KR20130058661A

KR20130058661A - 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물 및 태양열 집열용 반사판, 그리고 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130058661A
Application number: KR20127024216A
Authority: KR
Inventors: 쇼우 마스다; 다카시 나카노; 나오코 시로타; ? 사이토
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2013-06-04
Also published as: CN102844389A; EP2559743A1; WO2011129411A1; US20130040148A1; TW201141966A

Abstract

태양열 집열용 반사판의 표면에 우수한 기능을 갖는 도막을 형성할 수 있는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물, 및 그 조성물에 의해 얻어지는 태양열 집열용 반사판, 그리고 그들의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
에틸렌 및 TFE 에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체와, 상기 함불소 공중합체의 융점 이하의 온도에서 상기 함불소 공중합체를 용해 가능한 용매를 함유하는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물. 또, 그 조성물에 의해 얻어지는 태양열 집열용 반사판. 또, 그 조성물 및 반사판의 제조 방법.

Description

태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물 및 태양열 집열용 반사판, 그리고 그 제조 방법 {COATING COMPOSITION FOR COATING SURFACE OF REFLECTIVE PLATE FOR SOLAR HEAT COLLECTION PURPOSES, REFLECTIVE PLATE FOR SOLAR HEAT COLLECTION PURPOSES, AND PROCESSES FOR PRODUCTION OF THE COATING COMPOSITION AND THE REFLECTIVE PLATE}

본 발명은, 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물 및 태양열 집열용 반사판, 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 지구 환경 문제의 관점에서, 화석 연료의 사용량을 억제하는 시도가 많이 이루어지고 있고, 그 하나로서 태양열을 이용하는 태양열 집열 시스템이 알려져 있다. 태양열 집열 시스템으로는, 예를 들어, 물, 무기염 등의 열매 (熱媒) 를 구비한 집열관과, 태양광을 반사시켜 상기 집열관에 모으는 반사판을 갖는 시스템을 들 수 있다. 이 태양열 집열 시스템에서는, 반사판으로 태양광을 반사시켜 집열관에 모으고, 그 태양광의 열로 집열관의 열매를 가열함으로써 열에너지를 얻는다.

상기 태양열 집열 시스템의 태양광을 반사시키는 태양열 집열용 반사판으로는, (1) 반사 기판이, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 등으로 이루어지는 금속 기판의 광의 입출사면 (이하, 「광의 입출사면」을 간단히 「입출사면」이라고 한다) 측에 경면 마무리면이 형성되어 있거나, 또는 상기 금속 기판의 입출사면측에 금속 반사층이 형성되어 이루어지는 기판인 태양열 집열용 반사판, 및 (2) 반사 기판이, 유리 기판과 그 유리 기판의 입출사면과 반대측에 금속 반사층이 형성된 기판인, 이른바 반사경으로 불리는 태양열 집열용 반사판이 널리 사용되고 있다.

태양열 집열용 반사판 (1) 은, 옥외에서 사용되므로, 높은 반사율을 장기간 유지할 목적에서 입출사면측에 도막이 형성된다. 예를 들어, 이하의 태양열 집열용 반사판이 알려져 있다.

(1-i) 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 반사 기판 상에, 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합체를 피복하여 도막을 형성한 태양열 집열용 반사판 (특허문헌 1).

(1-ⅱ) 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 반사 기판 상에, 폴리실록산의 졸-겔 래커로 이루어지는 도막을 형성한 태양열 집열용 반사판 (특허문헌 2).

상기 태양열 집열용 반사판 (1-i), (1-ⅱ) 와 같은 도막을 갖는 태양열 집열용 반사판 (1) 은, 사막 지대 등의 가혹한 환경하에 장시간 노출되어 사용되는 점에서, 이하에 나타내는 문제가 발생할 가능성을 생각할 수 있다.

(a) 도막의 열에 의한 팽창, 수축, 또는 흡습, 흡수에 의한 팽창에 의해, 그 도막이 반사 기판으로부터 박리된다.

(b) 도막을 투과하는 습기, 수분 등에 의해 금속으로 이루어지는 반사 기판이 산화되어, 그 입출사면에 있어서의 반사율이 저하된다.

(c) 모래 등의 충돌에 의해 금속으로 이루어지는 반사 기판의 입출사면에 흡집이 생겨, 그 반사율이 저하된다.

(d) 태양광에 의해 도막이 열화된다.

그 때문에, 태양열 집열용 반사판 (1) 에 형성되는 도막에는, 문제 (a), (b) 를 해결하기 위해서 내열성, 방습성, 내수성 등의 내구성이 우수한 것, 문제 (c) 를 해결하기 위해서 내찰상성, 내충격성이 우수한 것, 및 문제 (d) 를 해결하기 위해서 내후성이 우수한 것이 요구된다.

그러나, 태양열 집열용 반사판 (1-i), (1-ⅱ) 의 도막은, 내열성, 방습성, 내수성 등의 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성을 충분히 높이는 것이 곤란하다. 특히 태양열 집열용 반사판의 입출사면측은 고온이 되므로, 그 고온 조건에도 견딜 수 있는 충분한 내열성을 도막에 부여하는 것은 곤란하다. 또, 태양열 집열용 반사판 (1-i), (1-ⅱ) 에 있어서의 도막에, 모래 등의 충돌에 의한 열화를 장기간 억제할 수 있는 내찰상성 및 내충격성을 부여하는 것도 곤란하다. 또한 태양열 집열용 반사판 (1) 은, 금속으로 이루어지는 반사 기판의 입출사면과 반대의 면 (이하, 「입출사면과 반대의 면」을 간단히 「비입출사면」이라고 한다) 이 노출되어 있는 경우, 비입출사면측에 대해서도 입출사면측과 마찬가지로 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성을 높이는 보호가 필요하다.

태양열 집열용 반사판 (1-i) 에서는, 도막으로서, 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합체가 사용된다. 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합체는, 우수한 내열성과 내후성을 갖고, 흡수성도 낮은 점에서, 반사 기판의 입출사면을 보호하는 도막으로서 적합한 것으로 생각된다. 그러나, 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합체는, 색이 흰색∼유백색이고, 또한 도막 표면이 흠집이 나기 쉬우므로, 반사판의 반사율이 낮아지는 경향이 있다. 또, 그 공중합체는 불소 원자의 함유량이 매우 높은 데다가 CF₃ 기를 가지고 있기 때문에, 반사 기판과의 밀착성이 열등하여, 장기간의 노출 중에 그 공중합체가 반사 기판으로부터 박리될 우려가 있다. 그 때문에, 반사 기판과의 밀착성을 향상시킬 목적에서, 그 공중합체와 실리콘 수지가 혼합되어 사용되고 있다. 그러나, 반사 기판과 그 공중합체의 밀착성 및 내후성은 충분하다고는 할 수 없었다.

태양열 집열용 반사판 (1-ⅱ) 에서는, 도막으로서, 폴리실록산의 졸-겔 래커가 사용된다. 폴리실록산의 졸-겔 래커는, 우수한 내열성과 내찰상성을 가지고 있지만, 내후성이 나쁘고, 장기간의 사용과 함께 도막이 열화되어, 반사판의 반사율이 저하될 우려가 있다.

한편, 태양열 집열용 반사판 (2) 도, 옥외에서 장기간 사용되기 때문에, 옥내에서 사용되는 일반적인 거울과는 상이하여, 여러가지 기능이 요구된다. 옥내에서 사용되는 거울로는, 예를 들어, 이하에 나타내는 바와 같이, 반사 기판의 적어도 일방의 면측, 특히 비입출사면측에 도막 (백 코팅 도막) 을 갖는 거울이 널리 사용되고 있다.

(3) 유리 기판과, 그 유리 기판 상에 형성된 금속 반사층과, 그 금속 반사층 상에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이, 무연 안료인 몰리브덴 화합물과 합성 수지 바인더로 이루어지는 도막인 거울 (특허문헌 3).

(4) 유리 기판과, 그 유리 기판 상에 형성된 금속 반사층과, 그 금속 반사층 상에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이 티아졸계 금속염 등의 금속염과, 아졸계 또는 디아민계 화합물과, 합성 수지를 함유하는 도막인 거울 (특허문헌 4).

거울 (3) 및 (4) 에 있어서는, 유리 기판과 도막에 의해, 금속 반사층의 부식 및 변질이 억제된다.

거울 (3) 및 (4) 의 비입출사면측의 도막은, 납계 안료가 실질적으로 함유 되지 않기 때문에 환경 면에서 유리하다. 그러나, 옥외에 장기간 노출되는 가혹한 사용 환경은 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 거울 (3) 및 (4) 를 태양열 집열용 반사판 (2) 으로서 사용하면, 장기간 옥외에서 사용됨으로써, 태양열 집열용 반사판 (1) 에서 설명한 문제와 동일한 문제가 발생한다. 그 때문에, 태양열 집열용 반사판 (2) 의 비입출사면측의 도막에도, 우수한 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 요구된다.

이상과 같이, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판을 보호하는 도막에는, 장기간의 사용에 견딜 수 있는 우수한 기능이 요구되지만, 이들 기능을 만족시키는 도막을 형성하는 것은 곤란하다.

일본 공개특허공보 소58-64452호 일본 공표특허공보 2003-532925호 일본 공개특허공보 2007-45849호 일본 공개특허공보 평10-33333호

본 발명은, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 표면을 보호하는 도막으로서, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물, 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

또, 본 발명은, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 갖는 태양열 집열용 반사판, 및 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용하였다.

[1] 에틸렌에 기초하는 반복 단위와 테트라플루오로에틸렌 (이하, 「TFE」라고 한다) 에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체와, 상기 함불소 공중합체의 융점 이하의 온도에서 상기 함불소 공중합체를 용해 가능한 용매를 함유하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[2] 상기 함불소 공중합체의 전체 반복 단위에 있어서의, 에틸렌 및 TFE 이외의 다른 단량체에 기초하는 반복 단위의 비율이, 0.1∼30 몰％ 인 상기 [1] 에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[3] 상기 함불소 공중합체가, 가교성기를 갖는 함불소 공중합체인 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[4] 상기 용매가, 함불소 방향족 화합물로 이루어지는 상기 [1] ∼[3] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[5] 상기 용매가, 하이드로플루오로에테르 또는 하이드로플루오로카본으로 이루어지는 상기 [1] ∼[3] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[6] 상기 용매가, 카르보닐기 및 니트릴기의 적어도 일방을 갖는 지방족 화합물로 이루어지는 상기 [1] ∼[3] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[7] 상기 용매에 있어서의 불소 원자의 함유량이 5∼75 질량％ 인 상기 [1] ∼[6] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.

[8] 에틸렌에 기초하는 반복 단위와 TFE 에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체를, 상기 함불소 공중합체의 융점 이하의 온도에서 상기 함불소 공중합체를 용해 가능한 용매에 용해시키는 용해 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물의 제조 방법.

[9] 상기 용해 공정의 용해 온도가, 상기 함불소 공중합체의 융점보다 30 ℃ 이상 낮은 온도인 상기 [8] 에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물의 제조 방법.

[10] 금속으로 이루어지는 반사 기판의 적어도 일방의 면측에, 상기 [1] ∼[7] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시켜 도막을 형성시키는 태양열 집열용 반사판의 제조 방법.

[11] 금속으로 이루어지는 반사 기판과, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이 상기 [1] ∼[7] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물로부터 형성된 도막인 태양열 집열용 반사판.

[12] 상기 금속으로 이루어지는 반사 기판이, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속 기판의 입출사면측이 경면 마무리로 되어 있거나, 또는 상기 금속 기판의 입출사면측에 금속 반사층이 형성되어 이루어지는 상기 [11] 에 기재된 태양열 집열용 반사판.

[13] 유리 기판과 그 유리 기판에 있어서의 입출사면의 반대측에 형성된 금속 반사층을 갖는 반사 기판의 적어도 일방의 면측에, 상기 [1] ∼[7] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시켜 도막을 형성시키는 태양열 집열용 반사판의 제조 방법.

