JP2009242711A - Coating composition - Google Patents
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Abstract
【課題】粉体塗料を上塗り塗料とした場合でも均一な塗装を実現し、上塗り塗膜のピンホールを抑制できる被覆用組成物を提供する。
【解決手段】含フッ素重合体、耐熱樹脂及び水溶性無機塩を含み、含フッ素重合体は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種であり、かつ、平均粒子径が0.01〜5μmであり、耐熱樹脂は、平均粒子径が0.1〜10.0μmであり、耐熱樹脂と含フッ素重合体との固形分質量比が15:85〜50:50であり、水溶性無機塩は、含フッ素重合体及び耐熱樹脂の合計固形分に対して0.0001〜10質量%であることを特徴とする被覆用組成物。
【選択図】なしDisclosed is a coating composition that achieves uniform coating even when a powder coating is used as a top coating, and can suppress pinholes in the top coating.
SOLUTION: A fluorine-containing polymer, a heat-resistant resin and a water-soluble inorganic salt are included, and the fluorine-containing polymer includes polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer and tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether). ) It is at least one selected from the group consisting of copolymers and has an average particle diameter of 0.01 to 5 μm, and the heat-resistant resin has an average particle diameter of 0.1 to 10.0 μm and is heat resistant. The solid content mass ratio of the resin to the fluoropolymer is 15:85 to 50:50, and the water-soluble inorganic salt is 0.0001 to 10 mass% with respect to the total solid content of the fluoropolymer and the heat-resistant resin. A coating composition characterized by the above.
[Selection figure] None
Description
本発明は、被覆用組成物に関する。 The present invention relates to a coating composition.
ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕等の含フッ素重合体は、耐熱性、電気絶縁性等の特性に優れ、その成形体が低摩擦係数を有し、非粘着性にも優れている。この表面特性は、耐薬品性、撥水撥油性、離型性、摺動性等を発揮する。 Fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene [PTFE] are excellent in properties such as heat resistance and electrical insulation, the molded product has a low coefficient of friction, and is excellent in non-adhesiveness. This surface property exhibits chemical resistance, water / oil repellency, releasability, slidability, and the like.
含フッ素重合体は、このような性質を有するので、例えば、被覆用の組成物に調製し、被塗装物上に塗装して含フッ素重合体からなる塗膜を設けることにより、成形金型離型材、オフィスオートメーション〔OA〕機器用ロール、アイロン等の家庭用品、フライパンやホットプレート等の厨房器具、食品工業、電気工業、機械工業等の分野で幅広い用途がある。 Since the fluoropolymer has such properties, for example, it is prepared as a coating composition, and is applied to an object to be coated to provide a coating film made of the fluoropolymer, thereby separating the mold. Wide range of applications in fields such as mold materials, office automation (OA) equipment rolls, household items such as irons, kitchen utensils such as frying pans and hot plates, food industry, electrical industry, and machine industry.
含フッ素重合体は、一方、その非粘着性により被塗装物との密着性に乏しい問題があった。この密着性の向上を目的として、耐熱樹脂等のバインダー樹脂と含フッ素重合体とを配合したプライマーを下塗りとして予め被塗装物上に塗装することが行われている。 On the other hand, the fluoropolymer has a problem of poor adhesion to an object to be coated due to its non-adhesiveness. For the purpose of improving the adhesion, a primer containing a binder resin such as a heat-resistant resin and a fluorine-containing polymer is preliminarily coated on an object to be coated as an undercoat.
含フッ素重合体と耐熱樹脂とを含む水性プライマーとしては、含フッ素重合体、コロイド状シリカ及び特定のポリアミド酸及び液状担体を含有する被覆組成物(例えば、特許文献1参照。)、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド及び/又はポリイミド、並びに、PTFE等のフッ素樹脂を特定の含有量比で有するもの(例えば、特許文献2参照。)、耐熱樹脂、含フッ素重合体及び特定量の非アルキルフェノール型ノニオン界面活性剤を含有する水性分散体からなる被覆用組成物(例えば、特許文献3参照。)等が挙げられる。 As an aqueous primer containing a fluoropolymer and a heat-resistant resin, a coating composition containing a fluoropolymer, colloidal silica, a specific polyamic acid and a liquid carrier (see, for example, Patent Document 1), polyethersulfone. , Polyamideimide and / or polyimide, and PTFE or other fluororesin having a specific content ratio (see, for example, Patent Document 2), heat-resistant resin, fluoropolymer, and specific amount of non-alkylphenol nonionic interface Examples thereof include a coating composition comprising an aqueous dispersion containing an activator (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、これら水性プライマーから形成された下塗り塗膜上に粉体塗料を塗布すると、粉体同士の静電反発により均一な塗布が難しく、塗膜にピンホールが発生する問題があった。 However, when a powder coating material is applied onto an undercoat film formed from these aqueous primers, there is a problem that uniform application is difficult due to electrostatic repulsion between powders, and pinholes are generated in the coating film.
本発明の目的は、上記現状に鑑み、粉体塗料を上塗り塗料とした場合でも上塗り塗膜のピンホールを抑制できる被覆用組成物を提供することにある。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a coating composition that can suppress pinholes in a top coat even when a powder paint is used as a top coat.
本発明は、含フッ素重合体、耐熱樹脂、及び、水溶性無機塩を含み、上記含フッ素重合体は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種であり、かつ、平均粒子径が0.01〜5μmであり、上記耐熱樹脂は、平均粒子径が0.1〜10.0μmであり、上記耐熱樹脂と上記含フッ素重合体との固形分質量比が15:85〜50:50であり、上記水溶性無機塩は、上記耐熱樹脂及び上記含フッ素重合体の合計固形分に対して0.0001〜10質量%であることを特徴とする被覆用組成物である。 The present invention includes a fluorine-containing polymer, a heat-resistant resin, and a water-soluble inorganic salt. The fluorine-containing polymer includes polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene / perfluoro. It is at least one selected from the group consisting of (alkyl vinyl ether) copolymers, has an average particle size of 0.01 to 5 μm, and the heat resistant resin has an average particle size of 0.1 to 10.0 μm. The solid content mass ratio of the heat-resistant resin and the fluoropolymer is 15:85 to 50:50, and the water-soluble inorganic salt is added to the total solid content of the heat-resistant resin and the fluoropolymer. The coating composition is characterized by being 0.0001 to 10% by mass with respect to the coating composition.
本発明は、上記被覆用組成物を塗装することにより得られることを特徴とする被覆物品である。 The present invention is a coated article obtained by painting the coating composition.
以下に本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明の被覆用組成物は、含フッ素重合体、耐熱樹脂、及び、水溶性無機塩を含む。 The coating composition of the present invention contains a fluoropolymer, a heat resistant resin, and a water-soluble inorganic salt.
(水溶性無機塩)
本発明の被覆用組成物は、水溶性無機塩を含むことから、上塗りの粉体塗料の静電反発を防止することが可能でピンホールのない塗膜を得ることができる。
(Water-soluble inorganic salt)
Since the coating composition of the present invention contains a water-soluble inorganic salt, it is possible to prevent electrostatic repulsion of the overcoat powder coating and to obtain a coating film without pinholes.
粉体塗料は、一般にプライマー塗膜上に静電塗装により塗布される。静電塗装では粉体粒子が基材及びプライマー塗膜と反対の静電気を帯びプライマー塗膜に付着するので、印加電圧が高いほどプライマー塗膜によく付着する傾向がある。プライマー塗膜の導電性が低いと粒子が付着しにくくなり、粒子同士の静電反発の影響が相対的に大きくなってピンホールが発生しやすくなるという問題があった。 The powder coating is generally applied by electrostatic coating on the primer coating. In electrostatic coating, the powder particles are opposite to the base material and the primer coating, and adhere to the primer coating. Therefore, the higher the applied voltage, the better the adhesion to the primer coating. When the conductivity of the primer coating is low, the particles are difficult to adhere, and the influence of electrostatic repulsion between the particles becomes relatively large and pinholes are easily generated.
上記水溶性無機塩は本発明の被覆用組成物から形成される塗膜に導電性を付与する役割を果たすものと考えられる。従って、本発明の被覆用組成物をプライマーとして使用すると、形成されるプライマー塗膜は優れた導電性を有するため、粉体塗料から形成される上塗り塗膜にピンホールが発生しにくい。 The water-soluble inorganic salt is considered to play a role of imparting conductivity to the coating film formed from the coating composition of the present invention. Therefore, when the coating composition of the present invention is used as a primer, the primer coating film formed has excellent conductivity, and therefore pinholes are not easily generated in the top coating film formed from the powder coating.
上記水溶性無機塩は、無機金属塩又は無機アンモニウム塩であることが好ましい。 The water-soluble inorganic salt is preferably an inorganic metal salt or an inorganic ammonium salt.
上記無機金属塩としては、例えば、金属塩化物、金属臭化物、金属硫酸塩、金属クロム酸塩等が挙げられ、より具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、塩化マグネシウム等が挙げられる。上記無機アンモニウム塩としては、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等が挙げられる。 Examples of the inorganic metal salt include metal chloride, metal bromide, metal sulfate, metal chromate, and the like, and more specifically, sodium chloride, potassium chloride, potassium sulfate, magnesium chloride, and the like. . Examples of the inorganic ammonium salt include ammonium chloride and ammonium sulfate.
上記水溶性無機塩は、含フッ素重合体及び耐熱樹脂の合計固形分に対して0.0001〜10質量%である。0.0001質量%未満であると、水溶性無機塩添加による効果が得られず、10質量%を超えると、塗膜の耐食性が低下したり、含有量に応じた効果が得られなかったりする。 The said water-soluble inorganic salt is 0.0001-10 mass% with respect to the total solid of a fluorine-containing polymer and a heat resistant resin. If it is less than 0.0001% by mass, the effect of adding a water-soluble inorganic salt cannot be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the corrosion resistance of the coating film may be reduced, or the effect corresponding to the content may not be obtained. .
