(57)【要約】単層コートのコーティング系（２２）、ならびにそのような非付着性コーティング系によるコーティング物が提供される。本発明の単層コート系は、テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマーおよびフッ化ビニリデンモノマーを含むフッ素ポリマーターポリマーなどのフッ素ポリマー共重合体（１４ａ）を含む（そのようなフッ素ポリマー共重合体はまとめてＴＨＶと呼ばれる）。本発明の単層コート系は優れた基体接着性および剥離性を示し、バインダー成分（１２）とフッ素ポリマー成分（１４ａ）との境界における分離不良を妨げ、そして滑らかな基体（１６）に対する優れた接着を示す。本発明の単層コート系はまた、上記の利点を損なうことなく増大した耐損傷性を提供するために高レベルの充填剤を含むことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
単層コートの非付着性コーティング系であって、
少なくとも１つのバインダー樹脂（１２）、アミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つを含む該バインダー樹脂；および
少なくとも１つのフッ素ポリマー樹脂（１４ａ）、該バインダー樹脂の該アミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つと反応し得る該フッ素ポリマー樹脂
【請求項２】
前記バインダー樹脂（１２）の１つが、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリイミドおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項３】
ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーンおよびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなる樹脂をさらに含む、請求項２に記載のコーティング系。
【請求項４】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルキルおよびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなるフッ素ポリマー樹脂を含む、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項５】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、フッ化ビニリデンモノマーを含む共重合体である、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項６】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよびフッ化ビニリデンの、約１６０℃〜約２５０℃の融点を有するターポリマーである、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項７】
前記バインダー樹脂（１２）が前記コーティング系の固体含有量の約２５％〜６５％を構成する、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項８】
前記バインダー樹脂（１２）が、アミド官能基およびアミン官能基からなる群から選択される官能基を含む約２０重量％〜１００重量％の樹脂から構成される、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項９】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）がコーティング系の固体含有量の約１５重量％〜６０重量％を構成する、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１０】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、フッ化ビニリデン成分を有するフッ素ポリマー樹脂をコーティング系の固体含有量の約５重量％〜１００重量％含む、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１１】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が５重量％〜３０重量％のフッ化ビニリデンを含む、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１２】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が約１６０℃〜約２５０℃の範囲に融点を有する、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１３】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が約１０３ポアズよりも大きい溶融粘度を有する、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１４】
酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化鉄、二酸化クロム、酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素およびそれらの混合物からなる群から選択される充填剤物質をさらに含む、請求項１に記載のコーティング系。
【請求項１５】
群青ゼオライト、チャンネルブラック、カーボンブラックおよびそれらの混合物からなる群から選択される顔料をさらに含む、請求項１４に記載のコーティング系。
【請求項１６】
前記顔料および前記充填剤が前記プライマーの約０重量％〜４５重量％を構成する、請求項１５に記載のコーティング系。
【請求項１７】
水性分散物の形態にある単層コートの非付着性コーティング系であって、
ポリアミドイミド、ポリアミドおよびポリイミドの少なくとも１つを含むバインダー樹脂（１２）；および
テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマーおよびフッ化ビニリデンモノマーの共重合体を含むフッ素樹脂ポリマー（１４ａ）
を含むコーティング系。
【請求項１８】
前記バインダー樹脂が、シリコーン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトンおよびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなる樹脂を含む、請求項１７に記載のコーティング系。
【請求項１９】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルキルおよびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなる樹脂を含む、請求項１７に記載のコーティング系。
【請求項２０】
酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、二酸化クロム、二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素およびそれらの混合物からなる群から選択される充填剤物質をさらに含む、請求項１７に記載のコーティング系。
