JPH0794164B2 - 有彩色着色性弗素樹脂被覆物 - Google Patents

有彩色着色性弗素樹脂被覆物

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JPH0794164B2
JPH0794164B2 JP2004697A JP469790A JPH0794164B2 JP H0794164 B2 JPH0794164 B2 JP H0794164B2 JP 2004697 A JP2004697 A JP 2004697A JP 469790 A JP469790 A JP 469790A JP H0794164 B2 JPH0794164 B2 JP H0794164B2
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【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、有彩色着色性弗素樹脂被覆物に関し、さらに
詳しくは、金属基板との接着性や表面の非粘着性等の特
性を低下させることなく有彩色に着色した有彩色着色性
弗素樹脂被覆物に関するものである。
「従来の技術」 弗素樹脂は、優れた非粘着性、耐薬品性を有しているた
め、フライパン、鍋、ホットプレート、ジャー炊飯器用
内釜等の厨房機器、食品容器、電気製品、食品工業、電
気・機械工業等広い用途に用いられている。
従来これらの弗素樹脂被覆物は、下地の色がそのまま透
けて見える無色透明か、白、灰、黒などのモノトーンが
主であり、せいぜいこれらに金属光沢を付与したメタリ
ック調しか得られていなかった。しかしながら、近年、
特に家庭用品等の一般商品を中心に色彩に対するニーズ
が高まりを見せ、色をオーダーできる冷蔵庫が発売され
るなど、色という従来2次的機能と考えられた要素が不
可欠なものとなってきた。
「発明が解決しようとする課題」 ところが、弗素樹脂は、良好な耐薬品性を有するがゆえ
にこれを溶解する溶媒がほとんどなく、水性分散液や粉
体を被着物上にコーティングした後高温で焼付ける加工
法をとるために、染料等の有機系の着色剤は熱変性する
ために使用できなかった。
一方、ベンガラや群青等の無機顔料で着色しようとする
と、少量では充分な発色が得られず、多量に配合する
と、被覆物との接着性や表面の非粘着性など主要な機能
が著しく損われる等の問題点があった。
そこで、これらの主要特性を大きく損わない程度の比較
的少量の配合で、下地である被着物の色と調和して良好
な発色の得られるカーボンブラックや酸化チタンを配合
することが行われたが白、灰、黒等のモノトーンの着色
しか得られていなかった。
一方フライパン等と耐摩耗性の要求される物品にコーテ
イングされる弗素樹脂組成物には、摺動材などで古くか
ら実績のある雲母を配合して耐摩耗性の向上が図られて
おり、その2次的効果によってメタリック調の色調が得
られている。ただし、雲母だけを配合すると、顔料とし
ての隠蔽力が不足するためにコーティング膜厚のばらつ
きによって著しい色むらが発生するため、金属粉や、シ
リカ、アルミナ、カーボン、酸化チタン等を併用するこ
とが常識的に行なわれてきた。
このような例として、特開昭52−10386号、特表昭56−5
01277号、特開昭56−103257号があげられる。これらに
は、弗素樹脂に金属フレークや雲母あるいは顔料被覆雲
母を配合することが開示されているが、引掻き抵抗性や
耐摩耗性等の塗膜強度を向上させることを主眼とし、色
むら防止も兼ねて通常の常識の範囲で添加される金属粉
やシリカ、アルミナ、カーボン、酸化チタン等を併用す
ることを除外しておらず、又耐熱性バインダーの添加を
必須要件としているものである。
このような添加物を用いるために、特開昭52−10386
号、特表昭56−501277号では、弗素樹脂が本来有してい
る非粘着性が著しく損なわれるので、表面に弗素樹脂の
みからなるトップコートや雲母配合濃度を低下させたト