上記「含フッ素重合体及び耐熱樹脂の合計固形分」は、被覆用組成物を80〜100℃の温度で乾燥し、380〜400℃で45分間焼成した後の残渣の質量として求めたものである。 The above “total solid content of fluoropolymer and heat-resistant resin” is obtained as the mass of the residue after the coating composition is dried at a temperature of 80 to 100 ° C. and baked at 380 to 400 ° C. for 45 minutes. is there.
(含フッ素重合体)
本発明の被覆用組成物は、含フッ素重合体を含有するものであるので、耐熱性や強度に優れることに加え、フッ素樹脂を含有する塗料を塗装して上塗り塗膜を形成させた場合、該上塗り塗膜との密着性に優れた塗膜を得ることができる。
(Fluoropolymer)
Since the coating composition of the present invention contains a fluoropolymer, in addition to being excellent in heat resistance and strength, when a top coat film is formed by coating a paint containing a fluororesin, A coating film excellent in adhesion with the top coating film can be obtained.
上記含フッ素重合体は、ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕、テトラフルオロエチレン〔TFE〕/ヘキサフルオロプロピレン〔HFP〕共重合体〔FEP〕及びTFE/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕共重合体〔PFA〕からなる群より選択される少なくとも1種である。 The fluoropolymers include polytetrafluoroethylene [PTFE], tetrafluoroethylene [TFE] / hexafluoropropylene [HFP] copolymer [FEP] and TFE / perfluoro (alkyl vinyl ether) [PAVE] copolymer [ At least one selected from the group consisting of PFA].
上記PTFEは、非溶融加工性であれば、TFE単独重合体であってもよいし、変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性PTFE〕であってもよい。 The PTFE may be a TFE homopolymer or a modified polytetrafluoroethylene [modified PTFE] as long as it is non-melt processable.
本明細書において、上記非溶融加工性とは、ASTM D−1238及びD−2116に準拠して、結晶化融点より高い温度でメルトフローを測定できない性質を意味する。 In the present specification, the non-melt processability means a property in which the melt flow cannot be measured at a temperature higher than the crystallization melting point in accordance with ASTM D-1238 and D-2116.
上記変性PTFEは、TFEと、TFEと共重合可能な微量の単量体との共重合体であって溶融成形できないものである。上記微量の単量体としては、例えば、フルオロオレフィン、フッ素化(アルキルビニルエーテル)、環式のフッ素化された単量体、パーフルオロアルキルエチレン等が挙げられる。 The modified PTFE is a copolymer of TFE and a small amount of monomer copolymerizable with TFE and cannot be melt-molded. Examples of the trace amount of monomer include fluoroolefin, fluorinated (alkyl vinyl ether), cyclic fluorinated monomer, and perfluoroalkylethylene.
上記フルオロオレフィンとしては、例えば、HFP等のパーフルオロオレフィンが挙げられる。 Examples of the fluoroolefin include perfluoroolefins such as HFP.
上記フッ素化(アルキルビニルエーテル)としては、例えば、PAVEが挙げられ、上記PAVEとしては、例えば、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕等が挙げられる。 Examples of the fluorinated (alkyl vinyl ether) include PAVE. Examples of the PAVE include perfluoro (methyl vinyl ether) [PMVE], perfluoro (ethyl vinyl ether) [PEVE], and perfluoro (propyl vinyl ether). [PPVE] and the like.
上記微量の単量体に由来する微量単量体単位は、変性PTFEを構成する全単量体単位の0.001〜2質量%であることが好ましく、0.01〜1質量%であることがより好ましい。 The trace monomer unit derived from the trace monomer is preferably 0.001 to 2% by mass, and 0.01 to 1% by mass of the total monomer units constituting the modified PTFE. Is more preferable.
本明細書において、上記微量単量体単位等の「単量体単位」は、含フッ素重合体の分子構造上の一部分であって、対応する単量体に由来する部分を意味する。上記微量の単量体に由来する微量単量体単位は、PTFE水性分散液を凝析、洗浄、乾燥して得られたファインパウダーについて赤外吸収スペクトル測定を行って得られる値である。 In the present specification, the “monomer unit” such as the above-mentioned trace monomer unit is a part of the molecular structure of the fluorine-containing polymer and means a part derived from the corresponding monomer. The trace monomer unit derived from the trace monomer is a value obtained by performing an infrared absorption spectrum measurement on a fine powder obtained by coagulating, washing and drying the PTFE aqueous dispersion.
上記FEPは、HFP単位が2質量%を超え、20質量%以下であることが好ましく、10〜15質量%であることがより好ましい。 In the FEP, the HFP unit is more than 2% by mass, preferably 20% by mass or less, and more preferably 10 to 15% by mass.
上記PFAにおけるPAVEとしては、炭素数1〜6のアルキル基を有するものが好ましく、PMVE、PEVE又はPPVEがより好ましい。上記PFAは、PAVE単位が2質量%を超え、5質量%以下であることが好ましく、2.5〜4.0質量%であることがより好ましい。 As PAVE in said PFA, what has a C1-C6 alkyl group is preferable, and PMVE, PEVE, or PPVE is more preferable. The PFA has a PAVE unit of more than 2% by mass and preferably 5% by mass or less, and more preferably 2.5 to 4.0% by mass.
上記HFP、PFAは、それぞれ上述の組成を有するものであれば、更に、その他の単量体を重合させたものであってよい。上記その他の単量体として、例えば、上記FEPである場合、更にPAVEが挙げられ、上記PFAである場合、更にHFPが挙げられる。上記その他の単量体は、1種又は2種以上を用いることができる。 The HFP and PFA may be those obtained by polymerizing other monomers as long as they have the above-described composition. As said other monomer, when it is said FEP, PAVE is further mentioned, and when it is said PFA, HFP is further mentioned. The said other monomer can use 1 type (s) or 2 or more types.
上記その他の単量体は、その種類によって異なるが、通常、含フッ素重合体の質量の1質量%以下であることが好ましい。より好ましい上限は0.5質量%であり、更に好ましい上限は0.3質量%である。 Although the said other monomer changes with kinds, normally it is preferable that it is 1 mass% or less of the mass of a fluoropolymer. A more preferred upper limit is 0.5% by mass, and a still more preferred upper limit is 0.3% by mass.
本発明の被覆用組成物は、2種以上の含フッ素重合体を含有するものであってもよい。すなわち、上記含フッ素重合体として、PTFEとPFAとを含有させてもよいし、PTFEとFEPとを含有させてもよいし、PTFEとPFAとFEPとを含有させてもよい。 The coating composition of the present invention may contain two or more fluoropolymers. That is, as the fluoropolymer, PTFE and PFA may be contained, PTFE and FEP may be contained, or PTFE, PFA and FEP may be contained.
上記含フッ素重合体は、PTFE、FEP、又は、PTFEとFEPとの混合物であることが好ましい。なかでも、耐熱性及び経済的理由からPTFEがより好ましい。 The fluoropolymer is preferably PTFE, FEP, or a mixture of PTFE and FEP. Among these, PTFE is more preferable for heat resistance and economical reasons.
上記含フッ素重合体は、平均粒子径が0.01〜5μmである。0.01μm未満であると、含フッ素重合体からなる粒子の機械的安定性が悪く、得られる被覆用組成物が機械的安定性及び貯蔵安定性に劣るおそれがある。5μmを超えると、含フッ素重合体からなる粒子の均一分散性に欠け、得られる被覆用組成物を用いて塗装する際、表面が平滑な塗膜が得られず、塗膜物性が劣る場合がある。より好ましい上限は0.5μmであり、より好ましい下限は0.05μmである。 The fluoropolymer has an average particle size of 0.01 to 5 μm. If it is less than 0.01 μm, the mechanical stability of the particles comprising the fluoropolymer is poor, and the resulting coating composition may be inferior in mechanical stability and storage stability. If it exceeds 5 μm, the particles made of the fluoropolymer lack uniform dispersibility, and when coated with the resulting coating composition, a coating film with a smooth surface may not be obtained and the coating film properties may be inferior. is there. A more preferable upper limit is 0.5 μm, and a more preferable lower limit is 0.05 μm.
上記機械的安定性は、送液・再分散の際、ホモジナイザー等による強い攪拌や剪断力を与えても、再分散不可能な凝集体を生成しにくい性質のことである。 The mechanical stability is a property that hardly produces aggregates that cannot be redispersed even when strong stirring or shearing force is applied by a homogenizer or the like during liquid feeding and redispersion.
本明細書において、上記含フッ素重合体の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡観察により測定したものである。 In this specification, the average particle diameter of the fluoropolymer is measured by observation with a transmission electron microscope.
(耐熱樹脂)
本発明の被覆用組成物は、耐熱樹脂を含有することにより、被塗装物との密着性に優れ、更に耐食性や耐水蒸気性が良い塗膜を得ることができる。
(Heat resistant resin)
Since the coating composition of the present invention contains a heat-resistant resin, it is possible to obtain a coating film that is excellent in adhesion to an object to be coated and further has good corrosion resistance and water vapor resistance.
上記耐熱樹脂は、150℃以上の温度で耐熱性を示すものである。上記耐熱樹脂は、一般に、アミド結合やイミド結合等、被塗装物との接着性を示す分子構造や官能基を有するので、被塗装物との接着性を示す。 The heat resistant resin exhibits heat resistance at a temperature of 150 ° C. or higher. The heat-resistant resin generally has a molecular structure or a functional group that exhibits adhesion to the object to be coated, such as an amide bond or an imide bond, and thus exhibits adhesion to the object to be coated.
本発明の被覆用組成物は、含フッ素重合体と耐熱樹脂とが表面張力に差を有するゆえ、焼成すると含フッ素重合体が浮上するので、塗膜表面側に主として含フッ素重合体が配置し、被塗装物側に主として耐熱樹脂が配置した塗膜を形成する。 In the coating composition of the present invention, the fluoropolymer and the heat-resistant resin have a difference in surface tension. Therefore, the fluoropolymer floats when fired, so that the fluoropolymer is mainly disposed on the coating surface side. A coating film in which a heat-resistant resin is mainly disposed on the object side is formed.
