JPH06145586A - フロオロカーボン含有量の多い被膜用組成物からなる複合物品 - Google Patents

フロオロカーボン含有量の多い被膜用組成物からなる複合物品

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JPH06145586A
JPH06145586A JP3134810A JP13481091A JPH06145586A JP H06145586 A JPH06145586 A JP H06145586A JP 3134810 A JP3134810 A JP 3134810A JP 13481091 A JP13481091 A JP 13481091A JP H06145586 A JPH06145586 A JP H06145586A
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silane
composition
wetting agent
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Steven Kritzler
スチーブ クリツツラー
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Otis Elevator Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非常に滑らかで、耐摩耗性が高く、付着力が
良く、種々の基体に塗布し易い塑性物からなる複合物品
を提供すること。 【構成】 なめらかな表面層を有する基体からなり、該
表面層がポリテトラフルオロエチレンのフロオロカーボ
ンポリマ成分と、エポキシ樹脂の熱硬化性樹脂成分と、
アミンの交叉結合剤と、シランの濡らし剤とから構成さ
れる。配合比は、重量％ベースで、フロオロカーボン：
エポキシ樹脂の比率が約２：１までであり、シランの濡
らし剤が全固体重量の約1.５重量％までの量で存在す
る。この複合物品は、基体に塗布した時に低い摩擦係数
を持つと共に高い耐摩耗性および付着性を有する組成物
からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明が関与する技術分野は被膜であり、
特に、被膜用組成物を含み更にエポキシの様な熱硬化性
成分を含んだなめらかなポリマ化不飽和化合物である。
【０００２】
【背景技術】ポリテトラフルオロエチレンの様ななめら
かなフロオロカーボンポリマは、非粘着性及びすべり性
が所望される場合には並はずれた物質となる様な多くの
特性を有しているが、この物質はこれらの特性によって
使いにくいものにされる。例えば、非粘着性が優れてい
るために、この物質を、この様な性質を与えることが所
望される他の物質に付着することが困難である。米国特
許第3,１４4,１１８号では、非粘着性物質としてテフロ
ン（Dupout de Nemours & Co., Inc. の登録商標）の効
能が賞賛されているが、例えばそのままの状態でこの物
質を使用することは困難であり７００°F まで加熱する
ことが必要であると示されている。更に、テフロンの被
膜は一般に耐摩耗性で悩まされている。これは例えば、
この様な難点について述べた米国特許第3,８５0,８６７
号で強調されている。組成物中にテフロンを使用するこ
とに伴う問題を解消するためにこれまでに多くの試みが
なされているが、その中でも、テフロンと共に熱硬化性
物質を含んだもの（米国特許第3,１４4,１１８号並びに
第3,８５3,６９０号）や、充填物及び濡らし剤等を含ん
だもの（米国特許第3,８５0,８６７号）がある。然し乍
ら、依然として要望される組成物は、非常になめらか
で、特に基体上にこの組成物を被膜付けした際にこれに
接触するゴム状物質に対して非常になめらかであり、色
々な基体に対して良く付着し、耐摩耗性があり、且つフ
ロオロカーボンポリマの含有量が多く然もその欠点を伴
わないということを兼ね備えた様な組成物である。
【０００３】
【発明の開示】本発明は、非常になめらかで、耐摩耗性
が高く、付着性が良く、そして種々の基体へ塗布し易い
被膜用組成物に関するものである。この組成物は本質的
に３つの部分、即ち(1) ポリテトラフルオロエチレンの
様ななめらかなフロオロカーボンポリマと、(2) エポキ
シ樹脂の様な熱硬化性樹脂と、(3) シランの様な濡らし
剤とを具備している。
【０００４】本発明の更に別の特徴は、本発明の組成物
が被膜付けされてなめらかさが改善されたガラス又は金
属の様な物品にある。
【０００５】
【発明を実施する最良の態様】本発明の物質は、耐摩耗
性が高くて非常になめらかである様な物質が所望される
いかなる分野にも利用できる。この物質は、金属やガラ
