JP5937698B2

JP5937698B2 - バインダー溶液

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Inventors: アランレイノルズリチャード
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Description

本発明の分野は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、および／またはポリアミド酸バインダー溶液の代替溶媒システムに関する。

フルオロポリマーは、例えば調理器具の焦げつき防止コーティングなど、多くの焦げつき防止および剥離コーティング用途での使用が見出されている。しかしながら、パーフルオロポリマーの焦げつき防止性のために、一般に基材に対してフルオロポリマーが十分に付着できるように、フルオロポリマーの塗布前に基材表面に、バインダーを有するプライマー層を付着させる必要がある。当技術分野において、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）またはポリエーテルイミド（ＰＥＩ）またはポリイミド（ＰＩ）、またはその組み合わせを含むバインダー組成物は、皮膜形成剤としてプライマー層において有用であり、かつ基材表面およびパーフルオロポリマーの両方に付着させるのに有用であることが判明している。

それが高価ではないこと、およびその可溶化特性から、現在のバインダー組成物には、溶媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）が使用されている。より最近では、ＮＭＰの毒性プロファイルが再評価されており、未決定の規制で世界中で、かかるバインダー溶液でのＮＭＰの使用が最小限に抑えられるか、または廃止される可能性がある。したがって、有機および水性の代替溶媒が必要とされている。適切な代替溶媒は、実際の濃度またはバインダー固形分レベルなどにて、バインダーを可溶化することができ、バインダー層、または基材とフルオロポリマー層の両方に結合するその能力に悪影響を及ぼすことなく、表面上にバインダーを広げ、金属およびポリマー表面上にプライマー層またはフィルムを形成することが可能となる。本発明は、かかるバインダー溶液における代替の有機溶媒の必要性を満たす。

本発明は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物、および１種または複数種の溶媒を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関し；その１種または複数種の溶媒は、ａ）アセトアセトアミド類；ｂ）ラクトン類；ｃ）グアニジン類；ｄ）ピペリドン類；またはｅ）アセトアセトアミド類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、アセトアセテート類、アセトアミド類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン、ジオン類、およびホスフェート類から選択される２種類以上の組成の混合物；を含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物、および１種または複数種の溶媒を含み；その１種または複数種の溶媒は、ａ）アセトアセトアミド類；ｂ）ラクトン類；ｃ）グアニジン類；ｄ）ピペリドン類；またはｅ）アセトアセトアミド類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、およびアセトアセテート類から選択される２種類以上の組成の混合物；を含む。

一実施形態において、溶媒はジエチルアセトアセトアミドを含む。

一実施形態において、溶媒はε−カプロラクトンまたはγ−バレロラクトンを含む。

一実施形態において、溶媒はテトラメチルグアニジンを含む。

一実施形態において、溶媒は、δ−バレロラクトン、δ−デカノラクトン、γヘキサラクトン、δカプロラクトン、ｎ−アセチルカプロラクタム、１，３−ジメチル−２−イミダゾリノン、Ｎ−ビニルピロリドン、γ−バレロラクトン、γブチロラクトン、ヒドロキシル−エチルピロリドン、ε−カプロラクトン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、オクチルピロリドン、ジメチルフタレート、ｎ−メチルカプロラクタム、ジメチルピペリドン、ジエチルアセトアセトアミド、テトラメチルグアニジン、１−（２−（ジメチルアミノ）エチル）−５−メチルピロリジン−２−オン、フルフラール、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、エチルレブリネート、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピルのうち２種類以上の混合物を含む。

一実施形態において、溶媒は、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、γブチロラクトン、ε−カプロラクトン、ジメチルピペリドン、ジエチルアセトアセトアミド、テトラメチルグアニジン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、エチルアセトアセテートのうちの２種類以上の混合物を含む。

