KR20190011726A - 코팅, 방법 및 코팅된 물품 - Google Patents

코팅, 방법 및 코팅된 물품 Download PDF

Info

Publication number
KR20190011726A
KR20190011726A KR1020187032474A KR20187032474A KR20190011726A KR 20190011726 A KR20190011726 A KR 20190011726A KR 1020187032474 A KR1020187032474 A KR 1020187032474A KR 20187032474 A KR20187032474 A KR 20187032474A KR 20190011726 A KR20190011726 A KR 20190011726A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating layer
coating
fluoropolymer
group
polyimide
Prior art date
Application number
KR1020187032474A
Other languages
English (en)
Inventor
량 션
주시아 롱
미엔 따이
Original Assignee
사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. filed Critical 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Publication of KR20190011726A publication Critical patent/KR20190011726A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • B05D7/536Base coat plus clear coat type each layer being cured, at least partially, separately
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1046Polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • C08G73/1053Polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain with oxygen only in the tetracarboxylic moiety
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1067Wholly aromatic polyimides, i.e. having both tetracarboxylic and diamino moieties aromatically bound
    • C08G73/1071Wholly aromatic polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/042Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2506/00Halogenated polymers
    • B05D2506/10Fluorinated polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions 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
    • C08L27/02Compositions 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
    • C08L27/12Compositions 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

Landscapes

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

Abstract

코팅 층은, 플루오로중합체 및 5 내지 1000개의 하기 화학식 (I)의 단위를 갖는 고온 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함한다:
Figure pct00019

상기 식에서, 각각의 V는 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 4가 C4-40 탄화수소 기이고, 각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 C2-20 2가 유기 기이다. 코팅 복합재의 제조 방법, 코팅된 기재 및 물품이 또한 기술된다.

