JP4398063B2 - フッ素樹脂被覆積層体 - Google Patents
フッ素樹脂被覆積層体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4398063B2 JP4398063B2 JP2000138265A JP2000138265A JP4398063B2 JP 4398063 B2 JP4398063 B2 JP 4398063B2 JP 2000138265 A JP2000138265 A JP 2000138265A JP 2000138265 A JP2000138265 A JP 2000138265A JP 4398063 B2 JP4398063 B2 JP 4398063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluororesin
- group
- coated
- elastic body
- primer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、円柱状弾性体上もしくは円柱状基材上に形成された弾性体上に、フッ素樹脂プライマー層とフッ素樹脂トップコート層からなる少なくとも2層を設けたフッ素樹脂被覆円柱状積層体に関する。さらに詳しくは、弾性体上にフッ素樹脂被覆を施すことにより耐熱性、耐久性及び非粘着性等の特性を付与されたフッ素樹脂被覆積層体の表面平滑性を改良する処方に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、金属等の基材に耐化学薬品性、摩擦特性、表面非粘着性等の特性を付与するために、フッ素樹脂材料で塗装したり被覆したりすることは広く行われてきた。通常、非粘着性であるフッ素樹脂材料を塗装するためには、プライマー層と称される接着層を設けたりあるいは基材表面にブラスト処理をした後フッ素樹脂層を形成させ、しかるのちにフッ素樹脂の融点である260〜350℃の温度近傍で所定時間焼成させる作業が必要となる。このようなフッ素樹脂被覆積層体において、弾性を有ししかも上記表面特性を持ったものを製造する場合には、耐熱性ゴムなどの弾性体あるいは基材表面に弾性体層を形成させたものにフッ素樹脂被覆を施すことが行われているが、フッ素樹脂の溶融温度領域が弾性体の熱劣化開始温度とほぼ等しいため、上記焼成時に弾性体の熱劣化により分解ガスが発生して積層体にピンホールや膨れ等を発生させ、平滑な表面を有するフッ素樹脂被覆積層体が得られないという問題点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らはこのような問題点を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、フッ素樹脂被覆に際しプライマー層を設けると共に、プライマー層に燐片状充填材を配合して弾性体からの分解ガスを吸着もしくは物理的に遮蔽することにより、表面平滑性が著しく改善されることを見出すに至った。したがって本発明の目的は、弾性体上にフッ素樹脂被覆を行う場合において、弾性体からの分解ガスによる上記ピンホールや膨れ等のトラブルを回避し、表面平滑性に優れたフッ素樹脂被覆積層体を得る処方を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、円柱状弾性体上もしくは円柱状基材上に形成された弾性体上に、燐片状充填材含有のフッ素樹脂プライマー層及びフッ素樹脂トップコート層からなる少なくとも2層を設けてなるフッ素樹脂被覆円柱状積層体に関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明のフッ素樹脂被覆積層体の弾性体は、フッ素樹脂の焼成時に大きく変質しないような耐熱性に優れたものが好ましく、例えばシリコンゴムやフッ素ゴムが好適である。
【0006】
シリコンゴムとしては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合ゴムなどを例示することができる。またフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合ゴム、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テトラフルオロエチレン共重合ゴム、フッ化ビニリデン・プロピレン共重合ゴム、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(メチルビニルエーテル)共重合ゴムなどのほかフルオロホスファゼンゴム、フルオロシリコンゴムなどを例示することができる。
【0007】
またこのような弾性体を積層して用いることのできる基材としては、無機質材料あるいは有機高分子材料などが使用できる。前記無機質材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレススチールのような金属、セラミック、ガラス、石材などを例示することができる。また有機高分子材料としては、耐熱性に優れたものが好ましく、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリルスルホン、ポリアミノビスマレイミド、液晶ポリマーあるいはこれらの繊維強化品などを例示することができる。
【0008】
本発明におけるプライマー層は、弾性体上に形成されるものであってフッ素樹脂と燐片状充填材から構成され、プライマー層及びトップコート層の焼成時に弾性体から発生する分解ガスを吸着もしくは物理的に遮蔽する役割を果たすものである。ここにフッ素樹脂は熱溶融性のものであって、不飽和フッ素化炭化水素、不飽和フッ素化塩素化炭化水素、エーテル基含有不飽和フッ素化炭化水素などの重合体又は共重合体、あるいはこれら不飽和フッ素化炭化水素類とエチレンの共重合体などである。例えば、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ビニリデンフルオライド及びビニルフルオライドから選ばれるモノマーの重合体又は共重合体、あるいはこれらモノマーとエチレンの共重合体などを挙げることができる。これらは勿論単独で使用することもできるし、2種以上の混合物として使用することもできる。
