涂装体及建筑外装构件的制作方法

文档序号:15117028发布日期:2018-08-07 20:40阅读:230来源:国知局
本发明涉及涂装体及建筑外装构件。
背景技术
:具有氟树脂涂膜的涂装金属板(氟树脂涂装金属板)的耐候性优异,被用于建筑外装构件等免维护的要求高的领域。近年来,在金属涂装金属板等要求高外观性的用途中,具有配混了各种颜料的涂膜的氟树脂涂装金属板的需要正迅速扩大。专利文献1中,公开了“具有1)钢板(涂装原板)、2)形成于钢板的表面上的底涂膜(底涂涂膜)、3)形成于底涂膜上且含有铝颗粒及着色颜料的中间涂膜(着色金属涂膜)、和4)形成于中间涂膜上且含有氧化钛颗粒的面涂膜(透明涂膜)”的涂装钢板。如此,专利文献1中,为了长期维持中间涂膜的鲜艳的涂色而使用面涂膜,专利文献1的实施例栏中公开了包含聚偏二氟乙烯及丙烯酸类树脂的面涂膜。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-86505号公报技术实现要素:发明要解决的问题另一方面,近年来,氟树脂涂装金属板由于其用途广,所以要求各种特性。例如,对氟树脂涂装金属板要求比以往更优异的耐候性。更具体而言,要求在户外等长期使用时,涂膜也不易剥离。本发明人等对专利文献1中记载的氟树脂涂装金属板的耐候性进行了研究,结果确认了通过长期暴露试验容易产生涂膜的剥离,发现其耐候性没有达到近来所要求的水平。另外,对于氟树脂涂装金属板也要求耐压痕(pressuremark)性优异。压痕是指,将氟树脂涂装金属板以卷成卷的状态、堆叠的状态保存时,对涂膜面施加较强的压力,涂膜的表面状态(例如光泽等)变化的现象。本发明鉴于上述实际情况,目的在于提供耐候性优异且耐压痕性优异的涂装体。另外,本发明的目的还在于提供包含上述涂装体的建筑外装构件。用于解决问题的方案作为现有技术的问题,本发明人等着眼于面涂膜的耐候性不充分、中间涂膜因透过面涂膜的紫外线而有可能劣化,进行了深入研究。其结果发现了,所谓的3涂层的涂装体能够解决该问题,所述3涂层的涂装体是在包含颜料、聚偏二氟乙烯及丙烯酸类树脂的中间涂膜上形成将规定的面涂料固化而成的面涂膜而得到的涂装体。即,本发明人等发现,通过以下构成能够解决上述课题。[1]一种涂装体,其依次具有:基材、底涂膜、下述中间涂膜和下述面涂膜。中间涂膜:其是由中间涂料形成的涂膜,所述中间涂料含有颜料、聚偏二氟乙烯及(甲基)丙烯酸类树脂,前述聚偏二氟乙烯与前述(甲基)丙烯酸类树脂的质量比(前述聚偏二氟乙烯的质量/前述(甲基)丙烯酸类树脂的质量)为50/50~90/10。面涂膜:将包含以下(1)~(3)的面涂料固化而成的涂膜。(1)具有羟基或羧基的含氟聚合物(2)使前述含氟聚合物固化的固化剂(3)选自由无机系紫外线吸收剂、水杨酸酯系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂及氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂组成的组中的至少1种紫外线吸收剂[2]根据[1]所述的涂装体,其中,前述面涂膜的伸长率为50~200%。[3]根据[1]或[2]所述的涂装体,其中,前述面涂膜的断裂应力为5.0~40.0mpa,前述面涂膜的玻璃化转变温度为-15~40℃。[4]根据[1]~[3]中任一项所述的涂装体,其中,前述含氟聚合物包含:基于氟烯烃的单元、基于具有羟基或羧基的单体的单元、和基于具有碳数2~12的链状烷基的单体的单元。[5]根据[1]~[3]中任一项所述的涂装体,其中,前述含氟聚合物包含:基于氟烯烃的单元、基于具有羟基的单体的单元、和基于具有碳数2~12的链状烷基的单体的单元,且羟值为20~200mg/koh。[6]根据[4]或[5]所述的涂装体,其中,前述基于具有链状烷基的单体的单元的含量相对于前述含氟聚合物的全部单元为30摩尔%以上。[7]根据[1]~[6]中任一项所述的涂装体,其中,前述固化剂为具有异氰酸酯基或封端化异氰酸酯基的固化剂。[8]根据[1]~[7]中任一项所述的涂装体,其中,前述颜料包含氧化钛。[9]根据[1]~[8]中任一项所述的涂装体,其中,前述底涂膜是由包含(甲基)丙烯酸类树脂、聚酯树脂或环氧树脂的涂料形成的涂膜。[10]根据[1]~[9]中任一项所述的涂装体,其中,前述基材为金属板。[11]一种建筑外装构件,其包含前述[1]~[10]中任一项所述的涂装体。发明的效果根据本发明,能够提供耐候性优异、且耐压痕性也优异的涂装体。另外,根据本发明,还能够提供包含上述涂装体的建筑外装构件。具体实施方式以下,针对本发明的涂装体及建筑外装构件的优选方案进行详细叙述。需用说明的是,本说明书中,将通过单体聚合而直接形成的单元、和对通过单体的聚合而形成的单元的一部分进行化学转化而得到的单元总称为“单元”。本发明中,聚合物的各单元的含量(摩尔%)通过核磁共振波谱法对聚合物进行分析而求出,也可以由各单体的投入量推算。另外,(甲基)丙烯酸类树脂是指丙烯酸类树脂和甲基丙烯酸类树脂的总称,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和甲基丙烯酸的总称,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。首先,针对本发明与现有技术相比的特征进行详细叙述。