かかる一実施形態において、溶媒は、γブチロラクトンとε−カプロラクトンの混合物を含む。好ましくは、かかる実施形態において、γブチロラクトンの重量％は、バインダー溶液における溶媒の全重量に対して５０％から６５％未満である。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよび１種または複数種の溶媒を含み、その１種または複数種の溶媒は、グアニジン、ラクトン、アセトアセトアミド、およびピペリドンのうちの１種または複数種を含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびジエチルアセトアセトアミドを含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびテトラメチルグアニジンを含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよび１種または複数種の溶媒を含み、その１種または複数種の溶媒は、ラクトン、およびピペリドンのうちの１種または複数種を含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよびジメチルピペリドンを含む。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物、および１種または複数種の溶媒を含み；その１種または複数種の溶媒は、ａ）アセトアセトアミド類；ｂ）ラクトン類；ｃ）グアニジン類；ｄ）ピペリドン類；またはｅ）アセトアセトアミド類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、アセトアセテート類、アセトアミド類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン、ジオン類、およびホスフェート類から選択される２種類以上の組成の混合物；を含む。

一実施形態において、溶媒はジエチルアセトアセトアミドである。

一実施形態において、溶媒はテトラメチルグアニジンである。

一実施形態において、溶媒はε−カプロラクトンまたはγ−バレロラクトンである。

一実施形態において、溶媒は、δ−バレロラクトン、δ−デカノラクトン、γヘキサラクトン、δカプロラクトン、ｎ−アセチルカプロラクタム、１，３−ジメチル−２−イミダゾリノン、Ｎ−ビニルピロリドン、γ−バレロラクトン、γブチロラクトン、ヒドロキシル−エチルピロリドン、ε−カプロラクトン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、オクチルピロリドン、ジメチルフタレート、ｎ−メチルカプロラクタム、ジメチルピペリドン、ジエチルアセトアセトアミド、テトラメチルグアニジン、１−（２−（ジメチルアミノ）エチル）−５−メチルピロリジン−２−オン、フルフラール、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、エチルアセトアセテート、エチルレブリネート、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピルのうちの２種類以上の混合物から選択される。

一実施形態において、溶媒は、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、γブチロラクトン、ε−カプロラクトン、ジメチルピペリドン、ジエチルアセトアセトアミド、テトラメチルグアニジン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、エチルアセトアセテートのうちの２種類以上の混合物から選択される。

かかる一実施形態において、溶媒は、γブチロラクトンとε−カプロラクトンの混合物である。好ましくは、かかる実施形態において、γブチロラクトンの重量％は、バインダー溶液中の溶媒の全重量に対して５０％から６５％未満である。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよび１種または複数種の溶媒を含み、その１種または複数種の溶媒は、グアニジン、ラクトン、アセトアセトアミド、およびピペリドンのうちの１種または複数種から選択される。かかる一実施形態において、溶媒はジエチルアセトアセトアミドである。他のかかる実施形態において、溶媒はテトラメチルグアニジンである。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびジエチルアセトアセトアミドから本質的になる。他の実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびジエチルアセトアセトアミドからなる。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびテトラメチルグアニジンから本質的になる。他の実施形態において、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびテトラメチルグアニジンからなる。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよび１種または複数種の溶媒を含み、その１種または複数種の溶媒は、ラクトン、およびピペリドンのうちの１種または複数種から選択される。かかる一実施形態において、溶媒はジメチルピペリドンである。

一実施形態において、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよびジメチルピペリドンから本質的になる。一実施形態において、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよびジメチルピペリドンからなる。本明細書に示される実施形態のいずれかに関して、バインダー溶液の粘度は、バインダー溶液の全重量に対してバインダー樹脂固形分３０％にて、５０，０００ｍＰａ・ｓ未満、好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ未満、またさらに好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓ未満である実施形態が存在する。

本明細書に示される実施形態のいずれかに関して、バインダー溶液がさらに、粘度調整剤、希釈溶媒、バインダー、顔料、充填剤、分散助剤、表面張力調整剤、およびフルオロポリマーのうちの１種または複数種をさらに含む実施形態が存在する。かかる一実施形態において、希釈溶媒はジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートである。

本発明の概要に記載の本発明の実施形態、および本明細書に記載の他のいずれかの実施形態は、互いに排他的ではないいずれかの手法で組み合わせることができる。

溶媒混合物中のポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）の３０重量％溶液中に存在する、γブチロラクトンとε−カプロラクトン混合物の異なる組成比に関して時間（時）に対してプロットされた粘度（ｍＰａ・ｓ）のグラフを示す。

