルスルホン樹脂及び前記ポリイミド系樹脂の平均粒子径が0.1〜10μmである請求項1〜5のいずれかに記載の被覆組成物。
  7. 前記非溶融加工性含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレンホモポリマー及び変性ポリテトラフルオロエチレンからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜6のいずれかに記載の被覆組成物。
  8. 前記溶融加工性含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体及び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)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜7のいずれかに記載の被覆組成物。
  9. 金属又は非金属無機材料からなる基材上に直接塗布されるか、又は、耐熱性樹脂からなる層の上に塗布される請求項1〜8のいずれかに記載の被覆組成物。
  10. 更に、有機溶媒を含む請求項1〜9のいずれかに記載の被覆組成物。
  11. 前記有機溶媒は、N−エチル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、3−アルコキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−ホルミルモルホリン、N−アセチルモルホリン、ジメチルプロピレンウレア、アニソール、ジエチルエーテル、エチレングリコール、アセトフェノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、キシレン、トルエン、エタノール及び2−プロパノールからなる群より選択される少なくとも1種である請求項10記載の被覆組成物。
  12. 基材と、
    請求項1〜11のいずれかに記載の被覆組成物から形成されるプライマー層(A1)と、
    含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C1)とを有する被覆物品。
  13. 基材と、
    耐熱性樹脂(a)を含むプライマー層(A2)と、
    請求項1〜11のいずれかに記載の被覆組成物から形成される中間層(B1)と、
    含フッ素重合体(a)を含む含フッ素層(C2)とを有する被覆物品。

JP2019080035A 2019-04-19 2019-04-19 被覆組成物及び被覆物品 Active JP6819717B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080035A JP6819717B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 被覆組成物及び被覆物品
PCT/JP2020/008890 WO2020213270A1 (ja) 2019-04-19 2020-03-03 被覆組成物及び被覆物品
CN202080029091.5A CN113710478A (zh) 2019-04-19 2020-03-03 被覆组合物和被覆物品
KR1020217037395A KR102385601B1 (ko) 2019-04-19 2020-03-03 피복 조성물 및 피복 물품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080035A JP6819717B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 被覆組成物及び被覆物品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020176216A true JP2020176216A (ja) 2020-10-29
JP6819717B2 JP6819717B2 (ja) 2021-01-27

Family

ID=72838239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019080035A Active JP6819717B2 (ja) 2019-04-19 2019-04-19 被覆組成物及び被覆物品

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6819717B2 (ja)
KR (1) KR102385601B1 (ja)
CN (1) CN113710478A (ja)
WO (1) WO2020213270A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134909A (ko) * 2021-03-29 2022-10-06 (주)세경하이테크 3d 홀로그램 데코레이션 필름의 제조방법
WO2023013545A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被覆物品
WO2023095678A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 ダイキン工業株式会社 粉体塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
JP2024046613A (ja) * 2022-09-22 2024-04-03 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、塗膜、積層体及び摺動部材
WO2025069684A1 (ja) * 2023-09-29 2025-04-03 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被膜物品
WO2025075160A1 (ja) * 2023-10-04 2025-04-10 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、皮膜、物品及び軸受け

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240014507A (ko) * 2021-05-31 2024-02-01 다이킨 고교 가부시키가이샤 도료 조성물, 도막 및 도장 물품
JP7428915B2 (ja) * 2021-12-10 2024-02-07 ダイキン工業株式会社 含フッ素樹脂溶剤型プライマー組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
KR102502716B1 (ko) * 2022-05-31 2023-02-23 (주)삼일씨앤에프 사판식 압축기의 사판 표면 코팅용 도료 조성물
KR102688172B1 (ko) * 2024-04-17 2024-07-26 오제이씨(주) 내마모성 및 항균성이 우수한 불소 코팅제

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201992A (ja) * 1983-04-28 1984-11-15 Daikin Ind Ltd ロ−タリ−圧縮機
JP2007522286A (ja) * 2004-01-22 2007-08-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロポリマー乳濁液コーティング
JP2009242711A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Daikin Ind Ltd 被覆用組成物
JP2013538706A (ja) * 2010-08-06 2013-10-17 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 基材上の向上した耐摩耗性および硬度を有する非粘着性コーティング
WO2016147790A1 (ja) * 2015-03-13 2016-09-22 ダイキン工業株式会社 塗料組成物及び被覆物品

