JP3312956B2 - 金属成形体表面へのｐｔｆｅ樹脂層の形成方法 - Google Patents
金属成形体表面へのｐｔｆｅ樹脂層の形成方法Info
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、金属成形体表面へのポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂層の形成方法
に関し、さらに詳しくは、鋼、銅、アルミニウム、白金
などの金属成形体表面に、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂層を形成するための方法に関する。
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂層の形成方法
に関し、さらに詳しくは、鋼、銅、アルミニウム、白金
などの金属成形体表面に、ポリテトラフルオロエチレン
樹脂層を形成するための方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】ポリテトラフルオロエチレン（以
下ＰＴＦＥということがある）などのフッ素樹脂は、耐
熱性、耐候性、耐化学薬品性、離型性、滑り特性、非粘
着性、機械的強度などの点において、他の合成樹脂と比
較して、著しく優れた特性を有しており、この特性を利
用して、腐蝕性流体あるいは高温流体を扱うバルブの被
覆材あるいはパイプライン、タンク、機械装置などの耐
食性ライニング材として広く利用されている。
下ＰＴＦＥということがある）などのフッ素樹脂は、耐
熱性、耐候性、耐化学薬品性、離型性、滑り特性、非粘
着性、機械的強度などの点において、他の合成樹脂と比
較して、著しく優れた特性を有しており、この特性を利
用して、腐蝕性流体あるいは高温流体を扱うバルブの被
覆材あるいはパイプライン、タンク、機械装置などの耐
食性ライニング材として広く利用されている。
【０００３】ところがＰＴＦＥ樹脂は、上記のように非
粘着性であるため、他の材質たとえば金属との接着が接
着剤を用いてもかなり困難である。このためＰＴＦＥ樹
脂と金属との接着性を高めるための方法が数多く提案さ
れている。その１つとしては、ＰＴＦＥ樹脂表面を、液
体アンモニアに金属ナトリウムを溶かした溶液で処理し
て、その表面を化学的に活性化する方法が提案されてい
る。ところがこの方法では、処理液自体が環境汚染を引
起す恐れがあるとともに、その取扱いに危険が伴なうと
いう問題点があった。また、ＰＴＦＥ樹脂表面にプラズ
マスパッタリングなどの物理的処理を施したり、あるい
はＰＴＦＥ樹脂表面をブラスト処理するなど機械的に粗
面化するなどの方法も提案されているが、この方法で
は、処理に手間がかかったりあるいはコスト上昇を伴な
うなどの問題点があった。
粘着性であるため、他の材質たとえば金属との接着が接
着剤を用いてもかなり困難である。このためＰＴＦＥ樹
脂と金属との接着性を高めるための方法が数多く提案さ
れている。その１つとしては、ＰＴＦＥ樹脂表面を、液
体アンモニアに金属ナトリウムを溶かした溶液で処理し
て、その表面を化学的に活性化する方法が提案されてい
る。ところがこの方法では、処理液自体が環境汚染を引
起す恐れがあるとともに、その取扱いに危険が伴なうと
いう問題点があった。また、ＰＴＦＥ樹脂表面にプラズ
マスパッタリングなどの物理的処理を施したり、あるい
はＰＴＦＥ樹脂表面をブラスト処理するなど機械的に粗
面化するなどの方法も提案されているが、この方法で
は、処理に手間がかかったりあるいはコスト上昇を伴な
うなどの問題点があった。
【０００４】このような従来技術の問題点を解決するも
のとして、本願出願人は、先に特開昭６２−１４９７３
号公報において、金属表面に水性ディスパージョン（プ
ライマー）を塗布し、次いでこの上に大きな粒径（１０
０μｍ以上）を有する熱溶融性フッ素樹脂粉末を付着さ
せた後加熱して熱溶融性フッ素樹脂層を形成し、この上
にＰＴＦＥ樹脂粉末を全面被覆した後、加熱焼成するこ
とにより、金属表面にフッ素樹脂層を形成する方法を提
案した。この方法によれば、金属とフッ素樹脂層とが強
固に接着された積層体を得ることができる。
のとして、本願出願人は、先に特開昭６２−１４９７３
号公報において、金属表面に水性ディスパージョン（プ
