WO2019240186A1 - 粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法及び塗装物品 - Google Patents

粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法及び塗装物品 Download PDF

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fluorine
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俊 齋藤
祐二 原
裕以 長谷川
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    • C09D133/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
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    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular

Definitions

  • the present invention relates to a powder coating material, a manufacturing method thereof, a manufacturing method of a substrate with a coating film, and a coated article.
  • Patent Document 1 discloses a layer mainly composed of a fluorine-containing polymer using a powder coating containing a fluorine-containing polymer having a hydroxyl group or a carboxy group, a polyester resin having a hydroxyl group or a carboxyl group, and a curing agent. It is described that a coating film having a layer mainly composed of a polyester resin can be formed. It is described that the powder coating material has good weather resistance and can reduce manufacturing costs.
  • a coating film formed from the powder coating material described in Patent Document 1 the abrasion resistance of the coating film when the heat treatment temperature is low is not sufficient.
  • a coating film formed by using the powder coating material described in Patent Document 1 and having a heat treatment temperature of 170 ° C. has a predetermined height higher than a coating film formed by heating treatment temperature of 190 ° C. It was found that the amount of reduction of the coating film was large when a certain amount of sand was dropped.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a powder coating material capable of forming a coating film having excellent wear resistance even when a coating film is formed by heat treatment at a low temperature, a method for producing the same, and a coating film
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a coated substrate and a coated article.
  • the present invention has the following aspects.
  • a powder paint comprising a non-fluorine resin and a curing agent.
  • the non-fluorine resin is a resin having a reactive group, and is at least one selected from the group consisting of a polyester resin, a (meth) acrylic resin, a urethane resin, and an epoxy resin, [1] or The powder coating material according to [2]. [4] The powder coating material according to [3], wherein the non-fluororesin has a carboxy group as a reactive group.
  • the content of the unit based on the fluoroolefin is 20 to 60 mol% with respect to all the units contained in the fluoropolymer, and the content of the unit based on the monomer represented by the formula (1) described later
  • the amount according to any one of [1] to [4], wherein the amount is 5 to 60 mol%, and the content of units based on the monomer represented by the formula (2) described later is 5 to 20 mol% Powder paint.
  • the fluoropolymer further includes a unit based on a monomer represented by the following formula (3), and the content of the unit with respect to all units contained in the fluoropolymer is 0 mol%.
  • the fluorine-containing polymer does not contain a unit based on a 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 [6], wherein the content of the unit with respect to all the units to be contained is more than 0 mol% and less than 5 mol%.
  • the fluorine-containing polymer does not contain a unit based on the monomer represented by the formula (5) described later or includes 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 [7], wherein the content of the unit is more than 0 mol% and less than 8 mol% with respect to all the units contained.
  • the curing agent is a curing agent having two or more epoxy groups, carbodiimide groups, oxazoline groups, or ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule. Body paint.
  • the fluorine-containing polymer, the non-fluorine resin, and the curing agent are melt-kneaded, cooled, pulverized, and composed of powder particles including the fluorine-containing polymer, the non-fluorine resin, and the curing agent.
  • a method for producing a powder coating material wherein the powder coating material according to any one of [11] is obtained.
  • Powder particles containing the fluoropolymer and the curing agent and not containing the non-fluorine resin, and powder particles containing the non-fluorine resin and the curing agent and not containing the fluoropolymer; Are mixed to obtain the powder coating material according to any one of [1] to [11].
  • the powder coating material according to any one of [1] to [11] is applied on a substrate to form a powder coating layer, and the powder coating layer is heated at 120 to 210 ° C.
  • the powder coating material which can form the coating film excellent in abrasion resistance even if it is film formation by heat processing at low temperature, its manufacturing method, the manufacturing method of a base material with a coating film, and a coated article Can provide.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the unit for the lower limit value may be omitted.
  • (Meth) acrylate is a generic term for acrylate and methacrylate
  • (meth) acryl is a generic term for acrylic and methacrylic.
  • the (meth) acrylic resin means a resin composed of a polymer mainly composed of units based on (meth) acrylate.
  • the unit is a general term for an atomic group based on one molecule of the monomer directly formed by polymerization of the monomer and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group.
  • the content (mol%) of each unit with respect to all the units contained in the polymer such as the fluoropolymer is determined by a melt NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) analysis method of the polymer. Determined by the method.
  • the acid value and the hydroxyl value are values measured according to the method of JIS K 0070-3 (1992), respectively.
  • the glass transition temperature is the midpoint glass transition temperature of the polymer as measured by the differential scanning calorimetry (DSC) method.
  • the glass transition temperature is also referred to as Tg.
  • the softening temperature is a value measured according to the method of JIS K 7196 (1991).
  • the melt viscosity is a viscosity value at 170 ° C. of the sample when the temperature rise is measured from 130 ° C. to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min using a rotary rheometer.
  • the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are values measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance. In Examples, Mw in terms of polystyrene was determined using a high-speed GPC device (“Column TSKgel G 400XL” manufactured by Tosoh Corporation).
  • the SP value is an abbreviation for a solubility parameter. W. SUH, J. et al. M.M.
  • the activation energy is a value obtained by the Andrade equation.
  • the average particle diameter of the particles constituting the powder (also referred to as powder particles) is measured using a known particle size distribution measuring apparatus (such as “Helos-Rodos” manufactured by Sympatec) using a laser diffraction method as a measurement principle.
  • the 50% volume average value (D50) determined from the particle size distribution.
  • the powder coating material of the present invention (hereinafter also referred to as the present coating material) is a unit based on a fluoroolefin (hereinafter also referred to as a unit F), a monomer represented by the formula (1) described below (hereinafter referred to as a single amount).
  • Unit hereinafter also referred to as unit A
  • unit hereinafter referred to as unit
  • monomer B a monomer represented by formula (2)
  • a fluorine-containing polymer hereinafter also referred to as a specific fluorine-containing polymer
  • a non-fluorine resin a curing agent.
  • a coating film formed by heating the paint (hereinafter also referred to as the present coating film) is excellent in wear resistance even when a coating film is formed by heat treatment at a low temperature.
  • the reason for this is not necessarily clear, but is presumed as follows. Since the specific fluorine-containing polymer containing units A and B is excellent in fluidity at the time of melting, even when used in combination with a non-fluororesin, it is likely to be disposed on the outermost surface of the coating film. Furthermore, the specific fluorine-containing polymer contains the unit B, so that the cleavage between the main chain of the polymer and the side chain having a carboxy group hardly occurs, and the crosslinking between the specific fluorine-containing polymers is strong. Become.
  • the heat treatment at a low temperature is specifically less than 190 ° C., more typically 180 ° C. or less, more typically 120 to 175 ° C., and more typically 140 to 170. It means heat treatment at ° C.
  • a fluoroolefin 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 number of carbon atoms of the fluoroolefin is preferably 2-8, and particularly preferably 2-4.
  • Two or more fluoroolefins may be used in combination.
  • the content of the unit F 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 specific fluoropolymer. 35 to 45 mol% is particularly preferable.
  • the monomer A is represented by the following formula (1), and is considered to contribute mainly to the improvement of Tg of the specific fluoropolymer and to form a unit that improves the blocking resistance of the paint.
  • X is preferably CH 2 ⁇ CHOC (O) —, CH 2 ⁇ CHCH 2 OC (O) —, CH 2 ⁇ CHO— or CH 2 ⁇ CHCH 2 O— from the viewpoint of the weather resistance of the present coating film, CH 2 ⁇ CHOC (O) — is more preferred.
  • the monomer A in which X is CH 2 ⁇ CHO— or CH 2 ⁇ CHOC (O) —, particularly the monomer A in which X is CH 2 ⁇ CHOC (O) — is used for other monomers (especially simple monomers). It is excellent in alternating polymerizability with the polymer B) and the polymerization rate, and has a high effect of causing the unit B in the specific fluoropolymer to be present at random.
  • the coating film is formed by crosslinking the specific fluorine-containing polymer, the crosslinking tends to be strong. Furthermore, since the anti-blocking property of the paint is improved, the paint can be applied uniformly, and variations in the film thickness of the paint film can be suppressed.
  • 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; 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.
  • Z is preferably an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms or a cycloalkyl group having 6 to 10 carbon atoms represented by the formula —C (Z 1 ) 3 from the viewpoint of the weather resistance of the coating film.
  • 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 above 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.
  • a phenyl group or a naphthyl group is preferable, and a phenyl group is more preferable.
  • the hydrogen atom of the cycloalkyl group, cycloalkylalkyl group, aryl group or aralkyl group may be substituted with an alkyl group.
  • the carbon number of the alkyl group as a substituent is not included in the carbon number of the cycloalkyl group or aryl group.
  • the monomer A may use 2 or more types together.
  • the monomer A examples include vinyl pivalate, vinyl neononanoate (Hexion product “Beova 9”), vinyl benzoate, tert-butyl vinyl ether, tert-butyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate. Can be mentioned. From the viewpoint of alternating polymerizability with other monomers (particularly monomer B) and polymerization rate, vinyl pivalate or vinyl neononanoate is preferred.
  • the content of the unit A is 5 to 60 mol% with respect to all units contained in the specific fluoropolymer because the Tg of the specific fluoropolymer can be set in a range suitable for the powder coating. Preferably, it is 10 to 55 mol%, more preferably 30 to 50 mol%.
  • the monomer B is represented by the following formula (2) and is considered to form a unit that mainly contributes to the fluidity at the time of melting of the specific fluoropolymer and the wear resistance of the coating film.
  • 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.
  • R 23 represents a single bond, a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a divalent linking group having an etheric oxygen atom.
  • R 23 is preferably a divalent saturated hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms from the viewpoint of more excellent wear resistance of the present coating film.
  • the divalent saturated hydrocarbon group may be linear or branched. Moreover, the divalent saturated hydrocarbon group may consist of a ring structure or may contain a ring structure. As the divalent saturated hydrocarbon group, a divalent saturated hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms is preferable and a straight chain or branched chain having 6 to 12 carbon atoms from the viewpoint of more excellent wear resistance of the present coating film.
  • the alkylene group is more preferably an alkylene group containing 6 to 8 carbon atoms or a cycloalkylene group having 6 to 8 carbon atoms, particularly preferably a linear alkylene group having 6 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the divalent linking group having an etheric oxygen atom include a saturated hydrocarbon group having an etheric oxygen atom and a group having an etheric oxygen atom and an arylene group. Specific examples of the group include a group represented by the formula —O—R 232 —, a group represented by the formula —O—R 233 —, and the like. In the formula, R 232 and R 233 are bonded to —COOH of the formula (2). In the formula, R 232 is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and details of the divalent saturated hydrocarbon group are as described above. R 233 is an arylene group or aralkylene group having 1 to 12 carbon atoms which may have a polycyclic structure, and specific examples thereof include a phenylene group.
  • the monomer B is such that R 21 and R 22 in the formula (2) can be suitably adjusted from the point of melting of the specific fluoropolymer and the content of the unit B in the specific fluoropolymer.
  • a hydrogen atom is preferred.
  • the monomer B is a monomer represented by the following formula (21) in which R 23 is a divalent saturated hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms (hereinafter also referred to as monomer B1). And a monomer represented by the following formula (22) wherein R 21 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 22 is a hydrogen atom, and R 23 is a single bond (hereinafter, also referred to as monomer B2) Is preferred).
  • R 231 is a divalent saturated hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, an alkylene group containing a linear or branched alkylene group having 6 to 12 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 6 to 8 carbon atoms A linear alkylene group having 6 to 12 carbon atoms is particularly preferable.
  • R 211 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a methyl group.
  • Monomer B1 is less likely to form hydrogen bonds between carboxy groups in the molecule, and tends to improve the fluidity when the specific fluoropolymer is melted. Moreover, it is easy to improve the surface smoothness of this coating film.
  • 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 or crotonic acid.
  • Monomer B may use 2 or more types together.
  • the monomer B1 it is preferable to use only the monomer B1 or to use the monomer B1 and the monomer B2 together. It is preferable to use 0.5 to 3 moles of the monomer B2 in combination with the monomer B1.
  • Monomer B has less steric hindrance than ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or monoesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated dicarboxylic acids, and is a fluoroolefin.
  • the polymerizability with the monomer A is high, and the positional regularity during polymerization is also high.
  • the unit B when the unit B is contained in the specific fluorine-containing polymer, the carboxy group is uniformly present, so that there is no bias in crosslinking of the specific fluorine-containing polymer in the present coating film, and it can be said that the wear resistance is excellent.
  • the content of the unit B is preferably 5 to 20 mol% with respect to all units contained in the specific fluoropolymer, from the viewpoint that the abrasion resistance of the coating film is more excellent, and is 5 to 15 mol%. More preferably, it is 7 to 15 mol%, further preferably 8 to 12 mol%.
  • the specific fluoropolymer is a unit based on a monomer represented by the following formula (3) (hereinafter also referred to as monomer C) (hereinafter also referred to as unit C) from the viewpoint of flexibility of the coating film. May be included).
  • monomer C hereinafter also referred to as unit C
  • the content of the unit C with respect to all units contained in the specific fluoropolymer is preferably more than 0 mol% and 40 mol% or less.
  • the upper limit is preferably 35 mol%, particularly preferably 30 mol%, from the viewpoint of adjusting the Tg of the specific fluoropolymer.
  • Formula (3) X 3 -Z 3 The symbols in the formula have the following meanings.
  • X 3 is preferably CH 2 ⁇ CHOC (O) —, CH 2 ⁇ CHCH 2 OC (O) —, CH 2 ⁇ CHO— or CH 2 ⁇ CHCH 2 O— from the viewpoint of the weather resistance of the present coating film.
  • 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 preferable from the viewpoints of alternating polymerizability with other monomers (particularly the monomer B) and the polymerization rate.
  • the specific fluoropolymer has a unit (hereinafter referred to as unit D) based on the monomer represented by the following formula (4) (hereinafter also referred to as monomer D) from the viewpoint of further improving the fluidity at the time of melting. It is preferable that the content of the unit D is more than 0 mol% and less than 5 mol% with respect to all units contained in the specific 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 specific fluoropolymer is a monomer represented by the following formula (5) (hereinafter, also referred to as monomer E) from the viewpoint of maintaining the Tg of the specific fluoropolymer and maintaining the blocking resistance of the paint.
  • the unit E is contained in an amount of more than 0 mol% with respect to the total units contained in the specific fluoropolymer. Less than mol% is preferable.
  • 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, vinyl neodecanoate (such as “Veoba 10” manufactured by HEXION).
  • the specific fluorine-containing polymer the following polymers are particularly preferable.
  • the content of unit F, unit A and unit B is 20 to 60 mol% and 5 to 60 mol% in this order with respect to all units contained in the polymer, including unit F, unit A and unit B.