【請求項２１】
群青ゼオライト、チャンネルブラック、カーボンブラックおよびそれらの混合物からなる群から選択される顔料をさらに含む、請求項１７に記載のコーティング系。
【請求項２２】
単層コートの非付着性コーティング剤でコーティングされた基体（１６）であって、前記非付着性コーティング剤が、
少なくとも１つのバインダー樹脂（１２）、アミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つを含む該バインダー樹脂；
少なくとも１つのフッ素ポリマー樹脂（１４ａ）、該バインダー樹脂の該アミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つと反応し得る該フッ素ポリマー樹脂；および
充填剤物質
を含む、基体（１６）。
【請求項２３】
前記バインダー樹脂（１２）の１つが、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリイミドおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２４】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマーおよびフッ化ビニリデンモノマーを有する共重合体を含む、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２５】
前記フッ素ポリマー樹脂（１４ａ）が、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルキルおよびそれらの組合せからなる群から選択されるさらなる樹脂を含む、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２６】
前記コーティング剤が、スプレー、カーテンコーティングおよびローラーコーティングの少なくとも１つによって前記基体に塗布される、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２７】
前記基体（１６）が、約２μｍ〜５μｍ（８０マイクロインチ〜２００マイクロインチ）の平均粗さに粗面化された表面を有するステンレススチール、カーボンスチールおよびアルミニウムからなる群から選択される、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２８】
前記基体（１６）が、約０．５μｍ〜２μｍ（８０マイクロインチ〜２００マイクロインチ）の平均粗さにエッチングされたアルミニウムである、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項２９】
前記充填剤物質が、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、二酸化クロム、二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項２２に記載の基体（１６）。
【請求項３０】
前記コーティング剤が、群青ゼオライト、チャンネルブラック、カーボンブラックおよびそれらの混合物からなる群から選択される顔料をさらに含む、請求項２２に記載の基体（１６）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、基体の表面に単層コートで施され、関係のない物質が接着しない非付着性コーティングを有するコーティングされた基体を提供する非付着性コーティング系に関する。より詳細には、本発明は、優れた剥離性、およびそのバインダー成分とフッ素ポリマー成分との間での優れた塗膜内粘着を提供する単層コート合成品に関する。
【０００２】
（技術背景）
様々な非付着性コーティング剤が２０年以上にわたってよく知られている。これらのコーティング剤は、金属、ガラスまたはセラミックスなどの基体に対する良好な接着と、引掻きおよび摩耗に対する抵抗性などの機械的強度のための良好な粘着と、濡れにくく、かつ他の物質による接着性の結合を妨げる小さい表面エネルギーの表面とを併せ持つ。典型的には、これらのコーティング剤は、（１）非粘着性のための１つ以上の非常にフッ素化されたポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）またはペルフルオロアルキル（ＰＦＡ）、（２）接着のための１つ以上の耐熱性バインダー樹脂、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）またはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、および（３）着色または様々な機械的性質のための１つ以上の顔料および充填剤を含む。
【０００３】
（発明の開示）
様々な非付着性コーティング剤を、１層または多層で適用および使用するために配合することができる。単層コーティングでは、上記条件のすべてを１つの塗膜で達成しなければならない。従って、接着性および非付着性の両方を同じ層において得なければならないので、その結果は性能の妥協である。他方、多層コーティングでは、異なる層により、異なる機能が、良好な接着および機械的強度と、良好な非付着性または剥離性との両方を達成するために提供される。例えば、多層コーティングのプライマーまたは第１層には、上記に示された成分のすべてが含有され得るが、接着を促進するための高濃度のバインダー樹脂を用いると、その一方で、多層コーティングの上塗りまたは最上層には、最も良好な非付着性の表面を提供するためにフッ素ポリマーが主に含有され得る。従って、すべての性質を同じ層において達成しなければならない単層コーティングと比較して、各層が機能に関して特殊化されている多層コーティングは、接着性および剥離性の優れたバランスを有し得る。
【０００４】
多層コーティングおよび単層コーティングに対するプライマーは、それらの特別な性質を実現するために同じ被膜形成機構に依存している。両方の場合において、成分の層化が、基体におけるバインダー樹脂の濃度を増大させて、接着を促進するために必要であり、そして表面におけるフッ素ポリマー樹脂の濃度を増大させて、非付着性を改善するために、またはその後の塗膜が融着により結合し得る表面を提供するために必要である。そのようなコーティング系の開発を通して、金属基体に対するプライマーの接着が、基体とコーティングとの境界に存在する有機バインダー樹脂の量の関数であることが受け入れられるようになってきている。例えば、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホンおよびポリフェニレンスルフィドなどの有機バインダーが金属に対する優れた接着を有することがよく知られている。
【０００５】
同様に、プライマーに対する続く層または塗膜の接着が、プライマーと次の層との境界に存在するフッ素ポリマーの量に依存することが受け入れられるようになってきている。これは、プライマー内のフッ素ポリマーが、続く層のフッ素ポリマーに、これらのフッ素ポリマーの融点よりも高い温度での硬化処理時に融合または融着することによって、プライマーと続く層との間での接着が達成されるという事実のためである。