本发明的一个特征可以举出:将涂装体的面涂膜设为将含有规定的含氟聚合物、固化剂及紫外线吸收剂的面涂料固化而成的涂膜这一点。本发明人等推测能够获得本发明的效果的理由如下。需要说明的是,本发明的范围不受该推测的限定性解释。根据本发明人等针对现有技术中容易产生涂膜的剥离的原因进行研究的结果,作为主要原因,可以举出面涂膜中包含的丙烯酸类树脂因从涂装体外部入射的紫外线而发生分解劣化。另外,作为其他原因,还可以举出面涂膜中包含的聚偏二氟乙烯本身的劣化。因此,本发明中,使用具有羟基或羧基的固化性的含氟聚合物形成面涂膜,抑制如上所述的问题的产生。需要说明的是,作为涂膜剥离的其他原因,还可以举出中间涂膜与面涂膜之间的界面劣化。因此,本发明中,使面涂膜中含有紫外线吸收剂,使入射到面涂膜的紫外线被面涂膜吸收,从而紫外线难以到达中间涂膜。作为其结果,防止中间涂膜中的(甲基)丙烯酸类树脂的分解劣化,抑制界面劣化。需要说明的是,现有技术的方案中,中间涂膜中包含的颜料含有氧化钛时,若紫外线到达中间涂膜,则由于因氧化钛的光催化效果引起的氧化反应,进一步促进中间涂膜与面涂膜之间的界面劣化。与此相对,本发明的涂装体中,如上所述,由于紫外线难以到达中间涂膜,因此即使中间涂膜中包含氧化钛,也不易发生中间涂膜的劣化、与之相伴的中间涂膜与面涂膜之间的界面剥离。另外,本发明人等发现,由于在制造面涂膜时使用规定的固化性的含氟聚合物,因此涂装体的耐压痕性优异。尤其发现了,如后面详细叙述那样,在将面涂膜的伸长率设为规定的范围时,耐压痕性更加优异。以下,首先针对本发明的涂装体中的各构件(基材、底涂膜、中间涂膜、面涂膜)进行详细叙述,然后,针对涂装体的制造方法进行详细叙述。本发明中的基材没有特别限定,可以根据用途、目的而使用由水泥混凝土、自然石、玻璃、铁、钢、不锈钢、铝、铜、黄铜、钛等构成的无机系基材,由丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、frp、树脂强化混凝土等构成的有机系基材。其中,在家电制品、家具、建筑材料及汽车部件等外装构件用途中,基材优选铁、钢、不锈钢、铝、铜、黄铜、钛等金属板(金属基材),更优选钢板。钢板的种类没有特别限定,可以使用镀锌钢板(电镀锌、热浸镀锌)、合金化镀锌钢板(在热浸镀锌后进行合金化处理的合金化热浸镀锌)、镀锌合金钢板(热浸镀锌-镁、热浸镀锌-铝-镁、热浸镀锌-铝)、热浸镀铝钢板、热浸镀锌-硅钢板、电镀锌-铁钢板、电镀锌-镍钢板、电镀锌-铬钢板、它们的组合的多层镀敷钢板或不锈钢钢板等。将金属板(例如钢板)作为基材时,从提高涂膜密合性、耐腐蚀性的观点出发,优选使用在其表面形成有化学合成处理被膜的钢板。化学合成处理被膜可以通过涂布铬酸盐处理、电解铬酸盐处理、无铬处理及磷酸盐处理等化学合成处理法来形成。本发明中的底涂膜有助于涂装体的涂膜密合性和耐腐蚀性。构成底涂膜的成分没有特别限定,优选有机树脂。底涂膜为由底涂料形成的涂膜,底涂料优选包含有机树脂的涂料。底涂料中包含的有机树脂可以为固化性树脂,该情况下,底涂膜包含由固化性树脂的固化物形成的有机树脂。从对于基材(或化学合成处理被膜)及中间涂膜的密合性的观点出发,底涂料中包含的有机树脂优选(甲基)丙烯酸类树脂、聚酯树脂或环氧树脂。另外,有机树脂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。底涂膜中可以包含防锈颜料。作为防锈颜料,没有特别限定,可以举出磷酸锌、亚磷酸锌、磷酸锌镁、磷酸镁、亚磷酸镁、二氧化硅、钙离子交换二氧化硅、磷酸锆、三聚磷酸二氢铝、氧化锌、磷钼酸锌、偏硼酸钡等。底涂膜的膜厚没有特别限定,优选0.5~20μm。膜厚为下限值以上时,底涂膜的密合性及耐腐蚀性容易提高。另一方面,膜厚为上限值以下时,能够抑制在底涂膜表面上形成柚子皮状的外观不良的发生,并且能够抑制通过烧结形成底涂膜时底涂膜表面上的不良(鼓泡)的发生。底涂膜可以通过将包含有机树脂、任意颜料等的底涂料涂覆在基材的表面上并烧结(干燥·固化)的方法来形成。底涂料的涂覆方法没有特别限定,可以举出:刷毛涂布、浸涂法、铸涂法、喷涂法、旋涂法、珠涂(beadcoating)法、线棒涂布法、刮刀涂布法、辊涂法、帘式涂布法、缝模涂布法、凹版涂布法、狭缝反向涂布法、微型凹版涂布法、喷墨法、逗点涂布法。另外,烧结温度以基材的到达板温计优选为200~250℃,烧结时间优选20~100秒。本发明中的中间涂膜是由含有颜料、聚偏二氟乙烯及(甲基)丙烯酸类树脂的中间涂料形成的涂膜。中间涂膜提高涂装体的外观性。中间涂料中包含聚偏二氟乙烯(以下也称为“pvdf”)。本说明书中,pvdf是指实质上由基于ch2=cf2的单元形成的均聚物,在不损害本发明效果的范围内,可以为包含基于ch2=cf2以外的单体的单元的共聚物。另外,中间涂料中包含的(甲基)丙烯酸类树脂优选与pvdf具有相容性的、热塑性(甲基)丙烯酸类树脂或热固性(甲基)丙烯酸类树脂。(甲基)丙烯酸类树脂包含(甲基)丙烯酸酯的均聚物、共聚物,可以是包含基于除了(甲基)丙烯酸酯以外的单体的单元的共聚物。热固性(甲基)丙烯酸类树脂的情况下,优选包含具有羟基、羧基等官能团的共聚物,该情况下,通常与固化剂组合使用。作为(甲基)丙烯酸酯,可以举出具有碳数6以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、除其以外的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸氟烷基酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。