KR20090078808A - 질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물 - Google Patents

질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20090078808A
KR20090078808A KR1020097008719A KR20097008719A KR20090078808A KR 20090078808 A KR20090078808 A KR 20090078808A KR 1020097008719 A KR1020097008719 A KR 1020097008719A KR 20097008719 A KR20097008719 A KR 20097008719A KR 20090078808 A KR20090078808 A KR 20090078808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aromatic
heteroaromatic
composition
groups
substrate
Prior art date
Application number
KR1020097008719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101442861B1 (ko
Inventor
네이영 징
블레이크 이 챈들러
그레그 디 달케
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Publication of KR20090078808A publication Critical patent/KR20090078808A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101442861B1 publication Critical patent/KR101442861B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—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 an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/18—Homopolymers or copolymers of aromatic monomers containing elements other than carbon and hydrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • 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
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L39/00—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 single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L39/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
    • 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
    • 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
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18—Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 (d) 선택적으로 상전이 촉매를 포함하는 조성물이 제공된다. 기재된 조성물의 반응 생성물과, 조성물 및 반응 생성물을 포함하는 다층 물품과, 조성물, 반응 생성물 및 물품을 제조하는 방법이 또한 제공된다.
조성물, 방향족 재료, 무기 염기, 플루오로플라스틱, 상전이 촉매, 아민기

Description

질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물{POWDER COATING FLUOROPOLYMER COMPOSITIONS CONTAINING NITROGEN-CONTAINING AROMATIC MATERIALS}
발명의 개요
본 발명은 (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기(non-hindered amine group), (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱(fluoroplastic); 및 (d) 선택적으로 상전이 촉매(phase transfer catalyst)를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 코팅을 포함하는 물품에 관한 것으로, 상기 코팅은 (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되는 방향족 재료를 포함하며, 상기 방향족 재료는 (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는다. 상기 코팅은 무기 염기, 플루오로플라스틱을 추가로 포함하며, 상전이 촉매를 선택적으로 포함한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료와, 플루오로플라스틱, 무기 염기 및 선택적으로 상전이 촉매의 반응 생성물에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 기재와; (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료와, 플루오로플라스틱, 무기 염기 및 선택적으로 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함하는 제1 층을 포함하는 다층 물품에 관한 것이다. 방향족 재료 및 무기 염기의 각각은 기재와 제1 층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, 또는 플루오로플라스틱과 함께 존재하거나, 또는 둘 모두로 존재한다. 제1 층은 기재에 접합된다.
다른 태양에서, 본 발명은 (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료를 포함하는 조성물을 제공하는 단계를 포함하는, 플루오로중합체 코팅 조성물을 제공하는 방법을 제공한다. 상기 코팅은 무기 염기, 플루오로플라스틱을 추가로 포함하고, 상전이 촉매를 선택적으로 포함한다. 플루오로플라스틱은 과립 또는 분말 형태로 제공된다. 본 방법은 방향족 재료의 융점보다 높은 온도로 조성물을 가열하는 단계 또는 조성물을 용액으로 제공하는 단계, 및 조성물을 혼합하는 단계를 추가로 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 플루오로중합체 코팅된 표면을 제공하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 선택적으로 무기 재료로부터 선택된 기재를 제공하는 단계, 및 상기 기재에 제1 층을 적용하는 단계를 포함한다. 제1 층은 (1) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되는 방향족 재료를 포함하며, 상기 방향족 재료는 (A) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (B) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (C) 그 조합을 갖는다. 제1 층은 플루오로플라스틱, 선택적으로 무기 염기, 및 선택적으로 상전이 촉매를 추가로 포함한다. 방향족 재료는 기재와 제1 층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, 또는 플루오로플라스틱과 함께 존재하거나, 또는 둘 모두로 존재한다. 본 방법은 조성물을 기재에 접합하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시 형태에서, 본 발명의 이점은 플루오로중합체를 금속과 같은 기재에 접합시키기 위한 조성물을 제공한다는 점이다. 본 발명의 다른 특징 및 이점이 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구의 범위로부터 명백할 것이다.
본 명세서에서 달리 특정되지 않는다면, 용어 "수지"는 중합체 또는 올리고머를 말하며 반면에 용어 "화합물"은 중합체 또는 올리고머가 아니다. 예를 들어, 화합물은 중합체 또는 올리고머를 나타내는 반복 단위가 극히 적거나 또는 전혀 없을 수 있다.
본 명세서에 기재된 방향족 재료는 방향족 화합물, 방향족 수지, 헤테로방향족 화합물, 및 헤테로방향족 수지로부터 선택된다. 방향족 화합물 및 방향족 수지는 적어도 하나의 방향족 고리를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 방향족 고리는 방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기를 가진다. 방향족 화합물 및 방향족 수지는 그에 부착되는 융합 고리를 갖는 적어도 하나의 방향족 고리를 가질 수 있다. 적당한 비-장애 아민기는, 예를 들어, 1차 아민(예를 들어, -NH2), 및 2차 아민(예를 들어, NHR, 여기서 R은 지방족 기)를 포함한다. 지방족 기는 선형, 분지형 또는 환형 알킬기; 선형, 분지형 또는 환형 알켄일기; 알크아릴기; 아실기 등을 의미한다. 지방족 기는 선택적으로 플루오르화되거나 또는 심지어 퍼플루오르화될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 방향족 재료는 둘 이상의 비-장애 아민기를 포함할 수 있다. 둘 이상의 비-장애 아민기는 예를 들어 동일한 방향족 고리 상의 치환기들로서 배열될 수 있고, 하나의 방향족 비-장애 아민 및 하나의 지방족 비-장애 아민이 있을 수 있으며, 하나의 방향족 고리 상의 치환기로서 배열된 하나의 비-장애 아민기 및 제2 방향족 고리 상의 치환기로서 배열된 제2 비-장애 아민기가 있을 수 있으며, 기타 경우가 있을 수 있다.
