JP6734972B1 - 光沢が抑制された表面を有する成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、下記特許文献1及び2には、プラスチックやゴム等の高分子材料や、セラミックやセメントなどを、金型を用いて成形する際の離型性を向上させるために、フッ素樹脂が有する上記非粘着性等を利用して、金型表面にフッ素樹脂塗膜を形成することが提案されている。或いはフッ素系化合物等から成る離型剤を塗布することも知られている(特許文献3、4等)。
このような問題を解決するために本発明者等は、フッ素樹脂と、該フッ素樹脂の融点よりも分解温度が高いフッ素オイルを配合して成るフッ素樹脂塗料組成物を提案した(特許文献5)。
しかしながら、かかる金型を用いて成形された成形品は表面光沢を有することから、用途によっては光沢が抑制されたマットな表面を有する成形品を成形することが望まれている。また前述した特許文献1は、フルオロポリマー粉末で被覆された無機充填材粒子を含有するコーティング組成物から成る被覆金型面を有することにより、艶消しされた成形品を提供するものであるが、成形品の離型性及びその長期耐久性の点で、上記フッ素樹脂塗料組成物から成る塗膜が形成された金型表面に比して劣るという問題があった。
従って本発明の目的は、長期にわたって優れた離型性を発現可能であると共に、表面光沢が抑制されたマットな表面を有する成形品を製造可能な製造方法を提供することである。
本発明の製造方法においては、
1.前記成形品の光沢度が8未満であること、
2.前記フッ素樹脂が熱溶融性パーフルオロ樹脂であること、
3.前記オイルが、25℃で液体のオイルであること、
4.前記フッ素樹脂塗料組成物中のオイルの含有量が、塗料組成物中の樹脂固形分及びオイルの合計量の1〜35重量%の量であること、
が好適である。
本発明においては、平均粒径が300nm以下の小粒径の充填材を用いることにより、少ない添加量で成形品表面のマット化が可能になると共に、充填材の添加量が少量であることにより成形金型の離型性を低下させることも有効に防止されている。
金型表面に形成される塗膜を構成する塗料組成物は、フッ素樹脂、オイル及び平均粒径が300nm以下の充填材を含有するフッ素樹脂塗料組成物である。
塗料組成物が、非粘着性及び撥水撥油性に優れるフッ素樹脂と共にオイルを含有し、該オイルが塗膜中で分散体を形成することにより、形成されるフッ素樹脂塗膜表面にオイルが滲出し、フッ素樹脂塗膜の非粘着性を更に向上することが可能になる。
このため本発明で用いるオイルは、フッ素樹脂の融点よりも高い分解温度を有することが好ましく、塗料組成物を塗装し、フッ素樹脂の融点程度の温度で加熱処理に賦されてもオイルが分解してガスになり揮発することがなく、その結果、オイルによる上述した効果が損なわれることがない他、オイルの揮散に起因する気泡痕等の塗膜欠陥の発生が有効に防止されている。
また本発明においては、オイルは塗料組成物中に分散した状態で存在するため、形成される塗膜内部にもオイルが分散した状態で存在する。そのため、使用により塗膜が摩耗した場合にも、塗膜内部のオイルが徐々に表面に滲出することから、長期にわたって高い非粘着性を発現することが可能になる。
オイルが塗膜中に分散した状態で存在することにより得られる上述した効果を有効に得るために、塗料組成物中のオイルの分散体の平均粒径は50μm以下であることが好ましく、より好ましくは20μm以下であり、10μm以下であることが特に好適である。尚、平均粒径の測定については後述する。
尚、本発明におけるフッ素樹脂の融点はASTM D3307に基づき示差走査熱量計(DSC)により測定した融解ピークに対応する温度であり、オイルの分解温度は熱重量測定(TGA)の結果をJIS K 7120に記載の方法により算出した温度であり、詳細な測定方法については実施例で後述する。
また本発明では、塗料組成物中に、フッ素樹脂及びオイルと共に、平均粒径300nm以下の充填材が含有されている。このような充填材が含有されていることにより、オイルの存在と相俟って更に耐摩耗性を向上することができ、金型表面が長期に亘って優れた離型性を発現でき、優れた生産性が発現される。また金型表面に形成される塗膜に上記平均粒径を有する充填材が含有されていることにより、後述するように、表面光沢が抑制されマットな表面を有する成形品を製造することが可能になる。
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、PFAが最も好ましい。
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。
このようなPTFEとしては、乳化重合により得られたPTFE水性分散液が好適に用いられる。
塗料組成物中に含有されるオイルとしては、常温(25℃)で流動性を示すと共に、フッ素樹脂の融点よりも、分解温度が高いオイルであることが好適である。
上述の通り、フッ素樹脂としてPFAが最も好ましく用いられることから、オイル分解温度がPFAの融点である300〜310℃よりも十分に高いことが好ましく、具体的にはオイル分解温度としては350℃以上であることが好ましい。
また、形成されるフッ素樹脂塗膜表面にオイルが滲出し、フッ素樹脂塗膜の非粘着性を更に向上させることが目的であるため、オイル自体の表面張力が小さいことが好ましく、25℃における表面張力が30mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以下であることがより好ましい。
