WO2018131655A1 - 粉体塗料、塗膜付き基材の製造方法、塗装物品および含フッ素重合体 - Google Patents

粉体塗料、塗膜付き基材の製造方法、塗装物品および含フッ素重合体 Download PDF

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powder coating
alkyl group
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裕以 長谷川
祐二 原
鷲見 直子
俊 齋藤
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旭硝子株式会社
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    • C08F218/08Vinyl acetate

Definitions

  • the present invention relates to a powder coating material, a method for producing a coated substrate, a coated article, and a fluoropolymer.
  • Patent Document 1 describes a powder coating containing a fluorine-containing polymer having a carboxy group as a coating polymer and a compound having a ⁇ -hydroxyalkylamide group as a curing agent. The powder coating is described as being excellent in low-temperature curability and forming a coating film with little occurrence of spear and coating film defects.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is a powder that is excellent in impact resistance, flexibility, and substrate adhesion, and can form a coating film excellent in surface smoothness even when forming a coating film at a low temperature.
  • the purpose is to provide body paint.
  • Another object of the present invention is to provide a fluoropolymer, a method for producing a coated substrate, and a coated article.
  • the inventors have used a fluorine-containing polymer containing a predetermined amount of units based on a specific monomer that contributes to the physical properties of the powder coating material and having a melt viscosity within a predetermined range. The inventors have found that a desired effect can be obtained, and have reached the present invention.
  • Powder comprising a fluoroolefin, a unit based on a fluoroolefin, a unit based on a monomer represented by the following formula (1), and a unit based on a monomer represented by the following formula (2)
  • the content of the unit based on the monomer represented by the formula (2) is 5 to 20 mol% with respect to all the units contained in the fluoropolymer, and is 170 of the fluoropolymer.
  • a powder coating material having a melt viscosity at 20 ° C. of 20 to 100 Pa ⁇ s.
  • Z is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkylalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, or a carbon number having 6 to 10 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3.
  • n is an integer of 0 to 12.
  • the fluoropolymer further includes a unit based on a monomer represented by the following formula (3), and the content of the unit is more than 0 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer.
  • the powder paint according to any one of [1] to [4], which is 40 mol% or less.
  • Formula (3) X 3 -Z 3 The symbols in the formula have the following meanings.
  • Z 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the fluorine-containing polymer does not contain a unit based on the monomer represented by the following formula (4) or contains the unit, and when the unit contains the unit, the fluorine-containing polymer is The powder coating material according to any one of [1] to [5], wherein the content of the unit is less than 5 mol% with respect to all the units contained.
  • Formula (4) X 4 -Q 4 -OH The symbols in the formula have the following meanings.
  • Q 4 is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, which may contain a ring structure.
  • the fluoropolymer does not include a unit based on the monomer represented by the following formula (5) or includes the unit, and when the unit includes the unit, the fluoropolymer is The powder coating material according to any one of [1] to [6], wherein the content of the unit is less than 8 mol% with respect to all the units contained.
  • Formula (5) X 5 -Z 5 The symbols in the formula have the following meanings.
  • Z 5 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, excluding the alkyl group having 4 to 8 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3 .
  • the three Z 1 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of the three Z 1 is an integer of 3 to 7.
  • the powder coating material according to any one of [1] to [10] is applied on a substrate to form a powder coating layer, and the powder coating layer is heat-treated to form a coating film on the substrate.
  • the manufacturing method of the base material with a coating film characterized by forming.
  • a coated article comprising: a base material; and a coating film formed on the base material by the powder coating material of any one of [1] to [10].
  • a fluoropolymer comprising a unit based on a fluoroolefin, a unit based on a monomer represented by the following formula (1), and a unit based on a monomer represented by the following formula (2):
  • the content of the unit based on the monomer represented by the formula (2) is 5 to 20 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer, and the weight average molecular weight of the fluoropolymer is 15000 to A fluorine-containing polymer characterized by being 75000.
  • the symbols in the formula have the following meanings.
  • Z is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkylalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, or a carbon number having 6 to 10 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3. Or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.
  • three Z 1 s are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of the three Z 1 is an integer of 3 to 7.
  • R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • n is an integer of 0 to 12.
  • a fluoropolymer comprising a unit based on a fluoroolefin, a unit based on a monomer represented by the following formula (1), and a unit based on a monomer represented by the following formula (2):
  • the content of the unit based on the monomer represented by the formula (2) is 5 to 20 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer, and the melt viscosity of the fluoropolymer at 170 ° C.
  • a fluorine-containing polymer characterized by having a viscosity of 20 to 100 Pa ⁇ s.
  • the symbols in the formula have the following meanings.
  • Z is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkylalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, or a carbon number having 6 to 10 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3. Or an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.
  • three Z 1 s are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of the three Z 1 is an integer of 3 to 7.
  • R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • n is an integer of 0 to 12.
  • a powder coating material and a fluorine-containing polymer that are excellent in impact resistance, flexibility, and substrate adhesion, and can form a coating film having excellent surface smoothness even when a coating film is formed at a low temperature. it can.
  • “Unit” is a general term for an atomic group derived from one monomer molecule formed directly by polymerization of a monomer and an atomic group obtained by chemical conversion of a part of the atomic group. is there. The content (mol%) of each unit with respect to all the units contained in the polymer is determined by analyzing the polymer by a nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) method.
  • NMR nuclear magnetic resonance spectrum
  • (Meth) acrylate” is a generic term for “acrylate” and “methacrylate”
  • “(meth) acryl” is a generic term for “acryl” and “methacryl”.
  • Glass transition temperature” is a midpoint glass transition temperature measured by a differential scanning calorimetry (DSC) method.
  • Glass transition temperature is also referred to as “Tg”.
  • Melt viscosity means the value of the melt viscosity at 170 ° C. of a sample when measuring the temperature rise from 130 ° C. to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min using a rotary rheometer. To do.
  • the “weight average molecular weight” is a value measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance.
  • Weight average molecular weight is also referred to as “Mw”.
  • Acid value” and “hydroxyl value” are values measured according to the method of JIS K 0070-3 (1992), respectively.
  • the average particle size of the particles constituting the powder is determined from the particle size distribution measured using a known particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Sympatec, trade name “Helos-Rodos”, etc.) based on the laser diffraction method. It is a value obtained by calculating the volume average.
  • the particles constituting the powder paint are also referred to as “paint particles”.
  • the powder coating material of the present invention is also referred to as a unit based on fluoroolefin (hereinafter also referred to as “unit F”) and a monomer represented by formula (1) described below (hereinafter referred to as “monomer A”). ) Based units (hereinafter also referred to as “unit A”) and units based on the monomer represented by formula (2) (hereinafter also referred to as “monomer B”) (hereinafter referred to as “unit”). It is also a powder paint containing a fluoropolymer containing B.).
  • the content of unit B with respect to all units contained in the fluoropolymer is 5 to 20 mol%.
  • the melt viscosity at 170 ° C. of the fluoropolymer is 20 to 100 Pa ⁇ s.
  • a coating film (hereinafter, also referred to as “this coating film”) formed by heating the powder coating of the present invention is excellent in impact resistance and flexibility.
  • the reason for this is that the number of crosslinking points due to the carboxy group contained in the unit B contained in a predetermined amount or more in the fluoropolymer is increased, and that the fluoropolymer has a predetermined melt viscosity.
  • the coating particles containing the fluoropolymer are highly uniformly crosslinked in a tightly packed state, so that it is considered that a coating film having excellent impact resistance and flexibility is formed.
  • this coating film is excellent in substrate adhesiveness.
  • the fluoropolymer contains a predetermined amount or more of units B having a carboxy group, which is a polar group that improves the adhesion to the substrate.
  • a coating film excellent in surface smoothness is formed even under low temperature film forming conditions (conditions for forming a coating film by heat treatment at about 170 ° C., the same applies hereinafter). it can. This is presumably because the melt viscosity at 170 ° C. of the fluoropolymer is below a predetermined value, and the fluidity of the fluoropolymer is improved.
  • the content of units based on the monomer having a carboxy group is less than 5 mol% with respect to the total units contained in the fluoropolymer.
  • the present inventors have found that a coating film such as the present coating film cannot be obtained (see Comparative Example 1 described later).
  • the conventional fluorine-containing polymer having a carboxy group has a low content of units based on the monomer having a carboxy group, and the powder coating material cannot form a coating film like this coating film. .
  • the coating film of the powder coating will have impact resistance, flexibility and flexibility.
  • the inventors have found out the effect that the substrate adhesion and the low-temperature film-forming property are excellent (see Examples described later). This effect is particularly prominent within the preferred range of the present invention.
  • the fluoroolefin in the present invention is an olefin in which one or more hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms.
  • one or more hydrogen atoms not substituted with fluorine atoms may be substituted with chlorine atoms.
  • the content of the unit F in the present invention is preferably 20 to 60 mol%, more preferably 30 to 50 mol%, from the viewpoint of better weather resistance with respect to all units contained in the fluoropolymer. More preferred is 35 to 45 mol%.
  • the monomer A in the present invention is a monomer represented by the following formula (1), which mainly contributes to an increase in Tg of the fluoropolymer and improves the blocking resistance in the powder coating of the present invention. It is a monomer that forms a unit.
  • X is preferably CH 2 ⁇ CHOC (O) —, CH 2 ⁇ CHCH 2 OC (O) —, CH 2 ⁇ CHO— and CH 2 ⁇ CHCH 2 O—, CH 2 ⁇ CHOC (O) — is more preferred.
  • Monomer A in which X is CH 2 ⁇ CHO— or CH 2 ⁇ CHOC (O) — in particular, monomer A in which X is CH 2 ⁇ CHOC (O) — is used for other monomers (especially simple monomers). It is excellent in the alternating polymerizability with the polymer B) and the polymerization rate, and has a high effect of uniformly presenting the unit B in the fluoropolymer. As a result, it is easy to prepare a powder coating material that forms a coating film superior in impact resistance and flexibility.
  • Z is an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3 (wherein three Z 1 s are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; The total number of carbon atoms of 1 is an integer of 3 to 7.), a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkylalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or the number of carbon atoms 7 to 12 aralkyl groups. From the viewpoint of the weather resistance of the present coating film, Z is preferably an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms and a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3 .
  • the group represented by the formula —C (Z 1 ) 3 has a structure having a tertiary carbon atom in which three groups represented by the formula Z 1 are bonded to “C (carbon atom)” specified in the formula And has a structure in which the group is directly bonded to the group represented by the formula X. It is preferable that all three Z 1 are methyl groups, or one is a methyl group, and the other two are each independently an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms. The total number of the remaining two carbon atoms of the group is preferably 6.
  • the cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms is preferably a cyclohexyl group.
  • the cycloalkylalkyl group having 6 to 10 carbon atoms is preferably a cyclohexylmethyl group.
  • the aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms is preferably a benzyl group.
  • As the aryl group having 6 to 10 carbon atoms a phenyl group and a naphthyl group are preferable, and a phenyl group is more preferable.
  • the hydrogen atom of the cycloalkyl group, cycloalkylalkyl group, aryl group, and aralkyl group may be substituted with an alkyl group. In this case, the carbon number of the alkyl group as a substituent is not included in the carbon number of the cycloalkyl group and the aryl group.
  • the monomer A may use 2 or more types together.
  • monomer A examples include pivalic acid vinyl ester, neononanoic acid vinyl ester (trade name “Beova 9” manufactured by HEXION), benzoic acid vinyl ester, tert-butyl benzoic acid vinyl ester, tert-butyl vinyl ether. Tert-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and the like. From the viewpoint of alternating polymerizability with other monomers (particularly monomer B) and the polymerization rate, monomer A is preferably pivalic acid vinyl ester or neononanoic acid vinyl ester.
  • the content of the unit A is 5 to 60 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer from the viewpoint that the Tg of the fluoropolymer can be set in a range suitable for the powder coating. Is preferably 10 to 55 mol%, more preferably 30 to 50 mol%.
  • the monomer B in the present invention is a monomer represented by the following formula (2), and is a monomer that forms a unit that mainly contributes to the impact resistance and substrate adhesion of the fluoropolymer. .
  • R 21 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 22 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a hydrogen atom.
  • n is an integer of 0 to 12, and is preferably 0 or an integer of 6 to 12.
  • R 21 and R 22 are hydrogen atoms and n is 6 to 12 from the viewpoint of suitably adjusting the melt viscosity of the fluoropolymer and the content of the unit B in the fluoropolymer.
  • a monomer represented by the following formula (21) (hereinafter also referred to as “monomer B1”)
  • R 21 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 22 is a hydrogen atom
  • CHR 211 CHCOOH
  • R 211 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a methyl group.