방향족 재료가 방향족 화합물 또는 방향족 수지로부터 선택되는 일부 실시 형태에서, 방향족 재료는 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 페난트라센 고리, 안트라센 고리, 및 그 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 방향족 고리를 포함한다. 본 명세서에서 구분된 바와 같이, 방향족 화합물 또는 수지의 모든 방향족 고리가 방향족 고리 내에 단지 탄소 원자만을 갖는다는 점에서 방향족 화합물 또는 수지는 헤테로방향족 화합물 또는 수지와는 상이하다. 헤테로방향족 화합물 및 수지는, 본 명세서에서 사용되는 용어로서, 방향족 재료에 존재하는 적어도 하나의 방향족 고리 또는 고리들이 탄소 원자, 및 질소, 황 또는 산소 중의 적어도 하나를 포함한다는 것을 나타낸다.
특정 실시 형태에서, 방향족 수지 또는 방향족 화합물에 존재하는 방향족 고리 또는 고리들은 바이페닐 기, 페난트릴 기, 안트라실 기, 옥시 바이페닐 기, 바이나프틸 기, 톨릴 기 및 그 조합으로부터 선택된다. 이러한 실시 형태의 예는, 예를 들어, 3,3'-다이아미노벤지딘; 9,10-다이아미노페난트렌; 1,8-다이아미노나프탈렌; 1,1'-바이나프탈렌-2,2'-다이아민; 2,3-다이아미노톨루엔; 1-나프틸아민; 1-아미노-8-나프톨-2-설폰산; 2-아미노안트라센; 및 그 조합을 포함한다.
추가적인 실시 형태에서, 방향족 고리에 부착된 비-장애 아민기의 산성도를 증가 또는 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 당업자는 전자-흡인 치환기(electron-withdrawing substituent)를 방향족 고리에 첨가하여 비-장애 아민기의 산성도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 전자-공여 치환기(electron-donating substituent)를 방향족 고리에 첨가하여 비-장애 아민기의 산성도를 감소(이로써 비-장애 아민기의 염기도를 증가)시킬 수 있다는 것을 인지하고 있다. 이러한 효과는, 예를 들어, 문헌[Perspectives on Structure and Mechanism in Organic Chemistry, Carroll, Brooks/Cole, Pacific Grove (1998)](특히, 치환기 효과 및 선형 자유 에너지 관계를 논의한 페이지 366-86)에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시 형태는 적어도 하나의 방향족 고리가 비-장애 아민기 이외의 그리고 수소 이외의 치환기를 갖는 실시 형태들을 포함한다. 이러한 치환기는 알킬기, 플루오르화 알킬기(퍼플루오르화 알킬기 포함), 할로겐 원자, 하이드록실기, 알콕시기, 플루오르화 알콕시기(퍼플루오르화 알콕시기 포함), 니트릴기, 니트로기, 방향족 기, 플루오르화 방향족 기, 알킬-방향족 기, 플루오르화 알킬-방향족 (퍼플루오르화(알킬) 방향족, 알킬 퍼플루오르화(방향족), 및 퍼플루오르화 (알킬-방향족) 기 포함), 아실기, 카르복실기, 설폰산 기 및 그 조합으로부터 선택될 수 있다.
추가적인 실시 형태에서, 방향족 재료는 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지로부터 선택될 수 있다. 헤테로방향족 화합물 또는 헤테로방향족 수지는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기를 추가로 가질 수 있다. 일부 특정 실시 형태에서, 방향족 재료는 둘 이상의 비-장애 아민기를 포함한다. 또한, 헤테로방향족 화합물 또는 헤테로방향족 수지는 둘 이상의 비-장애 아민기가 직접 결합된 적어도 하나의 헤테로방향족 고리를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "직접 결합된"은 치환기가 방향족 또는 헤테로방향족 고리의 고리 원자에 결합되는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 기재된 헤테로방향족 화합물 또는 헤테로방향족 수지는 하나 이상의 탄소 원자와 함께 질소 원자, 황 원자, 산소 원자, 또는 그 몇몇의 조합을 포함하는 헤테로방향족 고리를 가질 수 있다. 이러한 헤테로방향족 기의 특정한 예는 예를 들어 1,10-페난트롤린; 티아졸; 벤즈이미디아졸; 벤조티아졸; 이미디졸; 시아누르산; 피리미딘; 벤조트라이아졸; 피라진; 피리딘; 및 그 조합을 포함한다. 헤테로방향족 화합물 또는 헤테로방향족 수지의 특정 실시 형태는 2-아미노벤즈이미다졸; 5-아미노-1,10-페난트롤린; 2-아미노벤조티아졸; 7-아미노벤조티아졸; 2-아미노티아졸; 2-아미노-4,6-다이메틸피리미딘; 2,3-다이아미노피리딘; 및 그 조합을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지는 적어도 하나의 헤테로방향족 고리를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 헤테로방향족 고리는 방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기를 가진다. 적당한 비-장애 아민기는, 예를 들어, 1차 아민(예를 들어, -NH2), 및 2차 아민(예를 들어, NHR, 여기서 R은 지방족 기)를 포함한다. 지방족 기는 선형, 분지형, 또는 환형 알킬기; 선형, 분지형 또는 환형 알켄일기; 알크아릴기; 및 아실기 등을 의미한다. 지방족 기는 선택적으로 플루오르화되거나 또는 심지어 퍼플루오르화될 수 있다.
헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지의 추가 실시 형태에서, 전술한 바와 같이 헤테로방향족 고리에 부착된 비-장애 아민기의 산성도를 증가 또는 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시 형태는 적어도 하나의 헤테로방향족 고리가 비-장애 아민기 이외의 그리고 수소 이외의 치환기를 갖는 실시 형태들을 포함한다. 이러한 치환기는 알킬기, 플루오르화 알킬기(퍼플루오르화 알킬기 포함), 할로겐 원자, 하이드록실기, 알콕시기, 플루오르화 알콕시기(퍼플루오르화 알콕시기 포함), 니트릴기, 니트로기, 방향족 기, 플루오르화 방향족 기, 알킬-방향족 기, 플루오르화 알킬-방향족(퍼플루오르화(알킬) 방향족, 알킬 퍼플루오르화(방향족), 및 퍼플루오르화 (알킬-방향족) 기 포함), 아실기, 카르복실기, 설폰산 기 및 그 조합으로부터 선택될 수 있다.
헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지의 특정 실시 형태에서, 헤테로방향족 기가 존재하면서 헤테로방향족이 아닌 다른 방향족 기가 존재할 수 있는 것으로 이해된다.