上記耐熱樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂〔PAI〕、ポリイミド樹脂〔PI〕、ポリエーテルスルホン樹脂〔PES〕、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド〔PPS〕で代表されるポリアリレンサルファイド樹脂が挙げられる。本発明の被覆用組成物は、耐熱樹脂を1種含むものであってもよいし、2種以上含むものであってもよい。 Examples of the heat resistant resin include polyamideimide resin [PAI], polyimide resin [PI], polyethersulfone resin [PES], polyetherimide resin, polyetheretherketone resin, aromatic polyester resin, and polyphenylene sulfide [PPS]. And polyarylene sulfide resins represented by The coating composition of the present invention may contain one type of heat-resistant resin, or may contain two or more types.
上記PAIは、分子構造中にアミド結合及びイミド結合を有する重合体からなる樹脂である。上記PAIとしては特に限定されず、例えば、アミド結合を分子内に有する芳香族ジアミンとピロメリット酸等の芳香族四価カルボン酸との反応;無水トリメリット酸等の芳香族三価カルボン酸と4,4−ジアミノフェニルエーテル等のジアミンやジフェニルメタンジイソシアネート等のジイソシアネートとの反応;芳香族イミド環を分子内に有する二塩基酸とジアミンとの反応等の各反応により得られる高分子量重合体からなる樹脂等が挙げられる。上記PAIとしては、耐熱性に優れる点から、主鎖中に芳香環を有する重合体からなるものが好ましい。 The PAI is a resin made of a polymer having an amide bond and an imide bond in the molecular structure. The PAI is not particularly limited. For example, a reaction between an aromatic diamine having an amide bond in the molecule and an aromatic tetravalent carboxylic acid such as pyromellitic acid; an aromatic trivalent carboxylic acid such as trimellitic anhydride; It consists of a high molecular weight polymer obtained by a reaction with a diamine such as 4,4-diaminophenyl ether or a diisocyanate such as diphenylmethane diisocyanate; a reaction between a dibasic acid having an aromatic imide ring in the molecule and a diamine. Examples thereof include resins. As said PAI, what consists of a polymer which has an aromatic ring in a principal chain from the point which is excellent in heat resistance is preferable.
上記PIは、分子構造中にイミド結合を有する重合体からなる樹脂である。上記PIとしては特に限定されず、例えば、無水ピロメリット酸等の芳香族四価カルボン酸無水物の反応等により得られる高分子量重合体からなる樹脂等が挙げられる。上記PIとしては、耐熱性に優れる点から、主鎖中に芳香環を有する重合体からなるものが好ましい。 The PI is a resin made of a polymer having an imide bond in the molecular structure. The PI is not particularly limited, and examples thereof include a resin made of a high molecular weight polymer obtained by a reaction of an aromatic tetravalent carboxylic anhydride such as pyromellitic anhydride. As said PI, what consists of a polymer which has an aromatic ring in a principal chain from the point which is excellent in heat resistance is preferable.
上記PESは、下記式: The PES has the following formula:
で表される繰り返し単位を有する重合体からなる樹脂である。 It is resin which consists of a polymer which has a repeating unit represented by these.
上記PESとしては特に限定されず、例えば、ジクロロジフェニルスルホンとビスフェノールとの重縮合により得られる重合体からなる樹脂等が挙げられる。 The PES is not particularly limited, and examples thereof include a resin made of a polymer obtained by polycondensation of dichlorodiphenyl sulfone and bisphenol.
上記耐熱樹脂は、被塗装物との密着性を向上させることができ、この密着性を高温下においても維持することができる点で、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The heat-resistant resin is at least one selected from the group consisting of PAI and PI in that it can improve the adhesion to an object to be coated and can maintain this adhesion even at high temperatures. It is preferable.
上記耐熱樹脂は、被塗装物との密着性に優れ、充分な耐熱性を有し、耐食性及び耐水蒸気性に優れた塗膜を得る点で、PESと、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種とであることがより好ましい。上記耐熱樹脂は、PES及びPAIの混合物であることが更に好ましい。 The heat-resistant resin is selected from the group consisting of PES, PAI, and PI in that it has excellent adhesion to an object to be coated, has sufficient heat resistance, and has excellent corrosion resistance and water vapor resistance. More preferably, it is at least one kind. The heat resistant resin is more preferably a mixture of PES and PAI.
本発明の被覆用組成物において、耐熱樹脂として、PESと、PAI及びPIからなる群より選択される少なくとも1種とを含有させる場合、上記PESとPAI及びPAIとの固形分質量比が85:15〜65:35であることが好ましい。上記PESが65質量%未満であると、被覆用組成物から得られる塗膜の耐水蒸気性が低下するおそれがあり、85質量%を超えると、塗膜の耐食性が低下するおそれがある。 In the coating composition of the present invention, when PES and at least one selected from the group consisting of PAI and PI are contained as the heat-resistant resin, the solid content mass ratio of the PES to PAI and PAI is 85: It is preferable that it is 15-65: 35. If the PES is less than 65% by mass, the water vapor resistance of the coating film obtained from the coating composition may be reduced, and if it exceeds 85% by mass, the corrosion resistance of the coating film may be reduced.
上記耐熱樹脂は、平均粒子径が0.1〜10μmである。上記耐熱樹脂の平均粒子径が上記範囲内であると、得られる塗膜の耐食性が良好である。 The heat-resistant resin has an average particle size of 0.1 to 10 μm. When the average particle diameter of the heat resistant resin is within the above range, the resulting coating film has good corrosion resistance.
本明細書において、上記耐熱樹脂の平均粒子径は、株式会社堀場製作所製超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700型を用いて測定したものである。 In the present specification, the average particle diameter of the heat-resistant resin is measured using an ultracentrifugal automatic particle size distribution measuring apparatus CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.
本発明の被覆用組成物において、含フッ素重合体と耐熱樹脂との固形分質量比は、耐熱樹脂:含フッ素重合体=15:85〜50:50である。上記耐熱樹脂が上記含フッ素重合体と上記耐熱樹脂との合計固形分質量の15質量%未満であると、上記耐熱樹脂が少ないので、得られる塗膜と被塗装物との密着性が不充分となる。50質量%を超えると、上記含フッ素重合体が少ないので、上記塗膜と上塗り塗膜との密着性が不充分となる。 In the coating composition of the present invention, the solid content mass ratio between the fluoropolymer and the heat-resistant resin is heat-resistant resin: fluoropolymer = 15: 85 to 50:50. If the heat-resistant resin is less than 15% by mass of the total solid content of the fluoropolymer and the heat-resistant resin, the heat-resistant resin is small, so that the adhesion between the resulting coating film and the object to be coated is insufficient. It becomes. If it exceeds 50% by mass, the amount of the fluoropolymer is small, so that the adhesion between the coating film and the top coating film becomes insufficient.
上記固形分質量比は、耐熱樹脂:含フッ素重合体=15:85〜40:60であることが好ましく、耐熱樹脂:含フッ素重合体=20:80〜30:70であることがより好ましい。 The solid content mass ratio is preferably heat-resistant resin: fluorinated polymer = 15: 85 to 40:60, and more preferably heat-resistant resin: fluorinated polymer = 20: 80 to 30:70.
上記固形分質量比は、調製時に配合した含フッ素重合体と耐熱樹脂の量から算出したものである。 The solid content mass ratio is calculated from the amounts of the fluoropolymer and heat-resistant resin blended at the time of preparation.
(ノニオン界面活性剤)
本発明の被覆用組成物は、ノニオン界面活性剤を含有してもよい。本明細書において、ノニオン界面活性剤はフッ素を含有しない。
(Nonionic surfactant)
The coating composition of the present invention may contain a nonionic surfactant. In the present specification, the nonionic surfactant does not contain fluorine.
上記ノニオン界面活性剤は、HLB値が11以下であることが好ましい。ノニオン界面活性剤のHLB値が11以下であると、機械的安定性、被塗装物への濡れ性や上塗りの含フッ素樹脂塗料の濡れ性に優れる。また、HLBが上記範囲内にあると、後述する含フッ素界面活性剤の含有量の低減化が可能となる。 The nonionic surfactant preferably has an HLB value of 11 or less. When the HLB value of the nonionic surfactant is 11 or less, the mechanical stability, the wettability to an object to be coated, and the wettability of the top-coated fluororesin paint are excellent. Moreover, when HLB exists in the said range, it will become possible to reduce content of the fluorine-containing surfactant mentioned later.
本明細書において、上記「HLB値」は、Griffinの算出方法に基づいて算出したものである。上記HLB値は、界面活性剤の分子構造に基づく固有の値であり、界面活性剤の親水性及び疎水性のバランスの指標であり、一般に、親水性が高いほど値が大きく、疎水性が高いほど値が小さい。 In the present specification, the “HLB value” is calculated based on the Griffin calculation method. The HLB value is a unique value based on the molecular structure of the surfactant and is an index of the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the surfactant. Generally, the higher the hydrophilicity, the larger the value and the higher the hydrophobicity. The smaller the value.
上記ノニオン界面活性剤は、上記HLB値が11を超えると、含フッ素重合体からなる粒子が凝集しやすく、得られる被覆用組成物の機械的安定性が不充分となり、得られる被覆用組成物を被塗装物に塗装して乾燥した後、含フッ素重合体からなる上塗り塗料を塗装する場合、ハジキが発生し易い。 When the HLB value exceeds 11, the nonionic surfactant tends to agglomerate particles made of the fluoropolymer, resulting in insufficient mechanical stability of the resulting coating composition, and the resulting coating composition. When a top coat made of a fluorine-containing polymer is applied after coating the material to be coated and dried, repelling is likely to occur.
上記HLB値は、上記範囲内であれば、得られる被覆用組成物の分散性を悪化させない点で、5以上であることがより好ましい。上記HLB値の更に好ましい下限は7であり、特に好ましい下限は9である。 If the said HLB value is in the said range, it is more preferable that it is 5 or more at the point which does not deteriorate the dispersibility of the coating composition obtained. A more preferable lower limit of the HLB value is 7, and a particularly preferable lower limit is 9.