[14] 유리 기판과 그 유리 기판 상의 입출사면의 반대측에 형성된 금속 반사층을 갖는 반사 기판과, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이 상기 [1] ∼[7] 중 어느 하나에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물로부터 형성된 도막인 태양열 집열용 반사판.

[15] 상기 금속 반사층이 은으로 이루어지는 상기 [14] 에 기재된 태양열 집열용 반사판.

본 발명의 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물을 사용하면, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 표면을 보호하는 도막으로서, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물의 제조 방법에 의하면, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 표면을 보호하는 도막으로서, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 조성물이 얻어진다.

또, 본 발명의 태양열 집열용 반사판은, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 갖는다.

또, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 제조 방법에 의하면, 내열성, 내수성 등의 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 갖는 태양열 집열용 반사판이 얻어진다.

도 1 은, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 실시형태를 나타낸 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 태양열 집열용 반사판의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.

＜태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물＞

본 발명의 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물 (이하, 간단히 「도료 조성물」이라고 한다) 은, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시켜 도막을 형성시키기 위한 도료 조성물이다.

본 발명의 도료 조성물은, 반사 기판이 금속으로 이루어지는 기판인 태양열 집열용 반사판 (1), 및 반사 기판이, 유리 기판과 그 유리 기판의 입출사면의 반대측에 형성된 금속 반사층을 갖는 기판인 태양열 집열용 반사판 (2) 의 어느 것에도 사용할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물은, 태양열 집열용 반사판 (1) 에 사용하는 경우, 내열성, 내수성 등의 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 특히 우수한 도막이 요구되는, 반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물로서 사용되는 것이 바람직하다. 단, 본 발명의 도료 조성물은, 태양열 집열용 반사판 (1) 의 반사 기판의 비입출사면측에 도포하는 도료 조성물로서 사용해도 된다.

또, 본 발명의 도료 조성물은, 태양열 집열용 반사판 (2) 에 사용하는 경우, 반사 기판의 유리 기판측에 도포하는 도료 조성물로서 사용해도 되고, 금속 반사층측에 도포하는 도료 조성물로서 사용해도 된다.

본 발명의 도료 조성물은, 에틸렌에 기초하는 반복 단위와 TFE 에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체 (이하, 「함불소 공중합체 (A)」라고 한다) 와, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 온도에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해 가능한 용매 (이하, 「용매 (B)」라고 한다) 를 함유한다.

[함불소 공중합체 (A)]

함불소 공중합체 (A) 로는, 에틸렌에 기초하는 반복 단위와, TFE (CF₂=CF₂) 에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체이면, 그 밖에 특별히 제한은 없다. 함불소 공중합체 (A) 로는, 에틸렌에 기초하는 반복 단위와 TFE 에 기초하는 반복 단위를 공중합체 중의 주된 반복 단위로 하는 ETFE 가 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「ETFE」란, 에틸렌 및 TFE 이외의 공단량체에 기초하는 반복 단위를 공중합체의 구성 단위로서 포함해도 되는, TFE 및 에틸렌에 기초하는 반복 단위를 공중합체 중의 주된 반복 단위로 하는 함불소 공중합체의 총칭으로서 사용한다.

함불소 공중합체 (A) 에 있어서의 TFE 에 기초하는 반복 단위/에틸렌에 기초하는 반복 단위의 몰비는, 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성하기 쉬운 점에서, 70/30∼30/70 이 바람직하고, 65/35∼40/60 이 보다 바람직하며, 60/40∼40/60 이 더욱 바람직하다.

함불소 공중합체 (A) 는, 에틸렌 및 TFE 에 기초하는 반복 단위 이외에, 에틸렌 및 TFE 와 공중합 가능한 다른 단량체 (이하, 「다른 단량체」라고 한다) 에 기초하는 반복 단위를 가지고 있어도 된다.

다른 단량체로는, 가교성기를 갖지 않는 단량체 (이하, 「비가교성 단량체」라고 한다) 또는 가교성기를 갖는 단량체 (이하, 「가교성 단량체」라고 한다) 가 바람직하다. 단, 가교성 단량체에 있어서의 가교성기란, 가교성기 외에, 가교성기를 도입 가능한 기 및 가교성기로 변환 가능한 기도 포함하는 것으로 한다.

비가교성 단량체로는, 예를 들어, CF₂=CFCl, CF₂=CH₂ 등의 플루오로에틸렌류 (단, TFE 를 제외한다)；CF₂=CFCF₃, CF₂=CHCF₃, CH₂=CHCF₃ 등의 플루오로프로필렌류；CF₃CF₂CH=CH₂, CF₃CF₂CF₂CF₂CH=CH₂, CF₃CF₂CF₂CF=CH₂, CF₃CF₂CF₂CF₂CF=CH₂, CF₂HCF₂CF₂CF=CH₂ 등의 탄소수 2∼12 의 플루오로알킬기를 갖는 폴리플루오로알킬에틸렌류；Rf(OCFXCF₂)_mOCF=CF₂ (식 중, Rf 는 탄소수 1∼6 의 퍼플루오로알킬기, X 는 불소 원자 또는 트리플루오로메틸기, m 은 0∼5 의 정수를 나타낸다), CF₂=CFCF₂OCF=CF₂, CF₂=CF(CF₂)₂OCF=CF₂ 등의 퍼플루오로비닐에테르류；CH₃OC(=O)CF₂CF₂CF₂OCF=CF₂, FSO₂CF₂CF₂OCF(CF₃)CF₂OCF=CF₂ 등의, 용이하게 카르복실산기나 술폰산기로 변환 가능한 기를 갖는 퍼플루오로비닐에테르류；프로필렌 등의 탄소수 3 개의 C3 올레핀, 부틸렌, 이소부틸렌 등의 탄소수 4 개의 C4 올레핀 등의 올레핀 (단, 에틸렌을 제외한다) 류 등을 들 수 있다.

상기 단량체 중에서도, 함불소 공중합체 (A) 의 용해성을 높이는 관점에서는, 플루오로올레핀류, 특히 CF₂=CH₂ 가 바람직하다. 또, 함불소 중합체 (A) 의 인성 (靭性) 이나 내스트레스크랙성을 향상시키는 관점에서는, 폴리플루오로알킬에틸렌류, 특히 CF₃CF₂CF₂CF₂CH=CH₂ 가 바람직하다.

비가교성 단량체는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 즉, 함불소 중합체 (A) 는, 비가교성 단량체에 기초하는 반복 단위의 1 종을 가지고 있어도 되고, 2 종 이상을 가지고 있어도 된다.

함불소 공중합체 (A) 가, 비가교성 단량체에 기초하는 반복 단위를 갖는 경우, 그 함유 비율은, 함불소 공중합체 (A) 의 전체 반복 단위에 대해, 0.1∼30 몰％ 가 바람직하고, 0.1∼25 몰％ 가 보다 바람직하며, 0.1∼20 몰％ 가 더욱 바람직하고, 0.1∼15 몰％ 가 특히 바람직하다. 비가교성 단량체의 함유 비율이 이 범위이면, 함불소 공중합체 (A) 의 특성을 저해하지 않고, 용해성, 인성, 내스트레스크랙성, 반사 기판에 대한 접착성 등의 각종 기능을 부여하는 것이 용이해진다.

함불소 중합체 (A) 가 가교성 단량체에 기초하는 단위를 가짐으로써, 내찰상성 및 내충격성이 보다 우수한 도막을 형성할 수 있다. 또, 가교성기는 반사판과의 밀착성의 향상에도 기여한다. 따라서, 함불소 공중합체 (A) 는, 가교성기를 갖는 함불소 공중합체 (A1) 인 것이 바람직하다.

가교성 단량체가 갖는 가교성기로는, 카르복실산기, 1 분자 중의 2 개의 카르복실기가 탈수 축합된 잔기 (이하, 「산 무수물기」라고 한다), 수산기, 술폰산기, 에폭시기, 시아노기, 카보네이트기, 이소시아네이트기, 에스테르기, 아미드기, 알데히드기, 아미노기, 가수 분해성 실릴기, 탄소-탄소 이중 결합, 카르복실산 할라이드기를 들 수 있다. 상기 카르복실산기란, 카르복실기와 그 염 (-COOM¹：M¹ 은 카르복실산과 염을 형성할 수 있는 금속 원자 또는 원자단) 을, 술폰산기란, 술포기와 그 염 (-SO₃M²：M² 는 술폰산과 염을 형성할 수 있는 금속 원자 또는 원자단) 을 의미한다. 그 중에서도, 수산기, 카르복실기, 또는 산 무수물기가 바람직하다.

가교성 단량체로는, 예를 들어 수산기를 갖는 단량체, 산 무수물, 카르복실기를 갖는 단량체, 에폭시기를 갖는 단량체 등을 들 수 있다.

수산기를 갖는 단량체로는, 2-하이드록시에틸비닐에테르, 3-하이드록시프로필비닐에테르, 2-하이드록시-2-메틸프로필비닐에테르, 4-하이드록시부틸비닐에테르, 4-하이드록시-2-메틸부틸비닐에테르, 5-하이드록시펜틸비닐에테르, 6-하이드록시헥실비닐에테르 등의 수산기 함유 비닐에테르류；2-하이드록시에틸알릴에테르, 4-하이드록시부틸알릴에테르, 글리세롤모노알릴에테르 등의 수산기 함유 알릴에테르류 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 수산기 함유 비닐에테르류, 특히 4-하이드록시부틸비닐에테르, 또는 2-하이드록시에틸비닐에테르가 입수 용이성, 중합 반응성, 가교성기의 가교성이 우수한 점에서 보다 바람직하다.

산 무수물로는, 무수 이타콘산, 무수 말레산, 무수 시트라콘산, 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 무수 이타콘산이 바람직하다.

카르복실기를 갖는 단량체로는, 아크릴산, 메타크릴산, 비닐아세트산, 크로톤산, 계피산, 운데실렌산, 3-알릴옥시프로피온산, 3-(2-알릴옥시에톡시카르보닐)프로피온산, 프탈산비닐 등의 불포화 모노카르복실산류；말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 불포화 디카르복실산류；이타콘산모노에스테르, 말레산모노에스테르, 푸마르산모노에스테르 등의 불포화 디카르복실산물 에스테르류 등을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 단량체로는, 글리시딜비닐에테르, 글리시딜알릴에테르 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 경도가 높은 도막을 얻는다는 관점이나 기재와의 밀착성을 높인다는 관점에서, 수산기를 갖는 단량체 또는 산 무수물이 바람직하다.

또, 가교성 단량체가 갖는 가교성기가, 가교성기 그 자체가 아니고, 가교성기를 도입 가능한 기 또는 가교성으로 변환 가능한 기인 경우에는, 공중합에 의해 얻어진 반복 단위에 추가로 반응을 일으켜 가교성기를 도입한다. 예를 들어, 용이하게 카르복실산기나 술폰산기로 변환 가능한 기를 갖는 퍼플루오로비닐에테르류를 공중합시킨 후에, 얻어진 공중합체의 반복 단위에 있어서의 상기 변환 가능한 기를 카르복실산기나 술폰산기로 변환해도 된다. 이와 같은 가교성 단량체로는, 예를 들어, CH₃OC(=O)CF₂CF₂CF₂OCF=CF₂, FSO₂CF₂CF₂OCF(CF₃)CF₂OCF=CF₂ 등을 들 수 있다.

이들 가교성 단량체는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 즉, 가교성기는, 함불소 공중합체 (A) 1 분자 중에 상이한 종류의 것이 2 종류 이상 존재하고 있어도 된다.

