JPS6383177A

JPS6383177A - 下塗り組成物

Info

Publication number: JPS6383177A
Application number: JP23079586A
Authority: JP
Inventors: Kouichi Karigaya; 孝一刈茅; Toshimi Inai; 稲井　俊実; Takafumi Konto; 今東　尚文; Koji Motoi; 孝治本居
Original assignee: KOUSEINOU JUSHI SHINSEIZOU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Current assignee: KOUSEINOU JUSHI SHINSEIZOU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1988-04-13

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】（産業上の利用分野）本発明は、基材（例えば、金属）にフッ素樹脂を被覆す
るための下塗り組成物、特に、フッ素樹脂と基材との両
者に優れた接着性を有する下塗り組成物に関する。

（従来の技術）フッ素樹脂は機械的諸性質に優れ、耐薬品性、耐水性も
良好であり、特に優れた耐候性を有しているため、フィ
ルムや金属板への被覆材料、例えば、建築物の外装材や
特殊ライニング材として用いられている。しかし、フッ
素樹脂は上記優れた特性を有するものの、金属や他の樹
脂への接着性が悪い。

フッ素樹脂の接着性を改善するために、基材に下塗り（
プライマー）を施した後、フッ素樹脂を被覆する試みが
なされている。下塗りのための下塗り組成物には、種々
の組成物が提案されている。

特開昭５２−１３５３２号公報には、ポリアミド酸やそ
の塩（接着助剤）を有機溶媒に溶解させ、この溶液をフ
ッ素樹脂とともに水中に分散した下塗り組成物が開示さ
れている。また、特公昭５７−２９４９９号公報には、
フッ素樹脂、有機性フィルム形成剤とその溶媒、無機性
フィルム形成剤および水からなる下塗り組成物が開示さ
れている。しかし、これらの下塗り組成物によれば、基
材とフ・ノ素樹脂塗膜との密着性は得られるものの、フ
ッ素樹脂の基材に対する接着性は充分に改善されない、
鱗片状無機物および耐熱性バインダーを含有する下塗り
組成物（特開昭５６−１０３２５７号公報に開示）も提
案されているものの、この組成物を用いても、フッ素樹
脂の所望の接着性は得られない。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、基材とフッ素樹脂の両者に優れた
接着性を付与する下塗り組成物を提供することにある。

本発明の他の目的は、接着性の持続性が得られる下塗り
組成物を提供することにある。本発明のさらに他の目的
は、基材との接着性に優れたフッ素樹脂被覆層が得られ
る下塗り組成物を提供することにある０本発明のさらに
他の目的は、基材との持続的な接着性を有するフッ素樹
脂被覆層が得られる下塗り組成物を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段）本発明の下塗り組成物は、基材にフッ素樹脂を被覆する
ための下塗り組成物であって、電離性放射線をあらかじ
め照射したフッ素樹脂、熱硬化性樹脂および無機充填材
を含有しており、そのことにより上記目的が達成される
。

電離性放射線を照射したフッ素樹脂は、熱硬化性樹脂と
グラフト反応や架橋反応を起こして化学的に結合する。

電離性放射線により、フッ素樹脂と熱硬化性樹脂との物
理的なからみ合いも密となる。従って、このようなフッ
素樹脂および熱硬化性樹脂を含有する下塗り組成物は、
基材およびフッ素樹脂の両者に接着性を有する。この下
塗り組成物を基材とフッ素樹脂との下塗り剤として用い
れば、フッ素樹脂の基材に対する接着性が良好となる。

この下塗り組成物にさらに無機充填材を添加すれば、基
材として金属を用いる場合、下塗り組成物と金属の熱膨
張率が近接することから、接着性の持続性が得られる。

ｔ１羅性放射線とは、γ線あるいは電子線をいう。

特にγ線が好ましい。この電離性放射線の線量は、０．
１〜５０Ｍｒａｄ、好ましくは１〜１０Ｍｒａｄの範囲
とされる。

電離性放射線を照射したフッ素樹脂１００重量部に対し
、熱硬化性樹脂は１０〜１０００重量部、好まし　　−
くは２５〜４００重量部の範囲で含有され、そしてこの
フッ素樹脂および熱硬化性樹脂１００重量部に対し、無
機充填材は１０〜８００重量部、好ましくは２５〜４０
０重量部の範囲で含有される。熱硬化性樹脂が１０重量
部を下まわると、熱硬化性樹脂の結合剤としての機能が
損なわれるため、下塗り組成物の基材に対する接着性が
低下する。１０００重量部を上まわると、下塗り組成物
におけるフッ素樹脂の割合が相対的に低下するため、下
塗り組成物とフッ素樹脂塗膜との接着性が低下する。基
材が金属であれば、金属と熱硬化性樹脂との線膨張率の
差が大きくなり、接着性の持続性も悪くなる。無機充基
材が１０重量部を下まわるかあるいは８００重量部を上
まわると、基材とフッ素樹脂塗膜との所望の接着性が得
られない。接着性の持続性にも欠ける。

