KR100276998B1 - 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도 - Google Patents

금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR100276998B1
KR100276998B1 KR1019960704231A KR19960704231A KR100276998B1 KR 100276998 B1 KR100276998 B1 KR 100276998B1 KR 1019960704231 A KR1019960704231 A KR 1019960704231A KR 19960704231 A KR19960704231 A KR 19960704231A KR 100276998 B1 KR100276998 B1 KR 100276998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluororesin
coating
primer
composition
metal surface
Prior art date
Application number
KR1019960704231A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970700728A (ko
Inventor
미노리 하기와라
겐지 기와
다쯔야 오기따
루크 게르마인 피에르 요셉 다에넨스
Original Assignee
미리암 디. 메코너헤이
이. 아이. 듀우판 드 네모아 앤드 컴퍼니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미리암 디. 메코너헤이, 이. 아이. 듀우판 드 네모아 앤드 컴퍼니 filed Critical 미리암 디. 메코너헤이
Publication of KR970700728A publication Critical patent/KR970700728A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100276998B1 publication Critical patent/KR100276998B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/121—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives by heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L81/06—Polysulfones; Polyethersulfones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D181/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur, with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on polysulfones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D181/06—Polysulfones; Polyethersulfones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002—Priming paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18—Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 플루오로수지, 알루미늄 플레이크, 폴리아미드이미드 및 폴리아미드이미드보다 많은 양의 폴리에테르 술폰으로 이루어지는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]
금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 플루오로수지 코팅을 금속 표면에 부착시키기 위한 프라이머 조성물 및 이 프라이머 조성물을 사용하여 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하는 방법에 관한 것이다.
플루오로 수지는 그의 내약품성, 내열성, 비점착성 등의 우수한 특성 때문에 예를 들면, 내부식성이 요구되는 화학 유닛의 라이닝, 내부식성 및 비점착성이 요구되는 밥솥 및 주방 용품의 라이닝을 포함하는 분야에서 금속 표면의 바람직한 코팅물질로서 사용된다. 그러나, 우수한 비점착성으로 인하여 금속 표면에 대한 부착이 불충분하게 되어 금속 표면에 대한 부착을 개선하기 위한 다양한 방법이 지금까지 사용되어 왔다.
금속 표면을 플루오로수지로 코팅할 때, 플루오로수지를 코팅하기 위하여 통상 분말 코팅이 수행되는데, 이는 이 방법이 분사 코팅에 의한 플루오로수지 코팅보다 더 두꺼운 코팅이 만들어져 코팅되는 표면에 양호한 내부식성, 우수한 비점착성 및 기판 깊이까지 도달하는 핀홀의 형성에 대한 저항성을 제공하기 때문이다. 그러나, 이러한 접근 방법도 여전히 플루오로수지의 특성인 비점착성으로 인하여 기판에 대한 접착 저항성의 문제를 해결하지 못하여 금속 표면을 플루오로수지로 분말 코팅하는 것은 상기 무기산 프라이머 외에 유기 접착제, 예를 들면 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르 술폰, 에폭시 수지 등을 포함하는 플루오로수지 분말 코팅용 프라이머를 사용한 후 플루오로수지를 분말 코팅할 것을 필요로 한다. 그러나, 이들 방법 중 어느 것도 플루오로수지 분말 코팅용 프라이머에 사용될 때 최적의 접착성 및 내부식성을 제공하지 못한다. 즉, 두꺼운 분말 코팅은 내부 응력이 큰 코팅 필름을 형성하여 프라이머의 접착 실패 및 프라이머와 상부 코팅(분말 코팅)사이의 층간 탈리와 같은 결함이 발생하게 되어 문제는 여전히 해결되지 못한 상태이다.
필름 형성 플루오로수지인 열가소성 플루오로수지, 예를 들면 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등은 그들의 융점 이상의 온도에서 유동성을 보일수 있고, 실제 사용하기에는 너무 약한 접착력으로 금속에 접착할 수 있다. 따라서, 종래의 방법은 금속 표면을 화학적으로 또는 물리적으로 거칠게 한 후, 중간 매개물인 접착제 또는 프라이머를 사용하여 플루오로수지 필름과 금속 사이를 열융합시키거나 또는 접착시키는 것이었다. 이러한 방법은 만족스러운 초기 접착 강도를 보이는 반면에, 내열성이 낮아 200℃ 이상에서 사용시 접착제 자체의 열 분해 및 열 해체 또는 앵커링 효과의 소멸로 인하여 부착 강도를 유지하기가 어렵다. 따라서, 플루오로수지 필름을 금속에 부착시키는 것이 어렵고, 그 어떠한 부착이 제공된다 하더라도, 부착 강도가 약하거나 바람직한 내열성을 얻지 못하였다.