スの様な種々の基体に非常によく付着するので特に被膜
付けの使用目的に用いられるが、モールドされた形態、
例えばシートやストリップの形態、積層体の形態又は表
面に対して積層される形態において耐摩耗性及び高度な
すべり性が所望される場合にモールド物質として使用す
ることもできる。
【０００６】この物質を塗布工程に用いるべき場合に
は、この物質をローラ、ブラシ又はスプレーがけの様な
方法で塗布するのによく適しているが、平らで美しく見
える被膜を作るために特にスプレーがけで塗布する様に
される。又、この物質は、よく付着し、良くすべりそし
て耐摩耗性が大きいので移動段階のスカートパネルの様
な用途にも特に利用できる。例えば、米国特許第3,１４
4,１１８号に注目されたい。
【０００７】本発明の組成物は本質的に３つの成分を具
備している。被膜になめらかさを与えるために最も重要
である第１の成分はフロオロカーボンポリマ又はコポリ
マである。ポリテトラフルオロエチレンは良く知られて
いる様になめらかさが良いので最も好ましい弗化ポリマ
であるが、その他のなめらかなフロオロカーボンポリマ
又はコポリマ例えば、クロロ−フルオロ−型ポリマ又は
エチレンプロピレン−フロオロエチレンの様なフロオロ
カーボンコポリマを用いてもよい。フロオロカーボンポ
リマは固体、望ましくは微粉末状態のものが選択され
る。第２の重要な成分は固定可能な樹脂であり、これは
熱硬化性樹脂又は硬化性樹脂である。この樹脂は、基体
に塗布し易く、硬化し易く、そして組成物が硬化した際
に所望の耐摩耗性及び付着性があるという様な特性に関
して選択されるのが好ましい。エポキシ樹脂としては、
例えばＡ．Ｃ．Hatric Chemicals Pty., Ltd. から入手
できる Epotuff ５４−１０５を選択するのが好まし
く、これはキシレン溶媒中エポキシ組成物が７４ないし
７６固体重量％というものであり、Ｚ3 ないしＺ6 の粘
性を有しそして６００ないし７００のエポキシド当量を
有している。
【０００８】エポキシ樹脂を用いる場合には、交叉結合
剤、好ましくは脂肪質のポリアミドアミン交叉結合剤の
様なアミン交叉結合剤を硬化樹脂と組合わせて用いるの
が望ましく、例えばその比率はエポキシ樹脂の重量を１
とすれば1.５：１ないし2.０：１でありそして好ましく
は1.７：１ないし1.８：１である。適当な脂肪質ポリア
ミドアミン交叉結合剤としては例えば、Ａ．Ｃ．Hatric
k Chemicals Pty.,Ltd.から入手できるベルサミド（Ver
samid) ５４−４０５がある。このベルサミド５４−４
０５はキシレン担持体中６９ないし７１固体重量％組成
物として提供される脂肪質ポリアミドアミンである。こ
れはＶないしＺの粘性を有しそして１６１ないし１７３
のアミン値を有している。この交叉結合剤をエポッフ
（Epotuff)５４−１０５と共に本発明による組成物に用
いた時には、大きな耐摩耗性が得られると共にガラス及
び金属の基体に良く付着する。然し乍ら、その他の硬化
性エポキシ樹脂をその他の交叉結合剤と組合わせて用い
てもよいし、或いはエポキシ樹脂の選択次第では交叉結
合剤なしで用いてもよい。
【０００９】本発明の改善された結果を得るために重要
であると考えられる組成物の第３の成分は、フロオロカ
ーボンポリマを濡らす様に働くシランの濡らし剤であ
る。この目的のためには、アミノシラン、更に好ましく
はジアミノシランが特に適していると分った。Dow Corn
ing から入手でき、Ｎ−ベータ−アミノ−エチル−ガン
マーアミノ−プロピル−トリメトキシシランより成るシ
ラン６０２０が濡らし剤として特に好ましく、これはフ
ルオロカーボンをこの樹脂で濡らすことができそして或
る場合にはフロオロカーボンをこの樹脂に結合すること
もでき、本発明の組成物の優れた付着性及び優れた耐摩
耗性の両方に寄与する。
【００１０】シランはフロオロカーボンポリマをこの樹
脂で濡らすに充分な量が用いられ、それ故、シランの使
用量はポリマ及び樹脂成分の相対的な量によって変わ
る。然し乍ら、典型的に、シランの量は組成物中の全固
体重量の約1.５重量％までであり、そして一般に0.１重
量％から１重量％まで変わり、更に典型的には0.３から
0.７重量％まで変わる。
【００１１】本組成物中のフロオロカーボンポリマ対樹
脂の比率は重量で４：１程度の大きさであるが、1.２：
１より小さく保持されるのが好ましい。フロオロカーボ
ンポリマ対樹脂の比率が大きい場合には、ポリマと樹脂
とを満足に濡らすことが更に困難になる。所望ならば、
フロオロカーボンポリマ対樹脂の比率を相当に小さくし
て用いてもよいが、フロオロカーボンポリマ対樹脂の比
率が小さくなるにつれて組成物のなめらかさが低下す
る。例えば、非常に満足な比率としては1.８：１ないし
2.２：１である。
【００１２】本組成物は、その重要な成分同志の分散を