Description

코팅, 방법 및 코팅된 물품
배경기술
조리기구 및 다른 산업용 물품의 제조는 전형적으로 다양한 재료가 함께 접합되어 최종 물품을 형성하는 다층 결합된 구조체를 형성하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 조리기구의 경우에, 스테인리스강의 내식성은 조리 표면뿐만 아니라 외부 표면에 이상적이지만; 스테인리스강의 열전도도는 매우 높지 않다. 알루미늄 및/또는 구리는 훨씬 더 높은 열전도도를 제공하며, 스테인리스강에 결합하여 솥(pot), 냄비(pan) 등과 같은 널리 알려져 있는 복합재 조리기구 품목을 제공하였다. 결합된 알루미늄 및/또는 구리 층은 보다 빠른 가열을 위한 높은 열전도도를 제공하면서, 또한 조리 표면 상에 뜨거운 스폿을 생성할 수 있으며, 이는 조리되고 있는 음식의 점착 및 스테인리스강 조리 표면의 보다 어려운 세정을 초래할 수 있다. 폴리(테트라플루오로에틸렌) (PTFE) 코팅과 같은 비점착성 표면이 또한 조리 표면에 도포되어 점착 문제점에 대응한다. 그러나, PTFE 코팅은 특히 금속 및 극성 중합체 표면 상에서의 접착 문제점을 겪을 수 있다.
따라서, 개선된 코팅, 특히 금속 및 중합체 표면에 대한 개선된 접착력을 갖는 코팅에 대한 지속적인 필요성이 당업계에 남아있다.
코팅 층은, 플루오로중합체 및 5 내지 1000개의 하기 화학식의 단위를 갖는 고온(high heat) 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함한다:
Figure pct00001
상기 식에서, 각각의 V는 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 4가 C4-40 탄화수소 기이고,
각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 C2-20 2가 유기 기이다.
코팅 복합재의 제조 방법은, 고온 열가소성 폴리이미드 분산액 및 플루오로중합체를 혼합하는 단계로서, 여기서 폴리이미드 분산액은 건조 분말 분산액, 수성 분산액 또는 유기 분산액의 형태인, 단계, 및 폴리이미드 및 플루오로중합체를 포함하는 복합재를 제조하는 단계를 포함한다.
기재(20)의 코팅 방법은, 폴리이미드 및 플루오로중합체의 복합재를 포함하는 코팅 층을 기재(20)의 적어도 일부분에 도포하여, 기재와 접촉하는 제1 측(31) 및 제1 측 대향의 제2 측(32)을 갖는 제1 코팅 층(30)을 형성하는 단계, 및 플루오로중합체 층을 제1 코팅 층의 제2 측(32)의 적어도 일부분 상에 도포하여 제2 코팅 층(40)을 제공하는 단계를 포함한다.
금속 또는 중합체 기재는 상술한 방법에 의해 제조된 코팅을 포함한다.
코팅된 기재를 포함하는 물품이 또한 기술된다.
상술한 특징 및 다른 특징이 하기 도면 및 상세한 설명에 의해 예시된다.
하기 도면은 예시적인 구현예이며, 여기서 유사 요소는 동일하게 번호가 부여된다.
도 1은 본 개시내용의 일 구현예에 따른 다층 코팅의 횡단면도를 도시한다.
본 발명자들은 전통적인 PTFE 코팅이 금속 및 중합체 기재에 도포되는 경우 제한된 접착력을 가질 수 있다는 것을 발견하였다. 폴리에테르이미드와 같은 폴리이미드와 플루오로중합체의 복합재를 포함하는 코팅은 플루오로중합체 단독을 능가하는 개선된 접착력을 갖는다는 것이 예상치 못하게 발견되었다. 폴리이미드/플루오로중합체 복합재는 추가의 층, 예컨대 플루오로중합체 층의 도포를 위한, 기재 상의 프라이머 층을 제공할 수 있다. 폴리이미드/플루오로중합체 복합재 코팅은 조리기구 및 다른 응용분야에서 넓은 적용을 갖는다.
일 구현예에서, 코팅 층은, 플루오로중합체 및 고온 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함한다. 코팅 층은, 예를 들어 2 내지 50 μm의 두께를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 폴리이미드/플루오로중합체 코팅 복합재는 코팅 층의 총 중량을 기준으로 10 내지 80 중량%의 폴리이미드, 바람직하게는 25 내지 75 중량%의 폴리이미드를 포함한다.
일 구현예에서, 폴리이미드/플루오로중합체 코팅 중 폴리이미드는 코팅 복합재에서 1 내지 25 μm, 바람직하게는 1 내지 10 μm의 평균 입자 직경을 갖는다.
일 구현예에서, 폴리이미드/플루오로중합체 코팅은 동일한 기재에 도포된 순수한 플루오로중합체 코팅과 비교하여 금속 및/또는 극성 중합체 표면에 대한 개선된 접착력을 갖는다. 접착력은 ASTM D3359에 따른 크로스 컷 테이프 시험(cross cut tape test), ASTM D1876에 따른 박리 시험 또는 이들의 조합을 사용하여 측정될 수 있다. 개선된 접착력은 상기 시험 중 하나 또는 둘 모두를 기초로 한, 접착력에서의 10% 이상의 개선을 포함한다.
폴리이미드는 1개 초과, 예를 들어 3 내지 1000개, 또는 5 내지 500개, 또는 10 내지 100개의 하기 화학식 (1)의 구조 단위를 포함한다:
Figure pct00002
상기 식에서, 각각의 V는 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 4가 C4-40 탄화수소 기, 예를 들어 치환 또는 비치환된 C6-20 방향족 탄화수소 기, 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화 C2-20 지방족 기, 또는 치환 또는 비치환된 C4-8 시클로알킬렌 기 또는 이의 할로겐화 유도체, 특히 치환 또는 비치환된 C6-20 방향족 탄화수소 기이다. 예시적인 방향족 탄화수소 기는 하기 화학식 중 임의의 것을 포함한다:
Figure pct00003
상기 식에서, W는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체 (이는 퍼플루오로알킬렌 기를 포함함), 또는 하기 화학식 (3)에 기재된 바와 같은 화학식 T의 기이다.
화학식 (1)에서의 각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 2가 유기 기, 예컨대 C6-20 방향족 탄화수소 기 또는 이의 할로겐화 유도체, 직쇄 또는 분지쇄 C2-20 알킬렌 기 또는 이의 할로겐화 유도체, C3-8 시클로알킬렌 기 또는 이의 할로겐화 유도체, 특히 하기 화학식 (2)의 2가 기이다:
Figure pct00004
상기 식에서, Q1은 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체 (이는 퍼플루오로알킬렌 기를 포함함), 또는 -(C6H10)z- (여기서, z는 1 내지 4의 정수임)이다. 일 구현예에서, R은 m-페닐렌, p-페닐렌 또는 디아릴 술폰이다.
폴리에테르이미드는, 1개 초과, 예를 들어 3 내지 1000개, 또는 5 내지 500개, 또는 10 내지 100개의 하기 화학식 (3)의 구조 단위를 포함하는 폴리이미드의 부류이다:
Figure pct00005
상기 식에서, 각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 화학식 (1)에 기재된 바와 같다.
또한 화학식 (3)에서, T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O-의 기이며, 여기서 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있다. 화학식 (1)의 -O-Z-O-에서의 기 Z는 치환 또는 비치환된 2가 유기 기이며, 1 내지 6개의 C1-8 알킬 기, 1 내지 8개의 할로겐 원자 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 선택적으로(optionally) 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 잔기일 수 있되, 단 Z의 원자가는 초과하지 않는다. 예시적인 기 Z는 하기 화학식 (4)의 디히드록시 화합물로부터 유도된 기를 포함한다:
Figure pct00006
상기 식에서, Ra 및 Rb는 동일하거나 또는 상이할 수 있으며, 예를 들어 할로겐 원자 또는 1가 C1-6 알킬 기이고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; c는 0 내지 4이고; Xa는 히드록시-치환된 방향족 기를 연결하는 브릿징 기이며, 여기서 브릿징 기 및 각각의 C6 아릴렌 기의 히드록시 치환기는 C6 아릴렌 기 상에서 서로에 대해 오르토, 메타 또는 파라 (구체적으로 파라) 배치된다. 브릿징 기 Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기 브릿징 기일 수 있다. C1-18 유기 브릿징 기는 시클릭 또는 비시클릭, 방향족 또는 비방향족일 수 있으며, 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소 또는 인과 같은 헤테로원자를 추가로 포함할 수 있다. C1-18 유기 기는 그에 연결된 C6 아릴렌 기가 C1-18 유기 브릿징 기의 공통의 알킬리덴 탄소 또는 상이한 탄소에 각각 연결되도록 배치될 수 있다. 기 Z의 구체적인 예는 하기 화학식 (4a)의 2가 기이다:
Figure pct00007
상기 식에서, Q는 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, 또는 -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체 (이는 퍼플루오로알킬렌 기를 포함함)이다. 구체적인 구현예에서, Z는 비스페놀 A로부터 유도되어, 화학식 (3a)에서의 Q는 2,2-이소프로필리덴이다.
일 구현예에서, 화학식 (3)에서, R은 m-페닐렌 또는 p-페닐렌이고, T는 -O-Z-O-이며, 여기서 Z는 화학식 (4a)의 2가 기이다. 대안적으로, R은 m-페닐렌 또는 p-페닐렌이고, T는 -O-Z-O이며, 여기서 Z는 화학식 (4a)의 2가 기이고, Q는 2,2-이소프로필리덴이다.
일부 구현예에서, 폴리에테르이미드는 공중합체, 예를 들어 화학식 (1) (여기서, R 기의 적어도 50 mol%는 Q1이 -SO2-인 화학식 (2)의 것이며, 나머지 R 기는 독립적으로 p-페닐렌 또는 m-페닐렌 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합이고; Z는 2,2'-(4-페닐렌)이소프로필리덴임)의 구조 단위를 포함하는 폴리에테르이미드 술폰 공중합체일 수 있다.
대안적으로, 폴리에테르이미드 공중합체는 선택적으로, 추가의 이미드 구조 단위, 예를 들어 화학식 (1)의 이미드 단위를 포함하며, 여기서 R 및 V는 화학식 (1)에 기재된 바와 같고, 예를 들어 V는
Figure pct00008
이며, 상기 식에서 W는 단일 결합, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, 또는 -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체 (이는 퍼플루오로알킬렌 기를 포함함)이다. 이러한 추가의 이미드 구조 단위는 바람직하게는 단위의 총 수의 20 mol% 미만을 차지하며, 보다 바람직하게는 단위의 총 수의 0 내지 10 mol%, 또는 단위의 총 수의 0 내지 5 mol%, 또는 단위의 총 수의 0 내지 2 mol%의 양으로 존재할 수 있다. 일부 구현예에서, 추가의 이미드 단위는 폴리에테르이미드에 존재하지 않는다. 폴리이미드 및 폴리에테르이미드는 하기 화학식 (5a) 또는 화학식 (5b)의 방향족 비스(에테르 무수물) 또는 이들의 화학적 등가물과 하기 화학식 (6)의 유기 디아민의 반응을 비롯하여 당업계의 통상의 기술자에게 널리 알려져 있는 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다:
Figure pct00009
Figure pct00010
상기 식에서, V, T 및 R은 상술한 바와 같이 정의된다. 폴리에테르이미드의 공중합체는, 화학식 (5)의 방향족 비스(에테르 무수물) 및 상이한 비스(무수물), 예를 들어 T가 에테르 관능성을 함유하지 않는, 예를 들어 T가 술폰인 비스(무수물)의 조합을 사용하여 제조될 수 있다.
비스(무수물)의 예시적인 예는 3,3-비스[4-(3,4-디카복시페녹시)페닐]프로판 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 술피드 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)벤조페논 이무수물; 4,4'-비스(3,4-디카복시페녹시)디페닐 술폰 이무수물; 2,2-비스[4-(2,3-디카복시페녹시)페닐]프로판 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 술피드 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)벤조페논 이무수물; 4,4'-비스(2,3-디카복시페녹시)디페닐 술폰 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐-2,2-프로판 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 에테르 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 술피드 이무수물; 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)벤조페논 이무수물; 및 4-(2,3-디카복시페녹시)-4'-(3,4-디카복시페녹시)디페닐 술폰 이무수물, 뿐만 아니라 이들의 다양한 조합을 포함한다.
유기 디아민의 예는 헥사메틸렌디아민, 폴리메틸화된(polymethylated) 1,6-n-헥산디아민, 헵타메틸렌디아민, 옥타메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 데카메틸렌디아민, 1,12-도데칸디아민, 1,18-옥타데칸디아민, 3-메틸헵타메틸렌디아민, 4,4-디메틸헵타메틸렌디아민, 4-메틸노나메틸렌디아민, 5-메틸노나메틸렌디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민, 2,5-디메틸헵타메틸렌디아민, 2,2-디메틸프로필렌디아민, N-메틸-비스 (3-아미노프로필) 아민, 3-메톡시헥사메틸렌디아민, 1,2-비스(3-아미노프로폭시) 에탄, 비스(3-아미노프로필) 술피드, 1,4-시클로헥산디아민, 비스-(4-아미노시클로헥실) 메탄, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, m-자일릴렌디아민, p-자일릴렌디아민, 2-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌-디아민, 5-메틸-4,6-디에틸-1,3-페닐렌-디아민, 벤지딘, 3,3'-디메틸벤지딘, 3,3'-디메톡시벤지딘, 1,5-디아미노나프탈렌, 비스(4-아미노페닐) 메탄, 비스(2-클로로-4-아미노-3,5-디에틸페닐) 메탄, 비스(4-아미노페닐) 프로판, 2,4-비스(p-아미노-t-부틸) 톨루엔, 비스(p-아미노-t-부틸페닐) 에테르, 비스(p-메틸-o-아미노페닐) 벤젠, 비스(p-메틸-o-아미노펜틸) 벤젠, 1,3-디아미노-4-이소프로필벤젠, 비스(4-아미노페닐) 술피드, 비스-(4-아미노페닐) 술폰 (또한 4,4'-디아미노디페닐 술폰 (DDS)으로서 알려져 있음) 및 비스(4-아미노페닐) 에테르를 포함한다. 상기 화합물의 임의의 위치이성질체(regioisomer)가 사용될 수 있다. 이들 화합물의 조합이 또한 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 유기 디아민은 m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐 술폰 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합이다.
폴리이미드 및 폴리에테르이미드는 6.7 킬로그램 (kg)의 중량을 사용하여 340 내지 370℃에서 미국 재료 시험 협회(American Society for Testing Materials; ASTM)에 의해 측정 시 분당 0.1 내지 10 그램 (g/min)의 용융 지수를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 폴리에테르이미드 중합체는 폴리스티렌 표준물을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정 시 1,000 내지 150,000 그램/mol (달톤)의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는다. 일부 구현예에서, 폴리에테르이미드는 10,000 내지 80,000 달톤의 Mw를 갖는다. 이러한 폴리에테르이미드 중합체는 전형적으로 25℃에서 m-크레졸 중에서 측정 시 그램당 0.2 데시리터 (dl/g) 초과, 또는 보다 구체적으로 0.35 내지 0.7 dl/g의 고유 점도를 갖는다.
본원에 사용된 "플루오로중합체"는, 플루오르화된 알파-올레핀 단량체, 즉 적어도 1개의 플루오린 원자 치환기를 포함하는 알파-올레핀 단량체, 및 선택적으로, 플루오르화된 알파-올레핀 단량체와 반응성인 비플루오르화된 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 단독중합체 및 공중합체를 포함한다. 예시적인 알파-올레핀 단량체는 CF2=CF2, CHF=CF2, CH2=CF2, CH=CHF, CClF=CF2, CCl2=CF2, CClF=CClF, CHF=CCl2, CH2=CClF, 및 CCl2=CClF, CF3CF=CF2, CF3CF=CHF, CF3CH=CF2, CF3CH=CH2, CF3CF=CHF, CHF2CH=CHF, 및 CF3CH=CH2, 및 퍼플루오로(C2-8)알킬비닐에테르, 예컨대 퍼플루오로메틸 비닐 에테르, 퍼플루오로프로필 비닐 에테르, 및 퍼플루오로옥틸비닐 에테르를 포함한다. 일부 구현예에서, 플루오르화된 알파-올레핀 단량체는 테트라플루오로에틸렌 (CF2=CF2), 클로로트리플루오로에틸렌 (CClF=CF2), (퍼플루오로부틸)에틸렌, 비닐리덴 플루오라이드 (CH2=CF2) 및 헥사플루오로프로필렌 (CF2=CFCF3)이다. 예시적인 비플루오르화된 모노에틸렌계 불포화 단량체는 에틸렌, 프로필렌 및 부텐, 및 에틸렌계 불포화 방향족 단량체, 예컨대 스티렌 및 알파-메틸-스티렌을 포함한다.
