JP2022046456A - 塗料組成物及び塗装品 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、耐熱性バインダー樹脂、熱溶融性フッ素樹脂及び有機溶剤を含み、上記熱溶融性フッ素樹脂は、1.0μm以下の平均粒径を有する粉末であり、融点が270℃以上であり、かつメルトフローレートが15~45g/10分であり、上記耐熱性バインダー樹脂100質量部に対して、上記熱溶融性フッ素樹脂が10~200質量部である塗料組成物に関する。
本開示の塗料組成物は、非粘着性の持続性に優れる塗膜を与えることができる。
本開示の塗料組成物は、また、表面平滑性に優れる塗膜を与えることもできる。
上記耐熱性バインダー樹脂は、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。
上記耐熱性バインダー樹脂は、上述の効果に加え、着色の自由度及び加工性の点で、PESを含むことがより好ましい。
上記熱溶融性フッ素樹脂は、メルトフローレート(MFR)が15~45g/10分である。MFRが低すぎると、非粘着性の持続性及び表面平滑性が悪化するおそれがあり、MFRが高すぎると、非粘着性の持続性が悪化するおそれがある。
上記MFRは、20g/10分以上であることが好ましく、25g/10分以上であることがより好ましい。また、40g/10分以下であることが好ましく、35g/10分以下であることがより好ましい。
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。
上記融点は、示差走査熱量計を用い、ASTM D-4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークの温度である。
上記熱溶融性フッ素樹脂は、非粘着性の持続性及び表面平滑性に一層優れる塗膜が得られる点で、PFA及びFEP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、上記効果及び耐熱性の点で、PFAであることがより好ましい。
CF2=CF-ORf1 (1)
(式中、Rf1は、炭素数1~10、好ましくは炭素数1~5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるものが挙げられ、なかでもパーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕が好ましい。
上記平均粒径は、0.5μm以下であることが好ましい。上記平均粒径は、また、0.1μm以上であることが好ましく、0.3μm以上であることがより好ましい。これらの範囲内であると、造膜性や、焼成時のフッ素樹脂の溶融性に優れる。
上記平均粒径は、株式会社堀場製作所製「CAPA-700」を用いて、カスケードは使用せず、分散圧力1.0barで測定を行い、粒度分布積算の50%に対応する粒子径に等しいとする。
これにより、平均粒径を1.0μm以下にすることができる。
上記連鎖移動剤は、重合媒体中への分散性、連鎖移動性、目的の製品からの除去性の点で、エタン、イソペンタン、メタノール、イソプロパノール、アセトン、及び、酢酸エチルからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましい。
Xn0-(CF2)m1-Y0 (N1)
(式中、Xn0は、H、Cl及びFであり、m1は3~15の整数であり、Y0は、-SO3M、-SO4M、-SO3R、-SO4R、-COOM、-PO3M2、-PO4M2(MはH、NH4又はアルカリ金属を表し、Rは炭素数1~12のアルキル基を表す。)である。)で表される化合物、下記一般式(N2):
Rfn1-O-(CF(CF3)CF2O)m2CFXn1-Y0 (N2)
(式中、Rfn1は、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基であり、m2は、0~3の整数であり、Xn1は、F又はCF3であり、Y0は、上記定義したものである。)で表される化合物が挙げられる。
上記有機溶剤は、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。
上記有機溶剤は、上記耐熱性バインダー樹脂を溶解するものであってよく、上記熱溶融性フッ素樹脂を分散させるものであってもよい。
上記合計量は、液体クロマトグラフィーにより測定する値である。
本開示の塗料組成物は、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド及びN,N-ジメチルホルムアミドのいずれをも含まないことも好ましい。
上記水の含有量は、カールフィッシャー法により測定することができる。
上記パーフルオロカルボン酸及びその塩の含有量は、液体クロマトグラフィーにより測定できる。
上記含フッ素界面活性剤の含有量は、液体クロマトグラフィーにより測定できる。
本開示の塗装品は、非粘着性の持続性に優れる。
本開示の塗装品は、また、表面平滑性にも優れる。
また、必要に応じて防錆プライマー層等のプライマー層を基材上に設けてもよい。
塗布後に焼成を行ってもよい。
本開示の塗料組成物、及び、本開示の塗装品は、調理器具又は厨房用品に用いられることが好ましい。本開示の塗装品は、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い。
上記調理器具又は厨房用品としては、フライパン、ガステーブルの天板、電子レンジの内壁材が好ましい。
示差走査熱量計を用い、ASTM D-4591に準拠して昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークの温度として求めた。
(MFR)
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、372℃、荷重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)を、MFRとした。
(平均粒径)
