粉体涂料的制造方法、涂装物品及其制造方法、以及含羧基氟树脂的制造方法_4

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固化反应,对固化膜赋予良好的化学性能和物理性能。
[0195] 使用封端化异氰酸酯系固化剂(D1)时,作为固化催化剂(G),优选锡催化剂(辛酸 锡、月桂酸三丁基锡、二月桂酸二丁基锡等)。
[0196] 固化催化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0197] (其它成分(H))
[0198] 组合物(α)和组合物(β)中的任一者或两者可以根据需要包含其它成分(H)。
[0199] 作为其它成分(Η),例如可列举出紫外线吸收剂、光稳定剂、消光剂(超微粉合成二 氧化硅等)、表面活性剂(非离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、或阴离子系表面活性 剂)、流平剂、表面调节剂(提高固化膜的表面平滑性)、脱气剂(具有将粉体中掺入的空气、 自固化剂(D)释放的封端剂、水分等排出至涂膜外以使其不会停留在固化膜内部的作用。需 要说明的是,通常为固体,但熔融时成为非常低的粘度。)、填充剂、热稳定剂、增稠剂、分散 剂、抗静电剂、防锈剂、硅烷偶联剂(不包括化合物(C2 ))、防污剂、低污染化处理剂等。
[0200] <紫外线吸收剂>
[0201] 粉体涂料(II)中,作为粉体(X)的材料的组合物(α)包含紫外线吸收剂,从而容易 使紫外线吸收剂偏重存在于氟树脂层。因此,透过氟树脂层而到达其它树脂层的紫外线的 量减少,抑制其它树脂层的劣化,能够避免氟树脂层自其它树脂层剥离的问题。
[0202] 本发明中,通过不仅在作为粉体(X)的材料的组合物(α)中包含紫外线吸收剂,而 且在作为粉体(Υ)的材料的组合物⑴)中也包含紫外线吸收剂,从而能够使紫外线吸收剂也 偏重存在于其它树脂层,但从控制成本的观点出发优选的是,紫外线吸收剂尽量不存在于 其它树脂层,即作为粉体(Υ)的材料的组合物⑴)中不含有紫外线吸收剂。
[0203] 固化膜为2层结构的情况下,为了在粉体涂料的熔融、固化过程中容易使紫外线吸 收剂偏重存在于氟树脂层,优选考虑紫外线吸收剂的物性等来选择容易偏重存在于氟树脂 层的紫外线吸收剂。例如,亲油性的紫外线吸收剂和亲水性的紫外线吸收剂当中,亲油性的 紫外线吸收剂更容易偏重存在于氟树脂层。另外,根据紫外线吸收剂的种类(化学的结构的 不同)、物性(分子量、熔点、沸点等)的不同,对氟树脂(Α)的亲和性有时不同。
[0204] 作为紫外线吸收剂,可以使用有机系紫外线吸收剂、无机系紫外线吸收剂中任意 的紫外线吸收剂。
[0205] 紫外线吸收剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0206] 作为有机系紫外线吸收剂,例如可列举出水杨酸酯系紫外线吸收剂、苯并三唑系 紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂等。
[0207]作为有机系紫外线吸收剂,优选分子量为200~1000的化合物。分子量为200以上 时,在粉体涂料的熔融、固化过程中不易挥发,能够残留在固化膜中。分子量为1000以下时, 固化膜为2层结构时能够停留在氟树脂层中。
[0208]作为有机系紫外线吸收剂,优选熔点为50~150°C的化合物。熔点为50°C以上时, 在粉体涂料的熔融、固化过程中不易挥发,能够残留在固化膜中。熔点为150°C以下时,变得 容易在粉体涂料的熔融、固化过程中熔融,固化膜为2层结构时能够停留在氟树脂层中。 [0209]作为有机系紫外线吸收剂,优选挥发温度为180~400°C的化合物、特别优选挥发 温度为220~350°C的化合物。在粉体涂料的熔融、固化过程中必须为150~220°C的温度条 件,因此若为前述范围内,则不易挥发、且固化膜为2层结构时容易停留在氟树脂层中。 [0 210]作为有机系紫外线吸收剂的市售品,可列举出BASF公司制造的"Tinuvin(注册商 标)326"(分子量 :315.8、熔点:139°〇、"!1111^丨11(注册商标)405"(分子量:583.8、熔点 :74 ~77°C)、"Tinuvin(注册商标)460"(分子量:629.8、熔点:93~102°〇、"1^111^丨11(注册商 标)900"(分子量 :447.6、熔点:137~141°〇、"1^111^丨11(注册商标)928"(分子量:441.6、熔 点:109~113°C)、Clariant株式会社制造的"Sanduvor(注册商标)VSU powder"(分子量: 312.0、熔点:123~127°C)、Clariant株式会社制造的 "Hastavin(注册商标)PR-25Gran"(分 子量:250.0、熔点:55~59°〇等。
