JP2023087722A - フッ素樹脂液体塗料組成物 - Google Patents

フッ素樹脂液体塗料組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】 金属基材及び樹脂基材のいずれにも強固に接着し、耐水蒸気性・耐食性に優れたフッ素樹脂コーティング用のフッ素樹脂液体塗料組成物、それからなる塗膜、その塗膜を有する物品を提供する。【解決手段】 フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含む、フッ素樹脂液体塗料組成物、それからなる塗膜、その塗膜を有する物品。【選択図】 なし

Description

本発明は、金属基材及び樹脂基材のいずれにも強固に接着し、耐水蒸気性・耐食性に優れたフッ素樹脂コーティング用のフッ素樹脂液体塗料組成物、それを塗装してなる塗膜、その塗膜を有する物品に関する。
フッ素樹脂は、優れた耐熱性、耐薬品性、電気的性質及び機械的性質を有し、また極めて低い摩擦係数、非粘着性、撥水撥油性も有しているため、化学、機械、電機などあらゆる工業分野において広く利用されている。
特に、フッ素樹脂の非粘着性、撥水撥油性を利用して、フッ素樹脂コーティングは、フライパン・炊飯器などの調理器具の塗装、OA機器のトナーを定着させる定着ロール・ベルトなど様々な分野で利用され、近年では、インクジェットノズル、化学プラントの設備など、利用分野はさらに広がっている。
ところが、各種基材にフッ素樹脂をコーティングする場合、フッ素樹脂の特性である非粘着性のために、フッ素樹脂を直接基材に塗装することは接着不良が生じ、極めて困難である。そのため、フッ素樹脂コーティングを行なう場合には、基材に対する接着性を有し、かつその上に塗装されるフッ素樹脂コーティングとも接着性を有するプライマー塗料組成物が通常利用されてきた。
このようなプライマー塗料組成物には、基材との接着性を有し、かつフッ素樹脂の融点以上の高温に耐えうる耐熱性樹脂(いわゆるエンジニアリングプラスチック)が用いられており、例えば、特許文献1には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホンなどのプレカーサー及びポリフェニレンサルファイドなどの微粒子が開示されている。
また、同様な耐熱性樹脂として、近年芳香族ポリエーテルケトンも知られており、例えば、特許文献2では、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が用いられている。このような耐熱性樹脂をバインダーと呼ぶ。
一方、プライマー塗料組成物を含むフッ素樹脂塗料組成物の媒体には、有機溶剤(溶剤系塗料)か水(水性塗料)が用いられており、環境負荷や人体への有害性の観点から、特に近年では水性(水系)塗料組成物が好ましく用いられている。水性塗料組成物において、基材との接着性を付与する耐熱性樹脂(バインダー)は、通常非水溶性であるため、その粒子を塗料組成物の液中に分散させて用いられる。
これまでフッ素樹脂、特に撥水撥油性の優れたPTFEやPFAなどをコーティングする基材としては、それらをフッ素樹脂の融点以上で熱処理して塗膜を溶融形成させるのに耐えられる金属基材を用いることが多かったが、最近では耐熱性エンジニアリングプラスチックの基材にコーティングできるプライマー塗料組成物が求められている。
この場合、プライマー塗料組成物としては、これまでのものと同様に金属基材にも好適に使用できることが、塗料の生産性、使用の利便性の面から望ましい。
プライマーの役割は、基材と上塗り層(トップコート)を双方接着させ、かつそれを長期間維持することであるから、十分な耐摩耗性や耐食性を維持した上で、できるだけ薄い塗膜を形成することが良いとされている。そして、薄くて平滑な塗膜を形成する点からは、粉体塗料ではなく、液体塗料であることが望ましい。液体塗料は、細かい構造にも適用しやすいため、対象とする製品への汎用性が高くなる点からも好ましい。
また求める性能によっては、プライマー塗料組成物と同様にフッ素樹脂とバインダーを含む塗料組成物は、基材に1層塗装してそのまま用いられることもある。このような塗料組成物はワンコート塗料と呼ばれ、近年需要が高まっている。
これまで、耐水蒸気性と耐食性に優れたプライマー液体塗料組成物としては、水溶性ポリアミドイミドと共にポリエーテルスルホン樹脂を用いたフッ素樹脂塗料組成物が提案されている(特許文献3)。
また、特許文献4では、3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジイソシアネート及び/又は3,3’-ジメチルビフェニル-4,4’-ジアミンを構造単位として含む水溶性ポリアミドイミドを用いることにより、形成される塗膜の耐水蒸気性等を改善したフッ素樹脂塗料組成物が提案されている。