上記ノニオン界面活性剤は、分子構造中にアルキルフェノールに由来する分子構造部分を有していないノニオン界面活性剤であることが好ましい。 The nonionic surfactant is preferably a nonionic surfactant that does not have a molecular structure portion derived from alkylphenol in the molecular structure.
上記ノニオン界面活性剤としては、例えば、下記一般式(I):
R−O−A−H (I)
(式中、Rは、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数8〜19の飽和若しくは不飽和の非環式脂肪族炭化水素基、又は、炭素数8〜19の飽和環式脂肪族炭化水素基を表す。Aは、オキシエチレン基を3〜25個及びオキシプロピレン基を0〜5個有するポリオキシアルキレン鎖を表す。)で表される化合物であることが好ましい。
Examples of the nonionic surfactant include the following general formula (I):
R-O-A-H (I)
(In the formula, R is a linear or branched C8-19 saturated or unsaturated acyclic aliphatic hydrocarbon group or a C8-19 saturated cyclic aliphatic hydrocarbon. A represents a group and represents a polyoxyalkylene chain having 3 to 25 oxyethylene groups and 0 to 5 oxypropylene groups.
本明細書において、上記一般式(I)における上記Rの炭素数、オキシエチレン基の個数及びオキシプロピレン基の個数は、上記ノニオン界面活性剤の各分子における値の平均である。 In the present specification, the carbon number of R, the number of oxyethylene groups, and the number of oxypropylene groups in the general formula (I) are the average of values in each molecule of the nonionic surfactant.
上記非環式脂肪族炭化水素基は、環状構造を有していない脂肪族炭化水素基である。上記飽和環式脂肪族炭化水素基は、飽和環状構造を有している脂肪族炭化水素基である。上記飽和環式脂肪族炭化水素基は、炭素数の合計が8〜19であれば、飽和環状構造を1個又は2個以上有していてもよい。上記飽和環式脂肪族炭化水素基は、置換基を含めた炭素数の合計が8〜19であれば、飽和環状構造の炭素原子に結合している水素原子が直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基に置換されていてもよく、上記水素原子は、1個又は2個以上置換されていてもよい。 The acyclic aliphatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having no cyclic structure. The saturated cycloaliphatic hydrocarbon group is an aliphatic hydrocarbon group having a saturated cyclic structure. The saturated cyclic aliphatic hydrocarbon group may have one or two or more saturated cyclic structures as long as the total number of carbon atoms is 8 to 19. In the saturated cyclic aliphatic hydrocarbon group, if the total number of carbon atoms including substituents is 8 to 19, the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the saturated cyclic structure is linear or branched. It may be substituted with an alkyl group, and one or two or more hydrogen atoms may be substituted.
上記一般式(I)における上記Rは、含フッ素重合体からなる粒子の分散性に優れ、得られる被覆用組成物が機械的安定性及び貯蔵安定性に優れる点から、炭素数の好ましい上限が16であり、より好ましい上限が14であり、好ましい下限が10である。上記Rは、炭素数が13であることが更に好ましい。上記Rは、炭素数が13の飽和の非環式脂肪族炭化水素基であることが特に好ましく、このようなものとしては、例えば、トリデシル基、イソトリデシル基等が挙げられる。 The above R in the general formula (I) is excellent in the dispersibility of particles made of a fluoropolymer, and the coating composition obtained is excellent in mechanical stability and storage stability. 16, a more preferred upper limit is 14, and a preferred lower limit is 10. R preferably has 13 carbon atoms. R is particularly preferably a saturated acyclic aliphatic hydrocarbon group having 13 carbon atoms, and examples thereof include a tridecyl group and an isotridecyl group.
上記一般式(I)におけるAに関し、上記オキシプロピレン基が5個を超えると、上記非アルキルフェノール型ノニオン界面活性剤の溶解力を低下させるので、含フッ素重合体からなる粒子の分散性を下げ、被覆用組成物の機械的安定性及び貯蔵安定性が劣るおそれがある。上記オキシプロピレン基は、少ないほど好ましく、好ましい上限は、3個である。上記オキシプロピレン基は、上記ポリオキシアルキレン鎖中に存在していないことがより好ましい。 Regarding A in the above general formula (I), if the number of oxypropylene groups exceeds 5, the solubility of the non-alkylphenol type nonionic surfactant is reduced, so that the dispersibility of the particles made of the fluoropolymer is lowered, The mechanical stability and storage stability of the coating composition may be poor. The smaller the number of oxypropylene groups, the better. The preferred upper limit is three. More preferably, the oxypropylene group is not present in the polyoxyalkylene chain.
上記ポリオキシアルキレン鎖におけるオキシエチレン基数は、上記Rの炭素数にもよるが、好ましい上限が7個であり、より好ましい上限が6個である。 Although the number of oxyethylene groups in the polyoxyalkylene chain depends on the number of carbon atoms of R, a preferred upper limit is 7 and a more preferred upper limit is 6.
上記ポリオキシアルキレン鎖は、上記オキシエチレン基が3〜7個であり、上記オキシプロピレン基が0〜3個であるものが好ましく、上記オキシエチレン基が3〜6個であり、上記オキシプロピレン基が存在していないものがより好ましい。 The polyoxyalkylene chain preferably has 3 to 7 oxyethylene groups, 0 to 3 oxypropylene groups, 3 to 6 oxyethylene groups, and oxypropylene groups. It is more preferable that no is present.
上記一般式(I)における−O−と上記一般式(I)におけるAのポリオキシアルキレン鎖との結合は、ポリオキシアルキレン鎖における炭素原子が上記一般式(I)における−O−に隣接して結合する配向によるものであり、例えば、上記ポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン基と−O−とが結合している場合、上記−O−と隣接するオキシエチレン基とは−O−(CH2CH2O)−で表される配向で結合している。 In the bond of —O— in the above general formula (I) and the polyoxyalkylene chain of A in the above general formula (I), the carbon atom in the polyoxyalkylene chain is adjacent to —O— in the above general formula (I). For example, when the oxyethylene group in the polyoxyalkylene chain and -O- are bonded, the -O- and the adjacent oxyethylene group are -O- (CH 2 CH 2 O) — is bonded in an orientation represented by —.
本発明の被覆用組成物において、上記ノニオン界面活性剤として、1種又は2種以上のノニオン界面活性剤を用いることができる。この場合、そのHLB値は、各ノニオン界面活性剤のHLB値と混合割合とから算出することができる。 In the coating composition of the present invention, one or more nonionic surfactants can be used as the nonionic surfactant. In this case, the HLB value can be calculated from the HLB value of each nonionic surfactant and the mixing ratio.
本発明の被覆用組成物において、上記ノニオン界面活性剤は、含フッ素重合体及び耐熱樹脂の合計固形分に対し0.1〜10質量%であることが好ましい。上記ノニオン界面活性剤は、上記合計固形分に対して0.1質量%未満であると、得られる組成物中で含フッ素重合体からなる粒子が沈降しやすく、貯蔵安定性に劣る。10質量%を超えると、得られる組成物が粘度を増し、塗装作業性が悪くなる。好ましい上限は7質量%であり、より好ましい上限は5質量%である。 In the coating composition of the present invention, the nonionic surfactant is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the fluoropolymer and the heat-resistant resin. When the nonionic surfactant is less than 0.1% by mass with respect to the total solid content, particles of the fluoropolymer are likely to settle in the resulting composition, and the storage stability is poor. If it exceeds 10% by mass, the resulting composition will increase in viscosity and the coating workability will deteriorate. A preferable upper limit is 7 mass%, and a more preferable upper limit is 5 mass%.
上記「含フッ素重合体及び耐熱樹脂の合計固形分」は、被覆用組成物を80〜100℃の温度で乾燥し、380〜400℃で45分間焼成した後の残渣の質量として求めたものである。 The above “total solid content of fluoropolymer and heat-resistant resin” is obtained as the mass of the residue after the coating composition is dried at a temperature of 80 to 100 ° C. and baked at 380 to 400 ° C. for 45 minutes. is there.
(含フッ素界面活性剤)
本発明の被覆用組成物は、含フッ素界面活性剤が含フッ素重合体に対して500ppm未満であってもよい。
(Fluorine-containing surfactant)
In the coating composition of the present invention, the fluorine-containing surfactant may be less than 500 ppm based on the fluorine-containing polymer.
上記被覆用組成物は、含フッ素界面活性剤が含フッ素重合体の固形分質量に対し500ppm未満であっても、機械的安定性や被塗装物への濡れ性に優れている。 The coating composition is excellent in mechanical stability and wettability to an object to be coated even when the fluorine-containing surfactant is less than 500 ppm based on the solid content mass of the fluorine-containing polymer.
上記含フッ素界面活性剤は、フッ素原子を有し、界面活性を示す化合物である。上記含フッ素界面活性剤としては、パーフルオロカルボン酸又はその塩、パーフルオロスルホン酸又はその塩等が挙げられ、なかでも、パーフルオロカルボン酸又はその塩であることが好ましい。上記パーフルオロカルボン酸としては、例えばパーフルオロオクタン酸等のパーフルオロアルキルカルボン酸が挙げられる。 The fluorine-containing surfactant is a compound having a fluorine atom and exhibiting surface activity. Examples of the fluorine-containing surfactant include perfluorocarboxylic acid or a salt thereof, perfluorosulfonic acid or a salt thereof, and among them, perfluorocarboxylic acid or a salt thereof is preferable. Examples of the perfluorocarboxylic acid include perfluoroalkyl carboxylic acids such as perfluorooctanoic acid.
上記含フッ素界面活性剤は、回収等を目的とするうえで、上記含フッ素重合体の固形分質量に対し、200ppm以下であることが好ましく、100ppm以下であることがより好ましい。 The fluorosurfactant is preferably 200 ppm or less, and more preferably 100 ppm or less, based on the solid content mass of the fluoropolymer, for the purpose of recovery and the like.
