WO2016002725A1 - 粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品 - Google Patents

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俊 齋藤
将崇 相川
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    • C08K2003/2241Titanium dioxide

Definitions

  • the present invention relates to a composition for powder coating, a powder coating, and a coated article.
  • acrylic resin powder coating, polyester resin powder coating, or epoxy resin powder coating is mainly used.
  • the coating film formed using these powder coating materials has a defect that it is inferior in weather resistance.
  • a fluororesin-based powder coating using a fluororesin has also been developed.
  • a powder paint obtained by seed polymerization of a monomer capable of forming a methacrylate copolymer and spray-drying the obtained aqueous dispersion Patent Document 1.
  • Patent Document 1 describes that according to the powder coating of (1), a coating film excellent in weather resistance and bending resistance (bending workability) can be formed.
  • a coating film excellent in weather resistance and bending resistance bending workability
  • the bending workability is not sufficiently satisfactory. For example, when an aluminum plate having a coating film formed from the powder coating of (1) is bent, the coating film at the bent portion may be broken and peeling off from the aluminum plate may occur.
  • An object of the present invention is to provide a powder coating composition capable of obtaining a powder coating material capable of forming a coating film excellent in weather resistance and folding workability; a powder capable of forming a coating film excellent in weather resistance and bending workability It is to provide a coated article having a body paint; and a coating film excellent in weather resistance and bending workability on the surface.
  • the present invention provides a powder coating composition, powder coating and coated article having the following constitutions [1] to [10].
  • the heterogeneous sequence ratio was determined by measuring 19 F-NMR of polyvinylidene fluoride using deuterated N, N-dimethylformamide as a solvent and CFCl 3 as an internal standard, and the normal spectrum appearing in the vicinity of ⁇ 85 to ⁇ 98 ppm in the obtained spectrum. It is calculated by the following equation (1) from the integrated value (I 1 ) of the signal derived from the sequence and the integrated value (I 2 ) of the signal derived from the heterogeneous sequence appearing near ⁇ 113 to ⁇ 120 ppm.
  • Heterogeneous sequence ratio (%) ⁇ I 2 / (I 1 + I 2 ) ⁇ ⁇ 100 (1)
  • the resin component contained in the composition for powder coatings comprises only the polyvinylidene fluoride (A) and the resin (B).
  • a powder coating comprising a powder comprising the powder coating composition according to any one of [1] to [3].
  • [5] Selected from the group consisting of the first powder comprising the powder coating composition of any one of [1] to [3] and an acrylic resin, polyester resin, urethane resin, epoxy resin, and silicone resin.
  • a second powder made of a composition for powder coating material that contains at least one resin (C) and does not contain a fluororesin.
  • the mixing ratio of the first powder and the second powder is 10/90 to 90/10 (mass ratio). 5] Powder paint.
  • the chemical conversion treatment agent is a zirconium-based treatment agent or a titanium-based treatment agent that does not contain chromium.
  • a primer layer made of at least one primer selected from the group consisting of an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin is further provided between the surface of the base material and the coating film formed from the powder paint.
  • composition for powder coating of the present invention a powder coating capable of forming a coating film excellent in weather resistance and bending workability can be obtained.
  • powder coating material of the present invention a coating film having excellent weather resistance and bending workability can be formed.
  • the coated article of the present invention has a coating film having excellent weather resistance and bending workability on the surface.
  • FIG. 2 is a chart showing an example of 19 F-NMR spectrum of polyvinylidene fluoride.
  • polyvinylidene fluoride a portion where CF 2 and CH 2 are alternately and regularly bonded (—CF 2 CH 2 —CF 2 CH 2 —) is called a “regular sequence”, whereas CF 2 is adjacent to each other.
  • the bonded portion (—CH 2 CF 2 —CF 2 CH 2 —) is referred to as “heterogeneous sequence”.
  • the heterogeneous sequence ratio can be determined from 19 F-NMR.
  • heavy DMF heavy N, N-dimethylformamide
  • “Fluorine resin” means a polymer compound having a fluorine atom in the molecule.
  • the “melting point” of the resin means the temperature at the melting peak measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
  • the “glass transition temperature” of the resin means a midpoint glass transition temperature measured by a differential scanning calorimetry (DSC) method.
  • “Dry blend” means mixing two or more powders without melting the powder and without adding a solvent.
  • the “molten film” means a film made of a melt of the powder paint formed by applying the powder paint.
  • “Coating film” means a film formed by cooling and optionally curing the molten film.
  • the “unit” means a part derived from a monomer that exists in the polymer and constitutes the polymer. Moreover, what unitally converted the structure of a unit after polymer formation is also called a unit. Hereinafter, in some cases, a unit derived from an individual monomer is referred to as a name obtained
  • composition for powder coating of the present invention includes at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (A) (hereinafter also referred to as PVDF (A)), an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin.
  • a resin composition (B), and the content of PVDF (A) is 30 to 90 parts by mass out of a total of 100 parts by mass of PVDF (A) and resin (B) (hereinafter referred to as “powder coating composition”) , Also referred to as composition ( ⁇ ).
  • the composition ( ⁇ ) may contain a pigment, a curing agent, a curing catalyst, and other components (hereinafter collectively referred to as “additives”) as necessary.
  • the first powder can be produced by using the composition ( ⁇ ).
  • the first powder may be used as it is as a powder coating (I) described later, or may be used as a powder coating (II) described later in which the first powder and a second powder described later are mixed.
  • the first powder in the present invention is also referred to as powder (X)
  • the second powder in the present invention is also referred to as powder (Y).
  • PVDF (A) is a PVDF having a melting point of 151 to 170 ° C. and a heterogeneous sequence ratio of 11 to 37%.
  • PVDF (A) is a homopolymer of vinylidene fluoride (hereinafter also referred to as VDF), or more than 80 mol% and less than 100 mol% of VDF units, and more than 0 mol% of units derived from monomers other than VDF. It is a copolymer comprising 20 mol% or less. When the proportion of units derived from monomers other than VDF exceeds 20 mol%, the weather resistance of the coating film is poor.
  • PVDF (A) may have a reactive group capable of reacting with a curing agent such as a carboxy group, a hydroxyl group, or a sulfo group.
  • Monomers other than VDF include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluorobutenoic acid, maleic acid, vinyl acetate, and the like. Tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexa Fluoropropylene is preferred.
  • the heterogeneous sequence ratio of PVDF (A) is 11 to 37%, more preferably 11 to 35%, still more preferably 13 to 33%, and particularly preferably 15 to 30%.
  • An increase in the ratio of the heterogeneous sequence (—CH 2 CF 2 —CF 2 CH 2 —) of PVDF (A) means that the regularity of the molecular chain is reduced, PVDF (A) is flexible, It means that it has excellent adhesion. Therefore, when the different sequence ratio of PVDF (A) is equal to or greater than the lower limit, when the coated article is bent, the coating film is hardly cracked or peeled off from the base material, and the coating film bending processability is excellent.
  • the ratio of different sequences of PVDF (A) is increased, that is, the ratio of the portion (—CF 2 CH 2 —CH 2 CF 2 —) in which CH 2 are adjacently bonded is also increased. That is. A portion where CH 2 are adjacently bonded to each other is easily deteriorated by ultraviolet rays. Therefore, if the PVDF (A) heterogeneous sequence ratio is equal to or less than the upper limit, the weather resistance of the coating film is excellent.
  • the melting point of PVDF (A) is 151 to 170 ° C, particularly preferably 152 to 160 ° C.
  • the composition ( ⁇ ) can be pulverized when the composition ( ⁇ ) is pulverized into a powder (X).
  • the melting point of PVDF (A) is not more than the above upper limit value, the coating film is excellent in bending workability, and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent. Moreover, it is excellent in the dispersibility of the pigment in a composition ((alpha)), As a result, it is further excellent in the weather resistance of a coating film.
  • composition ( ⁇ ) can be melt-kneaded at a low temperature and the deterioration of the resin (B) can be suppressed. As a result, yellowing of the coating film can be suppressed and the appearance of the coating film is excellent.
  • the number average molecular weight (Mn) of PVDF (A) is preferably from 50,000 to 400,000, particularly preferably from 100,000 to 300,000.
  • Mn The number average molecular weight of PVDF (A) is within the above range, the coating film is difficult to break and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent, and as a result, the folding property of the coating film is further improved.
  • the number average molecular weight of PVDF (A) is not less than the lower limit, the composition ( ⁇ ) can be easily pulverized when the composition ( ⁇ ) is pulverized into a powder (X).
  • the composition ( ⁇ ) can be melt-kneaded at a low temperature, and the deterioration of the resin (B) can be suppressed. It is suppressed and the appearance of the coating film is excellent.
  • the mass average molecular weight (Mw) of PVDF (A) is preferably 100,000 to 500,000, particularly preferably 150,000 to 400,000.
  • Mw mass average molecular weight
  • the coating film is difficult to break, and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent, and as a result, the folding property of the coating film is further improved.
  • the mass average molecular weight of PVDF (A) is not less than the lower limit, the composition ( ⁇ ) can be easily pulverized when the composition ( ⁇ ) is pulverized into a powder (X).
  • the composition ( ⁇ ) can be melt-kneaded at a low temperature, and deterioration of the resin (B) can be suppressed. It is suppressed and the appearance of the coating film is excellent.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of PVDF (A) is preferably 1 to 3, particularly preferably 1.2 to 2.5. If the molecular weight distribution of PVDF (A) is within the above range, the melt viscosity of PVDF (A) can be adjusted to be low, and the pigment dispersibility during melt kneading is excellent. Moreover, if the number average molecular weight of PVDF (A), a mass average molecular weight, and molecular weight distribution are in the said range, it will be easy to adjust melting
  • the melt viscosity of PVDF (A) is preferably 1,000 to 5,000 Pa ⁇ s, particularly preferably 1,500 to 4,000 Pa ⁇ s at a kneading temperature of 190 to 200 ° C. It is difficult to produce PVDF (A) having a melt viscosity less than the lower limit. If the melt viscosity of PVDF (A) is not more than the above upper limit, the pigment dispersibility, the adhesion to the substrate and the smoothness of the coating film are excellent.
  • the melt viscosity of PVDF (A) is measured using a rotary rheometer at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • the degree of crystallinity of PVDF (A) is preferably 10 to 35%, particularly preferably 12 to 30%. If the degree of crystallinity of PVDF (A) is not less than the lower limit, the chemical resistance and heat resistance of the coating film are excellent. If the degree of crystallinity of PVDF (A) is less than or equal to the above upper limit value, color change (whitening) of the coating film in the processed portion can be suppressed when the coated article is processed (bending process or the like).
  • the degree of crystallinity of PVDF (A) was measured using EXSTAR DSC7020 (manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd.), and the heat balance was measured at a temperature range of ⁇ 25 to 200 ° C.
  • ) is preferably 3% or less, particularly preferably 2.5% or less. If the difference in crystallinity is less than or equal to the upper limit value, a coating film having the same appearance can be formed regardless of the molten film cooling conditions in actual coating.
  • the crystallinity at the time of quenching is such that the sample is completely dissolved at 300 ° C., then cooled from 300 ° C. to room temperature at a cooling rate of 10 ° C./min, recrystallized, and recrystallized by differential scanning calorimetry. 10 mg of the sample was heated from room temperature to 200 ° C.
  • PVDF (A) can be produced by polymerizing VDF and, if necessary, other monomers by a known polymerization method.
  • the polymerization method include an emulsion polymerization method and a suspension polymerization method, and the emulsion polymerization method is preferable from the viewpoint that the heterogeneous sequence ratio of PVDF (A) can be easily controlled within the above range.
  • a fluorine-based surfactant As the emulsifier, a fluorine-based surfactant, a nonionic non-fluorine-based surfactant, and the like are preferable because VDF is easily emulsified and the particle diameter of PVDF (A) is easily controlled.
  • the fluorine-based surfactant include one or a mixture of two or more compounds having a fluorine atom in the structure and a surface-active ability.
  • an acid represented by X (CF 2 ) n COOH (where n is an integer of 6 to 20, and X is F or H), or an alkali metal salt or ammonium salt thereof
  • An amine salt or a quaternary ammonium salt an acid represented by Y (CH 2 CF 2 ) m COOH (where m is an integer of 6 to 13 and Y is F or Cl), or Its alkali metal salt, ammonium salt, amine salt or quaternary ammonium salt
  • Z (CF 2 OCF 2 ) p COOH (where p is an integer from 1 to 10, Z is F, Cl, H or CF 3 is acid represented by.) or an alkali metal salt, ammonium salts, amine salts or quaternary ammonium salts.
  • Nonionic non-fluorine surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, polyoxyethylene sorbitan alkyl esters, glycerin esters and And derivatives thereof.
  • the preferred emulsifier as the emulsifier and adding 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of VDF, the heterogeneous sequence ratio of PVDF (A) can be controlled within the above range.
  • water-soluble polymerization initiators such as persulfate and hydrogen peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate (IPP), benzoyl peroxide, dibutyl peroxide, azobisisobutyronitrile (AIBN) ) And the like.
  • the above preferred ones are selected as the polymerization initiator, the addition amount is 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of VDF, the timing of addition of the polymerization initiator is continuous addition, and the polymerization temperature is 40 to 90 parts.
  • the temperature By setting the temperature to 0 ° C., the generation of radical species can be made constant, the increase in the heterogeneous sequence ratio of PVDF (A) due to excessive radical species supply can be suppressed and controlled within the above range.
  • the resin (B) is at least one selected from the group consisting of an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin.
  • the acrylic resin and the polyester resin may be thermoplastic or thermosetting.
  • the melt viscosity of the resin (B) is preferably 10 to 1,000 Pa ⁇ s, particularly preferably 50 to 500 Pa ⁇ s at a kneading temperature of 190 to 200 ° C. If the melt viscosity of the resin (B) is less than the lower limit, the difference from the melt viscosity of PVDF (A) becomes too large, and melt kneading with PVDF (A) becomes insufficient. If the melt viscosity of the resin (B) is not more than the above upper limit, the high melt viscosity of PVDF (A) is covered and the melt viscosity of the entire powder coating composition is sufficiently lowered. Excellent adhesion to the substrate and smoothness of the coating film. The melt viscosity of the resin (B) is measured using a rotary rheometer at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • the acrylic resin is a polymer having units derived from acrylate or methacrylate.
  • the powder (X) may have a reactive group capable of reacting with a curing agent such as a carboxy group, a hydroxyl group, or a sulfo group.
  • the acrylic resin is preferably an MMA copolymer comprising a methyl methacrylate (hereinafter also referred to as MMA) unit and a monomer-derived unit other than MMA because the glass transition temperature can be easily adjusted within the range described later.
  • MMA methyl methacrylate
  • Monomers other than MMA include alkyl acrylate, alkyl methacrylate (except MMA), hydroxyalkyl acrylate, hydroxyalkyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate and the like, and ethyl methacrylate (hereinafter also referred to as EMA) from the viewpoint of dispersibility of the pigment, adhesion to the substrate, and ease of pulverization of the pellets after the production of the powder coating material. ) Is preferred.
  • the ratio of MMA units is preferably 50 to 90 mol%, particularly preferably 55 to 85 mol%, out of 100 mol% of all monomer units.
  • the MMA unit ratio is equal to or greater than the lower limit, the composition is easily pulverized when the composition is pulverized into a powder. Moreover, there is little stickiness at the time of melt-kneading the composition. Moreover, powder blocking is suppressed.
  • the ratio of the MMA unit is not more than the above upper limit value, the wettability of the molten film to the substrate is excellent, and as a result, the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the melt viscosity of the composition at the time of melt-kneading is lowered, the dispersibility of the pigment in the composition is excellent, and as a result, the weather resistance of the coating film is further improved. Moreover, the melt viscosity of the molten film at the time of coating is lowered, and as a result, air bubbles are improved and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin is preferably 20 to 100 ° C, particularly preferably 40 to 90 ° C.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin is equal to or higher than the lower limit, the composition can be easily pulverized when the composition is pulverized into a powder. Moreover, there is little stickiness at the time of melt-kneading the composition. Moreover, powder blocking is suppressed.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin is not more than the above upper limit value, the wettability of the molten film to the substrate is excellent, and as a result, the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the melt viscosity of the composition at the time of melt-kneading is lowered, the dispersibility of the pigment in the composition is excellent, and as a result, the weather resistance of the coating film is further improved. Moreover, the melt viscosity of the molten film at the time of coating is lowered, and as a result, air bubbles are improved and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the number average molecular weight (Mn) of the acrylic resin is preferably 20,000 to 100,000, particularly preferably 30,000 to 90,000.