さらに、特許文献2では、水溶性ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン及びフッ素樹脂を含み、フッ素樹脂がパーフルオロ樹脂である、ステンレス(SUS)基材に対しても十分な接着性を示す塗料が提案されている。
しかしながら、これまでのバインダーでは、耐熱性エンジニアリングプラスチック基材と金属基材の両者に好適に使用できるプライマー塗料組成物やワンコート塗料を得ることはできなかった。
特公平4-71951号公報 特開2021-91754号公報 特許第4534916号公報 国際公開WO2016/175099号
本発明の目的は、金属基材及び樹脂基材のいずれにも強固に接着し、耐水蒸気性・耐食性に優れたフッ素樹脂コーティング用のフッ素樹脂液体塗料組成物、それを塗装してなる塗膜、その塗膜を有する物品を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物は、フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むことを特徴とする。
すなわち、本発明は、以下のとおりのものである。
(1)フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むフッ素樹脂液体塗料組成物。
(2)水性塗料組成物である(1)のフッ素樹脂液体塗料組成物。
(3)フッ素樹脂は、PEKKとその他樹脂を含むバインダー樹脂の合計に対して35~90質量%である、(1)又は(2)のフッ素樹脂液体塗料組成物。
(4)フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン又は熱溶融性パーフルオロフッ素樹脂である(1)~(3)のフッ素樹脂液体塗料組成物。
(5)フッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレンと熱溶融性パーフルオロフッ素樹脂の両方を含む、(1)~(4)のフッ素樹脂液体塗料組成物。
(6) さらに充填材を含む、(1)~(5)のフッ素樹脂液体塗料組成物。
(7)(1)~(6)のフッ素樹脂液体塗料組成物からなる塗膜。
(8)8~20μmの厚さである(7)の塗膜。
(9)(7)又は(8)の塗膜を有する物品。
本発明によれば、金属基材及び樹脂基材のいずれにも強固に接着し、耐水蒸気性・耐食性に優れ、しかも薄い塗膜を形成できる、フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むフッ素樹脂液体塗料組成物を提供することができる。また、本発明により、フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むフッ素樹脂液体塗料組成物からなる塗膜、その塗膜を有する物品を提供することができる。
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物は、媒体として水を用いることができるため、環境・安全衛生面の点からも優れたものとすることができる。
本発明の「フッ素樹脂液体塗料組成物」は、フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むことを特徴とする。
以下、本発明について詳細に説明する。
<フッ素樹脂液体塗料組成物>
本発明のフッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含む液体塗料組成物は、基材にフッ素樹脂層を接着させるためのプライマー塗料(下塗り)として特に好適に用いられる。更に、ワンコート塗料としても好ましく用いられる。
<フッ素樹脂>
本発明の塗料組成物を構成するフッ素樹脂としては、これらに限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・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・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体等を用いることができる。本発明におけるフッ素樹脂としては、官能基を側鎖に持たない通常のフッ素樹脂を用いることが、ワンコート塗料として用いる場合の塗膜非粘着性や、法規制(特に食品接触用途)の適合性の観点から好ましい。
本発明においては、塗膜にした際にピンホールの発生を抑制できると共に、一様で平滑な塗膜が得られるという観点から、融点以上で溶融流動性を示す、熱溶融性フッ素樹脂を用いることが好ましい。中でも、塗膜の非粘着性、耐熱性の観点から、低分子量PTFEやPFA、FEP、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体等の熱溶融性パーフルオロ樹脂を好適に用いることができる。