예시적인 플루오로중합체는 폴리(클로로트리플루오로에틸렌) (PCTFE), 폴리(클로로트리플루오로에틸렌-에틸렌), 폴리(에틸렌-테트라플루오로에틸렌) (ETFE), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌) (ECTFE), 폴리(헥사플루오로에틸렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌) (PTFE), 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로에틸렌) (또한 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체 (FEP)로서 알려져 있음), 폴리(테트라플루오로에틸렌-프로필렌) (또한 플루오로엘라스토머 (FEPM)로서 알려져 있음), 폴리(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로프로필렌 비닐 에테르), 완전히 플루오르화된 알콕시 측쇄와 함께 테트라플루오로에틸렌 주쇄를 갖는 공중합체 (또한 퍼플루오로알콕시 중합체(PFA)로서 알려져 있음), 예를 들어 폴리(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로프로필렌 비닐 에테르), 폴리비닐플루오라이드 (PVF), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌), 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로폴리옥세탄 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 플루오로중합체는 FEP, 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌), PFA, ETFE 또는 PTFE (이는 피브릴 형성(fibril forming) 또는 비피브릴 형성(non-fibril forming)일 수 있음)이다. 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다. FEP는 DuPont으로부터 상표명 TEFLON® FEP 또는 Daikon으로부터 상표명 NEOFLONTM FEP 하에 입수가능하며; PFA는 Daikin으로부터 상표명 NEOFLONTM PFA, DuPont으로부터 상표명 TEFLON® FEP, 또는 Solvay Solexis로부터 상표명 HYFLON® PFA 하에 입수가능하다.
코팅 복합재는 중합체 코팅 조성물에 유용한 것으로 당업계에 일반적으로 알려져 있는 1종 이상의 첨가제를 선택적으로 추가로 포함할 수 있되, 단 상기 1종 이상의 첨가제는 상기 조성물의 목적하는 특성 중 하나 이상에 크게 불리하게 영향을 미치지 않는다.  예를 들어, 첨가제(들)는 기능성 충전제, 충격 개질제, 유동 개질제, 충전제, 보강제, 산화방지제, 열 안정화제, 광 안정화제, 자외선 (UV) 광 안정화제, UV 흡수 첨가제, 가소제, 윤활제, 이형제, 정전기방지제, 방담제(anti-fog agent), 항미생물제, 착색제 (예를 들어, 염료 또는 안료), 표면 효과 첨가제, 방사선 안정화제, 난연제, 점적방지제(anti-drip agent) 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 첨가제(들)는 효과적인 것으로 알려져 있는 임의의 양, 예를 들어 중합체 성분 (예를 들어, 폴리이미드, 플루오로중합체 또는 이들의 조합)의 총 중량을 기준으로 0 내지 20 중량 퍼센트, 예를 들어 0.1 내지 10 중량 퍼센트로 포함될 수 있다.
일 구현예에서, 코팅 층은, 상술한 바와 같은 플루오로중합체, 예컨대 PTFE, 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌), FEP, PFA, ETFE 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는 다층 코팅의 형태이다. 제2 코팅 층은 폴리이미드/플루오로중합체 복합재를 포함하는 제1 코팅 층의 적어도 일부분 상에 도포된다. 폴리이미드/플루오로중합체 복합재 층은 기재에 직접 도포되며, 따라서 플루오로중합체 층의 접착력을 개선하기 위한 프라이머 층으로서 작용할 수 있다. 일 구현예에서, 제2 층은 플루오로중합체 및 첨가제로 본질적으로 이루어지거나 또는 이루어진다.
도 1은 다층 코팅을 포함하는 기재(20)의 일 구현예를 도시한다. 제2 측(32) 대향의 제1 측(31)을 갖는 폴리이미드/플루오로중합체 코팅 층(30)은 기재(20)의 적어도 일부분 상에 배치된다. 바람직한 구현예에서, 제1 코팅 층(30)은 기재의 적어도 하나의 표면 또는 전체 기재를 완전히 덮는다. 플루오로중합체를 포함하는 제2 코팅 층(40)은 제1 층의 제2 측(32)의 적어도 일부분 상에 배치된다. 일 구현예에서, 제2 층(40)은 제1 층(30)을 완전히 덮는다.
코팅 복합재의 제조 방법은 고온 열가소성 폴리이미드 분산액 (여기서, 폴리이미드 분산액은 건조 분말 분산액, 수성 분산액 또는 유기 분산액의 형태임), 플루오로중합체 및 임의의 선택적인(optional) 첨가제를 조합하여, 폴리이미드 및 플루오로중합체를 포함하는 복합재를 제조하는 단계를 포함한다. 일 구현예에서, 플루오로중합체는 또한 폴리이미드 분산액에 첨가되는 경우 분산액, 예컨대 건조 분말 분산액, 수성 분산액 또는 유기 분산액의 형태이다.
일 구현예에서, 폴리이미드는 플루오로중합체와 조합되는 경우 용매 중 분산액의 형태이다. 용매는 물, 유기 용매 또는 이들의 조합일 수 있지만, 바람직하게는 물이다. 폴리이미드 분산액이 플루오로중합체와 혼합되기 이전, 혼합되는 동안 또는 혼합 이후에 선택적인 첨가제, 예컨대 윤활제가 첨가될 수 있다. 폴리이미드 분산액에 대한 예시적인 용매는 물, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔, n-메틸피롤리돈 (NMP), 디메틸술폭시드 (DMSO), 디메틸포름아미드 (DMF) 또는 이들 용매 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 동일하거나 또는 상이한 용매가 플루오로중합체 분산액에 사용될 수 있다.
선택적으로, 폴리이미드 분산액은 이를 플루오로중합체와 혼합하기에 앞서 밀링된다. 밀링에 앞서, 폴리이미드는 1 내지 500 μm, 바람직하게는 1 내지 50 μm, 보다 바람직하게는 1 내지 20 μm의 입도 직경을 가질 수 있다. 예시적인 밀링 방법은 볼 밀링(ball milling), 기계적 밀링, 유동층 밀링(fluidized bed milling), 고속 분산, 및 당업계에 알려져 있는 다른 밀링 방법을 포함한다. 밀링은 1 내지 50 μm, 바람직하게는 1 내지 20 μm의 평균 입자 직경을 갖는 폴리이미드 입자를 제조한다. 일 구현예에서, 밀링은 볼 밀 또는 고속 분산 기기를 사용하여 0.5 내지 120분 동안 수행된다.
일 구현예에서, 폴리이미드 분산액의 밀링은 Al2O3 또는 카본 블랙과 같은 기능성 충전제의 존재 하에 수행된다. 기능성 충전제는 존재하는 경우, 코팅 복합재의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 사용된다. 기능성 충전제는 밀링 동안 폴리이미드에 의해 캡슐화될 수 있으며, 이는 유리하게는 개선된 내증기성(steam resistance) 및 내식성을 제공할 수 있다.
이어서, 폴리이미드/플루오로중합체 복합재는 금속 또는 중합체 기재와 같은 기재를 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 코팅 방법은 롤러 코팅, 스크린 인쇄, 확산, 분무 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅 등, 또는 이들 기술 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 일 구현예에서, 폴리이미드/플루오로중합체 복합재는 후속으로 도포되는 플루오로중합체 코팅을 위한 프라이머 코팅이다.
