KR102651373B1 - 분체 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
도장 횟수에 관계없이, 양호한 표면 평활성을 갖는 피막을 형성할 수 있는, 분체 도료 조성물을 제공한다. 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 함유하는 분체 도료 조성물이며, 상기 테트라플루오로에틸렌계 공중합체가, 9.0 내지 13.0질량％의 헥사플루오로프로필렌 및 0.8 내지 3.0질량％의 퍼플루오로알킬비닐에테르와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체이고, 멜트 플로 레이트가 13 내지 26(g/10분)이고, 융점이 240 내지 270℃인 것을 특징으로 하는 분체 도료 조성물.
Description
본 개시는, 분체 도료 조성물에 관한 것이다.
튜브, 파이프, 밸브 등의 배관 재료 등은, 사용 시에 화학 약품류 등과 접촉하는 것인 경우, 화학 약품류 등에 대한 저항성을 구비하기 위해, 내식 라이닝이 실시된 것인 것이 바람직하다. 내식 라이닝용 재료로서는, 산, 알칼리, 산화 환원제, 각종 용제 등의 화학 약품류에 대하여 우수한 저항성을 갖는다는 점에서, 불소 수지가 적합하게 사용되고 있다.
불소 수지는 내식성 외에 비점착성도 가지므로, 내식 라이닝의 표면에 오염 물질이 부착되는 것을 화학적으로 방지할 수 있는 점에서, 방오성 부여에도 기여하는 것이다.
근년, 특히 반도체 제조 설비의 배관 재료 등에 대해서, 보다 고도의 방오성을 갖는 내식 라이닝용 재료가 요망되게 되었다. 불소 수지를 사용한 내식 라이닝에 대하여 방오력을 높이는 방법으로서, 내식 라이닝의 표면 평활성을 향상시킴으로써, 오염 물질의 부착을 물리적으로 억제하는 방법이 있다.
불소 수지는, 내식 라이닝용 재료로서는, 내식성을 발휘할 만한 충분한 양을 피시공물의 다양한 형상에 맞춰서 시공할 수 있음과 함께, 취급이 용이한 등의 점에서, 분체 도료로서 사용하기에 적합하다.
특허문헌 1에는, 특히 로토라이닝 방법에 의한 도장에 적합한 분체 도료로서, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로(비닐에테르) 및 테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 함유하는 분체 도료가 개시되어 있다.
본 개시는, 도장 횟수에 관계없이, 양호한 표면 평활성을 갖는 피막을 형성할 수 있는, 분체 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시는, 테트라플루오로에틸렌계 공중합체로 이루어지는 분체 도료 조성물이며, 상기 테트라플루오로에틸렌계 공중합체가, 9.0 내지 13.0질량％의 헥사플루오로프로필렌 및 0.8 내지 3.0질량％의 퍼플루오로알킬비닐에테르와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체이고, 멜트 플로 레이트가 13 내지 26g/10분이고, 융점이 240 내지 270℃인 것을 특징으로 하는 분체 도료 조성물이다.
상기 테트라플루오로에틸렌계 공중합체의 평균 입자 직경이 5 내지 500㎛이고, 겉보기 밀도가 0.5 내지 1.1g/mL인 것이 바람직하다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 열 안정제 및/또는 착색 안료를 포함하고 있어도 된다.
상기 열 안정제가, 아민계 산화 방지제, 유기 황 함유 화합물 및 금속 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
본 개시는, 상기 분체 도료 조성물로 형성되는 피막이기도 하다.
또한, 본 개시는, 상기 분체 도료 조성물로 정전 도장법에 의해 형성되는 피막이기도 하다.
본 개시는, 상기 피막을 포함하는 적층체이기도 하다.
본 개시는, 상기 피막을 표면층에 포함하는 적층체이기도 하다.
본 개시는, 상기 피막이 금속 기재 상에 마련된 도장 물품이기도 하다.
본 개시는, 금속 기재가 배관, 파이프 또는 덕트이고, 그 내면에 상기 피막이 마련된 도장 물품이기도 하다.