  • Mn The number average molecular weight of the acrylic resin is not less than the lower limit, the composition is easily pulverized when the composition is pulverized into a powder. Moreover, there is little stickiness at the time of melt-kneading the composition. Moreover, powder blocking is suppressed.
  • the number average molecular weight of the acrylic resin is not more than the above upper limit value, the wettability of the molten film to the substrate is excellent, and as a result, the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the melt viscosity of the composition at the time of melt-kneading is lowered, the dispersibility of the pigment in the composition is excellent, and as a result, the weather resistance of the coating film is further improved. Moreover, the melt viscosity of the molten film at the time of coating is lowered, and as a result, air bubbles are improved and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the mass average molecular weight (Mw) of the acrylic resin is preferably 30,000 to 200,000, particularly preferably 40,000 to 150,000.
  • Mw mass average molecular weight
  • the mass average molecular weight of the acrylic resin is not less than the lower limit, the composition is easily pulverized when the composition is pulverized into a powder. Moreover, there is little stickiness at the time of melt-kneading the composition. Moreover, powder blocking is suppressed.
  • the mass average molecular weight of the acrylic resin is not more than the above upper limit, the wettability of the molten film to the substrate is excellent, and as a result, the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the melt viscosity of the composition at the time of melt-kneading is lowered, the dispersibility of the pigment in the composition is excellent, and as a result, the weather resistance of the coating film is further improved. Moreover, the melt viscosity of the molten film at the time of coating is lowered, and as a result, air bubbles are improved and the adhesion of the coating film to the substrate is excellent.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the acrylic resin is preferably 1 to 4, particularly preferably 1.2 to 3. If the molecular weight distribution of the acrylic resin is within the above range, melting at a temperature (usually 110 to 210 ° C.) in the step (a) to obtain a kneaded product comprising the composition ( ⁇ ) by melting and kneading each component described later. The viscosity is low, and the pigment dispersibility, the adhesion to the substrate and the smoothness of the coating film are excellent. Moreover, if the number average molecular weight, mass average molecular weight, and molecular weight distribution of an acrylic resin are in the said range, it will be easy to adjust the glass transition temperature of an acrylic resin in the said range.
  • the polyester resin has a unit derived from a polyvalent carboxylic acid compound and a unit derived from a polyhydric alcohol compound, and if necessary, a unit other than these two types of units (for example, derived from a hydroxycarboxylic acid compound) And the like).
  • polyvalent carboxylic acid compound examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, phthalic anhydride, and the like. From the point that the cured film has excellent weather resistance, isophthalic acid Is preferred.
  • polyhydric alcohol compound an aliphatic polyhydric alcohol or an alicyclic polyhydric alcohol is preferable, and an aliphatic polyhydric alcohol is more preferable from the viewpoint of excellent adhesion to the substrate and flexibility of the cured film.
  • polyhydric alcohol compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 1,2-pentanediol.
  • 1,5-pentanediol 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, spiroglycol, 1,10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and the like.
  • polyhydric alcohol neopentyl glycol, 1,2-pentanediol, 1,5-pentanediol, trimethylolpropane and the like are preferable, and neopentylglycol or trimethylolpropane is particularly preferable from the viewpoint of easy availability.
  • polyester resins include “CRYLCOAT (registered trademark) 4642-3” and “CRYLCOAT (registered trademark) 4890-0” manufactured by Daicel Ornex Corporation, “GV-250” and “GV- 740 ",” GV-175 “and the like.
  • epoxy resin examples include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol, and the like. It is done.
  • Commercially available epoxy resins include “Epicoat (registered trademark) 1001”, “Epicoat (registered trademark) 1002”, “Epicoat (registered trademark) 4004P” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and “Epicron (registered trademark)” manufactured by DIC.
  • the composition ( ⁇ ) preferably contains a pigment.
  • the pigment is preferably at least one selected from the group consisting of luster pigments, rust preventive pigments, colored pigments and extender pigments.
  • the bright pigment is a pigment for brightening the coating film.
  • the bright pigment include aluminum powder, nickel powder, stainless steel powder, copper powder, bronze powder, gold powder, silver powder, mica powder, graphite powder, glass flake, and scale-like iron oxide powder.
  • the rust preventive pigment is a pigment for preventing the corrosion and alteration of the base material with respect to the base material that requires the antirust property.
  • a lead-free rust preventive pigment having a low environmental load is preferable.
  • lead-free rust preventive pigments include cyanamide zinc, zinc oxide, zinc phosphate, calcium magnesium phosphate, zinc molybdate, barium borate, and calcium cyanamide zinc.
  • the color pigment is a pigment for coloring the coating film.
  • examples of the color pigment include titanium oxide, carbon black, iron oxide, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone, isoindolinone, benzimidazolone, and dioxazine.
  • the extender pigment is a pigment for improving the hardness of the coating film and increasing the thickness of the coating film. Moreover, it is preferable to mix
  • extender pigments include talc, barium sulfate, mica, and calcium carbonate.
  • the titanium oxide is preferably one that has been surface-treated so that the photocatalytic reaction does not proceed easily.
  • the titanium oxide is surface-treated with silica, alumina, zirconia, selenium, organic components (polyol, etc.), etc. Titanium oxide whose titanium oxide content is adjusted to 83 to 90% by mass by these surface treatments is particularly preferable. If titanium oxide content is more than the said lower limit, it will be excellent in the whiteness of a coating film. When the titanium oxide content is not more than the above upper limit value, the coating film is unlikely to deteriorate.
  • titanium oxide Commercially available products of titanium oxide include “Taipec (registered trademark) PFC105” (titanium oxide content: 87% by mass) and “Taipec (registered trademark) CR95” (titanium oxide content: 90% by mass) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. “D918” (titanium oxide content: 85 mass%) manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd. “Ti-Pure (registered trademark) R960” (titanium oxide content: 89 mass%) manufactured by DuPont, “Ti-Select ( Registered trademark) ”(titanium oxide content: 90 mass%) and the like.
  • the composition ( ⁇ ) may contain a curing agent.
  • the curing agent is a compound that cures the resin by reacting with a reactive group of the resin (PVDF (A), resin (B), etc.) to crosslink or increase the molecular weight of the resin.
  • the curing agent has two or more reactive groups that can react with a reactive group (hydroxyl group, carboxy group, etc.) of the resin.
  • the reactive group of the curing agent is preferably a reactive group that can react when the powder coating is heated and melted because it is not preferable to react with the reactive group of the resin at room temperature.
  • a blocked isocyanate group is preferable to an isocyanate group having a highly reactive group at room temperature.
  • the blocked isocyanate group is released from the blocking agent when the powder coating is heated and melted to form an isocyanate group, and the isocyanate group acts as a reactive group.
  • a known compound can be used as the curing agent.
  • blocked isocyanate curing agent amine curing agent (melamine resin, guanamine resin, sulfoamide resin, urea resin, aniline resin, etc.), ⁇ -hydroxyalkyl
  • amine curing agent melamine resin, guanamine resin, sulfoamide resin, urea resin, aniline resin, etc.
  • ⁇ -hydroxyalkyl examples include amide type curing agents and triglycidyl isocyanurate type curing agents.
  • a blocked isocyanate curing agent is particularly preferred from the viewpoint of excellent adhesion to the substrate, processability of the product after coating, and water resistance of the coating film.
  • curing agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the softening temperature of the curing agent is preferably 10 to 120 ° C, particularly preferably 40 to 100 ° C.
  • the softening temperature is equal to or higher than the lower limit, the powder coating is difficult to cure at room temperature, and it is difficult to form a granular lump. If the softening temperature is not more than the above upper limit, when producing a powder by melting and kneading the composition, it is easy to uniformly disperse the curing agent in the powder, and the surface smoothness, strength and moisture resistance of the resulting coating film Excellent in properties.
  • the blocked isocyanate curing agent is preferably a solid at room temperature.
  • a polyisocyanate obtained by reacting an aliphatic, aromatic or araliphatic diisocyanate with a low molecular weight compound having active hydrogen is reacted with a blocking agent, Those produced by masking are preferred.
  • Diisocyanates include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane isocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4′-methylene bis (cyclohexyl isocyanate), methylcyclohexane diisocyanate, bis (Isocyanate methyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate, dimer acid diisocyanate, lysine diisocyanate and the like.
  • Low molecular weight compounds having active hydrogen include water, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, ethanolamine, diethanolamine, hexamethylenediamine, isocyanurate, uretidione, a low molecular weight polyester containing a hydroxyl group, Examples include polycaprolactone.
  • the blocking agent examples include alcohols (methanol, ethanol, benzyl alcohol, etc.), phenols (phenol, cresol, etc.), lactams (caprolactam, butyrolactam, etc.), oximes (cyclohexanone, oxime, methyl ethyl ketoxime, etc.) and the like. .
  • the composition ( ⁇ ) may contain a curing catalyst.
  • the curing catalyst accelerates the curing reaction and imparts excellent chemical performance and physical performance to the coating film.
  • a tin catalyst such as tin octylate, tributyltin laurate, dibutyltin dilaurate
  • a curing catalyst may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the composition ( ⁇ ) may contain additives other than the pigment, the curing agent and the curing catalyst (hereinafter also referred to as other additives) as necessary.
  • additives include, for example, ultraviolet absorbers, light stabilizers, matting agents (such as ultrafine powder synthetic silica), and surfactants (nonionic surfactants, cationic surfactants, or anionic surfactants).
  • Leveling agent improves the surface smoothness of the coating
  • degassing agent air entrained in the powder, blocking agent coming out of the curing agent, moisture, etc., stay in the coating, (Although it is usually solid, it has a very low viscosity when melted.)
  • Filler heat stabilizer, thickener, dispersant, antistatic agent, rust inhibitor
  • Examples include silane coupling agents, antifouling agents, and low fouling agents.
  • UV absorber either an organic ultraviolet absorber or an inorganic ultraviolet absorber can be used.
  • An ultraviolet absorber may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • organic ultraviolet absorbers examples include salicylic acid ester ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate ultraviolet absorbers.
  • the organic ultraviolet absorber a compound having a molecular weight of 200 to 1,000 is preferable.
  • the molecular weight is 200 or more, it is difficult to volatilize during the coating of the powder coating material and can remain in the coating film.
  • the molecular weight is 1,000 or less, it is easy to melt when the powder coating is applied, and the dispersibility to the coating film is excellent.
  • the organic ultraviolet absorber a compound having a melting point of 50 to 150 ° C. is preferable.
  • the melting point is 50 ° C. or higher, it is difficult to volatilize when the powder coating is applied, and it can remain in the coating film.
  • fusing point is 150 degrees C or less, it will become easy to fuse
  • the organic ultraviolet absorber a compound having a volatilization temperature of 180 to 400 ° C. is preferable, and a compound having a 220 to 350 ° C. is particularly preferable. Since a temperature condition of 150 to 220 ° C. is required at the time of applying the powder coating material, it is difficult to volatilize and has excellent dispersibility in the coating film within the above range.
  • organic ultraviolet absorbers include “Tinvin (registered trademark) 326” (molecular weight: 315.8, melting point: 139 ° C.) and “Tinuvin (registered trademark) 405” (molecular weight: 583.8) manufactured by BASF.
  • inorganic ultraviolet absorbers include filler-type inorganic ultraviolet absorbers containing ultraviolet absorbing oxides (such as zinc oxide and cerium oxide).
  • ultraviolet absorbing oxides such as zinc oxide and cerium oxide.
  • composite particles of zinc oxide and titanium oxide, composite particles of cerium oxide and titanium oxide, composite particles of zinc oxide and cerium oxide, composite particles of titanium oxide, zinc oxide and cerium oxide are preferable.
  • the light stabilizer protects the resin (PVDF (A), resin (B), etc.) in the coating film from ultraviolet rays.
  • a light stabilizer a hindered amine light stabilizer having a molecular weight of 300 to 5,000 and a melting point of 50 to 250 ° C. from the viewpoint that it diffuses uniformly into the molten film when powder coating is applied. Agents are preferred.
  • a hindered amine light stabilizer having a molecular weight of 400 to 4,000 and a melting point of 60 to 200 ° C. is more preferable from the viewpoint that it uniformly diffuses into the composition during melt kneading of the composition.
  • a light stabilizer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • hindered amine light stabilizers include “Tinuvin (registered trademark) 111FDL” (molecular weight: 2,000 to 4,000, melting point: 63 ° C.) and “Tinuvin (registered trademark) 144” (molecular weight) manufactured by BASF.
  • composition of each component of composition ( ⁇ ) The content of PVDF (A) in the composition ( ⁇ ) is 30 to 90 parts by weight, preferably 35 to 90 parts by weight, out of a total of 100 parts by weight of PVDF (A) and resin (B). 40 to 85 parts by mass is particularly preferable. If content of PVDF (A) is more than the said lower limit, it will be further excellent in the weather resistance of a coating film. If content of PVDF (A) is below the said upper limit, it will be further excellent in the bending workability of a coating film.
  • the resin component contained in the composition ( ⁇ ) is composed only of PVDF (A) and the resin (B), that is, the composition ( ⁇ ) preferably does not contain any other resin other than the PVDF (A) and the resin (B). . If the composition ( ⁇ ) does not contain any other resin, the coating film is further excellent in weather resistance and bending workability.
  • the content of the pigment in the composition ( ⁇ ) is preferably 20 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the composition ( ⁇ ). 50 to 150 parts by weight are particularly preferred.
  • the content of the curing agent in the composition ( ⁇ ) is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the composition ( ⁇ ). 3 to 30 parts by mass are preferable.
  • the curing agent is a blocked isocyanate curing agent
  • the content of the blocked isocyanate curing agent in the composition ( ⁇ ) is such that the molar ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups in the composition ( ⁇ ) is 0.
  • An amount of 05 to 1.5 is preferred, and an amount of 0.8 to 1.2 is particularly preferred.
  • the molar ratio is not less than the lower limit of the above range, the degree of cure of the powder coating is increased, and the adhesion of the coating film to the substrate, the hardness of the coating film, and the chemical resistance are excellent.
  • the molar ratio is not more than the upper limit of the above range, the coating film is not easily brittle, and the coating film is excellent in heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and the like.
  • the content of the curing catalyst in the composition ( ⁇ ) is 0.0001 based on 100 parts by mass of the total solid content in the composition ( ⁇ ) other than the pigment. ⁇ 10 parts by mass are preferred. If the content of the curing catalyst is not less than the lower limit value, the catalytic effect can be sufficiently obtained. If the content of the curing catalyst is less than or equal to the above upper limit value, the gas such as air entrained in the powder coating is easily released when the powder coating is applied, and the heat resistance and weather resistance of the coating film generated by the gas remaining There is little decrease in water resistance and water resistance.
  • the total content of other additives in the composition ( ⁇ ) is 45% by mass or less of the composition ( ⁇ ) (100% by mass). 30% by mass or less is particularly preferable.
  • composition ( ⁇ )) of the present invention since it contains PVDF (A) having a heterogeneous sequence ratio of 35% or less, a coating film having excellent weather resistance can be formed. A powder coating can be obtained. Further, in the composition for powder coating of the present invention described above (composition ( ⁇ )), since it contains the resin (B) and the PVDF (A) has a heterogeneous sequence ratio of 11% or more, A powder coating material capable of forming a coating film excellent in bending workability can be obtained.
  • Powder coating (I) Includes the first powder (powder (X)) comprising the composition for powder coating of the present invention (composition ( ⁇ )).
  • composition ( ⁇ ) The “composition for powder coating material containing resin (C) and not containing fluororesin” is hereinafter referred to as “composition ( ⁇ )”.
  • composition ( ⁇ ) The “composition for powder coating material containing resin (C) and not containing fluororesin”.
  • the powder coating material (I) contains at least one kind of powder (X).
