TW202246426A - 塗料組成物、塗膜、積層體及塗裝物品 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種塗料組成物,其含有:氟樹脂、包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)及水性介質,上述聚合物(I)之含量相對於上述塗料組成物為2000質量ppm以下,
CX
1X
3=CX
2R(-CZ
1Z
2-A
0)
m(I)
(式中,X
1及X
3分別獨立地為F、Cl、H或CF
3,X
2為H、F、烷基或含氟烷基,A
0為陰離子性基,R為連結基,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基,m為1以上之整數)。
Description
本發明係關於一種塗料組成物、塗膜、積層體及塗裝物品。
聚四氟乙烯(PTFE)之耐熱性、耐化學品性、撥水撥油性、脫模性、滑動性等優異。因此,含有PTFE之水性分散液於成形模具脫模材、辦公自動化(OA)機器用捲筒、熨斗等家庭用品、煎鍋或加熱板等廚房器具、食品工業、電氣工業、機械工業等領域中作為塗料組成物使用。
於專利文獻1中記載有一種底漆用水性分散組成物,其包含(A)水溶性且硬化性之聚醯胺醯亞胺系及/或聚醯亞胺系黏合劑聚合物、(B)陶瓷球狀粒子、(C)改質聚四氟乙烯粒子及(D)水性介質的氟樹脂塗膜層,且特徵在於:該改質聚四氟乙烯粒子(C)係於380℃之熔融蠕變黏度為8×10
9以上且1.0×10
10Pa・s以下之範圍,且標準比重為2.146以上且2.170以下之改質聚四氟乙烯粒子。
於專利文獻2中記載有一種積層體,其由下述材料構成:基材;底塗層,其形成於上述基材上,包含平均粒徑為3 μm以上之無機粒子(a)及耐熱性樹脂(a),且不含氟樹脂;中間層,其形成於上述底塗層上,且包含氟樹脂(b)及耐熱性樹脂(b);及表面塗層,其形成於上述中間層上,且包含氟樹脂(c)。
於專利文獻3中記載有一種氟聚合物之製造方法,其包括下述步驟:於包含基於下述通式(1)所表示之單體之聚合單元(1)的聚合物(1)之存在下,於水性介質中進行氟單體之聚合,藉此獲得氟聚合物。
CX
2=CY(-CZ
2-O-Rf-A) (1)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Z相同或不同,為-H、-F、烷基或氟烷基,Rf為碳數1~40之含氟伸烷基、或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基,A為-COOM、-SO
3M或-OSO
3M(M為-H、金屬原子、-NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基;其中,X、Y及Z之至少1個包含氟原子))。
於專利文獻4中記載有一種氟聚合物水性分散液之製造方法,其特徵在於包括下述步驟A:其對包含氟聚合物(其中,上述聚合物(I)除外)之處理前水性分散液實施超過濾、精密過濾或透析膜處理、或者其等之組合,上述氟聚合物係在包含基於下述通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)之存在下進行聚合而獲得者。
CX
1X
3=CX
2R(-CZ
1Z
2-A
0)
m(I)
(式中,X
1及X
3分別獨立地為F、Cl、H或CF
3,X
2為H、F、烷基或含氟烷基,A
0為陰離子性基,R為連結基,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基,m為1以上之整數)
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4853081號說明書
[專利文獻2]日本特開2015-127142號公報
[專利文獻3]國際公開第2019/168183號
[專利文獻4]國際公開第2020/218620號
[發明所欲解決之課題]
本發明之目的在於提供一種新穎之塗料組成物。
[解決課題之技術手段]
根據本發明,提供一種塗料組成物,其含有:氟樹脂、包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)及水性介質,上述聚合物(I)之含量相對於上述塗料組成物為2000質量ppm以下(於本發明中,有時稱為「第1塗料組成物」)。
CX
1X
3=CX
2R(-CZ
1Z
2-A
0)
m(I)
(式中,X
1及X
3分別獨立地為F、Cl、H或CF
3,X
2為H、F、烷基或含氟烷基,A
0為陰離子性基,R為連結基,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基,m為1以上之整數)
較佳為本發明之第1塗料組成物之黏度為100 mPa・s以上且1000 mPa・s以下。
於本發明之第1塗料組成物中,較佳為上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
於本發明之第1塗料組成物中,較佳為上述氟樹脂係選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物及乙烯/三氟氯乙烯共聚物所組成之群中至少1種。
較佳為本發明之第1塗料組成物之藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間為10分鐘以上。
於本發明之第1塗料組成物中,較佳為聚合物(I)之含量相對於上述塗料組成物為0.1質量ppm以上。
本發明之第1塗料組成物較佳為進而含有非離子性界面活性劑。
又,根據本發明,提供一種塗料組成物,其含有氟樹脂及水性介質,藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間為10分鐘以上,且黏度為50 mPa・s以上且1000 mPa・s以下(於本發明中,有時稱為「第2塗料組成物」)。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為含有選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物所組成之群中至少1種作為上述氟樹脂。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為至少含有聚四氟乙烯作為上述氟樹脂。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為聚四氟乙烯之含量相對於上述氟樹脂為60質量%以上。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為僅含有四氟乙烯/六氟丙烯共聚物作為上述氟樹脂,且上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為30.0質量%以上且50.0質量%以下。
於本發明之第2塗料組成物中,較佳為僅含有四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物作為上述氟樹脂,且上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為30.0質量%以上且50.0質量%以下。
又,根據本發明,提供一種塗料組成物,其含有氟樹脂、非離子性界面活性劑、陰離子性烴系界面活性劑及水性介質,且實質不含:包含親水基之含氟化合物(於本發明中,有時稱為「第3塗料組成物」)。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為上述包含親水基之含氟化合物係陰離子性部分之分子量為800以下的含氟之陰離子性含氟界面活性劑。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為上述包含親水基之含氟化合物之含量為100質量ppb以下。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為上述包含親水基之含氟化合物係下述所表示之化合物:
H(CF
2)
7COOM、
F(CF
2)
7COOM、
F(CF
2)
5COOM、
H(CF
2)
6COOM、
CF
3O(CF
2)
3OCHFCF
2COOM、
C
3F
7OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2OCF
2CF
2OCF
2COOM、
C
2F
5OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、及
(各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)所表示之化合物。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為含有選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物所組成之群中至少1種作為上述氟樹脂。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為至少含有聚四氟乙烯作為上述氟樹脂。
於本發明之第3塗料組成物中,較佳為上述塗料組成物中之聚四氟乙烯之含量相對於上述氟樹脂為60質量%以上。
本發明之塗料組成物(於本發明中,有時將本發明之第1塗料組成物、第2塗料組成物及第3塗料組成物稱為「本發明之塗料組成物」)較佳為進而含有造膜劑。
本發明之塗料組成物較佳為進而含有黏合劑樹脂,且上述黏合劑樹脂係選自由聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚碸、聚苯硫醚所組成之群中至少1種。
又,根據本發明,提供一種塗膜,其係塗佈上述塗料組成物而獲得。
又,根據本發明,提供一種積層體,其具備上述塗膜。
又,根據本發明,提供一種塗裝物品,其具備上述塗膜或上述積層體。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種新穎之塗料組成物。
以下,對本發明之具體實施形態詳細地進行說明,但本發明並不限於以下實施形態。
於本發明中,「有機基」意指含有1個以上之碳原子之基、或自有機化合物中去除1個氫原子而形成之基。
該「有機基」之例包含:
可具有1個以上之取代基之烷基、
可具有1個以上之取代基之烯基、
可具有1個以上之取代基之炔基、
可具有1個以上之取代基之環烷基、
可具有1個以上之取代基之環烯基、
可具有1個以上之取代基之環烷二烯基(cycloalkadienyl)、
可具有1個以上之取代基之芳基、
可具有1個以上之取代基之芳烷基、
可具有1個以上之取代基之非芳香族雜環基、
可具有1個以上之取代基之雜芳基、
氰基、
甲醯基、
RaO-、
RaCO-、
RaSO
2-、
RaCOO-、
RaNRaCO-、
RaCONRa-、
RaOCO-、
RaOSO
2-、及
RaNRbSO
2-
(該等式中,Ra獨立地為
可具有1個以上之取代基之烷基、
可具有1個以上之取代基之烯基、
可具有1個以上之取代基之炔基、
可具有1個以上之取代基之環烷基、
可具有1個以上之取代基之環烯基、
可具有1個以上之取代基之環烷二烯基、
可具有1個以上之取代基之芳基、
可具有1個以上之取代基之芳烷基、
可具有1個以上之取代基之非芳香族雜環基、或
可具有1個以上之取代基之雜芳基,
Rb獨立地為H或可具有1個以上之取代基之烷基)。
作為上述有機基,較佳為可具有1個以上之取代基之烷基。
又,於本發明中,「取代基」意指能夠進行取代之基。該「取代基」之例包含脂肪族基、芳香族基、雜環基、醯基、醯氧基、醯胺基、脂肪族氧基、芳香族氧基、雜環氧基、脂肪族氧羰基、芳香族氧羰基、雜環氧羰基、胺甲醯基、脂肪族磺醯基、芳香族磺醯基、雜環磺醯基、脂肪族磺醯氧基、芳香族磺醯氧基、雜環磺醯氧基、胺磺醯基、脂肪族磺醯胺基、芳香族磺醯胺基、雜環磺醯胺基、胺基、脂肪族胺基、芳香族胺基、雜環胺基、脂肪族氧羰基胺基、芳香族氧羰基胺基、雜環氧羰基胺基、脂肪族亞磺醯基、芳香族亞磺醯基、脂肪族硫基、芳香族硫基、羥基、氰基、磺酸基、羧基、脂肪族氧基胺基、芳香族氧基胺基、胺甲醯基胺基、胺磺醯胺基、鹵素原子、胺磺醯基胺甲醯基、胺甲醯基胺磺醯基、二脂肪族氧膦基、及二芳香族氧膦基。
上述脂肪族基可為飽和,亦可為不飽和,又,可具有羥基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基(acylamino)、胺甲醯基胺基等。作為上述脂肪族基,可例舉總碳原子數1~8、較佳為1~4之烷基,例如甲基、乙基、乙烯基、環己基、胺甲醯基甲基等。
上述芳香族基例如可具有硝基、鹵素原子、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述芳香族基,可例舉碳數6~12、較佳為總碳原子數6~10之芳基,例如苯基、4-硝基苯基、4-乙醯胺基苯基、4-甲磺醯基苯基(4-methanesulfonylphenyl)等。
上述雜環基可具有鹵素原子、羥基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述雜環基,可例舉總碳原子數2~12、較佳為2~10之5~6員雜環,例如2-四氫呋喃基、2-嘧啶基等。
上述醯基可具有脂肪族羰基、芳基羰基、雜環羰基、羥基、鹵素原子、芳香族基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述醯基,可例舉總碳原子數2~8、較佳為2~4之醯基,例如乙醯基、丙醯基、苯甲醯基、3-吡啶羰基等。
上述醯胺基可具有脂肪族基、芳香族基、雜環基等,例如可具有乙醯胺基、苯甲醯胺基、2-吡啶羰基胺基、丙醯胺基(propanoylamino)等。作為上述醯胺基,可例舉總碳原子數2~12、較佳為2~8之醯胺基,總碳原子數2~8之烷基羰基胺基,例如乙醯胺基、苯甲醯胺基、2-吡啶羰基胺基、丙醯胺基等。
上述脂肪族氧羰基可為飽和,亦可為不飽和,又,可具有羥基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述脂肪族氧羰基,可例舉總碳原子數2~8、較佳為2~4之烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、第三丁氧基羰基等。
上述胺甲醯基可具有脂肪族基、芳香族基、雜環基等。作為上述胺甲醯基,可例舉未經取代之胺甲醯基、總碳數2~9之烷基胺甲醯基,較佳為未經取代之胺甲醯基、總碳原子數2~5之烷基胺甲醯基,例如N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基等。
上述脂肪族磺醯基可為飽和,亦可為不飽和,又,可具有羥基、芳香族基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述脂肪族磺醯基,可例舉總碳原子數1~6、較佳為總碳原子數1~4之烷基磺醯基,例如甲磺醯基等。
上述芳香族磺醯基可具有羥基、脂肪族基、脂肪族氧基、胺甲醯基、脂肪族氧羰基、脂肪族硫基、胺基、脂肪族胺基、醯胺基、胺甲醯基胺基等。作為上述芳香族磺醯基,可例舉總碳原子數6~10之芳基磺醯基,例如苯磺醯基等。
上述胺基可具有脂肪族基、芳香族基、雜環基等。
上述醯胺基例如可具有乙醯胺基、苯甲醯胺基、2-吡啶羰基胺基、丙醯胺基等。作為上述醯胺基,可例舉總碳原子數2~12、佳為總碳原子數2~8之醯胺基、更佳為總碳原子數2~8之烷基羰基胺基,例如乙醯胺基、苯甲醯胺基、2-吡啶羰基胺基、丙醯胺基等。
上述脂肪族磺醯胺基、芳香族磺醯胺基、雜環磺醯胺基例如亦可為甲磺醯胺基(methane sulfonamide)、苯磺醯胺基、2-吡啶磺醯胺基等。
上述胺磺醯基可具有脂肪族基、芳香族基、雜環基等。作為上述胺磺醯基,可例舉胺磺醯基、總碳原子數1~9之烷基胺磺醯基、總碳原子數2~10之二烷基胺磺醯基、總碳原子數7~13之芳基胺磺醯基、總碳原子數2~12之雜環胺磺醯基,更佳為胺磺醯基、總碳原子數1~7之烷基胺磺醯基、總碳原子數3~6之二烷基胺磺醯基、總碳原子數6~11之芳基胺磺醯基、總碳原子數2~10之雜環胺磺醯基,例如胺磺醯基、甲基胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、苯基胺磺醯基、4-吡啶胺磺醯基等。
上述脂肪族氧基可為飽和,亦可為不飽和,又,可具有甲氧基、乙氧基、異丙氧基、環己氧基、甲氧基乙氧基等。作為上述脂肪族氧基,可例舉總碳原子數1~8、較佳為1~6之烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、環己氧基、甲氧基乙氧基等。
上述芳香族胺基、雜環胺基可具有脂肪族基、脂肪族氧基、鹵素原子、胺甲醯基、與該芳基縮環而成之雜環基、脂肪族氧羰基,較佳為總碳原子數1~4之脂肪族基、總碳原子數1~4之脂肪族氧基、鹵素原子、總碳原子數1~4之胺甲醯基、硝基、總碳原子數2~4之脂肪族氧羰基。
上述脂肪族硫基可為飽和,亦可為不飽和,又,可例舉總碳原子數1~8、更佳為總碳原子數1~6之烷硫基,例如甲基硫基、乙基硫基、胺甲醯基甲基硫基、第三丁基硫基等。
上述胺甲醯基胺基可具有脂肪族基、芳基、雜環基等。作為上述胺甲醯基胺基,可例舉胺甲醯基胺基、總碳原子數2~9之烷基胺甲醯基胺基、總碳原子數3~10之二烷基胺甲醯基胺基、總碳原子數7~13之芳基胺甲醯基胺基、總碳原子數3~12之雜環胺甲醯基胺基,較佳為胺甲醯基胺基、總碳原子數2~7之烷基胺甲醯基胺基、總碳原子數3~6之二烷基胺甲醯基胺基、總碳原子數7~11之芳基胺甲醯基胺基、總碳原子數3~10之雜環胺甲醯基胺基,例如胺甲醯基胺基、甲基胺甲醯基胺基、N,N-二甲基胺甲醯基胺基、苯基胺甲醯基胺基、4-吡啶胺甲醯基胺基等。
於本發明中,於端點所表示之範圍內包含該範圍內所含之所有數值(例如,1~10中包含1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。
於本發明中,「至少1」之記載中包含1以上之所有數值(例如至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。
繼而,對本發明之塗料組成物具體地進行說明。
本發明之第1塗料組成物含有:氟樹脂、包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)及水性介質,聚合物(I)之含量相對於組成物為2000質量ppm以下。
本發明之第1塗料組成物之黏度較佳為50~1000 mPa・s。本發明之第1塗料組成物之黏度更佳為100 mPa・s以上,黏度進而較佳為110 mPa・s以上,尤佳為120 mPa・s以上,更佳為900 mPa・s以下,進而較佳為750 mPa・s以下。具有上述範圍內之黏度之塗料組成物攪拌時之凝集抑制性優異,進而塗佈時之滴液等成形不良亦得到抑制,故可提供美觀之塗膜。於本說明書中,塗料組成物之黏度係使用B型黏度計,於轉子No.2、液溫25℃、60 rpm之條件進行測定。
本發明之第1塗料組成物藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間較佳為10分鐘以上。作為較佳之穩定性保持時間,依序較佳為10分鐘以上、12分鐘以上、15分鐘以上、20分鐘以上、30分鐘以上。穩定性保持時間處於上述範圍內之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性優異。又,穩定性保持時間之上限值並無特別限定,通常為120分鐘以下。於本說明書中,穩定性保持時間係藉由實施例所記載之攪拌試驗進行測定。
本發明之第1塗料組成物較佳為進而含有非離子性界面活性劑。藉由含有非離子性界面活性劑,塗料組成物攪拌時之凝集抑制性優異,且塗佈時之滴液等成形不良得到抑制。因攪拌時之凝集抑制性優異,於所獲得之塗膜不易附著凝集體,從而容易獲得膜厚均勻性優異之塗膜。進而,因攪拌時之凝集抑制性優異,於噴霧塗佈之情形時,可抑制於噴槍之細噴嘴內或噴嘴前端附著較大之凝集體,從而能以較高之效率進行噴霧塗佈。
本發明之第1塗料組成物較佳為進而含有陰離子性烴系界面活性劑。藉由含有陰離子性烴系界面活性劑,塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性優異,且塗佈時之滴液等成形不良得到抑制。
本發明之第2塗料組成物含有氟樹脂及水性介質,其藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間為10分鐘以上,黏度為50 mPa・s以上且1000 mPa・s以下。
本發明之第2塗料組成物由於攪拌時之凝集抑制性優異,且塗佈時之滴液等成形不良亦得到抑制,故可提供美觀之塗膜。又,即便於塗料組成物含有相對大量之氟樹脂之情形時,由於攪拌時之凝集抑制性優異,且塗佈時之滴液等成形不良亦得到抑制,故藉由使用本發明之第2塗料組成物,能以高效率製造美觀之塗膜。
本發明之第2塗料組成物之較佳之穩定性保持時間依序較佳為12分鐘以上、15分鐘以上、20分鐘以上、30分鐘以上。穩定性保持時間處於上述範圍內之塗料組成物其攪拌時之凝集抑制性更優異。又,穩定性保持時間之上限值並無特別限定,通常為120分鐘以下。
本發明之第2塗料組成物之黏度為50~1000 mPa・s。本發明之第2塗料組成物之黏度較佳為100 mPa・s以上,更佳為110 mPa・s以上,進而較佳為120 mPa・s以上,較佳為900 mPa・s以下,更佳為750 mPa・s以下。藉由使黏度處於上述範圍內,塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性更優異,且塗佈時之滴液等成形不良進一步得到抑制。
本發明之第2塗料組成物較佳為進而含有包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)。藉由含有聚合物(I),可進一步提高塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性。
本發明之第2塗料組成物較佳為進而含有非離子性界面活性劑。藉由含有非離子性界面活性劑,塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性更優異,且塗佈時之滴液等成形不良進一步得到抑制。
本發明之第2塗料組成物較佳為進而含有陰離子性烴系界面活性劑。藉由含有陰離子性烴系界面活性劑,塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性更優異,且塗佈時之滴液等成形不良進一步得到抑制。
本發明之第3塗料組成物含有氟樹脂、非離子性界面活性劑、陰離子性烴系界面活性劑及水性介質,且實質不含:包含親水基之含氟化合物。
需要實質不含「包含親水基之含氟化合物」並且攪拌時之凝集抑制性優異之塗料組成物。本發明之第3組成物儘管實質不含「包含親水基之含氟化合物」,但含有非離子性界面活性劑及陰離子性烴系界面活性劑,因此攪拌時之凝集抑制性亦優異。
本發明之第3塗料組成物較佳為進而含有:包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)。藉由含有聚合物(I),可進一步提高塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性。
本發明之第3塗料組成物之較佳之穩定性保持時間與本發明之第1塗料組成物相同。又,本發明之第3塗料組成物之較佳之黏度與本發明之第1塗料組成物相同。
本發明之塗料組成物之固形物成分濃度較佳為20~50質量%,更佳為22質量%以上,進而較佳為30質量%以上,更佳為48質量%以下,進而較佳為45質量%以下。若固形物成分濃度處於上述範圍內,則可形成與基材之密合性更優異且非黏著性更優異之塗膜。於本發明中,塗料組成物之固形物成分濃度係於380℃加熱後之剩餘成分濃度,具體而言,可藉由實施例所記載之方法進行測定。
就可提高塗料組成物之固形物成分濃度較高之情形時之成膜性之觀點而言,本發明之塗料組成物之黏度可為150 mPa・s以上且500 mPa・s以下。
以下,對本發明之塗料組成物之構成更詳細地進行說明。
<氟樹脂>
本發明之塗料組成物(於本發明中,有時將本發明之第1塗料組成物、第2塗料組成物及第3塗料組成物稱為「本發明之塗料組成物」)含有氟樹脂。
作為氟樹脂,並無特別限定,只要具有氟原子即可,可例舉聚四氟乙烯(PTFE)及PTFE以外之氟樹脂。
作為PTFE以外之氟樹脂,例如可例舉:四氟乙烯(TFE)/六氟丙烯(HFP)共聚物(FEP)、TFE/全氟(烷基乙烯醚)(PAVE)共聚物(PFA)、TFE/全氟烯丙醚共聚物、乙烯/TFE共聚物(ETFE)、乙烯/三氟氯乙烯(CTFE)共聚物(ECTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯/TFE/HFP共聚物(EFEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯(VDF)系共聚物、聚氟乙烯(PVF)等。氟樹脂可單獨使用1種,或將2種以上組合使用。
於本發明之塗料組成物中,作為氟樹脂,較佳為選自PTFE、FEP、PFA、ETFE及ECTFE中之至少一種,更佳為選自PTFE、FEP及PFA中之至少一種,進而較佳為包含PTFE者。
作為氟樹脂之PTFE之較佳之態樣如下述。
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,至少含有PTFE作為氟樹脂。本發明之塗料組成物可僅含有PTFE作為氟樹脂,亦可含有PTFE以及PTFE以外之氟樹脂作為氟樹脂。例如,本發明之塗料組成物可含有PTFE、以及選自由FEP及PFA所組成之群中至少1種作為氟樹脂。
於本發明之塗料組成物包含PTFE之情形時,本發明之塗料組成物中之PTFE之含量較佳為10.0質量%以上且52.0質量%以下。PTFE之含量之較佳下限值依序較佳為15.0質量%以上、16.0質量%以上、18.0質量%以上、20.0質量%以上。PTFE之含量之上限值更佳為50.0質量%以下,進而較佳為48.0質量%以下。
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,塗料組成物中之PTFE之含量為30.0質量%以上且52.0質量%以下。於該情形時,塗料組成物中之PTFE之含量更佳為32.0質量%以上,進而較佳為35.0質量%以上,更佳為50.0質量%以下,進而較佳為48.0質量%以下。藉由使塗料組成物中之PTFE之含量處於上述範圍內,能以較高之效率容易地獲得PTFE含有比例較高之塗膜。
於本發明之塗料組成物中,氟樹脂中之PTFE之存在量較佳為55.0質量%以上,更佳為60.0質量%以上,進而較佳為65.0質量%以上,可為100.0質量%以下。
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,塗料組成物中之PTFE之含量相對於塗料組成物中之氟樹脂之質量,較佳為60質量%以上,更佳為70質量%以上,進而較佳為80質量%以上,尤佳為90質量%,較佳為100質量%以下。又,本發明之塗料組成物可僅含有PTFE作為氟樹脂。
於本發明之第1塗料組成物之一實施形態中,氟樹脂中之PTFE之存在量為90.0質量%以上。於該情形時,氟樹脂中之PTFE之存在量更佳為95.0質量%以上,進而較佳為96.0質量%以上,可為100.0質量%。藉由使氟樹脂中之PTFE之存在量處於上述範圍內,能以較高之效率容易地獲得PTFE含有比例較高之塗膜。
作為FEP,並無特別限定,較佳為TFE單元與HFP單元之莫耳比(TFE單元/HFP單元)為70/30以上且未達99/1之共聚物。更佳之莫耳比為70/30以上且98.9/1.1以下,進而較佳之莫耳比為80/20以上且98.9/1.1以下。若TFE單元過少,則有機械物性降低之傾向,若過多,則有熔點變得過高而造膜性降低之傾向。FEP亦較佳為源自可與TFE及HFP共聚合之單體之單體單元為0.1~10莫耳%且TFE單元及HFP單元合計為90~99.9莫耳%之共聚物。作為可與TFE及HFP共聚合之單體,可例舉PAVE、烷基全氟乙烯醚衍生物等。
FEP之熔點較佳為未達150~322℃,更佳為200~320℃,進而較佳為200~300℃,尤佳為215~280℃。
FEP之熱分解起始溫度較佳為360℃以上。熱分解起始溫度更佳為380℃以上,進而較佳為390℃以上。
於本發明之塗料組成物含有FEP之情形時,塗料組成物中之FEP之含量較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而較佳為1.0質量%以上,較佳為70.0質量%以下,更佳為60.0質量%以下,進而較佳為52.0質量%以下,尤佳為50.0質量%以下。又,於一實施形態中,FEP之含量較佳為0.1~20.0質量%,更佳為0.5~15.0質量%,進而較佳為1.0~50.0質量%。
於本發明中,熱分解起始溫度係使用示差熱・熱重量測定裝置[TG-DTA](商品名:TG/DTA6200,精工電子公司製造),將10 mg試樣以升溫速度10℃/min自室溫升溫至試樣減少1質量%時之溫度。
作為PFA,並無特別限定,較佳為TFE單元與PAVE單元之莫耳比(TFE單元/PAVE單元)為70/30以上且未達99/1之共聚物。更佳之莫耳比為70/30以上且98.9/1.1以下,進而較佳之莫耳比為80/20以上且98.9/1.1以下。若TFE單元過少,則有機械物性降低之傾向,若過多,則有熔點變得過高而造膜性降低之傾向。PFA亦較佳為下述之共聚物,即,源自可與TFE及PAVE共聚合之單體之單體單元為0.1~10莫耳%且TFE單元及PAVE單元合計為90~99.9莫耳%之共聚物。作為可與TFE及PAVE共聚合之單體,可例舉:HFP、CZ
