CN102844389A - 太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物以及太阳能集热用反射板,及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供在太阳能集热用反射板的表面上可形成具有良好功能的涂膜的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,以及利用该组合物制得的太阳能集热用反射板,及其制造方法。所述太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物含有含氟共聚物和在所述含氟共聚物的熔点以下的温度下可溶解所述含氟共聚物的溶剂,所述含氟共聚物包含基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元。还有利用该组合物制得的太阳能集热用反射板。还有该组合物以及反射板的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物以及太阳能集热用反射板,及其制造方法。
背景技术
近年,从地球环境问题的观点考虑,越来越多地尝试抑制矿石燃料的使用量,已知其一便是利用太阳能的太阳能集热系统。太阳能集热系统可举出例如具有带有水、无机盐等载热体的集热管和将太阳光反射并收集在上述集热管内的反射板的太阳能集热系统。该太阳能集热系统中,用反射板反射太阳光并收集在集热管内,用该太阳光的热加热集热管的载热体,由此得到热能。
作为所述太阳能集热系统中反射太阳光的太阳能集热用反射板,广泛使用(1)反射基板为如下基板的太阳能集热用反射板,即在由铝、铝合金、不锈钢等构成的金属基板的光的射出射入面(以下,将“光的射出射入面”简称为“射出射入面”)侧形成有精加工镜面、或在所述金属基板的射出射入面侧形成金属反射层而形成的基板,以及(2)反射基板为如下基板的、所谓称为反射镜的太阳能集热用反射板,即玻璃基板和在该玻璃基板的射出射入面的相反侧形成有金属反射层的基板。
由于太阳能集热用反射板(1)在室外被使用,因此以长期维持高反射率为目的在射出射入面侧形成有涂膜。例如,已知以下的太阳能集热用反射板。
(1-i)在由铝或铝合金构成的反射基板上被覆四氟乙烯-六氟丙烯共聚物而形成涂膜的太阳能集热用反射板(专利文献1)。
(1-ii)在由铝或铝合金构成的反射基板上形成由聚硅氧烷的溶胶-凝胶喷漆构成的涂膜的太阳能集热用反射板(专利文献2)。
像所述太阳能集热用反射板(1-i)、(1-ii)那样具有涂膜的太阳能集热用反射板(1),由于长期暴露于沙漠地带等严酷的环境下使用,认为会有产生如下所示的问题的可能性。
(a)由于涂膜因热引起的膨胀、收缩或因吸湿、吸水引起的膨胀导致涂膜从反射基板剥离。
(b)由于透过涂膜的湿气、水分等,由金属构成的反射基板被氧化,其射出射入面的反射率下降。
(c)由于沙子等的冲击,由金属构成的反射基板的射出射入面受伤,其反射率下降。
(4)涂膜由于太阳光劣化。
因此,为了解决问题(a)、(b),设置于太阳能集热用反射板(1)上的涂膜需要耐热性、防潮性、耐水性等耐久性优异,为了解决问题(c),需要耐擦伤性、耐冲击性优异,为了解决问题(d),需要耐候性优异。
但是,难以充分提高太阳能集热用反射板(1-i)、(1-ii)的涂膜的耐热性、防潮性、耐水性等耐久性,耐候性,耐擦伤性和耐冲击性。特别是由于太阳能集热用反射板的射出射入面侧为高温,因此难以赋予涂膜以能够耐受所述高温条件的足够耐热性。此外,也难以赋予太阳能集热用反射板(1-i)、(1-ii)的涂膜以能够长期抑制由沙子等冲击引起的劣化的耐擦伤性和耐冲击性。并且,对于太阳能集热用反射板(1),由金属构成的反射基板的射出射入面的相反面(以下,将“射出射入面的相反面”简称为“非射出射入面”)露出的情况下,对非射出射入面侧也与射出射入面侧相同地需要提高耐久性,耐候性,耐擦伤性以及耐冲击性的保护。
在太阳能集热用反射板(1-i)中,作为涂膜使用四氟乙烯-六氟丙烯共聚物。四氟乙烯-六氟丙烯共聚物由于具有良好的耐热性和耐候性,吸水性也低,因此认为适宜用作保护反射基板的射出射入面的涂膜。但是,由于四氟乙烯-六氟丙烯共聚物的颜色是白色~乳白色,且涂膜表面容易受伤,因此具有反射板的反射率有变低的倾向。另外,该共聚物中氟原子的含量非常高的同时还具有CF3基,因此与反射基板的密合性差,有可能在长期暴露时该共聚物从反射基板剥离。因此,以提高与反射基板的密合性为目的,将该共聚物和硅树脂混合而使用。但是,无法断言反射基板和该共聚物的密合性以及耐候性充分。
在太阳能集热用反射板(1-ii)中,作为涂膜使用聚硅氧烷的溶胶-凝胶喷漆。聚硅氧烷的溶胶-凝胶喷漆虽然具有良好的耐热性和耐擦伤性,但是耐候性差,随着长期使用,存在涂膜劣化、反射板的反射率下降的可能性。
另一方面,太阳能集热用反射板(2)也在室外长期使用,因此与室内使用的一般的镜子不同,要求各种功能。作为在室内使用的镜子,广泛使用例如如下所述的反射基板的至少一面侧、尤其是在非射出射入面侧具有涂膜(背涂涂膜)的镜子。
(3)具备玻璃基板、形成于该玻璃基板上的金属反射层、以及形成于该金属反射层上的涂膜的镜子,该涂膜为由作为无铅颜料的钼化合物和合成树脂粘合剂构成的涂膜(专利文献3)。
(4)具备玻璃基板、形成于该玻璃基板上的金属反射层、以及形成于该金属反射层上的涂膜的镜子,该涂膜为含有噻唑类金属盐等金属盐、唑系或二胺类化合物以及合成树脂的涂膜(专利文献4)。
在镜子(3)和(4)中,通过玻璃基板和涂膜,抑制金属反射层的腐蚀以及变质。
镜子(3)和(4)的非射出射入面侧的涂膜中实质上不含有铅系颜料,因此在环境方面有利。但是,未考虑到长期在室外暴露的严酷的使用环境。因此,将镜子(3)和(4)作为太阳能集热用反射板(2)使用时,由于长期在室外使用,因此发生与太阳能集热用反射板(1)中所述的问题相同的问题。所以,对太阳能集热用反射板(2)的非射出射入面侧的涂膜也需要良好的耐久性,耐候性,耐擦伤性以及耐冲击性。
如上所述,对于太阳能集热用反射基板中保护反射基板的涂膜,要求能够耐受长期使用的良好功能,但是难以形成满足这些功能的涂膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开昭58-64452号公报
专利文献2:日本专利特表2003-532925号公报
专利文献3:日本专利特开2007-45849号公报
专利文献4:日本专利特开平10-33333号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的目的是提供太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物及其制造方法,所述涂料组合物能够形成耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜作为太阳能集热用反射板中保护反射基板表面的涂膜。此外,本发明的目的是提供具有耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜的太阳能集热用反射板及其制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明采用了以下的构成。
[1]太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,含有含氟共聚物和在所述含氟共聚物的熔点以下的温度下可溶解所述含氟共聚物的溶剂,所述含氟共聚物包含基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元(以下,称为“TFE”)。
[2]如上述[1]所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述含氟共聚物的所有重复单元中的基于乙烯和TFE以外的其他单体的重复单元的比例为0.1~30摩尔%。
[3]如上述[1]或[2]所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述含氟共聚物为具有交联性基团的含氟共聚物。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由含氟芳香族化合物构成。
[5]如上述[1]~[3]中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由氢氟醚或氢氟烃构成。
[6]如上述[1]~[3]中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由含有羰基以及硝基中的任一种的脂肪族化合物构成。
[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂中的氟原子的含量为5~75质量%。
[8]太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物的制造方法,其特征在于,具有在含氟共聚物的熔点以下的温度下,将含氟共聚物溶解于可溶解所述含氟共聚物的溶剂的溶解步骤,所述含氟共聚物包含基于乙烯的重复单元和基于TFE的重复单元。
[9]如上述[8]所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物的制造方法,其特征在于,所述溶解步骤中的溶解温度为比所述含氟共聚物的熔点低30℃以上的温度。
[10]太阳能集热用反射板的制造方法,其特征在于,在由金属构成的反射基板的至少一面侧涂布上述[1]~[7]中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物而形成涂布层后,经干燥形成涂膜。