  • -Consists of unit F, unit A, unit B, and unit C, and the content of unit F, unit A, unit B, and unit C is 20 to 60 mol in this order with respect to all units contained in the polymer. %, 5 to 60 mol%, 5 to 20 mol%, and more than 0 mol% to 40 mol% or less.
  • unit F -Consists of unit F, unit A and unit B, and the content of unit F, unit A and unit B is 20 to 60 mol% and 5 to 60 mol%, respectively, in this order with respect to all units contained in the polymer. And a polymer of 5 to 20 mol%.
  • the acid value of the specific fluoropolymer is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, still more preferably 25 mgKOH / g or more, and 30 mgKOH / g or more. Particularly preferred.
  • the acid value is preferably 150 mgKOH / g or less, more preferably 100 mgKOH / g or less, still more preferably 80 mgKOH / g or less, and particularly preferably 60 mgKOH / g or less.
  • the acid value is 5 mgKOH / g or more, the abrasion resistance of the coating film and the fluidity at the time of melting of the specific fluoropolymer are excellent.
  • the thermal stability of the specific fluoropolymer is further improved. That is, the acid value of the specific fluoropolymer is preferably 5 to 150 mgKOH / g, more preferably 10 to 100 mgKOH / g, still more preferably 25 to 80 mgKOH / g, and 30 to 60 mgKOH. / G is particularly preferable.
  • the specific fluorine-containing polymer may have a hydroxyl value, but preferably has no hydroxyl value from the viewpoint of fluidity at the time of melting.
  • the hydroxyl value is preferably 10 mgKOH / g or less, more preferably 5 mgKOH / g or less, and particularly preferably less than 1 mgKOH / g.
  • the Tg of the specific fluoropolymer is preferably 45 to 120 ° C., more preferably 50 to 100 ° C., and more preferably 50 to 80 ° C. from the viewpoint of improving the blocking resistance of the paint. Particularly preferred.
  • melt viscosity of the specific fluoropolymer is 5 to 100 Pa ⁇ s from the viewpoint that the specific fluoropolymer is easily disposed on the outermost surface of the coating film in this coating film. It is preferably 10 to 95 Pa ⁇ s, more preferably 20 to 90 Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity is preferably set within the above range by controlling the type and content of units contained in the specific fluoropolymer, the Mw of the specific fluoropolymer, and the like.
  • the Mw of the specific fluoropolymer is preferably from 15,000 to 75,000, particularly preferably from 25,000 to 60,000. When the Mw of the specific fluoropolymer is 15,000 or more, the impact resistance and wear resistance of the coating film are more excellent. If Mw of the specific fluoropolymer is 75,000 or less, the fluidity at the time of melting of the specific fluoropolymer, and the surface smoothness and flexibility of the present coating film can be provided.
  • the Mn of the specific fluorine-containing polymer is preferably 5,000 to 25,000, more preferably 6,000 to 120,000, and particularly preferably 7,000 to 15,000.
  • Mn of the specific fluoropolymer is 5,000 or more, the impact resistance and wear resistance of the coating film are more excellent.
  • Mn of the specific fluoropolymer is 25,000 or less, the fluidity when the specific fluoropolymer is melted, and the surface smoothness and flexibility of the coating film can be provided.
  • Mw and Mn of the specific fluoropolymer can be set within the above ranges by adopting a solution polymerization method as a method for producing the specific fluoropolymer or by appropriately selecting a polymerization solvent.
  • the SP value of the specific fluoropolymer is preferably 10 to 20 (J / cm 3 ) 1/2 , and preferably 14 to 18 (J / cm 3 ) 1/2 from the viewpoint of being easily separated from the non-fluororesin. It is particularly preferred that
  • the activation energy of the specific fluoropolymer is preferably from 100 to 135 kJ / mol, and particularly preferably from 110 to 130 kJ / mol from the viewpoint of easy separation from the non-fluororesin.
  • the content of the specific fluoropolymer is preferably 10 to 90% by mass, particularly preferably 10 to 70% by mass, based on the total mass of the paint.
  • Two or more specific fluoropolymers may be used in combination.
  • the total content is preferably within the above range.
  • this coating material may use together a specific fluorine-containing polymer and fluorine-containing polymers other than a specific fluorine-containing polymer.
  • the total of the specific fluoropolymer and the fluoropolymer other than the specific fluoropolymer is the above It is preferable to be within the range.
  • the present paint contains a specific fluorine-containing polymer and a fluorine-containing polymer other than the specific fluorine-containing polymer, relative to the total mass of the specific fluorine-containing polymer and the fluorine-containing polymer other than the specific fluorine-containing polymer, The content of the specific fluoropolymer is preferably 10 to 90% by mass.
  • Examples of the method for producing the specific fluoropolymer include a method of copolymerizing monomers (fluoroolefin, monomer A, monomer B, etc.) in the presence of a solvent and a radical polymerization initiator. Further, at least one monomer selected from the group consisting of monomer C, monomer D, and monomer E may be added. It is preferable not to add the monomer E.
  • a preferred polymerization method in the method for producing the specific fluoropolymer includes a solution polymerization method. Compared with the suspension polymerization method and the emulsion polymerization method, the solution polymerization method can easily control the Mw and unit B contents of the specific fluoropolymer within a predetermined range.
  • 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, if alcohol is used as the polymerization solvent, the unit B can be easily introduced into the specific 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 paint includes a curing agent.
  • the curing agent is preferably a curing agent having two or more groups capable of reacting with a carboxy group in one molecule, and a curing having two or more epoxy groups, carbodiimide groups, oxazoline groups, or ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule. Agents are particularly preferred.
  • a curing agent also referred to as an isocyanate-based curing agent
  • an isocyanate-based curing agent having two or more isocyanate groups or blocked isocyanate groups in one molecule is usually used.
  • the isocyanate curing agent generates ⁇ -caprolactam when it reacts with the hydroxyl group of the fluorine-containing polymer, so that contamination of the heating furnace due to the occurrence of the spear and the generated spear adheres to the coating surface. Deterioration of the coating film quality due to the problem is also a problem. If it is the specific fluoropolymer of this invention, since a coating film can be formed without using an isocyanate type hardening
  • Curing agents having two or more epoxy groups in one molecule include bisphenol type (A type, F type, S type, etc.), diphenyl ether type, hydroquinone type, naphthalene type, biphenyl type, fluorene type epoxy compound, hydrogenated bisphenol A.
  • Type bisphenol A nucleated polyol type, polypropylene glycol type, glycidyl ester type, glycidyl amine type, glioxal type, alicyclic type, alicyclic polyfunctional epoxy compound, heterocyclic type epoxy compound and the like.
  • curing agents having two or more epoxy groups in one molecule include triglycidyl isocyanurate (hereinafter also referred to as TGIC), “TM239” (Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) in which a methylene group is introduced into the glycidyl group portion of TGIC. Products), “TEPIC-SP” (product of Nissan Chemical Industries) which is an epoxy compound having a triazine skeleton, and “PT-910” (product of HUNTSMAN) which is a mixture of trimellitic acid glycidyl ester and terephthalic acid glycidyl ester. It is done.
  • TGIC triglycidyl isocyanurate
  • TM239 Non Chemical Industry Co., Ltd.
  • TEPIC-SP product of Nissan Chemical Industries
  • PT-910 product of HUNTSMAN
  • Examples of the curing agent having two or more carbodiimide groups in one molecule include alicyclic carbodiimides, aliphatic carbodiimides, aromatic carbodiimides, multimers and modified products thereof.
  • Specific examples of the curing agent having two or more carbodiimide groups in one molecule include dicarbodiimide (N, N′-diisopropylcarbodiimide, N, N′-dicyclohexylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-diisopropylphenyl).
  • polycarbodiimide poly(ethylenecarbodiimide), poly (4,4′-methylenebiscyclohexylcarbodiimide), poly (1,3-cyclohexylenecarbodiimide), poly (1,4-cyclohexylene) Carbodiimide), poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide), poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (3,3′-dimethyl-4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (naphthalenecarbodiimide), Poly (p-feni Carbodiimide), poly (m-phenylenecarbodiimide), poly (tolylcarbodiimide), poly (diisopropylcarbodiimide), poly (methyl-diisopropylphenylenecarbodiimide), poly (1,3,5-triisopropylbenzen
  • Examples of the curing agent having two or more oxazoline groups in one molecule include addition-polymerizable oxazolines having 2-oxazoline groups, polymers of the addition-polymerizable oxazolines, and the like. Specific examples of the curing agent having two or more oxazoline groups in one molecule include 2,2′-bis (2-oxazoline), 2,2′-methylene-bis (2-oxazoline), and 2,2′-ethylene.
  • Examples of commercially available curing agents having two or more oxazoline groups per molecule include EPOCROSS WS-500, WS-700, K-2010, K-2020, K-2030, etc., manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
  • the curing agent having two or more ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule include N, N, N ′, N′-tetrakis- (2-hydroxyethyl) -adipamide (product “PrimidXL-552” manufactured by EMS). )), N, N, N ′, N′-tetrakis- (2-hydroxypropyl) -adipamide (product “Primid QM 1260” manufactured by EMS).
  • the content of the curing agent is preferably 1 to 50% by mass and more preferably 1 to 20% by mass with respect to the specific fluoropolymer in the paint.
  • Two or more curing agents may be used in combination. When using 2 or more types of hardening
  • This paint contains non-fluorine resin.
  • the non-fluororesin in the present invention is a resin that does not have fluorine atoms and is solid at room temperature.
  • the non-fluororesin preferably has a reactive group.
  • the reactive group is preferably a group capable of reacting with the curing agent, and specific examples include a carboxy group, a hydroxyl group, an epoxy group, a glycidyl group, an amino group, a hydrolyzable silyl group, and a sulfo group. It is done.
  • the reactive group is preferably a carboxy group, a hydroxyl group, an epoxy group, or a glycidyl group, more preferably a carboxy group, an epoxy group, or a glycidyl group, and particularly preferably a carboxy group, from the viewpoint that the non-fluororesin is easily disposed on the substrate side.
  • the non-fluorine resin is preferably at least one selected from polyester resins, (meth) acrylic resins, urethane resins, and epoxy resins.
  • a polyester resin is preferable because it is difficult to be compatible with the specific fluoropolymer.
  • the specific fluoropolymer and the non-fluorine resin are not compatible, the specific fluoropolymer and the non-fluorine resin are separated and the specific fluoropolymer is disposed on the outermost surface of the coating film.
  • the non-fluororesin can be protected from ultraviolet rays or the like by the specific fluoropolymer.
  • the polyester resin is preferably a polymer having a structure in which a unit based on a polyvalent carboxylic acid and a unit based on a polyhydric alcohol are linked by an ester bond.
  • the polyester resin may contain units other than units based on polyvalent carboxylic acids and units based on polyhydric alcohols. Examples of such units include units based on hydroxycarboxylic acids.
  • the polyvalent carboxylic acid is preferably an aromatic carboxylic acid having 8 to 15 carbon atoms.
  • Examples of the polyvalent carboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, adipic acid, and phthalic anhydride.
  • isophthalic acid, terephthalic acid or adipic acid is preferable, isophthalic acid or adipic acid is more preferable, and isophthalic acid is particularly preferable because it is difficult to be compatible with the specific fluorine-containing polymer.
  • the polyhydric alcohol is preferably a polyhydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms.
  • examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, Examples include 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, spiroglycol, 1,10-decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and the like.
  • ethylene glycol, 1,6-hexanediol, or neopentyl glycol is preferable, and 1,6-hexanediol or neopentyl glycol is more preferable because it is difficult to be compatible with the specific fluorine-containing polymer.
  • Neopentyl glycol is particularly preferred.
  • the polyester resin preferably contains 40 to 60 mol%, more preferably 45 to 57 mol%, more preferably more than 50 mol% and 55 mol% of units based on a polyvalent carboxylic acid with respect to all units contained in the polyester resin. It is particularly preferable to include the following.
  • the polyester resin preferably contains 40 to 60 mol%, more preferably 43 to 55 mol%, more preferably 45 to less than 50 mol% of units based on polyhydric alcohol with respect to all units contained in the polyester resin. It is particularly preferable to include it.
  • the polyester resin preferably contains 80 mol% or more of units based on polyvalent carboxylic acid and units based on polyhydric alcohol in total with respect to all units contained in the polyester resin.
  • the degree of polymerization of the polyester resin is preferably 10 to 30, more preferably 13 to 20, and particularly preferably 15 to 18.
  • the polyester resin has the above structure, it is difficult to be compatible with the specific fluorine-containing polymer, and the specific fluorine-containing polymer is easily disposed on the outermost surface of the coating film in this coating film.
  • the polyester resin is preferably a linear polyester resin from the viewpoint of the physical properties (particularly surface smoothness) of the coating film.
  • the softening temperature of the polyester resin is preferably 100 to 150 ° C.
  • the Tg of the polyester resin is preferably 35 to 150 ° C., particularly preferably 50 to 100 ° C., from the viewpoint of blocking resistance of the powder coating material.
  • the Mn of the polyester resin is preferably 5,000 or less from the viewpoint of the surface smoothness of the coating film.
  • the Mw of the polyester resin is preferably from 2,000 to 20,000, and particularly preferably from 4,000 to 10,000, from the viewpoint of the surface smoothness of the coating film.
  • polyester resin examples include “CRYLCOAT 4642-3” (hydroxyl value: 3.0 mgKOH / g, acid value: 35 mgKOH / g) and “CRYLCOAT 4842-3” (hydroxyl value: 3. 0 mg KOH / g, acid value: 36 mg KOH / g) “CRYLCOAT 4688-2” (acid value: 30 mg KOH / g), “CRYLCOAT 4659-0” (acid value: 33 mg KOH / g), “CRYLCOAT 4890-0” (hydroxyl value) : 30 mg KOH / g, acid value: 0.5 mg KOH / g), “Iupica Coat GV-235” (hydroxyl value: 2.0 mg KOH / g, acid value: 39.0 mg KOH / g), “Yupika Coat GV-” 260 "(hydroxyl value: 2.0 mg KOH / g, acid value: 77.0 mg KO H / g), “Iupica
  • the (meth) acrylic resin is a polymer containing units based on (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylic resin may consist only of units based on (meth) acrylates, and may contain units based on monomers other than (meth) acrylates such as styrene and (meth) acrylic acid. .
  • the (meth) acrylate may have a reactive group.
  • alkyl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, etc.
  • hydroxyalkyl (meth) acrylate hydroxyethyl methacrylate, etc.
  • glycidyl (meth) An acrylate etc. are mentioned.
  • the Tg of the (meth) acrylic resin is preferably 35 to 150 ° C., particularly preferably 30 to 60 ° C., from the viewpoint of blocking resistance of the powder coating material.