本明細書において、上記含フッ素界面活性剤の含有量は、得られた被覆組成物に等量のメタノールを添加してソックスレー抽出を行ったのち、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を以下の条件にて行うことにより求めた。なお、含フッ素界面活性剤濃度について上記溶出液及び条件にてHPLC測定して得られた検量線を用いた。 In the present specification, the content of the above-mentioned fluorine-containing surfactant is determined by performing high-performance liquid chromatography (HPLC) under the following conditions after Soxhlet extraction is performed by adding an equal amount of methanol to the obtained coating composition. It was obtained by doing. A calibration curve obtained by HPLC measurement of the fluorine-containing surfactant concentration under the above eluate and conditions was used.
(測定条件)
カラム;ODS−120T(4.6φ×250mm、トーソー社製)
展開液;アセトニトリル/0.6質量%過塩素酸水溶液=1/1(vol/vol%)
サンプル量;20μL
流速;1.0ml/分
検出波長;UV210nm
カラム温度;40℃
(Measurement condition)
Column; ODS-120T (4.6φ × 250 mm, manufactured by Tosoh Corporation)
Developing solution: acetonitrile / 0.6 mass% perchloric acid aqueous solution = 1/1 (vol / vol%)
Sample volume: 20 μL
Flow rate: 1.0 ml / min Detection wavelength: UV 210 nm
Column temperature: 40 ° C
本発明の被覆用組成物は、必要に応じ、その他の樹脂を含有するものであってもよい。上記その他の樹脂を配合することにより、被覆用組成物から得られる塗膜の造膜性、耐食性等を向上させることができる。 The coating composition of the present invention may contain other resins as necessary. By blending the above-mentioned other resins, the film forming property, corrosion resistance, etc. of the coating film obtained from the coating composition can be improved.
上記その他の樹脂としては特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂等が挙げられる。 The other resin is not particularly limited, and examples thereof include phenol resin, urea resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, polyester resin, polyether resin, acrylic resin, acrylic silicone resin, silicone resin, and silicone polyester resin. Can be mentioned.
本発明の被覆用組成物は、塗装性、被覆用組成物から得られる塗膜の性質向上等を目的として、本発明の特徴を損なわない範囲で、更に一般的なコーティング用組成物に用いられる添加剤を配合してなるものであってもよい。 The coating composition of the present invention is used for a more general coating composition within the range of not impairing the characteristics of the present invention for the purpose of improving the properties of the coating film and the properties of the coating film obtained from the coating composition. It may be formed by blending additives.
上記添加剤としては特に限定されず、得られる被覆物品の用途に応じて選択することができ、例えば、レベリング剤、固体潤滑剤、木粉、石英砂、カーボンブラック、ダイヤモンド、トルマリン、ゲルマニウム、アルミナ、窒化珪素、蛍石、クレー、タルク、体質顔料、各種増量材、導電性フィラー、光輝材、顔料、充填材、顔料分散剤、沈降防止剤、水分吸収剤、表面調整剤、チキソトロピー性付与剤、粘度調節剤、ゲル化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、色分かれ防止剤、皮張り防止剤、スリ傷防止剤、防カビ剤、抗菌剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤等が挙げられる。 The additive is not particularly limited and can be selected according to the use of the resulting coated article. For example, a leveling agent, solid lubricant, wood powder, quartz sand, carbon black, diamond, tourmaline, germanium, alumina , Silicon nitride, fluorite, clay, talc, extender pigments, various fillers, conductive fillers, glittering materials, pigments, fillers, pigment dispersants, anti-settling agents, moisture absorbers, surface conditioners, thixotropic agents , Viscosity modifier, anti-gelling agent, UV absorber, light stabilizer, plasticizer, anti-coloring agent, anti-skinning agent, anti-scratch agent, anti-mold agent, anti-bacterial agent, antioxidant, anti-static agent And silane coupling agents.
上記光輝材としては、例えば、マイカ、金属粉末、ガラスビーズ、ガラスバブル、ガラスフレーク、ガラス繊維等が挙げられる。 Examples of the bright material include mica, metal powder, glass beads, glass bubbles, glass flakes, and glass fibers.
上記金属粉末としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、鉄、すず、亜鉛、金、銀、銅等の金属単体の粉末;アルミニウム合金、ステンレス等の合金の粉末等が挙げられる。上記金属粉末の形状としては特に限定されず、例えば、粒子状、フレーク状等が挙げられる。本発明の被覆用組成物は、このような光輝材を含有する場合、優れた外観を有する塗膜を形成することができる。上記光輝材の含有量は、上記被覆用組成物の固形分に対して0.1〜10.0質量%であることが好ましい。 The metal powder is not particularly limited, and examples thereof include powders of simple metals such as aluminum, iron, tin, zinc, gold, silver, and copper; powders of alloys such as aluminum alloy and stainless steel. It does not specifically limit as a shape of the said metal powder, For example, particle shape, flake shape, etc. are mentioned. When the coating composition of the present invention contains such a bright material, a coating film having an excellent appearance can be formed. The content of the glittering material is preferably 0.1 to 10.0% by mass with respect to the solid content of the coating composition.
上記粘度調節剤としては、例えば、メチルセルロース、アルミナゾルが挙げられる。 Examples of the viscosity modifier include methyl cellulose and alumina sol.
本発明の被覆用組成物は、25℃における粘度が0.1〜50000mPa・sであることが好ましい。粘度が0.1mPa・s未満であると、被塗装物上への塗布時にタレ等を生じやすく、目的とする膜厚を得ることが困難となる場合があり、50000mPa・sを超えると、塗装作業性が悪くなる場合があり、得られる塗膜の膜厚が均一とならず、表面平滑性等に劣る場合がある。より好ましい下限は、1mPa・sであり、より好ましい上限は、30000mPa・sである。上記粘度は、BM型単一円筒型回転粘度計(東京計器社製)を用いて測定することにより得られる値である。 The coating composition of the present invention preferably has a viscosity at 25 ° C. of 0.1 to 50000 mPa · s. If the viscosity is less than 0.1 mPa · s, sagging or the like is likely to occur during application on the object to be coated, and it may be difficult to obtain the desired film thickness. The workability may be deteriorated, the film thickness of the obtained coating film may not be uniform, and the surface smoothness and the like may be inferior. A more preferred lower limit is 1 mPa · s, and a more preferred upper limit is 30000 mPa · s. The said viscosity is a value obtained by measuring using a BM type single cylinder type rotational viscometer (made by Tokyo Keiki Co., Ltd.).
本発明の被覆用組成物は、例えば、(1)含フッ素重合体水性分散液を調製した後、(2)得られた水性分散液に耐熱樹脂及び水溶性無機塩、必要に応じ、ノニオン界面活性剤、水性媒体、添加剤等を添加することにより得ることができる。 The coating composition of the present invention includes, for example, (1) after preparing a fluoropolymer aqueous dispersion, and (2) a heat-resistant resin and a water-soluble inorganic salt, and if necessary, a nonionic interface. It can be obtained by adding an activator, an aqueous medium, an additive and the like.
上記水性媒体は、水を含むものであれば特に限定されず、水と有機溶剤との混合物、水等が挙げられる。上記有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン〔NMP〕、N、N−ジメチルアセトアミドが挙げられる。上記水性媒体は水と有機溶剤との混合物であることが好ましい。 The aqueous medium is not particularly limited as long as it contains water, and examples thereof include a mixture of water and an organic solvent, water and the like. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone [NMP] and N, N-dimethylacetamide. The aqueous medium is preferably a mixture of water and an organic solvent.
上記(1)の工程では、乳化重合、懸濁重合等の従来公知の方法で含フッ素重合体を含有する水性分散体を得た後、該水性分散体について含フッ素界面活性剤を除去する操作を行うことにより含フッ素重合体水性分散液を調製してもよい。 In the step (1), after obtaining an aqueous dispersion containing a fluorine-containing polymer by a conventionally known method such as emulsion polymerization or suspension polymerization, an operation of removing the fluorine-containing surfactant from the aqueous dispersion. Fluoropolymer aqueous dispersion may be prepared by carrying out the process.
上記含フッ素界面活性剤を除去する操作としては、特に限定されず、陰イオン交換樹脂を接触させる操作、ノニオン界面活性剤を添加することよる相分離濃縮等の従来公知の操作が挙げられる。これらの操作において、得られる含フッ素重合体水性分散液を安定させる目的で、上述のノニオン界面活性剤を必要に応じ添加してもよい。 The operation for removing the fluorine-containing surfactant is not particularly limited, and examples thereof include a conventionally known operation such as an operation for contacting an anion exchange resin and a phase separation concentration by adding a nonionic surfactant. In these operations, the above-mentioned nonionic surfactant may be added as necessary for the purpose of stabilizing the resulting fluoropolymer aqueous dispersion.
上記含フッ素重合体水性分散液は、上記含フッ素重合体の含有量が35〜70質量%であることが好ましい。より好ましい下限は40質量%であり、より好ましい上限は65質量%である。 In the fluoropolymer aqueous dispersion, the content of the fluoropolymer is preferably 35 to 70% by mass. A more preferable lower limit is 40% by mass, and a more preferable upper limit is 65% by mass.
上記含フッ素重合体水性分散液における含フッ素重合体の含有量は、水性分散液1gを送風乾燥機中で100℃、1時間、さらに300℃、1時間の条件で乾燥した際における、該水性分散液の質量(1g)に対する、加熱残分の質量の割合を百分率で表したものである。 The content of the fluoropolymer in the fluoropolymer aqueous dispersion is such that when the aqueous dispersion 1 g is dried in a blow dryer at 100 ° C. for 1 hour, further 300 ° C. for 1 hour, The ratio of the mass of the heating residue to the mass of the dispersion (1 g) is expressed as a percentage.
上記含フッ素重合体水性分散液において、上記含フッ素界面活性剤は、上記含フッ素重合体の固形分質量に対し500ppm以下であってもよい。上記含フッ素界面活性剤は、上記含フッ素重合体の固形分質量に対し、200ppm以下としてもよく、100ppm以下としてもよい。 In the fluoropolymer aqueous dispersion, the fluorosurfactant may be 500 ppm or less based on the solid content mass of the fluoropolymer. The fluorine-containing surfactant may be 200 ppm or less or 100 ppm or less based on the solid content mass of the fluorine-containing polymer.