フン素樹脂には、例えば、テトラフルオロエチレン、ヘ
キサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエチレン、
フッ化ビニリデン、フン化ビニルなどのフルオロオレフ
ィンの単独重合体または共重合体；これらフルオロオレ
フィンとエチレン、プロピレンなどのオレフィン類との
共重合体；過フッ化アルコキシ樹脂がある。下塗り組成
物に用いられるフッ素樹脂の平均粒径は０．１〜１００
μｍ、好ましくは０．１〜２０μｍの範囲とされる。下
塗り組成物に用いられるフッ素樹脂は、被覆層に用いら
れるフッ素樹脂と同種であれば、下塗り層と被覆層との
接着性が良好となるため好ましい。

熱硬化性樹脂には、例えば、ポリアミド、ポリアミドイ
ミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステルが
ある。これら熱硬化性樹脂は単一もしくは組み合わせて
用いられる。熱硬化性樹脂には、必要に応じて、触媒（
反応促進剤）が含まれていてもよい。触媒量は、熱硬化
性樹脂１００重量部に対し、５０重量部以下が好ましい
。

無機充填材には、例えば、ガラス、カーボン、セラミッ
クス、金属、金属酸化物、無機塩がある。

無機充填材の平均粒径は０．１〜１００μｍ、好ましく
は０．５〜２０　ｐ　ｍの範囲とされる。

フッ素樹脂、熱硬化性樹脂および無機充填材の平均粒径
が上記範囲を上まわると、下塗り組成物中での分散性が
低下する。上記範囲を下まわってもかまわないが、この
範囲を下まわる平均粒径の組成物は、通常、得られない
。

本発明の下塗り組成物は、電＾Ｗ性放射線を照射したフ
ッ素樹脂、熱硬化性樹脂および無機充填材を適当な溶媒
に溶解または分散させた後、基材に塗布される。基材と
しては、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、各種合金
などの金属が好ましい。

基材上の下塗り層の層厚は、５〜１００μｍ、好ましく
は１０〜３０μｍの範囲とされる。５μｍを下まわると
、下塗り層が均一とならず、したがって、ピンホールが
発生しやすい、１００μｍを上まわると、下塗り層と基
材との密着性が損なわれる。この下塗り層は、加熱して
焼成した後、さらにフン素樹脂が塗布されフッ素樹脂被
覆層が形成される。

この被覆層の層厚は５０〜２０００μｍ、好ましくは２
５０〜７５０μｍの範囲とされる。５０μｍを下まわる
と、被覆層が均一とならず、ピンホールが発生しやすい
。２０００μｍを上まわると、被ｆｆ１層形成後の焼付
けなどに長時間を要する。焼付けにより発泡するなどし
て、被覆層の機密性も損なわれる。

（実施例）以下に本発明を実施例について説明する。

尖施炭上次式で示される過フン化アルコキシ樹脂（ＰＦＡ、エマ
ルジョン重合により球形に重合された。

平均粒径１０μｍ以下）に３　Ｍｒａｄのγ線を照射し
た。

−ＣＦｚ−ＣＦｚ−ＣＦ−ＣＦｚ−ＣＦｚ−ＲｒＬ　；　−ＣｆｉＦ！１１．Ｉ γ線を照射した過フッ化アルコキシ樹脂５重量部アミノビスマレイミド（平均粒径５μｍ以下）５重量部Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　１０重量部硫酸バ
リウム粉（平均粒径４０μｍ以下）２０重量部上記処方を混合して下塗り組成物を得た。

１００ｍｍＸ　１００璽ｍＸ３ｍ１の鋼板をグリッドフ
゛ラスト処理した後、圧縮空気を吹きつけて清浄化した
。

この鋼板に上記下塗り組成物をハケにより塗布した。塗
布量は焼成後の層厚が約２０μｍとなるように調整した
。下塗り層が形成された鋼板を、１００℃で１時間、２
００℃で１時間、そして３８０℃で３０分間焼成した。

この下塗り層に上記過フッ化アルコキシ樹脂の粉体塗料
を、層厚が５００μｍとなるべく、粉体塗装した。これ
を３８０℃で２０分間脱泡した後、水冷することにより
過フフ化アルコキシ樹脂の塗膜層が形成された鋼板を得
た。

塗膜層と鋼板との接着性は、塗膜剥甜試験（９０゜ビー
ル強度試験、ＪＩＳ　Ｋ−６５５５）により、１５０℃
の条件下で測定した。他方、９５℃〜６５℃の温度勾配
下でのブリスター試験を行うことにより、熱水中での塗
膜層の持続的な接着性を評価した。その結果、９０°剥
離強度はｌ　、　４　ｋｇ　／　Ｃｏｔ、そしてブリス
ター試験では塗膜層の一部にブリスターが発生した。

実施±１過フン化アルコキシ樹脂に代えて、次式で示されるテト
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（ＦＥＰ、エマルジョン重合により球形に重合された
。平均粒径１０μｍ以下）を用いたこと以外は、実施例
１と同様にして下塗り組成物を得た。

−ＣＦｚ−ＣＦｔ−ＣＦｚ−ＣＦ− ＣＦ２この下塗り組成物を用いて、実施例１と同様の方法によ
り、鋼板上に下塗り層を形成した。下塗り層が形成され
た鋼板を、１００℃で１時間、２００℃で１時間、そし
て３８０℃で３０分間焼成した。この下塗り層に上記テ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体の粉体塗料を、層厚が５００μｍとなるべく、粉体
塗装した。これを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の塗膜層が形成された鋼板を得
た。

このように塗膜層が形成された鋼板について、塗膜層と
鋼板との接着性および塗膜層の持続的な接着性を、実施
例１と同様の方法により評価した。

その結果、９０°剥離強度は３．１ｋｇ／ａｍ、そして
ブリスター試験では全く異常が認められなかった。

去旌■工過フン化アルコキシ樹脂に代えて、次式で示されるポリ
フン化ビニリデン（ＰνｄＦ、エマルジョン重合により
球形に重合された。平均粒径１０μｍ以下）を用い、こ
れに３　Ｍｒａｄのγ線を照射した。

＋ＣＨ，−ＣＦ２±１ γ線を照射したポリフッ化ビニリデン５重量部ビスマレイミド−トリアジン樹脂（平均粒径５μｍ以下
）　　　　　　　　　　　　　５重量部Ｎ−メチル−２
−ピロリドン　　　　１０重盟邦アルミニウム粉（平均
粒径４０μｍ以下）２０重全部上記処方を混合して下塗り組成物を得た。

この下塗り組成物を用いて、実施例１と同様にして下塗
り層を形成した。下塗り層が形成された鋼板を、１００
℃で１時間、２００℃で１時間、そして３８０℃で３０
分間焼成した。この下塗り層に上記ポリフッ化ビニリデ
ンの粉体塗料を１．ｒｉｙＪ、が５００μｍとなるべく
、粉体塗装した。これを２５０℃で２０分間脱泡した後
、水冷することによりポリフッ化ビニリデンの塗膜層が
形成された鋼板を得た。

その結果、９０°剥離強度は３．８ｋｇ／ａｍ、そして
ブリスター試験では全く異常が認められなかった。

裏庭開互実施例３と同様にして、ポリフッ化ビニリデンにγ線を
照射した。

γ線を照射したポリフッ化ビニリデン５ｉＬｔ部エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型１００重量部に対し
、４，４”−ＤＤＳ　（硬化剤）４０重量部およびイミ
ダゾール系触媒２型景部を配合して調製した。

平均粒径５μＩ以下）　　　　　　　　５重量部Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン　　　　１０重量部アルミニウム
粉（平均粒径４０μｍ以下）２０重量部上記処方を混合して下塗り組成物を得た。

この下塗り組成物を用いて、実施例１と同様にして下塗
り層を形成した。

下塗り層が形成された鋼板に、実施例３と同様の方法に
より塗膜層を形成した。

その結果、９０″剥離強度は３．４ｋｇ／ｃｍ、そして
ブリスター試験では全く異常が認められなかった。

几公班上過フン化アルコキシ樹脂にγ線を照射しなかったこと以
外は、実施例１と同様にして下塗り組成物を得た。

この下塗り組成物を用いて、実施例１と同様の方法によ
り、綱板上に下塗り層および塗膜層を形成した。

その結果、９０°剥離強度は０．９ｋｇ／ｃａ＋、そし
てブリスター試験では塗膜層の全面にブリスターが発生
した。

此遣［テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体にγ線を照射しなかったこと以外は、実施例２と
同様にして下塗り組成物を得た。

この下塗り組成物を用いて、実施例２と同様の方法によ
り、鋼板上に下塗り層および塗膜層を形成した。

その結果、９０°剥離強度は２．４ｋｇ／ｃｍ、そして
ブリスター試験では塗膜層の一部にブリスターが発生し
た。

北較■ユポリフッ化ビニリデンにγ線を照射しなかったこと以外
は、実施例３と同様にして下塗り組成物を得た。

この下塗り組成物を用いて、実施例３と同様の方法によ
り、鋼板上に下塗り層および塗膜層を形成した。

その結果、９０６剥離強度は２．３ｋｇ／ｃｍ、そして
ブリスター試験では塗ｌＩ！３層の一部にブリスターが
発生した。

止較■土ポリフッ化ビニリデンにγ線を照射しなかったこと以外
は、実施例３と同様にして下塗り組成物を得た。

その結果、９０°剥離強度は２．０ｋｇ／ｃｍ、そして
ブリスター試験では塗膜層の一部にブリスターが発生し
た。

実施例および比較例から明らかなように、本発明の下塗
り組成物は鋼板およびフッ素樹脂の両者に接着性を有す
るため、この組成物を用いて鋼板にフッ素樹脂被覆層を
形成すれば、鋼板とフッ素樹脂Ｐｔｌ頂層との接着性が
向上する。このフッ素樹脂が被覆された鋼板を熱水中に
浸してもブリスターの発生は少なく、接着性の持続性に
も優れている。γ線を照射しないフッ素樹脂を含有する
下塗り組成物を用いれば、鋼板とフッ素樹脂被覆層との
充分な接着性が得られない。接着性の持続性にも欠ける
。

（発明の効果）本発明の下塗り組成物は、このように、電離性放射線が
照射されたフン素樹脂を含有するため、基材（特に金属
体）およびフン素樹脂の両者に優れた接着性を有する。

それゆえ、この下塗り組成物を用いて基材上にフッ素樹
脂を被覆すれば、フン素樹脂と基材との接着性が著しく
改善される。

長期間にわたる接着性が得られ、接着性の持続性も向上
する。従って、本発明の下塗り組成物は、フィルムや金
属板などの基材にフッ素樹脂を被覆して建築物の外装材
や特殊ライニング材として用いる場合の下塗り剤として
有効に利用され得る。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】１、基材にフッ素樹脂を被覆するための下塗り組成物で
あって、電離性放射線をあらかじめ照射したフッ素樹脂、熱硬化
性樹脂および無機充填材を含有する下塗り組成物。２、前記電離性放射線がγ線である特許請求の範囲第１
項に記載の下塗り組成物。３、前記電離性放射線の線量が０．１〜５０Ｍｒａｄの
範囲である特許請求の範囲第１項に記載の下塗り組成物
。４、前記電離性放射線を照射したフッ素樹脂１００重量
部に対し、前記熱硬化性樹脂が１０〜１０００重量部の
範囲で含有され、そして該フッ素樹脂および該熱硬化性
樹脂１００重量部に対し、前記無機充填材が１０〜８０
０重量部の範囲で含有された特許請求の範囲第１項に記
載の下塗り組成物。５、フッ素樹脂被覆層と同種のフッ素樹脂が含有された
特許請求の範囲第１項に記載の下塗り組成物。６、前記熱硬化性樹脂が、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびポリエステル
のうちの少なくとも一種である特許請求の範囲第１項に
記載の下塗り組成物。７、前記無機充填材が、ガラス、カーボン、セラミック
ス、金属、金属酸化物および無機塩のうちの少なくとも
一種である特許請求の範囲第１項に記載の下塗り組成物
。８、前記電離性放射線を照射したフッ素樹脂の平均粒径
が０．１〜１００μｍの範囲である特許請求の範囲第１
項に記載の下塗り組成物。９、前記無機充填材の平均粒径が０．１〜１００μｍの
範囲である特許請求の範囲第１項に記載の下塗り組成物
。１０、前記基材が金属である特許請求の範囲第１項に記
載の下塗り組成物。