ライマー）を塗布し、次いでこの上に大きな粒径（１０
０μｍ以上）を有する熱溶融性フッ素樹脂粉末を付着さ
せた後加熱して熱溶融性フッ素樹脂層を形成し、この上
にＰＴＦＥ樹脂粉末を全面被覆した後、加熱焼成するこ
とにより、金属表面にフッ素樹脂層を形成する方法を提
案した。この方法によれば、金属とフッ素樹脂層とが強
固に接着された積層体を得ることができる。
【０００５】ところで本発明者は、上記のような金属表
面へのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）層の形成方法についてさ
らに研究したところ、このような方法をバタフライバル
ブ（ディスク）などの弁体、あるいは曲がり部を有する
管状体などの金属成形体に適用した場合には、たとえば
大きな曲がり部では、ＰＴＦＥ樹脂層に微細なクラック
が発生することがあることを見出した。これは、金属と
ＰＴＦＥの線膨張率の違いによる成形時の収縮に起因し
ている。
面へのフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）層の形成方法についてさ
らに研究したところ、このような方法をバタフライバル
ブ（ディスク）などの弁体、あるいは曲がり部を有する
管状体などの金属成形体に適用した場合には、たとえば
大きな曲がり部では、ＰＴＦＥ樹脂層に微細なクラック
が発生することがあることを見出した。これは、金属と
ＰＴＦＥの線膨張率の違いによる成形時の収縮に起因し
ている。
【０００６】このため金属成形体表面上にＰＴＦＥ樹脂
層を強固に形成することができるとともに、しかもクラ
ックのないＰＴＦＥ樹脂層を形成することができるよう
な金属成形体表面へのＰＴＦＥ樹脂層の形成方法の出現
が望まれている。
層を強固に形成することができるとともに、しかもクラ
ックのないＰＴＦＥ樹脂層を形成することができるよう
な金属成形体表面へのＰＴＦＥ樹脂層の形成方法の出現
が望まれている。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に鑑み
てさなされたものであって、金属成形体表面上にＰＴＦ
Ｅ樹脂層を強固に形成することができるとともに、大き
な曲がり部を有する金属成形体であっても、クラックの
ないＰＴＦＥ樹脂層を形成することができるような金属
成形体表面へのＰＴＦＥ樹脂層の形成方法を提供するこ
とを目的としている。
てさなされたものであって、金属成形体表面上にＰＴＦ
Ｅ樹脂層を強固に形成することができるとともに、大き
な曲がり部を有する金属成形体であっても、クラックの
ないＰＴＦＥ樹脂層を形成することができるような金属
成形体表面へのＰＴＦＥ樹脂層の形成方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００８】
【発明の概要】本発明に係る金属成形体表面へのＰＴＦ
Ｅ樹脂層の形成方法は、金属成形体の表面上に、ＰＴＦ
Ｅ樹脂層を形成するに際して、金属成形体表面上に、プ
ライマーを塗布し、その上に熱溶融性フッ素樹脂粉末を
付着させた後このフッ素樹脂粉末の融点以上の温度に加
熱して熱溶融性フッ素樹脂層を形成し、次いでこの熱溶
融性フッ素樹脂層の少なくとも一部上に、熱溶融性フッ
素樹脂の厚肉部を形成し、次いで、この熱溶融性フッ素
樹脂層上にＰＴＦＥ樹脂粉末またはＰＴＦＥ樹脂シート
を被着させて、このＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度で加
熱焼成することにより、生成したＰＴＦＥ樹脂層の収縮
時に発生するクラックに、溶融粘度の低い前記熱溶融性
フッ素樹脂を流れ込ませて、ＰＴＦＥ樹脂層を形成する
ことを特徴としている。
Ｅ樹脂層の形成方法は、金属成形体の表面上に、ＰＴＦ
Ｅ樹脂層を形成するに際して、金属成形体表面上に、プ
ライマーを塗布し、その上に熱溶融性フッ素樹脂粉末を
付着させた後このフッ素樹脂粉末の融点以上の温度に加
熱して熱溶融性フッ素樹脂層を形成し、次いでこの熱溶
融性フッ素樹脂層の少なくとも一部上に、熱溶融性フッ
素樹脂の厚肉部を形成し、次いで、この熱溶融性フッ素
樹脂層上にＰＴＦＥ樹脂粉末またはＰＴＦＥ樹脂シート
を被着させて、このＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度で加