[11]太阳能集热用反射板,其特征在于,具有由金属构成的反射基板和设置于该反射基板的至少一面侧的涂膜,该涂膜为由上述[1]~[7]中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物形成的涂膜。
[12]如上述[11]所述的太阳能集热用反射板,其特征在于,在所述由金属构成的反射基板中,由铝或铝合金构成的金属基板的射出射入面侧为精加工镜面,或者所述金属基板的光的射出射入面侧形成有金属反射层。
[13]太阳能集热用反射板的制造方法,其特征在于,在具有玻璃基板和设置于该玻璃基板的射出射入面的相反侧的金属反射层的反射基板的至少一面侧涂布上述[1]~[7]中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物而形成涂布层后,经干燥形成涂膜。
[14]太阳能集热用反射板,其特征在于,具备具有玻璃基板和设置于该玻璃基板上的射出射入面的相反侧的金属反射层的反射基板,以及设置于该反射基板的至少一面侧的涂膜,该涂膜为由上述[1]~[7]中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物形成的涂膜。
[15]如上述[14]所述的太阳能集热用反射板,其特征在于,所述金属反射层由银构成。
发明的效果
如果使用本发明的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,则可以形成耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜作为太阳能集热用反射板中保护反射基板表面的涂膜。
另外,根据本发明的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物的制造方法,能够获得可以形成耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜作为太阳能集热用反射板中保护反射基板的表面的涂膜的组合物。
此外,本发明的太阳能集热用反射板具有耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜。
此外,通过本发明的太阳能集热用反射板的制造方法,可以获得具有耐热性、耐水性等耐久性优异且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜的太阳能集热用反射板。
附图说明
图1:表示本发明的太阳能集热用反射板的实施方式的剖视图。
图2:表示本发明的太阳能集热用反射板的其他实施方式的剖视图。
图3:表示本发明的太阳能集热用反射板的其他实施方式的剖视图。
图4:表示本发明的太阳能集热用反射板的其他实施方式的剖视图。
具体实施方式
<太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物>
本发明的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物(以下,简称为“涂料组合物”)是将其涂布于太阳能集热用反射板的反射基板的至少一面侧而形成涂布层后,使其干燥而形成涂膜的涂料组合物。
本发明的涂料组合物可用于反射基板为由金属构成的基板的太阳能集热用反射板(1),以及反射基板为具有玻璃基板和形成于该玻璃基板的射出射入面的相反侧的金属反射层的基板的太阳能集热用反射板(2)中的任一方。用于太阳能集热用反射板(1)时,本发明的涂料组合物优选作为要求耐热性、耐水性等耐久性,耐候性,耐擦伤性以及耐冲击性特别良好的涂膜的,涂布于反射基板的射出射入面侧的涂料组合物来使用。另外,本发明的涂料组合物也可以用作涂布于太阳能集热用反射板(1)的反射基板的非射出射入面侧的涂料组合物。
另外,用于太阳能集热用反射板(2)时,本发明的涂料组合物可以作为涂布于反射基板的玻璃基板侧的涂料组合物来使用,也可以作为涂布于金属反射层侧的涂料组合物来使用。
本发明的涂料组合物含有包含基于乙烯的重复单元和基于TFE的重复单元的含氟共聚物(以下,称为“含氟共聚物(A)”),以及在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度下可溶解含氟共聚物(A)的溶剂(以下,称为溶剂(B))。
[含氟共聚物(A)]
作为含氟共聚物(A),只要是具有基于乙烯的重复单元和基于TFE(CF2=CF2)的重复单元的含氟共聚物即可,无其它特别限制。含氟共聚物(A)优选以基于乙烯的重复单元和基于TFE的重复单元作为共聚物中的主要重复单元的ETFE。这里,本说明书中所用的用语“ETFE”是以基于TFE和乙烯的重复单元作为共聚物中的主要重复单元的含氟共聚物的总称,该含氟共聚物可以包含基于乙烯和TFE以外的共聚单体的重复单元作为共聚物的构成单元。
从容易形成耐久性、耐候性、耐擦伤性以及耐冲击性良好的涂膜的观点考虑,含氟共聚物(A)中基于TFE的重复单元/基于乙烯的重复单元的摩尔比较好是70/30~30/70,更好是65/35~40/60,进一步更好是60/40~40/60。
含氟共聚物(A)具有基于乙烯以及TFE的重复单元以外,还可以具有基于能够与乙烯以及TFE共聚的其他单体(以下,称为“其他单体”)的重复单元。
作为其他单体,较好是不具有交联性基团的单体(以下,称为“非交联性单体”)或具有交联性基团的单体(以下,称为“交联性单体”)。其中,交联性单体中的交联性基团除了包括交联性基团之外,还包括能够导入交联性基团的基团以及能够变换为交联性基团的基团。
作为非交联性单体,可例举CF2=CFCl、CF2=CH2等氟代乙烯类(但不包括TFE),CF2=CFCF3、CF2=CHCF3、CH2=CHCF3等氟代丙烯类,CF3CF2CH=CH2、CF3CF2CF2CF2CH=CH2、CF3CF2CF2CF=CH2、CF3CF2CF2CF2CF=CH2、CF2HCF2CF2CF=CH2等具有碳数2~12的氟代烷基的多氟烷基乙烯类,Rf(OCFXCF2)mOCF=CF2(式中,Rf表示碳数1~6的全氟烷基,X表示氟原子或三氟甲基,m表示0~5的整数)、CF2=CFCF2OCF=CF2、CF2=CF(CF2)2OCF=CF2等全氟乙烯基醚类,CH3OC(=O)CF2CF2CF2OCF=CF2、FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2等具有可容易地转化成羧酸基或磺酸基的基团的全氟乙烯基醚类,丙烯等碳数为3个的C3烯烃、丁烯、异丁烯等碳数为4个的C4烯烃等烯烃(但不包括乙烯)类等。
从提高含氟共聚物(A)的溶解性的观点考虑,所述单体中优选氟代烯烃,尤其优选CF2=CH2。另外,从提高含氟共聚物(A)的韧性以及耐应力龟裂性的观点考虑,优选多氟烷基乙烯类,尤其优选CF3CF2CF2CF2CH=CH2。
非交联性单体可以单独使用1种,也可以2种以上并用。即,含氟聚合物(A)可具有基于非交联性单体的重复单元的1种,也可以具有2种以上。
含氟共聚物(A)具有基于非交联性单体的重复单元时,相对于含氟共聚物(A)的所有重复单元,其含有比例较好是0.1~30摩尔%,更好是0.1~25摩尔%,进一步更好是0.1~20摩尔%,特好是0.1~15摩尔%。非交联性单体的含有比例在该范围时,在不破坏含氟共聚物(A)的特性的情况下,容易赋予溶解性、韧性、耐应力龟裂性、对于反射基板的粘合性等各种功能。
通过使含氟共聚物(A)包含基于交联性单体的单元,能够形成耐擦伤性以及耐冲击性更加良好的涂膜。另外,交联性基团也有助于提高与反射板的密合性。因此,含氟共聚物(A)较好是具有交联性基团的含氟共聚物(A1)。
作为交联性单体所具有的交联性基团,可例举羧酸基、1分子中的2个羧基脱水缩合而得的残基(以下,称为“酸酐基”)、羟基、磺酸基、环氧基、氰基、碳酸酯基、异氰酸酯基、酯基、酰胺基、醛基、氨基、水解性硅基、碳-碳双键、酰卤基等。所述羧酸基是指羧基和其盐(-COOM1:M1是能够与羧酸形成盐的金属原子或原子团),所述磺酸基是指磺基和其盐(-SO3M2:M2是能够与磺酸形成盐的金属原子或原子团)。其中,优选羟基、羧基或酸酐基。
作为交联性单体,可例举例如具有羟基的单体、酸酐、具有羧基的单体、具有环氧基的单体等。
作为具有羟基的单体,可例举2-羟基乙基乙烯基醚、3-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基-2-甲基丙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、4-羟基-2-甲基丁基乙烯基醚、5-羟基戊基乙烯基醚、6-羟基己基乙烯基醚等含羟基的乙烯基醚类,2-羟基乙基烯丙基醚、4-羟基丁基烯丙基醚、甘油单烯丙基醚等含羟基的烯丙基醚类等。从取得的容易性、聚合反应性、交联性基团的交联性良好的方面考虑,其中优选含羟基的乙烯基醚类,尤其优选4-羟基丁基乙烯基醚或2-羟基乙基乙烯基醚。
作为酸酐,可例举衣康酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐等。其中优选衣康酸酐。
作为具有羧基的单体,可例举丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、丁烯酸、肉桂酸、十一碳烯酸、3-烯丙氧基丙酸、3-(2-烯丙氧基乙氧基羰基)丙酸)、邻苯二甲酸乙烯酯等不饱和单羧酸类,马来酸、富马酸、衣康酸等不饱和二羧酸类,衣康酸单酯、马来酸单酯、富马酸单酯等不饱和二羧酸物酯类等。作为具有环氧基的单体,可例举缩水甘油基乙烯基醚、缩水甘油基烯丙基醚等。
从获得高硬度的涂膜的观点以及提高与基材的密合性的观点考虑,较好是具有羟基的单体或酸酐。
另外,交联性单体所具有的交联性基团不是交联性基团本身、而是能够导入交联性基团的基团或能够变为交联性的基团时,对共聚而得的重复单元通过进一步反应而导入交联性基团。例如,使具有能够容易变为羧酸基或磺酸基的基团的全氟乙烯基醚类共聚后,获得的共聚物的重复单元中的所述可变换的基团变为羧酸基或磺酸基。作为所述的交联性单体,可例举例如CH3OC(=O)CF2CF2CF2OCF=CF2、FSO2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2等。
这些交联性单体可以单独使用或2种以上组合使用。即,在含氟共聚物(A)1分子中,可以存在2种以上的不同种类的交联性基团。
含氟共聚物(A)具有基于交联性单体的重复单元时,相对于含氟共聚物(A)的所有重复单元,交联性单体的重复单元的含有比例较好是0.1~10摩尔%,更好是0.3~5摩尔%。在该范围内时,能够在不破坏含氟共聚物(A)的特性的情况下容易地赋予涂膜的耐擦伤性、耐冲击性、对反射基板的密合性等各种功能。以下,将含氟共聚物具有基于交联性单体的单元时的含氟共聚物(A)特别称为含氟共聚物(A1)。
所述含氟共聚物(A)具有基于其他单体的重复单元时,相对于含氟共聚物(A)的所有重复单元,其含有比例较好是0.1~30摩尔%,更好是0.1~25摩尔%,进一步更好是0.1~20摩尔%,特好是0.1~15摩尔%。在用于本发明的涂布用组合物的含氟共聚物(A)中,基于其他单体的重复单元的含量在上述范围时,能够在几乎不破坏仅由TFE以及乙烯构成的ETFE所具有的特性的情况下赋予高溶解性、斥水性、斥油性、固化性、对基材的密合性等功能。
作为在含氟共聚物(A)导入交联性基团的方法,可例举(ⅰ)聚合时,将交联性单体与其他原料单体一起共聚的方法,(ⅱ)通过聚合引发剂、链转移剂等,聚合时在聚合物的分子末端导入交联性基团的方法,(ⅲ)使具有可接枝化的官能团和交联性基团的化合物与聚合物接枝的方法等。这些导入方法可以单独、或适当组合使用。考虑本发明的含氟共聚物(A1)的涂膜的耐久性时,较好是通过上述方法(ⅰ)的方法导入。
作为含氟共聚物(A)的制造方法,可例举通过常用的聚合方法使乙烯、TFE、以及根据需要所使用的任意单体共聚的方法。作为聚合方法,可例举溶液聚合,悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合等。
本发明的含氟共聚物(A)可以使用如前所述的使乙烯以及TFE,和任意单体共聚而得的共聚物,也可以使用能作为商品获得的共聚物。
作为该含氟共聚物的市售品,可例举例如旭硝子株式会社(旭硝子社)制:Fluon(注册商标)ETFE系列、Fluon(注册商标)LM-ETFE系列,Fluon(注册商标)LM-ETFEAH系列,大金工业株式会社(ダイキン工業社)制:Neoflon(注册商标),迪恩公司(Dyneon社)制:Dyneon(注册商标)ETFE,杜邦公司(DuPont社)制:Tefzel(注册商标)等。
对于含氟共聚物(A)的熔点无特别限定,从溶解性、强度等方面考虑,较好是130~275℃,更好是140~265℃,特好是150~260℃。
从缩短溶解时间的操作效率的角度考虑,溶解于溶剂(B)的前述含氟共聚物(A)的形状较好是粉末状。另外,从获得的难易程度等方面考虑,含氟共聚物(A)可以为颗粒状等其他形状。
本发明的涂料组合物中含有的含氟共聚物(A)可以是1种,也可以是2种。
本发明的涂料组合物中的含氟共聚物(A)的含量,可以根据目标涂膜的膜厚适当选择,相对于组合物的总量,较好是0.1~80质量%、更好是0.5~50质量%、进一步更好是1~40质量%。如果在所述含量的下限值以上,则容易形成耐久性优异、且耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜。如果在所述含量的上限值以下,则涂料组合物的粘度几乎不上升,因此操作性优异,容易形成均质的涂膜。
本发明的涂料组合物中的含氟共聚物(A)可以是完全溶解在溶剂(B)中的状态,但较好是使含氟共聚物(A)从该含氟共聚物(A)溶解于溶剂(B)而成的溶液析出而分散的状态。这样析出的含氟共聚物(A)微小分散于组合物中,因此用作涂料使用时能够容易形成均匀的涂膜。
含氟共聚物(A)微小分散于组合物中时,含氟共聚物(A)的微粒的平均粒径较好是0.005~2μm,更好是0.005~1μm。所述含氟共聚物(A)的微粒的平均粒径是在20℃下通过小角X射线散射法或动态光散射法测定的平均粒径。
[溶剂]
本发明的涂料组合所使用的溶剂是以溶剂(B)为必需的溶剂。溶剂(B)是在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度下可溶剂含氟共聚物(A)的溶剂。本发明的“在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度下可溶解含氟共聚物(A)”并不是指在含氟共聚物(A)的熔点以下的所有温度下都能溶解含氟共聚物(A)的含义,而是指在含氟共聚物(A)的熔点以下的至少一部分温度范围内可溶解含氟共聚物(A)即可的含义。
换言之,本发明的涂料组合物为溶液时,在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度范围内,较好是能够保持溶解0.05质量%以上的含氟共聚物(A)的溶液的状态,不必非要在常温为溶液的状态。
另外,溶剂(B)较好是在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度下能够获得作为溶液时溶解0.05质量%以上的含氟共聚物(A)的溶液的溶剂。并且,溶剂(B)可溶解含氟共聚物(A)的量较好是5质量%以上,更好是10质量%以上。
从溶解含氟共聚物(A)时操作性良好的角度考虑,溶剂(B)的熔点较好是在230℃以下,更好是200℃以下,进一步更好是180℃以下。
从操作性以及涂布后的溶剂去除性的角度考虑,溶剂(B)的沸点较好是210℃以下,更好是180℃以下。另外,溶剂(B)的沸点如果过低,则例如在涂布涂料组合物后的溶剂的蒸发除去(干燥)时存在容易产生气泡等问题,因此溶剂(B)的沸点较好为40℃以上,更好为55℃以上,特别好为80℃以上。
溶剂(B)中包含含氟化合物时,从含氟共聚物(A)的溶解性升高的角度考虑,该含氟化合物的至少一部分氟原子含量((氟原子量×分子中的氟原子数)×100/分子量)较好是5~75质量%,更好是9~75质量%,进一步更好是12~75质量%。另外,溶剂(B)中包含含氟化合物时,特好是其所有的含氟化合物的氟原子含量在前述优选范围内。
溶剂(B)较好是下述化合物(B1)~(B4)。
化合物(B1):含氟芳香族化合物。
化合物(B2):氢氟醚。
化合物(B3):氢氟烃。
化合物(B4):具有羰基和硝基中的任一种的脂肪族化合物。
作为含氟芳香族化合物较好是下述化合物(B1-1)~(B1-16)。
化合物(B1-1):含氟苯甲腈。
化合物(B1-2):含氟苯甲酸及其酯。
化合物(B1-3):含氟多环芳香族化合物。
化合物(B1-4):含氟硝基苯。
化合物(B1-5):含氟苯基烷基醇。
化合物(B1-6):含氟苯酚及其酯。
化合物(B1-7):含氟芳香族酮。
化合物(B1-8):含氟芳香族醚。
化合物(B1-9):含氟芳香族磺酰化合物。
化合物(B1-10):含氟吡啶化合物。
化合物(B1-11):含氟芳香族碳酸酯。
化合物(B1-12):全氟烷基取代苯。
化合物(B1-13):全氟苯。
化合物(B1-14):苯甲酸的多氟烷基酯。
化合物(B1-15):邻苯二甲酸的多氟烷基酯。
化合物(B1-16):三氟甲磺酸的芳基酯。
优选的化合物(B1)是如下所示的化合物。
化合物(B1-1):五氟苄腈、2,3,4,5-四氟苄腈、2,3,5,6-四氟苄腈、2,4,5-三氟苄腈、2,4,6-三氟苄腈、3,4,5-三氟苄腈、2,3-二氟苄腈、2,4-二氟苄腈、2,5-二氟苄腈、2,6-二氟苄腈、3,4-二氟苄腈、3,5-二氟苄腈、3,4-二氟苄腈、3,5-二氟苄腈、4-氟苄腈、3,5-双(三氟甲基)苄腈、2-(三氟甲基)苄腈、3-(三氟甲基)苄腈、4-(三氟甲基)苄腈、2-(三氟甲氧基)苄腈、3-(三氟甲氧基)苄腈、4-(三氟甲氧基)苄腈。
化合物(B1-2):五氟苯甲酸、五氟苯甲酸乙酯、2,4-二氟苯甲酸甲酯、3-(三氟甲基)苯甲酸甲酯、4-(三氟甲基)苯甲酸甲酯、3,5-双(三氟甲基)苯甲酸甲酯。
化合物(B1-3):全氟联苯、全氟萘。
化合物(B1-4):五氟硝基苯、2,4-二氟硝基苯。
化合物(B1-5):五氟苯甲醇、1-(五氟苯基)乙醇。
化合物(B1-6):乙酸五氟苯酯、丙酸五氟苯酯、丁酸五氟苯酯、戊酸五氟苯酯。
化合物(B1-7):全氟二苯酮、2,3,4,5,6-五氟二苯酮、2’,3’,4’,5’,6’-五氟苯乙酮、3’,5’-双(三氟甲基)苯乙酮、3’-(三氟甲基)苯乙酮、2,2,2-三氟苯乙酮。
化合物(B1-8):五氟苯甲醚、3,5-双(三氟甲基)苯甲醚、十氟二苯醚、4-溴-2,2’,3,3’,4’,5,5’,6,6’-九氟二苯醚。
化合物(B1-9):五氟苯基磺酰氯。
化合物(B1-10):五氟吡啶、3-氰基-2,5,6-三氟吡啶。
化合物(B1-11):双(五氟苯基)碳酸酯。
化合物(B1-12):三氟甲苯、4-氯三氟甲苯、1,3-双(三氟甲基)苯。
化合物(B1-13):六氟苯。
化合物(B1-14):苯甲酸2,2,2-三氟乙酯、苯甲酸2,2,3,3-四氟丙酯、苯甲酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、苯甲酸3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛酯。
化合物(B1-15):邻苯二甲酸双(2,2,2-三氟乙基)酯。
化合物(B1-16):三氟甲磺酸4-乙酰基苯基酯。