PFA中のパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)のアルキル基は、炭素数が1~5であることが好ましく、中でもパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)が特に好適である。PFA中のパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)の量としては、1~50重量%の範囲にあることが好ましい。
また本発明において、フッ素樹脂として非熱溶融性ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を用いることも好ましい。
本発明で好ましく用いられる非熱溶融性ポリテトラフルオロエチレンは、融点以上で溶融流動性を示さない高分子量のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であり、テトラフルオロエチレン(TFE)の単独重合体(TFEのホモポリマー)、TFEと共重合可能な単量体が1質量%以下の範囲で含まれるTFE共重合体(変性PTFE)の何れでも良く、又はその両者を組合せて使用することもできる。これにより、加熱後の塗膜に残留する応力を低下させることができ、コストの低減も可能となる。
更に、熱溶融性パーフルオロ樹脂と非熱溶融性ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を同時に用いることが、上記のそれぞれの利点が得られ、より好ましい。さらに必要に応じてその他のフッ素樹脂を加えても良い。
本発明のフッ素樹脂は、公知の重合方法により得た樹脂を分離・乾燥することにより得られる粉体や、それを更に粉砕した粉体、また、特公昭52-44576に記載の方法などにより微細造粒化された粉体を、塗料組成物中に分散させて用いることができる。さらに、乳化重合により重合されたままのフッ素樹脂分散液(ディスパージョン)を、そのまま用いることもできるし、フッ素樹脂分散液に界面活性剤を添加して安定化させたもの、米国特許第3,037,953号に記載の方法などの公知の技術により濃縮してフッ素樹脂の濃度を高く調整したものを用いることもできる。安定化させたフッ素樹脂分散液は、フッ素樹脂が凝集や沈降せずに長期にわたって分散状態を維持できるため好ましい。
本発明の塗料組成物に用いられるフッ素樹脂分散液の濃度としては、20~70質量%であることが好ましく、濃縮により40~70質量%としたものを用いることが、塗料組成物中のフッ素樹脂濃度の調整が容易となり好ましい。本発明に用いられるフッ素樹脂分散液の市販品としては、三井・ケマーズフロロプロダクツ(株)製テフロン(登録商標)PTFE 31-JR、PTFE 34-JR、PFA 334-JR、PFA 335-JR、FEP 120-JRが例示される。
<ポリエーテルケトンケトン(PEKK)>
本発明に用いられる「ポリエーテルケトンケトン(PEKK)」は、少なくとも下記の繰り返し単位を有する高分子化合物であり、その単独重合体又は共重合体のいずれも用いることができる。本発明において、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)はメインのバインダーとしての役割を果たすものである。
Figure 2023087722000001
本発明で用いられるポリエーテルケトンケトン(PEKK)の製造方法としては、例えば、特公昭47-31440号公報や特公平5-13967号公報等により、フリーデルクラフツ触媒の存在下で、ジフェニルエーテルとベンゼンジカルボン酸ハロゲン化物を反応させることにより製造できることが知られているが、既に市販されており、市販製品としては、Arkema社のKEPSTAN(登録商標)や山東凱盛新材料股イ分限公司 KSTONE(登録商標)を挙げることができる。
<その他の成分>
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物には、分散性・導電性・発泡防止・耐摩耗改善など求める特性に応じて通常の塗料に使用される各種の添加剤、例えば、界面活性剤(例えば、ライオン(株)製レオコール、ダウケミカルカンパニー製TRITON、TERGITOLシリーズ、花王(株)製エマルゲンなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系の非イオン系界面活性剤や、ライオン(株)製リパール、花王(株)製エマール、ぺレックスなどのスルホコハク酸塩、アルキルエーテルスルホン酸ナトリウム塩、硫酸モノ長鎖アルキル系の陰イオン系界面活性剤、ライオン(株)製レオアール、ダウケミカルカンパニー製OROTANなどのポリカルボン酸塩、アクリル酸塩系の高分子界面活性剤、モメンティブ社製L-77、EVONIK製サーフィノールシリーズ(サーフィノール420、サーフィノール440、サーフィノール465、サーフィノール485など))、造膜剤(例えば、ポリアミドやポリアミドイミド、アクリル、アセテートなどの高分子系造膜剤、高級アルコールやエーテル、造膜効果を有する高分子界面活性剤)、増粘剤(水溶性セルロール類や、溶剤分散系増粘剤、アルギン酸ソーダ、カゼイン、カゼイン酸ソーダ、キサンタンガム、ポリアクリル酸、アクリル酸エステル)なども加えることができる。