上記含フッ素重合体水性分散液における含フッ素界面活性剤の含有量は、得られた含フッ素重合体水性分散液に等量のメタノールを添加してソックスレー抽出を行ったのち、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を以下の条件にて行うことにより求めることができる。なお、含フッ素界面活性剤濃度について上記溶出液及び条件にてHPLC測定して得られた検量線を用いた。 The content of the fluorosurfactant in the fluoropolymer aqueous dispersion was determined by high-performance liquid chromatography after Soxhlet extraction after adding an equal amount of methanol to the obtained fluoropolymer aqueous dispersion ( HPLC) can be determined by performing the following conditions. A calibration curve obtained by HPLC measurement of the fluorine-containing surfactant concentration under the above eluate and conditions was used.
(測定条件)
カラム;ODS−120T(4.6φ×250mm、トーソー社製)
展開液;アセトニトリル/0.6質量%過塩素酸水溶液=1/1(vol/vol%)
サンプル量;20μL
流速;1.0ml/分
検出波長;UV210nm
カラム温度;40℃
(Measurement condition)
Column; ODS-120T (4.6φ × 250 mm, manufactured by Tosoh Corporation)
Developing solution: acetonitrile / 0.6 mass% perchloric acid aqueous solution = 1/1 (vol / vol%)
Sample volume: 20 μL
Flow rate: 1.0 ml / min Detection wavelength: UV 210 nm
Column temperature: 40 ° C
上記含フッ素重合体水性分散液において、上記ノニオン界面活性剤は、上記含フッ素重合体の固形分に対し1〜9質量%であることが好ましい。より好ましい下限は3質量%であり、より好ましい上限が7質量%である。 In the fluoropolymer aqueous dispersion, the nonionic surfactant is preferably 1 to 9% by mass based on the solid content of the fluoropolymer. A more preferable lower limit is 3% by mass, and a more preferable upper limit is 7% by mass.
上記含フッ素重合体水性分散液におけるノニオン界面活性剤の含有量(N)は、試料約1g(Xg)を直径5cmのアルミカップにとり、100℃にて1時間で加熱した加熱残分(Yg)、更に、得られた加熱残分(Yg)を300℃にて1時間加熱した加熱残分(Zg)より、式:N=[(Y−Z)/Z]×100(%)から算出したものである。 The content (N) of the nonionic surfactant in the aqueous fluoropolymer dispersion was about 1 g (Xg) of the sample taken in an aluminum cup having a diameter of 5 cm and heated at 100 ° C. for 1 hour (Yg). Furthermore, the obtained heating residue (Yg) was calculated from the formula: N = [(Y−Z) / Z] × 100 (%) from the heating residue (Zg) heated at 300 ° C. for 1 hour. Is.
上記(2)の工程において、工程(1)で得られた水性分散液に耐熱樹脂及び水溶性無機塩、必要に応じ、ノニオン界面活性剤、水性媒体、添加剤等を添加する。上記耐熱樹脂は、予め耐熱樹脂を含有する水性分散液として、上述の含フッ素重合体水性分散液に配合するものであってもよい。 In the step (2), a heat-resistant resin and a water-soluble inorganic salt, and if necessary, a nonionic surfactant, an aqueous medium, an additive and the like are added to the aqueous dispersion obtained in the step (1). The above heat-resistant resin may be blended in advance into the above-mentioned fluoropolymer aqueous dispersion as an aqueous dispersion containing a heat-resistant resin.
上記(2)の工程において、更に、その他の樹脂や添加剤を必要に応じ加えてよい。 In the step (2), other resins and additives may be added as necessary.
本発明の被覆用組成物は、含フッ素重合体の固形分が35〜70質量%であり、ノニオン界面活性剤が上記含フッ素重合体の固形分に対し1〜9質量%である含フッ素重合体水性分散液に、耐熱樹脂を添加することにより得られるものであることが好ましい。 In the coating composition of the present invention, the fluorine-containing polymer has a solid content of 35 to 70% by mass, and the nonionic surfactant is 1 to 9% by mass with respect to the solid content of the fluorine-containing polymer. It is preferable to be obtained by adding a heat-resistant resin to the combined aqueous dispersion.
本発明の被覆用組成物は、被塗装物に塗装することにより、上記被塗装物上に塗膜を形成することができるものである。本明細書において、上記被覆用組成物についての「塗装」とは、上記被覆用組成物を塗布し、必要に応じて乾燥し、次いで焼成することよりなる工程を意味する。 The coating composition of this invention can form a coating film on the said to-be-coated object by applying to a to-be-coated object. In the present specification, the term “coating” for the coating composition means a process comprising applying the coating composition, drying it if necessary, and then baking it.
本発明の被覆用組成物は、例えば、プライマー組成物とすることができる。上記被覆用組成物は、プライマー組成物とする場合、被塗装物との密着性に加え、上塗り塗膜との密着性が良い塗膜を形成することができる。 The coating composition of the present invention can be, for example, a primer composition. When the said composition for coating | cover is used as a primer composition, in addition to adhesiveness with to-be-coated material, it can form a coating film with favorable adhesiveness with top coat film.
本発明の被覆用組成物をプライマー組成物とする場合、得られる塗膜上に塗装する上塗り塗料としては、フッ素樹脂を含有する塗料が好ましい。この場合、上記塗膜は、上述のように塗膜表面側に配向している含フッ素重合体が上塗り塗膜中の含フッ素重合体と親和性を示すゆえ、上塗り塗膜との間に優れた密着性を示す。 In the case where the coating composition of the present invention is used as a primer composition, a paint containing a fluororesin is preferable as the top coating to be applied onto the resulting coating film. In this case, the coating film is excellent between the top coating film because the fluoropolymer oriented on the coating film surface side as described above exhibits affinity with the fluoropolymer in the top coating film. Show good adhesion.
本発明の被覆用組成物から得られる塗膜は、上記被覆用組成物を被塗装物上に塗布し、乾燥することにより塗布膜を得た後、更に必要に応じ焼成することにより形成することができる。 The coating film obtained from the coating composition of the present invention is formed by applying the coating composition on an object to be coated and drying it to obtain a coating film, followed by baking as necessary. Can do.
上記被塗装物としては特に限定されず、例えば、鉄、アルミニウム、銅等の金属単体及びこれらの合金類等の金属;ホーロー、ガラス、セラミックス等の非金属無機材料が挙げられる。上記合金類としては、ステンレス等が挙げられる。 The material to be coated is not particularly limited, and examples thereof include simple metals such as iron, aluminum, and copper and metals such as alloys thereof; nonmetallic inorganic materials such as enamel, glass, and ceramics. Examples of the alloys include stainless steel.
上記被塗装物は、上記被覆用組成物を均一に塗布することができる点、及び、被塗装物との密着性が向上する点で、予め脱脂処理、粗面化処理等の表面処理を行うことが好ましい。上記粗面化処理の方法としては特に限定されず、酸又はアルカリによるケミカルエッチング、陽極酸化(アルマイト処理)、サンドブラスト等が挙げられる。 The object to be coated is subjected to a surface treatment such as a degreasing treatment or a surface roughening treatment in advance in that the coating composition can be uniformly applied and the adhesion with the object to be coated is improved. It is preferable. The surface roughening treatment method is not particularly limited, and examples thereof include chemical etching with acid or alkali, anodization (alumite treatment), and sandblasting.
上記塗布の方法としては特に限定されず、例えば、スプレー塗装、ロール塗装、ドクターブレードによる塗装、ディップ(浸漬)塗装、含浸塗装、スピンフロー塗装、カーテンフロー塗装等が挙げられる。 The application method is not particularly limited, and examples thereof include spray coating, roll coating, doctor blade coating, dip (immersion) coating, impregnation coating, spin flow coating, and curtain flow coating.
上記乾燥は、従来公知の方法により行うことができるが、60〜200℃の温度で5〜60分間行うことが好ましい。 Although the said drying can be performed by a conventionally well-known method, it is preferable to carry out for 5 to 60 minutes at the temperature of 60-200 degreeC.
上記塗布膜は、通常、上記上塗り塗料を塗布する前に焼成を行わないが、必要に応じて焼成を行ってもよい。上記上塗り塗料を塗布する前の焼成は、工程の簡略化や、エネルギー、労力、時間等の低減を図ることができる点で、行わないことが好ましい。 The coating film is usually not fired before the top coating is applied, but may be fired as necessary. It is preferable not to perform the baking before applying the top coating because it can simplify the process and reduce energy, labor, time, and the like.
上記上塗り塗膜は、例えば、上記塗布膜上又は上記塗膜上に上塗り塗料を塗布し、次いで焼成することにより形成させることができる。 The top coating film can be formed, for example, by applying a top coating material on the coating film or the coating film, and then baking.
上記上塗り塗料における含フッ素重合体としては特に限定されず、例えば、PTFE、PFA、FEP等が挙げられるが、上記塗膜と上塗り塗膜との層間密着性を向上させる点から、本発明の被覆用組成物における上記含フッ素重合体と同じもの、又は、溶融加工性の有無等の性質が類似するものが好ましい。 The fluorine-containing polymer in the top coating is not particularly limited, and examples thereof include PTFE, PFA, FEP and the like. From the viewpoint of improving the interlayer adhesion between the coating and the top coating, the coating of the present invention. The same as the above-mentioned fluoropolymer in the composition for use, or those having similar properties such as the presence or absence of melt processability are preferred.
上記上塗り塗料としては、主成分がPTFEであるPTFE系塗料、主成分がPFAであるPFA系塗料、主成分がFEPであるFEP系塗料等が挙げられる。 Examples of the top coating include a PTFE paint whose main component is PTFE, a PFA paint whose main component is PFA, an FEP paint whose main component is FEP, and the like.
上記上塗り塗料は、塗装性、得られる塗膜の性質向上等を目的として、更に、上述の被覆用組成物に用い得る各種添加剤と同様の添加剤を配合してなるものであってもよい。 The top coating composition may be formed by blending additives similar to various additives that can be used in the coating composition described above for the purpose of improving coating properties and properties of the resulting coating film. .