  • the content of the powder (X) in the powder paint (I) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, further preferably 80 to 100% by mass, and 90 to 100% by mass. Particularly preferred.
  • the powder coating material (I) may be a coating material made only of the powder (X).
  • the powder coating material (I) can be produced, for example, by a production method having the following step (a), step (b) and step (c).
  • a step of obtaining a kneaded product comprising the composition ( ⁇ ) by melting and kneading a mixture containing PVDF (A) and the resin (B) and optionally containing the additive.
  • each component is mixed to prepare a mixture
  • the mixture is melt-kneaded to obtain a kneaded product in which each component is uniformized.
  • Each component is preferably pulverized in advance to form a powder.
  • the apparatus used for mixing include a high-speed mixer, a V-type mixer, and an inverting mixer.
  • the apparatus used for melt kneading include a single screw extruder, a twin screw extruder, and a planetary gear.
  • the kneaded product is preferably formed into pellets after cooling.
  • pulverizers such as a pin mill, a hammer mill, and a jet mill.
  • Step (c)> In order to remove powder having too large particle diameter or powder having too small particle diameter, it is preferable to perform classification after pulverization. When performing classification, it is preferable to remove at least one of particles having a particle diameter of less than 10 ⁇ m and particles having a particle diameter of more than 100 ⁇ m. Examples of the classification method include a screening method and an air classification method.
  • the average particle size of the powder (X) is preferably, for example, 15 to 50 ⁇ m with a 50% average volume particle size distribution. Measurement of the particle size of the powder is usually performed using a particle size measuring machine such as a type that captures a change in potential when passing through the pores, a laser diffraction method, an image determination format, a sedimentation velocity measurement method, and the like.
  • the powder coating material (II) contains at least one kind of powder (X) and at least one kind of the following powder (Y).
  • Powder (Y) Powder composed of the composition ( ⁇ ).
  • the composition ( ⁇ ) may contain an additive as necessary.
  • the total content of the powder (X) and the powder (Y) in the powder coating (II) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and 80 to 100% by mass. More preferred is 90 to 100% by mass.
  • the powder coating material (II) may be a coating material composed only of the powder (X) and the powder (Y).
  • the mixing ratio (powder (X) / powder (Y)) of the powder (X) and the powder (Y) in the powder paint (II) is 10/90 to 90/10 (mass ratio). 20/80 to 80/20 (mass ratio) is more preferable, and 25/75 to 75/25 (mass ratio) is particularly preferable. If the ratio of powder (X) is more than the said lower limit, the weather resistance of a coating film will be further excellent. If the ratio of powder (Y) is more than the said lower limit, the cost of a coating film can be suppressed.
  • the resin (C) is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyester resins, urethane resins, epoxy resins, and silicone resins.
  • urethane resin examples include a mixture of a polyol (acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, polyhydric alcohol, etc.) and an isocyanate compound, or a reacted resin. It is preferable to use a powder coating material comprising a powdery polyol (acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, etc.) and a powdered isocyanate compound or a blocked isocyanate compound.
  • a powder coating material comprising a powdery polyol (acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, etc.) and a powdered isocyanate compound or a blocked isocyanate compound.
  • Silicone resins have a branched structure and silanol groups (Si—OH) as reactive groups, and are cured by dehydration condensation with each other. After curing, a coating film with a three-dimensional crosslinked structure is formed. What you get. Also, a relatively low molecular weight silicone resin (modified silicone resin intermediate) and other thermosetting resins (alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, etc.) may be used in combination.
  • silicone resins include “Glaska HPC-7506” manufactured by JSR, “Zemlac (registered trademark)” manufactured by Kaneka, “SILIKOPON (registered trademark) EF” and “SILIKOPON (registered trademark)” manufactured by Evonik. EW “,” SILIKOPON (registered trademark) EC “,” SILIKOPON (registered trademark) ED “, and the like.
  • composition ( ⁇ ) (Content of each component of composition ( ⁇ ))
  • the content of the resin (C) in the composition ( ⁇ ) is preferably 20 to 85% by mass, more preferably 30 to 80% by mass, and 40 to 75% by mass in the composition ( ⁇ ) (100% by mass). % Is particularly preferred.
  • the content of the curing agent in the composition ( ⁇ ) is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the composition ( ⁇ ). 3 to 30 parts by mass are preferable.
  • the curing agent is a blocked isocyanate curing agent
  • the content of the blocked isocyanate curing agent in the composition ( ⁇ ) is such that the molar ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups in the composition ( ⁇ ) is 0.
  • An amount of 05 to 1.5 is preferred, and an amount of 0.8 to 1.2 is particularly preferred.
  • the molar ratio is at least the lower limit of the above range, the degree of cure of the powder coating is increased, and the adhesion of the coating film to the substrate, the hardness of the coating film, the chemical resistance, and the like are excellent.
  • the molar ratio is not more than the upper limit of the above range, the coating film is difficult to become brittle and the coating film has excellent heat resistance, chemical resistance, moisture resistance, and the like.
  • the content of the curing catalyst in the composition ( ⁇ ) is 0.0001 based on 100 parts by mass of the total solid content in the composition ( ⁇ ) other than the pigment. ⁇ 10 parts by mass are preferred. If the content of the curing catalyst is not less than the lower limit value, the catalytic effect can be sufficiently obtained. If the content of the curing catalyst is less than or equal to the above upper limit value, the gas such as air entrained in the powder coating is easily released when the powder coating is applied, and the heat resistance and weather resistance of the coating film generated by the gas remaining There is little decrease in water resistance and water resistance.
  • the total content of other additives in the composition ( ⁇ ) is 45% by mass or less of the composition ( ⁇ ) (100% by mass). 30% by mass or less is particularly preferable.
  • the total content of the resin (B) in the composition ( ⁇ ) and the resin (C) in the composition ( ⁇ ) depends on the PVDF (A) and the resin (B) in the composition ( ⁇ ) and the composition ( 10 to 90 parts by mass, preferably 20 to 80 parts by mass, and particularly preferably 25 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total with the resin (C) in ⁇ ). If the total content of the resin (B) and the resin (C) is not less than the lower limit, the cost of the coating film can be suppressed. When the total content of the resin (B) and the resin (C) is not more than the above upper limit value, the weather resistance of the coating film is further improved.
  • the total content of the pigment in the composition ( ⁇ ) and the pigment in the composition ( ⁇ ) is from 20 to 100 parts by weight of the resin component contained in the composition ( ⁇ ) and the composition ( ⁇ ). 200 parts by mass is preferable, and 50 to 150 parts by mass is particularly preferable.
  • the powder paint (II) can be produced, for example, by a production method having the following steps (a) to (g).
  • a step of obtaining a kneaded product comprising the composition ( ⁇ ) by melt-kneading a mixture containing PVDF (A) and the resin (B) and optionally containing an additive.
  • (D) A step of obtaining a kneaded product comprising the composition ( ⁇ ) by melt-kneading the mixture, which contains the resin (C), does not contain the fluororesin, and may contain additives as necessary.
  • (E) A step of pulverizing the kneaded material comprising the composition ( ⁇ ) to obtain a powder (Y).
  • (F) A step of classifying the powder (Y) as necessary.
  • G) A step of dry blending the powder (X) and the powder (Y).
  • the apparatus used for mixing include a high-speed mixer, a V-type mixer, and an inverting mixer.
  • Examples of the apparatus used for melt kneading include a single screw extruder, a twin screw extruder, and a planetary gear.
  • the kneaded product is preferably formed into pellets after cooling.
  • Steps (b) and (e)> examples of the apparatus used for pulverization include pulverizers such as a pin mill, a hammer mill, and a jet mill.
  • ⁇ Process (c), (f)> In order to remove powder having too large particle diameter or powder having too small particle diameter, it is preferable to perform classification after pulverization. When performing classification, it is preferable to remove at least one of particles having a particle diameter of less than 10 ⁇ m and particles having a particle diameter of more than 100 ⁇ m. Examples of the classification method include a screening method and an air classification method.
  • the average particle size of the powder (X) and the powder (Y) is preferably, for example, 15 to 50 ⁇ m with a 50% average volume particle size distribution. Measurement of the particle size of the powder is usually performed using a particle size measuring machine such as a type that captures a change in potential when passing through the pores, a laser diffraction method, an image determination format, a sedimentation velocity measurement method, and the like.
  • Examples of the apparatus used for dry blending include a high speed mixer, a double cone mixer, a kneader, a dumpler mixer, a mixing shaker, a drum shaker, and a rocking shaker.
  • the mixing ratio of the powder (X) and the powder (Y) (powder (X) / powder (Y)) is preferably 10/90 to 90/10 (mass ratio), and 20/80 to 80 / 20 (mass ratio) is more preferable, and 25/75 to 75/25 (mass ratio) is particularly preferable. If the ratio of powder (X) is more than the said lower limit, the weather resistance of a coating film will be further excellent. If the ratio of powder (Y) is more than the said lower limit, the cost of a coating film can be suppressed.
  • the powder coating material (II) described above includes the powder (X) and the powder (Y), a coating film excellent in weather resistance and bending workability can be formed.
  • the powder coating (I) or the powder coating (II) (hereinafter, the powder coating (I) and the powder coating (II) are collectively referred to as a powder coating on the surface of the substrate. .).
  • a primer layer containing a primer may be provided between the substrate and the coating film.
  • the primer at least one resin selected from the group consisting of an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin can be appropriately used.
  • the thickness of the primer layer is preferably 1 to 60 ⁇ m, and more preferably 5 to 40 ⁇ m.
  • the material of the base material metals such as aluminum, iron, and magnesium are preferable, and aluminum or aluminum alloy is particularly preferable from the viewpoint of excellent corrosion resistance, light weight, and excellent performance for building materials.
  • the aluminum alloy include an alloy of aluminum and at least one selected from the group consisting of copper, manganese, silicon, magnesium, zinc, and nickel.
  • the shape, size, etc. of the substrate are not particularly limited.
  • the surface of aluminum or aluminum alloy may have an oxidation comparison film, may be surface-treated with a chemical conversion treatment agent, and has excellent adhesion between the substrate and the coating film formed from the powder coating material. Therefore, it is particularly preferable that the surface treatment is performed with the chemical conversion treatment agent.
  • the chemical conversion treatment agent include a hexavalent chromium treatment agent, a trivalent chromium treatment agent, a zirconium treatment agent, and a titanium treatment agent. From the viewpoint of environmental considerations, zirconium-based treatment agents and titanium-based treatment agents are preferable.
  • zirconium-based treatment chemicals “Chem Bonder (trade name) 5507, 5703, 5705, 5706” manufactured by Nippon CB Chemical Co., Ltd., “Palcoat 3762, 3796, 20X” manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., “Allodin (trade name) 5200, 4707” manufactured by Henkel, “Alsurf (trade name) 320, 375” manufactured by Nippon Paint, “E-CLPS (trade name) 1700, 1900” manufactured by Bulk Chemical, etc.
  • titanium treatment agents include “Alsurf (trade name) CX4707” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. and “E-CLPS (trade names) 2100, 2900” manufactured by Bulk Chemical Co., Ltd.
  • the coated article of this invention can be manufactured with the manufacturing method which has the following process (h) and process (i).
  • (H) A step of coating the base material with a powder paint to form a molten film made of a melt of the powder paint.
  • (I) A step of cooling the molten film to form a coating film.
  • a powder coating is applied to the base material to form a molten film made of a melt of the powder coating on the base material.
  • a molten film made of a powder coating melt may be formed at the same time as the powder coating is applied to the substrate. After the powder coating powder is adhered to the substrate, the powder is applied on the substrate. It may be formed by heating and melting.
  • the powder coating is thermosetting, the curing reaction of the reaction components in the composition starts almost simultaneously with the heating and melting of the powder coating. It is necessary to carry out heating melting of the powder coating material at the same time or after the powder coating material adheres to the substrate.
  • the molten film composed of the melt of the primer layer and the powder coating is attached to the base material with at least one primer selected from the group consisting of an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin, It can be formed by adhering powder of powder coating material and heating and melting it. Alternatively, the primer can be formed by adhering the primer to the base material and heating and melting it, and then attaching the powder coating powder and heating and melting it again.
  • the heating temperature (hereinafter also referred to as baking temperature) and the heating maintenance time (hereinafter also referred to as baking time) for heating and melting the powder coating material and maintaining the molten state for a predetermined period of time are determined as follows. It is appropriately set depending on the type and composition of the raw material components, the desired thickness of the coating film, and the like.
  • the baking temperature is preferably 200 to 300 ° C.
  • the baking time is preferably 5 to 180 minutes.
  • the baking temperature is preferably set according to the reaction temperature of the curing agent.
  • the baking temperature when a blocked polyisocyanate curing agent is used as the curing agent is preferably 170 to 210 ° C.
  • the baking time is preferably 5 to 120 minutes, particularly preferably 10 to 60 minutes.
  • Examples of coating methods include electrostatic coating, electrostatic spraying, electrostatic dipping, spraying, fluid dipping, spraying, spraying, thermal spraying, plasma spraying, and the like. Even when the molten film is thinned, an electrostatic coating method using a powder coating gun is preferable from the viewpoint of excellent surface smoothness of the molten film and excellent concealability of the coating film.
  • Examples of the powder coating gun include a corona charging type coating gun and a friction charging type coating gun.
  • the corona electrification type coating gun sprays powder paint after corona discharge treatment.
  • the friction charging type coating gun sprays a powder coating after friction charging.
  • the discharge amount of the powder paint from the powder coating gun is preferably 50 to 200 g / min.
  • the distance from the tip of the gun portion of the powder coating gun to the substrate is preferably 150 to 400 mm from the viewpoint of coating efficiency.
  • the load voltage applied to the components constituting the powder coating by corona discharge treatment is preferably ⁇ 50 to ⁇ 100 kV, and the coating efficiency (the ratio at which the powder coating adheres to the substrate) From the viewpoint of excellent appearance of the coating film, ⁇ 60 to ⁇ 80 kV is preferable.
  • the internally generated current value of the powder coating by the frictional charging treatment is preferably 1 to 8 ⁇ A from the viewpoint of excellent coating efficiency and appearance of the coating film.
  • a grounded conductive horizontal belt conveyor for installing an unpainted base material and grounding is laid in the coating room, Install a gun at the top of the painting chamber.
  • the coating pattern width is preferably 50 to 500 mm
  • the operation speed of the gun is preferably 1 to 30 m / min
  • the conveyor speed is preferably 1 to 50 m / min, and conditions suitable for the purpose may be selected from the above range.
  • the fluidized dipping method is preferable from the viewpoint that a relatively thick coating film can be formed.
  • a substrate whose coating surface is heated to a temperature equal to or higher than the melting temperature of the powder coating material in a fluid tank in which the powder coating material that is flowing and supported by a gas such as air is accommodated.
  • the coated substrate is taken out of the fluid tank, and in some cases for a predetermined time It is preferable to maintain the molten state of the molten film, then cool the molten coating film, and in some cases cure it to form a substrate on which the coating film is formed.
  • the temperature in the fluidized tank is preferably 15 to 55 ° C, and the temperature of gas such as air blown into the fluidized tank in order to fluidize the powder is also preferably 15 to 55 ° C.
  • the temperature of at least the coated surface of the substrate when immersed in the fluidized tank is preferably 300 to 450 ° C., and the time for which the substrate is immersed in the fluidized tank is preferably 1 to 120 seconds.
  • the substrate taken out from the fluidized tank is preferably maintained at a temperature of 150 to 250 ° C. for 1 to 5 minutes.
  • molten film in a molten state is cooled to room temperature (20 to 25 ° C.) and, if necessary, cured to form a coating film. Cooling after baking may be either rapid cooling or slow cooling, and slow cooling is preferred in that the coating film is difficult to peel off from the substrate.
  • the thickness of the coating film is not particularly limited, but is preferably 100 to 1,000 ⁇ m. For applications such as members for high-rise buildings such as aluminum curtain walls, 20 to 90 ⁇ m is preferable. For applications requiring high weather resistance such as outdoor units of air conditioners, signal poles and signs installed along the coast, 100 to 200 ⁇ m is preferable. In addition, as above-mentioned, when thickness is thick, it can achieve by selecting a fluid immersion method.