このような条件を満たすためには、耐熱性に優れ、かつ、分子間相互作用の小さいオイルであることが求められるため、フッ素オイルや、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、或いは炭素数が15〜100のアルカン、炭素数5〜50の高級脂肪酸、脂肪酸エステル、ポリオールエステル、ポリグリコール、ポリエーテル、ポリフェニルエーテル等の炭化水素系オイルを例示することができ、これらを単独で用いるほか、混合して用いることができるが、本発明においては、フッ素オイル又はシリコーンオイルを好適に使用することができる。
本発明においては、表面エネルギーが小さく、塗膜の非粘着性を効率よく向上可能なPFPEを好適に用いることができ、Krytox(登録商標)(ケマーズ株式会社製)やデムナム(登録商標)(ダイキン株式会社製)等の商品名で入手できる。
塗料組成物中に含有される充填材は、平均粒径が300nm以下である限り、特に制限なく、従来公知の各種の有機・無機充填材の中から選択して使用することができる。
有機充填材としては、前述の通り、高分子量PTFEを用いることができる他に、例えば、ポリアリーレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリイミドなどのエンジニアリングプラスチックが挙げられる。高分子量PTFEは塗膜の離型性を低下させずに改善させることもできるため好ましく用いられる。無機充填材としては、金属粉、金属酸化物(酸化アルミニウム、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、各種の形状の充填材を例示できる。
充填材は平均粒径が300nm以下であることが重要であるが、好適には250nm以下、より好適には150nm以下、特に好適には30nm以下の範囲の平均粒径を有する充填材であることが望ましい。平均粒径が小さい充填材ほど少ない添加量で成形品表面のマット化の効果が得られると共に、充填材の添加量が少ないほど塗膜の離型性を低下させない。尚、充填材の平均粒径は、本明細書においては、レーザー回折・散乱法によって得られる粒度分布における積算値50%(体積基準)での粒径を意味する。
充填材は、塗料組成物が水系塗料等の液体塗料である場合は、充填材を水等の液媒体に分散させて用いることが好ましい。塗料組成物が粉体塗料である場合は、塗料組成物の粉体と充填材を直接混合するドライブレンドや、水性分散液に充填材を加えて一緒に攪拌して凝集させる共凝集などの方法が使用可能である。
本発明の製造方法に用いる金型表面に塗工される塗料組成物において、オイルは、塗料組成物中の樹脂固形分(塗料組成物に含まれるフッ素樹脂の重量)及びオイルの合計重量に対して1〜35重量%、特に5〜20重量%の量で含有されていることが好適である。上記範囲よりもオイルの量が少ない場合には、上記範囲にある場合に比して塗膜の非粘着性を充分に向上できないおそれがあり、一方上記範囲よりオイルの量が多い場合には、上記範囲にある場合に比して塗膜欠陥を生じるおそれがある。
充填材は、塗料組成物中の樹脂固形分(塗料組成物に含まれるフッ素樹脂の重量)及び充填材の合計重量に対して1〜10重量%、好適には2〜8重量%、より好適には3〜6重量%の量で含有されていることが望ましい。上記範囲よりも充填材の量が少ない場合には、上記範囲にある場合に比して得られる成形品表面の光沢を抑制することができず、艶消し表面が得られたとしてもムラがあり、外観特性に優れたマットな成形品を得られないおそれがあり、一方上記範囲より充填材の量が多い場合には、上記範囲にある場合に比して、金型表面の離型性が低下するため好ましくない。ただし、高分子量PTFE粒子に関しては、離型性を更に改善させることができるため、この限りではない。更に、高分子量PTFE粒子とその他の充填材を併用することも可能であり、高分子量PTFE粒子による成形品表面の光沢を抑える効果と共に、併用する充填材により、その他の性能も改善させることができる。例えば、高分子量PTFE粒子と、塗膜の耐摩耗性改善効果の大きなSiCを併用することで、両方の効果を得ることが可能となる。
またフッ素樹脂の含有量は、塗料組成物の塗料固形分基準(オイルを除いた、塗膜として残留する全固形分)で80重量%以上、特に90重量%以上であることが、フッ素樹脂が有する耐熱性、耐薬品性等の前述した特性を塗膜が充分に備える上で望ましい。
フッ素樹脂として、熱溶融性パーフルオロ樹脂と共にPTFEを含有させる場合には、PTFEは、塗料組成物の樹脂固形分中に50重量%以下、特に5〜30重量%の範囲で含有することが好適である。
塗料組成物を水系塗料組成物として調製する場合には、フッ素樹脂の水性分散液、その混合液(例えば、既存のフッ素樹脂水系塗料など)に、オイルや充填材、或いは後述する他の添加剤を混合する方法、或いはフッ素樹脂の粉体をオイル及び充填材と水系溶媒に他の添加剤と共に混合する方法等により調製することができる。
塗料組成物で用いるフッ素樹脂の水性分散液は、界面活性剤などを用いてフッ素樹脂を水溶液中に均一且つ安定に分散させることにより調製することができるし、或いはフッ素樹脂を界面活性剤及び開始剤、或いは必要により連鎖移動剤等を用いて水系乳化重合することにより調製することもできる。
また塗料組成物を溶剤系塗料組成物として調製する場合は、フッ素樹脂の粉体を、オイル及び充填材と溶剤に他の添加剤と共に混合する方法や、フッ素樹脂溶液にオイル及び充填材と他の添加剤を加える方法により調製することができる。
更に塗料組成物を粉体塗料組成物として調製する場合は、フッ素樹脂塗料組成物の粉体と充填材を直接混合するドライブレンドによる方法や、フッ素樹脂水性分散液とオイル及び充填材を同時に凝集(共凝集)させて、複合化したフッ素樹脂粉体を得る方法によって調製することができる。