また、本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物は、求める特性に応じて、各種の有機物・無機物をバインダーや充填材として加えることもできる。有機物としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂などのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。無機物としては、金属粉、金属酸化物(酸化アルミ、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等)、ガラス、セラミックス、炭化珪素、酸化珪素、弗化カルシウム、カーボンブラック、グラフアイト、マイカ、硫酸バリウムなどが挙げられる。充填材の形状としては、粒子状、繊維状、フレーク状など、各種の形状の物質が使用可能である。
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物において、PEKKと共に用いるバインダーとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド(PAI)、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂を用いることができるが、フッ素樹脂液体塗料組成物の溶媒・分散媒として水を用いる水性塗料組成物の場合では、水溶性のポリアミドイミド(PAI)は溶解して塗膜中に均一に存在することで、欠陥なく基材へ接着することができるため特に好ましい。
しかしながら、PEKK以外のバインダーの全バインダー樹脂中の割合(その他バインダー/PEKK+その他バインダー)は、0.5以下であることが好ましく、0.3以下又は0.2以下にすることが、さらに好ましい。
<水性媒体>
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物の溶媒・分散媒としては、水を用いて、水性塗料組成物とすることが、特に環境面やコスト面から好ましい。水性塗料組成物には、液体粘度などのレオロジー特性の適切な調整や、PEKKや充填材などの分散性改善のために、水と相溶性のある極性溶剤を加えたり、水と非相溶性の有機溶剤を分散させることもできる。極性溶剤を加えることで、耐熱性樹脂(バインダー)を溶解させ、塗装後の乾燥過程において耐熱性樹脂(バインダー)がより均一になり、塗膜が緻密化することや、基材の凹凸の凹部に耐熱性樹脂(バインダー)が入り込みやすくなることで基材との接着力向上といった効果が期待できる。
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物において、フッ素樹脂は、バインダー樹脂(PEKKとその他樹脂)とフッ素樹脂の合計に対して35~90質量%であることが好ましく、45~80質量%であることが特に好ましい。フッ素樹脂が35質量%未満であると、塗膜の耐水蒸気性・耐食性が低下し、さらに、トップコートの接着性が低下するおそれがあり、一方、フッ素樹脂が90質量%を超えると、塗膜の耐食性が低下し、さらに、基材への接着力・塗膜の強度が低下するおそれがある。
<基材>
本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物は、金属基材とプラスチック基材の双方に好適に使用できる。
金属基材としては、アルミニウム、ステンレス(SUS)、銅、鉄、その他各種合金などが挙げられる。
プラスチック基材としては、フッ素樹脂の塗膜を形成するための加熱処理に耐え、長期耐久性もある、エンジニアリングプラスチックが好ましく用いられ、この中には、ポリアリールケトン樹脂(PEK、PEEK, PEKK, PEEKK)、ポリアリーレンスルホン樹脂(PPSなど)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)などのスーパーエンプラと呼ばれるものも含まれる。
<フッ素樹脂塗料組成物の製造プロセス>
本発明のフッ素樹脂塗料組成物は、従来公知の方法等により調製することができ、例えば、フッ素樹脂(水性分散液や粉体)、PEKK、及び、必要に応じて配合するその他の添加剤や充填材を適宜混合することにより得られる。本発明のフッ素樹脂塗料組成物において、PEKK、フッ素樹脂、充填材等は、それぞれの分散体(分散液)を予め調製し、得られる分散体を混合することにより調製を行うものであってもよい。
本発明のフッ素樹脂塗料組成物は、25℃における粘度が0.1~50000mPa・sであることが好ましい。粘度が0.1mPa・s未満であると、被塗装物上への塗布時にタレ等を生じやすく、目的とする膜厚を得ることが困難となる場合があり、50000mPa・sを超えると、塗装作業性が悪くなる場合があり、得られる塗膜の膜厚が均一とならず、表面平滑性等に劣る場合がある。より好ましい下限は、1mPa・sであり、より好ましい上限は、30000mPa・sである。上記粘度は、BM型単一円筒型回転粘度計(東京計器社製)を用いて測定することにより得られる値である。