【０００６】
しかしながら、プライマー自身が成分の混合物を含んでいるために、成分の混合物がプライマー−基体およびプライマー−上塗りの両方の境界で予想される。従って、ある程度のフッ素ポリマーがプライマー−基体の境界に存在し、それにより基体に対する接着に悪影響を及ぼしており、そしてある程度のバインダーがプライマー−上塗りの境界に存在し、それにより続く層との塗膜間の接着に悪影響を及ぼしている。これらの理由から、多くの開発努力は、バインダーがプライマー層の下部に移動して、基体接着を増大させ、そしてフッ素ポリマーがプライマー層の上部に移動して、塗膜間の接着を増大させるように、プライマー内のバインダー樹脂とフッ素ポリマーとの間での分離または層化をより大きい程度で達成することに向けられている。プライマー層の上から下への組成のそのような違いは、「濃度勾配」として知られており、米国特許第４，０８７，３９４号（Ｃｏｎｃａｎｎｏｎ、１９７８）および米国特許第５，２４０，７７５号（Ｔａｎｎｅｎｂａｕｍ、１９９３）に記載される。
【０００７】
プライマーにおけるより急激な濃度勾配の開発は、非付着性の多層コーティングを「滑らかな」基体に施すことが大きく強調されているので、より重要になっている。従来、金属基体は、非付着性コーティングが施される前に、グリットブラスト処理またはグレイニング（サンダー処理）によって粗面化されていた。「滑らかな」基体に施すことにより、遅く、費用のかかる粗面化処理が省かれる。本明細書のために、「滑らかな」基体は、化学的に清浄化され、そして１００マイクロインチ（２．５ミクロン）未満の平均粗さ（Ｒａ）に、好ましくは５０マイクロインチ（１．２５ミクロン）未満の平均粗さに軽くエッチングされている基体をいう。比較として、例えば、未処理の圧延アルミニウムは１２〜２０マイクロインチ（０．２５〜０．５０ミクロン）の平均粗さを有し、グリットブラスト処理されたアルミニウムは１６０〜２２０マイクロインチ（４〜５．２５ミクロン）の平均粗さを有する。
【０００８】
プライマー開発におけるより近年の方向は、耐引掻性および耐損傷性を増大させるために硬い充填剤を含めることである。そのような充填剤の使用は十分に知られており、前述の通り、固体の２０重量％までの範囲で米国特許第４，０４９，８６３号（Ｖａｓｓｉｌｉｏｕ、１９７７）にも開示されている。硬い充填剤を使用することのより近年の開示を米国特許第５，２５０，３５６号（Ｂａｔｚｅｒ、１９９３）および同第５，５６２，９９１号（Ｔａｎｎｅｎｂａｕｍ、１９９６）に見出すことができるが、この場合、充填剤の使用量は固体物の３５重量％ほどの大きさである。
【０００９】
実際問題として、非付着性の多層コーティングのためのプライマーにおいて使用される主原材料は近年大きく変化していない。好ましい有機バインダーは今でもポリアミドイミド（「ＰＡＩ」）樹脂であり、これはポリアミン（ｐｏｌｙａｍｉｃ）酸塩の水溶液として調製される。好ましいフッ素ポリマーは今でも、溶融粘度が１０３ポアズよりも大きいポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）樹脂の水性分散物である。プライマーの性能の最近の改善は、（１）基質接着および塗膜間接着を促進させるための根元的な基本的機構を高めるように増強すること、すなわち、ＰＴＦＥよりも低い溶融粘度および低い融点を有するフッ化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）などのフッ素ポリマーを添加することによりプライマーの層化を増大させること、および（２）改善された耐浸入性および耐引掻性のために硬い充填剤をますます増大する量で添加することからもたらされている。
【００１０】
硬い充填剤を添加することは、プライマーの耐損傷性を増大させる一方で、プライマーにさらなる成分を添加するという望ましくない作用を有している。なぜなら、そのような成分はプライマー−基体およびプライマー−上塗りの重要な境界で空間を奪い合い、それにより、結合を最大にするためにプライマー−基体の境界およびプライマー−上塗りの境界において必要とされる、上記に記載されるような好ましい材料の量を低下させるからである。
【００１１】
さらに、最近の努力は、フッ素ポリマー成分およびバインダー成分を有する単層コートの非付着性コーティング系を開発することに向けられている。そのような系では、フッ素ポリマーとバインダーとの間での層化が、フッ素ポリマー成分とバインダー成分との間での不良を伴うことなく、コーティングの基体接着性および剥離性を増強するために可能になり、そしてまたそのようなコーティングは、滑らかな基体に対する優れた接着を有し、改善された耐引掻性および耐損傷性のために高レベルの充填剤の配合を可能にする。
【００１２】
図１に示されるように、これらの物質のより大きい分離／層化を強制することによって結合強度のこの喪失を補償することには明らかに限界がある。コーティング系１０において、プライマー２２のバインダー１２とフッ素ポリマー１４との間での層化は、バインダー１２およびフッ素ポリマー１４がそれぞれ基体１６および上塗り２４に対して十分に接着することを可能にする。しかし、実際には、バインダー１２とフッ素ポリマー１４との間における層化の程度は大きく、事実上、新しいバインダー−フッ素ポリマー境界２０が生じる。詳細には、バインダー１２とフッ素ポリマー１４との間での機械的な相互結合は、バインダー−フッ素ポリマー境界２０で最小になり、不良になりやすい。従って、コーティング系１０の不良がプライマー２２自身の内部に生じる。これは、有機バインダーとフッ素ポリマーとの結合（塗膜内粘着）が機械的な相互結合であり、そしてプライマー２２内の層化の程度が大きいときに分離不良になりやすいからである。図１に例示される同じタイプの不良が、フッ素ポリマー成分およびバインダー成分を含む従来の単層コートの非付着性コーティング系において生じ得る。
【００１３】
優れた基体接着を示し、それにもかかわらず、コーティングのバインダー成分とフッ素ポリマー成分との境界における分離不良を妨げる単層コートの非付着性コーティング系が求められている。
【００１４】
さらには、増大した耐損傷性をもたらすために高レベルの充填剤をコーティングに配合することを可能にするコーティングを含む単層コートの非付着性のコーティング系が求められている。
【００１５】
なおさらには、滑らかな基体に対する優れた接着を有するバインダーを含む単層コートの非付着性コーティング系が求められている。
【００１６】
なおさらには、優れた基体接着性および剥離性を有し、それにかかわらずコーティングのバインダー成分とフッ素ポリマー成分との境界における分離不良を妨げる単層コートの非付着性コーティング系が求められている。
【００１７】
（発明の要約）
本発明は、単層コートの非付着性コーティング系、ならびにそのような非付着性コーティング系でコーティングされた基体を提供する。本発明の単層コート系は、ＣＦ２−ＣＨ２成分をポリマー鎖に含むポリマーであるフッ素ポリマーを含む。例示的なフッ素ポリマーは、テトラフルオロエチレン（「ＴＦＥ」）、ヘキサフルオロプロピレン（「ＨＦＰ」）およびフッ化ビニリデン（「ＶＤＦ」）の反復モノマーを含むフッ素ポリマーターポリマーなどのフッ素ポリマー共重合体である。ＴＦＥ、ＨＦＰおよびＶＤＦを含むフッ素ポリマー共重合体はまとめて「ＴＨＶ」と呼ばれる。そのようなフッ素ポリマーのさらなる例には、ポリフッ化ビニリデン（「ＰＶＤＦ」）ホモポリマー、エチレンテトラフルオロエチレン（「ＥＴＦＥ」）およびＨＦＰ／ＶＤＦのバイポリマー、エチレンフッ化エチレン−プロピレン（「ＥＦＥＰ」）ターポリマー、ならびにエチレンモノマーとフルオロエチレン性モノマーとの他の可能な組合せがある。