その図から、γブチロラクトンを６５％以上含有する混合物に関して、ＰＥＳ溶液の粘度は時間の経過にしたがって不安定となり、溶液粘度が急速に上昇し、そのため溶液が不適切なゲルへと固化することが分かる。ε−カプロラクトン含有率が上昇するにしたがって粘度が増加し、実際の用途には７５％以上のレベルのε−カプロラクトンは不適切となるが、溶媒混合物中のε−カプロラクトン含有率が４０％以上まで上昇すると、時間に関して安定である溶液粘度が生じる。したがって、溶媒混合物中のε−カプロラクトンの好ましいレベルは３５％を超え、かつ７５％未満であり；さらに好ましくは、溶媒混合物中のγブチロラクトンとε−カプロラクトン（ＧＢＬ：ＥＣＬ）の比は、６５：３５〜２５：７５、さらに好ましくは６０：４０〜５０：５０である。溶媒混合物中のγブチロラクトンとε−カプロラクトン（ＧＢＬ：ＥＣＬ）の好ましい比は、約６０：４０である。

本明細書において、希釈溶媒は、組成物に添加した場合に、その組成物の粘度を下げる効果のある溶媒である。

本明細書において、量、濃度、または他の値もしくはパラメーターが、ある範囲、好ましい範囲、または好ましい上限値と好ましい下限値のリストとして示される場合、範囲が別々に開示されているかどうかにかかわらず、これは、範囲上限または好ましい上限値と範囲下限または好ましい下限値のいずれかの対から形成されるすべての範囲を具体的に開示するものとして理解される。数値の範囲が本明細書に記載されている場合、別段の指定がない限り、その範囲は、その終点、およびその範囲内のすべての整数および分数を包含することが意図される。範囲が記述されている場合、本発明の範囲は、記載の特定の値に限定されることを意図しない。

「フルオロポリマー」とは、少なくとも１つのフッ素原子を含む少なくとも１つの重合モノマーの反復単位を含む主鎖を有するホモポリマーまたはコポリマーを意味する。

本明細書において、「ポリアミドイミド」（または「ＰＡＩ」）という用語は、それからポリアミドイミドが誘導され得る、ポリアミド酸およびポリアミド酸の塩も包含する。

本明細書において、粘度の値は、ブルックフィールドＲＶＤＩＩＩ粘度計などのブルックフィールド回転円板粘度計を使用して室温（２３℃）で測定される。

本発明は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物、および溶媒を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関し；その溶媒は、ａ）アセトアセトアミド類；ｂ）ラクトン類；ｃ）グアニジン類；ｄ）ピペリドン類；またはｅ）アセトアセトアミド類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、アセトアセテート類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン類、ジオン類、およびホスフェート類から選択される２種類以上の組成の混合物；から選択される。

本発明の一実施形態は、ポリエーテルスルホンおよび１種または複数種のアセトアセトアミドを含むバインダー溶液である。好ましくは、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびジエチルアセトアセトアミドを含む。かかる一部の実施形態において、バインダー溶液はさらに、ジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートなどの希釈溶媒を含む。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホンおよび１種または複数種のグアニジンを含むバインダー溶液である。好ましくは、バインダー溶液は、ポリエーテルスルホンおよびテトラメチルグアニジンを含む。かかる一部の実施形態において、バインダー溶液はさらに、ジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートなどの希釈溶媒を含む。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホンおよび１種または複数種のアセトアセテートを含むバインダー溶液である。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホンと、アセトアセトアミド類、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン、ジオン類、イソホロン、およびホスフェート類からなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含む溶液である。本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホンと、アセトアセトアミド類、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、およびピペリドン類からなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含む溶液である。

本発明の更なる実施形態は、ポリアミドイミドおよび１種または複数種のアセトアセトアミを含む、コーティングシステム用のバインダー溶液である。好ましくは、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよびジエチルアセトアセトアミドを含む。かかる一部の実施形態において、バインダー溶液はさらに、ジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートなどの希釈溶媒を含む。

本発明の更なる実施形態は、ポリアミドイミドおよび１種または複数種のグアニジンを含むバインダー溶液である。好ましくは、バインダー溶液は、ポリアミドイミドおよびテトラメチルグアニジンを含む。かかる一部の実施形態において、バインダー溶液はさらに、ジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートなどの希釈溶媒を含む。

