JPH04507369A - ポリアミドイミド、ポリアリーレンスルフイド又はポリエーテルスルフオンの薄い下塗り層を有する非粘着性コーテイング系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリアミドイミド、ポリアリーレンスルフィド又はポリエーテルスルフォンの薄 い下塗り層を有する非粘着性コーティング系発明の背景 本発明は粘着性を最小にする例えば調理用のコーティング系に関する。

より詳細には、滑らかな、未処理基体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に使用し得る多層 コーティング系に関する。

一般に本分野において、基体上にコーティングを保持させる際に機械的結合によ り化学的接着法を促進させるように最初のコーティングの層を塗布する前に金属 またはガラス基体をある方法により粗す。代表的な粗面生成法には酸エツチング 、サンド−プラスチング（ｓａｎ、ｄ−ｂｌａｓｔｉｎ、ｇ）、グリッド（ｇｒ ｉｔ）−プラスチング及び以上へのガラス、セラミックまたはエナメルフリット の粗い層のベーキングが含まれる。基体への非粘着性コーティングの接着の問題 はコーティングの特性により増長される。コーティングが食物粒子が粘着しない ように防止するための離型性、調理後の容易な清掃、耐久性またはすべり接着摩 擦の低下のために最適化される場合、殆んど明らかにこのものを基体に十分に接 着させることは困難である。

基体は金属、しばしば調理または工業用に使用されるアルミニウムまたはステン レス鋼であり得る。このものは電子レンジ用プラスチックであり得るか、または 工業製品例えば炭素鋼製ノコギリであり得る。基体または用途が何であれ、コー ティングを接着させるために基体を粗らす必要がある場合、少なくとも経費が加 わり、そしてコーティングを通して突き出るか、または伝え得る粗面プロフィル の生成を含む他の困難さを生じさせ得る。特に例えばノコギリ及びスチームアイ ロンのように滑らかさがめられる場合に望ましくない。エツチング材料の環境へ の廃棄経費は重大であり得る。時々、特にガラス及びセラミック基体に対し、基 体の許容し得ない弱さまたは脆さも生じ得る。

基体に対する非粘着性コーティングの接着性を高める方法は次の特許により説明 される。

オスダル（Ｏｓｄａｌ）による米国特許第２，５６２，１１８号（１９５１）に は金属またはガラスに対する直接用途としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ ＦＥ）を含むコーティング中のリン酸及びクロム酸の混合物が使用されている。

このものはある基体の固有のエツチングを生じさせ得る。良好な接着が望まれる 。

バシリオウ（Ｖａｓｓｉｌｉｏｕ）による米国特許第４．　０４９．　８６３号 （１９７７）に種々の技術により好ましくはグリッドプラスチング、金属もしく は金属酸化物の火焔噴霧またはフリットコーティングにより予備処理される基体 、或いはリン酸塩及びクロム酸塩処理された金属に塗布される、他の成分と共に フッ素重合体例えばＰＴＦＥ、コロイド状シリカ及びポリアミドイミド（ＦＡＴ ）を含むプライマーが教示される。ＰＴＦＥ　ｎ　ＰＡＩ比は１：９であり得る 。プライマーコートは通常厚さ約２〜１５μｍの乾燥フィルム（Ｄ　Ｆ　Ｔ）に 塗布される。空気乾燥後、プライマーは通常のフッ素重合体エナメルで上端コー トされ、そして加熱される。（ここに特記せぬ限り、部、％及び比は重量による 。）バシリオウによる米国特許第４．２５９．３７５号（１９８１）に基体に直 接塗布されるプライマー上に装飾用フッ素重合体コーティングを塗布することが 教示されるが、通常の粗された基体を用いることが暗示される。

ブラックウェル（Ｂ　１　ａ　ｃｋｗｅ　１１）による米国特許第３．　８０１ ゜３７９号（１９７４）では基体を熱水または水蒸気で処理した後にポリ（アリ ーレンスルフィド）コーティング例えばポリフェニレンスルフィド（Ｐ　Ｐ　Ｓ ）が直接アルミニウム基体に塗布される。好ましくはコーティングは４５５℃の 基体を用いて行い、コーティングの厚さは開示されておらず、モしてＰＰＳは５ 〜２０％ＰＴＦＥを含有し得る。