  • Examples 1 to 3 are examples
  • examples 4 to 6 are comparative examples
  • examples 7 and 8 are reference examples.
  • Measurement method and evaluation method The measurement method and evaluation method are shown below.
  • THF tetrahydrofuran
  • THF carrier
  • TSKgel G4000XL manufactured by Tosoh Corporation
  • the degree of crystallinity of PVDF (A) was measured using EXSTAR DSC7020 (manufactured by SII Nanotechnology), and 10 mg of the sample was heated from room temperature to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min.
  • the heat of fusion M 1 (J / g) was calculated from the area of the peak and the sample amount, and the heat of fusion M 2 of the complete PVDF crystal (EXPRESS Polymer Letters, Vol. 4, No. 5, 2010, p. 284-).
  • the literature value described in 291: 104.5 J / g) was calculated by the following formula (2).
  • Crystallinity (%) (M 1 / M 2 ) ⁇ 100 (2)
  • the crystallinity at the time of quenching was obtained by completely dissolving the sample at 300 ° C., then cooling from 300 ° C. to room temperature at a cooling rate of 10 ° C./min, recrystallization, and EXSTAR DSC7020 (manufactured by SII Nanotechnology) ), 10 mg of the recrystallized sample was heated from room temperature to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. From the endothermic peak area and sample amount of the obtained chart, the heat of fusion M 1 (J / G), and calorific value M 2 of the complete PVDF crystal (Experiment Polymer Letters, Vol. 4, No.
  • melt viscosity The melt viscosity at 190 ° C. of the resin was measured using a rotary rheometer (manufactured by Anton Paar Japan, rheometer MCR302) at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • Glass-transition temperature Using a Thermal Analysis System (manufactured by PerkinElmer), the heat balance was measured at a temperature range of ⁇ 25 to 200 ° C. and a heating rate of 10 ° C./min for 10 mg of the sample. From the inflection point of the obtained chart The glass transition temperature was determined by the midpoint method.
  • the average particle size of the powder was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (manufactured by Sympatec, Helos-Rodos), and was determined from the 50% average volume particle size distribution.
  • VDF was continuously charged so that the pressure was kept constant during the polymerization, and when the continuous charge of VDF reached 180 g, the inside of the polymerization tank was cooled to room temperature, and unreacted monomers were purged. The polymerization tank was opened, and the obtained aqueous emulsion was frozen and destroyed to precipitate a polymer. Then, washing with 1,000 mL of ion-exchanged water (25 ° C.) was repeated three times. After drying at 150 ° C. for 12 hours, 170 g of PVDF (A-1) was obtained. Table 1 shows the heterogeneous sequence ratio, melting point, number average molecular weight, mass average molecular weight, molecular weight distribution, crystallinity, and melt viscosity of PVDF (A-1).
  • Table 1 shows the heterogeneous sequence ratio, melting point, number average molecular weight, mass average molecular weight, molecular weight distribution, crystallinity, and melt viscosity of PVDF (Z-1).
  • PVDF (Z-2) is a commercially available PVDF described later.
  • a mixture of 140.2 g of MMA, 80.0 g of EMA and 0.2 g of n-lauryl mercaptan as a chain transfer agent was added dropwise over 1 hour.
  • 2 mL of a 2 mass% aqueous solution of ammonium persulfate was added to start the reaction.
  • the temperature in the flask was raised to 85 ° C. and held for 1 hour, and then filtered through a 300-mesh wire mesh to obtain a blue-white aqueous dispersion.
  • the aqueous dispersion was frozen and coagulated at ⁇ 25 ° C., dehydrated and washed, and then vacuum dried at 80 ° C.
  • Resin (B-1) had a glass transition temperature of 55 ° C., a number average molecular weight of 53,000, a mass average molecular weight of 92,000, and a molecular weight distribution of 1.75.
  • the melt viscosity at 190 ° C. was 0.314 Pa ⁇ s.
  • each component used to prepare the powder coating composition (Z-2): PVDF for lining (manufactured by Arkema, Kynar 761A). Table 1 shows the heterogeneous sequence ratio, melting point, number average molecular weight, mass average molecular weight, and molecular weight distribution.
  • Examples 1 to 6 Each component shown in Table 2 was mixed for about 10 to 30 minutes using a high speed mixer (manufactured by Amagasaki Co., Ltd.) to obtain a powdery mixture. The mixture was melt kneaded at a barrel setting temperature of 120 ° C. using a twin screw extruder (manufactured by Thermo Prism Co., Ltd., 16 mm extruder) to obtain pellets composed of a powder coating composition. The pellets were pulverized at room temperature using a pulverizer (manufactured by FRITSCH, rotor speed mill P14) and classified by 200 mesh to obtain a powder having an average particle size of about 20 ⁇ m.
  • a pulverizer manufactured by FRITSCH, rotor speed mill P14
  • the obtained powder was used as a powder coating, and electrostatic coating was performed on one surface of a 1 mm thick aluminum plate subjected to chromate treatment using an electrostatic coating machine (GX3600C, manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.), and the atmosphere was 250 ° C. Held in for 10 minutes. It was left to cool to room temperature to obtain an aluminum plate with a coating film (hereinafter also referred to as an aluminum plate with a coating film). The obtained aluminum plate with a coating film was evaluated as a test piece. The results are shown in Table 2.
  • a powder coating material comprising a composition for powder coating material in which the content of PVDF (A-1) is less than 30 parts by mass out of a total of 100 parts by mass of PVDF (A-1) and resin (B)
  • the weather resistance of the obtained coating film was insufficient.
  • Example 5 using a powder coating material comprising a powder coating composition containing PVDF (Z-1) having a heterogeneous sequence ratio exceeding 37%, the weather resistance of the obtained coating film was insufficient.
  • Example 6 using a powder coating material comprising a powder coating composition containing PVDF (Z-2) having a melting point of more than 170 ° C. even when the heterogeneous sequence ratio is 11 to 37%, The film was not sufficiently bent.
  • Example 7 instead of the chromate-treated aluminum plate, an aluminum plate treated with a chemical conversion treatment agent (trade name: “Allodin 5200”) that does not contain Henkel's chromium (VI) was used, and an epoxy resin made by Pernox as a primer ( Product name: “Pell powder PCE-900”) was applied in the same manner as in Example 1 except that the powder coating obtained in Example 1 was electrostatically coated after electrostatic coating so that the film thickness was 30 ⁇ m. An aluminum plate with a film was obtained.
  • a chemical conversion treatment agent trade name: “Allodin 5200” that does not contain Henkel's chromium (VI)
  • an epoxy resin made by Pernox as a primer Product name: “Pell powder PCE-900”
  • Example 8 An aluminum plate with a coating film was obtained in the same manner as in Example 8 except that Pernox epoxy resin powder coating was not used as a primer.
  • the aluminum plate with the coating film obtained in Example 1, Example 7 and Example 8 was used as a test piece, and the corrosion resistance and weather resistance were evaluated. The results are shown in Table 3.
  • ⁇ Corrosive (Medium-resistant salt spray)> In accordance with JIS K 5600-7-1 (1999), the corrosivity of the aluminum plate was evaluated according to the following criteria. ⁇ (good): No occurrence of blistering of the coating film or white rust of aluminum is observed in the cross cut portion of the coating film. X (defect): Occurrence of blistering of the coating film and white rust of the aluminum is confirmed in the cross cut portion of the coating film.
  • Example 7 is an aluminum plate treated with a chemical conversion treatment agent not containing chromium, by providing a primer layer, it is excellent in corrosivity like the aluminum plate subjected to the chemical conversion treatment of Example 1. Was confirmed. On the other hand, even in the case of the aluminum plate subjected to the chromium-free chemical conversion treatment, it was confirmed that in Example 8 which does not have the primer layer, the corrosive properties such as swelling and rust of the crosscut portion are not sufficient.