【0009】
より具体的には、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(以下、PFA)、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(以下、FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、ポリビニリデンフルオライド、、ポリビニルフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体、あるいはこれらの2種以上の組合せを例示することができる。弾性体の熱劣化温度及び成膜性を考慮すると、PFAあるいはFEPの使用が好ましい。
【0010】
弾性体とプライマー層との接着性を高めるために、プライマー層に使用するフッ素樹脂の少なくとも一部として、カルボン酸基又はその誘導基、水酸基、ニトリル基、シアナト基、カルバモイルオキシ基、ホスホノオキシ基、ハロホスホノオキシ基、スルホン酸基またはその誘導基及びスルホハライド基から選ばれる少なくとも一つの官能基を含有するものを使用するのが好ましい。このような官能基を有するフッ素樹脂は、上述の熱溶融性フッ素樹脂の性質を大きく損なわない範囲で官能基を含有するものであって、上述の熱溶融性フッ素樹脂の合成後に前記官能基を付加あるいは置換することによって導入するか、あるいは上述の熱溶融性フッ素樹脂の合成時に前記官能基を持ったモノマーを共重合させることによって得ることができる。
【0011】
上記官能基の具体例として、−COOH、−CH2COOH、−COOCH3、−CONH2、−OH、−CH2OH、−CN、CH2O(CO)NH2、−CH2OCN、−CH2OP(O)(OH)2、−CH2P(O)Cl2、−SO2Fなどの基を例示することができる。これらの官能基は、これら官能基を有するフッ素含有モノマーを熱溶融性フッ素樹脂の合成時に共重合することにより導入するのが好ましい。導入される上記官能基を有するフッ素含有モノマーの量は少量であって、プライマー層に使用されるフッ素樹脂の全量を基準にして、一般には5重量%以内、好適には3重量%以内であることが好ましい。
【0012】
このような官能基を有する共重合に適したフッ素含有モノマーとしては、例えば、次式で示されるフッ素化ビニルエーテル化合物を挙げることができる。
【0013】
【化1】
CF2=CF[OCF2CF(CF3)]m−O−(CF2)n−X
(式中、mは0〜3、nは1〜4、Xは、−COOH、−CH2COOH、−COOCH3、−CH2OH、−CN、−CH2O(CO)NH2、−CH2OCN、−CH2OP(O)(OH)2、−CH2OP(O)Cl2、−SO2Fなど)
【0014】
本発明のプライマー層で使用される燐片状充填材は、天然のものでも合成されたものであってもよい。具体的には、マイカ、バーミキュライト、タルクのようなへき開性のフィロ珪酸塩、シリコンカーバイドフレーク、アルミナフレーク、ガラスフレーク、グラファイトフレークなどを例示することができる。弾性体から発生する分解ガスを吸着もしくは物理的に遮蔽する効果を考慮すると、燐片状充填材として長径と短径の比が1〜5、とくに1〜1.5であって、平均長径が1〜50μm、とくに5〜10μm程度のものを使用するのが好ましい。
【0015】
プライマー層における燐片状充填材の配合量は、プライマー層のフッ素樹脂の総重量に対して1〜30重量%、とくに2〜15重量%とするのが好ましい。すなわちその配合量が少なすぎると弾性体からの分解ガスを抑制する効果が充分ではなく、またその配合量が多くなりすぎると弾性体及びトップコート層とプライマー層との間の接着力が低下するため好ましくない。
【0016】
本発明のトップコート層は、耐化学薬品性、摩擦特性、表面非粘着性等の特性を付与する層であって、官能基を含有するフッ素樹脂の使用を要しない以外は、プライマー層で説明したのと同じような熱溶融性フッ素樹脂が使用される。プライマー層との接着性の点から、プライマー層と同種の樹脂を使用するのが好ましい。
【0017】
本発明のフッ素樹脂被覆積層体においては、弾性体上もしくは基材に形成した弾性体上にプライマー層とトップコート層の少なくとも2層を被覆するものであり、プライマー層とトップコート層の2層被覆のほか、両層の間に他のフッ素樹脂層を設けるなどの変形が可能である。
【0018】
本発明のフッ素樹脂被覆積層体において、プライマー層の厚みはとくに限定されないが、1〜50μm、とくに1〜10μmとすることが望ましい。またトップコート層の厚みもとくに限定されるものではないが、弾性体の性質を損なわなず、しかも充分な耐久性が得られるようにするためには、1〜50μm、とくに1〜10μmの厚みとするのが好ましい。このような積層体を製造するには、予めプライマー用及びトップコート用の粉体、水性分散液、有機溶媒分散液などを調製しておき、弾性体上もしくは基材に形成した弾性体上に、粉体塗装、スプレー塗装などによりプライマー層を形成させ、必要に応じ乾燥させた後、トップコート層を同様にして形成させ、ついで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上の温度、例えば260〜350℃程度の温度で焼成すれば良い。かくして得られる本発明のフッ素樹脂被覆積層体は表面平滑性に優れている。
【0019】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【0020】
[試験片の作成]