이러한 접착제로 사용된 프라이머는 Sumitomo Electric의 유럽 특허 제343015호 및 일본 특허 공개 제83-19702호에서와 같이, 예를 들면 폴리아미드이미드 (PAI), 폴리이미드 (PI), 폴리페닐렌 술폰 (PPS), 폴리에테르 술폰 (PES), 및 운모를 포함하였다. 그러나, 선행 기술 중 그 어느 것에서도 PFA 분말 코팅 또는 필름 라미네이팅과 함게 사용하기에 가장 적합한 프라이머의 적합한 성분의 최적 비율이 발견되지 않는다.
플루오로수지로 금속 표면을 분말 코팅하거나 플루오로수지 필름을 금속 표면에 부착시킴으로써 금속 표면, 특히 주방 용품을 플루오로수지로 코팅하는 것은 독성 문제를 발생시키는 크롬산 또는 이와 유사한 무기산으로 금속 표면을 처리함이 없이 단단히 부착된 표면을 제공할 것이 요구된다. 또한, 금속 표면과 플루오로수지 사이의 부착성 개선, 양호한 내열성, 내부식성 및 내구성이 요구된다.
[발명의 요약]
본 발명은 유기 용매 중의 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및(또는)폴리이미드, 플루오로수지 및 금속 분말의 용액 또는 분산액으로 이루어지고, 상기 폴리에테르 술폰:폴리아미드이미드 및(또는, 폴리이미드의 비가 55:45 내지 95:5이고, 폴리에테르 술폰 및 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드의 총량 대 플루오로수지의 중량비가 20:80 내지 70:30이고, 금속 분말이 플레이크 형태로 조성물의 고체 함량을 기준으로 하여 1-15 중량% 의 양으로 존재하는 것인 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물을 제공한다.
[상세한 설명]
본 발명자들은 상기 문제들을 해결하고자 부단히 연구한 결과, 유기 용매 중의 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드, 플루오로수지, 및 금속 분말의 용액 또는 분산액으로 이루어지는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물을 사용하여 금속 표면 상에 프라이머 도포층을 생성시킨 후 플루오로수지를 분말 코팅하거나, 또는 프라이머를 소결시키고 열가소성 플루오로수지 필름을 고온 용융시킴으로써 금속 표면에 대한 부착성을 상당히 개선시킬 수 있고, 우수한 내열성 및 내구성을 갖는 플루오로수지 코팅을 제공할 수 있음을 발견하였다. 이러한 발견으로 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명은 유기 용매 중의 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및(또는)폴리이미드, 플루오로수지 및 금속 분말의 분산액으로 이루어지는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 유기 용매 중에 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드, 플루오로수지 및 금속 분말을 용해시키거나 분산시킴으로써 얻어지는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물을 금속 표면에 도포하고, 이렇게 하여 생성되는 프라이머층에 플루오로수지를 도포하는 것으로 이루어지는, 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 유기 용매 중에 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드, 플루오로수지 및 금속 분말을 분산시킴으로써 얻어지는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물을 금속 표면에 도포하고, 이렇게 하여 생성되는 프라이머층의 프라이머를 소결시키고, 열가소성 플루오로수지 필름을 고온 용융시키는 것으로 이루어지는, 금속 표면에 열가소성 필름을 부착하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 고도의 내부식성이 요구되는 밥솥 또는 화학적 라이닝 제품용의 프라이머, 및 플루오로수지 예를 들면 FEP 및 PFA를 분말 코팅하기 위한 우수한 내부식성 및 접착성을 제공하기 위한 프라이머로서의 가장 최적의 코팅 조성물을 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 2개의 결합제 성분인 폴리에테르 술폰 및 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드, 및 FEP 또는 PFA 및 금속 분말을 포함하는 코팅물을 사용하여 지금까지 관심의 대상이 되는 문제, 예를 들면 음식 위생 문제, 기판 표면에 대한 부착, 층간 접착 및 내부식성의 문제를 해결한다.
