JP6948174B2 - アンカーコート用塗布組成物の製造方法及びアンカーコート用塗布組成物を用いた基板の表面処理方法 - Google Patents
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Description
特に表面コーティングの分野においては、各種の部材単独で用いるには難がある場合であっても、部材表面をアルミナ等をフィラーとして含むコーティング剤を塗布すること又は、蒸着等の手法で被覆して表面を改質することで耐熱性、耐摩耗性、絶縁性、バリア性、接着性や意匠性等の機能性を付与する方法が多数考案されており、すでに広く一般に用いられている。
これらを解決する手段として、特許文献1では、特定の繊維状又は、針状の形状と特定の大きさを持つアルミナナノファイバーを用いることで結着剤として用いる提案を行っているが、自己組織化と適度な粘性をもって結着性を発揮するには、繊維集合体である織布や不織布、多数の微細な空孔が設けられたフィルム等の凹凸のある表面形状であれば十分であったが、凹凸の無い疎水性平面への結着性は、十分に発揮されない場合が有った。
(1)(A)アルミニウムアルコキシドの加水分解で得られるアルミナ水和物又は、アルミナ
(A1)アルミニウムアルコキシドの加水分解後、酸性条件下で解膠を行い、
(A2)アルミナ水和物又は、アルミナの粒子径が1〜10000nmであって、
(A3)アルミナ含量が0.001〜20重量部で、
(B)脂肪酸アルカノールアミド又は、ポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミド0.005〜5重量部
を含有するアンカーコート用塗布組成物の製造方法
(2)アルミナ水和物又は、アルミナ表面を、シランカップリング剤を用いて修飾を行う(1)記載のアンカーコート用塗布組成物の製造方法。
(3)基板表面を、(1)〜(2)のいずれかに記載のアンカーコート用塗布組成物を用いてアンカーコート層を形成することを特徴とする基板の表面処理方法に関する。
本発明は、以下の特徴を有しているアンカーコート層形成用塗布組成物の製造方法に関する。
(A)アルミニウムアルコキシドの加水分解で得られるアルミナ水和物又は、アルミナであって、
(A1)アルミニウムアルコキシドの加水分解後、酸性条件下で解膠を行い、
(A2)アルミナ水和物又は、アルミナの粒子径が1〜10000nmであって、
(A3)アルミナ含量が0.001〜20重量部で、
(B)脂肪酸アルカノールアミド又は、ポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミド0.005〜5重量部
を含有するアンカーコート用塗布組成物の製造方法である。
このゾルゲル法において、加水分解時の反応条件及び解膠の処理条件を後述のように調整することにより、所望の粒子径及び結晶形状のアルミナ水和物又は、アルミナを得ることが出来る。
本発明を構成するアルミナ水和物又は、アルミナ粒子の結晶系は、ギブサイト、ベーマイト、γ、δ、θから選ばれる少なくとも1種であり、好ましくは、ギブサイト、ベーマイトから選ばれる少なくとも1種である。アルミナ水和物を加熱処理することによって結晶系がベーマイト、γ、δ、θなどに遷移する。
形成するアンカーコート層に異種金属の混入が望ましくない用途においては、使用するアルミニウムアルコキシドを、蒸留等の精製方法で所望の純度となるまで精製を行ってから用いることで、アルミニウムソース由来の異種金属の混入を低減することが出来る。
脂肪酸アルカノールアミド又は、ポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミドは、アンカーコート用塗布組成物100重量部に対して0.005〜5重量部、好ましくは0.01〜1重量部含まれる。0.01重量部を下回るとレベリング性が改善されない場合があり、5重量部を超えると塗布組成物としての安定性に乏しく実用性に難がある場合が有る。添加の順番は、特に限定されるものでは無いが、アルミナ水和物又は、アルミナがコロイド状に分散している酸性のアルミナゾルに、添加量が少量である脂肪酸アルカノールアミドに付加するアルキレンオキサイドを添加することが好ましい。また、十分に混合後に、必要に応じて公知の手法で脱気操作を行うことで、塗布時に起泡による欠損を低減することが出来る。
20℃における臨界表面自由エナルギーが30γc(erg/cm2)を超える基板に対しては、アンカーコート用塗布組成物に含まれる脂肪酸アルカノールアミド又は、ポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミドにより表面張力が低下して高いレベリング性を発揮するが、30以下であるとアンカーコート用塗布組成物よりも基板の臨界表面自由エナルギーが低く均一に塗布することが困難となり、適用することは出来ない。
PTFEフィルム:ePTFE GORE(R) Flat Joint Sealant #3330 厚さ1mm FJ1025(登録商標:日本ピラー工業株式会社製)
接着剤:アロンアルフア一般用(登録商標 東亞合成株式会社製)
(実施例1)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.1質量%、界面活性剤(アミゼット 10C(ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド):登録商標 川研ファインケミカル社製) 0.05質量%、残り精製水
(実施例2)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.5質量%、界面活性剤(アミゼット 10C(ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド):登録商標 川研ファインケミカル社製) 0.05質量%、残り精製水
(実施例3)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.01質量%、界面活性剤(アミゼット 10C(ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド):登録商標 川研ファインケミカル社製) 0.05質量%、残り精製水
(実施例4)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.1質量%、界面活性剤(アミゾールCDE(ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド):登録商標 川研ファインケミカル社製) 0.05質量%、残り精製水
(実施例5)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.1質量%、界面活性剤(アミゾールCME(ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド):登録商標 川研ファインケミカル社製) 0.05質量%、残り精製水
(比較例1)Al2O3(アルミゾル-F1000:川研ファインケミカル社製) 0.1質量%、残り精製水
(比較例2)実施例1のPETフィルムをPTFEフィルムに変更した以外は、実施例1と同様に実施
(比較例3)未コート
塗布時のレベリング性については、均一に斑なくコートされている場合は○、均一にコートされず斑が生じたものを×と評価し、透明性は、80℃で30min加熱後に塗布前後で用いた基板の外観に目視で差が無い物は透明性が有ると判断した。
また、比較例2の結果の通り20℃における臨界表面自由エナルギーが30γc(erg/cm2)を下回る18.5γc(erg/cm2)であるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の基板に対しては、均一に塗布することが出来ずアンカーコート層を形成することが出来なかった。
Claims (3)
- アルミニウムアルコキシドを加水分解した後に、酸性条件下で解膠することを少なくとも行うことによって、粒子径が1〜10000nmであるアルミナ水和物又はアルミナが0.001〜20重量部と、脂肪酸アルカノールアミド又はポリオキシアルキレン脂肪酸アルカノールアミド0.005〜5重量部と、を含有するアンカーコート用塗布組成物を得る工程を含む、
アンカーコート用塗布組成物の製造方法。 - 前記アルミナ水和物又は前記アルミナの表面を、シランカップリング剤を用いて修飾する工程をさらに行う、
請求項1に記載のアンカーコート用塗布組成物の製造方法。 - 基板の表面に、請求項1又は2に記載の製造方法により得られるアンカーコート用塗布組成物を塗布することにより、アンカーコート層を形成する工程を含む、
基板の表面処理方法。
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