作为化合物(B)使用化合物(B1)时,化合物(B1)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为化合物(B2),可例举例如1-乙氧基-1,1,2,2-四氟乙烷、1-乙氧基-1,1,2,3,3,3-六氟丙烷、1,1,2,2-四氟-3-(1,1,2,2-四氟乙氧基)丙烷、1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)戊烷等。其中,较好是1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)戊烷。
作为化合物(B)使用化合物(B2)时,化合物(B2)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为化合物(B3)可例举HFC-c447ef(1,1,2,2,3,3,4-五氟环戊烷)、1H,1H,1H,2H,2H-全氟癸烷等。其中,较好是HFC-c447ef。
作为化合物(B)使用化合物(B3)时,化合物(B3)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为化合物(B4)可例举下述化合物(B41)~(B43)。
化合物(B41):具有羰基的脂肪族化合物(除具有硝基的化合物以外)。
化合物(B42):具有硝基的脂肪族化合物(除具有羰基的化合物以外)。
化合物(B43):具有羰基和硝基的脂肪族化合物。
对化合物(B4)的分子结构无特别限制,例如碳骨架可以是直链结构、支链结构、环状结构中的任一种,构成主链或支链的碳-碳键之间可具有醚性氧,与碳原子结合的氢原子的一部分可以被氟原子等卤素原子取代。
化合物(B41)优选例如下述化合物(B41-1)~化合物(B41-4)。
化合物(B41-1):酮类。
化合物(B41-2):酯类。
化合物(B41-3):二醇类的单醚单酯。
化合物(B41-4):碳酸酯类。
作为化合物(B41-1)可例举化合物(B41-11)以及化合物(B41-12)。
化合物(B41-11):碳数3~10的环状酮。
化合物(B41-12):碳数3~10的链状酮。
化合物(B41-11)较好是环戊酮、环己酮、2-甲基环己酮、3-甲基环己酮、4-乙基环己酮、2,6-二甲基环己酮、3,3,5-三甲基环己酮、4-叔丁基环己酮、环戊酮、异佛尔酮、(-)-葑酮((-)-フェンコン)。
化合物(B41-12)较好是丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基异丙基酮、2-己酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、频哪酮、异戊基甲基酮、2-辛酮、2-壬酮、二异丁基酮、或2-癸酮、异丙基酮。
化合物(B41-2)较好是甲酸乙酯、甲酸异戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、乙酸环己酯、乙酸2-乙基己酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、己二酸双(2,2,2-三氟乙基)酯、环己烷羧酸甲酯、环己烷羧酸2,2,2-三氟乙酯、全氟丙酸乙酯、全氟丁酸乙酯、全氟戊酸乙酯、2,2,3,3,4,4,5,5,-八氟戊酸乙酯、全氟戊酸乙酯、或2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚酸乙酯。
化合物(B41-3)较好是乙酸2-甲氧基乙酯、乙酸2-乙氧基乙酯、乙酸2-丁氧基乙酯、1-甲氧基-2-乙酰氧基丙烷、1-乙氧基-2-乙酰氧基丙烷、乙酸3-甲氧基丁酯、或乙酸3-甲氧基-3-甲基丁酯。
化合物(B41-4)较好是双(2,2,3,3-四氟丙基)碳酸酯、双(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、二乙基碳酸酯。
作为化合物(B42)可例举丁腈、异丁腈、戊腈、异戊腈、己腈、异己腈、庚腈、辛腈、壬腈、癸腈等。其中,较好是丁腈、异丁腈、戊腈、异戊腈、己腈、异己腈、庚腈、或辛腈、
化合物(B41)和化合物(B43)较好是具有1个或2个羰基或硝基的至少一方基团。
化合物(B4)可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
作为溶剂(B)较好是使用化合物(B1)~化合物(B4)中的1种。化合物(B)可以并用化合物(B1)~化合物(B4)中的2种以上。
溶剂(B)较好是由化合物(B1)构成,由化合物(B2)或化合物(B3)构成,或者由化合物(B4)构成,更好是由化合物(B4)构成。另外,在化合物(B4)中,较好是由化合物(B41)构成,更好是以化合物(B41-1)为必要成分,进一步更好是由化合物(B41-12)构成。
尤其是作为溶剂(B)使用化合物(B41)时,化合物(B41)的熔点较好是220℃以下,更好是50℃以下,进一步更好是20℃以下。
化合物(B41)的沸点较好是溶解含氟共聚物(A)时的溶解温度以上。但是,本发明中,在自然产生压力下溶解含氟共聚物(A)时,还可以使用沸点低于溶解温度的化合物(B41)。所述“自然产生压力”是指化合物(B41)和含氟共聚物(A)的混合物在密闭容器中自然显示出的压力(对于其他溶剂也相同)。化合物(B41)的沸点越低自然产生压力越大。因此,从操作性、便利性的观点考虑,化合物(B41)的沸点较好是室温以上,更好是50℃以上,进一步更好是80℃以上。另外,对化合物(B41)的沸点的上限无特别限制,从容易干燥等观点考虑,较好是210℃以下。
另外,本发明所使用的溶剂(B)较好是具有基于汉森溶解度参数(Hansensolubility parameters)的特定范围的极性的溶剂。汉森(Hansen)溶解度参数是将由希尔德布兰德(Hildebrand)引入的溶解度参数分割成色散项δd、极性项δp、氢键项δh三个成分、在三维空间内表示的参数。色散项δd表示色散力的效果,极性项δp表示偶极子间力的效果,氢键项δh表示氢键力的效果。
汉森溶解度参数的定义和计算记载于查尔斯汉森(Charles M.Hansen)著,汉森溶解度参数:用户手册(Hansen Solubility Parameters:A Users Handbook)(CRC出版社(CRC press),2007年)。另外,通过使用计算机软件汉森溶解度参数实践(HansenSolubility Parameters in Practice(HSPiP))能够简便地推算出汉森溶解度参数。在本发明中,较好是使用HSPiP第3版的数据库中已录的值或推算值。
一般来说,特定的聚合物的汉森溶解度参数可通过测定溶解度的试验来确定,该溶解度试验是使该聚合物的样品溶解于汉森溶解度参数已经确定的多种不同的溶剂中后测定溶解度的试验。具体而言,上述溶解度试验中使用的溶剂中,找出满足溶解该聚合物的溶剂的三维点全部包在球的内侧、不溶解该聚合物的溶剂的点位于球的外侧这一条件的球(溶解度球),将该溶解度球的中心坐标作为该聚合物的汉森溶解度参数。
例如上述聚合物的汉森溶解度参数的测定中未使用的某种其它溶剂的汉森溶解度参数为(δd,δp,δh)时,如果该坐标表示的点包在上述聚合物的溶解度球的内侧,则可以认为该溶剂溶解上述聚合物。另一方面,如果其坐标点在所述聚合物的溶解度球的外侧,则可以认为该溶剂不能溶解所述聚合物。
本发明的溶剂(B)的汉森溶解度参数中的溶解度球的中心坐标可以采用室温下最适于使含氟共聚物(A)以微粒分散的溶剂,即二异丙酮的汉森溶解度参数的坐标(15,7,5,7,4,3)。
从与含氟共聚物(A)的亲和性高、含氟共聚物(A)的溶解性以及分散性良好的角度考虑,采用上述汉森溶解度参数坐标(δd,δp,δh)根据下式(I)计算出的溶剂(B)的溶解指标(R)较好是低于25,更好是低于16。
R=4×(δd-15.7)2+(δp-5.7)2+(δh-4.3)2 (I)
式(1)中,δd、δp和δh分别表示汉森溶解度参数中的色散项、极性项和氢键项,单位均为(MPa)1/2。
例如,在化合物(B41)中,作为由上述式(1)计算出的R低于25的溶剂,可例举下述化合物。
二异丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基异丙酮、2-己酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、频哪酮、异戊基甲基酮、甲酸异戊酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸己酯、乙酸环己酯、乙酸2-乙基己酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乙酸2-丁氧基乙酯、1-乙氧基-2-乙酰氧基丙烷、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲氧基-3-甲基丁酯等。
例如,在化合物(B41)中,作为由上述式(1)计算出的R低于16的溶剂,可例举下述化合物。
二异丙酮、甲基乙基酮、2-戊酮、甲基异丙酮、2-己酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、频哪酮、异戊基甲基酮、甲酸异戊酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸己酯、乙酸环己酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乙酸2-丁氧基乙酯、1-乙氧基-2-乙酰氧基丙烷、乙酸3-甲氧基-3-甲基丁酯等。
溶剂(B)为混合2种以上的化合物的溶剂时,利用所使用的溶剂的各汉森溶解度参数,根据混合比(体积比)求出平均汉森溶解度参数,将其作为混合溶剂的汉森溶解度参数来求出所述溶解指标(R)。即使溶剂(B)为混合2种以上的化合物的溶剂,混合溶剂的溶解指标(R)也较好是低于25,更好是低于16。
