JPH0720575B2 - 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 - Google Patents
金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法Info
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- JPH0720575B2 JPH0720575B2 JP11159986A JP11159986A JPH0720575B2 JP H0720575 B2 JPH0720575 B2 JP H0720575B2 JP 11159986 A JP11159986 A JP 11159986A JP 11159986 A JP11159986 A JP 11159986A JP H0720575 B2 JPH0720575 B2 JP H0720575B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、金属表面への熱溶融性フッ素樹脂層の形成方
法に関し、さらに詳しくは、ステンレス鋼、鉄、アルミ
ニウムなどの金属表面に、接着性に優れた熱溶融性フッ
素樹脂層を形成するための方法に関する。
法に関し、さらに詳しくは、ステンレス鋼、鉄、アルミ
ニウムなどの金属表面に、接着性に優れた熱溶融性フッ
素樹脂層を形成するための方法に関する。
発明の技術的背景ならびにその問題点 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（以下PFAと略記することがあ
る）などの熱溶融性フッ素樹脂は、耐熱性、耐候性、耐
化学薬品性、滑り特性、非粘着性などの点において、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
を扱うパイプライン、タンクあるいは機械装置などの耐
食性ライニング材として広く利用されている。
エーテルとの共重合体（以下PFAと略記することがあ
る）などの熱溶融性フッ素樹脂は、耐熱性、耐候性、耐
化学薬品性、滑り特性、非粘着性などの点において、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
を扱うパイプライン、タンクあるいは機械装置などの耐
食性ライニング材として広く利用されている。
ところがPFAなどのフッ素樹脂は、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。もし金属などの基材とフ
ッ素樹脂との接着性が悪いと、フッ素樹脂ライナーが基
材から浮き上がってしまい、ライナーとしての機能を果
さなくなるため好ましくない。
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。もし金属などの基材とフ
ッ素樹脂との接着性が悪いと、フッ素樹脂ライナーが基
材から浮き上がってしまい、ライナーとしての機能を果
さなくなるため好ましくない。
このためPFAなどのフッ素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、たとえば金属などの基材の表面にアリ溝を形成して
基材とフッ素樹脂との接着性を高める方法がある。とこ
ろがこの方法では基材表面にアリ溝を形成するのに手間
がかかり、しかも基材とフッ素樹脂との機械的接着性も
充分ではないという問題点があった。またフッ素樹脂表
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
汚染を引き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、フッ素樹脂表面
にプラズマスパッタリングなどの物理化学的処理を施し
たり、あるいはフッ素樹脂表面を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。
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、たとえば金属などの基材の表面にアリ溝を形成して
基材とフッ素樹脂との接着性を高める方法がある。とこ
ろがこの方法では基材表面にアリ溝を形成するのに手間
がかかり、しかも基材とフッ素樹脂との機械的接着性も
充分ではないという問題点があった。またフッ素樹脂表
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
汚染を引き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、フッ素樹脂表面
にプラズマスパッタリングなどの物理化学的処理を施し
たり、あるいはフッ素樹脂表面を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。
一方、本願出願人は、特開昭55−61,961号公報にて、金
属表面にクロムイオン、水素イオンを含有るフッ素樹脂
の水性ディスパージョンからなる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均一に散布付着し、
熱溶融性フッ素樹脂の分解温度以上に加熱溶融すること
を特徴とする金属表面にフッ素樹脂の接着可能な表面層
を形成する方法を提案している。この方法によれば、金
属表面上に強固に接着されたフッ素樹脂層を設けること
ができるが、プライマーはクロムイオンを含有している
ため、その取扱いに危険が伴なうとともに環境汚染を引
き起す恐れがあるという問題点があった。しかも接着時
に加熱しているためプライマーの分解に起因して発泡現
象が認められるという問題点があった。
属表面にクロムイオン、水素イオンを含有るフッ素樹脂
の水性ディスパージョンからなる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均一に散布付着し、
熱溶融性フッ素樹脂の分解温度以上に加熱溶融すること
を特徴とする金属表面にフッ素樹脂の接着可能な表面層
を形成する方法を提案している。この方法によれば、金
属表面上に強固に接着されたフッ素樹脂層を設けること
ができるが、プライマーはクロムイオンを含有している
ため、その取扱いに危険が伴なうとともに環境汚染を引
き起す恐れがあるという問題点があった。しかも接着時
に加熱しているためプライマーの分解に起因して発泡現
象が認められるという問題点があった。
発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、環境汚染を引起す恐れのあ
るクロムイオンを含有するプライマーあるいは有機物を
含有するプライマーを用いなくとも、金属表面上にPFA
などの熱溶融性フッ素樹脂層を強固に形成することので
きる方法を提供することを目的としている。
しようとするものであって、環境汚染を引起す恐れのあ
るクロムイオンを含有するプライマーあるいは有機物を
含有するプライマーを用いなくとも、金属表面上にPFA
などの熱溶融性フッ素樹脂層を強固に形成することので
きる方法を提供することを目的としている。
発明の概要 本発明に係る金属表面への熱溶融性フッ素樹脂層の形成
方法は、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させた後、
この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉末層を
設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加熱する
ことを特徴としている。
方法は、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させた後、
この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉末層を
設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加熱する
ことを特徴としている。
本発明に係る金属表面への熱溶融性フッ素樹脂層の形成
方法によれば、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させ
た後、この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉
末層を設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加
熱しているため、プライマーを用いなくともフッ素樹脂
層と金属とを強固に接着することができ、しかも接着に
際して必ずしも加圧装置を必要とせず、その上接着時に
プライマーの分解による発泡が生ずることがないとう効
果が得られる。
方法によれば、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させ
た後、この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉
末層を設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加
熱しているため、プライマーを用いなくともフッ素樹脂
層と金属とを強固に接着することができ、しかも接着に
際して必ずしも加圧装置を必要とせず、その上接着時に
プライマーの分解による発泡が生ずることがないとう効
果が得られる。
発明の具体的説明 以下本発明に係る金属表面への熱溶融性フッ素樹脂層の
形成方法について具体的に説明する。
形成方法について具体的に説明する。
本発明では金属表面に熱溶融性フッ素樹脂層が形成され
るが、この熱溶融性フッ素樹脂層は形成される金属とし
ては、ステンレス鋼、鉄、アルミニウムなどの金属が広
く挙げられる。
るが、この熱溶融性フッ素樹脂層は形成される金属とし
ては、ステンレス鋼、鉄、アルミニウムなどの金属が広
く挙げられる。
フッ素樹脂層が形成される金属は、予じめその表面にサ
ンドブラスト処理あるいはグリットブラスト処理などを
施して、金属表面に付着している錆などの異物を取り除
いて金属表面の洗浄化を図るとともに、金属表面の粗面
化を行なうことが、金属とフッ素樹脂層との接着力を高
める上で好ましい。
ンドブラスト処理あるいはグリットブラスト処理などを
施して、金属表面に付着している錆などの異物を取り除
いて金属表面の洗浄化を図るとともに、金属表面の粗面
化を行なうことが、金属とフッ素樹脂層との接着力を高
める上で好ましい。
次にこのような金属表面に、金属フッ化物粉末を被着さ
せる。被着される金属フッ化物粉末としては、具体的に
は、フッ化亜鉛、フッ化銅、フッ化クロム、などが用い
られる。これらの金属フッ化物粉末は単独であるいは２
種以上組合せて用いてもよい。このうち特に、フッ化亜
鉛などが好ましい。
せる。被着される金属フッ化物粉末としては、具体的に
は、フッ化亜鉛、フッ化銅、フッ化クロム、などが用い
られる。これらの金属フッ化物粉末は単独であるいは２
種以上組合せて用いてもよい。このうち特に、フッ化亜
鉛などが好ましい。
これらの金属フッ化物粉末は、その粒径が200μｍ以下
好ましくは80μｍ以下であることが望ましい。金属フッ
化物粉末が200μｍを越えると、金属フッ化物粉末が粗
くなりすぎて金属面から離脱するため好ましくない。
好ましくは80μｍ以下であることが望ましい。金属フッ
化物粉末が200μｍを越えると、金属フッ化物粉末が粗
くなりすぎて金属面から離脱するため好ましくない。
上記のような金属フッ化物粉末は、金属表面に１cm2当
り0.001〜0.1g好ましくは0.003〜0.005gの量で付着され
ることが望ましい。金属フッ化物粉末を金属表面に付着
させるには、たとえば金属フッ化物粉末をアセトンなど
の有機溶媒に分散混合させたものを、金属表面にたとえ
ばハケ塗り法などにより塗布した後、有機溶媒を乾燥さ
せればよい。
り0.001〜0.1g好ましくは0.003〜0.005gの量で付着され
ることが望ましい。金属フッ化物粉末を金属表面に付着
させるには、たとえば金属フッ化物粉末をアセトンなど
の有機溶媒に分散混合させたものを、金属表面にたとえ
ばハケ塗り法などにより塗布した後、有機溶媒を乾燥さ
せればよい。
金属と熱溶融性フッ素樹脂層との接着性をさらに高める
ため、金属フッ化物粉末とともに、金属粉末または金属
酸化物粉末あるいはこの両者を用いることもできる。
ため、金属フッ化物粉末とともに、金属粉末または金属
酸化物粉末あるいはこの両者を用いることもできる。
上記のような金属粉末としては、具体的には、亜鉛、コ
バルト、マンガン、スズ、銅、マグネシウムなどの金属
粉末が用いられる。
バルト、マンガン、スズ、銅、マグネシウムなどの金属
粉末が用いられる。
上記のような金属酸化物粉末としては、具体的には、酸
化亜鉛、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化鉄、酸化
銅、酸化スズ、酸化マグネシウム、などの金属酸化物粉
末が用いられる。
化亜鉛、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化鉄、酸化
銅、酸化スズ、酸化マグネシウム、などの金属酸化物粉
末が用いられる。
上記のようにして、金属表面に金属フッ化物粉末を付着
させた後、この金属フッ化物粉末上に、熱溶融性フッ素
樹脂粉末層を設ける。この熱溶融性フッ素樹脂として
は、具体的には、前述の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、ポリクロロトリフルオロエチレンであるPCTFE、
エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体である
ETFEなどが用いられる。
させた後、この金属フッ化物粉末上に、熱溶融性フッ素
樹脂粉末層を設ける。この熱溶融性フッ素樹脂として
は、具体的には、前述の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、ポリクロロトリフルオロエチレンであるPCTFE、
エチレンとテトラフルオロエチレンとの共重合体である
ETFEなどが用いられる。
これらの熱溶融性フッ素樹脂は、その粒径が20〜500μ
ｍ好ましくは100〜500μｍ程度であることが望ましい。
このフッ素樹脂粉末が20μｍ未満であるかあるいは500
μｍを越えると、発泡現象が認められるため好ましくな
い。
ｍ好ましくは100〜500μｍ程度であることが望ましい。
このフッ素樹脂粉末が20μｍ未満であるかあるいは500
μｍを越えると、発泡現象が認められるため好ましくな
い。
上記のような熱溶融性フッ素樹脂粉末は、金属表面に１
cm2当り0.1〜2.0g好ましくは0.5〜1.0gの量で設けて、
フッ素樹脂の厚さが0.4〜10mm好ましくは２〜4mm程度と
することが望ましい。
cm2当り0.1〜2.0g好ましくは0.5〜1.0gの量で設けて、
フッ素樹脂の厚さが0.4〜10mm好ましくは２〜4mm程度と
することが望ましい。
このようにして金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹
脂層を設けた後に、この熱溶融性フッ素樹脂の溶融温度
以上の温度で加熱する。熱溶融性フッ素樹脂がPFAであ
る場合には360〜370℃の温度で加熱溶融することが好ま
しい。この加熱時間は一般に0.5〜10時間好ましくは0.5
〜１時間であることが好ましい。加熱後の冷却は、たと
えば自然放冷などにより行なえばよい。
脂層を設けた後に、この熱溶融性フッ素樹脂の溶融温度
以上の温度で加熱する。熱溶融性フッ素樹脂がPFAであ
る場合には360〜370℃の温度で加熱溶融することが好ま
しい。この加熱時間は一般に0.5〜10時間好ましくは0.5
〜１時間であることが好ましい。加熱後の冷却は、たと
えば自然放冷などにより行なえばよい。
このようにして金属表面上に金属フッ化物粉末を介して
熱溶融性フッ素樹脂層を形成すると、金属表面に金属フ
ッ化物粉末を用いずに熱溶融性フッ素樹脂層を形成した
場合と比較して、金属とフッ素樹脂層との接着力は著し
く向上する。たとえば鉄板上にフッ化亜鉛粉末を介して
PFA層を接着させた場合には、その剥離強度は９〜10kgf
/cmであるのに対し、鉄板上に直接PFA層を接着させた場
合にはその剥離強度は２〜3kgf/cmであるにすぎない。
熱溶融性フッ素樹脂層を形成すると、金属表面に金属フ
ッ化物粉末を用いずに熱溶融性フッ素樹脂層を形成した
場合と比較して、金属とフッ素樹脂層との接着力は著し
く向上する。たとえば鉄板上にフッ化亜鉛粉末を介して
PFA層を接着させた場合には、その剥離強度は９〜10kgf
/cmであるのに対し、鉄板上に直接PFA層を接着させた場
合にはその剥離強度は２〜3kgf/cmであるにすぎない。
また本発明では、金属表面に熱溶融性フッ素樹脂層を形
成するのに際して、有機樹脂を含むプライマーを塗布し
ていないため、プライマーの分解による発泡が全く生ぜ
ず、外観が美しく、しかもフッ素樹脂層と金属との接着
強度は優れいる。さらに接着に際してフッ素樹脂層と金
属板とを加圧圧着させる必要は必ずしもない。
成するのに際して、有機樹脂を含むプライマーを塗布し
ていないため、プライマーの分解による発泡が全く生ぜ
ず、外観が美しく、しかもフッ素樹脂層と金属との接着
強度は優れいる。さらに接着に際してフッ素樹脂層と金
属板とを加圧圧着させる必要は必ずしもない。
発明の効果 本発明に係る金属表面への熱溶融性フッ素樹脂層の形成
方法によれば、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させ
た後、この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉
末層を設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加
熱しているため、プライマーを用いなくともフッ素樹脂
層と金属とを強固に接着することができ、しかも接着に
際して必ずしも加圧装置を必要とせず、その上接着時に
プライマーの分解による発泡が生ずることがないという
効果が得られる。
方法によれば、金属表面に金属フッ化物粉末を付着させ
た後、この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉
末層を設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加
熱しているため、プライマーを用いなくともフッ素樹脂
層と金属とを強固に接着することができ、しかも接着に
際して必ずしも加圧装置を必要とせず、その上接着時に
プライマーの分解による発泡が生ずることがないという
効果が得られる。
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。
実施例に限定されるものではない。
実施例１ 鉄板（SS41）の表面にアセトンで脱脂した後サンドブラ
スト処理して、表面の錆などの異物を取り除いて洗浄化
するとともに金属板表面を粗面化した。
スト処理して、表面の錆などの異物を取り除いて洗浄化
するとともに金属板表面を粗面化した。
このようにして表面が粗面化された鉄板上に、粒径30μ
ｍのフッ化亜鉛粉末がアセトン溶媒中に分散されてなる
組成物を、金属表面１cm2当り0.005gの量でフッ化亜鉛
粉末が塗布されるように塗布した後、乾燥して金属表面
上にフッ化亜鉛粉末を付着させた。
ｍのフッ化亜鉛粉末がアセトン溶媒中に分散されてなる
組成物を、金属表面１cm2当り0.005gの量でフッ化亜鉛
粉末が塗布されるように塗布した後、乾燥して金属表面
上にフッ化亜鉛粉末を付着させた。
次にこのフッ化亜鉛粉末上に、粒径200μｍのPFA粉末を
１cm2当り0.7gの量で設けた後、370℃の温度で１時間加
熱した。
１cm2当り0.7gの量で設けた後、370℃の温度で１時間加
熱した。
このようにして鉄板上にPFA層を形成した。このPFA層と
鉄板との剥離強度（kgf/cm）を調べたところ、剥離強度
は8.0kgf/cmであった。
鉄板との剥離強度（kgf/cm）を調べたところ、剥離強度
は8.0kgf/cmであった。
比較例１ 実施例１において、鉄板上にフッ化亜鉛粉末を付着させ
ない以外は実施例１と同様にして、鉄板上にPFA層を形
成した。
ない以外は実施例１と同様にして、鉄板上にPFA層を形
成した。
このPFA層と鉄板との剥離強度は、２〜3kgf/cmであっ
た。
た。
実施例２ 実施例１において、フッ化亜鉛粉末の代わりに、粒径80
μｍのフッ化クロム粉末を用い、加熱時間を６時間とし
た以外は、実施例１と同様にして鉄板上にPFA層を形成
した。
μｍのフッ化クロム粉末を用い、加熱時間を６時間とし
た以外は、実施例１と同様にして鉄板上にPFA層を形成
した。
このPFA層と鉄板との剥離強度は、7.9kgf/cmであった。
実施例３ 実施例１において、フッ化亜鉛粉末の代わりに、粒径80
μｍのフッ化亜鉛粉末と粒径30μｍの亜鉛粉末との混合
物（フッ化亜鉛粉末64重量％、亜鉛粉末36重量％）を用
いた以外は、実施例１と同様にして鉄板上にPFA層を形
成した。
μｍのフッ化亜鉛粉末と粒径30μｍの亜鉛粉末との混合
物（フッ化亜鉛粉末64重量％、亜鉛粉末36重量％）を用
いた以外は、実施例１と同様にして鉄板上にPFA層を形
成した。
このPFA層と鉄板との剥離強度は、18.5kgf/cmであっ
た。
た。
Claims (3)
- 【請求項１】金属表面に金属フッ化物粉末を付着させた
後、この金属フッ化物粉末上に熱溶融性フッ素樹脂粉末
層を設け、次いで熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に加熱
することを特徴とする金属表面への熱溶融性フッ素樹脂
層の形成方法。 - 【請求項２】金属フッ化物粉末が、200μｍ以下の粒径
を有する、フッ化亜鉛、フッ化銅またはフッ化クロムで
ある特許請求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】熱溶融性フッ素樹脂が、20〜500μｍの粒
径を有する、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特許請求の範
囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159986A JPH0720575B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159986A JPH0720575B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269780A JPS62269780A (ja) | 1987-11-24 |
| JPH0720575B2 true JPH0720575B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14565439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11159986A Expired - Lifetime JPH0720575B2 (ja) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720575B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6258758B1 (en) * | 1996-04-26 | 2001-07-10 | Platinum Research Organization Llc | Catalyzed surface composition altering and surface coating formulations and methods |
-
1986
- 1986-05-15 JP JP11159986A patent/JPH0720575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62269780A (ja) | 1987-11-24 |
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