함불소 공중합체 (A) 가 가교성 단량체의 함유 비율이 가교성 단량체에 기초하는 반복 단위를 갖는 경우, 그 함유 비율은, 함불소 공중합체 (A) 의 전체 반복 단위에 대해, 0.1∼10 몰％ 가 바람직하고, 0.3∼5 몰％ 가 보다 바람직하다. 이 범위이면, 함불소 공중합체 (A) 의 특성을 저해하지 않고, 도막의 내찰상성, 내충격성, 반사 기판에 대한 밀착성 등의 각종 기능을 부여하는 것이 용이해진다. 이하, 함불소 공중합체가 가교성 단량체에 기초하는 단위를 갖는 경우의 함불소 공중합체 (A) 를, 특히 함불소 공중합체 (A1) 이라고 한다.

상기 함불소 공중합체 (A) 가 다른 단량체에 기초하는 반복 단위를 함유하는 경우에는, 그 함유 비율은, 함불소 공중합체 (A) 의 전체 단량체 반복 단위에 대해, 0.1∼30 몰％ 가 바람직하고, 0.1∼25 몰％ 가 보다 바람직하며, 0.1∼20 몰％ 가 더욱 바람직하고, 0.1∼15 몰％ 가 특히 바람직하다. 본 발명의 코팅용 조성물에 사용하는 함불소 공중합체 (A) 에 있어서, 다른 단량체에 기초하는 반복 단위의 함유량이 이 범위에 있으면, 거의 TFE 및 에틸렌만으로 구성되는 ETFE 가 갖는 특성을 저해하지 않고, 높은 용해성, 발수성, 발유성, 경화성, 기재에 대한 접착성 등의 기능을 부여하는 것이 가능해진다.

함불소 공중합체 (A) 에 가교성기를 도입하는 방법으로는, (i) 중합시에, 가교성 단량체를 다른 원료 단량체와 함께 공중합시키는 방법, (ⅱ) 중합 개시제, 연쇄 이동제 등에 의해, 중합시에 중합체의 분자 말단에 가교성기를 도입하는 방법, (ⅲ) 그래프트화가 가능한 관능기와 가교성기를 갖는 화합물을, 중합체에 그래프트시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 도입 방법은, 단독으로, 혹은 적절히, 배합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 함불소 공중합체 (A1) 의 도막의 내구성을 고려했을 경우, 상기 방법 (i) 의 방법으로 도입되는 것이 바람직하다.

함불소 공중합체 (A) 의 제조 방법으로는, 에틸렌, TFE, 및 필요에 따라 사용하는 임의의 단량체를 통상적인 중합 방법으로 공중합시키는 방법을 들 수 있다. 중합 방법으로는, 용액 중합, 현탁 중합, 유화 중합, 괴상 중합 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서의 함불소 공중합체 (A) 는, 전술한 바와 같이, 에틸렌 및 TFE 와, 추가로 임의의 단량체를 공중합시킨 것을 사용할 수 있지만, 상업 품목으로서 얻어지는 것을 사용해도 된다.

함불소 공중합체 (A) 의 시판품으로는, 예를 들어, 아사히 가라스사 제조：Fluon (등록상표) ETFE Series, Fluon (등록상표) LM-ETFE Series, Fluon (등록상표) LM-ETFE AH Series, 다이킨 공업사 제조：네오프론 (등록상표), Dyneon 사 제조：Dyneon (등록상표) ETFE, DuPont 사 제조：Tefzel (등록상표) 등을 들 수 있다.

함불소 공중합체 (A) 의 융점으로는, 특별히 한정되지 않고, 용해성, 강도 등의 점에서, 130∼275 ℃ 가 바람직하고, 140∼265 ℃ 가 보다 바람직하며, 150∼260 ℃ 가 특히 바람직하다.

용매 (B) 에 용해시키기 전의 함불소 공중합체 (A) 의 형상은, 용해 시간을 단축시키는 작업 효율 면에서 말하면, 분말상인 것이 바람직하다. 단, 함불소 공중합체 (A) 는, 입수의 용이함 등 때문에 펠릿상 등, 그 밖의 형상인 것을 사용해도 된다.

본 발명의 도료 조성물에 함유되는 함불소 공중합체 (A) 는, 1 종이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다.

본 발명의 도료 조성물 중의 함불소 공중합체 (A) 의 함유량은, 목적으로 하는 도막의 막 두께에 따라 적절히 선정할 수 있고, 조성물의 전체량에 대해, 0.1∼80 질량％ 가 바람직하고, 0.5∼50 질량％ 가 보다 바람직하며, 1∼40 질량％ 가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 하한값 이상이면, 내구성이 우수하고, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성하기 쉽다. 상기 함유량의 상한값 이하이면, 도료 조성물의 점도가 그다지 오르지 않기 때문에 취급성이 우수하고, 균질한 도막을 형성하기 쉽다.

본 발명의 도료 조성물에 있어서의 함불소 공중합체 (A) 는, 용매 (B) 에 완전히 용해시킨 상태여도 되는데, 함불소 중합체 (A) 를 용매 (B) 에 용해시킨 용액으로부터 석출되어, 분산되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 석출된 함불소 공중합체 (A) 는, 조성물 중에 미소 분산되므로, 도료로서 사용했을 때에 균일한 도막을 형성하는 것이 용이해진다.

함불소 공중합체 (A) 가 조성물 중에 미소 분산되어 있는 경우, 함불소 공중합체 (A) 의 미립자의 평균 입자경은, 0.005∼2 ㎛ 가 바람직하고, 0.005∼1 ㎛ 가 보다 바람직하다. 상기 함불소 공중합체 (A) 의 미립자의 평균 입자경은, 20 ℃ 에 있어서, 소각 (小角) X 선 산란법 또는 동적 광산란법으로 측정한 평균 입자경이다.

[용매]

본 발명의 도료 조성물에 사용되는 용매는, 용매 (B) 를 필수로 하는 용매이다. 용매 (B) 는, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 온도에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해 가능한 용매이다. 본 발명에 있어서의 「함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 온도에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해 가능」이란, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 모든 온도에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해 가능한 것을 의미하는 것이 아니라, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 적어도 일부의 온도 범위에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킬 수 있으면 되는 것을 의미한다.

바꾸어 말하면, 본 발명의 도료 조성물은, 용액으로 했을 때에, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 어느 온도 영역에서, 함불소 공중합체 (A) 를 0.05 질량％ 이상 용해시킨 용액 상태를 유지할 수 있는 것이 바람직하고, 반드시 상온에서 용액 상태일 필요는 없다.

또, 용매 (B) 는, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 온도에서, 용액으로 했을 때에 함불소 공중합체 (A) 를 0.05 질량％ 이상 용해시킨 용액이 얻어지는 용매인 것이 바람직하다. 또한 용매 (B) 가 함불소 공중합체 (A) 를 용해 가능한 양은, 5 질량％ 이상이 바람직하고, 10 질량％ 이상이 보다 바람직하다.

용매 (B) 의 융점은, 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킬 때의 취급성이 우수한 점에서, 230 ℃ 이하가 바람직하고, 200 ℃ 이하가 보다 바람직하며, 180 ℃ 이하가 더욱 바람직하다.

용매 (B) 의 비점은, 취급성 및 도포 후의 용매 제거성 면에서, 210 ℃ 이하가 바람직하고, 180 ℃ 이하가 보다 바람직하다. 또, 용매 (B) 의 비점이 지나치게 낮으면, 예를 들어, 도료 조성물을 도포한 후의 용매의 증발 제거 (건조) 시에 기포가 발생하거나 하는 문제가 발생할 우려가 있으므로, 용매 (B) 의 비점은 40 ℃ 이상이 바람직하고, 55 ℃ 이상이 보다 바람직하며, 80 ℃ 이상이 특히 바람직하다.

용매 (B) 가 함불소 화합물을 함유하는 경우, 그 함불소 화합물의 적어도 일부의 불소 원자 함유량 ((불소 원자량×분자 중의 불소 원자수)×100/분자량) 은, 함불소 공중합체 (A) 의 용해성이 높아지는 점에서, 5∼75 질량％ 가 바람직하고, 9∼75 질량％ 가 보다 바람직하며, 12∼75 질량％ 가 더욱 바람직하다. 또, 용매 (B) 가 함불소 화합물을 함유하는 경우, 그 모든 함불소 화합물의 불소 원자 함유량이 상기 바람직한 범위 내인 것이 특히 바람직하다.

용매 (B) 로는, 하기 화합물 (B1)∼(B4) 가 바람직하다.

화합물 (B1)：함불소 방향족 화합물.

화합물 (B2)：하이드로플루오로에테르.

화합물 (B3)：하이드로플루오로카본.

화합물 (B4)：카르보닐기 및 니트릴기의 적어도 일방을 갖는 지방족 화합물.

함불소 방향족 화합물로는, 하기 화합물 (B1-1)∼(B1-16) 이 바람직하다.

화합물 (B1-1)：함불소 벤조니트릴.

화합물 (B1-2)：함불소 벤조산 및 그 에스테르.

화합물 (B1-3)：함불소 다고리 방향족 화합물.

화합물 (B1-4)：함불소 니트로벤젠.

화합물 (B1-5)：함불소 페닐알킬알코올.

화합물 (B1-6)：함불소 페놀 및 그 에스테르.

화합물 (B1-7)：함불소 방향족 케톤.

화합물 (B1-8)：함불소 방향족 에테르.

화합물 (B1-9)：함불소 방향족 술포닐 화합물.

화합물 (B1-10)：함불소 피리딘 화합물.

화합물 (B1-11)：함불소 방향족 카보네이트.

화합물 (B1-12)：퍼플루오로알킬 치환 벤젠.

화합물 (B1-13)：퍼플루오로벤젠.

화합물 (B1-14)：벤조산의 폴리플루오로알킬에스테르.

화합물 (B1-15)：프탈산의 폴리플루오로알킬에스테르.

화합물 (B1-16)：트리플루오로메탄술폰산의 아릴에스테르.

바람직한 화합물 (B1) 은, 이하에 나타내는 화합물이다.

화합물 (B1-1)：펜타플루오로벤조니트릴, 2,3,4,5-테트라플루오로벤조니트릴, 2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴, 2,4,5-트리플루오로벤조니트릴, 2,4,6-트리플루오로벤조니트릴, 3,4,5-트리플루오로벤조니트릴, 2,3-디플루오로벤조니트릴, 2,4-디플루오로벤조니트릴, 2,5-디플루오로벤조니트릴, 2,6-디플루오로벤조니트릴, 3,4-디플루오로벤조니트릴, 3,5-디플루오로벤조니트릴, 4-플루오로벤조니트릴, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조니트릴, 2-(트리플루오로메틸)벤조니트릴, 3-(트리플루오로메틸)벤조니트릴, 4-(트리플루오로메틸)벤조니트릴, 2-(트리플루오로메톡시)벤조니트릴, 3-(트리플루오로메톡시)벤조니트릴, 4-(트리플루오로메톡시)벤조니트릴.

화합물 (B1-2)：펜타플루오로벤조산, 펜타플루오로벤조산에틸, 2,4-디플루오로벤조산메틸, 3-(트리플루오로메틸)벤조산메틸, 4-(트리플루오로메틸)벤조산메틸, 3,5-비스(트리플루오로메틸)벤조산메틸.

화합물 (B1-3)：퍼플루오로비페닐, 퍼플루오로나프탈렌.

화합물 (B1-4)：펜타플루오로니트로벤젠, 2,4-디플루오로니트로벤젠.

화합물 (B1-5)：펜타플루오로벤질알코올, 1-(펜타플루오로페닐)에탄올.

화합물 (B1-6)：아세트산펜타플루오로페닐, 프로판산펜타플루오로페닐, 부탄 산펜타플루오로페닐, 펜탄산펜타플루오로페닐.

화합물 (B1-7)：퍼플루오로벤조페논, 2,3,4,5,6-펜타플루오로벤조페논, 2',3',4',5',6'-펜타플루오로아세토페논, 3',5'-비스(트리플루오로메틸)아세토페논, 3'-(트리플루오로메틸)아세토페논, 2,2,2-트리플루오로아세토페논.