另外,本发明的涂料组合物在不破坏本发明效果的范围内可含有前述溶剂(B)以外的其他溶剂(C)。
例如作为其他溶剂(C)可例举在低于含氟共聚物(A)的熔点或溶剂的沸点的任一方的温度以下,不具有溶解含氟共聚物(A)的温度范围的溶剂。
从含氟共聚物(A)的溶解变得容易的角度考虑,本发明的涂料组合物的溶剂总量中溶剂(B)的含量较好是50质量%以上,更好是70质量%以上,特好是100质量%。
从形成涂膜时的成形性的观点考虑,本发明的涂料组合物中的溶剂(B)的含量相对于涂料组合物总量较好是20~99.9质量%,更好是50~99.5质量%,进一步更好是60~99质量%。如果在上述下限值以上,则涂料组合物在涂布时的操作性等良好,容易形成均质的涂膜。如果在上述上限值以下,则容易使涂膜的膜厚变厚,容易形成耐久性良好、且耐候性、耐擦伤性以及耐冲击性良好的涂膜。
[其他树脂(D)]
本发明的涂料组合物可以含有除含氟共聚物(A)以外的其他树脂(D)。但是,涂料组合物涂布于反射基板的射出射入面侧时,使用太阳光的透射率高且不使反射板的反射率降得太低的种类和含量的其他树脂(D)。
涂布于反射基板的射出射入面侧的涂料组合物中含有的其他树脂(D1)可以例举聚硅氧烷、硅酮树脂、丙烯酸硅酮树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸多元醇树脂、含氟共聚物(A)以外的氟树脂等。
此外,涂布于反射基板的非射出射入面侧的涂料组合物中含有的其他树脂(D2)除了上述其他树脂(D1)以外,还可以例举聚酯树脂、聚酯多元醇树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、氨基树脂等。
其他树脂(D)可以是具有交联性基团、且可由固化剂成分交联的树脂。
涂布于反射基板的射出射入面侧的涂料组合物中的其他树脂(D1)的含量相对于100质量份的含氟共聚物(A)优选1~200质量份。
涂布于反射基板的非射出射入面侧的涂料组合物中的其他树脂(D2)的含量相对于100质量份的含氟聚合物(A)优选1~200质量份。
[其它成分(E)]
本发明的涂料组合物可含有含氟共聚物(A)、溶剂(B)、以及根据需要所使用的其他溶剂(C)、其他树脂(D)以外的其他成分(E)。
本发明的涂料组合物为用于涂布于反射基板的非射出射入面侧的组合物时,成分(E)优选含有以形成的涂膜的防锈、着色、补强等为目的的颜料成分。颜料成分优选选自防锈颜料、着色颜料和填充颜料中的一种以上颜料。
防锈颜料是用于防止反射基板的腐蚀和变质的颜料。从对环境的负荷少的角度考虑,防锈颜料优选无铅防锈颜料。无铅防锈颜料可例举氰氨化锌、氧化锌、磷酸锌、磷酸钙镁、钼酸锌、硼酸钡、氰氨化锌钙、磷酸铝等。
着色颜料是使涂膜着色的颜料。着色颜料可以例举氧化钛、炭黑、氧化铁等。
填充颜料是使涂膜的硬度提高且使厚度增加的颜料。填充颜料可以例举滑石、硫酸钡、云母、碳酸钙等。
使用时的涂料组合物的固体成分的总量设为100质量份时,涂布于反射基板的非射出射入面侧的涂料组合物中的颜料成分的含量较好是50~500质量份,更好是100~400质量份。所述颜料成分含量的下限值是能够容易获得颜料成分的功能的值。所述颜料成分含量的上限值是涂膜不易被砂等的冲击划伤或割破,且使涂膜的耐热性提高的值。
为了防止射出射入面的反射率下降,较好是涂布于反射基板的射出射入面侧的涂料组合物中不含上述颜料成分。
使用时的涂料组合物的固体成分的总量设为100质量%时,涂布于反射基板的射出射入面侧的涂料组合物中的颜料成分的含量较好是3质量%以下,特好是0。
另外,作为颜料成分以外的其他成分(E)可以例举用于提高涂膜的粘附性的硅烷偶联剂,位阻胺类光稳定剂等光稳定剂,二苯酮类化合物、苯并三唑类化合物、三嗪类化合物、氰基丙烯酸酯类化合物等有机类紫外线吸收剂,氧化钛、氧化锌、氧化铈等无机类紫外线吸收剂,超微粉合成二氧化硅等平光剂,非离子类、阳离子或阴离子类表面活性剂,均化剂等。
颜料成分以外的其他成分(E)的含量可以在不破坏本发明效果的范围内适当选定。
本发明的涂料组合物可以是将含氟共聚物(A)溶解在溶剂的溶液状态,也可以是将含氟共聚物(A)分散在溶剂中的状态,但使含氟共聚物(A)分散时,也较好是经过将含氟共聚物(A)溶解在溶剂的溶液状态、使含氟共聚物(A)的微粒析出而使其分散的组合物。
另外,较好是本发明的涂料组合物在室温附近显示流动性。所述“室温附近”是10~40℃左右,较好是15~30℃。
从对太阳能集热用反射板的反射基板的涂布容易性的角度考虑,本发明的涂料组合物的涂布时的蒸气压、即显示溶液状态或分散状态的温度范围内的蒸气压较好是至少在自然产生压力以下,更好是在3MPa以下,进一步更好是在2MPa以下,特别好是在1MPa以下,最好是在常压以下。
本发明的涂料组合物较好是以下所述的成分组合而成的组合物。
(α)含氟共聚物(A)使用含氟共聚物(A1)。
(β)溶剂为由化合物(B1)、化合物(B2)或化合物(B3)、化合物(B4)的任一种构成的溶剂。
所述组合中的成分(α)更好是含氟共聚物(A1)的微粒。另外,所述组合中的成分(β)更好是由化合物(B4)构成,进一步更好是由化合物(B41)构成。
另外,涂料组合物涂布于太阳能集热用反射板的反射基板的非射出射入面侧时,所述成分(α)以及(β)的组合中,较好是进一步添加颜料成分。
[制造方法]
本发明的涂料组合物的制造方法较好是包括将含氟共聚物(A)溶解在溶剂(B)的溶解步骤的方法。
将含氟共聚物(A)溶解于溶剂(B)的溶解温度较好是低于含氟共聚物(A)的熔点30℃以上的温度。含氟共聚物(A)的熔点最高约为275℃。因此,从操作性良好的角度考虑,溶解温度较好是245℃以下,更好是230℃以下,特好是200℃以下。
另外,从含氟共聚物(A)易于充分溶解的角度考虑,所述溶解温度的下限较好是0℃,更好是20℃。
作为溶剂,溶剂(B)以外还使用其他溶剂(C)时,可以在溶剂(B)和其他溶剂(C)的混合溶剂中溶解含氟共聚物(A),也可以将含氟共聚物(A)溶解在溶剂(B)后再添加其他溶剂(C)。
在本发明的组合物的制造方法包含的所述溶解步骤中,对温度以外的条件无特别限定。溶解步骤中的压力无特别限定,较好是常压。
但是,因含氟共聚物(A)和使用的溶剂的种类而使溶剂的沸点低于溶解步骤中的溶解温度等的情况下,采用耐压容器,将压力设为自然产生压力以下。此时的压力较好是3MPa以下,更好是2MPa以下,进一步更好是1MPa以下,特好是0.01~1MPa。
由于溶解时间依赖于含氟共聚物(A)的含量,以及含氟共聚物(A)的溶解前的形状等,因此根据这些含量以及形状等适当决定。
溶解步骤中的溶解方法并无特别,采用通常的溶解方法即可。可例举例如称取掺入涂料组合物的各成分的必要量,在含氟共聚物(A)的熔点以下的温度下,将这些成分均匀混合,使其溶解于溶剂(B)的方法。
从效率的角度来看,在溶解步骤中,较好是使用均相混合机、亨舍尔混合机、班伯里混合机、加压捏合机、单轴或双轴挤出机等常用的搅拌混合机。另外,溶解工序中,需要加热时,既可以采用同时进行各种原料成分的混合和加热的方法,也可以采用在将各种原料成分混合后根据需要一边搅拌一边加热的方法。
在加压下进行溶解时,可使用带有搅拌机的高压釜等装置。作为搅拌叶片的形状,可例举螺旋桨(マリンプロペラ)叶片、浆叶、锚叶、涡轮叶片等。以小规模进行时,也可使用磁力搅拌器等。
以含氟共聚物(A)溶解于溶剂(B)的状态使用本发明的涂料组合物时,可使用溶解步骤后的组合物或者根据需要添加所述其他成分(E)后使用。
另外,获得溶剂中使含氟共聚物(A)的微粒分散而成的涂料组合物时,在溶解步骤后,实施将含氟共聚物(A)在其溶解于溶剂(B)而成的溶液中以微粒形式析出的析出步骤。例如,在溶解步骤中,可以预先溶解其量超过析出步骤的温度以及压力条件下的含氟共聚物(A)的饱和溶解量的含氟共聚物(A),再通过冷却使含氟共聚物(A)析出而使微粒分散。冷却的方法无特别限制,既可以缓慢冷却,也可以急速冷却。
从操作性的角度考虑,析出步骤中的压力较好是常压。在溶解步骤中,加压下溶解含氟共聚物(A)时,较好是冷却的同时经减压达到常压。
另外,作为溶剂使用溶剂(B)和其他溶剂(C)时,其他溶剂(C)可以在析出步骤后添加。
以含氟共聚物(A)分散于溶剂(B)的状态使用本发明的涂料组合物时,可使用析出步骤后的组合物或者根据需要添加所述其他成分(E)后使用。
通过使用如上所述的本发明的涂料组合物,作为反射基板由金属构成的太阳能集热用反射板(1)、或反射基板具有玻璃基板和设置在该玻璃基板的射出射入面侧的金属反射层的太阳能集热用反射板(2)的反射基板的保护用涂膜,可形成含氟原子的硬涂膜。由于该涂膜是具有基于乙烯和ETFE的重复单元的硬涂膜,因此具有即使沙子等冲击也不易劣化的优异耐擦伤性和耐冲击性。此外,该涂膜不仅因含有氟原子从而耐候性提高,而且是硬涂膜,由此,因热引起的膨胀、收缩程度小,吸湿、吸水也被抑制,耐热性、耐水性、防潮性进一步提高。特别地,即使该涂膜形成于太阳能集热用反射板的反射基板的射出射入面侧而暴露于高温,由于其优异的耐热性,可以长期稳定地抑制因热导致的劣化和剥离。
<太阳能集热用反射板>
本发明的太阳能集热用反射板是太阳能集热系统中反射太阳光的反射板,所述太阳能集热系统是收集太阳能并将其用作为热能的系统。
作为本发明的太阳能集热用反射板,可例举反射基板由金属构成的太阳能集热用反射板(1),以及反射板具有玻璃基板和设置于该玻璃基板的射出射入面侧的金属反射层的太阳能集热用反射板(2)。
[太阳能集热用反射板(1)]
太阳能集热用反射板(1)具有由金属构成的反射基板,在该反射基板的至少一方的面侧具有由本发明的涂料组合物形成的涂膜。从保护反射基板的观点考虑,太阳能集热用反射板(1)的涂膜较好是设置于反射基板的射出射入面侧。太阳能集热用反射板(1)的涂膜也可以设置在反射基板的非射出射入面侧。设置于反射基板的非射出射入面侧的涂膜中可含有防锈颜料、着色颜料以及填充颜料等颜料成分。
(反射基板)
