JPS59191736A - フツ素樹脂製接着性構造物の製造法 - Google Patents

フツ素樹脂製接着性構造物の製造法

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JPS59191736A
JPS59191736A JP6745983A JP6745983A JPS59191736A JP S59191736 A JPS59191736 A JP S59191736A JP 6745983 A JP6745983 A JP 6745983A JP 6745983 A JP6745983 A JP 6745983A JP S59191736 A JPS59191736 A JP S59191736A
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JP
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base material
powder
fluorocarbon resin
base
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Yasuo Kendo
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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    • B29C70/64Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres the filler influencing the surface characteristics of the material, e.g. by concentrating near the surface or by incorporating in the surface by force
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    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment

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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は接着剤で接着することが可能であって、且つそ
の接着強度が著しく高いフッ素樹脂製接着性構造物を製
造する方法に関するものである。
フッ素樹脂は優れた耐熱性、耐薬品性、耐候性を有し、
且つ低抗擦、非粘着等のユニークな性質も具備しており
、化学、電気、機械等の産業分野に使用されている。し
かし、その反面、フッ素樹脂は優れた特性が災いして加
工を著しく困難なものにしている。特に、フッ素樹脂の
非接着性は、ゴム、金属、プラスチックス等地の材料と
の貼合せに大きな障害となって、その用途展開の制限を
余儀なくされている。
従来、フッ素樹脂に接着性を付与するための幾つかの方
法が提案されており、例えばその例としてフッ素樹脂基
材の表面をナトリウム・アンモニア錯塩或いはナトリウ
ム・ナフタリン錯化合物によってエツチングする化学的
処理法を挙げることができる。しかしながら、この方法
は危険な薬剤を使用しなければならないばかりでなく、
処理面の着色やエツチング処理により付与された接着活
性が比較的短期間で失なわれてしまうという問題がある
また、フッ素樹脂基材の表面にフッ素樹脂粉末と金属酸
化物粉末のような充填剤粉末とを含む分散液を塗布した
後加熱することによシ、フッ素樹脂粉末と充填剤との混
合物層を前記基材表面に形成せしめ、混合物層に含有せ
しめられている充填剤の投錨機能によってフッ素樹脂基
材を他の材料に接着せしめる方法も知られている。この
方法によれば、化学的処理法のような薬剤使用の危険性
(はないが、混合物層中の充填剤粉末表面がフッ素樹脂
皮膜で覆われ易く、フッ素樹脂基材を他の材料と接着せ
しめる際に投錨力を充分発揮しないことがある。
本発明者達は従来技術の有する上記問題を解決すべく鋭
意検討の結果、フッ素樹脂基材に充填剤粉末を加熱加圧
して埋没せしめ、その後所宇範囲の雰囲気圧条件下にお
いて、基材の充填剤粉末埋没側表面をスパッタエツチン
グ処理することにより、基材の接着性が増し、他の材料
と強固に接着し得ることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。
即ち、本発明に係るフン素樹脂製接着性構造物の製造法
