JP6547046B1 - 熱感応性色変化を呈するフッ素樹脂表面コーティング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
但し、下記の実施例は、本発明を例示するためだけのものであり、本発明が下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想から外れない範囲内で置換および均等な他実施例に変更できることは、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明らかなことである。
フッ素樹脂下塗りコーティング組成物に使用される熱変色顔料組成物を製造するために、先ず、1500mlのビーカーに水495gを入れ、撹拌器で80〜100rpmで徐々に撹拌しながら、分散剤であるDisperbyk(登録商標)181(BYK社,ドイツ)50g、熱変色顔料である酸化鉄(Bayferrox 110M,LANXESS社,ドイツ)355g及び付着増進剤であるポリエチレンサルファイド(Veradel PESU,Solvay社,ベルギー)100gを20分間徐々に投入した。
フッ素樹脂下塗りコーティング組成物に使用される調色顔料組成物−1を製造するために、1500mlのビーカーに水650gを入れ、撹拌器で80〜100rpmで徐々に撹拌しながら、分散剤であるDisperbyk(登録商標)181(BYK社,ドイツ)50g、調色顔料であるペリレンレッド(Paliogen Red K3580,BASF社,ドイツ)200g、付着増進剤であるポリエチレンサルファイド(Veradel PESU,Solvay社,ベルギー)100gを20分間徐々に投入した。
フッ素樹脂上塗りコーティング組成物に使用される調色顔料組成物−2を製造するために、1500mlのビーカーに水466gを入れ、撹拌器で80〜100rpmで徐々に撹拌しながら、分散剤であるDisperbyk(登録商標)181(BYK社,ドイツ)40gとTego(登録商標)wet 510(Evonik社,ドイツ)10g、調色顔料であるマンガンフェライトブラック(Black 444,Shepherd Color Company,米国)384g、付着増進剤であるポリエチレンサルファイド(Veradel PESU,Solvay社,ベルギー)100gを20分間徐々に投入した。
熱変色特性のあるフッ素樹脂下塗りコーティング組成物を製造するために、1500mlのビーカーに水206gを入れ、撹拌器で80〜100rpmで徐々に撹拌しながら界面活性剤であるSurfyno l104(Air Products社,米国)9g、消泡剤であるBYK(登録商標)011(BYK社,ドイツ)5gを投入し、撹拌を継続した。
熱変化によって変色されないフッ素樹脂上塗りコーティング組成物を製造するために、1500mlのビーカーに水181gを入れ、撹拌器で80〜100rpmで徐々に撹拌しながら、界面活性剤であるSurfynol 104(Air Products社,米国)9g、レベリング剤であるBYK(登録商標)346(BYK社,ドイツ)15g、消泡剤であるBYK(登録商標)020(BYK社,ドイツ)5gを投入し撹拌を継続した。
ノンクロメート(non chromate)前処理された亜鉛めっき鋼板(G.I.)を70℃に予熱した後、前記実施例4で製造された下塗りコーティング組成物を水で希釈して粘度18”(Jahn Cup #4)に調整し、これをノズル孔2.0mmのエアスプレーを使用して300kPaの圧力で前記亜鉛めっき鋼板に噴射して乾燥塗膜厚15〜20μmに下塗りコーティングした。
前記実施例5で製造された上塗りコーティング組成物を水で希釈して粘度18”(Jahn Cup #4)に調整し、これをノズル孔2.0mmのエアスプレーを使用して300kPaの圧力で前記の冷却させた鋼板のマスキングテープを貼っていない面に噴射して乾燥塗膜厚15〜20μmに上塗りコーティングした。
アルミニウム材質のフライパン金属基材を70℃に予熱した後、フッ素樹脂系プライマー塗料(DYFLON PR 8278 Black,デヨンケミカル株式会社,韓国)をノズル孔2.0mmのエアスプレーを使用して300kPaの圧力で前記フライパン金属基材に噴射して乾燥塗膜厚15〜20μmにプライマーコーティングし、熱風乾燥によって230℃の温度で10分間予備乾燥した後、常温に冷却した。
前記実施例6及び7で製造されたコーティング鋼板および厨房器具(フライパン)の熱変色特性を図1及び図2に図示し、図1と図2のコーティング鋼板と厨房器具は常温で相違する色相を表したが(A,C)それぞれ213℃(B),230℃(D)で加熱した際、下塗りコーティング層と上塗りコーティング層の色相が同じ色相を表し、本発明にかかる表面コーティング方法が表面温度の変化を視覚的に表す効果に優れることが分かる。
−耐熱性:コーティングされた基材を400℃まで加熱した後、再度常温に冷却させる実験を10回繰返した後、常温で色相の変化を確認
−付着性:コーティングされた基材の上にカッターを使用して1mm間隔で格子線100個を形成し、セロハンテープを貼った後、剥がして塗膜の剥離を確認
−耐衝撃性:DUPONT衝撃性試験機を使用して50cmの高さから500gの錘を落下させた後、塗膜の破壊および剥離を確認
