JPS6033913B2 - フツ素樹脂コ−テイング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体表面に対するフッ素樹脂コーティング方法
に関する。

フッ素樹脂は、周知のように多くのすぐれた諸性能を具
備しているため、従来より種々の機械部品、電気・電子
部品、或し、か家庭製品などの表面にフッ素樹脂をコー
ティングすることが行なわれている。

従来、フッ素樹脂のコーティング方法としては、一般に
フッ素樹脂の被処理物に対する密着性が悪いので、被処
理物表面を粗化したり、無機もしくは有機バインダーに
よる処理を行なったり等した後、フッ素樹脂を比較的厚
くコーティングする方法が採用されている。

即ち、従来は密着性の点からフッ素樹脂を厚くコーティ
ングする必要があり、スプレー法、ロールコーティング
法、浸債法、フローコーティング法、刷毛塗り法などに
より、通常５０〜１００山ｍ程度にフッ素樹脂を厚くコ
ーティングしていたが、フッ素樹脂は比較的高価な材料
であるため、フッ素樹脂を薄くコーティングしてその使
用量を低下させることが望まれていた。しかしながら、
フッ素樹脂コーティング皮膜を単に薄くするだけでは、
密着性が悪い上、ピンホールが生成し易い問題があるの
で、従来法においてはフッ素樹脂コーティング皮膜を薄
く形成することが困難であり、また従来法は、上述した
ように、サンドブラスト処理、エッチング処理、多孔層
の形成、或いはクロム酸、リン酸、チタン酸ェステル、
ポリィミド、ェポキシ樹脂、ポリスルフオン等の無機も
しくは有機バインダーによる処理などの比較的面倒な前
処理が要求されていた。

本発明者らは、上記事情を改善し、薄くしかも良好なフ
ッ素樹脂コーティング皮膜を密着良く形成することにつ
いて鋭意研究を行なった結果、フッ素樹脂のコーティン
グに蚕着塗装法を採用すると共に、そのプラィマ一層と
して金属めつき皮膜にフッ素樹脂としてテトラフルオロ
ェチレンーパ−フルオロアルキルビニルェーテル共重合
体（ＰＦＡ）を分散状態で共折させてなるＰＦＡ複合め
つき皮膜を形成し、その上にフッ素樹脂コーティングを
行なうことにより、上記目的が達成されることを知見し
た。即ち、被処理物表面に直接電着塗装法によりフッ素
樹脂コーティング皮膜を形成する場合には皮膜が薄くて
密着性が悪いものであったが、被処理物とフッ素樹脂コ
ーティング皮膜との間にプラィマー層としてＰＦＡ複合
めつき皮膜を形成させる場合には、フッ素樹脂コーティ
ング皮膜が薄くても非常に密着性が良く、しかも従来法
においてフッ素樹脂コーティング皮膜を厚く形成したも
のに比べても密着性が著しく向上し、また前記プラィマ
ー層は金属めつき皮膜中にＰＦＡが分散状態で共析して
いるもので、このプラィマー層上に竜着塗装法を採用し
て薄く良好なフッ素樹脂コ−ティング皮膜を簡単に形成
し得、しかも前記プラィマー層の形成に当っては従来公
知のめつき前処理法を採用するだけで、特別の前処理を
必ずしも要求されないことを知見し、本発明をなすに至
ったものである。以下、本発明につき更に詳しく説明す
る。

本発明に係るフッ素樹脂コーティング方法は被処理物表
面にまずプラィマー層としてテトラフルオロエチレンー
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ
）を金属めつき皮膜中に分散共析ごせてなる複合めつき
層を形成し、次いで電着塗装法によりフッ素樹脂コーテ
ィング皮膜を形成するものである。

この場合、被処理物の材質としては、特に制限がなく、
スチール、鋳鉄、銅、銅合金、亜鉛、アルミニウム、マ
グネシウム等の金属や導電化されたプラスチック、セラ
ミックなど、めつき可能な材質であればいずれの材質で
も適応でき、その材質の種類に応じた適宜なめつき前処
理を行なった後、複合めつきが施される。

被処理物に施こされるＰＦＡ複合めつきは、ＰＦＡを分
散した露気めつき液もしくは無電解めつき液を用いて行
なわれ、これによりＰＦＡが金属めつき皮膜中に分散、
共析した複合めつき皮膜が得られる。