  • the powder coating of the present invention includes traffic lights, utility poles, road marking poles, bridges, railings, building materials (gates, fences, house siding materials, curtain walls, roofs, etc.), automobile bodies and parts (bumpers, wipers). Blades, etc.), home appliances (air conditioner outdoor units, water heater exteriors, etc.), wind power generation blades, solar cell backsheets, solar power collector mirrors, eggplant battery exterior coatings, etc. Useful for forming. It should be noted that the entire contents of the specification, claims, abstract and drawings of Japanese Patent Application No. 2014-136305 filed on July 1, 2014 are cited herein as disclosure of the specification of the present invention. Incorporated.

Abstract

 耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料を得ることができる粉体塗料用組成物;耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料;および、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を表面に有する塗装物品の提供。 下記ポリビニリデンフルオリド(A)と、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(B)とを含み、下記ポリビニリデンフルオリド(A)の含有量が、ポリビニリデンフルオリド(A)と前記樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部である、粉体塗料用組成物を用いる。 ポリビニリデンフルオリド(A):融点が151~170℃であり、異種シーケンス比率が11~37%である、ポリビニリデンフルオリド。

Description

粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品
 本発明は、粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品に関する。
 近年、地球温暖化、オゾン層破壊、酸性雨等の地球的規模の環境破壊問題が大きくクローズアップされている。国際的に地球環境汚染対策が叫ばれ、環境保護の観点から各種規制が行われるようになってきた。中でも、有機溶剤(VOC)の大気中への放出は大きな問題になり、各業界においてもVOC規制強化の流れとともに脱有機溶剤化(脱VOC)の動きが活発になっている。塗料業界においても従来の有機溶剤型塗料に代わり得るものとして、VOCを全く含まず、排気処理、廃水処理が不要で回収再利用も可能な環境に優しい塗料として粉体塗料への期待が高まっている。
 粉体塗料としては、アクリル樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、またはエポキシ樹脂系粉体塗料が主に用いられている。しかし、これら粉体塗料を用いて形成された塗膜は、耐候性に劣るという欠点を有する。
 耐候性に優れる粉体塗料としては、フッ素樹脂を用いたフッ素樹脂系粉体塗料も開発されている。
 フッ素樹脂系粉体塗料としては、たとえば、下記の粉体塗料が提案されている。
 (1)融点が150℃以下、結晶化度が35%以下および質量平均分子量が1×10~5×10であるビニリデンフルオリド共重合体の粉体と、ガラス転移温度が110℃以下および質量平均分子量が1×10~5×10であるメチルメタクリレート共重合体の粉体とをドライブレンドした粉体塗料;または前記ビニリデンフルオリド共重合体の水性分散液中にて前記メチルメタクリレート共重合体を形成し得る単量体をシード重合し、得られた水性分散液をスプレードライした粉体塗料(特許文献1)。
特開平9-165535号公報
 特許文献1には、(1)の粉体塗料によれば、耐候性、耐屈曲性(折り曲げ加工性)に優れる塗膜を形成し得る、と記載されている。
 しかし、本発明者らの知見によれば、(1)の粉体塗料から形成される塗膜であっても、折り曲げ加工性は充分に満足できるものではない。たとえば、(1)の粉体塗料から形成される塗膜を有するアルミニウム板を折り曲げ加工した場合、折り曲げた箇所の塗膜に割れ、アルミニウム板からのはがれが発生することがある。
 本発明の目的は、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料を得ることができる粉体塗料用組成物;耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料;および、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を表面に有する塗装物品を提供することである。
 本発明は、以下の[1]~[10]の構成を有する粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品を提供する。
 [1]下記ポリビニリデンフルオリド(A)と、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(B)とを含み、下記ポリビニリデンフルオリド(A)の含有量が、ポリビニリデンフルオリド(A)と前記樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部であることを特徴とする粉体塗料用組成物。
 ポリビニリデンフルオリド(A):融点が151~170℃であり、下記方法で求めた異種シーケンス比率が11~37%である、ポリビニリデンフルオリド。
 (異種シーケンス比率の求め方)
 異種シーケンス比率は、溶媒として重N,N-ジメチルホルムアミド、内部標準としてCFClを用いてポリビニリデンフルオリドの19F-NMRを測定し、得られたスペクトルにおいて-85~-98ppm付近に現れる正規シーケンス由来のシグナルの積分値(I)と-113~-120ppm付近に現れる異種シーケンス由来のシグナルの積分値(I)とから下式(1)によって算出する。
 異種シーケンス比率(%)={I/(I+I)}×100・・・(1)
 [2]前記粉体塗料用組成物が含む樹脂成分が、前記ポリビニリデンフルオリド(A)と前記樹脂(B)のみからなる、[1]の粉体塗料用組成物。
 [3]さらに、顔料を含む、[1]または[2]の粉体塗料用組成物。
 [4]前記[1]~[3]のいずれかの粉体塗料用組成物からなる粉体を含む、粉体塗料。
 [5]前記[1]~[3]のいずれかの粉体塗料用組成物からなる第1の粉体と、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(C)を含み、フッ素樹脂を含まない粉体塗料用組成物からなる第2の粉体とを含む、粉体塗料。
 [6]前記第1の粉体と前記第2の粉体との混合比(第1の粉体/第2の粉体)が、10/90~90/10(質量比)である、[5]の粉体塗料。
 [7]基材の表面に、[4]~[6]のいずれかの粉体塗料から形成されてなる塗膜を有する、塗装物品。
 [8]前記基材の材質が、化成処理薬剤で表面処理されたアルミニウムまたはアルミニウム合金である、[7]の塗装物品。
 [9]前記化成処理薬剤が、クロムを含まない、ジルコニウム系処理薬剤またはチタニウム系処理薬剤である、[8]の塗装物品。
 [10]基材の表面と、前記粉体塗料から形成されてなる塗膜の間に、さらに、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種のプライマーからなるプライマー層を有する、[7]の塗装物品。
 本発明の粉体塗料用組成物によれば、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料を得ることができる。
 本発明の粉体塗料によれば、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる。
 本発明の塗装物品は、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を表面に有する。
ポリビニリデンフルオリドの19F-NMRスペクトルの一例を示すチャートである。
 以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
 ポリビニリデンフルオリドにおいて、CFとCHが交互に規則正しく結合している部分(-CFCH-CFCH-)を「正規シーケンス」というのに対し、CF同士が隣接して結合している部分(-CHCF-CFCH-)を「異種シーケンス」という。異種シーケンス比率は、19F-NMRから求めることができ、具体的には、溶媒として重N,N-ジメチルホルムアミド(以下、重DMFとも記す。)、内部標準としてCFClを用いてポリビニリデンフルオリドの19F-NMRを測定し、図1に示すように、得られたスペクトルにおいて-85~-98ppm付近に現れる正規シーケンス由来のシグナルの積分値(I)と-113~-120ppm付近に現れる異種シーケンス由来のシグナルの積分値(I)とから下式(1)によって算出する。
 異種シーケンス比率(%)={I/(I+I)}×100・・・(1)
 「フッ素樹脂」とは、分子中にフッ素原子を有する高分子化合物を意味する。
 樹脂の「融点」とは、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した融解ピークにおける温度を意味する。
 樹脂の「ガラス転移温度」とは、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した中間点ガラス転移温度を意味する。
 「ドライブレンド」とは、粉体を溶融することなく、また、溶媒を添加することなく、2種以上の粉体を混合することを意味する。
 「溶融膜」とは、粉体塗料を塗装して形成された該粉体塗料の溶融物からなる膜を意味する。
 「塗膜」とは、前記溶融膜を冷却し、場合によっては硬化することにより形成される膜を意味する。
 「単位」とは、重合体中に存在して重合体を構成する、単量体に由来する部分を意味する。また、ある単位の構造を重合体形成後に化学的に変換したものも単位という。
 なお、以下、場合により、個々の単量体に由来する単位をその単量体名に「単位」を付した名称で呼ぶ。
[粉体塗料用組成物]
 本発明の粉体塗料用組成物は、ポリビニリデンフルオリド(A)(以下、PVDF(A)とも記す。)と、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(B)とを含み、PVDF(A)の含有量が、PVDF(A)と樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部である粉体塗料用組成物(以下、組成物(α)とも記す。)である。
 組成物(α)は、必要に応じて、顔料、硬化剤、硬化触媒、他の成分(以下、これらを総称して「添加剤」と記す。)を含んでいてもよい。
 組成物(α)を用いることによって、第一の粉体を製造できる。第1の粉体をそのまま後述する粉体塗料(I)として用いてもよく、第1の粉体と後述する第2の粉体を混合した後述する粉体塗料(II)として用いてもよい。
 なお、以下、本発明における第1の粉体を粉体(X)ともいい、本発明における第2の粉体を粉体(Y)ともいう。
(PVDF(A))
 PVDF(A)は、融点が151~170℃、かつ異種シーケンス比率が11~37%のPVDFである。
 PVDF(A)は、ビニリデンフルオリド(以下、VDFとも記す。)の単独重合体、またはVDF単位の80モル%以上100モル%未満と、VDF以外の単量体由来の単位の0モル%超20モル%以下とからなる共重合体である。VDF以外の単量体由来の単位の割合が20モル%を超えると、塗膜の耐候性が劣る。粉体(X)を熱硬化性の粉体塗料として用いる場合は、PVDF(A)は、カルボキシ基、水酸基、スルホ基等の硬化剤と反応し得る反応性基を有していてもよい。
 VDF以外の単量体としては、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロブテン酸、マレイン酸、酢酸ビニル等が挙げられ、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンが好ましい。
 PVDF(A)の異種シーケンス比率は、11~37%であり、11~35%がより好ましく、13~33%がさらに好ましく、15~30%が特に好ましい。PVDF(A)の異種シーケンス(-CHCF-CFCH-)の比率が高くなるということは、すなわち分子鎖の規則性が低下し、PVDF(A)が柔軟性、基材との密着性に優れるということである。よって、PVDF(A)の異種シーケンス比率が前記下限値以上であれば、塗装物品を折り曲げ加工した際に塗膜の割れや基材からのはがれが生じにくく、塗膜の折り曲げ加工性に優れる。一方、PVDF(A)の異種シーケンスの比率が高くなるということは、すなわちCH同士が隣接して結合している部分(-CFCH-CHCF-)の比率も高くなるということである。CH同士が隣接して結合している部分は、紫外線によって劣化しやすい。よって、PVDF(A)の異種シーケンス比率が前記上限値以下であれば、塗膜の耐候性に優れる。
 PVDF(A)の融点は、151~170℃であり、152~160℃が特に好ましい。PVDF(A)の融点が前記下限値以上であれば、組成物(α)を粉砕して粉体(X)とする際に組成物(α)を粉砕できる。PVDF(A)の融点が前記上限値以下であれば、塗膜の折り曲げ加工性に優れ、また塗膜の基材への密着性に優れる。また、組成物(α)中への顔料の分散性に優れ、その結果、塗膜の耐候性にさらに優れる。また、組成物(α)を低温で溶融混練でき、樹脂(B)の劣化を抑えることができ、その結果、塗膜の黄変が抑えられ、塗膜の外観に優れる。
 PVDF(A)の数平均分子量(Mn)は、50,000~400,000が好ましく、100,000~300,000が特に好ましい。PVDF(A)の数平均分子量が前記範囲内であれば、塗膜が割れにくく、かつ塗膜の基材への密着性に優れ、その結果、塗膜の折り曲げ加工性にさらに優れる。PVDF(A)の数平均分子量が前記下限値以上であれば、組成物(α)を粉砕して粉体(X)とする際に組成物(α)を粉砕しやすい。PVDF(A)の数平均分子量が前記上限値以下であれば、組成物(α)を低温で溶融混練でき、樹脂(B)の劣化を抑えることができ、その結果、塗膜の黄変が抑えられ、塗膜の外観に優れる。
 PVDF(A)の質量平均分子量(Mw)は、100,000~500,000が好ましく、150,000~400,000が特に好ましい。PVDF(A)の質量平均分子量が前記範囲内であれば、塗膜が割れにくく、かつ塗膜の基材への密着性に優れ、その結果、塗膜の折り曲げ加工性にさらに優れる。PVDF(A)の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、組成物(α)を粉砕して粉体(X)とする際に組成物(α)を粉砕しやすい。PVDF(A)の質量平均分子量が前記上限値以下であれば、組成物(α)を低温で溶融混練でき、樹脂(B)の劣化を抑えることができ、その結果、塗膜の黄変が抑えられ、塗膜の外観に優れる。
 PVDF(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、1~3が好ましく、1.2~2.5が特に好ましい。PVDF(A)の分子量分布が前記範囲内であれば、PVDF(A)の溶融粘度を低く調整できるので、溶融混練時の顔料分散性に優れる。また、PVDF(A)の数平均分子量、質量平均分子量および分子量分布が前記範囲内であれば、PVDF(A)の融点を前記範囲内に調整しやすい。
 PVDF(A)の溶融粘度は、混練温度である190~200℃において、1,000~5,000Pa・sが好ましく、1,500~4,000Pa・sが特に好ましい。溶融粘度が前記下限値未満のPVDF(A)は製造が困難である。PVDF(A)の溶融粘度が前記上限値以下であれば、顔料分散性や基材への密着性、塗膜の平滑性に優れる。
 PVDF(A)の溶融粘度は、回転式レオメータを用いて、昇温速度:10℃/分の条件にて測定する。
 PVDF(A)の結晶化度は、10~35%が好ましく、12~30%が特に好ましい。PVDF(A)の結晶化度が前記下限値以上であれば、塗膜の耐薬品性、耐熱性が優れる。PVDF(A)の結晶化度が前記上限値以下であれば、塗膜物品を加工(折り曲げ加工等)した際に、加工部分における塗膜の色目変化(白化)が抑えられる。
 PVDF(A)の結晶化度は、EXSTAR DSC7020(SIIナノテクノロジー社製)を用い、試料の10mgについて、温度範囲:-25~200℃、昇温速度:10℃/分で熱収支を測定し、得られたチャートの吸熱ピークの面積および試料量から融解熱量M(J/g)を算出し、PVDFの完全結晶体の融解熱量M(EXPRESS Polymer Letters,第4巻,第5号、2010年,p.284-291に記載の文献値:104.5J/g)とから下式(2)によって算出する。
 結晶化度(%)=(M/M)×100 ・・・(2)
 PVDF(A)の急冷時の結晶化度と徐冷時の結晶化度との差(|徐冷時-急冷時|)は、3%以下が好ましく、2.5%以下が特に好ましい。前記結晶化度の差が前記上限値以下であれば、実際の塗装における溶融膜の冷却条件によらず、同じ外観の塗膜を形成できる。
 急冷時の結晶化度は、試料について、300℃で完全に溶解させた後、冷却速度:10℃/分で300℃から室温まで冷却し、再結晶化させ、示差走査熱量測定により、再結晶化させた試料の10mgを昇温速度:10℃/分で室温から200℃まで昇温し、得られたチャートの吸熱ピークの面積および試料量から融解熱量M(J/g)を算出し、PVDFの完全結晶体の融解熱量M(EXPRESS Polymer Letters,第4巻,第5号,2010年,p.284-291に記載の文献値:104.5J/g)とから前記式(2)によって算出する。
 徐冷時の結晶化度は、再結晶化条件である冷却速度を0.5℃/分に変更した以外は、急冷時の結晶化度と同様にして算出する。
 PVDF(A)は、公知の重合法によりVDFおよび必要に応じて他の単量体を重合して製造できる。重合法としては、乳化重合法、懸濁重合法等が挙げられ、PVDF(A)の異種シーケンス比率を前記範囲内に制御しやすい点から、乳化重合法が好ましい。
 PVDF(A)の異種シーケンス比率を前記範囲内に制御する方法としては、(i)VDFの重合法として乳化重合法を採用した上で、(ii)重合開始剤の種類を選択し、重合開始剤の添加量を調整し、重合開始剤の添加のタイミングを選択し、かつ重合温度を制御する方法等が挙げられる。
 (i)乳化剤としては、VDFが乳化しやすくなり、PVDF(A)の粒子径をコントロールしやすくなる点から、フッ素系界面活性剤、ノニオン性非フッ素系界面活性剤等が好ましい。
 フッ素系界面活性剤としては、構造中にフッ素原子を含み界面活性能をもつ化合物の1種または2種以上の混合物が挙げられる。具体的には、X(CFCOOH(ただし、nは、6~20の整数であり、Xは、FまたはHである。)で表される酸、またはそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩もしくは第四級アンモニウム塩;Y(CHCFCOOH(ただし、mは、6~13の整数であり、Yは、FまたはClである。)で表される酸、またはそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩もしくは第四級アンモニウム塩;Z(CFOCFCOOH(ただし、pは、1~10の整数であり、Zは、F、Cl、HまたはCFである。)で表される酸、またはそのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩もしくは第四級アンモニウム塩が挙げられる。