본 개시는, 피도장물에 프라이머층을 형성하는 공정 (1),
프라이머층의 표면에, 상기 분체 도료 조성물을 사용하여, 정전 도장법에 의해 피막을 형성하는 공정 (2)
를 갖는 피막 성형 방법이기도 하다.
본 개시에 의해, 도장 횟수에 관계없이, 양호한 표면 평활성을 갖는 피막을 형성할 수 있는, 분체 도료 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 본 개시를 상세하게 설명한다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 함유하는 분체 도료 조성물이며, 상기 테트라플루오로에틸렌계 공중합체가, 9.0 내지 13.0질량％의 헥사플루오로프로필렌 및 0.8 내지 3.0질량％의 퍼플루오로알킬비닐에테르와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체이고, 멜트 플로 레이트가 13 내지 26g/10분이고, 융점이 240 내지 270℃인 것을 특징으로 한다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 피도장물에 도포한 후, 가열 소성하여 제막시킴으로써 시공된다. 이와 같이 시공하여 얻어지는 피막은 내식 라이닝 등으로서, 다양한 용도에 사용할 수 있다.
분체 도료 조성물을 피도장물에 도장하여 생기는 피막에 있어서, 양호한 표면 평활성을 얻기 위해서는, 도장 횟수에 따라서, TFE계 공중합체의 멜트 플로 레이트(MFR)를 조정하는 것이 검토되어 왔다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 특정한 테트라플루오로에틸렌계 공중합체의 조성비, MFR 및 융점을 갖는 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 사용함으로써, 도장 횟수에 관계없이, 양호한 표면 평활성을 갖는 피막을 형성할 수 있는 것이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 용도에 따라서, 예를 들어 정전 도장, 로토라이닝 등의 도포 방법을 사용하여, 소성 후의 막 두께가 50 내지 200㎛인 얇은 도포, 또는 소성 후의 막 두께가 200㎛를 초과하고, 5000㎛ 이하의 값인 두꺼운 도포로 할 수 있다.
특히, 본 개시의 분체 도료 조성물은, 통상 복수회 도장을 행하는 정전 도장에 의한 도포 방법에 적합하다.
또한, 본 개시에 있어서, 본 개시의 분체 도료 조성물을 피도장물에 도포한 후, 가열 소성시켜서 제막시키는 공정을 1회분의 도장으로 하여 도장 횟수를 센다.
상기 소성 후의 막 두께란, 상기 도장 횟수가 1회인 경우에 얻어지는 막 두께, 또는 상기 공정을 2회 이상 반복함으로써 상기 도장 횟수가 2회 이상인 경우에 얻어지는 막 두께이다. 본 명세서에 있어서, 상기 도장 횟수가 2회 이상인 경우를, 중첩 도포하는 것이라고 하는 경우가 있다.
본 개시의 분체 도료 조성물은 테트라플루오로에틸렌(이하, 「TFE」라고 함)계 공중합체를 함유하는 것이다.
본 명세서에 있어서, 상기 TFE계 공중합체란, 공중합 조성으로서 TFE를 주성분으로 갖는 공중합체를 의미한다. 본 명세서에 있어서, 상기 공중합 조성이란, 상기 TFE계 공중합체의 화학 구조의 기본 단위인 단량체 단위의 종류와, 상기 각 종류의 단량체 단위의 상기 TFE계 공중합체에 있어서의 양(질량％)을 의미한다.
본 개시의 분체 도료 조성물에 함유되는 상기 TFE계 공중합체는, 헥사플루오로프로필렌(이하, 「HFP」라고 함) 9.0 내지 13.0질량％ 및 퍼플루오로알킬비닐에테르(이하, 「PAVE」라고 함) 0.8 내지 3.0질량％와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 상기 공중합 조성을 갖는 TFE계 공중합체를 기체 수지로서 함유하므로, 표면 평활성, 내약품성 모두 우수한 피막을 얻을 수 있다.