本発明の更なる実施形態は、ポリアミドイミドおよび１種または複数種のアセトアセテートを含む、コーティングシステム用のバインダー溶液である。

本発明の更なる実施形態は、ポリアミドイミドと、アセトアセトアミド類、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン、ジオン類、イソホロン、およびホスフェート類からなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含むコーティングシステム用のバインダー溶液である。

本発明の更なる実施形態は、ポリアミドイミドと、アセトアセトアミド、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、およびピペリド類ンからなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含む溶液である。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドおよびアセトアセトアミド類の混合物を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。好ましくは、アセトアセトアミドはジエチルアセトアセトアミドである。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドおよびグアニジンの混合物を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。好ましくは、グアニジンはテトラメチルグアニジンである。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドおよびアセトアセテートの混合物を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドの混合物と、アセトアセトアミド類、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、有機カーボネート類、フタレート類、スルホラン、ジオン類、イソホロン、およびホスフェート類からなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。

本発明の更なる実施形態は、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミドの混合物と、アセトアセトアミド類、アセトアセテート類、ラクトン類、グアニジン類、およびピペリドン類からなる群から選択される２種類以上の組成の混合物と、を含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。

本発明の代替の実施形態は、１種類の溶媒と共に１種類のバインダーを含む、コーティングシステム用のバインダー溶液に関する。かかる実施形態の一例は、バインダーがポリエーテルスルホンであり、溶媒がグアニジン、ラクトン、アセトアセトアミド、またはピペリドンである実施形態である。他の例は、バインダー溶液がポリアミドイミドを含み、溶媒がラクトン、またはピペリドンである実施形態である。

フルオロポリマーの焦げつき防止性のために、フルオロポリマーが基材を被覆することができるようにするために、バインダーを含有するプライマー層が必要であることはよく知られている。フルオロポリマーの例としては、限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのフルオロポリマーが挙げられる。ポリエーテルスルホンおよびポリアミドイミドなどのバインダーが、焦げ付き防止加工のためのプライマー塗布においてよく知られており、７０重量％と高い固形レベルで存在し得る。現行の慣例では、これらのバインダーはＮＭＰ中に可溶化されている。ポリエーテルスルホンは、１９０℃までの持続使用温度およびガラス転移温度２２０℃を有する非晶質ポリマーである。ポリアミドイミドは、少なくとも２５２℃の温度で熱安定性であり、少なくとも２９０℃の温度で溶融する。プライマー層は１種または複数種のバインダーを含む。プライマー層はさらに、フルオロポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−過フッ素化アルキルビニルエーテルコポリマー、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、エチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、エチレン−フッ化ビニルコポリマー、またはそのいずれかの組み合わせを含んでもよく、それは例えば、プライマー層に対するフルオロポリマーの付着性の向上を助け得る。

基材表面にバインダーを塗布するために、塗布前にバインダーを溶媒または水溶液中に適切に可溶化することが簡便である。バインダーの大部分の塗布は、加熱および／または硬化前に、表面上にバインダー溶液を吹付けることを含む。代替方法としては、バインダー溶液をはけ塗り、ロール塗布、浸漬塗布、ミスト塗布、または当業者に公知の他の塗布用によって塗布することができる。

実際には、バインダーが、溶媒または溶媒混合物中に少なくとも５重量％のレベルで存在する、バインダー溶液を使用することが望ましい。しかしながら、一般に選択されるバインダー（ＰＡＩ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＩ）は、大部分の有機溶媒にやや可溶性である。さらに、バインダー溶液がそれ自体で利用可能であり、供給される準備ができており、後にプライマー組成物に配合されることがさらに望ましい。この理由から、例えば、バインダー溶液が経済的に輸送かつ適用されて、輸送される溶媒の量が最小限に抑えられ、かつ再利用または使用時に補われる溶媒の量が最小限に抑えられるように、溶媒または溶媒混合物中で少なくとも３０重量％、好ましくは５０重量％の固形レベルでかかる「中間体」を製造することができることが特に望ましい。配合を容易にするために、バインダー中間体は流動性溶液として存在するほうがよい。つまり、中間体の粘度は好ましくは、ある期間にわたって安定であり、２０，０００ｍＰａ・ｓ未満である（ブルックフィールドＲＶＤＩＩＩ粘度計などのブルックフィールド回転円板粘度計を使用して２３℃で測定）。