作为除了(甲基)丙烯酸酯以外的单体,可以举出(甲基)丙烯酸。作为(甲基)丙烯酸类树脂,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等具有碳数6以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物、共聚物、以该(甲基)丙烯酸烷基酯为主的与除上述以外的单体的共聚物。特别优选甲基丙烯酸甲酯的均聚物、以甲基丙烯酸甲酯为主的与其他甲基丙烯酸烷基酯的共聚物。中间涂料中的pvdf与(甲基)丙烯酸类树脂的质量比(pvdf的质量/(甲基)丙烯酸类树脂的质量)在50/50~90/10的范围内(换言之,1~9的范围内),从涂装体的耐候性及耐压痕性中的至少一者更优异的方面(以后也称为“本发明的效果更优异的方面”),优选55/45~85/15。上述质量比低于50/50时,涂装体的耐候性差,尤其容易产生面涂膜与中间涂膜的界面剥离。上述质量比超过90/10时,中间涂膜对底涂膜及面涂膜的密合性、以及中间涂膜的加工性差。中间涂料含有颜料。作为颜料,可以举出着色颜料、体质颜料、光亮颜料、防锈颜料,根据中间涂膜的外观性(着色、光泽、金属感(metallic)、珠光、渐变装饰等)、涂装作业性、中间涂膜的强度等要求特性适宜选择来使用。作为颜料,特别优选氧化钛。如前述那样,中间涂膜中含有的颜料为氧化钛的情况下,以往容易产生在中间涂膜与面涂膜之间的界面劣化,本发明中,界面劣化不易产生,因此可以使用作为通用颜料的氧化钛。作为着色颜料,可以举出氧化钛、炭黑、钛黄、氧化铁系颜料、群青、钴蓝、氧化铬、尖晶石绿、铬酸铅系颜料、镉系颜料等无机颜料、单偶氮黄(monoazoyellow)等偶氮系颜料、酞菁蓝、酞菁绿等酞菁系颜料、喹吖啶酮红等稠合多环系颜料的有机颜料。作为体质颜料,可以举出滑石、云母、硫酸钡、粘土、碳酸钙等。作为光亮颜料,可以举出铝粉颜料、镍粉颜料、金粉、银粉、青铜粉、铜粉、不锈钢粉颜料、云母(mica)颜料、石墨颜料、玻璃鳞片颜料、经金属涂布的玻璃粉、经金属涂布的云母粉、经金属涂布的塑料粉、鳞片状氧化铁颜料等。作为防锈颜料,可以举出磷酸锌、亚磷酸锌、磷酸锌镁、磷酸镁、亚磷酸镁、二氧化硅、钙离子交换二氧化硅、磷酸锆、三聚磷酸二氢铝、氧化锌、磷钼酸锌、偏硼酸钡等。中间涂膜通过将中间涂料涂布在底涂膜的表面上并进行烧结(干燥·固化)的方法而形成。需要说明的是,中间涂料中可以包含溶剂。作为溶剂的具体例,可以举出醇系溶剂、饱和烃系溶剂、芳香族烃系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂、酰胺系溶剂等。中间涂料的涂布方法从上述底涂料的涂布方法中适当选择即可。另外,烧结温度以基材的到达板温计优选240~260℃,干燥时间优选20~600秒。中间涂膜的膜厚没有特别限定,优选1~60μm、更优选5~40μm。膜厚为下限值以上时,中间涂膜的设计性(着色、光泽等)优异。另一方面,膜厚为上限值以下时,能够抑制在中间涂膜表面上形成柚子皮状的外观不良的发生,并且能够抑制通过烧结形成中间涂膜时中间涂膜表面上的不良(鼓泡)的发生。本发明中的面涂膜是将包含以下(1)~(3)的面涂料固化而成的涂膜。(1)具有羟基或羧基的含氟聚合物(2)使前述含氟聚合物固化的固化剂(3)选自由无机系紫外线吸收剂、水杨酸酯系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂及氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂中的至少1种紫外线吸收剂。本发明中的含氟聚合物具有羟基或羧基。含氟聚合物可以仅具有羟基,也可以仅具有羧基,也可以具有羟基和羧基这两者。含氟聚合物仅具有羟基时,从交联密度的观点出发,含氟聚合物的羟值优选20~200mgkoh/g,特别优选40~100mgkoh/g。在该范围内,面涂膜的柔软性、面涂膜与中间涂膜的密合性等容易提高。含氟聚合物仅具有羧基时,从交联密度的观点出发,含氟聚合物的酸值优选5~100mgkoh/g、特别优选10~80mgkoh/g。在该范围内,面涂膜的柔软性、面涂膜与中间涂膜的密合性等容易提高。需要说明的是,酸值和羟值分别是根据jisk0070-3(1992)的方法,使一定量的树脂溶解于四氢呋喃(thf)溶液中,将酚酞作为指示剂,用koh/乙醇溶液进行滴定而测定的。在本发明的效果更优异的方面来看,含氟聚合物优选包含:基于氟烯烃的单元(以下也称为“单元1”)、基于具有羟基或羧基的单体的单元(以下也称为“单元2”)和基于具有碳数2~12的链状烷基的单体的单元(以下也称为“单元3”)。单元1为基于氟烯烃的单元。氟烯烃是指,与乙烯键合的氢原子的一部分或全部被氟原子取代而得到的化合物。氟烯烃可以具有除氟原子以外的取代原子或取代基团。作为氟烯烃,可以举出ch2=cf2、cf2=chf、cf2=cfcl、cf2=cf2、cf2=cfcf3等碳数2~6的氟烯烃。其中,优选ch2=cf2、cf2=cf2、cf2=cfcf3、cf2=cfcl,从耐候性的方面出发,更优选cf2=cfcl、cf2=cf2,进一步优选cf2=cfcl。