JPH04290743A - フルオロポリマー−アルミニウム積層品 - Google Patents
フルオロポリマー−アルミニウム積層品Info
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】本発明はフルオロポリマーと接着されたア
ルミニウムに関するものである。より詳細には、本発明
は化成被覆アルミニウム表面をフルオロポリマー構造体
、たとえばフルオロポリマーフィルムに接着することに
関するものである。
ルミニウムに関するものである。より詳細には、本発明
は化成被覆アルミニウム表面をフルオロポリマー構造体
、たとえばフルオロポリマーフィルムに接着することに
関するものである。
【0002】フルオロポリマーが優れた耐熱性、耐薬品
性および絶縁性をもつことは周知である。さらにそれら
は優れた低摩擦性および″非粘着性″をもつことも知ら
れている。残念ながら後者の各特性は、金属に保護層を
付与するために、またはフルオロポリマー構造体に向上
した機械的および熱力学的特性を付与するために、フル
オロポリマーフィルムを含めたこれらのフルオロポリマ
ーを接着するのを困難にする。
性および絶縁性をもつことは周知である。さらにそれら
は優れた低摩擦性および″非粘着性″をもつことも知ら
れている。残念ながら後者の各特性は、金属に保護層を
付与するために、またはフルオロポリマー構造体に向上
した機械的および熱力学的特性を付与するために、フル
オロポリマーフィルムを含めたこれらのフルオロポリマ
ーを接着するのを困難にする。
【0003】従来は、アルミニウムを清浄化したのちア
ルミニウムをポリマー分散液に浸漬することにより、ア
ルミニウムにポリマーが施されている。たとえば米国特
許第2,811,471号(ホーマイヤー)、米国特許
第3,563,785号(コーベシら)および米国特許
第4,118,537号(バリイら)明細書に記載。一
般にポリマー分散液を用いる場合、沈着する被膜の厚さ
が制限され、被覆された金属支持体の厚さに対して金属
支持体が厚く、フルオロポリマー/アルミニウム積層品
を直ちに製品加工および使用に供するのに十分なほど強
固なポリマー−アルミニウム接着は得られない。米国特
許第2,961,342号明細書(ロング)には、ポリ
マー分散液および酸化コバルトによりアルミニウムを被
覆することが述べられ、同様な欠点をもつ製品が記載さ
れている。
ルミニウムをポリマー分散液に浸漬することにより、ア
ルミニウムにポリマーが施されている。たとえば米国特
許第2,811,471号(ホーマイヤー)、米国特許
第3,563,785号(コーベシら)および米国特許
第4,118,537号(バリイら)明細書に記載。一
般にポリマー分散液を用いる場合、沈着する被膜の厚さ
が制限され、被覆された金属支持体の厚さに対して金属
支持体が厚く、フルオロポリマー/アルミニウム積層品
を直ちに製品加工および使用に供するのに十分なほど強
固なポリマー−アルミニウム接着は得られない。米国特
許第2,961,342号明細書(ロング)には、ポリ
マー分散液および酸化コバルトによりアルミニウムを被
覆することが述べられ、同様な欠点をもつ製品が記載さ
れている。
【0004】米国特許第2,809,130号明細書(
ラパポート)に記載されるように、アルミニウムをポリ
テトラフルオロエチレンに接着する手段として接着剤も
示唆されている。接着剤は潜在的危険性のある化学物質
による洗浄化およびエッチングを必要とし、取り扱いお
よび加工上の重大な問題を提起する。
ラパポート)に記載されるように、アルミニウムをポリ
テトラフルオロエチレンに接着する手段として接着剤も
示唆されている。接着剤は潜在的危険性のある化学物質
による洗浄化およびエッチングを必要とし、取り扱いお
よび加工上の重大な問題を提起する。
【0005】米国特許第4,230,758号明細書(
ナガイら)には、アルミニウムを″フッ素樹脂″に接着
するためのさらに他の方法が記載されており、その際ア
ルミニウムをエッチングし、アルミニウム表面に酸化ア
ルミニウムを形成し、次いで分散液被覆する。この方法
は他の分散液被覆法が制限されると同様に制限され、エ
ッチングを必要とし、多工程およびエッチングのため取
り扱い上の問題を生じる。
ナガイら)には、アルミニウムを″フッ素樹脂″に接着
するためのさらに他の方法が記載されており、その際ア
ルミニウムをエッチングし、アルミニウム表面に酸化ア
ルミニウムを形成し、次いで分散液被覆する。この方法
は他の分散液被覆法が制限されると同様に制限され、エ
ッチングを必要とし、多工程およびエッチングのため取
り扱い上の問題を生じる。
【0006】アルミニウムに接着されたフルオロポリマ
ーは、外側アルミニウムジャケットに接着されたフルオ
ロポリマー内層を備えた流体輸送用製品、または外層(
outer layer,external la
yer)を備えた金属内層を含む流体輸送用製品のため
の複合構造体を有利に提供する。またアルミニウムに接
着されたフルオロポリマーは、プリント回路板、電子部
品、たとえばコンデンサー、エレクトロニクス用シール
ド、高温同軸用途、ならびに耐食性ダイヤフラムおよび
バリヤーに用いられる。
ーは、外側アルミニウムジャケットに接着されたフルオ
ロポリマー内層を備えた流体輸送用製品、または外層(
outer layer,external la
yer)を備えた金属内層を含む流体輸送用製品のため
の複合構造体を有利に提供する。またアルミニウムに接
着されたフルオロポリマーは、プリント回路板、電子部
品、たとえばコンデンサー、エレクトロニクス用シール
ド、高温同軸用途、ならびに耐食性ダイヤフラムおよび
バリヤーに用いられる。
【0007】本発明の目的は、フルオロポリマー/アル
ミニウム積層品を提供することである。
ミニウム積層品を提供することである。
【0008】本発明の他の目的は、アルミニウムおよび
フルオロポリマー構造体を接着することにより、向上し
た接着強さを備えた積層品であって容易に加工すること
ができ、製品設計のための大幅な寛容度が得られ、かつ
環境に対して脅威を与えない積層品を製造する方法を提
供することである。
フルオロポリマー構造体を接着することにより、向上し
た接着強さを備えた積層品であって容易に加工すること
ができ、製品設計のための大幅な寛容度が得られ、かつ
環境に対して脅威を与えない積層品を製造する方法を提
供することである。
【0009】本発明のさらに他の目的は、フルオロポリ
マーの厚さがアルミニウムより大きいアルミニウムおよ
びフルオロポリマーの積層品を提供することである。
マーの厚さがアルミニウムより大きいアルミニウムおよ
びフルオロポリマーの積層品を提供することである。
【0010】本発明のさらに他の目的および利点は以下
の記載を参照することによって認められるであろう。
の記載を参照することによって認められるであろう。
【0011】発明の要約
本発明は、アルミニウム/フルオロポリマー積層品、お
よびアルミニウムをフルオロポリマーと接着して積層品
を製造する方法を提供する。本発明によれば、アルミニ
ウムを既存のフルオロポリマー構造体(フルオロポリマ
ー分散液を用いて支持体上にフルオロポリマーを沈着さ
せるのとは異なる)と接着して積層品を製造する方法は
、クロメート化成被膜をアルミニウムに付与して化成被
覆アルミニウムを調製することを含む。次いで本発明に
よれば、一定の厚さを有する既存のフルオロポリマー構
造体を化成被覆アルミニウムにこれと接触した状態で重
ね合わせて、重ね合わせ化成被覆アルミニウム−フルオ
ロポリマー積層品を調製する。アルミニウムとフルオロ
ポリマー構造体は密に接触した状態に保持され、フルオ
ロポリマーを化成被覆アルミニウムに効果的に接着して
アルミニウム−フルオロポリマー積層品となす圧力およ
び温度および期間において、たとえば少なくとも約28
9℃(約550°F)に少なくとも約1分間、加熱され
、アルミニウム−フルオロポリマー積層品が得られる。
よびアルミニウムをフルオロポリマーと接着して積層品
を製造する方法を提供する。本発明によれば、アルミニ
ウムを既存のフルオロポリマー構造体(フルオロポリマ
ー分散液を用いて支持体上にフルオロポリマーを沈着さ
せるのとは異なる)と接着して積層品を製造する方法は
、クロメート化成被膜をアルミニウムに付与して化成被
覆アルミニウムを調製することを含む。次いで本発明に
よれば、一定の厚さを有する既存のフルオロポリマー構
造体を化成被覆アルミニウムにこれと接触した状態で重
ね合わせて、重ね合わせ化成被覆アルミニウム−フルオ
ロポリマー積層品を調製する。アルミニウムとフルオロ
ポリマー構造体は密に接触した状態に保持され、フルオ
ロポリマーを化成被覆アルミニウムに効果的に接着して
アルミニウム−フルオロポリマー積層品となす圧力およ
び温度および期間において、たとえば少なくとも約28
9℃(約550°F)に少なくとも約1分間、加熱され
、アルミニウム−フルオロポリマー積層品が得られる。
【0012】本発明の他の重要な観点においては、厚さ
約0.013−約25.4mm(約0.5−約1,00
0mil)の化成被覆アルミニウム金属を一般に厚さ約
0.013−約25.4mm(約0.5−約1,000
mil)のフルオロポリマー構造体と、フルオロポリマ
ー−対−化成被覆アルミニウムの厚さの比約0.01−
約100、好ましくは約0.05−約20において接着
する。フルオロポリマー構造体はアルミニウム表面の化
成被膜と接着する。本発明のこの観点においては、フル
オロポリマー−アルミニウムの接着強さは約1.1kg
/cm幅(約6ポンド/インチ)、一般に約1.3−約
4.1kg/cm(約7−約23ポンド/インチ)であ
る。本発明のこの観点においては、フルオロポリマーは
本発明方法に従って化成被覆アルミニウムに接着され、
薄いアルミニウムシートをアルミニウムより厚いフルオ
ロポリマー支持体に接着することができる。本発明のこ
の観点においては、積層品は化成被覆アルミニウムとフ
ルオロポリマーを少なくとも約0.703kg/cm2
(約10psi)の圧力で互いに密に接触した状態に保
持することにより製造される。次いで積層品を約289
−約454℃(約550−約850°F)に加熱して、
化成被覆アルミニウムとフルオロポリマーを接着する。 加熱範囲およびフルオロポリマーとアルミニウムの接着
強さは用いるフルオロポリマーに応じて異なるが、温度
はフルオロポリマーフィルムの構造を破壊するほどに高
めるべきでない。
約0.013−約25.4mm(約0.5−約1,00
0mil)の化成被覆アルミニウム金属を一般に厚さ約
0.013−約25.4mm(約0.5−約1,000
mil)のフルオロポリマー構造体と、フルオロポリマ
ー−対−化成被覆アルミニウムの厚さの比約0.01−
約100、好ましくは約0.05−約20において接着
する。フルオロポリマー構造体はアルミニウム表面の化
成被膜と接着する。本発明のこの観点においては、フル
オロポリマー−アルミニウムの接着強さは約1.1kg
/cm幅(約6ポンド/インチ)、一般に約1.3−約
4.1kg/cm(約7−約23ポンド/インチ)であ
る。本発明のこの観点においては、フルオロポリマーは
本発明方法に従って化成被覆アルミニウムに接着され、
薄いアルミニウムシートをアルミニウムより厚いフルオ
ロポリマー支持体に接着することができる。本発明のこ
の観点においては、積層品は化成被覆アルミニウムとフ
ルオロポリマーを少なくとも約0.703kg/cm2
(約10psi)の圧力で互いに密に接触した状態に保
持することにより製造される。次いで積層品を約289
−約454℃(約550−約850°F)に加熱して、
化成被覆アルミニウムとフルオロポリマーを接着する。 加熱範囲およびフルオロポリマーとアルミニウムの接着
強さは用いるフルオロポリマーに応じて異なるが、温度
はフルオロポリマーフィルムの構造を破壊するほどに高
めるべきでない。
【0013】本発明のさらに他の観点においては、異な
るフルオロポリマーを他のフルオロポリマーの表面に積
層し、この互いに接触した2層以上のフルオロポリマー
層の温度を最も熱安定性のフルオロポリマーの融点また
はゲル化点以上に高めることにより、これに接着するこ
とができる。アルミニウムシートの両面を本発明方法に
従って化成被覆し、次いでこれらの面をフルオロポリマ
ーに接着することもでき、この接着によりフルオロポリ
マー/化成被覆アルミニウム/フルオロポリマー積層品
が得られる。
るフルオロポリマーを他のフルオロポリマーの表面に積
層し、この互いに接触した2層以上のフルオロポリマー
層の温度を最も熱安定性のフルオロポリマーの融点また
はゲル化点以上に高めることにより、これに接着するこ
とができる。アルミニウムシートの両面を本発明方法に
従って化成被覆し、次いでこれらの面をフルオロポリマ
ーに接着することもでき、この接着によりフルオロポリ
マー/化成被覆アルミニウム/フルオロポリマー積層品
が得られる。
【0014】好ましい形態の説明
ここで用いる″クロメート化成被膜″とは、水および6
価クロムを含む被覆用組成物にアルミニウム金属表面を
暴露することにより得られ、その際クロムがアルミニウ
ムと反応してクロム錯体を含むフィルム(化成被膜)を
形成した被膜を意味する。
価クロムを含む被覆用組成物にアルミニウム金属表面を
暴露することにより得られ、その際クロムがアルミニウ
ムと反応してクロム錯体を含むフィルム(化成被膜)を
形成した被膜を意味する。
【0015】ここで用いる″フルオロポリマー″とは、
テトラフルオロエチレンのポリマー、たとえばポリテト
ラフルオロエチレン、フルオロエチレンコポリマー、ア
ルコキシフルオロエチレンコポリマーおよびエチレンテ
トラフルオロエチレンコポリマーを意味する。
テトラフルオロエチレンのポリマー、たとえばポリテト
ラフルオロエチレン、フルオロエチレンコポリマー、ア
ルコキシフルオロエチレンコポリマーおよびエチレンテ
トラフルオロエチレンコポリマーを意味する。
【0016】ポリテトラフルオロエチレンは初期融点3
42℃(648°F)を有し、デュポンからテフロンと
して市販され、下記の構造式をもつ:
42℃(648°F)を有し、デュポンからテフロンと
して市販され、下記の構造式をもつ:
【0017】
【0018】フルオロエチレンコポリマーは融点約27
0±20℃(518±36°F)を有し、デュポンから
テフロンFEPフルオロカーボンレジンとして市販され
、下記の構造式をもつ:
0±20℃(518±36°F)を有し、デュポンから
テフロンFEPフルオロカーボンレジンとして市販され
、下記の構造式をもつ:
【0019】
【0020】アルコキシフルオロエチレンコポリマーは
最低融点約300℃(572°F)を有し、デュポンか
らテフロンPFAフルオロカーボンレジンとして市販さ
れ、下記の構造式をもつ:
最低融点約300℃(572°F)を有し、デュポンか
らテフロンPFAフルオロカーボンレジンとして市販さ
れ、下記の構造式をもつ:
【0021】
【0022】エチレンテトラフルオロエチレンコポリマ
ーは最低融点約255℃(491°F)を有し、エチレ
ンとテトラフルオロエチレンのコポリマーであり、デュ
ポンから″テフツェル(Tefzel)″ETFEフル
オロポリマーとして市販され、下記の構造式をもつ:
ーは最低融点約255℃(491°F)を有し、エチレ
ンとテトラフルオロエチレンのコポリマーであり、デュ
ポンから″テフツェル(Tefzel)″ETFEフル
オロポリマーとして市販され、下記の構造式をもつ:
【
0023】
0023】
【0024】上記フルオロポリマーは下記の特性をもつ
: 一般的特性−フルオロポリマー───────
─────────────────────────
─── ポリテトラ
フルオロ アルコキシ エチレ
ン フルオロ
エチレン フルオロ テトラフル
オロ エチレン
コポリマー エチレン エチレ
ン
コポリマー
コポリマー ──────────────
─────────────────────引張り強
さ psi 2500−4000
3000−4000 3500−430
0 6000−7500 (kg/cm2)
(176−281) (211−28
1) (246−302) (422
−527)────────────────────
───────────────伸び率 %
200−400 300
275−300 100−30
0────────────────────────
───────────引張り弾性率 73°F(23
℃) psi 80,000
50,000 40,000
120,000 (kg/cm2)
(5625) (3515)
(2812) (84
37)──────────────────────
─────────────曲げ弾性率 psi 50,000−90,000
95,000 95,000−100,
000 170,000−200,000 (kg/
cm2) (3515−6328)
(6679) (6679−7031) (
11952−14061)─────────────
──────────────────────硬度−
ジュロ 50−65 55
60
75メーター ─────────────────────────
──────────動摩擦係数(<10ft/min
,<3.05m/min)
0.1 0.2
0.2 0.4─
─────────────────────────
─────────屈曲寿命(MIT) >1,000
,000 5,000−80,000 2,50
0−200,000 5,500−12,000──
─────────────────────────
────────融点 °F 635−
650 500−530 5
75−590 490−535 (
℃) (335−343) (2
60−277) (302−310)
(254−279)───────────────
────────────────────連続使用温
度 °F 500 400
500 30
2 (℃) (260)
(204) (260)
(150)───────────
────────────────────────比
重 2.13−2.24
2.15 2.15
1.70───────────────
────────────────────本発明によ
れば、好ましくはまずアルミニウムを清浄化し、次いで
クロメート化成被膜により化成被覆し、次いで好ましく
はすすぎ、そして乾燥させる。好ましくはクロメート化
成被膜は米国陸軍規格MIL−C−5541D、198
9年2月28日に定める規格に適合するものである。
: 一般的特性−フルオロポリマー───────
─────────────────────────
─── ポリテトラ
フルオロ アルコキシ エチレ
ン フルオロ
エチレン フルオロ テトラフル
オロ エチレン
コポリマー エチレン エチレ
ン
コポリマー
コポリマー ──────────────
─────────────────────引張り強
さ psi 2500−4000
3000−4000 3500−430
0 6000−7500 (kg/cm2)
(176−281) (211−28
1) (246−302) (422
−527)────────────────────
───────────────伸び率 %
200−400 300
275−300 100−30
0────────────────────────
───────────引張り弾性率 73°F(23
℃) psi 80,000
50,000 40,000
120,000 (kg/cm2)
(5625) (3515)
(2812) (84
37)──────────────────────
─────────────曲げ弾性率 psi 50,000−90,000
95,000 95,000−100,
000 170,000−200,000 (kg/
cm2) (3515−6328)
(6679) (6679−7031) (
11952−14061)─────────────
──────────────────────硬度−
ジュロ 50−65 55
60
75メーター ─────────────────────────
──────────動摩擦係数(<10ft/min
,<3.05m/min)
0.1 0.2
0.2 0.4─
─────────────────────────
─────────屈曲寿命(MIT) >1,000
,000 5,000−80,000 2,50
0−200,000 5,500−12,000──
─────────────────────────
────────融点 °F 635−
650 500−530 5
75−590 490−535 (
℃) (335−343) (2
60−277) (302−310)
(254−279)───────────────
────────────────────連続使用温
度 °F 500 400
500 30
2 (℃) (260)
(204) (260)
(150)───────────
────────────────────────比
重 2.13−2.24
2.15 2.15
1.70───────────────
────────────────────本発明によ
れば、好ましくはまずアルミニウムを清浄化し、次いで
クロメート化成被膜により化成被覆し、次いで好ましく
はすすぎ、そして乾燥させる。好ましくはクロメート化
成被膜は米国陸軍規格MIL−C−5541D、198
9年2月28日に定める規格に適合するものである。
【0025】アルミニウムは室温でアルカリ性洗浄剤に
より清浄化され、洗浄剤は商標リドライン(Ridol
ine)およびリドゾール(Ridosol)でパーカ
ー・アムケム(ミシガン州マジソンハイツ)から市販さ
れている。清浄化後にアルミニウムを室温において水で
すすぐ。次いで被覆用水性組成物により化成被膜を室温
で付与する。化成被覆用組成物は6価クロムを含有する
。クロム酸(CrO3)またはクロム塩、たとえばクロ
ム酸ナトリウムもしくはカリウム、またはジクロメート
が一般的な6価クロム源である。一般に被覆用水性組成
物は下記のもの1または2以上を含有する:フルオリド
イオン、ホスフェートイオン、シアニドイオン、モリブ
デンイオン、ニトレートイオン、スルフェートイオン、
およびフルオリドイオン以外のハロゲンイオン。本発明
の重要な観点は、化成被覆用組成物が単塩または錯塩を
含むフッ素含有化合物を含むこと、ならびにシアニド、
たとえばフェロおよびフェリシアニドをも含有しうるこ
とである。これらの被覆用組成物は一般に米国特許第2
,988,465号明細書(ニューハードら)に記載さ
れ、アロダイン1200の名称でパーカー・アムケムか
ら市販されており、この製品は約20−約50重量%の
クロム酸、約5−約15重量%のフルオジルコン酸カリ
ウム、約30−約60重量%のフルオホウ酸ナトリウム
、および約10−約30重量%のフェリシアン化カリウ
ムを含有する。水1ガロン中約1−約2ozのアルダイ
ン1200を用いてアルミニウムを室温で約1−約5分
間化成被覆する。
より清浄化され、洗浄剤は商標リドライン(Ridol
ine)およびリドゾール(Ridosol)でパーカ
ー・アムケム(ミシガン州マジソンハイツ)から市販さ
れている。清浄化後にアルミニウムを室温において水で
すすぐ。次いで被覆用水性組成物により化成被膜を室温
で付与する。化成被覆用組成物は6価クロムを含有する
。クロム酸(CrO3)またはクロム塩、たとえばクロ
ム酸ナトリウムもしくはカリウム、またはジクロメート
が一般的な6価クロム源である。一般に被覆用水性組成
物は下記のもの1または2以上を含有する:フルオリド
イオン、ホスフェートイオン、シアニドイオン、モリブ
デンイオン、ニトレートイオン、スルフェートイオン、
およびフルオリドイオン以外のハロゲンイオン。本発明
の重要な観点は、化成被覆用組成物が単塩または錯塩を
含むフッ素含有化合物を含むこと、ならびにシアニド、
たとえばフェロおよびフェリシアニドをも含有しうるこ
とである。これらの被覆用組成物は一般に米国特許第2
,988,465号明細書(ニューハードら)に記載さ
れ、アロダイン1200の名称でパーカー・アムケムか
ら市販されており、この製品は約20−約50重量%の
クロム酸、約5−約15重量%のフルオジルコン酸カリ
ウム、約30−約60重量%のフルオホウ酸ナトリウム
、および約10−約30重量%のフェリシアン化カリウ
ムを含有する。水1ガロン中約1−約2ozのアルダイ
ン1200を用いてアルミニウムを室温で約1−約5分
間化成被覆する。
【0026】アルミニウムを化成被覆したのち、化成被
覆面を流水により室温で約1/2−約1分間すすぐ。次
いで化成被覆面を、酸性化したリンス−−水中に約1/
2−約1重量%のクロム酸を含有するか、または水1ガ
ロン当たり約0.01−約0.05ozのアロダインを
含有−−で約1/2分間、約60−約66℃(約140
−約150°F)においてすすぐ。アルミニウムは既知
の浸漬、吹き付けまたはハケ塗りにより被覆し、すすぐ
ことができる。
覆面を流水により室温で約1/2−約1分間すすぐ。次
いで化成被覆面を、酸性化したリンス−−水中に約1/
2−約1重量%のクロム酸を含有するか、または水1ガ
ロン当たり約0.01−約0.05ozのアロダインを
含有−−で約1/2分間、約60−約66℃(約140
−約150°F)においてすすぐ。アルミニウムは既知
の浸漬、吹き付けまたはハケ塗りにより被覆し、すすぐ
ことができる。
【0027】すすぎののち、化成被覆アルミニウムを少
なくとも約21℃(約70°F)、ただし約66℃(約
150°F)を越えない温度で約10分間乾燥させる。 化成被膜が柔らかいかまたはゲル様である間に乾燥を完
了することが重要である。何らかの理論により拘束され
ることを意図するものではないが、化成被膜がゲルまた
はゲル様である間に化成被覆アルミニウムをフルオロポ
リマーと接触させることによりアルミニウム−フルオロ
ポリマー積層品の接着強さが向上すると考えられる。
なくとも約21℃(約70°F)、ただし約66℃(約
150°F)を越えない温度で約10分間乾燥させる。 化成被膜が柔らかいかまたはゲル様である間に乾燥を完
了することが重要である。何らかの理論により拘束され
ることを意図するものではないが、化成被膜がゲルまた
はゲル様である間に化成被覆アルミニウムをフルオロポ
リマーと接触させることによりアルミニウム−フルオロ
ポリマー積層品の接着強さが向上すると考えられる。
【0028】乾燥後にフルオロポリマーを化成被膜の表
面に重ね合わせ、次いで約289−約454℃(約55
0−約850°F)に加熱する間、ポリマーと化成被膜
表面を密に接触した状態に保持するのに十分な圧力下で
この状態を維持する。フルオロポリマーおよび化成被覆
アルミニウムを加熱してアルミニウムとフルオロポリマ
ーを接着させる温度は、用いるフルオロポリマーの種類
、ならびにアルミニウムおよびフルオロポリマーの厚さ
の関数である。用いる圧力はフルオロポリマー構造体と
化成被覆アルミニウムを密に接触した状態に保持するだ
けの圧力、たとえば約0.703−約1.406kg/
cm2(約10−約20psi)でよい。
面に重ね合わせ、次いで約289−約454℃(約55
0−約850°F)に加熱する間、ポリマーと化成被膜
表面を密に接触した状態に保持するのに十分な圧力下で
この状態を維持する。フルオロポリマーおよび化成被覆
アルミニウムを加熱してアルミニウムとフルオロポリマ
ーを接着させる温度は、用いるフルオロポリマーの種類
、ならびにアルミニウムおよびフルオロポリマーの厚さ
の関数である。用いる圧力はフルオロポリマー構造体と
化成被覆アルミニウムを密に接触した状態に保持するだ
けの圧力、たとえば約0.703−約1.406kg/
cm2(約10−約20psi)でよい。
【0029】本発明は、厚さなどの寸法を有する既存の
フルオロポリマー構造体と既存のアルミニウム構造体を
接着することができる。従って厚さ約0.013−約2
5.4mm(約0.5−約1,000mil)の化成被
覆アルミニウムと厚さ約0.013−約25.4mm(
約0.5−約1,000mil)のフルオロポリマー構
造体の接着を本発明により行うことができる。さらに本
発明の特に重要な観点は、化成被覆アルミニウムがアル
ミニウムより厚いフルオロポリマー構造体に接着される
ことである。
フルオロポリマー構造体と既存のアルミニウム構造体を
接着することができる。従って厚さ約0.013−約2
5.4mm(約0.5−約1,000mil)の化成被
覆アルミニウムと厚さ約0.013−約25.4mm(
約0.5−約1,000mil)のフルオロポリマー構
造体の接着を本発明により行うことができる。さらに本
発明の特に重要な観点は、化成被覆アルミニウムがアル
ミニウムより厚いフルオロポリマー構造体に接着される
ことである。
【0030】本発明の他の特に重要な観点においては、
アルミニウム箔をフルオロポリマーフィルムと接着する
。約0.0254−約3.18mm(約1−約125m
il)、好ましくは約0.0254−約0.254mm
(約1−約10mil)のフルオロポリマー厚さ、およ
び約0.0254−約3.18mm(約1−約125m
il)、好ましくは約0.0254−約0.254mm
(約1−約10mil)のアルミニウム厚さについて、
フルオロポリマー/アルミニウム接着強さ約1.1−約
1.4kg/cm積層品幅(約6−約8ポンド/インチ
)を得るために、ポリテトラフルオロエチレン/化成被
覆アルミニウムの組み合わせは好ましくは約371−約
399℃(約700−約750°F)に少なくとも約1
分間加熱すべきである。フィルム−対−アルミニウムの
厚さの比は約0.01−約100とすべきである。 本発明のこの観点においては、重ね合わせた関係にある
アルミニウム箔とポリマーフィルムをスピンドルに巻き
取って箔とフィルムを密に接触および加圧し、これによ
りこの巻き取られた積層品が加熱された際に化成被覆ア
ルミニウムとフィルムが接着する。
アルミニウム箔をフルオロポリマーフィルムと接着する
。約0.0254−約3.18mm(約1−約125m
il)、好ましくは約0.0254−約0.254mm
(約1−約10mil)のフルオロポリマー厚さ、およ
び約0.0254−約3.18mm(約1−約125m
il)、好ましくは約0.0254−約0.254mm
(約1−約10mil)のアルミニウム厚さについて、
フルオロポリマー/アルミニウム接着強さ約1.1−約
1.4kg/cm積層品幅(約6−約8ポンド/インチ
)を得るために、ポリテトラフルオロエチレン/化成被
覆アルミニウムの組み合わせは好ましくは約371−約
399℃(約700−約750°F)に少なくとも約1
分間加熱すべきである。フィルム−対−アルミニウムの
厚さの比は約0.01−約100とすべきである。 本発明のこの観点においては、重ね合わせた関係にある
アルミニウム箔とポリマーフィルムをスピンドルに巻き
取って箔とフィルムを密に接触および加圧し、これによ
りこの巻き取られた積層品が加熱された際に化成被覆ア
ルミニウムとフィルムが接着する。
【0031】ポリテトラフルオロエチレンとアルミニウ
ムについて述べたものと同じ範囲の厚さのポリマーとア
ルミニウムについて、フルオロポリマー/アルミニウム
接着強さ約2.7−約3.4kg/cm(約15−約1
9ポンド/インチ)(積層品の幅)を得るために、テト
ラフルオロエチレンコポリマー/化成被覆アルミニウム
の組み合わせは好ましくは約316−約343℃(約6
00−約650°F)に少なくとも約1分間加熱すべき
である。
ムについて述べたものと同じ範囲の厚さのポリマーとア
ルミニウムについて、フルオロポリマー/アルミニウム
接着強さ約2.7−約3.4kg/cm(約15−約1
9ポンド/インチ)(積層品の幅)を得るために、テト
ラフルオロエチレンコポリマー/化成被覆アルミニウム
の組み合わせは好ましくは約316−約343℃(約6
00−約650°F)に少なくとも約1分間加熱すべき
である。
【0032】ポリテトラフルオロエチレンとアルミニウ
ムについて述べたものと同じ範囲の厚さのポリマーとア
ルミニウムについて、フルオロポリマー/アルミニウム
接着強さ約3.4−約3.8kg/cm(約19−約2
1ポンド/インチ)(積層品の幅)を得るために、アル
コキシフルオロエチレンコポリマー/化成被覆アルミニ
ウムの組み合わせは約343−約371℃(約650−
約700°F)に少なくとも約1分間加熱すべきである
。
ムについて述べたものと同じ範囲の厚さのポリマーとア
ルミニウムについて、フルオロポリマー/アルミニウム
接着強さ約3.4−約3.8kg/cm(約19−約2
1ポンド/インチ)(積層品の幅)を得るために、アル
コキシフルオロエチレンコポリマー/化成被覆アルミニ
ウムの組み合わせは約343−約371℃(約650−
約700°F)に少なくとも約1分間加熱すべきである
。
【0033】エチレンテトラフルオロエチレンコポリマ
ーとアルミニウムをポリマーにつき約0.0254−約
1.27mm(約1−約50mil)、アルミニウムに
つき約0.0254−約3.18mm(約1−約125
mil)の範囲の厚さで用いる場合、フルオロポリマー
/アルミニウム接着強さ約3.4−約3.8kg/cm
(約19−約21ポンド/インチ)(積層品の幅)を得
るために、化成被覆アルミニウムとポリマーを約289
−約316℃(約550−約600°F)に少なくとも
約1分間加熱すべきである。
ーとアルミニウムをポリマーにつき約0.0254−約
1.27mm(約1−約50mil)、アルミニウムに
つき約0.0254−約3.18mm(約1−約125
mil)の範囲の厚さで用いる場合、フルオロポリマー
/アルミニウム接着強さ約3.4−約3.8kg/cm
(約19−約21ポンド/インチ)(積層品の幅)を得
るために、化成被覆アルミニウムとポリマーを約289
−約316℃(約550−約600°F)に少なくとも
約1分間加熱すべきである。
【0034】化成被覆アルミニウムに接着したフルオロ
ポリマーに第2フルオロポリマーを接着することができ
る。本発明のこの観点においては、2ポリマーを各表面
が重ね合わせられて密に接触した状態に保持し、最も熱
安定性のポリマーの融点またはゲル化点以上の温度に加
熱する。2ポリマーは接着して3層積層品となる。さら
に、フルオロポリマーを含む追加ポリマーを積層および
接着して、多層構造体となすこともできる。
ポリマーに第2フルオロポリマーを接着することができ
る。本発明のこの観点においては、2ポリマーを各表面
が重ね合わせられて密に接触した状態に保持し、最も熱
安定性のポリマーの融点またはゲル化点以上の温度に加
熱する。2ポリマーは接着して3層積層品となる。さら
に、フルオロポリマーを含む追加ポリマーを積層および
接着して、多層構造体となすこともできる。
【0035】以下の実施例は本発明の実施法を例示する
。
。
【0036】実施例1
厚さ0.127mm(5mil)のアルミニウムストリ
ップをアルカリ性洗浄剤であるリドレーンにより室温で
15秒間洗浄し、次いで室温の水ですすいだ。次いでこ
の洗浄したアルミニウムをクロメート化成被覆用組成物
−−水1ガロン中1ozのアロダイン1200−−に1
分間、室温で浸漬し、次いで室温の水ですすいだ。化成
被覆ストリップを室温で30分間乾燥させた。
ップをアルカリ性洗浄剤であるリドレーンにより室温で
15秒間洗浄し、次いで室温の水ですすいだ。次いでこ
の洗浄したアルミニウムをクロメート化成被覆用組成物
−−水1ガロン中1ozのアロダイン1200−−に1
分間、室温で浸漬し、次いで室温の水ですすいだ。化成
被覆ストリップを室温で30分間乾燥させた。
【0037】次いで化成被覆アルミニウムを2.54c
m(1インチ)幅に切断し、長さ2.54cm(1イン
チ)、外径7.62mm(.300インチ)および壁厚
0.762mm(.030インチ)のアルコキシフルオ
ロエチレンコポリマーのチューブに巻き付けた。ストリ
ップは2.54cm(1インチ)のオーバーラップを残
して巻き取られた。この巻き付けた組み合わせを次いで
他のアルミニウムストリップに巻き込み、フルオロポリ
マーと化成被覆アルミニウムを密に接触した状態に保持
した。次いでこの組み合わせを約399℃(約750°
F)に加熱し、この温度に1分間、安定に保持した。最
外層のアルミニウム(構造体の一部でない)を取り除い
てフルオロポリマー/化成被覆アルミニウム積層品を露
出させた。チューブの内側にマンドレルを挿入し、引張
り試験機のジャーの1つに取り付け、その際2.54c
m(1インチ)のオーバーラップを他方のジャーに挟ん
だ。次いで積層品に伸長速度約1.27cm/分(約.
5インチ/分)の引張り負荷をかけたところ、21ポン
ドの引張り負荷において剥離し始めた。
m(1インチ)幅に切断し、長さ2.54cm(1イン
チ)、外径7.62mm(.300インチ)および壁厚
0.762mm(.030インチ)のアルコキシフルオ
ロエチレンコポリマーのチューブに巻き付けた。ストリ
ップは2.54cm(1インチ)のオーバーラップを残
して巻き取られた。この巻き付けた組み合わせを次いで
他のアルミニウムストリップに巻き込み、フルオロポリ
マーと化成被覆アルミニウムを密に接触した状態に保持
した。次いでこの組み合わせを約399℃(約750°
F)に加熱し、この温度に1分間、安定に保持した。最
外層のアルミニウム(構造体の一部でない)を取り除い
てフルオロポリマー/化成被覆アルミニウム積層品を露
出させた。チューブの内側にマンドレルを挿入し、引張
り試験機のジャーの1つに取り付け、その際2.54c
m(1インチ)のオーバーラップを他方のジャーに挟ん
だ。次いで積層品に伸長速度約1.27cm/分(約.
5インチ/分)の引張り負荷をかけたところ、21ポン
ドの引張り負荷において剥離し始めた。
【0038】実施例2
実施例1の記載に従って化成被覆した0.127mm(
5mil)のアルミニウムを用いて、実施例1と同様に
積層品を構成した。ただしチューブはポリテトラフルオ
ロエチレンであり、厚さ0.051mm(.002イン
チ)のアルコキシフルオロエチレンコポリマーのフィル
ムを化成被覆アルミニウムの前にチューブに巻き付けた
。この組み合わせを実施例1と同様に熱処理および剥離
試験し、21ポンドの剥離強さを示した。
5mil)のアルミニウムを用いて、実施例1と同様に
積層品を構成した。ただしチューブはポリテトラフルオ
ロエチレンであり、厚さ0.051mm(.002イン
チ)のアルコキシフルオロエチレンコポリマーのフィル
ムを化成被覆アルミニウムの前にチューブに巻き付けた
。この組み合わせを実施例1と同様に熱処理および剥離
試験し、21ポンドの剥離強さを示した。
【0039】実施例3
実施例2と同様に積層品を構成し、ただし長さは30.
5cm(12インチ)であった。実施例1と同様に熱処
理したのち、得られたチューブ状積層品は希望する半径
に曲げることができ、かつその状態に保持された。
5cm(12インチ)であった。実施例1と同様に熱処
理したのち、得られたチューブ状積層品は希望する半径
に曲げることができ、かつその状態に保持された。
【0040】実施例4
実施例1の記載に従って化成被覆した0.127mm(
5mil)のアルミニウムを用いて、厚さ0.127m
m(5mil)の化成被覆アルミニウムストリップ2層
間の厚さ0.051mm(.002インチ)のアルコキ
シフルオロエチレンコポリマー層の積層品を構成した。 この組み合わせを密に接触させ、実施例1と同様に熱処
理した。得られた化成被覆アルミニウム/フルオロポリ
マー/化成被覆アルミニウム積層品を剥離試験し、約3
.4kg/cm幅(19ポンド/インチ)の剥離強さを
もつことが認められた。得られた積層品はフルオロポリ
マーフィルムにより保持された2枚のアルミニウムを含
んでいた。
5mil)のアルミニウムを用いて、厚さ0.127m
m(5mil)の化成被覆アルミニウムストリップ2層
間の厚さ0.051mm(.002インチ)のアルコキ
シフルオロエチレンコポリマー層の積層品を構成した。 この組み合わせを密に接触させ、実施例1と同様に熱処
理した。得られた化成被覆アルミニウム/フルオロポリ
マー/化成被覆アルミニウム積層品を剥離試験し、約3
.4kg/cm幅(19ポンド/インチ)の剥離強さを
もつことが認められた。得られた積層品はフルオロポリ
マーフィルムにより保持された2枚のアルミニウムを含
んでいた。
【0041】本発明をその好ましい形態に関して説明し
たが、当業者には特許請求の範囲に定める本発明の範囲
から逸脱することなく各種の変更および修正をなしうる
ことが理解されるであろう。
たが、当業者には特許請求の範囲に定める本発明の範囲
から逸脱することなく各種の変更および修正をなしうる
ことが理解されるであろう。
Claims (10)
- 【請求項1】 フルオロポリマーをアルミニウムに接
着する方法において、クロメート化成被膜(conve
rsion coating)をアルミニウム表面に付
与して化成被覆アルミニウムを調製し;フルオロポリマ
ーがアルミニウム表面の化成被膜と接触した状態で、フ
ルオロポリマーを化成被覆アルミニウムに重ね合わせて
、重ね合わせ化成被覆アルミニウム−フルオロポリマー
積層品を調製し;そしてフルオロポリマーを化成被覆ア
ルミニウムに効果的に接着してアルミニウム−フルオロ
ポリマー積層品となす期間および圧力において、重ね合
わせ化成被覆アルミニウム−フルオロポリマー積層品を
少なくとも約289℃(約550°F)に加熱すること
を含む方法。 - 【請求項2】 フルオロポリマー対アルミニウムの厚
さの比が約0.01−約100である、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項3】 フルオロポリマーがポリテトラフルオ
ロエチレン、フルオロエチレンコポリマー、アルコキシ
フルオロエチレンコポリマーおよびエチレンテトラフル
オロエチレンコポリマーよりなる群から選ばれる、請求
項2に記載の方法。 - 【請求項4】 クロメート化成被膜が6価クロムおよ
びフッ素含有化合物よりなる被覆用組成物により付与さ
れ;フルオロポリマーおよび化成被覆アルミニウムがフ
ルオロポリマー対化成被覆アルミニウムの厚さの比約0
.05−約20となる厚さを有し;重ね合わせ化成被覆
−フルオロポリマー積層品を少なくとも約289℃(約
550°F)に少なくとも1分間加熱して、少なくとも
約1.4kg/cm(約8ポンド/インチ)のフルオロ
ポリマー/アルミニウム接着強さを有するアルミニウム
−フルオロポリマー積層品を製造する、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項5】 アルミニウム金属; アルミニウム金属表面のクロメート化成被膜;ならびに
アルミニウム金属表面の化成被膜と接着した第1フルオ
ロポリマー を含む積層品であって、第1フルオロポリマーおよび化
成被覆アルミニウムがフルオロポリマー対化成被覆アル
ミニウムの厚さの比約0.01−約100となる厚さを
有し、フルオロポリマー対化成被膜の接着強さが少なく
とも約1.1kg/cmフルオロポリマー(約6ポンド
/インチ)である積層品。 - 【請求項6】 化成被膜が6価クロムおよびフッ素含
有化合物よりなる被覆用組成物により付与される、請求
項5に記載の積層品。 - 【請求項7】 第1フルオロポリマーがポリテトラフ
ルオロエチレン、フルオロエチレンコポリマー、アルコ
キシフルオロエチレンコポリマーおよびエチレンテトラ
フルオロエチレンコポリマーよりなる群から選ばれ、化
成被覆アルミニウムに重ね合わせたフルオロポリマーフ
ィルムを少なくとも約289℃(約550°F)に少な
くとも1分間加熱することによりフルオロポリマーがア
ルミニウム金属上の化成被膜に接着された、請求項6に
記載の積層品。 - 【請求項8】 第2フルオロポリマーフィルムが第1
フルオロポリマーフィルムの表面に接着され、第2フル
オロポリマーフィルムがポリテトラフルオロエチレン、
フルオロエチレンコポリマー、アルコキシフルオロエチ
レンコポリマーおよびエチレンテトラフルオロエチレン
コポリマーよりなる群から選ばれ、第1フィルムと第2
フィルムが異なるフルオロポリマーであり、それらが最
も安定なフルオロポリマーの融点以上にフィルムを加熱
することにより互いに接着された、請求項6に記載の積
層品。 - 【請求項9】 アルミニウム箔をフルオロポリマーフ
ィルムに接着し、その際箔が約0.0254−約3.1
8mm(約1−約125mil)の厚さを有し、フルオ
ロポリマーフィルムが約0.0254−約3.18mm
(約1−約125mil)の厚さを有するものである方
法において、クロメート化成被膜をアルミニウム箔の少
なくとも1表面に化成被覆用組成物により付与して、化
成被覆アルミニウム箔を調製し;フルオロポリマーがア
ルミニウム箔上の化成被膜と接触した状態でフルオロポ
リマーフィルムを化成被覆アルミニウム箔に重ね合わせ
て、重ね合わせ化成被覆アルミニウム箔−フルオロポリ
マー積層品を調製し;そしてフルオロポリマーを化成被
覆アルミニウム箔に効果的に接着してアルミニウム箔−
フルオロポリマー積層品となす期間および圧力において
、重ね合わせ化成被覆アルミニウム箔−フルオロポリマ
ー積層品を少なくとも約289℃(約550°F)に加
熱することを含む方法。 - 【請求項10】 フルオロポリマーの厚さ−対−アル
ミニウム箔の厚さの比が約0.01−約100であり、
化成被覆用組成物が6価クロムおよびフッ素含有化合物
よりなる、請求項9に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61326790A | 1990-11-14 | 1990-11-14 | |
US613267 | 1990-11-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04290743A true JPH04290743A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=24456581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3299189A Pending JPH04290743A (ja) | 1990-11-14 | 1991-11-14 | フルオロポリマー−アルミニウム積層品 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5401334A (ja) |
EP (1) | EP0487200B1 (ja) |
JP (1) | JPH04290743A (ja) |
KR (1) | KR920009565A (ja) |
BR (1) | BR9104930A (ja) |
CA (1) | CA2054944C (ja) |
DE (1) | DE69132258D1 (ja) |
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