3Z
4=CZ
5(CF
2)
nZ
6(式中,Z
3、Z
4及Z
5相同或不同,表示氫原子或氟原子,Z
6表示氫原子、氟原子或氯原子,n表示2~10之整數)所表示之乙烯基單體、及CF
2=CF-OCH
2-Rf
7(式中,Rf
7表示碳數1~5之全氟烷基)所表示之烷基全氟乙烯醚衍生物等。
PFA之熔點較佳為未達180~322℃,更佳為230~320℃,進而較佳為280~320℃。
PFA之熱分解起始溫度較佳為380℃以上。熱分解起始溫度更佳為400℃以上,進而較佳為410℃以上。
於本發明之塗料組成物含有PFA之情形時,塗料組成物中之PFA之含量較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而較佳為1.0質量%以上,較佳為70.0質量%以下,更佳為60.0質量%以下,進而較佳為52.0質量%以下,尤佳為50.0質量%以下。又,於一實施形態中,PFA之含量較佳為0.1~20.0質量%,更佳為0.5~15.0質量%,進而較佳為1.0~10.0質量%。
氟樹脂(PTFE及PTFE以外之氟樹脂)之各單體單元之含量可根據單體之種類將NMR、FT-IR、元素分析、螢光X射線分析適當組合來算出。
於本發明之塗料組成物中,氟樹脂之含量較佳為相對於塗料組成物而言為15.0~52.0質量%。氟樹脂之含量更佳為16質量%以上,進而較佳為18.0質量%以上,尤佳為20.0質量%以上,最佳為30.0質量%以上,更佳為50.0質量%以下,進而較佳為48.0質量%以下。塗料組成物中之氟樹脂之含量可作為塗料組成物之固形物成分濃度而求出。
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,至少含有FEP作為氟樹脂。本發明之塗料組成物可僅含有FEP作為氟樹脂,亦可含有FEP及FEP以外之氟樹脂作為氟樹脂。
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,至少含有PFA作為氟樹脂。本發明之塗料組成物可僅含有PFA作為氟樹脂,亦可含有PFA及PFA以外之氟樹脂作為氟樹脂。
<聚四氟乙烯(PTFE)>
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,含有聚四氟乙烯(PTFE)作為氟樹脂。
聚四氟乙烯(PTFE)通常具有延伸性、原纖化特性及非熔融二次加工性。所謂非熔融二次加工性,意指在高於結晶化熔點之溫度無法依據ASTM D 1238及D 2116測定熔體流動速率之性質,即於熔融溫度區域中亦不容易流動之性質。
PTFE可為四氟乙烯(TFE)均聚物,亦可為含有TFE單元及改質單體單元之改質PTFE。
作為改質單體,並無特別限定,只要可與TFE共聚合即可,可例舉氟單體及非氟單體。
作為非氟單體,並無特別限定,可例舉通式:
CH
2=CR
Q1-LR
Q2(式中,R
Q1表示氫原子或烷基,L表示單鍵、-CO-O-*、-O-CO-*或-O-,*表示與R
Q2之鍵結位置,R
Q2表示氫原子、烷基或腈基)所表示之單體。
作為非氟單體,例如可例舉:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基乙烯醚、環己基乙烯醚等。作為非氟單體,其中,較佳為甲基丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸。
作為氟單體,例如可例舉:六氟丙烯[HFP]等全氟烯烴;三氟氯乙烯[CTFE]等氯氟烯烴;三氟乙烯、偏二氟乙烯[VDF]等含氫之氟烯烴;氟(烷基乙烯醚);(全氟烷基)乙烯;全氟烯丙醚等。
又,所使用之改質單體可為1種,亦可為多種。
作為氟(烷基乙烯醚),並無特別限定,例如可例舉通式(A):
CF
2=CF-Orf (A)
(式中,Rf表示全氟有機基)所表示之全氟不飽和化合物等。於本發明中,上述「全氟有機基」意指鍵結於碳原子之氫原子全部被取代為氟原子而成之有機基。上述全氟有機基亦可具有醚氧。
作為氟(烷基乙烯醚),例如可例舉通式(A)中Rf為碳數1~10之全氟烷基之全氟(烷基乙烯醚)(PAVE)。上述全氟烷基之碳數較佳為1~5。
作為PAVE中之全氟烷基,例如可例舉:全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等。
作為氟(烷基乙烯醚),進而可例舉:通式(A)中Rf為碳數4~9之全氟(烷氧基烷基)基者、Rf為下述式:
(式中,m表示0或1~4之整數)所表示之基者、Rf為下述式:
CF
3CF
2CF
2-(O-CF(CF
3)-CF
2)
n-
(式中,n表示1~4之整數)所表示之基者等。
作為含氫之氟烯烴,可例舉:CH
2=CF
2、CFH=CH
2、CFH=CF
2、CH
2=CFCF
3、CH
2=CHCF
3、CHF=CHCF
3(E體)、CHF=CHCF
3(Z體)等。
作為氟(烷基乙烯醚),較佳為選自由全氟(甲基乙烯醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯醚)(PEVE)及全氟(丙基乙烯醚)(PPVE)所組成之群中至少1種,更佳為PMVE。
作為(全氟烷基)乙烯(PFAE),並無特別限定,例如可例舉:(全氟丁基)乙烯(PFBE)、(全氟己基)乙烯、(全氟辛基)乙烯等。
作為全氟烯丙醚,例如可例舉
通式:CF
2=CF-CF
2-ORf
(式中,Rf表示全氟有機基)所表示之氟單體。
上述通式之Rf與通式(A)之Rf相同。作為Rf,較佳為碳數1~10之全氟烷基或碳數1~10之全氟烷氧基烷基。作為全氟烯丙醚,較佳為選自由CF
2=CF-CF
2-O-CF
3、CF
2=CF-CF
2-O-C
2F
5、CF
2=CF-CF
2-O-C
3F
7、及CF
2=CF-CF
2-O-C
4F
9所組成之群中至少1種,更佳為選自由CF
2=CF-CF
2-O-C
2F
5、CF
2=CF-CF
2-O-C
3F
7、及CF
2=CF-CF
2-O-C
4F
9所組成之群中至少1種,進而較佳為CF
2=CF-CF
2-O-CF
2CF
2CF
3。
改質PTFE較佳為改質單體單元之含量相對於總聚合單元為0.00001~1.0質量%之範圍。作為下限,較佳為0.0001質量%,更佳為0.001質量%,進而較佳為0.005質量%。作為改質單體單元之含量之上限,依序較佳為0.90質量%、0.50質量%、0.30質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.05質量%。於本發明中,上述改質單體單元意指改質PTFE之分子結構之一部分且為源自改質單體之部分。
作為改質單體,亦可較佳地例示單體反應性比為0.1~8之共聚物(3)。藉由使共聚物(3)存在,可獲得粒徑較小之PTFE粒子,可獲得攪拌時之凝集抑制性優異之塗料組成物。
此處,與TFE共聚合時之單體反應性比係指於成長自由基未達基於TFE之重複單元時,將該成長自由基與TFE反應之情形時之速度常數除以該成長自由基與共聚物反應之情形時之速度常數所得之值。該值越低,表示共聚物與TFE之反應性越高。單體反應性比可求出剛使TFE與共聚物開始共聚合後之生成聚合物中之組成,並根據Fineman-Ross之式來算出。
上述共聚合係於內容積6.0 L之不鏽鋼製高壓釜中,使用3600 g脫離子脫氣水、及相對於上述水而言為1000質量ppm之全氟辛酸銨、100 g石蠟,於壓力0.78 MPaG、溫度70℃實施。將0.05 g、0.1 g、0.2 g、0.5 g、1.0 g共聚物分別添加至反應器中,添加0.072 g過硫酸銨(相對於水而言為20質量ppm),為了維持聚合壓力0.78 MpaG,連續地供給TFE。當TFE添加量達到1000 g時,停止攪拌,並進行脫壓直至反應器成為大氣壓為止。冷卻後將石蠟分離,藉此獲得包含生成聚合物之水性分散液。對上述水性分散液進行攪拌而使生成聚合物凝集,並於150℃使之乾燥。根據單體之種類將NMR、FT-IR、元素分析、螢光X射線分析適當進行組合,藉此算出所獲得之生成聚合物中之組成。
作為單體反應性比為0.1~8之共聚物(3),較佳為選自由式(3a)~(3d)所表示之共聚物所組成之群中至少1種。
CH
2=CH-Rf
1(3a)
(式中,Rf
1係碳數為1~10之全氟烷基)。
CF
2=CF-O-Rf
2(3b)
(式中,Rf
2係碳數為1~2之全氟烷基)。
CF
2=CF-O-(CF
2)
nCF=CF
2(3c)
(式中,n為1或2)。
共聚物(3)單元之含量較佳為相對於改質PTFE之總聚合單元而言為0.00001~1.0質量%之範圍。作為下限,更佳為0.0001質量%,進而較佳為0.001質量%,進而更佳為0.005質量%,尤佳為0.009質量%。作為上限,依序較佳為0.90質量%、0.50質量%、0.40質量%、0.30質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.05質量%、0.01質量%。
作為上述改質單體,就可獲得改質聚四氟乙烯粒子之平均一次粒徑較小、一次粒子之縱橫比較小、攪拌時之凝集抑制性優異之塗料組成物之方面而言,較佳為選自由六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、氟(烷基乙烯醚)、(全氟烷基)乙烯、乙烯、及具有可於自由基聚合中反應之官能基與親水基之改質單體所組成之群中至少1種。藉由使用上述改質單體,可獲得平均一次粒徑更小、一次粒子之縱橫比較小、攪拌時之凝集抑制性優異之塗料組成物。又,可獲得未凝集聚合物較少之塗料組成物。
改質單體亦較佳為包含具有可於自由基聚合中反應之官能基與親水基之改質單體(以下記載為「改質單體(A)」)。
藉由使改質單體(A)存在,可獲得一次粒徑較小之PTFE粒子,可獲得攪拌時之凝集抑制性優異之塗料組成物。又,亦可減少未凝集聚合物量。進而,可減小一次粒子之縱橫比。
含有TFE單元及改質單體(A)單元之PTFE例如可藉由於水性介質中使TFE及改質單體(A)聚合而獲得。聚合時之改質單體(A)之使用量較佳為超過相當於水性介質之0.1質量ppm之量的量,更佳為超過0.5質量ppm之量,進而較佳為超過1.0質量ppm之量,進而更佳為5質量ppm以上,尤佳為10質量ppm以上。若改質單體(A)之使用量過少,則有所獲得之PTFE之平均一次粒徑不會變小之虞。改質單體(A)之使用量為上述範圍即可,例如可將上限設為5000質量ppm。
改質單體(A)由於水溶性較高,故即便於塗料組成物含有未反應之改質單體(A)之情形時,亦可藉由濃縮、凝集、洗淨等方法將改質單體(A)自塗料組成物中輕易去除。
作為改質單體(A)中之親水基,例如可例舉:-NH
2、-PO
3M、-P(O)(OM)
2、-OPO
3M、-OP(O)(OM)
2、-SO
3M、-OSO
3M、-COOM(各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基,可相同,亦可不同;任意2個可相互鍵結而形成環)。作為上述親水基,其中,較佳為-SO
3M或-COOM。
作為R
7中之有機基,較佳為烷基。
作為R
7,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基,進而較佳為H或C
1-4之烷基。
作為上述金屬原子,可例舉一價、二價金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。
作為改質單體(A)中之「可於自由基聚合中反應之官能基」,例如可例舉乙烯基、烯丙基等具有乙烯性不飽和鍵之基。具有乙烯性不飽和鍵之基可由下述式表示:
CX
eX
g=CX
fR-
(式中,X
e、X
f及X
g分別獨立地為F、Cl、H、CF
3、CF
2H、CFH
2或CH
3;R為連結基)。作為R之連結基,可例舉下述之作為R
a之連結基。較佳為例舉-CH=CH
2、-CF=CH
2 、-CH=CF
2 、-CF=CF
2、-CH
2-CH=CH
2、-CF
2-CF=CH
2、-CF
2-CF=CF
2、-(C=O)-CH=CH
2、-(C=O)-CF=CH
2、-(C=O)-CH=CF
2、-(C=O)-CF=CF
2、-(C=O)-C(CH
3)=CH
2、-(C=O)-C(CF
3)=CH
2、-(C=O)-C(CH
3)=CF
2、-(C=O)-C(CF
3)=CF
2、-O-CH
2-CH=CH
2、-O-CF
2-CF=CH
2、-O-CH
2-CH=CF
2、-O-CF
2-CF=CF
2等具有不飽和鍵之基。
改質單體(A)因具有可於自由基聚合中反應之官能基,故推測於聚合中使用時,於聚合反應初期與TFE反應,形成具有源自改質單體(A)之親水基且穩定性較高之粒子。因此,認為若於改質單體(A)之存在下進行聚合,則粒子數增多。
聚合可使1種上述改質單體(A)存在,亦可使2種以上存在。
於聚合中,可使用具有不飽和鍵之化合物作為改質單體(A)。
改質單體(A)較佳為通式(4A)所表示之化合物:
CX
iX
k=CX
jR
a-(CZ
1Z
2)
k-Y
3(4A)
(式中,X
i、X
j及X
k分別獨立地為F、Cl、H或CF
3,Y
3為親水基,R
a為連結基,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F或CF
3,k為0或1)。
作為上述親水基,例如可例舉-NH
2、-PO
3M、-P(O)(OM)
2、-OPO
3M、-OP(O)(OM)
2、-SO
3M、-OSO
3M、-COOM(各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基,可相同,亦可不同;任意2個可相互鍵結而形成環)。作為上述親水基,其中,較佳為-SO
3M或-COOM。作為R
7,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基,進而較佳為H或C
1-4之烷基。
作為上述金屬原子,可例舉一價、二價金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。
藉由使用改質單體(4A),可獲得平均一次粒徑更小、攪拌時之凝集抑制性更優異之塗料組成物。又,亦可進一步減小一次粒子之縱橫比。
上述R
a為連結基。於本發明中,「連結基」係指二價連結基。連結基可為單鍵,較佳為包含至少1個碳原子,碳原子之數量可為2以上,可為4以上,可為8以上,可為10以上,可為20以上。上限並無限定,例如可為100以下,可為50以下。
上述連結可為鏈狀或支鏈狀、環狀或非環狀結構、飽和或不飽和、取代或未經取代,可視需要包含選自由硫、氧、及氮所組成之群中1種以上之雜原子,且可視需要包含選自由酯、醯胺、磺醯胺、羰基、碳酸酯、胺酯(urethane)、脲及胺基甲酸酯所組成之群中1種以上之官能基。上述連結基亦可不含碳原子,而為氧、硫或氮等懸鏈線雜原子。
上述R
a例如較佳為氧、硫、氮等懸鏈線雜原子或二價有機基。
於R
a為二價有機基之情形時,鍵結於碳原子之氫原子亦可被取代為氟以外之鹵素、例如氯等,包含雙鍵與否均可。又,R
a可為鏈狀及支鏈狀之任一者,亦可為環狀及非環狀之任一者。又,R
a亦可包含官能基(例如酯、醚、酮、胺、鹵化物等)。
又,R
a可為非氟之二價有機基,亦可為經部分氟化或過氟化之二價有機基。
作為R
a,例如可為氟原子未鍵結於碳原子之烴基、鍵結於碳原子之氫原子之一部分被取代為氟原子而成之烴基、鍵結於碳原子之氫原子全部被取代為氟原子而成之烴基、含有-(C=O)-、-(C=O)-O-或醚鍵之烴基,該等可包含氧原子,亦可包含雙鍵,亦可包含官能基。
R
a可包含-(C=O)-、-(C=O)-O-或醚鍵,較佳為可包含羰基之碳數1~100之烴基,該烴基之鍵結於碳原子之氫原子之一部分或全部可被取代為氟。
作為R
a,較佳為選自-(CH
2)
a-、-(CF
2)
a-、-O-(CF
2)
a-、-(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-O(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-(CF
2)
a-[O-(CF
2)
b]
c-、-O(CF
2)
a-[O-(CF
2)
b]
c-、-[(CF
2)
a-O]
b-[(CF
2)
c-O]
d-、-O[(CF
2)
a-O]
b-[(CF
2)
c-O]
d-、-O-[CF
2CF(CF
3)O]
a-(CF
2)
b-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH
2)
a-、-(C=O)-(CF
2)
a-、-(C=O)-O-(CH
2)
a-、-(C=O)-O-(CF
2)
a-、-(C=O)-[(CH
2)
a-O]
b-、-(C=O)-[(CF
2)
a-O]
b-、-(C=O)-O[(CH
2)
a-O]
b-、-(C=O)-O[(CF
2)
a-O]
b-、-(C=O)-O[(CH
2)
a-O]
b-(CH
2)
c-、-(C=O)-O[(CF
2)
a-O]
b-(CF
2)
c-、-(C=O)-(CH
2)
a-O-(CH
2)
b-、-(C=O)-(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-(C=O)-O-(CH
2)
a-O-(CH
2)
b-、-(C=O)-O-(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-(C=O)-O-C
6H
4-、及該等之組合中至少1種。
式中,a、b、c及d獨立,至少為1以上。a、b、c及d獨立,可為2以上,可為3以上,可為4以上,可為10以上,可為20以上。a、b、c及d之上限例如為100。
作為R
a而言較佳之具體例可例舉:-CF
2-O-、-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CH
2-、-CF
2-O-CH
2CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-、-CF
2-O-CF
2CH
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2CH
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-、-CF
2-O-CF(CF
3)CH
2-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH
2)-、-(C=O)-(CF
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CF
2)-、-(C=O)-[(CH
2)
2-O]
n-、-(C=O)-[(CF
2)
2-O]
n-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-、-(C=O)-O[(CF
2)
2-O]
n-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-、-(C=O)-O[(CF
2)
2-O]
n-(CF
2)-、-(C=O)-(CH
2)
2-O-(CH
2)-、-(C=O)-(CF
2)
2-O-(CF
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)
2-O-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CF
2)
2-O-(CF
2)-、-(C=O)-O-C
6H
4-等。其中,上述R
a具體而言,較佳為-CF
2-O-、-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-、-(C=O)-(CH
2)
2-O-(CH
2)-、或-(C=O)-O-C
6H
4-。
上述式中,n為1~10之整數。
作為通式(4A)中之-R
a-(CZ
1Z
2)
k-,較佳為-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-C(CF
3)
2-、-(C=O)-、-(C=O)-O-、-(C=O)-(CH
2)-、-(C=O)-(CF
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CF
2)-、-(C=O)-[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-、-(C=O)-[(CF
2)
2-O]
n-(CF
2)-、-(C=O)-[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-[(CF
2)
2-O]
n-(CF
2)-(CF
2)-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-(CF
2)-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-O[(CF
2)
2-O]
n-(CF
2)-、-(C=O)-O[(CF
2)
2-O]
n-(CF
2)-(CF
2)-、-(C=O)-(CH
2)
2-O-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-(CF
2)
2-O-(CF
2)-(CF
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)
2-O-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CF
2)
2-O-(CF
2)-(CF
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)
2-O-(CH
2)-C(CF
3)
2-、-(C=O)-O-(CF
2)
2-O-(CF
2)-C(CF
3)
2-、或-(C=O)-O-C
6H
4-C(CF
3)
2-,更佳為-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、-(C=O)-、-(C=O)-O-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-O[(CH
2)
2-O]
n-(CH
2)-(CH
2)-、-(C=O)-O-(CH
2)
2-O-(CH
2)-C(CF
3)
2-、或-(C=O)-O-C
6H
4-C(CF
3)
2-。
上述式中,n為1~10之整數。
作為R
a,較佳為通式(r1):
-(C=O)
h-(O)
i-CF
2-O-(CX
6 2)
e-{O-CF(CF
3)}
f-(O)
g- (r1)
(式中,X
6分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,f為0~3之整數,g為0或1,h為0或1,i為0或1)所表示之二價基,亦較佳為通式(r
2):
-(C=O)
h-(O)
i-CF
2-O-(CX
7 2)
e-(O)
g- (r
2)
(式中,X
7分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,g為0或1,h為0或1,i為0或1)所表示之二價基。
作為通式(4A)之-R
a-(CZ
1Z
2)
k-,又,亦較佳為通式(t1):
-(C=O)
h-(O)
i-CF
2-O-(CX
6 2)
e-{O-CF(CF
3)}
f-(O)
g-CZ
1Z
2- (t1)
(式中,X
6分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,f為0~3之整數,g為0或1,h為0或1,i為0或1,Z
1及Z
2分別獨立地為F或CF
3)所表示之二價基,更佳為式(t1)中,Z
1及Z
2之一者為F,另一者為CF
3。
又,通式(4A)中,作為-R
a-(CZ
1Z
2)
k-,亦較佳為通式(t
2):
-(C=O)
h-(O)
i-CF
2-O-(CX
7 2)
e-(O)
g-CZ
1Z
2- (t
2)
(式中,X
7分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,g為0或1,h為0或1,i為0或1,Z
1及Z
2分別獨立地為F或CF
3)所表示之二價基,更佳為於式(t
2)中,Z
1及Z
2之一者為F,另一者為CF
3。
通式(4A)所表示之化合物亦較佳為除親水基(Y
3)之外具有C-F鍵,且不具有C-H鍵。即,較佳為通式(4A)中,X
i、X
j、及X
k全部為F,R
a為碳數為1以上之全氟伸烷基,上述全氟伸烷基可為鏈狀及支鏈狀之任一者,亦可為環狀及非環狀之任一者,亦可包含至少1個懸鏈線雜原子。上述全氟伸烷基之碳數可為2~20,亦可為4~18。
通式(4A)所表示之化合物亦可為經部分氟化而成者。即,通式(4A)所表示之化合物亦較佳為除親水基(Y
3)以外,具有鍵結於碳原子之至少1個氫原子,且具有鍵結於碳原子之至少1個氟原子。
通式(4A)所表示之化合物亦較佳為下述式(4A-a)所表示之化合物。
CF
2=CF-O-Rf
0-Y
3(4A-a)
(式中,Y
3為親水基,Rf
0為經過氟化、可為鏈狀或支鏈狀、環狀或非環狀結構、飽和或不飽和、取代或未經取代且任意追加含有選自由硫、氧、及氮所組成之群中1種以上之雜原子之過氟化二價連結基)。
通式(4A)所表示之化合物亦較佳為下述式(4A-b)所表示之化合物。
CH
2=CH-O-Rf
0-Y
3(4A-b)
(式中,Y
3為親水基,Rf
0為由式(4A-a)所定義之過氟化二價連結基)。
於通式(4A)中,Y
3為-OSO
3M係較佳之形態之一。於Y
3為-OSO
3M之情形時,作為通式(4A)所表示之化合物,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(O(CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OSO
3M)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(4A)中,Y
3為-SO
3M亦為較佳之形態之一。於Y
3為-SO
3M之情形時,作為基於通式(4A)所表示之化合物之聚合單元,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
3M)、CF
2=CF(O(CF
2)
4SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4SO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
3SO
3M)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(4A)中,Y
3為-COOM亦為較佳之形態之一。於Y
3為-COOM之情形時,作為通式(4A)所表示之化合物,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
5COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)O(CF
2)
nCOOM)(n大於1)、CH
2=CH(CF
2CF
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
4COOM)、CH
2=CH(CF
2CF
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
3COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
4SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
4SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
3SO
2NR'CH
2COOM)等。上述式中,R'為H或C
1-4烷基,M與上述相同。
於通式(4A)中,Y
3為-OPO
3M或-OP(O)(OM)
2亦為較佳之形態之一。於Y
3為-OPO
3M或-OP(O)(OM)
2之情形時,作為通式(4A)所表示之化合物,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(O(CF
2)
4CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
3CH
2OP(O)(OM)
2)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(4A)中,Y
3為-PO
3M或-P(O)(OM)
2亦為較佳之形態之一。於Y
3為-PO
3M或-OP(O)(OM)
2之情形時,作為通式(4A)所表示之化合物,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(O(CF
2)
4P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
4P(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
3P(O)(OM)
2)等;式中,M與上述相同。
作為通式(4A)所表示之化合物,較佳為選自由下述化合物所組成之群中至少1種,通式(5A):