单元1可以单独包含1种,也可以组合包含2种以上。单元2为基于具有羟基的单体的单元、或基于具有羧基的单体的单元。单元2具有的羟基或羧基是与后述的固化剂之间能发生反应的基团,用于在面涂膜中形成交联结构。单元2可以单独包含1种,也可以组合包含2种以上。作为具有羟基的单体,只要是具有羟基和聚合性基团(优选自由基聚合性基团)的化合物,则没有特别限定,例如可以举出羟基烷基乙烯基醚、羟基烷基羧酸乙烯基酯、羟基烷基烯丙基醚、羟基烷基羧酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。作为具有羟基的单体,优选羟基烷基乙烯基醚,更优选2-羟基乙基乙烯基醚、羟基甲基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚等具有碳数6以下的羟基烷基的羟基烷基乙烯基醚,从共聚性优异、形成的面涂膜的耐候性优异的观点出发,特别优选4-羟基丁基乙烯基醚。作为具有羧基的单体,只要是具有羧基和聚合性基团(优选自由基聚合性基团)的化合物,则没有特别限定,优选(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、巴豆酸、十一碳烯酸、及丙烯酸β-羧基乙酯,从形成的面涂膜的耐候性优异的观点出发,特别优选巴豆酸及十一碳烯酸。另外,本发明中的含氟聚合物可以是将包含基于羧酸乙烯基酯的单元的聚合物皂化而得到的具有羟基的聚合物,也可以是使基于具有羟基的单体的聚合物与多元羧酸或其酐反应而得到的具有羧基的聚合物。单元3为基于具有碳数2~12的链状烷基的单体的单元。需要说明的是,链状烷基是指直链状或支链状的烷基。另外,烷基中不具有羟基、羧基等官能性基团。通过使含氟聚合物包含单元3,从而面涂料在被涂布物(中间涂膜)上的润湿铺展性、面涂膜的柔软性、面涂膜与中间涂膜的密合性等容易提高。另外,容易将后述的面涂膜的伸缩率调整到适合的范围内。从上述观点出发,烷基的碳数优选2~11、更优选2~10。单元3可以单独包含1种,也可以组合包含2种以上。作为具有碳数2~12的链状烷基的单体的具体例,可以举出烷基乙烯基醚、烷基乙烯基酯、烷基烯丙基醚、烷基烯丙基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯。从本发明的效果更优异的方面出发,优选具有碳数2~12的烷基的烷基乙烯基醚。含氟聚合物中可以包含除了单元1、单元2及单元3以外的单元(以下也称为“单元4”)。作为单元4,可以举出基于具有碳数3以上的环状烃基的单体的单元。作为前述单体,可以举出环己基乙烯基醚等环烷基乙烯基醚。本发明中的含氟聚合物中的单元1相对于全部单元的比率优选20~80摩尔%、更优选30~70摩尔%。单元1的比率为下限值以上时,面涂膜的耐光性更优异。为上限值以下时,面涂膜的伸长率容易提高,面涂膜与中间涂膜的密合性优异。另外,本发明中的含氟聚合物中的单元2相对于全部单元的比率优选0.5~60摩尔%、更优选1~50摩尔%。单元2的比率为下限值以上时,面涂膜与中间涂膜的密合性优异。为上限值以下时,面涂膜的耐水性不易降低。另外,含氟聚合物中的单元3相对于全部单元的比率优选0.5~60摩尔%、更优选1~50摩尔%、进一步优选30~50摩尔%。单元3的比率为下限值以上时,面涂膜的伸长率提高、涂装体的加工性提高。为上限值以下时,面涂膜的耐候性容易提高。需要说明的是,含氟聚合物包含单元4时,含氟聚合物中的单元4相对于全部单元的比率优选30摩尔%以下、更优选10摩尔%以下。下限没有特别限制,超过0摩尔%。需要说明的是,从本发明的效果更优异的方面、特别是将后述的面涂膜的伸缩率调整到适合的范围内的观点出发,含氟聚合物优选不含单元4。本发明中的含氟聚合物的制造方法没有特别限定,优选通过自由基引发剂的作用使可以形成单元1、单元2及单元3的各单体共聚的方法。聚合形态没有特别限定,可以采用使用聚合溶剂的溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。聚合时的反应温度优选0~130℃。反应时间优选1~50小时。作为聚合溶剂,可以举出乙醇、丁醇、丙醇等醇系溶剂、正己烷、正庚烷等饱和烃系溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂、甲乙酮、环己酮等酮系溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶剂。另外,可以将这些溶剂混合来使用。作为自由基聚合引发剂,可以举出过氧化二碳酸酯、过氧化酯、过氧化酮(ketoneperoxide)、过氧化缩酮、过氧化碳酸酯、二酰基过氧化物、二烷基过氧化物等。本发明中的固化剂包含1分子中具有2个以上的与前述含氟聚合物的羟基或羧基反应的官能团的化合物。官能团可以是进行了封端化使得在固化条件下活化的官能团。作为与羟基或羧基反应的官能团,可以举出异氰酸酯基、封端化异氰酸酯基、烷氧基甲硅烷基、碳二亚胺基、噁唑啉基、环氧基、羟甲基、烷基醚化羟甲基、酰肼基、β-羟基烷基酰胺基。1种固化剂具有的官能团的种类没有特别限定,通常为1种。另外,1种固化剂在1分子中具有的官能团的总数没有特别限定,通常为2~40,优选为2~30。固化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。