다른 추가 실시 형태에서, 방향족 재료는 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지로부터 선택될 수 있으며, 방향족 재료는 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자를 갖는다. 이러한 실시 형태에서, 방향족 재료는 헤테로방향족 고리에 직접 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기를 추가로 포함할 수 있다. 대안적으로, 이러한 방향족 재료는 헤테로방향족 고리에 직접 결합된 비-장애 아민기를 가지지 않을 수도 있다. 추가 실시 형태는 적어도 2개의 비-장애 아민기가 헤테로방향족 고리에 직접 결합된 헤테로방향족 화합물 또는 수지를 포함한다.
헤테로방향족 고리는 적어도 하나의 탄소 원자에 더하여 질소 이외의 소위 헤테로원자(예를 들어, 황 및/또는 산소)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 헤테로방향족 고리는 예를 들어 1,10-페난트롤린; 티아졸; 벤즈이미디아졸; 벤조티아졸; 이미디졸; 시아누르산; 피리미딘; 벤조트라이아졸; 피라진; 피리딘; 및 그 조합을 포함한다. 특정 방향족 재료는 1,10-페난트롤린; 2-아미노벤즈이미다졸; 5-아미노-1,10-페난트롤린; 2-아미노벤조티아졸; 7-아미노벤조티아졸; 2-아미노티아졸; 2-아미노-4,6-다이메틸피리미딘; 2,3-다이아미노피리딘; 2-페닐이미다졸; 시아누르산; 벤조트라이아졸, 2,3-피라진다이카르복스아미드; 및 그 조합을 포함한다.
적어도 하나의 질소 원자를 포함하는 헤테로방향족 고리에 선택적으로 직접 결합된 적당한 비-장애 아민기는, 예를 들어, 1차 비-장애 아민(예를 들어, -NH2), 및 2차 비-장애 아민(예를 들어, NHR, 여기서 R은 지방족 기)을 포함한다. 지방족 기는 선형, 분지형, 또는 환형 알킬기; 선형, 분지형 또는 환형 알켄일기; 알크아릴기; 아실기 등을 의미한다. 지방족 기는 선택적으로 플루오르화되거나 또는 심지어 퍼플루오르화될 수 있다.
고리에 질소 원자를 갖는 적어도 하나의 방향족 고리를 포함하는 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지의 추가 실시 형태에서, 헤테로방향족 고리에 부착된 비-장애 아민기의 산성도를 증가 또는 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 당업자는 전자-흡인 치환기를 헤테로방향족 고리에 첨가하여 비-장애 아민기의 산성도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 전자-공여 치환기를 헤테로방향족 고리에 첨가하여 비-장애 아민기의 산성도를 감소시킬 수 있음을 인지하고 있다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 모든 방향족 재료의 제조는 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 달성될 수 있다. 이러한 방법은, 예를 들어, 문헌[Organic Synthesis, 2nd ed., Fuhrhop and Penzlin, VCH, Weinheim (1994)]; 문헌[Some Modern Methods of Organic Synthesis, 3rd ed., Carruthers, University Press, Cambridge (1993)]; 및 문헌[March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanism and Structure, 5th ed., Smith and March, John Wiley & Sons, (2001)](특히, 11장 및 13장)에 기재된 것들을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매를 포함하는 조성물이 기재에 대한, 특히 금속 기재에 대한 탁월한 접착성을 제공할 수 있음을 입증한다. 다른 추가 실시 형태에서, 끓는 물 시험(boiling water test)을 사용하여 수 시간의 노출 후에, 예를 들어 24시간 후에 층간 접착성이 강하게 유지되는 것을 나타냈다. 놀랍게도, 일부 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 방향족 재료는 금속 표면에 대한 플루오로중합체, 특히 퍼플루오로중합체의 접착성에 도움이 될 수 있다.
본 발명에 포함되는 플루오로중합체는 플루오로플라스틱, 예를 들어, 부분 플루오르화 및 퍼플루오르화 플루오로플라스틱을 포함한다. 플루오로플라스틱은, 예를 들어, 하나 이상의 플루오르화 또는 퍼플루오르화 단량체의 상호중합된 단위를 갖는 것들, 예컨대 테트라플루오로에틸렌 (TFE), 클로로트라이플루오로에틸렌 (CTFE), 헥사플루오로프로필렌 (HFP), 비닐리덴 플루오라이드 (VDF), 플루오로비닐 에테르, 퍼플루오로비닐 에테르 뿐만 아니라 하나 이상의 이들의 조합을 포함한다. 플루오로플라스틱은 에틸렌, 프로필렌 및 다른 저급 올레핀(예를 들어, C2-C9 함유 알파-올레핀)과 같은 하나 이상의 비-플루오르화 공단량체와 조합된 하나 이상의 플루오르화 또는 퍼플루오르화 단량체를 포함하는 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 본 발명에 따른 플루오로플라스틱일 수 있다. PTFE를 사용하는 경우, 이는 다른 플루오로중합체와의 블렌드로서 사용될 수 있으며, (블렌드 중에 또는 PTFE 단독 중에) 플루오로중합체 충전제를 또한 포함할 수 있다.
더 구체적으로, 유용한 플루오로플라스틱은 상표명 THV (테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 비닐리덴 플루오라이드의 공중합체로서 설명됨), FEP (테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌의 공중합체), PFA (테트라플루오로에틸렌 및 퍼플루오로비닐 에테르의 공중합체), HTE (테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 및 에틸렌의 공중합체), ETFE (테트라플루오로에틸렌 및 에틸렌의 공중합체), ECTFE (클로로트라이플루오로에틸렌 및 에틸렌의 공중합체), PVF (폴리비닐 플루오라이드), PVDF (폴리비닐리덴 플루오라이드), 폴리클로로트라이플루오로에틸렌 (CPTFE)으로 구매가능한 것들 뿐만 아니라 하나 이상의 이들 플루오로플라스틱의 조합 및 블렌드를 또한 포함한다.
임의의 전술한 플루오로중합체는 추가적인 단량체의 상호중합된 단위, 예를 들어, TFE, HFP, VDF, 에틸렌 또는 퍼플루오로비닐 에테르, 예컨대 퍼플루오로(알킬 비닐) 에테르(PAVE) 및/또는 퍼플루오로(알콕시 비닐) 에테르(PAOVE)의 공중합체를 또한 포함할 수 있다. 둘 이상의 플루오로플라스틱의 조합이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, THV 및/또는 ETFE 및/또는 THE와 같은 플루오로플라스틱이 바람직하다.