본 발명의 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물은 한 성분으로서 플루오로 수지, 바람직하게는 융합이 용이한 PFA, FEP의 퍼플루오로수지 또는 이들 2개의 혼합물을 포함한다. 이들 수지의 사용은 금속 기체(基體) 물질에 대한 부착성 및 최상부 코팅인 플루오로수지 분말 코팅 필름 또는 라미네이팅된 열가소성 플루오로수지 필름에 대한 중간층의 부착성의 면에서 바람직한 결과를 제공한다. PFA 및 FEP는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTEE)에 비해 용융 점도가 보다 낮기 때문에 이들을 그들의 융점 이상으로 가열하면 핀홀의 형성이 억제되고, 또한 접착을 용이하게 하기 위하여 블라스팅(blasting) 등에 의해 거칠게 된 기체 물질에 적용될 때 이들이 좁은 구획으로 용이하게 흐를 수 있게 되고, 이러한 이유로 이들의 사용이 바람직하게 된다.
금속에 대한 부착을 위하여 효과적인 결합제는 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐 술파이드 등으로 공지되어 있다. 자주 사용되는 기체 물질, 예를 들면 알루미늄, 강철, 스테인레스 스틸, 알루미늄 및 스테인레스 스틸플레이팅된 물질 등, 특히 강철 및 스테인레스 스틸 등은 알루미늄에 비해 표면을 거칠게 하기가 보다 어렵기 때문에 이들을 부착시키는 것은 어렵다. 이들 결합제중에서 강철류의 기체 물질에 최적의 부착을 제공하는 것은 폴리에테르 술폰이다. 그러나, 플루오로수지 프라이머를 폴리에테르 술폰 결합제와 함께 사용하는 것이 상기와 같이 양호한 층간 결합을 제공한다고 말할 수는 없다.
본 발명자들은 2개의 결합제 형태, 즉 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드 및 폴리에테르 술폰의 혼합이 코팅 강도의 증가를 제공하여 접착 실패를 억제하는 코팅 필름을 생성시킨다는 것을 발견하였다.
본 발명의 프라이머 조성물은 소결 동안 폴리에테르 술폰이 금속 기체 물질쪽으로 이동하도록 하고, 플루오로수지가 코팅 필름의 상부 쪽으로 이동하도록 하여 코팅 필름으로서의 그의 기능을 수행하도록 고안된 것이다. 이러한 분리가 과도하게 진행되면 코팅 필름에 내부 응력이 발생할 위험이 있고, 외력이 존재하는 조건하에 필름이 있다면 폴리에테르 술폰과 플루오로수지 사이에 균열이 형성될 가능성이 있고, 이러한 조건은 코팅 필름의 탈리를 발생시킬 수도 있다. 그러나, 본 발명의 프라이머 조성물은 플루오로수지로부터 폴리에테르 술폰의 분리를 방행하는 금속 분말을 추가로 포함하여 폴리에테르 술폰과 플루오로수지의 혼합 상태를 유지시킴으로써 두 성분의 분리를 어렵게 하고, 금속 분말 자체가 내부 응력을 완화시켜 접착 실패의 발생을 예방한다.
또한, 본 발명의 프라이머 조성물은 추가로 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드를 포함하고, 추측컨대, 경화 수지인 폴리아미드이미드가 상기 이상 조건이 유지되는 동안 단단히 경화될 것이다. 따라서, 본 발명의 조성물은 고온에서도 연화를 방지하여 고온에서 우수한 내부식성을 제공한다. 이 때문에 온도 변화에 따른 응력 등에 대하여 만족스럽게 견딜 수 이는 코팅 필름을 얻을 수 있다. 본 발명 조성물로부터 양호한 코팅 필름이 생성될 때 폴리에테르 술폰 대 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드의 중량비는 95:5 내지 55:45이다 (본 명세서에서 사용된 부, 비율 및 퍼센트는 다른 언급이 없으면 중량 기준이다). 과량의 폴리에테르 술폰을 함유하면 프라이머의 부착 실패를 가속화하여 상부 코트와의 층간 부착이 저하되는 경향이 있다. 과량의 폴리아미드이미드는 내부식성을 저하시켜 상부 코트자체가 내부식성이라 하더라도 심한 부식 조건에 노출되거나 코팅 필름이 손상을 받게 되면 수증기 또는 용액 등이 프라이머 내로 관통하게 되어 코팅 필름이 기체 물질로부터 탈리하게 되는 바람직하지 못한 결과가 발생할 것이다.
표 1은 특히 강철 기재 기판의 경우에 폴리아미드이미드의 부착이 폴리에테르 술폰의 부착보다 약하여 너무 다량으로 사용하는 것이 바람직하지 않다는 것을 분명하게 보여준다.