具有异氰酸酯基的固化剂为异氰酸酯基未进行封端化的多元异氰酸酯化合物。作为多元异氰酸酯化合物,优选不具有与芳香核直接键合的异氰酸酯基的多元异氰酸酯化合物。具体而言,可以举出四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等脂肪族多元异氰酸酯化合物、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二异氰酸酯甲基环己烷等脂环族多元异氰酸酯化合物、间苯二甲基二异氰酸酯、对苯二甲基二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯化合物。另外,作为具有异氰酸酯基的固化剂,还可以举出多元异氰酸酯化合物的改性体,具体而言,可以举出氨基甲酸酯改性体、尿素改性体、异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体、脲基甲酸酯改性体、碳二亚胺改性体等。多元异氰酸酯化合物的改性体优选异氰脲酸酯改性体、缩二脲改性体及氨基甲酸酯改性体,更优选异氰脲酸酯改性体。作为具有封端化异氰酸酯基的固化剂,可以举出上述多元异氰酸酯化合物的异氰酸酯基被封端剂封端化的化合物。需要说明的是,封端化异氰酸酯基通过固化时的加热等被脱封端,形成异氰酸酯基而进行反应。具体而言,可以举出使多元异氰酸酯化合物与封端剂(醇、己内酰胺、甲基乙基酮肟、有机酸酯等)反应而得到的、具有封端化异氰酸酯基的化合物。作为具有烷氧基甲硅烷基的固化剂的具体例,可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷等4官能性烷氧基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等3官能性烷氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷等2官能性烷氧基硅烷。作为具有碳二亚胺基的固化剂的具体例,可以举出unioncarbidecorporation制的“ucarlnk”、nisshinboinc.制“carbodilite”等。作为具有噁唑啉基的固化剂的具体例,可以举出日本触媒株式会社制“epocros”等。作为具有环氧基的固化剂的具体例,可以举出乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚等。作为具有羟甲基、烷基醚化羟甲基的固化剂的具体例,可以举出羟甲基三聚氰胺、丁基醚化羟甲基三聚氰胺、羟甲基尿素、丁基醚化羟甲基尿素等。作为具有酰肼基的固化剂的具体例,可以举出二羧酸二酰肼、脂肪族二肼等。作为具有β-羟基烷基酰胺基的固化剂的具体例,可以举出ems-chemieltd.制“primidxl-552”。本发明中的固化剂优选根据含氟聚合物的种类适宜选择,如果是具有羟基的含氟聚合物,则优选选择具有异氰酸酯基或封端化异氰酸酯基的固化剂,如果是具有羧基的含氟聚合物,则优选选择具有碳二亚胺基、噁唑啉基、环氧基或β-羟基烷基酰胺基的固化剂。该情况下,不仅耐候性和耐压痕性优异,而且容易将后述的面涂膜的断裂应力值调整到适合的范围内。本发明中的紫外线吸收剂为选自无机系紫外线吸收剂、水杨酸酯系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂及氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂中的至少1种紫外线吸收剂,从涂膜中的分散性的观点出发,优选选自水杨酸酯系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂及氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂中的至少1种有机系紫外线吸收剂。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。作为无机系紫外线吸收剂的具体例,可以举出氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化铁等。另外,为了提高在树脂中的分散性,也可以使用具有多层结构的紫外线吸收剂,例如也可以使用包含日本特开平10-292056号公报中记载的具有无定形二氧化硅-氧化铈-基础颜料的3层结构的复合体颗粒的紫外线吸收剂。作为水杨酸酯系紫外线吸收剂的具体例,可以举出水杨酸苯酯、水杨酸对辛基苯酯等。作为苯并三唑系紫外线吸收剂的具体例,可以举出异辛基-3-〔3-(2h-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟基苯基〕丙酸酯(basf公司制“tinuvin384”)、2-(3-十二烷基-5-甲基-2-氢苯基)苯并三唑(basf公司制“tinuvin571”)、2,2-(2h-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯酚乙基)苯酚(basf公司制“tinuvin900”)等。