本発明が塗布される適切な基材としては、限定されないが、パイプ、ポット、平なべ、およびゴムローラーが挙げられる。

上記の実施形態はさらに、粘度調整剤、シンナー、顔料、充填剤、高沸点液体、分散助剤、表面張力調整剤、フルオロポリマーおよび他の配合添加剤を含み得る。

本発明において適切な共溶媒は、有機液体であり、そのハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）溶解パラメーターによってさらに説明される。ハンセン溶解パラメーターは、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｓｅｃｏｎｄｅｄｉｔｉｏｎ，１９６３，ｐｐ８８９−８９６に詳述されている。ハンセン溶解パラメーターは、分子間の分散力（δｄ）からのエネルギー項、分子間の双極子分子間力からのエネルギー（δｐ）、および分子間の水素結合からのエネルギー（δｈ）への寄与に基づく。

ポリエーテルスルホンおよびポリアミドイミの候補溶媒のハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）パラメーターの範囲を表１に示す。候補共溶媒の例は以下に示す（表２参照）。第１の必要条件として、本発明において有用な適切な溶媒は、バインダーの安定な溶液を形成し（溶媒または溶媒混合物中で少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも３０重量％の樹脂バインダー固形分にて）、基材表面上にポリエーテルスルホンおよび／またはポリアミドイミドの均一なフィルムを付着させることができる。好ましくは、バインダー溶液粘度は、５０，０００ｍＰａ・ｓ未満、さらに好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ未満、またさらに好ましくは１０，０００ｍＰａ・ｓ未満であるべきである。

ポリエーテルスルホンおよび／またはポリアミドイミドバインダー溶液に関しては、好ましくは、溶媒は、組成物全体に対して３０〜７５％で存在する。一実施形態において、溶媒システムは、２種類の溶媒の二成分溶媒システムを含む。二成分溶媒システムは５０：５０の比で存在し得るが、１０：９０〜９０：１０の比でも変化し得る。

特定の実施形態において、粘度調整剤および／または希釈溶媒が、基材表面上への溶液の塗布性を高めるのに有益である。適切な粘度調整剤および希釈溶媒は、バインダーと不利に反応を起こすことなく、またはバインダーに悪影響を与えることなく、溶媒の粘度を低減する液体である。粘度調整剤の例としては、限定されないが、１−ブタノール、２−プロパノール、トリエチレングリコール、プロピルプロピオネート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、酢酸エチル、およびその混合物が挙げられる。

上記の実施形態のいずれかにおいて、バインダー溶液は、基材表面へのバインダー溶液の塗布を可能にするため、さらにプライマー層を形成するために溶媒が容易に除去されるように、上記で定義される様々な溶媒を用いて製造することができる。適切な溶媒は、存在する場合には、プライマー性能を向上させる、粘度調整剤、希釈溶媒、顔料、充填剤、分散助剤、表面張力調整剤、およびフルオロポリマーなどの更なる成分も可溶化または安定化することもできるだろう。希釈溶媒としては、例えば、１−ブタノール、２−プロパノール、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、および酢酸エチルが挙げられる。

本発明のバインダー溶液は、コーティングにおいて、特に焦げつき防止フルオロポリマーコーティング用のプライマー、例えば焦げつき防止調理器具用のプライマーにおいて有用である。このバインダー溶液は、例えば定量噴霧式吸入器の内部のベースコート（例えば、喘息薬用の吸入器の内部表面に使用される）などの他のコーティング用途での使用も見出される。

樹脂溶液
ポリアミドイミドベースの溶剤型プライマーまたは単層（ｏｎｅ−ｃｏａｔ）システムを製造する手順は以下の通りである。

櫂形攪拌機を備えた混合容器内にすべての必要な溶媒を添加した。ポリアミドイミドまたはポリエーテルスルホン樹脂粉末を添加し、完全に溶解し、溶解が確実になるように均一になるまで攪拌した。所望の場合には、十分な顔料分散液を添加して、所望の色を形成し、攪拌した。同様に、必要な場合には、フルオロポリマー粉末または予め粉砕されたフルオロポリマーを添加し、攪拌し、続いて摩耗抵抗、向上した湿潤または付着性または他の性能特性のための添加剤を添加し、組成物を６時間（均一になるまで）攪拌した。