분말 코팅된 FEP 또는 PFA 층은 프라이머 코팅층과 함께 340℃ 이상의 온도에서 소결되고, 상부 코트가 투명하기 때문에 밥솥 등과 같은 미련한 외관이 요구되는 제품에 갈색의 폴리아미드이미드를 과량 사용하는 것은 바람직하지 않다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 조성물에서 2개의 결합 성분인 폴리에테르 술폰 및 폴리아미드이미드의 총량 대 플루오로수지의 중량비는 20:80 내지 70:30이다. 플루오로수지를 과량 사용하면 기체 물질질에 대한 부착이 감속하게 되고, 플루오로수지를 불충분한 양으로 사용하면 상부 코트와의 융합이 부족하게 되어 층간 부착이 감속하게 된다. 본 발명 조성물의 성분 A인 폴리에테르 술폰은 하기 구조식의 화합물로 이루어진다.
본 발명 조성물의 성분으로서 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드는 구체적으로는, 예를 들면 트리멜리트산 무수물 및 메틸렌 디아닐린; 트리멜리트산 무수물 및 옥시디아닐린; 또는 트리멜리트산 무수물 및 메타페닐렌 디아민; 아미노비스말레이미드로부터 유도된 것으로서, 단독으로 또는 임의의 혼합물로 사용된다. 이들 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드 중에서 본 발명 조성물의 성분으로서 특히 바람직한 것은 트리멜리트산 무수물 및 메틸렌 디아닐린으로부터 유도된 것이다. 본 발명 조성물의 한 성분인 금속 분말은 플레이크 형태가 바람직하다. 어떠한 금속 종류도 사용할 수 있지만, 음식과 접촉하게 되는 제품, 예를 들면 밥솥 및 주방용품의 제조시 인간에 대한 독성의 면에서 문제가 없는 금속 분말, 바람직하게는 예를 들면 알루미늄, 강철, 주석, 아연, 구리 등 및 합금을 사용하는 것이 필요하다. 예를 들면 알루미늄 합금, 스테인레스 스틸 등이다. 이러한 종류의 금속 분말의 첨가로 열 전도성의 개선이 기대되고, 열 전도성 외에도, 기체 물질이 예를 들면 강철인 경우에는 전기 부식 반응에 의한 부식을 억제하는 금속에 관심을 가질 필요가 있고, 예를 들면 알루미늄 분말을 사용하면 이러한 부식을 예방할 수 있다. 즉, 기체 물질이 부식될 때 전하가 이동함으로써 부식이 발생하기 때문에 전기적으로 부식성이 보다 큰 (철보다 이온화 경향이 높은) 금속을 프라이머에 첨가하면 강철 기체 물질의 부식을 억제할 수 있다는 것은 공지의 사실로서 이러한 점 때문에 상기 금속의 사용이 특히 선호된다. 이러한 유리한 프라이머 코팅을 가장 우수하게 발생시키는 알루미늄의 비율은 2-10%중량이다.
금속 분말의 종류 및 형태는 표면 코팅의 장식성이라는 관점에 따라서 선택되어야 한다. 금속 분말은 조성물의 고체 중량을 기준으로 하여 1-15%, 바람직하게는 2-10%로 사용된다.
본 발명의 조성물은 첨가제, 예를 들면 점도 조절제, 안정화제, 착색제 및 분산제와 임의로 혼합된다.
사용될 수 있는 유기 용매는 N-메틸 피롤리돈 단독, 바람직하게는 N-메틸피롤리돈과 디아세톤 알콜 또는 크실렌 등과의 혼합계를 포함한다.
본 발명의 조성물은 상기 성분을 바람직한 비율로 혼합하고 분산 매질 중에서 분산시킴으로써 제조된다. 조성비는 폴리에테르 술폰 및 폴리아미드이미드 및(또는) 폴리이미드의 총량 대 플루오로수지의 중량비가 20:80 내지 70:30이 되도록 조정된다.
이러한 방법으로 제조되는 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물은 임의의 코팅 방법에 의하여 금속 표면에 도포된다. 코팅 방법에는 분사 코팅, 스핀 코팅, 브러쉬 코팅 등과 같은 다양한 방법이 있다.
프라이머 코팅 필름의 두께는 소결 후의 두께가 5-15 미크론인 것이 바람직하다.