  • n1 is an integer of 6 to 12, and preferably an integer of 8 to 12.
  • the monomer B1 Since the monomer B1 has a structure in which a carboxy group is bonded to a polymerizable group (CH 2 ⁇ CH—) via a polymethylene group, the fluoropolymer containing units based on the monomer B1 It is difficult to form a hydrogen bond between the carboxy groups, and it is easy to control the melt viscosity of the fluoropolymer.
  • the monomer B examples include 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 2-hexenoic acid, 3-hexenoic acid, 5-hexenoic acid, 3-heptenoic acid, 6-heptenoic acid, 7-octenoic acid, Examples include 8-nonenoic acid, 9-decenoic acid, 10-undecylenic acid, (meth) acrylic acid, and crotonic acid.
  • Monomer B is preferably 10-undecylenic acid and crotonic acid.
  • the melt viscosity and Tg of the fluoropolymer it is preferable to use only the monomer B1 as the monomer B or to use the monomer B1 and the monomer B2 in combination. In such a case, it is preferable to use 0.5 to 3.0 times mole of monomer B2 in combination with monomer B1, and more preferably 1.0 to 2.0 times mole.
  • Monomer B has less steric hindrance than ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or monoesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids.
  • the polymerizability with the monomer A is high, and the positional regularity during polymerization is also high.
  • the fluoropolymer contains a predetermined amount or more of unit B, the carboxyl group is uniformly present, so that the impact resistance, flexibility, and substrate adhesion of this coating are considered excellent. It is done.
  • the content of the unit B in the present invention is 5 to 20 mol%, preferably 5 to 15 mol%, and preferably 7 to 15 mol%, based on all units contained in the fluoropolymer. More preferably, it is 8 to 12 mol%.
  • content of the unit B is less than 5 mol%, the flexibility, impact resistance and substrate adhesion of the resulting coating film are lowered.
  • content of the unit B is more than 20 mol%, the blocking resistance of a powder coating material and the softness
  • the fluoropolymer of the present invention is a monomer represented by the following formula (3) (hereinafter referred to as “monomer C”) from the viewpoint that the Tg of the fluoropolymer can be set in a range suitable for powder coatings. May be included (hereinafter also referred to as “unit C”).
  • the content of the unit C with respect to all the units contained in the fluoropolymer is preferably more than 0 mol% and 40 mol% or less, and from the viewpoint of adjusting the melt viscosity of the fluoropolymer, it exceeds 0 mol%. It is more preferably 35 mol% or less, and particularly preferably more than 0 mol% and 30 mol% or less.
  • X 3 is preferably CH 2 ⁇ CHOC (O) —, CH 2 ⁇ CHCH 2 OC (O) —, CH 2 ⁇ CHO— and CH 2 ⁇ CHCH 2 O—.
  • CH 2 ⁇ CHOC (O) — is more preferred.
  • Z 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a methyl group or an ethyl group.
  • the monomer C may use 2 or more types together. Specific examples of the monomer C include ethyl vinyl ether, vinyl acetate, and vinyl propionate. Vinyl acetate is preferred from the viewpoints of alternate polymerizability with other monomers (particularly monomer B) and polymerization rate.
  • the unit (hereinafter also referred to as “unit D”) based on the monomer represented by formula (4) (hereinafter also referred to as “monomer D”) is not included or is included.
  • the content of the unit D is preferably less than 5 mol%, more preferably less than 3 mol%, based on all units contained in the fluoropolymer.
  • Q 4 is an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. The alkylene group represented by Q 4 may contain a ring structure.
  • the monomer D examples include hydroxyalkyl vinyl ethers (2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, etc.), hydroxyalkyl allyl ethers (hydroxyethyl allyl ether, etc.), (meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters (( (Meth) hydroxyethyl acrylate, etc.).
  • the fluorine-containing polymer in the present invention retains the Tg of the fluorine-containing polymer, and from the viewpoint of retaining the blocking resistance in the powder coating of the present invention, the monomer represented by the following formula (5) (hereinafter, Even if it does not contain or contains a unit based on “monomer E” (hereinafter also referred to as “unit E”), the content of unit E is the same as that of the fluoropolymer. It is preferable that it is less than 8 mol% with respect to the whole unit to contain.
  • Formula (5) X 5 -Z 5 The symbols in the formula have the following meanings.
  • Z 5 is an alkyl group having 4 or more carbon atoms, excluding the alkyl group having 4 to 8 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3 .
  • the three Z 1 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the total number of carbon atoms of the three Z 1 is an integer of 3 to 7.
  • the monomer E examples include nonyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, and neodecanoic acid vinyl ester (trade name “Veoba 10” manufactured by HEXION).
  • the content of the unit F, the content of the unit A, and the content of the unit B are 20 to 60 mol%, 5% in this order with respect to all units contained in the fluoropolymer. It is preferably ⁇ 60 mol% and 5 to 20 mol%, more preferably 30 to 50 mol%, 10 to 55 mol% and 5 to 15 mol%.
  • the acid value of the fluoropolymer in the present invention is preferably 20 to 100 mgKOH / g, and more preferably 30 to 60 mgKOH / g.
  • the acid value is 20 mgKOH / g or more, the crosslink density of the fluoropolymer is further increased, and thus the flexibility, impact resistance and substrate adhesion of the present coating film are further improved.
  • the acid value is 100 mgKOH / g or less, the thermal stability of the fluoropolymer, the blocking resistance of the powder coating material, and the flexibility of the coating film are further improved.
  • the Tg in the fluoropolymer in the present invention is preferably 35 to 150 ° C., more preferably 45 to 120 ° C., and more preferably 50 to 100 ° C. from the viewpoint of improving the blocking resistance of the powder coating material. More preferably, it is particularly preferably 50 to 80 ° C.
  • the melt viscosity at 170 ° C. (hereinafter also referred to as “melt viscosity”) of the fluoropolymer in the present invention is 20 to 100 Pa ⁇ s, preferably 20 to 95 Pa ⁇ s, and preferably 20 to 50 Pa ⁇ s. More preferably.
  • the melt viscosity is 20 Pa ⁇ s or more, the resulting coating film is excellent in impact resistance and solvent resistance.
  • the melt viscosity is 100 Pa ⁇ s or less, the surface smoothness and flexibility of the coating film obtained under low temperature film formation conditions are excellent.
  • the melt viscosity is preferably set within the above range by controlling the Mw of the fluoropolymer and the type and content of the units contained in the fluoropolymer.
  • the melt viscosity can be adjusted by controlling the type and content of the unit contained in the fluoropolymer.
  • the type and content of the unit contained in the fluoropolymer are also affected by the Tg of the fluoropolymer at the same time. Can be affected. Therefore, if the kind and content of the units contained in the fluoropolymer are adjusted as in the present invention, a fluoropolymer having both favorable melt viscosity and Tg can be obtained.
  • the Mw of the fluoropolymer in the present invention is preferably 15000 to 75000, more preferably 20000 to 70000, and particularly preferably 25000 to 60000.
  • the Mw of the fluoropolymer is 15000 or more, the impact resistance and solvent resistance of the coating film are more excellent. If Mw of the fluoropolymer is 75000 or less, the impact resistance, surface smoothness and flexibility of the coating film under low temperature film formation conditions can be provided.
  • the Mw of the fluoropolymer can be set within the above range by adopting a solution polymerization method as a method for producing the fluoropolymer or by appropriately selecting a polymerization solvent.
  • Examples of the method for producing a fluoropolymer in the present invention include a method of copolymerizing monomers (fluoroolefin, monomer A and monomer B) in the presence of a solvent and a radical polymerization initiator. Although monomer C, monomer D, and monomer E may be further copolymerized, it is preferable not to copolymerize monomer D and monomer E for the reasons described above.
  • a suitable polymerization method in the method for producing a fluoropolymer a solution polymerization method may be mentioned.
  • the Mw and unit B contents of the fluoropolymer can be easily controlled within a predetermined range as compared with the suspension polymerization method and the emulsion polymerization method.
  • the solvent is preferably alcohol (ethanol, butyl alcohol, propanol, butanol, etc.).
  • the alcohol is excellent in the solubility of the monomer B compared to a nonpolar solvent such as xylene. Therefore, when alcohol is used as the polymerization solvent, the unit B can be easily introduced into the fluoropolymer in an appropriate amount.
  • radical polymerization initiator examples include peroxydicarbonate, peroxyester, ketone peroxide, peroxyketal, peroxycarbonate ester, diacyl peroxide, dialkyl peroxide and the like.
  • the reaction temperature in the polymerization is usually from 0 to 130 ° C.
  • the reaction pressure is usually from 0 to 1.0 MPa
  • the reaction time is usually from 1 to 50 hours.
  • the powder coating material of the present invention may be a powder coating material composed only of a fluorine-containing polymer, but preferably a component other than the fluorine-containing polymer such as a curing agent, a curing catalyst and a pigment (hereinafter referred to as “others”). At least one kind of “component”.
  • the particles constituting the powder coating material are preferably particles containing a fluoropolymer and other components.
  • other components for example, other resins and particulate pigments described later
  • the second paint particles may also be particles containing a plurality of other components.
  • the coating particles in the powder coating of the present invention are preferably particles containing a fluoropolymer and other components (particularly a curing agent).
  • the average particle diameter of the paint particles constituting the powder paint of the present invention is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 25 to 50 ⁇ m. If the average particle diameter is 1 ⁇ m or more, the cohesiveness of the powder coating is lowered, and it is easy to apply uniformly during powder coating. Moreover, if an average particle diameter is 100 micrometers or less, the surface smoothness of a coating film will become more favorable and the external appearance of a coating film will be good.
  • the powder coating material of the present invention preferably further contains a curing agent comprising a compound having two or more epoxy groups, carbodiimide groups, oxazoline groups, or ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule. Since the fluoropolymer of the present invention has a carboxy group based on the unit B, if the powder coating of the present invention contains a curing agent capable of reacting with the carboxy group, the weather resistance, acid resistance, and concealment of the coating film will be described. The physical properties such as properties are further improved.
  • the content is preferably 1 to 50% by mass and more preferably 1 to 20% by mass with respect to the fluoropolymer in the powder coating material.
  • bisphenol type epoxy compounds As compounds having two or more epoxy groups in one molecule, bisphenol type epoxy compounds (A type, F type, S type, etc.), diphenyl ether type epoxy compounds, hydroquinone type epoxy compounds, naphthalene type epoxy compounds, biphenyl type epoxy compounds, Fluorene type epoxy compound, hydrogenated bisphenol A type epoxy compound, bisphenol A nucleated polyol type epoxy compound, polypropylene glycol type epoxy compound, glycidyl ester type epoxy compound, glycidyl amine type epoxy compound, glioxal type epoxy compound, alicyclic epoxy compound , An alicyclic polyfunctional epoxy compound, a heterocyclic epoxy compound (triglycidyl isocyanurate (hereinafter also referred to as “TGIC”) and the like).
  • TGIC triglycidyl isocyanurate
  • TM239 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • TEPIC-SP manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • Trimerit Examples thereof include “PT-910” (manufactured by HUNTSMAN) which is a mixture of acid glycidyl ester and glyceryl terephthalate.
  • Examples of the compound having two or more carbodiimide groups in one molecule include alicyclic carbodiimide, aliphatic carbodiimide, aromatic carbodiimide, and multimers and modified products thereof.
  • dicarbodiimide N, N′-diisopropylcarbodiimide, N, N′-dicyclohexylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, etc.
  • polycarbodiimide poly (1,6- Hexamethylenecarbodiimide), poly (4,4′-methylenebiscyclohexylcarbodiimide), poly (1,3-cyclohexylenecarbodiimide), poly (1,4-cyclohexylenecarbodiimide), poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide)
  • Poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide) poly (3,3
  • Examples of the compound having two or more oxazoline groups in one molecule include an addition polymerizable oxazoline having a 2-oxazoline group and a polymer of the addition polymerizable oxazoline.
  • N, N, N ′, N′-tetrakis- (2-hydroxyethyl) -adipamide (PrimidXL-552, manufactured by EMS).
  • N, N, N ′, N′-tetrakis- (2-hydroxypropyl) -adipamide (Primid QMQ1260, manufactured by EMS).
  • the powder coating material of the present invention may contain a curing catalyst.
  • the curing catalyst is a compound that accelerates the curing reaction when a curing agent is used, and can be selected from known curing catalysts depending on the type of the curing agent.
  • the content is preferably 0.00001 to 10% by mass with respect to the total mass of the curing agent contained in the powder coating material.