耐熱性シリコンゴム(東レダウコーニング社製)が被覆されたステンレス円柱状物品の表面をイソプロピルアルコールで洗浄した後、該表面上に後記するプライマー組成物をスプレー塗装し、120℃で10分間乾燥してプライマー層を形成させた。次いでプライマー層上にFEP水性分散液(平均粒径0.2μm)をスプレー塗装し、120℃で10分間乾燥してトップコート層を形成させた。この後、さらに330℃で30分間焼成を行い、プライマー層厚み4μm、トップコート層厚み8μmのフッ素樹脂被覆積層円柱状物品を得た。
【0021】
[分解ガスの遮蔽効果]
[実施例1〜3]
FEP及び官能基としてホスホノオキシ基を含有するPFAの合計100重量部並びに燐片状充填材としてのマイカ(商品名:イリオジン#111、平均長径6〜7μm、Merck社製)をそれぞれ2.6重量部(実施例1)、7.9重量部(実施例2)及び13.2重量部(実施例3)を含有するプライマー用水性分散液を調製した。
【0022】
これらプライマー組成物を用いて作成した試験片のレーザー顕微鏡写真を図1〜図3に示す。
【0023】
[比較例1]
プライマー組成物に燐片状充填材を含有させない他は、実施例1と同様にして試験片を作成した。得られた試験片のレーザー顕微鏡写真を図4に示す。
【0024】
尚、これら写真中において白く見える部分はマイカの反射によるもので平滑部であり、膨れやピンホールとは無関係である。
【0025】
図1〜図4を対比すれば明らかなように、プライマーに燐片状充填材を配合しなかった場合(図4)には、弾性体の熱分解で発生する分解ガスによるフッ素樹脂被覆積層物品表面の膨れやピンホールが多数存在し、表面平滑性が劣っているが、プライマーに燐片状充填材を配合することによって弾性体からの分解ガスが遮断され、表面の膨れやピンホールが減少し、表面平滑性が改良されており、その程度は燐片状充填材の配合量が多い程大きいことが分かる(図1〜図3)。
【0026】
[密着性の効果]
実施例2と同様にして作成した試験片の端部に2箇所の切込みを平行に入れ、端部の切込みを指でつまみ、フッ素樹脂積層部をゆっくりと引き剥がした。引き剥がしたフッ素樹脂積層部の裏面にはシリコンゴムが付着していたところから、プライマー層とシリコンゴム層間の密着性が良好であることがわかった。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、円柱状弾性体面上にフッ素樹脂を被覆するに際し、弾性体からの分解ガスを吸着もしくは物理的に遮蔽するプライマー層を設けることにより、弾性体からの分解ガスによるピンホールや膨れ等が防止され、トップコート層の表面平滑性に優れたフッ素樹脂被覆円柱状積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたフッ素樹脂被覆積層体のレーザー顕微鏡写真である。
【図2】実施例2で得られたフッ素樹脂被覆積層体のレーザー顕微鏡写真である。
【図3】実施例3で得られたフッ素樹脂被覆積層体のレーザー顕微鏡写真である。
【図4】比較例1で得られたフッ素樹脂被覆積層体のレーザー顕微鏡写真である。
Claims (6)
- 円柱状弾性体上もしくは円柱状基材上に形成された弾性体上に、燐片状充填材含有のフッ素樹脂プライマー層及びフッ素樹脂トップコート層からなる少なくとも2層を設けてなるフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
- プライマー層及びトップコート層に使用するフッ素樹脂が、それぞれ、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、ビニリデンフルオライド及びビニルフルオライドから選ばれるモノマーの重合体又は共重合体、あるいはこれらモノマーとエチレンの共重合体である請求項1記載のフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
- プライマー層に使用するフッ素樹脂の少なくとも一部が、カルボン酸基又はその誘導基、水酸基、ニトリル基、シアナト基、カルバモイルオキシ基、ホスホノオキシ基、ハロホスホノオキシ基、スルホン酸基又はその誘導基及びスルホハライド基から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するものである請求項1又は2記載のフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
- 燐片状充填材が、フィロ珪酸塩、シリコンカーバイドフレーク、アルミナフレーク、ガラスフレーク及びグラファイトフレークから選ばれる少なくとも1種である請求項1記載のフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
- 弾性体が、フッ素ゴム及び/又はシリコンゴムである請求項1記載のフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
- 基材が金属、セラミック、ガラス、石材及び有機高分子材料から選ばれるものである請求項1記載のフッ素樹脂被覆円柱状積層体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000138265A JP4398063B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | フッ素樹脂被覆積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000138265A JP4398063B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | フッ素樹脂被覆積層体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001315274A JP2001315274A (ja) | 2001-11-13 |
JP4398063B2 true JP4398063B2 (ja) | 2010-01-13 |
Family