【００１８】
本発明者らは、ＴＨＶを含むコーティングは単層コートで基体に施すことができ、そしてそのようなコーティングは、優れた剥離性および基体接着、ならびに優れた塗膜内粘着、またはフッ素ポリマー成分とバインダー成分との間での分離不良に対する抵抗性を有すること見出した。さらに、そのような単層コーティングは、滑らかな基体に施すことができ、そして上記の利点を損なうことなく増大した耐引掻性および耐損傷性をもたらすために高レベルの充填剤を含むことができる。
【００１９】
本発明の１つの形態において、本発明は、１つのバインダー樹脂がアミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つを含む少なくとも１つのバインダー樹脂（１２）と、１つのフッ素ポリマー樹脂がバインダー樹脂のアミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つと反応し得る少なくとも１つのフッ素ポリマー樹脂（１４ａ）とを含む単層コートの非付着性コーティング系を提供する。
【００２０】
本発明の別の形態において、本発明は、ポリアミドイミド、ポリアミドおよびポリイミンの少なくとも１つを含むバインダー樹脂（１２）と、テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマーおよびフッ化ビニリデンモノマーの共重合体を含むフッ素ポリマー樹脂（１４ａ）とを含む、水性分散物の形態にある単層コートの非付着性コーティング剤を提供する。
【００２１】
本発明の別の形態において、本発明は、単層コートの非付着性コーティング剤でコーティングされた基体（１６）を提供する。この場合、非付着性コーティング剤は、１つのバインダー樹脂がアミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つを含む少なくとも１つのバインダー樹脂（１２）と、１つのフッ素ポリマー樹脂がバインダー樹脂のアミド官能基およびアミン官能基の少なくとも１つと反応し得る少なくとも１つのフッ素ポリマー樹脂（１４ａ）と、充填剤物質とを含む。
【００２２】
（詳細な説明）
本発明の上記および他の特徴および利点ならびにそれらの達成する方法は、添付された図面と一緒に理解される本発明の様々な実施形態を説明する下記を参照することによって、より明瞭になり、本発明自体がより十分に理解される。
【００２３】
対応する参照記号は、いくつかの図を通して対応する部分を示している。本明細書に示される例示は本発明の好ましい実施形態を例示しており、そのような例示は、本発明の範囲を限定するものとして決して解釈してはならない。
【００２４】
本発明は単層コートの非付着性コーティング系を提供する。本発明の単層コート系は、ＣＦ２−ＣＨ２成分をポリマー鎖に含むポリマーであるフッ素ポリマーを含む。例示的なフッ素ポリマーは、３つの反復モノマーユニット、具体的には、テトラフルオロエチレン（「ＴＦＥ」）ユニット、ヘキサフルオロプロピレン（「ＨＦＰ」）ユニットおよびフッ化ビニリデン「（ＶＤＦ）」ユニットの各反復モノマーユニットを含むフッ素ポリマーターポリマーなどのフッ素ポリマー共重合体である。ＴＦＥモノマー、ＨＦＰモノマーおよびＶＤＦモノマーを含むフッ素ポリマー共重合体はまとめて「ＴＨＶ」と呼ばれる。１つの好適なＴＨＶターポリマーが、Ｄｙｎｅｏｎ　ＬＬＣ（８７４４　３３ｒｄ　Ｓｔｒｅｅｔ　Ｎｏｒｔｈ、Ｏａｋｄａｌｅ、ＭＮ、５５１２８；３Ｍ　Ｃｏｍｐａｎｙの一部門）から得られるＤｙｎｅｏｎ（登録商標）Ｅ−１５８５１である（Ｄｙｎｅｏｎ（登録商標）はＤｙｎｅｏｎ　ＬＬＣの登録商標である）。
【００２５】
そのようなフッ素ポリマーのさらなる例には、ポリフッ化ビニリデン（「ＰＶＤＦ」）ホモポリマー、エチレンテトラフルオロエチレン（「ＥＴＦＥ」）およびＨＦＰ／ＶＤＦのバイポリマー、エチレンフッ化エチレン−プロピレン（「ＥＦＥＰ」）ターポリマー、ならびにエチレンモノマーとフルオロエチレン性モノマーとの他の可能な組合せがある。
【００２６】
これらのフッ素ポリマーは約２２０℃以上の融点を有し得るが、約１６０℃〜約２５０℃の間の融点を有するフッ素ポリマーもまた好適である。
【００２７】
本発明の非付着性コーティング系は、金属製調理道具、プリンターおよびフォトコピー機のローラー、建築材料、産業用道具、ならびにガラス繊維および織られたポリアラミドなどの高温耐性織物（これらは限定されない）を含む広範囲の基体に適用することができる。
【００２８】
バインダーとフッ素ポリマーとの間の結合を改善することは、改善された基体接着性および剥離性のためにバインダーとフッ素ポリマーとの間でのコーティング内の十分な層化のためであるが、コーティング内のバインダーとフッ素ポリマーとの間での塗膜内粘着の保持をも可能にする。そのような結合の改善は、（１）バインダーによるフッ素ポリマーの濡れを改善することによって、そして（２）機械的な相互結合とは対照的には、化学的な結合をバインダーとフッ素ポリマーとの間に生じさせることによって達成することができる。
【００２９】
本発明者らは、バインダーを含む単層コート組成物にＴＨＶターポリマーを添加することにより、優れた基体接着性および剥離性を有し、かつフッ素ポリマー成分とバインダー成分との間での分離不良を妨げるコーティングが得られることを見出した。ＴＨＶにより、これらの改善が達成されると考えられる。これは、（１）実施例Ｉ、ＩＩ（Ａ）およびＩＩ（Ｂ）で明らかにされるように、ＴＨＶターポリマーにおけるＶＤＦモノマーがフッ素ポリマーの表面エネルギーのわずかな増大をもたらし、それによりバインダーとの濡れおよび接着的接触を増大させるからであり、そして（２）ＶＤＦモノマーが、ＴＨＶターポリマーと、末端のアミン基およびアミド基を含むバインダー樹脂との間での化学的な結合を生じさせる反応性部位を提供するからである。
【００３０】
上記の（１）に関して、バインダーおよびフッ素ポリマーが十分な接着的接触状態にあるようにフッ素ポリマーおよびバインダーが互いに濡れる能力は、バインダーおよびフッ素ポリマーの表面エネルギーの関数である。理想的には、バインダーおよびフッ素ポリマーの表面エネルギーは実質的には等しくなり、これによりそれらの間での濡れが最大になる。フッ素ポリマーは（典型的には２５ダイン／ｃｍ未満の）低い表面エネルギーを有するので、表面エネルギーの著しい差が、典型的には、バインダーとフッ素ポリマーとの間に存在し、そのため、それらの間での濡れを阻害する。実施例Ｉ、ＩＩ（Ａ）およびＩＩ（Ｂ）で明らかにされるように、ＴＨＶターポリマーにおけるＶＤＦモノマーはＴＨＶターポリマーの表面エネルギーのわずかな増大をもたらし、これにより、ＴＨＶターポリマーとバインダーとの間の表面エネルギーの差をそれに対応して低下させ、それらの間での濡れを改善すると考えられる。
【００３１】
実際、実施例Ｉ、ＩＩ（Ａ）およびＩＩ（Ｂ）で示されるように、ＴＨＶとバインダー樹脂との間における改善された濡れは、それらの間でのそのような十分な結合をもたらしている。ＴＨＶを含む単層コートの非付着性コーティング組成物は、末端のアミン基またはアミド基を含まないバインダー（ポリエーテルスルホン（「ＰＥＳ」など））を伴わない場合でさえ、優れた基体接着性、剥離性、および知られている組成物に対する塗膜内粘着を明らかにしている。末端のアミン基またはアミド基を有するバインダーを有するコーティング組成物にＴＨＶを含めることの利点が下記に記載される。
【００３２】
上記の（２）に関して、ＴＨＶが末端のアミン基およびアミド基との化学的な結合を形成できることにより、ＴＨＶと、末端のアミン基およびアミド基を含むバインダー（ポリアミドイミド（「ＰＡＩ」など）との間での塗膜内粘着が増大する。このタイプの結合形成は、ＴＨＶエラストマーポリマーの加硫に関連したよく知られている化学反応によって、例えば、そのＦｌｕｏｒｅｌ（登録商標）フルオロエラストマー（Ｆｌｕｏｒｅｌ（登録商標）はＭｉｎｎｅｓｏｔａ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｃｏ．の登録商標である）と一緒に使用するために３Ｍ　Ｃｏｍｐａｎｙから得られる文献に記載される化学反応によって例示される。例えば、そのようなポリマーは、下記の反応によってジアミンとの化学的な架橋を受ける：
【化１】
2004508431.tif 000002
【００３３】
末端アミン基に対する反応（１）および反応（２）において上記に示されるアミン官能基性もまた、ＰＡＩ樹脂のアミド基のために利用することができる。
【００３４】
多層コート系に対するプライマー（この場合、そのようなプライマーは、ＴＨＶターポリマーと、末端のアミン基およびアミド基を有するバインダーとを含む）におけるこの改善された塗膜内粘着が図２に概略的に例示される。この場合、バインダー１２と、ＴＨＶを含むフッ素ポリマー１４ａとの間での大きい程度の層化が可能になり、プライマー−基体の接着およびプライマー−上塗りの接着を最大にし、同時に、バインダー１２とフッ素ポリマー１４ａとの間での（２０ａで示される）化学的な結合形成を介してバインダー１２とフッ素ポリマー１４ａとの間でのプライマー２２ａ内の強い塗膜内粘着が維持される。
【００３５】
フッ素ポリマーはコーティング組成物の固体含有量の約１５重量％〜６０重量％を構成することができる。この場合、フッ素ポリマーの約５重量％〜１００重量％がバインダー樹脂のアミド官能基およびアミン官能基と反応し得る。そのようなフッ素ポリマーは約１０３ポアズ〜１０６ポアズの溶融粘度を有し得る。さらに、バインダー樹脂のアミド官能基およびアミン官能基と反応し得るフッ素ポリマーは５重量％〜３０重量％のフッ化ビニリデン（−ＣＨ２−ＣＦ２−）をその中に含むことができる。前記のフッ素ポリマーはまた、ポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）、フッ化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）およびペルフルオロアルキル（「ＰＦＡ」）などの他のフッ素ポリマーと混合することができる。
【００３６】
バインダー樹脂には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーン、エポキシ、およびアクリル樹脂、および前記の混合物を挙げることができる。バインダー樹脂はコーティング組成物の固体含有量の約２５重量％〜６５重量％を構成することができ、そしてバインダー樹脂の約２０重量％〜１００重量％が、アミド官能基および／またはアミン官能基を有する樹脂を含むことができる。
【００３７】
充填剤には、無機の金属酸化物および金属酸化物複合体、例えば、二酸化チタン、二酸化クロム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウムおよび前記の混合物；ケイ酸塩、例えば、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムアルミニウムおよび前記の混合物；無機の炭化物および窒化物、例えば、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタンおよび窒化ホウ素ならびに前記の混合物を挙げることができる。
【００３８】
顔料には、群青ゼオライト、チャンネルブラック、カーボンブラックおよびそれらの混合物を挙げることができる。顔料および充填剤は、コーティング組成物の固体含有量の０重量％〜４５重量％を構成することができる。
【００３９】
基体は、例えば、ステンレススチール、カーボンスチールまたはアルミニウムから構成され得る。この場合、それらは滑らかであるか、あるいは０．５μｍ〜２μｍ（２０マイクロインチ〜８０マイクロインチ）Ｒａの平均表面粗さに、または２μｍ〜５μｍ（８０マイクロインチ〜２００マイクロインチ）Ｒａの平均表面粗さに、化学的にエッチングされているか、または砥粒を含ませたパッド、布もしくは紙を用いたグリットブラスト処理もしくは研磨によって機械的に粗面化されている。
【００４０】
（実施例）
実施例１
様々な割合のＴＨＶフッ素ポリマー樹脂およびＰＴＦＥフッ素ポリマー樹脂を有するコーティングの間における耐損傷性の比較
高耐熱性の有機バインダーとフッ素ポリマーおよび充填剤との混合物を、バインダーおよびフッ素ポリマーを互いに関して固定された比率で存在させて調製した。混合物を、ポリエーテルスルホン（「ＰＥＳ」）樹脂がボールミル粉砕によって分散されているポリアミドイミド樹脂の水溶液、ならびに細かく分割されたアルミナ、群青顔料およびカーボンブラック顔料を含む顔料および充填剤を含有する基剤から調製した。この基剤に、ＰＴＦＥの水性分散物と、反応性のフッ化ビニリデンモノマーを含有するＴＨＶフッ素ポリマーターポリマー樹脂の水性分散物とを様々な割合で加えた。コーティング剤は、他の成分に対するフッ素ポリマーの総量が一定に保たれ、その一方で、一方のフッ素ポリマーに対するもう一方のフッ素ポリマーの比率が変化するような方法で配合された。コーティング剤における固体成分の重量比組成は下記の通りであった：
【００４１】
【表１】
様々な割合のＰＴＦＥおよびＴＨＶを有するコーティング剤の配合
2004508431.tif 000003
【００４２】
試験パネルを、３００３アルミニウム合金の７”Ｘ７”Ｘ０．０６３”の板を使用してそれぞれのコーティング剤について調製した。これらの試験パネルは、市販の皿洗い機での化学的清浄化およびエッチングによって調製された。パネルは、最初に、５％水酸化ナトリウム溶液を約６５℃で使用し、その後、脱イオン水によるすすぎを使用する１回の６分間の洗浄機サイクルにさらされ、そして１％硝酸を約６５℃で使用し、その後、脱イオン水によるすすぎを使用する２回目の６分間のサイクルにさらされ、そして乾燥にさらされた。この処理により、平均粗さが約３０マイクロインチ（０．７５ミクロン）である、スマットのない清浄な表面が得られた。
【００４３】
それぞれのコーティング剤を１５μｍ〜２０μｍの乾燥被膜厚にスプレーによってそれぞれのパネルに塗布して、４００℃の金属温度で５分間硬化させた。パネルを、付録Ａに示される試験方法Ａに記載されるように機械的引掻試験機を使用して３０分間試験した。結果は下記の通りであった。
【００４４】
【表２】
表１のコーティング剤の機械的引掻試験の結果
2004508431.tif 000004
【００４５】
これらの結果は、少量のＴＨＶターポリマーでさえ、コーティングの耐損傷性を改善していることを示している。