<塗膜>
本発明の「塗膜」は、本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物を塗装してなる塗膜であり、20μm以下、例えば8~20μmの薄い塗膜とすることができる。また、本発明の「塗膜」は平滑で、外観の点でも優れている。
本発明の塗料組成物を基材と接着するプライマー層とし、その上に複数の層を塗装して積層した塗膜も含まれる。
本発明の「塗膜」は、各種既存の塗装方法、例えば、スプレー塗装、ディップ塗装、スピンコート等通常一般的に用いられる方法により形成することができ、溶融流動させ均一な塗膜を得るために、フッ素樹脂の融点以上に加熱しておくことが好ましい。
性能評価に使用する塗膜を以下の手順で作成した。
<評価用試験片の作成(アルミニウム基材評価用)>
まず、幅100mm長さ150mm のアルミニウム板(JIS A1050準拠品、厚み1mm)を基材として用い、イソプロピルアルコールで表面を脱脂した後、基材長辺に平行に端部~端部から30mmまでの部分にマスキングテープを貼り、#60アルミナによるショットブラストを施し表面粗度(Ra)を1~5μmとした。続いて、各実施例及び比較例のフッ素樹脂塗料組成物をスプレーガン(W-101-101G、アネスト岩田社製)を用いてスプレー塗装(塗料組成物0.6~0.7g)した。マスキングテープを剥がした後、120℃にて10分間、続いて300℃にて20分間乾燥させ、プライマー層(フッ素樹脂塗料組成物層)を形成した。プライマー層が形成された基材に、PFA粉体塗料(三井・ケマーズフロロプロダクツ(株)製 テフロン(登録商標)塗料 MJ-102)を、全面に粉体スプレーガン(PARKER IONICS社製 GX355HW)を用いて静電粉体塗装(塗料重量1.4~1.6g)し、400℃(基材温度)にて15分間焼成し、更に、同じPFA粉体塗料を同様にして静電粉体塗装し、360℃(基材温度)にて10分間焼成してトップコート層(PFA層)を形成した。トップコート層(PFA層)の厚みが100~120μmであり、端部にはプライマーが塗布されていない試験片を得た。
<評価用試験片の作成(PEEK基材評価用)>
幅100mm長さ150mmのアルミニウム板(JIS A3004、厚み1mm)にPEEK粉末の水分散液を塗布した後に約400℃で約15分熱処理することにより、厚み20~30μmのPEEK塗膜付きのアルミニウム基材を得た。
得られたPEEK塗膜付きアルミニウム基材の長辺に平行に端部~端部から120mmまでの部分にマスキングテープを貼り、ショットブラストにてマスキングされていない30mm幅分のPEEK塗膜を除去し、アルミニウムを露出させた。保護したPEEK部分のマスキングテープを剥がし、代わりにアルミニウムが露出した基材長辺に平行に端部~端部から30mmまでの部分をマスキングテープで保護した。続いて、アルミニウム基材評価用試験片の作成手順と同様に各実施例及び比較例のフッ素樹脂塗料組成物をスプレーで塗布し、トップコート層(PFA層)を形成して試験片を得た。
(性能評価方法)
<耐水蒸気性評価>
上記の評価用試験片を、150℃で0.4MPaの水蒸気中に100時間放置した後、常温になるまで静置して冷却し、下記の方法により塗膜の接着強度を測定した。続いて、基材をガスコンロで200℃まで加熱した後、水で急冷させた塗膜の状態を確認した。膨れやブリスターが発生していれば、不合格とした。
<接着強度測定方法>
上記の試験片の短辺に平行に1cm幅になるように塗膜にカッターで切り込みをいれ、その端部のプライマーが塗布されていない部分の塗膜を1cmほど剥がし、接着強度測定の掴み部分とした。
この試験片を電子秤の上に置き、両端をテープで固定し、秤の目盛りをゼロに合わせた。上記の剥離させた塗膜をペンチで挟み、速度50mm/分で引っ張り、目盛りが減じた数値を読み取り、接着強度(剥離強度)を測定した。単位はkgf(重量キログラム)である。
接着強度の測定は、上記の耐水蒸気性評価を行う前後それぞれについて行った。
(フッ素樹脂液体塗料組成物の調製)
本実施例及び比較例には、以下の試薬を使用した。
ポリエーテルケトンケトン(PEKK)樹脂
PEKK粉末:山東凱盛新材料社製 KSTONE(登録商標) CC5601
その他のバインダー樹脂
水溶性ポリアミドイミド(PAI)樹脂
日立化成工業(株)製 HPC-2100D-28(PAI濃度約28質量%、水22-32質量%、N-ホルミルモルフォリン30-40質量%の溶液)
ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂
PEEK粉末:ビクトレックス社製 VICOTE(登録商標) Coatings704
ポリエーテルスルホン(PES)樹脂