CX
2=CY(-CZ
2-O-Rf-Y
3) (5A)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Z相同或不同,為-H、-F、烷基或含氟烷基;Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基;Y
3與上述相同)所表示之化合物、通式(6A):
CX
2=CY(-O-Rf-Y
3) (6A)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基;Y
3與上述相同)所表示之化合物、及通式(7A):
CX
2=CY(-Rf-Y
3) (7A)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基;Y
3與上述相同)所表示之化合物。再者,上述碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基係不含氧原子為末端之結構且於碳碳間包含醚鍵之伸烷基。
於通式(5A)中,X為-H或-F。X可兩者均為-F,亦可至少1個為-H。例如,可其中一者為-F且另一者為-H,亦可兩者均為-H。
於通式(5A)中,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基。上述烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。上述含氟烷基係含有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為上述Y,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(5A)中,Z相同或不同,為-H、-F、烷基或氟烷基。上述烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。上述含氟烷基係具有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為上述Z,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(5A)中,較佳為上述X、Y及Z之至少1個包含氟原子。例如,可為X為-H,Y及Z為-F。
於通式(5A)中,上述Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基。上述含氟伸烷基之碳數較佳為2以上。又,較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為10以下。作為上述含氟伸烷基,可例舉:-CF
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CH
2-、-CF(CF
3)-、-CF(CF
3)CF
2-、-CF(CF
3)CH
2-等。上述含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為3以上。又,具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為60以下,更佳為30以下,進而較佳為12以下。作為具有醚鍵之含氟伸烷基,例如亦較佳為下述式:
(式中,Z
1為F或CF
3,Z
2及Z
3分別為H或F,Z
4為H、F或CF
3,p1+q1+r1為1~10之整數,s1為0或1,t1為0~5之整數)所表示之二價基。
作為上述具有醚鍵之含氟伸烷基,具體而言,可例舉:-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)-(式中,n為1~10之整數)、-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)CH
2-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)CH
2-(式中,n為1~10之整數)、-CH
2CF
2CF
2O-CH
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2O-CF
2-、-CF
2CF
2O-CF
2CH
2-等。上述具有醚鍵之含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
於通式(5A)中,Y
3較佳為-COOM、-SO
3M或-OSO
3M(M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基,可相同,亦可不同;任意2個可相互鍵結而形成環)。作為R
7中之有機基,較佳為烷基。作為R
7,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基,進而較佳為H或C
1-4之烷基。作為上述金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。作為上述M,較佳為-H、金屬原子或-NR
7 4,更佳為-H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或-NR
7 4,進而較佳為-H、-Na、-K、-Li或-NH
4,進而更佳為-Na、-K或-NH
4,尤佳為-Na或-NH
4,最佳為-NH
4。作為上述Y
3,較佳為-COOM或-SO
3M,更佳為-COOM。
通式(5A)所表示之化合物較佳為通式(5a)所表示之化合物(5a)。
CH
2=CF(-CF
2-O-Rf-Y
3) (5a)
(式中,Rf及Y
3與上述相同)。
作為通式(5a)所表示之化合物,具體而言,可例舉下述式所表示之化合物。
(式中,Z
1為F或CF
3,Z
2及Z
3分別為H或F,Z
4為H、F或CF
3,p1+q1+r1為0~10之整數,s1為0或1,t1為0~5之整數,Y
3與上述相同;其中,於Z
3及Z
4均為H之情形時,p1+q1+r1+s1不為0)。更具體而言,較佳為例舉下述等:
其中,為下述者:
為佳。
作為通式(5a)所表示之化合物,式(5a)中之Y
3較佳為-COOM,尤佳為選自由CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)COOM、及CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM(式中,M與上述定義相同)所組成之群中至少1種,更佳為CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)COOM。
通式(5A)所表示之化合物較佳為通式(5b)所表示之化合物(5b)。
CX
2 2=CFCF
2-O-(CF(CF
3)CF
2O)
n5-CF(CF
3)-Y
3(5b)
(式中,各X
2相同,表示F或H;n5表示0或1~10之整數,Y
3與上述定義相同)。
於通式(5b)中,就所獲得之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述n5較佳為0或1~5之整數,更佳為0、1或2,進而較佳為0或1。就獲得適度之水溶性與塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述Y
3較佳為-COOM,就不易作為雜質殘留且所獲得之塗膜之耐熱性提高之方面而言,上述M較佳為H或NH
4。
作為通式(5c)所表示之化合物,例如可例舉CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)COOM、CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM(式中,M與上述定義相同)。
又,作為通式(5A)所表示之化合物,亦可例舉通式(5c)所表示之化合物等。
CF
2=CFCF
2-O-Rf-Y
3(5c)
(式中,Rf及Y
3與上述相同)
於通式(6A)中,X為-H或-F。X可兩者均為-F,亦可至少1個為-H。例如,可其中一者為-F,另一者為-H,亦可兩者均為-H。
於通式(6A)中,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基。上述烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。上述含氟烷基係含有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為上述Y,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(6A)中,較佳為上述X及Y之至少1個包含氟原子。例如,可X為-H,Y及Z為-F。
於通式(6A)中,上述Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基。上述含氟伸烷基之碳數較佳為2以上。又,上述含氟伸烷基之碳數較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為10以下。作為上述含氟伸烷基,可例舉-CF
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CH
2-、-CF(CF
3)-、-CF(CF
3)CF
2-、-CF(CF
3)CH
2-等。上述含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
於上述通式(6A)中,Y
3較佳為-COOM、-SO
3M或-OSO
3M(M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基,可相同,亦可不同;任意2個可相互鍵結而形成環)。
作為R
7之有機基,較佳為烷基。作為R
7,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基,進而較佳為H或C
1-4之烷基。
作為上述金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。
作為上述M,較佳為-H、金屬原子或-NR
7 4,更佳為-H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或-NR
7 4,進而較佳為-H、-Na、-K、-Li或-NH
4,進而更佳為-Na、-K或-NH
4,尤佳為-Na或-NH
4,最佳為-NH
4。
作為上述Y
3,較佳為-COOM或-SO
3M,更佳為-COOM。
通式(6A)所表示之化合物較佳為選自由通式(6a)、(6b)、(6c)、(6d)及(6e)所表示之化合物所組成之群中至少1種。
CF
2=CF-O-(CF
2)
n1-Y
3(6a)
(式中,n1表示1~10之整數,Y
3與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2C(CF
3)F)
n2-Y
3(6b)
(式中,n2表示1~5之整數,Y
3與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CFX
1)
n3-Y
3(6c)
(式中,X
1表示F或CF
3,n3表示1~10之整數,Y
3與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2CFX
1O)
n4-(CF
2)
n6-Y
3(6d)
(式中,n4表示1~10之整數,n6表示1~3之整數,Y
3及X
1與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2CF
2CFX
1O)
n5-CF
2CF
2CF
2-Y
3(6e)
(式中,n5表示0~10之整數,Y
3及X
1與上述定義相同)。
於通式(6a)中,上述n1較佳為5以下之整數,更佳為2以下之整數。就可獲得適度之水溶性及塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述Y
3較佳為-COOM,就不易作為雜質殘留且所獲得之塗膜之耐熱性提高之方面而言,M較佳為H或NH
4。
作為通式(6a)所表示之化合物,例如可例舉CF
2=CF-O-CF
2COOM、CF
2=CF(OCF
2CF
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2COOM)(式中,M與上述定義相同)。
於通式(6b)中,就所獲得之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述n2較佳為3以下之整數,就可獲得適度之水溶性、塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,Y
3較佳為-COOM,就不易作為雜質殘留且所獲得之塗膜之耐熱性提高之方面而言,M較佳為H或NH
4。
於通式(6c)中,就水溶性之方面而言,上述n3較佳為5以下之整數,就可獲得適度之水溶性、塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述Y
3較佳為-COOM,就攪拌時之凝集抑制性變佳之方面而言,上述M較佳為H或NH
4。
於通式(6d)中,就塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述X
1較佳為-CF
3,就水溶性之方面而言,上述n4較佳為5以下之整數,就可獲得適度之水溶性與塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述Y
3較佳為-COOM,上述M較佳為H或NH
4。
作為通式(6d)所表示之化合物,例如可例舉CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2COOM(式中,M表示H、NH
4或鹼金屬)。
於通式(6e)中,就水溶性之方面而言,上述n5較佳為5以下之整數,就可獲得適度之水溶性與塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述Y
3較佳為-COOM,上述M較佳為H或NH
4。
作為通式(6e)所表示之化合物,例如可例舉CF
2=CFOCF
2CF
2CF
2COOM(式中,M表示H、NH
4或鹼金屬)。
於通式(7A)中,Rf較佳為碳數1~40之含氟伸烷基。通式(7A)中,較佳為X及Y之至少1個包含氟原子。
通式(7A)所表示之化合物較佳為選自由下述化合物所組成之群中至少1種,通式(7a):
CF
2=CF-(CF
2)
n1-Y
3(7a)
(式中,n1表示1~10之整數,Y
3與上述定義相同)所表示之化合物、及通式(7b):
CF
2=CF-(CF
2C(CF
3)F)
n2-Y
3(7b)
(式中,n2表示1~5之整數,Y
3與上述定義相同)所表示之化合物。
上述Y
3較佳為-SO
3M或-COOM,M較佳為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻。上述R
7表示H或有機基。
於通式(7b)中,就所獲得之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,上述n2較佳為3以下之整數,就可獲得適度之水溶性、塗料組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,Y
3較佳為-COOM,就不易作為雜質殘留且所獲得之塗膜之耐熱性提高之方面而言,M較佳為H或NH
4。
上述改質單體較佳為包含改質單體(A),較佳為包含選自由通式(5c)、通式(6a)、通式(6b)、通式(6c)、及通式(6d)所表示之化合物所組成之群中至少1種,更佳為包含通式(5c)所表示之化合物。
於改質單體包含上述改質單體(A)之情形時,改質單體(A)單元之含量相對於PTFE之總聚合單元,較佳為0.00001~1.0質量%之範圍。作為下限,較佳為0.0001質量%,更佳為0.001質量%,進而較佳為0.005質量%,尤佳為0.009質量%。作為上限,依序較佳為為0.90質量%、0.50質量%、0.40質量%、0.30質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.05質量%、0.01質量%。
於本發明中,構成PTFE之各化合物單元之含量可根據化合物之種類將NMR、FT-IR、元素分析、螢光X射線分析適當組合而算出。又,構成PTFE之各化合物單元之含量亦可根據用於聚合之改質單體之添加量進行計算而求出。
PTFE亦可具有核殼結構。作為具有核殼結構之PTFE,例如可例舉粒子中包含高分子量之PTFE之芯及低分子更量之PTFE或改質PTFE之外殼的改質PTFE。作為此種改質PTFE,例如可例舉日本特表2005-527652號公報所記載之PTFE。
PTFE之平均一次粒徑較佳為150 nm以上,更佳為180 nm以上。PTFE之平均一次粒徑越大,使用其粉末進行漿料擠出成形時,越能夠抑制漿料之擠出壓力之上升,而造膜性亦優異。上限並無特別限定,可為500 nm。就聚合步驟中之生產性之觀點而言,上限較佳為400 nm,更佳為350 nm。上述平均一次粒徑係用水將PTFE水性分散液稀釋至固形物成分濃度成為0.15質量%為止,測定550 nm之投射光對所獲得之稀釋乳膠之單位長度之穿透率、及藉由穿透式電子顯微鏡照片測定固定方向直徑而確定之數基準長度平均一次粒徑,製作校準曲線,並使用該校準曲線,根據各試樣之550 nm之投射光之實測穿透率確定。
又,上述平均一次粒徑可藉由動態光散射法進行測定。上述平均一次粒徑可製作固形物成分濃度調整至約為1.0質量%之水性分散液,使用動態光散射法,以25℃、溶劑(水)之折射率為1.3328、溶劑(水)之黏度為0.8878 mPa・s、累計70次進行測定。作為動態光散射法,例如可使用ELSZ-1000S(大塚電子公司製造)。
PTFE之一次粒子之縱橫比較佳為未達2.00,更佳為1.90以下,進而較佳為1.80以下,進而更佳為1.70以下,進而更佳為1.60以下,尤佳為1.50以下。縱橫比更佳為1.45以下,進而較佳為1.40以下,進而更佳為1.35以下,進而更佳為1.30以下,尤佳為1.20以下,最佳為1.10以下。於在水性分散液中測定之情形時,縱橫比係利用掃描電子顯微鏡(SEM)對以固形物成分濃度成為約1質量%之方式稀釋而成之PTFE水性分散液進行觀察,對隨機抽取之400個以上之粒子進行圖像處理,根據其長徑與短徑之比之平均值來求出。於以粉末形式進行測定之情形時,關於縱橫比,可對PTFE粉末照射電子束後,添加至氟系界面活性劑水溶液中,並利用超音波使之再分散,藉此獲得PTFE水性分散液。根據該PTFE水性分散液並利用與於水性分散液中進行測定之方法相同之方法求出縱橫比。
PTFE之標準比重(SSG)較佳為2.280以下,更佳為2.210以下,進而較佳為2.200以下,進而更佳為2.190以下,進而更佳為2.180以下。又,較佳為2.130以上。SSG係使用依據ASTM D 4895-89而成形之樣品,並藉由依據ASTM D 792之水置換法進行測定。
PTFE之峰溫度較佳為存在於333~347℃之範圍內。更佳為335℃以上,又,為345℃以下。上述峰溫度係針對不存在加熱至300℃以上之溫度之歷程之PTFE,使用示差掃描熱量計[DSC]以10℃/min之速度升溫時之融解熱曲線中之與極大值對應之溫度。又,峰溫度可作為藉由使用TG/DTA(示差熱熱重量同時測定裝置),使不存在加熱至300℃以上之溫度之歷程之PTFE以10℃/min之條件升溫而獲得之示差熱(DTA)曲線中所出現之與極大值對應之溫度進行特定。
<聚合物(I)>
本發明之第1塗料組成物含有聚合物(I)。本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物較佳為含有聚合物(I)。聚合物(I)包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)。聚合物(I)較佳為包含2個以上之聚合單元(I)。
CX
1X
3=CX
2R(-CZ
1Z
2-A
0)
m(I)
(式中,X
1及X
3分別獨立地為F、Cl、H或CF
3,X
2為H、F、烷基或含氟烷基,A
0為陰離子性基,R為連結基,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基,m為1以上之整數)
作為X
2,較佳為F、Cl、H或CF
3。又,作為Z
1及Z
2,較佳為F或CF
3。
於本發明中,陰離子性基中除包含硫酸鹽基、羧酸鹽基等陰離子性基以外,亦包含如-COOH之酸基、如-COONH
4之酸鹽基等賦予陰離子性基之官能基。作為陰離子性基,較佳為硫酸鹽基、羧酸鹽基、碳酸鹽基、膦酸鹽基、磺酸鹽基、或-C(CF
3)
2OM(式中,M為-H、金屬原子、-NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)。
聚合物(I)可僅包含基於通式(I)所表示之1種單體之聚合單元(I),亦可包含基於通式(I)所表示之2種以上之單體之聚合單元(I)。
R係連結基。於本發明中,「連結基」係(m+1)價連結基,於m為1之情形時係指二價連結基。連結基可為單鍵,較佳為包含至少1個碳原子,碳原子之數量可為2以上,可為4以上,可為8以上,可為10以上,亦可為20以上。上限並無限定,例如可為100以下,可為50以下。
連結基可為鏈狀或支鏈狀、環狀或非環狀結構、飽和或不飽和、取代或未經取代,可視需要包含選自由硫、氧、及氮所組成之群中1種以上之雜原子,且可視需要包含選自由酯、醯胺、磺醯胺、羰基、碳酸酯、胺酯、脲及胺基甲酸酯所組成之群中1種以上之官能基。上述連結基亦可不含碳原子,而為氧、硫或氮等懸鏈線雜原子。
m為1以上之整數,較佳為1或2,更佳為1。於m為2以上之整數之情形時,Z
1、Z
2及A
0可相同,亦可不同。
繼而,對通式(I)中m為1之情形時之較佳構成進行說明。
R例如較佳為氧、硫、氮等懸鏈線雜原子或二價有機基。
於R為二價有機基之情形時,鍵結於碳原子之氫原子可被取代為氟以外之鹵素、例如氯等,包含雙鍵與否均可。又,R可為鏈狀及支鏈狀之任一者,亦可為環狀及非環狀之任一者。又,R亦可包含官能基(例如酯、醚、酮(酮基)、胺、鹵化物等)。
又,R可為非氟之二價有機基,亦可為經部分氟化或過氟化之二價有機基。
作為R,例如可為氟原子未鍵結於碳原子之烴基、鍵結於碳原子之氫原子之一部分被取代為氟原子而成之烴基、或鍵結於碳原子之氫原子全部被取代為氟原子而成之烴基,該等可包含氧原子,亦可包含雙鍵,亦可包含官能基。
R較佳為可包含醚鍵或酮基之碳數1~100之烴基,該烴基之鍵結於碳原子之氫原子之一部分或全部亦可被取代為氟。
作為R,較佳為選自-(CH
2)
a-、-(CF
2)
a-、-O-(CF
2)
a-、-(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-O(CF
2)
a-O-(CF
2)
b-、-(CF
2)
a-[O-(CF
2)
b]
c-、-O(CF
2)
a-[O-(CF
2)
b]
c-、-[(CF
2)
a-O]
b-[(CF
2)
c-O]
d-、-O[(CF
2)
a-O]
b-[(CF
2)
c-O]
d-、-O-[CF
2CF(CF
3)O]
a-(CF
2)
b-、-[CF
2CF(CF
3)O]
a-、-[CF(CF
3)CF
2O]
a-、-(CF
2)
a-O-[CF(CF
3)CF
2O]
a-、-(CF
2)
a-O-[CF(CF
3)CF
2O]
a-(CF
2)
b-、-[CF
2CF(CF
3)]
a-CO-(CF
2)
b-、及該等之組合中至少1種。
式中,a、b、c及d獨立,至少為1以上。a、b、c及d獨立,可為2以上,可為3以上,可為4以上,可為10以上,可為20以上。a、b、c及d之上限例如為100。
作為R,較佳為通式(r1):
-CF
2-O-(CX
6 2)
e-{O-CF(CF
3)}
f-(O)
g- (r1)
(式中,X
6分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,f為0~3之整數,g為0或1)所表示之二價基,較佳為通式(r
2):
-CF
2-O-(CX
7 2)
e-(O)
g- (r
2)
(式中,X
7分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,g為0或1)所表示之二價基。
作為R而言較佳之具體例可例舉:-CF
2-O-、-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CH
2-、-CF
2-O-CH
2CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-、-CF
2-O-CF
2CH
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2CH
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CH
2-等。其中,R可包含氧原子,較佳為全氟伸烷基,具體而言,較佳為-CF
2-O-、-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-、或-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-。
作為通式(I)之-R-CZ
1Z
2-,較佳為通式(s1):
-CF
2-O-(CX
6 2)
e-{O-CF(CF
3)}
f-(O)
g-CZ
1Z
2- (s1)
(式中,X
6分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,f為0~3之整數,g為0或1,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基)所表示者,式(s1)中,Z
1及Z
2更佳為F或CF
3,進而較佳為一者為F,另一者為CF
3。
又,通式(I)中,作為-R-CZ
1Z
2-,較佳為通式(s
2):
-CF
2-O-(CX
7 2)
e-(O)
g-CZ
1Z
2- (s
2)
(式中,X
7分別獨立地為H、F或CF
3,e為0~3之整數,g為0或1,Z
1及Z
2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基)所表示者,於式(s
2)中,Z
1及Z
2更佳為F或CF
3,進而較佳為一者為F,另一者為CF
3。
作為通式(I)之-R-CZ
1Z
2-,較佳為-CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-C(CF
3)
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF
2-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、或-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-C(CF
3)
2-,更佳為-CF
2-O-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF
2CF
2-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)-CF(CF
3)-、-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-CF(CF
3)-、或-CF
2-O-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-。
聚合物(I)亦較佳為經高度氟化。例如較佳為除如碳酸鹽基部分(例如CH
2OP(O)(OM)
2)及硫酸鹽基部分(例如CH
2OS(O)
2OM)之陰離子性基(A
0)以外,聚合物(I)中之C-H鍵之80%以上、90%以上、95%以上或100%被取代為C-F鍵。
聚合物(I)亦較佳為除陰離子性基(A
0)以外,具有C-F鍵,且不具有C-H鍵。即,通式(I)中,較佳為X
1、X
2、及X
3全部為F,R為碳數為1以上之全氟伸烷基,上述全氟伸烷基可為鏈狀及支鏈狀之任一者,亦可為環狀及非環狀之任一者,亦可包含至少1個懸鏈線雜原子。上述全氟伸烷基之碳數可為2~20,亦可為4~18。
聚合物(I)亦可為經部分氟化而成者。即,聚合物(I)亦較佳為除陰離子性基(A
0)以外,具有鍵結於碳原子之至少1個氫原子,且具有鍵結於碳原子之至少1個氟原子。
陰離子性基(A
0)可為-SO
3M、-OSO
3M、-COOM、-SO
2NR'CH
2COOM、-CH
2OP(O)(OM)
2、[-CH
2O]
2P(O)(OM)、-CH
2CH
2OP(O)(OM)
2、[-CH
2CH
2O]
2P(O)(OM)、-CH
2CH
2OSO
3M、-P(O)(OM)
2、-SO
2NR'CH
2CH
2OP(O)(OM)
2、[-SO
2NR'CH
2CH
2O]
2P(O)(OM)、-CH
2OSO
3M、-SO
2NR'CH
2CH
2OSO
3M、或-C(CF
3)
2OM。其中,較佳為-SO
3M、-OSO
3M、-COOM、-P(O)(OM)
2或-C(CF
3)
2OM,更佳為-COOM、-SO
3M、-OSO
3M或-C(CF
3)