[0211] 作为无机系紫外线吸收剂,可列举出包含紫外线吸收性氧化物(氧化锌、氧化铈 等)的填料型无机系紫外线吸收剂等。
[0212] 作为无机系紫外线吸收剂,优选氧化锌与氧化钛的复合颗粒、氧化铈与氧化钛的 复合颗粒、氧化锌与氧化铈的复合颗粒、氧化钛与氧化锌与氧化铈的复合颗粒等。
[0213] <光稳定剂>
[0214]光稳定剂用于保护固化膜中的树脂(氟树脂(A)或其它树脂(F))不受紫外线的影 响。
[0215] 粉体涂料(II)中,作为粉体(Y)的材料的组合物(β)包含光稳定剂,从而光稳定剂 存在于其它树脂层中。因此,由透过氟树脂层而到达其它树脂层的紫外线造成的其它树脂 层的劣化受到抑制,能够避免氟树脂层自其它树脂层剥离的问题。
[0216] 本发明中,可以不仅在作为粉体(Υ)的材料的组合物(β)中包含光稳定剂,而且在 作为粉体(X)的材料的组合物(α)中也包含光稳定剂,但从控制成本的观点出发优选的是, 光稳定剂尽可能不存在于氟树脂层,即作为粉体(X)的材料的组合物(α)中不含有光稳定 剂。
[0217] 作为光稳定剂,从在粉体涂料的熔融、固化过程中容易偏重存在于其它树脂层的 观点出发,优选分子量为300~5000且熔点为50~250°C的受阻胺系光稳定剂。从在混炼时 逐渐在组合物中均匀扩散的观点出发,更优选分子量为400~4000且熔点为60~200°C的受 阻胺系光稳定剂。
[0218] 光稳定剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0219] 作为受阻胺系光稳定剂的市售品,可列举出BASF公司制造的"Tinuvin(注册商标) 111^)1;'(分子量:2000~4000、熔点 :63°〇、"1^111^丨11(注册商标)144"(分子量:685、熔点: 146~150°C)、"Tinuvin(注册商标)152"(分子量:756.6、熔点:83~90°C)、Clariant株式会 社制造的 "Sanduvor(注册商标)3051powder"(分子量:364.0、恪点:225°C)、"Sanduvor(注 册商标)3070powder"(分子量:1500、恪点:148°C)、"VP Sanduvor (注册商标)PR-31"(分子 量:529、熔点:120~125°C)等。
[0220](组合物⑷)
[0221] 组合物(α)中的固化剂(D)的含量相对于组合物(α)中的氟树脂(A)(包含其它树脂 (F)时为氟树脂(A)和其它树脂(F)的总和)的100质量份优选为1~50质量份、特别优选为3 ~30质量份。
[0222] 固化剂(D)为封端化异氰酸酯系固化剂(D1)时,组合物(α)中的封端化异氰酸酯系 固化剂(D1)的含量优选为异氰酸酯基相对于组合物(α)中的羟基的摩尔比成为0.05~1.5 的量、特别优选成为0.8~1.2的量。该摩尔比为前述范围的下限值以上时,涂料的固化度变 高,与其它树脂层的密合性、固化膜的硬度和耐化学药品性等优异。该摩尔比为前述范围的 上限值以下时,固化膜不易变脆,而且固化膜的耐热性、耐化学药品性、耐湿性等优异。
[0223] 组合物(α)包含固化催化剂(G)时,组合物(α)中的固化催化剂(G)的含量相对于颜 料(Ε)以外的固体成分的总计100质量份,优选为0.0001~10质量份。固化催化剂(G)的含量 为前述下限值以上时,容易充分得到催化效果。固化催化剂(G)的含量为前述上限值以下 时,在粉体涂料的熔融、固化过程中掺入到粉体涂料中的空气等气体容易逸出,因气体残留 而产生的固化膜的耐热性、耐候性和耐水性的降低较少。
[0224] 组合物(α)中的其它成分(Η)的总含量在组合物(α)(100质量% )当中优选为45质 量%以下、特别优选为30质量%以下。
[0225] 组合物(α)包含其它树脂(F)时,组合物(α)中的其它树脂(F)的含量相对于组合物 (α)中的氟树脂(Α)与其它树脂(F)的总计100质量份优选为20~80质量份、特别优选为25~ 75质量份。其它树脂(F)的含量为前述下限值以上时,能够控制固化膜的成本。其它树脂(F) 的含量为前述上限值以下时,固化膜的耐候性优异。