  • the Mn of the (meth) acrylic resin is preferably from 6,000 to 250,000, particularly preferably from 40,000 to 150,000, from the viewpoint of the surface smoothness of the coating film.
  • the Mw of the (meth) acrylic resin is preferably 5,000 to 500,000, preferably 30,000 to 100,000, from the viewpoint of the physical properties (particularly surface smoothness) of the present coating film. Is particularly preferred.
  • the epoxy equivalent of the (meth) acrylic resin is preferably 200 to 700 g / eq from the viewpoint of the coating film physical properties (particularly substrate adhesion) of the present coating film.
  • (meth) acrylic resin examples include “Fine Dick A-254” (epoxy equivalent: 520 g / eq), “Fine Dick A-272” (epoxy equivalent: 330 g / eq), “Fine Dick” manufactured by DIC Corporation.
  • the epoxy resin is a compound (prepolymer) having two or more epoxy groups.
  • Specific examples of the epoxy resin include “Epicoat 1001”, “Epicoat 1002”, “Epicoat 4004P” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Epicron 1050” and “Epicron 3050” manufactured by DIC, and “Epototo” manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. YD-012, “Epototo YD-014”, “Denacol EX-711” manufactured by Nagase ChemteX, “EHPE3150” manufactured by Daicel Ornex, and the like. Two or more epoxy resins may be used in combination.
  • the urethane resin is a mixture of a polyol (acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, propylene glycol, etc.) and an isocyanate compound, or a resin obtained by reacting the mixture.
  • the urethane resin is preferably a resin obtained by reacting a mixture of powder polyol (acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol) and powdered isocyanate.
  • the non-fluororesin may have an acid value or a hydroxyl value, and may have both an acid value and a hydroxyl value.
  • the non-fluororesin preferably has an acid value from the viewpoint of fluidity when the non-fluororesin is melted.
  • the acid value is preferably larger than the hydroxyl value from the viewpoint of fluidity when the non-fluorinated resin is melted.
  • the acid value of the non-fluororesin is preferably from 1 to 300 mgKOH / g, more preferably from 10 to 150 mgKOH / g, more preferably from 20 to 80 mgKOH / g from the viewpoint that the fluidity when the non-fluorine resin is melted is high. Particularly preferred is g.
  • the hydroxyl value of the non-fluororesin is preferably 1 to 300 mgKOH / g, more preferably 10 to 150 mgKOH / g, and more preferably 20 to 80 mgKOH / g from the viewpoint that the film forming property of the non-fluorine resin is enhanced. It is particularly preferred.
  • the SP value of the non-fluororesin is preferably 15 to 25 (J / cm 3 ) 1/2 and 17 to 22 (J / cm 3 ) 1/2 from the viewpoint of being easily separated from the specific fluoropolymer. It is particularly preferred that The activation energy of the non-fluororesin is preferably from 130 to 150 kJ / mol, particularly preferably from 133 to 145 kJ / mol from the viewpoint of being easily separated from the specific fluoropolymer.
  • the specific fluoropolymer content relative to the non-fluororesin content is superior in terms of abrasion resistance, impact resistance, weather resistance, surface smoothness, etc.
  • Fluorinated polymer / non-fluororesin preferably 0.05 to 20, more preferably 0.10 to 4.0, and particularly preferably 0.20 to 0.80.
  • the content of the non-fluororesin is preferably from 5 to 85% by mass, particularly preferably from 10 to 70% by mass, based on the total mass of the paint.
  • Two or more non-fluorine resins may be used in combination. When using 2 or more types of non-fluororesin together, it is preferable that total content is in the said range.
  • the absolute value of the difference between the SP value of the specific fluoropolymer and the SP value of the non-fluororesin is preferably 0.4 to 16 (J / cm 3 ) 1/2 . It is more preferably 0 to 10 (J / cm 3 ) 1/2 , and particularly preferably 3.00 to 5.00 (J / cm 3 ) 1/2 .
  • the absolute value of the difference between the acid value of the specific fluoropolymer and the acid value of the non-fluororesin is preferably 0.1 to 50 mgKOH / g, and more preferably 1 to 45 mgKOH / g. 10 to 40 mgKOH / g is particularly preferable.
  • the absolute value of the Mn difference between the specific fluoropolymer Mn and the non-fluororesin in the present paint is preferably 1,000 to 200,000, particularly preferably 10,000 to 150,000.
  • the absolute value of the difference in Mw between the specific fluoropolymer and the non-fluororesin in the present paint is preferably from 1,000 to 400,000, particularly preferably from 10,000 to 200,000.
  • the specific fluoropolymer and the non-fluororesin It is easy to separate, and the specific fluorine-containing polymer is easily arranged on the coating film surface side, and the non-fluorine resin is easily arranged on the substrate side of the coating film. Therefore, the wear resistance, impact resistance, etc. of the coating film are further improved.
  • This paint may contain an additive.
  • additives include curing agents other than the above (curing agents having isocyanate groups, curing agents having blocked isocyanate groups, etc.), curing catalysts, pigments, plasticizers, matting agents, ultraviolet absorbers ( Various organic ultraviolet absorbers, inorganic ultraviolet absorbers, etc.), light stabilizers (hindered amine light stabilizers, etc.), surface conditioners (improves the surface smoothness of the coating film), degassing agents, fillers , Heat stabilizers, thickeners, dispersants, antistatic agents, rust inhibitors, silane coupling agents, antifouling agents, low-contamination treatment agents, and the like.
  • the paint preferably contains a curing catalyst as an additive.
  • 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. Two or more curing catalysts may be used in combination. When two or more curing catalysts are used in combination, the total content is preferably within the above range.
  • the paint preferably contains a pigment as an additive.
  • the pigment include rust preventive pigments, extender pigments, and colored pigments.
  • the present paint contains a pigment, the pigment is easily disposed on the substrate side of the coating film together with the non-fluorine resin, and contact with the specific fluoropolymer that is easily disposed on the coating film surface side is suppressed. Therefore, for example, when a pigment containing titanium oxide is used, the degradation of the specific fluorine-containing polymer due to the photocatalytic activity of the pigment is suppressed, and the deterioration of the pigment is also suppressed by the specific fluorine-containing polymer. It is more excellent in nature.
  • rust preventive pigment examples include cyanamide zinc, zinc oxide, zinc phosphate, calcium magnesium phosphate, zinc molybdate, barium borate, and calcium cyanamide zinc.
  • extender examples 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.
  • the paint preferably contains a bright pigment among the colored pigments.
  • the bright pigment is composed of single metal particles or inorganic particles, or metal particles or inorganic particles coated with a coating material.
  • metal particles particles containing metals (metals such as aluminum, zinc, copper, gold, silver, bronze, nickel, titanium, and stainless steel and alloys thereof), particles containing oxides of these metals (aluminum oxide particles) Iron oxide particles).
  • inorganic particles include mica particles (mica powder), pearl particles, graphite particles, and glass flakes. Among these, metal particles are preferable, and particles containing aluminum are particularly preferable.
  • the bright pigment may be in the form of particles, and specific examples include a spherical shape, a columnar shape, and a flake shape.
  • flake shape means a flake shape and is a concept including shapes such as a scale shape and a flat plate shape.
  • the coating material is preferably at least one selected from the group consisting of resins, aliphatic compounds, aromatic compounds, silane compounds, and siloxane compounds.
  • the resin in the coating material include a phosphate group-containing resin, a (meth) acrylic resin, and a silicone resin.
  • the aliphatic compound include fatty acids and aliphatic amines.
  • the fatty acid is preferably a long chain fatty acid having 4 to 18 carbon atoms, and specific examples thereof include oleic acid.
  • the aromatic compound examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl toluene, divinyl benzene, divinyl benzene monoxide, allyl benzene, diallyl benzene, and the like.
  • a silane coupling agent etc. are mentioned as a silane compound.
  • (meth) acrylic resins are preferred.
  • the coating method using a coating substance include a coating treatment with a resin and the like, and a surface coating chemical conversion treatment with a long-chain fatty acid.
  • the coating that the metal particles have on the surface may be a single layer or multiple layers.
  • the content is preferably more than 0% by mass and 40% by mass or less with respect to the total mass of the paint.
  • Two or more pigments may be used in combination.
  • the total content is preferably within the above range.
  • the paint preferably contains a plasticizer as an additive.
  • a plasticizer improves the film-forming property of this coating film, and makes surface smoothness favorable.
  • a known plasticizer can be used as the plasticizer, but a compound having 1 to 4 ester groups (—C ( ⁇ O) O—) in one molecule from the viewpoint of further improving the flexibility of the present coating film.
  • a compound having 2 to 4 ester groups is particularly preferable.
  • the plasticizer further has a cyclic hydrocarbon group.
  • the cyclic hydrocarbon group may be an alicyclic hydrocarbon group or a cyclic aromatic hydrocarbon group.
  • the molecular weight of the plasticizer is preferably from 200 to 1,000, more preferably from 220 to 980, and particularly preferably from 240 to 960, from the viewpoint of excellent workability and impact resistance of the coating film.
  • the melting point of the plasticizer is preferably from 50 to 150 ° C., more preferably from 70 to 130 ° C., particularly preferably from 90 to 120 ° C., from the viewpoint of excellent workability and impact resistance of the coating film.
  • the measuring method of the melting point of the plasticizer is as follows. Using a Thermal Analysis System (manufactured by Perkin Elmer), the heat balance of the plasticizer (10 mg) was measured under the conditions of a temperature range of ⁇ 25 to 200 ° C. and a heating rate of 5 ° C./min. The temperature showing the melting peak of the chart is defined as the melting point.
  • plasticizer examples include dicyclohexylphthalate (melting point: 68 ° C., molecular weight: 330), tribenzoic acid glyceride (melting point: 68 ° C., molecular weight: 404), tetrabenzoic acid pentaerythritol (melting point: 108 ° C., molecular weight: 552). ), 1,4-cyclohexanedimethanol dibenzoate (melting point: 118 ° C., molecular weight: 352), ethylene glycol distearate (melting point: 73.8 ° C., molecular weight 595).
  • the content when the paint includes a plasticizer is preferably 0.1 to 15% by mass with respect to the total mass of the paint.
  • Two or more plasticizers may be used in combination.
  • the total content is preferably within the above range.
  • the paint preferably contains a matting agent as an additive.
  • matting agents include inorganic materials such as silica (for example, ultrafine synthetic silica), calcium carbonate, natural mica, synthetic mica, talc, clay, ceramics, and organic materials such as organic particles (for example, polyethylene particles). Is mentioned.
  • the content when the paint includes a matting agent is preferably 0.01 to 10% by mass relative to the total mass of the paint. Two or more matting agents may be used in combination. When two or more kinds of matting agents are used in combination, the total content is preferably within the above range.
  • a method for producing the present paint there may be mentioned a method of dry blending powder particles containing a specific fluorine-containing polymer and powder particles containing a non-fluorine resin. Dry blending means mixing the respective powder particles without melting and kneading. Thus, you may use the mixture of each powder particle obtained by dry blend as this coating material as it is.
  • a method for adding the curing agent and other components there are a method of adding it into particles containing a specific fluoropolymer, a method of adding it into particles containing a non-fluorine resin, and a method of adding together with the above powder and drying. The method of blending is mentioned.
  • the powder particles containing the specific fluorine-containing polymer do not contain a non-fluorine resin, or if included, the content is 5% by mass or less based on the specific fluorine-containing polymer.
  • the contained powder particles do not contain the specific fluorine-containing polymer, or when it is contained, the content is preferably 5% by mass or less based on the non-fluororesin.
  • raw materials specifically fluorine-containing polymer, non-fluororesin, curing agent, and additives as necessary
  • a method of pulverizing and classifying as necessary to obtain the present paint you may use the powder particle (The powder particle containing a specific fluorine-containing polymer and the powder particle containing a non-fluorine resin) used for the dry blend mentioned above as a raw material.
  • the temperature during melt kneading is preferably 80 to 130 ° C.
  • the pulverization may be performed using a pulverizer such as a pin mill, a hammer mill, or a jet mill. After the pulverization, it is preferable to classify the pulverized product so as to make the particle diameter of the obtained powder coating material uniform.
  • a pulverizer such as a pin mill, a hammer mill, or a jet mill. After the pulverization, it is preferable to classify the pulverized product so as to make the particle diameter of the obtained powder coating material uniform.
  • curing agent, and an additive as needed is mentioned. That is, it is an embodiment in which these components are contained in one particle constituting the powder.
  • the particles 1A can be obtained by the melt kneading described above.
  • the particles 1A are preferably particles composed of a specific fluorine-containing polymer, a non-fluororesin, a curing agent, and, if necessary, an additive.
  • the present paint is the first embodiment, the present paint is preferably composed of powder particles 1A.
  • the specific fluorine-containing polymer, the non-fluororesin, and the curing agent are respectively 10 to 90% by mass, 5 to 85% by mass, and 0.00% in this order with respect to the total mass of the powder particle 1A.
  • the content is preferably 1 to 45% by mass.
  • the present paint further includes powder particles 1B other than the powder particles 1A.
  • the powder particles 1B include powder particles that do not include a specific fluorine-containing polymer and include a non-fluorine resin other than the non-fluorine resin included in the powder particles 1A and, if necessary, a curing agent.
  • the powder coating in the modification of the first embodiment is obtained by dry blending the powder particles 1A and the powder particles 1B, and preferably includes the powder particles 1A and the powder particles 1B.
  • the content of the powder particles 1A with respect to the content of the powder particles 1B is preferably 0.01 to 99 in terms of mass ratio (powder particles 1A / powder particles 1B).
  • the powder particles 1A include a specific fluorine-containing polymer, a polyester resin having a carboxy group as a non-fluorine resin, and a compound having two or more groups capable of reacting with a carboxy group as a curing agent in one molecule, The aspect containing is mentioned.
  • the acid value of the polyester resin having a carboxy group is preferably 1 to 150 mgKOH / g, particularly preferably 10 to 50 mgKOH / g.
  • the powder particles 1B include an embodiment including a polyester resin having a hydroxyl group as a non-fluorine resin and a compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in a molecule as a curing agent.
  • the hydroxyl value of the polyester resin having a hydroxyl group is preferably 1 to 150 mgKOH / g, and particularly preferably 10 to 50 mgKOH / g.
  • the content of the non-fluororesin in the powder particles 1B is preferably 5 to 100% by mass with respect to the total mass of the powder particles 1B.
  • the second embodiment of the present paint includes powder particles 2A containing a specific fluorine-containing polymer and not containing a non-fluorine resin, and powder particles 2B containing a non-fluorine resin and no specific fluorine-containing polymer.
  • a mode in which at least one of the powder particles 2A and the powder particles 2B includes a curing agent is mentioned.