【００４６】
実施例ＩＩ（Ａ）
ＦＥＰフッ素ポリマーおよびＴＨＶフッ素ポリマーをそれぞれ含有するコーティング組成物の間におけるバインダー−フッ素ポリマー塗膜内粘着の比較
２つのコーティング組成物を調製した。それぞれのコーティング組成物は、Ｎ−メチルピロリドンおよびキシレンに溶解されたポリエーテルスルホン（「ＰＥＳ」）のバインダーを含む。一方にはフッ化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）粉末が分散され、もう一方にはＴＨＶポリマーの粉末が分散されたが、両者とも重量比で７５％ＰＥＳおよび２５％フッ素ポリマーの比率であった。コーティング剤は、検査に対する補助として無機顔料で等しく着色された。その後、コーティング剤を、２０ミクロンの乾燥被膜厚に、それぞれのアルミニウムパネルにスプレーし、その後、４００℃で５分間硬化させた。
【００４７】
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂の混合物を、無機顔料と、（１）粉末形態のフッ化エチレンプロピレン（「ＦＥＰ」）フッ素ポリマー（テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体）または（２）上記に記載される粉末形態のＴＨＶフッ素ポリマーターポリマーのいずれかとを用いて調製した。混合物は、Ｎ−メチルピロリドンとキシレンとの混合物にＰＥＳ樹脂を溶解し、そして混合された金属酸化物の緑色顔料（Ｓｈｅｐｈａｒｄ＃２２３グリーン）を樹脂溶液にビーズミル粉砕によって分散させることによって作製された。２つの粉末は、好適な分散および滑らかさを達成するために混合およびビーズミル粉砕によって加えられた。２つの混合物における固体成分の重量比組成は下記の通りであった：
【００４８】
【表３】
様々な割合のＦＥＰおよびＴＨＶを有するコーティング剤の配合
2004508431.tif 000005
【００４９】
これらの混合物を、実施例Ｉにおいて上記に記載されるように調製されたアルミニウム「Ｑ」パネルに２０μｍの乾燥被膜厚にスプレーして、４００℃で５分間硬化させた。
【００５０】
検査時に、ＦＥＰを含有するコーティングは、光沢性の下層にまで指の爪で除くことができる非常にロウ状の表面層を有していた。このことは、乾燥被膜内のバインダーとフッ素ポリマーとの間での塗膜内粘着の喪失と同様に、有機バインダーおよびＦＥＰの急激な分離／層化を示している。対照的に、ターポリマーフッ素ポリマー樹脂を有するコーティングは、除去可能なロウ状表面層を全く示さず、バインダーとフッ素ポリマーとの間での優れた塗膜内粘着を示した。この観測結果は、より高度にフッ素化された非反応性のフッ素ポリマー樹脂と比較して、ターポリマー樹脂の改善された相溶性を明らかにしている。
【００５１】
実施例ＩＩ（Ｂ）
ＦＥＰフッ素ポリマーおよびＴＨＶフッ素ポリマーをそれぞれ含有するコーティング組成物の間におけるその表面に存在するフッ素ポリマーの量の比較
別の実験では、コーティングされたパネルを、実施例ＩＩ（Ａ）において上記に記載される様式で上記コーティング剤のそれぞれを使用して調製した。シアノアクリラート接着剤をコーティングされたパネルの間に塗布した。パネルを数分間一緒にクランプで固定して、接着剤を硬化させ、そして硬化後、パネルを強制的に分離させた。接着剤は、ターポリマーフッ素ポリマー樹脂を含有するコーティングからは完全に剥離したが、接着剤の残渣が、ＦＥＰ含有コーティングの表面に残留して認められた。この結果は、ターポリマー樹脂コーティングの表面におけるフッ素ポリマーの量が、ＦＥＰコーティングの表面におけるフッ素ポリマーの量と等しいか、またはそれよりも多かったこと、そして前者の剥離性が後者よりも優れていたことを示している。
【００５２】
実施例ＩＩＩ
プライマーとして使用されるＦＥＰフッ素ポリマーおよびＴＨＶフッ素ポリマーをそれぞれ含有するコーティング組成物の調製および物理的試験
プライマーを、コーティング剤の製造操作の典型的な混合プロセスを使用して調製した。Ｔｏｒｌｏｎ　ＡＩ−１０（ポリアミドイミド樹脂）の水溶液を、米国特許第４，０４９，８６３号（Ｖａｓｓｉｌｉｏｕ）に記載される様式に類似する様式で、Ｎ−メチルピロリドン（「ＮＭＰ」）、フルフリルアルコール、ジメチルアミンエタノール（「ＤＭＡＥ」）、および濡れ剤／界面活性剤を含む水における混合物に樹脂を溶解することによって最初に調製した。充填剤をこの溶液に分散させ、その後、この溶液の２つの部分をＦＥＰフッ素ポリマーおよびＴＨＶフッ素ポリマーのそれぞれの水性分散物と混合した。プライマー配合物は下記の表ＩＶに示される。表ＩＶは、「湿」または液相の組成、すなわち、硬化を伴うプライマーの基体への塗布を行う前のプライマーの組成を示す。
【００５３】
【表４】
ＴＨＶおよびＦＥＰをそれぞれ含むプライマーの配合
2004508431.tif 000006
【００５４】
圧延アルミニウム（合金１１００）のディスク（約７”の直径および０．６３５”の厚さ）を、市販の皿洗い機での化学的清浄化およびエッチングによって調製した。ディスクは、最初に、５％水酸化ナトリウム溶液を約６５℃で使用し、その後、脱イオン水によるすすぎを使用する１回の６分間の洗浄機サイクルにさらされ、そして１％硝酸を約６５℃で使用し、その後、脱イオン水によるすすぎを使用する２回目の６分間のサイクルにさらされ、そして乾燥にさらされた。この処理により、平均粗さが約３０マイクロインチ（０．７５ミクロン）である、スマットのない清浄な表面が得られた。プライマー１およびプライマー２として上記に示されるプライマー組成物をディスクのそれぞれにスプレーした。プライマーは８ミクロン〜１０ミクロンの乾燥被膜厚に塗布され、９５℃で２分間乾燥させて、触れて乾燥しているコーティングを得た。
【００５５】
乾燥後、米国特許第４，０４９，８６３号（Ｖａｓｓｉｌｉｏｕ）に記載される組成物に類似する組成物の上塗りを１８ミクロン〜２０ミクロンの乾燥被膜厚でディスクにスプレーした。ディスクを９５℃で２分間乾燥させ、そして４３０℃で５分間硬化させて、滑らかな光沢性の黒色の非付着性コーティングを得た。
【００５６】
ディスクを、コーティング系の接着および耐久性を評価するために様々な試験に供した。プライマー１およびプライマー２を有するディスクはともに、クロスハッチングおよび１５分間の湯での煮沸に供されたとき、優れた耐ナイフ引掻性および優れた接着を有していた。
【００５７】
さらに、両者は、本明細書の付録Ａに示される試験方法Ａに記載されるような機械的引掻試験機によって評価されたとき、同じように良好な耐引掻性を有していた。試験方法Ａはフォークの引掻き作用を模擬しており、鋭利な点による浸入に対するコーティングの抵抗性の測定である。
【００５８】
しかし、本明細書の付録Ｂに示される試験方法Ｂに記載されるような機械的ナイフ引掻試験機によってディスクが評価されたとき、著しい差が見出された。試験方法Ｂは、スパチュラの引掻き作用およびナイフ刃の切断作用を模擬する。この場合、評価を、観測された結果に基づいて試験に付けることができる（そのような評価は試験方法Ａに示される）。この試験では、プライマー２の上に施された上塗りの著しい部分が掻き取られ、約６が評価が与えられたが、プライマー１の上に施された上塗りはほとんど完全に無傷のままであり、約９の評価が与えられた。このことは、プライマー１がＴＨＶを含み、プライマー２がＦＥＰを含む場合、（１）プライマー１と上塗りとの間における改善された接着（塗膜間接着）および（２）プライマー１自身の内部における改善された粘着（塗膜内粘着）の両方がプライマー２を上回っていることを明らかにしている。