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2702041B2 (ja) 1994-02-04 1998-01-21 デュポン 株式会社 プライマー組成物および同組成物を用いる金属面へのフッ素樹脂の被覆方法
JP4221773B2 (ja) 1998-06-05 2009-02-12 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂被覆用水性プライマー組成物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59201992A (ja) * 1983-04-28 1984-11-15 Daikin Ind Ltd ロ−タリ−圧縮機
JP2007522286A (ja) * 2004-01-22 2007-08-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロポリマー乳濁液コーティング
JP2009242711A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Daikin Ind Ltd 被覆用組成物
JP2013538706A (ja) * 2010-08-06 2013-10-17 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 基材上の向上した耐摩耗性および硬度を有する非粘着性コーティング
WO2016147790A1 (ja) * 2015-03-13 2016-09-22 ダイキン工業株式会社 塗料組成物及び被覆物品

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102602491B1 (ko) * 2021-03-29 2023-11-15 (주)세경하이테크 3d 홀로그램 데코레이션 필름의 제조방법
KR20220134909A (ko) * 2021-03-29 2022-10-06 (주)세경하이테크 3d 홀로그램 데코레이션 필름의 제조방법
WO2023013545A1 (ja) * 2021-08-06 2023-02-09 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被覆物品
JP2023024332A (ja) * 2021-08-06 2023-02-16 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被覆物品
JP7265215B2 (ja) 2021-08-06 2023-04-26 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被覆物品
KR20240026237A (ko) 2021-08-06 2024-02-27 다이킨 고교 가부시키가이샤 피복용 조성물 및 피복 물품
JP7445147B2 (ja) 2021-11-26 2024-03-07 ダイキン工業株式会社 粉体塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
JP2023078672A (ja) * 2021-11-26 2023-06-07 ダイキン工業株式会社 粉体塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
WO2023095678A1 (ja) * 2021-11-26 2023-06-01 ダイキン工業株式会社 粉体塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
JP2024046613A (ja) * 2022-09-22 2024-04-03 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、塗膜、積層体及び摺動部材
JP7477807B2 (ja) 2022-09-22 2024-05-02 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、塗膜、積層体及び摺動部材
WO2025069684A1 (ja) * 2023-09-29 2025-04-03 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被膜物品
JP2025060408A (ja) * 2023-09-29 2025-04-10 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被膜物品
JP7678390B2 (ja) 2023-09-29 2025-05-16 ダイキン工業株式会社 被覆用組成物及び被膜物品
WO2025075160A1 (ja) * 2023-10-04 2025-04-10 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、皮膜、物品及び軸受け
JP2025063868A (ja) * 2023-10-04 2025-04-16 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、皮膜、物品及び軸受け
EP4559984A4 (en) * 2023-10-04 2025-10-08 Daikin Ind Ltd COATING COMPOSITION, FILM, ARTICLE AND BEARING
JP7755200B2 (ja) 2023-10-04 2025-10-16 ダイキン工業株式会社 塗料組成物、皮膜、物品及び軸受け

Also Published As

Publication number Publication date
KR102385601B1 (ko) 2022-04-12
WO2020213270A1 (ja) 2020-10-22
JP6819717B2 (ja) 2021-01-27
CN113710478A (zh) 2021-11-26
KR20210145289A (ko) 2021-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6819717B2 (ja) 被覆組成物及び被覆物品
JP6406428B2 (ja) 塗料組成物及び被覆物品
JP5445587B2 (ja) 被覆物品の製造方法、及び、被覆物品
KR101900167B1 (ko) 피복 물품 및, 내식성 도막의 형성 방법
CN103568419B (zh) 被覆物品
JP7265215B2 (ja) 被覆用組成物及び被覆物品
JP6811649B2 (ja) 組成物及び塗膜
JP4016987B2 (ja) 含フッ素積層体、含フッ素積層体形成方法及び被覆物品
CN103568420B (zh) 被覆物品
KR102737334B1 (ko) 피복 조성물 및 피복 물품
JP6838636B2 (ja) 組成物及び塗膜
CN117715992B (zh) 被覆用组合物和被覆物品
CN111548690B (zh) 被覆组合物和被覆物品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200407

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200616

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201214

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6819717

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151