  • the powder particle 2A contains 5% by mass or less of the non-fluorine resin with respect to the total mass of the specific fluoropolymer, it preferably does not contain the non-fluorine resin.
  • the powder particle 2B is allowed to contain 5% by mass or less of the fluorinated polymer with respect to the total mass of the non-fluorinated resin, but preferably does not contain the specific fluorinated polymer.
  • the powder coating in the second embodiment is obtained, for example, by dry blending the powder particles 2A and the powder particles 2B.
  • the present paint is preferably composed of powder particles 2A and powder particles 2B.
  • the content of the specific fluoropolymer in the powder particles 2A is preferably 10 to 90% by mass with respect to the total mass of the powder particles 2A.
  • the content of the non-fluororesin in the powder particles 2B is preferably 10 to 90% by mass with respect to the total mass of the powder particles 2B.
  • the average particle size (50% volume average particle size) of the powder particles in this paint is preferably 1 to 100 ⁇ m.
  • the lower limit is more preferably 25 ⁇ m.
  • the upper limit is more preferably 50 ⁇ m.
  • the average particle size is 1 ⁇ m or more, the cohesiveness of the specific fluoropolymer is lowered, and it is easy to coat uniformly during powder coating.
  • 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 coated article of the present invention has a base material and a coating film formed on the base material by the present paint.
  • the material of the substrate include inorganic materials, organic materials, and organic-inorganic composite materials.
  • the inorganic material include concrete, natural stone, glass, metal (iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, titanium, etc.).
  • Specific examples of the organic material include plastic, rubber, adhesive, and wood.
  • Specific examples of the organic-inorganic composite material include fiber reinforced plastic, resin reinforced concrete, and fiber reinforced concrete.
  • a substrate subjected to a known surface treatment for example, chemical conversion treatment
  • a resin layer (for example, a polyester resin, an acrylic resin, a silicone resin, or the like) formed by applying a primer or the like may be formed on the surface of the substrate.
  • a resin layer is preferably formed on the substrate using a primer such as a silane coupling agent.
  • 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 substrate include building exterior members such as composite panels, curtain wall panels, curtain wall frames and window frames, automobile members such as tire wheels, construction machinery, and motorcycle frames.
  • the thickness of the coating film is preferably 20 to 1,000 ⁇ m, more preferably 20 to 500 ⁇ m.
  • 20 to 90 ⁇ m is preferable.
  • 100 to 200 ⁇ m is preferable.
  • the coated article is preferably produced by applying the present paint on a substrate to form a powder coating layer, and heating the powder coating layer to form a coating film on the substrate.
  • a coated article can be paraphrased as a base material with a coating film.
  • the powder coating layer can be formed by applying 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. Is preferably coated on a substrate.
  • An electrostatic coating method using a powder coating gun is preferable because it is excellent in surface smoothness and concealing 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.
  • the powder coating layer When the powder coating layer is heat-treated, it is preferable to heat the powder coating layer on the substrate to form a molten film made of a melt of the present coating on the substrate.
  • the formation of the molten film may be performed simultaneously with the formation of the powder coating layer on the substrate, or may be performed separately after forming the powder coating layer.
  • the powder coating layer In the heat treatment of the powder coating layer, the powder coating layer is heated and melted, and a heating temperature (hereinafter also referred to as baking temperature) for maintaining the molten state for a predetermined time and a heating maintaining time (hereinafter referred to as baking time).
  • the baking temperature can be lowered. That is, according to the present paint, a coating film having excellent wear resistance can be formed even by heat treatment at a low temperature.
  • the coating film is cured at a lower temperature when the carboxy group of the specific fluoropolymer in the coating material 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 an isocyanate group.
  • the baking temperature is preferably from 120 to 210 ° C, more preferably from 130 ° C to less than 190 ° C, more preferably from 140 to 180 ° C, particularly preferably from 140 to 170 ° 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 the adhesion of the coating film to the substrate.
  • the coating film preferably has a 60-degree specular gloss measured in accordance with JIS K 5600-4-7 of 80 or more, particularly preferably 85 or more.
  • the coating film since the layer formed from the specific fluorine-containing polymer having high fluidity even at low temperatures is easily disposed uniformly on the outermost surface of the coating film, the surface smoothness of the coating film is excellent. Moreover, since it is easy to separate clearly into the layer formed from a specific fluoropolymer and the layer formed from a non-fluorine resin, it is excellent in the surface smoothness of this coating film. Furthermore, even when the coating film contains a pigment (particularly a titanium oxide pigment), the titanium oxide pigment is difficult to be exposed on the surface layer side of the coating film and easily stays in a layer formed from a non-fluorine resin, so that the weather resistance is excellent.
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • PV vinyl pivalate
  • UDA 10-undecylenic acid
  • CHVE cyclohexyl vinyl ether
  • HBVE 4-hydroxybutyl vinyl ether
  • PE1 Polyester resin (Daicel Ornex Co., Ltd. product “CRYLCOAT 4642-3”, hydroxyl value: 3.0 mgKOH / g, acid value: 35 mgKOH / g, Tg: 62 ° C., number of repeating units 20, SP value: 19.7 ( J / cm 3 ) 1/2 , activation energy: 146.7 kJ / mol)
  • PE2 Polyester resin (Daicel Ornex Co., Ltd. product “CRYLCOAT 4642-3”, hydroxyl value: 3.0 mgKOH / g, acid value: 35 mgKOH / g, Tg: 62 ° C., number of repeating units 20, SP value: 19.7 ( J / cm 3 ) 1/2 , activation energy: 146.7 kJ / mol)
  • PE2 Polyester resin (Daicel Ornex Co., Ltd.
  • Curing agent 1 Curing agent having 2 or more epoxy groups in one molecule (triglycidyl isocyanurate)
  • Curing agent 2 Curing agent having two or more blocked isocyanate groups in one molecule (Evonik's product “Vestagon B1530”)
  • Curing agent 3 Curing agent having two or more ⁇ -hydroxyalkylamide groups in one molecule
  • Surface modifier BYK-360P product “BYK-360P”
  • Plasticizer Eastman product “Benzoflex 352”
  • Degassing agent Benzoin Pigment: Titanium oxide pigment (DuPont product “Ti-Pure R960”, titanium oxide content: 89 mass%)
  • Curing catalyst Dibutyltin dilaurate xylene solution (100-fold diluted product by mass)
  • F1 is 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 with respect to all the units contained in polymer F1, respectively. It was.
  • the Tg of F1 is 52 ° C., Mn is 16,000, Mw is 59,300, the acid value is 33 mgKOH / g, the hydroxyl value is 0 mgKOH / g, and the melt viscosity is 81 Pa ⁇ s.
  • the SP value was 16.3 (J / cm 3 ) 1/2 and the activation energy was 128.1 kJ / mol.
  • F2 was a polymer containing 50 mol%, 39 mol%, and 11 mol% of a unit based on CTFE, a unit based on CHVE, and a unit based on HBVE, respectively, in this order.
  • the Tg of F2 is 52 ° C., Mn is 10,000, Mw is 45,500, the acid value is 0 mgKOH / g, the hydroxyl value is 50 mgKOH / g, and the melt viscosity is 161 Pa ⁇ s. there were.
  • test piece 1 (Examples 1 to 9) Using each of the powder coating materials 1 to 9 shown in Table 2, electrostatic coating is performed on one surface of the aluminum substrate subjected to the chromate treatment using an electrostatic coating machine (“GX3600C” manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.) A powder coating layer was formed on the aluminum substrate.
  • the obtained aluminum base material with a powder coating layer was cured by being held in an atmosphere at 170 ° C. for 20 minutes as a heat treatment. Thereafter, it was cooled to 25 ° C. to obtain an aluminum plate with a coating film having a thickness of 55 to 65 ⁇ m.
  • the obtained coated aluminum plates were evaluated as test pieces 1 to 9, respectively. The results are shown in Table 2.
  • ⁇ Evaluation method ⁇ (Abrasion resistance) Using a sand fall tester, a sand fall wear test was conducted in the range of a diameter of 24 mm on the coating surface of the test piece in accordance with ASTM D968-93 Volume 06.01. However, the sandfall rate was 1 L / min. From the difference between the film thickness of the coating film before the test and the film thickness of the coating film before the test after sandfall for 18 minutes, the amount of decrease in the coating film was calculated and evaluated as follows. A: The reduction amount of the coating film is less than 1.5 ⁇ m. B: The reduction amount of the coating film is 1.5 ⁇ m or more and less than 5 ⁇ m. C: The reduction amount of the coating film is 5 ⁇ m or more.
  • the 60-degree specular gloss of the coating film surface of the test piece was measured according to JIS K 5600-4-7 and evaluated according to the following criteria.
  • the 60-degree specular gloss was measured with a variable-angle gloss meter (“UGV-6P” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., an incident reflection angle of 60 degrees).
  • UUV-6P variable-angle gloss meter
  • S 60 degree specular gloss is 85 or more.
  • A 60 degree specular gloss is 80 or more and less than 85.
  • B 60 degree specular gloss is less than 80.
  • the test piece was cut perpendicularly to the surface of the coating film, the section of the coating film was observed with a scanning electron microscope under the following measurement conditions, and judged according to the following criteria.
  • A The fluoropolymer layer is present on the coating film surface side, the non-fluororesin layer is present on the substrate side of the coating film, and the thickness of the fluoropolymer layer is uniform. Moreover, the titanium oxide pigment is not exposed on the coating film surface side.
  • B The fluorine-containing polymer layer is present on the coating surface side and the non-fluorine resin layer is present on the substrate side of the coating, but a part of the fluorine-containing polymer is mixed in the non-fluorine resin layer. There are variations in the thickness of the fluoropolymer layer. Further, a part of the titanium oxide pigment is exposed on the surface of the coating film. In addition, about the test piece 7, since it did not contain a non-fluorine resin, it did not have a multilayer structure in a coating film, but it was confirmed that the titanium oxide pigment is partially exposed on the coating-film surface.
  • the coating film formed by low-temperature heat treatment using a powder coating material containing a specific fluoropolymer and a non-fluorine resin is a powder that does not contain a specific fluoropolymer or non-fluororesin. Compared with a coating film formed by a low-temperature heat treatment using a body paint, it was shown to be excellent in wear resistance.
  • Example 21 [Production and evaluation of test piece 2] (Examples 21 to 24) Using each powder coating material shown in Table 3, electrostatic coating is performed on one surface of the glass substrate using an electrostatic coating machine (“GX3600C” manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.), and the powder coating material is applied on the glass substrate. A layer was formed. The obtained glass substrate with a powder coating layer was melt-cured by being held in an atmosphere at 170 ° C. for 20 minutes as a heat treatment. Thereafter, it was cooled to 25 ° C. to obtain a glass plate with a coating film having a thickness of 55 to 65 ⁇ m. The obtained glass plate with a coating film was evaluated as a test piece. The results are shown in Table 3. In Example 24, a silane coupling agent was applied as a primer on a glass substrate, a primer layer was formed, and then a powder coating was applied.
  • GX3600C manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.
  • Adhesion to glass substrate 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 (number of cells / 100), the adhesion was evaluated according to the following criteria. A: The number of cells is more than 90. B: The number of cells is less than 90.
  • the glass of the coating film obtained can be obtained without forming a primer layer. It was shown that the adhesiveness with a base material is excellent. This is considered because the epoxy group which an epoxy resin has and the hydroxyl group of the glass surface react or interact because an epoxy resin exists in the base-material side of a coating film.