ID=18645904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000138265A Expired - Fee Related JP4398063B2 (ja) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | フッ素樹脂被覆積層体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4398063B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007018515A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-15 | Dupont-Mitsui Fluorochemicals Co Ltd. | Laminate with fluoropolymer film and film-forming fluoropolymer |
JP2007210134A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Junkosha Co Ltd | 熱可塑性樹脂からなる被覆体 |
JP2007210129A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Junkosha Co Ltd | 熱可塑性樹脂からなる被覆体 |
JP5166440B2 (ja) | 2006-12-21 | 2013-03-21 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 架橋可能なフッ化ビニルコポリマー |
EP3878327A4 (en) * | 2018-11-06 | 2022-08-03 | Kyocera Corporation | COOKING TOOL |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000138265A patent/JP4398063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001315274A (ja) | 2001-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4486182B2 (ja) | 耐摩耗性被覆剤組成物を被覆された基板 | |
CA2614702A1 (en) | Compositions of carbon nanotubes | |
JP3822914B2 (ja) | 摺動性複合材 | |
JP4034784B2 (ja) | プライマー層 | |
JPH09157578A (ja) | 含フッ素塗料用材料およびそれを用いた被覆方法 | |
KR101263073B1 (ko) | 분체 도료 및 불소 함유 적층체 | |
WO2012054685A2 (en) | Fluoroelastomer bonding compositions suitable for high-temperature applications | |
AU2007322080A1 (en) | Glass articles with adhesion and stain resistant non-stick coatings | |
TWI523924B (zh) | A coating composition, a method for producing the same, and a film | |
JP4398063B2 (ja) | フッ素樹脂被覆積層体 | |
JP2008512269A5 (ja) | ||
JP5560028B2 (ja) | 高耐摩擦摩耗性を有するフッ素樹脂積層体 | |
CN112898898A (zh) | 一种氟橡胶弹性体用有机氟硅涂料及其制备方法、使用方法和应用 | |
JP3520775B2 (ja) | 低接着性塗料 | |
JP5744410B2 (ja) | 塗料組成物、それを用いた被膜製造方法および被膜体 | |
US5849829A (en) | Permeation-resistant ETFE composition and coatings | |
JP2009190171A (ja) | 表面が非粘着処理された積層体及びその用途 | |
EP2076566A2 (en) | Powder coating fluoropolymer compositions containing mono-hydroxy aromatic materials | |
JP2007197535A (ja) | フッ素樹脂塗料組成物 | |
JP5756262B2 (ja) | 塗料組成物、該塗料組成物を用いた被膜製造方法および被膜体 | |
TWI260269B (en) | ETFE-lining member | |
JP4760007B2 (ja) | フッ素樹脂の被膜の形成方法 | |
JP2015075290A (ja) | 排気ダクト、グリスフィルター又はレンジフード用防汚組成物、排気ダクト、グリスフィルター又はレンジフード用防汚フィルム、排気ダクト、グリスフィルター、及び、レンジフード | |
WO2004065504A1 (ja) | 粉体塗料、塗膜形成方法及び積層体 | |
JP3975690B2 (ja) | 含フッ素塗料用材料およびそれを用いた被覆方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090716 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090909 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091019 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091022 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |