JP2681025B2 - 弗素樹脂被覆物の製造方法 - Google Patents

弗素樹脂被覆物の製造方法

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JP2681025B2 JP35401795A JP35401795A JP2681025B2 JP 2681025 B2 JP2681025 B2 JP 2681025B2 JP 35401795 A JP35401795 A JP 35401795A JP 35401795 A JP35401795 A JP 35401795A JP 2681025 B2 JP2681025 B2 JP 2681025B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は,ステンレスに被覆材
料の弗素樹脂の特性を付与し,しかも強固な密着性を有
する被覆物の製造方法,特に,ステンレスに撥水性,非
粘着性,防汚性を付与し,しかも強固な密着性と耐熱性
を有する弗素樹脂被覆物の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来,ステンレスに撥水性,非粘着性,
防汚性を付与した物としては,ステンレス上にポリアミ
ドイミド等のバインダーを弗素樹脂に対して20%以上
含有する弗素樹脂を被覆したものが一般的である。
【0003】しかしこの場合,弗素樹脂成分が少ないた
め非粘着性が不充分であったり,平板状のステンレスに
被覆を施した後,プレスや曲げ等の加工をしょうとする
と接着力が不充分である,又は被覆が加工時の伸びに追
従できず,裂けたり,ピンホールが発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は,ステンレ
スに撥水性,非粘着性,防汚性を付与し,しかも強固な
密着性と耐熱性を有する弗素樹脂被覆物の製造方法を提
供しようとするものであり,従来製品に比べてより強固
な密着力により耐久性を向上させると共に,特に通常コ
ーティング後の後加工が困難な弗素樹脂被覆物において
後加工性の付与という課題を解決しようとするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願発明は,弗素樹脂被
覆物の製造方法であり,硫酸と塩化ナトリウムの混合水
溶液を用い,15℃以下の温度でステンレスを電解エッ
チングし,この上に弗素樹脂の被覆層を設けることを特
徴とするものである。
【0006】なお,上記本願発明の実施に際して少なく
とも下記が含まれる。本願の発明の弗素樹脂被覆物の製
造に於いて,前記のステンレスに平板状のステンレスを
用い,前記の,電解エッチングし,この上に弗素樹脂の
被覆層を設けて後更に,プレス加工,曲げ加工等により
所望の形状に加工することを特徴とする弗素樹脂被覆物
の製造方法。
【0007】
【作用】本願発明で用いるステンレスとしては,フェラ
イト系,オーステナイト系,マルテンサイト系のいずれ
もが用いられ,特に限定されない。又形状は平板状の
外,箔状,棒状,線状等にも適用でき,特に限定されな
い。
【0008】本願発明で被覆層として用いる弗素樹脂と
しては,PTFE(ポリテトラフルオロエチレン),P
FA(テトラフルオロエチレン〜パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体),FEP(テトラフルオロエ
チレン〜ヘキサフルオロプロピレン共重合体),ETF
E(テトラフルオロエチレン〜エチレン共重合体),C
TFE(ポリクロロトリフルオロエチレン),PVdF
(ポリ弗化ビニリデン)及びこれらの共重合体を用い
る。
【0009】本願発明で弗素樹脂中に,樹脂被覆表面の
非粘着性が低下し,また平板からプレス加工する時に伸
びに追従できず被覆が裂けたりピンホールが発生するこ
とのない添加量で,混合して用いられる充填剤として
は,色彩や光沢等の外観を向上させるためマイカ,カー
ボン,酸化チタン,酸化鉄,グラファイト等の一般の無
機顔料が用いられ,またステンレスとの密着性を向上さ
せるため,ポリアミドイミド,ポリエーテルスルホン,
ポリフェニレンサルファイド,ポリイミド等の耐熱プラ
スチックが用いられる。これらの充填剤は混合して用い
ても良い。
【0010】エッチングに使用する液としては,塩化第
二鉄水溶液,塩酸,硫酸,塩化ナトリウム水溶液,弗化
水素水,塩化第二銅水溶液があるが,本願発明では特
に,硫酸と塩化ナトリウムの混合水溶液を用いる。
【0011】中でも,水に硫酸2%と塩化ナトリウム3
%を混合したエッチング液は,極めて微細な凹凸をステ
ンレス表面に形成する。また上記の混合液に硝酸,グリ
セリン,過酸化水素水,クロム酸,エチルアルコール,
酢酸,カセイカリ,ピクリン酸,アンモニア,硫酸銅,
硫酸鉄,赤血塩,シュウ酸を単独もしくは混合して添加
することによりpH を安定化させるもしくはより微細で
均一な凹凸をステンレス表面に形成することができる。
【0012】エッチングは,ステンレスを液中に入れ,
これを陽極として,これと対面して液中に設置する陰極
との間に電圧をかけて行う。充分にステンレス表面に凹
凸を設けるには,20C / cm2 以上の電気量がステンレ
ス表面において移動するよう電圧とエッチング時間を設
定することが望ましい。
【0013】また,エッチングを行う際,液の温度を1
5℃以下にすることにより,エッチングで形成される凹
凸がさらに微細かつ均一なものとなる。
【0014】本願発明でステンレスをエッチングする時
には,まず基材をメチルエチルケトン,アセトン等の有