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Abstract

低温での加熱処理による塗膜形成であっても耐摩耗性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料、粉体塗料の製造方法、塗膜付き基材の製造方法、並びに塗装物品の提供。 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及び式CHR21=CR2223COOHで表される単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体と、非フッ素樹脂と、硬化剤と、を含む粉体塗料。 なお、式X-Z中、Xは、CH=CHC(O)O-等、Zは、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基等を表し、式CHR21=CR2223COOH中、R21、22は、水素原子等、R23は、単結合等を表す。

Description

粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法及び塗装物品
 本発明は、粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法及び塗装物品に関する。
 近年、塗料領域において、環境負荷の点から、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、水酸基又はカルボキシ基を有する含フッ素重合体と、水酸基又はカルボキシ基を有するポリエステル樹脂と、硬化剤と、を含む粉体塗料を用いて、含フッ素重合体を主とする層と、ポリエステル樹脂を主とする層とを有する塗膜が形成できることが記載されている。上記粉体塗料は、耐候性が良好であり、製造費用が低減できると記載されている。
国際公開第2013/186832号
 一方で、含フッ素重合体を含む粉体塗料の製造においては、さらなる省エネルギー化が求められており、特に塗膜形成時の加熱処理温度を低くすることが要求されている。
 本発明者らは、特許文献1に記載の粉体塗料から塗膜を形成するにあたって、低温で加熱処理温度した場合の塗膜の耐摩耗性が充分ではないことを知見した。具体的には、特許文献1に記載の粉体塗料を用い、加熱処理温度を170℃として形成した塗膜は、加熱処理温度を190℃として形成した塗膜よりも、所定の高さから所定量の砂を落下させた場合の塗膜の減り量が大きいことを知見した。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、低温での加熱処理による塗膜形成であっても耐摩耗性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法、並びに塗装物品の提供を目的とする。
 発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定の単量体に基づく単位を含む含フッ素重合体と、非フッ素樹脂と、硬化剤とを含む粉体塗料を用いれば、所望の効果が得られることを見出し、本発明に至った。
 本発明は、下記の態様を有する。
[1] フルオロオレフィンに基づく単位、後述の式(1)で表される単量体に基づく単位及び後述の式(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と、非フッ素樹脂と、硬化剤と、を含むことを特徴とする、粉体塗料。
[2] 上記含フッ素重合体の酸価が5mgKOH/g以上である、[1]に記載の粉体塗料。
[3] 上記非フッ素樹脂が、反応性基を有する樹脂であり、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及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、[1]又は[2]に記載の粉体塗料。
[4] 上記非フッ素樹脂が、反応性基としてカルボキシ基を有する、[3]に記載の粉体塗料。
[5] 上記含フッ素重合体が含む全単位に対する、上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、後述の式(1)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~60モル%であり、後述の式(2)で表される単量体に基づく単位の含有量が5~20モル%である、[1]~[4]のいずれかに記載の粉体塗料。
[6] 上記含フッ素重合体が、更に後述の式(3)で表される単量体に基づく単位を含み、上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]~[5]のいずれかに記載の粉体塗料。
[7] 上記含フッ素重合体が、後述の式(4)で表される単量体に基づく単位を含まないか、該単位を含み、該単位を含む場合には、上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5モル%未満である、[1]~[6]のいずれかに記載の粉体塗料。
[8] 上記含フッ素重合体が、後述の式(5)で表される単量体に基づく単位を含まないか、該単位を含み、該単位を含む場合には、上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8モル%未満である、[1]~[7]のいずれかに記載の粉体塗料。
[9] 上記硬化剤が、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基又はβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する硬化剤である、[1]~[8]のいずれかに記載の粉体塗料。
[10] 上記含フッ素重合体の含有量が、上記非フッ素樹脂の含有量に対して、質量比で0.05~20である、[1]~[9]のいずれかに記載の粉体塗料。
[11] 上記非フッ素樹脂の含有量が、粉体塗料の全質量に対して5~85質量%であり、上記硬化剤の含有量が、上記含フッ素重合体の含有量に対して1~50質量%である、[1]~[10]のいずれかに記載の粉体塗料。
[12] 上記含フッ素重合体、上記非フッ素樹脂及び上記硬化剤を溶融混練した後冷却し、粉砕して、上記含フッ素重合体、上記非フッ素樹脂及び上記硬化剤を含む粉体粒子からなる[1]~[11]のいずれかに記載の粉体塗料を得る、粉体塗料の製造方法。
[13] 上記含フッ素重合体及び上記硬化剤を含み、上記非フッ素樹脂を含まない粉体粒子と、上記非フッ素樹脂及び上記硬化剤を含み、上記含フッ素重合体を含まない粉体粒子と、を混合して、[1]~[11]のいずれかに記載の粉体塗料を得る、粉体塗料の製造方法。
[14] [1]~[11]のいずれか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、上記粉体塗料層を120~210℃で加熱処理して基材上に塗膜を形成する、塗膜付き基材の製造方法。
[15] 基材と、[1]~[11]のいずれかに記載の粉体塗料により上記基材上に形成された塗膜とを有する、塗装物品。
 本発明によれば、低温での加熱処理による塗膜形成であっても耐摩耗性に優れた塗膜を形成できる粉体塗料、その製造方法、塗膜付き基材の製造方法、並びに塗装物品を提供できる。
 本明細書における用語の意味、及び記載の仕方は下記のとおりである。
 「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、下限値および上限値の単位が同じ場合には、下限値についての単位を省略する場合がある。
 (メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの総称であり、(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの総称である。また、(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレートに基づく単位を主とする重合体からなる樹脂を意味する。
 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分子に基づく原子団と、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。
 含フッ素重合体等の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、重合体の溶融NMR(核磁気共鳴スペクトル)分析法により求められ、本発明の実施例ではこの方法により求めた。
 酸価及び水酸基価は、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。本発明の実施例では、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、酸価及び水酸基価を求めた。
 ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)法で測定される、重合体の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。
 軟化温度は、JIS K 7196(1991)の方法に準じて測定される値である。
 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℃における粘度の値である。
 数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)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。実施例では、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。
 SP値とは、溶解度パラメータ(Solubility Parameter)の略であり、具体的には、K.W.SUH、J.M.CORBETTの式(Journal of Applied Polymer Science,12,2359,1968の記載参照)を用いた濁点滴定法により求められる値である。
 活性化エネルギーとは、Andradeの式により求められる値である。
 粉体を構成する粒子(粉体粒子ともいう。)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「Helos-Rodos」等)を用いて測定される粒度分布より求められる50%体積平均値(D50)である。
 本発明の粉体塗料(以下、本塗料ともいう。)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。)及び後述する式(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(以下、特定含フッ素重合体ともいう。)と、非フッ素樹脂と、硬化剤とを含む。
 本塗料を加熱して形成される塗膜(以下、本塗膜ともいう。)は、低温での加熱処理による塗膜形成であっても耐摩耗性に優れる。この理由は、必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。
 単位A及び単位Bを含む特定含フッ素重合体は、溶融時の流動性に優れるので、非フッ素樹脂と併用した場合においても、塗膜の最表面に配置されやすくなる。更に、特定含フッ素重合体は、単位Bを含むことにより、重合体の主鎖とカルボキシ基を有する側鎖との間の切断が生じにくく、特定含フッ素重合体間の架橋が強固なものとなる。その結果、塗膜の最表面における耐摩耗性に優れると考えられる。更に、非フッ素樹脂と併用することで、塗膜の柔軟性が向上し、塗膜に加えられる衝撃を吸収するため、塗膜全体の耐摩耗性が向上すると考えられる。
 なお、本明細書において、低温での加熱処理とは、具体的には190℃未満、より典型的には180℃以下、より典型的には120~175℃、より典型的には140~170℃での加熱処理を意味する。
 フルオロオレフィンとは、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の炭素数としては、2~8が好ましく、2~4が特に好ましい。
 フルオロオレフィンの具体例としては、CF=CF、CF=CFCl、CF=CHF、CH=CF、CF=CFCF、CF=CHCF、CFCH=CHF、CFCF=CHが挙げられる。フルオロオレフィンとしては、本塗膜の耐候性がより優れる点から、CF=CF又は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。
 単位Fの含有量は、特定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。
 単量体Aは、下式(1)で表され、特定含フッ素重合体のTgの向上に主として寄与し、本塗料の耐ブロッキング性を向上させる単位を形成すると考えられる。
 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-又はCH=CHCHO-である。Xとしては、本塗膜の耐候性の点から、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-又はCH=CHCHO-が好ましく、CH=CHOC(O)-がより好ましい。XがCH=CHO-又は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、特定含フッ素重合体における単位Bをランダムに存在させる効果が高い。従って、特定含フッ素重合体を架橋させて本塗膜を形成する場合、その架橋が強固になりやすい。更には、本塗料の耐ブロッキング性が向上するために、本塗料を均一に塗装でき、本塗膜の膜厚のばらつきを抑制できる。
 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のアリール基又は炭素数7~12のアラルキル基である。Zとしては、本塗膜の耐候性の点から、式-C(Zで表される炭素数4~8のアルキル基又は炭素数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、上記基が式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。上記基の残りの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、フェニル基又は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、アリール基又は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、シクロアルキル基又は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、ネオノナン酸ビニル(HEXION社商品「ベオバ9」)、安息香酸ビニル、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点から、ピバル酸ビニル又はネオノナン酸ビニルが好ましい。
 単位Aの含有量は、特定含フッ素重合体のTgを粉体塗料に適した範囲に設定できる点から、特定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。
 単量体Bは、下式(2)で表され、特定含フッ素重合体の溶融時の流動性及び本塗膜の耐摩耗性に主として寄与する単位を形成すると考えられる。
  式(2) CHR21=CR2223COOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 R21は、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基であり、水素原子又はメチル基であることが好ましい。R22は、水素原子又は炭素数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。
 R23は、単結合、炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基、又はエーテル性酸素原子を有する2価の連結基を表す。R23は、本塗膜の耐摩耗性がより優れる点から、炭素数6~12の2価の飽和炭化水素基であることが好ましい。
 2価の飽和炭化水素基は、直鎖状であってもよく分岐状であってもよい。また、2価の飽和炭化水素基は、環構造からなっていてもよく、環構造を含んでいてもよい。2価の飽和炭化水素基としては、本塗膜の耐摩耗性がより優れる点から、炭素数6~12の2価の飽和炭化水素基が好ましく、炭素数6~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、又は、炭素数6~8のシクロアルキレン基を含むアルキレン基がより好ましく、炭素数6~12の直鎖状のアルキレン基が特に好ましい。
 エーテル性酸素原子を有する2価の連結基としては、エーテル性酸素原子を有する飽和炭化水素基、エーテル性酸素原子とアリーレン基とを有する基等が挙げられる。該基としては、具体的には、式-O-R232-で表される基、式-O-R233-で表される基等が挙げられる。なお、式中、R232及びR233が式(2)の-COOHと結合する。
 式中、R232は炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基であり、2価の飽和炭化水素基の詳細は上述の通りである。R233は多環構造を有してもよい炭素数1~12のアリーレン基又はアラルキレン基であり、具体例としては、フェニレン基が挙げられる。
 単量体Bは、特定含フッ素重合体の溶融時の流動性と、特定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点から、式(2)のR21及びR22が水素原子であることが好ましい。なかでも、単量体Bとしては、R23が炭素数6~12の2価の飽和炭化水素基である下式(21)で表される単量体(以下、単量体B1ともいう。)、及び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R23が単結合である下式(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=CHR231COOH
 式(22) CHR211=CHCOOH
 式中の記号は、以下の意味を示す。
 R231は、炭素数6~12の2価の飽和炭化水素基であり、炭素数6~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数6~8のシクロアルキレン基を含むアルキレン基が好ましく、炭素数6~12の直鎖状のアルキレン基が特に好ましい。
 R211は、炭素数1~3のアルキル基であり、メチル基が好ましい。
 単量体B1は、分子内のカルボキシ基間の水素結合を形成しにくく、特定含フッ素重合体の溶融時の流動性を向上させやすい。また、本塗膜の表面平滑性を向上させやすい。
 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し、特定含フッ素重合体のTgを向上させやすい。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特定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-ウンデシレン酸又はクロトン酸が好ましい。
 単量体Bは、2種以上を併用してもよい。特定含フッ素重合体の溶融時の流動性をより向上する点から、単量体B1のみを使用するか、単量体B1と単量体B2とを併用するのが好ましく、併用する場合には、単量体B1に対して単量体B2の0.5~3倍モルを併用するのが好ましい。
 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、又は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及び単量体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、特定含フッ素重合体に、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、本塗膜において特定含フッ素重合体の架橋に偏りが生じず、耐摩耗性に優れるともいえる。