フアツジ（Ｆ　ａ　ｎ　ｇ）によるカナダ国特許第８８７．１２２号（１９７１ ）に基体での殆んどＦＡＩから空気界面での殆んどＰＴＦＥまでの濃度勾配を有 する金属基体上のＰＡＩ及びＰＴＦＥの単一コーティングが与えられる。このも のは通常の鋼鉄またはサンド−プラスチングされたアルミニウム上にいずれの特 殊なプライマーも有しない単一コートとして塗布される。

英国特許第１．５１２．４９５号（ＳＥＢ）（１９７８）では５〜１００μｍの ＤＦＴでＰＴＦＥ粉末を含むＦＡＩコーティングが単に脱グリースされ、そして 粗されていない金属またはガラス基体に塗布される。

ＰＴＦＥ：ＰＡＩの最小比は１ニアである。次にこのものはＰＴＦＥ粉末トップ コートが塗布されたアンダーコートとなる。しかしながら、これらの厚さのアン ダーコート中のＰＴＦＥはコート内接着に失敗し得る。

ゲバウデー（Ｇｅｂａｕｅｒ）によるヨーロッパ特許出願筒１００゜８８９号（ １９８４）にあるフッ素樹脂、ＰＰＳ、水酸化リチウム及びシリカを含む厚いコ ーティングが記載され、そしてこれらのものが従来のものより１０μｍの厚さの 程度で優れていることが主張されている。

基が滑らかである場合、このものをサンドプラスチングまたはエツチングにより 粗し得ることが教示される。

共にヨシムラ（Ｙｏｓｈｉｍｕｒａ）らによる米国特許第４．　１７７゜３２０ 号及び同第４，１３９，５７６号に１５または２０〜２５μｍのＤＦＴのサンド −プラスチングされた粗いアルミニウム上に表面活性剤を有するＰＰＳまたはＰ ＰＳ＋ＰＡＩもしくはポリイミドのアンダーコートが教示される。これらの特許 の多くにおいて、適当な接着性及び耐久性を得るために基体を粗す必要性はかな り経費を増加させる。

本発明に有用であるプライマー、中間及びトップコートを含むコーティング系は 次のものを含めた種々の特許に記載される：バシリオウによる米国特許第４，０ ４９，８６３号（１９７７）；ベアリー（Ｖａｒｙ）及びバシリオウによる同第 ４．１１８．５３７号（１９７８）；バーフマンズ（Ｂｅｒｇｈｍａｎｓ）及び ベアリーによる同第４．　１２３．　４０１号（１９７８）；：Ｉンキヤノン（ Ｃｏｎｃａｎｎｏｎ）及びベアリーによる同第４，２５２．８５９号（１９８１ ）コンキャノンによる同第４．３５１．８８２号（１９８２）；すべでのものを 本明細書に参考として併記する。

発明の要約 本発明はそのある具体例において、好ましくは金属、ガラスまたはセラミックの 基体と、アンダーコート、プライマー、トップコート及び１つまでか、またはそ れ以上の中間コートからなる多層の非粘着性コーティングとからなり、その際に 基体がアンダーコートの接着を妨害する不純物を含まず、アンダーコートが基体 に塗布され、本質的に（空気乾燥後であるがベーキング前の重量ベースで）８％ まで、好ましくは約３〜８％の界面活性剤、２０％まで、好ましくは１０〜２０ ％の微粒子シリ力からなり、残りは少なくとも１つのポリアミドイミド及びポリ エーテルスルホンであり、且つ０．１〜５．０μｍの範囲の乾燥フィルム厚さを 有し、プライマーがアンダーコートに塗布され、フッ素樹脂及び少な（とも１つ のポリアミドイミド、ポリアリーレンスルフィド及びポリエーテルスルホンから なり、且つ２〜１５μｍの範囲の乾燥フィルム厚さを有し、そしてトップコート がフッ素樹脂からなる、コーティング系を与える。