일부 실시 형태에서, 본 발명은 방향족 재료를 제공하며, 이 방향족 재료는 플루오로플라스틱의 표면 상에 제공된다. 추가 실시 형태에서, 플루오로플라스틱은 하나 이상의 방향족 재료, 무기 염기, 및 선택적으로 상전이 촉매를 포함하는 코팅을 가질 수 있다.
전술한 바와 같은 플루오로플라스틱 및 방향족 재료에 더하여, 본 발명은 또한 무기 염기를 제공한다. 무기 염기는 pKb가 7 이하인 무기 화합물을 포함한다. 더 구체적으로, 유용한 무기 염기는 마그네슘, 칼슘 및 다른 재료의 산화물 및/또는 수산화물을 포함한다. 본 발명의 일 태양에서, 무기 염기는 방향족 재료와 아미드 염을 형성할 수 있을 만큼 충분히 낮은 pKb를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 무기 염기는 pKb가 약 6 미만, 약 5 미만, 약 4 미만, 약 2 미만, 대략 0, 또는 심지어 0.6 미만이다.
설명된 방향족 재료 및/또는 염 형성 화합물은 일반적으로 플루오로플라스틱의 중량에 비하여 소량으로 존재한다. 예를 들어, (조합 또는 단독의) 방향족 재료 및/또는 염 형성 화합물의 양은 일반적으로 전체 조성물(방향족 재료, 염 형성제, 존재한다면 상전이 촉매, 및 플루오로중합체, 그러나 사용되는 경우 기재는 포함하지 않음)의 약 60 중량 퍼센트(wt%) 미만, 약 50 wt% 미만, 약 35 wt% 미만, 약 20 wt% 미만, 또는 심지어 15 wt% 미만이다. 다른 태양에서, (조합 또는 단독의) 방향족 재료 및/또는 염 형성제는 일반적으로 전체 조성물의 약 0.1 wt% 초과, 0.5 wt% 초과, 또는 심지어 1 wt% 초과이다.
일부 실시 형태에서, 상전이 촉매(PTC)를 본 명세서에 기재된 조성물 중에 사용할 수 있다. 이러한 재료는 해당 분야에 알려져 있으며, 예를 들어 트라이페닐벤질포스포늄 염, 트라이부틸알킬포스포늄 염, 테트라페닐포스포늄 염, 테트라부틸포스포늄 염, 트라이부틸벤질암모늄 염, 테트라부틸암모늄 염, 테트라프로필암모늄 염, 테트라키스(2-하이드록시에틸)암모늄 염, 테트라메틸암모늄 염, 테트라알킬아르소늄 염, 테트라아릴아르소늄 염, 및 트라이아릴설포늄 염을 포함한다. 다가 오늄 염이 또한 고려된다. 즉, 둘 이상의 양 전하 부위를 갖는 다가 양이온인 염이다. 기재된 염은, 예를 들어, 브로마이드, 클로라이드 및 요오다이드 염과 같은 할라이드 염을 포함한다. 크라운-에테르 함유 상전이 촉매가 본 명세서에서 또한 고려된다.
PTC는 염 형성 화합물, 방향족 재료 및 플루오로중합체(사용되는 경우 기재의 중량은 포함하지 않음)의 총 중량을 기준으로 약 20 wt% 미만, 약 15 wt% 미만, 약 10 wt% 미만, 약 5 wt% 미만, 또는 심지어 약 2 wt% 미만의 양으로 사용될 수 있다. 다른 태양에서, PTC는 염 형성 화합물, 방향족 재료 및 플루오로중합체의 총 중량을 기준으로 0.1 wt% 초과, 0.3 wt% 초과, 또는 심지어 0.5 wt% 초과의 양으로 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상전이 촉매의 양을 조절함으로써 본 명세서에 기재된 바와 같이 코팅에서 발견되는 거품의 양을 감소시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 즉, 본 명세서에 기재된 코팅의 일부는 기재와 함께 가열될 때 거품을 형성한다. 상전이 촉매의 양을 조절함으로써, 거품의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 상전이 촉매의 양을 증가시킴으로써 관찰되는 거품의 양을 감소시킬 수 있다.
본 명세서에 기재된 조성물은 혼입되는 첨가제를 또한 포함한다. 첨가제는, 불활성 충전제, 항산화제, 안정제, 안료, 강화제, 윤활제, 유동 첨가제, 다른 중합체 등을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 다른 추가 첨가제는, 예를 들어, 산화크롬, 크롬, 산화아연, 산화구리, 구리, 니켈, 티타늄, 스테인리스 강, 알루미늄, 이산화티타늄, 산화주석, 철, 산화철 등과 같은 금속 및 금속 산화물을 포함한다. 이러한 금속은, 예를 들어, 내마모성 충전제로서 또는 상용화제(compatibilizer)로서 작용할 수 있다. 폴리페닐렌 설파이드 수지, 에폭시 수지, 폴리에테르 설폰, 폴리아미드 이미드, 폴리에테르에테르 케톤, 및 그 조합과 같은 중합체성 첨가제가 본 발명에 또한 포함된다. 다른 내마모성 충전제는, 예를 들어, 세라믹, 내고온성 및/또는 내마모성 중합체 등을 포함한다. 추가적인 첨가제는 증가된 경도, 내마모성, 전기전도성 및 열전도성, 및 색깔과 같은 바람직한 코팅 특성을 부여할 수 있는 것들을 포함한다. 유동 첨가제는 일반적으로 중합체 조성물(저분자량 재료, 올리고머, 중합체 및 그 조합을 포함)의 습윤 및 유동을 개선하는 것으로 알려진 재료이다. 유동 첨가제는, 예를 들어, 저점도 재료 및 플루오로중합체와 상용성이 없는 재료(예를 들어, 폴리아크릴레이트와 같은 탄화수소 중합체)로부터 선택될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 조성물은 전술한 플루오로플라스틱 또는 플루오로플라스틱들의 조합 이외의 중합체가 실질적으로 없다. 즉, 조성물은 25 wt% 미만의 중합체 첨가제, 10 wt% 미만, 5% 미만의 중합체 첨가제를 포함할 수 있거나, 또는 심지어 중합체 첨가제를 전혀 포함하지 않을 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함하는 조성물을 제공한다. 다른 추가 태양에서, 본 발명은 코팅을 포함하는 물품을 제공하며, 이 코팅은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함하는 조성물을 포함한다. 다른 추가 실시 형태에서, 물품은 코팅을 포함하며, 이 코팅은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 기재 및 제1 층을 포함하는 다층 물품을 제공한다. 제1 층은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함한다.