코팅을 위한 기재는 임의의 재료, 예를 들어 금속 또는 중합체 기재일 수 있다. 예시적인 기재는 강철, 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 티타늄, 및 극성 중합체, 예컨대 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 고충격 폴리스티렌, 폴리페닐렌 옥시드 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌을 포함한다.
일 구현예에서, 기재(20)의 코팅 방법은, 본원에 기술된 바와 같은 폴리이미드/플루오로중합체 복합재 코팅 층을 기재의 적어도 일부분에 도포하여, 기재(20)와 접촉하는 제1 측(31) 및 제1 측 대향의 제2 측(32)을 갖는 제1 코팅 층(30)을 형성하는 단계, 및 플루오로중합체 층을 제1 코팅 층의 제2 측(32)의 적어도 일부분 상에 도포하여 제2 코팅 층을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제3 층과 같은 추가의 층을 제2 층의 적어도 일부분 상에 도포하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제3 층은 또한 상술한 바와 같은 플루오로중합체를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 폴리이미드/플루오로중합체 복합재는 제2 코팅 층을 위한, 기재 상의 프라이머 코팅을 형성한다.
일 구현예에서, 상기 방법은 제2 코팅 층을 도포하기에 앞서 제1 코팅 층을 건조시키는 단계, 제1 코팅 층에의 도포 후 제2 층을 건조시키는 단계, 선택적으로 코팅 층들을 기재 상에 경화시키는 단계, 또는 이들의 조합을 추가로 포함한다. 전형적인 경화 조건은 15 내지 20분 동안 380 내지 400℃이다.
일 구현예에서, 제2 코팅 층은 기재에 직접 도포된 동일한 조성의 순수한 플루오로중합체 층과 비교하여 기재에 대한 개선된 접착력을 나타내며, 여기서 개선된 접착력은 ASTM D3359에 따른 크로스 컷 테이프 시험, ASTM D1876에 따른 박리 시험 또는 이들의 조합에서의 10% 이상의 개선이다.
일 구현예에서, 금속 또는 중합체 기재는 본원에 기술된 폴리이미드/플루오로중합체 코팅 복합재를 포함한다.
제1 또는 프라이머 층으로서의 폴리이미드/플루오로중합체 복합재 및 제2 층으로서의 플루오로중합체로 코팅된 기재를 포함하는 물품이 또한 본원에 포함된다. 예시적인 물품은 조리기구, 산업용 부품, 건축 및 건설용 부품, 의료 장치, 전기 및 공학 부품, 항공우주 부품 또는 자동차 부품 등을 포함한다.
조리기구는 밥솥, 프라이팬(fry pans), 소테 팬(saute pans), 셰프 팬 (chef's pans), 오믈렛 팬(omelet pan), 그리들 플레이트(griddle plates), 그릴(grills), 육수용 냄비(stock pots)와 같은 솥 등을 포함한다. 산업용 부품은 중합체 몰드, 식품 가공 장비, 화학적 임펠러(chemical impeller), 혼합 탱크, 공학 부품(engineered parts), 볼 베어링(ball bearings), 기어(gears), 슬라이드 플레이트(slide plates), 산업용 다이(dies), 금속-성형 도구, 톱날(saw blades), 가열기, 예열기, 잠금 부품(lock parts), 펌프 부품, 파스너(fasteners), 예컨대 나사, 페인트 건(paint gun) 부품 및 기타를 포함한다. 상기 코팅은, 예를 들어 내충격성을 제공하는 것을 보조할 수 있다. 건축 및 건설용 부품은 배기구 및 전기절연체를 포함한다. 상기 코팅은 내구성, 내후성, 및 ㅁ내자외선성 및 내오존성을 요구하는 응용분야에 사용될 수 있다. 전기 및 전자 응용분야는 절연, 피팅류(fittings), 커넥터(connectors), 케이블 가이드(cable guides) 및 휴대용 전기 기기를 포함한다. 상기 코팅은 내화학성 및 절연 특성을 제공할 수 있다. 자동차 응용분야는 연료관 및 유압관, 연료 분사기, 연료 필터, 기화기(carburetor) 등을 위한 코팅을 포함한다.
본 발명은 청구범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는 하기 구현예에 의해 추가로 예시된다.
구현예 1. 코팅 층으로서, 플루오로중합체 및 5 내지 1000개의 하기 화학식의 단위를 갖는 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함하는 코팅 층:
Figure pct00011
상기 식에서, 각각의 V는 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 4가 C4-40 탄화수소 기이고, 각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 C2-20 2가 유기 기이다.
구현예 2. 구현예 1에 있어서, 상기 열가소성 폴리이미드가 하기 화학식의 단위를 갖는 폴리에테르이미드인 코팅 층:
Figure pct00012
상기 식에서, R은 구현예 1에 정의된 바와 같고, T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O-의 기이며, 여기서 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있고, Z는, 1 내지 6개의 C1-8 알킬 기, 1 내지 8개의 할로겐 원자 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 선택적으로 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 잔기이되, 단 Z의 원자가는 초과하지 않는다.
구현예 3. 구현예 2에 있어서,
R이 하기 화학식의 기이고;
Figure pct00013
[상기 식에서, Q1은 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체, 또는 -(C6H10)z- (여기서, z는 1 내지 4의 정수임)임]
Z가 화학식
Figure pct00014
의 디히드록시 화합물로부터 유도된 기이며, 여기서
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 1가 C1-6 알킬 기이고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고; c는 0 내지 4이고; Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기 브릿징 기인 코팅 층.
구현예 4. 구현예 3에 있어서, 각각의 R은 독립적으로 메타-페닐렌 또는 파라-페닐렌이고, Z는 4,4'-디페닐렌 이소프로필리덴인 코팅 층.
구현예 5. 구현예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 플루오로중합체가 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로에틸렌), 퍼플루오로알콕시 중합체, 폴리(에틸렌-테트라플루오로에틸렌) 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합인 코팅 층.
구현예 6. 구현예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리이미드가 상기 코팅 층의 총 중량의 10 내지 80 중량%를 차지하는 것인 코팅 층.
구현예 7. 구현예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 2 내지 50 μm의 두께를 갖는 코팅 층.
구현예 8. 구현예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리이미드가 1 내지 25 μm, 바람직하게는 1 내지 10 μm의 입도 직경을 갖는 것인 코팅 층.
구현예 9. 구현예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 기능성 충전제, 바람직하게는 Al2O3 또는 카본 블랙을 추가로 포함하는 코팅 층.
구현예 10. 구현예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 플루오로중합체를 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는 다층 코팅의 형태이며, 상기 제2 층이 상기 플루오로중합체 및 고온 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함하는 상기 층의 적어도 일부분 상에 배치된 것인 코팅 층.
구현예 11. 코팅 복합재의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은, 고온 열가소성 폴리이미드 분산액 및 플루오로중합체를 조합하는 단계로서, 상기 폴리이미드 분산액은 건조 분말 분산액, 수성 분산액 또는 유기 분산액의 형태인, 단계, 및 상기 폴리이미드 및 상기 플루오로중합체를 포함하는 복합재를 제조하는 단계를 포함하는 제조 방법.
구현예 12. 구현예 11에 있어서, 상기 고온 열가소성 폴리이미드 분산액을 상기 플루오로중합체와 혼합하기에 앞서 밀링하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
구현예 13. 구현예 12에 있어서, 밀링에 앞서, 상기 폴리이미드가 1 내지 500 μm, 바람직하게는 1 내지 50 μm, 또는 보다 바람직하게는 1 내지 20 μm의 입도 직경을 갖는 것인 제조 방법.
구현예 14. 구현예 13에 있어서, 밀링이 기능성 충전제, 바람직하게는 Al2O3 또는 카본 블랙의 존재 하에 수행되는 것인 제조 방법.
구현예 15. 구현예 11 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 밀링이 고속 분산 기기 또는 볼 분쇄기(ball grinder)를 사용하여 0.5 내지 12시간 동안 수행되는 것인 제조 방법.
구현예 16. 구현예 11 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리이미드가 밀링 후 1 μm 내지 50 μm, 바람직하게는 1 μm 내지 20 μm의 입도 직경을 갖는 것인 제조 방법.
구현예 17. 기재, 바람직하게는 금속 또는 중합체 기재의 코팅 방법으로서, 구현예 1 내지 9 중 어느 하나의 코팅 층을 상기 기재의 표면의 적어도 일부분에 도포하여, 상기 기재(20)와 접촉하는 제1 측(31) 및 상기 제1 측 대향의 제2 측(32)을 갖는 제1 코팅 층(30)을 형성하는 단계, 및 플루오로중합체 층을 상기 제1 코팅 층의 제2 측(32)의 적어도 일부분 상에 도포하여 제2 코팅 층(40)을 제공하는 단계를 포함하며; 선택적으로, 상기 제2 코팅 층을 도포하기에 앞서 상기 제1 코팅 층을 건조시키는 단계, 상기 제1 코팅 층에의 도포 후 상기 제2 층을 건조시키는 단계; 및 선택적으로 상기 코팅 층들을 상기 기재 상에 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 코팅 방법.
구현예 18. 구현예 17에 있어서, 상기 제2 코팅 층이 상기 기재에 직접 도포된 동일한 조성의 순수한 플루오로중합체 층과 비교하여 상기 기재에 대한 개선된 접착력을 나타내며, 여기서 개선된 접착력이 ASTM D3359에 따른 크로스 컷 테이프 시험, ASTM D1876에 따른 박리 시험 또는 이들의 조합에서의 10% 이상의 개선인 코팅 방법.
구현예 19. 기재, 바람직하게는 금속 또는 중합체 기재로서, 구현예 11 내지 16 중 어느 하나의 제조 방법에 의해 제조된, 구현예 1 내지 10 중 어느 하나의 코팅 층, 또는 구현예 17 또는 18의 코팅 방법에 의해 제조된 코팅을 포함하는 기재.
구현예 20. 구현예 19의 기재를 포함하는 물품으로서, 바람직하게는 상기 물품이 조리기구, 산업용 부품, 의료 장치, 건축 또는 건설용 부품, 전기 또는 전자 부품, 항공우주 부품 또는 자동차 부품인 물품.
상기 조성물, 방법 및 장치는 본원에 개시된 임의의 적합한 성분 또는 단계를 택일적으로 포함하거나, 이로 이루어지거나 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 상기 조성물, 방법 및 장치는 추가로 또는 대안적으로, 상기 조립체, 방법 및 장치의 기능 또는 목적의 달성에 달리 필요하지 않은 임의의 단계, 성분, 재료, 구성성분, 아주반트 또는 종이 없거나 또는 이를 실질적으로 함유하지 않도록 제조될 수 있다.
본원에 개시된 모든 범위는 종점을 포함하고, 상기 종점은 독립적으로 서로 조합가능하다. "조합"은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물 등을 포함한다. 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 순서, 수량 또는 중요도를 나타내는 것이 아니라, 하나의 요소를 또 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. 용어 단수 형태 및 "상기"는 수량의 한정을 나타내는 것이 아니고, 본원에서 달리 명시하거나 또는 문맥에 의해 명백히 모순되지 않는 한 단수형 및 복수형 둘 모두를 포함하는 것으로 해석하여야 한다. "또는"은 명백히 달리 나타내지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "일부 구현예", "일 구현예" 등에 대한 지칭은 해당 구현예와 관련하여 기술된 특정한 요소가 본원에 기술된 적어도 하나의 구현예에 포함되며, 다른 구현예에 존재할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 기술된 요소는 다양한 구현예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 출원이 속하는 당업계의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 모든 인용된 특허, 특허 출원 및 다른 참고문헌은 그 전문이 본원에 참조로 통합된다. 그러나, 본원에서의 용어가 상기 통합된 참고문헌에서의 용어에 모순되거나 또는 상충하는 경우, 본원으로부터의 용어가 상기 통합된 참고문헌으로부터의 상충하는 용어보다 우선순위를 갖는다.
용어 "알킬"은 분지쇄 또는 직쇄 불포화 지방족 탄화수소 기, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, s-부틸, t-부틸, n-펜틸, s-펜틸, 및 n- 및 s-헥실을 의미한다. "알케닐"은 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지쇄 1가 탄화수소 기 (예를 들어, 에테닐 (-HC=CH2))를 의미한다. "알콕시"는 산소를 통해 연결된 알킬 기 (즉, 알킬-O-), 예를 들어 메톡시, 에톡시 및 sec-부틸옥시 기를 의미한다. "알킬렌"은 직쇄 또는 분지쇄 포화 2가 지방족 탄화수소 기 (예를 들어, 메틸렌 (-CH2-) 또는 프로필렌 (-(CH2)3-))를 의미한다. "시클로알킬렌"은 2가 시클릭 알킬렌 기 -CnH2n-2x를 의미하며, 여기서 x는 고리화(들)에 의해 대체된 수소의 수이다. "시클로알케닐"은 하나 이상의 고리 및 고리에 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 1가 기를 의미하며, 여기서 모든 고리원은 탄소이다 (예를 들어, 시클로펜틸 및 시클로헥실). "아릴"은 특정된 수의 탄소 원자를 함유하는 방향족 탄화수소 기, 예컨대 페닐, 트로폰, 인다닐 또는 나프틸을 의미한다. 접두사 "할로"는 플루오로, 클로로, 브로모 또는 아이오도 치환기 중 하나 이상을 포함하는 기 또는 화합물을 의미한다. 상이한 할로 기의 조합 (예를 들어, 브로모 및 플루오로), 또는 오직 클로로 기가 존재할 수 있다. 접두사 "헤테로"는, 화합물 또는 기가, 헤테로원자인 적어도 하나의 고리원 (예를 들어, 1, 2 또는 3개의 헤테로원자(들))을 포함하는 것을 의미하며, 여기서 헤테로원자(들)는 각각 독립적으로 N, O, S, Si 또는 P이다. 달리 명시하지 않는 한, "치환된"은 화합물 또는 기가 적어도 1개 (예를 들어, 1, 2, 3 또는 4개)의 치환기로 치환되는 되며, 상기 치환기는 수소 대신에 각각 독립적으로 C1-9 알콕시, C1-9 할로알콕시, 니트로 (-NO2), 시아노 (-CN), C1-6 알킬 술포닐 (-S(=O)2-알킬), C6-12 아릴 술포닐 (-S(=O)2-아릴), 티올 (-SH), 티오시아노 (-SCN), 토실 (CH3C6H4SO2-), C3-12 시클로알킬, C2-12 알케닐, C5-12 시클로알케닐, C6-12 아릴, C7-13 아릴알킬렌, C4-12 헤테로시클로알킬 및 C3-12 헤테로아릴일 수 있되, 단 상기 치환된 원자의 정상 원자가는 초과하지 않는다. 기에서 명시된 탄소 원자의 수는 임의의 치환기를 배제한다. 예를 들어, -CH2CH2CN은 니트릴로 치환된 C2 알킬 기이다.
특정한 구현예가 기술되었지만, 현재 예상되지 않거나 예상되지 않을 수 있는 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 균등물이 출원인 또는 다른 통상의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원되고 보정될 수 있는 첨부된 청구범위는 이러한 모든 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 코팅 층으로서,
    플루오로중합체 및 5 내지 1000개의 하기 화학식의 단위를 갖는 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함하는 코팅 층:
    Figure pct00015