作为羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂的具体例,可以举出2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-羟基苯基与[(c10~c16、主要是c12~c13的烷基氧基)甲基]环氧乙烷的反应产物(basf公司制“tinuvin400”)、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪与(2-乙基己基)-缩水甘油酸酯的反应产物(basf公司制“tinuvin405”)、2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(basf公司制“tinuvin460”)、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚(例如basf公司制的“tinuvin1577”)、2-(2-羟基-4-[1-辛基氧基羰基乙氧基]苯基)-4,6-双(4-苯基苯基)-1,3,5-三嗪(basf公司制“tinuvin479”)等。作为二苯甲酮系紫外线吸收剂的具体例,可以举出2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛基氧基二苯甲酮等。作为氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂的具体例,可以举出2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3-甲基-3-(对甲氧基苯基)丙烯酸甲酯等。本发明中,面涂料中的含氟聚合物、固化剂、紫外线吸收剂及除它们以外的任选成分(固化催化剂、颜料、光稳定剂、表面调节剂、颜料分散剂、消泡剂、增稠剂、密合改良剂、消光剂等)的组成没有特别限定。含氟聚合物的含量相对于面涂料中的全部固体成分优选10~80质量%、更优选20~80质量%。含氟聚合物的含量为下限值以上时,涂装体的耐候性更优异。含氟聚合物的含量为上限值以下时,容易设计最适合涂覆的面涂料的粘度。固化剂的含量相对于含氟聚合物优选1~40质量%、更优选3~30质量%。固化剂的含量为下限值以上时,通过充分的交联容易获得强韧的面涂膜。固化剂的含量为上限值以下时,面涂膜的伸长率提高、或容易抑制固化时的面涂膜的发泡。紫外线吸收剂的含量相对于含氟聚合物优选0.1~15质量%。紫外线吸收剂的含量为下限值以上时,涂装体的耐候性更优异,即使在户外等长期使用涂装体时,也不易发生面涂膜的剥离。紫外线吸收剂的含量为上限值以下时,通过加热固化形成面涂膜时,在面涂膜中不易产生黄变等色调变化的不良。作为任选成分,例如在面涂料中添加颜料时,颜料的含量相对于面涂料中的除颜料以外的固体成分100质量份优选50~500质量份,更优选100~400质量份。在面涂料中添加固化催化剂时,固化催化剂的含量相对于固化剂优选0.001~10.0质量%。固化催化剂的含量为下限值以上时,容易获得催化剂效果。固化催化剂的含量为上限值以下时,容易抑制由于固化催化剂的残留而导致的涂膜耐水性的降低。面涂料可以含有非氟系树脂作为任选成分。作为非氟系树脂,可以举出不含氟原子的热塑性树脂、热固性树脂。热固性树脂优选根据其反应性基团而与前述那样的固化剂、除其以外的固化剂组合使用。作为非氟系树脂,优选选自由(甲基)丙烯酸类树脂、聚酯树脂及环氧树脂组成的组中的至少1种非氟系树脂。非氟系树脂可以根据面涂膜的外观、机械特性、面涂料的涂覆时的作业性等要求特性而任选使用。需要说明的是,使用非氟系树脂的情况下,含氟聚合物与非氟系树脂的质量比(含氟聚合物的质量/非氟系树脂的质量)优选86/14~99/1。对于面涂料,可以将上述含氟聚合物、固化剂、紫外线吸收剂及任意成分混合来制造。各成分的混合顺序没有特别限定。混合的方法也没有特别限定,可以利用球磨机、油漆搅拌器、砂磨机、喷射式粉碎机、摇摆磨机、磨碎机、三辊磨、捏合机、行星搅拌机、使用了搅拌子和磁力搅拌器的搅拌、高速均质器、分散机、双轴搅拌机等进行混合。另外,面涂料包含溶剂时,能够提高面涂料的涂覆性。作为溶剂,可以举出醇系溶剂、饱和烃系溶剂、芳香族烃系溶剂、酮系溶剂、酯系溶剂、酰胺系溶剂。另外,也可以混合使用这些溶剂。面涂料的固体成分的含量根据溶解性、涂覆条件等决定即可,具体而言,固体成分的含量相对于包含溶剂的面涂料优选20~95质量%、更优选30~90质量%。固体成分的含量为上限值以下时,能够确保面涂料的流动性,面涂料的涂覆变得容易。固体成分的含量为下限值以上时,涂覆面涂料后的烧结(干燥·固化)变得容易,容易抑制将溶剂加热去除时面涂膜表面的不良(鼓泡)的发生。本发明中的面涂膜可以通过在中间涂膜的表面上涂覆面涂料并进行烧结(干燥·固化)的方法来形成。面涂料的涂布方法从上述底涂料的涂布方法中适当选择即可。另外,烧结温度以基材的到达板温计优选10~250℃、更优选30~240℃、进一步优选50~230℃。干燥时间优选10秒~24小时、更优选11秒~10小时、进一步优选12秒~1小时。面涂膜的膜厚没有特别限定,优选1~60μm、更优选5~40μm。膜厚为下限值以上时,容易获得耐候性优异的面涂膜。另一方面,膜厚为上限值以下时,能够抑制面涂膜表面上形成柚子皮状的外观不良的发生,并且能够抑制通过烧结形成面涂膜时面涂膜表面上的不良(鼓泡)的发生。本发明中的面涂膜的伸长率没有特别限定,优选50~200%、更优选60~150%。伸长率为上述范围内时,涂装体的加工性更优异。另外,能够抑制在搬运涂装体时接触划痕的产生。