 単位Bの含有量は、特定含フッ素重合体が含む全単位に対して、本塗膜の耐摩耗性がより優れる点から、5~20モル%であることが好ましく、5~15モル%であることがより好ましく、7~15モル%であることが更に好ましく、8~12モル%であることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体は、本塗膜の柔軟性等の点から、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、特定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%以下が好ましい。上限は、特定含フッ素重合体のTgを調整する点から、35モル%が好ましく、30モル%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-又はCH=CHCHO-である。Xとしては、本塗膜の耐候性の点から、CH=CHOC(O)-、CH=CHCHOC(O)-、CH=CHO-又はCH=CHCHO-が好ましく、CH=CHOC(O)-がより好ましい。XがCH=CHO-又は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、特定含フッ素重合体における単位Bをランダムに存在させる効果が高い。その結果、耐摩耗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と考えられる。
 Zは、炭素数1~3のアルキル基であり、メチル基又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。単量体Cとしては、他の単量体(特に単量体B)との交互重合性と重合率の点から、酢酸ビニルが好ましい。
 特定含フッ素重合体は、溶融時の流動性がより向上する点から、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、又は、含んでも、単位Dの含有量が、特定含フッ素重合体が含む全単位に対して、0モル%超5モル%未満であることが好ましい。
 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-又は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。
 特定含フッ素重合体は、特定含フッ素重合体のTgを保持し、本塗料の耐ブロッキング性を保持する点から、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、又は、含んでも、単位Eの含有量は、特定含フッ素重合体が含む全単位に対して、0モル%超8モル%未満が好ましい。
 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-又は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(HEXION社商品「ベオバ10」等)が挙げられる。
 特定含フッ素重合体としては、特に以下の重合体が好ましい。
 ・単位F、単位A及び単位Bを含み、重合体が含む全単位に対して、単位F、単位A及び単位Bの含有量が、この順にそれぞれ、20~60モル%、5~60モル%及び5~20モル%である重合体。
 ・単位F、単位A、単位B、及び単位Cからなり、重合体が含む全単位に対して、単位F、単位A、単位B及び単位Cの含有量が、この順にそれぞれ、20~60モル%、5~60モル%、5~20モル%及び0モル%超40モル%以下である重合体。
 ・単位F、単位A及び単位Bからなり、重合体が含む全単位に対して、単位F、単位A及び単位Bの含有量が、この順にそれぞれ、20~60モル%、5~60モル%及び5~20モル%である重合体。
 特定含フッ素重合体の酸価は、5mgKOH/g以上であることが好ましく、10mgKOH/g以上であることがより好ましく、25mgKOH/g以上であることが更に好ましく、30mgKOH/g以上であることが特に好ましい。また、酸価は、150mgKOH/g以下であることが好ましく、100mgKOH/g以下であることがより好ましく、80mgKOH/g以下であることが更に好ましく、60mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
 酸価が5mgKOH/g以上であれば、本塗膜の耐摩耗性及び特定含フッ素重合体の溶融時の流動性により優れる。酸価が100mgKOH/g以下であれば、特定含フッ素重合体の熱安定性がより向上する。つまり、特定含フッ素重合体の酸価は、5~150mgKOH/gであることが好ましく、10~100mgKOH/gであることがより好ましく、25~80mgKOH/gであることが更に好ましく、30~60mgKOH/gであることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体は、水酸基価を有してもよいが、溶融時の流動性の点からは、水酸基価を有さないのが好ましい。特定含フッ素重合体が水酸基価を有する場合、水酸基価は、10mgKOH/g以下であることが好ましく、5mgKOH/g以下であることがより好ましく、1mgKOH/g未満であることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体のTgは、本塗料の耐ブロッキング性が向上する点から、45~120℃であることが好ましく、50~100℃であることがより好ましく、50~80℃であることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体の170℃における溶融粘度(以下、溶融粘度ともいう)は、本塗膜において特定含フッ素重合体が塗膜の最表面に配置されやすい点から、5~100Pa・sであることが好ましく、10~95Pa・sであることがより好ましく、20~90Pa・sであることが特に好ましい。
 溶融粘度は、特定含フッ素重合体が含む単位の種類と含有量、及び特定含フッ素重合体のMw等を制御して、上記範囲内に設定するのが好ましい。
 特定含フッ素重合体のMwは、15,000~75,000であることが好ましく、25,000~60,000であることが特に好ましい。特定含フッ素重合体のMwが15,000以上であれば、本塗膜の耐衝撃性及び耐摩耗性がより優れる。特定含フッ素重合体のMwが75,000以下であれば、特定含フッ素重合体の溶融時の流動性、並びに、本塗膜の表面平滑性及び柔軟性を具備できる。
 特定含フッ素重合体のMnは、5,000~25,000であることが好ましく、6,000~120,000であることがより好ましく、7,000~15,000であることが特に好ましい。特定含フッ素重合体のMnが5,000以上であれば、本塗膜の耐衝撃性及び耐摩耗性がより優れる。特定含フッ素重合体のMnが25,000以下であれば、特定含フッ素重合体の溶融時の流動性、並びに、本塗膜の表面平滑性及び柔軟性を具備できる。特定含フッ素重合体のMw及びMnは、特定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。
 特定含フッ素重合体のSP値は、非フッ素樹脂と分離しやすい点から、10~20(J/cm1/2であることが好ましく、14~18(J/cm1/2であることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体の活性化エネルギーは、非フッ素樹脂と分離しやすい点から、100~135kJ/molであることが好ましく、110~130kJ/molであることが特に好ましい。
 特定含フッ素重合体の含有量は、本塗料の全質量に対して、10~90質量%であることが好ましく、10~70質量%であることが特に好ましい。特定含フッ素重合体は、2種以上を併用してもよい。2種以上の特定含フッ素重合体を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 また、本塗料は、特定含フッ素重合体と、特定含フッ素重合体以外の含フッ素重合体と、を併用してもよい。特定含フッ素重合体と、特定含フッ素重合体以外の含フッ素重合体とを併用する場合には、特定含フッ素重合体と、特定含フッ素重合体以外の含フッ素重合体との合計が、上記範囲内であるのが好ましい。本塗料が、特定含フッ素重合体と、特定含フッ素重合体以外の含フッ素重合体とを含む場合、特定含フッ素重合体と特定含フッ素重合体以外の含フッ素重合体との合計質量に対する、特定含フッ素重合体の含有量は、10~90質量%であるのが好ましい。
 特定含フッ素重合体の製造方法としては、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、単量体B等)を共重合させる方法が挙げられる。なお、更に単量体C、単量体D、及び単量体Eからなる群から選択される少なくとも1種の単量体を添加してもよいが、上述した理由により単量体D及び単量体Eは添加しないのが好ましい。
 特定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。溶液重合法は、懸濁重合法及び乳化重合法と比較して、特定含フッ素重合体のMw及び単位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を特定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。
 本塗料は、硬化剤を含む。硬化剤としては、カルボキシ基と反応し得る基を1分子中に2以上有する硬化剤が好ましく、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、又はβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する硬化剤が特に好ましい。
 水酸基を有する含フッ素重合体を用いる場合、イソシアネート基又はブロック化イソシアネート基を1分子中に2以上有する硬化剤(イソシアネート系硬化剤ともいう。)が通常用いられる。しかしながら、イソシアネート系硬化剤は、含フッ素重合体の水酸基と反応する際にε-カプロラクタムが発生するため、ヤニが発生することによる加熱炉の汚染や、発生したヤニが塗膜表面に付着することによる塗膜品質の低下も問題となっている。本発明の特定含フッ素重合体であれば、イソシアネート系硬化剤を使用することなく塗膜を形成できるため、より環境に優しい。
 エポキシ基を1分子中に2以上有する硬化剤としては、ビスフェノール型(A型、F型、S型等)、ジフェニルエーテル型、ハイドロキノン型、ナフタレン型、ビフェニル型、フルオレン型エポキシ化合物、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールA含核ポリオール型、ポリプロピレングリコール型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、グリオキザール型、脂環型、脂環式多官能エポキシ化合物、複素環型エポキシ化合物等が挙げられる。
 エポキシ基を1分子中に2以上有する硬化剤の具体例としては、トリグリシジルイソシアヌレート(以下、TGICともいう。)、TGICのグリシジル基部分にメチレン基を導入した「TM239」(日産化学工業社商品)、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物である「TEPIC-SP」(日産化学工業社商品)、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社商品)が挙げられる。
 カルボジイミド基を1分子中に2以上有する硬化剤としては、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、これらの多量体及び変性体等が挙げられる。
 カルボジイミド基を1分子中に2以上有する硬化剤の具体例としては、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)が挙げられる。
 オキサゾリン基を1分子中に2以上有する硬化剤としては、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以上有する硬化剤の具体例としては、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以上有する硬化剤の市販品としては、日本触媒社商品のエポクロス WS-500、WS-700、K-2010、K-2020、K-2030等が挙げられる。
 β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する硬化剤の具体例としては、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシエチル)-アジパミド(EMS社商品「PrimidXL-552」)、N,N,N’,N’-テトラキス-(2-ヒドロキシプロピル)-アジパミド(EMS社商品「Primid QM 1260」)が挙げられる。
 硬化剤の含有量は、本塗料中の特定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。硬化剤は、2種以上を併用してもよい。2種以上の硬化剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料は、非フッ素樹脂を含む。本発明における非フッ素樹脂は、フッ素原子を有さない、常温で固体の樹脂である。
 非フッ素樹脂は、反応性基を有するのが好ましい。これにより、非フッ素樹脂の成膜性が高まって、本塗膜の耐摩耗性を向上させるとともに、特定含フッ素重合体が塗膜表面側に配置され、非フッ素樹脂が基材側に配置された塗膜がより得られやすくなる。
 反応性基としては、上記硬化剤と反応可能な基であるのが好ましく、具体的には、カルボキシ基、水酸基、エポキシ基、グリシジル基、アミノ基、加水分解性シリル基、スルホ基等が挙げられる。反応性基は、非フッ素樹脂が基材側に配置されやすい点から、カルボキシ基、水酸基、エポキシ基、又はグリシジル基が好ましく、カルボキシ基、エポキシ基又はグリシジル基がより好ましく、カルボキシ基が特に好ましくい。
 非フッ素樹脂としては、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂から選択される少なくとも1種が好ましい。非フッ素樹脂としては、特定含フッ素重合体と相溶しにくい点から、ポリエステル樹脂が好ましい。特定含フッ素重合体と非フッ素樹脂とが相溶しにくいと、特定含フッ素重合体と非フッ素樹脂とが分離した状態で、特定含フッ素重合体が塗膜の最表面に配置されるため、特定含フッ素重合体により紫外線等から非フッ素樹脂を保護することができる。
 ポリエステル樹脂としては、多価カルボン酸に基づく単位と多価アルコールに基づく単位がエステル結合で連結された構造を含む重合体が好ましい。ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸に基づく単位と多価アルコールに基づく単位以外の単位を含んでもよい。このような単位としては、ヒドロキシカルボン酸に基づく単位等が挙げられる。
 多価カルボン酸は、炭素数8~15の芳香族カルボン酸であるのが好ましい。多価カルボン酸としては、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、アジピン酸、フタル酸無水物等が挙げられる。多価カルボン酸としては、特定含フッ素重合体と相溶しにくい点から、イソフタル酸、テレフタル酸又はアジピン酸が好ましく、イソフタル酸又はアジピン酸が更に好ましく、イソフタル酸が特に好ましい。
 多価アルコールは、炭素数2~10の多価アルコールであるのが好ましい。多価アルコールとしては、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、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、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、特定含フッ素重合体と相溶しにくい点から、エチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、又はネオペンチルグリコールが好ましく、1,6-ヘキサンジオール又はネオペンチルグリコールが更に好ましく、ネオペンチルグリコールが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂が含む全単位に対して、多価カルボン酸に基づく単位を40~60モル%含むのが好ましく、45~57モル%含むのがより好ましく、50モル%超55モル%以下含むのが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂が含む全単位に対して、多価アルコールに基づく単位を40~60モル%含むのが好ましく、43~55モル%含むのがより好ましく、45モル%以上50モル%未満含むのが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂が含む全単位に対して、多価カルボン酸に基づく単位及び多価アルコールに基づく単位を合計で80モル%以上含むのが好ましく、多価カルボン酸に基づく単位及び多価アルコールに基づく単位からなるのが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂の重合度は、10~30であることが好ましく、13~20であることがより好ましく、15~18であることが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂が上記構造であると、特定含フッ素重合体と相溶しにくく、本塗膜において特定含フッ素重合体が塗膜の最表面に配置されやすい。
 ポリエステル樹脂は、本塗膜の塗膜物性(特に、表面平滑性)の点から、直鎖状のポリエステル樹脂であるのが好ましい。
 ポリエステル樹脂の軟化温度は、100~150℃であるのが好ましい。
 ポリエステル樹脂のTgは、粉体塗料の耐ブロッキング性の点から、35~150℃であるのが好ましく、50~100℃であるのが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂のMnは、本塗膜の表面平滑性の点から、5,000以下であるのが好ましい。ポリエステル樹脂のMwは、本塗膜の表面平滑性の点から、2,000~20,000であるのが好ましく、4,000~10,000であるのが特に好ましい。
 ポリエステル樹脂の具体例としては、ダイセル・オルネクス社商品の「CRYLCOAT 4642-3」(水酸基価:3.0mgKOH/g、酸価:35mgKOH/g)、「CRYLCOAT 4842-3」(水酸基価:3.0mgKOH/g、酸価:36mgKOH/g)「CRYLCOAT 4688-2」(酸価:30mgKOH/g)、「CRYLCOAT 4659-0」(酸価:33mgKOH/g)、「CRYLCOAT 4890-0」(水酸基価:30mgKOH/g、酸価:0.5mgKOH/g)、日本ユピカ社商品の「ユピカコート GV-235」(水酸基価:2.0mgKOH/g、酸価:39.0mgKOH/g)、「ユピカコート GV-260」(水酸基価:2.0mgKOH/g、酸価:77.0mgKOH/g)、「ユピカコート GV-740」(水酸基価:50mgKOH/g、酸価:3mgKOH/g)、「ユピカコート GV-150」(水酸基価:34.0mgKOH/g、酸価:6.0mgKOH/g)、「ユピカコート GV-110」(水酸基価:49mgKOH/g、酸価:3mgKOH/g)、「BIOMUP」(水酸基価:32mgKOH/g、酸価:3.5mgKOH/g)、DSM社商品の「Uralac 1680」(水酸基価:水酸基価:30mgKOH/g、酸価:3.0mgKOH/g)、DIC社商品の「ファインディック M-8010」(水酸基価:24mgKOH/g、酸価:3.0mgKOH/g)、「ファインディック M-8021」(水酸基価:30mgKOH/g、酸価:3.0mgKOH/g)、「ファインディック M-8023」(水酸基価:40mgKOH/g、酸価:6.0mgKOH/g)、「ファインディック M-8842」(水酸基価:3.0mgKOH/g、酸価:55mgKOH/g)、「ファインディック M-8860」(水酸基価:3.0mgKOH/g、酸価:36mgKOH/g)が挙げられる。
 ポリエステル樹脂は、2種以上を併用してもよい。
 (メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレートに基づく単位を含む重合体である。
 (メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリレートに基づく単位のみからなっていてもよく、スチレンや(メタ)アクリル酸等の、(メタ)アクリレート以外の単量体に基づく単位を含んでいてもよい。(メタ)アクリレートは、反応性基を有していてもよい。
 (メタ)アクリレートとしては、アルキル(メタ)アクリレート(メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(ヒドロキシエチルメタクリレート等)、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂のTgは、粉体塗料の耐ブロッキング性の点から、35~150℃であるのが好ましく、30~60℃であるのが特に好ましい。
 (メタ)アクリル樹脂のMnは、本塗膜の表面平滑性の点から、6,000~250,000であるのが好ましく、40,000~150,000であるのが特に好ましい。