추가 실시 형태에서, 본 발명은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함하는 제1 층을 포함하는 다층 물품을 제공하며, (i) 방향족 재료 및 (ii) 염기의 각각은 독립적으로 기재와 제1층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, 플루오로플라스틱 내에 존재하거나, 둘 모두로 존재한다. 일부 실시 형태에서, 제1 층은 기재에 접합된다.
다른 추가 실시 형태에서, 본 발명은 기재 및 코팅을 포함하는 다층 물품을 제공한다. 기재는 사실상 유기 재료 또는 사실상 무기 재료를 포함할 수 있다. 사실상 유기 재료는 선택적으로 페놀레이트 또는 티올레이트 염이 본질적으로 없을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 다층 물품의 코팅은 플루오로엘라스토머가 실질적으로 없을 수 있는 플루오로플라스틱을 포함한다. 즉, 플루오로플라스틱을 포함하는 층은 약 10 중량% 미만의 플루오로엘라스토머, 5 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만의 플루오로엘라스토머를 포함할 수 있거나, 또는 심지어 플루오로엘라스토머를 전혀 포함하지 않을 수 있다.
사실상 무기 기재는, 예를 들어, 유리, 세라믹, 금속, 철, 스테인리스 강, 강, 알루미늄, 구리, 니켈 및 이들의 합금 및 조합일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 기재는 금속 기재로부터 선택된다. 다른 적합한 기재는 플루오로중합체, 나일론, 폴리아미드 등을 포함한다.
기재 모양은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 기재는 섬유, 플레이크, 입자, 또는 그 조합의 표면일 수 있다. 구체적인 예는 화학 또는 반도체 작업을 위한 배기 덕트에 유용한 것과 같은 덕트배관(ductwork) 형태의 금속 시트류를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 다층 물품은 제1 층에 인접한 제2 층을 추가로 포함할 수 있다. 제2 층은 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 또한, 플루오로중합체를 또한 포함할 수 있는 제3 층이 선택적으로 존재할 수 있다. 선택적인 제2 층 및 제3 층은 둘 이상의 플루오로중합체의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 다층 물품은, 하기에 기재된 박리 강도 시험에 의해 측정되는 바와 같이, 기재와 플루오로플라스틱 코팅 조성물 사이의 접합을 제공할 수 있다. 예를 들어, 22 내지 25℃에서, 샘플을 고온에서 베이킹한 후, 본 명세서에 기재된 조성물은 다양한 기재에 접합된다. 일부 실시 형태에서, 다층 물품은 끓는 물에 대한 증가하는 가혹성(severity) 및 지속 시간(duration)의 다양한 노출 조건 후에 바람직한 박리 강도를 유지한다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 다층 물품은 1시간 동안, 5시간 동안, 15시간 동안, 또는 심지어 24시간 동안 끓는 물에 노출 후에도 높은 또는 매우 높은 박리 강도를 제공한다. 다층 물품은 선택적으로 끓는 물 노출 후의 박리 강도가 적어도 0.7, 적어도 0.9, 적어도 1.8, 적어도 2.6, 적어도 3.5, 또는 심지어 적어도 4.3 N/㎜를 나타낼 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매를 포함하는 조성물을 제공하는 단계를 포함하는, 플루오로중합체 코팅 조성물을 제공하는 방법을 제공한다. 플루오로플라스틱은 과립 또는 분말 형태로 제공될 수 있다. 본 방법은 방향족 재료의 융점보다 높은 온도로 조성물을 가열하는 단계 및 조성물을 혼합하는 단계를 추가로 포함한다. 소정 실시 형태에서, 가열은 고전단 혼합에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 방향족 재료는 25℃, 1 기압에서 액체이며 조성물의 나머지에 액체 형태로 제공된다. 다른 실시 형태에서, 방향족 재료는 용매 중에 용해될 수 있으며, 본 방법은 조성물을 가열하기 전에 방향족 재료를 포함하는 용매를 플루오로플라스틱과 혼합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
다른 태양에서, 본 발명은 플루오로중합체-코팅된 표면을 제공하는 방법을 제공한다. 본 방법은 기재(선택적으로 무기 금속으로부터 선택됨)를 제공하는 단계, 조성물을 기재에 적용하는 단계, 및 조성물을 기재에 접합하여 접합된 조성물을 제공하는 단계를 포함한다. 조성물을 접합하는 단계는 조성물을 기재에 융합하는 단계를 포함할 수 있다. 기재에 적용된 조성물은 (a) 본 명세서에 기재된 바와 같은 방향족 재료; (b) 무기 염기; (c) 플루오로플라스틱; 및 선택적으로 (d) 상전이 촉매를 포함할 수 있다. 방향족 재료 및 염기의 각각은 독립적으로 기재와 제1 층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, 플루오로플라스틱 내에 존재하거나, 또는 둘 모두로 존재한다. 조성물은 선택적으로 코팅을 갖는 플루오로플라스틱으로서 제공될 수 있으며, 여기서 코팅은 하나 이상의 방향족 재료, 무기 염기, 또는 상전이 촉매를 포함한다.
추가 실시 형태에서, 본 방법은 플루오로중합체를 포함하는 제2 층을 접합된 조성물에 접합하는 단계를 포함할 수 있다. 접합은, 일부 실시 형태에서, 융합을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 조성물을 기재에 적용하는 단계는, 예를 들어, 정전기 분말 코팅, 조성물과 기재의 공압출, 및 조성물의 기재로의 필름, 시트 또는 몰딩부로서의 적용으로부터 선택되는 방법을 포함한다. 다른 실시 형태에서, 적어도 하나의 방향족 재료, 상전이 촉매, 및 염기를 기재에 적용하여 프라이머 층을 형성한 후 조성물의 나머지를 적용할 수 있으며, 이는 본 명세서에 기재된 바와 같다.