同様な手順を用いて、樹脂ベースの溶剤型コーティング組成物を調製することができる。

所定の溶媒が、樹脂に対して共溶媒として適しているかどうかの決定では、コーティング配合物での使用の実用的な観点から、所定の溶媒中で少なくとも１０％の程度まで樹脂が可溶可能であるべきであると考えられた。望ましくは、樹脂は、所定の溶媒中で少なくとも３０％の程度まで可溶可能であるべきである。ポリアミドイミド１０ｇ（Ｔｏｒｌｏｎ（商標）ＡＩ−１０，ＳｏｌｖａｙＳＡ，Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍから入手可能）またはポリエーテルスルホン（Ｕｌｔｒａｓｏｎ（商標）Ｅ−２０２０，ＢＡＳＦ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能）と、表２に示す溶媒を室温（２３℃）で接触させることによって、実施例１〜２４を製造し；樹脂と溶媒の全重量が１００ｇとなるのに十分な量で溶媒を添加した。表２に示す溶解性の決定のために、他の配合成分は含まれなかった（顔料またはフルオロポリマーまたは配合添加剤なし）。上清液をデカントで除去し、２００℃で３０分間乾燥させる前に、室温で６時間、混合物を攪拌した。乾燥固形物の重量を元の試料１０ｇから引き、１００ｇ溶液中に可溶可能な樹脂のおよその量を決定した。乾燥固形物が残っていない場合には、樹脂水溶液１００ｇ当たり少なくとも１０ｇの程度まで樹脂が可溶可能であるとみなされ、スコア１０と指定された。一例として、乾燥樹脂固形物４．０ｇが残された場合、樹脂６．０ｇが溶媒によって可溶化されたとみなされ、スコア６と指定された（溶媒溶液中で樹脂約６重量％を意味する）。各溶媒に関して、ＰＡＩおよびＰＥＳについて別々に試験を行い、スコア（０〜１０）を記録した。スコア１０が、溶媒中で少なくとも１０重量％の樹脂が溶解可能であることを意味することを除いては、スコアは、溶媒中の溶解可能な樹脂のおよその重量％に相当する。

場合によっては、溶解特性の観点から有望ではあるが、以下の溶媒は、毒性プロファイルが好ましくないため、工業的システムでの使用に関する検討から除外された：２−ピロリジノン、ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＮＥＰ（Ｎ−エチルピロリドン）、ビニルカプロラクタム、５−メチル−２−ヒドロキシエチルピロリドン、５−メチル−２−ピロリジノン、１，５ジメチルピロリドン、テトラメチル尿素、ＮＶＰ（Ｎ−ビニルピロリドン）、Ｎ−メチルカプロラクタム、およびフルフラール。さらに、スルホラン、ＬＰ−１００（オクチルピロリドン）、およびジメチルフタレートは、それがＰＡＩまたはＰＥＳを任意の有意な程度まで可溶化できないことから、除外された。

コーティング用途において、残りの候補を試験した。フルオロポリマーコーティングにおけるこれらのバインダーの主な目的は、プライマー層として、基材へのコーティングの付着を提供することである（次に、基材へのプライマーの付着、およびプライマー上に塗布されるフルオロポリマーコーティング層へのプライマー付着が必要とされる）。基材への付着性に関して工業試験、クロスハッチテープ付着性（ＣｒｏｓｓＨａｔｃｈＴａｐｅＡｄｈｅｓｉｏｎ）試験（ＣＨＴＡ試験）において、残りの候補バインダー溶液を評価した。