 (メタ)アクリル樹脂のMwは、本塗膜の塗膜物性(特に、表面平滑性)の点から、5,000~500,000であるのが好ましく、30,000~100,000であるのが特に好ましい。
 (メタ)アクリル樹脂のエポキシ当量は、本塗膜の塗膜物性(特に、基材密着性)の点から、200~700g/eqが好ましい。
 (メタ)アクリル樹脂の具体例としては、DIC社商品の「ファインディック A-254」(エポキシ当量:520g/eq)、「ファインディック A-272」(エポキシ当量:330g/eq)、「ファインディック A-701」(エポキシ当量:510g/eq)、「ファインディック WPR-529」(エポキシ当量:530g/eq)「ファインディック A-229-30A」(エポキシ当量:520g/eq)、「ファインディック A-261」(エポキシ当量:520g/eq)、「ファインディック A-249」(エポキシ当量:520g/eq)、「ファインディック A-266」(エポキシ当量:520g/eq)、「ファインディック A-251」、三井化学社商品の「アルマテックス PD6200」、「アルマテックス PD7310」、三洋化成工業社商品の「サンペックス PA-55」等が挙げられる。
 (メタ)アクリル樹脂は、2種以上を併用してもよい。
 エポキシ樹脂は、エポキシ基を2以上有する化合物(プレポリマー)である。
 エポキシ樹脂の具体例としては、三菱化学社商品の「エピコート 1001」、「エピコート 1002」、「エピコート 4004P」、DIC社商品の「エピクロン 1050」、「エピクロン 3050」、新日鉄住金化学社商品の「エポトート YD-012」、「エポトート YD-014」、ナガセケムテックス社商品の「デナコール EX-711」、ダイセル・オルネクス社商品の「EHPE3150」等が挙げられる。
 エポキシ樹脂は、2種以上を併用してもよい。
 ウレタン樹脂は、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、プロピレングリコール等)とイソシアネート化合物との混合物、又は、該混合物を反応させて得られる樹脂である。ウレタン樹脂としては、粉体のポリオール(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)と粉体のイソシアネートとの混合物を反応させて得られる樹脂が好ましい。
 非フッ素樹脂は、酸価又は水酸基価を有していてよく、酸価と水酸基価の両方を有していてもよい。非フッ素樹脂は、非フッ素樹脂の溶融時の流動性の点から、酸価を有するのが好ましい。非フッ素樹脂が酸価と水酸基価の両方を有する場合、非フッ素樹脂の溶融時の流動性の点から、水酸基価よりも酸価の方が大きいのが好ましい。
 非フッ素樹脂の酸価は、非フッ素樹脂の溶融時の流動性が高くなる点から、1~300mgKOH/gであることが好ましく、10~150mgKOH/gであることがより好ましく、20~80mgKOH/gであることが特に好ましい。
 非フッ素樹脂の水酸基価は、非フッ素樹脂の成膜性が高くなる点から、1~300mgKOH/gであることが好ましく、10~150mgKOH/gであることがより好ましく、20~80mgKOH/gであることが特に好ましい。
 非フッ素樹脂のSP値は、特定含フッ素重合体と分離しやすい点から、15~25(J/cm1/2であることが好ましく、17~22(J/cm1/2であることが特に好ましい。
 非フッ素樹脂の活性化エネルギーは、特定含フッ素重合体と分離しやすい点から、130~150kJ/molであることが好ましく、133~145kJ/molであることが特に好ましい。
 本塗料中において、非フッ素樹脂の含有量に対する特定含フッ素重合体の含有量は、本塗膜の耐摩耗性、耐衝撃性、耐候性及び表面平滑性等により優れる点から、質量比(特定含フッ素重合体/非フッ素樹脂)で、0.05~20が好ましく、0.10~4.0がより好ましく、0.20~0.80が特に好ましい。
 非フッ素樹脂の含有量は、本塗料の全質量に対して、5~85質量%が好ましく、10~70質量%が特に好ましい。非フッ素樹脂は、2種以上を併用してもよい。2種以上の非フッ素樹脂を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料において、特定含フッ素重合体のSP値と、非フッ素樹脂のSP値との差の絶対値は、0.4~16(J/cm1/2であることが好ましく、1.0~10(J/cm1/2であることがより好ましく、3.00~5.00(J/cm1/2であることが特に好ましい。
 本塗料における、特定含フッ素重合体の酸価と非フッ素樹脂の酸価との差の絶対値は、0.1~50mgKOH/gであるのが好ましく、1~45mgKOH/gであるのがより好ましく、10~40mgKOH/gであるのが特に好ましい。
 本塗料における、特定含フッ素重合体のMnと非フッ素樹脂のMn差の絶対値は、1,000~200,000が好ましく、10,000~150,000が特に好ましい。
 本塗料における、特定含フッ素重合体のMwと非フッ素樹脂のMw差の絶対値は、1,000~400,000が好ましく、10,000~200,000が特に好ましい。
 上記のように、特定含フッ素重合体と非フッ素樹脂とのSP値の差、酸価の差、Mnの差、及びMwの差等を調節すると、特定含フッ素重合体と非フッ素樹脂とが分離しやすく、更に、塗膜表面側に特定含フッ素重合体が、塗膜の基材側に非フッ素樹脂が配置されやすくなる。従って、本塗膜の耐摩耗性、耐衝撃性等がより向上する。
 本塗料は、添加剤を含んでもよい。添加剤の具体例としては、上記以外の硬化剤(イソシアナート基を有する硬化剤、ブロック化イソシアナート基を有する硬化剤等)、硬化触媒、顔料、可塑剤、艶消し剤、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(ヒンダードアミン系光安定剤等)、表面調整剤(塗膜の表面平滑性を向上させる。)、脱ガス剤、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。
 本塗料は、添加剤として、硬化触媒を含むのが好ましい。
 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。硬化触媒は、2種以上を併用してもよい。2種以上の硬化触媒を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料は、添加剤として、顔料を含むのが好ましい。顔料としては、防錆顔料、体質顔料、着色顔料等が挙げられる。本塗料が顔料を含む場合、顔料が非フッ素樹脂とともに塗膜の基材側に配置しやすく、塗膜表面側に配置しやすい特定含フッ素重合体との接触が抑制される。従って、例えば酸化チタンを含む顔料を用いる場合、顔料の光触媒活性による特定含フッ素重合体の分解が抑制されるとともに、特定含フッ素重合体によって顔料の劣化も抑制されるため、本塗膜の耐候性により優れる。
 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。
 本塗料は、着色顔料の中でも、光輝顔料を含むのが好ましい。
 光輝顔料は、単独の金属粒子もしくは無機粒子、又は、被覆物質で被覆されている金属粒子もしくは無機粒子からなる。金属粒子としては、金属(アルミニウム、亜鉛、銅、金、銀、ブロンズ、ニッケル、チタン、ステンレス等の金属及びそれらの合金等)を含む粒子、これらの金属の酸化物を含む粒子(酸化アルミニウム粒子、酸化鉄粒子)が挙げられる。無機粒子としては、マイカ粒子(雲母粉)、パール粒子、グラファイト粒子、ガラスフレーク等が挙げられる。中でも、金属粒子が好ましく、アルミニウムを含む粒子が特に好ましい。
 光輝顔料は、粒子状であればよく、具体的には、球状、柱状、フレーク状等が挙げられる。なお、フレーク状とは、薄片状を意味し、鱗片状、平板状等の形状を含む概念である。
 被覆物質は、樹脂、脂肪族化合物、芳香族化合物、シラン化合物及びシロキサン化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
 被覆物質における樹脂としては、リン酸基含有樹脂、(メタ)アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
 脂肪族化合物としては、脂肪酸、脂肪族アミン等が挙げられる。脂肪酸は、炭素数4~18の長鎖脂肪酸が好ましく、その具体例としてはオレイン酸が挙げられる。
 芳香族化合物の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジビニルベンゼンモノオキシド、アリルベンゼン、ジアリルベンゼン等が挙げられる。
 シラン化合物としては、シランカップリング剤等が挙げられる。
 これらの被覆物質の中でも、(メタ)アクリル樹脂が好ましい。
 被覆物質による被覆方法としては、樹脂等によるコーティング処理、長鎖脂肪酸による表面被覆化成処理等が挙げられる。金属粒子が表面に有する被覆は、単層であっても複層であってもよい。
 本塗料が顔料を含む場合の含有量は、本塗料の全質量に対して、0質量%超40質量%以下が好ましい。顔料は、2種以上を併用してもよい。2種以上の顔料を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料は、添加剤として、可塑剤を含むのが好ましい。可塑剤は、本塗膜の成膜性を向上させ、表面平滑性を良好にする。
 可塑剤は、公知の可塑剤を使用できるが、本塗膜の柔軟性をより向上できる点から、1分子中に1~4個のエステル基(-C(=O)O-)を有する化合物が好ましく、2~4個のエステル基を有する化合物が特に好ましい。可塑剤は、更に環状炭化水素基を有するのが好ましい。環状炭化水素基は、脂環式炭化水素基であってもよく、環状芳香族炭化水素基であってもよい。
 可塑剤の分子量は、本塗膜の加工性と耐衝撃性に優れる点で、200~1,000が好ましく、220~980がより好ましく、240~960が特に好ましい。
 可塑剤の融点は、本塗膜の加工性と耐衝撃性に優れる点で、50~150℃が好ましく、70~130℃がより好ましく、90~120℃が特に好ましい。
 可塑剤の融点の測定方法は、以下の通りである。
 Thermal Analysis System(パーキンエルマー社製)を用いて、温度範囲:-25~200℃、昇温速度:5℃/分の条件にて、可塑剤(10mg)の熱収支を測定し、得られたチャートの融解ピークを示す温度を融点とする。
 可塑剤の具体例としては、ジシクロヘキシルフタレート(融点:68℃、分子量:330)、トリ安息香酸グリセリド(融点:68℃、分子量:404)、テトラ安息香酸ペンタエリスリトール(融点:108℃、分子量:552)、1,4-シクロヘキサンジメタノールジベンゾエート(融点:118℃、分子量:352)、ジステアリン酸エチレングリコール(融点:73.8℃、分子量595)が挙げられる。
 本塗料が可塑剤を含む場合の含有量は、本塗料の全質量に対して、0.1~15質量%が好ましい。可塑剤は、2種以上を併用してもよい。2種以上の可塑剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料は、添加剤として、つや消し剤を含むのが好ましい。
 つや消し剤の具体例としては、シリカ(例えば、超微粉合成シリカ)、炭酸カルシウム、天然雲母、合成雲母、タルク、クレー、セラミックス、等の無機材料、有機粒子(例えば、ポリエチレン粒子)等の有機材料が挙げられる。
 本塗料がつや消し剤を含む場合の含有量は、本塗料の全質量に対して、0.01~10質量%が好ましい。つや消し剤は、2種以上を併用してもよい。2種以上のつや消し剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であるのが好ましい。
 本塗料の製造方法としては、特定含フッ素重合体を含む粉体粒子と、非フッ素樹脂を含む粉体粒子と、をドライブレンドする方法が挙げられる。ドライブレンドとは、各粉体粒子を、溶融混練することなく混合することを意味する。このように、ドライブレンドで得た各粉体粒子の混合物を本塗料としてそのまま用いてもよい。なお、硬化剤及び他の成分の添加方法としては、特定含フッ素重合体を含む粒子中に含ませる方法、非フッ素樹脂を含む粒子中に含ませる方法、及び、上記粉体と共に添加してドライブレンドする方法が挙げられる。本塗料をドライブレンドによって得る場合、特定含フッ素重合体を含む粉体粒子は非フッ素樹脂を含まないか、含む場合は特定含フッ素重合体に対して5質量%以下であり、非フッ素樹脂を含む粉体粒子は特定含フッ素重合体を含まないか、含む場合は非フッ素樹脂に対して5質量%以下であるのが好ましい。
 また、本塗料の製造方法の他の例としては、原料(特定含フッ素重合体、非フッ素樹脂、硬化剤、及び必要に応じて添加剤)を溶融混練し、得られた混練物を冷却し、粉砕し、必要に応じて分級して、本塗料を得る方法が挙げられる。また、上述したドライブレンドに用いた粉体粒子(特定含フッ素重合体を含む粉体粒子及び非フッ素樹脂を含む粉体粒子)を原料として用いてもよい。溶融混練時の温度は、80~130℃が好ましい。
 粉砕は、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル等の粉砕機を用いて行えばよい。粉砕を行った後は、粉砕物を分級して、得られる粉体塗料の粒子径を揃えることが好ましい。
 本塗料の第1実施態様としては、特定含フッ素重合体と、非フッ素樹脂と、硬化剤と、必要に応じて添加剤とを含む粒子1Aを含む態様が挙げられる。すなわち、粉体を構成する1つの粒子中に、これらの成分が含まれている態様である。粒子1Aは、上述した溶融混練により得ることができる。粒子1Aは、特定含フッ素重合体と、非フッ素樹脂と、硬化剤と、必要に応じて添加剤とからなる粒子であることが好ましい。本塗料が第1実施態様である場合、本塗料は、粉体粒子1Aからなることが好ましい。
 粉体粒子1Aは、粉体粒子1Aの全質量に対して、特定含フッ素重合体、非フッ素樹脂、及び硬化剤を、それぞれこの順に、10~90質量%、5~85質量%、0.1~45質量%含むのが好ましい。
 第1実施態様の変形例として、本塗料が粉体粒子1A以外の粉体粒子1Bを更に含む態様が挙げられる。粉体粒子1Bとしては、特定含フッ素重合体を含まず、粉体粒子1Aに含まれる非フッ素樹脂以外の非フッ素樹脂と、必要に応じて硬化剤と、を含む粉体粒子が挙げられる。第1実施形態の変形例における粉体塗料は、粉体粒子1Aと粉体粒子1Bとをドライブレンドして得られ、好ましくは、粉体粒子1Aと粉体粒子1Bとからなる。
 第1実施形態の変形例において、粉体粒子1Bの含有量に対する粉体粒子1Aの含有量は、質量比(粉体粒子1A/粉体粒子1B)で、0.01~99が好ましく、0.3~3が特に好ましい。
 粉体粒子1Aの具体例としては、特定含フッ素重合体と、非フッ素樹脂としてカルボキシ基を有するポリエステル樹脂と、硬化剤としてカルボキシ基と反応し得る基を1分子中に2以上有する化合物と、を含む態様が挙げられる。本態様において、カルボキシ基を有するポリエステル樹脂の酸価は、1~150mgKOH/gが好ましく、10~50mgKOH/gが特に好ましい。
 粉体粒子1Bの具体例としては、非フッ素樹脂として水酸基を有するポリエステル樹脂と、硬化剤として水酸基と反応し得る基を1分子中に2以上有する化合物と、を含む態様が挙げられる。本態様において、水酸基を有するポリエステル樹脂の水酸基価は、1~150mgKOH/gが好ましく、10~50mgKOH/gが特に好ましい。
 粉体粒子1B中の非フッ素樹脂の含有量は、粉体粒子1Bの全質量に対して、5~100質量%が好ましい。
 本塗料の第2実施態様としては、特定含フッ素重合体を含み非フッ素樹脂を含まない粉体粒子2Aと、非フッ素樹脂を含み特定含フッ素重合体を含まない粉体粒子2Bと、を含み、粉体粒子2Aと粉体粒子2Bのうち少なくとも一方に硬化剤が含まれる態様が挙げられる。なお、粉体粒子2Aにおいて、特定含フッ素重合体の全質量に対して非フッ素樹脂を5質量%以下含むことは許容されるが、好ましくは非フッ素樹脂を含まない。粉体粒子2Bにおいても同様に、非フッ素樹脂の全質量に対して含フッ素重合体を5質量%以下含むことは許容されるが、好ましくは特定含フッ素重合体を含まない。
 第2実施形態における粉体塗料は、例えば、粉体粒子2Aと粉体粒子2Bとをドライブレンドして得られる。本塗料が第2実施態様である場合、本塗料は、粉体粒子2Aと粉体粒子2Bとからなるのが好ましい。
 粉体粒子2A中の特定含フッ素重合体の含有量は、粉体粒子2Aの全質量に対して、10~90質量%が好ましい。粉体粒子2B中の非フッ素樹脂の含有量は、粉体粒子2Bの全質量に対して、10~90質量%が好ましい。
 本塗料における粉体粒子の平均粒子径(50%体積平均粒子径)は、1~100μmが好ましい。下限値は、25μmがより好ましい。また、上限値は、50μmがより好ましい。平均粒子径が1μm以上であれば、特定含フッ素重合体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。
 本発明の塗装物品は、基材と、本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)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が挙げられる。
 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。基材の表面には、プライマー等を塗布して形成される樹脂層(例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等)が形成されていてもよい。基材がガラスである場合、基材上にはシランカップリング剤等のプライマーを用いて樹脂層が形成されているのが好ましい。
 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輪のフレームが挙げられる。
 塗膜の厚さは、20~1,000μm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。
 塗装物品は、本塗料を基材上に付与して粉体塗料層を形成し、上記粉体塗料層を加熱処理して基材上に塗膜を形成して製造するのが好ましい。なお、塗装物品は、塗膜付き基材と換言できる。
 粉体塗料層の形成は、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、本塗料を基材上に塗装するのが好ましい。本塗膜の表面平滑性と隠蔽性とにより優れる点から、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、基材上に本塗料の溶融物からなる溶融膜を形成するのが好ましい。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してもよく、粉体塗料層を形成した後に別途行ってもよい。
 粉体塗料層の加熱処理において、粉体塗料層を加熱して溶融し、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、本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、本塗料によれば、焼付け温度を低くできる。つまり、本塗料によれば、低温での加熱処理であっても、耐摩耗性に優れた塗膜を形成できる。
 例えば、本塗料における特定含フッ素重合体のカルボキシ基が上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、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。
 焼付け温度は、120~210℃が好ましく、130℃以上190℃未満がより好ましく、140~180℃がより好ましく、140~170℃が特に好ましい。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点から、徐冷が好ましい。
 本塗膜は、JIS K 5600-4-7に従って測定される60度鏡面光沢度が80以上であることが好ましく、85以上であることが特に好ましい。
 本塗膜においては、低温でも流動性の高い特定含フッ素重合体から形成される層が塗膜の最表面に均一に配置されやすいため、本塗膜の表面平滑性により優れる。また、特定含フッ素重合体から形成される層と非フッ素樹脂から形成される層とに明瞭に分離しやすいため、本塗膜の表面平滑性により優れる。さらに、本塗膜が顔料(特に酸化チタン顔料)を含む場合でも、酸化チタン顔料が塗膜表層側に露出しにくく、非フッ素樹脂から形成される層に留まりやすいため、耐候性に優れる。
 以下、実施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実施例に限定されない。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。例1~5、8、9及び21は実施例であり、例6、7、22及び23は比較例であり、例24は参考例である。
(使用成分の略称の意味)
 CTFE:クロロトリフルオロエチレン
 PV:ピバル酸ビニル
 UDA:10-ウンデシレン酸
 CHVE:シクロヘキシルビニルエーテル
 HBVE:4-ヒドロキシブチルビニルエーテル
 PE1:ポリエステル樹脂(ダイセル・オルネクス社商品「CRYLCOAT 4642-3」、水酸基価:3.0mgKOH/g、酸価:35mgKOH/g、Tg:62℃、繰り返し単位数20、SP値:19.7(J/cm1/2、活性化エネルギー:146.7kJ/mol)
 PE2:ポリエステル樹脂(ダイセル・オルネクス社商品「CRYLCOAT 4688-2」、酸価:30mgKOH/g、Tg:54℃、繰り返し単位数16、SP値:19.3(J/cm1/2、活性化エネルギー:140.5kJ/mol)
 PE3::ポリエステル樹脂(ダイセル・オルネクス社商品「CRYLCOAT 4659-0」、酸価:33mgKOH/g、Tg:59℃、繰り返し単位数16、SP値:19.3(J/cm1/2、活性化エネルギー:134.7kJ/mol)
 PE4:ポリエステル樹脂(ダイセル・オルネクス社商品「CRYLCOAT 4890-0」、水酸基価:30mgKOH/g、酸価:0.5mgKOH/g)
 AC1:(メタ)アクリル樹脂(DIC社商品「ファインディック A-254」、エポキシ当量:520g/eq)
 EP1:エポキシ樹脂(ダイセル・オルネクス社商品「EHPE3150」、エポキシ当量:180g/eq)
 硬化剤1:エポキシ基を1分子中に2以上有する硬化剤(トリグリシジルイソシアヌレート)
 硬化剤2:ブロック化イソシアネート基を1分子中に2以上有する硬化剤(エボニック社商品「ベスタゴン B1530」)
 硬化剤3:β-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する硬化剤
 表面調整剤:ビックケミー社商品「BYK-360P」
 可塑剤:イーストマン社商品「Benzoflex 352」
 脱ガス剤:ベンゾイン
 顔料:酸化チタン顔料(デュポン社商品「Ti-Pure R960」、酸化チタン含有量:89質量%)
 硬化触媒:ジブチルスズジラウレートのキシレン溶液(質量基準で100倍希釈品)
〔重合体F1の製造〕
 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。)内に、tert-ブチルアルコール(422g)、キシレン(106g)、CTFE(465g)、PV(440g)、及びUDA(103g)を導入して昇温し、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの50質量%キシレン溶液(47mL)を連続的に添加して、重合を行った。11時間後にオートクレーブを水冷して重合を停止し、オートクレーブ内溶液をろ過して、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、更に130℃にて20分間真空乾燥して、ブロック状の特定含フッ素重合体であるF1を得た。
 F1は、重合体F1が含む全単位に対して、CTFEに基づく単位、PVに基づく単位、UDAに基づく単位を、この順にそれぞれ、41モル%、50モル%、9モル%含む重合体であった。F1のTgは52℃であり、Mnは16,000であり、Mwは59,300であり、酸価は33mgKOH/gであり、水酸基価は0mgKOH/gであり、溶融粘度は81Pa・sであり、SP値は16.3(J/cm1/2であり、活性化エネルギーは128.1kJ/molであった。
〔重合体F2の製造〕
 オートクレーブ内に、炭酸カリウム(12.3g)、キシレン(503g)、エタノール(142g)、吸着剤(4.5g)、CTFE(387g)、CHVE(326g)及びHBVE(84.9g)を仕込み、真空脱気した。
 次に、重合開始剤としてtert-ブチルペルオキシピバレートの50質量%キシレン溶液(20mL)を連続的に添加して、重合を行った。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、オートクレーブ内溶液をろ過して、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、更に130℃にて20分間真空乾燥して、ブロック状のF2を得た。
 F2は、CTFEに基づく単位、CHVEに基づく単位、HBVEに基づく単位を、この順にそれぞれ、50モル%、39モル%、11モル%含む重合体であった。F2のTgは52℃であり、Mnは10,000であり、Mwは45,500であり、酸価は0mgKOH/gであり、水酸基価は50mgKOH/gであり、溶融粘度は161Pa・sであった。
〔粉体塗料の製造例1~9〕
 表1に記載の成分を、高速ミキサ(佑崎有限公司社製)を用いて10~30分混合したのち、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した。得られた混練物を冷却し、粉砕機(FRITSCH社製「ロータースピードミルP14」)を用いて粉砕し、150メッシュによる分級を行って、平均粒子径が約40μmである製造例1~9の各粉体塗料1~9を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
〔試験片の作製と評価1〕
(例1~9)
 表2に記載の各粉体塗料1~9を用いて、クロメート処理を行ったアルミニウム基材の一面に、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、アルミニウム基材上に粉体塗料層を形成した。得られた粉体塗料層付きアルミニウム基材を、加熱処理として170℃の雰囲気中で20分間保持して硬化させた。その後、25℃まで冷却し、厚さ55~65μmの各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1~9として、それぞれ評価した。結果を表2に示す。
〔評価方法〕
(耐摩耗性)
 落砂試験機を用い、ASTM D968-93 Volume06.01に準拠して、試験片の塗膜面における直径24mmの範囲にて落砂摩耗試験を行った。ただし、落砂速度は1L/分とした。18分間落砂した後における、試験前の塗膜の膜厚と試験前の塗膜の膜厚との差から、塗膜の減り量を算出し、以下のように評価した。
 A:塗膜の減り量が1.5μm未満である。
 B:塗膜の減り量が1.5μm以上5μm未満である。
 C:塗膜の減り量が5μm以上である。
(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、おもりの落下地点における塗膜のひびや割れの有無を観測した。
 A:20cmの高さから落下させた場合に割れやひび、へこみ等が生じない。
 B:20cmの高さから落下させた場合に割れやひび、へこみ等が生じる。
(60度鏡面光沢度)
 試験片における塗膜表面の60度鏡面光沢度を、JIS K 5600-4-7によって測定し、以下の基準に従って評価した。60度鏡面光沢度は、変角光沢計(スガ試験機社製「UGV-6P」、入反射角60度)にて測定した。
 S:60度鏡面光沢度が85以上である。
 A:60度鏡面光沢度が80以上85未満である。
 B:60度鏡面光沢度が80未満である。
(塗膜断面)
 試験片を塗膜表面に対して垂直に切断し、塗膜の断面を下記測定条件で走査電子顕微鏡によって断面観察し、下記基準で判定した。
 <測定条件>
 試験機:日本電子社製「JSM-5900LV」
 加速電圧:20kV、
 倍率:10,000倍、
 測定前処理:日本電子社製オートファインコーター「JFC-1300」による、20mA、45秒の白金コート。
 <評価基準>
 S:塗膜表面側に含フッ素重合体から形成された層(含フッ素重合体層)が、塗膜の基材側に非フッ素樹脂から形成された層(非フッ素樹脂層)が存在し、各層の境界が明瞭であると共に、含フッ素重合体層の厚みが均一である。また、塗膜表面側に酸化チタン顔料が露出していない。
 A:塗膜表面側に含フッ素重合体層が、塗膜の基材側に非フッ素樹脂層が存在し、含フッ素重合体層の厚みが均一である。また、塗膜表面側に酸化チタン顔料が露出していない。
 B:塗膜表面側に含フッ素重合体層が、塗膜の基材側に非フッ素樹脂層が存在するが、含フッ素重合体の一部が非フッ素樹脂層に混入しており、また含フッ素重合体層の厚みにばらつきがある。また、塗膜表面に酸化チタン顔料が一部露出している。
 なお、試験片7に関しては、非フッ素樹脂を含まないため塗膜中に複層構造を有さず、塗膜表面に酸化チタン顔料が一部露出していることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2の評価結果の通り、特定含フッ素重合体と非フッ素樹脂を含む粉体塗料を用いて低温の加熱処理で形成された塗膜は、特定含フッ素重合体又は非フッ素樹脂を含まない粉体塗料を用いて低温の加熱処理で形成された塗膜と比較して、耐摩耗性に優れるのが示された。
〔試験片の作製と評価2〕
(例21~24)
 表3に記載の各粉体塗料を用いて、ガラス基材の一面に、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、ガラス基材上に粉体塗料層を形成した。得られた粉体塗料層付きガラス基材を、加熱処理として170℃の雰囲気中で20分間保持して溶融硬化させた。その後、25℃まで冷却し、厚さ55~65μmの各塗膜付きガラス板を得た。得られた塗膜付きガラス板を試験片として、それぞれ評価した。結果を表3に示す。なお、例24に関しては、ガラス基材上にプライマーとしてシランカップリング剤を塗布し、プライマー層を形成させたのちに粉体塗料を塗装した。
〔ガラス基材への密着性〕
 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(マス数/100)から、以下の基準で密着性を評価した。
 A:マス数が90超である。
 B:マス数が90未満である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3の評価結果の通り、特定含フッ素重合体及び非フッ素樹脂を含み、非フッ素樹脂がエポキシ樹脂である粉体塗料5を用いれば、プライマー層を形成せずとも、得られる塗膜のガラス基材との密着性に優れるのが示された。これは、エポキシ樹脂が塗膜の基材側に存在することで、エポキシ樹脂が有するエポキシ基とガラス表面の水酸基とが反応又は相互作用するためと考えられる。
 なお、2018年6月12日に出願された日本特許出願2018-112048号の明細書、特許請求の範囲、図面、及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 (15)

  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及び下式(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と、非フッ素樹脂と、硬化剤と、を含むことを特徴とする、粉体塗料。
      式(1) X-Z
      式(2) CHR21=CR2223COOH
     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-又は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のアリール基又は炭素数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及びR22は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基である。
     R23は、単結合、炭素数1~12の2価の飽和炭化水素基、又はエーテル性酸素原子を有する2価の連結基を表す。
  2.  前記含フッ素重合体の酸価が5mgKOH/g以上である、請求項1に記載の粉体塗料。
  3.  前記非フッ素樹脂が、反応性基を有する樹脂であり、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及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、請求項1又は2に記載の粉体塗料。
  4.  前記非フッ素樹脂が、反応性基としてカルボキシ基を有する、請求項3に記載の粉体塗料。
  5.  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%であり、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%である、請求項1~4のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  6.  前記含フッ素重合体が、更に下式(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1~5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-又はCH=CHCHO-である。
     Zは、炭素数1~3のアルキル基である。
  7.  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、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0モル%超5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(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-又はCH=CHCHO-である。
     Qは、炭素数2~20のアルキレン基である。アルキレン基は、環構造を含んでもよい。
  8.  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、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0モル%超8モル%未満である、請求項1~7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-又は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。
  9.  前記硬化剤が、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリン基又はβ-ヒドロキシアルキルアミド基を1分子中に2以上有する硬化剤である、請求項1~8のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  10.  前記含フッ素重合体の含有量が、前記非フッ素樹脂の含有量に対して、質量比で0.05~20である、請求項1~9のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  11.  前記非フッ素樹脂の含有量が、粉体塗料の全質量に対して5~85質量%であり、前記硬化剤の含有量が、前記含フッ素重合体の含有量に対して1~50質量%である、請求項1~10のいずれか1項に記載の粉体塗料。
  12.  前記含フッ素重合体、前記非フッ素樹脂及び前記硬化剤を溶融混練した後冷却し、粉砕して、前記含フッ素重合体、前記非フッ素樹脂及び前記硬化剤を含む粉体粒子からなる請求項1~11のいずれか1項に記載の粉体塗料を得る、粉体塗料の製造方法。
  13.  前記含フッ素重合体及び前記硬化剤を含み、前記非フッ素樹脂を含まない粉体粒子と、
     前記非フッ素樹脂及び前記硬化剤を含み、前記含フッ素重合体を含まない粉体粒子と、
    を混合して、請求項1~11のいずれか1項に記載の粉体塗料を得る、粉体塗料の製造方法。
  14.  請求項1~11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、前記粉体塗料層を120~210℃で加熱処理して基材上に塗膜を形成する、塗膜付き基材の製造方法。
  15.  基材と、請求項1~11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、塗装物品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022107748A1 (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 太陽インキ製造株式会社 熱硬化性樹脂組成物、硬化物、およびプリント配線板
WO2023008422A1 (ja) * 2021-07-26 2023-02-02 太陽インキ製造株式会社 Led実装用基板およびled実装基板

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023195374A1 (ja) * 2022-04-04 2023-10-12 Agc株式会社 組成物及び塗膜付き基材

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1160646A (ja) * 1997-08-27 1999-03-02 Central Glass Co Ltd 粉体塗料用組成物
JP2004204205A (ja) * 2002-06-14 2004-07-22 Daikin Ind Ltd 含フッ素共重合体および塗料用組成物
WO2015190462A1 (ja) * 2014-06-09 2015-12-17 旭硝子株式会社 含フッ素塗膜および外装部材
WO2016068255A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 旭硝子株式会社 粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品
WO2016140145A1 (ja) * 2015-03-02 2016-09-09 旭硝子株式会社 粉体塗料、塗装物品および塗装物品の製造方法
WO2017110924A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 旭硝子株式会社 粉体塗料、粉体塗料の製造方法、および塗装物品

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2461289C (en) * 2001-09-27 2010-11-30 Asahi Glass Company, Limited Composition for fluororesin powder coating material
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1160646A (ja) * 1997-08-27 1999-03-02 Central Glass Co Ltd 粉体塗料用組成物
JP2004204205A (ja) * 2002-06-14 2004-07-22 Daikin Ind Ltd 含フッ素共重合体および塗料用組成物
WO2015190462A1 (ja) * 2014-06-09 2015-12-17 旭硝子株式会社 含フッ素塗膜および外装部材
WO2016068255A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 旭硝子株式会社 粉体塗料用組成物、粉体塗料および塗装物品
WO2016140145A1 (ja) * 2015-03-02 2016-09-09 旭硝子株式会社 粉体塗料、塗装物品および塗装物品の製造方法
WO2017110924A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 旭硝子株式会社 粉体塗料、粉体塗料の製造方法、および塗装物品

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022107748A1 (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 太陽インキ製造株式会社 熱硬化性樹脂組成物、硬化物、およびプリント配線板
CN116323743A (zh) * 2020-11-17 2023-06-23 太阳油墨制造株式会社 热固性树脂组合物、固化物和印刷布线板
WO2023008422A1 (ja) * 2021-07-26 2023-02-02 太陽インキ製造株式会社 Led実装用基板およびled実装基板
JPWO2023008422A1 (ja) * 2021-07-26 2023-02-02
JP7305104B2 (ja) 2021-07-26 2023-07-10 太陽ホールディングス株式会社 Led実装用基板およびled実装基板

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