JPH0243975A - 金属材の樹脂被覆における下地処理方法 - 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 この発明は、アルミニウム材のような金属材に例えばフ
ッ素樹脂を被覆するに当り、樹脂を被覆すべき而に予め
下地処理を施しておく方法に関する。

従来技術およびその問題点 一般に、アルミニウム材の表面にフッ素樹脂をコーティ
ングあるいは接着により塗布する場合、塗／＋ｉすべき
而と樹脂との密着性が肝要であり、密着性の向上のため
に従来より種々の粗面化方法が行なわれている。この方
法の１つとしてエツチング方法がある。これは、樹脂を
被覆すべき而にエツチングレジストを所定のパターンに
印刷して、レジストによるマスク部と非マスク部を形成
し、ついで非マスク部を化学的ないし電気的にエツチン
グして樹脂投錨用四部を形成し、ついでマスク部に残っ
たレジストを除去するものである。

しかし、この方法の場合、アルミニウム材と樹脂との密
告性を確保するには、上述のとおり、エツチング後に印
刷レジストを除去する必要があり、そのため工程数が多
くて操作が面倒なものとなった。また、レジストが印刷
されたマスク部は必然的にエツチングされないため、レ
ジスト除去後にフッ素樹脂を被覆したときに、この部分
においてアルミニウム材と樹脂との密着性がはなはだよ
くないという問題があった。

この発明は、上記の如き点に鑑み、化学的ないし電気的
エツチングを採用する下地処理において、印刷レジスト
の除去工程を省略して下地処理を簡略化し、かつアルミ
ニウム材の非エツチング部と樹脂との密着性をすこぶる
向上させることができる下地処理方法を提供することを
目的とする。

問題点の解決手段 この発明による下地処理方法は、上記目的の達成のため
に、フッ素樹脂を被覆すべき面にエツチングレジストを
所定のパターンに印刷して、レジストによるマスク部と
非マスク部を形成し、ついで非マスク部をエツチングす
る下地処理において、上記レジストの印刷用インクとし
て、フッ素樹脂被覆用のブライマー機能を有するものを
用いることを特徴とする。

この明細書において、「アルミニウム」なる用語は、純
アルミニウムはもちろんのこと、少量の不純物を含む市
販のアルミニウム、アルミニウムをベースとするアルミ
ニウム合金などをも含むものとする。

アルミニウム材よりなる製品としては、炊飯ジャー、餅
つき器、パン焼き器、フライパン、Ｒ１１、ホットプレ
ート、製氷皿、オーブン皿などが例示される。

この発明によるアルミニウム材の樹脂被覆における下地
処理方法は、添付第１図のフローシートで示される。

まず、樹脂を被覆すべき面は、好ましくは、脱脂処理せ
られる。この脱脂処理は、つぎの粗面化の後で洗浄処理
とともに行なってもよい。

ついで、樹脂を被覆すべき而は、好ましくは、粗面化せ
られる。この粗面化は、一般に、サンドブラスト、ワイ
ヤーブラッシング、側布研摩などの機械的研摩法によっ
てなされる。粗面化は化学的ないし電気的エツチングに
よってなされてもよい。粗面化の粗度は、好ましくは、
１〜１０μ’７１７（Ｒｍａｘ）である。この理由は、
１切未満では充分な密行性が得られず、逆に１０μｍを
越えるとつぎの印刷がきれいにできないからである。

粗面化の後は、好ましくは、生じた研摩粉をつぎの印刷
の前にアルカリ洗浄または酸洗浄によって除去しておく
。

つぎに、印＆ｌ工程において、エツチングレジストの印
刷は、平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、スクリーン印刷
、グラビア印刷などによって行なわれる。形成されるパ
ターンは、格子状、縦縞状、横縞状、千鳥格子状などで
ある。格子状パターンの場合、格子状のマスク部によっ
て多数の正方形ないし長方形の非マスク部が形成せられ
る。印刷線の太さは０．０５〜０．５ｍ＋ｓ、印刷線の
ピッチは０．１〜１０ｍｍが好ましい。

印刷インクは、一般に、ａ）ビヒクル（樹脂、油、溶イ
ンク、可塑剤など）と、ｂ）色材（顔料）と、Ｃ）添加
剤（界面活性剤、皮張り防止剤、安定剤、消泡剤など）
とで構成されている。