フッ素樹脂水性分散液に、オイル、好適には上記オイル分散体を、塗料組成物中の樹脂固形分(塗料組成物に含まれるフッ素樹脂の重量)とオイルの合計重量の1〜35重量%の量となるように配合すると共に、充填材を塗料組成物中の樹脂固形分(塗料組成物に含まれるフッ素樹脂の重量)及び充填材の合計重量の1〜10重量%の量となるように配合し、撹拌してフッ素樹脂、オイル及び充填材を共凝集させる。更に、PTFE分散液を併用することもできる。100〜500rpmの撹拌速度で10〜60分間撹拌することにより、平均粒径が1〜200μmの凝集造粒物を造粒した後、分離・洗浄・乾燥することにより、フッ素樹脂の一次粒子の空隙にオイル及び充填材が充填され、オイルの分散体及び充填材が粉体中に均一に存在するフッ素樹脂/オイル/充填材の複合粉末を調製できる。必要に応じて、凝集や造粒過程で生成した粒径が200μm以上の大きな粗粒子を粉砕して細かくすることもできる。
尚、フッ素樹脂一次粒子を化学的に凝集させるために、HCl,H2SO4,HNO3,H3PO4,Na2SO4,MgCl2,CaCl2,HCOONa、CH3COOK、(NH4)2CO3等の電解物質を配合することが好ましい。更に必要により、水と非相溶の有機溶剤(好ましくは、フッ素系溶剤)を加えることで、凝集された粒子が均一に造粒されるため好ましい。
本発明の成形品の製造方法においては、上述したフッ素樹脂塗料組成物から成り、オイルの分散体及び充填材を含有する塗膜を成形品と接する表面に形成された成形金型を使用する。
成形金型は、目的とする成形品を成形可能な成形方法に応じて適宜選択することができ、これに限定されないが、射出成形、圧縮成形、真空成形、ブロー成形、プレス成形、トランスファー成形等、従来公知の成形法により製造することができる。
成形金型を構成する基材としては、特に限定されないが、加熱処理に耐え得る基材が好ましく、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属基材、ガラス、セラミック、耐熱性プラスチック基材等が挙げられる。
塗装後、塗工された塗料組成物をフッ素樹脂の融点以上に加熱処理することにより塗膜を形成することが好ましい。これにより塗工された塗料組成物を溶融流動させて均一な塗膜を形成することが可能になる。
成形金型の表面塗膜厚は、用途や適用部分などによって適宜選択すればよいが、加熱溶融処理後の場合の膜厚としては、5μm以上、特に5〜300μmの範囲になるように塗装することが好ましい。上記範囲よりも膜厚が薄い場合には、上記範囲にある場合に比して連続的な塗膜を形成できず塗膜欠陥を生じるおそれがあると共に、摩耗により塗膜の性能(非粘着性(離型性)・撥水撥油性)が早期に失われるおそれがあり、一方上記範囲よりも膜厚が厚いと経済性に劣るようになる。
また表面塗膜中には、オイルが、1〜35重量%、特に5〜20重量%の量で含有されていると共に、充填材が1〜10重量%、好適には2〜8重量%、特に好適には3〜5重量%の量で含有されており、塗膜の非粘着性(離型性)を長期に亘って発現可能であり、また得られる成形品の表面光沢が8未満、好適には5以下、より好適には3以下、特に好適には1以下であることにより、マットな艶消し状態の表面を有する成形品が得られる。
本発明の成形品は、前述した金型を用いた成形方法で賦形可能な従来公知の高分子材料から成り、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化型樹脂等の樹脂又は樹脂組成物の他、ゴム、熱可塑性エラストマー等から成ることができる。
熱可塑性樹脂としては、これに限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミ樹脂等を例示できる。
熱硬化性樹脂としては、これに限定されないが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等を例示できる。
光硬化性樹脂としては、これに限定されないが、1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する1〜2官能モノマー、多官能モノマー、多官能オリゴマー、又は多官能ポリマーから成るアクリル系樹脂等を例示でき、電子線硬化型樹脂としては、これに限定されないが、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエステルメタクリレート、ポリウレタンメタクリレート等を例示できる。
本発明の製造方法においては成形品にマットな表面を付与することが可能であることから、特にマットな外観が好まれる成形品の成形に好適であり、これに限定されないが、各種のタイヤ(自動車用タイヤ、航空機用タイヤ、自転車用タイヤ)、ゴムクローラー、その他産業用ゴム製品(ゴムベルト、ゴムホース、防振ゴム)等のゴム製品や、容器やボディ、キャリアなどの産業用機械部品や、各種の日用品等の樹脂製品を好適に成形できる。
金型性能評価に使用する基材及び塗膜を以下の手順で作製した。
(1)基材表面処理
基材アルミニウム(JIS A5052準拠品、50mm×100mm、厚み1mm)の表面を、イソプロピルアルコールで脱脂し、その表面にサンドブラスタ―(株式会社不二製作所製 ニューマブラスター SGF−4(A)S−E566)を用い、#60番アルミナ(昭和電工社製 ショウワブラスター)によるショットブラストを施し粗面化した。
(2)下塗り(プライマー塗布)