  • the powder coating material of the present invention may contain a fluorinated polymer other than the fluorinated polymer in the present invention, or may contain a resin not containing a fluorine atom (hereinafter also referred to as “other resin”).
  • other resin a resin not containing a fluorine atom
  • the powder coating material of the present invention contains another resin, in this coating film, a layer mainly composed of another resin and a layer mainly composed of a fluoropolymer were laminated in this order on the substrate.
  • the absolute value of the difference between the SP value of the fluoropolymer and the SP value of the other resin is 0.4 to 16 (J / cm 3 ) 1/2. preferable.
  • the mass ratio of the fluoropolymer and the other resin in the powder coating material of the present invention is: It is preferably 0.3 to 3.5, and more preferably 0.35 to 3.
  • resins include alkyd resin, amino alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, urethane resin, epoxy polyester resin, vinyl acetate resin, (meth) acrylic resin, vinyl chloride resin, phenolic resin, modified polyester resin, acrylic silicone resin, A silicone resin is mentioned.
  • polyester resins, (meth) acrylic resins, and epoxy resins are preferable, from the viewpoint of adhesion of the coating film to the base material, and from the viewpoint that the fluorine-containing polymer is less likely to be mixed in a layer mainly composed of other resins. Polyester resins and (meth) acrylic resins are particularly preferred.
  • polyester resin examples include “CRYLCOAT (registered trademark) 4642-3”, “CRYLCOAT (registered trademark) 4890-0”, “CRYLCOAT (registered trademark) 4842-3”, manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd. “Iupica Coat (registered trademark) GV-250”, “Iupica Coat (registered trademark) GV-740”, “Iupica Coat (registered trademark) GV-175” manufactured by DSM, and “Uralac (registered trademark) 1680” manufactured by DSM, etc. It is done.
  • the (meth) acrylic resin examples include “Fine Dick (registered trademark) A-249”, “Fine Dick (registered trademark) A-251”, and “Fine Dick (registered trademark) A-266” manufactured by DIC. “Almatex (registered trademark) PD6200”, “Almatex (registered trademark) PD7310” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., “Sampex PA-55” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., and the like.
  • epoxy resin examples 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 powder coating material of the present invention may contain pigments such as rust preventive pigments, extender pigments and colored pigments.
  • pigments such as rust preventive pigments, extender pigments and colored pigments.
  • rust preventive pigment include cyanamide zinc, zinc oxide, zinc phosphate, calcium magnesium phosphate, zinc molybdate, barium borate, and calcium cyanamide zinc.
  • extender include talc, barium sulfate, mica, and calcium carbonate.
  • color pigments include quinacridone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, indanthrone, perylene, perinone, anthraquinone, dioxazine, benzimidazolone, triphenylmethanequinophthalone, anthrapyrimidine, chrome lead, phthalocyanine, halogenated Examples include phthalocyanines, azo pigments (azomethine metal complexes, condensed azo, etc.), titanium oxide, carbon black, iron oxide, copper phthalocyanine, condensed polycyclic pigments, and the like. Moreover, a luster pigment is also mentioned as a coloring pigment.
  • the powder coating material of the present invention contains a pigment, the content is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 40% by mass with respect to the total mass of the powder coating material. From the viewpoint of the weather resistance of the coating film, it is particularly preferably 30 to 40% by mass.
  • the powder coating material of the present invention may contain other components (hereinafter also referred to as “other additives”) other than those described above, if necessary.
  • other additives include curing agents other than the above (curing agents having isocyanate groups, curing agents having blocked isocyanate groups, etc.), ultraviolet absorbers (various organic ultraviolet absorbers, inorganic ultraviolet absorbers).
  • light stabilizers hindered amine light stabilizers, etc.
  • matting agents ultratrafine powder synthetic silica, etc.
  • leveling agents surface conditioners (improves the surface smoothness of the coating), degassing agents, plasticizers , Fillers, heat stabilizers, thickeners, dispersants, antistatic agents, rust inhibitors, silane coupling agents, antifouling agents, antifouling treatment agents, and the like.
  • the method for producing a powder coating in the present invention is not particularly limited, but includes a fluoropolymer and other components (curing agent, curing catalyst, pigment, other resin, other additives, etc.).
  • the following method is mentioned as a manufacturing method of the powder coating material comprised from the coating particle containing.
  • a fluoropolymer and other components are mixed to obtain a mixture.
  • the obtained mixture is melt kneaded and extruded at 80 to 130 ° C. by an extruder and cooled to obtain a solidified melt kneaded product.
  • the solidified melt-kneaded product is pulverized and classified to obtain a powder coating material having a desired average particle size.
  • the fluorine-containing polymer used in the production of the powder coating is obtained by, for example, distilling off the solvent from a solution containing the fluorine-containing polymer and the solvent obtained by the above-described method for producing a fluorine-containing polymer. Can be crushed and manufactured.
  • the coated article of this invention has a base material and the coating film formed on the base material with the said powder coating material.
  • the material of the substrate include inorganic substances, organic substances, and organic-inorganic composite materials.
  • the inorganic material include concrete, natural stone, glass, metal (iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, titanium, etc.) and the like.
  • the organic material include plastic, rubber, adhesive, and wood.
  • Specific examples of the organic-inorganic composite material include fiber reinforced plastic, resin reinforced concrete, fiber reinforced concrete, and the like.
  • a resin layer may be formed on the surface of the substrate.
  • the base material is preferably a metal, and more preferably aluminum.
  • the base material made of aluminum is excellent in corrosion resistance, is lightweight, and is suitable for building material applications such as exterior members.
  • the shape, size, etc. of the substrate are not particularly limited.
  • Specific examples of the base material include composite exterior panels, curtain wall panels, curtain wall frames, architectural exterior members such as window frames, automobile members such as tire wheels, construction machinery, and motorcycle frames. .
  • the thickness of the coating film is preferably 20 to 1000 ⁇ m, more preferably 20 to 500 ⁇ m.
  • 20 to 90 ⁇ m is preferable.
  • 100 to 200 ⁇ m is preferable.
  • the coated article of the present invention is formed by applying the powder coating material of the present invention on a substrate to form a powder coating layer, and heat-treating the powder coating layer to form a coating film on the substrate. Preferably it is manufactured.
  • a coated article can be paraphrased as a substrate with a coating film.
  • the powder coating layer is formed by the coating method such as electrostatic coating method, electrostatic spraying method, electrostatic dipping method, spraying method, fluidized dipping method, spraying method, spray method, thermal spraying method, plasma spraying method, etc. It is preferably formed by painting a body paint on a substrate.
  • an electrostatic coating method using a powder coating gun is preferable because it is excellent in surface smoothness and concealment property of the coating film.
  • Specific examples of the powder coating gun include a corona charging type coating gun and a friction charging type coating gun.
  • the corona charging type coating gun is a coating gun that sprays powder coating after corona discharge treatment.
  • the frictional charging type coating gun is a coating gun that sprays powder coating by friction charging.
  • baking temperature a heating maintaining time for heating and melting the powder coating material and maintaining the molten state for a predetermined time
  • baking temperature can be made low.
  • the coating film is cured at a lower temperature when the carboxy group of the fluoropolymer in the powder coating of the present invention reacts with the curing agent.
  • the reaction between a carboxy group and a curing agent has an advantage that a high temperature (about 200 ° C.) is not required as in the case of using a curing agent having a blocked isocyanate group.
  • the baking temperature is lowered, generally the physical properties of the coating film tend to be lowered.
  • the baking temperature is preferably 120 ° C. to 200 ° C., and more preferably 140 ° C.
  • the baking time is usually 2 to 60 minutes.
  • the molten film formed on the substrate is preferably cooled to 20 to 25 ° C. to form a coating film.
  • the cooling may be rapid cooling or slow cooling, and slow cooling is preferred from the viewpoint of adhesion of the coating film to the substrate.
  • a base material and a coated article and a coated article having a coating film formed on the base material by baking at a baking temperature lower than that of the conventional 170 ° C. are obtained.
  • -The base material with a coating film and coated article of this invention are excellent in the base-material adhesiveness of a coating film, and the peeling in the crosscut method mentioned later is 10% or less, Preferably it is 0%.
  • -The coated substrate and coated article of the present invention are excellent in the flexibility of the coating film, and are not cracked or peeled even by bending with a mandrel having a diameter of less than 6 mm, preferably less than 4 mm, in the cylindrical mandrel method described below.
  • the coated film substrate and coated article of the present invention are excellent in the impact resistance of the coated film, and in the DuPont impact test described later, cracks and cracks do not occur even in a drop test from 20 cm or more, preferably 40 cm or more. .
  • the base material with a coating film and coated article of this invention are excellent in the surface smoothness of a coating film, and PCI mentioned later is 2 or more, Preferably it is 4 or more.
  • the fluorine-containing polymer of the present invention comprises a unit based on a fluoroolefin, a unit based on a monomer represented by the above formula (1), and a unit based on a monomer represented by the above formula (2).
  • the content of the unit based on the monomer represented by the above formula (2) is 5 to 20 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer, and the fluoropolymer This is a fluoropolymer having a weight average molecular weight of 15000 to 75000.
  • the fluoropolymer of the present invention also includes a unit based on a fluoroolefin, a unit based on the monomer represented by the above formula (1), and a unit based on the monomer represented by the above formula (2).
  • the content of the unit based on the monomer represented by the above formula (2) is 5 to 20 mol% with respect to all the units contained in the fluoropolymer, This is a fluoropolymer having a melt viscosity of 20 to 100 Pa ⁇ s at 170 ° C. Since the suitable aspect of the fluoropolymer of this invention is the same as that of the fluoropolymer contained in the powder coating of this invention mentioned above, the description is abbreviate
  • the fluoropolymer of the present invention is preferably used for the above-mentioned powder coating, but can also be applied to uses other than the powder coating.
  • Specific examples of uses other than powder coatings include solvent-based coatings in which a fluoropolymer is dissolved in a solvent, water-based coatings in which a fluoropolymer is dispersed in water, and the like.
  • Tg (Measurement of Tg) Obtained by a differential scanning calorimetry (DSC) method, the midpoint glass transition temperature was defined as Tg.
  • Tg (Measurement of melt viscosity) The melt viscosity was measured using a rotary rheometer (Anton Paar, MCR302) at a temperature increase rate of 10 ° C./min from 130 ° C. to 200 ° C., and the value at 170 ° C. of the sample was read. It was.
  • Blocking resistance of powder coatings The powder coating material produced according to the example described later was placed in a sealed bottle and stored at room temperature (25 ° C.), and the time until blocking was observed. ⁇ : No blocking even after 15 days. ⁇ : Blocking is observed after 15 days. X: Blocking is observed in less than 1 day.
  • Coating substrate adhesion Determination was made by the cross-cut method (JIS K 5600-5-6). When the coating film of the test piece was cut into a grid of 100 squares with an interval of 1 mm, an adhesive tape was applied thereon, and when the adhesive tape was subsequently peeled off, it was not peeled by the adhesive tape out of 100 squares. From the number of cells, adhesion was evaluated according to the following criteria. (Circle): The number of the squares which did not peel is 100. (Triangle
  • CF 2 CFCl (CTFE) as monomer F, pivalic acid vinyl ester (PV) and neononanoic acid vinyl ester (NV) (manufactured by HEXION, trade name “Veoba 9”) and cyclohexyl vinyl ether (as monomer A) CHVE) as monomer B, 10-undecylenic acid (UDA; equivalent to unit B1) and crotonic acid (CA; equivalent to unit B2), monomer C as vinyl acetate (AV) As the body D, 4-hydroxybutyl vinyl ether (HBVE) was used.
  • Curing agent A Compound having two or more epoxy groups in one molecule (manufactured by HUNTSMAN, PT-910 (trade name))
  • Curing agent B Compound having two or more epoxy groups in one molecule (manufactured by Nissan Chemical Industries, TEPIC-SP (trade name))
  • Curing agent C Compound having two or more ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule (PrimidXL-552 (trade name) manufactured by EMS) (Curing catalyst)
  • Curing catalyst Dibutyltin dilaurate xylene solution (diluted 10,000 times)
  • Pigment Titanium oxide pigment (manufactured by DuPont, Ti-Pure R960 (trade name), titanium oxide content: 89% by mass) (Other ingredients other than the above)
  • Degassing agent Benzoin Surface modifier: BYK-360P (trade name) manufactured by Big Chemie
  • the pressure at this time was 0.59 MPa.