容易にしたり或いは基体への塗布を容易にしたりするた
めにメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、フ
レオン（Dupout de Nemours & Co., Inc. の登録商標）
及びキシレンの様な１種類以上の溶媒を任意選択的に含
んでもよい。この様な溶媒は例えば組成物のうちの６０
重量％までを構成できるが、好ましくは４０ないし６０
重量％である。更に、樹脂を硬化剤と組合わせて用いる
時には、フロオロカーボンポリマを或る溶媒又は混合溶
媒中で硬化性樹脂成分と混合しそして第２の溶媒又は混
合溶媒中で硬化剤と混合し、組成物が被膜付けさるべき
基体へ組成物を塗布する直前に上記２つ部分を合成する
のが便利である。この場合は、便利にも、第３溶媒又は
混合溶媒中でシランを予め溶かしそしてこの場合も基体
へ被膜付けする直前に他方の２つの部分と合成すること
ができる。
【００１３】本発明の組成物にはその他の成分を任意選
択的に添加してもよい。例えば、カーボンブラックやそ
の他の顔料又はダイの様な着色剤、分散剤、並びに使用
される樹脂によっては硬化速度等を速める加速剤が添加
されてもよい。 例１ 次の様な仕様に基づいて３つの部分で被膜用組成物が作
成された。
【００１４】 重量部 部分 Ａ カーボンブラック 3.５ ポリテトラフルオロエチレン粉末 ４0.０ （フルオン Ｌ１６９Ａ） ペルサミド５４−４０５ ３6.２ メチルイソブチルケトン 8.０ メチルエチルケトン １0.３ フレオン１３ 4.０ 部分 Ｂ エポッフ５４−１０５エポキシ樹脂 ４2.０ メチルイソブチルケトン 5.０ メチルエチルケトン 4.０ 部分 Ｃ シラン６０２０ 5.０ キシレン 5.２ フルオンＬ１６９ＡはＩＣＩから入手できるもので、５
ミクロンのポリテトラフルオロエチレン粉末である。
【００１５】部分Ａは塗料の様にして製造されそして１
２５ミクロンフィルタ袋によってろ過された。部分Ｂは
簡単な混合体として形成された。部分Ｃは水分を除去す
るためガス幕の下で混合され、シランは新しい乾燥貯蔵
体から取りだしたものであるのが好ましい。
【００１６】全ての場合に、水分なしの等級が用いられ
た。上記部分は全体を通じてＡ：Ｂ：Ｃが重量で２：
１：0.２という比率で混合された。混合の順序及び混合
の比率は重要ではないが、分散を確保するために混合を
例えば５分間続けるのが好ましい。
【００１７】部分Ｃを部分Ａに加えた際に粘性の実質的
な低下が生じるが、これはポリテトラフルオロエチレン
がシランで濡らされたことを示す。スプレーがけによっ
て基体に塗布し易い様に粘性を調整するためこの組成物
を例えばメチルイソブチルケトンで希釈してもよい。 例２ 本発明による第２の実施例を次の様な仕様に基づいて構
成した。
【００１８】 重量部 部分 Ａ エポッフ５４−１０５エポキシ樹脂 6.９３０ メチルイソブチルケトン 2.１４５ メチルエチルケトン 2.９５０ ブタノル 0.２５０ ノウスバース 0.０５０ カーボンブラック 0.２７５ ポリテトラフルオロエチレン粉末 5.５００ （フルオンＬ１６９Ａ） 部分 Ｂ ぺルサミド５４−４０５ 4.０ メチルエチルケトン 1.０ 部分 Ｃ シラン６０２０ 0.１６５ アクセラレータＨＹ９６０ 0.４８０ キシレン 0.１７５ これら部分はＡ：Ｂ：Ｃが重量で２3.４３７：５：0.８
２という比率で合成された。ノウスパース A.C. Hatric
k Chemicals Pty., Ltd.から入手できるアルキド及びレ
シチン系の濡らし剤である。アクセラレータＨＹ９６０
はＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹから入手できるエポキシ樹脂用
のトリ−ジメチルアミノメチルフェニル触媒硬化剤であ
る。
【００１９】例３ ステンレススチールのパネルを例１の組成物で0.００２
インチの乾燥フィルム厚みに被膜付けした。これらパネ
ルはＡＳＴＭ−Ｄ６０９−５２に基づいて作られた（こ
れ以外にも基体についてはその他ＳＡＥ１０１０で鋼パ
ネルが指定されている）。
【００２０】次の様な試験を行なった。 1.円錐心棒テスタによる被膜の伸張度 ＡＳＴＭ Ｄ５２２−４１ 被膜は３／８″心棒に対して合格であった。（伸張度６
％） 2.被膜に対する一般の化学物質の作用 ＡＳＴＭ Ｄ１３０８−５７ おおいかける方法とおおいかけない方法の両方を用いて
２時間にわたり試験を行った。 (a) ５０％のエチルアルコール 痕跡なし (b) 食用酢（３％の酢酸） 〃 (c) 洗剤（２０％非イオン性） 〃 (d) ライター油 〃 (e) 切った果物（オレンジ） 〃 (f) 油及び脂肪（べにばな、バター） 〃 (g) 調味料（からし、トマトソース） 〃 (h) 飲み物（茶、コーヒー、コカコーラ） 〃 (i) 潤滑グリース 〃 3.浸水試験 ＡＳＴＭ Ｄ８７０−５４ 規則的に目でチェックを行なって合計１６８時間試験し
た。目に見える様な泡やしわやフィルムのはがれはなく
被膜は合格であった。付着力が失われたり変色しないこ
とが注目された。浸水後に摩擦係数を再試験したが変化
はなかった。 4.ＫＮＯＯＰの耐刻み硬度 ＡＳＴＭ Ｄ１４７４−５７Ｔ ＫＮＯＯＰ硬度 −２８ 5.ＴＡＢＯＲ摩耗器による耐摩耗試験 ５００gmにおいて１０００回当たりの減りは１％未満濡
れた状態で試験を繰り返した時は結果に対する変動が５
％未満 6.引剥がし試験−耐剥離試験 ＤＥＦ １０４４−Ｂ 合格 7.格子目試験 合格−クラス１ 8.耐衝撃（ＤＲＯＰＳ Ｇ．Ｅ．）ボール落下法 平均結果 ５６０ 9.摩擦係数−インストロンテスタ １分当たり５″の速度で圧力２５psi で試験 (a) 鋼に対して−0.１０６ (b) アルミニウムに対して−0.１５０ (c) 堅木に対して−0.０９８ 速度が高い際には摩擦係数が縁部で減少する。
【００２１】例４ 移動階段の金属スカートパネルをトルオール溶媒で完全
に洗浄した後にこのパネルに例１及び例２の組成物を塗
布した。この特定例においては、約0.００２インチの乾
燥フィルム厚みまでスプレーがけすることにより組成物
を塗布した。この被膜付けされたスカートを通常の室温
で約６時間乾燥してつるつるした丈夫な固着フィルムに
した。送風乾燥器の様な外部ヒータを用いることによっ
て乾燥時間を早めることができる。移動階段の段と被膜
付けされたスカートパネルとの間にスニーカの様なゴム
ぐつ材料を押しつけようと試みたが、被膜の非常になめ
らかな性質により、うまくいかなかった。
【００２２】本発明の組成物は、耐摩耗性の大きい乾い
たなめらかな被膜が所望される様な数多くの場合に利用
できることが明らかであろう。ここに挙げたものは金属
やガラスの様な種々の基体に非常によく付着し、そして
又例えばシートやスリップの形態、積層体の形態又は表
面層の様なウモールドされた形態において耐摩耗性及び
良好なすべり性が所望される時にはモールド物質として
も使用できる。
【００２３】この物質を塗装工程に使用すべき場合に
は、この物質はローラやブラシやスプレーがけの様な方
法で容易に塗布されるが、平らで美しく見える被膜を作
るためには特にスプレーがけで塗布する様にされる。本
発明による組成物は、付着性が強く、すべり性が良く、
耐摩耗性が高いので、移動階段のスカートパネルの様な
用途に特に利用できる。
【００２４】本発明をその実施例について詳細に説明し
たが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずにその形態及
び細部に種々の変更がなされ得ることが当業者に理解さ
れよう。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 なめらかの表面層を有する基体からなる
    複合物品であり、前記表面層がポリテトラフルオロエチ
    レンのフロオロカーボンポリマ成分と、エポキシ樹脂の
    熱硬化性樹脂成分と、アミンの交叉結合剤と、シランの
    濡らし剤とからなり、重量％ベースで、フロオロカーボ
    ン：エポキシ樹脂の比率が約２：１までであり、シラン
    の濡らし剤が全固体重量の約1.５重量％までの量で存在
    し、基体に塗布した時に低い摩擦係数を持つと共に高い
    耐摩耗性および付着性を有する組成物からなることを特
    徴とする複合物品。
  2. 【請求項２】 シランの濡らし剤がｎ−ベーターアミノ
    −ガンマーアミノ−プロピル−トリメトキシシランであ
    り、エポキシが６００ないし７００のエポキシドを有
    し、アミンの交叉結合剤が１６１ないし１７３のアミン
    値を有する脂肪酸ポリアミドアミンであることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の複合物品。
  3. 【請求項３】 被膜が約0.００２インチ（0.００５cm）
    の最終厚さを有することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載の複合物品。
  4. 【請求項４】 基体が金属またはガラスであることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の複合物品。
JP3134810A 1979-10-26 1991-06-06 フロオロカーボン含有量の多い被膜用組成物からなる複合物品 Pending JPH06145586A (ja)

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