2OM,進而較佳為-SO
3M、-COOM或-P(O)(OM)
2,尤佳為-SO
3M或-COOM,最佳為-COOM。
M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基。
作為金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。
作為M,較佳為-H、金屬原子或NR
7 4,更佳為-H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或NR
7 4,進而較佳為-H、-Na、-K、-Li或NH
4,進而更佳為-H、-Na、-K或NH
4,尤佳為-H、-Na或NH
4,最佳為-H或-NH
4。
於聚合物(I)中,可於各聚合單元(I)中具有不同之陰離子性基,亦可具有相同之陰離子性基。
聚合物(I)亦較佳為包含基於通式(Ia)所表示之單體之聚合單元(Ia)的聚合物。
CF
2=CF-O-Rf
0-A
0(Ia)
(式中,A
0為陰離子性基,Rf
0為經過氟化、可為鏈狀或支鏈狀、環狀或非環狀結構、飽和或不飽和、取代或未經取代且任意追加含有選自由硫、氧、及氮所組成之群中1種以上之雜原子的過氟化二價連結基)。
上述聚合物(I)亦較佳為包含基於通式(Ib)所表示之單體之聚合單元(Ib)的聚合物。
CH
2=CH-O-Rf
0-A
0(Ib)
(式中,A
0為陰離子性基,Rf
0為由式Ia所定義之過氟化二價連結基)。
於通式(I)中,A
0為硫酸鹽基係較佳之形態之一。A
0例如為-CH
2OSO
3M、-CH
2CH
2OSO
3M、或-SO
2NR'CH
2CH
2OSO
3M,式中,R'為H、或碳數1~4之烷基,M與上述相同。
於A
0為硫酸鹽基之情形時,作為通式(I)所表示之單體,例如可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(O(CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OSO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OSO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2CF
2CH
2OSO
3M)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(I)中,A
0為磺酸鹽基亦為較佳之形態之一。作為A
0,例如為-SO
3M,式中,M與上述相同。
於A
0為磺酸鹽基之情形時,作為通式(I)所表示之單體,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
3M)、CF
2=CF(O(CF
2)
3SO
3M)、CF
2=CF(O(CF
2)
4SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
3M)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
4SO
3M)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
3M)、CH
2=CH((CF
2)
3SO
3M)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(I)中,A
0為羧酸鹽基亦為較佳之形態之一。作為A
0,例如為-COOM或-SO
2NR'CH
2COOM,式中,R'為H或碳數1~4之烷基,M與上述相同。於A
0為羧酸鹽基之情形時,作為通式(I)所表示之單體,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
3COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
4COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
5COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)O(CF
2)
nCOOM)(n大於1)、CH
2=CH(CF
2CF
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
4COOM)、CH
2=CH((CF
2)
3COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
4SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH(CF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
4SO
2NR'CH
2COOM)、CH
2=CH((CF
2)
3SO
2NR'CH
2COOM)等。上述式中,R'為H或碳數1~4之烷基,M與上述相同。
於通式(I)中,A
0為碳酸鹽基亦為較佳之形態之一。作為A
0,例如為-CH
2OP(O)(OM)
2、[-CH
2O]
2P(O)(OM)、-CH
2CH
2OP(O)(OM)
2、[-CH
2CH
2O]
2P(O)(OM)、[-SO
2NR'CH
2CH
2O]
2P(O)(OM)或-SO
2NR'CH
2CH
2OP(O)(OM)
2,式中,R'為碳數1~4之烷基,M與上述相同。
於A
0為磷酸鹽之情形時,作為通式(I)所表示之單體,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(O(CF
2)
4CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF
2CF
2CF
2SO
2N(CH
3)CH
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
4CH
2OP(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
3CH
2OP(O)(OM)
2)等。上述式中,M與上述相同。
於通式(I)中,A
0為膦酸鹽基亦為較佳之形態之一。於A
0為膦酸鹽基之情形時,作為通式(I)所表示之單體,可例舉:CF
2=CF(OCF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(O(CF
2)
4P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)P(O)(OM)
2)、CF
2=CF(OCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CH
2=CH(CF
2CF
2P(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
4P(O)(OM)
2)、CH
2=CH((CF
2)
3P(O)(OM)
2);式中,M與上述相同。
聚合物(I)較佳為包含基於通式(1)所表示之單體之聚合單元(1)的聚合物(1)。
CX
2=CY(-CZ
2-O-Rf-A) (1)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Z相同或不同,為-H、-F、烷基或氟烷基;Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基;A為-COOM、-SO
3M、-OSO
3M或-C(CF
3)
2OM(M為-H、金屬原子、-NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基);其中,X、Y及Z之至少1個包含氟原子)。再者,上述碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基係不含氧原子為末端之結構且於碳碳間包含醚鍵之伸烷基。
藉由使本發明之塗料組成物包含聚合物(1),塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性提高。再者,上述碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基係不含氧原子為末端之結構且於碳碳間包含醚鍵之伸烷基。
於通式(1)中,X為-H或-F。X可兩者均為-F,亦可至少1個為-H。例如,可一者為-F,另一者為-H,亦可兩者均為-H。
於通式(1)中,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基。上述烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。上述含氟烷基係含有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為上述Y,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(1)中,Z相同或不同,為-H、-F、烷基或氟烷基。上述烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。上述含氟烷基係含有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為上述Z,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(1)中,上述X、Y及Z之至少1個包含氟原子。例如可X為-H,Y及Z為-F。
於通式(1)中,上述Rf為碳數1~40之含氟伸烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基。
上述含氟伸烷基之碳數較佳為2以上。又,上述含氟伸烷基之碳數較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為10以下。作為上述含氟伸烷基,可例舉:-CF
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CH
2-、-CF(CF
3)-、-CF(CF
3)CF
2-、-CF(CF
3)CH
2-等。上述含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
上述具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為3以上。又,上述具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為60以下,更佳為30以下,進而較佳為12以下。上述具有醚鍵之含氟伸烷基例如亦較佳為通式:
(式中,Z
1為F或CF
3,Z
2及Z
3分別為H或F,Z
4為H、F或CF
3,p1+q1+r1為1~10之整數,s1為0或1,t1為0~5之整數)所表示之二價基。
作為上述具有醚鍵之含氟伸烷基,具體而言,可例舉:-CF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2-、-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)-(式中,n為1~10之整數)、-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)CH
2-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)CH
2-(式中,n為1~10之整數)、-CH
2CF
2CF
2O-CH
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2O-CF
2-、-CF
2CF
2O-CF
2CH
2-等。上述具有醚鍵之含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
於通式(1)中,A為-COOM、-SO
3M、-OSO
3M或-C(CF
3)
2OM(M為-H、金屬原子、-NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)。
作為R
7,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基,進而較佳為H或C
1-4之烷基。
作為金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。
作為M,較佳為-H、金屬原子或-NR
7 4,更佳為-H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或-NR
7 4,進而較佳為-H、-Na、-K、-Li或-NH
4,進而更佳為-Na、-K或-NH
4,尤佳為-Na或-NH
4,最佳為-NH
4。
作為A,較佳為-COOM或-SO
3M,更佳為-COOM。
作為通式(1)所表示之單體,例如可例示通式(1a):
CX
2=CFCF
2-O-(CF(CF
3)CF
2O)
n5-CF(CF
3)-A (1a)
(式中,各X相同,表示F或H,n5表示0或1~10之整數,A與上述定義相同)所表示之單體。
於通式(1a)中,就可獲得一次粒徑較小之PTFE粒子之方面而言,n5較佳為0或1~5之整數,更佳為0、1或2,進而較佳為0或1。
聚合物(1)可為通式(1a)所表示之單體之均聚物,亦可為與其他單體之共聚物。
聚合單元(1)較佳為基於通式(1A)所表示之單體之聚合單元(1A)。
CH
2=CF(-CF
2-O-Rf-A) (1A)
(式中,Rf及A與上述相同)。
聚合物(1)可為通式(1A)所表示之單體之均聚物,亦可為與其他單體之共聚物。
作為式(1A)所表示之單體,具體而言,可例舉下述通式:
(式中,Z
1為F或CF
3,Z
2及Z
3分別為H或F,Z
4為H、F或CF
3,p1+q1+r1為0~10之整數,s1為0或1,t1為0~5之整數,其中,於Z
3及Z
4均為H之情形時,p1+q1+r1+s1不為0,A與上述定義相同)所表示之單體。更具體而言,較佳為例舉下述等:
其中,為下述者:
為佳。
作為通式(1A)所表示之單體,較佳為式(1A)中之A為-COOM,尤佳為選自由CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)COOM、及CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM(式中,M與上述定義相同)所組成之群中至少1種,更佳為CH
2=CFCF
2OCF(CF
3)COOM。
又,作為通式(1)所表示之單體,亦可例舉下述式所表示之單體等。
CF
2=CFCF
2-O-Rf-A
(式中,Rf及A與上述相同)。
聚合物(I)亦較佳為包含基於通式(2)所表示之單體之聚合單元(2)的聚合物(2)。
CX
2=CY(-O-Rf-A) (2)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Rf為碳數1~40之含氟伸烷基、或碳數2~100之具有醚鍵或者酮基之含氟伸烷基;A與上述相同)。
於通式(2)中,X為-H或-F。X可兩者均為-F,亦可至少1個為-H。例如,可一者為-F,另一者為-H,亦可兩者均為-H。
於通式(2)中,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基。烷基係不含氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。含氟烷基係含有至少1個氟原子之烷基,碳數為1以上即可。上述含氟烷基之碳數較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為3以下。作為Y,較佳為-H、-F或-CF
3,更佳為-F。
於通式(2)中,較佳為上述X及Y之至少1個包含氟原子。例如可X為-H,Y及Z為-F。
於通式(2)中,上述Rf為碳數1~40之含氟伸烷基、碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基、或碳數2~100之具有酮基之含氟伸烷基。再者,上述碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基係不含氧原子為末端之結構且於碳碳間包含醚鍵之伸烷基。
Rf之含氟伸烷基之碳數較佳為2以上。又,較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為10以下,尤佳為5以下。作為含氟伸烷基,可例舉:-CF
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CH
2-、-CF(CF
3)-、-CF(CF
3)CF
2-、-CF(CF
3)CH
2-、-CF
2CF
2CF
2-、CF
2CF
2CF
2CF
2-等。含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基,更佳為未分支之直鏈狀全氟伸烷基。
上述具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為3以上。又,上述具有醚鍵之含氟伸烷基之碳數較佳為60以下,更佳為30以下,進而較佳為12以下,尤佳為5以下。上述具有醚鍵之含氟伸烷基例如亦較佳為通式:
(式中,Z
1為F或CF
3,Z
2及Z
3分別為H或F,Z
4為H、F或CF
3,p1+q1+r1為1~10之整數,s1為0或1,t1為0~5之整數)所表示之二價基。
作為上述具有醚鍵之含氟伸烷基,具體而言,可例舉:-CF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2-、-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)-(式中,n為1~10之整數)、-CF(CF
3)CF
2-O-CF(CF
3)CH
2-、-(CF(CF
3)CF
2-O)
n-CF(CF
3)CH
2-(式中,n為1~10之整數)、-CH
2CF
2CF
2O-CH
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2CF
2-、-CF
2CF
2CF
2O-CF
2CF
2CH
2-、-CF
2CF
2O-CF
2-、-CF
2CF
2O-CF
2CH
2-等。上述具有醚鍵之含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
上述具有酮基之含氟伸烷基之碳數較佳為3以上。又,上述具有酮基之含氟伸烷基之碳數較佳為60以下,更佳為30以下,進而較佳為12以下,尤佳為5以下。
作為上述具有酮基之含氟伸烷基,具體而言,可例舉:-CF
2CF(CF
3)CO-CF
2-、-CF
2CF(CF
3)CO-CF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)CO-CF
2CF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)CO-CF
2CF
2CF
2CF
2-等。上述具有酮基之含氟伸烷基較佳為全氟伸烷基。
亦可對含氟伸烷基中之酮基加成水。因此,單體(2)亦可為水合物。作為於酮基加成有水之含氟伸烷基,可例舉:-CF
2CF(CF
3)C(OH)
2-CF
2-、-CF
2CF(CF
3)C(OH)
2-CF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)C(OH)
2-CF
2CF
2CF
2-、-CF
2CF(CF
3)C(OH)
2-CF
2CF
2CF
2CF
2-等。
通式(2)所表示之單體較佳為選自由通式(2a)、(2b)、(2c)、(2d)、(2e)、(2f)及(2g)所表示之單體所組成之群中至少1種。
CF
2=CF-O-(CF
2)
n1-A (2a)
(式中,n1表示1~10之整數,A與上述相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2C(CF
3)F)
n2-A (2b)
(式中,n2表示1~5之整數,A與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CFX
1)
n3-A (2c)
(式中,X
1表示F或CF
3,n3表示1~10之整數,A與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2CFX
1O)
n4-(CF
2)
n6-A (2d)
(式中,n4表示1~10之整數,n6表示1~3之整數,A及X
1與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2CF
2CFX
1O)
n5-CF
2CF
2CF
2-A (2e)
(式中,n5表示0~10之整數,A及X
1與上述定義相同)。
CF
2=CF-O-(CF
2)
n7-O-(CF
2)
n8-A (2f)
(式中,n7表示1~10之整數,n8表示1~3之整數;A與上述定義相同)。
CF
2=CF[OCF
2CF(CF
3)]
n9O(CF
2)
n10O[CF(CF
3)CF
2O]
n11CF(CF
3)-A (2g)
(式中,n9表示0~5之整數,n10表示1~8之整數,n11表示0~5之整數;A與上述定義相同)。
於通式(2a)中,上述n1較佳為5以下之整數,更佳為2以下之整數。
作為通式(2a)所表示之單體,例如可例舉:CF
2=CF-O-CF
2COOM、CF
2=CF(OCF
2CF
2COOM)、CF
2=CF(O(CF
2)
3COOM)、CF
2=CF(OCF
2CF
2SO
3M)、CF
2=CFOCF
2SO
3M、CF
2=CFOCF
2CF
2CF
2SO
3M(式中,M與上述定義相同)。
於通式(2b)中,就所獲得之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,n2較佳為3以下之整數。
於通式(2c)中,就水溶性之方面而言,n3較佳為5以下之整數,上述A較佳為-COOM,上述M較佳為H、Na或NH
4。
於通式(2d)中,就塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,X
1較佳為-CF
3,就水溶性之方面而言,n4較佳為5以下之整數,A較佳為-COOM,M較佳為H、Na或NH
4。
作為通式(2d)所表示之單體,例如可例舉:CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2SO
3M、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2SO
3M、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2CF
2SO
3M(式中,M表示H、NH
4或鹼金屬)。
於通式(2e)中,就水溶性之方面而言,n5較佳為5以下之整數,A較佳為-COOM,M較佳為H或NH
4。
作為通式(2e)所表示之單體,例如可例舉CF
2=CFOCF
2CF
2CF
2COOM(式中,M表示H、Na、NH
4或鹼金屬)。
於通式(2f)中,就水溶性之方面而言,n7較佳為5以下之整數,A較佳為-COOM或-SO
3M,更佳為-COOM。M較佳為H、Na、K或NH
4。
作為通式(2f)所表示之單體,例如可例舉CF
2=CF-O-(CF
2)
3-O-CF
2-COOM(式中,M表示H、NH
4或鹼金屬)。
於通式(2g)中,就水溶性之方面而言,n9較佳為3以下之整數,n10較佳為3以下之整數,n11較佳為3以下之整數,A較佳為-COOM或-SO
3M,更佳為-COOM。M較佳為H、Na、K或NH
4。
作為通式(2g)所表示之單體,例如可例舉:CF
2=CFO(CF
2)
2OCF(CF
3)COOM、CF
2=CFOCF
2CF
2OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、CF
2=CFOCF
2CF(CF
3)OCF
2CF
2OCF(CF
3)COOM、CF
2=CF[OCF
2CF(CF
3)]
2O(CF
2)
2O[CF(CF
3)CF
2O]CF(CF
3)COOM、CF
2=CF[OCF
2CF(CF
3)]
3O(CF
2)
2O[CF(CF
3)CF
2O]
3CF(CF
3)COOM(式中,M表示H、NH
4或鹼金屬)。
聚合物(I)亦較佳為包含基於通式(3)所表示之單體之聚合單元(3)的聚合物(3)。
CX
2=CY(-Rf-A) (3)
(式中,X相同或不同,為-H或-F,Y為-H、-F、烷基或含氟烷基,Rf為碳數1~40之含氟伸烷基、或碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基;A與上述相同)。
再者,上述碳數2~100之具有醚鍵之含氟伸烷基係不含氧原子為末端之結構且於碳碳間包含醚鍵之伸烷基。
於通式(3)中,Rf較佳為碳數1~40之含氟伸烷基。於通式(3)中,較佳為X及Y之至少1個包含氟原子。
通式(3)所表示之單體較佳為選自由下述單體所組成之群中至少1種,通式(3a):
CF
2=CF-(CF
2)
n1-A (3a)
(式中,n1表示1~10之整數,A與上述定義相同)所表示之單體、及通式(3b):
CF
2=CF-(CF
2C(CF
3)F)
n2-A (3b)
(式中,n2表示1~5之整數,A與上述定義相同)所表示之單體。
於通式(3a)及通式(3b)中,A較佳為-SO
3M或-COOM,M較佳為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻。R
7表示H或有機基。
於通式(3a)中,n1較佳為5以下之整數,更佳為 2以下之整數。A較佳為-COOM,M較佳為H或NH
4。
作為通式(3a)所表示之單體,例如可例舉CF
2=CFCF
2COOM(式中,M與上述定義相同)。
於通式(3b)中,就所獲得之塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性之方面而言,n2較佳為3以下之整數,A較佳為-COOM,M較佳為H或NH
4。
繼而,對通式(I)中m為2以上之整數之情形時之較佳構成進行說明。
聚合物(I)亦較佳為包含基於選自由通式(4a)及通式(4b)所表示之單體所組成之群中至少1種單體之聚合單元(4)的聚合物(4)。
CF
2=CF-CF
2-O-Q
F1-CF(-Q
F2-CZ
1Z
2-A)
2(4a)
(式中,Z
1、Z
2及A與上述定義相同,Q
F1及Q
F2相同或不同,為單鍵、可於碳碳間包含醚鍵之含氟伸烷基或可於碳碳間包含醚鍵之含氟氧伸烷基)
CF
2=CF-O-Q
F1-CF(-Q
F2-CZ
1Z
2-A)
2(4b)
(式中,Z
1、Z
2、A、Q
F1及Q
F2與上述定義相同)
聚合物(I)較佳為選自由上述聚合物(1)、聚合物(2)及聚合物(3)所組成之群中至少1種,更佳為聚合物(1)。
聚合物(I)可為僅由聚合單元(I)構成之均聚物,亦可為包含聚合單元(I)、及基於可與通式(I)所表示之單體共聚合之其他單體之聚合單元的共聚物。就對水性介質之溶解性之觀點而言,較佳為僅由聚合單元(I)構成之均聚物。聚合單元(I)於各出現中可相同,亦可不同,聚合物(I)亦可包含2種以上之不同之基於通式(I)所表示之單體的聚合單元(I)。
作為上述其他單體,較佳為通式CFR=CR
2(式中,R獨立地為H、F或碳數1~4之全氟烷基)所表示之單體。又,作為其他單體,較佳為碳數2或3之含氟乙烯性單體。作為其他單體,例如可例舉:CF
2=CF
2、CF
2=CFCl、CH
2=CF
2、CFH=CH
2、CFH=CF
2、CF
2=CFCF
3、CH
2=CFCF
3、CH
2=CHCF
3、CHF=CHCF
3(E體)、CHF=CHCF
3(Z體)等。
其中,就共聚性良好之方面而言,較佳為選自由四氟乙烯(CF
2=CF
2)、三氟氯乙烯(CF
2=CFCl)及偏二氟乙烯(CH
2=CF
2)所組成之群中至少1種,更佳為選自由四氟乙烯及偏二氟乙烯所組成之群中至少1種。因此,基於上述其他單體之聚合單元較佳為基於四氟乙烯之聚合單元。基於上述其他單體之聚合單元於各出現中可相同,亦可不同,聚合物(I)亦可包含2種以上之不同之基於其他單體之聚合單元。
作為上述其他單體,又,可例舉通式(n1-2):
(式中,X
1、X
2相同或不同,為H或F,X
3為H、F、Cl、CH
3或CF
3,X
4、X
5相同或不同,為H或F,a及c相同或不同,為0或1,Rf
3為碳數1~40之含氟烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟烷基)所表示之單體。
具體而言,較佳為例舉CH
2=CFCF
2-O-Rf
3、CF
2=CF-O-Rf
3、CF
2=CFCF
2-O-Rf
3、CF
2=CF-Rf
3、CH
2=CH-Rf
3、CH
2=CH-O-Rf
3(式中,Rf
3與上述式(n1-2)相同)等。
作為上述其他單體,亦可例舉式(n2-1):
(式中,X
9為H、F或CH
3,Rf
4為碳數1~40之含氟烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟烷基)所表示之含氟丙烯酸酯單體。上述Rf