熱焼成することにより、生成したＰＴＦＥ樹脂層の収縮
時に発生するクラックに、溶融粘度の低い前記熱溶融性
フッ素樹脂を流れ込ませて、ＰＴＦＥ樹脂層を形成する
ことを特徴としている。
【０００９】
【発明の具体的説明】以下本発明をより具体的に説明す
る。本発明では金属成形体表面上にフッ素樹脂層が形成
されるが、このフッ素樹脂層が形成される金属成形体と
しては、鋼、鉄、銅アルミニウムなどの金属成形体が広
く挙げられる。このうち本発明は、特に、大きな曲がり
部を有する金属成形体にＰＴＦＥ樹脂層が形成される場
合に有用であり、たとえばバタフライバルブあるいはゲ
ートバルブなどの弁体の外周部、またＴ管、Ｌ管などの
管状体などにＰＴＦＥ樹脂層を形成する場合に有用であ
る。すなわち金属成形体が平坦部と大きな曲がり部とを
有していると、ＰＴＦＥの加熱焼成後冷却される過程に
おいて、金属より１０倍程大きい線膨張率を有している
ＰＴＦＥは収縮の量も大きいため大きな曲がり部には応
力が集中するが、本発明はこのような場合に有用であ
る。
る。本発明では金属成形体表面上にフッ素樹脂層が形成
されるが、このフッ素樹脂層が形成される金属成形体と
しては、鋼、鉄、銅アルミニウムなどの金属成形体が広
く挙げられる。このうち本発明は、特に、大きな曲がり
部を有する金属成形体にＰＴＦＥ樹脂層が形成される場
合に有用であり、たとえばバタフライバルブあるいはゲ
ートバルブなどの弁体の外周部、またＴ管、Ｌ管などの
管状体などにＰＴＦＥ樹脂層を形成する場合に有用であ
る。すなわち金属成形体が平坦部と大きな曲がり部とを
有していると、ＰＴＦＥの加熱焼成後冷却される過程に
おいて、金属より１０倍程大きい線膨張率を有している
ＰＴＦＥは収縮の量も大きいため大きな曲がり部には応
力が集中するが、本発明はこのような場合に有用であ
る。
【００１０】以下、ＰＴＦＥ樹脂層が形成される金属成
形体がバタフライバルブである場合について、主として
説明する。図１に、バタフライバルブを構成するディス
ク１の斜視図を示す。
形体がバタフライバルブである場合について、主として
説明する。図１に、バタフライバルブを構成するディス
ク１の斜視図を示す。
【００１１】ディスク１は、円筒状の軸部分１ａと、蝶
の羽根状の平坦部１ｃとからなっており、平坦部１ｃは
円弧状に形成された外周縁部１ｂに向かって肉薄になっ
ている。
の羽根状の平坦部１ｃとからなっており、平坦部１ｃは
円弧状に形成された外周縁部１ｂに向かって肉薄になっ
ている。
【００１２】図２に、図１に示したディスク１のII−II
線横断面図を示す。図３に、このディスク１の表面にＰ
ＴＦＥ樹脂層が形成される過程を模式図で示す。図３
は、図２に示すディスク１の外周縁部１ｂ拡大図であ
る。
線横断面図を示す。図３に、このディスク１の表面にＰ
ＴＦＥ樹脂層が形成される過程を模式図で示す。図３
は、図２に示すディスク１の外周縁部１ｂ拡大図であ
る。
【００１３】本発明では、バタフライバルブ２表面上に
プライマーを塗布するに先立って、バタフライバルブ２
の表面にサンドブラスト処理などを施してバタフライバ
ルブ２の表面に付着している錆、異物を取り除いてバタ
フライバルブ２の表面の洗浄化を図るとともに、バタフ
ライバルブ２の表面粗面化を行なうことが、バタフライ
バルブ２とＰＴＦＥ樹脂６との接着力を高める上で好ま
しい。
プライマーを塗布するに先立って、バタフライバルブ２
の表面にサンドブラスト処理などを施してバタフライバ
ルブ２の表面に付着している錆、異物を取り除いてバタ
フライバルブ２の表面の洗浄化を図るとともに、バタフ
ライバルブ２の表面粗面化を行なうことが、バタフライ
バルブ２とＰＴＦＥ樹脂６との接着力を高める上で好ま
しい。
【００１４】このバタフライバルブ２の表面上に、プラ
イマーたとえばフッ素樹脂および有機樹脂を含有する水
性ディスパージョンからなるプライマー３を、ハケ塗り
などの方法により塗布する。この際、プライマ−３は、
バタフライバルブ２の表面１ｍ2当り１５〜５０ｇ好ま
しくは２０〜３５ｇさらに好ましくは２６〜２８ｇの量
で塗布されることが望ましい。
イマーたとえばフッ素樹脂および有機樹脂を含有する水
性ディスパージョンからなるプライマー３を、ハケ塗り
などの方法により塗布する。この際、プライマ−３は、
バタフライバルブ２の表面１ｍ2当り１５〜５０ｇ好ま