この発明では、レジスト印刷用のインクとして、フッ素
樹脂被覆用のブライマー機能を有するものを用いる。す
なわち、この発明によるレジスト印刷用１のインクは、
ビヒクルの樹脂成分としてフッ素樹脂被覆用のブライマ
ー機能を有する樹脂を含む。

ａ）ビヒクルにおいて、フッ素樹脂被覆用のプラ・ｒマ
ー機能を存する樹脂の代表的な例としては、四フッ化エ
チレン樹脂（ＰＴＦＥ）その他のフッ素系樹脂、ポリア
ミドイミド（ＦＡＩ）ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）
、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が挙げられる
。

これらの樹脂は１種または２種以上の組合せで使用され
る。シロキサン樹脂、エポキシ樹脂なども、条件によっ
ては上記樹脂に組み合わせて使用することができるが、
要求される耐熱性が非常に高い場合には、これらは使用
できない。

ＰＡＩ、ＰＥＳ、ＰＰＳ、シロキサン樹脂およびエポキ
シ樹脂の１種または２種以上と、ＰＴＦＥとの組み合わ
せを用いる場合、ＰＡＩＳＰＥＳ、ＰＰＳ、シロキサン
樹脂およびエポキシ樹脂は、いずれもアルミニウム材に
対する印刷レジストの密着性を向上させる作用を有し、
ＰＴＦＥ　　１に対して通常は０．１〜９の重量割合で
ＰＴＦＥに混合される。

ビヒクルを構成する油や溶剤などは、インクの乾燥性お
よび印刷性を向上させるためのものである。

ｂ）色材（顔料）は含まれていなくてもよい。

これを使用する場合には、耐熱性の面から、酸化チタン
その他の無機系の顔料を使用する。

Ｃ）添加剤は、またインクの分散性や安定性などを向上
すせるために使用される。

また、アルミニウム材に対する印刷レジストの密着性を
向上させるために、インクにクロム酸塩、リン酸塩など
を添加することもある。

つぎに、エツチング工程において、化学的エツチングを
行なう場合には、塩酸のような無機酸の溶液を用いる。

また電気的エツチングを行なう場合には、アルカリを含
む電解液中で直流電解、交流電解または交直重畳電解を
行なう。

印刷レジストを損傷しないという点で、直流電解エツチ
ングが特に好ましい。このエツチングの結果、非マスク
部が樹脂投錨用の凹部になされる。この四部の深さは、
通常１００Ｉｙ！、好ましくは２０〜５０／７１／ＩＦ
である。

下地処理せられた金属材への樹脂の被覆は、四フッ化エ
チレン樹脂のようなフッ素樹脂の水性分散液をアルミニ
ウム材に塗布し、ついで焼付けを行なうことによってな
される。なお、樹脂皮膜の前に下地面にアルマイト層を
形成しておくこともある。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を図面を基に具体的に説明す
る。

実施例１ 第２〜５図において、アルミニウム材として、１１．１
み１．５ｍｍのアルミニウム板（ＡＩｌｏｏ）　（１）
を使用した。

まず、このアルミニウム板（１）を５０℃の５？。水酸
化ナトリウム水溶液よりなる処理液に１分間浸漬して、
脱脂を行なった。

つぎに、第２図に示すように、脱脂されたアルミニウム
板（１）の表面にスクリーン印刷によりエツチングレジ
スト（２）を格子状パターンに印刷した。印刷インクと
しては、顔料として酸化チタンを含み、かつビヒクルの
樹脂としてＰＴＦＥとＰＡＩを１：１の割合で含む白色
インクを用いた。ビヒクルは上記樹脂の外に油、溶剤、
各種添加剤を含む。このインクはフッ素樹脂被覆用のブ
ライマー機能を有するものである。

レジスト（２）によって形成された格子線の太さは０．
２ｍｍ５格子線のピッチは０−５　ｍｌｌ、　ｎ５子状
パターンのレジスト（２）によってマスクされない非マ
スク部（３）の大きさは０．５　ｉｎ　Ｘ　Ｏ，５ｍｍ
とした。

ついで、第３図に示すように、この格子状パターンの印
刷レジスト（２）を有するアルミニウム板（１）を３０
℃の５％塩化ナトリウム水溶液よりなる電解液に浸漬し
て、該アルミニウム板（１）を陽極とし、対極にカーボ
ン板を接続して、電流密度２０＾／ｄゴで、３分間、直
流電解エツチングを行なった。これによって非マスク部
（３）かエツチングされて、アルミニウム板（１）の表
面に多数の樹脂投錨用凹部（４）が形成された。

こうしてアルミニウム板（１）の表面が粗度４０μｍ　
　（Ｒｍａｘ）に粗面化せられた。

こうして粗面化下地面を形成した。

ついで、第４図に示すように、下地処理せられたアルミ
ニ、ラム仮（１）の表面に四フッ化エチレン樹脂の水性
分散液（デュポン社製、品番４５６−３００）をスプレ
ーコートで塗布し、約４００℃の温度で１０分間、焼付
けを行なって、粗面化アルミニウム板（１）の表面に厚
さ３０μ■の樹脂被覆層（５）を形成した。

実施例２ アルミニウム板（１）の表面の印刷工程において、印刷
インクとして、実施例１のビヒクルの樹脂（ＰＴＦＥと
ＦＡ　Ｉ）の代わりに、ＰＴＦＥとＰＥＳを１：１の割
合で含むインクを用いた。その他の点は実施例１と同様
に操作した。

実施例３ アルミニウムｔ！ｉ２　（１）の表面の印刷工程におい
て、印刷インクとして、実施例１のビヒクルの樹脂（Ｐ
ＴＦＥとＦＡＩ）の代わりに、ＰＴＦＥとエポキシ樹脂
を１：１の割合で含むものを用いた。その他の点は実施
例１と同様に操作した。

実施例４ アルミニウム板（１）の表面の印刷工程において、印刷
インクとして、実施例１のビヒクルの樹脂（ＰＴＦＥと
ＦＡＩ）の代わりに、ＦＡＩのみを含むインクを用いた
。その他の点は実施例１と同様に操作した。

実施例５ アルミニウム板（１）の表面の印刷工程において、印刷
インクとして、実施例１のビヒクルの樹脂（ＰＴＦＥと
ＦＡ　Ｉ）の代わりに、ＰＥＳを含むものを用いた。そ
の他の点は実施例１と同様に操作した。

実施例６ アルミニウム板（１）の表面の印刷工程において、印刷
インクとして、実施例１のビヒクルの樹脂（ＰＴＦＥと
ＦＡ　Ｉ）の代わりに、ｐｐｓを含むものを用いた。そ
の他の点は実施例１と同様に操作した。

比較例 アルミニウム板（１）の表面の印刷工程において、印刷
インクとして、フッ素樹脂被覆用のブライマー機能を有
しない通常のビヒクル用樹脂を含むスクリーン印刷用の
インクを用いた。ついで、粗面化アルミニウム板（１）
を塩酸溶液にｄ漬して、マスク部に残ったレジスト（２
）を除去した。その他の点は実施例１と同様に操作した
。

也着性の評価 実施例１〜６および比較例においてそれぞれ）［３成し
た樹脂被覆層について、ＪＩＳの手法に従って、Ａｌｌ
離試験を行なった。その結果を下表に示す。

（以下余白） この表から明らかなように、フッ素樹脂被覆用のブライ
マー機能をＨする印刷インクを用いた実施例の場合には
、これを用いなたった比較例の場合に比べて、樹脂被覆
層の剥離強度が著しく大きい。

発明の効果 この発明の下地処理方法によれば、レジスト印刷用のイ
ンクとして、フッ素樹脂被覆用のブライマー機能を有す
るものを用いるので、印刷レジストの除去工程を省略し
て下地処理を簡略化することができる上に、アルミニウ
ム材の非エツチング部と樹脂との密着性をすこぶる向上
させることができる

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はこの発
明の方法を実施するフローンート、第２図〜第４図はこ
の発明の方法を工程順に説明するためのもので、第２図
はエツチングレジスト印刷後のアルミニウム板の部分拡
大平面図、第３図はレジスト印刷を有するアルミニウム
板のエツチング後の部分拡大断面図、第４図は粗ｌｆ＋
ｉ化アルミニウム板の表面に樹脂を被覆した状態を示す
部分拡大断面図である。 （１）・・・アルミニウム板、（２）・・・エツチング
レジスト、（３）・・非マスク部、（４）・・・樹脂投
錨用四部、（５）・・・樹脂被覆層。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フッ素樹脂を被覆すべき面にエッチングレジストを所定
   のパターンに印刷して、レジストによるマスク部と非マ
   スク部を形成し、ついで非マスク部をエッチングする下
   地処理において、上記レジストの印刷用インクとして、
   フッ素樹脂被覆用のプライマー機能を有するものを用い
   ることを特徴とする、金属材の樹脂被覆における下地処
   理方法。