화합물 (B1-8)：펜타플루오로아니솔, 3,5-비스(트리플루오로메틸)아니솔, 데카플루오로디페닐에테르, 4-브로모-2,2',3,3',4',5,5',6,6'-노나플루오로디페닐에테르.

화합물 (B1-9)：펜타플루오로페닐술포닐클로라이드.

화합물 (B1-10)：펜타플루오로피리딘, 3-시아노-2,5,6-트리플루오로피리딘.

화합물 (B1-11)：비스(펜타플루오로페닐)카보네이트.

화합물 (B1-12)：벤조트리플루오리드, 4-클로로벤조트리플루오리드, 1,3-비스(트리플루오로메틸)벤젠.

화합물 (B1-13)：헥사플루오로벤젠.

화합물 (B1-14)：벤조산2,2,2-트리플루오로에틸, 벤조산2,2,3,3-테트라플루오로프로필, 벤조산2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필, 벤조산3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸.

화합물 (B1-15)：프탈산비스(2,2,2-트리플루오로에틸).

화합물 (B1-16)：트리플루오로메탄술폰산4-아세틸페닐.

화합물 (B) 로서 화합물 (B1) 을 사용하는 경우, 화합물 (B1) 은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

화합물 (B2) 로는, 예를 들어, 1-에톡시-1,1,2,2-테트라플루오로에탄, 1-에톡시-1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,1,2,2-테트라플루오로-3-(1,1,2,2-테트라플루오로에톡시)프로판, 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-4-(1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로폭시)펜탄 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-4-(1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로폭시)펜탄이 바람직하다.

화합물 (B) 로서, 화합물 (B2) 를 사용하는 경우, 화합물 (B2) 는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

화합물 (B3) 으로는, HFC-c447ef (1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄), 1H,1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데칸 등을 들 수 있다. 그 중에서도, HFC-c447ef 가 바람직하다.

화합물 (B) 로서 화합물 (B3) 을 사용하는 경우, 화합물 (B3) 은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

화합물 (B4) 로는, 하기 화합물 (B41)∼(B43) 을 들 수 있다.

화합물 (B41)：카르보닐기를 갖는 지방족 화합물 (니트릴기를 갖는 것을 제외한다).

화합물 (B42)：니트릴기를 갖는 지방족 화합물 (카르보닐기를 갖는 것을 제외한다).

화합물 (B43)：카르보닐기와 니트릴기를 갖는 지방족 화합물.

화합물 (B4) 의 분자 구조는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 탄소 골격은 직사슬 구조, 분기 구조, 고리형 구조 중 어느 것이어도 되고, 주사슬, 또는 측사슬을 구성하는 탄소-탄소 결합 간에 에테르성 산소를 가지고 있어도 되고, 탄소 원자에 결합하는 수소 원자의 일부가 불소 원자 등의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다.

화합물 (B41) 로는, 예를 들어, 하기 화합물 (B41-1)∼화합물 (B41-4) 가 바람직하다.

화합물 (B41-1)：케톤류.

화합물 (B41-2)：에스테르류.

화합물 (B41-3)：글리콜류의 모노에테르모노에스테르.

화합물 (B41-4)：카보네이트류.

화합물 (B41-1) 로는, 화합물 (B41-11) 및 화합물 (B41-12) 를 들 수 있다.

화합물 (B41-11)：탄소수 3∼10 의 고리형 케톤.

화합물 (B41-12)：탄소수 3∼10 의 사슬형 케톤.

화합물 (B41-11) 로는, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-메틸시클로헥사논, 3-메틸시클로헥사논, 4-에틸시클로헥사논, 2,6-디메틸시클로헥사논, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논, 4-tert-부틸시클로헥사논, 시클로헵타논, 이소포론, (-)-펜콘이 바람직하다.

화합물 (B41-12) 로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 메틸이소프로필케톤, 2-헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 피나콜린, 이소펜틸메틸케톤, 2-옥타논, 2-노나논, 디이소부틸케톤, 또는 2-데카논, 디이소프로필케톤이 바람직하다.

화합물 (B41-2) 로는, 포름산에틸, 포름산이소펜틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산펜틸, 아세트산이소펜틸, 아세트산헥실, 아세트산시클로헥실, 아세트산2-에틸헥실, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 부티르산펜틸, 아디프산비스(2,2,2-트리플루오로에틸), 시클로헥산카르복실산메틸, 시클로헥산카르복실산2,2,2-트리플루오로에틸, 퍼플루오로프로피온산에틸, 퍼플루오로부탄산에틸, 퍼플루오로펜탄산에틸, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜탄산에틸, 퍼플루오로헵탄산에틸, 또는 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로헵탄산에틸이 바람직하다.

화합물 (B41-3) 으로는, 아세트산2-메톡시에틸, 아세트산2-에톡시에틸, 아세트산2-부톡시에틸, 1-메톡시-2-아세톡시프로판, 1-에톡시-2-아세톡시프로판, 아세트산3-메톡시부틸, 또는 아세트산3-메톡시-3-메틸부틸이 바람직하다.

화합물 (B41-4) 로는, 비스(2,2,3,3-테트라플루오로프로필)카보네이트, 비스(2,2,2-트리플루오로에틸)카보네이트, 디에틸카보네이트가 바람직하다.

화합물 (B42) 로는, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 발레로니트릴, 이소발레로니트릴, 카프로니트릴, 이소카프로니트릴, 헵탄니트릴, 옥탄니트릴, 노난니트릴, 데칸니트릴 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 부티로니트릴, 이소부티로니트릴, 발레로니트릴, 이소발레로니트릴, 카프로니트릴, 이소카프로니트릴, 헵탄니트릴, 또는 옥탄니트릴이 바람직하다.

화합물 (B41) 및 화합물 (B43) 은, 카르보닐기 또는 니트릴기의 적어도 일방의 기를 1 개 또는 2 개 갖는 것이 바람직하다.

화합물 (B4) 는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

용매 (B) 로는, 화합물 (B1)∼화합물 (B4) 중 1 종을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 화합물 (B) 는, 화합물 (B1)∼화합물 (B4) 중 2 종 이상을 병용해도 된다.

용매 (B) 는, 화합물 (B1) 로 이루어지거나, 화합물 (B2) 혹은 화합물 (B3) 로 이루어지거나, 또는 화합물 (B4) 로 이루어지는 것이 바람직하고, 화합물 (B4) 로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 또, 화합물 (B4) 중에서도, 화합물 (B41) 로 이루어지는 것이 바람직하고, 화합물 (B41-1) 을 필수 성분으로 하는 것이 보다 바람직하며, 화합물 (B41-12) 로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

특히 용매 (B) 로서 화합물 (B41) 을 사용하는 경우에는, 화합물 (B41) 의 융점은, 220 ℃ 이하가 바람직하고, 50 ℃ 이하가 보다 바람직하며, 20 ℃ 이하가 더욱 바람직하다.

화합물 (B41) 의 비점은, 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킬 때의 용해 온도 이상이 바람직하다. 단, 본 발명에 있어서, 함불소 공중합체 (A) 의 용해를 자연 발생 압력하에서 실시하는 경우에는, 비점이 용해 온도 미만인 화합물 (B41) 도 적용할 수 있다. 상기 「자연 발생 압력」이란, 화합물 (B41) 과 함불소 공중합체 (A) 의 혼합물이 밀폐 용기 중에서 자연스럽게 나타내는 압력을 의미한다 (다른 용매에 대해서도 동일). 화합물 (B41) 의 비점이 낮을수록 자연 발생 압력이 커진다. 그 때문에, 취급성, 편리성의 관점에서, 화합물 (B41) 의 비점은, 실온 이상이 바람직하고, 50 ℃ 이상이 보다 바람직하며, 80 ℃ 이상이 더욱 바람직하다. 또, 화합물 (B41) 의 비점의 상한은, 특별히 제한되지 않고, 건조 용이함 등의 관점에서 210 ℃ 이하가 바람직하다.

또, 본 발명에 사용하는 용매 (B) 는, 한센 용해도 파라미터 (Hansen solubility parameters) 에 기초한, 특정 범위의 극성을 갖는 용매인 것이 바람직하다. 한센 (Hansen) 용해도 파라미터는, 힐데브랜드 (Hildebrand) 에 의해 도입된 용해도 파라미터를, 분산항 δd, 극성항 δp, 수소 결합항 δh 의 3 성분으로 분할하여, 3 차원 공간에 나타낸 것이다. 분산항 δd 는 분산력에 의한 효과, 극성항 δp 는 쌍극자간 힘에 의한 효과, 수소 결합항 δh 는 수소 결합력의 효과를 나타낸다.

한센 용해도 파라미터의 정의와 계산은, Charles M.Hansen 저, Hansen Solubility Parameters：A Users Handbook (CRC 프레스, 2007년) 에 기재되어 있다. 또, 컴퓨터 소프트웨어 Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP) 를 사용함으로써, 간편하게 한센 용해도 파라미터를 추산할 수 있다. 본 발명에서는, HSPiP 버젼 3 으로 데이터베이스에 등록되어 있는 값 혹은 추산되는 값을 사용하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 특정 중합체의 한센 용해도 파라미터는, 그 중합체의 샘플을 한센 용해도 파라미터가 확정되어 있는 수많은 상이한 용매에 용해시켜 용해도를 측정하는 시험을 실시함으로써 결정될 수 있다. 구체적으로는, 상기 용해도 시험에 사용한 용매 중, 그 중합체를 용해시킨 용매의 3 차원 상의 점이 모두 구 (球) 의 내측에 내포되고, 용해되지 않는 용매의 점이 구의 외측이 되는 구 (용해도 구) 를 찾아내어, 그 용해도 구의 중심 좌표를 그 중합체의 한센 용해도 파라미터로 한다.

예를 들어, 상기 중합체의 한센 용해도 파라미터의 측정에 사용되지 않은 다른 어느 용매의 한센 용해도 파라미터가 (δd, δp, δh) 였을 경우, 그 좌표로 나타내는 점이 상기 중합체의 용해도 구의 내측에 내포되면, 그 용매는, 상기 중합체를 용해시키는 것으로 생각할 수 있다. 한편, 그 좌표점이 상기 중합체의 용해도 구의 외측에 있으면, 그 용매는 상기 중합체를 용해시킬 수 없는 것으로 생각할 수 있다.

본 발명에 있어서의 용매 (B) 의 한센 용해도 파라미터에 있어서의 용해도 구의 중심 좌표로는, 실온에 있어서 함불소 공중합체 (A) 를 미립자로서 분산시키는 데에 최적의 용매인 디이소프로필케톤의 한센 용해도 파라미터인 좌표 (15.7, 5.7, 4.3) 를 채용할 수 있다.

용매 (B) 에 있어서의, 상기 한센 용해도 파라미터 좌표 (δd, δp, δh) 를 이용하여 하기 식 (I) 로 산출되는 용해 지표 (R) 는, 함불소 공중합체 (A) 와의 친화성이 높고, 함불소 공중합체 (A) 의 용해성 및 분산성이 우수한 점에서, 25 미만이 바람직하고, 16 미만이 보다 바람직하다.

R=4×(δd-15.7)²＋(δp-5.7)²＋(δh-4.3)² (I)

(단, 상기 식 (I) 중, δd, δp 및 δh 는, 한센 용해도 파라미터에 있어서의, 분산항, 극성항 및 수소 결합항을 각각 가리키고, 단위는 모두 (㎫)^1/ ² 이다)

예를 들어, 화합물 (B41) 중에서 상기 식 (1) 로부터 산출되는 R 이 25 미만인 용매로는, 하기의 화합물을 들 수 있다.

디이소프로필케톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 메틸이소프로필케톤, 2-헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 피나콜린, 이소펜틸메틸케톤, 포름산이소펜틸, 포름산에틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산헥실, 아세트산시클로헥실, 아세트산2-에틸헥실, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 아세트산2-부톡시에틸, 1-에톡시-2-아세톡시프로판, 아세트산3-메톡시부틸, 아세트산3-메톡시-3-메틸부틸 등.

또, 예를 들어, 화합물 (B41) 중에서 상기 식 (1) 로부터 산출되는 R 이 16 미만인 용매로는, 하기의 화합물을 들 수 있다.

디이소프로필케톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 메틸이소프로필케톤, 2-헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 피나콜린, 이소펜틸메틸케톤, 포름산이소펜틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 아세트산sec-부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산헥실, 아세트산시클로헥실, 부티르산에틸, 부티르산부틸, 아세트산2-부톡시에틸, 1-에톡시-2-아세톡시프로판, 아세트산3-메톡시-3-메틸부틸 등.

용매 (B) 가 2 종 이상의 화합물을 혼합한 용매인 경우, 사용하는 용매 각각의 한센 용해도 파라미터를 사용하여, 혼합비 (체적비) 로부터 평균 한센 용해도 파라미터를 구하고, 그것을 그 혼합 용매의 한센 용해도 파라미터로 하여 상기 용해 지표 (R) 를 산출한다. 용매 (B) 가 2 종 이상의 화합물을 혼합한 용매라도, 혼합 용매에 있어서의 용해 지표 (R) 가 25 미만인 용매가 바람직하고, 16 미만인 용매가 보다 바람직하다.

또, 본 발명의 도료 조성물은, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내이면, 전술한 용매 (B) 이외의 다른 용매 (C) 를 함유해도 된다.

예를 들어 다른 용매 (C) 로는, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 또는 용매의 비점 중 어느 낮은 쪽의 온도 이하에서, 함불소 공중합체 (A) 를 용해시키는 온도 범위를 갖지 않는 용매를 들 수 있다.

본 발명의 도료 조성물에 있어서의 용매의 전체량에 있어서의 용매 (B) 의 함유량은, 함불소 공중합체 (A) 의 용해가 용이해지는 점에서, 50 질량％ 이상이 바람직하고, 70 질량％ 이상이 보다 바람직하며, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

본 발명의 도료 조성물 중의 용매 (B) 의 함유량은, 도막을 형성할 때의 성형성의 관점에서, 도료 조성물의 전체량에 대해, 20∼99.9 질량％ 가 바람직하고, 50∼99.5 질량％ 가 보다 바람직하며, 60∼99 질량％ 가 더욱 바람직하다. 상기 하한값 이상이면, 도료 조성물의 도포시의 취급성 등이 우수하여, 균질한 도막을 형성하기 쉬워진다. 상기 상한값 이하이면, 도막의 막 두께를 두껍게 하는 것이 용이하고, 내구성이 우수하며, 또한 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막을 형성하기 쉽다.

[다른 수지 (D)]

본 발명의 도료 조성물은, 함불소 공중합체 (A) 이외의 다른 수지 (D) 를 함유하고 있어도 된다. 단, 반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물의 경우에는, 태양광의 투과율이 높아 반사판의 반사율을 지나치게 저하시키지 않는 종류 및 함유량의 다른 수지 (D) 를 사용한다.

반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물에 함유시키는 다른 수지 (D1) 로는, 폴리실록산, 실리콘 수지, 아크릴 실리콘 수지, 아크릴 수지, 아크릴폴리올 수지, 함불소 공중합체 (A) 이외의 불소 수지 등을 들 수 있다.

또, 반사 기판의 비입출사면측에 도포하는 도료 조성물에 함유시키는 다른 수지 (D2) 로는, 상기 다른 수지 (D1) 에 추가로, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르폴리올 수지, 폴리카보네이트 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 아미노 수지 등을 들 수 있다.

다른 수지 (D) 는, 가교성기를 갖고, 경화제 성분에 의해 가교되는 수지여도 된다.

반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물에 있어서의 다른 수지 (D1) 의 함유량은, 함불소 공중합체 (A) 의 100 질량부에 대해 1∼200 질량부가 바람직하다.

반사 기판의 비입출사면측에 도포하는 도료 조성물에 있어서의 다른 수지 (D2) 의 함유량은, 함불소 공중합체 (A) 의 100 질량부에 대해 1∼200 질량부가 바람직하다.

[그 밖의 성분 (E)]

본 발명의 도료 조성물은, 함불소 공중합체 (A), 용매 (B), 및 필요에 따라 사용하는 다른 용매 (C), 다른 수지 (D) 이외의 그 밖의 성분 (E) 를 함유해도 된다.

그 밖의 성분 (E) 로는, 본 발명의 도료 조성물이 반사 기판의 비입출사면측에 도포하기 위한 조성물인 경우, 형성되는 도막의 방청, 착색, 보강 등을 목적으로 하는 안료 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 안료 성분으로는, 방청 안료, 착색 안료 및 체질 안료로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 안료가 바람직하다.

방청 안료는, 반사 기판의 부식이나 변질을 방지하기 위한 안료이다. 방청 안료는, 환경에 대한 부하가 적은 점에서 무연 방청 안료가 바람직하다. 무연 방청 안료로는, 시아나미드아연, 산화아연, 인산아연, 인산칼슘마그네슘, 몰리브덴산아연, 붕산바륨, 시아나미드아연칼슘, 인산알루미늄 등을 들 수 있다.

착색 안료는, 도막을 착색하기 위한 안료이다. 착색 안료로는, 산화티탄, 카본 블랙, 산화철 등을 들 수 있다.

체질 안료는, 도막의 경도를 향상시키고, 또한 두께를 증가시키기 위한 안료이다. 체질 안료로는, 탤크, 황산바륨, 마이카, 탄산칼슘 등을 들 수 있다.

반사 기판의 비입출사면측에 도포하는 도료 조성물 중의 안료 성분의 함유량은, 사용시의 도료 조성물의 고형분의 총량을 100 질량부로 하여, 50∼500 질량부가 바람직하고, 100∼400 질량부가 보다 바람직하다. 상기 안료 성분의 함유량의 하한값은, 안료 성분의 기능이 얻어지기 쉬운 값이다. 상기 안료 성분의 함유량의 상한값은, 도막이 모래 등의 충격에 의해 흠집이 생기거나 균열되거나 하기 어려워지고, 또한 도막의 내열성이 향상되는 값이다.

반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물은, 그 입출사면에 있어서의 반사율의 저하를 방지하므로, 상기 안료 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다.

반사 기판의 입출사면측에 도포하는 도료 조성물 중의 안료 성분의 함유량은, 사용시의 도료 조성물의 고형분의 총량을 100 질량％ 로 하여, 3 질량％ 이하가 바람직하고, 제로가 특히 바람직하다.

또, 안료 성분 이외의 그 밖의 성분 (E) 로는, 도막의 부착성 향상을 위한 실란 커플링제；힌더드아민계 광 안정제 등의 광 안정제；벤조페논계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물 등의 유기계의 자외선 흡수제；산화티탄, 산화아연, 산화세륨 등의 무기계 자외선 흡수제；초미분 합성 실리카 등의 광택 제거제；논이온계, 카티온계, 또는 아니온계의 계면활성제；레벨링제 등을 들 수 있다.

안료 성분 이외의 그 밖의 성분 (E) 의 함유량은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 적절히 선정할 수 있다.

본 발명의 도료 조성물은, 함불소 공중합체 (A) 를 용매에 용해시킨 용액 상태여도 되고, 함불소 공중합체 (A) 를 용매 중에 분산시킨 상태여도 되는데, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시키는 경우도, 함불소 공중합체 (A) 를 용매에 용해시킨 용액의 상태를 거쳐, 함불소 공중합체 (A) 의 미립자를 석출시켜 분산시킨 조성물인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 도료 조성물은, 실온 부근에서 유동성을 나타내는 것이 바람직하다. 상기 「실온 부근」이란, 10∼40 ℃ 정도이고, 15∼30 ℃ 가 바람직하다.

본 발명의 도료 조성물의 도포시의 증기압, 즉 용액 상태 또는 분산 상태를 나타내는 온도 범위에 있어서의 증기압은, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판에 대한 도포가 용이해지는 점에서, 적어도 자연 발생 압력 이하가 바람직하고, 3 ㎫ 이하가 보다 바람직하며, 2 ㎫ 이하가 더욱 바람직하고, 1 ㎫ 이하가 특히 바람직하고, 상압 이하가 가장 바람직하다.

본 발명의 도료 조성물은, 이하에 나타내는 성분을 조합 조성물인 것이 바람직하다.

(α) 함불소 공중합체 (A) 로서, 함불소 공중합체 (A1) 을 사용한다.

(β) 용매가, 화합물 (B1) 이거나, 화합물 (B2) 혹은 화합물 (B3) 이거나, 화합물 (B4) 중 어느 하나로 이루어지는 용매.

상기 조합의 성분 (α) 는, 함불소 공중합체 (A1) 의 미립자인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 조합의 성분 (β) 는, 화합물 (B4) 로 이루어지는 것이 보다 바람직하고, 화합물 (B41) 로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

또, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 비입출사면측에 도포하는 도료 조성물인 경우에는, 상기 성분 (α) 및 (β) 의 조합에, 추가로 안료 성분을 첨가하는 것이 바람직하다.

[제조 방법]

본 발명의 도료 조성물의 제조 방법으로는, 함불소 공중합체 (A) 를 용매 (B) 에 용해시키는 용해 공정을 갖는 방법이 바람직하다.

함불소 공중합체 (A) 를 용매 (B) 에 용해시키는 용해 온도는, 함불소 공중합체 (A) 의 융점보다 30 ℃ 이상 낮은 온도인 것이 바람직하다. 함불소 공중합체 (A) 의 융점은, 가장 높은 것으로 대체로 275 ℃ 이다. 그 때문에, 용매 온도는, 작업성이 우수한 점에서, 245 ℃ 이하가 바람직하고, 230 ℃ 이하가 보다 바람직하며, 200 ℃ 이하가 특히 바람직하다.

또, 상기 용해 온도의 하한은, 함불소 공중합체 (A) 가 충분히 용해되기 쉬운 점에서, 0 ℃ 가 바람직하고, 20 ℃ 가 보다 바람직하다.

용매로서 용매 (B) 에 추가로 다른 용매 (C) 를 사용하는 경우에는, 용매 (B) 와 다른 용매 (C) 를 혼합한 용매에 함불소 공중합체 (A) 를 용해시켜도 되고, 용매 (B) 에 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킨 후에 다른 용매 (C) 를 첨가해도 된다.

본 발명의 조성물의 제조 방법이 갖는 상기 용해 공정에 있어서, 온도 이외의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 용해 공정에 있어서의 압력은, 특별히 한정되지 않고, 상압이 바람직하다.

단, 함불소 공중합체 (A) 나 사용하는 용매의 종류에 따라, 용매의 비점이 용해 공정의 용해 온도보다 낮아지는 경우 등에는, 내압 용기를 사용하여, 압력을 적어도 자연 발생 압력 이하로 한다. 이 경우의 압력은, 3 ㎫ 이하가 바람직하고, 2 ㎫ 이하가 보다 바람직하며, 1 ㎫ 이하가 더욱 바람직하고, 0.01∼1 ㎫ 가 특히 바람직하다.

용해 시간은, 함불소 공중합체 (A) 의 함유량, 및 함불소 공중합체 (A) 의 용해 전의 형상 등에 따라 상이하므로, 그 함유량 및 형상 등에 따라 적절히 결정하면 된다.

용해 공정에 있어서의 용해 방법은 특별한 것이 아니라, 일반적인 용해 방법에 따르면 된다. 예를 들어, 도료 조성물에 배합하는 각 성분의 필요량을 칭량하고, 함불소 공중합체 (A) 의 융점 이하의 온도에서, 이들 성분을 균일하게 혼합하여 용매 (B) 에 용해시키는 방법을 들 수 있다.

용해 공정에서는, 효율 면에서, 호모 믹서, 헨셸 믹서, 밴버리 믹서, 가압 니더, 1 축 또는 2 축 압출기 등의 일반적인 교반 혼합기를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 용해 공정에 있어서 가열이 필요한 경우에는, 각종 원료 성분의 혼합과 가열은 동시에 실시하는 방법이어도 되고, 각종 원료 성분을 혼합한 후, 필요에 따라 교반하면서 가열하는 방법이어도 된다.

가압하에서 용해를 실시하는 경우에는, 교반기가 부착된 오토클레이브 등의 장치를 사용할 수 있다. 교반 날개의 형상으로는, 마린 프로펠러 날개, 패들 날개, 앵커 날개, 터빈 날개 등을 들 수 있다. 작은 스케일로 실시하는 경우에는, 마그네틱 스터러 등을 사용해도 된다.

본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 가 용매 (B) 에 용해된 상태로 사용하는 경우에는, 용해 공정 후의 조성물 또는 필요에 따라 상기 그 외 성분 (E) 를 첨가하여 사용하면 된다.

또, 용매 중에 함불소 공중합체 (A) 의 미립자를 분산시킨 도료 조성물을 얻는 경우에는, 용해 공정 후에, 함불소 공중합체 (A) 를 용매 (B) 중에 용해시킨 용액을 미립자로서 석출시키는 석출 공정을 실시한다. 예를 들어, 용해 공정에 있어서, 석출 공정의 온도 및 압력 조건에서의 함불소 공중합체 (A) 의 포화 용해량을 초과하는 양의 함불소 공중합체 (A) 를 용해시켜 두고, 냉각시킴으로써 함불소 공중합체 (A) 를 석출시킴으로써 미립자를 분산시킬 수 있다. 냉각의 방법은 특별히 제한되지 않고, 서랭이어도 되고, 급랭이어도 된다.

석출 공정에 있어서의 압력은, 취급성 면에서 상압이 바람직하다. 용해 공정에 있어서 가압하에서 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킨 경우에는, 냉각과 함께 감압하여 상압으로 하는 것이 바람직하다.

또, 용매로서, 용매 (B) 와 다른 용매 (C) 를 사용하는 경우에는, 다른 용매 (C) 는, 석출 공정 후에 첨가해도 된다.

본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 가 용매 (B) 에 분산된 상태에서 사용하는 경우에는, 석출 공정 후의 조성물 또는 필요에 따라 상기 그 외 성분 (E) 를 첨가하여 사용하면 된다.

이상 설명한 본 발명의 도료 조성물을 사용하면, 반사 기판이 금속으로 이루어지는 태양열 집열용 반사판 (1), 또는 반사 기판이 유리 기판과 그 유리 기판의 입출사면측에 형성된 금속 반사층을 갖는 태양열 집열용 반사판 (2) 의 반사 기판을 보호하는 도막으로서, 불소 원자를 함유하는 단단한 도막을 형성할 수 있다. 그 도막은, 에틸렌 및 ETFE 에 기초하는 반복 단위를 갖는 단단한 도막이기 때문에, 모래 등이 충돌해도 잘 열화되지 않는 우수한 내찰상성 및 내충격성을 가지고 있다. 또, 그 도막은, 불소 원자를 함유하는 것에 의한 내후성의 향상에 더하여, 단단한 도막인 것에 의해, 열에 의한 팽창, 수축의 정도가 작고, 흡습, 흡수도 억제되어, 내열성, 내수성, 방습성이 더욱 높아지고 있다. 특히, 그 도막은, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판의 입출사면측에 형성되고, 고온에 노출되어도, 그 우수한 내열성에 의해 열에 의한 열화 및 박리를 장기간 안정적으로 억제할 수 있다.

＜태양열 집열용 반사판＞

본 발명의 태양열 집열용 반사판은, 태양열을 모아 열에너지로서 이용하는 태양열 집열 시스템에 있어서의 태양광을 반사시키는 반사판이다.

본 발명의 태양열 집열용 반사판으로는, 반사 기판이 금속으로 이루어지는 태양열 집열용 반사판 (1), 및 반사 기판이, 유리 기판과 그 유리 기판의 입출사면측에 형성된 금속 반사층을 갖는 태양열 집열용 반사판 (2) 을 들 수 있다.

[태양열 집열용 반사판 (1)]

태양열 집열용 반사판 (1) 은, 금속으로 이루어지는 반사 기판을 갖고, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 본 발명의 도료 조성물로부터 형성된 도막을 갖는다. 태양열 집열용 반사판 (1) 에 있어서의 도막은, 반사 기판 보호의 관점에서, 반사 기판의 입출사면측에 형성되는 것이 바람직하다. 단, 태양열 집열용 반사판 (1) 에 있어서의 도막은, 반사 기판의 비입출사면측에 형성되어 있어도 된다. 반사 기판의 비입출사면측에 형성하는 도막에는, 방청 안료, 착색 안료 및 체질 안료 등의 안료 성분이 함유되어 있어도 된다.

(반사 기판)

태양열 집열용 반사판 (1) 의 반사 기판은, 반사판에 있어서 광을 반사시키는 부분으로, 금속으로 이루어진다. 금속으로 이루어지는 반사 기판은, 태양광을 높은 효율로 반사시킨다는 관점에서, 금속에 의해 형성되는 금속 기판의 입출사면측의 표면이 경면 마무리가 되어 있는 반사 기판이나, 또는 상기 금속 기판의 입출사면측에 금속 반사층이 형성된 반사 기판이 바람직하다. 단, 태양열 집열용 반사판 (1) 의 반사 기판은, 상기 금속 기판의 입출사면측의 표면이 경면 마무리가 되어 있고, 추가로 그 경면 마무리면측에 금속 반사층이 형성된 반사 기판이어도 된다.

상기 금속 기판을 형성하는 금속으로는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 태양광의 반사율이 높은 점에서, 알루미늄, 또는 알루미늄 합금이 바람직하다.

상기 금속 기판의 두께는, 0.1∼10 ㎜ 가 바람직하고, 0.5∼5 ㎜ 가 보다 바람직하다.

상기 경면 마무리는, 예를 들어 물리적인 연마가 일반적이지만, 화학적 또는 전기적 연마 방법에 의해서도 실시할 수 있다. 금속 기판에 있어서의 경면 마무리에 있어서는, 그 금속 기판의 표면 거칠기 Ra 가, 0.3 ㎛ 이하가 되도록 연마하는 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ 이하가 되도록 연마하는 것이 보다 바람직하다.

상기 금속 기판의 입출사면측에 형성하는 금속 반사층으로는, 예를 들어, 티탄, 몰리브덴, 망간, 알루미늄, 은, 구리, 금 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 금속 반사층을 들 수 있다. 그 금속 반사층은, 인산염 처리, 양극 산화 처리, 진공 증착 처리 등에 의해 형성할 수 있다.

상기 금속 반사층의 두께는, 예를 들어 5∼1500 ㎚ 으로 할 수 있다.

상기 금속 반사층은, 1 층이어도 되고, 2 층 이상이어서도 된다.

태양열 집열용 반사판 (1) 에 있어서의 반사 기판으로는, 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속 기판의 입출사면측이 경면 마무리가 되어 있는 반사 기판 (1-1), 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속 기판의 입출사면측에 금속 반사층이 형성되어 이루어지는 반사 기판 (1-2), 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속 기판의 입출사면측의 표면에 경면 마무리면을 갖고, 추가로 그 경면 마무리면측에 금속 반사층을 갖는 반사 기판 (1-3) 이 바람직하고, 반사 기판 (1-1), 반사 기판 (1-2) 가 보다 바람직하다.

이하, 태양열 집열용 반사판 (1) 의 실시형태의 일례를 나타내어 상세하게 설명한다.

도 1 은, 태양열 집열용 반사판 (1) 의 실시형태의 일례인 태양열 집열용 반사판 (1A) (이하, 「반사판 (1A)」라고 한다) 을 나타낸 단면도이다. 도 2 는, 태양열 집열용 반사판 (1) 의 다른 실시형태예인 태양열 집열용 반사판 (1B) (이하, 「반사판 (1B)」라고 한다) 을 나타낸 단면도이다.

(제 1 실시형태)

반사판 (1A) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 입출사면 (11a) 을 갖는 반사 기판 (11) 과, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 측을 보호하는 도막 (12) 과, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 과 반대의 면 (이하, 「비입출사면 (11b)」라고 한다) 측을 보호하는 도막 (13) 을 구비하고 있다.

반사 기판 (11) 은, 전술한 반사 기판 중 어느 하나이다.

도막 (12) 은, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 측을 보호하는 도막이고, 전술한 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된다. 도막 (12) 은, 안료 성분을 함유하지 않는 도료 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

도막 (12) 의 두께는, 0.5∼10 ㎛ 가 바람직하다.

반사 기판 (11) 과 도막 (12) 사이에는, 별도의 층이 형성되어 있어도 된다. 별도의 층으로는, 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 수지층이나, 도막 (12) 과 반사 기판 (11) 의 밀착성을 향상시키기 위한 실란 커플링제로 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

도막 (13) 은, 반사 기판 (11) 의 비입출사면 (11b) 측을 보호하는 도막으로, 전술한 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된다. 도막 (13) 은, 안료 성분을 함유하는 도료 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

도막 (13) 의 두께는, 3∼150 ㎛ 가 바람직하다.

반사 기판 (11) 과 도막 (13) 사이에는, 별도의 층이 형성되어 있어도 된다. 별도의 층으로는, 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 수지층이나, 도막과 반사 기판 (11) 의 밀착성을 향상시키기 위한 실란 커플링제로 이루어지는 층 등을 들 수 있다.

반사판 (1A) 은, 본 발명의 도료 조성물을 사용하는 것 이외에는, 공지된 제조 방법으로 제조할 수 있다.

반사판 (1A) 의 제조 방법으로는, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 과 비입출사면 (11b) 에, 본 발명의 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 건조시킴으로써 도막 (12, 13) 을 형성하는 방법을 들 수 있다. 도막 (13) 을 형성하는 도료 조성물에는 안료 성분이 포함되어 있는 것이 바람직하다.

도료 조성물의 도포는, 브러시, 롤러, 스프레이, 플로우 코터, 어플리케이터 등을 이용하여 실시할 수 있다. 도료 조성물의 도포량은, 건조 막 두께가 상기 범위 내가 되도록 적절히 선정하면 된다.

본 발명의 도료 조성물을 도포할 때의 그 도료 조성물의 온도는, 함불소 공중합체 (A) 를 용해시킨 용액으로서 사용하는 경우, 용액 상태를 유지할 수 있는 온도 범위의 하한 온도 이상이 바람직하고, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시킨 분산액으로서 사용하는 경우, 그 분산 상태를 유지할 수 있는 온도 범위의 하한 온도 이하가 바람직하다.

도료 조성물로서 용액 상태의 도료 조성물을 사용하는 경우의 도포시의 온도는, 태양열 집열용 반사판의 반사 기판에 대한 도포가 용이해지는 점에서, 230 ℃ 이하가 바람직하고, 200 ℃ 이하가 보다 바람직하며, 5∼150 ℃ 가 특히 바람직하다.

도포층을 건조시킬 때의 온도는, 상온∼350 ℃ 가 바람직하고, 50∼300 ℃ 가 보다 바람직하며, 100∼250 ℃ 가 더욱 바람직하다. 건조는 필요에 따라 감압하에서 실시해도 된다.

또, 함불소 공중합체 (A) 로서 함불소 공중합체 (A1) 을 사용하는 경우에는, 필요에 따라 함불소 공중합체 (A1) 의 가교성기에 대응하는 경화제를 사용하고, 경화 반응을 실시하여 경화 도막을 형성할 수 있다. 상기 경화 반응은, 상기 도포층의 건조와 동시에 실시해도 되고, 도포층을 건조시킨 후에, 재차 경화 반응을 실시해도 된다.

도막 (12, 13) 은, 동시에 형성해도 되고, 순차 형성해도 된다.