本発明においては、このように金属めつき皮膜と複合す
るフッ素樹脂としてテトラフルオ。

エチレンーパーフルオロアルキルビニルェーテル共重合
体（ＰＦＡ）を使用するもので、このＰＦＡを共析した
めつき皮膜は、ＰＦＡの金属めつき皮膜に対する密着性
が非常に良く、フッ素樹脂コーティングを行なった後糠
付処理を行なう場合などにおいてＰＦＡを溶融させた際
も密着性の低下が殆んどなく、フッ素樹脂コーティング
皮膜のプラィマー層として最も好適に使用され得る。な
お、ＰＦＡは平均粒径０．０５〜４０仏ｍの粉粒状或い
は短繊維状等の形態でめつき液に添加し得る。また、Ｐ
ＦＡのめつき液中への添加量はめつき液１夕当り１０〜
５００夕とすることが好ましい。なお、必要によりＰＦ
Ａに加えて他のフッ素樹脂をめつき液中に分散し、この
他のフッ素樹脂をＰＦＡと一諸にめつき皮膜中に分散、
共析させても差支えない。前記ＰＦＡ複合めつき皮膜は
、露気めつき法、無電解めつき法のいずれによっても得
ることができる。この場合、めつき液の種類は析出させ
るべき金属、最終製品の用途等に応じ適宜選定され、特
に制限されない。例示するワット型ニッケル浴、塩化ニ
ッケル高濃度俗、スルフアミン酸ニッケル格、ホウフッ
化ニッケル浴等の電気ニッケルめつき液、硫酸コバルト
浴、塩化コバルト裕等の電気コバルトめつき液、硫酸鋼
俗、ホウフッ化鋼浴等の電気鋼めつき液、その他鉄、鉄
、金６、銀、ニッケル合金、銅合金などの霞気めつき液
が挙げられ、また無電鱗めつき液としては次亜リン酸塩
、ジメチルポラザン等のホウ素化合物、ホルマリンなど
を還元剤とする無電解ニッケルめつき液、無電鱗コバル
トめつき液、無電解ニッケル合金めつき液、無電鱗銅め
つき液などが挙げられる。前記めつき液中には、ＰＦＡ
をカチオン性に帯電させる水溶性のカチオン性、非イオ
ン性、めつき液中でカチオン性を示す両性界面活性剤の
１種又は２種以上を添加することが好ましい。

ここで、カチオン性界面活性剤としては第４級アンモニ
ウム塩、第２、第３ァミン類、ィミダゾリン類などが挙
げられ、非イオン性界面活性剤としてはポリオキシェチ
レン系、ポリエチレンィミン系、ェステル系のもの等が
挙げられ、両性界面活性剤としてはカルボン酸系、スル
ホン系のもの等が挙げられるが、特に分子内にＣ−Ｆ結
合を有するフッ素系界面活性剤を用いることが好ましい
。なお、前記界面活性剤のめつき液中への添加量は、０
．１〜１０タノクとすることが好ましい。前記めつき液
中には、更にそのめつき液の種類に応じた光沢剤、例え
ば電気ニッケルめつきの場合にはサッカリンや２−ブチ
ンー１，４ージオ−ル等の光沢剤を添加することもでき
、その他の添加剤なども適宜加えることができる。ＰＦ
Ａが分散しためつき液からＰＦＡ穣合めつき皮膜を形成
する場合、めつき条件はめつき液の種類に応じた公知の
条件が採用し得る。

また、めつき皮膜の腰厚は、プラィマ一層としての効果
を十分発揮させる点から、１〜２０仏ｍ、特に３〜１０
仏ｍとすることが好ましく、めつき皮膜中のＰＦＡは５
〜６舷容量％であることが好ましい。本発明は、上述し
たＰＦＡ複合めつき皮膜上に雷着塗装法によりフッ素樹
脂コーティングを行なうもので、この場合処理液として
は水等の溶媒にフッ素樹脂を分散したものが用いられる
。

ここで、フッ素樹脂としては、最終製品の用途等によっ
て選定され、例示するとポリテトラフルオロエチレン，
ポリクロロトリフルオロエチレン，ポリフツ化ビニリデ
ン，テトラフルオロヱチレンーパーフルオロアルキルビ
ニルェーテル共重合体（ＰＦＡ），テトラフルオロェチ
レン−へキサフルオロプロピレン共重合体，テトラフル
オロェチレンーヱチレン共重合体，クロロトリフルオロ
ェチレンーアルキレン共重合体，フッ化ビニリデンーヘ
キサフルオロプロピレン共重合体，フッ化ビニリデンー
クロロトリフルオロェチレン共重合体，フツ化ビニリデ
ン−ペンタフルオロプロピロピレン共重合体等が挙げら
れる。

