JPS5891772A - フツ素樹脂被覆用組成物 - 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】 本発明は、フッ素樹脂被覆用組成物に関し、更に詳しく
は雲母状酸化鉄Ｐよび真母粒子を配合してひつかき抵抗
性が改良はれるとともに被覆表面の平滑性および非粘着
性のすぐれた被覆を与えるフッ素樹脂被覆用組成物に関
する。

フッ素樹脂は、その特異な非粘着性を利用する目的で調
理器具に被覆されるが、この樹脂は、比較的軟質の合成
樹脂であるため、使用時における金ベラ斤どによるひつ
かきに弱いという欠点を有している。この欠点は、２０
０　”Ｃ前後というような高温での使用時に顕著である
ので問題となる。

そのため、フッ素樹脂塗膜のひつかき抵抗性を改良する
方法が種々開発されている。その一つとして特開昭５２
−１０３８６号公報に記載の方法がある。この方法は、
ベースコートと透明なフッ素樹脂分散体から誘導される
トップコートから成るフッＲ樹＋１＝被覆物品において
、そのベースコートをフッ素樹脂と雲母粒子、顔料で被
覆された雲母粒子または金属フレークとの塗膜から構成
するものである。けれども、本発明者らの検討によると
、この塗膜は、いまだ実用上満足できる耐摩耗性を有し
ていない。その理由は、雲母粒子が偏平で塗膜方向によ
く平行に分散されるけれども、塗布後乾燥までの間に塗
膜の底部に多く分布しやすく、表面の分布量が少なくな
るためと考えられる。

さらにこの組成物の場合、塗膜にクラックが入りやすい
ので厚塗り性に劣る。しかし、雲母粒子は比較的薄く、
かつ偏平で、塗布したとき塗膜方向に平行に入り、表面
に突き出たりすることが少ないので、表面の平滑性はよ
く、その結果塗膜の非粘着性は１１＆ｒしている。

特開昭５６−１０８２５５号公報には、フッ累樹脂塗膜
のひつかき抵抗性を改良する目的で雲母状酸化鉄（以下
、Ａ／Ｉ　Ｉ　Ｏという。）を配合したフッ素樹脂被覆
用組成物が記載されている。このＭＩＯは、比較的偏平
で、しかも硬度が高い（ジョブ硬度が、雲母では２．７
〜３．１であるのに対し、ＭＩＯでは５．５〜６５程度
である。）ので、塗Ｊ摸のひつかき抵抗は十分改良きれ
る。しかし、ＭＩ（３） Ｏが雲母粒子に比べて多少厚く（たとえば雲母が０、１
〜０．５μｍであるのに対し、ＭＩ　Ｏは０．５〜５μ
ｍである。′ｆｘ訃、太ききは双方とも５〜１００μｍ
程度でほぼ等しい。）、しかも完全に偏平でないため、
塗膜からＭ’　Ｉ　Ｏの一部が突出し、フッ素樹脂の上
塗りをかけた後でもこの凹凸感は残る傾向にある。その
ため、塗膜の非粘着性は不十分なものとならざるを得な
い。また、厚塗り性も雲母粒子の、１合と同様、問題が
ある。

本発明者らは、この様な従来技術の欠点を改良し、ひつ
かき抵抗性および表面の非粘着性がともに優れた塗膜を
与えるフッ素樹脂被覆用組成物を開発すべく研究を重ね
た結果、ＭＩＯと真母粒子（以下、ＭＩＣＡという。）
をフッ素樹脂に混合配合ヂることにより、意外にも得ら
れる塗膜のひつかき抵抗性および表面の非粘着性が改良
され、厚塗り性も向上することを見い出し、本発明を完
成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、フッ素樹脂にＭＩＯおよび
ＭＩＧＡをＭＩＯとＩＶ７ＩＣＡの重量比が（４） １ニア〜７：１となる割合で配合したことを特徴とする
フッ素樹脂被覆用組成物に存する。

本発明組成物に配合されるＭＩＯは、１化第２鉄（α−
Ｆｅ２０３）を主成分とする薄い一片状結晶であって、
従来から防錆顔料として用いられているもの（色材第５
２巻２５８頁（１９７９年）参照）や特公昭４Ｂ−１２
４８５号に記載されているような結晶面の平滑な合成α
−酸化鉄粉末を使用することができる。ＭＩＯは、無毒
性、無公害性であるので調理器具などの４ｆｔ檀に配合
しても支障はない。

本発明の組成物に配合されるＭＩＯ結晶フレークの大き
さは５〜１００μ、好ましくは１０〜６０μである。

ＭＩＧＡは、通常のものが用いられ、その表面は顔料で
′４ｒｉａＥされていてもよい。

ＭＩＯとＭＩＧＡの割合は＠量比で１＝７〜７：１が好
ましい。この割合よりＭＩＯの量が多く々ると塗膜表面
の平滑性が損わわ、また１ｖＩＩ　Ｏの着がこの割合よ
り少くなるとひつかき抵抗性が悪くなる。

ｍＩＯとｆｖ’ｆ　Ｉ　ＣＡのフッ素樹脂に対する配合
割合は、合計でフッ素樹脂重量に対して０．１〜３（）
重量％、好ましくは１−１０重蓋％である。配合割合が
少なすぎると塗膜の耐摩耗性が得られず、多すぎると塗
ｔ＋’Ａの非粘着性が低下するので、いずれも好ましく
ない。

本発明に分いてフッ素樹脂とは、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６　るいはフッ化ビニルの如き
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、プロピレンの叩キオ
レフインの共重合体（ただし、）フルオロオレフィンを
少くとも７５重量％含有）などをいい、この中でもとく
に、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチ
レン／ヘキサフルオロプロペン共重合体、テトラフルオ
ロエチレン／ハルフルオロアルキルパー７　／Ｌ／　オ
ロビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン／
エチレン共重合体などのテトラフルオロエチレン重合体
が好適であって、その肢度は約５０μを越えないもの、
通常０１〜５０μの範囲にあるものが用いられる。通常
の乳化重合法によって製造されたいわゆるディスパージ
ョンは粒径が鎖ね０．１〜３．０μの範囲にあって、本
発明組成物に好適に使用することができる。また、この
ディスパージョンは本発明組成物を製造する場合、その
捷ま使用することができるからきわめて有利なものであ
る。本発明組成物中のフッ素樹脂の有量は、通常、１０
〜４０重量％であってよい。

組成物の媒体としては、水捷たは有機溶媒（たトエば、
Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスル
ホキシド、メチルエチルケトン、メチルクリコールアセ
テート、２−ニトロプロパン、エチレングリコールアセ
テート、トルエンなど）が用いられ、通常、組成物は水
性分散体に調製される。

本発明の組成物は、フッ素樹脂、ＭＩＯｐよびＭＩＣＡ
に加えて他の添加剤、たとえば各種界面（７） 活性剤（アニオン界面活性剤、非イオン界面活性剤など
）、顔料（チタンや鉄の酸化物など）、粘度調整ならび
に粘結剤（メチルセルロース、エチルセルロースなト）
、レベリング剤（フルオロアルキルカルボンａｈど）、
造ｊ摸硬化剤（金属粉末、金属化合物、アルカリまたは
アミンシリケート、アルギルシリケート、リチウムボリ
シリケ−１−もしくはコロイドシリカなどのケイ素化合
物など）、湿欄削（有機溶剤など）を含有せしめること
ができる。

本発明の組成物は、フッ素樹脂、ＭＩＯおよびＭ　Ｉ　
Ｇ　Ａを上記の配合割合で欣体媒体中に均一に分散して
調製される。実際上はフッ素樹脂、Ｍ　ＩＯおよびＭＩ
ＧＡをそれぞれ液体分散体または溶液として準備し、こ
れらを混合するのがもっとも便利である。また原料とす
るフッ素樹脂が粉末であるときは、Ｍ　Ｉ　Ｏおよび／
まだは１ｖＩＩ　ＣＡの水性分散体の中に前者を加えて
均一に混合すればよい。混合を均一に行うためには、コ
ロイドミル、ボールミルなどを使用することが望ましい
。

（８） 本発明の組成物を中塗り筐たは上塗り被覆に形成するに
は、基材に塗布はれた下塗り層の上に、従来法のとおり
、組成物をスプレー塗装法、刷毛塗り法などの樺々の方
法で塗装すればよい。捷たあらかじめ作成したフッ素樹
脂薄膜を下塗り層上に熱圧着することによりフッ素樹脂
被Ｊ漠を承拐上に形成することもできる。この中塗りま
たは上塗りに使用されるフッ素樹脂の種類は、下塗りに
使用したものと同一である必要はなく、用途により最」
ニ層のフッ素樹脂の種類を選択することができる。

このようにして侶られたフッ素樹脂被膜は、ひつかき抵
抗性、耐摩耗性が向上し、非粘着性もすぐれている。

次に実施例寂よび比較例を示して本発明を具体的に説明
する。

実施例１（１）〜（９）粋よび比較例１〜２ポリテトラ
フルオロエチレン（ダイキン工業株式会社製ポリフロン
ディスパージョンＤ−１（水性、固形分６０％））、フ
レークの平均長径が５〜１００μの範囲にあるＭＩＯ（
菊池色素工業株式会社［ＫＳ）、同じく平均長径が５〜
５（）μの範囲にある天母粉末（米国Ｍｅａｌ　Ｃｏｒ
ｐｏｒａｔｉｏｎ動）２よび第４級アミンシリケート（
日産化学株式会社製、固形分３０％）を後記第１表に記
載の配合比になる様に混合し、次いでメチルセルロース
水溶液（固形分５％）を加えて粘度調節を行うことによ
りスプレー塗装に適したフッ素樹脂組成物を得る。

サンドブラストにより表面を７ポ而化したアルミニウム
板およびアルミニウム製フライパンにフッ素樹脂用プラ
イマー（ダイキン工業株式会社製ポリフロンＥＫ−１７
８３ＧＢ）をスプレーして焼成後の膜厚が７〜１２μに
なるように塗布する。

次いで、こり、を赤外線乾燥器により加温し、揮発性物
質を充分除去し、さらに３８０°ｃＫ保持した電気加熱
炉中で２０分１１１１焼成融着処理を行う。

処理菱、炉から屯り出し、室温で放冷する。得らｈまた
プライマー被膜の上に、先に砕製１〜だフッ素樹脂組成
物をスプレーして焼成後の膜厚が２０〜２５μになるよ
うに塗布する。以Ｆプライマーの場合と同様にして乾燥
、焼成融着処理を行う。

得られた塗膜について塗膜物′１として−Ｗ型性、耐ク
ラツク性、１１１　Ｊｔ’耗性および耐久性をｎ＋ｉ＋
９１．た。その結未全第１表に示す。

なお、塗ｊ漠物性の測定は、仄の方法により行“つた。

離型性：卵焼テスト 上記のごとく塗装を施した試料フライパンにυＩＪを割
って人ね、通常の調理条件で１分間焼き、υＩＪの離型
性を次の辿り判定した。

◎：フライパンを逆さにしだ時卵焼が容易に離れる。

○：少し横に押すだけで卵焼が容易に離りる。

△：卵焼の周囲から数回１買に押すと離ノする。

×：剥れ吟く、剥１．だ後、こびりつきガ侵る。

耐クラック性：この試論のためには、上記の試料（アル
ミニウム板、膠よびフライパン）を′１吏用せず、上記
の方法で塗装試料を４瑯製した。

ガラス（縦５　ＣｍＸ横１０ｃｙｒ＋Ｘ厚ζ３咽）十に
、（１１） ングにより焼成後の厚みがぞハぞれ２０μ未満、２０〜
４０μ、４０　・６０μおよび６０〜８０μとなるよう
に塗装し、上記と同様に乾燥、焼成した。

得られた塗）俣（１）形成状軸を下記基準で判定した。

２０μ未満　　　　　　　　× ２０〜４０μ　　　　　　　　　　　　△４０〜６（１
μ　　　　　　　　０ ６０〜８０μ　　　　　　　　◎ 耐摩耗性二軍気加熱式熱板上に試料を載せて固定した後
、アルミニウム板が２００±１０℃になるように加熱調
節しておき、この表面を一定荷重をかけた金ベラを摺動
δせる形式の試験装置により試験する。金ベラは、巾１
５陥、厚さ０．５１１１１１１のステンレスリであり、
とねを４５°の角度で試料面に接触させ、３０１）　Ｑ
の荷重をかけた状轢で６１■後（金ペラの巾と直角方向
）に往復直線運ω１ををせ（１２） る。なお、試料と接触する金ベラの先端は、−測定７か
に直角となるように研摩する。

この試験方法を用い、一般家庭の調理条ｒトで約２年間
の使用に相当】−る金ベラの摺動、ひつかきによる摩耗
度を測定する。第１表中の評価基準は次の一、！￥］り
である。

◎：納材曾属全く露出せず。

○：暴利金属ごくわずか霧出。

△：基材金属やや露出。

×：基材金属完全に露出。

なお、同じアルミニウム板にニッケルアルミナイド（米
国メテコ社製メテコ４０４）を２５μの厚ざに溶射し、
この上にポリテトラフルオロエチレンプライマー（ダイ
キン工業株式会社製ポリフロンＥＫ−１７８８ＧＢ　’
）および上塗り塗料（ダイキン工業株式会社製ＥＳ−５
１０９ＢＫ）をぞｈぞれ１０μおよび２０〜３０μの厚
きに塗装したものの耐摩耗性は下記基準で２鰺むね○〜
△である。

耐久性：試料フライパンを用い、一般家庭での調理条件
に合わぜて１年間使用に相当する実際調理を行った後、
調理物のくつつき易σを判定し、次の基準で評価した。

○：調理物が粘庸せず。

△：調理物がやや粘着する。

×：調理物がかなり粘宥する。

結果を第１表に示す。なお、比較例１および２ではＭＩ
Ｏと雲母粉末を混合使用する代りにそれぞれ単独で使用
した。

第１表 注１）　ポリテトラフルオロエチレン 実姉例２ サンドブラストにより表面を粗面化したアルミニウム板
およびアルミニウム製フライパンに実施例１と同様にし
てフッ素樹脂用プライマー（ダイ（１５） キン工業株式会社製ポリフロンＥＫ−１７８８ＧＢ）を
塗装、乾燥、焼成、融着処理する。その」ユに実姉例１
（２）の級積用組成物を実砲例１のプライマーと同様に
してスプレーして焼成後の膜厚が２０〜２５μになるよ
うに塗布し、プライマーと同式会社製ポリフロンＥｓ−
５１０ＯＣＲ）をスプレーして焼成後の膜厚が２０〜２
５μとなるように塗布し、プライマーと同様にして乾燥
、焼成、融着処理した。

得られた３層より成る塗膜について実姉例Ｉに記載の方
法により塗膜物性を試験した。その結果は次のとおりで
ある。

離型性　　◎ 耐摩耗性　◎ 耐久性　　○ 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆（ほか２名）（Ｉ６） ５７７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フッ素樹脂て雲母状酸化鉄および雲母粒子を雲母状
   酸化鉄と雲母粒子の重量比が１ニア〜７：１となる割合
   で配合したことを特徴とするフッ素樹脂被覆用組成物。 ２、雲母粒子が顔料で被覆されたものである特許請求の
   範囲第１項記載の組成物。 ８、雲母状酸化鉄および雲母粒子の合計配合割合がフッ
   素樹脂重量に対して０．１〜３０重量％である特許請求
   の範囲第１項まだは第２項記載の組成物。 ４、雲母状酸化鉄および雲母粒子の合計配合割合がフッ
   素樹脂重量に対して１〜１０重量％である特許請求の範
   囲第３項記載の組成物。 ５、フッ素樹脂がテトラフルオロエチレンの単独または
   共重合体である特許請求の範囲第１〜４Ｔｔｉのいずれ
   かに記載の組成物。