株式会社堀場製作所製「CAPA-700」を用いて、カスケードは使用せず、分散圧力1.0barで測定を行い、粒度分布積算の50%に対応する粒子径を、平均粒径とした。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)10g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)10gをN-エチル-2-ピロリドン50g、メチルイソブチルケトン15g、キシレン15gの混合溶剤に加え、ボールミルで溶解分散して本開示の塗料組成物を得た。ついで、当該組成物を塗布型クロメート処理した0.5mmのステンレス鋼板にバーコーターにて乾燥膜厚が10μmになるように塗布し、400℃で90秒間焼成して、本開示の塗装品を得た。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)10g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)10g、複合酸化物顔料(ダイピロキサイドカラ#9510、大日本精化工業(株)製)5gをN-エチル-2-ピロリドン47g、メチルイソブチルケトン14g、キシレン13gの混合溶剤に加え、ボールミルで溶解分散させ、更にアルミフレーク(HS-2、東洋アルミ(株)製)を1g添加して撹拌、分散させたこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP1、融点282℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.2μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA2、融点304℃、MFR 31g/10min、平均粒径0.15μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA3、融点316℃、MFR 16g/10min、平均粒径0.3μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA4、融点316℃、MFR 43g/10min、平均粒径0.3μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)14g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)7gを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)8g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)12gを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記N-エチル-2-ピロリドンに代えて、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記N-エチル-2-ピロリドンに代えて、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
ポリアミドイミド樹脂(HPC-3010、昭和電工マテリアルズ(株)製、γ-ブチロラクトン溶解品、固形分濃度30%)33gをN-エチル-2-ピロリドン27g、メチルイソブチルケトン15g、キシレン15gの混合溶剤に加えたこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記ポリエーテルスルホン樹脂に代えて、ポリエーテルイミド樹脂(Ultem1000、SABIC製)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA5、融点316℃、MFR 11g/10min、平均粒径0.3μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA6、融点317℃、MFR 62g/10min、平均粒径0.3μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP2、融点241℃、MFR 29g/10min、平均粒径0.2μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
上記PFA1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(PFA7、融点304℃、MFR 31g/10min、平均粒径5μm)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)10g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)0.9gを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
ポリエーテルスルホン樹脂(PES5003P、住友化学工業(株)製)6g、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(PFA1、融点318℃、MFR 30g/10min、平均粒径0.3μm)15gを使用したこと以外は実施例1と同様にして、塗料組成物及び塗装品を得た。
(1)表面粗さ(表面平滑性)
試験片の表面粗さ(Ra)を、Surtronic DuoII(TAYLOR HOBSON製)で測定した。
卵/砂糖/醤油=1/1/1(質量比)からなる汚染液を試験片にスポットし、260℃で30分間焼き付けた後、爪により汚染物を除去した。簡単に汚染物が除去可能で、塗膜への付着物がほとんどないものをA、簡単に汚染物が除去可能であるが、爪で擦って取れる程度の付着物があるものをB、汚染物が取れ難く、爪で擦って取れる程度の付着物があるものをC、汚染物が取れ難く、爪で擦っても取れない付着物があるものをD、汚染物が取れず、塗膜剥離を伴うものをEとした。
Claims (2)
- 耐熱性バインダー樹脂、熱溶融性フッ素樹脂及び有機溶剤を含み、
前記熱溶融性フッ素樹脂は、1.0μm以下の平均粒径を有する粉末であり、融点が270℃以上であり、かつメルトフローレートが15~45g/10分であり、
前記耐熱性バインダー樹脂100質量部に対して、前記熱溶融性フッ素樹脂が10~200質量部である塗料組成物。 - 基材と、前記基材上に設けられた、請求項1記載の塗料組成物から形成される塗膜とを備える塗装品。
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