上記上塗り塗料は、主成分がPFA又はFEPである場合、粉体塗料とすることができる。 When the main component is PFA or FEP, the top coating material can be a powder coating material.
上記上塗り塗料の塗布の方法としては、粉体塗料である場合、静電スプレー塗装、流動浸漬塗装、ロトライニング法等が挙げられる。 Examples of the method for applying the top coating include, in the case of a powder coating, electrostatic spray coating, fluidized dip coating, and a rolining method.
上記上塗り塗料を塗布した後の焼成は、それぞれ上述の被覆用組成物を塗布、乾燥した後に行う焼成と同様の条件で行うことができる。 Firing after applying the top coating can be performed under the same conditions as firing performed after applying and drying the coating composition described above.
本発明の被覆用組成物から得られる塗膜及び上記上塗り塗膜の各膜厚は、特に限定されないが、上記塗膜の膜厚が1〜100μmであり、上記上塗り塗膜の膜厚が10〜200μmであることが好ましい。 Each film thickness of the coating film obtained from the coating composition of the present invention and the top coating film is not particularly limited, but the film thickness of the coating film is 1 to 100 μm, and the film thickness of the top coating film is 10. It is preferable that it is -200 micrometers.
本発明の被覆用組成物の用途としては、特に限定されず、例えば、基材表面に耐熱性、非粘着性、滑り性等を要する製品の被覆材として適用することができる。 The application of the coating composition of the present invention is not particularly limited. For example, it can be applied as a coating material for products that require heat resistance, non-adhesiveness, slipperiness, and the like on the surface of the substrate.
このような用途として、例えば、フライパン、グリル鍋、圧力鍋、その他の各種鍋、炊飯器、餅つき器、オーブン、ホットプレート、パン焼き型、包丁、ガステーブル等の調理器具;電気ポット、製氷トレー等の飲食用容器;練りロール、圧延ロール、コンベアホッパー等の食品工業用部品;オフィスオートメーション機器〔OA〕用ロール、OA用ベルト、OA用分離爪、製紙ロール、フィルム製造用カレンダーロール等の工業用品;発泡スチロール成形用等の金型、合板・化粧板製造用離型板等の成形金型離型;レンジフード等の厨房用品;コンベアーベルト等の冷凍食品製造装置;のこぎり、やすり等の工具;アイロン、鋏等の家庭用品;金属箔;食品加工機、包装機、紡繊機械等のすべり軸受;カメラ・時計の摺動部品;自動車部品が挙げられる。 Such applications include, for example, cooking utensils such as frying pans, grill pans, pressure cookers, various other pans, rice cookers, rice bowls, ovens, hot plates, baking molds, kitchen knives, gas tables; electric pots, ice trays Food industry containers such as kneading rolls, rolling rolls, conveyor hoppers, etc .; industries such as rolls for office automation equipment [OA], belts for OA, separation nails for OA, papermaking rolls, calendar rolls for film production, etc. Articles: Molds for foamed polystyrene molding, mold release such as release plates for plywood / decorative board production; kitchen supplies such as range hoods; frozen food production equipment such as conveyor belts; tools such as saws and files; Household items such as irons and irons; metal foils; sliding bearings for food processing machines, packaging machines, textile machines, etc .; sliding parts for cameras and watches; automobile parts And the like.
以上に例示した、上記被覆用組成物を塗装することにより得られる被覆物品もまた、本発明の一つである。 The coated article obtained by applying the coating composition exemplified above is also one aspect of the present invention.
本発明の被覆用組成物は、上述の構成を有するので、上塗りの粉体塗料の静電反発を防止することが可能でピンホールのない塗膜を得ることができる。 Since the coating composition of the present invention has the above-described configuration, it is possible to prevent electrostatic repulsion of the overcoat powder coating and to obtain a coating film without pinholes.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。以下、「%」「部」は、それぞれ質量%、質量部を表す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, “%” and “part” represent mass% and mass part, respectively.
各実施例及び比較例において、各物性の測定は以下の方法により行った。 In each example and comparative example, each physical property was measured by the following method.
(1)耐熱樹脂の粒子径
株式会社堀場製作所製超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700型により測定した。
(1) Particle diameter of heat-resistant resin The particle diameter was measured with an ultracentrifugal automatic particle size distribution measuring apparatus CAPA-700 manufactured by Horiba, Ltd.
(2)含フッ素重合体水性分散液中の含フッ素重合体濃度
含フッ素重合体水性分散液を80〜100℃の温度で乾燥し、380〜400℃で45分間焼成した後の残渣として測定した。
(2) Fluoropolymer concentration in fluoropolymer aqueous dispersion The fluoropolymer aqueous dispersion was dried at a temperature of 80 to 100 ° C and measured as a residue after baking at 380 to 400 ° C for 45 minutes. .
(3)含フッ素重合体の平均粒子径
透過型電子顕微鏡観察により測定した。
(3) The average particle size of the fluoropolymer was measured by observation with a transmission electron microscope.
(4)フッ素非含有ノニオン界面活性剤の濃度
フッ素非含有ノニオン界面活性剤の含有量(N)は、試料約1g(Xg)を直径5cmのアルミカップにとり、100℃にて1時間で加熱した加熱残分(Yg)、更に、得られた加熱残分(Yg)を300℃にて1時間加熱した加熱残分(Zg)より、式:N=[(Y−Z)/Z]×100(%)から算出した。
(4) Concentration of non-fluorine-containing nonionic surfactant The content (N) of non-fluorine-containing nonionic surfactant was about 1 g (Xg) of a sample taken in a 5 cm diameter aluminum cup and heated at 100 ° C. for 1 hour. From the heating residue (Yg) and the heating residue (Zg) obtained by heating the obtained heating residue (Yg) at 300 ° C. for 1 hour, the formula: N = [(Y−Z) / Z] × 100 (%)
(5)含フッ素界面活性剤濃度
得られた被覆組成物に等量のメタノールを添加してソックスレー抽出を行ったのち、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を以下の条件にて行うことにより求めた。なお、含フッ素界面活性剤濃度について上記溶出液及び条件にてHPLC測定して得られた検量線を用いた。
(5) Concentration of fluorinated surfactant An equivalent amount of methanol was added to the obtained coating composition to perform Soxhlet extraction, followed by high performance liquid chromatography (HPLC) under the following conditions. A calibration curve obtained by HPLC measurement of the fluorine-containing surfactant concentration under the above eluate and conditions was used.
(測定条件)
カラム;ODS−120T(4.6φ×250mm、トーソー社製)
展開液;アセトニトリル/0.6質量%過塩素酸水溶液=1/1(vol/vol%)
サンプル量;20μL
流速;1.0ml/分
検出波長;UV210nm
カラム温度;40℃
(Measurement condition)
Column; ODS-120T (4.6φ × 250 mm, manufactured by Tosoh Corporation)
Developing solution: acetonitrile / 0.6 mass% perchloric acid aqueous solution = 1/1 (vol / vol%)
Sample volume: 20 μL
Flow rate: 1.0 ml / min Detection wavelength: UV 210 nm
Column temperature: 40 ° C
製造例1 ポリエーテルスルホン樹脂水性分散体の調製
数平均分子量約24000のポリエーテルスルホン樹脂〔PES〕60部及び脱イオン水60部をセラミックボールミルに入れ、PESからなる粒子が完全に粉砕されるまで約10分間攪拌した。次いで、N−メチル−2−ピロリドン〔NMP〕180部を添加し、更に、48時間粉砕し、分散体を得た。得られた分散体を更にサンドミルで1時間攪拌し、PES濃度が約20%のPES水性分散体を得た。PES水性分散体中のPESからなる粒子の粒子径は、2〜3μmであった。
Production Example 1 Preparation of Polyethersulfone Resin Aqueous Dispersion 60 parts of a polyethersulfone resin [PES] having a number average molecular weight of about 24,000 and 60 parts of deionized water are placed in a ceramic ball mill until the particles made of PES are completely pulverized. Stir for about 10 minutes. Next, 180 parts of N-methyl-2-pyrrolidone [NMP] was added and further pulverized for 48 hours to obtain a dispersion. The obtained dispersion was further stirred by a sand mill for 1 hour to obtain a PES aqueous dispersion having a PES concentration of about 20%. The particle diameter of the particles composed of PES in the PES aqueous dispersion was 2 to 3 μm.
製造例2 ポリアミドイミド樹脂水性分散体の調製
固形分29%のポリアミドイミド樹脂〔PAI〕ワニス(NMPを71%含む)を水中に投入してPAIを析出させた。これをボールミル中で48時間粉砕してPAI水性分散体を得た。得られたPAI水性分散体において、固形分は、約20%であり、PAIからなる粒子の平均粒子径は、約2μmであった。
Production Example 2 Preparation of Polyamideimide Resin Aqueous Dispersion Polyamideimide resin [PAI] varnish (containing 71% NMP) having a solid content of 29% was poured into water to precipitate PAI. This was pulverized for 48 hours in a ball mill to obtain an aqueous PAI dispersion. In the obtained PAI aqueous dispersion, the solid content was about 20%, and the average particle diameter of the particles composed of PAI was about 2 μm.
製造例3 ポリテトラフルオロエチレン〔PTFE〕水性分散液の調製
(1)容量 5Lの反応器に、PTFE分散液(PTFE含有量25%、平均粒子径0.24μm、パーフルオロオクタン酸アンモニウム〔PFOA〕含有量:PTFEの2000ppmに相当する量)2000gを入れ、10%アンモニア水溶液でpHを9に調整した後、120rpmの攪拌下にポリエーテル系ノニオン界面活性剤(HLB値=13)125gを添加し、温水槽中で40℃にて均一に混合した。引き続き、攪拌を行いながら温水槽温度を上げ、内温を70℃に到達させたのち、攪拌を停止し、内温70℃で6時間保持した後に、分離した上澄み相を除去し、PTFE水性分散相を分離した。
Production Example 3 Preparation of Polytetrafluoroethylene [PTFE] Aqueous Dispersion (1) Capacity A 5 L reactor was charged with PTFE dispersion (PTFE content 25%, average particle size 0.24 μm, ammonium perfluorooctanoate [PFOA]. Content: An amount equivalent to 2000 ppm of PTFE) was added, and after adjusting the pH to 9 with a 10% aqueous ammonia solution, 125 g of a polyether nonionic surfactant (HLB value = 13) was added with stirring at 120 rpm. And uniformly mixed at 40 ° C. in a warm water bath. Subsequently, the temperature of the hot water tank was raised while stirring, and the internal temperature reached 70 ° C., then the stirring was stopped and held at the internal temperature of 70 ° C. for 6 hours. Then, the separated supernatant phase was removed, and the aqueous PTFE dispersion was removed. The phases were separated.