[0226](组合物(β))
[0227] 组合物(β)包含固化剂(D)时,组合物(β)中的固化剂(D)的含量相对于组合物(β) 中的其它树脂(F)的100质量份优选为1~50质量份、特别优选为3~30质量份。
[0228] 固化剂(D)为封端化异氰酸酯系固化剂(D1)时,组合物(β)中的封端化异氰酸酯系 固化剂(D1)的含量优选为异氰酸酯基相对于组合物(β)中的羟基的摩尔比成为0.05~1.5 的量、特别优选成为0.8~1.2的量。该摩尔比为前述范围的下限值以上时,涂料的固化度变 高,与其它树脂层的密合性、固化膜的硬度和耐化学药品性等优异。该摩尔比为前述范围的 上限值以下时,固化膜不易变脆,而且固化膜的耐热性、耐化学药品性、耐湿性等优异。
[0229] 组合物(β)包含固化催化剂(G)时,相对于颜料(Ε)以外的固体成分的合计100质量 份,组合物(β)中的固化催化剂(G)的含量优选为0.0001~10质量份。固化催化剂的含量为 前述下限值以上时,容易充分得到催化效果。固化催化剂的含量为前述上限值以下时,在粉 体涂料的熔融、固化过程中掺入到粉体涂料中的空气等气体容易逸出,因气体残留而产生 的固化膜的耐热性、耐候性和耐水性的降低较少。
[0230] 组合物(β)中的其它成分(Η)的总含量在组合物(β) (100质量% )当中优选为45质 量%以下、特别优选为30质量%以下。
[0231] 组合物(α)中的颜料(Ε)和组合物(β)中的颜料(Ε)的总含量相对于组合物(α)中的 氟树脂(Α)(包含其它树脂(F)时为氟树脂(Α)和其它树脂(F)的总和)和组合物(β)中的其它 树脂(F)的总计100质量份优选为20~200质量份、特别优选为50~150质量份。
[0232] (作用机理)
[0233] 若为以上说明的粉体涂料,则由于包含氟树脂(Α),因此能够形成耐候性优异的固 化膜。特别是粉体涂料(I)中所含的粉体(X)含有与氟树脂(Α)不相容且能够发生层分离的 其它树脂(F)时,能够通过1次涂布形成以氟树脂(Α)的固化物作为主成分的氟树脂层与以 其它树脂(F)或其固化物作为主成分的其它树脂层发生了层分离的固化膜。在基材侧配置 其它树脂层,在空气侧配置氟树脂层,因此,该固化膜的耐候性优异。另外,粉体涂料(II)中 所含的粉体(Υ)含有与氟树脂(Α)不相容且能够发生层分离的其它树脂(F)时,能够通过1次 涂布形成以氟树脂(Α)的固化物作为主成分的氟树脂层与以其它树脂(F)或其固化物作为 主成分的其它树脂层发生了层分离的固化膜。在基材侧配置其它树脂层,在空气侧配置氟 树脂层,因此该固化膜的耐候性优异。
[0234] 另外,若为以上说明的粉体涂料,则由于氟树脂(Α)具有羧基、或具有烷氧基甲硅 烷基和氨基甲酸酯键,因此如以下说明那样能够形成孔隙(空隙)少的固化膜。
[0235] <氟树脂(Α)具有羧基的情况>
[0236] 1.具有羧基的氟树脂(Α)与含羟基氟树脂相比熔融粘度低。因此,将粉体涂料熔融 而形成涂膜时,存在于粉体涂料间的空气、在固化剂反应时产生的气体容易从涂膜逸出。其 结果,在固化膜中不易残存孔隙。
[0237] 2.具有羧基的氟树脂(Α)与含羟基氟树脂相比与颜料(Ε)的亲和性高。因此,氟树 月旨(Α)中的颜料的分散性变好,固化膜中颜料不易聚集。其结果,在颜料与氟树脂(Α)之间不 易残存孔隙。
[0238] <氟树脂(Α)具有烷氧基甲硅烷基和氨基甲酸酯键的情况>
[0239] 1.具有氨基甲酸酯键的氟树脂(Α)与含羟基氟树脂相比熔融粘度低。因此,将粉体 涂料熔融而形成涂膜时,存在于粉体涂料间的空气、在固化剂反应时产生的气体容易从涂 膜逸出。其结果,在固化膜中不易残存孔隙。
[0240 ] 2.具有烷氧基甲娃烷基的氣树脂(A)与含羟基氣树脂相比与颜料(E)的未和性尚。 因此,氟树脂(A)中的颜料的分散性变好,固化膜中颜料不易聚集。其结果,在颜料与氟树脂 (A)之间不易残存孔隙。
[0241][粉体涂料的制造方法]
[0242] 本发明的粉体涂料的制造方法在粉体涂料(I)的情况下具有下述工序(a)、工序 (b)和工序(c)。
[0243] (a)将包含含羟基氟树脂(B)、酸酐(C1)或化合物(C2)、以及固化剂(D)、且可以根 据
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