JPH0649406A - 非粘着性コーティング組成物およびコーティング被着方法 - Google Patents

非粘着性コーティング組成物およびコーティング被着方法

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JPH0649406A
JPH0649406A JP5016947A JP1694793A JPH0649406A JP H0649406 A JPH0649406 A JP H0649406A JP 5016947 A JP5016947 A JP 5016947A JP 1694793 A JP1694793 A JP 1694793A JP H0649406 A JPH0649406 A JP H0649406A
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liquid medium
composition
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JP5016947A
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Hugh Campbell Wilson
キヤンプベル ウイルソン ヒユー
Thomas James Bate
ジエームズ ベイト トマス
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HOITSUTOFUOODE PLAST Ltd
Whitford Plastics Ltd
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HOITSUTOFUOODE PLAST Ltd
Whitford Plastics Ltd
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Publication date
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    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摩耗性および耐摩滅性が改善された非粘
着性コーティングを提供する。 【構成】 フルオロカーボン樹脂と5乃至25重量%
の耐熱繊維とからなる非粘着性コーティング組成物であ
って、該組成物には好ましくは繊維とフルオロカーボン
が分散された液体媒体を更に含む。組成物を基体に被着
し、液体媒体を追い出してフルオロカーボン樹脂を硬化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に料理器具の非粘着
性コーティングのほか、民生用および産業用工具および
機器のような他のコーティング被着製品にも適用するこ
とができる非粘着性コーティングに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、非粘着性コーティング(non-s
tick coating) には、金属基体に直接被着されるPTF
E(ポリテトラフルオロエチレン)のようなフルオロカ
ーボン層がある。これは、コーティングをシートまたは
粉末としてロールボンディングすることによりあるいは
液体接着法により行なわれている。後者の場合には、コ
ーティング材は、溶液または分散液として被着され、液
体媒体が除去され、コーティングが硬化される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
コーティングは、使用するにつれて劣化する傾向があ
り、ある場合には、コーティング材が基体から剥げ落ち
ることがある。
【0004】より品質の良いコーティングは、ベースコ
ート(base coat) を粗にした基体に先づ被着し、次いで
フルオロカーボンに富んだトップコート(top coat)をベ
ースコートの上に形成することにより得られている。か
かる系において使用される液体媒体は、約400℃での
硬化に先立ち、比較的低温で蒸発される。かかるコーテ
ィングは接着性は改善されているが、表面は依然として
どちらかというと、柔らかく、従って、摩滅により損傷
を受けやすい傾向にある。
【0005】本発明の目的は、耐摩粍性(resistance to
wear)および耐摩滅性(resistanceto abrasion)が改善
された非粘着性コーティングを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、非粘着
性コーティングを提供するためのコーティング組成物が
提供されており、該組成物は、1つ以上のフルオロカー
ボン樹脂と、耐熱繊維のような繊維と、任意成分である
液体媒体とからなる。繊維とフルオロカーボンは好まし
くは媒体に分散させる。組成物はまた、ポリアミドイミ
ド(PAI)、ポリフェニレンサルファイド(PP