    상기 식에서,
    각각의 V는 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 4가 C4-40 탄화수소 기이고,
    각각의 R은 동일하거나 또는 상이하며, 치환 또는 비치환된 C2-20 2가 유기 기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리이미드가 하기 화학식의 단위를 갖는 폴리에테르이미드인 코팅 층:
    Figure pct00016

    상기 식에서, R은 제1항에 정의된 바와 같고,
    T는 -O- 또는 화학식 -O-Z-O-의 기이며, 여기서 -O- 또는 -O-Z-O- 기의 2가 결합은 3,3', 3,4', 4,3', 또는 4,4' 위치에 있고,
    Z는, 1 내지 6개의 C1-8 알킬 기, 1 내지 8개의 할로겐 원자 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 선택적으로(optionally) 치환된 방향족 C6-24 모노시클릭 또는 폴리시클릭 잔기이되, 단 Z의 원자가는 초과하지 않는다.
  3. 제2항에 있어서,
    R이 하기 화학식의 기이고;
    Figure pct00017

    [상기 식에서, Q1은 -O-, -S-, -C(O)-, -SO2-, -SO-, -CyH2y- (여기서, y는 1 내지 5의 정수임) 또는 이의 할로겐화 유도체, 또는 -(C6H10)z- (여기서, z는 1 내지 4의 정수임)임]
    Z가 화학식
    Figure pct00018
    의 디히드록시 화합물로부터 유도된 기이며, 여기서
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 1가 C1-6 알킬 기이고;
    p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;
    c는 0 내지 4이고;
    Xa는 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기 브릿징 기인 코팅 층.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 R이 독립적으로 메타-페닐렌 또는 파라-페닐렌이고, Z가 4,4'-디페닐렌 이소프로필리덴인 코팅 층.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플루오로중합체가 폴리(테트라플루오로에틸렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌-에틸렌-프로필렌), 폴리(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로에틸렌), 퍼플루오로알콕시 중합체, 폴리(에틸렌-테트라플루오로에틸렌) 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합인 코팅 층.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이미드가 상기 코팅 층의 총 중량의 10 내지 80 중량%를 차지하는 것인 코팅 층.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 2 내지 50 μm의 두께를 갖는 코팅 층.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이미드가 1 내지 25 μm, 바람직하게는 1 내지 10 μm의 입도 직경을 갖는 것인 코팅 층.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 기능성 충전제, 바람직하게는 Al2O3 또는 카본 블랙을 추가로 포함하는 코팅 층.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 플루오로중합체를 포함하는 제2 층을 추가로 포함하는 다층 코팅의 형태이며, 상기 제2 층이 상기 플루오로중합체 및 고온(high heat) 열가소성 폴리이미드의 복합재를 포함하는 상기 층의 적어도 일부분 상에 배치된 것인 코팅 층.
  11. 코팅 복합재의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은
    고온 열가소성 폴리이미드 분산액 및 플루오로중합체를 조합하는 단계로서, 상기 폴리이미드 분산액은 건조 분말 분산액, 수성 분산액 또는 유기 분산액의 형태인, 단계, 및
    상기 폴리이미드 및 상기 플루오로중합체를 포함하는 복합재를 제조하는 단계를 포함하는 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 고온 열가소성 폴리이미드 분산액을 상기 플루오로중합체와 혼합하기에 앞서, 선택적으로 기능성 충전제의 존재 하에 밀링하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
  13. 기재, 바람직하게는 금속 또는 중합체 기재의 코팅 방법으로서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 코팅 층을 상기 기재의 표면의 적어도 일부분에 도포하여, 상기 기재(20)와 접촉하는 제1 측(31) 및 상기 제1 측 대향의 제2 측(32)을 갖는 제1 코팅 층(30)을 형성하는 단계, 및
    플루오로중합체 층을 상기 제1 코팅 층의 제2 측(32)의 적어도 일부분 상에 도포하여 제2 코팅 층(40)을 제공하는 단계를 포함하며;
    선택적으로, 상기 제2 코팅 층을 도포하기에 앞서 상기 제1 코팅 층을 건조시키는 단계, 상기 제1 코팅 층에의 도포 후 상기 제2 층을 건조시키는 단계; 및
    선택적으로 상기 코팅 층들을 상기 기재 상에 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 코팅 방법.
  14. 기재, 바람직하게는 금속 또는 중합체 기재로서, 제11항 또는 제12항의 제조 방법에 의해 제조된, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 코팅 층, 또는 제13항의 코팅 방법에 의해 제조된 코팅을 포함하는 기재.
  15. 제14항의 기재를 포함하는 물품으로서, 바람직하게는 조리기구, 산업용 부품, 의료 장치, 건축 또는 건설용 부품, 전기 또는 전자 부품, 항공우주 부품 또는 자동차 부품인 물품.
KR1020187032474A 2016-05-20 2017-05-19 코팅, 방법 및 코팅된 물품 KR20190011726A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662339376P 2016-05-20 2016-05-20
US62/339,376 2016-05-20
PCT/IB2017/052974 WO2017199220A1 (en) 2016-05-20 2017-05-19 Coatings, methods and coated articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190011726A true KR20190011726A (ko) 2019-02-07