본 발명의 다양한 실시 형태는, 몇 가지 예를 들자면, 화학물질 저장 탱크, 배기 덕트 코팅, 생물 의학 장치, 전자 재료, 취사도구 및 내열접시, 및 건축용 코팅에 유용하다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 인용된 특정 물질 및 그 양뿐만 아니라 기타 조건이나 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하기 설명에서, %는 문맥 내에서 달리 설명되지 않는 한 중량%를 의미한다. 달리 언급하지 않는 한, 재료들은 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치 케미칼스(Aldrich Chemicals)로부터 입수가능하였다.
Figure 112009025798273-PCT00001
방법 및 절차
제형
달리 규정되는 것을 제외하고는, 방향족 재료 및 PCT를 메탄올로 용해시켜 용액으로 만들었다. 표에서 각 실시예에 대해 나타낸 건조 및 액체 성분들을 칭량하고, 염 형성제 및 플루오로플라스틱을 용기에서 스패튤라(spatula)로 예비 블렌딩(pre-blend)하였다. 액체 용액을 용기에 첨가하고 스패튤라를 사용하여 교반하고, 혼합물을 벨-아트 마이크로 밀(Bel-Art Micro Mill)의 밀링 챔버(미국 뉴저지주 페콴녹 소재의 벨-아트 프로덕츠(Bel-Art Products)로부터 입수가능함)에 첨가하였다. 상기 밀을 20 내지 30초 동안 켜서 성분들을 분산시켰다. 분말/슬러리를 용기에 다시 붓고, 교반하고, 밀에 다시 더하고 추가 20 내지 30초 동안 블렌딩하였다. 알코올 용액에 쉽게 투입되지 않았던 고체는 5 마이크로미터 미만의 중간 입자 크기로 사용하였거나 또는 막자 및 막자사발을 사용하여 5 마이크로미터 미만으로 분쇄하였다.
박리 시험 샘플 준비
스테인리스 강(400 시리즈) 또는 알루미늄 패널(두께 0.94 ㎜ (0.037 인치))을 2.54 × 15.2 ㎝ (1 × 6 인치) 스트립으로 자르고, 강 스트립을 80℃ (180℉)로 유지된 물 1 리터당 75 g의 오카이트 클리너(OAKITE CLEANER) 164 (미국 뉴저지주 버클리 하이츠 소재의 오카이트 프로덕츠(Oakite Products)로부터 입수가능함)의 가열된 알칼리 용액에 10분 동안 침지시켜 탈지하였다. 이어서, 스트립을 증류수로 수회 헹구고, 공기 순환 오븐에서 71℃ (160℉)에서 10분 동안 건조시켰다. 달리 나타내지 않는 한, 각각의 스트립은 30 메시 알루미나 그릿 및 552 ㎪ (80 psi) 공기압을 사용하여 그릿 블라스트 처리(grit blasted)하여 표면을 조면화하였 다. 모든 잔류 분진(dust)은 에어건(air gun)으로 제거하였다. 스트립을 더 큰 금속판에 클램핑하고 각 스트립의 일 단부의 5 ㎝ (1.5 내지 2 인치)에 걸쳐 PFA 6503 B EPC 분말(다이네온으로부터 입수가능)의 박층으로 브러싱하였다. 이는 박리 시험을 위한 탭(tab)을 생성하기 위하여 코팅이 금속에 부착되지 않은 영역을 제공하였다.
다음으로, 70 볼트, 150 ㎪ 기류에서 노드슨 슈어코트(Nordson SureCoat) (미국 오하이오주 암허스트 소재의 노드슨 코포레이션(Nordson Corporation))를 사용하여 약 40 그램의 프라이머로 스트립을 정전기적으로 분말 코팅하였다. 이어서, 스트립을 공기 순환 오븐 내에서 400℃로 (달리 표시되지 않는다면) 10분 동안 베이킹하였다. 스트립을 오븐에서 꺼낼시, 스트립을 70 ㎸, 150 ㎪ 기류에서 특정의 플루오로중합체 톱코트로 즉시 고온 플로킹(hot flocking)한 다음, 오븐에 추가 10분 동안 다시 넣었다. 추가의 톱코트 (총 2 또는 3개)를 적용하고 베이킹하여 400 내지 1000 ㎛의 코팅 두께를 달성하였다. 샘플을 냉각시킨 후, 각각의 스트립의 에지를 날카로운 칼날로 긁어내어(scraped) 시험편의 에지에 축적되었을 수도 있는 모든 코팅을 제거하였다. 샘플을 24시간 동안 끓는 물에 침지시켰다. 물에서 꺼낸 후, 박리 시험 전에 샘플을 실온으로 냉각시켰다.
박리 시험
샘플을 ASTM D3167-97에 따라 15 ㎝/min (6 in/min)의 크로스헤드 속도 및 9.5 ㎝ (3.75 in) 신장(extension) 박리력에서 부유 롤러 박리 시험 고정물이 갖추어진 인스트론 모델(INSTRON Model) 5564 테스터 (미국 매사추세츠주 캔턴 소재의 인스트론 코포레이션(Instron Corp.)으로부터 입수가능함)를 사용하여 시험함으로써 박리 강도를 측정하였다. 박리 강도는 적분 평균을 사용하여 1.3 ㎝ 내지 8.9 ㎝ (0.5 인치 내지 3.5 인치)에 걸친 신장을 계산하고, 3개의 샘플의 평균으로서 폭 1 ㎜당 N (폭 1 인치당 lb) 단위로 보고하였다. 모든 박리 시험은 샘플을 끓는 물에 24시간 노출한 후에 샘플에서 수행하였다.
실시예 1 내지 실시예 18 및 비교예 C1 내지 비교예 C6
방향족 재료, 무기 염기 및 특정 플루오로중합체와, 메탄올 중 상전이 촉매 용액을 블렌딩함으로써 표 1 내지 표 3에 나타낸 양(표에서의 중량은 고형물에 대한 것임)을 이용하여 플루오로중합체 블렌드를 제조하였다. 달리 나타내지 않는 한, 사용된 절차는 "제형" 하에 기재된 것이며, 모든 오븐 온도 조건은 10분 동안 400℃(750℉)이었다. 이어서, 생성된 플루오로중합체 블렌드를 (달리 나타내지 않는 한) "박리 시험 샘플 준비" 및 "박리 시험" 하에 설명된 절차를 사용하여 분말 코팅하고 박리 시험하였다. 제형 및 박리 시험 결과는 표 1 내지 표 3에 나타나 있다. 박리 강도를 "0.3 N/㎜ 미만 (2 lb/in 미만)"으로 나타내는 경우, 이는 박리 시험 방법이 끓는 물 노출 후 접합의 강도를 정량화할 수 없었음을 나타내는 것이다. 박리 강도가 "0"으로서 나타내어질 경우, 이는 끓는 물 노출 후 어떠한 결합도 관찰되지 않았음을 나타낸다. 비교예 C1 내지 비교예 C6을 실시예들과 유사한 방법으로 제조하였고 표 4에 요약한다.