 ノニオン性非フッ素系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、グリセリンエステル類およびその誘導体が挙げられる。
 乳化剤として前記好ましいものを選択し、かつ添加量をVDFの100質量部に対して0.05~10質量部とすることによって、PVDF(A)の異種シーケンス比率を前記範囲内に制御できる。
 (ii)重合開始剤としては、過硫酸塩、過酸化水素等の水溶性の重合開始剤や、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート(IPP)、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等が挙げられる。
 重合開始剤として前記好ましいものを選択し、添加量をVDFの100質量部に対して0.05~5質量部とし、重合開始剤の添加のタイミングを連続添加とし、かつ重合温度を40~90℃とすることによって、ラジカル種の発生を一定にし、過剰のラジカル種供給による、PVDF(A)の異種シーケンス比率の増加を抑制し、前記範囲内に制御することができる。
(樹脂(B))
 樹脂(B)は、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。アクリル樹脂およびポリエステル樹脂は、熱可塑性であってもよく、熱硬化性であってもよい。
 樹脂(B)の溶融粘度は、混練温度である190~200℃において、10~1,000Pa・sが好ましく、50~500Pa・sが特に好ましい。樹脂(B)の溶融粘度が前記下限値未満であれば、PVDF(A)の溶融粘度との差が大きくなりすぎ、PVDF(A)との溶融混練が不充分になる。樹脂(B)の溶融粘度が前記上限値以下であれば、PVDF(A)の高い溶融粘度をカバーして、粉体塗料用組成物全体の溶融粘度を充分に低下させるため、顔料分散性や基材への密着性、塗膜の平滑性に優れる。
 樹脂(B)の溶融粘度は、回転式レオメータを用いて、昇温速度:10℃/分の条件にて測定する。
 <アクリル樹脂>
 アクリル樹脂は、アクリレートまたはメタクリレートに由来する単位を有する重合体である。粉体(X)を熱硬化性の粉体塗料として用いる場合は、カルボキシ基、水酸基、スルホ基等の硬化剤と反応し得る反応性基を有していてもよい。
 アクリル樹脂は、ガラス転移温度を後述する範囲内に調整しやすい点から、メチルメタクリレート(以下、MMAとも記す。)単位とMMA以外の単量体由来の単位とからなるMMA共重合体が好ましい。
 MMA以外の単量体としては、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート(ただし、MMAを除く。)、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、3-トリメトキシシリルプロピルメタクリレート等が挙げられ、顔料の分散性、基材との密着性、粉体塗料製造後のペレットの粉砕のしやすさの点から、エチルメタクリレート(以下、EMAとも記す。)が好ましい。
 MMA単位の割合は、全単量体単位の100モル%のうち、50~90モル%が好ましく、55~85モル%が特に好ましい。MMA単位の割合が前記下限値以上であれば、組成物を粉砕して粉体とする際に組成物を粉砕しやすい。また、組成物の溶融混練時にベタつきが少ない。また、粉体のブロッキングが抑えられる。MMA単位の割合が前記上限値以下であれば、溶融膜の基材への濡れ性に優れ、その結果、塗膜の基材への密着性に優れる。また、溶融混練時の組成物の溶融粘度が下がるため、組成物中への顔料の分散性に優れ、その結果、塗膜の耐候性にさらに優れる。また、塗装時の溶融膜の溶融粘度が下がり、その結果、気泡抜けがよくなり、塗膜の基材への密着性に優れる。
 アクリル樹脂のガラス転移温度は、20~100℃が好ましく、40~90℃が特に好ましい。アクリル樹脂のガラス転移温度が前記下限値以上であれば、組成物を粉砕して粉体とする際に組成物を粉砕しやすい。また、組成物の溶融混練時にベタつきが少ない。また、粉体のブロッキングが抑えられる。アクリル樹脂のガラス転移温度が前記上限値以下であれば、溶融膜の基材への濡れ性に優れ、その結果、塗膜の基材への密着性に優れる。また、溶融混練時の組成物の溶融粘度が下がるため、組成物中への顔料の分散性に優れ、その結果、塗膜の耐候性にさらに優れる。また、塗装時の溶融膜の溶融粘度が下がり、その結果、気泡抜けがよくなり、塗膜の基材への密着性に優れる。
 アクリル樹脂の数平均分子量(Mn)は、20,000~100,000が好ましく、30,000~90,000が特に好ましい。アクリル樹脂の数平均分子量が前記下限値以上であれば、組成物を粉砕して粉体とする際に組成物を粉砕しやすい。また、組成物の溶融混練時にベタつきが少ない。また、粉体のブロッキングが抑えられる。アクリル樹脂の数平均分子量が前記上限値以下であれば、溶融膜の基材への濡れ性に優れ、その結果、塗膜の基材への密着性に優れる。また、溶融混練時の組成物の溶融粘度が下がるため、組成物中への顔料の分散性に優れ、その結果、塗膜の耐候性にさらに優れる。また、塗装時の溶融膜の溶融粘度が下がり、その結果、気泡抜けがよくなり、塗膜の基材への密着性に優れる。
 アクリル樹脂の質量平均分子量(Mw)は、30,000~200,000が好ましく、40,000~150,000が特に好ましい。アクリル樹脂の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、組成物を粉砕して粉体とする際に組成物を粉砕しやすい。また、組成物の溶融混練時にベタつきが少ない。また、粉体のブロッキングが抑えられる。アクリル樹脂の質量平均分子量が前記上限値以下であれば、溶融膜の基材への濡れ性に優れ、その結果、塗膜の基材への密着性に優れる。また、溶融混練時の組成物の溶融粘度が下がるため、組成物中への顔料の分散性に優れ、その結果、塗膜の耐候性にさらに優れる。また、塗装時の溶融膜の溶融粘度が下がり、その結果、気泡抜けがよくなり、塗膜の基材への密着性に優れる。
 アクリル樹脂の分子量分布(Mw/Mn)は、1~4が好ましく、1.2~3が特に好ましい。アクリル樹脂の分子量分布が前記範囲内であれば、後述する、各成分を溶融混練して組成物(α)からなる混練物を得る工程(a)における温度(通常、110~210℃)における溶融粘度が低くなり、顔料分散性や基材への密着性、塗膜の平滑性に優れる。また、アクリル樹脂の数平均分子量、質量平均分子量および分子量分布が前記範囲内であれば、アクリル樹脂のガラス転移温度を前記範囲内に調整しやすい。
 <ポリエステル樹脂>
ポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸化合物に由来する単位と多価アルコール化合物に由来する単位とを有し、必要に応じて、これら2種の単位以外の単位(たとえば、ヒドロキシカルボン酸化合物に由来する単位等)を有するものが挙げられる。
 多価カルボン酸化合物としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、フタル酸無水物等が挙げられ、硬化膜が耐候性に優れる点から、イソフタル酸が好ましい。
 多価アルコール化合物としては、基材との密着性および硬化膜の柔軟性に優れる点から、脂肪族多価アルコール、または脂環族多価アルコールが好ましく、脂肪族多価アルコールがより好ましい。
 多価アルコール化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、スピログリコール、1,10-デカンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
 多価アルコールとしては、ネオペンチルグリコール、1,2-ペンタンジオール、1,5-ペンタンジオール、トリメチロールプロパン等が好ましく、入手容易の点で、ネオペンチルグリコール、またはトリメチロールプロパンが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂の市販品としては、ダイセル・オルネクス社製の「CRYLCOAT(登録商標) 4642-3」、「CRYLCOAT(登録商標) 4890-0」、日本ユピカ社製の「GV-250」、「GV-740」、「GV-175」等が挙げられる。
 <エポキシ樹脂>
 エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物等が挙げられる。
 エポキシ樹脂の市販品としては、三菱化学社製の「エピコート(登録商標) 1001」、「エピコート(登録商標) 1002」、「エピコート(登録商標) 4004P」、DIC社製の「エピクロン(登録商標) 1050」、「エピクロン(登録商標) 3050」、新日鉄住金化学社製の「エポトート(登録商標) YD-012」、「エポトート(登録商標) YD-014」、ナガセケムテックス社製の「デナコール(登録商標) EX-711」、ダイセル社製の「EHPE3150」等が挙げられる。
(顔料)
 組成物(α)は、顔料を含むことが好ましい。
 顔料としては、光輝顔料、防錆顔料、着色顔料および体質顔料からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 光輝顔料は、塗膜を光輝かせるための顔料である。光輝顔料としては、アルミニウム粉、ニッケル粉、ステンレス粉、銅粉、ブロンズ粉、金粉、銀粉、雲母粉、グラファイト粉、ガラスフレーク、鱗片状酸化鉄粉等が挙げられる。
 防錆顔料は、防錆性が必要な基材に対して、基材の腐食や変質を防止するための顔料である。防錆顔料としては、環境への負荷が少ない無鉛防錆顔料が好ましい。無鉛防錆顔料としては、シアナミド亜鉛、酸化亜鉛、リン酸亜鉛、リン酸カルシウムマグネシウム、モリブデン酸亜鉛、ホウ酸バリウム、シアナミド亜鉛カルシウム等が挙げられる。
 着色顔料は、塗膜を着色するための顔料である。着色顔料としては、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ジオキサジン等が挙げられる。
 体質顔料は、塗膜の硬度を向上させ、かつ塗膜の厚さを増すための顔料である。また、基材が切断された場合に、塗膜の切断面をきれいにできることからも配合することが好ましい。体質顔料としては、タルク、硫酸バリウム、マイカ、炭酸カルシウム等が挙げられる。
 酸化チタンとしては、光触媒反応が進行しにくくなるような表面処理がなされたものが好ましく、具体的には、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セレン、有機成分(ポリオール等)等で表面処理された酸化チタンが好ましく、これらの表面処理によって、酸化チタン含有量が83~90質量%に調整された酸化チタンが特に好ましい。酸化チタン含有量が前記下限値以上であれば、塗膜の白色度に優れる。酸化チタン含有量が前記上限値以下であれば、塗膜が劣化しにくい。
 酸化チタンの市販品としては、石原産業社製の「タイペーク(登録商標) PFC105」(酸化チタン含有量:87質量%)、「タイペーク(登録商標) CR95」(酸化チタン含有量:90質量%)、堺化学社製の「D918」(酸化チタン含有量:85質量%)、デュポン社製の「Ti-Pure(登録商標) R960」(酸化チタン含有量:89質量%)、「Ti-Select(登録商標)」(酸化チタン含有量:90質量%)等が挙げられる。
(硬化剤)
 粉体(X)を熱硬化性の粉体塗料として用いる場合は、組成物(α)は硬化剤を含んでいてもよい。
 硬化剤は、樹脂(PVDF(A)、樹脂(B)等)の反応性基と反応して樹脂を架橋したり高分子量化して、樹脂を硬化させる化合物である。硬化剤は、樹脂が有する反応性基(水酸基、カルボキシ基等)に反応し得る反応性基を2個以上有する。硬化剤の反応性基は、常温で樹脂の反応性基に反応しやすいものは好ましくない点から、粉体塗料が加熱溶融された際に反応し得る反応性基であることが好ましい。たとえば、常温で高い反応性基を有するイソシアナート基よりもブロック化イソシアナート基が好ましい。ブロック化イソシアナート基は、粉体塗料が加熱溶融された際にブロック剤が脱離してイソシアナート基となり、該イソシアナート基が反応性基として作用する。
 硬化剤としては、公知の化合物を用いることができ、たとえば、ブロック化イソシアナート系硬化剤、アミン系硬化剤(メラミン樹脂、グアナミン樹脂、スルホアミド樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂等)、β-ヒドロキシアルキルアミド系硬化剤、トリグリシジルイソシアヌレート系硬化剤等が挙げられる。基材との密着性、塗装後の製品の加工性、塗膜の耐水性に優れる点から、ブロック化イソシアナート系硬化剤が特に好ましい。
 硬化剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 硬化剤の軟化温度は、10~120℃が好ましく、40~100℃が特に好ましい。軟化温度が前記下限値以上であれば、粉体塗料が室温で硬化しにくく、粒状の塊ができにくい。軟化温度が前記上限値以下であれば、組成物を溶融混練して粉体を製造する際、硬化剤を粉体中に均質に分散させやすく、得られる塗膜の表面平滑性、強度および耐湿性等に優れる。
 ブロック化イソシアナート系硬化剤としては、室温で固体のものが好ましい。
 ブロック化イソシアナート系硬化剤としては、脂肪族、芳香族または芳香脂肪族のジイソシアナートと、活性水素を有する低分子化合物とを反応させて得たポリイソシアナートを、ブロック剤と反応させ、マスキングすることによって製造したものが好ましい。
 ジイソシアナートとしては、トリレンジイソシアナート、4,4’-ジフェニルメタンイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアナート)、メチルシクロヘキサンジイソシアナート、ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアナート、ダイマー酸ジイソシアナート、リジンジイソシアナート等が挙げられる。
 活性水素を有する低分子化合物としては、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソシアヌレート、ウレチジオン、水酸基を含有する低分子量ポリエステル、ポリカプロラクトン等が挙げられる。
 ブロック剤としては、アルコール類(メタノール、エタノール、ベンジルアルコール等)、フェノール類(フェノール、クレゾール等)、ラクタム類(カプロラクタム、ブチロラクタム等)、オキシム類(シクロヘキサノン、オキシム、メチルエチルケトオキシム等)等が挙げられる。
(硬化触媒)
 粉体(X)を熱硬化性の粉体塗料として用いる場合は、組成物(α)は硬化触媒を含んでいてもよい。
 硬化触媒は、硬化反応を促進し、塗膜に優れた化学性能および物理性能を付与するものである。
 ブロック化イソシアナート系硬化剤を用いる場合、硬化触媒としては、スズ触媒(オクチル酸スズ、トリブチルスズラウレート、ジブチルスズジラウレート等)が好ましい。
 硬化触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(他の成分)
 組成物(α)は、必要に応じて、顔料、硬化剤および硬化触媒以外の添加剤(以下、他の添加剤とも記す。)を含んでいてもよい。
 他の添加剤としては、たとえば、紫外線吸収剤、光安定剤、つや消し剤(超微粉合成シリカ等)、界面活性剤(ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、またはアニオン系界面活性剤)、レベリング剤、表面調整剤(塗膜の表面平滑性を向上させる)、脱ガス剤(粉体に巻き込まれる空気、硬化剤から出てくるブロック剤、水分等が塗膜内に留まらないよう、溶融膜外へ出す作用がある。なお、通常は、固体だが、溶融すると非常に低粘度になる。)、充填剤、熱安定剤、増粘剤、分散剤、帯電防止剤、防錆剤、シランカップリング剤、防汚剤、低汚染化剤等が挙げられる。
 <紫外線吸収剤>
 紫外線吸収剤としては、有機系紫外線吸収剤、無機系紫外線吸収剤のいずれの紫外線吸収剤も用いることができる。
 紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 有機系紫外線吸収剤としては、たとえば、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。
 有機系紫外線吸収剤としては、分子量が200~1,000である化合物が好ましい。分子量が200以上であれば、粉体塗料の塗装時に揮発しにくく、塗膜中に残存できる。分子量が1,000以下であれば、粉体塗料の塗装時に溶融しやすくなり、塗膜への分散性に優れる。
 有機系紫外線吸収剤としては、融点が50~150℃である化合物が好ましい。融点が50℃以上であれば、粉体塗料の塗装時に揮発しにくく、塗膜中に残存できる。融点が150℃以下であれば、粉体塗料の塗装時に溶融しやすくなり、塗膜への分散性に優れる。
 有機系紫外線吸収剤としては、揮発温度が180~400℃である化合物が好ましく、220~350℃である化合物が特に好ましい。粉体塗料の塗装時において150~220℃の温度条件を必要とするため、前記範囲内であれば、揮発しにくく、かつ塗膜への分散性に優れる。
 有機系紫外線吸収剤の市販品としては、BASF社製の「Tinuvin(登録商標) 326」(分子量:315.8、融点:139℃)、「Tinuvin(登録商標) 405」(分子量:583.8、融点:74~77℃)、「Tinuvin(登録商標) 460」(分子量:629.8、融点:93~102℃)、「Tinuvin(登録商標) 900」(分子量:447.6、融点:137~141℃)、「Tinuvin(登録商標) 928」(分子量:441.6、融点:109~113℃)、Clariant社製の「Sanduvor(登録商標) VSU powder」(分子量:312.0、融点:123~127℃)、Clariant社製の「Hastavin(登録商標) PR-25 Gran」(分子量:250.0、融点:55~59℃)等が挙げられる。
 無機系紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性酸化物(酸化亜鉛、酸化セリウム等)を含むフィラー型無機系紫外線吸収剤等が挙げられる。
 無機系紫外線吸収剤としては、酸化亜鉛と酸化チタンの複合粒子、酸化セリウムと酸化チタンの複合粒子、酸化亜鉛と酸化セリウムの複合粒子、酸化チタンと酸化亜鉛と酸化セリウムの複合粒子等が好ましい。
 <光安定剤>
 光安定剤は、紫外線から塗膜中の樹脂(PVDF(A)、樹脂(B)等)を保護するものである。
 光安定剤としては、粉体塗料の塗装時に溶融膜中に均一に拡散していくという点からは、分子量が300~5,000であり、かつ融点が50~250℃であるヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。組成物の溶融混練時に組成物中に均一に拡散していくという点からは、分子量が400~4,000であり、かつ融点が60~200℃であるヒンダードアミン系光安定剤がより好ましい。
 光安定剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ヒンダードアミン系光安定剤の市販品としては、BASF社製の「Tinuvin(登録商標) 111FDL」(分子量:2,000~4,000、融点:63℃)、「Tinuvin(登録商標) 144」(分子量:685、融点:146~150℃)、「Tinuvin(登録商標) 152」(分子量:756.6、融点:83~90℃)、Clariant社製の「Sanduvor(登録商標) 3051 powder」(分子量:364.0、融点:225℃)、「Sanduvor(登録商標) 3070 powder」(分子量:1,500、融点:148℃)、「VP Sanduvor(登録商標) PR-31」(分子量:529、融点:120~125℃)等が挙げられる。
(組成物(α)の各成分の含有量)
