JPH03281248A - フッ素樹脂被覆層の補修剤及び補修方法 - 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） 本発明はフッ素樹脂被覆層の補修剤及び補修方法に関し
、詳細には、鋼などの母材表面に被覆したフッ素樹脂層
の損傷部を樹脂補修する方法、及び、樹脂補修の際に用
いる補修剤であり、特には現地にて樹脂補修する方法に
関する。

（従来の技術） フッ素樹脂は、総して優れた耐食性及び耐付着性（非粘
着性）を有しているので、その特性を利用しフライパン
、製紙ロール、化学機器等の機器の構成材料（母材）の
ライニング材（被覆材）として広く用いられている。中
でもポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）即ちテフ
ロン（商品名）は耐食性及び非粘着性に優れ、多用され
ている。

かかるフッ素樹脂の被覆は、−ｉに母材表面を脱脂し、
表面調整した後、フッ素樹脂の粒子を界面活性剤で水中
に分散したディスバージョン等を母材表面に吹き付は塗
装し、加熱・焼付けする方法により、行われている。

しかし、ＰＴＦＥの場合、その溶融粘度が非常に高く、
融点以上でも熱流動性が悪いため、ＰＴＦＥ被覆層中に
ミクロボイドを残し易い。かかるＰＴＦＩｉ被覆材を溶
液中で使用すると、溶液が母材表面まで浸透し、母材を
腐食し、その結果所謂フクレを生じることがある。又、
ＰＴＦＥ被覆層は厚みが１００μｍ程度と薄いため、使
用中に剥離を生し易い。こうしたフクレや剥離が生じる
と、該損傷部はＰＴＦＥ被覆による部分補修、或いは全
面補修（再被覆）される。該補修・被覆は、前記フッ素
樹脂被覆法の場合と同様の方法、即ちＰＴＦＥを塗装、
加熱・焼付する方法により行われる。尚、上記の如き現
象はフッ素樹脂に共通したものであり、ＰＴＰＥ以外の
フッ素樹脂を用いた場合にも大なり小なり認められ、補
修の必要性が生じる。

近年、上記の如き問題点を解決すべく、種々研究が進め
られ、その結果テトラフルオルエチレン・パーフルオル
アルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等の如く、
溶融粘度が比較的低いフッ素樹脂が開発され、非粘着性
を要する用途の被覆材として使用されてきている。しか
し、ＰＦＡ被覆層も厚みが薄く、又、多少のミクロボイ
ドが存在するため、フクレや剥離の発生は完全にはなく
ならない。該損傷部は、前記ＰＴＦＢの場合と同様の方
法により、ＰＦＡ被覆による部分補修が行われる。

以上の如く、従来のフッ素樹脂被覆層は、使用中にフク
レ・や剥離が生じ、補修が必要となり、該補修は前記フ
ッ素樹脂被覆法の場合と同様の方法（フッ素樹脂の塗装
、加熱・焼付）により行われる。尚、該補修は現地で行
われることが多い。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のフッ素樹脂被覆層の補修方法にお
いては、フッ素樹脂を比較的高温（例えばＰＴＦＩＥで
は３００〜４００°Ｃ，ＰＦＡでは２００°Ｃ以上）で
加熱し焼付する必要があり、その作業が大変やり難（、
作業性が悪いという問題点がある。これは、特に現地で
は極めて深刻且つ重大な問題点であり、その改善が切望
されている。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は上記問題点を解決し、フッ素樹脂被覆層の
フクレや剥離等の損傷部（被補修部）を補修するに際し
、高温加熱を要することなく、フッ素樹脂被覆層のフク
レや剥離等の被補修部を補修し得るフッ素樹脂被覆層の
補修剤及び補修方法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） 上記の目的を達成するために、本発明に係るフッ素樹脂
被覆層の補修剤及び補修方法は、次のような構成として
いる。

即ち、請求項１に記載の補修剤は、フッ素樹脂被覆層を
補修する際に混合して使用される補修剤において、該補
修剤が、補修用樹脂と、パーフルオルアルキル基を有す
るシランカップリング剤と、補修用樹脂に結合する基を
有するカップリング剤と、補修用樹脂の硬化剤とからな
るフッ素樹脂被覆層の補修剤である。

請求項２に記載の補修剤は、前記結合基を有するカップ
リング剤と硬化剤とが混合され、前記補修用樹脂とシラ
ンカップリング剤とが混合されている請求項１に記載の
フッ素樹脂被覆層の補修剤である。

請求項３に記載の補修剤は、前記シランカップリング剤
の混合社が、補修用樹脂：１００重量部に対し０．１〜
１０重量部である請求項２に記載のフッ素樹脂被覆層の
補修剤である。

請求項４に記載の補修方法は、補修用樹脂と、該樹脂に
結合する基を有するカップリング剤と、バーフルオルア
ルキル基を有するシランカップリング剤と、補修用樹脂
の硬化剤とが混合された補修剤をフッ素樹脂被覆層の被
補修部に塗布することを特徴とするフッ素樹脂被覆層の
補修方法である。

請求項５に記載の補修方法は、前記補修剤の塗布前に、
補修用樹脂及び被補修部母材に結合する基を有するカッ
プリング剤のアルコール溶液又は水溶液を被補修部に塗
布する請求項４に記載のフッ素樹脂被覆層の補修方法で
ある。

請求項６に記載の補修方法は、前記補修剤の塗布前に、
補修用樹脂と、該樹脂に結合する基を有するカップリン
グ剤と、補修用樹脂の硬化剤とが混合された下塗用の補
修剤を被補修部に塗布する請求項４に記載のフッ素樹脂
被覆層の補修方法である。

請求項７に記載の補修方法は、補修用樹脂と、該樹脂に
結合する基を有するカップリング剤と、補修用樹脂の硬
化剤とが混合された補修剤を被補修部に塗布した後、そ
の塗布面に補修用樹脂と、バーフルオルアルキル基を有
するシランカップリング剤と、硬化剤とが混合された補
修剤を塗布することを特徴とするフッ素樹脂被覆層の補
修方法である。

（作　用） フッ素樹脂がＪｆ粘着性を有するのは１．炭素原子中に
フッ素原子結合したバーフルオルアルキル基を有し、酸
基により表面エネルギが低下し、撥液性（即ち非粘着の
性質）が現われるためである。

このように非粘着性は表面のみの性質である。従って、
フッ素樹脂被覆層の損傷部（被補修部）を樹脂補修した
とき、該補修部の樹脂が母材との密着性及び耐食性に優
れている事、並びに、該補修部表面が非粘着を有する事
が必要であり、該補修部の樹脂内部が非粘着を有する必
要はない。

そこで、本発明は、前述の新規な手段により、ト記必要
事項を充たすようにすると共に、高温加熱を要しないで
補修施工し得るようにし、下記の如く目的を達成したも
のである。

即ち、本発明に係るフッ素樹脂被覆層の補修剤は、前述
の如く、補修用樹脂（Ｒ）と、バーフルオルアルキル基
を有するシランカップリング剤（ＰＣ）　と、補修用樹
脂に結合する基を有するカップリング剤（ＲＣ）と、補
修用樹脂の硬化剤（Ｈ）とからなり、これらはフッ素樹
脂被覆層を補修する際に混合して使用される。

又、本発明に係るフッ素樹脂被ｍ層の補修方法は、」二
記補修剤の混合状態のものを、フッ素樹脂被覆層の被補
修部に塗布するようにしている。

樹脂には、種々のものがあり、エポキシ樹脂の如く、金
属等の母材との密着性を有すると共に、硬化剤の共存下
で比較的低い温度で硬化し成膜されるものも多数ある。

又、同時に優れた耐食性を兼備したものも多数ある。そ
こで、かかる樹脂を前記補修用樹脂（Ｒ）として使用す
ると、前記被補修部に塗布された補修剤は、高温加熱を
要することなく、被補修部で硬化し成膜（合成）され得
る。又、該合成後の樹脂は耐食性に優れている。

前記補修用樹脂に結合する基を有するカップリング剤（
ＲＣ）は、補修用樹脂と結合すると共に、金属等の無機
物と容易に結合し得るアルコキシ基を有しているので、
補修用樹脂と金属等の母材とを強く結合、即ちカップリ
ングし得る。該カップリングにより、前記被補修部で合
成された樹脂と母材との密着性を極めて優れたものに向
上し得る。

前記バーフルオルアルキル基を有するシランカップリン
グ剤（ＰＣ）は、前述の如きバーフルオルアルキル基の
表面エネルギ低下、非粘着性向上作用により、前記被補
修部で合成された樹脂に非粘着性をイ」与する。尚、該
シランカップリング剤及び前記カップリング剤は、常温
又は低温加熱により乾燥され安定化し、高温加熱を要し
ない。

以上より、本発明に係るフッ素樹脂被覆層の補修剤、又
は、補修方法によれば、高温加熱を要することなく、フ
ッ素樹脂被覆層のフクレや剥離等の被補修部を補修し得
るようになると共に、密着性及び耐食性、並びに、表面
非粘着性に優れた補修部が得られるようになる。

本発明に係る補修剤は、補修する際に混合して使用され
るものであり、使用前においては全く混合されていなく
てもよい。即ち、補修剤のＲ，ＰＣ、ＲＣ，Ｈは、使用
前において、全て混合されない状態（各々単独）であっ
てもよいし、ＲとＨとが共存する場合を除き、２〜３種
が既に混合されていてもよい。

例えば、使用前にＲ，ＰＣ及びＲＣが混合されていても
よい。又、Ｒ及びＰＣが混合されたもの（ａ）と、ＲＣ
及びＩ］が混合されたもの（＋））とが別個に存在する
ものであってもよい。後者の場合、（ａ）はＰＣがＲ中
に、又、い）はＲＣがＩＪ中に均一分散され易く、その
ため補修に際しくａ）及び（ｂ）を混合したとき、補修
剤中にＰＣ及びＲＣが均一分散され易くなる。Ｒや、Ｒ
（又はＲとｐｃ）及びＨの混合物にＲＣを混合すると、
Ｒ：樹脂はＨ：硬化剤に比し粘度が高いのでＰＣの均一
分散混合が難しくなる。

シランカップリング剤（ＰＣ）の混合比は、補修用樹脂
（Ｒ）：１００重量部に対し０．１〜１０重景部重量に
望ましくは、０．１〜１重量部にするとよい。

０．１重量部未満では表面非粘着性が劣り、１０重量部
超では母材との密着性が悪くなり、０，１〜１重量部で
は確実に優れた非粘着性及び密着性が得られるようにな
る。

前記補修剤の塗布前に、補修用樹脂及び被補修部母材に
結合する基を有するカップリング剤のアルコール溶液又
は水溶液を被補修部に塗布すると、酸基により母材との
密着性を更に向上し得るようになる。

又、請求項６に記載の補修方法の如く、前記補修剤の塗
布前に、補修用樹脂（Ｒ）と、該樹脂に結合する基を有
するカップリング剤（ＲＣ）と、補修用樹脂の硬化剤（
Ｉ］）とが混合された下塗用の補修剤を被補修部に塗布
するようにし、その塗布面に上層として、前記補修剤（
Ｒ，ＰＣ，ＲＣ及びＨが混合されたもの）を塗布（上塗
）するようにすると、下塗層は非粘着性を向上（即ち、
密着性を劣化）させるＰＣを含有しないので母材との密
着性が極めて優れ、又、そのために上塗層はＰＣを多量
に含有させてもよいので非粘着性を更に向上し得るよう
になる。

請求項７に記載の補修方法の如く、上記下塗用補修剤（
Ｒ，、ＲＣ，Ｈが混合物されたもの）の塗布後、その塗
布面に上層として、補修用樹脂（Ｒ）と、パーフルオル
アルキル基を有するシランカップリング剤（ＰＣ）と、
硬化剤（Ｈ）とが混合された補修剤を塗布（上塗）する
ようにした場合も、上記請求項６に記載の補修方法の場
合と略同様の作用効果が得られる。

尚、前記ＲＣにおいて樹脂：Ｒに結合する基は、例えば
、樹脂：エポキシ樹脂の場合はアミノ基等である。

前記補修用樹脂としてエポキシ系樹脂を使用すると、比
較的低い温度で補修し得、又、金属等の母材との密着性
及び耐食性をより優れたものにし得るようになる。

（実施例） 実ｎｔＬ Ｒとしてのエポキシ樹脂（アラルダイ１−ＧＹ２５０）
：１００部に、ＰＣとしてのパーフルオルアルキルシラ
ン（三菱金属：ＭＦ−１６０）　：　ｘ部を均一混合し
てなる第１補修剤と、Ｈ（硬化剤）としてのトリエチレ
ンテトラミン；１２部に、ＲＣとしてのアミノプロピル
トリメトキシシラン：０．３部を均一混合してなる第２
補修剤とからなる補修剤を用いた。

上記第１補修剤と第２補修剤とを１；１の割合で混合し
、塗布用補修剤を作り、これをガラス板上に塗布し、５
０°Ｃで１時間放置して硬化させた。

次いで、吸着成分の影響を除くため表面をグラインダで
削り、その表面に純水を滴下して接触角を測定した。Ｘ
−０（即ちＰＣ非含有）のとき１００゜ｘ　＝０．１の
とき１０５°、ｘ＝０．５のとき１２０°、ｘ−１，０
のとき１４０°、ｘ＝５．０のとき１４０°、　　ｘ＝
１０．０のとき１４０°であった。

夫差漫１λ 鉄板（寸法＋１００Ｘ１００　Ｘ　６　）上に、実施例
１と同様の塗布用補修剤を塗痛し、同様の条件で硬化さ
セだもの（試験片）を作った。

手記試験片の表面（塗布面）己こガムテープを貼り、該
テープの端部をつかんで持ち上げる方法により、塗布面
の非粘着性を調べたところ、Ｘ−・Ｏの試験片は、ガム
テープが剥がれず、密着したままであったが、ｘ　＝０
．５以上の試験片はガムテブが籠単に剥がれ、非粘着性
が優れている事が確ｄ忍された。

災硲−（ｑ３ 鉄板（寸法＋ｌ００Ｘ１００　ｘ　６　）　Ｊ−に、実
施例１と同様の塗布用補修剤を塗布し、５０°Ｃで３時
間放置して硬化させたもの（試験片）を作った。

ト記試験片をｉｏｏ’ｃの純水中に１０日間浸漬し、鉄
板からの補修剤の剥離の有無を定期的に観察する方法に
より、補修剤（補修層）と母４／ｌ（鉄板）との密着性
を調べた。ｘ＝５．０．１０．０の試験片は１目で補修
層が７、す離し、ｘ−０，５以下の試験片は剥離が生し
ず、母材との密着性が優れている事が確認された。

実施上−４− 鉄板（寸法：１００Ｘ１００　ｘ　６　）　、Ｊ−に、
アミノプロピルトリメトキシシランを１％含有する″ア
ルコール溶液を被補修部に塗布し、乾燥した後、該塗布
面に、実施例１の塗布用補修剤の中のＸ−１０，０のも
のと同様の補修剤を塗布し、実施例３と同様の条件で硬
化させた。次いで、実施例３と同様の密着性試験（１０
日間浸漬）を行ったところ、７．１１　錦が生じなかっ
た。

実差ｍｌ飄 鉄板（寸法：１００Ｘ１００　ｘ　６　）七に、エポキ
シ樹脂（アラルダイ１−ＧＹ２５０）　＋　１００部、
硬化剤（トリエチレンテトラミン）＝１２部、及びアミ
ノプロピルトリメトキシシラン：０．３部を均一・混合
してなる補修剤（下塗剤）を塗布し、５０゛Ｃで３時間
放置し２て硬化させた後、該下塗面に、実施例１の塗布
用補修剤の中のｘ　＝］、Ｏ，Ｏのものと同様の補修剤
を上塗剤として塗布し、５０°Ｃで３時間放置して硬化
さセた。次いで、これを用いて実施例３と同様の密着性
試験（１０日間浸漬）を行ったところ、′ｆ、１１離が
牛し２なかった。

（発明の効果） 本発明に係るフッ素樹脂被覆層の補修剤、又は、補修方
法によれば、フッ素樹脂被覆層のフクレやｒｌＩｒＩｌ
ｉ等の損傷部（被補修部）を補修するに際し、高温加熱
を要するごとな（、良好な作業条件下で、フッ素樹脂被
覆層のフクレや’Ａｌｌ離等の被補修部を樹脂補修し得
るようになる。又、フッ素樹脂を塗布し、高温加熱焼付
ずろ従来法による場合に比し、母材との密着性に優れ、
且つ、同等もしくはそれ以上の耐食性及び表面非粘着を
有する補修部が得られるようになる。従って、従来法と
同等もしくはそれ以−Ｌの特性を有する補修部を、高温
加熱をすることなく、良好条件での樹脂補修により、容
易に得られるよ・うになる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）フッ素樹脂被覆層を補修する際に混合して使用さ
   れる補修剤において、該補修剤が、補修用樹脂と、パー
   フルオルアルキル基を有するシランカップリング剤と、
   補修用樹脂に結合する基を有するカップリング剤と、補
   修用樹脂の硬化剤とからなるフッ素樹脂被覆層の補修剤
   。
2. （２）前記結合基を有するカップリング剤と硬化剤とが
   混合され、前記補修用樹脂とシランカップリング剤とが
   混合されている請求項１に記載のフッ素樹脂被覆層の補
   修剤。
3. （３）前記シランカップリング剤の混合比が、補修用樹
   脂：１００重量部に対し０．１〜１０重量部である請求
   項２に記載のフッ素樹脂被覆層の補修剤。
4. （４）補修用樹脂と、該樹脂に結合する基を有するカッ
   プリング剤と、パーフルオルアルキル基を有するシラン
   カップリング剤と、補修用樹脂の硬化剤とが混合された
   補修剤をフッ素樹脂被覆層の被補修部に塗布することを
   特徴とするフッ素樹脂被覆層の補修方法。
5. （５）前記補修剤の塗布前に、補修用樹脂及び被補修部
   母材に結合する基を有するカップリング剤のアルコール
   溶液または水溶液を被補修部に塗布する請求項４に記載
   のフッ素樹脂被覆層の補修方法。
6. （６）前記補修剤の塗布前に、補修用樹脂と、該樹脂に
   結合する基を有するカップリング剤と、補修用樹脂の硬
   化剤とが混合された下塗用の補修剤を被補修部に塗布す
   る請求項４に記載のフッ素樹脂被覆層の補修方法。
7. （７）補修用樹脂と、該樹脂に結合する基を有するカッ
   プリング剤と、補修用樹脂の硬化剤とが混合された補修
   剤を被補修部に塗布した後、その塗布面に補修用樹脂と
   、パーフルオルアルキル基を有するシランカップリング
   剤と、硬化剤とが混合された補修剤を塗布することを特
   徴とするフッ素樹脂被覆層の補修方法。