は、7)素樹脂基材の表面に平均粒径10μ以下の充填
剤粉末を均一に散布せしめた後、加熱加圧することによ
り該基材に充填剤粉末を埋没せしめ、その後基材の充填
411粉末埋没側表面を雰囲気圧0.0005〜Q、 
5 TOrrの条件下でスパッタエツチング処理するこ
とを特徴とするものである。
本発明において中いられるフッ素樹脂基材は特に限定さ
れろことなくいずれのフッ素樹脂で形成されたものであ
ってもよいが、ポリテトラフルオロエチレン(FTFE
) 、テトラフルオロエチレンーヘキナフルオログロビ
レンコボリマー(Fzp)、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)コホリマ−(
PFA)、エチレンーテトラフルオロエチレンゴポリマ
−(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(p
cTFz )、エチレンークロロトリフルオロエチレン
コホリマ−(EOTFB )、ポリフッ化ビニリデン(
PvDF)、ポリ7ノ化ビール(PVF)等への本発明
の適用ぼ“、これらの樹脂が工業的に使用され、また接
着強度の向ヒが望まれている点から価値が高い。
また、充填剤としては耐熱性を有する金属酸化物或いは
ケイ素化合物を使用でき、金属酸化物の具体例としては
酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム
、酸化鉄、酸化コバルト等を、ケイ素化合物の具体例と
しては微粒子状酸化ケイ水、ケイ酸アルミニウム、ケイ
酸カルシウム、珪藻土、カオリン等を各々挙げることが
できる。
この充填剤は平均粒径10μ以下の粉末状で用いられ乙
。充填剤の平均粒径が10μ以上になると、フッ素樹脂
基材表面への均一散布が困唯になるばかりでなく、これ
を埋没せしめると基材の機械的強度の低下傾向が現われ
るので好ましくない。
本発明において(ri、先ずフッ素樹脂基材表面に充填
剤粉末が均一に散布される0充填剤粉末の基材表面への
散布は、充填剤粉末を直接散布する方法、充填剤粉末を
分散媒に分散せしめ、この分散液を基材表面に流しかけ
、浸漬、ロールコーチtング、グラビアコーティング或
いは吹き付は等により塗布し、その後乾燥して分散媒を
除去す0方法等により行なうことができろ〇 充填剤粉末を分散せしめる分散媒としては無毒、不燃性
の水、トリクロロトリフルオロエタン等が好適であるが
、テトラクロルエタン、トリクロルエチレン、メチルク
ロロホルム等を用いることもできる。1だ、分散液の安
定性向上のため、界面活性剤を添加することができる。
分散液(で訃ける充填剤粉末と分散媒の割合は分散液の
安定性やフッ素樹脂基材表面に塗布する際の作秦性等の
観点から、容肴比で3/97〜50150の範囲に設定
するのが好適である。
充填剤粉末のフッ素樹脂基材表面への散布骨は、充填剤
粉末の粒径等に応じて設定し得るが、約0.3〜309
/d とするのが好適である。散布量が少なすぎると接
着性の向上効果が認められず、多過ぎ゛ると基材の機械
的強度の低下を招き易い〇かようにして、フッ素樹脂基
材の表面に充填剤粉末を均一に散布せしめた後、これを
加熱加圧することにより、充填剤粉末を基材に埋没せし
める。
加熱温度は基材を形成するフッ素樹脂の融点以上とする
。好ましい温度はフッ素樹脂の種類によって異なり、例
えばPTFEの場合には330〜380℃、FFP或い
はPFAの場合には280〜350℃、FiTFEの場
合には260−310℃である。また、圧力は05〜3
0kg、’am’とするのが好適であり、加熱加圧時間
は通常約0.1〜30分である。
本発明については、次いで7ノ素樹脂基材の充填剤粉末
埋没側表面に対し、スパッタエツチング処理が施される
。このスパッタエツチング処理は雰囲気圧が0.0f1
05〜0.5 TOrrの条件下で行なう。
雰囲気圧が0.0005 Torr 、I::J、下で
はスパッタエンチングを行なう放電が持続的になされず
、また0、5TOrr以上ではエツチング速度が著しく
低下すると共に放電自体が不安定となるからである。
他のスパッタエツチング処理条件としては、通常周波数
1(′i数百KHz〜数十MHz、実用上工業用割当周
波数の13.56MHz、放電電力は0.1−10Wa
tt/c#である。処理時間は放電電力が小となるほど
長くする心安が、ちるため、実用的には放電電力を大と
して処理時間を少ン4くするのがよい(表面の処理度合
はほぼ放電′重力と処理時間の積として表わされる)。
本発明においては、短時間でスパッタエツチング処理を
行なうため、放”に+ ”電力(watt/cm )と
処理時間(sec )との積が、約0.1−200Wa
tt、see/〆好ましく itま約1〜100 Wa
’tt 、 sθc/cnfになる一艷ように放電電力
および処理時間を設定するのがよい。
雰囲気ガスとしては、種々の気体が使用可能であるが、
実用上はアルゴン等の不活性ガス、空気、水蒸気、炭酸
ガス等が用いられる。
次にスパッタエツチング処理装置の一例をII &雷に
より説明する。lは減圧容器2内の気体を排気するため
の真空ポンプ(図示せず)に接続する排気管、3は雰囲
気ガスを減圧容器2内に導入するだめのパルプ、4はフ
ッ素樹脂基材5の充填剤粉末埋没側表面6をスパッタエ
ツチングするための電極であって、電気的に減圧容器2
と絶縁され、気密シールされたリード線で外部のマツチ
ングボックス7(インピータンス整合器)に接続され、
さらに高周波電源8に導びかれている09は電極4のシ
ールド用電極で、高周波電源8のアース側と導通してい
る◇ 10は対向電極で同じく高周波電源7のアース側
に接続されている。
なお、減圧容器2は雰囲気圧を一定に保つ役目をし、こ
れに金属製減圧容器を用いた場合には高周波電源8のア
ース側に接続される。
マツチングボックス7はキャバシタンストインダクタン
スからなる回路器で、インピーダンス整合を行なうもの
である。
次に、スパッタエツチング処理原理の概略を説明すると
、今、対向電極10に対し電極4側の′に位が負のとき
に放電の結果生じたプラスイオンが加速されてフッ素樹
脂基材5の充填剤埋没側表面6に衝突し、スパッタエツ
チングが行なわれる。
このとき表面6に1は、衝突したプラスイオンのもって
いたプラス電荷が蓄積して表面電位が上昇するので、こ
の表面と対向電極10との間の電位差は小となり、放電
を維持し雛くなる。しかし高周波電圧の次の半サイクル
・Cおいては、対向電極10に対して電極4側の電位が
正となるので、放電空間から電子がフッ素樹脂基材5の
充填剤粉末埋没側表面6に入り、1子のもっているマイ
ナス電荷により表面に蓄積していたプラスイオンを中相
する0この結果、高周波電圧の更に次の半サイクルにお
いて対向電極10に対して電極4側の電位が負となった
ときの両者間の電位差が大きくて放電が行なわれ、生じ
たプラスイオンが加速されて表面6に衝突して、スパッ
タエツチングを行なうことを可能ならしめる。以上のこ
とが、高周波電圧の各サイクルごとにくりかえし行なわ
れ、フッ素樹脂基材5の充填剤粉末埋没側表面6がスパ
ッタエツチング処理される。
フッ素樹脂基材の充填剤埋没側表面は前述したような装
置でスパッタエツチング処理することにより、他の材料
との接着強度が向上する。これは埋没せしめられた充填
剤粉末を覆っているフッ素樹脂皮膜がスパッタエツチン
グ処理により除去され、基材表面において充填剤粉末が
露出し、この露出した充填剤粉末が他の材料との接着に
際し、優れた投錨機能を発揮するのが主因であると推論
される。
本発明は上記のように構成され、フッ素樹脂基材に充填
剤粉末を埋没せしめ、その後基材の充填剤粉末埋没側表
面にスパッタエツチング処理を施すので、該表面の接着
機能が増し、他の材料と強固に接着し得る構造物を提供
できる。また、従来の化学的処理法の場合のような処理
面の着色を招くことがないばかりでなく、処理効果の経
時的低下も殆んど生じない等の特徴を有する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する 0 実施例1 厚さ0,2flのPTFBシートの片面上に、平均粒径
5μの酸化アルミニウム粉末(不二見研摩材工業社製、
商品名ドツトノン) 324 )を篩を用いて散布量が
約25g2々になるように散布するっ次に、温度350
℃、圧力10 kglc&の条件で30分間加熱加圧す
ることにより、酸化アルミニウム粉末をPTFFjシー
トに埋没せしめた後冷却する。
次いで、FTPKシートケその酸化アルミニウム粉末埋
没側表面が対向電極と向き合うようにして、図面に示す
スパッタエツチング処理装置にセットし、アルゴンガス
を導入しながら雰囲気圧を5×10”−3Torrに保
ち、13.56MHzの高周波電圧を印加し、放電々力
を10 Watt/am’に調整してpTFI!iシー
トの酸化チタン粉末埋没側表面を5秒間スパッタエツチ
ング処理した(放電処理量は50Watt・SC/−と
なろう後、電源を切り常圧にもどしてPTFFi接着性
シート(試料1)を得た。
上記のPTFE接着性シートと厚さ2flのアルミ板を
エポキシ接着剤(コニシ社製、商品名ボンドEセットク
リア)を用い、温度80℃の条件で60分間加熱加圧せ
しめて接着し、その接着力を測定し、得られた結果を下
記第1表に示す。接着力は温度25℃、引張速度300
 !ax/mi、nの条件で180゜ビーリング法によ
り測定した。
比較のため、上記PTFEシート(試料2)をそのまま
鉄板と接着せしめた場合および該シートに試料1と同様
にして酸化アルミニウム粉末を埋没せしめ(試料3)、
これを鉄板と接着せしめた場合のデータを同時(で示す
実施例2 平均粒径0.003μの超微粒子状無水シリカ粉末(日
本アエロジル社製、商品名アエロジルMOX80)20
容i部をトリクロロトリフルオロエタン80容量部に均
一に分散せしめる。
次に、この分散液を厚さ0.1 ffのPFAシートの
片面上に流しかけ、温度50℃で10分間乾燥させてト
リクロロトリフルオロエタンを蒸発除去するQ  PF
Aシート上への無水シリカ粉末の散布量は約3gβであ
った。
その後、加熱加圧およびスパッタエツチング処理を第1
表に示す条件で順次行ないPFA接着性シート(試料4
)を得た。
このシートの接着力を実施例1と同様にして測定し、得
られた結果を第1表に示す。
比較のため、PFAシートに無水シリカ粉末を埋没させ
ず直接スパッタエツチング処理せしめたシート(試料5
)のデータを同時に示す。
実施例3 平均粒径0.5μの酸化亜鉛粉末(高純度化学研究新製
)10容量部をトリクロロトリフルオロエタン90容量
部に均一に分散せしめる。
次に、この分散液を厚さ0.25ffのFEPシートの
片面上に流しかけ、温度50℃で10分間乾燥させてト
リクロロトリフルオロエタンを蒸発除去する。FEiP
シート上への酸化亜鉛粉末の散布量は約10g/ゴであ
った。
その後、加熱加圧およびスパッタエツチング処理を第1
表に示す条件で順次行ないFEP接着性シート(試料6
)を得た。
このシートの接着力を実施例1と同様にして測定し、得
られた結果を第1表に示す。
比較のため、上記と同様にして酸化亜鉛粉末を埋没せし
めたFEPシート(試料7)のデータを同時に示す。
待問昭59−19173G (5)
【図面の簡単な説明】
図面は一姪発明に用いられろスパッタエツチング処理装
置の実例を示す概略図である。 2・・・減圧容器    4・・・電極5・・・フッ素
樹脂基材 8・・・高周波電源9・・・シールド用電極
 10・・・対向電極特許出願人 日東電気工業株式会社 代表者土方三部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. フッ素樹脂基材の表面に平均粒径10μ以下の充填剤粉
    末を均一に散布せしめた後、加熱加圧することにより該
    基材に充填剤粉末を埋没せしめ、その後基材の充填剤粉
    末埋没側表面を雰囲気圧0、0005〜0.5 TOr
    rの条件下でスパッタエツチング処理することを特徴と
    するフッ素樹脂製接着性構造物の製造法。
JP6745983A 1983-04-15 1983-04-15 フツ素樹脂製接着性構造物の製造法 Granted JPS59191736A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014046255A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Taiyo Kogyo Corp 光触媒膜の接合方法
JP2017071686A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 株式会社森清化工 パーフルオロゴム成形体
WO2022074927A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 日東電工株式会社 フッ素樹脂フィルム及びゴム成形体
WO2022074928A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 日東電工株式会社 フッ素樹脂フィルム及びゴム成形体

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JP2017071686A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 株式会社森清化工 パーフルオロゴム成形体
WO2022074927A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 日東電工株式会社 フッ素樹脂フィルム及びゴム成形体
WO2022074928A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 日東電工株式会社 フッ素樹脂フィルム及びゴム成形体

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