이어서, 프리엄 코팅된 금속 표면을 건조시킨다. 건조는 통상 실온 내지 약 200℃의 온도에서 실시되고, 건조에 의하여 플루오로수지 코팅시 사용하기 위한 프라이머 코팅층으로부터 모든 분산 매질 또는 기타 휘발성 물질이 제거된 프라이머 코팅층이 금속 표면 상에 생성된다.
생성된 프라이머 코팅층은 이어서 플루오로수지로 처리된다. 플루오로수지는 FEP, PFA 또는 FEP와 PFA와의 혼합물일 수 있다. 플루오로수지는 분말 코팅법에 의하여 프라이머 코팅층에 도포되고, 이어서 프라이머 코팅층 및 플루오로수지 코팅층을 소결시킨다.
소결은 일반적인 장치 및 방법에 의하여 350~400℃에서 10-40분 동안 수행된다.
본 발명은 또한 상기 프라이머 코팅층 상에 플루오로수지를 코팅하는 대신에 소결된 프라이머 코팅층 상에 플루오로수지 필름을 고온 용융 접착시킴으로써 금속을 플루오로수지로 코팅함으로써 실시될 수도 있다.
본 발명에서 사용된 플루오로수지 필름은 FEP, PFA, 또는 FEP와 PFA의 혼합물로부터 제조된 것일 수 있다.
플루오로수지 필름을 사용하는 본 발명의 실시 태양은 금속 표면에 도포된 프라이머층을 건조시키고, 프라이머의 융점 이상의 온도에서 소결시키고, 프라이머코팅층 상에 플루오로수지 필름을 부여하고 고온 용융 접착시켜 금속 표면 상에 매우 단단히 부착된 플루오로수지 코팅층을 생성시키는 것으로 이루어진다.
본 발명은 이제 하기 실시예에 의하여 구체적으로 설명된다.
[실시예]
[실시예 1]
폴리에테르 술폰(PES), 폴리아미드이미드(PAI), 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 및 알루미늄 플레이크 분말을 N-메틸 피롤리돈 및 디아세톤 알콜의 혼합 용매 (2:1)에 첨가하고 표 1의 조성을 갖는 플루오로수지 프라이머 조성물을 제조하였다. B형 점도계로 측정한 이 조성물의 점도는 200-400cps 이었다.
사용된 FEP의 조성은 중량비 85:15의 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌이었다.
PES는 ICI사 제품인 VICTREX이었다.
PAI는 Rhone Poulene사 제품인 RHODEFTAL 또는 Phelps Dodge사의 폴리아미드이미드이었다.
생성 조성물을 표면이 탈지된 알루미늄 시트에 분사하여 소결 후의 두께가 7-15 미크론이 되도록 하였다. 이어서, 코팅 필름을 건조시키고 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체 (PFA) 분말을 정전기적으로 코팅하여 도포하였다. 코팅 필름의 두께는 소결 후에 코팅 필름 전체의 두께가 80미크론이 되도록 조절하였다. PFA 코팅 필름은 380℃의 알루미늄 물질 온도에서 20분 동안 소결되었다.
상기 조작에 사용된 PFA는 중량비 97:3의 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로비닐 에테르의 공중합체이었다.
PAI자체를 제공하기 위하여 사용될 수 있는 PAI상당물은 코팅 조성물 내에서 부분적으로 또는 완전히 PAI로 전환될 수 있거나, 또는 아직 PAI로 전화되지 않을 수 있는 폴리암산이다. 이것은 코팅을 경화시킬 때 PAI로 전환된다.
상기 코팅 필름 제조시 알루미늄 시트의 표면 일부는 마스킹되어 상부 코트의 프라이머가 없는 PFA 단독층을 생성시켜 이 PFA 단독층 부분과 프라이머 함유 부분 모두를 커버하는 너비 1㎝의 횡단부를 제공한다.
생성 물질을 다음과 같이 시험하였다: (a) 15분 동안 끓인 후 코팅 필름의 박리 강도를 측정하여 박리가 발생한 부위를 조사; (b) 5% 염수를 144시간 동안 분사한 후 코팅 필름의 박리 강도를 측정하여 박리가 발생한 부위를 조사; (c) 물 1리터에 Oden no Moto Extract 25g, 어류 및 야채 오크라형 소스를 용해시켜 얻은 용액중에서 8시간 동안 끊인 후 16시간 동안 냉각시켰다, 이 과정을 4일 동안 박복한후, 코팅의 박리 강도를 측정하였다. 결과는 표 1에 요약하였다.