得られたPTFE水性分散液(濃縮水性分散液)は、PTFE濃度が70.5%、フッ素非含有界面活性剤含有量がPTFEの3.0%に相当する量、PFOA含有量がPTFEの932ppmに相当する量であった。 The obtained PTFE aqueous dispersion (concentrated aqueous dispersion) had a PTFE concentration of 70.5%, a fluorine-free surfactant content equivalent to 3.0% of PTFE, and a PFOA content of 932 ppm of PTFE. The amount was equivalent to
この水性分散液に、イオン交換水を添加して、PTFE含有量60%、フッ素非含有界面活性剤含有量がPTFEの3.0%に相当する量になるように調整した。 Ion exchange water was added to this aqueous dispersion to adjust the PTFE content to 60% and the fluorine-free surfactant content to an amount corresponding to 3.0% of PTFE.
(2)得られたPTFE水性分散体 2000gを陰イオン交換樹脂(製品名:アンバーライトIRA402J、ローム・アンド・ハース社製)50mlを充填したカラム(直径2cm)に温度50℃、空間速度[SV]2の条件で通液させることにより、含フッ素重合体水性分散液を得た。 (2) The obtained PTFE aqueous dispersion 2000 g was charged in a column (diameter 2 cm) packed with 50 ml of an anion exchange resin (product name: Amberlite IRA 402J, manufactured by Rohm and Haas) at a temperature of 50 ° C. and a space velocity [SV The fluoropolymer aqueous dispersion was obtained by passing the solution under the conditions of 2.
得られたPTFE水性分散液は、PTFEの平均粒子径が0.24μm、固形分60%、分散剤としてポリエーテル系ノニオン界面活性剤(HLB値=13)をPTFEの固形分100部に対して3部含有し、PFOA含有量がPTFEの90ppmに相当する量であった。 The obtained PTFE aqueous dispersion has an average particle diameter of PTFE of 0.24 μm, a solid content of 60%, and a polyether nonionic surfactant (HLB value = 13) as a dispersant with respect to 100 parts of the solid content of PTFE. 3 parts was contained, and the PFOA content was an amount corresponding to 90 ppm of PTFE.
実施例
製造例1で得られたPES水性分散体324gと、製造例2で得られたPAI水性分散体108gとを混合し、これに製造例3(2)で得られたPTFE水性分散体を431g加え、メチルセルロースをPTFEの固形分質量に対して0.67%添加し、ポリオキシエチレントリデシルエーテル(HLB値=9)をPTFEの固形分100部に対して5.0部となるよう添加し、硫酸アンモニウムの10%水溶液3.45部を添加してPTFEの固形分24.0%、PESの固形分6%、PAIの固形分2%、硫酸アンモニウムが固形分に対して0.1%、PFOAがPTFEの固形分に対し90ppmの被覆用組成物を得た。
Example 324 g of the PES aqueous dispersion obtained in Production Example 1 and 108 g of the PAI aqueous dispersion obtained in Production Example 2 were mixed, and the PTFE aqueous dispersion obtained in Production Example 3 (2) was mixed with this. 431 g was added, 0.67% of methylcellulose was added to the solid content mass of PTFE, and polyoxyethylene tridecyl ether (HLB value = 9) was added to be 5.0 parts with respect to 100 parts of PTFE solid content. Then, 3.45 parts of a 10% aqueous solution of ammonium sulfate was added, and the solid content of PTFE was 24.0%, the solid content of PES was 6%, the solid content of PAI was 2%, and ammonium sulfate was 0.1% based on the solid content. A coating composition having a PFOA of 90 ppm based on the solid content of PTFE was obtained.
得られた被覆用組成物について、下記手順で塗膜外観を観察した。 About the obtained coating composition, the coating-film external appearance was observed in the following procedure.
(評価用塗装板の作製)
厚さ2.0mmのアルミニウム板(A−1050F、大きさ10cm×20cm)の表面をアセトンで脱脂した後、JIS B 1982に準拠して測定した表面粗度Ra値が2.5〜3.5μmとなるようにサンドブラストを行い、粗面化した。エアーブローにより表面のダストを除去した後、得られた被覆用組成物を、重力式スプレーガンRG−2型(商品名、アネスト岩田社製、ノズル径1.0mm)を用い、乾燥膜厚が10〜15μmとなるように、吹き付け圧力0.2MPaでスプレー塗装により塗布した。得られた塗布膜を80〜100℃で15分間乾燥し、室温まで冷却した。得られた塗布膜の上に、上塗り塗料としてPFAの粉体塗料ネオフロンPFA ACX−31(商品名、ダイキン工業社製)をワグナー社製静電粉体塗装機EPG2007型を用いて吐出圧力0.1MPa、印加電圧70kVで塗布し、380℃で20分間焼成し、膜厚約70μmの上塗り塗膜を作製し、評価用塗装板を得た。
(Preparation of evaluation paint plate)
The surface roughness Ra value measured according to JIS B 1982 after degreasing the surface of a 2.0 mm thick aluminum plate (A-1050F, size 10 cm × 20 cm) with acetone is 2.5 to 3.5 μm. Sandblasting was performed to obtain a rough surface. After removing dust on the surface by air blowing, the coating composition obtained was dried using a gravity type spray gun RG-2 (trade name, manufactured by Anest Iwata, nozzle diameter 1.0 mm). It apply | coated by spray coating with the spraying pressure 0.2MPa so that it might become 10-15 micrometers. The obtained coating film was dried at 80 to 100 ° C. for 15 minutes and cooled to room temperature. On top of the resulting coating film, PFA powder paint NEOFLON PFA ACX-31 (trade name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used as an overcoat paint, using an electrostatic powder coating machine EPG2007 manufactured by Wagner. The coating was applied at 1 MPa and an applied voltage of 70 kV, and baked at 380 ° C. for 20 minutes to produce a top coating film having a thickness of about 70 μm, thereby obtaining a coating plate for evaluation.
(塗膜外観)
上記の焼成後の評価用塗装板の外観を目視で観察し、静電反発によるピンホールの発生数を調べた。上塗りの粉体塗料の静電反発によるピンホールが10個発生した。
(Appearance of coating film)
The appearance of the evaluation coating plate after firing was visually observed, and the number of pinholes generated by electrostatic repulsion was examined. Ten pinholes were generated due to electrostatic repulsion of the overcoat powder coating.
比較例
硫酸アンモニウムを添加しなかったこと以外は、実施例と同様に被覆用組成物を作製し、PTFEの固形分24.0%、PESの固形分6%、PAIの固形分2%、PFOAがPTFEの固形分に対し90ppmの被覆用組成物を得た。
Comparative Example A coating composition was prepared in the same manner as in Example, except that ammonium sulfate was not added. The solid content of PTFE was 24.0%, the solid content of PES was 6%, the solid content of PAI was 2%, and PFOA A coating composition of 90 ppm based on the solid content of PTFE was obtained.
得られた被覆用組成物を用いて、実施例と同様に評価用塗装板を作製し、評価を行った。上塗りの粉体塗料の静電反発によるピンホールが30個発生した。 Using the obtained coating composition, an evaluation coated plate was produced and evaluated in the same manner as in the Examples. Thirty pinholes were generated due to electrostatic repulsion of the overcoat powder coating.
実施例及び比較例の結果から、硫酸アンモニウムを添加すると発生するピンホール数が劇的に減少することが分かった。 From the results of Examples and Comparative Examples, it was found that the number of pinholes generated was drastically reduced when ammonium sulfate was added.
本発明の被覆用組成物は、上塗りの粉体塗料の静電反発を防止することが可能でピンホールのない塗膜を得ることができるので、様々な製品への被覆材の塗装におけるプライマーとして好適に使用することができる。 Since the coating composition of the present invention can prevent electrostatic repulsion of the powder coating of the top coat and can obtain a coating film without a pinhole, it can serve as a primer in coating a coating material on various products. It can be preferably used.
Claims (6)
前記含フッ素重合体は、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種であり、かつ、平均粒子径が0.01〜5μmであり、
前記耐熱樹脂は、平均粒子径が0.1〜10.0μmであり、
前記耐熱樹脂と前記含フッ素重合体との固形分質量比が15:85〜50:50であり、
前記水溶性無機塩は、前記含フッ素重合体及び前記耐熱樹脂の合計固形分に対して0.0001〜10質量%である
ことを特徴とする被覆用組成物。 Including a fluorine-containing polymer, a heat-resistant resin, and a water-soluble inorganic salt,
The fluoropolymer is at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer and tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, and The average particle size is 0.01-5 μm,
The heat-resistant resin has an average particle diameter of 0.1 to 10.0 μm,
The solid content mass ratio between the heat-resistant resin and the fluoropolymer is 15:85 to 50:50,
The said water-soluble inorganic salt is 0.0001-10 mass% with respect to the total solid of the said fluoropolymer and the said heat resistant resin, The coating composition characterized by the above-mentioned.
前記ポリエーテルスルホン樹脂と前記ポリアミドイミド樹脂及び前記ポリイミド樹脂との固形分質量比が85:15〜65:35である請求項1に記載の被覆用組成物。 The heat resistant resin is a polyethersulfone resin and at least one selected from the group consisting of a polyamideimide resin and a polyimide resin,
The coating composition according to claim 1, wherein a solid content mass ratio of the polyethersulfone resin to the polyamideimide resin and the polyimide resin is 85:15 to 65:35.
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