4基可例舉:
(式中,d3為1~4之整數;e3為1~10之整數)等。
作為上述其他單體,亦可例舉式(n2-2):
CH
2=CHO-Rf
5(n2-2)
(式中,Rf
5為碳數1~40之含氟烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟烷基)所表示之含氟乙烯醚。
作為通式(n2-2)之單體,具體而言,較佳為例舉下述等:
(式中,e6為1~10之整數)。
更具體而言,可例舉下述:
等。
此外,亦可例舉:通式(n2-3):
CH
2=CHCH
2O-Rf
6(n2-3)
(式中,Rf
6為碳數1~40之含氟烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟烷基)所表示之含氟烯丙醚、通式(n2-4):
CH
2=CH-Rf
7(n2-4)
(式中,Rf
7為碳數1~40之含氟烷基或碳數2~100之具有醚鍵之含氟烷基)所表示之含氟乙烯基單體等。
作為通式(n2-3)及(n2-4)所表示之單體,具體而言,可例舉:
等單體。
聚合物(I)通常具有末端基。末端基係聚合時生成之末端基,代表性末端基自氫、碘、溴、鏈狀或支鏈狀烷基、及鏈狀或支鏈狀氟烷基中獨立選擇,亦可任意追加含有至少1個懸鏈線雜原子。烷基或氟烷基之碳數較佳為1~20。該等末端基通常係由用於形成聚合物(I)之起始劑或鏈轉移劑生成或於鏈轉移反應中生成。
於聚合物(I)中,作為聚合單元(I)之含量,相對於總聚合單元,依序較佳為1.0莫耳%以上、3.0莫耳%以上、5.0莫耳%以上、10莫耳%以上、20莫耳%以上、30莫耳%以上、40莫耳%以上、50莫耳%以上、60莫耳%以上、70莫耳%以上、80莫耳%以上、90莫耳%以上。聚合單元(I)之含量尤佳為實質上為100莫耳%,聚合物(I)最佳為僅由聚合單元(I)構成。
於聚合物(I)中,作為基於可與通式(I)所表示之單體共聚合之其他單體的聚合單元之含量,相對於總聚合單元,依序較佳為99.0莫耳%以下、97.0莫耳%以下、95.0莫耳%以下、90莫耳%以下、80莫耳%以下、70莫耳%以下、60莫耳%以下、50莫耳%以下、40莫耳%以下、30莫耳%以下、20莫耳%以下、10莫耳%以下。基於可與通式(I)所表示之單體共聚合之其他單體的聚合單元之含量尤佳為實質上為0莫耳%,聚合物(I)最佳為不含基於其他單體之聚合單元。
聚合物(I)之數量平均分子量較佳為0.1×10
4以上,更佳為0.2×10
4以上,進而較佳為0.3×10
4以上,進而更佳為0.4×10
4以上,進而更佳為0.5×10
4以上,尤佳為1.0×10
4以上,尤佳為3.0×10
4以上,最佳為3.1×10
4以上。又,較佳為75.0×10
4以下,更佳為50.0×10
4以下,進而較佳為40.0×10
4以下,進而更佳為30.0×10
4以下,尤佳為20.0×10
4以下。數量平均分子量及重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)將單分散聚苯乙烯作為標準算出分子量所得之值。又,於無法藉由GPC進行測定之情形時,可根據由藉由NMR、FT-IR等而獲得之末端基數計算所得之數量平均分子量與熔體流動速率之相關關係求出聚合物(I)之數量平均分子量。熔體流動速率可依據JIS K 7210進行測定。
作為聚合物(I)之重量平均分子量之下限,依序較佳為0.2×10
4以上、0.4×10
4以上、0.6×10
4以上、0.8×10
4以上、1.0×10
4以上、2.0×10
4以上、5.0×10
4以上、10.0×10
4以上、15.0×10
4以上、20.0×10
4以上、25.0×10
4以上。又,作為聚合物(I)之重量平均分子量之上限,依序較佳為150.0×10
4以下、100.0×10
4以下、60.0×10
4以下、50.0×10
4以下、40.0×10
4以下。
聚合物(I)較佳為具有53以下之離子交換率(IXR)。上述IXR被定義為相對於離子性基之聚合物主鏈中之碳原子數。為了確定IXR,藉由水解成為離子性之前驅物基(例如-SO
2F)不視作離子性基。
IXR較佳為0.5以上,更佳為1以上,進而較佳為3以上,進而更佳為4以上,進而更佳為5以上,尤佳為8以上。又,IXR更佳為43以下,進而較佳為33以下,尤佳為23以下。
作為聚合物(I)之離子交換容量,依序較佳為0.80 meg/g以上、1.50 meg/g以上、1.75 meg/g以上、2.00 meg/g以上、2.20 meg/g以上、超過2.20meg/g、2.50 meg/g以上、2.60 meg/g以上、3.00 meg/g以上、3.50 meg/g以上。離子交換容量係聚合物(I)之離子性基(陰離子性基)之含量,根據聚合物(I)之組合並藉由計算而求出。
於聚合物(I)中,典型而言,離子性基(陰離子性基)沿著聚合物主鏈分佈。較佳為上述聚合物(I)一併包含聚合物主鏈及鍵結於該主鏈之重複側鏈,該側鏈具有離子性基。
聚合物(I)較佳為包含具有未達10、更佳為未達7之pKa之離子性基。聚合物(I)之離子性基較佳為選自由磺酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽、及磷酸鹽所組成之群中。
用語「磺酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽、及磷酸鹽」意指各者之鹽或可形成鹽之各者之酸。於使用鹽之情形時,較佳為其鹽為鹼金屬鹽或銨鹽。較佳之離子性基為磺酸鹽基。
聚合物(I)較佳為具有水溶性。所謂水溶性,意指容易溶解或分散於水性介質中之性質。具有水溶性之聚合物(I)例如無法藉由動態光散射法(DLS)測定粒徑或示出10 nm以下之粒徑。
聚合物(I)之水溶液之黏度較佳為5.0 mPa.s以上,更佳為8.0 mPa.s以上,進而較佳為10.0 mPa.s以上,尤佳為12.0 mPa.s以上,最佳為14.0 mPa.s以上,較佳為100.0 mPa.s以下,更佳為50.0 mPa.s以下,進而較佳為25.0 mPa.s以下,進而更佳為20.0 mPa.s以下。
聚合物(I)之水溶液之黏度可藉由下述方式來特定:將水溶液中之聚合物(I)之含量相對於水溶液調整為33質量%,並使用A&D公司製造之音叉振動式黏度計(型號:SV-10)於20℃測定所獲得之水溶液之黏度。
聚合物(I)之臨界微胞濃度(CMC)較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而較佳為1質量%以上,較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下,進而較佳為5質量%以下。
聚合物(I)之臨界微胞濃度可藉由測定表面張力來確定。表面張力例如可藉由協和界面化學股份有限公司製造之表面張力計 型號CBVP-A3進行測定。
聚合物(I)之酸值較佳為60以上,更佳為90以上,進而較佳為120以上,尤佳為150以上,最佳為180以上,上限並無特別限定,較佳為300以下。
聚合物(I)之酸值於聚合物(I)具有酸型官能基以外之陰離子性基、例如-COOM、-SO
3M、-OSO
3M或-C(CF
3)
2OM(M為金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)之情形時,可將該等基轉換成酸型基後,藉由酸-鹼滴定進行測定。
聚合物(I)除使用上述單體以外,可藉由以往公知之方法製造。
於本發明之第1塗料組成物中,聚合物(I)之含量相對於塗料組成物為2000質量ppm以下。本發明之第1塗料組成物中之聚合物(I)之含量較佳為1500質量ppm以下,又,可為1000質量ppm以下,可為500質量ppm以下,可為250質量ppm以下。又,作為本發明之第1塗料組成物中之聚合物(I)之含量,相對於塗料組成物,較佳為0.1質量ppm以上,更佳為0.5質量ppm以上。
於本發明之第1塗料組成物中,聚合物(I)之含量相對於氟樹脂,較佳為0.1質量ppm以上,更佳為0.2質量ppm以上,進而較佳為0.5質量ppm以上,尤佳為1.0質量ppm以上
,最佳為3.0質量ppm以上。聚合物(I)之含量相對於氟樹脂。例如亦可為500質量ppm以上。又,於本發明之第1塗料組成物中,聚合物(I)之含量相對於氟樹脂,較佳為1.5質量%以下,更佳為1.0質量%以下,又,可為0.5質量%以下,可為0.4質量%以下,可為0.3質量%以下。
於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,聚合物(I)之含量相對於塗料組成物,較佳為2000質量ppm以下,更佳為1500質量ppm以下,又,可為1000質量ppm以下,可為500質量ppm以下,可為250質量ppm以下。又,本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中之聚合物(I)之含量相對於塗料組成物,較佳為0.1質量ppm以上,更佳為0.5質量ppm以上。
於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,塗料組成物中之聚合物(I)之含量相對於PTFE,較佳為0.1質量ppm以上,更佳為0.2質量ppm以上,進而較佳為0.5質量ppm以上,尤佳為1.0質量ppm以上,最佳為3.0質量ppm以上。聚合物(I)之含量相對於PTFE,例如亦可為500質量ppm以上。又,於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,聚合物(I)之含量相對於PTFE,較佳為1.5質量%以下,更佳為1.0質量%以下,又,可為0.5質量%以下,可為0.4質量%以下,可為0.3質量%以下。
本發明之塗料組成物中之聚合物(I)之含量可藉由固體NMR測定而求出。又,於國際公開第2014/099453號、國際公開第2010/075497、國際公開第2010/075496號、國際公開第2011/008381、國際公開第2009/055521號、國際公開第1987/007619號、日本特開昭61-293476號公報、國際公開第2010/075494號、國際公開第2010/075359號、國際公開第2012/082454號、國際公開第2006/119224號、國際公開第2013/085864號、國際公開第2012/082707號、國際公開第2012/082703號、國際公開第2012/082451號、國際公開第2006/135825號、國際公開第2004/067588號、國際公開第2009/068528號、日本特開2004-075978號公報、日本特開2001-226436號公報、國際公開第1992/017635號、國際公開第2014/069165號、日本特開平11-181009號公報等中記載有各聚合物之測定方法。作為聚合物(I)之含量之測定方法,可使用該等所記載之各聚合物之測定方法。
作為本發明之塗料組成物中之通式(I)所表示之單體之二聚物及三聚物之含量,相對於聚合物(I),較佳為1.0質量%以下,更佳為0.1質量%以下,進而較佳為0.01質量%以下,尤佳為0.001質量%以下,最佳為0.0001質量%以下。
本發明之塗料組成物中之通式(I)所表示之單體之二聚物及三聚物之含量可藉由與下述聚合物(I)中之二聚物及三聚物之含量相同之方法進行測定。
<水性介質>
水性介質意指包含水之液體。水性介質並無特別限定,只要包含水即可,可為包含水、例如醇、醚、酮等不含氟之有機溶劑、及/或沸點為40℃以下之含氟有機溶劑者。水性介質較佳為水與有機溶劑之混合物。本發明之塗料組成物中之水之含量較佳為20.0質量%~60.0質量%。又,就可提高塗料組成物之固形物成分濃度較高之情況下之塗料組成物之分散穩定性之觀點而言,本發明之塗料組成物中之水之含量可為40.0質量%~50.0質量%。
<非離子性界面活性劑>
本發明之第3塗料組成物含有非離子性界面活性劑。本發明之第1塗料組成物及第2塗料組成物較佳為含有非離子性界面活性劑。
上述非離子性界面活性劑通常不含帶電之基,且具有作為長鏈烴之疏水性部分。非離子性界面活性劑之親水性部分包含自與環氧乙烷之聚合衍生之乙烯醚之鏈等水溶性官能基。
作為非離子性界面活性劑,可例舉下述。
聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯烷基酯、山梨醇酐烷基酯、聚氧乙烯山梨醇酐烷基酯、甘油酯、其等之衍生物。
聚氧乙烯烷基醚之具體例:聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯鯨蠟醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯山崳醚等。
聚氧乙烯烷基苯醚之具體例:聚氧乙烯壬基苯醚、聚氧乙烯辛基苯醚等。
聚氧乙烯烷基酯之具體例:聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、聚乙二醇單硬脂酯等。
山梨醇酐烷基酯之具體例:聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯等。
聚氧乙烯山梨醇酐烷基酯之具體例:聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯等。
甘油酯之具體例:單肉豆蔻酸甘油酯、單硬脂酸甘油酯、單油酸甘油酯等。
上述衍生物之具體例:聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基苯基-甲醛凝縮物、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯等。
上述醚及酯可具有10~18之HLB值。
作為非離子性界面活性劑,可例舉:陶氏化學公司製造之Triton(註冊商標)X系列(X15、X45、X100等)、Tergitol(註冊商標)15-S系列、Tergitol(註冊商標)TMN系列(TMN-6、TMN-10、TMN-100等)、Tergitol(註冊商標)L系列、BASF公司製造之Pluronic(註冊商標)R系列(31R1、17R2、10R5、25R4(m~22、n~23)、Iconol(註冊商標)TDA系列(TDA-6、TDA-9、TDA-10)等。
上述非離子性界面活性劑本身提供聚合場所,進而,初期使自由基進行鏈轉移,藉此賦予大量低分子量氟聚合物,因此可成為核形成部位。
作為上述非離子性界面活性劑,較佳為不含氟之非離子性界面活性劑。例如可例舉:聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯伸烷基烷基醚等醚型非離子性界面活性劑;環氧乙烷/環氧丙烷嵌段共聚物等聚氧乙烯衍生物;山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯等酯型非離子性界面活性劑;聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇醯胺等胺系非離子性界面活性劑等。其中,較佳為聚氧乙烯烷基醚。
於上述非離子性界面活性劑中,其疏水基可為烷酚基、直鏈烷基及支鏈烷基之任一者。
作為非離子性界面活性劑,較佳為通式(i)所表示之非離子性界面活性劑。
R
6-O-A
1-H (i)
(式中,R
6為碳數8~18之直鏈狀或者支鏈狀之一級或二級烷基,A
1為聚氧伸烷基鏈)。
於通式(i)中,R
6之碳數較佳為10~16,更佳為12~16。當R
6之碳數為16以下時,容易獲得組成物之優異之攪拌時之凝集抑制性。又,當R
6之碳數超過18時,流動溫度較高,而不易操作。
上述R
6較佳為下述通式(i-1)
CH
2R
31R
32- (i-1)
(式中,R
31表示氫原子或碳數1~16之烷基,R
32表示碳數1~17之烷基,R
31與R
32之合計碳數為7~17)所表示之烷基。作為上述R
31,更佳為氫原子或碳數1~15之烷基,進而較佳為氫原子或碳數1~12之烷基,進而更佳為氫原子或碳數1~10之烷基。又,作為R
32,更佳為碳數1~15之烷基,進而較佳為碳數1~14之烷基,進而更佳為碳數1~13之烷基。
上述R
6較佳為平均甲基數為2.0以上之碳數8~18之烷基。上述R
3之平均甲基數更佳為2.5以上,進而較佳為3.0以上,進而更佳為3.5以上,尤佳為4.0以上。R
3之平均甲基數之上限較佳為12以下,更佳為10以下,進而較佳為8以下。
又,上述R
6每1分子中之平均甲基數較佳為4.0以上,更佳為4.3以上,進而較佳為4.7以上,最佳為5.0以上。作為上述R
6,尤佳為2,6,8-三甲基-4-壬基。於本說明書中,平均甲基數係藉由向試樣中添加甲醇進行索氏萃取後,利用
1H-NMR對萃取液進行測定而求出之值。
聚氧伸烷基鏈亦可由氧乙烯與氧丙烯構成。其係由平均重複數5~20之氧乙烯基及平均重複數0~2之氧丙烯基構成之聚氧伸烷基鏈,且為親水基。氧乙烯單元數可包含通常提供之較寬或較窄之單峰性分佈,或藉由摻合而獲得之更寬或雙峰性分佈之任一者。於氧丙烯基之平均重複數超過0之情形時,聚氧伸烷基鏈中之氧乙烯基與氧丙烯基可呈嵌段狀排列,亦可呈無規狀排列。就組成物之黏度、攪拌時之凝集抑制性之方面而言,較佳為由平均重複數7~12之氧乙烯基及平均重複數0~2之氧丙烯基構成之聚氧伸烷基鏈。尤其是當A
1平均具有0.5~1.5個氧丙烯基時,低起泡性良好而較佳。
更佳為R
6為(R')(R'')HC-,此處,R'及R''為相同或不同之直鏈、支鏈或環式烷基,碳原子之合計量至少為5個,較佳為7~17個。較佳為R'或R''中之至少一個為支鏈或環狀烴基。
作為上述聚氧乙烯烷基醚之具體例,可例舉:C
13H
27-O-(C
2H
4O)
10-H、C
12H
25-O-(C
2H
4O)
10-H、C
10H
21CH(CH
3)CH
2-O-(C
2H
4O)
9-H、C
13H
27-O-(C
2H
4O)
9-(CH(CH
3)CH
2O)-H、C
16H
33-O-(C
2H
4O)
10-H、HC(C
5H
11)(C
7H
15)-O-(C
2H
4O)
9-H等。作為上述聚氧乙烯烷基醚之市售品,例如可例舉:Genapol X080(製品名,Clariant公司製造)、以Noigen TDS-80(商品名)及Noigen TDS-100(商品名)為例之Noigen TDS系列(第一工業製藥公司製造)、以Leocol TD-90(商品名)為例之Leocol TD系列(LION公司製造)、LIONOL(註冊商標)TD系列(LION公司製造)、以T-Det A138(商品名)為例之T-Det A系列(Harcros Chemicals公司製造)、Tergitol(註冊商標)15-S系列(陶氏化學公司製造)、DISPANOL TOC(商品名,日油公司製造)等。
上述非離子性界面活性劑亦較佳為具有平均約4~約18個環氧乙烷單元之2,6,8-三甲基-4-壬醇之乙氧基化物、具有平均約6~約12個環氧乙烷單元之2,6,8-三甲基-4-壬醇之乙氧基化物或其混合物。該種類之非離子性界面活性劑例如亦作為TERGITOL TMN-6、TERGITOL TMN-10、及TERGITOL TMN-100X(均為製品名,陶氏化學公司製造)而市售。
又,非離子性界面活性劑之疏水基可為烷酚基、直鏈烷基及支鏈烷基之任一者。例如,作為非離子性界面活性劑,例如可例舉通式(ii)
R
7-C
6H
4-O-A
2-H (ii)
(式中,R
7為碳數4~12之直鏈狀或支鏈狀之一級或者二級烷基,A
2為聚氧伸烷基鏈)所表示之非離子性界面活性劑。作為上述非離子性界面活性劑,具體而言,可例舉Triton X-100(商品名,陶氏化學公司製造)等。
作為上述非離子性界面活性劑,亦可例舉多元醇化合物。具體而言,可例舉國際公開第2011/014715號所記載者等。作為多元醇化合物之典型例,可例舉具有1個以上之糖單元作為多元醇單元之化合物。糖單元亦能以含有至少1個長鏈之方式被改質。作為具有至少1個長鏈部分之較佳之多元醇化合物,例如可例舉烷基糖苷、改質烷基糖苷、糖酯、及該等之組合。作為糖,可例舉單糖、寡糖、及山梨醇酐,但並不限定於該等。作為單糖,可例舉戊糖及己糖。作為單糖之典型例,可例舉:核糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、木糖。作為寡糖,可例舉2~10個相同或不同之單糖之低聚物。作為寡糖之例,可例舉:蔗糖、麥芽糖、乳糖、棉子糖、及異麥芽糖;但並不限定於該等。
典型而言,作為適合用作多元醇化合物之糖,可例舉含有4個碳原子與1個雜原子(典型而言為氧或硫,較佳為氧原子)之五員環之環狀化合物或含有5個碳原子與如上述之1個雜原子、較佳為氧原子之六員環之環狀化合物。該等進而含有鍵結於碳環原子之至少2個或至少3個羥基(-OH基)。典型而言,就鍵結於碳環原子之羥基(及/或羥基烷基)之氫原子中之1個以上被取代為長鏈殘基之方面而言,以於長鏈殘基與糖部分之間製作醚或酯鍵之方式對糖進行改質。糖系多元醇可含有1個糖單元或多個糖單元。1個糖單元或多個糖單元可於如上述之長鏈部分經改質。作為糖系多元醇化合物之特定例,可例舉:糖苷、糖酯、山梨醇酐酯、以及該等之混合物及組合。
多元醇化合物之較佳種類為烷基或改質烷基葡萄糖苷。該等種類之界面活性劑含有至少1個葡萄糖部分。可例舉
(式中,x表示0、1、2、3、4或5,R
1及R
2獨立地表示H或含有至少6個碳原子之長鏈單元,其中,R
1及R
2中之至少1個不為H)所表示之化合物。作為R
1及R
2之典型例,可例舉脂肪族醇殘基。作為脂肪族醇之例,可例舉:己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇(月桂醇)、十四醇、十六醇(鯨蠟醇)、十七醇、十八醇(硬脂醇)、二十烷酸、及該等之組合。瞭解上述式雖表示示出吡喃糖形態之葡萄糖之烷基聚葡萄糖苷之特定例,但亦可使用其他糖或作為相同糖但係不同鏡像異構物或非鏡像異構物(diastereomer)形態之糖。
烷基葡萄糖苷例如可藉由葡萄糖、澱粉或正丁基葡萄糖苷與脂肪族醇之酸觸媒反應來獲取,因此,典型而言,可獲得各種烷基葡萄糖苷之混合物(Alkylpolygylcoside, Rompp, Lexikon Chemie, Version 2.0, Stuttgart/New York, Georg Thieme Verlag ,1999)。作為脂肪族醇之例,可例舉:己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇(月桂醇)、十四醇、十六醇(鯨蠟醇)、十七醇、十八醇(硬脂醇)、二十烷酸、及該等之組合。又,烷基葡萄糖苷可由Cognis GmbH, Dusseldorf, Germany作為商品名GLUCOPON或DISPONIL市售。
作為其他非離子性界面活性劑,可例舉由BASF公司作為Pluronic(註冊商標)R系列供給之二官能基嵌段共聚物、由BASF公司作為Iconol(註冊商標)TDA系列供給之三癸基醇烷氧基化物。
作為上述非離子性界面活性劑,較佳為選自由通式(i)所表示之非離子性界面活性劑、及通式(ii)所表示之非離子性界面活性劑所組成之群中至少1種,更佳為通式(i)所表示之非離子性界面活性劑。
作為上述非離子性界面活性劑,較佳為不含芳香族部分。
非離子性界面活性劑可為2種不同之非離子性界面活性劑之混合物,例如可為上述通式(i)之A
1之平均氧乙烯單元數為7.0~12.0、平均氧丙烯單元數為0.0~2.0之作為聚氧伸烷基鏈之化合物與上述通式(i)之A
1之平均氧乙烯單元數為10.0~12.0之作為聚氧伸烷基鏈之化合物之混合物。
又,例如亦可為上述通式(i)之A
1之平均氧乙烯單元數為7.0以上且未達10.0之化合物與上述通式(i)之A
1之平均氧乙烯單元數為10.0以上且12.0以下之作為聚氧伸烷基鏈之化合物之混合物。
非離子性界面活性劑之HLB較佳為13.00以上,更佳為13.20以上,進而較佳為14.00以上,進而更佳為14.05以上,尤佳為14.10以上。又,較佳為14.50以下,更佳為14.40以下,進而較佳為14.30以下,進而更佳為14.20以下,尤佳為14.15以下。HLB意指使用Griffin之算出式[HLB=E/5(式中,E為分子中之氧乙烯之重量%);HLB=(E+P)/5(式中,E為上述定義者,P為分子中之多元醇之重量%);HLB=20(1-S/N)/5(式中,S為酯之皂化值,N為構成酯之脂肪酸之中和值)]而算出之值。於使用2種以上之非離子性界面活性劑之情形時,HLB係根據各非離子性界面活性劑之HLB與其質量比例而算出。例如於相對於非離子性界面活性劑之總含量,HLB為14.00之非離子性界面活性劑為60質量%,HLB為15.00之非離子性界面活性劑為40質量%之情形時,成為HLB=14.00×0.6+15.00×0.4=14.40。
本發明之塗料組成物亦可含有HLB不同之2種非離子性界面活性劑。例如本發明之塗料組成物亦可含有HLB為13.00以上且未達14.10之非離子性界面活性劑與HLB為14.10以上且15.00以下之非離子性界面活性劑。若添加HLB不同之非離子性界面活性劑,則可不添加消泡劑來抑制起泡。又,例如本發明之塗料組成物亦可含有HLB為13.00以上且未達13.50之非離子性界面活性劑與HLB為13.50以上且15.00以下(較佳為14.50以下、更佳為14.00以下)之非離子性界面活性劑。
非離子性界面活性劑之濁點係界面活性劑對水之溶解性之尺度。非離子性界面活性劑之濁點較佳為30~90℃,更佳為35~85℃,進而較佳為40~80℃,尤佳為45~75℃。
本發明之塗料組成物亦可含有濁點不同之2種非離子性界面活性劑。例如本發明之塗料組成物可含有濁點為30℃以上且60℃以下之非離子性界面活性劑與濁點超過60℃且為90℃以下之非離子性界面活性劑,亦可含有濁點為35~60℃之非離子性界面活性劑與濁點為65~80℃之非離子性界面活性劑。若使用濁點較高之非離子性界面活性劑,則可提高攪拌時之凝集抑制性。又,若使用濁點不同之非離子性界面活性劑,則亦可不添加消泡劑而抑制起泡。又,例如本發明之塗料組成物可含有濁點為30℃以上且60℃以下之非離子性界面活性劑與濁點超過60℃且為90℃以下之非離子性界面活性劑,亦可含有濁點為35~60℃之非離子性界面活性劑與濁點為65~80℃之非離子性界面活性劑。
作為本發明之第1塗料組成物中之非離子性界面活性劑之含量,相對於氟樹脂,較佳為1.0質量%以上,更佳為2.0質量%以上,進而較佳為3.0質量%以上,尤佳為4.0質量%以上。又,作為非離子性界面活性劑之含量,相對於氟樹脂,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為20質量%以下,尤佳為15質量%以下,最佳為12質量%以下。藉由使非離子性界面活性劑之含量處於上述範圍內,可提高塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性。
作為本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中之非離子性界面活性劑之含量,相對於PTFE,較佳為1.0質量%以上,更佳為2.0質量%以上,進而較佳為3.0質量%以上,尤佳為4.0質量%以上。又,作為非離子性界面活性劑之含量,相對於PTFE,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為20質量%以下,尤佳為15質量%以下,最佳為12質量%以下。藉由使非離子性界面活性劑之含量處於上述範圍內,可提高塗料組成物之攪拌時之凝集抑制性。
<陰離子性烴系界面活性劑>
本發明之第3塗料組成物含有陰離子性烴系界面活性劑。本發明之第1塗料組成物及第2塗料組成物較佳為含有陰離子性烴系界面活性劑。藉由使用陰離子性烴系界面活性劑,可適當調整塗料組成物之黏度,可提高顏料、填料等之混合性。
陰離子性烴系界面活性劑通常具有羧酸鹽、磺酸鹽或硫酸鹽等親水性部分與作為烷基等長鏈烴部分之疏水性部分。
作為陰離子性烴系界面活性劑,可例舉:Resolution Performance Products之Versatic(註冊商標)10、BASF公司製造之Avanel S系列(S-70、S-74等)等。
作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉:R-L-M(式中,R為可具有取代基之碳數1以上之直鏈狀或者支鏈狀之烷基、或可具有取代基之碳數3以上之環狀之烷基,於碳數為3以上之情形時,可包含一價或二價雜環,亦可形成環;L為-ArSO
3 -、-SO
3 -、-SO
4-、-PO
3 -或-COO
-,M為H、金屬原子、NR
5 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻、R
5為H或有機基,-ArSO
3 -為芳基磺酸鹽)所表示之陰離子性界面活性劑。
具體而言,可例舉如月桂酸、月桂基硫酸所代表之CH
3-(CH
2)
n-L-M(式中,n為6~17之整數,L及M與上述相同)所表示者。亦可使用R為具有12~16個碳原子之烷基、L-M為硫酸鹽者之混合物。
又,作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉R
6(-L-M)
2(式中,R
6為可具有取代基之碳數1以上之直鏈狀或者支鏈狀之伸烷基、或可具有取代基之碳數3以上之環狀伸烷基,於碳數為3以上之情形時,可包含一價或二價雜環,亦可形成環;L為-ArSO
3 -、-SO
3 -、-SO
4-、-PO
3 -或-COO
-,M為H、金屬原子、NR
5 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
5為H或有機基,-ArSO
3 -為芳基磺酸鹽)所表示之陰離子性界面活性劑。