[실시예 2]
알루미늄 합금 플레이트 강철 시트를 아세톤으로 표면 탈지시키고, 강철 플레이트 표면을 프라이머(N-메틸 피롤리돈 및 디아세트 알콜을 포함하고 안료를 첨가한 분산 매질 중에 4:1의 PES:PAI 및 1:2의 PES+PAI:FEP 및 함량 4%의 알루미늄 소판으로 이루어지는 조성물을 분산시켜 제조함)로 분사 코팅하였다. 코팅의 두께는 건조후 두께가 약 8미크론이 되도록 조절하였다. 시료를 150℃에서 15분 동안 건조시킨 후 350℃에서 15분 동안 소결 오븐에서 확실하게 소결시켰다.
본 실시예에서 사용된 PES, PAI 및 FEP는 실시예 1에서 사용된 것과 동일하였다. 프라이머를 소결시킨 후, 두께 25미크론의 PFA필름을 프라이머 상에 로딩하고, 이어서 5㎏/㎝의 압력 하에 350℃에서 이 필름을 고온 용융 부착시켰다. PFA 필름을 프라이머에 단단히 부착시키고 프라이머를 금속 표면에 부착시켰다. 본 실시예에서 사용된 PFA 필름은 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 수지로부터 제조된 필름이었다.
온도 변화에 따른 부착 생성물의 부착 강도를 측정하였다. 시료를 100, 150, 200 및 250℃에서 각각 20, 50또는 100시간 동안 유지시킨 후, 너비 5mm로 절단하여 크로스 에릭센(Erichsen) 시험을 실시하여 접착 강도를 평가하였다.
[표 1]
[실시예 3]
실시예 2를 반복하되, 다만, 알루미늄 시트를 사용하였다.
[실시예 4]
실시예 2를 반복하되, 다만, 스테인레스 스틸 시트를 사용하였다.
[대조군 1]
실시예 3을 반복하되, 다만, 플루오로수지 프라이머로부터 PAI를 제거하였다.
[대조군 2]
실시예 3을 반복하되, 다만, 플루오로수지 프라이머로부터 PES를 제거하였다.
[대조군 3]
실시예 4를 반복하되, 다만, 플루오로수지 프라이머로부터 PAI를 제거하였다.
[대조군 4]
실시예 4를 반복하되, 다만, 플루오로수지 프라이머로부터 PES를 제거하였다.
[대조군 5]
알루미늄 합금 프레이트 강철 시트를 샷-블라스팅(shot-blasting)시킨 후 매개체인 내열성 실란 커플링화제에 의해 PFA 필름을 부착시켰다.
[대조군 6]
알루미늄 합금 플레이트 강철 시트를 내열성이 높은 실리콘 접착제로 코팅한후 PFA 필름을 부착시켰다.
[대조군 7]
알루미늄 시트를 샷-블라이스팅시킨 후 PFA 필름을 고온 용융 부착시켰다. 이들 실시예에서 얻은 코팅물의 온도 변화에 따른 접착 강도를 시험하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
상기한 바와 같이 폴리에테르 술폰과 폴리아미드이미드의 혼합물은 매우 강한 층간 부착을 제공하고, 또한 고온에 노출되었을 때 내열성이 우수한 부착을 제공한다. 이러한 효과는 PES 또는 PAI 중 어느 하나라도 존재하지 않을 경우에는 얻을 수 없다. 본 발명은 금속 시트를 플루오로수지로 코팅함에 있어 광범위하게 사용될 것으로 기대된다.

Claims (7)

  1. 유기 용매 중의 폴리에테르 술폰, 폴리아미드이미드 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체, 플루오로수지, 및 입자상 알루미늄 금속 또는 합금의 용액 또는 분산액으로 필수적으로 이루어지고, 상기 폴리에테르 술폰 대 폴리아미드이미드 및 폴리이미드 중 1개 또는 2개의 비가 55:45 내지 95:5이고, 폴리에테르 술폰과 폴리아미드이미드 및 폴리이미드 중 1개 또는 2개와의 총량대 플루오로수지의 중량비가 20:80 내지 70:30이고, 입자상 알루미늄 금속 또는 합금이 플레이크 형태로서 조성물 중의 고체 함량을 기준으로 하여 1내지 15 중량%의 양으로 존재하는 것인 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 알루미늄 플레이크가 조성물 중의 고체 함량을 기준으로 하여 2내지 10 중량%의 양으로 존재하는 것인 프라이머 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 플루오로수지가 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체, 또는 이 둘의 혼합물인 프라이머 조성물.