しくは２０〜３５ｇさらに好ましくは２６〜２８ｇの量
で塗布されることが望ましい。
【００１５】このような水性ディスパージョンは、フッ
素樹脂として、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレンとパ
ーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体である
ＰＦＡ、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であるＦＥＰ、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パーフルオロアルキ
ルビニルエーテルとの共重合体であるＥＰＥなどの従来
公知のフッ素樹脂が用いられうる。このうち特にＰＴＦ
Ｅが好ましい。
素樹脂として、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレンとパ
ーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体である
ＰＦＡ、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であるＦＥＰ、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パーフルオロアルキ
ルビニルエーテルとの共重合体であるＥＰＥなどの従来
公知のフッ素樹脂が用いられうる。このうち特にＰＴＦ
Ｅが好ましい。
【００１６】有機樹脂としては、ポリアリレンサルファ
イド樹脂とポリアミドイミド樹脂との組合せ、ポリアリ
レンサルファイド樹脂とポリイミド樹脂との組合せ、ポ
リアリレンサルファイド樹脂とポリアミドイミド樹脂と
ポリイミド樹脂との組合せ、ポリアリルレンサルファイ
ド樹脂単独、ポリエーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂
などが用いられる。
イド樹脂とポリアミドイミド樹脂との組合せ、ポリアリ
レンサルファイド樹脂とポリイミド樹脂との組合せ、ポ
リアリレンサルファイド樹脂とポリアミドイミド樹脂と
ポリイミド樹脂との組合せ、ポリアリルレンサルファイ
ド樹脂単独、ポリエーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂
などが用いられる。
【００１７】またこのプライマー３は、上記のフッ素樹
脂および有機樹脂に加えて、必要に応じて、フッ素系界
面活性剤、粘度調整剤、粘結剤、無機充填剤、雲母状酸
化物、カップリング剤、湿潤剤などを含んでいてもよ
い。
脂および有機樹脂に加えて、必要に応じて、フッ素系界
面活性剤、粘度調整剤、粘結剤、無機充填剤、雲母状酸
化物、カップリング剤、湿潤剤などを含んでいてもよ
い。
【００１８】なおこのようなプライマーは、たとえば、
特開昭５０−７７，４３２号、特開昭５３−７４，５３
２号、特開昭５６−１０３，２５６号、特公昭５７−１
８，５５９号、特公昭５７−２９，４９９号などに教示
されており、このようなプライマーを本発明では広く用
いることができる。
特開昭５０−７７，４３２号、特開昭５３−７４，５３
２号、特開昭５６−１０３，２５６号、特公昭５７−１
８，５５９号、特公昭５７−２９，４９９号などに教示
されており、このようなプライマーを本発明では広く用
いることができる。
【００１９】次いでバタフライバルブ２の表面に塗布さ
れたプライマー３上に、熱溶融性フッ素樹脂粉末４を付
着させる。熱溶融性フッ素樹脂としては、テトラフルオ
ロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの
共重合体であるＰＦＡ、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であるＦＥＰ、ある
いはテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレ
ンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体
であるＥＰＥなどの熱溶融性フッ素樹脂を広く用いるこ
とができる。
れたプライマー３上に、熱溶融性フッ素樹脂粉末４を付
着させる。熱溶融性フッ素樹脂としては、テトラフルオ
ロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの
共重合体であるＰＦＡ、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であるＦＥＰ、ある
いはテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレ
ンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体
であるＥＰＥなどの熱溶融性フッ素樹脂を広く用いるこ
とができる。
【００２０】これらのうち、ＰＦＡが好ましく用いられ
る。なお本発明では、この熱溶融性フッ素樹脂は、粒径
１００μｍ以上好ましくは１００〜５００μｍさらに好
ましくは４００〜５００μｍ以上の粒子であることが望
ましく、またその付着量は、バタフライバルブ２の表面
１ｍ2当り２００〜３８０ｇ好ましくは２５０〜３３０
ｇ程度であることが望ましい。
る。なお本発明では、この熱溶融性フッ素樹脂は、粒径
１００μｍ以上好ましくは１００〜５００μｍさらに好
ましくは４００〜５００μｍ以上の粒子であることが望
ましく、またその付着量は、バタフライバルブ２の表面
１ｍ2当り２００〜３８０ｇ好ましくは２５０〜３３０
ｇ程度であることが望ましい。
【００２１】本発明では、このようにしてプライマー３
上に熱溶融性フッ素樹脂を付着させた後に、このフッ素
樹脂粉末の融点以上の温度に加熱・焼成して熱溶融性フ
ッ素樹脂層４を形成する。
上に熱溶融性フッ素樹脂を付着させた後に、このフッ素
樹脂粉末の融点以上の温度に加熱・焼成して熱溶融性フ
ッ素樹脂層４を形成する。
【００２２】熱溶融性フッ素樹脂がＰＦＡである場合に
は、３７５〜３８０℃の温度で加熱焼成することが好ま
しい。加熱焼成後の冷却は、たとえば自然放冷などによ
り行なえばよい。
は、３７５〜３８０℃の温度で加熱焼成することが好ま
しい。加熱焼成後の冷却は、たとえば自然放冷などによ
り行なえばよい。
【００２３】次いでこのようにして形成された熱溶融性
フッ素樹脂層４の少なくとも一部上に、熱溶融性フッ素
樹脂５を溶接などによって盛付けて厚肉部５を形成す
る。この熱溶融性フッ素樹脂の厚肉部５は、ディスク１
の外周縁部１ｂなどのようにバタフライバルブの大きな
曲がり部上に形成されることが好ましい。
フッ素樹脂層４の少なくとも一部上に、熱溶融性フッ素
樹脂５を溶接などによって盛付けて厚肉部５を形成す
る。この熱溶融性フッ素樹脂の厚肉部５は、ディスク１
の外周縁部１ｂなどのようにバタフライバルブの大きな
曲がり部上に形成されることが好ましい。
【００２４】熱溶融性フッ素樹脂５の盛付けは、ＰＦＡ
などの熱溶融性フッ素樹脂製溶接棒あるいは溶接帯など
を用いて行うことができる。また、溶接によらずＰＦＡ
の環状体を圧入するような方法でも盛付けを行うことが
できる。
などの熱溶融性フッ素樹脂製溶接棒あるいは溶接帯など
を用いて行うことができる。また、溶接によらずＰＦＡ
の環状体を圧入するような方法でも盛付けを行うことが
できる。
【００２５】次に上記のようにして形成された熱溶融性
フッ素樹脂層４および厚肉部５上に、ＰＴＦＥ樹脂粉末
またはＰＴＦＥ樹脂シートを被着させて、このＰＴＦＥ
樹脂の融点以上の温度で加熱焼成することによりＰＴＦ
Ｅ樹脂層６を形成する。
フッ素樹脂層４および厚肉部５上に、ＰＴＦＥ樹脂粉末
またはＰＴＦＥ樹脂シートを被着させて、このＰＴＦＥ
樹脂の融点以上の温度で加熱焼成することによりＰＴＦ
Ｅ樹脂層６を形成する。
【００２６】ＰＴＦＥ樹脂の加熱焼成は、たとえばホッ
トコイニング法などにより行うことができる。なお焼成
温度は、通常３２７℃以上好ましくは３６０〜３８０℃
程度であることが望ましい。
トコイニング法などにより行うことができる。なお焼成
温度は、通常３２７℃以上好ましくは３６０〜３８０℃
程度であることが望ましい。
【００２７】このようにＰＴＦＥ樹脂層６を形成する際
には、ＰＴＦＥ樹脂を無圧下に形成することもできる
し、また金属成形体がＴ管などの管状体である場合に
は、この金属成形体にＰＴＦＥ樹脂を形成する場合に
は、押圧下でＰＴＦＥ樹脂層を形成することもできる。
なおＴ管などの管状体にＰＴＦＥ樹脂粉末を被着させて
ＰＴＦＥ樹脂（ライニング）層を成形するには、ＰＴＦ
Ｅ樹脂粉末を鋼管内壁面に押圧して被着させることが好
ましく、この場合にはたとえば鋼管内部に隔膜部材を入
れこの鋼管内壁内と隔膜部材との間にＰＴＦＥ樹脂粉末
を充填し、次いでこの隔膜部材の内側に水、油などの流
体を圧入して隔膜部材を鋼管内壁面に押圧させてＰＴＦ
Ｅ粉末を金属内壁内に等圧で圧縮すればよい。この際鋼
管表面に多孔板を固着し、この多孔板上に前記のプライ
マー、熱溶融性フッ素樹脂、ライナーとなるＰＴＦＥ樹
脂を設けることによって、ＰＴＦＥ樹脂層の焼成時に発
生するガスを多孔板を介して外部に除去することができ
る。
には、ＰＴＦＥ樹脂を無圧下に形成することもできる
し、また金属成形体がＴ管などの管状体である場合に
は、この金属成形体にＰＴＦＥ樹脂を形成する場合に
は、押圧下でＰＴＦＥ樹脂層を形成することもできる。
なおＴ管などの管状体にＰＴＦＥ樹脂粉末を被着させて
ＰＴＦＥ樹脂（ライニング）層を成形するには、ＰＴＦ
Ｅ樹脂粉末を鋼管内壁面に押圧して被着させることが好
ましく、この場合にはたとえば鋼管内部に隔膜部材を入
れこの鋼管内壁内と隔膜部材との間にＰＴＦＥ樹脂粉末
を充填し、次いでこの隔膜部材の内側に水、油などの流
体を圧入して隔膜部材を鋼管内壁面に押圧させてＰＴＦ
Ｅ粉末を金属内壁内に等圧で圧縮すればよい。この際鋼
管表面に多孔板を固着し、この多孔板上に前記のプライ
マー、熱溶融性フッ素樹脂、ライナーとなるＰＴＦＥ樹
脂を設けることによって、ＰＴＦＥ樹脂層の焼成時に発
生するガスを多孔板を介して外部に除去することができ
る。
【００２８】このようにして予備成形されたＰＴＦＥ樹
脂を、上記のようにこのＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度
に加熱焼成すると、金属成形体表面に強固に接着された
ＰＴＦＥ樹脂層６が得られる。
脂を、上記のようにこのＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度
に加熱焼成すると、金属成形体表面に強固に接着された
ＰＴＦＥ樹脂層６が得られる。
【００２９】本発明に係る金属成形体表面へのＰＴＦＥ
樹脂層の形成方法では、金属成形体（バタフライバル
ブ）とＰＴＦＥ樹脂との間に、プライマー層と、熱溶融
性フッ素樹脂層とが設けられており、さらに該バタフラ
イバルブの一部、たとえば大きな曲がり部には熱溶融性
フッ素樹脂の厚肉部が形成されており、加熱焼成後の収
縮時に発生するクラック７の中に溶融粘度の低い熱溶融
性フッ素樹脂が流れ込み、バタフライバルブとＰＴＦＥ
樹脂とが強く接着すると考えられる。
樹脂層の形成方法では、金属成形体（バタフライバル
ブ）とＰＴＦＥ樹脂との間に、プライマー層と、熱溶融
性フッ素樹脂層とが設けられており、さらに該バタフラ
イバルブの一部、たとえば大きな曲がり部には熱溶融性
フッ素樹脂の厚肉部が形成されており、加熱焼成後の収
縮時に発生するクラック７の中に溶融粘度の低い熱溶融
性フッ素樹脂が流れ込み、バタフライバルブとＰＴＦＥ
樹脂とが強く接着すると考えられる。
【００３０】図４に、本発明で得られるＰＴＦＥ樹脂層
が形成されたディスク１の断面図を示す。また上記のよ
うな本発明に係る方法によれば、クラックのないＰＴＦ
Ｅ樹脂層を形成することができる。特に金属成形体の大
きな曲がり部などの上に熱溶融性フッ素樹脂層が設けら
れていると、この曲がり部での大きな応力に起因するク
ラックの発生が防止できる。
が形成されたディスク１の断面図を示す。また上記のよ
うな本発明に係る方法によれば、クラックのないＰＴＦ
Ｅ樹脂層を形成することができる。特に金属成形体の大
きな曲がり部などの上に熱溶融性フッ素樹脂層が設けら
れていると、この曲がり部での大きな応力に起因するク
ラックの発生が防止できる。
【００３１】前述したように、従来の方法では、金属成
形体の大きな曲がり部にはＰＴＦＥ樹脂層内にクラック
が発生していたが、本発明によれば、金属成形体の大き
な曲がり部には熱溶融性フッ素樹脂の厚肉部が形成され
ているので、加熱焼成・冷却時にＰＴＦＥ樹脂層内部か
ら熱応力が発生しても、最終的にクラックのないＰＴＦ
Ｅ樹脂層が形成される。
形体の大きな曲がり部にはＰＴＦＥ樹脂層内にクラック
が発生していたが、本発明によれば、金属成形体の大き
な曲がり部には熱溶融性フッ素樹脂の厚肉部が形成され
ているので、加熱焼成・冷却時にＰＴＦＥ樹脂層内部か
ら熱応力が発生しても、最終的にクラックのないＰＴＦ
Ｅ樹脂層が形成される。
【００３２】なお上記においては、金属成形体をバタフ
ライバルブのディスクについて説明したが、本発明が適
用される金属成形体はこれに限定されるものではない。
ライバルブのディスクについて説明したが、本発明が適
用される金属成形体はこれに限定されるものではない。
【００３３】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、金属成形
体表面上に強固に接着されたＰＴＦＥ樹脂層を形成する
ことができる。特に本発明によれば、大きな曲がり部を
有する金属成形体であっても、クラックのないＰＴＦＥ
樹脂層を形成することができる。
体表面上に強固に接着されたＰＴＦＥ樹脂層を形成する
ことができる。特に本発明によれば、大きな曲がり部を
有する金属成形体であっても、クラックのないＰＴＦＥ
樹脂層を形成することができる。
【００３４】このような本発明に係る金属成形体表面へ
のＰＴＦＥ樹脂層形成方法は、バタフライバルブなどに
ＰＴＦＥ樹脂層を形成する際に特に有用である。以下本
発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
のＰＴＦＥ樹脂層形成方法は、バタフライバルブなどに
ＰＴＦＥ樹脂層を形成する際に特に有用である。以下本
発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
【００３５】
【実施例１】ステンレス製バタフライバルブのディスク
表面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末とポリア
リレンサルファイド樹脂とを含むフッ素樹脂の水性ディ
スパージョンであるプライマー（ＴＣＷ８１０９ ＢＫ
ダイキン工業株式会社製）をハケで２６ｇ／ｍ2の塗
布量となるように均一に塗布した。
表面に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末とポリア
リレンサルファイド樹脂とを含むフッ素樹脂の水性ディ
スパージョンであるプライマー（ＴＣＷ８１０９ ＢＫ
ダイキン工業株式会社製）をハケで２６ｇ／ｍ2の塗
布量となるように均一に塗布した。
【００３６】このプライマー上に、粒径４００μｍのＰ
ＦＡ粉末を３００ｇ／ｍ2の量で付着させた後、これを
ＰＦＡの溶融温度以上の温度である３８０℃に加熱した
後、放冷した。
ＦＡ粉末を３００ｇ／ｍ2の量で付着させた後、これを
ＰＦＡの溶融温度以上の温度である３８０℃に加熱した
後、放冷した。
【００３７】さらにこのディスクの外周縁部に、ＰＦＡ
溶接棒により厚さ３ｍｍ程度に厚肉部を形成した。次い
でＰＴＦＥ粉末で全面被覆して、これをホットコインニ
ング法により３６０℃で焼成してＰＴＦＥ樹脂層を形成
した。
溶接棒により厚さ３ｍｍ程度に厚肉部を形成した。次い
でＰＴＦＥ粉末で全面被覆して、これをホットコインニ
ング法により３６０℃で焼成してＰＴＦＥ樹脂層を形成
した。
【００３８】このようにして得られたＰＴＦＥ樹脂で被
覆グされたバタフライバルブ（ディスク）について、浸
透探傷試験を行ったところ、クラックは確認されなかっ
た。なお浸透探傷試験は、試験液［染色浸透探傷剤（日
本油脂（株）製］を用いて行った。
覆グされたバタフライバルブ（ディスク）について、浸
透探傷試験を行ったところ、クラックは確認されなかっ
た。なお浸透探傷試験は、試験液［染色浸透探傷剤（日
本油脂（株）製］を用いて行った。
【００３９】また得られたバタフライバルブにクラック
の進行を促進させるヒートサイクル試験（−５０〜１０
０℃、１週間）を行なったが、クラックの発生は認めら
れなかった。
の進行を促進させるヒートサイクル試験（−５０〜１０
０℃、１週間）を行なったが、クラックの発生は認めら
れなかった。
【００４０】
【比較例１】実施例１において、外周縁部にＰＦＡ層を
形成しなかった以外は、実施例１と同様にしてバタフラ
イバルブ（ディスク）表面にＰＴＦＥ樹脂層を形成し
た。
形成しなかった以外は、実施例１と同様にしてバタフラ
イバルブ（ディスク）表面にＰＴＦＥ樹脂層を形成し
た。
【００４１】このようにして得られたＰＴＦＥ樹脂で被
覆グされたバタフライバルブ（ディスク）について、実
施例１と同様にして浸透探傷試験を行なったところ、Ｐ
ＴＦＥ樹脂層内には、クラックが認められた。
覆グされたバタフライバルブ（ディスク）について、実
施例１と同様にして浸透探傷試験を行なったところ、Ｐ
ＴＦＥ樹脂層内には、クラックが認められた。
【図１】バタフライバルブを構成するディスク１の斜視
図を示す。
図を示す。
【図２】ディスク１のII−II線横断面図を示す。
【図３】図２に示すディスク１の外周縁部１ｂ拡大図で
あり、ディスク１の表面にＰＴＦＥ樹脂層が形成される
過程を示す模式図である。
あり、ディスク１の表面にＰＴＦＥ樹脂層が形成される
過程を示す模式図である。
【図４】加熱焼成後の収縮過程で生じたクラックにＰＦ
Ａ樹脂が流れ込みクラックが埋められた状態を示す。
Ａ樹脂が流れ込みクラックが埋められた状態を示す。
１・・・ディスク １ｂ・・・外周縁部 ４・・・熱溶融性フッ素樹脂層 ５・・・厚肉部 ６・・・ＰＴＦＥ樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05D 1/00 - 7/26
Claims (2)
- 【請求項１】金属成形体の表面上に、ＰＴＦＥ樹脂層を
形成するに際して、金属成形体表面上に、プライマーを
塗布し、その上に熱溶融性フッ素樹脂粉末を付着させた
後このフッ素樹脂粉末の融点以上の温度に加熱して熱溶
融性フッ素樹脂層を形成し、次いでこの熱溶融性フッ素
樹脂層の少なくとも一部上に、熱溶融性フッ素樹脂の厚
肉部を形成し、次いで、この熱溶融性フッ素樹脂層上に
ＰＴＦＥ樹脂粉末またはＰＴＦＥ樹脂シートを被着させ
て、このＰＴＦＥ樹脂の融点以上の温度で加熱焼成する
ことにより、生成したＰＴＦＥ樹脂層の収縮時に発生す
るクラックに、溶融粘度の低い前記熱溶融性フッ素樹脂
を流れ込ませて、ＰＴＦＥ樹脂層を形成することを特徴
とする金属成形体表面へのＰＴＦＥ樹脂層の形成方法。 - 【請求項２】金属成形体がバタフライバルブであり、熱
溶融性フッ素樹脂の厚肉部がバタフライバルブの外周部
であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13467993A JP3312956B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 金属成形体表面へのｐｔｆｅ樹脂層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13467993A JP3312956B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 金属成形体表面へのｐｔｆｅ樹脂層の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06343924A JPH06343924A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3312956B2 true JP3312956B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=15134042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13467993A Expired - Fee Related JP3312956B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 金属成形体表面へのｐｔｆｅ樹脂層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3312956B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP13467993A patent/JP3312956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06343924A (ja) | 1994-12-20 |
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