상기 PAVE로서는 특별히 한정되지 않지만, 퍼플루오로메틸비닐에테르(PMVE), 퍼플루오로에틸비닐에테르(PEVE), 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE) 등 중 1종 또는 2종 이상을 들 수 있고, 특히 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE)가 바람직하다.
상기 HFP의 양은, 9.0 내지 13.0질량％이다. HFP의 양이 9.0질량％ 미만이면, 상기 TFE계 공중합체의 융점이 너무 높아져, 결정화도가 커지므로, 도장 시에 용융 부족이 되어, 표면 평활성이 저하된다. 13.0질량％를 초과하면, 상기 TFE계 공중합체의 융점이 너무 낮아져, 얻어지는 도막의 내열성이 저하되거나 한다. 또한, 도장 횟수가 많아지면, 발포나 새깅이 발생하는 경우가 있다.
바람직한 HFP의 양의 하한은 10질량％이고, 바람직한 상한은 12질량％이다.
상기 PAVE의 양은 0.8 내지 3.0질량％이다. PAVE의 양이 0.8질량％ 미만이면, 얻어지는 피막의 내약품성이 충분히 향상되지 않는다. 3.0질량％를 초과하면, 함유율의 증가에 걸맞는 효과가 얻어지지 않으므로 경제성의 점에서 바람직하지 않다. 바람직한 PAVE의 양의 하한은 0.9질량％이고, 바람직한 상한은 2.6질량％이다.
또한, 본 개시의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 그 밖의 단량체를 포함해도 된다.
상기 TFE계 공중합체는 멜트 플로 레이트(MFR)가 13 내지 26g/10분인 것이 필요하다. MFR이 13g/10분 미만이면, 도장 시의 흐름성이 나빠져, 표면 평활성이 낮아진다. 또한, 목적으로 하는 피막의 평활성을 얻기 위해 장시간의 가열이 필요해지므로, 상기 TFE계 공중합체의 열화가 문제가 되는 경우가 있다. 26g/10분을 초과하면, 도막 횟수가 많은 경우에, 발포나 새깅이 발생해 버려, 표면 평활성이 나빠진다.
본 개시에 있어서, MFR을 상기 범위로 함으로써, 분체 도료 조성물을 복수회 도포하는 경우, 분체 도료 조성물로 형성된 피막 상에, 또한 분체 도료 조성물을 도장해도, 피막의 표면 평활성이 양호해지는 것이다.
바람직한 MFR의 하한은 15질량％이고, 바람직한 MFR의 상한은 25질량％이다.
상기 MFR은, 상기 TFE계 공중합체가 용융된 경우에 있어서의 흐름성을 나타내는 것이다. 본 개시에 있어서는, 상기 MFR의 범위로 함으로써, 도장 횟수에 관계없이, 양호한 표면 평활성이 얻어지는 점에서 우수하다.
상기 TFE계 공중합체는, 분자량을 조정함으로써 상술한 범위 내의 MFR을 갖는 것으로 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 MFR은, ASTM D2116에 따라서, 온도 372℃, 하중 5kg으로 하여 측정되는 값이다.
상기 TFE계 공중합체의 융점은, 240 내지 270℃이다. 융점이 240℃ 미만이면, 내열성이 저하된다. 270℃를 초과하면, 평활한 표면이 얻기 어려워진다.
본 명세서에 있어서, 상기 융점은 ASTM D2116에 따라서 측정되는 값이다.
상기 TFE계 공중합체를 제조하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 유화 중합, 현탁 중합 등의 종래 공지된 중합 방법 등을 사용하여 공중합함으로써, 상기 TFE계 공중합체를 얻을 수 있다.
본 개시의 분체 도료 조성물은 평균 입자 직경이 5 내지 500㎛인 것이 바람직하다. 5㎛ 미만이면, 도포하는 경우에 정전 반발을 발생하기 쉬워, 후막화가 곤란해지는 경향이 있고, 500㎛를 초과하면, 얻어지는 피막의 평활성 등이 악화되는 경우가 있다.