S)、ポリエーテルスルフォン(PES)またはシリコ
ーンのようなバインダ樹脂と、可能であれば顔料とを含
むことができる。
【0007】繊維は、最終乾燥コーティングの5〜25
重量%、好ましくは7.5〜20%、例えば、10.5
%とすることができる。(この数値は湿潤コーティング
組成物の2〜10、3〜8、および4重量%にそれぞれ
対応する。)フルオロカーボンは、最終乾燥コーティン
グの40〜90重量%、好ましくは、60〜70%、例
えば、65%とすることができる。液体媒体を使用する
場合には、液体媒体は被着された湿潤コーティング配合
物100gを基準として40〜80g、好ましくは、5
0〜70g、例えば、54.5gとすることができる。
他の成分を含ませる場合には、該成分は最終コーティン
グの10〜30重量%、好ましくは、15〜25%、例
えば、22%とすることができる。
【0008】繊維は、好ましくはアルミナ繊維である
が、炭素繊維、ガラス繊維および他の同様の材料を使用
することができる。供給される繊維は、直径が1〜20
μmの範囲、好ましくは1〜5μmの範囲とすることが
できる。繊維の長さは、一般に70〜150μmの範囲
で変えることができる。さらに、繊維の長さと直径との
比が5:1及び20:1の繊維も使用可能である。
【0009】適宜のフルオロカーボンには、PTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(フッ素化エ
チレンプロピレン)、PFA(パーフルオロアルコキ
シ)があるが、好ましい材料はPTFEおよびPFA、
特に、PTFEである。
【0010】コーティングは、液体媒体を使用して被着
するのが好ましい。適宜の液体媒体は、水、芳香族炭化
水素、NMP(N−メチルピロリドン)、DMF(ジメ
チルホルムアミド)、グリコールおよびアルコールの混
合物であるが、好ましい物質は、水、アルコール、NM
P(N−メチルピロリドン)およびグリコールの混合物
である。コーティングは、スプレイ、ローラーまたはコ
イルコーティング技術を用いて行うが粉末コーティング
を用いて被着することもできる。コーティング系の厚さ
は20乃至50μmの範囲で変えることができるが、好
ましくは、30乃至35μmである。
【0011】基体材料は、(ステンレス鋼をはじめとす
る)鋼またはアルミニウムが好ましいが、特に料理器具
以外の製品にコーティングを施そうとする場合には、
銅、ガラスまたはセラミックのような他の材料も使用す
ることができる。液体媒体コーティング法を使用する場
合には、平坦な状態の基体にコーティングを施し、次に
基体を成形することができるが、予め成形した製品のコ
ーティングを行なうこともできる。
【0012】本発明は、多層コーティング(multi-layer
coating) 、特に、2層コーティングに特に適してい
る。コーティング層の1つ以上は、本発明によることが
できる。特に好ましい形態では、ベースコートは繊維含
有量がその最終乾燥組成物の1乃至20重量%、好まし
くは7.7%であり、トップコートは繊維含有量がその
最終重量組成物の10重量%以下、好ましくは約1乃至
10%、特に、約1%である。
【0013】ベースコートの厚さは15乃至30μmの
範囲で変えることができ、好ましくは15乃至25μm
である。トップコートの厚さは5乃至20μmの範囲で
変えることができ、10乃至15μm、例えば、15μ
mであるのが好ましい。また必要に応じて、コーティン
グ系を形成するためにミッドコートを施してもよい。
【0014】従って、本発明は、上記した組成物を使用
してコーティングされた製品、あるいは広い意味では、
フルオロカーボンおよび耐熱繊維からなる非粘着性コー
ティングを有する製品にも及ぶものである。
【0015】本発明の別の観点によれば、非粘着性コー
ティングを製品に被着する方法が提供されているが、こ
の方法は、液体媒体に耐熱性繊維を分散させかつフルオ
ロカーボンを該媒体に分散して「湿潤」("wet") コーテ
ィング組成物を形成する工程と、湿潤組成物を製品に被
着する工程と、液体媒体を追い出して「乾燥」コーティ
ングを残す工程と、コーティングを高温で硬化させて硬
化コーティングを形成する工程とを備えている。
【0016】多層コーティングの場合には、各層は、湿
潤層の上に湿潤層を形成させてもよいが、次の層が被着
される前に乾燥させるのが好ましい。種々の層の硬化は
別々にあるいは同時に行なうことができる。
【0017】乾燥工程を用いる場合は、50乃至100
℃の範囲の温度、好ましくは約80℃の温度で行なう。
要する時間は、2乃至20分の範囲で変えることができ
るが、時間は炉の出力により変わる。圧力は、700乃
至800mmHg(93乃至107kPa)とすること
ができるが、760mmHg(101kPa)であるの
が好ましい。
【0018】硬化工程は、370乃至450℃の範囲の
温度、好ましくは、390乃至420℃の範囲の温度、
例えば、400℃の温度で行なうことができる。ピーク