上記(1)にて処理を施した基材に、エアースプレー塗装ガン(アネスト岩田株式会社製 W−88−10E2 φ1mmノズル(手動ガン))を用いて、エアー圧力2.5〜3.0kgf/cm2で液体プライマー塗料EJ−CL107/SJ−CL600(三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製)を吹き付け、塗装を行った。塗装された液体質量が、基材1枚あたり約0.15g(0.10〜0.20g)となるように塗装し、強制通風循環炉で120℃×30分間乾燥し、380℃x30分間焼成し、膜厚4〜8μmの塗膜を形成させた。塗装環境は温度25℃、湿度60%RHであった。
(3)上塗りによる塗膜形成
上記(1)及び(2)にて処理した基材に、エアースプレー塗装ガン(アネスト岩田株式会社製 W−88−10E2 φ1mmノズル(手動ガン))を用いて、エアー圧力2.5〜3.0kgf/cm2で、後述する実施例1〜9、比較例2〜7により得られた液体塗料組成物を吹き付け、塗装を行った(比較例1の塗装方法については後述する)。塗装された液体質量が、基材1枚あたり約0.4g(0.35〜0.45g)となるように塗装し、強制通風循環炉で120℃×30分間乾燥後、さらに340℃×60分間熱処理し、膜厚20〜25μmの塗膜を基材表面に形成させた。塗装環境は温度25℃、湿度60%RHであった。
熱重量分析装置(TGA2050:TA Instruments社製)を使い、フッ素オイル(約50mg)を窒素雰囲気中で室温から600℃まで毎分10℃で昇温し、得られた温度−重量曲線から、JIS K 7120に記載の方法により算出した温度を分解温度とした。
得られたゴム成形品の塗膜と接していた面の光沢度を、室温下で、株式会社堀場製作所製ハンディ光沢計IG−320を用いて測定した。
上記の方法にて塗装したテストピース(寸法100mmx50mm)について、JIS K5600−5−10(試験片往復法)に準拠し、スガ試験機株式会社製 スガ摩耗試験機 NUS−ISO3を用い、耐摩耗試験を実施した。試験条件は以下の通りである。
荷重:1N
往復回数:100回(ストローク30mm)
使用研磨紙:シリコンカーバイド紙P−400級(幅12mm)
測定前後質量の変化から以下の計算式によりWear Resistance (WR)を求めた。n=4回で測定し、得られた平均値を表1に示す。
W1:試験前の質量(mg)
W2:試験後の質量(mg)
S:摩耗部の面積(cm2)
ρ:供試材の密度(g/cm3)
実験条件より挿入する値:N:100ds
S:1.2cmx3cm
ρ:2.12g/cm3(※PFAの平均的な比重値を適用)
全自動接触角計(協和界面化学株式会社 DM−701)を用いて、測定環境:25℃湿度60%RHにて、n−ヘキサデカンの接触角(液滴サイズ:約2μL)を測定した。
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.05gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.1gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)455.76gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ分散液体(日産化学株式会社製SnowtexC、粒径:10−15nm、シリカ固形分:20重量%)8.09gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:1.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.86gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社社製FS−31)23.71gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)448.36gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ分散液体(日産化学株式会社製SnowtexC、粒径:10−15nm、シリカ固形分:20重量%)16.07gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:2.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.66gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)23.32gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)441.05gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ分散液体(日産化学株式会社製SnowtexC、粒径:10−15nm、シリカ固形分:20重量%)23.96gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:3.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.10gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)22.19gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)419.66gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ分散液体(日産化学株式会社製SnowtexC、粒径:10−15nm、シリカ固形分:20重量%)47.05gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:6.0重量%)
三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製 テフロン(登録商標)PFA粉体塗料 MJ−102(平均粒径:約20μm、融点:309℃)1.0gを粉体塗装機(日本パーカライジング株式会社製、GX8500型番)により、前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材(JIS A5052準拠品、50mm×100mm、厚み1mm)に塗装した後、380°Cで20分間焼成して、塗膜サンプルを作成した。(塗膜はPFAのみからなり、充填材やオイルは含まない。)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.25gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.5gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)463.25gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで15分撹拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.13gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.25gを1リッルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)458.64gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ粉(デンカ株式会社製FB−5SDC、粒径:4.1μm)4.98gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:3.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.13gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.25gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)458.64gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ粉(デンカ株式会社製SFP−30M、粒径:0.6μm)4.98gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:3.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.13gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.25gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)458.64gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、シリカ粉(デンカ株式会社製SFP−20M、粒径:0.4μm)4.98gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:3.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.78gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)23.55gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)445.32gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、カーボンブラック(以下、「CB」ということがある)分散液体(ケマーズ株式会社製CB853−4297、平均粒径(d50):0.15μm、CB固形分:25重量%)19.35gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(CB)含量:3.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.62gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)23.24gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)439.42gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、CB分散液体(ケマーズ株式会社製CB853−4297、平均粒径(d50):0.15μm、CB固形分:25重量%)25.73gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(CB)含量:4.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.31gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)22.62gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)427.71gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、CB分散液体(ケマーズ株式会社製CB853−4297、平均粒径(d50):0.15μm、CB固形分:25重量%)38.36gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(CB)含量:6.0重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)11.44gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)22.89gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)432.81gとフッ素樹脂(PTFE)水系分散液体である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製テフロン(登録商標)PTFE 31−JR(含まれるPTFEの平均粒径:約220nm、PTFE樹脂固形分:60重量%)28.16gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、SiC粉末(ESK−SiC GmbH製 P600、平均粒径(d50):25.8μm)4.70gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(SiC)含量:2.7重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分に対するPTFE含量:10重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)10.69gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)21.38gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)404.35gとフッ素樹脂(PTFE)水系分散液体である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製テフロン(登録商標)PTFE 31−JR(含まれるPTFEの平均粒径:約220nm、PTFE樹脂固形分:60重量%)59.19gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、SiC粉末(ESK−SiC GmbH製 P600、平均粒径(d50):25.8μm)4.39gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(SiC)含量:2.4重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分に対するPTFE含量:20重量%)
フッ素オイルとしてPFPE(ケマーズ株式会社製 Krytox XHT1000、分解温度426℃)12.13gと、フッ素系界面活性剤(ケマーズ株式会社製FS−31)24.25gを1リットルのステンレスビーカ―に入れ、超音波生成装置(超音波工業株式会社製 Ultrasonic MINIWELDER HS3−4)を用いて、5分間超音波分散処理を行ってから、トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)458.64gを加えて、ダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌してから、SiC粉末(ESK−SiC GmbH製 P600、平均粒径(d50):25.8μm)4.98gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及びオイルの合計量に対するフッ素オイル含量:7.0重量%、フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(SiC)含量:3.0重量%)
トップコート用フッ素樹脂(PFA)水系塗料である三井・ケマーズフロロプロダクツ株式会社製EJ−500CL(含まれるPFAの平均粒径:約0.2μm、融点:309℃、PFA樹脂固形分:35重量%)474.24gをダウンフロータイププロペラ型4枚羽根付き攪拌機を用いて300rpmで5分撹拌しながら、シリカ分散液体(日産化学株式会社製SnowtexC、粒径:10−15nm、シリカ固形分:20重量%)25.76gを加えて、更に15分攪拌した。得られた塗料組成物を前述した方法によってプライマー処理されたアルミニウム基材に塗装し、塗膜サンプルを作成した。
(フッ素樹脂塗料組成物の樹脂固形分及び充填材の合計量に対する充填材(シリカ)含量:3.0重量%)
Claims (5)
- 金型表面にフッ素樹脂塗料組成物から成る塗膜が形成された金型を用いて成形品を製造する方法において、前記塗膜がオイルから成る分散体と充填材を含有し、前記充填材が、平均粒径が300nm以下のカーボンブラック、又は炭化珪素とポリテトラフルオロエチレンとの組み合わせであることを特徴とする成形品の製造方法。
- 前記成形品の光沢度が8未満である請求項1記載の製造方法。
- 前記フッ素樹脂が熱溶融性パーフルオロ樹脂である請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記オイルが、25℃で液体のオイルである請求項1〜3の何れかに記載の製造方法。
- フッ素樹脂塗料組成物中の前記オイルの含有量が、塗料組成物中の樹脂固形分及びオイルの合計量の1〜35重量%の量である請求項1〜4の何れかに記載の製造方法。
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