板狀樹脂粉體及包含該板狀樹脂粉體的涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含芳族聚醚酮樹脂的板狀樹脂粉體及包含該板狀樹脂粉體的涂料。
【背景技術(shù)】
[0002] 就金屬而言，強度和彈性模量都高，已在非常廣范圍的技術(shù)領(lǐng)域使用，但為了標(biāo)識 顏色或防銹，或者為了使對人的觸覺柔和、減少冰冷，大多進行涂裝而使用。作為涂裝技術(shù)， 作為代表性的技術(shù)可以舉出：像所謂的油漆那樣，使聚合物成分溶解于溶劑進行涂裝，而后 使溶劑揮發(fā)而形成涂膜的技術(shù)；或者使用具有異氰酸酯類等的官能團的聚合物，利用空氣 中的水分等而產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)形成涂膜的技術(shù)等。
[0003] 作為比較新的技術(shù)，有將聚合物粉體直接附著至經(jīng)加熱的金屬片、或使其攜帶靜 電并附著至金屬片、或者使其乳化并涂裝至金屬片，而后通過加熱熔解將其制成涂膜，即所 謂粉體涂裝的技術(shù)。作為該粉體涂裝可使用的聚合物，可列舉聚酰胺12、特殊的聚烯烴等。 該粉體涂裝技術(shù)使用于從自來水管或儲水槽這樣較大的物體、到汽車的滑軌部、購物車、女 性內(nèi)衣的掛鉤類等各種用途。
[0004] 在該粉體涂裝技術(shù)中，涂膜的特性大幅依賴于構(gòu)成該粉體的聚合物的物性。因此， 在摸索并尋求這樣的粉體涂裝技術(shù)，其使用的聚合物比目前使用的聚合物功能更高。
[0005] 另外，如果考慮涂膜與金屬剝離這樣的典型困擾，則其原因可列舉：（1)由于水分 等透過涂膜、水分等進入涂膜和金屬的間隙而產(chǎn)生生銹等問題，并由此剝離的現(xiàn)象；（2)涂 膜吸收水分等而導(dǎo)致膨脹，在涂膜和金屬的界面產(chǎn)生應(yīng)力而剝離的現(xiàn)象；(3)涂膜被物理 的力或化學(xué)藥品破壞而導(dǎo)致產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象；(4)溫度變化時，由于金屬和涂膜間的膨脹 系數(shù)的差異而在界面產(chǎn)生應(yīng)力，并產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象；等等。這樣的剝離問題為在粉體涂裝中 應(yīng)該考慮的問題，如果能通過利用新原料的粉體涂裝得以解決，則其在技術(shù)上的意義極大。
[0006] 在這樣的背景下，已對開發(fā)利用超級工程塑料（super engineering plastic)的 粉體涂裝技術(shù)進行了研究。其中，聚醚醚酮（PEEK)這樣的芳族聚醚酮樹脂為耐熱性、耐化 學(xué)藥品性等優(yōu)異、物理特性也極其高的材料，已知其在超級工程塑料中也作為具有顯著物 性的材料。就這樣優(yōu)異的特性而言，不僅可以在形成金屬的涂膜時賦予其表面以優(yōu)異的特 性，針對剝離的問題，也由于低吸水（上述現(xiàn)象（1)、現(xiàn)象（2))、力學(xué)特性或耐化學(xué)藥品性高 (上述現(xiàn)象（3))、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)高且線膨脹系數(shù)小（上述現(xiàn)象（4))等，可以期待形 成目前現(xiàn)有的涂料用聚合物尚不能解決的強韌的涂膜。
[0007] 例如，在W02008/044668號公報（專利文獻1)中公開了可以在包含合成樹脂和導(dǎo) 電性填料的粉體涂料中，使用聚醚醚酮作為合成樹脂。而且，該文獻的實施例中實際上記載 了，將包含平均粒徑150 μ m的PEEK和碳前體粒子的粉體涂料，噴霧涂裝至鋼板表面，并在 385°C烘烤20分鐘而形成了涂膜。
[0008] 如上所述，一方面在繼續(xù)嘗試將芳族聚醚酮樹脂用作涂料，但存在這樣的難點：產(chǎn) 生出芳族聚醚酮樹脂的優(yōu)異特性的分子間的凝集力的強度可能會提高熔融粘度、提高熔化 時的觸變性，因此和目前現(xiàn)有的材料比較，涂裝本身難以進行。