  • a 50% by mass xylene solution of tert-butylperoxypivalate (hereinafter also referred to as “polymerization initiator solution”) (2 mL) was added into the autoclave to initiate polymerization. During the polymerization, a polymerization initiator solution (45 mL) was continuously added. Polymerization was continued under stirring, and after 11 hours, the autoclave was cooled with water to stop the polymerization. Thereafter, the solution in the autoclave was filtered, and unreacted monomers contained in the obtained filtrate were removed by an evaporator to obtain a solution containing a fluoropolymer. The obtained solution was vacuum-dried at 65 ° C.
  • the fluoropolymer 1 was obtained.
  • the fluoropolymer 1 was a polymer containing 41 mol%, 50 mol%, and 9 mol% of units based on CTFE, units based on PV, and units based on UDA in this order.
  • the fluoropolymer 1 had a Tg of 52 ° C., an Mw of 59300, an acid value of 33 mgKOH / g, and a melt viscosity of 81 Pa ⁇ s.
  • the reaction was continued under stirring, and the polymerization was stopped after 11 hours by cooling the autoclave with water. Thereafter, the solution in the autoclave was filtered, and unreacted monomers contained in the obtained filtrate were removed by an evaporator to obtain a solution containing a fluoropolymer.
  • the obtained solution was separated and washed twice with methanol. In one liquid separation washing, 500 g of methanol was used with respect to 30 g of the fluoropolymer.
  • the solution is vacuum-dried at 65 ° C. for 24 hours to remove the solvent, and further vacuum-dried at 130 ° C. for 20 minutes.
  • the resulting block-like fluoropolymer is pulverized to form a powdery fluorine-containing A polymer 2 was obtained.
  • the fluoropolymer 2 was a polymer containing 52 mol%, 41 mol%, and 7 mol% of a unit based on CTFE, a unit based on CHVE, and a unit based on UDA in this order.
  • the fluoropolymer 2 had a Tg of 51 ° C., an Mw of 18500, an acid value of 31 mgKOH / g, and a melt viscosity of 42 Pa ⁇ s.
  • succinic anhydride 14 g was added to the flask and the temperature inside the flask was raised to 75 ° C., and then triethylamine (1 g) was added and reacted for 5 hours. After cooling the flask internal temperature to 25 ° C., IR measurement was performed on the solution in the flask to confirm that the acid anhydride group peak of succinic anhydride had disappeared.
  • the solution in the flask was vacuum dried at 65 ° C. for 24 hours to remove the solvent, and further dried at 130 ° C. for 20 minutes under vacuum to obtain a block-shaped fluoropolymer 9.
  • the fluoropolymer 9 is composed of a unit based on CTFE, a unit based on CHVE, a unit based on HBVE, and a unit formed by adding succinic anhydride to the hydroxy group of a unit based on HBVE (-O (CH 2 in the side chain). ) 4 OC (O) CH 2 CH 2 COOH unit (hereinafter also referred to as “other unit”) in this order was a polymer containing 50 mol%, 39 mol%, 3 mol%, and 8 mol%. .
  • the fluoropolymer 9 had a Tg of 52 ° C., an Mw of 45500, and an acid value of 30 mgKOH / g. However, the fluoropolymer 9 gelled when powdered, and the melt viscosity could not be measured. Table 1 summarizes the physical properties of the fluoropolymers obtained in the respective synthesis examples.
  • the content of the unit B is 5 to 20 mol% with respect to all units contained in the fluoropolymer, and the melt viscosity at 170 ° C. of the fluoropolymer is 20 to 100 Pa ⁇ s. It is shown that when a powder coating material (Examples 1 to 7) is used, a coating film excellent in impact resistance, flexibility and substrate adhesion can be formed even under low-temperature film forming conditions. It was. In Example 8, since the content of the unit B of the fluoropolymer is less than 5 mol%, it is considered that the base material adhesion, flexibility, and impact resistance of the coating film were inferior.
  • Example 9 since the melt viscosity is not within the range of the predetermined value, not only the fluidity of the fluoropolymer in the heat treatment is low, the surface smoothness of the coating film is inferior, but also a dense coating film is not formed. It is thought that the flexibility of the coating film was inferior.
  • the entire contents of the specification, claims and abstract of Japanese Patent Application No. 2017-003520 filed on Jan. 12, 2017 are incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. It is.

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Abstract

本発明の課題は、耐衝撃性、柔軟性および基材密着性に優れ、低温成膜条件であっても表面平滑性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料、および含フッ素重合体の提供である。 本発明の粉体塗料は、フルオロオレフィンに基づく単位、式X-Zで表される単量体に基づく単位、および式CHR21=CR22(CHCOOHで表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体を含む粉体塗料であって、含フッ素重合体が含む全単位に対する、式X-Zで表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sである(式中、Xは特定1価重合性基、Zは特定アルキル基、特定シクロアルキル基または特定アリール基、R21およびR22はそれぞれ独立に水素原子または特定アルキル基、nは0~12の整数である。)。

Description

粉体塗料、塗膜付き基材の製造方法、塗装物品および含フッ素重合体
 本発明は、粉体塗料、塗膜付き基材の製造方法、塗装物品および含フッ素重合体に関する。
 近年、塗料領域において、環境負荷の観点から、有機溶剤等の揮発性有機化合物(VOC)の大気中への排出抑制が求められている。
 そのため、脱VOCの観点から、有機溶剤を含まない粉体塗料が注目されている。粉体塗料は、塗装時の排気処理、廃水処理が不要で、回収再利用も可能なため、環境負荷が低い。
 特許文献1には、カルボキシ基を有する含フッ素重合体を塗料用重合体として、β-ヒドロキシアルキルアミド基を有する化合物を硬化剤として含む粉体塗料が記載されている。該粉体塗料は、低温硬化性に優れ、ヤニおよび塗膜欠陥の発生の少ない塗膜を形成すると記載されている。
特開2003-96377号公報
 近年、含フッ素重合体を含む粉体塗料に求められる物性はさらに向上しており、耐衝撃性、柔軟性および基材密着性を具備した塗膜を基材上に形成できる粉体塗料が求められている。また、基材に塗装した粉体塗料を加熱処理により溶融させて塗膜にする際、基材のダメージ低減、作業効率等の観点から、加熱処理の温度は低い方が好ましい。
 本発明者らは、特許文献1に記載の粉体塗料は、低温での塗膜形成能に優れる反面、その塗膜の耐衝撃性、柔軟性および基材密着性は、未だ充分ではないことを知見した。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、耐衝撃性、柔軟性および基材密着性に優れ、低温での塗膜形成においても表面平滑性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料の提供を目的とする。また、本発明は、含フッ素重合体、塗膜付き基材の製造方法、および塗装物品の提供も目的とする。
 発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、粉体塗料の物性に寄与する特定単量体に基づく単位を所定量含み、かつ、溶融粘度が所定範囲内にある含フッ素重合体を用いれば、所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
[1]フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体を含む粉体塗料であって、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、前記含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sであることを特徴とする粉体塗料。
  式(1) X-Z
  式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
 R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
 nは、0~12の整数である。
[2]前記含フッ素重合体のガラス転移温度が45~120℃である、[1]の粉体塗料。
[3]前記含フッ素重合体の重量平均分子量が15000~75000である、[1]または[2]の粉体塗料。
[4]前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記フルオロオレフィンに基づく単位の含有量が20~60モル%であり、前記式(1)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~60モル%である、[1]~[3]のいずれかの粉体塗料。
[5]前記含フッ素重合体が、さらに下式(3)で表される単量体に基づく単位を含み、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が0モル%超40モル%以下である、[1]~[4]のいずれかの粉体塗料。
  式(3) X-Z
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、炭素数1~3のアルキル基である。
[6]前記含フッ素重合体が、下式(4)で表される単量体に基づく単位を含まないか、または該単位を含み、該単位を含む場合には、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が5モル%未満である、[1]~[5]のいずれかの粉体塗料。
  式(4) X-Q-OH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Qは、炭素数2~20の、環構造を含んでもよいアルキレン基である。
[7]前記含フッ素重合体が、下式(5)で表される単量体に基づく単位を含まないか、または該単位を含み、該単位を含む場合には、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が8モル%未満である、[1]~[6]のいずれかの粉体塗料。
  式(5) X-Z
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基を除く、炭素数4以上のアルキル基である。
 3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
[8]さらに、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基またはβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物からなる硬化剤を含む、[1]~[7]のいずれかの粉体塗料。
[9]前記硬化剤の含有量が、含フッ素重合体に対して、1~50質量%である、[8]の粉体塗料。
[10]粉体塗料を構成する粒子が、前記含フッ素重合体と前記硬化剤とを含む粒子である、[8]または[9]の粉体塗料。
[11]前記[1]~[10]のいずれかの粉体塗料を基材上に付与して粉体塗料層を形成し、該粉体塗料層を加熱処理して基材上に塗膜を形成することを特徴とする塗膜付き基材の製造方法。
[12]基材と、[1]~[10]のいずれかの粉体塗料により前記基材上に形成された塗膜とを有することを特徴とする塗装物品。
[13]フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、前記含フッ素重合体の重量平均分子量が15000~75000であることを特徴とする含フッ素重合体。
  式(1) X-Z