  4. 금속 표면에 제1항의 프라이머 조성물을 도포하고, 이로써 생성되는 프라이머층에 플루오로수지를 도포하는 것으로 이루어지는 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물에 사용된 플루오로 수지가 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체, 또는 이둘의 혼합물인 방법.
  6. 금속 표면에 제1항의 프라이머 조성물을 도포하고, 이로써 생성되는 층에 열가소성 플루오로수지 필름을 고온 용융 부착에 의하여 도포하는 것으로 이루어지는 금속 표면에 열가소성 플루오로수지 필름을 부착하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 플루오로수지 코팅용 프라이머 조성물에 사용된 플루오로 수지가 테트라플루오로에틸렌/헥사플루오로프로필렌 공중합체, 트테라플루오로에틸렌/퍼플루오로알킬 비닐 에테르 공중합체, 또는 이 둘의 혼합물인 방법.
KR1019960704231A 1994-02-04 1994-02-04 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도 KR100276998B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1994/000940 WO1995021216A1 (en) 1994-02-04 1994-02-04 Primer composition and use of the same composition for coating metal surfaces with a fluororesin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970700728A KR970700728A (ko) 1997-02-12
KR100276998B1 true KR100276998B1 (ko) 2001-01-15

Family

ID=22242226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960704231A KR100276998B1 (ko) 1994-02-04 1994-02-04 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0789728B1 (ko)
JP (1) JP2702041B2 (ko)
KR (1) KR100276998B1 (ko)
DE (1) DE69413071T2 (ko)
ES (1) ES2122271T3 (ko)
WO (1) WO1995021216A1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3728702B2 (ja) * 1995-02-02 2005-12-21 オカモト株式会社 接着剤兼印刷インキおよび印刷模様付きフッ素樹脂フィルムラミネート鋼板の製造方法
US6737164B2 (en) 1997-03-07 2004-05-18 Daikin Industries, Ltd. Composite materials for cookware
US6232372B1 (en) * 1998-03-18 2001-05-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multicomponent particles of fluoropolymer and high temperature resistant non-dispersed polymer binder
JP4221773B2 (ja) * 1998-06-05 2009-02-12 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂被覆用水性プライマー組成物
US6291054B1 (en) * 1999-02-19 2001-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Abrasion resistant coatings
ES2242614T3 (es) * 1999-04-28 2005-11-16 General Electric Company Composiciones y procedimientos de reduccion de adherencia de alimentos.
JP2002276818A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd オイルシール
TWI260269B (en) * 2002-02-12 2006-08-21 Daikin Ind Ltd ETFE-lining member
JP5021904B2 (ja) * 2005-04-19 2012-09-12 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 フッ素樹脂塗膜
JP4449938B2 (ja) * 2005-04-20 2010-04-14 Ｊｆｅスチール株式会社 レーザー切断性および一次防錆性に優れた塗装鋼材およびそれに用いられるプライマー
US8814861B2 (en) 2005-05-12 2014-08-26 Innovatech, Llc Electrosurgical electrode and method of manufacturing same
JP2006321182A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Toyota Motor Corp 撥油被膜を備えた部品およびその製造方法
JP2006329010A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
GB0714051D0 (en) * 2007-07-19 2007-08-29 Locke Anthony J Coating formulation and use thereof
JP5042276B2 (ja) * 2009-06-08 2012-10-03 三菱電機株式会社 表面改質カーボン凝結体並びに電磁誘導加熱調理器ないし電磁誘導加熱炊飯器
KR101507527B1 (ko) 2010-03-25 2015-03-31 니뽄 후쏘 가부시키가이샤 도료 조성물, 그것을 사용한 피막 제조 방법 및 피막체
FR2973804B1 (fr) * 2011-04-08 2014-06-13 Seb Sa Revetement sol-gel comportant une charge fluoree et article culinaire muni d'un tel revetement
JP6175928B2 (ja) * 2012-07-25 2017-08-09 ダイキン工業株式会社 被覆物品
CN103911050B (zh) * 2014-03-19 2016-09-21 浙江歌瑞新材料有限公司 一种聚四氟乙烯涂料及其制备方法和应用
CN103992705A (zh) * 2014-04-08 2014-08-20 王洪卫 一种室外超薄型钢结构耐水防火涂料及其制备方法
CN103965710A (zh) * 2014-04-08 2014-08-06 王洪卫 一种高温烘烤型铝型材专用氟碳涂料及其制备方法
US10308830B2 (en) 2014-06-19 2019-06-04 Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. Fluoropolymer composition
JP6414325B2 (ja) * 2015-04-30 2018-10-31 日立化成株式会社 ポリアミドイミド樹脂組成物及び塗料
JP6863285B2 (ja) * 2015-09-07 2021-04-21 Ａｇｃ株式会社 塗装物品の製造方法
CN108784386A (zh) * 2017-05-02 2018-11-13 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 锅具及其制备方法、烹饪器具
CN109393991A (zh) * 2017-08-16 2019-03-01 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁感应加热锅具及制备方法和煮食设备
JP6819717B2 (ja) 2019-04-19 2021-01-27 ダイキン工業株式会社 被覆組成物及び被覆物品
KR20230154452A (ko) 2021-03-09 2023-11-08 다이킨 고교 가부시키가이샤 용융성 불소 수지 프라이머
JP7428915B2 (ja) * 2021-12-10 2024-02-07 ダイキン工業株式会社 含フッ素樹脂溶剤型プライマー組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60170615A (ja) * 1984-02-16 1985-09-04 Hitachi Chem Co Ltd 耐熱性樹脂組成物
JP2520900B2 (ja) * 1987-04-07 1996-07-31 積水化学工業株式会社 下塗り組成物
JPH0289633A (ja) * 1988-05-20 1990-03-29 Sumitomo Electric Ind Ltd フッ素樹脂被覆物
US5106682A (en) * 1989-03-25 1992-04-21 Sumitomo Electric Industries Ltd. Fluororesin-coated article
EP0489036B1 (en) * 1989-08-21 1994-01-05 E.I. Du Pont De Nemours And Company Non-stick coating system with thin undercoat of polyamide imide, polyarylene sulfide or polyether sulfone
JPH07108385B2 (ja) * 1990-12-12 1995-11-22 イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 濃度勾配のためのｐｔｆｅとｐｆａ又はｆｅｐを有する非粘着性コーティング系

Also Published As

Publication number Publication date
EP0789728A1 (en) 1997-08-20
JPH06264000A (ja) 1994-09-20
JP2702041B2 (ja) 1998-01-21
DE69413071T2 (de) 1999-05-06
EP0789728B1 (en) 1998-09-02
KR970700728A (ko) 1997-02-12
WO1995021216A1 (en) 1995-08-10
DE69413071D1 (de) 1998-10-08
ES2122271T3 (es) 1998-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100276998B1 (ko) 금속 표면을 플루오로수지로 코팅하기 위한 프라이머 조성물 및 그 조성물의 용도
US5626907A (en) Process for coating metal surfaces with a fluororesin using a primer
CA1179217A (en) Article coated with fluoropolymer finish with improved durability
KR960015755B1 (ko) 다층 비점착성 코팅을 갖는 코팅된 기판
US5670010A (en) Process for adhering a fluororesin film to a metal surface using a primer
JP4952505B2 (ja) プライマー組成物
EP0124085B1 (en) Undercoating composition
EP0561987B1 (en) Non-stick coating system with ptfe of different melt viscosities for concentration gradient
JPS58152061A (ja) 金属基材用ポリマ−アロイ塗料
US8552115B2 (en) Powder coating material and fluorine-containing laminate
CN1350568A (zh) 防粘面漆用高填料面漆下涂层
JPH11349887A (ja) フッ素樹脂被覆用水性プライマー組成物
WO1994014904A1 (en) Coating composition for non-stick substrates
TWI523924B (zh) A coating composition, a method for producing the same, and a film
CA1338293C (en) Undercoat composition and a metal substrate coated with a resin composition
CN1104465C (zh) 底涂组合物和其在金属表面涂敷氟树脂的应用
JPH08322732A (ja) 調理用鍋
WO2023114167A1 (en) Fluororesin liquid coating composition
CN116254022A (zh) 含氟树脂溶剂型底层涂料组合物、涂膜、含氟树脂层积体和物品
JP4398043B2 (ja) フッ素樹脂塗膜を有する物品及びその製造方法
CN116057135A (zh) 涂料组合物和涂装品
JP2000026786A (ja) 塗料組成物およびこれを塗布してなる塗装品
TW202335847A (zh) 液狀塗料組成物、塗膜、含氟樹脂積層體、及物品
WO2023095678A1 (ja) 粉体塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品
JPH07173428A (ja) フッ素樹脂塗料組成物および該塗料組成物で被覆された加熱調理器具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120919

Year of fee payment: 13

EXPY Expiration of term