試験手順−クロスハッチテープ付着性試験（ＣｒｏｓｓＨａｔｃｈＴａｐｅＡｄｈｅｓｉｏｎＴｅｓｔ）（ＡＳＴＭＤ３３５９）
試験手順は、ＡＳＴＭ３３５９−９２ａの手順に従う。ＮＭＰの代替溶媒の基本スクリーニングを完了するために、乾燥フィルム厚０．５ミルにて、トップコートなしで、バインダーの未充填（未配合）フィルムを使用した。上記の溶解性の決定から誘導されるバインダー溶液を使用し、候補溶媒がその範囲まで樹脂を可溶化不可能ではない限り、バインダー溶液中の樹脂バインダー固形分は１０重量％であることを意味する。後者の場合には、バインダー溶液は、バインダー溶液中に存在する固形分（表１に示す）にて使用された。滑らかなアルミニウム製フライパンに吹付けることによって、フィルムを塗布し、１５０°Ｆ（６５．５℃）で１０分間乾燥させ、次いで６５０°Ｆ（３４３℃；測定金属温度）にて２０分間乾燥させた。そのコーティングから間隔１ｍｍを有する格子鋳型を有する露出した金属まで、得られた乾燥フィルムにブレードで切れ目を入れた。網目状（ｃｒｏｓｓｈａｔｃｈ）テンプレートで１１本の平行な切れ目を作り、次いで、コーティングに１００個の四角の格子を形成するために、その手順を最初の一連の切れ目に対して直角に繰り返し行った。切り目が付けられた領域にわたって各コーティング表面に接着テープ（ＳｃｏｔｃｈＴａｐｅ，３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ）を均一に押し付け、次いで角度９０度にて均一に引き剥がす。テープによって除去または持ち上げられた塗料フィルムの量に従って、基材に対する付着性を以下のように評価した：
評点「Ａ」−すべての切り込みが滑らかであり、切り目の四角、角、または切れ目の交点に付着性の低下はない。

評点「Ｂ」−わずかな剥離が切れ目の交点で見られる。

評点「Ｃ」−切れ目の交点に沿った付着性のかなりの低下および四角における付着性の低下がある。

評点「Ｄ」−付着性の完全な喪失

試験された樹脂溶液のすべてが滑らかなコーティングを形成した。

代替のバインダー溶液の必要条件は、ＮＭＰを使用した現存の水性バインダー溶液と比較して、付着性試験において等しい、または優れた性能を持たなければならないことである。ＣＨＴＡ評点「Ｂ」は、許容できないとみなされる。以下の候補代替溶媒：ジメチルプロピレン尿素（ＤＭＰＵ）、ヒドロキシエチルピロリドン（ＨＥＰ）およびγブチロラクトン（ＧＢＬ）では、基材への十分な付着が得られるバインダー溶液の生成に失敗した。しかしながら、ＧＢＬは、ＰＥＳのバインダー溶液を提供するのに、２種類以上の溶媒のブレンドにおける有用性を示した。ポリアミドイミドのバインダー溶液で使用するのに好ましい溶媒システムは、ジメチルピペリドン（ＤＭＰ）、または２種類以上のラクトンを含むブレンド、またはラクトンとジエチルアセトアセトアミド（ＤＥＡＡ）のブレンドである。ポリエーテルスルホンのバインダー溶液で使用するのに好ましい溶媒システムは、ジメチルピペリドン（ＤＭＰ）、またはジエチルアセトアセトアミド（ＤＥＡＡ）、またはεカプロラクトン（ＥＣＡＰ）、またはγバレロラクトン（ＧＶＬ）、または２種類以上のラクトンを含むブレンド、またはラクトンとジエチルアセトアセトアミド（ＤＥＡＡ）のブレンドである。