本発明は基体の粗面化を避けることによる経費の低減のみでなく、調理器の離型 性及びスチームアイロン底板に対するすべり効果に有利であり得る滑らかなコー トされた表面を与え得る。またコートされたコピー機ロール表面の経費のかかる 研磨並びにコイルコーティング及びローラーコーティング技術による分散ＰＴＦ Ｅコーティングの塗布を省略し得る。

別に本発明によるコーティング系を必要とされる薄いアンダーコートなしで滑ら かな基体上で行う場合、フィルムは通常のクロスハツチ（Ｃｒｏｓｓｈａ、ｔｃ ｈ）またはフィンガー−ネイル（ｆ　ｉｎｇｅｒ−ｎａ４１）引かき試験により 過度に容易に除去し得る。また、アンダーコートが上記のものより厚い場合、ミ ツドコートが割れ、そしてトップコートのリップリング（ｒｉｐｐｌｉｎｇ）の 原因になる傾向がある。洗浄のみにより処理し、接着を妨害するグリース及び他 のいずれかの不純物を除去した滑らかな基体上でアンダーコートを用いる場合、 本発明のコーティング系は良好な食物離型性及び通常の耐久性試験例えば調理試 験中にフライパンの内側の周りを回転する多数のボールペンのシャフトを有する 秤量されたホールブーを含む［タイガー・ポー（ｔｉｇｅｒ　ｐａｗ）Ｊ調理試 験に対して良好な耐久性を与える。アンダーコートなしか、アンダーコート中に ＰＴＦＥを有するか、または厚すぎるアンダーコートを有する場合に満足できる 結果は得られない。

離型性コーティングの接着性を高めるための代表的な従来の表面の調製は表面の プロフィルを発現させるためのエツチングまたはサンドもしくはグリッドプラス チングを含んでいた。プロフィルはミラノ、イタリアのアルパ社（Ａｌｐａ　Ｃ ｏ、）製のモデルＲＴ６０表面粗さ試験器を用いて平均ミクロインチで測定され る。グリース及び不純物を除去するために洗浄した後の代表的なロール状のアル ミニウムのプロフィルは１６〜２４ミクロインチである。鋼鉄上のプロフィルは より広い範囲で変化するが、代表的には５０ミクロインチより少ない。鋼鉄及び アルミニウムの両者に対し、離型性コーティングを塗布する前に、好ましくはア ルミニウムに対して１００ミクロインチ以上、ある使用に対しては１８０〜２２ ０ミクロインチに増大する。かくて、本発明は１００ミクロインチ以下、好まし くは５０ミクロインチ以下のプロフィルを有する鋼鉄またはアルミニウム基体に 殊に有用である。

次の実施例において、ポリアミドイミド、コロイド状シリカ及び分散体は好まし くはバシリオウによる米国特許第４，０４９，８６３号（１９７７）のものであ り、ＰＴＦＥ配合物はコンキャノンによる米国特許第４，２５２．８５９号及び 同第４．３５１，８８３号（１９８２）のものであり：ウルトラマリンブルーは コンキャノン及びルメル（Ｒｕｍｍｅ　］）による米国特許第４．４２５，４４ ８号（１９８４）によるものであり；ポリエーテルスルホンは共にアトウッド（ Ａｔｗｏｏｄ）らによる米国特許第３，９８１，９４５号（１９７６）、同第４ ．　０９０゜９９３号（１９７８）及びアトウッドによる同第４，１３１．７１ １号（１９７８）のものであり、そしてポリアリーレンスルフィドはバーフマン ズによる米国特許第４．２８７，１１２号（１９８１）のものである。