又,作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉R
7(-L-M)
3(式中,R
7為可具有取代基之碳數1以上之直鏈狀或者支鏈狀之次烷基、或可具有取代基之碳數3以上之環狀之次烷基,於碳數為3以上之情形時,可包含一價或二價雜環,亦可形成環;L為-ArSO
3 -、-SO
3 -、-SO
4-、-PO
3 -或-COO
-,M為H、金屬原子、NR
5 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
5為H或有機基;-ArSO
3 -為芳基磺酸鹽)所表示之陰離子性界面活性劑。
又,作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉矽氧烷烴系界面活性劑。作為矽氧烷烴系界面活性劑,可例舉Silicone Surfactants, R.M.Hill, Marcel Dekker, Inc., ISBN: 0-8247-00104所記載者。矽氧烷烴系界面活性劑之結構包含明確之疏水性部分及親水性部分。疏水性部分包含1個以上之二烴基矽氧烷單元,此處,聚矽氧原子上之取代基完全為烴。於烴基之碳原子可被取代為氟等鹵素之情形時,被完全取代為氫原子之意義係該等矽氧烷界面活性劑亦可視作烴界面活性劑,即烴基之碳原子上之一價取代基為氫。
矽氧烷烴系界面活性劑之親水性部分亦可包含含有硫酸鹽、磺酸鹽、膦酸鹽、磷酸酯、羧酸鹽、碳酸鹽、磺基丁二酸鹽、牛磺酸鹽(作為游離酸、鹽或酯之)、氧化膦、甜菜鹼、甜菜鹼多元醇、四級銨鹽等離子性基之1個以上之極性部分。離子性疏水性部分亦可包含經離子性官能化而成之矽氧烷接枝。作為此種矽氧烷烴系界面活性劑,例如可例舉:聚二甲基矽氧烷-接枝-(甲基)丙烯酸鹽、聚二甲基矽氧烷-接枝-聚丙烯酸酯鹽及聚二甲基矽氧烷接枝化四級胺。矽氧烷烴系界面活性劑之親水性部分之極性部分可包含由聚環氧乙烷(PEO)、及經混合而成之聚環氧乙烷/環氧丙烷聚醚(PEO/PPO)等聚醚;單糖類及二糖類;及吡咯啶酮等水溶性雜環而形成之非離子性基。環氧乙烷對環氧丙烷(EO/PO)之比率於經混合而成之聚環氧乙烷/環氧丙烷聚醚中可變化。
矽氧烷烴系界面活性劑之親水性部分亦可包含離子性部分與非離子性部分之組合。作為此種部分,例如可例舉經離子性末端官能化而成或經無規地官能化而成之聚醚或多元醇。適合本發明之實施者為具有非離子性部分之矽氧烷、即非離子性矽氧烷界面活性劑。
矽氧烷烴系界面活性劑之結構之疏水性及親水性部分之配置亦可採用二嵌段聚合物(AB)、三嵌段聚合物(ABA)(此處,「B」表示分子之矽氧烷部分)、或多嵌段聚合物之形態。或者矽氧烷界面活性劑亦可包含接枝聚合物。
關於矽氧烷烴系界面活性劑,亦揭示於美國專利第6,841,616號說明書中。
作為矽氧烷基底之陰離子性烴系界面活性劑,可例舉可自Lubrizol Advanced Materials, Inc.之Noveon(註冊商標)Consumer Specialties獲得之SilSense
TMPE-100 Silicone、SilSense
TMCA-1Silicone等。
作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉Akzo Nobel Surface Chemistry LLC之磺基丁二酸酯界面活性劑Lankropol(註冊商標)K8300等。作為磺基丁二酸酯界面活性劑,可例舉:磺基琥珀酸鈉二異癸酯、(Clariant之Emulsogen(註冊商標)SB10)、磺基琥珀酸鈉二異十三烷基酯(Cesapinia Chemicals之Polirol(註冊商標)TR/LNA)等。
作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉Omnova Solutions, Inc.之PolyFox(註冊商標)界面活性劑(PolyFox
TMPF-156A、PolyFox
TMPF-136A等)。
作為陰離子性烴系界面活性劑,例如可例舉通式(α):
R
10-COOM (α)
(式中,R
10為含有1個以上之碳原子之一價有機基,M為H、金屬原子、NR
11 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
11為H或有機基,可相同,亦可不同)所表示之化合物(α)。作為R
11,較佳為H或C
1-10之有機基,更佳為H或C
1-4之有機基。就界面活性能力之觀點而言,R
10之碳數較佳為2個以上,更佳為3個以上。又,就水溶性之觀點而言,R
10之碳數較佳為29個以下,更佳為23個以下。作為上述M之金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,較佳為Na、K或Li。作為M,較佳為H、金屬原子或NR
11 4,更佳為H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或NR
11 4,進而較佳為H、Na、K、Li或NH
4,進而更佳為Na、K或NH
4,尤佳為Na或NH
4,最佳為NH
4。
作為化合物(α),亦可例舉R
12-COOM(式中,R
12為可具有取代基之碳數1以上之直鏈狀或者支鏈狀之烷基、烯基、伸烷基或伸烯基、或者可具有取代基之碳數3以上之環狀烷基、烯基、伸烷基或伸烯基,該等亦可包含醚鍵;於碳數為3以上之情形時,可包含一價或二價雜環,亦可形成環;M與上述相同)所表示之陰離子性界面活性劑。具體而言,可例舉CH
3-(CH
2)
n-COOM(式中,n為2~28之整數;M與上述相同)所表示者。
就乳化穩定性之觀點而言,化合物(α)亦可不含羰基(其中,羧基中之羰基除外)。作為上述不含羰基之含烴之界面活性劑,例如可較佳地例示下述式(A):R-COO-M(A)(式中,R為烷基、烯基、伸烷基或伸烯基,該等亦可包含醚鍵,M為H、金屬原子、NR
11 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓、或可具有取代基之鏻,R
11相同或不同,為H或碳數1~10之有機基)之化合物。上述式(A)中,R較佳為烷基或烯基(該等亦可包含醚基)。上述R中之烷基或烯基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀。上述R之碳數並無限定,例如為2~29。
於烷基為直鏈狀之情形時,R之碳數較佳為3~29,更佳為5~23。於上述烷基為支鏈狀之情形時,R之碳數較佳為5~35,更佳為11~23。於上述烯基為直鏈狀之情形時,R之碳數較佳為2~29,更佳為9~23。於上述烯基為支鏈狀之情形時,R之碳數較佳為2~29,更佳為9~23。
作為烷基及烯基,例如可例舉:甲基、乙基、異丁基、第三丁基、乙烯基等。
又,作為陰離子性烴系界面活性劑,亦可例舉羧酸型烴系界面活性劑。作為羧酸型烴系界面活性劑,例如可例舉:丁酸、纈草酸、己酸、庚酸酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、珠光子酸、硬脂酸、油酸、異油酸、亞麻油酸、(9,12,15)-次亞麻油酸、(6,9,12)次亞麻油酸、桐酸、花生酸、8、11-二十碳二烯酸、米德酸、花生四烯酸、山萮酸、二十四酸、二十四烯酸、蠟酸、褐煤酸、蜜蠟酸、丁烯酸、肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、6順-十六碳烯酸、油酸、反油酸、異油酸、鱈油酸、二十烯酸、芥酸、二十四烯酸、亞麻油酸、二十碳二烯酸、二十二碳二烯酸、次亞麻油酸、松油酸、α-桐酸、β-桐酸、米德酸、二高-γ-次亞麻油酸、二十烷三烯酸、十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳四烯酸、二十二碳四烯酸、七碳戊烯酸、二十碳五烯酸、順式-4,7,10,13,16-二十二碳五烯酸(osbond acid)、鰶魚酸、二十四碳五烯酸、二十二碳六烯酸、鯡酸(nisinic acid)、及該等之鹽。尤佳為選自由月桂酸、癸酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、及該等之鹽所組成之群中至少1種。作為上述鹽,可例舉羧基之氫為上述式M之金屬原子、NR
11 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓、或可具有取代基之鏻者,但並無特別限定。
又,作為陰離子性烴系界面活性劑,例如可使用國際公開第2013/146950號或國際公開第2013/146947號所記載之陰離子性烴系界面活性劑。例如可例舉碳數6~40、較佳為碳數8~20、更佳為碳數9~13之具有飽和或不飽和之脂肪族鏈者。上述飽和或不飽和之脂肪族鏈可為直鏈或支鏈之任一者,亦可為具有環狀結構者。上述烴可為芳香族性,亦可為具有芳香族基者。上述烴亦可為具有氧、氮、硫等雜原子者。
作為陰離子性烴系界面活性劑,可例舉:磺酸烷基酯、硫酸烷基酯、硫酸烷基芳酯及其等之鹽;脂肪族(羧酸)酸及其鹽;磷酸烷基酯、磷酸烷基芳酯或其等之鹽等;其中,較佳為磺酸烷基酯、硫酸烷基酯、脂肪族羧酸或其等之鹽。
作為硫酸烷基酯或其鹽,較佳為月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉。
作為脂肪族羧酸或其鹽,較佳為琥珀酸、癸酸、十一烷酸、十一烯酸、月桂酸、氫化十二烷酸、或其等之鹽。
作為本發明之第1塗料組成物中之陰離子性烴系界面活性劑之含量,亦取決於其他摻合劑之種類,相對於氟樹脂,較佳為10 ppm~5000 ppm。作為陰離子性烴系界面活性劑之含量之下限,相對於氟樹脂,更佳為50 ppm以上,進而較佳為100 ppm以上,更佳為4000 ppm以下,進而較佳為3000 ppm以下。藉由將陰離子性烴系界面活性劑之含量設為上述範圍內,可一面抑制過度之起泡,一面適當調整塗料組成物之黏度,或可提高顏料、填料等之混合性。
於本發明之第2塗料組成物及本發明之第3塗料組成物中,作為塗料組成物中之陰離子性烴系界面活性劑之含量,亦取決於其他摻合劑之種類,但相對於PTFE,較佳為10 ppm~5000 ppm。作為陰離子性烴系界面活性劑之含量之下限,相對於PTFE,更佳為50 ppm以上,進而較佳為100 ppm以上,更佳為4000 ppm以下,進而較佳為3000 ppm以下。藉由將陰離子性烴系界面活性劑之含量設為上述範圍內,可一面抑制過度之起泡,一面適當調整塗料組成物之黏度,或可提高顏料、填料等之混合性。
本發明之第3塗料組成物實質不含:包含親水基之含氟化合物(其中,通式(I)所表示之單體(I)及聚合物(I)除外)。本發明之第1塗料組成物及第2塗料組成物雖可含有包含親水基之含氟化合物,但較佳為實質不含:包含親水基之含氟化合物(其中,通式(I)所表示之單體(I)及聚合物(I)除外)。
於本發明中,所謂「實質不含包含親水基之含氟化合物」,意指塗料組成物中之包含親水基之含氟化合物之含量為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為25質量ppb以下,進而更佳為10質量ppb以下,尤佳為1質量ppb以下,最佳為藉由液相層析質譜法(LC/MS)進行測定所得之包含親水基之含氟化合物為檢測極限以下。
於本發明之塗料組成物之另一實施形態中,實質不含含氟界面活性劑。
於本發明中,所謂「實質不含含氟界面活性劑」,意指塗料組成物中之含氟界面活性劑之含量為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為10質量ppb以下,進而更佳為1質量ppb以下,尤佳為藉由液相層析質譜法(LC/MS)進行測定所得之含氟界面活性劑未達檢測極限。
於本發明之塗料組成物之另一實施形態中,實質不含陰離子性含氟界面活性劑。
於本發明中,所謂「實質不含陰離子性含氟界面活性劑」,意指塗料組成物中之陰離子性含氟界面活性劑之含量為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為10質量ppb以下,進而更佳為1質量ppb以下,尤佳為未達藉由液相層析質譜法(LC/MS)進行測定所得之檢測極限。
於本發明之塗料組成物之另一實施形態中,實質不含陰離子性部分之分子量為800以下的含氟之陰離子性界面活性劑。
於本發明中,所謂「實質不含陰離子性部分之分子量為800以下的含氟之陰離子性界面活性劑」,意指塗料組成物中之陰離子性部分之分子量為800以下的含氟之陰離子性界面活性劑之含量為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為10質量ppb以下,進而更佳為1質量ppb以下,尤佳為液相層析質譜法(LC/MS)進行測定所得之檢測極限以下。
包含親水基之含氟化合物之含量可用公知方法定量。例如可向組成物中添加甲醇,進行萃取,並對所獲得之萃取液進行LC/MS分析,藉此進行測定。
進而為了提高萃取效率,亦可進行索氏萃取、藉由超音波處理等而進行之處理。
自所獲得之LC/MS光譜中提取分子量資訊,確認與成為候補之包含親水基之含氟化合物之結構式一致。
其後,製作所確認之包含親水基之含氟化合物之5個等級以上之含量之水溶液,進行各含量之水溶液之LC/MS分析,繪製含量與相對於該含量之區域面積關係,並繪出校準曲線。
接下來,可使用校準曲線,將萃取液中之包含親水基之含氟化合物之LC/MS層析圖之區域面積換算成包含親水基之含氟化合物之含量。
作為包含親水基之含氟化合物,可例舉:含氟界面活性劑、包含親水基之含氟短鏈聚合物、包含親水基之含氟低聚物、全氟聚醚羧酸、全氟聚醚磺酸等。
作為親水基,例如可例舉:-NH
2、-PO
3M、-P(O)(OM)
2、-OPO
3M、-OP(O)(OM)
2、-SO
3M、-OSO
3M、-COOM(於各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基,可相同,亦可不同;任意2個可相互鍵結而形成環)。作為上述親水基,其中,-較佳為SO
3M或-COOM。
作為含氟界面活性劑,可例舉陰離子性含氟界面活性劑等。陰離子性含氟界面活性劑例如可為陰離子性基除外之部分之總碳數為20以下之包含氟原子之界面活性劑。
又,作為含氟界面活性劑,可為陰離子性部分之分子量為800以下之包含氟之界面活性劑。再者,上述「陰離子性部分」意指上述含氟界面活性劑之除陽離子以外之部分。例如,於下述式(I)所表示之F(CF
2)
n1COOM之情形時為「F(CF
2)
n1COO」之部分。
作為上述含氟界面活性劑,又,可例舉LogPOW為3.5以下之含氟界面活性劑。上述LogPOW係1-辛醇與水之分配係數,係由LogP[式中,P表示含有含氟界面活性劑之辛醇/水(1:1)混合液相分離時之辛醇中之含氟界面活性劑濃度/水中之含氟界面活性劑濃度比]所表示。上述LogPOW係於管柱:TOSOH ODS-120T管柱(
4.6 mm×250 mm、Tosoh公司製造)、溶離液:乙腈/0.6質量%HClO
4水=1/1(vol/vol%)、流速:1.0 ml/min、樣品量:300 μL、管柱溫度:40℃、檢測光:UV210 nm之條件,針對具有已知之辛醇/水分配係數之標準物質(庚酸、辛酸、壬酸及癸酸)進行HPLC,製作各溶出時間與既知之辛醇/水分配係數之校準曲線,基於該校準曲線,並根據試樣液中之HPLC之溶出時間來算出。
作為上述含氟界面活性劑,具體而言,可例舉美國專利申請公開第2007/0015864號說明書、美國專利申請公開第2007/0015865號說明書、美國專利申請公開第2007/0015866號說明書、美國專利申請公開第2007/0276103號說明書、美國專利申請公開第2007/0117914號說明書、美國專利申請公開第2007/142541號說明書、美國專利申請公開第2008/0015319號說明書、美國專利第3250808號說明書、美國專利第3271341號說明書、日本特開2003-119204號公報、國際公開第2005/042593號、國際公開第2008/060461號、國際公開第2007/046377號、國際公開第2007/119526號、國際公開第2007/046482號、國際公開第2007/046345號、美國專利申請公開第2014/0228531號、國際公開第2013/189824號、國際公開第2013/189826號所記載者等。
作為上述陰離子性含氟界面活性劑,可例舉通式(N
0):
X
n0-Rf
n0-Y
0(N
0)
(式中,X
n0為H、Cl或及F,Rf
n0為碳數3~20、鏈狀、支鏈狀或環狀且一部分或全部H被取代為F而成之伸烷基,該伸烷基可包含1個以上之醚鍵,亦可一部分H被取代為Cl,Y
0為陰離子性基)所表示之化合物。
Y
0之陰離子性基可為-COOM、-SO
2M、或-SO
3M,可為-COOM、或-SO
3M。M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基。作為上述金屬原子,可例舉鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)等,例如Na、K或Li。作為R
7,可為H或C
1-10之有機基,可為H或C
1-4之有機基,可為H或C
1-4之烷基。M可為H、金屬原子或NR
7 4,可為H、鹼金屬(1族)、鹼土金屬(2族)或NR
7 4,可為H、Na、K、Li或NH
4。上述Rf
n0可為H之50%以上被取代為氟而成者。
作為通式(N
0)所表示之化合物,可例舉下述化合物等,通式(N
1):
X
n0-(CF
2)
m1-Y
0(N
1)
(式中,X
n0為H、Cl及F,m1為3~15之整數,Y
0為上述所定義者)所表示之化合物、通式(N
2):
Rf
n1-O-(CF(CF
3)CF
2O)
m2CFX
n1-Y
0(N
2)
(式中,Rf
n1為碳數1~5之全氟烷基,m2為0~3之整數,X
n1為F或CF
3,Y
0為上述所定義者)所表示之化合物、通式(N
3):
Rf
n2(CH
2)
m3-(Rf
n3)
q-Y
0(N
3)
(式中,Rf
n2為碳數1~13之可包含醚鍵之經部分或完全氟化而成之烷基,m3為1~3之整數,Rf
n3為直鏈狀或支鏈狀之碳數1~3之全氟伸烷基,q為0或1,Y
0為上述所定義者)所表示之化合物、通式(N
4):
Rf
n4-O-(CY
n1Y
n2)
pCF
2-Y
0(N
4)
(式中,Rf
n4為碳數1~12之可包含醚鍵及/或氯原子之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,Y
n1及Y
n2相同或者不同,為H或F,p為0或1,Y
0為上述所定義者)所表示之化合物、通式(N
5):
(式中,X
n2、X
n3及X
n4可相同或者不同,為H、F、或碳數1~6之可包含醚鍵之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,Rf
n5為碳數1~3之可包含醚鍵之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之伸烷基,L為連結基,Y
0為上述所定義者;其中,X
n2、X
n3、X
n4及Rf
n5之合計碳數為18以下)所表示之化合物。
作為通式(N
0)所表示之化合物,更具體而言,可例舉:通式(I)所表示之全氟羧酸(I)、通式(II)所表示之ω-H全氟羧酸(II)、通式(III)所表示之全氟聚醚羧酸(III)、通式(IV)所表示之全氟烷基伸烷基羧酸(IV)、通式(V)所表示之全氟烷氧基氟羧酸(V)、通式(VI)所表示之全氟烷基磺酸(VI)、通式(VII)所表示之ω-H全氟磺酸(VII)、通式(VIII)所表示之全氟烷基伸烷基磺酸(VIII)、通式(IX)所表示之烷基伸烷基羧酸(IX)、通式(X)所表示之氟羧酸(X)、通式(XI)所表示之烷氧基氟磺酸(XI)、通式(XII)所表示之化合物(XII)、下述通式(XIII)所表示之化合物(XIII)等。
上述全氟羧酸(I)係通式(I):
F(CF
2)
n1COOM (I)
(式中,n1為3~14之整數,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)所表示者。
上述ω-H全氟羧酸(II)係通式(II):
H(CF
2)
n2COOM (II)
(式中,n2為4~15之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述全氟聚醚羧酸(III)係通式(III):
Rf
1-O-(CF(CF
3)CF
2O)
n3CF(CF
3)COOM (III)
(式中,Rf
1為碳數1~5之全氟烷基,n3為0~3之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述全氟烷基伸烷基羧酸(IV)係通式(IV):
Rf
2(CH
2)
n4Rf
3COOM (IV)
(式中,Rf
2為碳數1~5之全氟烷基,Rf
3為直鏈狀或支鏈狀之碳數1~3之全氟伸烷基、n4為1~3之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述烷氧基氟羧酸(V)係通式(V):
Rf
4-O-CY
1Y
2CF
2-COOM (V)
(式中,Rf
4為碳數1~12之可包含醚鍵及/或氯原子之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,Y
1及Y
2相同或者不同,為H或F,M為上述所定義者)所表示者。
上述全氟烷基磺酸(VI)係通式(VI):
F(CF
2)
n5SO
3M (VI)
(式中,n5為3~14之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述ω-H全氟磺酸(VII)係通式(VII):
H(CF
2)
n6SO
3M (VII)
(式中,n6為4~14之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述全氟烷基伸烷基磺酸(VIII)係通式(VIII):
Rf
5(CH
2)
n7SO
3M (VIII)
(式中,Rf
5為碳數1~13之全氟烷基,n7為1~3之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述烷基伸烷基羧酸(IX)係通式(IX):
Rf
6(CH
2)
n8COOM (IX)
(式中,Rf
6為碳數1~13之可包含醚鍵之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,n8為1~3之整數,M為上述所定義者)所表示者。
上述氟羧酸(X)係通式(X):
Rf
7-O-Rf
8-O-CF
2-COOM (X)
(式中,Rf
7為碳數1~6之可包含醚鍵及/或氯原子之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,Rf
8為碳數1~6之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,M為上述所定義者)所表示者。
上述烷氧基氟磺酸(XI)係通式(XI):
Rf
9-O-CY
1Y
2CF
2-SO
3M (XI)
(式中,Rf
9為碳數1~12之可包含醚鍵之直鏈狀或支鏈狀、並且亦可包含氯之經部分或完全氟化而成之烷基,Y
1及Y
2相同或者不同,為H或F,M為上述所定義者)所表示者。
上述化合物(XII)係通式(XII):
(式中,X
1、X
2及X
3可相同或者不同,為H、F及碳數1~6之可包含醚鍵之直鏈狀或支鏈狀之經部分或完全氟化而成之烷基,Rf
10為碳數1~3之全氟伸烷基,L為連結基,Y
0為陰離子性基)所表示者。Y
0可為-COOM、-SO
2M、或-SO
3M,可為-SO
3M、或COOM(式中,M為上述所定義者)。作為L,例如可例舉單鍵、碳數1~10之可包含醚鍵之經部分或完全氟化而成之伸烷基。
上述化合物(XIII)係下述通式(XIII):
Rf
11-O-(CF
2CF(CF
3)O)
n9(CF
2O)
n10CF
2COOM (XIII)
(式中,Rf
11為包含氯之碳數1~5之氟烷基,n9為0~3之整數,n10為0~3之整數,M為上述所定義者)所表示者。作為化合物(XIII),可例舉CF
2ClO(CF
2CF(CF
3)O)
n9(CF
2O)
n10CF
2COONH
4(平均分子量750之混合物,式中,n9及n10為上述所定義者)。
如上所述,作為上述陰離子性含氟界面活性劑,可例舉羧酸系界面活性劑、磺酸系界面活性劑等。
含氟界面活性劑可為1種含氟界面活性劑,亦可為含有2種以上之含氟界面活性劑之混合物。
作為含氟界面活性劑,可例舉以下式所表示之化合物。含氟界面活性劑可為該等化合物之混合物。於本發明之塗料組成物之一實施形態中,實質不含以下式所表示之化合物。
H(CF
2)
7COOM、
F(CF
2)
7COOM、
F(CF
2)
5COOM、
H(CF
2)
6COOM、
CF
3O(CF
2)
3OCHFCF
2COOM、
C
3F
7OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2OCF
2CF
2OCF
2COOM、
C
2F
5OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、
(各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)。
於本發明中,所謂「實質不含上述式所表示之化合物」,意指塗料組成物中之上述式所表示之化合物之含量合計為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為10質量ppb以下,進而更佳為1質量ppb以下,尤佳為藉由液相層析質譜法(LC/MS)進行測定所得之檢測極限以下。
<造膜劑>
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,含有造膜劑。於含有造膜劑之情形時,塗料組成物可抑制所獲得之塗膜之乾燥時之龜裂產生,而加工作業性優異。
作為造膜劑,可例舉:解聚合性丙烯酸樹脂等丙烯酸樹脂、胺酯樹脂、聚乙二醇、聚丙二醇等。
解聚合性丙烯酸樹脂於塗佈本發明之塗料組成物並進行乾燥後焙燒時,一面維持對氟樹脂之黏合劑效果,一面緩慢分解,因此可防止龜裂之產生。
於本發明之組成物之一實施形態中,一併含有PTFE以及解聚合性丙烯酸樹脂。作為解聚合性丙烯酸樹脂,較佳為即便自PTFE之熔點以下開始解聚,在達到PTFE開始熔融之溫度(熔融溫度)之前亦會殘存,於焙燒(加工)溫度下分解昇華。例如於PTFE之熔融溫度(通常240~345℃)殘存5%以上、尤其是10%以上且至少50%、較佳為至少20%,於焙燒(加工)溫度(通常超過PTFE之熔融溫度至415℃為止之溫度,較佳為360~400℃)僅殘存10%以下、尤其是5%以下,較佳為於焙燒完成時實質上未殘存。因此,解聚合性丙烯酸樹脂之解聚(分解)溫度較理想為約200℃以上且未達焙燒(加工)溫度。尤其是無關樹脂之種類,於300~320℃之溫度範圍內殘存約25~50%、於330~345℃之溫度範圍內殘存約20~10%之解聚合性丙烯酸樹脂就收縮龜裂之防止作用與著色之防止作用之平衡性之方面而言較佳,只要為滿足該條件之解聚合性丙烯酸樹脂便可使用。
解聚合性一般而言,如「Polym. Eng. Soi., Vol.6, p273(1966)」、「Plast. Massy., Vol.75, p48(1971)」及「高分子材料之劣化」Corona公司、144頁(1958)所記載,聚合鏈中支鏈越多,C-C鍵或C-H鍵越弱,越容易氧化分解而解聚。作為解聚合性丙烯酸樹脂,可例舉甲基丙烯酸酯樹脂,具體而言,例如可較佳地例舉必需式(5):
CH
2=C(CH
3)COOR (5)
(式中,R為碳數1~5之烷基或羥基烷基)所表示之甲基丙烯酸酯系單體之甲基丙烯酸酯系均聚物或共聚物。作為甲基丙烯酸酯系單體之具體例,例如可較佳地採用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸二甲基丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯。該等之中,就玻璃轉移溫度較低且解聚合性(分解性)良好之方面而言,較佳為將甲基丙烯酸丁酯作為單體之解聚合性丙烯酸樹脂。
又,只要可形成均聚物或穩定之乳液便無問題,但就使乳液穩定之觀點而言,亦可將具有羧基或羥基之單體等適當用作共單體。
解聚合性丙烯酸樹脂例如可直接使用利用乳化聚合等方法而製造之微粒子(解聚合性丙烯酸樹脂乳液),其平均粒徑為0.1~100 μm,尤佳為0.2~1 μm。平均粒徑未達0.1 μm者有容易產生大龜裂之傾向,若超過100 μm,則有不易塗裝之傾向。
於本發明之第1塗料組成物中,就造膜性及塗膜之著色防止之觀點而言,相對於氟樹脂100份,解聚合性丙烯酸樹脂之含量較佳為5~25份,更佳為7~20份,進而較佳為10~15份。
於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,就造膜性及塗膜之著色防止之觀點而言,相對於PTFE100份,解聚合性丙烯酸樹脂之含量較佳為5~25份,更佳為7~20份,進而較佳為10~15份。
解聚合性丙烯酸樹脂較佳為以乳液之形態與其他成分進行混合。
<黏合劑樹脂>
於本發明之塗料組成物之一實施形態中,含有黏合劑樹脂。於含有黏合劑樹脂之情形時,塗料組成物可賦予與基材之密合性優異之塗膜。黏合劑樹脂實現提高所獲得之塗膜之塗膜硬度且提高光澤之效果。
作為黏合劑樹脂,例如可例舉:聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺(PI)、聚醚碸(PES)、聚芳硫醚(PAS)、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、芳香族聚酯等。黏合劑樹脂可單獨使用1種,或將2種以上組合使用。