 組成物(α)中のPVDF(A)の含有量は、PVDF(A)と樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部であり、35~90質量部が好ましく、40~85質量部が特に好ましい。PVDF(A)の含有量が前記下限値以上であれば、塗膜の耐候性にさらに優れる。PVDF(A)の含有量が前記上限値以下であれば、塗膜の折り曲げ加工性にさらに優れる。
 組成物(α)が含む樹脂成分はPVDF(A)と樹脂(B)のみからなる、すなわち組成物(α)はPVDF(A)および樹脂(B)以外の他の樹脂を含まないことが好ましい。組成物(α)が他の樹脂を含まなければ、塗膜の耐候性および折り曲げ加工性にさらに優れる。
 組成物(α)が顔料を含む場合、組成物(α)中の顔料の含有量は、組成物(α)に含まれる樹脂成分の100質量部に対して、20~200質量部が好ましく、50~150質量部が特に好ましい。
 組成物(α)が硬化剤を含む場合、組成物(α)中の硬化剤の含有量は、組成物(α)に含まれる樹脂成分の100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、3~30質量部が特に好ましい。
 硬化剤がブロック化イソシアナート系硬化剤の場合、組成物(α)中のブロック化イソシアナート系硬化剤の含有量は、組成物(α)中の水酸基に対するイソシアナート基のモル比が0.05~1.5となる量が好ましく、0.8~1.2となる量が特に好ましい。該モル比が前記範囲の下限値以上であれば、粉体塗料の硬化度が高くなり、基材への塗膜の密着性、塗膜の硬度および耐薬品性等に優れる。該モル比が前記範囲の上限値以下であれば、塗膜が脆くなりにくく、しかも、塗膜の耐熱性、耐薬品性、耐湿性等に優れる。
 組成物(α)が硬化触媒を含む場合、組成物(α)中の硬化触媒の含有量は、顔料以外の組成物(α)中の固形分の合計100質量部に対して、0.0001~10質量部が好ましい。硬化触媒の含有量が前記下限値以上であれば、触媒効果が充分に得られやすい。硬化触媒の含有量が前記上限値以下であれば、粉体塗料の塗装時に粉体塗料中に巻き込まれた空気等の気体が抜けやすく、気体が残存することで生じる塗膜の耐熱性、耐候性および耐水性の低下が少ない。
 組成物(α)が他の添加剤を含む場合、組成物(α)中の他の添加剤の合計の含有量は、組成物(α)(100質量%)のうち、45質量%以下が好ましく、30質量%以下が特に好ましい。
 (作用機序)
 以上説明した本発明の粉体塗料用組成物(組成物(α))にあっては、異種シーケンス比率が35%以下のPVDF(A)を含むため、耐候性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料を得ることができる。
 また、以上説明した本発明の粉体塗料用組成物(組成物(α))にあっては、樹脂(B)を含み、かつPVDF(A)の異種シーケンス比率が11%以上であるため、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料を得ることができる。
[粉体塗料]
 本発明の粉体塗料は、下記の粉体塗料(I)と粉体塗料(II)とに分けられる。
 粉体塗料(I):本発明の粉体塗料用組成物(組成物(α))からなる第1の粉体(粉体(X))を含む。
 粉体塗料(II):本発明の粉体塗料用組成物(組成物(α))からなる第1の粉体(粉体(X))、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(C)を含み、フッ素樹脂を含まない粉体塗料用組成物からなる第2の粉体(粉体(Y))とを含む。
 なお、「樹脂(C)を含み、フッ素樹脂を含まない粉体塗料用組成物」を、以下、「組成物(β)」という。
 以下、粉体塗料(I)および粉体塗料(II)のそれぞれについて説明する。
[粉体塗料(I)]
 粉体塗料(I)は、粉体(X)の少なくとも1種を含む。
 粉体塗料(I)中の粉体(X)の含有量は、50~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましく、80~100質量%がさらに好ましく、90~100質量%が特に好ましい。粉体塗料(I)が、粉体(X)のみからなる塗料であってもよい。
(粉体塗料(I)の製造方法)
 粉体塗料(I)は、たとえば、下記工程(a)、工程(b)および工程(c)を有する製造方法によって製造できる。
 (a)PVDF(A)と樹脂(B)とを含み、必要に応じて前記添加剤を含んでもよい混合物を溶融混練して組成物(α)からなる混練物を得る工程。
 (b)組成物(α)からなる混練物を粉砕して粉体(X)を得る工程。
 (c)必要に応じて、粉体(X)の分級を行う工程。
 <工程(a)>
 各成分を混合し混合物を調製した後、該混合物を溶融混練して各成分が均一化された混練物を得る。
 各成分は、あらかじめ粉砕して粉末状にすることが好ましい。
 混合に用いる装置としては、高速ミキサ、V型ミキサ、反転ミキサ等が挙げられる。
 溶融混練に用いる装置としては、1軸押出機、2軸押出機、遊星ギア等が挙げられる。
 混練物は、冷却後、ペレットとすることが好ましい。
 <工程(b)>
 粉砕に用いる装置としては、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル等の粉砕機が挙げられる。
 <工程(c)>
 粒子径の大きすぎる粉体や粒子径の小さすぎる粉体を除去するために、粉砕後に分級を行うことが好ましい。分級を行う場合、粒子径が10μm未満の粒子および粒子径が100μmを超える粒子の少なくともいずれかを除去することが好ましい。
 分級方法としては、ふるい分けによる方法、空気分級法等が挙げられる。
 粉体(X)の平均粒子径は、たとえば、50%平均体積粒度分布で15~50μmが好ましい。粉体の粒子径の測定は、通常、細孔通過時の電位変化を捉える形式、レーザー回折方式、画像判断形式、沈降速度測定方式等の粒子径測定機を用いて行われる。
(作用機序)
 以上説明した粉体塗料(I)にあっては、本発明の粉体塗料用組成物(組成物(α))からなる粉体を含むため、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる。
[粉体塗料(II)]
 粉体塗料(II)は、粉体(X)の少なくとも1種および下記粉体(Y)の少なくとも1種を含む。
 粉体(Y):組成物(β)からなる粉体。組成物(β)は、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。
 粉体塗料(II)中の粉体(X)と粉体(Y)との合計の含有量は、50~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましく、80~100質量%がさらに好ましく、90~100質量%が特に好ましい。粉体塗料(II)が、粉体(X)および粉体(Y)のみからなる塗料であってもよい。
 粉体塗料(II)中の粉体(X)と粉体(Y)との混合比(粉体(X)/粉体(Y))は、10/90~90/10(質量比)が好ましく、20/80~80/20(質量比)がより好ましく、25/75~75/25(質量比)が特に好ましい。粉体(X)の割合が前記下限値以上であれば、塗膜の耐候性がさらに優れる。粉体(Y)の割合が前記下限値以上であれば、塗膜のコストを抑えることができる。
(樹脂(C))
 樹脂(C)は、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。
 <アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂>
 アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂としては、組成物(α)で例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
 <ウレタン樹脂>
 ウレタン樹脂としては、ポリオール(アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、多価アルコール等)と、イソシアナート化合物とを混合した混合物、または反応させた樹脂が挙げられる。粉末状のポリオール(アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等)と粉末状のイソシアナート化合物やブロック化イソシアナート化合物とからなる粉体塗料を用いることが好ましい。
 <シリコーン樹脂>
 シリコーン樹脂としては、分岐構造を有し、反応活性基としてシラノール基(Si-OH)を有しており、互いに脱水縮合することで硬化し、硬化後は三次元架橋構造の塗膜を形成し得るものが挙げられる。また、比較的低分子量のシリコーン樹脂(変性用シリコーン樹脂中間体)と他の熱硬化性樹脂(アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等)とを併用してもよい。
 シリコーン樹脂の市販品としては、JSR社製の「グラスカ HPC-7506」、カネカ社製の「ゼムラック(登録商標)」、エボニック社製の「SILIKOPON(登録商標) EF」、「SILIKOPON(登録商標) EW」、「SILIKOPON(登録商標) EC」、「SILIKOPON(登録商標) ED」等が挙げられる。
(添加剤)
 添加剤としては、組成物(α)で例示したものと同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
(組成物(β)の各成分の含有量)
 組成物(β)中の樹脂(C)の含有量は、組成物(β)(100質量%)のうち、20~85質量%が好ましく、30~80質量%がより好ましく、40~75質量%が特に好ましい。
 組成物(β)が硬化剤を含む場合、組成物(β)中の硬化剤の含有量は、組成物(β)に含まれる樹脂成分の100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、3~30質量部が特に好ましい。
 硬化剤がブロック化イソシアナート系硬化剤の場合、組成物(β)中のブロック化イソシアナート系硬化剤の含有量は、組成物(β)中の水酸基に対するイソシアナート基のモル比が0.05~1.5となる量が好ましく、0.8~1.2となる量が特に好ましい。該モル比が前記範囲の下限値以上であれば、粉体塗料の硬化度が高くなり、基材への塗膜の密着性、塗膜の硬度および耐薬品性等が優れる。該モル比が前記範囲の上限値以下であれば、塗膜が脆くなりにくく、しかも、塗膜の耐熱性、耐薬品性、耐湿性等が優れる。
 組成物(β)が硬化触媒を含む場合、組成物(β)中の硬化触媒の含有量は、顔料以外の組成物(β)中の固形分の合計100質量部に対して、0.0001~10質量部が好ましい。硬化触媒の含有量が前記下限値以上であれば、触媒効果が充分に得られやすい。硬化触媒の含有量が前記上限値以下であれば、粉体塗料の塗装時に粉体塗料中に巻き込まれた空気等の気体が抜けやすく、気体が残存することで生じる塗膜の耐熱性、耐候性および耐水性の低下が少ない。
 組成物(β)が他の添加剤を含む場合、組成物(β)中の他の添加剤の合計の含有量は、組成物(β)(100質量%)のうち、45質量%以下が好ましく、30質量%以下が特に好ましい。
(粉体塗料(II)全体における各成分の含有量)
 組成物(α)中の樹脂(B)および組成物(β)中の樹脂(C)の合計の含有量は、組成物(α)中のPVDF(A)および樹脂(B)と組成物(β)中の樹脂(C)との合計の100質量部に対して、10~90質量部が好ましく、20~80質量部がより好ましく、25~75質量部が特に好ましい。樹脂(B)および樹脂(C)の合計の含有量が前記下限値以上であれば、塗膜のコストを抑えることができる。樹脂(B)および樹脂(C)の合計の含有量が前記上限値以下であれば、塗膜の耐候性がさらに優れる。
 組成物(α)中の顔料および組成物(β)中の顔料の合計の含有量は、組成物(α)および組成物(β)に含まれる樹脂成分の100質量部に対して、20~200質量部が好ましく、50~150質量部が特に好ましい。
(粉体塗料(II)の製造方法)
 粉体塗料(II)は、たとえば、下記工程(a)~(g)を有する製造方法によって製造できる。
 (a)PVDF(A)と樹脂(B)とを含み、必要に応じて添加剤を含んでもよい混合物を溶融混練して組成物(α)からなる混練物を得る工程。
 (b)組成物(α)からなる混練物を粉砕して粉体(X)を得る工程。
 (c)必要に応じて、粉体(X)の分級を行う工程。
 (d)樹脂(C)を含み、フッ素樹脂を含まず、必要に応じて添加剤を含んでもよい、混合物を溶融混練して組成物(β)からなる混練物を得る工程。
 (e)前記組成物(β)からなる混練物を粉砕して粉体(Y)を得る工程。
 (f)必要に応じて、粉体(Y)の分級を行う工程。
 (g)粉体(X)と粉体(Y)とをドライブレンドする工程。
 <工程(a)、(d)>
 各成分を混合し混合物を調製した後、該混合物を溶融混練して各成分が均一化された混練物を得る。
 各成分は、あらかじめ粉砕して粉末状にすることが好ましい。
 混合に用いる装置としては、高速ミキサ、V型ミキサ、反転ミキサ等が挙げられる。
 溶融混練に用いる装置としては、1軸押出機、2軸押出機、遊星ギア等が挙げられる。
 混練物は、冷却後、ペレットとすることが好ましい。
 <工程(b)、(e)>
 粉砕に用いる装置としては、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル等の粉砕機が挙げられる。
 <工程(c)、(f)>
 粒子径の大きすぎる粉体や粒子径の小さすぎる粉体を除去するために、粉砕後に分級を行うことが好ましい。分級を行う場合、粒子径が10μm未満の粒子および粒子径が100μmを超える粒子の少なくともいずれかを除去することが好ましい。
 分級方法としては、ふるい分けによる方法、空気分級法等が挙げられる。
 粉体(X)および粉体(Y)の平均粒子径は、たとえば、50%平均体積粒度分布で15~50μmが好ましい。粉体の粒子径の測定は、通常、細孔通過時の電位変化を捉える形式、レーザー回折方式、画像判断形式、沈降速度測定方式等の粒子径測定機を用いて行われる。
 <工程(g)>
 ドライブレンドに用いる装置としては、ハイスピードミキサ、ダブルコーンミキサ、ニーダ、ダンプラーミキサ、ミキシングシェーカ、ドラムシェーカ、ロッキングシェーカ等が挙げられる。
 粉体(X)と粉体(Y)との混合比(粉体(X)/粉体(Y))は、10/90~90/10(質量比)が好ましく、20/80~80/20(質量比)がより好ましく、25/75~75/25(質量比)が特に好ましい。粉体(X)の割合が前記下限値以上であれば、塗膜の耐候性がさらに優れる。粉体(Y)の割合が前記下限値以上であれば、塗膜のコストを抑えることができる。
(作用機序)
 以上説明した粉体塗料(II)にあっては、粉体(X)と粉体(Y)とを含むため、耐候性、折り曲げ加工性に優れた塗膜を形成できる。
[塗装物品]
 本発明の塗装物品は、基材の表面に、粉体塗料(I)または粉体塗料(II)(以下、粉体塗料(I)および粉体塗料(II)をまとめて粉体塗料とも記す。)から形成されてなる塗膜を有する。
 基材と前記塗膜との密着性を高めるために、基材と前記塗膜の間にプライマーを含むプライマー層を有していてもよい。
 プライマーとしては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を適宜用いることができる。
 プライマー層の膜厚は、1~60μmが好ましく、5~40μmがより好ましい。
(基材)
 基材の材質としては、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の金属類が好ましく、防食性に優れ、軽量で、建築材料用途に優れた性能を有する点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金が特に好ましい。アルミニウム合金としては、アルミニウムと、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛およびニッケルからなる群から選ばれる少なくとも一種との合金が挙げられる。
 基材の形状、サイズ等は、特に限定されない。
 アルミニウムまたはアルミニウム合金は、表面が酸化比較皮膜を有していてもよく、化成処理薬剤で表面処理されていてもよく、基材と粉体塗料から形成されてなる塗膜との密着性に優れることから、化成処理薬剤で表面処理されていることが特に好ましい。
 化成処理薬剤としては、6価クロム系処理薬剤、3価クロム系処理薬剤、ジルコニウム系処理薬剤、チタニウム系処理薬剤などが挙げられる。環境への配慮の点から、ジルコニウム系処理薬剤、チタニウム系処理薬剤が好ましい。
 具体的に、ジルコニウム系処理薬剤としては、日本シー・ビー・ケミカル社製の「ケミボンダ―(商品名)5507、5703、5705、5706」、日本パーカライジング社製の「パルコート3762、3796、20X」、ヘンケル社製の「アロジン(商品名)5200、4707」、日本ペイント社製の「アルサーフ(商品名)320、375」、バルクケミカル社製の「E-CLPS(商品名)1700、1900」等が挙げられ、チタニウム系処理薬剤としては、日本ペイント社製の「アルサーフ(商品名)CX4707」、バルクケミカル社製の「E-CLPS(商品名)2100、2900」等が挙げられる。
(塗装物品の製造方法)
 本発明の塗装物品は、下記工程(h)および工程(i)を有する製造方法によって製造できる。
 (h)粉体塗料を基材に塗装し、粉体塗料の溶融物からなる溶融膜を形成する工程。
 (i)溶融膜を冷却して塗膜を形成する工程。
 <工程(h)>
 粉体塗料を基材に塗装して基材上に粉体塗料の溶融物からなる溶融膜を形成する。
 粉体塗料の溶融物からなる溶融膜は、基材への粉体塗料の塗装と同時に形成してもよく、基材に粉体塗料の粉体を付着させた後に基材上で粉体を加熱溶融させて形成してもよい。粉体塗料が熱硬化性の場合、粉体塗料が加熱溶融されるとほぼ同時に、組成物中の反応成分の硬化反応が開始するため、粉体塗料の加熱溶融と基材への付着はほぼ同時に行うか、粉体塗料の基材への付着の後に粉体塗料の加熱溶融を行う必要がある。
 プライマー層を有する場合、プライマー層と粉体塗料の溶融物からなる溶融膜は、基材に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種のプライマーを付着させたのち、粉体塗料の粉体を付着させ、加熱溶融させて形成することができる。なお、基材に前記プライマーを付着させ、加熱溶融させたのち、粉体塗料の粉体を付着させ、再度加熱溶融させても形成することができる。
 粉体塗料を加熱して溶融し、その溶融状態を所定時間維持するための加熱温度(以下、焼付け温度とも記す。)と加熱維持時間(以下、焼付け時間とも記す。)は、粉体塗料の原料成分の種類や組成、所望する塗膜の厚さ等により適宜設定される。粉体塗料が熱可塑性の場合、焼付け温度は、200~300℃が好ましい。焼付け時間は、5~180分が好ましい。粉体塗料が熱硬化性の場合、焼付け温度は、硬化剤の反応温度に応じて設定することが好ましい。たとえば、硬化剤としてブロック化ポリイソシアナート系硬化剤を用いた場合の焼付け温度は、170~210℃が好ましい。焼付け時間は、5~120分が好ましく、10~60分が特に好ましい。
 塗装方法としては、静電塗装法、静電吹付法、静電浸漬法、噴霧法、流動浸漬法、吹付法、スプレー法、溶射法、プラズマ溶射法等が挙げられる。溶融膜を薄膜化した場合でも、溶融膜の表面平滑性に優れ、さらに、塗膜の隠ぺい性に優れる点からは、粉体塗装ガンを用いた静電塗装法が好ましい。
 粉体塗装ガンとしては、コロナ帯電型塗装ガンまたは摩擦帯電型塗装ガンが挙げられる。コロナ帯電型塗装ガンは、粉体塗料をコロナ放電処理して吹き付けるものである。摩擦帯電型塗装ガンは、粉体塗料を摩擦帯電処理して吹き付けるものである。
 粉体塗装ガンからの粉体塗料の吐出量は、50~200g/分が好ましい。
 粉体塗装ガンのガン部分の先端から基材までの距離は、塗着効率の点から、150~400mmが好ましい。