実施例 ポリアミドイミド、コロイド状シリカ及び界面活性剤のアンダーコートを洗浄の みを行ってグリースを除去した滑らかなアルミニウム上に０゜１〜５．０、好ま しくは０．２５〜２．５、好ましくは１．２５μｍのＤＦＴに噴霧した。このア ンダーコートを空気乾燥し、次にポリアミドイミド、ＰＴＦＥ、コロイド状シリ カ、Ｔｉ０２−コートされた雲母、顔料例えばウルトラマリンブー、ＴｉＯ２及 び他の顔料のプライマーコートをアンダーコート上に２〜１５、好ましくは５， ０〜７．５μｍのＤＦＴに噴霧し、そしてトップコートをＰＴＦＥ、融合を促進 させるための分解性アクリル樹脂及びＴｉ０２−コートされた雲母を含むプライ マーコート上に１５〜１５μｍ［ウェット−オン−ウェット（ｗｅｔ−ｏｎ−ｗ ｅｔ）］に噴霧した。次にコーティング系を１４９℃で１０分間、続いて４２７ ℃で５分間加熱処理した。基体は基体の熱慣性により徐々に加熱され得る市販の 装置中で少な（とも３分間４１６℃以上にあるべきである。本分野で公知のよう に、ＤＦＴは噴霧の時間または希釈により制御でき、そしてコーラ−コーティン グの如き他の塗布技術を用いることができた。

アンダーコート及びプライマーの厚さは共にインターコート接着の損失を避ける ために重要である。トップコート及び随時中間コートの厚さが好ましいが、変え ることもできる。ある状況下でより厚いトップコートは改善された性能を与え得 る。ＦＡＩに対するＰＴＦＥのプライマーコート重量比は好ましくは２：１〜７ ：１の範囲内であり、約４＝１が最も好ましい。

次の表はこれらの層に対する組成を示す。

フルフリルアルコール　２．　４　−−Ａ　ｍｏｃｏ製のポリアミド　２６．０ ２　７８．７４イミド溶液Ａｌ−１０ （残り） 脱イオン化水　６６．４８　−− Ｄ　ｕ　Ｐ　ｏｎｔ製のコロイド状 シリカＬｕｄｏｘ　ＡＭ　４．６０　１５．８６界面活性剤　０．　５　５．　 ４ Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ１００、　（３−８）Ｒｏｈｍ＆Ｈａｓｓ　Ｃｏ、製　合計 １００．００　１００．００ プライマー フルフリルアルコール　１．８５ ポリアミドイミド溶液　１８．０９ 脱イオン化水　５２．０１ Ｔｉ０２−コート化雲母フレーク　領　０６Ｍｅｒｃｋ製「ＡｆｆｌａｆｒＪ ＰＴＦＥ分散体　２０．　９５ ＤｕＰｏｎｔ製Ｔ−３０ コロイド状シリカ　３．６２ ウルトラマリンブルー顔料　３．１５ 水中に分散された５３％固体 赤色酸化鉄顔料　０．２７ 水中に分散された４５％固体 合計　１００．００ トップコート 好適なトップコートは米国特許第４．１１８．５３７号の実施例のものである。

これらのコーティングを記載のとおりに滑らかな脱脂された調理用アルミニウム 、ステンレス鋼及び他の金属に塗布した場合、これらのものは許容し得るクロス ハツチ及びフィンガーネイル接着試験結果を与え、そして食物の離型性、しみ（ ｓｔａｉｎｉｎｇ）、調理における耐ブリスター性及び耐久性に対するタイガー ・ポー試験に関して１８０〜２２０ミクロインチにプラスチングされたアルミニ ウムグリッドに塗布された市販の２コート系と同様に良好か、またはより良好で ある。

また、アンダーコート及びプライマー上のコート（トップコート及び随時中間コ ート）は米国特許第４．２５２．８５４号；同第４．　３５１゜８８２号；及び 同第４，４２５．４４８号、並びにその組合せのものであり得る。また本発明の 薄いアンダーフートはかかるアンダーコートなしでもより良好なコーティング系 を製造するために本分野で公知の種々の方法で粗された基体上に用いることもで きた。

実施例　２ ポリフェニレンスルフィドをアンダーコート中でポリアミドイミドの代りに用い 、次の組成を有する以外は実施例１の方法をくり返して行った。同様の結果が得 られた。