  式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
 R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
 nは、0~12の整数である。
[14]フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、前記含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sであることを特徴とする含フッ素重合体。
  式(1) X-Z
  式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
 R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
 nは、0~12の整数である。
 本発明によれば、耐衝撃性、柔軟性および基材密着性に優れ、低温での塗膜形成においても表面平滑性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料、および含フッ素重合体を提供できる。
 本発明における用語の意味は以下の通りである。
 「単位」とは、単量体が重合して直接形成された、上記単量体1分子に由来する原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。
 重合体が含む全単位に対する、それぞれの単位の含有量(モル%)は、重合体を核磁気共鳴スペクトル(NMR)法により分析して求められる。
 「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」および「メタクリレート」の総称であり、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の総称である。
 「ガラス転移温度」は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定される中間点ガラス転移温度である。「ガラス転移温度」は、「Tg」ともいう。
 「溶融粘度」とは、回転式レオメータを用いて、昇温速度:10℃/分の条件にて130℃から200℃まで昇温測定する際の、試料の170℃における溶融粘度の値を意味する。
 「重量平均分子量」は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される値である。「重量平均分子量」は、「Mw」ともいう。
 「酸価」と「水酸基価」は、それぞれ、JIS K 0070-3(1992)の方法に準じて測定される値である。
 粉体を構成する粒子の平均粒子径は、レーザー回折法を測定原理とした公知の粒度分布測定装置(Sympatec社製、商品名「Helos-Rodos」等。)を用いて測定される粒度分布より体積平均を算出して求められる値である。なお、以下、粉体塗料を構成する粒子を「塗料粒子」ともいう。
 本発明の粉体塗料は、フルオロオレフィンに基づく単位(以下、「単位F」ともいう。)、後述する式(1)で表される単量体(以下、「単量体A」ともいう。)に基づく単位(以下、「単位A」ともいう。)および後述する式(2)で表される単量体(以下、「単量体B」ともいう。)に基づく単位(以下、「単位B」ともいう。)を含む含フッ素重合体を含む粉体塗料である。また、本発明の粉体塗料において、含フッ素重合体が含む全単位に対する単位Bの含有量は、5~20モル%である。また、含フッ素重合体の170℃における溶融粘度は、20~100Pa・sである。
 本発明の粉体塗料を加熱して形成される塗膜(以下、「本塗膜」ともいう。)は、耐衝撃性と柔軟性に優れる。この理由は、含フッ素重合体中に所定量以上含まれる単位Bが有するカルボキシ基による架橋点の増加と、含フッ素重合体が所定値の溶融粘度であることによる。つまり、本塗膜の形成において、含フッ素重合体を含む塗料粒子は、密にパッキングした状態で高度に均一に架橋するため、耐衝撃性と柔軟性に優れた塗膜を形成すると考えられる。
 また、本塗膜は基材密着性に優れる。この理由は、含フッ素重合体に、基材密着性を向上させる極性基であるカルボキシ基を有する単位Bが所定量以上含まれるためと推測される。
 また、本発明の粉体塗料によれば、低温成膜条件(170℃程度の加熱処理により塗膜を形成する条件。以下同様。)であっても、表面平滑性に優れた塗膜を形成できる。この理由は、含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が所定値以下であり、含フッ素重合体の流動性が良好になるためと推測される。
 一方、特許文献1に具体的に開示される含フッ素重合体における、カルボキシ基を有する単量体に基づく単位の含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して5モル%未満に過ぎず、この場合には本塗膜のような塗膜が得られないことを、本発明者らは知見している(後述の比較例1参照)。
 このように、カルボキシ基を有する従来の含フッ素重合体は、カルボキシ基を有する単量体に基づく単位の含有量が低く、その粉体塗料は本塗膜のような塗膜を形成できなかった。
 本発明者らは、含フッ素重合体が含む単位の種類および含有量を組み合せ、かつ、含フッ素重合体の溶融粘度を調製すれば、その粉体塗料の塗膜が、耐衝撃性、柔軟性、基材密着性および低温成膜性に優れるという効果を知見したのである(後述の実施例参照)。なお、この効果は、本発明の好適な範囲において、特に顕著に発現する。
 本発明におけるフルオロオレフィンは、水素原子の1個以上がフッ素原子で置換されたオレフィンである。フルオロオレフィンは、フッ素原子で置換されていない水素原子の1個以上が塩素原子で置換されていてもよい。
 フルオロオレフィンとしては、CF=CF、CF=CFCl、CF=CHF、CH=CF、CF=CFCF、CF=CHCF等が挙げられる。本塗膜の耐候性がより優れる観点から、フルオロオレフィンとしては、CF=CFおよびCF=CFClが好ましく、他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率の観点から、CF=CFClが特に好ましい。
 フルオロオレフィンは、2種以上を併用してもよい。
 本発明における単位Fの含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、耐候性がより優れる観点から、20~60モル%であることが好ましく、30~50モル%であることがより好ましく、35~45モル%であることが特に好ましい。
 本発明における単量体Aは、下式(1)で表される単量体であり、含フッ素重合体のTgの上昇に主として寄与し、本発明の粉体塗料における耐ブロッキング性を向上させる単位を形成する単量体である。
 式(1) X-Z
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。本塗膜の耐候性の観点から、Xとしては、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-およびCH=CHCHO-が好ましく、CH=CHOC(O)-がより好ましい。XがCH=CHO-またはCH=CHOC(O)-である単量体A、特にXがCH=CHOC(O)-である単量体Aは、他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率に優れ、含フッ素重合体における単位Bを均一に存在させる効果が高い。その結果、耐衝撃性と柔軟性により優れた塗膜を形成する粉体塗料を調製しやすい。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基(ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。)、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。本塗膜の耐候性の観点から、Zとしては、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基および炭素数6~10のシクロアルキル基が好ましい。
 式-C(Zで表される基は、この式で明示された「C(炭素原子)」に3個の式Zで表される基が結合した3級炭素原子を有する構造を有しており、該基が式Xで表される基に直接結合した構造を有している。3個のZは、3個ともにメチル基であるか、1個がメチル基であり、残りの2個がそれぞれ独立に炭素数2~5のアルキル基であるのが好ましい。該基の残りの2個の炭素原子の総数は、6であるのが好ましい。
 炭素数6~10のシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が好ましい。
 炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基としては、シクロヘキシルメチル基が好ましい。
 炭素数7~12のアラルキル基としては、ベンジル基が好ましい。
 炭素数6~10のアリール基としては、フェニル基およびナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 なお、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基およびアラルキル基の水素原子は、アルキル基で置換されていてもよい。この場合、置換基としてのアルキル基の炭素数は、シクロアルキル基およびアリール基の炭素数には含めない。
 また、単量体Aは、2種以上を併用してもよい。
 単量体Aの具体例としては、ピバル酸ビニルエステル、ネオノナン酸ビニルエステル(HEXION社製、商品名「ベオバ9」。)、安息香酸ビニルエステル、tert-ブチル安息香酸ビニルエステル、tert-ブチルビニルエーテル、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率の観点から、単量体Aとしては、ピバル酸ビニルエステルおよびネオノナン酸ビニルエステルが好ましい。
 本発明における単位Aの含有量は、含フッ素重合体のTgを粉体塗料に適した範囲に設定できる観点から、含フッ素重合体が含む全単位に対して、5~60モル%であることが好ましく、10~55モル%であることがより好ましく、30~50モル%であることが特に好ましい。
 本発明における単量体Bは、下式(2)で表される単量体であり、含フッ素重合体の耐衝撃性および基材密着性に主として寄与する単位を形成する単量体である。
 式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 R21は、水素原子または炭素数1~3のアルキル基であり、水素原子であるかまたはメチル基であることが好ましい。
 R22は、水素原子または炭素数1~3のアルキル基であり、水素原子であることが好ましい。
 nは、0~12の整数であり、0であるかまたは6~12の整数であることが好ましい。
 単量体Bとしては、含フッ素重合体の溶融粘度と、含フッ素重合体における単位Bの含有量とを好適に調整できる観点から、R21およびR22が水素原子でありnが6~12である下式(21)で表される単量体(以下、「単量体B1」ともいう。)、およびR21が炭素数1~3のアルキル基でありR22が水素原子でありnが0である下式(22)で表される単量体(以下、「単量体B2」ともいう。)が好ましい。
 式(21) CH=CH(CHn1COOH
 式(22) CHR211=CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 R211は、炭素数1~3のアルキル基であり、メチル基であることが好ましい。
 n1は、6~12の整数であり、8~12の整数であることが好ましい。
 単量体B1は、カルボキシ基がポリメチレン基を介して重合性基(CH=CH-)に結合した構造を有することより、単量体B1に基づく単位を含む含フッ素重合体は、分子内のカルボキシ基間の水素結合を形成しにくく、含フッ素重合体の溶融粘度を制御しやすい。
 単量体B2は、カルボキシ基が重合性基(式CHR211=CH-で表される基)に直接結合した構造を有することより、含フッ素重合体のTgを上昇させやすい。また、単量体B2は、分子量が小さく、その使用質量に対して効率的にカルボキシ基を含フッ素重合体に導入しやすい。
 単量体Bの具体例としては、3-ブテン酸、4-ペンテン酸、2-ヘキセン酸、3-ヘキセン酸、5-ヘキセン酸、3-ヘプテン酸、6-ヘプテン酸、7-オクテン酸、8-ノネン酸、9-デセン酸、10-ウンデシレン酸、(メタ)アクリル酸、クロトン酸が挙げられる。単量体Bとしては、10-ウンデシレン酸およびクロトン酸が好ましい。
 また、単量体Bとしては、2種以上を併用してもよい。含フッ素重合体の溶融粘度およびTgを制御する観点から、単量体Bとして、単量体B1のみを使用するか、単量体B1と単量体B2とを併用することが好ましく、併用する場合には、単量体B1に対して単量体B2の0.5~3.0倍モルを併用することが好ましく、1.0~2.0倍モルを併用することがより好ましい。
 また、単量体Bは、式CHR21=CR22-で表される重合性基と、1個のカルボキシ基を有する単量体である。単量体Bは、マレイン酸、フマル酸等のα,β-不飽和ジカルボン酸、またはα,β-不飽和ジカルボン酸のモノエステルに比較して、立体的障害が緩和されており、フルオロオレフィンおよび単量体Aとの交互重合性が高いだけでなく、重合時の位置規則性も高い。その結果、含フッ素重合体に、所定量以上の単位Bが含まれる場合、カルボキシ基が均一に存在するため、本塗膜の耐衝撃性、柔軟性および基材密着性が優れていると考えられる。
 本発明における単位Bの含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、5~20モル%であり、5~15モル%であることが好ましく、7~15モル%であることがより好ましく、8~12モル%であることが特に好ましい。単位Bの含有量が5モル%未満である場合には、得られる塗膜の柔軟性、耐衝撃性および基材密着性が低下する。また、単位Bの含有量が20モル%超である場合には、粉体塗料の耐ブロッキング性と、得られる塗膜の柔軟性とが低下する。
 本発明の含フッ素重合体は、含フッ素重合体のTgを粉体塗料に適した範囲に設定できる観点から、下式(3)で表される単量体(以下、「単量体C」ともいう。)に基づく単位(以下、「単位C」ともいう。)を含んでもよい。この場合、含フッ素重合体が含む全単位に対する単位Cの含有量は、0モル%超40モル%以下であることが好ましく、含フッ素重合体の溶融粘度を調整する観点から、0モル%超35モル%以下であることがより好ましく、0モル%超30モル%以下であることが特に好ましい。
 式(3) X-Z
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。本塗膜の耐候性の観点から、Xとしては、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-およびCH=CHCHO-が好ましく、CH=CHOC(O)-がより好ましい。XがCH=CHO-またはCH=CHCHO-である単量体C、特にXがCH=CHOC(O)-である単量体Cは、他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率に優れ、含フッ素重合体における単位Bを均一に存在させる効果が高い。その結果、耐衝撃性と柔軟性により優れた塗膜を形成する粉体塗料を調製しやすい。
 Zは、炭素数1~3のアルキル基であり、メチル基またはエチル基であることが好ましい。
 また、単量体Cは、2種以上を併用してもよい。
 単量体Cの具体例としては、エチルビニルエーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルが挙げられる。他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率の観点から、酢酸ビニルが好ましい。
 本発明における含フッ素重合体は、耐ブロッキング性に優れた粉体塗料を得る観点、および、含フッ素重合体を粉体化する際に単位Bとの相互作用によるゲル化を防ぐ観点から、下式(4)で表される単量体(以下、「単量体D」ともいう。)に基づく単位(以下、「単位D」ともいう。)を含まないか、または、含む場合であっても、単位Dの含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、5モル%未満であることが好ましく、3モル%未満であることがより好ましい。
 式(4) X-Q-OH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Qは、炭素数2~20のアルキレン基である。Qが表すアルキレン基は、環構造を含んでいてもよい。
 単量体Dの具体例としては、ヒドロキシアルキルビニルエーテル(2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル等)、ヒドロキシアルキルアリルエーテル(ヒドロキシエチルアリルエーテル等)、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル((メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル等)が挙げられる。
 本発明における含フッ素重合体は、含フッ素重合体のTgを保持し、本発明の粉体塗料における耐ブロッキング性を保持する観点から、下式(5)で表される単量体(以下、「単量体E」ともいう。)に基づく単位(以下、「単位E」ともいう。)を含まないか、または、含む場合であっても、単位Eの含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、8モル%未満であることが好ましい。