−耐塩水噴霧性:塩水噴霧器内で72時間曝露した後、塗膜の侵食を確認
−耐酸性:10%濃度の酢酸溶液をコーティング面上に落とし、キャップをかぶせ、常温で24時間経過後、塗膜の侵食を確認
−耐光性:QUV促進耐候性実験機(accerated weathering tester)に1000時間曝露した後、塗膜の色変化と光沢変化を評価
A:25℃のコーティング鋼板,B:213℃のコーティング鋼板,C:25℃のコーティングフライパン,D:230℃のコーティングフライパン
Claims (7)
- 温度によって色が変わる熱変色顔料20〜50重量%と、残量の水で構成される熱変色顔料組成物を準備する段階;
温度によって色相が変わらない調色顔料20〜50重量%と、残量の水で構成される調色顔料組成物を準備する段階;
フッ素樹脂20〜50重量%、水15〜50重量%、前記熱変色顔料組成物5〜30重量%および前記調色顔料組成物5〜30重量%を混合して下塗りコーティング組成物を製造する段階;
フッ素樹脂20〜50重量%、水15〜50重量%、前記調色顔料組成物10〜40重量%を混合して上塗りコーティング組成物を製造する段階;
金属基材を30〜70℃に予熱し、前記下塗りコーティング組成物を乾燥塗膜厚5〜30μmにコーティングして下塗りコーティング層を形成させた後、100〜150℃の温度で5〜30分間1次乾燥する段階;
前記の1次乾燥された金属基材の下塗りコーティング層の一部分に、前記の上塗りコーティング組成物を乾燥塗膜厚5〜30μmにコーティングして上塗りコーティング層を形成させた後、100〜150℃の温度で5〜30分間2次乾燥する段階;及び
前記の2次乾燥された金属基材を350〜450℃の温度で5〜30分間3次乾燥する段階;を含むフッ素樹脂表面コーティング方法。 - 前記の熱変色顔料組成物と調色顔料組成物は、分散剤3〜10重量%と、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンサルファイド、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリウレタン及びポリアミドイミドからなる群から選ばれる少なくとも一つの付着増進剤5〜20重量%をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。
- 前記熱変色顔料は、酸化鉄レッド、水酸化鉄イエロー、酸化クロミウムグリーン及びコバルトアルミネートブルーからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、
前記調色顔料は、カーボンブラック、ペリレンレッド、マンガンフェライトブラック、銅クロマイトブラック及びビスマスバナデートイエローからなる群から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。 - 前記の下塗りコーティング組成物と上塗りコーティング組成物は、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンサルファイド、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリウレタン及びポリアミドイミドからなる群から選ばれる少なくとも一つの付着増進剤4〜15重量%と、界面活性化剤、レベリング剤、及び消泡剤からなる群から選ばれる少なくとも一つの添加剤1〜5重量%をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。
- 前記下塗りコーティング組成物に含まれる調色顔料組成物と上塗りコーティング組成物に含まれる調色顔料組成物は、相互に異なる色相であり、下塗りコーティング組成物に含まれる熱変色顔料組成物と調色顔料組成物は、相互に同一・類似する色相であり、熱変色顔料組成物は加熱によって上塗りコーティング組成物に含まれる調色顔料組成物と同一・類似する色相を表すことを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。
- 前記下塗りコーティング組成物中、熱変色顔料組成物を除いて、フッ素樹脂、水および調色顔料組成物を混合して追加上塗りコーティング組成物を製造した後、前記の追加上塗りコーティング組成物を前記上塗りコーティング層と重なり合わないように下塗りコーティング層の一部分にコーティングすることを特徴とする、請求項5に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。
- 前記の1次乾燥する段階の金属基材を予熱する過程と下塗りコーティング組成物をコーティングする過程の間に、予熱された金属基材にフッ素樹脂系プライマー塗料を5〜30μm厚にプライマーコーティングし、200〜250℃の温度で5〜30分間予備乾燥する段階;が追加され、
前記の2次乾燥する段階と3次乾燥する段階の間に、2次乾燥された金属基材にフッ素樹脂系プライマー塗料を5〜30μmにトップコーティングし、100〜150℃の温度で5〜30分間中間乾燥する段階;が追加されることを特徴とする、請求項1に記載のフッ素樹脂表面コーティング方法。
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