 コロナ帯電型塗装ガンを用いる場合、コロナ放電処理によって粉体塗料を構成する成分に加える荷電圧は、-50~-100kVが好ましく、塗着効率(粉体塗料が基材に付着する割合)と塗膜の外観に優れる点から、-60~-80kVが好ましい。
 摩擦帯電型塗装ガンを用いる場合、摩擦帯電処理による粉体塗料の内部発生電流値は、塗着効率と塗膜の外観に優れる点から、1~8μAが好ましい。
 静電塗装法を工業的に実施する場合には、たとえば、未塗装の基材を設置し、かつアースをするための、アースが取られた導電性水平ベルトコンベアを、塗装室に敷設し、塗装室上部にガンを設置する。塗装パターン幅は50~500mmが好ましく、ガンの運行スピードは1~30m/分が好ましく、コンベアスピードは1~50m/分が好ましく、目的に合わせて前記範囲から適した条件を選択すればよい。
 塗装方法としては、比較的厚い塗膜を形成できる点からは、流動浸漬法が好ましい。
 流動浸漬法においては、空気等のガスに担持されて流動している粉体塗料が収容されている流動槽中に、粉体塗料の溶融温度以上の温度に塗装面が加熱されている基材を浸漬し、粉体を基材の塗装面に付着させるとともに溶融し、基材上に所定の厚さの溶融膜を形成した後、塗装された基材を流動槽から取り出し、場合により所定時間溶融膜の溶融状態を維持し、その後溶融状態の塗膜を冷却し、場合によっては硬化して、塗膜が形成された基材とすることが好ましい。
 流動浸漬法における流動槽内の温度は15~55℃が好ましく、粉体を流動化させるために流動槽に吹き込む空気等のガスの温度も15~55℃が好ましい。流動槽に浸漬する際の基材の少なくとも塗装面の温度は300~450℃が好ましく、基材を流動槽内に浸漬させておく時間は1~120秒が好ましい。流動槽から取り出した基材は1~5分間、150~250℃の温度に維持することが好ましい。
 <工程(f)>
 溶融状態の溶融膜を室温(20~25℃)まで冷却し、場合によっては硬化させて塗膜を形成する。
 焼付け後の冷却は、急冷、徐冷のいずれでもよく、基材から塗膜がはがれにくい点で、徐冷が好ましい。
 塗膜の厚さは、特に制限されないが、100~1,000μmが好ましい。アルミカーテンウォール等の高層ビル用の部材等の用途では、20~90μmが好ましい。海岸沿いに設置してあるエアコンの室外機、信号機のポール、標識等の耐候性の要求が高い用途では、100~200μmが好ましい。なお、上述したように、厚さが厚い場合には、流動浸漬法を選択することで達成できる。
 以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。
 例1~3は実施例であり、例4~6は比較例であり、例7,8は参考例である。
[測定方法、評価方法]
 測定方法および評価方法を以下に示す。
(異種シーケンス比率)
 PVDFの19F-NMRを下記条件にて測定した。
 測定装置:日本電子社製、ECP-400、
 測定法:シングルパルス法(パルス幅45度、待ち時間4秒)、
 測定溶媒:重DMF、
 内部標準:CFCl
 測定温度:60℃、
 試料管外径:5mm。
 得られたスペクトルにおいて-85~-98ppm付近に現れる正規シーケンス由来のシグナルの積分値(I)と-113~-120ppm付近に現れる異種シーケンス由来のシグナルの積分値(I)とから異種シーケンス比率を下式(1)によって算出した。
 異種シーケンス比率(%)={I/(I+I)}×100・・・(1)
(融点)
 Thermal Analysis System(パーキンエルマー社製)を用い、試料の10mgについて、温度範囲:-25~200℃、昇温速度:10℃/分で熱収支を測定し、得られたチャートの融解ピークを融点とした。
(分子量)
 試料の0.5質量%テトラヒドロフラン(以下、THFと記す。)溶液を、キャリア(THF)の流量を1.0mL/分とし、カラムとしてTSKgel G4000XL(東ソー社製)を用いて、スチレン換算の数平均分子量および質量平均分子量を求めた。
(結晶化度)
 PVDF(A)の結晶化度は、EXSTAR DSC7020(SIIナノテクノロジー社製)を用い、試料の10mgを昇温速度:10℃/分で室温から200℃まで昇温し、得られたチャートの吸熱ピークの面積および試料量から融解熱量M(J/g)を算出し、PVDFの完全結晶体の融解熱量M(EXPRESS Polymer Letters,第4巻,第5号,2010年,p.284-291に記載の文献値:104.5J/g)とから下式(2)によって算出した。
 結晶化度(%)=(M/M)×100 ・・・(2)
 急冷時の結晶化度は、試料について、300℃で完全に溶解させた後、冷却速度:10℃/分で300℃から室温まで冷却し、再結晶化させ、EXSTAR DSC7020(SIIナノテクノロジー社製)を用い、再結晶化させた試料の10mgを昇温速度:10℃/分で室温から200℃まで昇温し、得られたチャートの吸熱ピークの面積および試料量から融解熱量M(J/g)を算出し、PVDFの完全結晶体の融解熱量M(EXPRESS Polymer Letters,第4巻,第5号,2010年,p.284-291に記載の文献値:104.5J/g)とから式(2)によって算出した。
 徐冷時の結晶化度は、再結晶化条件である冷却速度を0.5℃/分に変更した以外は、急冷時の結晶化度と同様にして算出した。
(溶融粘度)
 樹脂の190℃における溶融粘度は、回転式レオメータ(アントンパール・ジャパン社製、レオメータMCR302)を用いて、昇温速度:10℃/分の条件にて測定した。
(ガラス転移温度)
 Thermal Analysis System(パーキンエルマー社製)を用い、試料の10mgについて、温度範囲:-25~200℃、昇温速度:10℃/分で熱収支を測定し、得られたチャートの変曲点から中点法によってガラス転移温度を求めた。
(平均粒子径)
 粉体の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定機(Sympatec社製、Helos-Rodos)で測定し、50%平均体積粒度分布により求めた。
(外観)
 塗膜の表面の状態を目視し、以下の基準で判定した。
 ○(良好):塗膜の表面平滑性に優れ、表面凹凸、はじき、濡れ性の不良等が確認されなかった。
 ×(不良):塗膜の表面平滑性が悪く、表面凹凸、はじき、濡れ性の不良等が確認された。
(光沢度)
 光沢計(日本電色工業社製、PG-1M)を用い、JIS K 5600-4-7:1999年(ISO 2813:1994年)に準拠して塗膜の表面の60度鏡面光沢度を測定した。
(折り曲げ加工性)
 JIS K 5600-5-1:1999年(ISO 1519:1973年)に準拠して試験片の折り曲げ試験を行い、以下の基準で折り曲げ加工性を評価した。
 ○(良好):塗膜の割れおよび基材からの塗膜のはがれは確認されなかった。
 ×(不良):塗膜の割れまたは基材からの塗膜のはがれが確認された。
(耐候性その1)
 キセノンウェザーメーター(スガ試験機社製)を用い、試験直前の硬化膜の表面の60度鏡面光沢度と、試験100時間後における硬化膜の表面の60度鏡面光沢度を、光沢計(日本電色工業社製、PG-1M)を用い、JIS K 5600-4-7:1999年(ISO 2813:1994年)に準拠して測定した。試験直前の60度鏡面光沢度の値を100%としたときの、試験100時間後の60度鏡面光沢度の値の割合を光沢保持率(単位:%)として算出し、下記基準で促進耐候性を判定した。なお、促進耐候試験では、通常は水を噴霧するが、水を噴霧する代わりに、1%の過酸化水素水を用いた。
 <試験条件>
  相対湿度:70%RH、
  温度:50℃、
  光源:80W/m(300~400nm)。
 <判定基準>
 ○(良好):光沢保持率が50%以上であり、硬化膜の変色等は見られなかった。
 ×(不良):光沢保持率が50%未満であり、硬化膜の変色等が見られた。
(耐候性その2)
 沖縄県那覇市の屋外に試験片を設置し、設置直前の塗膜の表面の60度鏡面光沢度と、3年後における塗膜の表面の60度鏡面光沢度を、光沢計(日本電色工業社製、PG-1M)を用い、JIS K 5600-4-7:1999年(ISO 2813:1994年)に準拠して測定した。試験直前の60度鏡面光沢度の値を100%としたときの、3年後の60度鏡面光沢度の値の割合を光沢保持率(単位:%)として算出し、下記基準で促進耐候性を判定した。
 <判定基準>
 ○(良好):光沢保持率が60%以上であり、変色はしなかった。
 △(可):光沢保持率が40%以上60%未満であり、変色はしなかった。
 ×(不良):光沢保持率が40%未満であった、または黄色に変色した。
[製造例1]
(PVDF(A-1)の製造)
 撹拌機を備えた3Lの重合槽を脱気し、CFCFOCFCFOCFCOONHの3gを溶解したイオン交換水の600g、アセトンの1.2g、過硫酸アンモニウムの0.3g、VDFの40gを仕込み、毎分300回転で36時間撹拌した。重合槽内を65℃に昇温して重合を開始させた。重合圧力は2.0MPaであった。重合中圧力が一定になるようにVDFを連続的に仕込み、VDFの連続仕込みが180gになった時点で重合槽内を室温に冷却し、未反応の単量体をパージした。重合槽を開放し、得られた水性乳化液を凍結させて、破壊して重合体を析出させた後、1,000mLのイオン交換水(25℃)で洗浄を3回繰り返した。150℃で12時間乾燥させて、PVDF(A-1)の170gを得た。PVDF(A-1)の異種シーケンス比率、融点、数平均分子量、質量平均分子量、分子量分布、結晶化度、溶融粘度を表1に示す。
[製造例2]
(PVDF(Z-1)の製造)
 撹拌機を備えた3Lの重合槽を脱気し、ペルフルオロオクタン酸アンモニウム塩の0.75g、ポリオキシエチレンアルキルエステル型の乳化剤(日光ケミカルズ社製、MYS40)の0.01g、アセトンの1.2g、過硫酸アンモニウムの0.3g、VDFの40gを仕込み、毎分300回転で36時間撹拌した。以降、重合槽内の温度を100℃に変更した以外は、製造例1と同様にしてPVDF(Z-1)の170gを得た。PVDF(Z-1)の異種シーケンス比率、融点、数平均分子量、質量平均分子量、分子量分布、結晶化度、溶融粘度を表1に示す。
 なお、表1中のPVDF(Z-2)は、後述の市販PVDFである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[製造例3]
(樹脂(B-1)の製造)
 冷却管、温度計を備えた1Lの四つ口フラスコに、脱イオン水の200mL、反応性乳化剤(三洋化成工業社製、エレミノール(登録商標) JS-2、コハク酸エステル誘導体)の2g、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(エチレンオキシド10モル付加)の2gを仕込んだ。窒素気流下において温浴中で80℃に達したところで、過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液の10mLを添加した。MMAの140.2g、EMAの80.0gおよび連鎖移動剤としてのn-ラウリルメルカプタンの0.2gの混合物を1時間かけて滴下した。直後に過硫酸アンモニウムの2質量%水溶液の2mLを添加し、反応を開始した。3時間後に、フラスコ内の温度を85℃に上げ、1時間保持した後、300メッシュの金網でろ過して、青白色の水性分散液を得た。水性分散液を-25℃で凍結凝析し、脱水洗浄した後、80℃で真空乾燥し、白色のパウダーのMMA共重合体(MMA単位/EMA単位=2/1(モル比))である樹脂(B-1)の209.2gを得た。樹脂(B-1)のガラス転移温度は55℃、数平均分子量は53,000、質量平均分子量は92,000、分子量分布は1.75であった。また、190℃における溶融粘度は、0.314Pa・sであった。
[粉体塗料組成物の調製に用いた各成分]
 (Z-2):ライニング用PVDF(Arkema社製、Kynar 761A)。異種シーケンス比率、融点、数平均分子量、質量平均分子量、分子量分布を表1に示す。
 (B-2):ポリエステル樹脂(ダイセル・オルネクス社製、CRYLCOAT(登録商標) 4890-0、数平均分子量:2,500、質量平均分子量:4,400、水酸基価:30mgKOH/g、190℃における溶融粘度:5.25Pa・s)。
 (B-3):エポキシ樹脂(ダイセル社製、EHPE3150、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物、190℃における溶融粘度:0.254Pa・s)。
 (D-1):酸化チタン顔料(デュポン社製、Ti-Pure(登録商標) R960、酸化チタン含有量:89質量%)。
 (D-2):有機系紫外線吸収剤(BASF社製、Tinuvin(登録商標) 405、分子量:583.8、融点:76.3℃、揮発温度:348.5℃)。
 (D-3):脱ガス剤(ベンゾイン)。
 (D-4):粉体塗料用レベリング剤(ビックケミー社製、BYK(登録商標)-360P)。
[例1~6]
 表2に記載の各成分を、高速ミキサー(佑崎有限公司社製)を用いて、10~30分程度混合し、粉末状の混合物を得た。該混合物を2軸押出機(サーモプリズム社製、16mm押出し機)を用いて、120℃のバレル設定温度にて溶融混練を行い、粉体塗料用組成物からなるペレットを得た。該ペレットを粉砕機(FRITSCH社製、ロータースピードミルP14)を用いて常温で粉砕し、200メッシュによる分級を行い、平均粒子径が約20μmの粉体を得た。
 得られた粉体を粉体塗料として用い、クロメート処理を行った厚さ1mmのアルミニウム板の一面に、静電塗装機(小野田セメント社製、GX3600C)にて静電塗装を行い、250℃雰囲気中で10分間保持した。放置して室温まで冷却し、塗膜が付いたアルミニウム板を得た(以下、塗膜付きアルミニウム板ともいう。)。得られた塗膜付きアルミニウム板を試験片として評価を行った。結果を表2に示す。
 異種シーケンス比率が11~37%の範囲内であり、かつ融点が151~170℃の範囲内であるPVDF(A-1)を含み、かつPVDF(A-1)の含有量が、PVDF(A-1)と樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部である粉体塗料用組成物からなる粉体塗料を用いた例1~3においては、得られた塗膜が通常の条件における耐候性および折り曲げ加工性に優れていた。
 一方、PVDF(A-1)の含有量が、PVDF(A-1)と樹脂(B)との合計100質量部のうち、30質量部未満である粉体塗料用組成物からなる粉体塗料を用いた例4においては、得られた塗膜の耐候性が不充分であった。異種シーケンス比率が37%を超えるPVDF(Z-1)を含む粉体塗料用組成物からなる粉体塗料を用いた例5においては、得られた塗膜の耐候性が不充分であった。異種シーケンス比率が11~37%であっても、融点が170℃を超えるPVDF(Z-2)を含む粉体塗料用組成物からなる粉体塗料を用いた例6においては、得られた塗膜の折り曲げ加工性が不充分であった。
[例7]
 クロメート処理を行ったアルミニウム板に代えて、ヘンケル社製のクロム(VI)を含まない化成処理薬剤(商品名:「アロジン5200」)で処理したアルミニウム板を用い、プライマーとしてペルノックス社製エポキシ樹脂(商品名:「ペルパウダーPCE-900」)を、膜厚が30μmになるように静電塗装してから、例1で得られた粉体塗料を静電塗装した以外は例1と同様に塗膜が付いたアルミニウム板を得た。
[例8]
 プライマーとしてペルノックス社製エポキシ樹脂粉体塗料を用いなかった以外は例8と同様にして塗膜が付いたアルミニウム板を得た。
 例1、例7および例8で得られた塗膜が付いたアルミニウム板を試験片として、腐食性および耐候性の評価を行った。結果を表3に記す。 
<腐食性(耐中性塩水噴霧性)>
 JIS K 5600-7-1(1999年)に準拠し、アルミニウム板の腐食性を、以下の基準で評価した。
 ○(良好):塗膜のクロスカット部に、塗膜のふくれやアルミニウムの白錆の発生が確認されない。
 ×(不良):塗膜のクロスカット部に、塗膜のふくれやアルミニウムの白錆の発生が確認される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3において、例7はクロムを含まない化成処理薬剤で処理したアルミニウム板であっても、プライマー層を設けることによって、例1のクロム化成処理を施したアルミニウム板と同様に腐食性に優れることが確認された。一方、クロムフリー化成処理を施したアルミニウム板であっても、プライマー層を有さない例8では、クロスカット部の膨れやさびといった腐食性が充分でないことが確認された。
 本発明の粉体塗料は、信号機、電柱、道路標示のポール、橋梁、高欄、建築資材(門扉、フェンス、家屋用ザイディング材、カーテンウォール、屋根等)、自動車の車体や部品(バンパー、ワイパーブレード等)、家電製品(エアコンの室外機、温水器の外装等)、風力発電用のブレード、太陽電池のバックシート、太陽熱発電用集熱鏡の裏面、ナス電池外装等の表面の塗膜を形成するために有用である。
 なお、2014年7月1日に出願された日本特許出願2014-136305号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (10)

  1.  下記ポリビニリデンフルオリド(A)と、
     アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(B)とを含み、
     下記ポリビニリデンフルオリド(A)の含有量が、ポリビニリデンフルオリド(A)と前記樹脂(B)との合計100質量部のうち、30~90質量部である
     ことを特徴とする粉体塗料用組成物。
     ポリビニリデンフルオリド(A):融点が151~170℃であり、下記方法で求めた異種シーケンス比率が11~37%である、ポリビニリデンフルオリド。
     (異種シーケンス比率の求め方)
     異種シーケンス比率は、溶媒として重N,N-ジメチルホルムアミド、内部標準としてCFClを用いてポリビニリデンフルオリドの19F-NMRを測定し、得られたスペクトルにおいて-85~-98ppm付近に現れる正規シーケンス由来のシグナルの積分値(I)と-113~-120ppm付近に現れる異種シーケンス由来のシグナルの積分値(I)とから下式(1)によって算出する。
     異種シーケンス比率(%)={I/(I+I)}×100・・・(1)
  2.  前記粉体塗料用組成物が含む樹脂成分が、前記ポリビニリデンフルオリド(A)と前記樹脂(B)のみからなる、請求項1に記載の粉体塗料用組成物。
  3.  さらに、顔料を含む、請求項1または2に記載の粉体塗料用組成物。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の粉体塗料用組成物からなる粉体を含む、粉体塗料。
  5.  請求項1~3のいずれか一項に記載の粉体塗料用組成物からなる第1の粉体と、
     アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂(C)を含み、フッ素樹脂を含まない粉体塗料用組成物からなる第2の粉体と
     を含む、粉体塗料。
  6.  前記第1の粉体と前記第2の粉体との混合比(第1の粉体/第2の粉体)が、10/90~90/10(質量比)である、請求項5に記載の粉体塗料。
  7.  基材の表面に、請求項4~6のいずれか一項に記載の粉体塗料から形成されてなる塗膜を有する、塗装物品。
  8.  前記基材の材質が、化成処理薬剤で表面処理されたアルミニウムまたはアルミニウム合金である、請求項7に記載の塗装物品。
  9.  前記化成処理薬剤が、クロムを含まない、ジルコニウム系処理薬剤またはチタニウム系処理薬剤である、請求項8に記載の塗装物品。
  10.  基材の表面と、前記粉体塗料から形成されてなる塗膜の間に、さらに、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種のプライマーからなるプライマー層を有する、請求項7に記載の塗装物品。
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