 式(5) X-Z
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
 Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基を除く、炭素数4以上のアルキル基である。3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
 単量体Eの具体例としては、ノニルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、ネオデカン酸ビニルエステル(HEXION社製、商品名「ベオバ10」等)が挙げられる。
 本発明における含フッ素重合体は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、単位Fの含有量、単位Aの含有量および単位Bの含有量が、この順に、20~60モル%、5~60モル%および5~20モル%であることが好ましく、30~50モル%、10~55モル%および5~15モル%であることがより好ましい。
 本発明における含フッ素重合体の酸価は、20~100mgKOH/gであることが好ましく、30~60mgKOH/gであることがより好ましい。酸価が20mgKOH/g以上であれば、含フッ素重合体の架橋密度がより増大するため、本塗膜の、柔軟性、耐衝撃性および基材密着性がより優れる。酸価が100mgKOH/g以下であれば、含フッ素重合体の熱安定性、粉体塗料の耐ブロッキング性および本塗膜の柔軟性がより向上する。
 本発明における含フッ素重合体におけるTgは、粉体塗料の耐ブロッキング性が向上する観点から、35~150℃であることが好ましく、45~120℃であることがより好ましく、50~100℃であることがさらに好ましく、50~80℃であることが特に好ましい。
 本発明における含フッ素重合体の170℃における溶融粘度(以下、「溶融粘度」ともいう)は、20~100Pa・sであり、20~95Pa・sであることが好ましく、20~50Pa・sであることがより好ましい。溶融粘度が20Pa・s以上であると、得られる塗膜の耐衝撃性と耐溶剤性に優れる。溶融粘度が100Pa・s以下であると、低温成膜条件において得られる塗膜の表面平滑性と柔軟性に優れる。
 溶融粘度は、含フッ素重合体のMwおよび含フッ素重合体が含む単位の種類と含有量を制御して、上記範囲内に設定するのが好ましい。溶融粘度は、特に、含フッ素重合体が含む単位の種類と含有量を制御して調節し得るが、含フッ素重合体が含む単位の種類と含有量は、同時に含フッ素重合体のTgにも影響し得る。したがって、含フッ素重合体が含む単位の種類と含有量を本発明のように調節すれば、溶融粘度およびTgがともに好適である含フッ素重合体を得ることができる。
 本発明における含フッ素重合体のMwは、15000~75000であることが好ましく、20000~70000であることがより好ましく、25000~60000であることが特に好ましい。含フッ素重合体のMwが15000以上であれば、本塗膜の、耐衝撃性および耐溶剤性がより優れる。含フッ素重合体のMwが75000以下であれば、低温成膜条件における本塗膜の、耐衝撃性、表面平滑性および柔軟性を具備できる。
 含フッ素重合体のMwは、含フッ素重合体の製造方法として溶液重合法を採用したり、重合溶媒を適切に選定したりして、上記範囲内に設定できる。
 本発明における含フッ素重合体の製造方法は、溶媒とラジカル重合開始剤の存在下、単量体(フルオロオレフィン、単量体Aおよび単量体B)を共重合させる方法が挙げられる。なお、さらに単量体C、単量体D、および単量体Eを共重合させてもよいが、上述した理由により単量体Dおよび単量体Eは共重合させないことが好ましい。
 含フッ素重合体の製造方法における好適な重合法としては、溶液重合法が挙げられる。溶液重合法を用いれば、懸濁重合法および乳化重合法と比較して、含フッ素重合体のMwおよび単位Bの含有量を所定の範囲に制御しやすい。
 溶媒は、アルコール(エタノール、ブチルアルコール、プロパノール、ブタノール等)が好ましい。アルコールは、キシレン等の非極性溶剤と比較して、単量体Bの溶解性に優れる。そのため、重合溶媒としてアルコールを用いれば、単位Bを含フッ素重合体中に適量に導入しやすい。
 ラジカル重合開始剤の具体例としては、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、パーオキシカーボネートエステル、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等が挙げられる。
 重合における反応温度は通常0~130℃であり、反応圧力は通常0~1.0MPaであり、反応時間は通常1~50時間である。
 本発明の粉体塗料は、含フッ素重合体のみからなる粉体塗料であってもよいが、好ましくは、硬化剤、硬化触媒、顔料等の含フッ素重合体以外の成分(以下、「他の成分」ともいう。)の少なくとも1種を含む。他の成分を含む本発明の粉体塗料において、粉体塗料を構成する粒子(すなわち、塗料粒子)は、含フッ素重合体と他の成分とを含む粒子であることが好ましい。また、他の成分(たとえば、後述の他の樹脂や粒子状の顔料等)は、第2の塗料粒子として本発明の粉体塗料に含ませることもできる。この第2の塗料粒子もまた複数の他の成分を含む粒子であってもよい。
 本発明の粉体塗料における塗料粒子としては、含フッ素重合体と他の成分(特に、硬化剤)とを含む粒子であることが好ましい。
 本発明の粉体塗料を構成する塗料粒子の平均粒子径は、1~100μmであることが好ましく、25~50μmであることがより好ましい。
 平均粒子径が1μm以上であれば、粉体塗料の凝集性が低くなり、粉体塗装の際に均一に塗装しやすい。また、平均粒子径が100μm以下であれば、塗膜の表面平滑性がより良好になり、塗膜の外観がよい。
 本発明の粉体塗料は、さらに、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、またはβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物からなる硬化剤を含むのが好ましい。本発明の含フッ素重合体は、単位Bに基づくカルボキシ基を有するため、カルボキシ基と反応しうる硬化剤を本発明の粉体塗料が含めば、本塗膜の、耐候性、耐酸性、隠蔽性等の物性がより向上する。
 本発明の粉体塗料が硬化剤を含む場合の含有量は、粉体塗料中の含フッ素重合体に対して、1~50質量%が好ましく、1~20質量%がより好ましい。
 エポキシ基を1分子中に2以上有する化合物としては、ビスフェノール型エポキシ化合物(A型、F型、S型等)、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ハイドロキノン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ化合物、ポリプロピレングリコール型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、グリオキザール型エポキシ化合物、脂環型エポキシ化合物、脂環式多官能エポキシ化合物、複素環型エポキシ化合物(トリグリシジルイソシアヌレート(以下、「TGIC」ともいう。)等)が挙げられる。具体的には、TGICのグリシジル基部分にメチレン基を導入した「TM239」(日産化学工業社製)、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物である「TEPIC-SP」(日産化学工業社製)、トリメリット酸グリシジルエステルとテレフタル酸グリシジルエステルの混合物である「PT-910」(HUNTSMAN社製)等が挙げられる。
 カルボジイミド基を1分子中に2以上有する化合物としては、脂環族カルボジイミド、脂肪族カルボジイミド、芳香族カルボジイミド、ならびにこれらの多量体および変性体が挙げられる。具体的には、ジカルボジイミド(N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N’-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等)、ポリカルボジイミド(ポリ(1,6-ヘキサメチレンカルボジイミド)、ポリ(4,4’-メチレンビスシクロヘキシルカルボジイミド)、ポリ(1,3-シクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(1,4-シクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(4,4’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)、ポリ(4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(3,3’-ジメチル-4,4’-ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(ナフタレンカルボジイミド)、ポリ(p-フェニレンカルボジイミド)、ポリ(m-フェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリルカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルカルボジイミド)、ポリ(メチル-ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(1,3,5-トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド、ポリ(1,3,5-トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド、ポリ(1,5-ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド、ポリ(トリエチルフェニレンカルボジイミド)、ポリ(トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド)等)等が挙げられる。
 オキサゾリン基を1分子中に2以上有する化合物としては、2-オキサゾリン基を有する付加重合性オキサゾリン、該付加重合性オキサゾリンの重合体が挙げられる。具体的には、2,2’-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-メチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-トリメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-ヘキサメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-エチレン-ビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2’-p-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレン-ビス(2-オキサゾリン)、2,2’-m-フェニレン-ビス(4,4’-ジメチル-2-オキサゾリン)、ビス(2-オキサゾリニルシクロヘキサン)スルフィド、ビス(2-オキサゾリニルノルボルナン)スルフィド、オキサゾリン環含有重合体等が挙げられる。市販品の具体例としては、日本触媒社製のエポクロス WS-500、WS-700、K-2010、K-2020、K-2030(以上、全て商品名)が挙げられる。
 β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物の具体例としては、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシエチル)-アジパミド(PrimidXL-552、EMS社製)、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシプロピル)-アジパミド(Primid QM 1260、EMS社製)が挙げられる。
 本発明の粉体塗料は、硬化触媒を含んでもよい。
 硬化触媒は、硬化剤を用いた際の硬化反応を促進する化合物であり、硬化剤の種類に応じて、公知の硬化触媒から選択できる。本発明の粉体塗料が硬化触媒を含む場合の含有量は、粉体塗料が含む硬化剤の全質量に対して、0.00001~10質量%が好ましい。
 本発明の粉体塗料は、本発明における含フッ素重合体以外の含フッ素重合体を含んでもよく、フッ素原子を含まない樹脂(以下、「他の樹脂」ともいう。)を含んでもよい。本発明の粉体塗料が他の樹脂を含む場合、本塗膜において、基材上に、他の樹脂を主とする層と、含フッ素重合体を主とする層とが、この順に積層した塗膜が得られやすい観点から、含フッ素重合体のSP値と、他の樹脂のSP値との差は、絶対値で0.4~16(J/cm1/2であることが好ましい。
 本発明の粉体塗料が他の樹脂を含む場合、本発明の粉体塗料中の含フッ素重合体と他の樹脂との質量比(含フッ素重合体の質量/他の樹脂の質量)は、0.3~3.5であることが好ましく、0.35~3であることがより好ましい。
 他の樹脂は、アルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、エポキシポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、変性ポリエステル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。他の樹脂としては、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂およびエポキシ樹脂が好ましく、塗膜の基材密着性の観点と、他の樹脂を主とする層に含フッ素重合体が混入しにくい観点から、ポリエステル樹脂および(メタ)アクリル樹脂が特に好ましい。
 ポリエステル樹脂の具体例としては、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」、「CRYLCOAT(登録商標) 4842-3」、日本ユピカ社製の「ユピカコート(登録商標) GV-250」、「ユピカコート(登録商標) GV-740」、「ユピカコート(登録商標) GV-175」、DSM社製の「Uralac(登録商標) 1680」等が挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂の具体例としては、DIC社製の「ファインディック(登録商標) A-249」、「ファインディック(登録商標) A-251」、「ファインディック(登録商標) A-266」、三井化学社製の「アルマテックス(登録商標) PD6200」、「アルマテックス(登録商標) PD7310」、三洋化成工業社製の「サンペックス PA-55」等が挙げられる。
 エポキシ樹脂の具体例としては、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。
 本発明の粉体塗料は、防錆顔料、体質顔料、着色顔料等の顔料を含んでもよい。
 防錆顔料の具体例としては、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。
 体質顔料の具体例としては、タルク、硫酸バリウム、マイカ、炭酸カルシウムが挙げられる。
 着色顔料の具体例としては、キナクリドン、ジケトピロロピロール、イソインドリノン、インダンスロン、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、ジオキサジン、ベンゾイミダゾロン、トリフェニルメタンキノフタロン、アントラピリミジン、黄鉛、フタロシアニン、ハロゲン化フタロシアニン、アゾ顔料(アゾメチン金属錯体、縮合アゾ等)、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、銅フタロシアニン、縮合多環顔料等が挙げられる。
 また、着色顔料として、光輝顔料も挙げられる。具体例としては、金属粒子(アルミニウム、亜鉛、銅、ブロンズ、ニッケル、チタン、ステンレス等の金属およびそれらの合金等)、マイカ粒子(雲母粉)、パール粒子、グラファイト粒子、ガラスフレーク、鱗片状酸化鉄粒子等が挙げられる。
 本発明の粉体塗料が顔料を含む場合の含有量は、粉体塗料の全質量に対して、1~50質量%であることが好ましく、1~40質量%であることがより好ましく、本塗膜の耐候性の観点から、30~40質量%であることが特に好ましい。
 本発明の粉体塗料は、必要に応じて上記以外の他の成分(以下、「他の添加剤」ともいう。)を含んでもよい。他の添加剤の具体例としては、上記以外の硬化剤(イソシアネート基を有する硬化剤、ブロック化イソシアネート基を有する硬化剤等)、紫外線吸収剤(各種の有機系紫外線吸収剤、無機系紫外線吸収剤等)、光安定剤(ヒンダードアミン光安定剤等)、つや消し剤(超微粉合成シリカ等)、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、可塑剤、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、低汚染化処理剤等が挙げられる。
 本発明における粉体塗料の製造方法としては、特に限定されるものではないが、含フッ素重合体と他の成分(硬化剤、硬化触媒、顔料、他の樹脂、他の添加剤等)とを含む塗料粒子から構成される粉体塗料の製造方法として、以下の方法が挙げられる。