표 1은 PTC와 함께 다양한 방향족 재료를 사용하는 기재된 플루오로중합체 블렌드 및 다층 물품의 많은 실시 형태를 나타낸다. 표 2는 여러 가지의 플루오로 중합체를 사용하는 기재된 플루오로중합체 블렌드 및 다층 물품의 많은 실시 형태를 나타낸다. 표 3은 다양한 상전이 촉매를 갖는 실시 형태를 나타낸다. 표 4는 비교예 C1 내지 비교예 C6의 군을 나타낸다. 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 방향족 재료가 플루오로중합체 블렌드로부터 제외되거나, 염기를 전혀 사용하지 않거나, 방향족 재료와 상이한 결합 첨가제를 사용하는 경우, 끓는 물에 24시간 동안 노출 후 스테인리스 강 또는 알루미늄에 대한 접합이 전혀 없거나 약한 것으로 관찰되었다.
Figure 112009025798273-PCT00002
Figure 112009025798273-PCT00003
Figure 112009025798273-PCT00004
Figure 112009025798273-PCT00005
Figure 112009025798273-PCT00006

Claims (16)

  1. (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료;
    (b) 무기 염기;
    (c) 플루오로플라스틱; 및
    (d) 선택적으로 상전이 촉매를 포함하는 조성물.
  2. 제2항에 있어서, 방향족 재료는 둘 이상의 비-장애 아민기를 포함하는 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 방향족 재료는 둘 이상의 비-장애 아민기가 직접 결합된 적어도 하나의 방향족 고리를 포함하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 방향족 재료는 3,3'-다이아미노벤지딘, 9,10-다이아미노페난트렌, 1,8-다이아미노나프탈렌, 1,1'-바이나프탈렌-2,2'-다이아민, 2,3-다이아미노톨루엔, 1-나프틸아민, 1-아미노-8-나프톨-4-설폰산, 2-아미노안트라센, 및 그 조합으로부터 선택되는 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 방향족 고리는 알킬기, 플루오르화 알킬기, 할로겐 원자, 하이드록실기, 알콕시기, 플루오르화 알콕시기, 알켄일기, 플루오르화 알켄일기, 니트릴기, 니트로기, 방향족 기, 플루오르화 방향족 기, 알킬 방향족 기, 플루오르화 알킬 방향족 기, 아실기, 카르복실기, 설폰산 기, 및 그 조합으로부터 선택된, 전자-공여 기 또는 전자-흡인 기일 수 있는 적어도 하나의 치환기를 갖는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 방향족 재료는 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지로부터 선택되고, 방향족 재료는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기를 갖는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 헤테로방향족 고리는 질소, 황, 산소 또는 그 조합을 포함하는 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 방향족 재료는 2-아미노벤즈이미다졸, 5-아미노-1,10-페난트롤린, 2-아미노벤조티아졸, 7-아미노벤조티아졸, 2-아미노티아졸, 2-아미노-4,6-다이메틸피리미딘, 2,3-다이아미노피리딘, 및 그 조합으로부터 선택되는 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 방향족 재료는 헤테로방향족 화합물 및 헤테로방향족 수지 로부터 선택되고, 방향족 재료는 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자를 갖는 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 헤테로방향족 고리는 탄소, 황, 산소, 또는 그 조합을 추가로 포함하는 조성물.
  11. 제9항에 있어서, 방향족 재료는 1,10-페난트롤린, 2-아미노벤즈이미다졸, 5-아미노-1,10-페난트롤린, 2-아미노벤조티아졸, 7-아미노벤조티아졸, 2-아미노티아졸, 2-아미노-4,6-다이메틸피리미딘, 2,3-다이아미노피리딘, 2-페닐이미다졸, 시아누르산, 벤조트라이아졸, 2,3-피라진다이카르복스아미드, 및 그 조합으로부터 선택되는 조성물.
  12. (a) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료;
    (b) 무기 염기;
    (c) 플루오로플라스틱; 및
    (d) 선택적으로 상전이 촉매
    의 반응 생성물을 포함하는 조성물.
  13. a) 기재와;
    b) (A) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (1) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (2) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (3) 그 조합을 갖는 방향족 재료; (B) 무기 염기; (C) 플루오로플라스틱; 및 (D) 선택적으로 상전이 촉매의 반응 생성물을 포함하는 제1 층을 포함하며,
    방향족 재료 및 무기 염기의 각각은 (i) 독립적으로 기재와 제1 층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, (ii) 독립적으로 플루오로플라스틱과 함께 존재하거나, 또는 (iii) 둘 모두로 존재하며; 제1 층은 기재에 접합하는 다층 물품.
  14. 제13항에 있어서, 기재는 철, 강, 스테인리스 강, 알루미늄, 구리, 니켈 및 그 합금, 세라믹, 및 열안정성 유기 기재로부터 선택되는 물품.
  15. (a) 기재를 제공하는 단계;
    (b) 기재에,
    (1) (i) 방향족 화합물, (ii) 방향족 수지, (iii) 헤테로방향족 화합물, 및 (iv) 헤테로방향족 수지로부터 선택되며, (A) 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 적어도 하나의 비-장애 아민기, (B) 헤테로방향족 고리 및 헤테로방향족 고리 내의 질소 원자, 또는 (C) 그 조합을 갖는 방향족 재료;
    (2) 플루오로플라스틱;
    (3) 선택적으로 무기 염기; 및
    (4) 선택적으로 상전이 촉매를 포함하는 제1 층 - 여기서, 방향족 재료는 기재와 제1층의 나머지 사이의 계면에 존재하거나, 플루오로플라스틱과 함께 존재하거나, 또는 둘 모두로 존재함 - 을 적용하는 단계; 및
    (c) 조성물을 기재에 접합하는 단계를 포함하는, 플루오로중합체 코팅된 표면을 제공하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 조성물을 기재에 적용하는 단계는 정전기 분말 코팅, 조성물과 기재의 공압출, 및 조성물의 기재로의 필름, 시트 또는 몰딩부로서의 적용으로부터 선택되는 방법을 포함하는 방법.