ップコートを施す必要が生じたり、特開昭56−103257号
のごとく、弗素樹脂塗装の下地用に限定して使用する必
要があった。また、色調については、雲母を配合しない
組成物と同様、接着力や非粘着性の低下を最小限にする
ために、顔料の配合が限定され、モノトーン系のメタリ
ックしか得られないのが現状である。
上記に鑑み、本願の発明は、金属基板との接着性や表面
の非粘着性等の特性を低下させることなく、しかも単層
の弗素樹脂層の被覆によって巾広い色調の有彩色に着色
した弗素樹脂被覆物を得ようとするものである。
「課題を解決するための手段」 即ち本発明は、化学的エッチングもしくは電気化学的エ
ッチングにより微細な凹凸が設けられた基板上に、粒度
5μ以上200μ以下の無機顔料が固形物中1重量%以上
7重量%以下配合され、これ以外の無機顔料や、耐熱性
高分子を実質的に含まない弗素樹脂組成物が単層に被覆
されており、上記配合される無機顔料は、表面に無機顔
料を被覆した雲母であり、該雲母に被覆する無機顔料
が、a)〜d) a)透明性無機顔料であり、被覆される光学的厚さ(光
学的厚さ=幾何学的厚さ×屈折率)が0.2μ以上0.4μ以
下である、 b)不透明性無機顔料である、 c)透明性無機顔料と不透明性無機顔料の混合物であ
る、 d)透明性無機顔料と不透明性無機顔料の積層物であ
る、 のいずれかであることを特徴とする有彩色着色性弗素樹
脂被覆物である。
なお、上記本発明には、その実施の態様として少なくと
も下記が含まれる。
(イ)不透明性無機顔料が酸化鉄であり、透明性無機顔
料が酸化チタンであることを特徴とする上記本発明の有
彩色着色性弗素樹脂被覆物。
(ロ)基板がアルミニウムもしくはアルミニウム合金か
らなることを特徴とする上記本発明の有彩色着色性弗素
樹脂被覆物。
こゝで上記本発明で、使用される弗素樹脂としては、例
えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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(FE
P)、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(PFA)、エチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチ
レン(PCTFE)あるいはエチレン−クロロトリフルオロ
エチレン共重合体(ECTFE)などである。
弗素樹脂はまた樹脂粉末だけでなく、乳化重合法で得ら
れた弗素樹脂の水性分散液、弗素樹脂粉末を水性媒体に
分散せしめた分散液、弗素樹脂のオルガノゾル、あるい
はオルガノゾルの水中エマルジョン等のいづれの形態で
使用することも出来る。
以下に発明について詳細に説明する。
本発明者は前記従来技術の問題を鋭意検討した結果、微
細の凹凸が設けられた基板上に、粒度5μ以上200μ以
下の無機顔料が固形物中1重量%以上7重量%以下配合
され、これ以外の無機顔料や、耐熱性高分子を実質的に
含まない弗素樹脂組成物を単層に被覆することにより、
着色性に優れ、しかも接着性や非粘着性を損わない被膜
が得られることを見い出し、本発明に到った。
粒度5μ以下の無機顔料を用いて良好な着色を得ようと
すると、接着性、非粘着性が著しく失われる。5μ以上
200μ以下の無機顔料を用いた場合、顔料の形状、透光
度により若干の違いはあるものの、ほぼ、固形物中1重
量%以上配合することにより、良好な着色が得られる。
しかし、7重量%をこえると、接着性、非粘着性の著し
い低下がおこる。また粒度が200μをこえると、塗膜の
凹凸が顕著になり、耐摩耗性や耐クラック性が低下する
ので好ましくない。
また、基板との接着性を改善する目的で耐熱性高分子を
配合することが通常行なわれるが、耐熱性高分子を配合
すると非粘着性が著しく失われることが問題となるので
好ましくない。
本発明においては耐熱性高分子を実質的に含まない組成
物にし、基板との接着は、基板の微細な凹凸への投描効
果によって行ない、これを阻害しないように配合する無
機顔料の粒度や組成を上述のごとく限定したところに特
徴がある。
さらに本発明のもう1つの特徴は、これまでにのべた組
成物を単層に被覆することにある。非粘着性、着色、基
板との接着といった機能を別々の層に各々分担させて複
層に被覆を行うことに対し、単層化することにより多大
な経済効果が期待できる。
こゝで用いられる着色用無機顔料は、塗膜焼結時の熱に
対して安定であることが必要で、無機顔料を被覆した雲
母が用いられる。平均粒度は5μ以上200μ以下に調整
されなければならない。雲母に被覆される無機顔料は特
に限定されないが、代表的には、カーボンブラック、水
酸化鉄、酸化鉄、フェロシアン化鉄、水酸化クロム、酸
化クロム、酸化チタン等が挙げられる。
酸化チタンに代表される透明性の無機顔料を被覆する場
合には、光の干渉による発色の必要性から、光学的厚さ
(光学的厚さ=幾何学的厚さ×屈折率)が0.2μ以上0.4
μ以下となることが必要である。一方、雲母に被覆され
る無機顔料が酸化鉄のように不透明性の場合は厚みは特
に限定されない。
無機顔料の被覆は、透明性及び不透明性の無機顔料を混
合もしくは、積層して行ってもよく、種類や厚みの組合
わせにより多様な色調が得られるので好ましい。
こゝで用いられる雲母は含有成分の違いにより多くの種
類があるが、代表的な雲母の組成式は、 マスコバイト(白雲母)K2Al4(Si3Al)2O20(OH) フロゴバイト(金雲母)K2Mg6(Si3Al)2O20(OH) バイオタイト(黒雲母)K2(MgFe2+(Si3Al)2O20
(OH) などであり、いずれを用いてもよい。
本発明に用いる金属基板としては、アルミニウム、アル
ミニウム合金、鉄、ステンレス、チタン等各種の金属、
合金もしくはこれらの複合材が適用できるが、価格や加
工のし易さから、アルミニウムやアルミニウム合金が特
に好ましく用いられる。
金属基板に微細な凹凸を設ける方法としては、弗素樹脂
層の被覆時に、弗素樹脂が入り込んで、投錨効果により
基板と弗素樹脂を機械的に接着させられるような凹凸が
設けられる方法であれば特に限定されないが、化学的エ
ッチングもしくは電気化学的エッチングを必須とし、こ
のいずれかもしくは必要に応じてこれらにブラスト等の
物理的粗面化を組み合わせた方法が好ましく用いられ
る。
また、金属基板としてアルミニウムやアルミニウム合金
を用いる場合には、微細な凹凸を設けた上に陽極酸化法
によるアルマイト層を形成してもよい。
いずれにしても凹凸の粗さは、JIS規格に定める測定法
においてRz(10点平均粗さ)が、5μ以上60μ以下が好
ましく、5μ以上20μ以下の範囲であることがより好ま
しい。
粗さが5μ未満の範囲では接着力が充分でなく、60μを
こえる範囲になるとピンホール等の欠陥が被膜に発生し
易く、耐蝕性の低下をもたらす原因になるためである。
なお、第1図に本発明の有彩色着色性弗素樹脂被覆物の
断面の代表例を模式的に示している。図中(1)はアル
ミニウム合金基板、(2)は硬質アルマイト層、(3)
は弗素樹脂、(4)は無機顔料が被覆された雲母の無機
顔料部分、(5)は無機顔料が被覆された雲母の雲母部
分である。
「作用」 微細な凹凸が設けられた基板上に、粒度5μ以上200μ
以下の無機顔料が、固形物中1重量%以上7重量%以下
配合され、これ以外の無機顔料や耐熱性高分子を実質的
に含まない弗素樹脂組成物が単層に被覆されることによ
り、接着性、非粘着性に優れると共に巾広い色調の有彩
色に着色した弗素樹脂被覆物が得られる。
着色用無機顔料として、表面に無機顔料を被覆した雲母
を用いると、さらに金属光沢が付与され、耐摩耗性も向
上する効果がある。
特に雲母に被覆する無機顔料が透明性無機顔料であり、
被覆される光学的厚さ(光学的厚さ=幾何学的厚さ×屈
折率)が0.2μ以上0.4μ以下とすることにより、無機顔
料を透過する光の干渉効果で、0.2μ〜0.4μの範囲にお
いて紫、緑、黄、橙、赤の透過色に対応する補色の黄、
赤、紫、青、緑の反射色が得られる。
通常工業的に使用される酸化チタン被覆雲母は光学的厚
み0.14μ程度のもので、反射色が白もしくは銀であるた
め、第2層の厚みのばらつきによる色むらが顕著で、し
かもモノトーンの色調となるが、黄〜緑の反射色の場
合、色むらも抑制され、良好な外観が得られることにな
る。
また、雲母に被覆する無機顔料が不透明性の無機顔料の
場合、より少量の添加で隣蔽性のすぐれた被膜の形成が
可能である。
透明性無機顔料と不透明性無機顔料の混合物、もしくは
透明性無機顔料と不透明性無機顔料の積層物であると、
より深みのある発色が得られ、同時に色むらのない良好
な外観が得られる。
特に透明性の無機顔料が酸化チタンの場合、高い透明性
から、美しい発色が得られると共に表面硬度の高さによ
って耐摩耗性も一段と向上する。
また不透明性の無機顔料が酸化鉄の場合隣蔽力の強い赤
〜茶色が得られるため光沢とあいまってワインレッドの
ような美しい発色が得られるため好ましい。
また弗素樹脂被覆が単層でこのような効果が得られるた
め、加工コスト面から工業的に極めて有利となる。
基板にアルミニウムもしくはアルミニウム合金を用いる
と表面の微細な凹凸が設け易く、強固な接着力が得られ
やすい。
「実施例」 次に本発明を実施例をもってさらに説明する。
実施例8〜9、比較例11〜14 PTFEに第2表に示す組成で配合剤を分散させた弗素樹脂
組成物を表面が平滑なアルミニウム合金板または表面に
微細の凹凸を形成させたアルミニウム合金板上にコーテ
ィングし、焼付けて厚さ25μの被覆を形成させた。
被膜の引きはがし力(接着力)及び表面に砂糖をこげつ
かせた時の砂糖の引きはがしに要する力(非粘着性)及
び着色性を評価した。これを第2表に併せて示した。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明の有彩色着色性弗素樹脂被
覆物は、金属基板との強固な接着性と表面の非粘着性を
同時に満たしながら有彩色に着色した外観、物性共に良
好な被覆物であるので、各種厨房器のみならず、家電製
品、システムキッチン等の家庭用品をはじめ、機能と共
に外観の良好さが求められる巾広い分野に適用される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の有彩色着色性弗素樹脂被覆物の断面の
代表例を模式的に表わしたものである。 (1)……アルミニウム合金基板、 (2)……硬質アルマイト層、(3)……弗素樹脂、 (4)……無機顔料が被覆された雲母の無機顔料部分、 (5)……無機顔料が被覆された雲母の雲母部分、

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化学的エッチングもしくは電気化学的エッ
    チングにより微細な凹凸が設けられた基板上に、粒度5
    μ以上200μ以下の無機顔料が固形物中1重量%以上7
    重量%以下配合され、これ以外の無機顔料や、耐熱性高
    分子を実質的に含まない弗素樹脂組成物が単層に被覆さ
    れており、上記配合される無機顔料は、表面に無機顔料
    を被覆した雲母であり、該雲母に被覆する無機顔料が、
    a)〜d) a)透明性無機顔料であり、被覆される光学的厚さ(光
    学的厚さ=幾何学的厚さ×屈折率)が0.2μ以上0.4μ以
    下である、 b)不透明性無機顔料である、 c)透明性無機顔料と不透明性無機顔料の混合物であ
    る、 d)透明性無機顔料と不透明性無機顔料の積層物であ
    る、 のいずれかであることを特徴とする有彩色着色性弗素樹
    脂被覆物。
  2. 【請求項2】不透明性無機顔料が酸化鉄であり、透明性
    無機顔料が酸化チタンであることを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の有彩色着色性弗素樹脂被覆物。
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