 まず、含フッ素重合体と他の成分とを混合して混合物を得る。次いで、得られた混合物を、押出機により80~130℃で溶融混練して押し出し、冷却して、固化した溶融混練物を得る。その後、得られた固化した溶融混練物を粉砕し分級して、所望の平均粒子径の粉体塗料を得る。
 上記粉体塗料の製造に用いられる含フッ素重合体は、たとえば、上述した含フッ素重合体の製造方法で得られる、含フッ素重合体と溶媒とを含む溶液から、溶媒を留去し、必要により粉砕して製造できる。
 本発明の塗装物品は、基材と、上記粉体塗料により基材上に形成された塗膜と、を有する。
 基材の材質の具体例としては、無機物、有機物、有機無機複合材等が挙げられる。
 無機物の具体例としては、コンクリート、自然石、ガラス、金属(鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、真鍮、チタン等)等が挙げられる。
 有機物の具体例としては、プラスチック、ゴム、接着剤、木材等が挙げられる。
 有機無機複合材の具体例としては、繊維強化プラスチック、樹脂強化コンクリート、繊維強化コンクリート等が挙げられる。
 また、基材には、公知の表面処理(例えば、化成処理等)を行ったものを用いてもよい。また、基材の表面には、樹脂層(ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等)が形成されていてもよい。
 上記の中でも、基材は、金属が好ましく、アルミニウムがより好ましい。アルミニウム製の基材は、防食性に優れ、軽量で、外装部材等の建築材料用途に適している。
 基材の形状、サイズ等は、特に限定されない。
 基材の具体例としては、コンポジットパネル、カーテンウォール用パネル、カーテンウォール用フレーム、ウィンドウフレーム等の建築用の外装部材、タイヤホイール等の自動車部材、建機、自動2輪のフレーム等が挙げられる。
 塗膜の厚さは、20~1000μmが好ましく、20~500μmがより好ましい。アルミニウム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。海岸沿いに設置されたエアコンの室外機、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。
 本発明の塗装物品は、本発明の粉体塗料を基材上に付与して粉体塗料層を形成し、該粉体塗料層を加熱処理して基材上に塗膜を形成することにより製造されることが好ましい。なお、塗装物品は、塗膜付き基材と換言できる。
 粉体塗料層は、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、プラズマ溶射法等の塗装法によって、本発明の粉体塗料を基材上に塗装することにより、形成されることが好ましい。本塗膜の表面平滑性と隠蔽性とにより優れる点から、塗装法としては、粉体塗装ガンを用いた静電塗装法が好ましい。
 粉体塗装ガンの具体例としては、コロナ帯電型塗装ガンや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塗装ガンである。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塗装ガンである。
 粉体塗料層を加熱処理する際は、基材上の粉体塗料層を加熱して、基材上に粉体塗料の溶融物からなる溶融膜を形成することが好ましい。なお、溶融膜の形成は、基材への粉体塗料層の形成と同時に行ってもよく、粉体塗料層を形成した後に別途行ってもよい。
 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」ともいう。)と加熱維持時間(以下、「焼付け時間」ともいう。)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が、本発明の粉体塗料によれば、焼付け温度を低くできる。
 たとえば、本発明の粉体塗料における含フッ素重合体のカルボキシ基が前記硬化剤と反応することで、本塗膜はより低温で硬化する。カルボキシ基と硬化剤との反応は、ブロック化イソシアネート基を有する硬化剤を使用する場合のような高温(200℃程度)を必要としない利点がある。
 一方で、焼き付け温度を低くすると、一般に塗膜の物性は低下する傾向にある。しかしながら、本発明の粉体塗料を用いれば、低い焼き付け温度で焼き付けても、後述するような良好な物性を有する塗膜を形成できる。
 焼付け温度は、120℃~200℃であることが好ましく、140℃~180℃であることがより好ましい。焼付け時間は、通常2~60分間である。
 基材上に形成された溶融膜は、20~25℃まで冷却することにより、塗膜を形成させるのが好ましい。冷却は、急冷してもよく徐冷してもよく、本塗膜の基材密着性の観点から、徐冷が好ましい。
 本発明によれば、基材と、170℃という従来と比較して低い焼き付け温度で焼き付けて基材上に形成された本塗膜を有する塗膜付き基材および塗装物品が得られ、具体的には、以下の性能を有する。
 ・本発明の塗膜付き基材および塗装物品は、塗膜の基材密着性に優れ、後述するクロスカット法におけるハガレが10%以下であり、好ましくは0%である。
 ・本発明の塗膜付き基材および塗装物品は、塗膜の柔軟性に優れ、後述する円筒形マンドレル法において直径6mm未満、好ましくは4mm未満のマンドレルでの折り曲げでも割れやはがれが生じない。
 ・本発明の塗膜付き基材および塗装物品は、塗膜の耐衝撃性に優れ、後述するデュポン式衝撃試験において、20cm以上、好ましくは40cm以上からの落下試験においても割れやひびが生じない。
 ・本発明の塗膜付き基材および塗装物品は、塗膜の表面平滑性に優れ、後述するPCIが2以上、好ましくは4以上である。
 本発明の含フッ素重合体は、フルオロオレフィンに基づく単位、上記式(1)で表される単量体に基づく単位および上記式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、上記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、該含フッ素重合体の重量平均分子量が15000~75000である、含フッ素重合体である。
 本発明の含フッ素重合体は、また、フルオロオレフィンに基づく単位、上記式(1)で表される単量体に基づく単位および上記式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、上記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、該含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sである、含フッ素重合体である。
 本発明の含フッ素重合体の好適態様は、上述した本発明の粉体塗料に含まれる含フッ素重合体と同様なので、その説明を省略する。
 本発明の含フッ素重合体は、上述した粉体塗料に好適に使用されるが、粉体塗料以外の用途にも適用できる。粉体塗料以外の用途の具体例としては、含フッ素重合体を溶剤中に溶解させた溶剤型塗料、含フッ素重合体を水中に分散させた水性塗料等が挙げられる。
 以下、例を挙げて本発明を詳細に説明する。ただし本発明はこれらの例に限定されない。なお、後述する表中における各成分の配合量は、質量基準を示す。また、例1~7は実施例であり、例8~9は比較例である。
〔測定方法・評価方法〕
(含フッ素重合体が含む各単位の含有量(モル%))
 含フッ素重合体をNMR分析法により分析して求めた。
(Mwの測定)
 高速GPC装置(東ソー社製、カラムTSKgelG 400XL)を用い、ポリスチレン換算のMwを求めた。
(酸価の測定)
 JIS K 0070-3(1992)の方法に準じて、テトラヒドロフラン溶液に、一定量の試料を溶解させ、フェノールフタレインを指示薬として、水酸化カリウムのエタノール溶液にて滴定し、酸価を求めた。
(Tgの測定)
 示差走査熱量測定(DSC)法により求め、中間点ガラス転移温度をTgとした。
(溶融粘度の測定)
 溶融粘度は、回転式レオメータ(Anton Paar社製、MCR302)を用いて、昇温速度:10℃/分の条件にて130℃から200℃まで昇温測定し、試料の170℃における値を読み取った。
(粉体塗料の耐ブロッキング性)
 後述する例に従って製造した粉体塗料を、密閉した瓶に入れて常温(25℃)で保存し、ブロッキングするまでの時間を観測した。
 ○:15日以上経過してもブロッキングしない。
 △:15日超経過するとブロッキングが見られる。
 ×:1日未満でブロッキングが見られる。
(塗膜の基材密着性)
 クロスカット法(JIS K 5600-5-6)によって判定した。試験片の塗膜を1mm間隔100マスの碁盤目状にカットし、その上に粘着テープを貼付し、続けてその粘着テープを剥離したときに、100マスのうち、粘着テープによって剥離しなかったマス目の数から、以下の基準で密着性を評価した。
 ○:剥離しなかったマス目の数が100である。
 △:剥離しなかったマス目の数が90以上99以下である。
 ×:剥離しなかったマス目の数が90未満である。
(塗膜の柔軟性)
 円筒形マンドレル法(JIS K 5600-5-1)によって判定した。試験片の塗膜面を外にして、規定された直径のマンドレルに沿って折り曲げたときに、塗膜表面に割れやはがれ等の致命的な変状が生じるかを目視で評価した。
 ○:直径4mm未満でも割れやはがれが生じない。
 △:直径4mm以上6mm未満であれば割れやはがれが生じない。
 ×:直径6mm以上でも割れやはがれが生じる。
(塗膜の耐衝撃性)
 デュポン式衝撃試験(JIS K 5600-5-3)によって判定した。デュポン式衝撃試験器を用いて、試験片の塗膜面を上にして、塗膜上におもりを落下させ、落下地点の塗膜のひびや割れの有無を観測した。
 ○:40cm以上の高さから落下させても割れやひびが生じない。
 △:20cm以上40cm未満の高さからの落下であれば割れやひびが生じない。
 ×:20cm未満の高さから落下させても割れやひびが生じる。
(塗膜の表面平滑性(低温成膜条件時))
 試験片の塗膜の表面平滑性を、PCI(パウダーコーティングスティテュート)による平滑性目視判定用標準版を用いて判定した。標準版は、1~10の10枚あり、数字が大きくなるに従って平滑性が優れる。
 ○:PCI値4以上である。
 △:PCI値2以上4未満である。
 ×:PCI値2未満である。
〔粉体塗料の製造に使用した成分〕
(含フッ素重合体)
 後述する例に従って製造した含フッ素重合体を使用した。単量体FとしてCF=CFCl(CTFE)を、単量体Aとしてピバリン酸ビニルエステル(PV)とネオノナン酸ビニルエステル(NV)(HEXION社製。商品名「ベオバ9」)とシクロヘキシルビニルエーテル(CHVE)を、単量体Bとして10-ウンデシレン酸(UDA。単位B1に相当。)とクロトン酸(CA。単位B2に相当。)を、単量体Cとして酢酸ビニル(AV)を、単量体Dとして4-ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)を使用した。
 なお、NVは、式CH=CHOC(O)C(CH)(Z11で表されるビニルエステルであり、式中の2個のZ11はそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、2個のZ11が有する炭素原子の総数は6である。
(硬化剤)
 硬化剤A:エポキシ基を1分子中に2以上有する化合物(HUNTSMAN社製、PT-910(商品名))
 硬化剤B:エポキシ基を1分子中に2以上有する化合物(日産化学工業社製、TEPIC-SP(商品名))
 硬化剤C:β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物(EMS社製、PrimidXL-552(商品名))
(硬化触媒)
 硬化触媒:ジブチルスズジラウレートのキシレン溶液(10000倍希釈品)
(顔料)
 顔料:酸化チタン顔料(デュポン社製、Ti-Pure R960(商品名)、酸化チタン含有量:89質量%)
(上記以外の他の成分)
 脱ガス剤:ベンゾイン
 表面調整剤:ビックケミー社製、BYK-360P(商品名)
〔合成例1〕
 オートクレーブ(内容積2.7L、ステンレス鋼製、撹拌機付き。以下同様。)に、キョーワード KW500SH(商品名、協和化学工業社製。以下、「吸着剤」ともいう。)(15.1g)を仕込み、真空脱気した。
 次に、tert-ブチルアルコール(422g)、エタノール(106g)、Tinuvin292(商品名、BASF社製。以下、「安定剤」ともいう。)(15.1g)、CTFE(465g)、PV(440g)、およびUDA(103g)をオートクレーブ内に導入して昇温し、65℃に保持した。この時点の圧力は0.59MPaであった。
 オートクレーブ内に、tert-ブチルペルオキシピバレートの50質量%キシレン溶液(以下、「重合開始剤溶液」ともいう。)(2mL)を添加し、重合を開始させた。なお、重合中は重合開始剤溶液(45mL)を連続的に加えた。撹拌下で重合を続け、11時間後にオートクレーブを水冷して重合を停止した。その後、オートクレーブ内溶液をろ過して、得られたろ液に含まれる未反応単量体をエバポレーターで除去し、含フッ素重合体を含む溶液を得た。
 得られた溶液を、65℃にて24時間真空乾燥して溶媒を除去し、さらに130℃にて20分間真空乾燥して得られたブロック状の含フッ素重合体を粉砕して、粉体状の含フッ素重合体1を得た。
 含フッ素重合体1は、CTFEに基づく単位、PVに基づく単位、UDAに基づく単位をこの順に41モル%、50モル%、9モル%含む重合体であった。含フッ素重合体1の、Tgは52℃であり、Mwは59300であり、酸価は33mgKOH/gであり、溶融粘度は81Pa・sであった。
〔合成例2〕
 オートクレーブに、吸着剤(34.0g)を仕込み、真空脱気した。
 次に、tert-ブチルアルコール(223g)、2-プロパノール(223g)、安定剤(34.0g)、CTFE(509g)、CHVE(397g)およびUDA(226g)をオートクレーブ中に導入した。徐々に昇温し、オートクレーブ内に導入して昇温し、65℃に保持した。この時点の圧力0.73MPaであった。
 オートクレーブ内に、重合開始剤溶液(2mL)を添加し、重合を開始させた。なお、重合中は重合開始剤溶液(90mL)を連続的に加えた。撹拌下で反応を続け、11時間後にオートクレーブを水冷して重合を停止した。その後、オートクレーブ内溶液をろ過して、得られたろ液に含まれる未反応単量体をエバポレーターで除去し、含フッ素重合体を含む溶液を得た。
 得られた溶液をメタノールで2回分液洗浄した。1回の分液洗浄では、含フッ素重合体の30gに対して、メタノールの500gを使用した。
 溶液を、65℃にて24時間真空乾燥して溶媒を除去し、さらに130℃にて20分間真空乾燥し、得られたブロック状の含フッ素重合体を粉砕して、粉体状の含フッ素重合体2を得た。
 含フッ素重合体2は、CTFEに基づく単位、CHVEに基づく単位、UDAに基づく単位をこの順に52モル%、41モル%、7モル%含む重合体であった。含フッ素重合体2の、Tgは51℃であり、Mwは18500であり、酸価は31mgKOH/gであり、溶融粘度は42Pa・sであった。
〔合成例3~5〕
 使用する単量体の種類と量のほか、tert-ブチルアルコール(422g)およびエタノール(106g)を、tert-ブチルアルコール(370g)およびキシレン(158g)に変更する以外は、合成例1と同様にして、含フッ素重合体3~5をそれぞれ得た。
〔合成例6(比較合成例)〕
 使用する単量体の種類と量のほか、tert-ブチルアルコール(223g)、2-プロパノール(223g)を、キシレン(356g)およびエタノール(90g)に変更する以外は、合成例2と同様にして、含フッ素重合体6を得た。
〔合成例7(比較合成例)〕
 使用する単量体の種類と量のほか、tert-ブチルアルコール(422g)およびエタノール(106g)を、tert-ブチルアルコール(528g)に変更する以外は、合成例1と同様にして、含フッ素重合体7を得た。
〔合成例8(比較合成例)〕
 使用する単量体の種類と量のほか、tert-ブチルアルコール(223g)、2-プロパノール(223g)を、キシレン(356g)およびエタノール(90g)に変更する以外は、合成例2と同様にして、ブロック状の含フッ素重合体8を得た。しかし、含フッ素重合体8は粉体化する際にゲル化してしまい、溶融粘度は測定不能であった。
〔合成例9(比較合成例)〕
 オートクレーブに、炭酸カリウム(12.3g)を仕込み、真空脱気した。
 次に、キシレン(503g)、エタノール(142g)、吸着剤(4.5g)、CTFE(387g)、CHVE(326g)およびHBVE(84.9g)をオートクレーブ内に導入して昇温し、65℃に保持した。この時点の圧力は0.55MPaであった。
 オートクレーブ内に、重合開始剤溶液(1mL)を添加し、重合を開始させた。なお、重合中は重合開始剤溶液(19mL)を連続的に加えた。撹拌下で重合を続け、11時間後にオートクレーブを水冷して重合を停止した。その後、オートクレーブ内溶液をろ過して、得られたろ液に含まれる未反応単量体をエバポレーターで除去し、含フッ素重合体を含む溶液を得た。
 得られた溶液を、65℃にて24時間真空乾燥して溶媒を除去し、さらに130℃にて20分加真空乾燥して得られたブロック状の含フッ素重合体を粉砕して、粉体状の含フッ素重合体を得た。