太阳能集热用反射板(1)的反射基板是反射板中使光反射的部分、由金属构成。从高效率反射太阳光的角度考虑,由金属构成的反射基板较好是由金属形成的金属基板的射出射入面侧的表面为精加工镜面的反射基板,或所述金属基板的射出射入面侧设有金属反射层的反射基板。太阳能集热用反射板(1)的反射基板可以是所述金属基板的射出射入面侧的表面为精加工镜面,进一步在其精加工镜面侧设有金属反射层的反射基板。
形成所述金属基板的金属可例举铝、铝合金、不锈钢等。其中,从太阳光的反射率高的角度考虑,较好是铝或铝合金。
所述金属基板的厚度优选0.1~10mm,更优选0.5~5mm。
上述镜面精加工通常是例如物理研磨,也可以通过化学或电研磨方法实施。金属基板的精加工镜面较好是以使该金属基板的表面粗度Ra在0.3μm以下的条件研磨,更好是以在0.1μm以下的条件研磨。
作为设置于所述金属基板的射出射入面侧的金属反射层,可例举例如含有选自钛、钼、锰、铝、银、铜、金以及镍中的至少1种元素的金属反射层。该金属反射层可通过磷酸盐处理、阳极氧化处理、真空蒸镀处理等形成。
所述金属反射层的厚度例如可以是5~1500nm。
所述金属反射层可以是1层,也可以是2层以上。
作为太阳能集热用反射板(1)中的反射基板,较好是由铝或铝合金构成的金属基板的射出射入面侧为精加工镜面的反射基板(1-1),在由铝或铝合金构成的金属基板的射出射入面侧形成金属反射层而构成的反射基板(1-2),或由铝或铝合金构成的金属基板的射出射入面侧的表面具有精加工镜面、进而在该精加工镜面侧具有金属反射层的反射基板(1-3),更好是反射基板(1-1)、反射基板(1-2)。
下面,示出太阳能集热用反射板(1)的实施方式的一例进行详细说明。
图1是表示太阳能集热用反射板(1)的实施方式的一例的太阳能集热用反射板1A(以下,称为“反射板1A”)的剖视图。图2是表示太阳能集热用反射板(1)的实施方式的另一例的太阳能集热用反射板1B(以下,称为“反射板1B”)的剖视图。
(第1实施方式)
如图1所示,反射板1A具备:具有反射面11a的反射基板11、保护反射基板11的射出射入面11a侧的涂膜12、保护反射基板11的射出射入面11a的相反面(以下,称为“非射出射入面11b”)侧的涂膜13。
反射基板11是前述反射基板中的任一种。
涂膜12是保护反射基板11的射出射入面11a侧的涂膜,由上述本发明的涂料组合物形成。涂膜12优选由不含颜料成分的涂料组合物形成。
涂膜12的厚度较好为0.5~10μm。
反射基板11与涂膜12之间可以设置其他层。其它层可例举由醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等构成的树脂层、或用于提高涂膜12和反射基板11之间的密合性的由硅烷偶联剂构成的层等。
涂膜13是保护反射基板11的非射出射入面11b侧的涂膜,由上述本发明的涂料组合物形成。涂膜13优选由含颜料成分的涂料组合物形成。
涂膜13的厚度优选为3~150μm。
反射基板11与涂膜13之间可以设置其他层。其它层可例举由醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等构成的树脂层、或用于提高涂膜和反射基板11之间的密合性的由硅烷偶联剂构成的层等。
反射板1A除了使用本发明的涂料组合物以外,可以按照公知的制造方法制得。
作为反射板1A的制造方法,可例举在反射基板11的射出射入面11a和非射出射入面11b涂布本发明的涂料组合物而形成涂布层,使其干燥而形成涂膜12、13的方法。形成涂膜13的涂料组合物中较好是含有颜料成分。
涂料组合物的涂布可使用毛刷、辊、喷雾、流涂机(flow coater)、涂布器等进行实施。涂料组合物的涂布量以使干燥膜厚达到上述范围内的条件适当选择即可。
涂布本发明的涂料组合物时该涂料组合物的温度如下:以含氟共聚物(A)溶解而成的溶液的形式使用时优选在能够维持溶液状态的温度范围的下限温度以上,以使含氟共聚物(A)分散而成的分散液的形式使用时优选在能够维持其分散状态的温度范围的下限温度以下。
从对太阳能集热用反射板的反射基板的涂布容易的角度考虑,作为涂料组合物使用溶液状态的涂料组合物的情况下涂布时的温度较好是230℃以下,更好是200℃以下,特好是5~150℃。
干燥涂布层时的温度较好是常温~350℃,更好是50~300,进一步更好是100~250℃。可以根据需要在减压下进行干燥。
另外,作为含氟共聚物(A)使用含氟共聚物(A1)时,根据需要使用与含氟共聚物(A1)的交联性基团相对应的固化剂,可通过固化反应形成固化涂膜。所述固化反应可以与所述涂布层的干燥同时进行,也可以在干燥涂布层后,再进行固化反应。
涂膜12、13可以同时形成,也可以依次形成。
另外,本发明的涂料组合物以使含氟共聚物(A)分散而成的分散液的形式使用时,仅实施涂布并干燥的涂膜有可能耐水性等差,因此较好是根据需要进行经加热的退火。退火温度较好是80~200℃,更好是80~160℃。另外,退火时间依赖于退火温度,但较好是0.1~2小时,更好是0.1~1小时。
以上说明的反射板1A因为具有由本发明的涂料组合物形成的涂膜12、13,所以具有优异的耐久、耐候性、耐擦伤性和耐冲击性。特别地,涂膜12由于设置在反射板1A的射出射入面11a侧,因此不仅要暴露在高温,而且受到沙子等冲击的频率也高,但是由于涂膜硬,耐热性、耐擦伤性和耐冲击性优异,因此涂膜的劣化和剥离被抑制。因此,反射基板11能够长期稳定的被保护。
(第2实施方式)
本实施方式的反射板1B除了在反射基板11的非射出射入面11b侧没有设置涂膜13以外,与反射板1A相同。反射板1B中与反射板1A相同的各部分标以与反射板1A相同的符号而省略说明。反射板1B的非射出射入面侧被固定反射板1B的固定部件等覆盖,反射板1B可以在不需要特别保护的情况等下使用。
反射板1B也与反射板1A同样地,可在反射基板11和涂膜12之间具有其他层。
反射板1B除了不形成涂膜13以外,按照与反射板1A同样的制造方法制造。即,可例举将本发明的涂料组合物涂布于反射基板11的射出射入面11a形成涂布层并使其干燥,从而形成涂膜12的方法。在反射板1B的制造中,以使含氟共聚物(A)分散而成的分散液的形式使用本发明的涂料组合物时,较好是根据需要进行退火。退火的优选条件与反射板1A的制造方法中说明的优选条件相同。
反射板1B亦然,由于涂膜硬,耐热性等的耐久性、耐候性、耐擦伤性和耐冲击性优异的涂膜12,反射基板11的射出射入面11a长期稳定地被保护。
本发明的太阳能集热用反射板(1)不受限于前述的反射板1A、1B。例如,可以在反射基板11和涂膜12之间设置其他的层。其他的层可例举例如以进一步提高反射基板的保护效果为目的的层等。上述提高保护效果的其它的层可例举例如专利文献2中记载的涂膜等。这些其他的层可以是1层,也可以是2层以上。
此外,在反射基板11的非射出射入面11b侧设置涂膜13时,也可以在它们之间设置提高上述保护效果的其他的层。
另外,太阳能集热用反射板(1)可以是仅在反射基板的非射出射入面侧设有涂膜的反射板。此时,反射基板的射出射入面侧较好是形成有公知的涂膜。
[太阳能集热用反射基板(2)]
太阳能集热用反射板(2)具有具备玻璃基板和设置于该玻璃基板的非射出射入面侧的金属反射层的反射基板,该反射基板的至少一面侧具有由本发明的涂料组合物形成的涂膜。太阳能集热用反射板(2)的涂膜是,反射基板的射出射入面侧被玻璃基板保护。本发明的表面涂布用涂料组合物可以以玻璃表面的保护为目的涂布在玻璃基板的表面,也可以以金属反射层的保护为目的设置于反射基板的金属反射层侧、即非射出射入面侧。设置于反射基板的金属反射层侧的涂膜中较好是含有防锈颜料、着色颜料以及填充颜料等颜料成分。
下面,示出太阳能集热用反射板(2)的实施方式的一例进行详细说明。
图3是表示太阳能集热用反射板(2)的实施方式的一例的太阳能集热用反射板2A(以下,称为“反射板2A”)的剖视图。图4是表示太阳能集热用反射板(2)的实施方式的另一例的太阳能集热用反射板2B(以下,称为“反射板2B”)的剖视图。
(第3实施方式)
反射镜2A如图3所示具有具备玻璃基板21a和形成于该玻璃基板21a的射出射入面21c的相反侧的由金属反射层21b构成的反射基板21,以及形成于反射基板21的金属反射层21b侧的涂膜22。
玻璃基板21a可使用公知的镜子用玻璃,可例举例如钠钙玻璃等。
玻璃基板21a的厚度优选0.5~10mm。
金属反射层21b是反射太阳光的层。形成金属反射层21b的金属较好是银。
金属反射层21b中银的含量较好是60质量%以上,特好是100质量%。
金属反射层21b的厚度较好是300~1500g/m2。
涂膜22是保护反射基板21a的非射出射入面侧(背面侧)的涂膜,由上述本发明的涂料组合物形成。涂膜22优选由含颜料成分的涂料组合物形成。
涂膜22的厚度较好为0.5~10μm。
反射板2A除了使用本发明的涂料组合物以外,可以按照公知的制造方法制得。
作为反射板2A的制造方法,可例举在反射基板21的金属反射层21b侧涂布本发明的涂料组合物而形成涂布层后使其干燥而形成涂膜22的方法。
涂料组合物的涂布、涂布量、干燥温度可采用与前述的反射板1A所述的方法相同的方法。涂膜22为固化涂膜时也可采用与前述的反射板1A所述的方法相同的方法。另外,在反射板2A的制造中,以使含氟共聚物(A)分散而成的分散液的形式使用本发明的涂料组合物时,较好是根据需要进行退火。退火的优选条件与反射板1A的制造方法中说明的优选条件相同。
以上所述的反射板2A具有由本发明的涂料组合物形成的具有良好耐久性、耐候性、耐擦伤性以及耐冲击性的涂膜22,因此可长期稳定地使用。
(第4实施方式)
反射板2B除了在反射基板21a的射出射入面21c侧形成有涂膜23以外,与反射板2A相同。反射板2B中与反射板2A相同的部分标以相同的符号而省略说明。
涂膜23是保护反射基板21的射出射入面21c侧的涂膜,由上述本发明的涂料组合物形成。涂膜23优选由不含颜料成分的涂料组合物形成。