KR1020097008719A 2006-10-13 2007-10-12 질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물 KR101442861B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82931806P 2006-10-13 2006-10-13
US60/829,318 2006-10-13
PCT/US2007/081223 WO2008048888A2 (en) 2006-10-13 2007-10-12 Powder coating fluoropolymer compositions containing nitrogen-containing aromatic materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090078808A true KR20090078808A (ko) 2009-07-20
KR101442861B1 KR101442861B1 (ko) 2014-09-22

Family

ID=39205002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097008719A KR101442861B1 (ko) 2006-10-13 2007-10-12 질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100040897A1 (ko)
EP (1) EP2076573B1 (ko)
JP (1) JP5231430B2 (ko)
KR (1) KR101442861B1 (ko)
CN (1) CN101522832B (ko)
WO (1) WO2008048888A2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE522574T1 (de) * 2006-10-13 2011-09-15 3M Innovative Properties Co Pulverbeschichtung von fluorpolymerzusammensetzungen mit aromatischen monohydroxy-materalien
WO2008103593A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 3M Innovative Properties Company Powder coating fluoropolymer compositions with deprotectable aromatic materials
US20110218319A1 (en) * 2009-09-02 2011-09-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyaramid films comprising fluorovinylether functionalized aromatic moieties
JP7384369B1 (ja) 2023-09-26 2023-11-21 エスエスピー株式会社 樹脂複合体及び成形体並びに樹脂複合体の製造方法及び成形体の製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3502628A (en) * 1968-05-22 1970-03-24 Du Pont Vulcanization accelerators for fluorinated polymers and compositions thereof
FR2015733A1 (ko) * 1968-08-15 1970-04-30 Daikin Ind Ltd
US3674763A (en) * 1969-12-30 1972-07-04 Daikin Ind Ltd Process for curing fluoroelastomer
US4496682A (en) * 1983-06-01 1985-01-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Curable fluoropolymer containing aromatic amine
JPS60123537A (ja) * 1983-10-06 1985-07-02 イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− 臭素化フルオロエラストマ−の迅速硬化法
JPS62260849A (ja) * 1986-04-11 1987-11-13 Daikin Ind Ltd 熱溶融性フツ素樹脂の顆粒状粉末およびその製造法
US5254608A (en) * 1989-10-19 1993-10-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ultraviolet screener blends
JP2833645B2 (ja) * 1994-10-21 1998-12-09 日本メクトロン株式会社 含フッ素エラストマー組成物
US6117508A (en) * 1997-06-27 2000-09-12 Dyneon Llc Composite articles including a fluoropolymer blend
US6277919B1 (en) * 1999-05-13 2001-08-21 Dyneon Llc Polymer processing additive containing a multimodal fluoropolymer and melt processable thermoplastic polymer composition employing the same
US6274212B1 (en) * 2000-02-22 2001-08-14 The Coca-Cola Company Method to decrease the acetaldehyde content of melt-processed polyesters
JP2003053261A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Daikin Ind Ltd フッ素樹脂塗膜製造方法、フッ素樹脂塗膜及び加工物品
US6956085B2 (en) * 2003-02-14 2005-10-18 3M Innovative Properties Company Fluoroelastomer compositions
US6911512B2 (en) * 2003-10-10 2005-06-28 3M Innovative Properties Company Powder coating fluoropolymer compositions with aromatic materials
JP2005335184A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Daikin Ind Ltd フッ素樹脂含有積層体
TWI303832B (en) * 2004-08-30 2008-12-01 Shinetsu Polymer Co Conductive composition and conductive cross-linked product, capacitor and production method thereof, and antistatic coating material, antistatic coating, antistatic film, optical filter, bnd optical information recording medium
EP1833901B1 (en) * 2004-12-21 2011-04-20 Dow Global Technologies LLC Vulcanizable halogenated elastomer compositions
US7342081B2 (en) * 2004-12-28 2008-03-11 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer compositions, coated articles, and method of making the same
WO2006095595A1 (ja) * 2005-03-11 2006-09-14 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. 導電性高分子溶液、帯電防止塗料、帯電防止性ハードコート層、光学フィルタ、導電性塗膜、帯電防止性粘接着剤、帯電防止性粘接着層、保護材、およびその製造方法
ATE522574T1 (de) * 2006-10-13 2011-09-15 3M Innovative Properties Co Pulverbeschichtung von fluorpolymerzusammensetzungen mit aromatischen monohydroxy-materalien

Also Published As

Publication number Publication date
EP2076573A2 (en) 2009-07-08
CN101522832B (zh) 2012-07-04
WO2008048888A2 (en) 2008-04-24
JP2010506981A (ja) 2010-03-04
WO2008048888A3 (en) 2008-05-29
EP2076573B1 (en) 2013-04-10
US20100040897A1 (en) 2010-02-18
JP5231430B2 (ja) 2013-07-10
CN101522832A (zh) 2009-09-02
KR101442861B1 (ko) 2014-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007508415A (ja) 芳香族物質を含む粉末コーティング用フルオロポリマー組成物
JP6722721B2 (ja) 水性フッ素樹脂塗料組成物
JP7275210B2 (ja) 塗料組成物
TW200946567A (en) Powder coating material and fluorine-containing laminate
KR101300395B1 (ko) 플루오로중합체 결합 조성물
KR101452005B1 (ko) 모노-하이드록시 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물
KR101442861B1 (ko) 질소 함유 방향족 재료를 포함하는 분말 코팅 플루오로중합체 조성물
TW200415215A (en) Coating composition, fluorine-containing laminate and resin composition
JP7137113B1 (ja) 溶融性フッ素樹脂プライマー
JP2019203087A (ja) フッ素樹脂塗料組成物
WO2008103593A1 (en) Powder coating fluoropolymer compositions with deprotectable aromatic materials
WO2010080202A1 (en) Thick film fluoropolymer powder coating
WO2024010835A1 (en) Aqueous fluoropolymer coating composition
TW202246422A (zh) 粉體狀底漆組成物
JP2005335186A (ja) フッ素樹脂含有積層体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee