JPH02140255A - 被覆用組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被覆用組成物に関するものである。

さらに詳しくは、離型性に優れた被覆用組成物に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、冷凍食品冷蔵用トレー離型コート、冷凍庫製氷皿
離型コート、建築物着雪防止コート、道路標識着雪防止
コート、被写機熱圧着ロールトナー離型コートなどの分
野において、離型用被覆材が用いられることがある。

従来、低温離型用途、特に、着氷、着雪防止などの分野
においては、シリコーン樹脂にアルカリ金属を組合せた
組成物（特開昭５９−２５８６８）を用いる方法や、パ
ーフルオロアルキル基含有アクリル糸重合体にアルカリ
金属化合物を組合せた組成物（特開昭６ｌ−９５０７７
）を用いる方法などが提案されている。しかしながら、
これらの方法は、皮膜の耐久性が不足しており、繰返し
使用の際に、離型効果が低下し、有効な低着氷力が得ら
れなかったり、汚れが付きやすくなるなどの問題があっ
た。

一方高温離型用途、例えば、被写機の熱圧着ロール等の
分野においては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂やパ
ーフルオロアルコキシ樹脂などを被覆することが知られ
ている。しかしながら、これらの樹脂を被覆したロール
は、トナーの離型性が不充分であり、熱圧着ロールの汚
れが生じ易い、また、オフセット防止機能が不充分であ
るなどの問題があった。

［発明の解決しようとする課題］ 本発明は、前述の従来技術の有していた問題点を解決し
ようとするものである。すなわち、低温から高温におい
て、優れた離型性を有し、かつ、繰返し使用においても
離型性の低下の小さい被覆用組成物を提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり
、熱可塑性フッ素樹脂およびフッ素オイルを含むことを
特徴とする被覆用組成物を提供するものである。

するものである。

本発明において、熱可塑性フッ素樹脂としては、室温で
固体であるものが採用される。かかる熱可塑性フッ素樹
脂としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（以下、
ＰＴＦＥという）、パーフルオロアルコキシ樹脂（以下
ＰＦＡ　、という）、パーフルオロエチレン−プロピレ
ン樹脂（以下、ＦＥＰという）、エチレンーテトラルオ
ロエチレン共重合体樹脂（以下、ＥＴＦＥという）、ポ
リクロロトリフルオロエチレン樹脂（以下、ＰＣＴＦＥ
という）、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重
合体樹脂（以下、ＥＣＴＦＥという）、ポリフッ化ビニ
リデン樹脂（以下、ＰＶＤＦという）ポリフッ化ビニル
樹脂（以下、ＰＶＦという）などが例示される。中でも
、テトラフルオロエチレン系重合体樹脂、すなわちＰＴ
ＦＥ、　ＰＦＡ、　ＦＥＰ、　ＥＴＦＥなどが離型性が
優れるため好ましく採用される。また、ＰＴＦＥ、　Ｐ
ＦＡ。

ＦＥＰなどのパーフルオロ樹脂が離型性が優れ、好まし
い。特に、離型性、被覆形成性が優れることから、ＰＦ
Ａ、　ＦＥＰが好ましく採用される。

また、本発明における、フッ素オイルとしては、フッ素
を有し、室温で液状の化合物が採用される。具体的には
、フッ素含有単量体のオリゴマー、低重合物などが採用
される。さらに具体的には、パーフルオロポリエーテル
、テトラルオロエチレン低重合物、クロロトリフルオロ
エチレン低重合物などが例示される。これらフッ素オイ
ルは、フォンブリン（モンテジソン社製）、フロンルー
プ（旭硝子社製）、タライトックス（デュポン社製）な
どの商品名で市販されている。中でも、パーフルオロポ
リエーテルオイルが好ましく採用される。

また、熱可塑性フッ素樹脂、およびフッ素オイルの割合
は、熱可塑性フッ素樹脂１００重量部当りフッ素オイル
１〜１００００重量部、特に１０〜１０００重量部とす
ることが好ましい。フッ素オイルの含有量が上記割合よ
りも少ない場合には、良好な離型性が発揮されず、また
、多すぎると、被覆形成が難しくなったり、繰返し耐久
性が低下したり、被覆表面にベトッキを生じたりするこ
とかあり好ましくない。

また、本発明の被覆用組成物は、あらかじめフィルム状
に成形された、ラミネート用の形態のものであってもよ
いし、液状担体を含む塗料状の形態のものいずれであっ
てもよい。特に塗料形態のものは、複雑な形状の物品に
も容易に被覆することができるため、好ましい。ここで
、液状担体としては、水、クロロフルオロ炭化水素、ア
ルコールなどの有機溶剤などが挙げられる。液状担体を
用い、本発明の被覆用組成物を塗料形態で使用する場合
には、界面活性剤などの安定剤を添加することが、塗装
作業性の面などから好ましい。

また、本発明の被覆用組成物は、本発明の目的を損わな
い範囲で、顔料、充填材など、各種添加剤が添加されて
いてもよい。

（実施例１〜１０） 二液混合塗装の可能な塗装ガンを用いてＰＦＡのディス
バージョンの中に、フロンＲ−１１３で２０ｗｔ％に希
釈したフォンブリンＹ−２５ＡをＰＦＡのディスバージ
ョンの固形分に対して重量換算比率でオイルが１０部、
２０部、５０部、１００部の割合になるように吐出量を
調節して、ブライマー塗装されたアルミニウムテストパ
ネル上に焼成後の膜厚が２５μｍ±５μｍとなるように
塗装した。この際、オイル量に富んだ系はラテックスの
破壊が生じる場合があるので、情況に応じて霧化圧を増
加させ、気相中でフロンを気化させ、塗装面でのラテッ
クスの破壊の影響を最低限度にとどめる。

同様の操作をＰＴＦＥＩ−ツブコートエナメルとＦＥＰ
　トップコートエナメルについて行った。但し、混合比
率は１０〜５０部とし、最終トップコート膜厚ば１８μ
ｍ±３μｍとした。

塗膜の焼成条件はＰＦＡディスバージョン、ＰＴＦＥ　
ｌ−ツブコートエナメル及びＦＥＰ　トップコートエナ
メルでそれぞれ３５０℃×１５分、３８０”ＣＸ１０分
、３５０℃ＸＩＯ分として、１０種の試料を作製した。

これらの試料に関して、後記着氷力測定試験を行った。

それらの結果を表１に示す。なお比較の為、ＰＦＡ、　
ＰＴＦＥ、　ＦＥＰの塗膜について同様の試験を行った
ものを同一の表に示す。

表１　着氷力測定結果 上記に示されるようにＰＦＡ、　ＰＴＦＥ、　ＦＥＰの
塗膜はフッ素系のオイルを添加することにより、着氷力
が著しく低下し、着氷防止塗膜として十分適応出来るほ
どの付着防止性能を有していることを示している。

着氷力測定試験 本発明の組成物を塗装したアルミ板（６０Ｘ６０Ｘ３ｍ
ｍ）上に直径３０ｍｍ、高さ３０ｍｍのアルミ製リング
を設置し、この中に５ｍＱのイオン交換水を入れ一１５
℃で３０分間凍結させる。

氷結サンプルをロードセルに連結し−１８℃の雰囲気下
クロスヘツドスピード２０ｍｍ／分でアルミ製リングに
横せん断力（試験板に平行な方向）を加え着氷力を測定
した。

（実施例１１〜２８） フォンブリンＹ−２５Ａ、ＹＲ，Ｚ−２５をそれぞれ重
量百分率で５０％となるように界面活性剤を添加した水
に加えて、ホモジナイザーで乳化させた。

この乳化液をＰＦＡディスバージョン、ＰＴＦＥｔ−ツ
ブコートエナメル、ＦＥＰ　）ツブコートエナメル、Ｅ
ＴＦＥディスバージョン、ＰＣＴＦＥディスバージョン
、Ｐ■叶ディスバージョンに固形分重量換算比率で５％
、１０％、２０％添加し、焼成後の膜厚がＰＦＡ、　Ｐ
ＴＦＥ、　ＦＥＰ、　ＥＴＦＥに関しては１５−２５μ
ｍとなるように、ＰＣＴＦＥ、　ＰＶＤＦに関しては８
０〜１００μｍになるようにトップコートと付着を得ら
れるような適当な前処理（プライマー塗装、化成処理、
ブラスト処理）を施したアルミニウムテストパネル上に
塗装した。塗膜の硬化はＰＴＦＥが３８０℃×ｌＯ分、
ＰＦＡとＦＥＰとＰＣＴＦＥに関しては３５０℃×１５
分、ＥＴＦＥとＰＶＤＦに関しては３２０℃×２０分と
した。

これらの系に関して、前記着氷力測定試験により着氷力
を測定した。その結果を表２に示す。

表２　着氷力測定結果 上記示されるように、フォンブリンＹ−２５ＡＹＲ，Ｚ
−２５の乳化液を添加したフッ素樹脂塗膜の着氷力は無
添加のフッ素樹脂塗膜の着氷力の３分の１から１０分の
１と著しく低下しており、着氷防止効果の高い塗膜であ
ることが判る。特に前記実施例１の方法に比べて一液で
塗装が可能で、特殊な塗装設備を必要としない点は工業
応用上非常に有益である。

（実施例２９〜３１） 二丁の自動エア塗装ガンを用いて、その片方にＰＦＡの
ディスバージョンを入れ、もう一方にフロンＲ−１１３
で１０％に希釈したフォンブリンＹ−２５をいれ、霧化
中でＰＦＡディスバージョンとフォンブリンオイルを混
合する塗装システムを作製する。

この塗装システムを使用して、ＰＦＡとフォンブリンオ
イルの混合塗膜を作製する。施工試料は幅９０ｃｍ、長
さ　１８０ｃｍ、厚さ１ｍｍの冷延伸普通鋼板にブラス
ト処理後、プライマーを塗布したものを使用した。吐出
量はＰＦＡディスバージョンは１００ｇ／分とし、フォ
ンプリンオイルは１０ｇ／分３０ｇ／分、７０ｇ／分と
して、吐出圧、霧化圧はそれぞれ１　ｋｇ／ｃｍ２と２
　ｋｇ／ｃｍ２で塗装した。焼成後の膜厚が２０μｍ±
３μｍになるように調節した。各オイルの添加量はＰＦ
Ａ換算比率でＰＦＡに対して約４部、約１６部、約３０
部に相当する。

塗膜の硬化は四段のトンネル炉を使用し、各々ゾーンの
雰囲気温度は第１ゾーン１２０”Ｃ：、第２ゾーン３０
０℃、第３ゾーン３５０℃、第４ゾーンは３００℃で、
各ゾーンの長さは１８０ｃｍとした。焼成時間はコンベ
アスピードを３０ｃｍ／分とした為、合計２４分間とな
る。

この試料に関して、着雪防止性能と着氷防止性能の評価
を行った。着氷力測定方法は実施例１と同様の試験方法
で行った。着雪試験に関しては、人工雪を積雪させ、そ
の雪を圧縮したものが自動的に滑り出す温度を測定した
。まず、人工雪は水平に置かれた試料（９００ｍｍ　Ｘ
　１８００ｍｍＸ　１　ｍｍ）の上に設置した３０ｃｍ
φ（内径）Ｘ３０ｃｍ（高さ）のアルミニウム製リング
の中に積雪させた。積雪させる高さは３０ｃｍとし、積
雪後１０ｇ／ｃｍ２の荷重をかけて固める。積雪時と荷
重時の雰囲気温度は一１θ℃とし、荷重を１０分間かけ
た後に一１８℃の低温室に移動し２４時間放置した。

この試料板を試料板の反対側から加熱し、−１８℃から
昇温スピード３°Ｃ／分で昇温し、自然に滑りだす温度
を測定した。同様の試験を比較のため、ＰＴＦＥやＰＦ
Ａを塗装した同様の鉄板について行った。その結果を表
３に示す。

表３　着雪防止性能試験の結果 上記の表３に示されるようにフォンブリンオイルを含む
塗膜系では人工雪が自動的に落下を開始する温度が、比
較例１と２のオイル無添加品に比べて低く、着雪防止性
能が優れていることが判る。また、着氷力も実施例２９
〜３１の塗膜は比較例１の着氷力よりも２分の１〜３０
分の１と著しく低（、着氷防止性能も優れている。

（実施例３２〜３４） フォンブリンＹ−２５Ａ、　Ｚ−２５をそれぞれ重量百
分率で５０％となるように界面活性剤を添加した水に加
えて、ホモジナイザーで乳化させた後、粒径が３ｍｍφ
のガラスピーズを入れたボールミルの中で２時間撹拌し
、乳化粒子をさらに細かくする。この乳化液をＰＦＡデ
イスパージョン、ＰＴＦＥ　トップコートエナメル、Ｆ
ＥＰ　トップコートエナメルに固形分重量換算比率で１
５％添加し、焼成後の膜厚が１５〜２５μｍとなるよう
にトップコートと付着を得られるような適当な前処理（
ブライマー塗装、ブラスト処理）を施したアルミニウム
テストパネル上に塗装した。塗膜の硬化はＰＴＦＥが３
８０℃ＸＩＯ分、ＰＦＡとＦＥＰに関しては３５０℃Ｘ
１５分の条件で行った。

これらの塗膜に関して、着霜防止性能の評価試験行った
。試験の評価は着霜の状態を外観観察と着霜した霜の付
着力により行った。霜の作製方法は壁面温度が一１０℃
のタンク内にイオン交換水を入れ、６００ｒｐｍ、の高
速で撹拌羽を回転させ熱交換を行う。その熱交換された
イオン交換水を雰囲気温度−１８℃の低温室内で吐出圧
３、０ｋｇ／ｃｍ”でテストパネル上に塗布し霜を堆積
させる。もう一方の方法は一１５℃の雰囲気温度で飽和
水蒸気圧に調整した低温室に塗膜表面を１８℃にしたテ
ストパネルを２時間放置してテストパネル上に霜を成長
させる２つの方法を用いた。霜の付着力の評価はスプレ
ー法で作成した試料に関して１０ｃｍ幅のスクレーバー
でテストパネル上から霜を除去するのに必要な力を測定
した。測定雰囲気温度は一１８℃とした。

その結果を表４に示す。なお、比較の為に、オイルを含
まないＰＦＡ塗膜、ＰＴＦＥ塗膜、ＦＥＰ塗膜、コーテ
ィングのされていないアルミニウムテストパネルに関し
て同様の試験を行った結果についても同一の表内に記載
する。

表４　着霜付着防止性能の評価結果、 外観観察評価 Ａ：表面に霜の付着は殆ど観測されない。

Ｂ：表面の５０％が霜で覆われている。

Ｃ：表面全体は覆われているが、連続層の形成は観測さ
れない。

Ｄ＝表面全体は覆われており、連続層が形成されている
。但し霜は氷化していない。

Ｅ：表面全体は覆われており、連続層が形成されている
。さらに霜は氷化している。

表４に示される様に、オイルを含有する塗膜系（実施例
３２〜３４）の場合には、霜の付着及び霜の付着力もオ
イルを含有しない系（比較例１〜３）およびアルミパネ
ル（比較例４）に比べて著しく低減されており、着霜防
止塗膜として利用することが可能である。

（実施例３５〜３６） 二丁の自動エア塗装ガンを用いて、その片方にＰＦＡの
ディスバージョンまたはＰＴＦＥ　トップコートエナメ
ルを入れ、もう一方にフロンＲ−１１３で１０％（重量
）に希釈したフォンブリンＹ−２５をいれ、霧化中でＰ
ＦＡディスバージョンまたはＰＴＦＥ　トップコートエ
ナメルとフォンプリンオイルを混合する塗装システムを
作製する。

この塗装システムを使用して、ＰＦＡまたはＰＴＦＥと
フォンブリンオイルの混合塗膜を作製する。施工試料は
６０ｍｍＸ　９０ｍｍ、厚さ２闘のアルミニウム板にブ
ラスト処理後、ブライマーを塗布したものを使用した。

吐出量はＰＦＡディスバージョン、フォンプリンオイル
それぞれ１００ｇ／分と２０ｇ／分として、吐出圧、霧
化圧はそれぞれ１１（ｇ／ｃｍ２と２　ｋｇ／ｃｍ２で
塗装した。焼成後の膜厚が２０μｍ±３μｍになるよう
に調節した。

塗膜の硬化条件は、ＰＦＡ塗膜系で３５０℃×１５分間
、ＰＴＦＥ塗膜系で３８０８ＣＸＳ分間とした。

この塗膜系に関して、トナーの離型性能の評価テストを
行った。溶融トナーの付着力とトナーの定着性能のテス
トにより評価を行う。溶融トナーの付着力は黒色のトナ
ーを水平に置かれた試料の上に置いた内径１０ｍｍφの
リング内に１ｇずついれ、引っ張り試験機の恒温槽内で
２００℃で１０分間入れ十分トナーを融解させた後、１
５０℃まで１０℃／分の降温スピードで冷却し、設定温
度に達してから１０分間放置した後、引っ張り試験機を
用いて試料とトナーの付着力を測定した。また、定着性
能評価試験は、ＰＰＣｍ紙の上に前記黒色のトナーを１
ｃｍ幅で約２００μｍ　（溶融後のフィルムの厚み）の
厚さに渡し網を用いて撤き、この上に塗装した試料を重
ね１ｔｄ）°Ｃに熱しすこ示ットプー）皆にＷさｂ、Ｘ
９間５０ｇ／ｃｍ２の荷重をかけてその後塗装試料表面
のトナーの残存の程度を観測する。それらの結果を表５
に示す。

表５　トナー離型性能の評価結果（トナー黒色）外観評
価 Ａ：トナーの残存なし Ｂ：トナーが痕跡程度の残存が観測される。

Ｃ：接触面積の１０％程度トナーが残存している。

Ｄ＝接触面積の５０％程度トナー残存している。

Ｅ：接触部前面にトナーが残存する。

表５に示されるように、オイル含有フッ素樹脂塗膜（比
較例３５．３６）は、オイルを含まない塗膜系（比較例
１．２）に比べてトナーの付着力が著しく軽減されてい
る。

（実施例３７） フロンＲ−１１３で２０％に希釈されたフォンプリンＹ
−２５を塗装ガンにより、ＰＦＡ樹脂があらかじめ塗装
され、乾燥されている試料表面に塗布する。吐出料は２
０ｇ／１０秒とし、ＰＦＡ樹脂に対して、オイル量が重
量換算で８％となるように塗装しである。この試料を１
００℃で十分乾燥した後、３３０°Ｃで５分間焼成した
。

この試料に関して、接着剤の離型性能を評価した。評価
用の試料は試料表面に内径１０ｍｍのリングを置き、そ
のリングの中に、エポキシ系接着剤、塩化ビニール系接
着剤、スチレン−ブタジェン系接着剤、クロロブレン系
接着剤を適量いれ２４時間放置して、試料表面に接着す
る。この試料を万能試験機（オリエンチック味製）で２
０ｍｍ／分のクロスヘツドスピードで試料面に対して、
水平方向から押し、その時の付着力を測定した。なお、
比較の為、オイルを含まないＰＦＡ塗膜についても同様
の試験を行った。

その結果を表６に示す。

表６　接着剤の離型評価結果 表６に示されるようにオイルを含むＰＴＡ樹脂塗膜に対
する接着剤の付着力はオイルを含有しない塗膜系にくら
べて２分の１から３分の１に接着剤の付着力が低下して
いる。ＰＦＡ塗膜は従来存在する接着剤付着防止材料と
して最も優れた材料であるが、今回のオイル含有ＰＦＡ
塗膜はさらに２〜３倍優れた材料であることがわかる。

［発明の効果］ 本発明の被覆用組成物は、優れた離型性を有し、また繰
返し使用においても、離型性の低下の極めて小さなもの
である。この様な組成物は、着氷、着雪防止、ヒートロ
ーラ、冷凍食品用、など手続補正書 平成２年２月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性フッ素樹脂およびフッ素オイルを含むこと
   を特徴とする被覆用組成物。 ２、熱可塑性フッ素樹脂がテトラフルオロエチレン系重
   合体樹脂である請求項１の被覆用組成物。 ３、フッ素オイルがパーフルオロポリエーテルオイルで
   ある請求項１の被覆用組成物。 ４、熱可塑性フッ素樹脂１００重量部当りフッ素オイル
   １〜１００００重量都合まれる請求項１の被覆用組成物
   。 ５、さらに液状担体が含まれる請求項１の被覆用組成物
   。