フルフリルアルコール　２４　−− ポリフェニレンスルホン　２６．０２　７ｇ、７４水中の２８％溶液　（残り） 脱イオン化水　６６．４８　−− コロイド状シリカ　４．６０　１５．８６Ｄ　ｕ　Ｐ　ａｎｔ製Ｌｕｄｏｘ　Ａ Ｍ　（１０２０）界面活性剤　０．５５．４ Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ１００　Ｒｏｈｍ　＆　（３−８）Ｈａａｓ　Ｃｏ、製 合計　１００．００　１００．００ 実施例　３ ポリエーテルスルホンをアンダーコート中でポリアミドイミドの代りに用い、次 の組成を有する以外は実施例１の方法をくり返して行った。

同様な結果が得られた。

フルフリルアルコール　２．４　−− ポリフェニレンスルホン　２６．０２　７８．７４水中の２８％溶液　（残り） 脱イオン化水　６６．４８　−− コロイド状シリカ　４．６０　１５．８６Ｄ　ｕ　Ｐ　ｏｎｔ製Ｌｕｄｏｘ　Ａ Ｍ　（１０２０）界面活性剤　領　５５，４ Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ１００　Ｒｏｂｍ　＆　（３−８）Ｈａａｓ　Ｃｏ、製 合計　１００．００　１００．００ 平成４年２月１８日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．アンダーコート、プライマー及びトップコートからなる、多層の非粘着性コ ーティング並びにプライマー及びトップコート間の１つまでか、またはそれ以上 の中間コートを有する基体からなり、その際に基体がアンダーコートの接着を妨 害する不純物を含まず、アンダーコートが基体に塗布され、本質的に（空気乾燥 後であるがべーキング前の重量ベースで）８％までの界面活性剤、２０％までの 微粒子シリ力からなり、残りは少なくとも１つのポリアミドイミド、ポリフェニ レンスルフィド及びポリエーテルスルホンであり、且つ０．１〜５．０μｍの範 囲の乾燥フィルム厚さを有し、プライマーがアンダーコートに塗布され、フッ素 樹脂及び少なくとも１つのポリアミドイミド、ポリアリーレンスルフィド及びポ リエーテルスルホンからなり、且つ２〜１５μｍの範囲の乾燥フィルム厚さを有 し、そしてトップコートがフッ素樹脂からなる、コートされた基体。
2. ２．コーティングがプライマーの成分を含む少なくとも１つの中間コートからな る、請求の範囲第１項記載のコートされた基体。
3. ３．基体がアルミニウム、ステンレス鋼及び炭素鋼から選ばれる金属である、請 求の範囲第１項記載のコートされた基体。
4. ４．コーティング前の基体が１００ミクロインチより小さい表面粗さを有する、 請求の範囲第３項記載のコートされた基体。
5. ５．コーティング前の基体が５０ミクロインチより小さい表面粗さを有する、請 求の範囲第３項記載のコートされた基体。
6. ６．アンダーコートが１０〜２０％の微粒子シリ力及び３〜８％の界面活性剤を 含む、請求の範囲第１項記載のコートされた基体。
7. ７．アンダーコートが０．２５〜２．５μｍの乾燥フィルム厚さを有する、請求 の範囲第６項記載のコートされた基体。
8. ８．プライマーが５．０〜７．５μｍの乾燥フィルム厚さを有する、請求の範囲 第７項記載のコートされた基体。
9. ９．アンダーコートの塗布前に、基体の表面を接着を妨害する不純物を除去する ために処理するが、エッチングまたは機械的には粗さない、請求の範囲第１項記 載のコートされた基体。
10. １０．アンダーコートの残りのものがポリアミドイミドである、請求の範囲第１ 項記載のコートされた基体。
11. １１．アンダーコートの残りのものがポリフェニレンスルフィドである、請求の 範囲第１項記載のコートされた基体。
12. １２．アンダーコートの残りのものがポリエーテルスルホンである、請求の範囲 第１項記載のコートされた基体。