機溶媒又は10%水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ
水溶液で洗浄し,表面に付着したごみや油分を充分に取
り除いておき,均一にエッチングされる様にする。
【0015】また,より微細で均一な凹凸をステンレス
表面に形成する方法として,エッチング前にステンレス
の鋭敏化熱処理を行うか,又はスコッチブライト等の研
磨剤でブラッシングする、もしくはブラストを行うこと
によりステンレス表面に存在する不動態層を実質的に取
り去る方法がある。これらは単独で行っても良いし,併
用しても良い。
【0016】このうち鋭敏化熱処理は,オーステナイト
系の場合400 ℃〜850 ℃で1H程度の熱処理,フェライ
ト系の場合850 ℃以上の温度から冷却を行うことで,こ
れによりステンレスの結晶粒界にクロム炭化物が析出す
る。このため粒界近傍でクロムが欠乏して耐食性が低下
し,硝酸等で洗浄することにより粒界が脱落して表面に
凹凸が形成される。さらに上記に示した液ならびに方法
でエッチングを行うことにより粒界に沿って腐食され複
雑かつ微細な凹凸が形成される。しかしこのままでは凹
部では粒界に沿ってクラックが入りやすくステンレスが
応力腐食割れを起こしやすくなる。そこでステンレスを
1000 ℃〜1100 ℃で数十分間熱処理(これを溶体化処理
という)し,粒界に析出したクロム炭化物を再固溶させ
て,材質をもとのステンレスに戻す。これにより粒界腐
食により得られた凹凸とエッチングにより得られる凹凸
が合わさってより複雑かつ微細な凹凸が形成され,後に
弗素樹脂層を設けた場合に充分な投錨効果がえられる。
【0017】本願発明でステンレス表面を削り取るため
に使用するバフとしては,特に限定されないが住友3M
社製のスコッチブライトの様に,繊維が硬く,研磨剤を
ふくむものが望ましい。またブラストの場合も特にブラ
スト剤は限定されないが,例えば#100 程度のガラスビ
ーズを1kg /cm2 の圧力程度で基材に吹き付けること
により表面の不動態層が部分的に除去されるとともに表
面が粗面化される。
【0018】本願発明でエッチング前の浸漬に用いる酸
性水溶液としては,塩酸,硫酸,りん酸,弗化水素水,
クロム酸,又はこれらの混合物を用いると均一かつすば
やく表面層を溶解させることができるが,これらに限定
はされない。また塩化第二鉄水溶液を用いる場合は42
ボーメ濃度の液を用いるのがよい。
【0019】このようにして表面の光沢がなくなるまで
ステンレス表面を溶解させることによりステンレス表面
に存在する不動態層を完全に除去し,後にエッチングを
行った際に均一でむらのないエッチング面が得られ弗素
樹脂をコーティングしても,局部的に接着力が弱くなっ
たりすることがない。また,この不動態層の除去は前述
のバフによる研磨又はブラストの後に行うことにより速
度が早くなる。
【0020】
【実施例】以下に本願発明の実施例を述べる。 (実施例)素材として表1に示す種類の板厚0 .4 m m
のステンレス平板を用いた。これに表1に示した前処理
を行った後,表1に示したエッチング液でエッチングし
た。そして10%硝酸に浸漬して表面に不動態層を形
成,乾燥させた。こうして得られたエッチング板に表2
に示す配合の樹脂をコーティング手段を変えてコートし
乾燥・焼成した。
【0021】このようにして得られたコーティング板を
プレス成形によって釜形状に加工し,以下の項目を評価
した。結果を表2に示す。
【0022】(剥離強度)市販のFEPシートを塗膜面
に熱融着したのち1c m の巾で180°方向に剥離し,
その時の引き剥がし力を剥離強度(単位:K g / c m )
とする。
【0023】(碁盤目試験)コーティング面にJIS K 54
00-1990 ,8 .5 .2 に規定された碁盤目100ますを作
成し,この面にセロテープ(ニチバン(株))を充分に
密着させ,ただちに引き剥がす。新しいセロテープでこ
の引き剥がしを40回行い100ます中何ますが残存し
ているかを評価する。
【0024】(対水接触角)協和界面科学(株)製接触
角計を用い,液滴法によって純水に対する対水接触角を
求める。
【0025】(ピンホール度)釜に2 .5 %塩化ナトリ
ウム水溶液を入れ,釜をマイナス,液中に電極を入れ,
これをプラスとし10 V で5秒間通電した時ピンホール
部分により流れる電流(m A )を単位面積当たりに換算し
て求める。[m A / c m 2
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表2に示されるように本願発明によるもの
は,剥離強度,碁盤目試験,対水接触角,ピンホール度
いずれも優れている。
【0029】
【発明の効果】以上の様に,本願発明によると,ステン
レスに弗素樹脂被覆材料の優れた特性である撥水性,非
粘着性,防汚性を付与し,しかも強固な密着性と耐熱性
を有する弗素樹脂被覆物が得られる,特に,従来製品に
比べてより強固な密着力により耐久性を向上させると共
に通常コーティング後の後加工が困難な弗素樹脂被覆物
において後加工性を付与する。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸と塩化ナトリウムの混合水溶液を用
    い,15℃以下の温度でステンレスを電解エッチング
    し,この上に弗素樹脂の被覆層を設けることを特徴とす
    る弗素樹脂被覆物の製造方法。
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