JPH01123674A - 被覆方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 〔従来の技術〕 従来アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材
のフッ素樹脂被覆のための下地処理方法はサンドブラス
ト、溶射などによって表面を粗面化する方法、また一部
の低温焼き付けのフッ素樹脂被覆については、リン酸塩
法、リン酸クロム化法、クロム酸法などの化成処理もお
こなわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、サンドブラストや溶射により基材表面を粗面化
してフッ素樹脂を被覆した場合、付着性の向上は認めら
れるが、粗面化した基材の凸部が露出することによって
耐食性の低下、非粘着性の低下、すべり性の低下などの
問題が発生する。また、基材凸部が露出しない場合でも
部分的に膜厚が薄くなり、やはり耐食性は低下する。

更にサンドブラストや溶射は、（１）その処理の際、基
材に応力がかかるため箔の様な薄い基材や、変形しやす
い基材には適用できない、（２）回り込みがないため複
雑な形状の基材は処理できない、（３）表面を粗面とす
るため寸法精度の要求される基材には適用できないなど
の種々の問題点がある。

従来の化成処理においては、２００℃以下程度の低温焼
き付けのフッ素樹脂加工については有効であるが、多く
のフッ素樹脂は３００℃〜４００℃の高温で焼き付ける
場合が多いため化成処理被膜の耐熱性に問題があり、３
００℃〜４００℃の高温で焼き付けた場合、化成処理被
膜に割れや剥離が生じ、結果的にフッ素樹脂被膜が剥離
するという問題点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解消し、ア
ルミニウムまたはその合金の基材に対してその表面を粗
面化することなく、かつ箔等の薄い基材や複雑な形状の
基材にも有効であり、しかも高温の焼き付けにも付着性
を損なわないフッ素樹脂被膜を得ることができる被覆方
法を提供することにある。

〔問題を解決するための手段および作用〕上記した目的
は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材
に対して、水溶性フッ化物の無機塩、例えばフッ化亜鉛
、フッ化アルミニウム、フッ化アンモニウム、フッ化水
素アンモニウム、フッ化カリウム、フッ化水素カリウム
、フッ化カルシウム、フッ化鉄、フッ化ナトリウム、フ
ッ化水素ナトリウム、フッ化バリウム、フッ化マンガン
等を主成分とする水溶液、好ましくはフッ化アンモニウ
ム、フッ化水素アンモニウム、フッ化亜鉛、フッ化ナト
リウム、フッ化カリウムの１種または２種以上を主成分
とする水溶液中で浸漬処理し、その処理面にフッ素樹脂
系の被膜を形成することによって達成される。この被膜
は、フッ素樹脂系塗料を塗布して焼き付けを行うことに
より形成可能である。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

先ず基材表面の脱脂を行う、この脱脂方法はトリクレン
等の有機溶剤による脱脂、カセイソーダ等によるアルカ
リ脱脂など一般的な脱脂方法で良く特に制限はない０次
に脱脂を行って表面が清浄になった基材を水溶性フッ化
物の無機塩を主成分とする水溶液に浸漬して処理する。

この時処理液（水溶液）の組成、濃度、処理液温度、処
理時間は処理液に含まれる塩の種類、被覆する樹脂の種
類等により適宜法められる。処理液の組成としては、フ
ッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化亜
鉛、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムから選ばれた１
種または２種以上を主成分とするのが好ましく、最も好
ましい処理液はフッ化カリウムを主成分とする水溶液で
ある。例えば、処理液としてフッ化カリウムを主成分と
する水溶液を用いた場合、フッ化カリウムの濃度は０．
１〜３重量％、好ましくは１〜２重量％が良い。処理温
度は高温の方が好ましく、高温にする程処理時間は短縮
される０例えば処理温度が８０℃では１０〜１５分、９
５℃以上では２〜３分でサンドブラスト処理を施したち
の以上の付着力を得ることができるが、所望される被膜
の付着力の大小、作業性等により適宜決定すれば良い。

本発明において脱脂後、上記のように水溶性フッ化物の
無機塩を主成分とする水溶液中で浸漬処理された基材は
水洗または湯洗し、乾燥した後、フッ素樹脂を被覆する
ことができるが、水洗、湯洗、乾燥等の工程は省略する
こともできる。この際に使用できるフッ素樹脂としては
、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）、ポリ塩化三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ
）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチ
レンー六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）　、エチ
レン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＢ）、エチレ
ン−塩化三フッ化エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）　、
四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体（ＰＦＡ）等があり、これらの単独またはこ
れらを混合した複合組成でも良い。またこれらの単独ま
たは混合したフッ素樹脂を、フェノール樹脂、アクリル
樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレン
サルファイド樹脂、ポリパラバン酸アミド樹脂、ポリエ
ーテルイミド樹脂、パラヒドロキシ安息香酸樹脂等のフ
ッ素樹脂以外の樹脂またはエラストマーと適量混合した
ものでも良い。

そして、これらの成分は粉末状または水系、有機溶剤系
分散媒に分散させた液状塗料形態あるいはフィルムまた
はシートとした状態で使用できる。

また、本発明に使用できるフッ素樹脂塗布方法としては
従来−船釣に行われている塗布方法で良く、スプレー塗
装、電着塗装、静電塗装、流動ｔｉ！　清、ロールコー
ト、カーテンフローコート、スピンコード等による塗装
が可能であり、塗料形態により適宜選択する。また、フ
ィルムラミネーション、シートライニング等の被覆法も
使用できる。

本発明により処理した基材に上記に従ってフッ素樹脂を
被覆したものは後記実施例で示す通り基材表面を粗面化
することなく付着力が向上し、また耐食性にも優れてい
る。

以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明する。

〔実施例〕

実施例１ 第１表に示す組成の水溶液中において第１表に示す条件
でアルミニウム板（Ａ−１１００）を浸漬処理し、水洗
、乾燥した後フッ素系下塗り塗料ＥＫ−１９０８ＧＹ（
ダイキン工業■製、商品名）とフッ素系上塗り塗料ＥＫ
−４３００ＣＲＮ（ダイキン工業■製、商品名）を重量
比３ニアで混合した塗料をスプレー塗装により焼付後の
膜厚が１５〜２０μｍになるように塗布した。次いで赤
外線乾燥器により揮発成分が十分除去されるまで乾燥し
、更に３８０″Ｃで１５分間焼き付け、その後室温で放
冷した。これにビール強度測定のためにＰＦＡ粉体塗料
ＭＰ−１０（三井デュポンフロロケミカル■製、商品名
）を静Ｍｌ塗装により焼付後、膜厚が１００〜１２０μ
ｍになるように塗布し、塗布後３５０℃で３０分間焼き
付けを行つた後室温で放冷した。

上記の方法で得たフッ素樹脂被膜の基材との付着性を５
ｍｍ幅９０°ピ一ル強度試験により測定した結果を第１
表に示す。また比較のため同一の基材をトリクレン冷液
および蒸気により脱脂した後、サンドブラスト処理（シ
ナノランダム＃８０、吹付圧３ｋｇ／ｃ１ｆｉ）シた後
に同様にフッ素樹脂を塗布したものについての付着性を
同様の試験によって測定した結果を第１表に示す。

第１表より明らかなように本発明の被覆法で得られる塗
膜の付着力はトリクレン脱脂およびサンドブラスト処理
に比べ優れた付着力が得られる。

第　　　　１　　　　表 Ａ、：ＮＨ，Ｆ　　２重量％水溶液 Ｂ：ＮＨ，ＨＦ、　　　１重量％水溶液Ｃ：ＺｎＦｚ　
　０．５重量％水溶液 り：ＮａＦ　　２重量％水溶液 Ｅ：ＫＦ　　２重量％水溶液 実施例２ アルミニウム板（Ａ−１１００）を次の工程順に脱脂、
表面調整を行った。

（１）５重量％カセイソーダ水溶液浸漬（６０℃１３０
秒）　、（２）水洗、（３）　１０重量％硝酸浸漬（室
温、３０秒）　、（４）水洗、（５）１．４重量％フッ
化カリウム水溶液浸漬（煮沸、３分）　、（６）水洗、
（７）乾燥。

上記処理を行ったアルミニウム板に実施例１と同一条件
で同じ塗膜を形成した。

比較例１ アルミニウム板（Ａ−１１００）をトリクレン冷液およ
び蒸気によって脱脂し、次いでサンドブラスト処理（シ
ナノランダム＃８ｏ、吹付圧３　ｋｇ／　ｃｔＭ　）を
行い、その上に実施例１で示したと同様にフッ素樹脂塗
膜を形成した。

比較例２ アルミニウム板（Ａ−１１００）をトリクレン冷液およ
び蒸気によって脱脂した後、実施例１で示したと同様に
フッ素樹脂塗膜を形成した。

上記実施例２および比較例１．２で得たフッ素樹脂被膜
の初期付着性および熱水（９５℃以上）に９６時間浸漬
した後の付着性を５ｍｍ幅、９０゜ピール強度試験によ
り測定した結果およびフッ素樹脂塗装前の基材の表面粗
さを測定した結果を第２表に示す。

第２表より本発明の被覆法は基材の表面をほとんど粗さ
ずに高い付着力が得られ、その値は基材表面を８倍以上
粗くして得られるサンドブラスト処理法の付着力より高
いことがわかる。また、熱水処理においても付着性の低
下はほとんど認められない。

第　　　２　　　表 実施例３ アルミニウム板（Ａ−１１００）を実施例２と同様の工
程で脱脂、表面調整した後、フッ素樹脂系の変成１コー
トタイプの塗料ＴＣ−７１０９８ＫＭ（ダイキン工業■
製、商品名）を焼き付は後の膜厚が１５〜２０μｍにな
るようにスプレー塗布し、赤外線乾燥器で揮発成分が十
分に除去されるまで乾燥し、更に２８０℃で３０分間焼
付を行った後、室温で放冷した。

比較例３ アルミニウム板（Ａ−１１００）をトリクレン冷液およ
び蒸気によって脱脂し、次いでサンドブラスト処理（シ
ナノランダム＃８０．吹付圧３　ｋｇ／　ｃｔＡ　）を
行った後、実施例３で示したと同様にフッ素樹脂を塗布
した。

上記実施例３および比較例３で得たフッ素樹脂を被覆し
たアルミニウム板に対して熱水（９５℃以上）浸漬試験
および塩水噴霧試験後の耐食性（外観変化）、付着性（
基盤目試験）を測定した結果を第３表および第４表に示
す。

第　　　３　　　表 第　　　４　　　表 第４表の比較例３の結果から明らかなようにブラスト処
理では基材の表面粗さに基づく部分的な塗膜のバラツキ
で耐食性が劣るのに対し、本発明の被覆法は基材表面を
ほとんど粗さずに優れた付着性が得られるため、薄膜で
も耐食性が良いことがわかる。

実施例４ 実施例２においてフッ化カリウム水溶液の４度を種々変
えて下地処理をしたものに対して同様にフッ素樹脂を塗
布した時の初期付着性と熱水（９５℃以上）に９６時間
浸漬した後の付着性を５ｍｍ幅９０”　　ビール強度測
定試験により測定した結果を第１図に示す。

第１図によりフッ化カリウム濃度は０．１重世％以上で
あれば良好な初期付着性が得られるが、フッ化カリウム
濃度が３ｆｆｉｆｆｉ％をこえると熱水処理において付
着性の低下が認められることがわかる。

実施例５ 実施例２においてフッ化カリウム水溶液の温度を変えた
場合の処理時間と付着性の関係を第２図に示す。第２図
より室温程度の低温で処理しても付着力の向上は認めら
れるが、処理温度が高温になる程短時間で良好な付着力
が得られることがわかる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明はアルミニウムまたはアルミニウム
合金からなる基材にフッ素樹脂を被覆する方法において
基材表面をほとんど粗面化することなく優れた付着力が
得られるため、従来のブラストや溶射に見られる基材の
寸法変化、基材凸部の露出による耐食性の低下、非粘着
性の低下、すべり性の低下等の問題点を解消することが
できる。

また、ブラストや溶射による下地処理では薄膜加工の場
答、平滑な被膜表面を得ることはできなかったが、本発
明によれば９４膜でも付着力の高い平滑な被膜表面を得
ることができる。

また、下地処理工程が浸漬処理のため、従来ブラストや
溶射では処理できなかった箔のような薄い基材や複雑な
形状をした基材も節単に下地処理ができ粉塵も出ないと
いう効果があり、更に処理槽の大きさにより短時間に多
量のかつ、大面積の基材も一度に処理できる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフッ素樹脂を塗布した時の初期付着性と熱水（
９５℃以上）に９６時間浸漬した後の付着性とを示すビ
ール強度結果とフッ化カリウム濃度との関係を示すグラ
フ、第２図はフッ化カリウム水溶液の温度を変えた時の
処理時間と付着性を示すビール強度との関係を示すグラ
フである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基
   材を水溶性フッ化物の無機塩を主成分とする水溶液中に
   浸漬処理し、その処理面上にフッ素樹脂系被膜を形成す
   ることを特徴とする被覆方法。
2. （２）前記水溶性フッ化物の無機塩が、フッ化アンモニ
   ウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化亜鉛、フッ化ナ
   トリウム、フッ化カリウムの１種又は２種以上からなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の被覆
   方法。
3. （３）前記水溶性フッ化物の無機塩を主成分とする水溶
   液が、フッ化カリウムを０．１〜３重量％含むと共に６
   ０℃以上に加温した水溶液であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載の被覆方法。
4. （４）前記フッ素樹脂系被膜を、フッ素樹脂系塗料を塗
   布し、焼き付けを行うことにより形成することを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の被覆方法。