涂膜23的厚度优选为3~150μm。
反射板2B除了使用本发明的涂料组合物以外,可以按照公知的制造方法制得。
作为反射板2B的制造方法,可例举在反射基板21的金属反射层21b侧和射出射入面21c侧涂布本发明的涂料组合物而形成涂布层后,使其干燥而形成涂膜22、23的方法。
涂料组合物的涂布、涂布量、干燥温度可采用与前述的反射板1A所述的方法相同的方法。涂膜22、23为固化涂膜时也可采用与前述的反射板1A所述的方法相同的方法。另外,在反射板2B的制造中,以使含氟共聚物(A)分散而成的分散液的形式使用本发明的涂料组合物时,较好是根据需要进行退火。退火的优选条件与反射板1A的制造方法中说明的优选条件相同。
涂膜22、23可以同时形成,也可以依次形成。
反射板2B也具备具有优异的耐久性、耐候性、耐擦伤性以及耐冲击性的涂膜22、23,因此可长期稳定地使用。
【实施例】
下面,示出实施例来对本发明进行详细说明。但是,本发明并不受到下述记载的限定。
[实施例1]
在硼硅酸盐玻璃制的连盖试验管中加入50mg作为含氟共聚物(A1)的ETFE(构成单体及摩尔比:TFE/乙烯/六氟丙烯/3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己烯/衣康酸酐=47.7/42.5/8.4/1.2/0.2,熔点:188℃,下面称作“ETFE1”)和2.45g的作为化合物(B41-12)的二异丙基酮(通过上式(I)算出的溶解指标(R)(下面简记为“R”)=0),一边搅拌一边加热至140℃,结果成为均匀且透明的溶液。
将试验管缓慢冷却至室温,结果获得了均匀且无沉淀物的ETFE1的微粒分散液(ETFE1的浓度:2质量%)。ETFE1微粒的平均粒径以在20℃下通过小角X射线散射法测得的平均粒径计为20nm。此外,将该分散液稀释至ETFE1的浓度达到0.05质量%,用透射型电子显微镜观察,结果可确认一次粒径为20~30nm。
将该分散液(涂料组合物(1-A))在室温下通过灌注涂布在玻璃基板上并风干后,在100℃的加热板上加热3分钟以进行干燥,得到表面形成有ETFE1的涂膜的玻璃基板I-1。用光学显微镜(50倍)观察所得涂膜,结果确认是均匀且平滑的膜。此外,用触针式表面形状测定器测定膜厚,结果为3μm。
另外,对进行过镜面精加工的铝板的射出射入面上,以相同的方法制得了带有膜厚为3μm的涂膜的试验板II-1。
[实施例2]
830g的ETFE1的分散液(涂料组合物(1-A))中添加200g的作为颜料成分的氧化钛(堺化学株式会社(堺化学社)制,商品名“D-918”,930g的直径为1mm的玻璃球,用油漆摇动器搅拌2小时。搅拌后,进行过滤除去玻璃球,获得含有颜料成分的涂料组合物(1-B)。
在玻璃基板的表面上以膜厚达到5μm的条件涂布涂料组合物(1-B),在25℃的恒温室中熟化20分钟后在140℃下加热20分钟而形成涂膜,制得带涂膜的试验板(I-2)。
另外,在经铬酸盐处理的铝板的射出射入面上以膜厚达到5μm的条件涂布涂料组合物(1-B),在25℃的恒温室中熟化20分钟后在140℃下加热20分钟而形成涂膜,制得带涂膜的试验板(II-2)。
[比较例1]
作为溶剂,除了以环己酮(R=25.6)代替二异丙酮之外,与实施例1相同地制得涂料组合物(2-A)。进一步,用该涂料组合物(2-A)与实施例2相同地制得含有氧化钛(堺化学株式会社(堺化学社)制,商品名“D-918”)的涂料组合物(2-B)。
使用涂料组合物(2-B),与实施例2相同地制得在玻璃基板的表面上形成了涂膜的带涂膜试验板Ⅰ-3,以及在铝板的射出射入面上形成了涂膜的带涂膜试验板Ⅱ-3。
对带涂膜试验板I-1~I-3,评价涂膜硬度、耐水性、耐热性。此外,对带涂膜试验板II-1~II-3进行涂膜的耐候性试验。
[评价方法](耐热性:热分解温度)
使用差示热重量同时测定装置TG/DTA220(精工仪器株式会社(セイコ一インスツルメント社)制),在升温速度10℃/分钟、氮流量50mL/分钟的条件下实施热重量分析,测定涂膜的热解温度。将涂膜的质量减少5%时的温度作为热解温度(℃)。将测定结果按照以下基准评价。“○”:为250℃以上。“△”:为150~250℃。“×”:为150℃以下。
(硬度)
按照以JIS K 5600-5-4(1999)为基准的方法测定涂膜的硬度,按照以下基准评价。“○”:铅笔硬度H以上。“△”:铅笔硬度2B~F。“×”:铅笔硬度3B以下。
(耐水性)
按照以JIS K 5600-6-2(1999)为基准的方法进行涂膜的耐水性试验,按照以下基准评价。“○”:涂膜上没有膨胀、损伤等。“×”:涂膜上有膨胀、损伤等。
(耐候性)
将带涂膜的试验板设置于冲绳县那霸市的室外,使用PG-1M(光泽计:日本电色工业株式会社(日本電色工業社)制)测定了刚设置时和2年后的涂膜表面的光泽。将临设置前的光泽值定为100%时的2年后光泽值的比例作为光泽保持率(单位:%)来计算,根据以下基准评价耐候性。“○”:光泽保持率在80%以上。“△”:光泽保持率在60%以上、不足80%。“×”:光泽保持率不足60%。
评价结果示于表1。
[表1]
实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | |
使用的涂料组合物 | 1-A | 1-B | 2-B |
硬度 | ○ | ○ | △ |
耐水性 | ○ | ○ | ○ |
耐热性 | ○ | ○ | ○ |
耐候性 | ○ | ○ | × |
如表1所示,由本发明的涂料组合物形成的实施例1的涂膜的耐擦伤性良好。此外,热解温度高、耐热性也优异,而且耐水性也优异。此外,耐候性试验中,形成有涂膜的铝板的光泽得以高度维持,因此具有优异的耐候性。另外,使用了添加颜料成分的涂料组合物的实施例2的涂膜也同样具有耐擦伤性、耐热性、耐水性以及耐候性。
另外,实施例1和2的涂膜与由溶剂为环己烷的涂料组合物(2B)形成的比较例1的涂膜相比,耐擦伤性更加良好,耐候性也更加良好。
<太阳能集热用反射镜的制造及其评价>
[实施例3]
在玻璃基板的一个面上,实施镀银处理使其厚度达到800mg/m2,接着,用帘式流动涂布机在该镀银膜上涂布不含铅的环氧树脂类镜子用内涂涂料(大日本涂料株式会社(大日本塗料社)制、“SM商品名COAT DF”)使其干燥涂膜的膜厚达到30μm,并在180℃的干燥炉内使其固化。然后,通过在渐冷炉内冷却至室温,得到带有防锈涂膜的反射镜。
接着,在该带有防锈涂膜的反射镜的防锈涂膜上涂布涂料组合物(1-A)使其膜厚达到5μm,在200℃的烘箱内干燥固化10分钟。对得到的太阳能集热用反射镜实施加速耐候性试验和实际暴露试验。
[比较例2]
在玻璃基板的一个面上,实施镀银处理使其厚度达到800mg/m2,接着,用帘式流动涂布机在该镀银膜上涂布不含铅的环氧树脂类镜子用内涂涂料(大日本涂料株式会社(大日本塗料社)制、SM商品名COAT DF)使其干燥涂膜的膜厚达到60μm,并在180℃的干燥炉内使其固化。然后,通过在渐冷炉内冷却至室温,得到带有防锈涂膜的反射镜。对得到的太阳能集热用反射镜实施加速耐候性试验和实际暴露试验。
[评价方法]
(加速耐候性试验)
使用加速耐候性试验机(Accelerated Weathering Tester)(Q-平板试验室产品公司(Q-PANEL LAB PRODUCTS社)制,型号:QUV/SE),将暴露5000小时后和初期进行比较,评价涂膜的光泽保持率、有无涂膜剥离、银反射层的异常。
1.涂膜的光泽保持率
使用PG-1M(光泽计:日本电色工业株式会社(日本電色工業社)制)测定涂膜表面的光泽,按照以下基准评价耐候性。
“○”:光泽保持率在80%以上。
“△”:光泽保持率在60%以上、不足80%。
“×”:光泽保持率不足60%。
2.有无涂膜剥离
按照以下基准评价耐候性。
“○”:没有观察到涂膜剥离。
“×”:观察到涂膜剥离。
3.银反射层的异常
按照以下基准评价耐候性。
“○”:没有观察到由于银凹陷、生锈等引起的镜反射率下降。
“×”:观察到由于银凹陷、生锈等引起的镜反射率下降。”
(实际暴露试验)
将得到的太阳能集热用反射镜设置在冲绳县那霸市的室外,比较临设置前和1年后,评价涂膜的光泽保持率、有无涂膜剥离、银反射层的异常。
1.涂膜的光泽保持率
使用PG-1M(光泽计:日本电色工业株式会社(日本電色工業社)制)测定涂膜表面的光泽,按照以下基准评价耐候性。
“○”:光泽保持率在80%以上。
“△”:光泽保持率在60%以上、不足80%。
“×”:光泽保持率不足60%。
2.有无涂膜剥离
按照以下基准评价耐候性。
“○”:没有观察到涂膜剥离。
“×”:观察到涂膜剥离。
3.银反射层的异常
按照以下基准评价耐候性。
“○”:没有观察到由于银凹陷、生锈等引起的镜反射率下降。
“×”:观察到由于银生凹陷、锈等引起的镜反射率下降。
〔表2〕
实施例3 | 比较例2 | |
(加速耐候性实验) | ||
1.涂膜的光泽保持率 | ○ | × |
2.涂膜剥离的有无 | ○ | × |
3.银反射层的异常 | ○ | × |
(实际暴露试验) | ||
1.涂膜的光泽保持率 | ○ | × |
2.涂膜剥离的有无 | ○ | × |
3.银反射层的异常 | ○ | × |
产业上利用的可能性
本发明的表面涂布用涂料组合物可用于太阳能集热用反射板的制造。
另外,在这里引用2010年4月16日提出申请的日本专利申请2010-095370号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。
符号的说明
1A、1B、2A、2B太阳能集热用反射板 11反射基板 11a光的射出射入面 11b非射出射入面 12、13涂膜 21反射基板 21a玻璃基板 21b金属反射层 21c光的射出射入面
Claims (15)