【００５９】
実施例ＩＶ
ＴＨＶと、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂の組合せとを含有するコーティング組成物の調製および物理的試験（この場合、コーティング剤はプライマーとして使用される）
ＴＨＶを含むプライマー組成物を、上記の実施例ＩＩＩに示される手順に従って調製した。この場合、ポリアミドイミド有機バインダー樹脂の一部がポリエーテルスルホンで置き換えられた。プライマー配合物は下記の表Ｖに示される。表Ｖは、「湿」または液相の組成、すなわち、硬化を伴う基体への塗布を行う前のプライマーの組成を示す。
【００６０】
【表５】
ＴＨＶと、ポリアミドイミド樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂の組合せとを含有するプライマーの配合
2004508431.tif 000007
【００６１】
配合物に添加する前に、ポリエーテルスルホン樹脂を水スラリーにおける７２時間のボールミル粉砕によって粉砕して、粒子サイズを平均して１５ミクロン未満に減少させた。上記のプライマー配合物を、実施例ＩＩＩにおいて上記に記載されるようにして調製されたアルミニウムディスクにコーティングし、そして再度ではあるが、実施例ＩＩＩにおいて上記に記載されるように、上塗りをそれに施した。プライマー３を含む得られたコーティング系は、試験方法ＡおよびＢによってそれぞれ測定されたとき、接着および耐引掻性を有しており、それらはプライマー１を上回っていた。そしてさらに、プライマー３は、プライマー１よりも良好な柔軟性を有していた。
【００６２】
本発明を具体化するいくつかの広範な実施例が上記に記載されているが、本発明は、本明細書中に開示されている実施例によって限定されないことを理解しなければならない。実際、上記の開示および実施例により、本明細書に添付された請求項の範囲に含まれる事実上無数の条件が当業者に教示される。
【００６３】
さらに、本発明は、好ましい目的を有するとして記載されているが、本発明は、本開示の精神および範囲内においてさらに改変することができる。従って、本出願は、本発明の一般的原理を使用する本発明のすべての変化、使用または適合化を包含するものとする。さらに、本出願は、本発明が関係する分野における知られている実施または通常的な実施に含まれるような本開示から得られ、かつ添付された請求項の範囲に含まれるそのような様々な発展を包含するものとする。
【００６４】
付録Ａ
試験方法Ａ
機械的引掻接着
１．範囲：
調理道具に対するコーティングは、誤用されやすく、そして金属器具による引掻きおよび切断による損傷を受けやすい。この種の損傷に対する抵抗性は、多くの場合、いわゆる「タイガー・ポー（Ｔｉｇｅｒ　Ｐａｗ）」試験によって測定されている。この試験では、ボールペンの先端を備えた装置が、コーティングされた調理道具で調理されている食品を撹拌するために使用される。ペン先は、金属器具による損傷を模擬しており、便利な取り替え可能な試験用具を提供している。しかし、「タイガー・ポー」試験は、時間が長く、制御が困難であり、評価が主観的である。
【００６５】
試験方法Ａは、類似した誤用をコーティングに負わすが、再現性があり、客観的かつ迅速である手順および装置を記載する。図３に示されるように、試験装置３０ａは、平衡アーム３４に取り付けられた、重りが載せられるボールペン先３２を含む。この場合、ペン先３２は、ターンテーブル３８の上で回転しているコーティングされた基体の表面３６に置かれる。同時に、平衡アーム３４は回転カム４０によって端から端まで振動する。ターンテーブル３８およびカム４０は定速ＤＣモーター４２によって駆動される。ターンテーブル３８およびカム４０の速度は可変ＤＣ電源によって制御される。振動の振幅はカム４０の偏心度によって制御される。重り４４は変化させることができる。モーター４２の速度および平衡アーム３４の振動振幅を調節することによって、様々な引掻きパターンを得ることができる。これらは、小さい表面積または大きい表面積にわたって調節することができる。
【００６６】
非付着性の調理道具に対するコーティングが遭遇する様々な状態をさらに模擬するために、試験体５０（パネルまたは皿）は熱い油５１で覆われる。油５１の温度はＩＲ加熱ランプ５２で維持され、温度計または熱電対（示されず）でモニターされる。
【００６７】
２．装置および材料：
２．１　１組の重り４４を有する機械的引掻接着装置３０ａ。
２．２　ボールペン先３２、例えば、Ｐａｐｅｒ　Ｍａｔｅの中程度ペン先の標準的な詰替カートリッジまたは同等品。
２．３　ホットプレート。
２．４　調理油５１。
２．５　温度計、または熱電対ワイヤを伴うデジタル読取り器。
２．６　小クリップ５３。
２．７　直径が約１０インチ（２５ｃｍ）の浅皿。
２．８　スタンドに取り付けられた１組（２つまたは３つ）の２５０ワット赤外加熱ランプ５２。
【００６８】
３．手順：
３．１　所定位置にある試験体５０に関して平衡アーム３４のバランスおよびレベルを調べる。必要な場合には調節する。試験体５０を除く。適正なカム設定を選ぶことによって振動の振幅を設定する。平衡アームの保持ねじ（示されず）をゆるめ、カム４０の両極端で調節することによって最小半径および最大半径を設定する。通常、約２インチの中心円が試験パターンで可能になる。
【００６９】
３．２　平衡アーム３４に重りを載せず、そしてペン３２をターンテーブル３８の上に保持することなく、ターンテーブル３８およびカム４０の速度を調節する。典型的には、カム４０は、ターンテーブル３８よりも０倍〜３倍早い速度で運動する。
【００７０】
３．３　ターンテーブル３８に１枚の紙を置き、テープで所定位置に留める。ペン３２に軽い重り４４（約２００グラム）を載せる。ペン３２を紙に置き、ペンがたどる引掻きパターンをなぞらせる。パターンを保存する。これはまた、ペン３２が機能することの確認である。ペン３２が書けない場合には取り換える。
【００７１】
３．４　紙を除く。試験体５０をターンテーブル３８の中心に置く（パネル（示されず）を試験する場合、試験体５０をターンテーブル３８に置き、パネルを試験体５０内に置く。パネルは、引掻きパターンのサイズを受け入れるために十分に大きいサイズでなければならない）。クリップ５３を使用して、試験体５０をターンテーブル３８に固定する。ペン３２を試験体５０の上に保ちながら、ターンテーブル３８およびカム４０を始動させて、引掻きパターンが試験体５０に完全に確実に存在させるために数回転観察する。モーター４２を止める。
【００７２】
３．５　試験表面を約１／４インチ覆うために十分な調理油５１を加熱する。試験温度に加熱する（注意：約１５０℃を越えると、調理油５１は煙および強いにおいを放つ。また、調理油５１は極めて可燃性になる。１５０℃を越えて操作する場合、よく換気された場所で、好ましくは換気フード内で試験を行う）。熱い油５１を試験体５０に注ぐ。ＩＲランプ５２を試験体５０の近くに置き、点灯して、油５１の温度を維持する。ランプ５２の適切な位置の何らかの前試験が、±５℃の範囲内で温度を維持するためには必要である。試験中５分毎にモニターし、そしてランプ５２の位置を調節して、この許容範囲を保つ（連続的に読取る温度計がこの測定には最も便利である）。
【００７３】
３．６　適正な重り４４を平衡アーム３４に置く。典型的には、重りは２５０グラムから１０００グラムまで変化する。両方のモーター４２を始動させ、ペン３２を静かにコーティング表面３６に置く。試験を必要な時間にわたって行う。
【００７４】
４．評価：
４．１　下記の情報を記録する：（１）ターンテーブル３８およびカム４０の速度（ｒｐｍ単位）；（２）カムの振幅設定（回数、または内半径から外半径までの差（ｃｍ単位））；（３）ペン先３２における負荷（グラム単位）；（４）油５１の温度；（５）試験の継続時間；およびすべての試験体パラメーター（基体および基体調製、コーティング、厚さ、硬化など）。
【００７５】
４．２　試験体５０を取り出し、油５１を捨て、温水および穏和な洗剤で洗浄する。ペーパータオルで拭き、乾燥させる。コーティング表面３６に対する損傷を目視により観察する。これは、他の試験標本に対する比較に基づいて行うことができ、または下記に示される尺度で評価することができる。一般に、性能レベルは下記のように評価される。
【００７６】
【表６】
性能レベル
2004508431.tif 000008
【００７７】
５．コメントおよび対策：
５．１　この試験を行うための好ましい方法は、ターンテーブル３８およびカム４０の速度、振動振幅ならびに油５１の温度に関する１組の操作パラメーターを確立し、その後、負荷または時間を変化させることである。これが確立されると、個々の試験を設定することが迅速かつ順調に進む。
【００７８】
５．２　平衡アーム３４および平衡アーム３４の振動を頻繁に調べて、平衡アーム３４がゆるんで、変化していないことを確実にする。
【００７９】
５．３　この試験は、低温で、すなわち、熱い油５１を用いることなく行うことができる。
【００８０】
付録Ｂ
試験方法Ｂ
ナイフ切断および引掻きによる機械的損傷に対する抵抗性
１．範囲：
この試験は、非付着性コーティング表面に対する金属製台所道具の切断作用および引掻き作用を模擬する。この試験では、刃先によりコーティングを削ることに対する抵抗性が、刃による斜めの引掻きに対する抵抗性と同様に測定される。従って、この試験は、金属スパチュラなどの台所道具による損傷に対する抵抗性の良好な指標である。この試験は、再現性が非常によく、そして、コーティング系の硬さ、粘り強さおよび接着（特に塗膜間の接着）の差を容易に識別することができる。
【００８１】
２．装置および材料：
２．１　１組の重り４４と、コーティングされた基体の表面３６ｂに対して適正な角度で刃６２を保つための取付けアーム６０とを有する機械的引掻接着装置３０ｂ（例えば、図４に示される装置）。
２．２　スチール製のＱ−Ｐａｎｅｌ刃６２（タイプＱＤ−３５）（Ｑ−Ｐａｎｅｌ　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）。
２．３　タイマー。
【００８２】
３．手順：
３．１　試験体６４を引掻接着装置３０ｂのターンテーブル３８の中心に置く。
【００８３】
３．２　新しいＱ−Ｐａｎｅｌ刃６２を取付けアーム６０の所定位置に固定する。板刃６２が図４に示される位置にあることを確認する。
【００８４】
３．３　取付けアーム６０に重り４４を載せる。典型的には、この重りは７５０ｇ〜１，０００ｇの間である。標準的な重り４４は９００ｇである。取付けアーム６０が試験体６４と接触しないように取付けアーム６０を固定する。
【００８５】
３．４　ターンテーブル３８を始動させる。速度は反時計方向に１５ｒｐｍ〜１６ｒｐｍが望ましい。カム４０を始動させ、取付けアーム６０を振動させる。カムの速度は２０ｒｐｍ〜２２ｒｐｍが望ましい。取付けアーム６０を離し、板刃６２の端を試験体６４の基体表面３６ｂに静かに置く。
【００８６】
３．５　一致した終点に到達するまで試験の操作を続ける。通常、この試験は２時間行われるか、または基体の１０％が露出するまで行われる。
【００８７】
４．評価：
４．１　図５を参照する。この図面は、試験体６４の７０での動きおよび板刃６２の７２における動きを示している。
【００８８】
４．２　点Ａ、点Ｂおよび点Ｃにおける摩耗量を試験方法Ａの表ＩＩＩに示される尺度に従って評価する。Ａ〜Ｂの間の領域は最大円周速度で１回の引掻き作用を受ける。板刃６２は試験体６４の回転円に対して直交する。円Ａは２番目に大きい引掻き損傷を受ける。Ｂ〜Ｃの間の領域は中程度〜小さい円周速度で２回の引掻き作用を受ける。円Ｂは最大の引掻き作用を受ける。円Ｃは、試験体６４の回転円に接して運動する板刃６２による切断作用を受ける。
【００８９】
４．３　結果を写真撮影する。
【００９０】
４．４　一連の試験を行う場合、絶対的な数値評価付けではなく、耐損傷性を相対的に評価付けするために性能を評価することがより容易であることがある。摩耗パターンは変化させることができ、１回の数値評価は必ずしもコーティングの耐損傷性の真の性質をもたらしていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、知られているコーティング組成物が接着し、かつ上塗りがそのコーティングに接着している基体表面の概略図である。
【図２】
図２は、本発明による単層コートの非付着性コーティング系が接着している基体を示す概略図で、コーティング系に接着している上塗りをさらに示す概略図である。
【図３】
図３は、付録Ａに示される試験方法Ａの機械的引掻接着試験を行うための試験装置の透視図である。
【図４】
図４は、付録Ｂに示される試験方法Ｂのナイフ切断および引掻き試験による機械的損傷に対する抵抗性を行うための装置の透視図である。
【図５】
図５は、基体表面における図４の試験装置の刃の切断作用および引掻き作用を示す概略図である。
【国際公開パンフレット】
2004508431.tif 000009
2004508431.tif 000010
2004508431.tif 000011
2004508431.tif 000012
2004508431.tif 000013
2004508431.tif 000014
2004508431.tif 000015
2004508431.tif 000016
2004508431.tif 000017
2004508431.tif 000018
2004508431.tif 000019
2004508431.tif 000020
2004508431.tif 000021
2004508431.tif 000022
2004508431.tif 000023
2004508431.tif 000024
2004508431.tif 000025
2004508431.tif 000026
2004508431.tif 000027
2004508431.tif 000028
2004508431.tif 000029
2004508431.tif 000030
2004508431.tif 000031
2004508431.tif 000032
2004508431.tif 000033
2004508431.tif 000034
2004508431.tif 000035
2004508431.tif 000036
2004508431.tif 000037
【国際調査報告】
2004508431.tif 000038
2004508431.tif 000039