金属温度において要する時間は、5乃至20分の範囲で
変えることができ、好ましくは5乃至10分、例えば、
5分である。圧力は、700乃至800mmHg(93
乃至107kPa)とすることができるが、好ましくは
約760mmHg(101kPa)である。硬化工程
は、空気雰囲気の下で行なうことができる。
【0019】好ましくは、コーティングに先立ち、コー
ティングされるべき基体は、オイル、グリース、洗剤、
ブラスト媒体などのような全ての汚染物質を除去するよ
うに調製される。オイルとグリースは、蒸気脱脂により
除去することができるが、これは例えば塩素化またはフ
ッ素化洗浄溶媒を使用して行なうことができる。あるい
は、オイルとグリースは、アルカリ洗浄によりあるいは
基体に420乃至450℃の温度で15分間予備ベーキ
ング処理を行なう高温の「バーンアウト」("burn-out")
により除去することができる。表面は、例えばグリット
ブラスト(gritblasting) により摩滅させるのが好まし
い。例えば、アルミニウム基体に好適のグリットには、
689kPa(100psi)の空気圧を使用して、ペ
ルソメーター(Perthometer)等の表面形状測定機を用い
て測定した場合に、4〜8μmの平均ブラストプロフィ
ル(Ra)(Blastprofile)が得られる。40乃至60メ
ッシュ(250乃至375μm)の、鉄を含まないアル
ミニウムグリットがある。全てのブラスト媒体は、次
に、コーティングに先立ち、基体から除去すべきであ
る。
【0020】鋳造アルミニウムの場合には、金属は、グ
リットブラストまたは脱脂によっては除去することがで
きない可能性のある汚染物質を鋳造処理において保持す
るようになる可能性がある。このような場合には、高温
「バーンアウト」を脱脂およびグリットブラストに先立
って行なうことが推奨される。
【0021】
【作用】本発明に係るコーティングは、高温における耐
摩滅性を改良するとともに耐銹性を改良し、しかも接着
性の劣化が見られない。
【0022】
【実施例】本発明は種々の態様で実施することができる
が、以下、本発明を実施例に関して更に説明する。
【0023】実施例1 以下の組成のベースコート組成物をつくった。
【表1】
【0024】上記の最初の6成分はボールミルでよく混
合し、次に残りの成分を100rpmの低速度のかい形
混合機を用いて室温で加える。混合物は、100μmの
篩を通るものであった。
【0025】押圧したアルミニウムの基体の蒸気脱脂
を、通常の塩素化洗浄溶媒を使用して行なった。基体
を、689kPa(100psi)の空気圧で40〜6
0メッシュの酸化アルミニウムグリットを使用してグリ
ットブラストすることにより摩滅させ平均6μmのブラ
ストプロフィルを得た。次に、通常の技術を使用して基
体から全てのブラスト媒体を除去した。
【0026】上記したコーティング材料を、流体ノズル
と206kPa(30psi)の圧力で分当たり0.3
7m3 (13立方フィート)の空気を使用するように構
成された空気ノズルとが装備されたビンクス(Binks) モ
デル630噴霧ガンを使用して、基体にベースコートと
して被着した。ベースコートは、一定の平均した動きで
噴霧することにより基体に均一に被着した。ベースコー
トに所要の厚さの湿潤被膜(70乃至90μm)を被着
してから、水を含有する溶媒を80〜100℃の温度で
蒸発除去し、コーティング処理した基板を放置して冷却
させた。
【0027】次に、以下の成分のトップコートの組成を
行なった。
【表2】
【0028】トップコート組成物は実施例1と同様にし
て調製し、冷却したベースコートに厚さ50μmの湿潤
被膜を形成した。水を含有する溶媒を80〜100℃の
温度で約10分間蒸発除去した。
【0029】2層コーティングを有する基体を、420
℃で5分間硬化させた(実際には、420℃で5分間の
最大硬化あるいは400℃で4分間の最小硬化で十分な
ものと考えられる)。これらの温度はピーク金属表面温
度を示す。
【0030】得られた製品は、厚さが21μmのベース
コートと、厚さが11μmのトップコートとを有してい
た。コーティングは、滑らかな半光沢仕上げであった。
試験を行なったところ、実際の操作温度範囲は−20乃
至290℃であることがわかった。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、耐摩粍性および耐摩滅性が改善された非粘着性コー
ティングを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒユー キヤンプベル ウイルソン イギリス ダブリユエー8 9ワイテイー チエシヤー州 ウイドネス バルモーラ ル パーク バルハム クローズ 2 (72)発明者 トマス ジエームズ ベイト イギリス チエシヤー州 ウイドネス ヘ イル ロード 178ビー

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つ以上のフルオロカーボン樹脂と繊維
