JPS60202156A - セラミツクス基材用テトラフルオロエチレンコポリマ−粉体塗料プライマ− - 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】 （目的） 本発明はテトラフルオロエチレンコポリマー粉体塗料の
セラミックス基材用プライマー、特に該塗料の基材への
接着力を向上せしめるプライマーに関する。

（従来の技術） セラミンクス工業Ω急速な発展に伴ない、セラミックス
基材にフッ素樹脂を被覆したいという希望が高まってい
る。

しかしながら、テトラフルオロエチレン参へキナフルオ
ロプロピレンコポリマー（ＴＥＰ）、−ｒトラブルオロ
エチレン拳パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）コ
ポリマー（ＰＦＡ）、’及びエチレン侮テトラブルオロ
エチレンコポリマー（ＥＴＦ、Ｅ）等によって代表され
るテトラフルオロエチレンコポリマー（ＴＦＥコポリマ
ー）はいずれも基材と接着力が小さいという問題がある
。

一方、ガラス、はうろう、陶磁器あるいは酸化アルミこ
ニウムのようなファインセラミンクス類はその表面が平
滑で、又ブラスト処理などによる基材表面の粗面化が困
難であるため、基材へのＴＦＥコポリマー塗膜の投錨に
よる接着効果を期待することも殆どできない。

この結果、ＴＦＥコポリマー塗膜のセラミックス基材へ
の接着力は極めて小さく、プライマーを使用しない場合
にはＯ，１Ｋｇ／ｃｍ程度の剥離強度しかなかった。

水出願人は先にセラミックス基材へのＴＦＥコポリマー
の接着力を増強する方法として、セラミックス基材をシ
ランカップリング剤で処理することを提案した（特公昭
５４−４２３６６号）。しかし、この処理によっても未
だその接着力は充分でなく、剥離強度で０　、３〜１　
、０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ以下で、金属基材に対するＴ
ＦＥ共重合体の接着力に比べて著しく低かった。

更に他の問題として、ガラス基材へのＴＦＥコポリマー
の塗装においては塗膜に透明性が要求されることが多く
、プライマーの選択に制限を受けるという問題があった
。

（発明の構成） 本発明者は上記のシランカップリンク副系プライマーの
改良による塗膜−基材間の接着力の強化方法について研
究した結果、ａ）シランカップリング剤０．５〜１０重
量％、ｂ）超微粒無水シリカ０．１〜５重量％、及びＣ
）水又は水−有機液体混和液を必須成分とするプライマ
ー組成物が、ＴＦＥコポリマー塗膜とセラミックス基材
との接着力を強化φ改善するものであることを見出し、
本発明を完成した。

■シランカンプリング剤 本発明に使用されるシランカプリング剤は、フッ素樹脂
と基材との接着力を増加するものであれば良く、具体的
には、対有機質官能基としてアミノ基、エポキシ基、ウ
レイド基、グリシドオキシ基、メルカプト基又はビニル
基などを有し、対無機質官能基としてメトキシ基又はエ
トキシ基を有するγ−アミノプロピルエトキシシラン、
Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、Ｎ−βアミノエチル−（αメチル、γア
ミノプロピル）ジメトキシメチルシラン、β−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）−二チルトリメトキシシラ
ン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン及びビニルトリエ
トキシシランなとが好適なものとして挙げることができ
る。

シランカップリング剤は水溶液として用いられるが、該
カンプリング剤が水に難溶性又は不溶性の場合には、例
えばトルエン、ベンゼン、キシレン、その他の高沸点炭
化水素溶媒に溶解し、つぃでエタノール、ブタノールな
どの水に易溶性の溶剤で水との親和性を何年したのち、
水を加えて使用しても良い。

また水に対するシランカップリング剤の溶解性にかかわ
りなく、シランカップリング剤含水溶液の基材上での早
期乾燥を防止するため、Ｎ−メチルピロリドン、フルフ
リルアルコール又はブチルセロソルブなどの高沸点の水
に易溶性の有機液体をシランカップリング剤含水溶液中
、に添加しておくことも好ましい。

〈≧）超微粒無水シリカ 超微粒無水シリカとは、四塩化珪素を酸水素炎中で加水
分解することによって得られる二酸化珪素の球状微粒子
であって、その粒径は数ｍｐＬ〜数十ｍルと言われてい
る。

■接着方向上効果 本発明のプライマーは、シランカップリング剤によるＴ
ＦＥコポリマー粉体塗料の基材への接着力を向上する目
的で、超微粒無水シリカを該カップリング剤に含有せし
めたものである。

プライマー中の超微粒無水シリカの含有量は、０．１〜
５重量％、更に好ましくは０．５〜３重量％の範囲であ
る。

上記範囲での超微粒無水シリカのシランカップリング剤
水溶液への分散は、ＴＦＥコポリマー塗膜の接着力を約
３０〜ｌＯＯ％向上せしめる効果がある。

しかしながら、上記範囲を越える量の該シリカの存在は
、接着力の向上に寄与せず、むしろシリカが沈降するな
ど、組成分離がおこり易いなどの問題がある。このこと
は、塗膜の補強を目的とする充填材量、即ち５重量％以
七の該シリカの添加は、塗膜の接着力を向上せしめない
ばかりか、逆にマイナスの効果を与えることを意味する
。

一方、０．１％未満の該シリカの含有では添加効果、即
ち接着方向上効果は見られない。

超微粒無水シリカの他の効果は、その存在によって塗膜
の透明性を極度に損なうことがないことにある。例えば
、フッ素樹脂塗料の充填剤として通常使用されている酸
化チタン、−（ンカラ、カーポン、酸化カドミウム、元
酸化クロムなどは、シランカップリング剤に添加した場
合、その透明性を悪化させるが、Ｉｔｌ］微粒無水シリ
カを添加しても塗膜の透明性は維持される。

（４）使用方法 ＴＦＥコポリマー塗膜の形成方法は、基材に本発明のプ
ライマーを吹付け、浸漬、刷毛塗り、その他の方法で塗
布し、該コポリマーの融意思Ｌ、通常３３０〜３８０℃
の温度で塗料を溶融、焼付けを行うものである。

実施例Ｉ Ｎ−β−′（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン（銘柄名：ＫＢＭ６０２；信越化学株制
）に１％シリコン界面活性剤（銘柄名：Ｌ−７７、日本
ユニカー輛製）水溶液を加え純水で稀釈した後、超微粒
無水シリカ（銘柄名：エアロジルｌΦＭＯＸ８０　；日
本エアロシル林製）を添加し均一に混合して、プライマ
ーＡ、Ｂ及びＣを得た。

実施例２ β−（３４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメ
トキシシラン（銘柄名：Ａ−１８６；日本ユニカー鯛製
）をトルエンに溶解し、ついでエタノール、ｎ−ブタノ
ール及びブチルセロソルブで稀釈したのち水を加え、上
記シランカラプリノブ剤の水−有機液体混和液を得た。

ついで該混和液に超微粒無水シリカ（銘柄名：エアロシ
ル（部ＭＯＸ８０　；日本エアロジル株制）を添加し、
プライマーＥ及びＦを得た。

参考例 実施例１及び２で得たプライマーＡ、Ｂ、、Ｃ１Ｅ及び
Ｆ、ならびに超微粒無水シリカを加えないプライマーＤ
及びＧ（比較例）を清浄なカラス平板りに塗布し、つい
でＰＦＡ粉体塗料（銘柄名・ＭＰ−１０３，三井フロロ
ケミカルー製）を印加電圧−２０ＫＶで静電吹付は塗装
し、３３０°Ｃで２０分間焼付けを行いＩり厚５０ルの
塗膜を得た。

プライマーＡ−Ｇの組成及び塗膜の剥離強度を第１表に
示す。

実施例１及び２で得たプライマーＡ、Ｂ、Ｃ１Ｅ及びＦ
が、超微粒無水シリカを加えないプライマーＤ及びＧ（
比較例）より剥離強度を向上させる効果を有することは
明らかである。

本発明のプライマーを用いてセラミックス製品にＴＦＥ
コポリマー塗膜を設ければ、例えばゲージガラスやカラ
ス温度計の耐薬品性向上や破損時の危険防止、碍子や静
電複写機用フユーザ−ロールへの非粘着性４ツ与、セラ
ミックピストンへの潤滑性付与などの目的に好適である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ａ）シランカップリング剤０．５〜ｌＯ重量％、ｂ）超
   微粒無水シリカ０．１〜５重量％、及びＣ）水又は水−
   有機液体混和液を必須成分とするセラミックス基材用テ
   トラフルオロエチレンコポリマー粉体塗料プライマー。