PAI係由分子結構中具有醯胺鍵及醯亞胺鍵之聚合物構成之樹脂。作為PAI,並無特別限定,例如可例舉由藉由分子內具有醯胺鍵之芳香族二胺與焦蜜石酸等芳香族四價羧酸之反應;1,2,4-苯三甲酸酐等芳香族三價羧酸與4,4-二胺基苯基醚等二胺或二苯甲烷二異氰酸酯等二異氰酸酯之反應;分子內具有芳香族醯亞胺環之二元酸與二胺之反應等各反應而獲得之高分子量聚合物構成之樹脂等。作為PAI,就耐熱性優異之方面而言,較佳為由主鏈中具有芳香環之聚合物構成者。
PI係由分子結構中具有醯亞胺鍵之聚合物構成之樹脂。作為PI,並無特別限定,例如可例舉由藉由焦蜜石酸二酐等芳香族四價羧酸酐之反應等而獲得之高分子量聚合物構成之樹脂等。作為PI,就耐熱性優異之方面而言,較佳為由主鏈中具有芳香環之聚合物構成者。
PES係由具有下述通式所表示之重複單元之聚合物構成之樹脂:
作為PES,並無特別限定,例如可例舉由藉由二氯二苯基碸與雙酚之縮聚而獲得之聚合物構成之樹脂等。
PAS係由具有通式-[Ar-S]-(式中,Ar表示伸芳基)所表示之重複單元之聚合物構成之樹脂。作為上述PAS,並無特別限定,例如可例舉聚苯硫醚(PPS)等。
作為黏合劑樹脂,就可賦予與基材之密合性更優異之塗膜之方面而言,較佳為選自由PAI、PI、PES及PPS所組成之群中至少一種,更佳為PAI。又,就可抑制焙燒時之著色、可提高塗膜之色調自由度之觀點而言,作為黏合劑樹脂,較佳為PES。作為黏合劑樹脂,將PAI與PES組合使用亦為較佳之態樣之一。
於本發明之塗料組成物中,黏合劑樹脂之含量相對於塗料組成物,較佳為5質量%以上,更佳為8質量%以上,較佳為15質量%以下,更佳為12質量%以下。若黏合劑樹脂之含量處於上述範圍內,則可賦予與基材之密合性更優異之塗膜。
於本發明之第1塗料組成物中,氟樹脂與黏合劑樹脂之質量比(氟樹脂/黏合劑樹脂)較佳為90/10~50/50,更佳為85/15~60/40,進而較佳為80/20~70/30。若氟樹脂與黏合劑樹脂之質量比處於上述範圍內,則可賦予與基材之密合性更優異之塗膜。
於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,PTFE與黏合劑樹脂之質量比(PTFE/黏合劑樹脂)較佳為90/10~50/50,更佳為85/15~60/40,進而較佳為80/20~70/30。若PTFE與黏合劑樹脂之質量比處於上述範圍內,則可賦予與基材之密合性更優異之塗膜。
本發明之塗料組成物亦可含有其他成分。作為其他成分,可例舉:防腐劑、水溶性高分子化合物、顏料、填料、消泡劑、乾燥劑、增黏劑、有機溶劑、調平劑、防收縮劑、分散劑、防凍劑、固體潤滑劑、防沈澱劑、水分吸收劑、表面調整劑、觸變性賦予劑、黏度調節劑、防凝膠化劑、紫外線吸收劑、HALS(光穩定劑)、消光劑、塑化劑、防色彩分離劑、防結皮劑、防擦傷劑、防銹劑、防黴劑、抗菌劑、抗氧化劑、難燃劑、抗下垂劑、抗靜電劑、矽烷偶合劑、各種強化材料、各種增量材料、導電性填料、膠體二氧化矽等。
本發明之塗料組成物藉由含有防腐劑,即便於將塗料組成物長期保存之情形時,亦可抑制塗料組成物之腐敗或細菌之增殖。
作為防腐劑,可例舉:異二氫噻唑酮系、唑系、溴硝醇、四氯異苯(chlorothalonil)、甲基磺醯基四氯吡啶、多菌靈(carbendazim)、氟佛配特(fluorfolpet)、二乙酸鈉、二碘甲基對甲苯基碸等。
作為本發明之第1塗料組成物中之防腐劑之含量,相對於氟樹脂,較佳為0.01~0.5質量%,更佳為0.05~0.2質量%。作為本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中之防腐劑之含量,相對於PTFE,較佳為0.01~0.5質量%,更佳為0.05~0.2質量%。
作為水溶性高分子化合物,可例舉:甲基纖維素、氧化鋁溶膠、聚乙烯醇、羥基化乙烯基聚合物、聚環氧乙烷(分散穩定劑)、聚乙二醇(分散穩定劑)、聚乙烯基吡咯啶酮(分散穩定劑)、酚樹脂、脲樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸聚矽氧樹脂、聚矽氧樹脂、聚矽氧聚酯樹脂、聚胺酯樹脂等。
作為顏料,可使用先前以來公知之各種顏料,例如可例舉:氧化鈦、碳黑、鐵丹、體質顏料等。於本發明之塗料組成物中,顏料之含量相對於塗料組成物,較佳為0.1~20.0質量%,更佳為1~10質量%。
作為填料,可例舉:無機填料、金剛石、氟化金剛石、碳黑等。
作為無機填料,除顏料以外,亦可例舉:雲母粒子、經顏料被覆之雲母粒子、鈦塗層雲母、鋯、鉭、鈦、鎢、矽、鋁或鈹之無機氮化物類、碳化物類、硼化物類及氧化物類(具體而言,氧化鋁、碳化矽、氧化鋯、碳化鋯等)、金屬薄片、金屬粉末、黏土、滑石、電氣石、翡翠、鍺、鋼玉、矽石、金綠寶石、黃玉、綠柱石、石榴石(garnet)、石英、石榴石、硫酸鋇、玻璃等。
無機填料係賦予耐磨耗性提高之功能者,就賦予美觀之方面而言,較佳為雲母。雲母粒子之粒徑為10~100 μm,較佳為15~50 μm。若粒徑未達10 μm,則有耐磨耗性降低及光亮性降低之傾向,若超過100 μm,則有非黏著性降低之傾向。經顏料被覆之雲母粒子例如可藉由燒結蒸鍍法等使TiO
2・Fe
2O
3等顏料附著於上述雲母粒子而獲得。
作為金屬薄片,例如可例舉鈦、鋯、鋁、鋅、銻、錫、鐵、鎳等之薄片,就不易生銹之方面而言,較佳為鈦、鋯。作為其尺寸,可使用通常塗料所使用之範圍之尺寸者。
作為金屬粉末,例如可例舉金、銀、銅、鉑、不鏽鋼之粉末等。
作為消泡劑,可使用各種水性用消泡劑,例如可例舉:如甲醇、乙醇、丁醇等之低級醇;如戊醇、聚丙二醇及其衍生物等之高級醇;如油酸、妥爾油、礦物油、肥皂等之油脂;如山梨醇酐脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯、普朗尼克型非離子界面活性劑等之界面活性劑;如矽氧烷、聚矽氧樹脂等之聚矽氧系界面活性劑;可單獨或者併用使用。作為代表性消泡劑之市售品,可例舉:ADEKANATE B、ADEKANATE B1068等B-Series(旭電化工業公司製造);Foamaster DL、Nopco NXZ、SN Deformer 113,325,308,368等SN Deformer系列;Dehydran 1293,Dehydran 1513[San Nopco(股)製造];Flownon SB-110N、SB-210、510、551、AQUALEN 800、805、AQUALEN 1488[共榮社化學(股)製造];Surfyno 104E、440(AIR PRODUCTS公司製造 乙炔系消泡劑);KS-607A[信越化學社(股)製造];FS Antifoam(道康寧公司製造);BYK-020、031、073、W(BYK-Chemie公司製造);Dehydran 981(Henkel白水公司製造);EPAN-410、710、720[第一工業製藥(股)製造];Tego Foamex系列(Tego Gold Schmidt公司製造);FOAMLEX-747、TY-10、EP系列(日華化學公司製造)等。塗料組成物中之消泡劑之含量較佳為0.01~10質量%,更佳為0.05~5質量%。
作為乾燥劑,例如可例舉氧化鈷等。
作為增黏劑,例如可例舉:甲基纖維素、聚乙烯醇、羧基化乙烯基聚合物等。於本發明之塗料組成物中,增黏劑之含量較佳為0.1~20.0質量%,更佳為0.5~10質量%。
作為有機溶劑,較佳為高沸點多元醇。高沸點多元醇可防止塗佈本發明之塗料組成物後進行乾燥時之大龜裂之產生。
高沸點多元醇(以下,稱為多元醇)係具有2個以上之羥基且沸點為100℃以上者。包含氮原子之多元醇容易因焙燒時之熱分解而產生著色,故而欠佳。較佳為沸點為塗料組成物之乾燥溫度以上、進而150℃以上、尤其是200℃以上者。多元醇之較佳之羥基之個數為2~3個。羥基為1個或0個且沸點為100℃以上之物質由於親水性較差,故難以進行均勻之混合。羥基之數量為4個以上者於室溫下呈固態者較多,而不易期待大龜裂防止效果。
多元醇必須藉由下述焙燒時之加熱最終完全蒸散或完全分解昇華。因此,沸點或熱分解溫度較佳為塗料組成物所含有之氟樹脂或PTFE之熔融溫度以下,較佳為340℃以下。
作為較佳之多元醇,例如可例舉:乙二醇(沸點:198℃)、1,2-丙二醇(沸點:188℃)、1,3-丙二醇(沸點:214℃)、1,2-丁二醇(沸點:190℃)、1,3-丁二醇(沸點:208℃)、1,4-丁二醇(沸點:229℃)、1,5-戊二醇(沸點:242℃)、2-丁烯-1,4-二醇(沸點:235℃)、甘油(沸點:290℃)、2-乙基-2-羥甲基-1,3-丙二醇(沸點:295℃)、1,2,6-己三醇(沸點:178℃/5 mmHg之壓力下)等之1種或2種以上。其中,較佳為甘油。
於本發明之第1塗料組成物中,多元醇之含量相對於氟樹脂,一般為5~18質量%,較佳為7~15質量%,尤佳為7~12質量%。於本發明之第2塗料組成物及第3塗料組成物中,多元醇之含量相對於PTFE,一般為5~18質量%,較佳為7~15質量%,尤佳為7~12質量%。藉由使多元醇之含量處於上述範圍內,可一面防止所獲得之塗膜之著色,一面防止大龜裂之產生。
又,亦可視需要於無損本發明之效果之範圍內摻合高沸點多元醇以外之有機溶劑。作為此種有機溶劑,例如可例舉:甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑;碳數9~11之脂肪族烴系溶劑等。
<塗料組成物之製造方法>
本發明之第1塗料組成物例如可藉由包含下述步驟之製造方法適當地製造:於聚合物(I)之存在下,於水性介質中使氟單體聚合,藉此獲得含有氟樹脂、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液的步驟;及藉由相分離濃縮對聚合分散液進行濃縮,藉此獲得包含經濃縮而成之組成物的步驟。
作為於聚合物(I)之存在下,於水性介質中使氟單體聚合之方法,可採用以往公知之方法,例如可採用國際公開第2019/168183號或國際公開第2020/218620號所記載之方法。
聚合較佳為於不存在含氟界面活性劑之情況下進行。於本發明中,所謂「於實質不存在含氟界面活性劑之情況下」,意指相對於水性介質而言,含氟界面活性劑為10質量ppm以下,較佳為1質量ppm以下,更佳為100質量ppb以下,進而較佳為10質量ppb以下,進而更佳為1質量ppb以下。
獲得含有氟樹脂、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液後,藉由相分離濃縮對聚合分散液進行濃縮。藉由進行相分離濃縮,可將本發明之塗料組成物中之聚合物(I)之含量調整為上述較佳之範圍。
相分離濃縮可藉由下述方式進行:對含有氟樹脂、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液進行加熱,藉此使之相分離成不含氟樹脂之相(上澄相)與含氟樹脂之相(濃縮相),將不含氟樹脂之相去除,並回收含氟樹脂之相(濃縮相)。
亦可於進行相分離濃縮前,將聚合分散液與非離子性界面活性劑加以混合,藉此製備含有氟樹脂、聚合物(I)、非離子性界面活性劑及水性介質之組成物,並將所獲得之組成物供於相分離濃縮。於該情形時,相分離濃縮可藉由將上述組成物加熱至較非離子性界面活性劑之濁點低10℃之溫度以上之溫度,使之相分離成上澄相與濃縮相,回收濃縮相,獲得經濃縮而成之組成物。作為此時使用之非離子性界面活性劑,可使用上文中說明者,較佳為選自由通式(i)所表示之非離子性界面活性劑、及通式(ii)所表示之非離子性界面活性劑所組成之群中至少1種,更佳為通式(i)所表示之非離子性界面活性劑。又,作為非離子性界面活性劑,較佳為聚氧乙烯烷基醚。
回收之含氟樹脂之相(濃縮相)中包含氟樹脂及水性介質,並且包含含量較濃縮前減少之聚合物(I)。
相分離濃縮可於較非離子性界面活性劑之濁點低10℃之溫度以上之溫度下靜置進行。又,相分離濃縮可於較濁點高10℃之溫度以下之溫度下靜置進行。
亦較佳為重複進行相分離濃縮。重複次數並無特別限定,較佳為2次以上,更佳為3次以上。次數之上限並無限定,例如可為10次以下。藉由重複進行相分離濃縮,可進一步減少聚合物(I)之含量。
於將相分離濃縮進行2次以上之情形時,第1次相分離濃縮較佳為於較非離子性界面活性劑之濁點低5℃之溫度以上之溫度下加熱後靜置,分離成上澄相與濃縮相。上述加熱之溫度更佳為較濁點低3℃之溫度以上,進而較佳為濁點以上,尤佳為超過濁點進行加熱。又,第2次或第2次之後之相分離濃縮較佳為於較非離子性界面活性劑之濁點低5℃之溫度以上之溫度下加熱後靜置,分離成上澄相與濃縮相。上述加熱之溫度更佳為較濁點低3℃之溫度以上,尤佳為加熱至濁點。
亦可於相分離濃縮之後,將經濃縮而成之組成物與陰離子性烴系界面活性劑進行混合。藉由向經濃縮而成之組成物中添加陰離子性界面活性劑,即便於塗料組成物含有大量氟樹脂之情形時,亦可適當地調整塗料組成物之黏度,可提高顏料、填料等之混合性。
亦可於相分離濃縮之後,向經濃縮而成之組成物中進而添加非離子性界面活性劑並進行混合。藉由向經濃縮而成之組成物中進而添加非離子性界面活性劑,即便於塗料組成物含有大量氟樹脂之情形時,亦可適當地調整塗料組成物之黏度,可提高顏料、填料等之混合性。作為此時使用之非離子性界面活性劑,可使用上文中所說明者,較佳為選自由通式(i)所表示之非離子性界面活性劑、及通式(ii)所表示之非離子性界面活性劑所組成之群中至少1種,更佳為通式(i)所表示之非離子性界面活性劑。又,作為非離子性界面活性劑,較佳為聚氧乙烯烷基醚。
亦可向聚合分散液或經濃縮而成之組成物中添加包含親水基之含氟化合物,但較佳為不添加。
可將經濃縮而成之組成物與視需要摻合之造膜劑、黏合劑樹脂、其他成分等各成分進行混合,藉此製造本發明之塗料組成物。又,亦可藉由上述方法製造2種以上之水性分散液,並將其等進行混合。作為將各成分進行混合之方法,並無特別限定,可使用以往公知之方法。將各成分進行混合之順序亦並無特別限定。
本發明之第2塗料組成物可藉由包含下述步驟之製造方法適當地製造:於聚合物(I)之存在下,於水性介質中使TFE聚合,藉此獲得含有PTFE、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液的步驟;及將相分離濃縮進行2次以上,來對聚合分散液進行濃縮,藉此獲得經濃縮而成之組成物的步驟。藉由此種製造方法,可獲得攪拌時之凝集抑制性優異之本發明之第2塗料組成物。
關於獲得聚合分散液之步驟,於上述於聚合物(I)之存在下,於水性介質中使氟單體聚合,藉此獲得含有氟樹脂、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液的步驟中,使用TFE作為氟單體,獲得PTFE作為氟樹脂,除此以外,可設為上述構成。
針對經濃縮而成之組成物,視需要調整黏度。作為調整黏度之方法,例如可例舉上述將經濃縮而成之組成物與陰離子性烴系界面活性劑進行混合之方法、向經濃縮而成之組成物中進而添加非離子性界面活性劑並進行混合之方法等。
本發明之第3塗料組成物可藉由包含下述步驟之製造方法適當地製造:例如於包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)之存在下,於水性介質中使TFE進行聚合,藉此獲得含有PTFE、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液的步驟;將聚合分散液與非離子性界面活性劑進行混合,藉此獲得含有PTFE、聚合物(I)、非離子性界面活性劑及水性介質之組成物的步驟;藉由相分離濃縮對組成物進行濃縮,獲得經濃縮而成之組成物之步驟;及向經濃縮而成之組成物中添加陰離子性烴系界面活性劑之步驟。
關於獲得聚合分散液之步驟,於上述於聚合物(I)之存在下,於水性介質中使氟單體進行聚合,藉此獲得含有氟樹脂、聚合物(I)及水性介質之聚合分散液之步驟中,使用TFE作為氟單體,獲得PTFE作為氟樹脂,除此以外,可設為上述構成。
作為陰離子性烴系界面活性劑,可較佳地使用作為本發明之第3塗料組成物可含有之陰離子性烴系界面活性劑而於上文中說明者。
經濃縮而成之組成物與陰離子性烴系界面活性劑之混合比率並無特別限定,較佳為以如可獲得本發明之第3塗料組成物中之陰離子性烴系界面活性劑之適當含量之比率將經濃縮而成之組成物與陰離子性烴系界面活性劑進行混合。
於製造本發明之第3塗料組成物時,較佳為於不存在含氟界面活性劑之情況下進行聚合,又,不向聚合分散液或經濃縮而成之組成物中添加包含親水基之含氟化合物。
本發明之塗料組成物例如可用作基材表面需要耐熱性、非黏著性、滑動性等之製品之被覆材。作為具備此種被覆材之製品,可例舉下述塗裝物品。
<塗膜>
藉由將本發明之塗料組成物塗佈於基材上,可形成塗膜。本發明亦關於一種塗佈本發明之塗料組成物而獲得之塗膜。
本發明之塗膜係塗佈本發明之塗料組成物而獲得,故含有氟樹脂或PTFE。
本發明之塗膜亦可視需要含有黏合劑樹脂、顏料、無機填料等作為本發明之塗料組成物中之其他成分而於上文中說明過之成分。
塗膜之膜厚較佳為1~100 μm。作為上述膜厚,更佳為10 μm以上,更佳為50 μm以下。
作為獲得本發明之塗膜之方法,並無特別限定,例如可例舉藉由噴霧塗裝、輥塗、藉由刮刀而進行之塗裝、浸漬(dip)塗裝、含浸塗裝、旋轉流動塗裝、淋幕式平面塗裝等將本發明之塗料組成物塗佈於基材上之方法。其中,較佳為噴霧塗裝。
較佳為於將本發明之塗料組成物塗佈於基材上後,對塗料組成物進行乾燥、焙燒。乾燥較佳為於80~200℃之溫度進行5~30分鐘。又,焙燒較佳為於300~400℃之溫度進行10~90分鐘。
亦可於塗膜印刷文字、圖式等。作為印刷之方法,並無特別限定,例如可例舉焊墊轉印印刷。作為用於印刷之印刷墨水,並無特別限定,例如可例舉由PES、TFE均聚物及氧化鈦構成之組成物。
<積層體>
本發明亦關於一種具備本發明之塗膜之積層體。
本發明之積層體較佳為進而具備基材。塗膜可直接設置於基材上,亦可經由其他層設置於基材上。又,亦可於塗膜上設置其他層。
積層體亦較佳為具備2層以上之塗膜。例如,積層體可具備基材、形成於基材上之底塗層、及形成於底塗層上之面塗層(topcoat)。又,積層體可具備基材、形成於基材上之底塗層、形成於底塗層上之中間層、及形成於中間層上之面塗層。亦可設置2層以上之上述中間層。
於積層體具備2層以上之塗膜之情形時,只要底塗層、中間層、面塗層之任1層以上為本發明之塗膜即可。於積層體具備2層以上之本發明之塗膜之情形時,該2層以上之塗膜可為相同組成,亦可為不同組成。
積層體亦較佳為進而具備基材及塗膜以外之層。該等層通常設置於基材與塗膜之間。
作為基材之材料,並無特別限定,例如可例舉:鐵、鋁、不鏽鋼、銅等金屬單質及該等之合金類等金屬;琺瑯、玻璃、陶瓷等非金屬無機材料等。作為合金類,可例舉不鏽鋼等。
基材亦可視需要進行脫脂處理、粗面化處理等表面處理。作為粗面化處理之方法,並無特別限定,例如可例舉:藉由酸或鹼而進行之化學蝕刻、陽極氧化(鋁陽極氧化(alumite)處理)、噴砂等。就可將用以形成底塗層之底漆用塗料組成物於不產生收縮之情況下均勻地塗佈之方面、及提高基材與底塗層之密合性之方面等而言,表面處理根據基材及底漆用塗料組成物等之種類適當選擇即可,例如較佳為噴砂。
基材亦可實施於380℃空燒而將油等雜質熱分解去除之脫脂處理。為了提高基材與塗膜之密合性,較佳為使用表面處理後使用氧化鋁研磨材實施粗面化處理而成之鋁基材。
於本發明之積層體之一實施形態中,底塗層或中間層為本發明之塗膜。於底塗層或中間層為本發明之塗膜之情形時,面塗層可為本發明之塗膜,亦可為本發明之塗膜以外之塗膜。
又,於本發明之積層體之另一實施形態中,面塗層為本發明之塗膜。於面塗層為本發明之塗膜之情形時,底塗層或中間層可為本發明之塗膜,亦可為本發明之塗膜以外之塗膜。
底塗層較佳為包含黏合劑樹脂。較佳之黏合劑樹脂與本發明之塗料組成物可包含之黏合劑樹脂相同。
作為黏合劑樹脂之含量,較佳為底塗層之10~50質量%,更佳為15質量%以上,更佳為40質量%以下,進而較佳為30質量%以下。
底塗層亦可包含黏合劑樹脂以外之成分。作為黏合劑樹脂以外之成分,並無特別限定,例如可例舉氟樹脂或作為其他成分而例示之各種成分。作為底塗層所含有之黏合劑樹脂以外之成分,較佳為氟樹脂(尤其是PTFE)、顏料、無機填料。
底塗層之厚度較佳為1~40 μm,更佳為5~35 μm。若厚度過薄,則有無法期待底漆表面之投錨效應、容易產生針孔、積層體之耐腐蝕性降低之虞。若厚度過厚,則有容易產生龜裂或膨脹等塗膜缺陷、積層體之耐磨耗性降低、硬度降低、耐腐蝕性降低之虞。底塗層之厚度之進而較佳之上限為30 μm,尤佳之上限為25 μm。
底塗層例如係藉由將底漆用組成物塗佈於基材,並視需要進行乾燥,繼而進行焙燒而獲得。作為塗佈底漆用組成物之方法,可使用作為將本發明之塗料組成物塗佈於基材上之方法而於上文中說明過之方法。作為底漆用組成物之乾燥、焙燒條件,可採用作為本發明之塗料組成物之乾燥、焙燒條件而於上文中說明過之條件。
作為底漆用組成物,較佳為含有黏合劑樹脂及水性介質之組成物,更加有含有黏合劑樹脂、氟樹脂(尤其是PTFE)及水性介質之組成物。
中間層較佳為包含氟樹脂。作為氟樹脂,可例舉PTFE或PTFE以外之作為氟樹脂而於上文中說明過者,較佳為PTFE。
作為氟樹脂之含量,相對於中間層之總質量,較佳為60~100質量%。更佳為65~100質量%,進而較佳為70~100質量%。藉由於上述範圍內使用氟樹脂,可提高中間層與和該中間層鄰接之塗膜之密合性。
中間層亦可包含氟樹脂以外之成分。作為氟樹脂以外之成分,並無特別限定,例如可使用於本發明之塗料組成物中作為其他成分而例示之添加劑。作為中間層所含有之氟樹脂以外之成分,較佳為黏合劑樹脂、顏料、無機填料。作為無機填料之含量,較佳為中間層之0.1~30質量%,更佳為20質量%以下,更佳為1質量%以上。
中間層之厚度較佳為5~30 μm,更佳為10~25 μm。
中間層例如係藉由將中間用組成物塗佈於底塗層上,並視需要進行乾燥、焙燒而獲得。於中間層為2層以上之情形時,可依序塗佈用以形成各中間層之中間用組成物,並視需要進行乾燥、焙燒,藉此形成2層以上之中間層。作為塗佈中間用組成物之方法,可使用作為將本發明之塗料組成物塗佈於基材上之方法而於上文中說明過之方法。作為中間用組成物之乾燥、焙燒條件,可採用作為本發明之塗料組成物之乾燥、焙燒條件而於上文中說明過之條件。
作為中間用組成物,較佳為含有氟樹脂及水性介質之組成物,更佳為含有黏合劑樹脂、氟樹脂及水性介質之組成物。
面塗層較佳為包含氟樹脂,更佳為包含PTFE。作為氟樹脂及PTFE,較佳為作為本發明之塗料組成物可包含之氟樹脂及PTFE而於上文中說明過者。
作為氟樹脂之含量,相對於面塗層之總質量,較佳為70~100質量%,更佳為75~100質量%,進而較佳為80~100質量%。藉由於上述範圍內使用氟樹脂,可提高面塗層表面之非黏著性。
面塗層亦可包含氟樹脂以外之成分。作為氟樹脂以外之成分,並無特別限定,例如可使用於本發明之塗料組成物中作為其他成分而例示之添加劑。作為面塗層所含有之氟樹脂以外之成分,較佳為無機填料。
無機填料之平均粒徑較佳為14 μm以上。無機填料之平均粒徑更佳為16 μm以上,進而較佳為20 μm以上。藉由使無機填料之平均粒徑處於上述範圍內,可提高面塗層之耐磨耗性。就進而提高面塗層之耐磨耗性之方面而言,較佳為使無機填料自面塗層突出。無機填料之平均粒徑係根據藉由雷射繞射・散射式粒徑・粒度分佈測定裝置(日機裝(股)製造 Microtrac MT3300II、介質:純水、溫度:室溫)測定所得之粒度分佈算出。
無機填料可根據無機填料之種類及硬度等調整摻合量,通常係於氟樹脂之2~10質量%之範圍內使用,藉此可提高面塗層之耐磨耗性。
面塗層之厚度較佳為10~40 μm。若厚度過薄,則有時所獲得之積層體之非黏著性、耐久性、耐腐蝕性並不充分。若厚度過厚,則容易產生龜裂、膨脹等塗膜缺陷。面塗層之厚度之更佳之下限為15 μm以上,進而較佳之下限為18 μm以上。又,更佳之上限為30 μm以下,進而較佳之上限為25 μm以下。
面塗層例如係藉由將面塗層用組成物塗佈於底塗層或中間層,並視需要進行乾燥,繼而進行焙燒而獲得。於本發明之積層體具備中間層之情形時,較佳為藉由下述方式獲得:將中間用組成物塗佈於底塗層上,並視需要進行乾燥後,將面塗層用組成物塗佈於其上,並視需要進行乾燥、焙燒。其原因在於藉由此種方法,可同時進行中間層與面塗層之焙燒,故生產效率優異。作為塗佈面塗層用組成物之方法,可使用作為將本發明之塗料組成物塗佈於基材上之方法而於上文中說明過之方法。作為面塗層用組成物之乾燥、焙燒條件,可採用作為本發明之塗料組成物之乾燥、焙燒條件而於上文中說明過之條件。
於本發明之積層體具備面塗層之情形時,亦可對面塗層之上表面實施文字、圖式等印刷。
<塗裝物品>
本發明之塗膜或本發明之積層體亦可構成塗裝物品。本發明亦關於一種具備本發明之塗膜或本發明之積層體之塗裝物品。
作為塗裝物品,例如可例舉:煎鍋、電烤爐(grill pan)、壓力鍋、其他各種鍋、電鍋、煎餅鍋、烘箱、加熱板、烘焙模具、切菜刀、煤氣灶等烹飪器具;保溫壺、製冰盤等飲食用容器;軋輥、壓延輥、輸送帶、漏斗等食品工業用零件;辦公自動化機器[OA]用輥、OA用傳送帶、OA用分離爪、製紙輥、膜製造用砑光輥等工業用品;發泡苯乙烯成形用等模具、鑄模、合板・化妝板製造用脫模板等成形模具脫模;排罩等廚房用品;輸送帶等冷凍食品製造裝置;鋸子、銼刀、模頭、錐子等工具;熨斗、鉗子、切菜刀等家庭用品;金屬箔、電線;食品加工機、包裝機、紡織機械等之滑動軸承;相機・鐘錶之滑動零件;管、閥門、軸承等汽車零件、鏟雪鍬、滑雪板、滑槽、船底、鍋爐、工業用容器(尤其是半導體工業用)等。
以上,對實施形態進行了說明,但應當理解可不脫離申請專利範圍之主旨及範圍進行形態或詳細內容之多種變更。
[實施例]
繼而,列舉實施例對本發明之實施形態進行說明,但本發明並不僅限於該實施例。
實施例之各數值係藉由以下方法進行測定。
<黏度>
使用B型黏度計(東機產業製造 TVB-10型黏度計),將塗料組成物(面塗層塗料組成物或底漆塗料組成物,以下相同)之液溫設為25℃後,使用轉子No.2以60 rpm測定黏度,算出2次測定之平均值作為測定值。
<塗料組成物之固形物成分濃度>
將塗料組成物2 g於送風乾燥機中,於100℃、60分鐘之條件進行乾燥,進而於380℃、45分鐘之條件進行焙燒,採用以百分率表示加熱剩餘成分之質量相對於塗料組成物之質量(2 g)之比例所得之值。
<穩定保持時間>
將試樣90 g添加至直徑67 mm、內容積300 ml之塑膠杯中,並浸漬於60℃之水槽中,將直徑50 mm之攪拌翼(圖1)以自塑膠杯之底面至攪拌翼之中心(於圖1(b)之軸向上,距攪拌翼之下端6 mm之位置)之高度成為20 mm之方式設置,使之以3000 rpm旋轉,測定直至試樣凝集或固化而飛濺前之時間作為穩定性保持時間。
<水性分散液中之非離子性界面活性劑之含量>
水性分散液(PTFE水性分散液1~3、A、B;FEP水性分散液A、B;PFA水性分散液A、B之任一者,以下相同)中之非離子性界面活性劑之含量(N質量%)係由將試樣約1 g(X g)置於直徑5 cm之鋁杯中,於110℃加熱30分鐘所得之加熱剩餘成分(Y g),以及將所獲得之加熱剩餘成分(Y g)於300℃加熱30分鐘所得之加熱剩餘成分(Z g),根據式:N=[(Y-Z)/Z]×100(質量%)而算出。
<水性分散液之固形物成分濃度>
水性分散液之固形物成分濃度(P質量%)係由將水性分散液約1 g(X g)置於直徑5 cm之鋁杯中,於110℃加熱30分鐘所得之加熱剩餘成分(Yg),以及將所獲得之加熱剩餘成分(Y g)於300℃加熱30分鐘所得之加熱剩餘成分(Z g),根據式:P=[Z/X]×100(質量%)而算出。
<水性分散液中之聚合物A之含量>
水性分散液中之聚合物A相對於氟樹脂(PTFE、FEP或PFA)之含量(T
A質量%)係由製造例中添加至反應器內之水之質量、聚合物A之質量、及所獲得之水性分散液之固形物成分濃度,使用下述式而算出。
T
A=W
D/[(W
W×P
A/100)/(1-P
A/100)]×100(質量%)
W
W:添加至反應器內之水之質量
W
D:添加至反應器內之聚合物A之質量
P
A:水性分散液之固形物成分濃度
<上澄相中之聚合物A之含量>
向上澄相中添加特定量之三氟乙酸鈉,並進行
19F NMR測定。根據三氟乙酸鈉及聚合物A之峰面積值,求出上澄相中之聚合物A之含量(T
S質量%)。
<水性分散液中之聚合物A之含量>
水性分散液中之聚合物A相對於氟樹脂(PTFE、FEP或PFA)之含量(T
D質量%)係藉由以下式而求出。
T
D=T
A-W
S×T
2/W
AT
A(質量%):水性分散液中之聚合物A相對於氟樹脂之含量
T
S(質量%):上澄相中之聚合物A之含量
W
S(g):上澄相之質量
W
A(g):濃縮前之水性分散液中之氟樹脂之質量
(即濃縮相中之氟樹脂之質量)
<平均一次粒徑>
用水對PTFE水性分散液A進行稀釋直至固形物成分濃度成為0.15質量%為止,測定550 nm之投射光對所獲得之稀釋乳膠之單元長度之穿透率、及藉由穿透式電子顯微鏡照片對定向直徑進行測定而確定之數基準長度平均一次粒徑,並製作校準曲線。使用該校準曲線,並根據各試樣之550 nm之投射光之實測穿透率確定平均一次粒徑。
<標準比重(SSG)>
使用依據ASTM D 4895-89而成形之樣品,並藉由依據ASTM D 792之水置換法進行測定。
<含氟界面活性劑之含量>
稱量相當於水性分散液中之氟樹脂固形物成分1.5 g之量之水性分散液並將其置於100 mL螺旋管中。其後,以與水性分散液中所含之水合併而萃取溶劑成為37 g之水/甲醇=10/90質量%之方式添加水與甲醇,並充分振盪直至凝集為止。抽出液相,以4000 rpm進行1小時離心分離,並對上清液進行萃取。針對萃取液中之含氟界面活性劑,使用液相層析質譜儀(Waters,LC-MS ACQUITY UPLC/TQD)進行測定。將測定機器構成與LC-MS測定條件示於表1中。