상기 분체 도료 조성물의 평균 입자 직경은, 도포 방법에 따라서 보다 바람직한 범위가 결정되며, 정전 도장에 사용하는 경우는 10 내지 70㎛가 보다 바람직하고, 로토라이닝에 사용하는 경우는 150 내지 400㎛가 보다 바람직하다.
상기 분체 도료 조성물의 평균 입자 직경은, 또한 필요에 따라서 정전 도장에 의해 형성하고자 하는 막 두께에 따라서 보다 바람직한 범위가 결정되며, 상술한 얇은 도포에 사용하는 경우는 10 내지 40㎛가 보다 바람직하고, 상술한 두꺼운 도포에 사용하는 경우는 40 내지 70㎛가 보다 바람직하다.
상기 분체 도료 조성물의 평균 입자 직경은, 후술하는 본 개시의 분체 도료 조성물의 제조 방법에 있어서, 분쇄나 분급의 조건을 조정함으로써, 상기 범위 내의 것으로 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 평균 입자 직경은 레이저 회절법에 의해 측정하는 값이다. 구체적으로는, 마이크로트랙사제 MT-3300II에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 겉보기 밀도가 0.5 내지 1.1g/ml인 것이 바람직하다. 0.5g/ml 미만이면, 도장 시의 발포를 일으키거나, 도장 횟수의 증가를 초래하거나 하여, 정전 도장이 곤란해지는 경우가 있고, 1.1g/ml를 초과하면, 이러한 분체 도료 조성물을 공업적으로 제조하는 것이 용이하지 않게 된다. 바람직한 겉보기 밀도의 하한은 0.7g/ml이고, 바람직한 상한은 1.0g/ml이다.
본 명세서에 있어서, 상기 겉보기 밀도(g/ml)는 JIS K 6891에 준거한 측정에 의해 얻어지는 값이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은 열 안정제를 함유해도 된다. 본 개시의 분체 도료 조성물은, 상기 열 안정제를 함유하는 것이면, 융점 부근의 온도 이상에서 가열하는 경우에, 상기 TFE계 공중합체가 불안정해져 발생할 수 있는 도막의 착색이나 발포를 방지할 수 있다.
상기 열 안정제로서는, 상기 TFE계 공중합체의 산화를 방지하는 점에서, 아민계 산화 방지제, 유기 황 함유 화합물 및 금속 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
상기 아민계 산화 방지제로서는, 예를 들어 페닐기, 나프틸기 등의 방향족성 탄화수소기를 분자 중에 갖는 방향족 아민을 들 수 있고, 예를 들어 N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디-2-나프틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민과 디이소부틸렌의 반응 생성물 등의 페닐렌디아민계 화합물; 디나프틸아민, 페닐-α-나프틸아민, 페닐-β-나프틸아민, 4,4'-비스(α,α'-디메틸벤질)디페닐아민, 페닐시클로헥시-p-페닐렌디아민, 스티렌화디페닐아민 등의 그 밖의 방향족 제2급 아민 화합물 등을 들 수 있다.
상기 유기 황 함유 화합물로서는, 예를 들어 2-머캅토벤조이미다졸, 2-머캅토메틸벤즈이미다졸 등의 머캅토벤조이미다졸계 화합물; 2-머캅토벤조티아졸, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 디벤조티아질디술피드, 2-(4'-모르폴리노디티오)벤조티아졸, N-시클로헥실-2-벤조티아졸릴술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아졸릴술펜아미드, N-tert-부틸-2-벤조티아졸릴술펜아미드 등의 머캅토벤조티아졸계 화합물; 2-머캅토이미다졸린 등의 머캅토이미다졸린계 화합물; 펜타메틸렌디티오카르밤산, 피페콜릴디티오카르밤산, 디메틸디티오카르밤산, 디에틸디티오카르밤산, 디부틸디티오카르밤산, N-에틸-N-페닐디티오카르밤산 등의 디티오카르밤산류 등을 들 수 있고, 이것들은, 예를 들어 Zn, Sn, Cd, Cu, Fe 등의 금속염; 피페리딘염, 피페코릴염 등의 유기염 등이어도 된다.