1.太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,含有含氟共聚物和在所述含氟共聚物的熔点以下的温度下可溶解所述含氟共聚物的溶剂,所述含氟共聚物包含基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元。
2.如权利要求1所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述含氟共聚物的所有重复单元中的基于乙烯和四氟乙烯以外的其他单体的重复单元的比例为0.1~30摩尔%。
3.如权利要求1或2所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述含氟共聚物为具有交联性基团的含氟共聚物。
4.如权利要求1~3中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由含氟芳香族化合物构成。
5.如权利要求1~3中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由氢氟醚或氢氟烃构成。
6.如权利要求1~3中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂由含有羰基以及硝基中的任一种的脂肪族化合物构成。
7.如权利要求1~6中任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物,其特征在于,所述溶剂中的氟原子的含量为5~75质量%。
8.太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物的制造方法,其特征在于,具有在含氟共聚物的熔点以下的温度下,将含氟共聚物溶解于可溶解所述含氟共聚物的溶剂的溶解步骤,所述含氟共聚物包含基于乙烯的重复单元和基于四氟乙烯的重复单元。
9.如权利要求8所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物的制造方法,其特征在于,所述溶解步骤中的溶解温度为比所述含氟共聚物的熔点低30℃以上的温度。
10.太阳能集热用反射板的制造方法,其特征在于,在由金属构成的反射基板的至少一面侧涂布权利要求1~7中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物而形成涂布层后,经干燥形成涂膜。
11.太阳能集热用反射板,其特征在于,具有由金属构成的反射基板和设置于该反射基板的至少一面侧的涂膜,该涂膜为由权利要求1~7中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物形成的涂膜。
12.如权利要求11所述的太阳能集热用反射板,其特征在于,在所述由金属构成的反射基板中,由铝或铝合金构成的金属基板的光的射出射入面侧为精加工镜面,或者所述金属基板的光的射出射入面侧形成有金属反射层。
13.太阳能集热用反射板的制造方法,其特征在于,在具有玻璃基板和设置于该玻璃基板的光的射出射入面的相反侧的金属反射层的反射基板的至少一面侧涂布权利要求1~7中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物而形成涂布层后,经干燥形成涂膜。
14.太阳能集热用反射板,其特征在于,具备具有玻璃基板和设置于该玻璃基板上的光的射出射入面的相反侧的金属反射层的反射基板,以及设置于该反射基板的至少一面侧的涂膜,该涂膜为由权利要求1~7中的任一项所述的太阳能集热用反射板的表面涂布用涂料组合物形成的涂膜。
15.如权利要求14所述的太阳能集热用反射板,其特征在于,所述金属反射层由银构成。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (13)
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WO2011129407A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 旭硝子株式会社 | 含フッ素共重合体組成物の製造方法、コーティング用組成物、塗膜を有する物品、および成形品 |
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JP5896889B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-03-30 | 株式会社豊田自動織機 | 光学選択膜 |
JP6000892B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2016-10-05 | 富士フイルム株式会社 | 封止用樹脂組成物、封止用フィルム、配線基板 |
GB2520546A (en) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | Esp Technology Ltd | Polymer process |
US20170355876A1 (en) * | 2014-12-08 | 2017-12-14 | Basf Coatings Gmbh | Coating material compositions and coatings produced therefrom and also use thereof |
JP6197833B2 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 太陽熱集熱管及び太陽熱発電装置 |
IT201600076246A1 (it) * | 2016-07-20 | 2018-01-20 | Mohamed Najri | parabola per termico solare |
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KR101991438B1 (ko) * | 2019-01-03 | 2019-06-20 | 김민호 | 불소 코팅용 조성물 및 이를 이용한 코팅 물품. |
NL2023663B1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-03-30 | Lamoral Holding B V | Weather resistant thermal insulation material |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4933388A (en) * | 1987-12-29 | 1990-06-12 | Hoechst Aktiengesellschaft | Solutions of copolymers of the tetrafluoroethylene/ethylene type |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5244578B2 (zh) * | 1974-04-23 | 1977-11-09 | ||
JPS5864452A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱集熱器用反射板 |
JPS61218609A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Daikin Ind Ltd | 塗装ソ−ラ−コレクタ |
JPH05280807A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Aisin Seiki Co Ltd | 太陽熱集熱装置 |
JP2000129193A (ja) * | 1998-08-20 | 2000-05-09 | Asahi Glass Co Ltd | フッ素系共重合体の水性分散液 |
JP2010095370A (ja) | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Kojima Press Industry Co Ltd | クリップ搬送装置 |
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2012
- 2012-10-16 US US13/652,974 patent/US20130040148A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4933388A (en) * | 1987-12-29 | 1990-06-12 | Hoechst Aktiengesellschaft | Solutions of copolymers of the tetrafluoroethylene/ethylene type |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105698416A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-22 | 江苏贝德莱特太阳能科技有限公司 | 一种用于平板太阳能集热器的选择太阳能吸收涂层 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011129411A1 (ja) | 2011-10-20 |
TW201141966A (en) | 2011-12-01 |
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EP2559743A1 (en) | 2013-02-20 |
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