 さらに、フラスコ内にて、該含フッ素重合体(220g)をメチルエチルケトン(300g)に溶解させて撹拌した。つぎに、フラスコに無水コハク酸(14g)を加えてフラスコ内温を75℃まで昇温した後、トリエチルアミン(1g)を加え、5時間反応させた。フラスコ内温を25℃まで冷却した後、フラスコ内溶液をIR測定して、無水コハク酸の酸無水物基のピークが消失したのを確認した。
 フラスコ内溶液を65℃にて24時間真空乾燥して溶媒を除去し、さらに130℃にて20分加真空乾燥して、ブロック状の含フッ素重合体9を得た。
 含フッ素重合体9は、CTFEに基づく単位、CHVEに基づく単位、HBVEに基づく単位、HBVEに基づく単位のヒドロキシ基に無水コハク酸が付加して形成された単位(側鎖に-O(CHOC(O)CHCHCOOHを有する単位。以下、「他の単位」ともいう。)をこの順に50モル%、39モル%、3モル%、8モル%含む重合体であった。含フッ素重合体9の、Tgは52℃であり、Mwは45500であり、酸価は30mgKOH/gであった。しかし、含フッ素重合体9は粉体化する際にゲル化してしまい、溶融粘度は測定不能であった。
 それぞれの合成例で得られた含フッ素重合体の物性をまとめて、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔粉体塗料の製造〕
 粉体状の各含フッ素重合体および表2に記載の各成分を、高速ミキサ(佑崎有限公司社製)を用いて10~30分程度混合し、粉体状の混合物を得た。得られた混合物を、2軸押出機(サーモプリズム社製、16mm押出機)を用いて、120℃のバレル設定温度にて溶融混練を行い、ペレットを得た。得られたペレットを粉砕機(FRITSCH社製、製品名:ロータースピードミルP14)を用いて常温(25℃)で粉砕し、150メッシュによる分級を行い、平均粒子径が約40μmである各粉体塗料を得た。
 なお、含フッ素重合体8および9を用いた場合には、含フッ素重合体8および9がゲル化していたため、粉体塗料を製造できなかった。
〔試験片の作製〕
 各粉体塗料を用いて、クロメート処理を行ったアルミニウム板(基材)の一面に、静電塗装機(小野田セメント社製、GX3600C)を用いて静電塗装を行い、170℃雰囲気中で20分間保持して、粉体塗料の溶融膜を得た。溶融膜を放置して室温(25℃)まで冷却し、厚さ55~65μmの塗膜付きアルミニウム板を得た。得られた塗膜付きアルミニウム板を試験片として、それぞれ評価した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、含フッ素重合体が含む全単位に対して、単位Bの含有量が5~20モル%であり、含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sである粉体塗料(例1~7)を用いると、耐衝撃性、柔軟性および基材密着性に優れ、低温成膜条件であっても表面平滑性に優れた塗膜を形成できることが示された。
 例8では、含フッ素重合体の単位Bの含有量が5モル%未満であるため、塗膜の基材密着性、柔軟性、および耐衝撃性に劣ったと考えられる。また、例9では、溶融粘度が所定値の範囲内でないため、加熱処理における含フッ素重合体の流動性が低く、塗膜の表面平滑性が劣るだけでなく、密な塗膜が形成されず塗膜の柔軟性が劣ったと考えられる。
 なお、2017年01月12日に出願された日本特許出願2017-003520号の明細書、特許請求の範囲および要約書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 (14)

  1.  フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体を含む粉体塗料であって、
     前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、
     前記含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sであることを特徴とする粉体塗料。
      式(1) X-Z
      式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
     R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
     nは、0~12の整数である。
  2.  前記含フッ素重合体のガラス転移温度が45~120℃である、請求項1に記載の粉体塗料。
  3.  前記含フッ素重合体の重量平均分子量が15000~75000である、請求項1または2に記載の粉体塗料。
  4.  前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記フルオロオレフィンに基づく単位の含有量が20~60モル%であり、前記式(1)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~60モル%である、請求項1~3のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  5.  前記含フッ素重合体が、さらに下式(3)で表される単量体に基づく単位を含み、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が0モル%超40モル%以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の粉体塗料。
      式(3) X-Z
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Zは、炭素数1~3のアルキル基である。
  6.  前記含フッ素重合体が、下式(4)で表される単量体に基づく単位を含まないか、または該単位を含み、該単位を含む場合には、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が5モル%未満である、請求項1~5のいずれか1項に記載の粉体塗料。
      式(4) X-Q-OH
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Qは、炭素数2~20の、環構造を含んでもよいアルキレン基である。
  7.  前記含フッ素重合体が、下式(5)で表される単量体に基づく単位を含まないか、または該単位を含み、該単位を含む場合には、前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、該単位の含有量が8モル%未満である、請求項1~6のいずれか1項に記載の粉体塗料。
      式(5) X-Z
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基を除く、炭素数4以上のアルキル基である。
     3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
  8.  さらに、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基またはβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する化合物からなる硬化剤を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  9.  前記硬化剤の含有量が、含フッ素重合体に対して、1~50質量%である、請求項8に記載の粉体塗料。
  10.  粉体塗料を構成する粒子が、前記含フッ素重合体と前記硬化剤とを含む粒子である、請求項8または9に記載の粉体塗料。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載の粉体塗料を基材上に付与して粉体塗料層を形成し、該粉体塗料層を加熱処理して基材上に塗膜を形成することを特徴とする塗膜付き基材の製造方法。
  12.  基材と、請求項1~10のいずれか1項に記載の粉体塗料により前記基材上に形成された塗膜とを有することを特徴とする塗装物品。
  13.  フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、
     前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、
     前記含フッ素重合体の重量平均分子量が15000~75000であることを特徴とする含フッ素重合体。
      式(1) X-Z
      式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
     R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
     nは、0~12の整数である。
  14.  フルオロオレフィンに基づく単位、下式(1)で表される単量体に基づく単位および下式(2)で表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体であって、
     前記含フッ素重合体が含む全単位に対する、前記式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%であり、
     前記含フッ素重合体の170℃における溶融粘度が20~100Pa・sであることを特徴とする含フッ素重合体。
      式(1) X-Z
      式(2) CHR21=CR22(CHCOOH
     式中の記号は、以下の意味を示す。
     Xは、CH=CHC(O)O-、CH=C(CH)C(O)O-、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-またはCH=CHCHO-である。
     Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキル基、炭素数6~10のシクロアルキルアルキル基、炭素数6~10のアリール基または炭素数7~12のアラルキル基である。ただし、3個のZはそれぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基であり、3個のZが有する炭素原子の総数は3~7の整数である。
     R21およびR22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~3のアルキル基である。
     nは、0~12の整数である。
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CN201880006696.5A CN110168028B (zh) 2017-01-12 2018-01-11 粉体涂料、带涂膜的基材的制造方法、涂装物品及含氟聚合物
AU2018208279A AU2018208279A1 (en) 2017-01-12 2018-01-11 Powder coating material, method for producing substrate provided with coating film, coated article and fluorinated polymer
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221047A1 (ja) * 2020-04-30 2021-11-04 広栄化学株式会社 硬化触媒及び樹脂組成物
CN113663668A (zh) * 2021-09-01 2021-11-19 南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司 一种VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7236009B2 (ja) * 2019-08-06 2023-03-09 ダイキン工業株式会社 金属張積層板用含フッ素ポリマー、金属張積層板用組成物、硬化性組成物、金属張積層板及びプリント基板
CN111116815B (zh) * 2020-01-07 2021-08-20 复旦大学 一种三氟氯乙烯与乙烯基醚的光控制交替共聚方法
TWI737492B (zh) * 2020-09-11 2021-08-21 楊浩德 無機水性雙組分防鏽塗料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06172451A (ja) * 1992-12-08 1994-06-21 Central Glass Co Ltd 塗料用樹脂
JPH08157537A (ja) * 1994-12-12 1996-06-18 Asahi Glass Co Ltd カルボキシル基含有含フッ素共重合体およびその製造方法
JP2003096377A (ja) 2001-09-25 2003-04-03 Asahi Glass Co Ltd 熱硬化性フッ素樹脂粉体塗料組成物
JP2003105270A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Asahi Glass Co Ltd 硬化性官能基を有する含フッ素樹脂粉体塗料組成物の製造方法
JP2017003520A (ja) 2015-06-15 2017-01-05 株式会社デンソー 表示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258447A (en) * 1991-04-09 1993-11-02 Central Glass Company, Limited Fluoroolefin based copolymer useful in electrodeposition paints
JPH07238116A (ja) 1994-02-28 1995-09-12 Asahi Glass Co Ltd カルボキシル基含有含フッ素共重合体およびその製造方法
JPH08337620A (ja) 1995-06-14 1996-12-24 Dainippon Ink & Chem Inc カルボキシル基含有含フッ素共重合体およびその水性樹脂ならびに該共重合体の製造方法
JPH10231329A (ja) 1996-11-28 1998-09-02 Asahi Glass Co Ltd 主鎖に環を有するフッ素系共重合体
JP3521054B2 (ja) 1997-08-27 2004-04-19 セントラル硝子株式会社 粉体塗料用組成物
JP2000026767A (ja) 1998-05-01 2000-01-25 Daikin Ind Ltd 熱硬化性粉体塗料組成物
JP4171946B2 (ja) * 1999-02-22 2008-10-29 Dic株式会社 粉末状含フッ素共重合体の製造方法
JP2003082295A (ja) 2001-09-11 2003-03-19 Dainippon Ink & Chem Inc 粉体塗料及び塗膜形成方法
EP1593720A4 (en) 2003-02-13 2006-05-10 Daikin Ind Ltd AQUEOUS COATING COMPOSITION CONTAINING FLUORINE
WO2012133828A1 (ja) 2011-03-31 2012-10-04 ダイキン工業株式会社 溶剤型塗料用組成物および含フッ素共重合体
SG11201408656WA (en) * 2012-06-29 2015-03-30 Asahi Glass Co Ltd Powder coating composition, process for producing cured film and coated article
JP6635025B2 (ja) * 2014-03-13 2020-01-22 Agc株式会社 含フッ素塗料用組成物および物品
CN110536939B (zh) * 2017-04-18 2021-08-03 Agc株式会社 氟系涂料、氟系涂料的制造方法、涂装物品及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06172451A (ja) * 1992-12-08 1994-06-21 Central Glass Co Ltd 塗料用樹脂
JPH08157537A (ja) * 1994-12-12 1996-06-18 Asahi Glass Co Ltd カルボキシル基含有含フッ素共重合体およびその製造方法
JP2003096377A (ja) 2001-09-25 2003-04-03 Asahi Glass Co Ltd 熱硬化性フッ素樹脂粉体塗料組成物
JP2003105270A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Asahi Glass Co Ltd 硬化性官能基を有する含フッ素樹脂粉体塗料組成物の製造方法
JP2017003520A (ja) 2015-06-15 2017-01-05 株式会社デンソー 表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3569668A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021221047A1 (ja) * 2020-04-30 2021-11-04 広栄化学株式会社 硬化触媒及び樹脂組成物
CN113663668A (zh) * 2021-09-01 2021-11-19 南大恩洁优环境技术(江苏)股份公司 一种VOCs净化用炭纤维负载室温催化剂及其制备方法

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