本発明において、フッ素樹脂の雷着は陽極法であっても
陰極法であってもよい。

陽極電着法を採用する場合には、処理液として水等の溶
媒にフッ素樹脂を単に分散したものをそのまま用いても
よいが、フッ素樹脂をカチオン性に帯電させることのな
い非イオン性、アニオン性、処理液中でアニオン性を示
す両性界面活性剤の１種又は２種以上を好ましくはフッ
素樹脂ｉｏ碇部（重量部、以下同じ）に対し０．１〜１
．５音肋ロえた処理液が好適に用いられる。なお、陽極
電着法を採用する場合、その雷着条件は適宜選定される
が、通常陽極電流密度０．１〜１０Ａ／ｄｍ２で３〜６
の砂通電する条件が採用される。また、陰極電着法も弾
常の条件が採用され得る。なお、上述した処理液よりフ
ッ素樹脂を電着コーティングする場合、フッ素樹脂コー
ティング皮膜は通常１〜３０山ｍの厚さに形成すること
ができる。

フッ素樹脂コーティング皮膜形成後は、好ましくはコー
ティング皮膜の種類等に応じた適宜な温度で暁付けを行
なう。

このようにして得られるフッ素樹脂コーティング皮膜を
形成した製品は、フッ素樹脂の特性に応じた種々の用途
、例えば耐摩耗、耐摩擦を目的とした機核摺動部品「非
粘着、離型性を目的とした金型、厨房品具、ロール類等
、更に耐食及び変色防止を目的とした各種建築用及び日
用部品等に好適に用いられるものである。

この場合、本発明方法により形成されたフッ素樹脂コ−
ティング皮膜は、プラィマー層としてＰＦＡ複合めつき
皮膜が素材との間に介在されていることにより、非常に
密着性が良く、フッ素樹脂コーティング皮膜の膜厚が薄
くても優れた密着性を有し、フッ素樹脂の効果を有効に
発揮し得るものである。

また、このようにＰＦＡ複合めつき皮膜をプラィマー層
として形成したことにより、霞着塗装法を有効に採用し
得、薄く、精度が良く、良好な性能のフッ素樹脂コーテ
ィング皮膜を簡単かつ能率的に形成し得、フッ素樹脂使
用量を著しく低下せしめてコスト的にも有利に優れたフ
ッ素樹脂コーティング皮膜を形成し得るものである。以
下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

〔実施例 １〕 アルミニウム板を脱脂し、次いで１：１硝酸水溶液に浸
潰した後、ボンダルディツプ（Ｗ・カニング社製）によ
る処理を行ない、次いで青化銅ストライクを行なった。

次に、下記組成のめつき液を用い、下記条件において複
合めつきを行ない、５仏ｍの複合めつき皮膜を形成した
。組成 スルフアミン酸ニッケル ４５０夕／そ塩化ニッ
ケル ４０夕／そホウ酸
３５〃カチオン性活性剤
１〃ＰＦＡ（テトラフルオロヱチレン− パーフルオロアルキルビニルエー テル共重合体） ３０〃ｐＨ
４．２条件めつ
き温度 ５０００陰極電
流密度 弘／ｄｍ２陽極
含ィオゥニッケルアノード蝿杵
機械式擬拝めつき時間 ５分
間（注１）カチオン性活性剤としてはパークロロアルキ
ルトリメチルアンモニウム塩を使用した。

前記ＰＦＡ共折めつき皮膜上には、更に下記組成の処理
液を用い、下記条件において陽極電着コーティング処理
を施し、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロェチレン）コー
ティング皮膜を１０山ｍ形成した。

裕組成 ＰＴＦＥ ３の重量部水
１００〃非イオン性界面
活性剤 １″条件陽極電流密度
ＩＡ／ｄｍ２格温度
２０００通電時間
１晩少最後に、３８０００において１０分間糠
付処理を行なつた。

このＰＴＦＥコーティング皮膜の密着強度を測定したと
ころ、その剥離強さはｌｋ９ｆ／肌であった。

比較のため、アルミニウム板を前記の如く前処理した後
、ＰＴＦＥを熱融着法により１００仏ｍ直接コーティン
グし、焼付処理を行なった後、同様に剥離強さを測定し
たところ、０．１ｋｇｆ／ｃのであり、本発明法により
非常に密着性が向上したことが認められた。

なお、アルミニウム板をボンダルディップ処理し、青化
鋼ストライクを行なった後、直接ＰＴＦＥを１０仏ｍ陽
極電着コーティングした場合は、ＰＴＦＥコーティング
皮膜が極めて容易に剥離するものであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属めつき皮膜中にフツ素樹脂としてテトラフルオ
   ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
   合体が共析されてなる複合めつき皮膜を被処理物表面に
   形成した後、この複合めつき皮膜上に電着塗装法により
   フツ素樹脂コーテイングを施すことを特徴とするフツ素
   樹脂コーテイング方法。