需要说明的是,此处,面涂膜的伸长率是指将前述面涂料单独制成涂膜时的伸长率,伸长率是指根据jisk7127(1999)中的方法测定的面涂膜的断裂伸长率(%)。本发明中的面涂膜的断裂应力没有特别限定,优选5.0~40.0mpa、更优选10.0~30.0mpa。断裂应力为上述范围内时,耐压痕性更优异。另外,能够抑制在搬运涂装体时接触划痕的产生。需要说明的是,此处,断裂应力是指根据jisk7127(1999)中的方法测定的面涂膜的断裂应力(mpa)。本发明中的面涂膜的玻璃化转变温度没有特别限定,优选-15~40℃、更优选-10~35℃。玻璃化转变温度为上述范围内时,即使在气象条件严酷的地域(温度差异很大的地域),面涂膜也不易产生裂纹。需要说明的是,玻璃化转变温度是指通过使用热机械分析装置(tma)的拉伸载荷法测定的面涂膜的玻璃化转变温度(℃)。作为显示出上述伸长率、断裂应力、玻璃化转变温度的面涂膜的优选方案,可以举出如下方案:作为含氟聚合物,使用包含单元1和单元2和单元3且羟值为20~200mg/koh的、具有羟基的含氟聚合物,作为固化剂,使用具有异氰酸酯基或封端化异氰酸酯基的固化剂。前述方案中的含氟聚合物和固化剂的更优选方案分别如前所述。本发明的涂装体可以应用于各种用途。例如,可以举出家电制品、家具、建筑材料及汽车部件等外装构件、道路构件(护栏、竿、显示板等)、屋顶材料、船舶的外装材料、航空器的外装材料、电力装置构件等。特别地,使用钢板作为基材而得到的涂装钢板可以适合应用于上述用途(特别是建筑外装构件)。[实施例]以下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。(合成例1:含氟聚合物(a)的制造)在内容积2500ml的不锈钢制带搅拌机的耐压反应器中投入二甲苯832g、乙醇238g、4-羟基丁基乙烯基醚(以下也称为“hbve”)129g、乙基乙烯基醚(以下也称为“eve”)325g、碳酸钙11g和过氧化新戊酸叔丁酯(以下也称为“pbpv”)3.5g,通过利用氮气进行的脱气,去除液体中的溶解氧。接着,向上述反应器中导入cf2=cfcl(以下也称为“ctfe”)660g,缓慢进行升温,边将反应液的温度维持在65℃边继续反应。反应10小时后,对反应器进行水冷而停止反应。将该反应液冷却至室温后,对未反应单体进行清除,用硅藻土对得到的反应液进行过滤而去除固体物质。接着,通过减压蒸馏去除将二甲苯的一部分和乙醇去除,得到具有56mg/koh的羟值的含氟聚合物(含氟聚合物(a))的二甲苯溶液(不挥发成分50%)。(合成例2:含氟聚合物(b)的制造)在内容积2500ml的不锈钢制带搅拌机的耐压反应器中投入二甲苯590g、乙醇170g、hbve129g、eve206g、环己基乙烯基醚(以下也称为“chve”)208g、碳酸钙11g和pbpv3.5g,通过利用氮气进行的脱气去除液体中的溶解氧。接着,向上述反应器中导入ctfe660g,缓慢进行升温,边将反应液的温度维持在65℃边继续反应。反应10小时后,对反应器进行水冷而停止反应。将该反应液冷却至室温后,对未反应单体进行清除,用硅藻土对得到的反应液进行过滤而去除固体物质。接着,通过减压蒸馏去除将二甲苯的一部分和乙醇去除,得到具有52mg/koh的羟值的含氟聚合物(含氟聚合物(b))的二甲苯溶液(不挥发成分60%)。(面涂料(i)的制造)向含氟聚合物(a)的二甲苯溶液(不挥发成分50%)120g中进一步加入作为固化剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯改性体即异氰脲酸酯改性hdi(nipponpolyurethaneindustryco.,ltd.制“coronatehx”)11.8g、二甲苯80g、作为固化催化剂的二月桂酸二丁基锡(用二甲苯稀释成4~10倍使其达到4.2g)、苯并三唑系紫外线吸收剂1(basf公司制“tinuvin384”)4.8g、和羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂1(basf公司制“tinuvin400”)2.4g并混合,得到面涂料(i)。(面涂料(ii)的制造)向含氟聚合物(b)的二甲苯溶液(不挥发成分60%)100g中进一步加入作为固化剂的异氰脲酸酯改性hdi10.7g、二甲苯100g、作为固化催化剂的二月桂酸二丁基锡(用二甲苯稀释成4~10倍使其达到4.2g)、5.0g的苯并三唑系紫外线吸收剂1、2.5g的羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂1并混合,得到面涂料(ii)。(面涂料(iii)的制造)向聚偏二氟乙烯(arkema公司制“kynar500”、羟值0mg/koh)42.0g中加入丙烯酸类树脂(thedowchemicalcompany制“paraloidb-44”)18.0g、异佛尔酮84.0g、二甲苯42.0g、二甲基甲酰胺14.0g、5.0g的苯并三唑系紫外线吸收剂1、2.5g的羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂1并混合,得到面涂料(iii)。<涂膜(面涂膜)的评价>在玻璃基板的表面以干燥后的涂膜的厚度(以下简称为“干燥膜厚”)成为20μm的方式涂布面涂料(i),将各玻璃基板在160℃的热风干燥炉中保持20分钟,使其干燥·固化,由此形成涂膜,得到带涂膜的试验板。