２０％を超える、より一般的には３０％を超えるバインダー樹脂固形分が必要とされ得る中間体の製造において、バインダー溶液の粘度が高すぎて容易に取り扱えないため、ＰＥＳバインダー溶液におけるεカプロラクトンまたはγバレロラクトンの使用には、共溶媒または希釈溶媒のいずれかが必要である。図１は、一部のブレンド（例えば、εカプロラクトンとγブチロラクトンのブレンド）がこの問題を回避することができることを示す。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
［１］ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物と、１種または複数種の溶媒とを含み、
前記１種または複数種の溶媒が、ａ）アセトアセトアミド類；ｂ）ラクトン類；ｃ）グアニジン類；ｄ）ピペリドン類；またはｅ）アセトアセトアミド類、ラクトン類、グアニジン類、ピペリドン類、およびアセトアセテート類から選択される２種類以上の組成の混合物を含む、
バインダー溶液。
［２］粘度調整剤、希釈溶媒、バインダー、顔料、充填剤、分散助剤、表面張力調整剤、およびフルオロポリマーのうちの１種または複数種をさらに含む、［１］に記載のバインダー溶液。
［３］前記希釈溶媒が、ジエーテルまたはグリコールエーテルアセテートである、［２］に記載のバインダー溶液。
［４］前記溶媒が、ジエチルアセトアセトアミドを含む、［１］に記載のバインダー溶液。
［５］前記溶媒が、ε−カプロラクトンまたはγ−バレロラクトンを含む、［１］に記載のバインダー溶液。
［６］前記溶媒が、テトラメチルグアニジンを含む、［１］に記載のバインダー溶液。
［７］前記溶媒が、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、ジメチルピペリドン、ジエチルアセトアセトアミド、テトラメチルグアニジン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、エチルアセトアセテートのうちの２種類以上の混合物を含む、［１］に記載のバインダー溶液。
［８］前記溶媒が、γ−ブチロラクトンとε−カプロラクトンの混合物を含む、［７］に記載のバインダー溶液。
［９］ γ−ブチロラクトンの重量％が、前記バインダー溶液中の溶媒の全重量に対して５０％から６５％未満である、［８］に記載のバインダー溶液。
［１０］組成物全体に対して重量％として少なくとも３０％の樹脂バインダー固形分、および２０，０００ｍＰａ・ｓ以下の粘度を有する、［１］に記載のバインダー溶液。
［１１］ポリエーテルスルホンと、１種または複数種の溶媒とを含むバインダー溶液であって、前記１種または複数種の溶媒が、グアニジン、ラクトン、アセトアセトアミド、およびピペリドンのうちの１種または複数種を含む、バインダー溶液。
［１２］ポリエーテルスルホンおよびジエチルアセトアセトアミドを含む、［１１］に記載のバインダー溶液。
［１３］ポリエーテルスルホンおよびテトラメチルグアニジンから本質的になる、［１１］に記載のバインダー溶液。
［１４］ポリアミドイミドと、１種または複数種の溶媒とを含むバインダー溶液であって、前記１種または複数種の溶媒が、ラクトンおよびピペリドンのうちの１種または複数種を含む、バインダー溶液。
［１５］ポリアミドイミドおよびジメチルピペリドンを含む、［１４］に記載のバインダー溶液。

Claims

ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド酸またはその混合物と、１種または複数種の溶媒とを含み、
前記１種または複数種の溶媒が、
ａ）ジエチルアセトアセトアミド；
ｂ）テトラメチルグアニジン；
ｃ）ジメチルピペリドン；または
ｄ）ジエチルアセトアセトアミド、δ−バレロラクトン、δ−デカノラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、テトラメチルグアニジン、ジメチルピペリドン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、およびエチルアセトアセテートから選択される２種類以上の溶媒の混合物
を含む、バインダー溶液。
ポリアミドイミドと、１種または複数種の溶媒とを含み、
前記１種または複数種の溶媒が、
ａ）ジエチルアセトアセトアミド；
ｂ）テトラメチルグアニジン；
ｃ）ジメチルピペリドン；または
ｄ）ジエチルアセトアセトアミド、δ−バレロラクトン、δ−デカノラクトン、γ−ヘキサラクトン、δ−カプロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、テトラメチルグアニジン、ジメチルピペリドン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、およびエチルアセトアセテートから選択される２種類以上の溶媒の混合物
を含む、バインダー溶液。
ポリエーテルスルホンと、１種または複数種の溶媒とを含み、
前記１種または複数種の溶媒が、
ａ）ジエチルアセトアセトアミド；
ｂ）テトラメチルグアニジン；
ｃ）ジメチルピペリドン；または
ｄ）ジエチルアセトアセトアミド、δ−バレロラクトン、δ−デカノラクトン、γ−ヘキサラクトン、δ−カプロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、テトラメチルグアニジン、ジメチルピペリドン、メチルアセトアセテート、ドデシルアセトアセテート、イソブチルアセトアセテート、イソプロピルアセトアセテート、およびエチルアセトアセテートから選択される２種類以上の溶媒の混合物
を含む、バインダー溶液。