[0009] 特別是，就芳族聚醚酮樹脂而言，以粉體的狀態(tài)附著至金屬表面，利用熱使其熔解 時，由其熔融粘度特性難以實現(xiàn)迅速熔解進行流動這樣的對于形成涂膜來說必要的過程， 難以形成良好的涂膜。因此，例如，頻繁發(fā)生稱為所謂針孔的現(xiàn)象，極其難以將其解決。特 別是，像在專利文獻1(第[0063]段）中也假設(shè)的那樣，涂膜的膜厚越薄，這樣的傾向越明 顯。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻I :W02008/044668號公報（權(quán)利要求書、實施例）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的問題
[0014] 本發(fā)明的目的在于，提供即使含有芳族聚醚酮樹脂也對基體材料（被涂裝材料） 具有高密合性的板狀樹脂粉體，及包含該板狀樹脂粉體的涂料。
[0015] 本發(fā)明的其他目的在于，提供可以提高或改善涂膜的表面平滑性的板狀樹脂粉 體，及包含該板狀樹脂的粉體涂料。
[0016] 本發(fā)明的進一步其他的目的在于，提供能夠形成即使為薄膜也可以防止或抑制針 孔產(chǎn)生、且表面平滑性高的涂膜的板狀樹脂粉體，及包含該板狀樹脂粉體的涂料。
[0017] 解決問題的方法
[0018] 本發(fā)明人為了實現(xiàn)所述目的而進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過對芳族聚醚酮樹 脂（或其組合物）粒子進行板狀化處理（例如，壓碎），可以如上所述，盡管含有難以形成 良好的涂膜的芳族聚醚酮樹脂，也可以意外地改善或提高對基體材料的密合性，進而可以 改善或提高涂布性（成涂膜性），另外，與此相關(guān)，可以提高形成的涂膜的表面平滑性，特別 是，即使是容易產(chǎn)生針孔的薄膜（例如，厚度為30 μ m以下左右的涂膜）也可以形成均勻的 涂膜，從而完成了本發(fā)明。
[0019] 即，本發(fā)明的板狀樹脂粉體（樹脂粒子）包含芳族聚醚酮樹脂（例如，聚醚醚酮）。
[0020] 本發(fā)明的板狀樹脂粉體的平均厚度（利用電子顯微鏡照片求得的平均厚度）可以 為例如：2μπι以下。另外，在本發(fā)明的板狀樹脂粉體中，平均厚度和平均直徑（平均長徑） 的比例（根據(jù)電子顯微鏡照片求出的平均厚度和平均直徑（板面中長徑的平均值）的比 例）可以為：如者/后者=1/3~1/50左右。
[0021] 另外，就本發(fā)明的板狀樹脂粉體而言，利用光散射法求出的直徑（直徑的分布）可 以為1~300 μ m左右，利用光散射法求出的頻率最高的直徑可以為10~50 μ m左右，利用 光散射法求出頻率最高的直徑的比例可以為8%以下。
[0022] 就本發(fā)明的板狀樹脂粉體而言，可以為包含芳族聚醚酮樹脂的樹脂粉體（樹脂粒 子、原料樹脂粉體、非板狀的樹脂粉體）經(jīng)板狀化處理而得的粉體（進行板狀化處理而得到 的粉體）。
[0023] 本發(fā)明的板狀樹脂粉體可以用于涂料，特別是可以用于用以包覆金屬基體材料的 涂料[金屬涂裝（包覆）的涂料]。
[0024] 本發(fā)明還包括包含樹脂粉體（樹脂粉體A)的涂料，其中，該樹脂粉體（樹脂粉體 A)包含所述板狀樹脂粉體（板狀樹脂粉體Al)。在這樣的涂料中，所述樹脂粉體（樹脂粉 體A)也可以包含其他樹脂粉體（樹脂粉體A2)。
[0025] 本發(fā)明的涂料也可以包含分散劑（例如，選自水溶性高分子及表面活性劑中的至 少1種）。就分散劑而言，特別可以為含有非離子表面活性劑的分散劑。在包含這樣的分散 劑的涂料中，相對于樹脂粉體100重量份，分散劑的比例可以為例如〇. 5~30重量份左右。
[0026] 另外，在本發(fā)明的涂料中，也可以將所述樹脂粉體（所述樹脂粉體A)分散于分散 介質(zhì)（特別是包括水的分散介質(zhì)）。換言之，本發(fā)明的涂料可以為將所述樹脂粉體分散于分 散介質(zhì)而成的分散液（乳液）。