Family

ID=59258277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187032474A KR20190011726A (ko) 2016-05-20 2017-05-19 코팅, 방법 및 코팅된 물품

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10876017B2 (ko)
EP (1) EP3458532A1 (ko)
KR (1) KR20190011726A (ko)
CN (1) CN109071990A (ko)
WO (1) WO2017199220A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11344145B2 (en) * 2017-07-31 2022-05-31 All-Clad Metalcrafters, L.L.C. Cookware with copper bonded layer
WO2023144709A1 (en) 2022-01-25 2023-08-03 Tata Steel Limited Preparation and application of polyimide intermediates for anti-corrosion coating on metal surfaces

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433104A (en) * 1982-03-18 1984-02-21 General Electric Company Polyetherimide-fluorinated polyolefin blends
EP0301543B1 (en) 1987-07-29 1995-02-08 Sumitomo Electric Industries Limited Molded article made from a resinous composition
US20020123282A1 (en) 2001-01-03 2002-09-05 Mccarthy Thomas F. Fluoropolymer composites
JP5866778B2 (ja) 2011-03-07 2016-02-17 富士ゼロックス株式会社 円筒状成形体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109071990A (zh) 2018-12-21
WO2017199220A1 (en) 2017-11-23
EP3458532A1 (en) 2019-03-27
US10876017B2 (en) 2020-12-29
US20190194491A1 (en) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006329951A1 (en) Annular or tubular shaped articles of novel polymer blends
TWI609607B (zh) High-frequency circuit substrate cover layer
US20070160856A1 (en) Polyimide aircraft engine parts
US10822499B2 (en) Polyetherimide varnish compositions, methods of manufacture, and articles prepared therefrom
EP3458518B1 (en) Article comprising a composite of a fluoroelastomer and a polyimide on a metal substrate
CA2536172A1 (en) Flame retardant thermoplastic films and methods of making the same
JP6149739B2 (ja) プライマー組成物及びそれを用いた積層体
CA2574667C (en) Aromatic polyimide composition and articles manufactured therefrom
WO2019099329A1 (en) Polyimide composition having a low coefficient of thermal expansion
KR20190011726A (ko) 코팅, 방법 및 코팅된 물품
US8063135B2 (en) Water-based polymer composition and articles made therefrom
JP2004204073A (ja) 被覆用組成物、塗膜及び被覆物品
EP3226259A1 (en) Insulating coating material having excellent wear resistance
WO2022054916A1 (ja) 塗料組成物及び塗装品
EP3158016B1 (en) Fluoropolymer primer composition with good adhesion to metals
WO2015153026A1 (en) Coverlay for high-frequency circuit substrate
JP7265215B2 (ja) 被覆用組成物及び被覆物品
CN113444331B (zh) 氟系树脂改质组成物、复合膜及覆铜板
WO2023095677A1 (ja) 液状塗料組成物、塗膜、含フッ素樹脂積層体、および、物品