    とからなることを特徴とする非粘着性コーティングのコ
    ーティング組成物。
  2. 【請求項2】 繊維は耐熱繊維であり、好ましくは最終
    乾燥コーティングの5乃至25重量%を呈することを特
    徴とする請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 液体媒体と該媒体に分散された繊維とフ
    ルオロカーボンを含有することを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 バインダ樹脂、例えば、ポリアミドイミ
    ドを更に含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    かに記載の組成物。
  5. 【請求項5】 フルオロカーボンは最終乾燥コーティン
    グの40乃至90重量%、好ましくは最終コーティング
    の60乃至70%を呈することを特徴とする請求項1乃
    至4のいずれかに記載の組成物。
  6. 【請求項6】 液体媒体はコーティング配合物100g
    当たり40乃至60g、好ましくは、コーティング配合
    物100g当たり50乃至55g存在することを特徴と
    する請求項3乃至5のいずれかに記載の組成物。
  7. 【請求項7】 繊維はアルミナ繊維、炭素繊維またはガ
    ラス繊維であり、直径は好ましくは1乃至20μmの範
    囲にあり、繊維長は好ましくは70乃至150μmの範
    囲にあることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに
    記載の組成物。
  8. 【請求項8】 フルオロカーボンは、PTFE(ポリテ
    トラフルオロエチレン)および/またはFEP(フッ素
    化エチレンプロピレン)および/またはPFA(パーフ
    ルオロアルコキシ)からなることを特徴とする請求項1
    乃至7のいずれかに記載の組成物。
  9. 【請求項9】 液体媒体は水、キシレン、トルエン、M
    NP(N−メチルピロリドン)、DMF(ジメチルホル
    ムアミド)、グリコールおよびアルコールのいずれかま
    たはその全てを混合したものであることを特徴とする請
    求項3乃至8のいずれかに記載の組成物。
  10. 【請求項10】 非粘着性コーティングを基体に被着す
    る方法において、耐熱繊維を液体媒体に分散させるとと
    もにフルオロカーボンを液体媒体に分散させて湿潤コー
    ティング組成物を形成する工程と、湿潤コーティング組
    成物を基体に被着する工程と、液体媒体を追い出して乾
    燥コーティングを残留させる工程と、コーティングを高
    温で硬化させて硬化コーティングを得る工程とを備える
    ことを特徴とする非粘着性コーティングの被着方法。
  11. 【請求項11】 乾燥工程は20乃至100℃の範囲の
    温度で2乃至20分の時間をかけて行なわれおよび/ま
    たは硬化工程は370乃至450℃の範囲の温度で5乃
    至20分の時間をかけて行なわれることを特徴とする請
    求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 基体は、コーティングに先立ち、好ま
    しくは基体を420乃至450℃の温度に曝すことによ
    り汚染物を除去する処理を受けることを特徴とする請求
    項10または11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 基体は鋼、アルミニウム、銅、ガラス
    またはセラミックであることを特徴とする請求項10乃
    至12のいずれかに記載の方法。
  14. 【請求項14】 複数の層のコーティングが基体に被着
    されることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか
    に記載の方法。
JP5016947A 1992-01-07 1993-01-07 非粘着性コーティング組成物およびコーティング被着方法 Pending JPH0649406A (ja)

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EP (1) EP0551996B1 (ja)
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AT (1) ATE179742T1 (ja)
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DE (1) DE69324714T2 (ja)
DK (1) DK0551996T3 (ja)
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