[0027] 本發(fā)明還包括由所述涂料形成的涂膜及具有這樣的涂膜的復(fù)合基體材料。這樣的 復(fù)合基體材料可以是包括基體材料和由所述涂料形成的涂膜的復(fù)合基體材料（涂料包覆 基體材料、涂覆處理基體材料），所述涂膜是在該基體材料上形成的涂膜（包覆基體材料的 涂膜）。
[0028] 基體材料特別可以為金屬基體材料。另外，涂膜可以為薄膜，可以為例如厚度（平 均厚度）30 μ m以下的涂膜。
[0029] 本發(fā)明還包括所述復(fù)合基體材料的制造方法，該方法包括在基體材料上涂覆（涂 布或涂裝）所述涂料的涂覆工序，在這樣的方法中，可以包括在涂覆后進一步進行烘烤處 理（加熱處理）的烘烤工序。
[0030] 發(fā)明的效果
[0031] 本發(fā)明的板狀樹脂粉體即使含有芳族聚醚酮樹脂，也對基體材料（被涂裝材料） 具有高的密合性。特別是，意外地在涂裝（或涂布或涂覆）后立即就可以觀察到這樣的改 善密合性的效果。因此，就本發(fā)明的板狀樹脂粉體而言，即使不對基體材料（特別是由金屬 形成的基體材料）進行特別的表面處理，或者，即使不是在經(jīng)過涂裝后的烘烤處理以后，也 對基體材料密合性高、對涂布性（成涂膜性）或作業(yè)性的改善效果極為優(yōu)異。具體而言，本 發(fā)明的涂料（或板狀樹脂粉體）即使為不經(jīng)過烘烤處理等的狀態(tài)，也以用手指摩擦的程度 無法剝離的水平密合于基體材料。
[0032] 另外，本發(fā)明的板狀樹脂粉體可以提高或改善涂膜的平滑性（表面平滑性）。特別 是根據(jù)本發(fā)明的板狀樹脂粉體，盡管含有芳族聚醚酮樹脂，能夠形成即使為薄膜（薄的涂 膜），也可以防止或高水平地抑制針孔產(chǎn)生，且具有高表面平滑性的涂膜。尤其是考慮到芳 族聚醚酮樹脂為熔融粘度比較高的樹脂，則可以形成具有這樣高的表面平滑性的涂膜是極 其意外的。
[0033] 如上所述改善涂膜的密合性或表面平滑性的原因雖然不明確，但認(rèn)為涂膜具有以 下構(gòu)造也可能是其一個原因：板狀的粉體在基體材料上容易折疊成鱗狀（或屋頂瓦狀）地 進行層疊。
[0034] 并且，本發(fā)明的板狀樹脂粉體盡管含有凝集力高的芳族聚醚樹脂，在溶劑（特別 是水或包含水的分散介質(zhì)）等中的分散性也優(yōu)異。而且，可以長期保持這樣的分散性，分散 穩(wěn)定性（例如，沉降穩(wěn)定性）也優(yōu)異。因此，本發(fā)明的板狀樹脂粉體可以優(yōu)選以分散于溶劑 而成的分散液的形態(tài)，適用于各種用途（特別是涂料）。
[0035] 需要說明的是，本發(fā)明的板狀樹脂粉體雖然厚度小，但由于被板狀化，因此適度地 體積增大，粉體整體上的大小和板狀化處理前比基本不變（或由于外觀上的凝集而變得更 大）。因此，操作性（處理性）優(yōu)異，成涂膜性也優(yōu)異。另外，和通常的樹脂粉體相比，容易 形成薄膜（特別是抑制了或防止了產(chǎn)生針孔的薄膜）。而且，可以將如上所述的優(yōu)異的特性 賦予樹脂粉體。因此，就本發(fā)明的板狀樹脂粉體而言，實用性及有效性極其高。
【附圖說明】
[0036] [圖1]圖1為實施例1所得到的板狀樹脂粉體的電子顯微鏡照片。
[0037] [圖2]圖2為實施例1所得到的涂膜（烘烤后的涂膜）的照片。
[0038] [圖3]圖3為比較例1所得到的涂膜（烘烤后的涂膜）的照片。
【具體實施方式】
[0039] [板狀樹脂粉體]
[0040] 本發(fā)明的板狀樹脂粉體包含芳族聚醚酮樹脂，且為板狀（扁平狀或薄片狀）。
[0041 ](芳族聚醚酮樹脂）
[0042] 在本發(fā)明中，構(gòu)成板狀樹脂粉體的樹脂（或樹脂成分）包括芳族聚醚酮樹脂。
[0043] 就芳族聚醚酮樹脂（聚芳醚酮樹脂）而言，通常大多情況含有包括亞芳基和醚基 [-0-]和羰基[-C( = 0)_]的重復(fù)單元。作為這樣的樹脂，沒有特別限制，可以包含例如，下 述式（al)~（a5)中的任意所示的重復(fù)單元。
[0044] [-Ar-O-Ar-C ( = 0)-] (al)
[0045] [-Ar-O-Ar-C ( = 0) -Ar-C ( = 0)-] (a2)