[表1]
LC部 | |||
裝置 | Water公司製造Acquity UPLC | ||
管柱 | Water公司製造Acquity UPLC BEH C18 1.7 mm (2.1×50 mm) | ||
流動相 | A CH 3CN B 20 mM CH 3COONH 4/H 2O | ||
0→l.5 min | A:B=10:90 | ||
1.5→8.5 min | A:B=10:90→A:B=90:10 Linear gradient | ||
8.5→0 min | A:B=90:10 | ||
流量 | 0.4 mL/min | ||
管柱溫度 | 40℃ | ||
試樣注入量 | 5 μL | ||
MS部 | |||
裝置 | TQ Detecter | ||
測定模式 | MRM(Multiple Reaction Monitoring) Electrospray ionization | ||
離子化法 | 陰性模式 |
用於算出含氟界面活性劑濃度之校準曲線係藉由以下條件而求出。
製備5個等級之1 ng/mL~100 ng/mL之已知濃度之含氟界面活性劑之甲醇標準溶液,並使用液相層析質譜儀(Waters,LC-MS ACQUITY UPLC/TQD)進行測定。根據各樣品濃度與波峰之積分值,使用一次近似並根據下述關係式(3)求出a、b。
A=a×X+b (3)
A:含氟界面活性劑之封面積
X:含氟界面活性劑之濃度(ng/mL)
定量下限為100 ppb。
製備例中所使用之界面活性劑如下。
界面活性劑(a):聚氧乙烯烷基醚(C
13H
27-(C
2H
4O)
n-H)(濁點60℃)
<聚合物A>
使用式:CH
2=CF(CF
2OCFCF
3COONH
4)所表示之單體A之均聚物(數量平均分子量14萬、重量平均分子量18萬)(以下稱為聚合物A)。
數量平均分子量及重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC),使用Tosoh公司製造之GPC HLC-8020,使用Shodex公司製造之管柱(將1根GPC KF-801、1根GPC KF-802、2根GPC KF-806M串聯連接),使作為溶劑之四氫呋喃(THF)以流速1 ml/min流動來測定,以單分散聚苯乙烯作為標準算出分子量。
製備例1(PTFE水性分散液A之製備)
向內容量6 L之附攪拌機之SUS製反應器中添加3448 g之去離子水、180 g之石蠟、聚合物A之5.0質量%水溶液103 g。添加氨水將pH調整為8.7。繼而,將反應器之內容物一面加熱至70℃,一面進行抽吸,同時利用TFE進行沖洗而將反應器內之氧去除,並對內容物進行攪拌。向反應器中添加2.4 g之HFP,並添加0.01 g之異丙醇後,添加TFE直至壓力成為0.73 MpaG為止。添加溶解於20 g之去離子水中之25.1 mg之過硫酸銨(APS)與537 mg之過氧化二琥珀酸(DSP),使反應器之壓力成為0.83 MPaG。添加至反應器內之水之總量為3580 g。注入起始劑後壓力降低,觀測到聚合開始。向反應器中添加TFE,並以使壓力固定為0.78 MpaG之方式保持。於反應中消耗之TFE達到約180 g之時點停止TFE之供給與攪拌。繼而,緩慢釋放反應器內之氣體直至反應器之壓力達到0.02 MpaG為止。其後,供給TFE直至反應器之壓力成為0.78 MpaG為止,並再次開始進行攪拌以繼續進行反應。於反應中所消耗之TFE達到約1470 g之時點停止供給TFE,並停止攪拌以結束反應。其後,進行排氣直至反應器內之壓力成為常壓為止,將內容物自反應器中取出並進行冷卻。取出上清液之石蠟,獲得PTFE水性分散液1。
PTFE水性分散液1之固形物成分濃度為29.1質量%,平均一次粒徑為250 nm。PTFE水性分散液1中之聚合物A相對於PTFE之濃度為0.35質量%。
以固形物成分濃度成為約10質量%之方式利用去離子水對PTFE水性分散液1進行稀釋,於高速攪拌條件下使之凝固,將所獲得之濕潤粉末於210℃下乾燥18小時。所獲得之PTFE粉末之SSG為2.201。
向PTFE水性分散液1中,以相對於PTFE100質量份而言成為15質量份之方式添加界面活性劑(a)後,進而以固形物成分濃度成為25%之方式添加水,並於62℃之恆溫水槽中加溫。確認內容物達到62℃,靜置以開始濃縮,結果開始進行相分離(分離成上澄相與濃縮相)。濃縮開始360分鐘後結束加溫,回收上澄相與濃縮相,分別獲得上澄相1與PTFE水性分散液2。所獲得之PTFE水性分散液2之固形物成分濃度為62%,界面活性劑(a)之含量相對於PTFE為3.5質量%。又,所獲得之上澄相1中之聚合物A之含量相對於上澄相為0.10質量%。
向所獲得之PTFE水性分散液2中,以相對於PTFE成為5.5質量%之方式追加界面活性劑(a),進而添加相對於PTFE而言為2000 ppm之月桂基硫酸銨,進而添加去離子水及氨水,獲得PTFE水性分散液A。
所獲得之PTFE水性分散液A之固形物成分濃度為60.0質量%,界面活性劑(a)之含量相對於PTFE而言為5.5質量%。所獲得之PTFE水性分散液A中之聚合物A之含量相對於PTFE而言為0.12質量%,相對於PTFE水性分散液而言為0.072質量%。
稱量約5 g PTFE水性分散液A之試樣,添加10 ml甲醇,使試樣流入圓筒濾紙中,以作為萃取溶劑之甲醇總量成為100 ml之方式進行索氏萃取。適當利用氮氣沖洗對所獲得之萃取液進行濃縮,獲得萃取液。對所獲得之萃取液進行LC/MS測定。再者,測定中之檢測下限為5質量ppb。未檢測到包含以下式所表示之所有化合物即具有親水基之含氟化合物。
F(CF
2)
7COOM、
F(CF
2)
5COOM、
H(CF
2)
6COOM、
H(CF
2)
7COOM、
CF
3O(CF
2)
3OCHFCF
2COOM、
C
3F
7OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3CF
2OCF
2CF
2OCF
2COOM、
C
2F
5OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
3OCF(CF
3)CF
2OCF(CF
3)COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF
2CF
2OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF(CF
3)CF
2OCF
2COOM、
CF
2ClCF(CF
3)OCF
2CF(CF
3)OCF
2COOM、
(各式中,M為H、金屬原子、NR
7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻,R
7為H或有機基)。
製備例2(FEP水性分散液A之製備)
依據國際公開第2019/168183號之實施例24獲得FEP水性分散液。以與製備例1相同之方式進行相分離濃縮,獲得FEP水性分散液A。所獲得之FEP水性分散液A之固形物成分濃度為54質量%。
製備例3(PFA水性分散液A之製備)
依據國際公開第2019/168183號之實施例22獲得PFA水性分散液。以與製備例1相同之方式進行相分離濃縮,獲得PFA水性分散液A。所獲得之PFA水性分散液A之固形物成分濃度為50質量%。
合成例1
利用氮氣對1 L高壓釜進行置換後,添加經脫水之四甲基脲16.5 g及二乙二醇二甲醚220 g,並進行冷卻。添加氟化碳醯(carbonyl fluoride)38.5 g,繼而導入六氟環氧丙烷100 g並進行攪拌。其後,追加添加氟化碳醯38.5 g及六氟環氧丙烷100 g。其後,進而添加等量氟化碳醯及六氟環氧丙烷。反應結束後,取出反應混合液,並進行分液,獲得下層之反應產物。
向6 L高壓釜中添加四乙二醇二甲醚1000 ml、CsF(75 g),並利用氮氣對高壓釜內進行置換。其後,對高壓釜進行冷卻,添加上述所獲得之反應產物2100 g,將六氟環氧丙烷導入高壓釜中開始反應。最後添加六氟環氧丙烷1510 g。其後,泄出內容物,並藉由分液漏斗分離上層與下層。上層為1320 g,下層為3290 g。對下層進行精餾並單離。
繼而,向單離之目標物1000 g中添加純水1000 g進行水解。其後,藉由分液漏斗進行分液,並回收有機層(下層)。使用硫酸水將回收之溶液洗淨。進而,對所獲得之溶液進行單蒸餾並純化。純化後,向將所獲得之化合物、28 wt%氨水溶液76 g及純水600 g混合而成之水溶液中滴加500 g上述所獲得之單蒸餾物。滴加結束後,添加28 wt%氨水溶液以pH成為7之方式進行調整。對其進行冷凍乾燥,藉此獲得全氟醚羧酸A之銨鹽。
製備例4(PTFE水性分散液B之製備)
使用全氟醚羧酸A之銨鹽,並藉由公知之乳化聚合方法、公知之離子交換處理方法、及公知之相分離濃縮方法獲得PTFE水性分散液B。所獲得之PTFE水性分散液之固形物成分濃度為60質量%,標準比重為2.200。PTFE水性分散液B之含氟界面活性劑(全氟醚羧酸A)之含量為650 ppb。
製備例5(FEP水性分散液B之製備)
使用全氟醚羧酸A之銨鹽,並藉由公知之乳化聚合方法、公知之離子交換處理方法、及公知之相分離濃縮方法獲得FEP水性分散液B。所獲得之FEP水性分散液之固形物成分濃度為54質量%,MFR為5 g/10 min。
製備例6(PFA水性分散液B之製備)
使用全氟醚羧酸A之銨鹽,並藉由公知之乳化聚合方法、公知之離子交換處理方法、及公知之相分離濃縮方法獲得PFA水性分散液B。所獲得之PFA水性分散液之固形物成分濃度為50質量%,MFR為29 g/10 min。
又,於各實施例及比較例中使用以下各種材料。
解聚合性丙烯酸樹脂乳膠:甲基丙烯酸丁酯系樹脂、平均粒徑0.3 μm、甲基丙烯酸丁酯系樹脂之含量為40質量%
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液:聚氧乙烯烷基醚之50質量%水溶液
烴系溶劑:C10~12之脂肪族飽和烴之混合物
聚醯亞胺醯胺樹脂水性分散液:依據日本特開2015-127142所記載之實施例而製備之聚醯胺醯亞胺樹脂清漆之水性分散體
碳黑顏料色漿(millbase)(固形物成分濃度20質量%):使用砂磨機與作為分散介質之玻璃珠粒,將市售之碳黑顏料(平均粒徑100 nm以下)與非離子性界面活性劑、水一併粉碎而成之水性黑顏料漿料
增黏劑:甲基纖維素
調平劑:乙炔二醇
實施例1
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得面塗層塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 70.0份
解聚合性丙烯酸樹脂乳膠 12.6份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 7.9份
甘油 3.1份
烴系溶劑 1.3份
水 5.1份
根據各種材料之摻合量算出所獲得之面塗層塗料組成物中之聚合物(I)、氟樹脂、非離子性界面活性劑及月桂基硫酸銨之含量。又,針對所獲得之面塗層塗料組成物,測定黏度、固形物成分濃度及穩定性保持時間。將結果示於表2中。聚合物A之含量為504質量ppm。
實施例2
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得面塗層塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 67.0份
FEP水性分散液A(固形物成分濃度54質量%) 3.0份
解聚合性丙烯酸樹脂乳膠 12.6份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 7.9份
甘油 3.1份
烴系溶劑 1.3份
水 5.1份
針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
實施例3
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得面塗層塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 67.0份
PFA水性分散液A(固形物成分濃度50質量%) 3.0份
解聚合性丙烯酸樹脂乳膠 12.6份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 7.9份
甘油 3.1份
烴系溶劑份 1.3份
水 5.1份
針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
實施例4
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得面塗層塗料組成物。
FEP水性分散液A(固形物成分濃度54質量%) 78.0份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 7.9份
甘油 3.1份
烴系溶劑 1.3份
水 9.7份
針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
實施例5
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得面塗層塗料組成物。
PFA水性分散液A(固形物成分濃度50質量%) 84.0份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 7.9份
甘油 3.1份
烴系溶劑 1.3份
水 3.7份
針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
比較例1
使用PTFE水性分散液B70.0份代替PTFE水性分散液A70.0份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得面塗層塗料組成物。針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。所獲得之面塗層塗料組成物中之全氟醚羧酸A之含量為455 ppb。
比較例2
將PTFE水性分散液B之添加量自70.0份變更為67.0份,進而添加FEP水性分散液B3.0份,除此以外,以與比較例1相同之方式獲得面塗層塗料組成物。針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
比較例3
將PTFE水性分散液B之添加量自70.0份變更為67.0份,進而添加PFA水性分散液B3.0份,除此以外,以與比較例1相同之方式獲得面塗層塗料組成物。針對所獲得之面塗層塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表2中。
[表2]
單位 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | |||
面塗層塗料組成物之組成 | |||||||||||
PTFE水性分散液A | 質量% | 70.0 | 67.0 | 67.0 | |||||||
PTFE水性分散液B | 質量% | 70.0 | 67.0 | 67.0 | |||||||
FEP水性分散液A | 質量% | 3.0 | 78.0 | ||||||||
FEP水性分散液B | 質量% | 3.0 | |||||||||
PFA水性分散液A | 質量% | 3.0 | 84.0 | ||||||||
PFA水性分散液B | 質量% | 3.0 | |||||||||
解聚合性丙烯酸樹脂乳膠 | 質量% | 12.6 | 12.6 | 12.6 | 12.6 | 12.6 | 12.6 | ||||
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 | 質量% | 7.9 | 7.9 | 7.9 | 7.9 | 7.9 | 7.9 | 7.9 | 7.9 | ||
甘油 | 質量% | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | 3.1 | ||
烴系溶劑 | 質量% | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | ||
水 | 質量% | 5.1 | 5.1 | 5.1 | 9.7 | 3.7 | 5.1 | 5.1 | 5.1 | ||
合計 | 質量% | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | ||
面塗層塗料組成物中之含量 | |||||||||||
氟樹脂 | 質量% | 42.0 | 41.8 | 41.7 | 42.1 | 42.0 | 42.0 | 41.8 | 41.7 | ||
PTFE | 質量% | 42.0 | 40.2 | 40.2 | 42.0 | 40.2 | 40.2 | ||||
FEP | 質量% | 1.6 | 42.1 | 1.6 | |||||||
PFA | 質量% | 1.5 | 42.0 | 1.5 | |||||||
非離子性界面活性劑 | 質量% | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | 6.3 | ||
月桂基硫酸銨 | 質量ppm | 210 | 200 | 200 | 200 | 200 | 210 | 200 | 200 | ||
評價 | |||||||||||
黏度 | mPa·s | 290 | 298 | 283 | 368 | 205 | 280 | 282 | 270 | ||
固形物成分濃度 | 質量% | 42.0 | 41.8 | 41.7 | 42.1 | 42.0 | 42.0 | 41.8 | 41.7 | ||
穩定性保持時間 | 分鐘 | 18 | 21 | 19 | >30 | >30 | 8 | 8 | 7 |
實施例6
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得底漆塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 40.0份
聚醯胺醯亞胺樹脂水性分散液 39.0份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 8.0份
碳黑顏料色漿(固形物成分濃度20質量%)3.6份
增黏劑 7.0份
調平劑 1.0份
水 1.4份
針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。聚合物A之含量為288質量ppm。
實施例7
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得底漆塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 36.0份
FEP水性分散液A(固形物成分濃度54質量%) 4.0份
聚醯胺醯亞胺樹脂水性分散液 39.0份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 8.0份
碳黑顏料色漿(固形物成分濃度20質量%)3.6份
增黏劑 7.0份
調平劑 1.0份
水 1.4份
針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。
實施例8
將以下成分進行攪拌、混合,藉此獲得底漆塗料組成物。
PTFE水性分散液A(固形物成分濃度60質量%) 27.0份
FEP水性分散液A(固形物成分濃度54質量%) 13.0份
聚醯胺醯亞胺樹脂水性分散液 39.0份
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 8.0份
碳黑顏料色漿(固形物成分濃度20質量%)3.6份
增黏劑 7.0份
調平劑 1.0份
水 1.4份
針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。
比較例4
使用PTFE水性分散液B40.0份代替PTFE水性分散液A40.0份,除此以外,以與實施例6相同之方式獲得底漆塗料組成物。針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。所獲得之底漆塗料組成物中之全氟醚羧酸A之含量為260 ppb。
比較例5
將PTFE水性分散液B之添加量自40.0份變更為36.0份,進而添加FEP水性分散液B4.0份,除此以外,以與比較例4相同之方式獲得底漆塗料組成物。針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。
比較例6
將PTFE水性分散液B之添加量自40.0份變更為27.0份,進而添加FEP水性分散液B13.0份,除此以外,以與比較例4相同之方式獲得底漆塗料組成物。針對所獲得之底漆塗料組成物,以與實施例1相同之方式進行算出及測定。將結果示於表3中。
[表3]
單位 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | |||
底漆塗料組成物之組成 | |||||||||
PTFE水性分散液A | 質量% | 40.0 | 36.0 | 27.0 | |||||
PTFE水性分散液B | 質量% | 40.0 | 36.0 | 27.0 | |||||
FEP水性分散液A | 質量% | 4.0 | 13.0 | ||||||
FEP水性分散液B | 質量% | 4.0 | 13.0 | ||||||
聚醯胺醯亞胺樹脂水性分散液 | 質量% | 39.0 | 39.0 | 39.0 | 39.0 | 39.0 | 39.0 | ||
非離子性界面活性劑之50質量%水溶液 | 質量% | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | ||
碳黑顏料色漿 | 質量% | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | ||
增黏劑 | 質量% | 7.0 | 7.0 | 7.0 | 7.0 | 7.0 | 7.0 | ||
調平劑 | 質量% | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
水 | 質量% | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | ||
合計 | 質量% | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | ||
底漆塗料組成物中之含量 | |||||||||
氟樹脂 | 質量% | 24.0 | 23.8 | 23.2 | 24.0 | 23.8 | 23.2 | ||
PTFE | 質量% | 24.0 | 21.6 | 16.2 | 24.0 | 21.6 | 16.2 | ||
FEP | 質量% | 2.2 | 7.0 | 2.2 | 7.0 | ||||
非離子性界面活性劑 | 質量% | 5.3 | 5.4 | 5.4 | 5.3 | 5.4 | 5.4 | ||
月桂基硫酸銨 | 質量ppm | 120 | 108 | 81 | 120 | 108 | 81 | ||
評價 | |||||||||
黏度 | mPa·s | 160 | 160 | 158 | 165 | 161 | 154 | ||
固形物成分濃度 | 質量% | 32.7 | 32.5 | 31.9 | 32.7 | 32.5 | 31.9 | ||
穩定性保持時間 | 分鐘 | 12 | 13 | 12 | 7 | 6 | 6 |
無
[圖1]圖1(a)係攪拌試驗中所使用之攪拌翼之前視圖。圖1(b)係攪拌試驗中所使用之攪拌翼之左視圖。
Claims (27)
- 一種塗料組成物,其含有:氟樹脂、包含基於通式(I)所表示之單體之聚合單元(I)的聚合物(I)及水性介質, 上述聚合物(I)之含量相對於上述塗料組成物為2000質量ppm以下, CX 1X 3=CX 2R(-CZ 1Z 2-A 0) m(I) (式中,X 1及X 3分別獨立地為F、Cl、H或CF 3,X 2為H、F、烷基或含氟烷基,A 0為陰離子性基,R為連結基,Z 1及Z 2分別獨立地為H、F、烷基或含氟烷基,m為1以上之整數)。
- 如請求項1之塗料組成物,其黏度為100 mPa・s以上且1000 mPa・s以下。
- 如請求項1或2之塗料組成物,其中,上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
- 如請求項1至3中任一項之塗料組成物,其中,上述氟樹脂係選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物及乙烯/三氟氯乙烯共聚物所組成之群中至少1種。
- 如請求項1至4中任一項之塗料組成物,其藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間為10分鐘以上。
- 如請求項1至5中任一項之塗料組成物,其中,聚合物(I)之含量相對於上述塗料組成物為0.1質量ppm以上。
- 如請求項1至6中任一項之塗料組成物,其進而含有非離子性界面活性劑。
- 一種塗料組成物,其含有氟樹脂及水性介質, 藉由攪拌試驗而測定之穩定性保持時間為10分鐘以上,且 黏度為50 mPa・s以上且1000 mPa・s以下。
- 如請求項8之塗料組成物,其中,上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
- 如請求項8或9之塗料組成物,其含有選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物所組成之群中至少1種作為上述氟樹脂。
- 如請求項8或9之塗料組成物,其至少含有聚四氟乙烯作為上述氟樹脂。
- 如請求項11之塗料組成物,其中,聚四氟乙烯之含量相對於上述氟樹脂為60質量%以上。
- 如請求項8或9之塗料組成物,其僅含有四氟乙烯/六氟丙烯共聚物作為上述氟樹脂,且上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為30.0質量%以上且50.0質量%以下。
- 如請求項8或9之塗料組成物,其僅含有四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物作為上述氟樹脂,且上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為30.0質量%以上且50.0質量%以下。
- 一種塗料組成物,其含有氟樹脂、非離子性界面活性劑、陰離子性烴系界面活性劑及水性介質,且 實質不含:包含親水基之含氟化合物。
- 如請求項15之塗料組成物,其中,上述包含親水基之含氟化合物係陰離子性部分之分子量為800以下的含氟之陰離子性含氟界面活性劑。
- 如請求項15或16之塗料組成物,其中,上述包含親水基之含氟化合物之含量為100質量ppb以下。
- 如請求項15至17中任一項之塗料組成物,其中,上述包含親水基之含氟化合物係下述所表示之化合物: H(CF 2) 7COOM、 F(CF 2) 7COOM、 F(CF 2) 5COOM、 H(CF 2) 6COOM、 CF 3O(CF 2) 3OCHFCF 2COOM、 C 3F 7OCF(CF 3)CF 2OCF(CF 3)COOM、 CF 3CF 2CF 2OCF(CF 3)COOM、 CF 3CF 2OCF 2CF 2OCF 2COOM、 C 2F 5OCF(CF 3)CF 2OCF(CF 3)COOM、 CF 3OCF(CF 3)CF 2OCF(CF 3)COOM、 CF 2ClCF 2CF 2OCF(CF 3)CF 2OCF 2COOM、 CF 2ClCF 2CF 2OCF 2CF(CF 3)OCF 2COOM、 CF 2ClCF(CF 3)OCF(CF 3)CF 2OCF 2COOM、 CF 2ClCF(CF 3)OCF 2CF(CF 3)OCF 2COOM、及 (各式中,M為H、金屬原子、NR 7 4、可具有取代基之咪唑鎓、可具有取代基之吡啶鎓或可具有取代基之鏻)。
- 如請求項15至18中任一項之塗料組成物,其中,上述氟樹脂之含量相對於上述塗料組成物為15.0質量%以上且52.0質量%以下。
- 如請求項15至19中任一項之塗料組成物,其含有選自由聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、及四氟乙烯/全氟(烷基乙烯醚)共聚物所組成之群中至少1種作為上述氟樹脂。
- 如請求項15至19中任一項之塗料組成物,其至少含有聚四氟乙烯作為上述氟樹脂。
- 如請求項21之塗料組成物,其中,上述塗料組成物中之聚四氟乙烯之含量相對於上述氟樹脂為60質量%以上。
- 如請求項1至22中任一項之塗料組成物,其進而含有造膜劑。
- 如請求項1至23中任一項之塗料組成物,其進而含有黏合劑樹脂,且上述黏合劑樹脂係選自由聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、聚醚碸、聚苯硫醚所組成之群中至少1種。
- 一種塗膜,其係塗佈請求項1至24中任一項之塗料組成物而獲得。
- 一種積層體,其具備請求項25之塗膜。
- 一種塗裝物品,其具備請求項25之塗膜或請求項26之積層體。
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