또, 본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시킨 분산액으로서 사용하는 경우, 도포하여 건조시켰을 뿐인 도막에서는 내수성 등이 열등한 경우가 있기 때문에, 필요에 따라 가열에 의해 어닐을 실시하는 것이 바람직하다. 어닐의 온도는 80∼200 ℃ 가 바람직하고, 80∼160 ℃ 가 보다 바람직하다. 또, 어닐 시간은, 어닐의 온도에 따라 상이하기도 하지만, 0.1∼2 시간이 바람직하고, 0.1∼1 시간이 보다 바람직하다.

이상 설명한 반사판 (1A) 은, 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된 도막 (12, 13) 을 가지고 있기 때문에, 우수한 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성을 가지고 있다. 특히, 도막 (12) 은, 반사판 (1A) 에 있어서의 입출사면 (11a) 측에 형성되어 있기 때문에 고온에 노출되는 데다가, 모래 등의 충돌 빈도도 높지만, 도막이 단단하고 내열성, 내찰상성 및 내충격성이 우수하기 때문에, 도막의 열화 및 박리가 억제된다. 그 때문에, 반사 기판 (11) 이 장기간 안정적으로 보호된다.

(제 2 실시형태)

본 실시형태의 반사판 (1B) 은, 반사 기판 (11) 의 비입출사면 (11b) 측에 도막 (13) 이 형성되어 있지 않은 것 이외에는, 반사판 (1A) 과 동일하다. 반사판 (1B) 에 있어서의 반사판 (1A) 과 동일한 각 부분에는 반사판 (1A) 과 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 반사판 (1B) 은, 반사판 (1B) 을 고정시키는 고정 부재 등에 의해 반사판 (1B) 의 비입출사면측이 덮여 있어, 특별히 보호의 필요가 없는 경우 등에 사용할 수 있다.

또한, 반사판 (1B) 도 반사판 (1A) 과 마찬가지로, 반사 기판 (11) 과 도막 (12) 사이에 별도의 층을 가지고 있어도 된다.

반사판 (1B) 은, 도막 (13) 을 형성하지 않는 것 이외에는, 반사판 (1A) 과 동일한 제조 방법으로 제조할 수 있다. 요컨대, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 에, 본 발명의 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 건조시킴으로써 도막 (12) 을 형성하는 방법을 들 수 있다. 반사판 (1B) 의 제조에 있어서도, 본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시킨 분산액으로서 사용하는 경우에는, 필요에 따라 어닐을 실시하는 것이 바람직하다. 어닐의 바람직한 조건은, 반사판 (1A) 의 제조 방법에서 설명한 바람직한 조건과 동일하다.

반사판 (1B) 에 있어서도, 도막이 단단하고, 내열성 등의 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성이 우수한 도막 (12) 에 의해, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11a) 이 장기간 안정적으로 보호된다.

본 발명에 있어서의 태양열 집열용 반사판 (1) 은, 전술한 반사판 (1A, 1B)에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반사 기판 (11) 과 도막 (12) 사이에, 다른 층이 형성되어 있어도 된다. 다른 층으로는, 예를 들어, 반사 기판의 보호 효과를 더욱 높이는 것을 목적으로 한 층 등을 들 수 있다. 상기 보호 효과를 높이는 다른 층으로는, 예를 들어, 특허문헌 2 에 기재된 도막 등을 들 수 있다. 이들 다른 층은, 1 층이어도 되고, 2 층 이상이어도 된다.

또, 반사 기판 (11) 의 입출사면 (11b) 측에 도막 (13) 을 형성하는 경우에는, 그들 사이에 상기 보호 효과를 높이는 다른 층이 형성되어 있어도 된다.

또, 태양열 집열용 반사판 (1) 은, 반사 기판의 비입출사면측에만 도막이 형성되어 있는 반사판이어도 된다. 이 경우, 반사 기판의 입출사면측은 공지된 도막이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[태양열 집열용 반사 기판 (2)]

태양열 집열용 반사판 (2) 은, 유리 기판과 그 유리 기판의 비입출사면측에 형성된 금속 반사층을 갖는 반사 기판을 갖고, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 본 발명의 도료 조성물로부터 형성된 도막을 갖는다. 태양열 집열용 반사판 (2) 에 있어서의 도막은, 반사 기판의 입출사면측은 유리 기판으로 보호되어 있다. 본 발명의 표면 도포용 도료 조성물은, 유리의 표면의 보호를 목적으로 하여, 유리 기판의 표면에 도포되어도 되고, 금속 반사층의 보호를 목적으로 하여 반사 기판의 금속 반사층측, 즉 비입출사면측에 형성되어 있어도 된다. 반사 기판의 금속 반사층측에 형성하는 도막에는, 방청 안료, 착색 안료 및 체질 안료 등의 안료 성분이 함유되는 것이 바람직하다.

이하, 태양열 집열용 반사판 (2) 의 실시형태의 일례를 나타내어 상세하게 설명한다.

도 3 은, 태양열 집열용 반사판 (2) 의 실시형태의 일례인 태양열 집열용 반사판 (2A) (이하, 「반사판 (2A)」라고 한다) 을 나타낸 단면도이다. 도 4 는, 태양열 집열용 반사판 (2) 의 다른 실시형태예인 태양열 집열용 반사판 (2B) (이하, 「반사판 (2B)」라고 한다) 을 나타낸 단면도이다.

(제 3 실시형태)

반사판 (2A) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 유리 기판 (21a) 과 그 유리 기판 (21a) 의 입출사면 (21c) 의 반대측에 형성된 금속 반사층 (21b) 으로 이루어지는 반사 기판 (21) 과, 반사 기판 (21) 의 금속 반사층 (21b) 측에 형성된 도막 (22) 을 갖는다.

유리 기판 (21a) 으로는, 거울용의 공지된 유리를 사용할 수 있고, 예를 들어, 소다라임 유리 등을 들 수 있다.

유리 기판 (21a) 의 두께는, 0.5∼10 ㎜ 가 바람직하다.

금속 반사층 (21b) 은, 태양광을 반사시키는 층이다. 금속 반사층 (21b) 을 형성하는 금속으로는, 은이 바람직하다.

금속 반사층 (21b) 에 있어서의 은의 함유량은, 60 질량％ 이상이 바람직하고, 100 질량％ 가 특히 바람직하다.

금속 반사층 (21b) 의 두께는, 300∼1500 g/㎡ 가 바람직하다.

도막 (22) 은, 반사 기판 (21a) 의 비입출사면측 (이측 (裏側)) 을 보호하는 도막으로, 전술한 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된다. 도막 (22) 은, 안료 성분을 함유하는 도료 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

도막 (22) 의 두께는, 0.5∼10 ㎛ 가 바람직하다.

반사판 (2A) 은, 본 발명의 도료 조성물을 사용하는 것 이외에는, 공지된 제조 방법으로 제조할 수 있다.

반사판 (2A) 의 제조 방법으로는, 반사 기판 (21) 의 금속 반사층 (21b) 측에, 본 발명의 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시킴으로써 도막 (22) 을 형성하는 방법을 들 수 있다.

도료 조성물의 도포, 도포량, 건조 온도는, 전술한 반사판 (1A) 에서 설명한 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 도막 (22) 을 경화 도막으로 하는 경우에도, 전술한 반사판 (1A) 에서 설명한 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 또, 반사판 (2A) 의 제조에 있어서도, 본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시킨 분산액으로서 사용하는 경우에는, 필요에 따라 어닐을 실시하는 것이 바람직하다. 어닐의 바람직한 조건은, 반사판 (1A) 의 제조 방법에서 설명한 바람직한 조건과 동일하다.

이상 설명한 반사판 (2A) 은, 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된, 우수한 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성을 갖는 도막 (22) 을 가지고 있기 때문에, 장기간 안정적으로 사용할 수 있다.

(제 4 실시형태)

반사판 (2B) 은, 반사 기판 (21a) 의 입출사면 (21c) 측에 도막 (23) 이 형성되어 있는 것 이외에는, 반사판 (2A) 과 동일하다. 반사판 (2B) 에 있어서의 반사판 (2A) 과 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도막 (23) 은, 반사 기판 (21) 의 입출사면 (21c) 측을 보호하는 도막으로, 전술한 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성된다. 도막 (23) 은, 안료 성분을 함유하지 않는 도료 조성물에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

도막 (23) 의 두께는, 3∼150 ㎛ 가 바람직하다.

반사판 (2B) 은, 본 발명의 도료 조성물을 사용하는 것 이외에는, 공지된 제조 방법으로 제조할 수 있다.

반사판 (2B) 의 제조 방법으로는, 반사 기판 (21) 의 금속 반사층 (21b) 측과 입출사면 (21c) 측에, 본 발명의 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시킴으로써 도막 (22, 23) 을 형성하는 방법을 들 수 있다.

도료 조성물의 도포, 도포량, 건조 온도는, 전술한 반사판 (1A) 에서 설명한 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 도막 (22, 23) 을 경화 도막으로 하는 경우에도, 전술한 반사판 (1A) 에서 설명한 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 또, 반사판 (2B) 의 제조에 있어서도, 본 발명의 도료 조성물을, 함불소 공중합체 (A) 를 분산시킨 분산액으로서 사용하는 경우에는, 필요에 따라 어닐을 실시하는 것이 바람직하다. 어닐의 바람직한 조건은, 반사판 (1A) 의 제조 방법에서 설명한 바람직한 조건과 동일하다.

도막 (22, 23) 은, 동시에 형성해도 되고, 순차 형성해도 된다.

반사판 (2B) 도, 우수한 내구성, 내후성, 내찰상성 및 내충격성을 갖는 도막 (22, 23) 을 가지고 있기 때문에, 장기간 안정적으로 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 기재에 의해서 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

붕규산 유리제 덮개가 부착된 시험관에, 함불소 공중합체 (A1) 로서 ETFE (구성 단량체 및 몰비：TFE/에틸렌/헥사플루오로프로필렌/3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로-1-헥센/무수 이타콘산=47.7/42.5/8.4/1.2/0.2, 융점：188 ℃. 이하, 「ETFE1」이라고 한다) 의 50 ㎎, 및 화합물 (B41-12) 로서 디이소프로필케톤 (상기 식 (I) 에 의해 산출되는 용해 지표 (R) (이하, 간단히 「R」이라고 나타낸다) =0) 의 2.45 g 을 넣고, 교반하면서 140 ℃ 로 가열한 결과, 균일하고 투명한 용액이 되었다.

그 시험관을 서서히 실온까지 냉각시킨 결과, 균일하고 침강물이 없는 ETFE1 의 미립자 분산액 (ETFE1 의 농도：2 질량％) 이 얻어졌다. ETFE1 의 미립자의 평균 입자경은, 20 ℃ 에 있어서 소각 X 선 산란법으로 측정한 평균 입자경으로서 20 ㎚ 였다. 또, 이 분산액을 ETFE1 의 농도가 0.05 질량％ 가 되도록 희석시켜, 투과형 전자 현미경으로 관찰한 결과, 1 차 입자경은, 20∼30 ㎚ 인 것을 확인할 수 있었다.

이 분산액 (도료 조성물 (1-A)) 을, 유리 기판 상에 실온에서 포팅에 의해 도포하고, 풍건시킨 후, 100 ℃ 의 핫 플레이트 상에서 3 분간 가열하여 건조시켜, 표면에 ETFE1 의 도막이 형성된 유리 기판 I-1 을 얻었다. 얻어진 도막을 광학 현미경 (50 배) 으로 관찰한 결과, 균일하고 평활한 막인 것을 확인하였다. 또, 촉침식 표면 형상 측정기로 막 두께를 측정한 결과, 3 ㎛ 였다.

또, 경면 마무리한 알루미늄판의 입출사면에, 동일한 방법으로 막 두께 3 ㎛ 의 도막이 부착된 시험판 Ⅱ-1 을 얻었다.