상기 유기 황 함유 화합물로서는, 예를 들어 티우람계 화합물을 들 수 있고, 예를 들어 테트라메틸티우람모노술피드 등의 티우람모노술피드; 테트라메틸티우람디술피드, 테트라에틸티우람디술피드, 테트라부틸티우람디술피드 등의 티우람디술피드; 디펜타메틸렌티우람테트라술피드 등의 그 밖의 티우람계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 유기 황 함유 화합물로서는, 또한 예를 들어 N,N'-디에틸티오 요소, 디부틸티오 요소, 디라우릴티오 요소 등의 티오 요소 유도체 등이어도 된다.
상기 금속 분말로서는, 코발트 분말, 철 분말, 아연 분말, 주석 분말 또는 구리 분말 중 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다. 금속 분말은 단독으로 사용하는 것보다도, 상기 유기 황 함유 화합물 및/또는 아민계 산화 방지제와 병용하는 것이 바람직하다.
상기 열 안정제로서는, 그 중에서도, 본 개시의 분체 도료 조성물에 포함되는 TFE계 공중합체의 융점 부근의 온도 이상, 예를 들어 약 250℃ 이상의 고온에서의 안정성이 요구되는 점에서, 방향환 함유 화합물이 바람직하고, 방향족 아민, 머캅토벤조티아졸계 화합물 및 머캅토벤즈이미다졸계 화합물이 보다 바람직하다.
상기 열 안정제로서는, 본 개시의 분체 도료 조성물이, 화학ㆍ의료용 기구, 반도체 제조 설비 등의 용도에 사용되는 경우, 금속 잔사가 남지 않는 비금속 화합물이 바람직하다.
상기 열 안정제는, 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있지만, 통상 시판품을 사용할 수 있다.
상기 열 안정제는, 상기 TFE계 공중합체 100질량부에 대하여 0.001 내지 5질량부인 것이 바람직하다. 0.001질량부 미만이면, 상기 TFE계 공중합체의 열 안정성이 악화되는 경우가 있고, 5질량부를 초과하면, 얻어지는 피막에 착색이나 상기 열 안정제의 분해에 의한 발포가 일어나므로, 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는, 0.003 내지 2질량부이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은 착색 안료를 함유해도 된다. 착색 안료로서는 산화티타늄, 산화코발트, 카본, 산화크롬, 산화철, 마이카 등을 들 수 있다.
상기 착색 안료는, 상기 TFE계 공중합체 100질량부에 대하여 0.001 내지 5질량부인 것이 바람직하다. 0.001질량부 미만이면, 목적으로 하는 착색이 얻어지지 않는 경우가 있고, 5질량부를 초과하면, 얻어지는 피막에 발포가 일어나는 경우가 있다. 보다 바람직하게는, 0.003 내지 2질량부이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 상기 TFE계 공중합체 및 소망에 따라 사용되는 상기 안정제 및/또는 착색 안료와 병용하여, 필요에 따라서, 첨가제 등을 함유하는 것이어도 된다. 상기 첨가제 등으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 일반적인 분체 도료 조성물에 사용되는 것 등을 들 수 있다.
상기 첨가제 등으로서는, 예를 들어 방청 등을 목적으로 하여, 방청 안료, 소성 안료 등의 그 밖의 안료; 도막의 수축 방지를 목적으로 하여, 카본 섬유, 유리 섬유, 유리 플레이크, 마이카 등의 도막 보강재; 도전성 부여를 목적으로 하여, 도전성 카본 등의 도전성 부여재 등을 들 수 있고, 레벨링제, 대전 방지제 등이어도 된다.
상기 첨가제의 함유량은, 상기 분체 도료 조성물에 대하여 0 내지 10.0질량％가 바람직하고, 0 내지 5.0질량％가 보다 바람직하다.
상기 열 안정제, 착색 안료 및 첨가제의 평균 입경은, 0.1 내지 70㎛인 것이 바람직하고, 0.1 내지 50㎛인 것이 보다 바람직하다. 이것들의 입자 직경이 이 범위라면, 조성물 중에 균일하게 분산되어 안정적으로 도장 가능하다.
이것들의 평균 입경은, 레이저 회절법에 의해 측정하는 값이다. 구체적으로는, 마이크로트랙사제 MT-3300II에 의해 측정되는 체적 기준의 메디안 직경이다.
본 개시의 분체 도료 조성물의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 분쇄 방법, 조립 방법, 스프레이 드라이법 등의 종래 공지된 방법 등을 들 수 있고, 예를 들어 일본 특허 공개 소63-270740호 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 상술한 TFE계 공중합체를 롤로 시트 형상으로 압축하고, 분쇄기에 의해 분쇄하여 분급하여 얻어지는 분말을, 상술한 안정제 및 착색 안료, 필요에 따라서 사용되는 도전성 부여제 등의 첨가제 등과 건식으로 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 분체 도료의 제조 방법으로서는, 또한 상기 TFE계 공중합체, 상기 안정제 및 필요에 따라서 상기 첨가제 등을 미리 혼합기로 혼합하고, 이어서 니더, 용융 압출기 등으로 용융 혼련한 후, 분쇄하고, 필요에 따라서 분급하는 방법을 사용해도 된다.
이와 같이 하여 얻어지는 본 개시의 분체 도료 조성물은, 통상 피도장물에 도포한 후, 가열 소성에 의해 제막시킴으로써 시공된다.
상기 피도장물로서는 특별히 한정되지 않지만, 내식성 부여가 요망되는 것에 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 피도장물로서는, 예를 들어 탱크, 베셀, 탑, 밸브, 펌프, 조인트, 그 밖의 배관 재료, 부품, 시일재 등의 내식 라이닝이 실시되는 것 등을 들 수 있다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 특히 금속 기재에 적합하게 사용된다. 상기 금속 기재로서는, 구체적으로는, 배관, 파이프, 덕트 등의 공업 부품 관련 용도 등을 들 수 있다. 이것들의 내면에, 분체 도료 조성물을 도포한다.
본 개시의 분체 도료 조성물을, 상기 금속 기재에 사용하는 것은, 기재의 부식을 방지할 수 있는 점에서 유리하다.
상기 금속으로서는, 철, 알루미늄, 구리 등의 금속 단체 및 이것들의 합금류 등을 들 수 있다. 상기 합금류로서는, 스테인리스강(SUS) 등을 들 수 있다. 상기 기재는, 금속과 함께, 다른 재료를 포함해도 된다.
상기 기재로서는, 특히 철, 알루미늄 또는 스테인리스로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
상기 피도장물은, 필요에 따라서, 세정, 샌드블라스트 등의 표면 처리나 프라이머 도장을 행한 것이어도 된다.
프라이머로서는, 통상 사용되고 있는, 불소 수지를 포함하는 프라이머 등을 들 수 있다.
상기 프라이머 피막의 막 두께는, 20 내지 150㎛인 것이 적합하다. 보다 바람직하게는 30 내지 100㎛이다.
상기 프라이머 피막 상에, 본 개시의 분체 도료 조성물을 도포하고, 가열 소성함으로써 피막을 형성할 수 있다.
본 개시의 분체 도료의 도포의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 정전 도장법, 로토라이닝법, 유동 침지 도장법 등의 종래 공지된 방법 등을 들 수 있지만, 본 개시의 분체 도료 조성물은 도장 횟수에 관계없이, 표면 평활성이 우수한 피막을 얻을 수 있는 점에서, 정전 도장법에 적합하게 사용할 수 있다.
본 개시의 분체 도료 조성물은 용도에 따라 다르지만, 목적으로 하는 막 두께가 되도록 복수회로 나누어서 도장해도 된다. 본 개시의 분체 도료 조성물은, 그 도장 횟수에 관계없이, 도장 표면의 평활성을 양호하게 할 수 있다. 도장 횟수는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 목적에 따라서, 1회 내지 10회 행하면 된다.
필요에 따라서 중첩 도포한 소성 후의 막 두께로서는, 예를 들어 20 내지 5000㎛ 등을 들 수 있고, 내식 라이닝 등의 내식성 부여를 목적으로 하는 경우는, 300 내지 5000㎛인 것이 바람직하다. 정전 도장 방법을 사용하는 경우는, 통상 50 내지 1000㎛이다.
상기 가열 소성의 온도로서는, 예를 들어 250 내지 350℃ 등을 들 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 개시의 분체 도료 조성물로 형성되는 피막도 본 개시의 하나이다.
또한, 상기한 바와 같이, 본 개시의 분체 도료 조성물로 정전 도장법에 의해 형성되는 피막도 본 개시의 하나이다.
또한, 상기 피막을 포함하는 적층체도 본 개시의 하나이다. 또한, 상기 피막을 표면층에 포함하는 적층체도 본 개시의 하나이다.
본 개시의 적층체로서는, 상기한 바와 같이, 본 개시의 분체 도료 조성물을 복수회 도장하여, 피막을 적층한 것이나, 프라이머 피막 상에, 본 개시의 분체 도료물로 형성된 피막을 마련한 것 등을 들 수 있다. 이러한 적층체에 있어서, 본 개시의 분체 도료 조성물로 이루어지는 피막이 최외층인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 개시의 피막이 금속 기재 상에 마련된 도장 물품도 본 개시의 하나이다.
또한, 금속 기재가 배관, 파이프 또는 덕트이고, 그 내면에 본 개시의 피막이 마련된 도장 물품도 본 개시의 하나이다.
본 개시의 피막은 금속 기재 상에 직접 마련되어 있어도, 프라이머 피막을 통해 마련되어 있어도 된다.
상기한 바와 같이 피도장물에 프라이머 피막을 형성하는 공정 (1),
프라이머 피막의 표면에, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 분체 도료 조성물을 사용하여, 정전 도장법에 의해 피막을 형성하는 공정 (2)
를 갖는 피막 성형 방법도 본 개시의 하나이다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 상술한 특정한 공중합 조성과 MFR과 융점을 갖는다는 점에서, 도장 횟수에 관계없이, 피막의 표면 평활성을 얻을 수 있는 우수한 가공성을 갖는다. 또한, 내약품성이 우수하고, 약품이나 온도 충격에 의한 크랙을 일으키지 않는 피막을 얻을 수 있다. 이와 같이 유리한 효과는 피막을 두꺼운 도포로 하는 경우라도 충분히 발휘되고, 특히 내식성 부여를 목적으로 하는 경우라도 우수하다.
실시예
이하, 본 개시를 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다.
이하의 실시예에 있어서는 특별히 언급하지 않는 경우는, 「부」 「％」는 각각 「질량부」 「질량％」를 나타낸다.
(실시예 1)
TFE계 공중합체 분말 A(HFP 11.1％, PPVE 1.0％, 372℃에서의 멜트 플로 레이트 17.0g/10분, 융점 258℃)를 롤러 콤팩터로 시트 형상으로 압축하고, 수㎜ 정도의 크기로 해쇄한 후에 해머 밀로 분쇄하여, 평균 입경 50 내지 60㎛, 겉보기 밀도 0.80 내지 0.90g/ml의 분체 도료 조성물 A를 얻었다.
탈지된 철 기재(100㎜×200㎜×5㎜)에, 80메쉬의 알루미나로서 토사 에머리(우지덴 가가쿠 고교사제)를 0.5㎫의 압력으로 블라스트를 행하고, 에어로 블라스트분을 제거하였다. 그리고, 프라이머로서 TC-11000(다이킨 고교사제)을 도장, 건조시켜서 30 내지 50㎛의 피막을 얻었다.
이 프라이머 피막 상에, 분체 도료 조성물 A를 정전 도장법으로 도포한 후에, 건조로 중에서 수직으로 매달아 285℃에서 30분간 소성하여, 막 두께 약 150㎛의 피막을 얻었다.
또한, 이 피막 상에, 분체 도료 조성물 A에 의한 도포, 소성의 공정을 4회 반복하여, 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
(실시예 2)
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 B(HFP 11.7(질량％), PPVE 1.0(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 25.0g/10분, 융점 255℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 B를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
실시예 3
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 C(HFP 11.4(질량％), PPVE 0.8(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 21.8g/10분, 융점 257℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 C를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
실시예 4
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 D(HFP 9.8(질량％), PPVE 2.6(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 20.5g/10분, 융점 265℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 D를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
실시예 5
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 E(HFP 12.5(질량％), PPVE 1.0(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 25.6g/10분, 융점 250℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 E를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
비교예 1
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 F(HFP 11.5(질량％), PPVE 0.9(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 35.0g/10분, 융점 257℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 F를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
비교예 2
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 G(HFP 11.0(질량％), PPVE 1.0(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 7.0g/10분, 융점 258℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 G를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
비교예 3
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 H(HFP 6.8(질량％), PPVE 1.3(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 18.3g/10분, 융점 280℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 H를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
비교예 4
TFE 공중합 분말 A 대신에, TFE 공중합 분말 I(HFP 15.0(질량％), PPVE 0.1(질량％), 372℃에서의 멜트 플로 레이트 20.0g/10분, 융점 230℃)를 사용하고, 분체 도료 조성물 I를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 수순을 실시하여, 막 두께 약 150㎛의 피막과 총 막 두께 약 500㎛의 피막을 얻었다.
상기 얻어진 피막에 대해서, 하기 방법에 의해 표면 조도를 산출하고, 피막의 모습을 평가하였다.
그 결과를 표 1에 아울러 나타낸다.
(표면 조도 Ra)
표면 조도 Ra(산술 평균 조도)는 표면 조도 형상 측정기(가부시키가이샤 미츠토요사제 SJ-210)를 사용하고, JIS B 0601-1994에 준거하여, 측정 점수 5점의 측정값을 평균하여 산출하였다.
본 개시의 분체 도료 조성물은, 상술한 구성을 가지므로, 피막의 표면 평활성이 양호하고, 특히 금속 기재용의 분체 도료 조성물로서 적합하다.
Claims (11)
- 테트라플루오로에틸렌계 공중합체를 함유하는 분체 도료 조성물이며, 상기 테트라플루오로에틸렌계 공중합체가, 9.0 내지 13.0질량％의 헥사플루오로프로필렌 및 0.8 내지 3.0질량％의 퍼플루오로알킬비닐에테르와 테트라플루오로에틸렌의 공중합체이고, 멜트 플로 레이트가 13 내지 26(g/10분)이고, 융점이 240 내지 270℃이고, 평균 입자 직경이 5 내지 500㎛이고, 겉보기 밀도가 0.5 내지 1.1(g/ml)인 것을 특징으로 하는 분체 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
열 안정제 및/또는 착색 안료를 포함하는, 분체 도료 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 열 안정제가, 아민계 산화 방지제, 유기 황 함유 화합물 및 금속 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 분체 도료 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 분체 도료 조성물로 형성되는 피막.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 분체 도료 조성물로 정전 도장법에 의해 형성되는 피막.
- 제4항에 기재된 피막을 포함하는 적층체.
- 제4항에 기재된 피막을 표면층에 포함하는 적층체.
- 제4항에 기재된 피막이 금속 기재 상에 마련된 도장 물품.
- 금속 기재가 배관, 파이프 또는 덕트이고, 그 내면에 제4항에 기재된 피막이 마련된 도장 물품.
- 피도장물에 프라이머 피막을 형성하는 공정 (1),
프라이머 피막의 표면에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 분체 도료 조성물을 사용하여, 정전 도장법에 의해 피막을 형성하는 공정 (2)
를 갖는 피막 성형 방법. - 삭제
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