之后,将涂膜从玻璃基板剥离,将剥离的涂膜冲裁成日本工业标准jisk6251中规定的哑铃状1号形,得到涂膜试验片(si)。使用面涂料(ii)代替面涂料(i),除此之外,按照与实施例1同样的步骤得到涂膜试验片(sii)。使用面涂料(iii)代替面涂料(i),将干燥·固化条件设为250℃、10分钟,除此之外,按照与实施例1同样的步骤得到涂膜试验片(siii)。<断裂应力及伸长率>对于制作的各涂膜试验片(si)~(siii)的断裂应力及伸长率,利用根据jisk7127(1999)的方法进行测定。具体而言,使用orientecco.,ltd.拉伸试验机(机型;rtc-1310a),以拉伸速度50mm/分钟拉伸各涂膜试验片(si)~(siii),算出各涂膜试验片的断裂时的断裂应力及伸长率。试验在23℃、60%rh的环境下进行。将结果汇总示于表1。<玻璃化转变温度(tg)>使用热机械分析装置tma/ss150(seikoinstrumentsinc.制)测定所制作的各涂膜试验片(si)~(siii)的玻璃化转变温度(tg)。试验方法设为拉伸载荷法。将升温速度设为10℃/分钟、载荷设为49mn,将各涂膜试验片的伸长率急剧变化的温度设为玻璃化转变温度(℃)。将结果汇总示于表1。[表1](中间涂料的制造)向包含甲基丙烯酸甲酯类聚合物的(甲基)丙烯酸类树脂(thedowchemicalcompany制“paraloidb-44”;树脂固体成分100%)10.0g中加入氧化钛颜料(dupont公司制“ti-purer960”;氧化钛含量:89质量%、包覆金属:二氧化硅、氧化铝)40.0g、异佛尔酮32.7g、二甲苯13.0g、及二甲基甲酰胺4.3g,进一步加入直径1mm的玻璃珠100g,用油漆搅拌器将混合物搅拌2小时。搅拌后进行过滤,去除玻璃珠,得到颜料组合物。接着,向上述颜料组合物41.1g中加入聚偏二氟乙烯(arkema公司制“kynar500”;树脂固体成分100%)25.9g及异佛尔酮33.0g并混合,得到中间涂料。[实施例1]在厚度0.8mm的磷酸锌处理镀覆钢板上,以干燥膜厚成为5μm的方式涂布包含环氧树脂(japanfinecoatingsco.,ltd.制“ファインタフc800p底涂剂”)及前述(甲基)丙烯酸类树脂的底涂料,在到达板温200℃下进行烧结,形成底涂膜。接着,在底涂膜上以干燥膜厚成为30μm的方式涂布上述中间涂料,在250℃下烧结10分钟,由此形成中间涂膜。接着,在中间涂膜上以干燥膜厚成为10μm的方式涂布面涂料(i),在160℃下烧结20分钟,由此形成面涂膜,得到涂装金属板。[实施例2]使用面涂料(ii)代替面涂料(i),除此之外,按照与实施例1同样的步骤,得到涂装金属板。[比较例1]使用面涂料(iii)代替面涂料(i),将形成面涂膜时的烧结条件从160℃下20分钟变更为250℃下10分钟,除此之外,按照与实施例1同样的步骤,得到涂装金属板。<耐压痕性>通过以下方法评价各涂装金属板的耐压痕性。将经过镜面精加工的不锈钢板以29kpa的压力按压在涂装金属板的面涂膜面上,保持60秒。之后,去除不锈钢板,在室温下放置3小时后,观察面涂膜上的压接痕的有无。其结果按照以下基准进行评价。将结果汇总示于表2。需要说明的是,实用上“△”以上为可使用,“○”为优选。○:未观察到压接痕。△:稍微观察到压接痕。×:观察到压接痕。<促进耐候性试验>针对各涂装金属板进行促进耐候性试验。试验使用耐候试验机(acceleratedweatheringtester)(q-panellabproducts公司制、型号:quv/se),观察暴露5000小时后的涂膜剥离的有无。其结果按照以下基准进行评价。将结果汇总示于表2。需要说明的是,实用上“○”为可使用。○:未观察到涂膜剥离。×:观察到涂膜剥离。<实际暴露试验>针对各涂装金属板进行实际暴露试验。试验中,以在冲绳县那霸市的户外设置的涂装金属板的涂膜面成为南面45°的方式进行设置,对于从设置开始至5年后的涂膜剥离的有无,按照以下基准进行评价。将结果汇总示于表2。需要说明的是,实用上“○”为可使用。○:未观察到涂膜剥离。×:观察到涂膜剥离。[表2]耐压痕性促进耐候性试验实际暴露试验实施例1○○○实施例2△○○比较例1○××如表2所示,本发明的涂装金属板的耐压痕性优异,进而促进耐候性试验及实际暴露试验的结果良好,耐候性优异。对实施例1与实施例2进行比较,使用面涂料(i)的涂装金属板与使用面涂料(ii)的涂装金属板相比,耐压痕性优异。将实施例1及2与比较例1进行比较,对于具有使用包含聚偏二氟乙烯及丙烯酸类树脂的涂料形成的面涂膜的金属板即比较例1,耐压痕性良好,但促进耐候性试验及实际暴露试验的结果为:产生涂膜的剥离,耐候性未达到近来要求的水平。对于比较例1的剥离面的涂膜,使用傅里叶变换红外分光光度计(ftir)分析装置进行评价的结果,确认了由丙烯酸类树脂的分解引起的羰基的消失。认为其原因是,通过促进耐候性试验及实际暴露试验,由于丙烯酸类树脂的光劣化、基于氧化钛的光催化剂劣化等,各涂膜间的界面劣化,发生涂膜的剥离。需要说明的是,将2015年12月18日提出的日本专利申请2015-247664号的说明书、权利要求的范围及摘要的全部内容引用于此,作为本发明的说明书的公开内容而并入。当前第1页12
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