[실시예 2]

ETFE1 의 분산액 (도료 조성물 (1-A)) 의 830 g 에, 안료 성분인 산화티탄 (사카이 화학사 제조, 상품명 「D-918」) 의 200 g, 직경 1 ㎜ 의 유리 비즈의 930 g 을 첨가하여, 페인트 쉐이커로 2 시간 교반하였다. 교반 후, 여과를 실시하여 유리 비즈를 제거하여, 안료 성분을 함유하는 도료 조성물 (1-B) 를 얻는다.

유리 기판의 표면에, 도료 조성물 (1-B) 를 막 두께가 5 ㎛ 가 되도록 도포하고, 25 ℃ 의 항온실 중에서 20 분 양생 후 140 ℃ 에서 20 분간 가열하여 도막을 형성하고, 도막이 부착된 시험판 I-2 를 얻는다.

또, 크로메이트 처리한 알루미늄판의 입출사면에, 도료 조성물 (1-B) 를 막 두께가 5 ㎛ 가 되도록 도장하고, 25 ℃ 의 항온실 중에서 20 분 양생 후 140 ℃ 에서 20 분간 가열하여 도막을 형성하여, 도막이 부착된 시험판 Ⅱ-2 를 얻는다.

[비교예 1]

용매로서, 디이소프로필케톤 대신에 시클로헥사논 (R=25.6) 을 사용하는 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 도료 조성물 (2-A) 를 얻는다. 또한 그 도료 조성물 (2-A) 를 이용하여, 실시예 2 와 동일하게 하여, 산화티탄 (사카이 화학사 제조, 상품명 「D-918」) 을 포함하는 도료 조성물 (2-B) 를 얻는다.

도료 조성물 (2-B) 를 사용하여 실시예 2 와 동일하게 하여, 유리 기판의 표면에 도막을 형성한 도막이 부착된 시험판 I-3, 및 알루미늄판의 입출사면에 도막을 형성한 도막이 부착된 시험판 Ⅱ-3 을 얻는다.

도막이 부착된 시험판 I-1∼I-3 에 대해, 도막의 경도, 내수성, 내열성을 평가한다. 또, 도막이 부착된 시험판 Ⅱ-1∼Ⅱ-3 에 대해, 도막의 내후성 시험을 실시한다.

[평가 방법] (내열성：열분해 온도)

시차열 중량 동시 측정 장치 TG/DTA220 (세이코 인스트루먼트사 제조) 을 사용하여, 승온 속도 10 ℃／분, 질소 유량 50 ㎖/분의 조건으로 열중량 분석을 실시하고, 도막의 열분해 온도를 측정한다. 또한, 도막의 질량이 5 ％ 감소한 시점의 온도를 열분해 온도 (℃) 로 한다. 측정 결과를 이하의 기준에 따라 평가한다. 「○」：250 ℃ 이상이다. 「△」：150∼250 ℃ 이다. 「×」:150 ℃ 이하이다.

(경도)

JIS K 5600-5-4 (1999) 에 준거한 방법으로 도막의 경도를 측정하고, 이하의 기준에 따라 평가한다. 「○」：연필 경도 H 이상. 「△」：연필 경도 2B∼F. 「×」: 연필 경도 3B 이하.

(내수성)

JIS K 5600-6-2 (1999) 에 준거한 방법으로 도막의 내수성 시험을 실시하고, 이하의 기준에 따라 평가한다. 「○」：도막에 팽윤, 손상 등이 없다. 「×」:도막에 팽윤, 손상 등이 있다.

(내후성)

오키나와현 나하시의 옥외에 도막이 부착된 시험판을 설치하고, 설치 직전과 2 년 후에 있어서의 도막 표면의 광택을, PG-1M (광택계：닛폰 전색 공업사 제조)을 이용하여 측정한다. 설치 직전의 광택의 값을 100 ％ 로 했을 때의, 2 년 후의 광택의 값의 비율을 광택 유지율 (단위：％) 로 하여 산출하고, 이하의 기준에 따라 내후성을 평가한다. 「○」：광택 유지율이 80 ％ 이상이다. 「△」：광택 유지율이 60 ％ 이상 80 ％ 미만이다. 「×」：광택 유지율이 60 ％ 미만이다.

평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 도료 조성물에 의해 형성한 실시예 1 의 도막은, 내찰상성이 우수하다. 또, 열분해 온도가 높아 내열성도 우수한 데다가, 내수성도 우수하다. 또한 내후성 시험에서는, 도막을 형성한 알루미늄판의 광택이 고도로 유지되고 있는 점에서, 우수한 내후성을 가지고 있다. 또, 안료 성분을 첨가한 도료 조성물을 사용한 실시예 2 의 도막도 동일하게, 내찰상성, 내열성, 내수성 및 내후성이 우수하다.

또, 실시예 1 및 2 의 도막은, 용매가 시클로헥사논의 도료 조성물 (2B) 에 의해 형성한 비교예 1 의 도막에 비해, 내찰상성이 보다 우수하고, 내후성도 보다 우수하다.

＜태양열 집열용 반사경의 제조와 그 평가＞

[실시예 3]

유리 기판의 편면에, 두께가 800 ㎎/㎡ 가 되도록 은 도금 처리를 실시하고, 다음으로, 그 은 도금막 상에, 납을 함유하지 않는 에폭시 수지계의 미러용 백 코팅 도료 (다이닛폰 도료사 제조, 「SM 상품명 COAT DF」) 를 건조 도막의 막 두께가, 30 ㎛ 가 되도록 커튼 플로우 코터로 도포하고, 180 ℃ 의 건조로에서 경화시켰다. 그 후, 서랭로에서 실온까지 냉각시킴으로써, 방청 도막이 부착된 반사경을 얻었다.

다음으로, 그 방청 도막이 부착된 반사경의 방청 도막 상에, 도료 조성물 (1-A) 를 건조 막 두께가 5 ㎛ 가 되도록 도포하고, 200 ℃ 의 오븐에서 10 분간 건조 경화시켰다. 얻어진 태양열 집열용 반사경에 대해, 촉진 내후성 시험과 실폭로 시험을 실시하였다.

[비교예 2]

유리 기판의 편면에, 두께가 800 ㎎/㎡ 가 되도록 은 도금 처리를 실시하고, 다음으로, 그 은 도금막 상에, 납을 포함하지 않는 에폭시 수지계의 미러용 백 코팅 도료 (다이닛폰 도료사 제조, 「SM 상품명 COAT DF」) 를 건조 도막의 막 두께가, 60 ㎛ 가 되도록 커튼 플로우 코터로 도포하고, 180 ℃ 의 건조로에서 경화시켰다. 그 후, 서랭로에서 실온까지 냉각시킴으로써, 방청 도막이 부착된 반사경을 얻었다. 얻어진 태양열 집열용 반사경에 대해, 촉진 내후성 시험과 실폭로 시험을 실시하였다.

[평가 방법]

(촉진 내후성 시험)

Accelerated Weathering Tester (Q-PANEL LAB PRODUCTS 사 제조, 모델：QUV/SE) 를 사용하고, 5000 시간 노출 후와 초기를 비교하여, 도막의 광택 유지율, 도막 박리의 유무, 은 반사층의 이상에 대해 평가하였다.

1. 도막의 광택 유지율

도막 표면의 광택을, PG-1M (광택계：닛폰 전색 공업사 제조) 를 사용하여 측정하고, 이하의 기준에 따라 내후성을 평가하였다.

「○」：광택 유지율이 80 ％ 이상이었다.

「△」：광택 유지율이 60 ％ 이상 80 ％ 미만이었다.

「×」：광택 유지율이 60 ％ 미만이었다.

2. 도막 박리의 유무

이하의 기준에 따라 내후성을 평가하였다.

「○」：도막 박리가 관찰되지 않았다.

「×」：도막 박리가 관찰되었다.

3. 은 반사층의 이상

이하의 기준에 따라 내후성을 평가하였다.

「○」：은 함몰, 녹 등에 의한 거울의 반사율 저하가 관찰되지 않았다.

「×」：은 함몰, 녹 등에 의한 거울의 반사율의 저하가 관찰되었다.

(실폭로 시험)

오키나와현 나하시의 옥외에 얻어진 태양열 집열용 반사경을 설치하고, 설치 직전과 1 년 후를 비교하여, 도막의 광택 유지율, 도막 박리의 유무, 은 반사층의 이상에 대해 평가하였다.

1. 도막의 광택 유지율

「○」：광택 유지율이 80 ％ 이상이었다.

「△」：광택 유지율이 60 ％ 이상 80 ％ 미만이었다.

「×」：광택 유지율이 60 ％ 미만이었다.

2. 도막 박리의 유무

이하의 기준에 따라 내후성을 평가하였다.

「○」：도막 박리가 관찰되지 않았다.

「×」：도막 박리가 관찰되었다.

3. 은 반사층의 이상

이하의 기준에 따라 내후성을 평가하였다.

산업상 이용가능성

본 발명의 표면 도포용 도료 조성물은, 태양열 집열용 반사판의 제조에 이용할 수 있다.

또한, 2010년 4월 16일에 출원된 일본 특허 출원 2010-095370호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 명세서의 개시로서 받아들이는 것이다.

1A, 1B, 2A, 2B : 태양열 집열용 반사판
11 : 반사 기판
11a : 광의 입출사면
11b : 비입출사면
12, 13 : 도막
21 : 반사 기판
21a : 유리 기판
21b : 금속 반사층
21c : 광의 입출사면

Claims

에틸렌에 기초하는 반복 단위와 테트라플루오로에틸렌에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체와, 상기 함불소 공중합체의 융점 이하의 온도에서 상기 함불소 공중합체를 용해 가능한 용매를 함유하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 함불소 공중합체의 전체 반복 단위에 있어서의, 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 이외의 다른 단량체에 기초하는 반복 단위의 비율이, 0.1∼30 몰％ 인 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 함불소 공중합체가, 가교성기를 갖는 함불소 공중합체인 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매가, 함불소 방향족 화합물로 이루어지는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매가, 하이드로플루오로에테르 또는 하이드로플루오로카본으로 이루어지는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매가, 카르보닐기 및 니트릴기의 적어도 일방을 갖는 지방족 화합물로 이루어지는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용매에 있어서의 불소 원자의 함유량이 5∼75 질량％ 인 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물.
에틸렌에 기초하는 반복 단위와 테트라플루오로에틸렌에 기초하는 반복 단위를 갖는 함불소 공중합체를, 상기 함불소 공중합체의 융점 이하의 온도에서 상기 함불소 공중합체를 용해 가능한 용매에 용해시키는 용해 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 용해 공정의 용해 온도가, 상기 함불소 공중합체의 융점보다 30 ℃ 이상 낮은 온도인 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물의 제조 방법.
금속으로 이루어지는 반사 기판의 적어도 일방의 면측에, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시켜 도막을 형성시키는 태양열 집열용 반사판의 제조 방법.
금속으로 이루어지는 반사 기판과, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물로부터 형성된 도막인 태양열 집열용 반사판.
제 11 항에 있어서,
상기 금속으로 이루어지는 반사 기판이, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 금속 기판의 광의 입출사면측이 경면 마무리로 되어 있거나, 또는 상기 금속 기판의 광의 입출사면측에 금속 반사층이 형성되어 이루어지는 태양열 집열용 반사판.
유리 기판과 그 유리 기판에 있어서의 광의 입출사면의 반대측에 형성된 금속 반사층을 갖는 반사 기판의 적어도 일방의 면측에, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물을 도포하여 도포층을 형성한 후, 건조시켜 도막을 형성시키는 태양열 집열용 반사판의 제조 방법.
유리 기판과 그 유리 기판 상의 광의 입출사면의 반대측에 형성된 금속 반사층을 갖는 반사 기판과, 그 반사 기판의 적어도 일방의 면측에 형성된 도막을 구비하고, 그 도막이 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 태양열 집열용 반사판의 표면 도포용 도료 조성물로부터 형성된 도막인 태양열 집열용 반사판.
제 14 항에 있어서,
상기 금속 반사층이 은으로 이루어지는 태양열 집열용 반사판.