JPWO2020004197A1 - フッ素樹脂を含む焼付け用の粉体塗料組成物および液状塗料組成物、この焼付け用の粉体塗料組成物または液状塗料組成物を含む被膜ならびに被膜体 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るフッ素樹脂を含む塗料組成物は、有機配位子と中心金属が配位結合してなる多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)が分散するフッ素樹脂を含む、塗料組成物である。ここで塗料組成物は、1種以上の多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)を含む。
次いで、本実施形態に係る被膜の形成方法について説明するとともに、当該被膜を有する被膜体についても説明する。
多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)および、フッ素樹脂の熱重量示差熱分析
(a−i)AP004(株式会社Atomis製PCP/MOF MIL−100(Fe) Fe3(O)(OH)(C9H3O6)2 細孔径:2.4〜2.9nm 細孔の開孔面積: 4.52nm2〜6.60nm2 BET比表面積:1700〜2000m3/g)
(a−ii)AP006(株式会社Atomis製PCP/MOF Al(OH)(fumarate)=Al(OH)(C4H2O4) 細孔は菱形で0.57nm×0.60nm 細孔の開孔面積: 0.17nm2 BET比表面積:900〜2000m3/g)
(a−iii)MOF801(Zr)(GSアライアンス株式会社製PCP/MOF Zr6O4(OH)4(fumarate)=Zr6O4(OH)4(C4H2O4)6
(b−i)MJ−501(三井デュポンフルオロケミカル株式会社製PFA粉体塗料 85%PFA、10%ガラスフレーク、5%PPS含有)
(b−ii)MJ−624(三井・ケマーズ フロロプロダクツ株式会社製PFA粉体塗料 85%PFA、15%SiCフィラー含有)
<実施例2>
塗料組成物の配合
表1および表2に従い、配合例に係る塗料組成物を配合した。
表3に従い、比較配合例に係る塗料組成物を配合した。
被膜体の形成
(イ)850−G314(ケマーズ株式会社製、PTFE含有プライマー液)
(ロ)850−G7799(ケマーズ株式会社製、クロム酸含有プライマー液)
耐食テスト
具体的には、条件1および条件2ともに下記(1)〜(5)の5項目について評価を行った。
塩酸に曝す前のライニング被膜に対して、5mm幅の範囲においてJIS K 5400に規定されるピール強度試験を行うことで、基材との初期密着力を評価した。そして、比較例1または2と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。但し、被膜が破断する場合は膜厚の厚みに依存しているものであるので値にかかわらず○とした。また表6〜8中には具体的な密着力を記載し、ライニング被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。なお図5のEのように塩酸に浸潤させていない部分にピール強度試験を行うことで、基材との初期密着力を評価した。
ブリスターが発生するまでの時間を測定した。本試験は1週間経過毎に試験を停止し、分解して被膜を確認したため、ブリスターの発生は週単位にて表記した。比較例1または2と同様の値であれば○、超える場合は◎、下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。
4週間経過後のブリスターの最大直径を測定した。比較例1または2と同様の値であれば○、小さい場合は◎、大きい場合は△、値が倍以上の場合は×とした。35%塩酸条件では面状に被膜浮きが出たためカウント外とした。
4週間経過後のブリスターの面積を測定し、試験面積に占めるブリスター発生面積の割合を計算した。比較例1または2と同様の値であれば○、小さい場合は◎、大きい場合は△、値が倍以上の場合は×とした。概ね密集して発生しているブリスターや面状に被膜浮きが出た部分は個々の膨れの面積の合計ではなく、その範囲をブリスターの面積としてカウントした。
JIS K 5400に規定するピール強度試験により4週間経過後の基材との密着力を評価した。そして、最低値が比較例1または2とほぼ同様の値であれば○、超える場合は◎、明らかに下回る場合は△、値が半分以下の場合は×とした。なお、被膜は気相部分と液相部分に分かれるため、夫々において密着力を測定し、表6〜8の4週間経過後の密着力の欄には、上段に気相についての密着力を、下段に液相についての密着力を記載した。また表6〜8中にはピール強度試験の測定値(N/5mm)を記載し、被膜に破断が確認された場合は「被膜破断」と記載した。また密着力が0の箇所が気液界面にある場合は、液相側にその測定方向長さを記し、比較対象にした。なお図5のように左右で2回測定しており、AおよびBが気相部分、CおよびDが液相部分に該当する。2回の測定の数値を統合し表6〜8に記載した。
上述の実施例2および3に記載のとおり、試験例1〜3、5および比較例1は、フッ素樹脂として、MJ−501を配合している。一方、試験例4および比較例2は、フッ素樹脂としてMJ−624を配合している。したがって、試験例1〜3、5および比較例1の結果と、試験例4および比較例2は、異なる表に分けて記載した。
2 プライマー層
3 被膜(ライニング被膜)
10 被膜体
Claims (21)
- 有機配位子と中心金属が配位結合してなる1種以上の多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)が分散するフッ素樹脂を含む、
焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)は、
粉末状であり、
熱重量示差熱分析(TG−DTA)により測定される、空気中条件での200℃からの5%分解温度が、前記フッ素樹脂の融点よりも高温であり、且つ
前記塗料組成物全体に対して、0.02重量%〜20.00重量%配合される、
請求項1に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記フッ素樹脂は、
熱可塑性であり、
極性溶媒および、非極性溶媒のいずれの溶媒に対しても不溶であり、且つ
前記塗料組成物全体に対して、70.00重量%〜99.98重量%配合される、
請求項1または2に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)の配合量は、塗料組成物全体に対して0.10重量%〜5.50重量%である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記中心金属は、
Al3+、Co3+、Co2+、Ni2+、Ni+、Cu2+、Cu+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ti3+、および、Zr4+からなる群から選択される1種以上の金属イオンとして存在し、
前記金属イオンは、前記有機配位子と配位結合して前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)中に存在する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記中心金属の少なくとも1つは、1以上のアニオンを担持し、
前記中心金属は、前記有機配位子と配位結合して前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)中に存在する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記アニオンは、OH−、CO3 2−および、O2−からなる群から選択される1種以上のアニオンを含む、請求項6に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記中心金属の少なくとも1つは、前記アニオンと共にオキソ構造を形成する、請求項6または7に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記有機配位子は、
1,4−ベンゼンジカルボン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、4,4’−ビピリジル、イミダゾール、1,3,5−トリス(4−カルボキシフェニル)ベンゼン、フマル酸、テレフタル酸および、マレイン酸からなる群から選択される1種以上の有機配位子を含む、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)によって、ガスを吸着する特性が付与される、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記ガスは、少なくとも塩化水素を含む腐食性ガスである、請求項10に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)は、細孔の開孔面積が0.15nm2〜7.00nm2である、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)は、900.00m3/gより大きい比表面積(BET比表面積)を有する、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 疎水性を有する1種以上の多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)と、
親水性を有する1種以上の多孔性配位高分子(PCP)/金属有機構造体(MOF)とを含む、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。 - 前記フッ素樹脂の配合量は、塗料組成物全体に対して75.00重量%〜90.00重量%である、請求項1乃至14のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 前記フッ素樹脂は、PFA、FEP、ETFE、PCTFEおよび、ECTFEからなる群から選択される1種以上のフッ素樹脂を含む、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- PPS、PEEKおよび、PESからなる群から選択される1種以上の添加物をさらに含む、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物。
- 溶媒に、請求項1乃至17のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物が分散されてなる焼付け用の液状塗料組成物。
- 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の焼付け用の粉体塗料組成物または、焼付け用の液状塗料組成物を含む、被膜。
- 40μm〜5000μmの膜厚を有する、請求項19に記載の被膜。
- 基材と、前記基材の表面上に形成されたプライマー層と、前記プライマー層上に形成された1層もしくは複数層のフッ素樹脂被膜層とを有する被膜体であって、
前記フッ素樹脂被膜層は、請求項19または20に記載の被膜である、被膜体。
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