PES粉末:住友化学(株)製 スミカエクセル(登録商標) 4100MP
ポリエーテルイミド(PEI)樹脂
PEI粉末:SABIC社製 Ultem 1000F3SP-1000
フッ素樹脂
PFA水性分散液:三井・ケマーズ フロロプロダクツ(株)製テフロン(登録商標)PFA 335-JR(PFA濃度60質量%)
PTFE水性分散液:三井・ケマーズ フロロプロダクツ(株)製テフロン(登録商標)PTFE 34-JR(PTFE濃度58質量%)
実施例1
1Lステンレス容器に純水192gを入れ、攪拌機(YAMATO SCIENTIFIC CO.LTD.製)を用いて、140回転/分で攪拌しながら、非イオン系界面活性剤水溶液(濃度81質量%)を18g添加した。ここにPEKK粉末を77g加え10分間撹拌して分散させた。更に、非イオン系界面活性剤水溶液(濃度90質量%)を17g加え、カーボンブラック水性分散液(25質量%)を105g、酸化チタン水性分散液(55質量%)を58g加えて、10分間攪拌した。次いでこれに、別容器で混合しておいたフッ素樹脂水性分散液(PFA水性分散液を44g、PTFE水性分散液を259gと純水96g)を加え、10分間攪拌を行い、水性フッ素樹脂塗料組成物を得た。
実施例2
1Lステンレス容器に純水244gを入れ、攪拌機(YAMATO SCIENTIFIC CO.LTD.製)を用いて、140回転/分で攪拌しながら、非イオン系界面活性剤水溶液(濃度81質量%)を24g添加した。ここにPEKK粉末を81g加え10分間撹拌して分散させた。更に、非イオン系界面活性剤水溶液(濃度90質量%)を14g加え、カーボンブラック水性分散液(25質量%)を101g、酸化チタン水性分散液(55質量%)を54g加えて、10分間攪拌した。次いでこれに、別容器で混合しておいたフッ素樹脂水性分散液(PFA水性分散液を30g、PTFE水性分散液を223gと純水21g)を加え、10分間攪拌した後、水溶性PAIを30g加えて、更に10分間攪拌を行い、水性フッ素樹脂塗料組成物を得た。
実施例3~5
下記表1に記載の塗料組成(樹脂固形分中の組成比(質量%))となるように、各成分の量を調整して、実施例2と同様の手順にて水性フッ素樹脂塗料組成物を得た。
比較例1~4
下記表2に記載の塗料組成(樹脂固形分中の組成比(質量%))となるように、各成分の量を調整して、実施例と同様の手順にてフッ素樹脂塗料組成物を得た。
実施例及び比較例で作製した塗膜についての評価の結果を、それぞれ表1及び表2に示した。膨れやブリスターが発生しなかったものを評価結果:○、として、それ以外は評価結果:×、とした。接着強度が蒸気加圧処理前で1.5kgfより大きいもの、蒸気加圧処理後で0.8kgfより大きいものをそれぞれ合格とし、上記評価で全て〇と合格であるものは総合評価で〇とし、一つでも×または不合格であるものは総合評価で×とした。
Figure 2023087722000002
Figure 2023087722000003
上記表1及び表2の結果は、バインダーとしてPEKKを含む本発明のフッ素樹脂液体塗料組成物は、金属基材と樹脂基材のいずれについても良好な性能を発揮する(表1)が、バインダーとしてPEKKを含まない塗料組成物は、金属基材又は樹脂基材の一方に対しては良好な性能であっても、両方について十分な性能を発揮することができない(表2)ことを示している。

Claims (9)

  1. フッ素樹脂とポリエーテルケトンケトン(PEKK)を含むフッ素樹脂液体塗料組成物。
  2. 水性塗料組成物である請求項1に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物。
  3. フッ素樹脂は、PEKKとその他樹脂を含むバインダー樹脂の合計に対して35~90質量%である、請求項1又は2に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物。
  4. フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレン又は熱溶融性パーフルオロフッ素樹脂である請求項1~3のいずれか1項に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物。
  5. フッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレンと熱溶融性パーフルオロフッ素樹脂の両方を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物。
  6. さらに充填材を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載のフッ素樹脂液体塗料組成物からなる塗膜。
  8. 8~20μmの厚さである、請求項7に記載の塗膜。
  9. 請求項7又は8に記載の塗膜を有する物品。
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