JPS62269781A - 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ２里の玖頂ユ１ 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、ざらに詳しくは、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・Ｌｉ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。

ところがＰＦＡなとのフッ素樹脂は、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。

このためＰＦＡなと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おるとともに、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、水素イオンを含有する
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、環境汚染を引き起す恐れの
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Ｐ
ＦＡなと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。

及団夏且ヌ 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、金属表面に酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化マン
ガン、酸化銅、酸化スズおよび酸化マグネシウムからな
る群から選択される少なくとも一種の金属酸化物粉末を
付着させた後、この金属酸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、金属表面に金属酸化物粉末を付着させた
後、この金属酸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。

ｌ肌二貝左依量」 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。

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が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ド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、以下のような金属酸化物粉
末を付着させる。付着される金属酸化物粉末は、酸化亜
鉛、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化銅、酸化スズお
よび酸化マグネシウムからなる群から選択される。

これらの金属酸化物粉末は単独でおるいは２種以上組合
せて用いてもよい。このうち特に、酸化亜鉛、酸化スズ
などが好ましい。

これらの金属酸化物粉末は、その粒径が２００μ而以下
好ましくは８０μ７ｎ以下でおることが望ましい。金属
酸化物粉末が２００μｍを越えると、金属酸化物粉末が
粗くなりすぎて金属面から＠脱するため好ましくない。

。 上記のような金属酸化物粉末は、金属表面に１　ｃｔｉ
当り０．００１〜０．１９好ましくは０．００３〜０．
００５ｇの量で付着されることが望ましい。

金属酸化物粉末を金属表面に付着させるには、たとえば
金属酸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へヶ塗り法などにより
塗布した後、有機溶媒を乾燥させればよい。

上記のようにして、金属表面に金属酸化物粉末を付着さ
せた後、この金属酸化物粉末上に、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へ
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へ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ＰＣＴ
ＦＥ、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５００μｍ
以下好ましくは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であるかあるい
は５００μｍ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
　ｃｒＡ当り０．１〜２．ＣＩ好ましくは０．５〜１．
０ｇの量で設けられて、フッ素樹脂の厚さが０．４〜１
０ｍ好ましくは２〜４＃程度とすることが望ましい。

このようにして金属酸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°Ｃ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酸化物粉末を介して熱
溶融性フッ素樹脂層を形成すると、金属表面に金属酸化
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。たとえば鉄板上に酸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９．５Ｋｇｆ
／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２〜３　Ｋｇ　ｆ　／　ｃ
ｍ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
成するに際して、クロムイオンを含むプライマーあるい
は、荷載樹脂を含むプライマーを塗イ５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て
いる。ざ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、金属表面に酸化亜鉛、酸化コバルト、酸
化マンガン、酸化銅、酸化スズおよび酸化マグネシウム
からなる群から選択される少なくとも一種の金属酸化物
粉末を付着させた後、この金属酸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。

Ｘ腹史ユ 鉄板（ＳＳ４１　）の表面を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。

このようにして表面が粗面化された鉄板上に、粒径３０
μｍの酸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１ｄ当り０．００５ｇの足で酸化亜
鉛粉末が塗布されるように塗布した後、乾燥して金属表
面上に酸化亜鉛粉末を付着させた。

次にこの亜鉛粉末上に、粒径２００μｍのＰＦＡ粉末を
１　ａＡ当り０．７ｇの量で設けた後、３７０’Ｃ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（Ｋｌ　ｆ　／　ｃｍ
　）を調べたところ、剥離強度は９．５Ｋｌｆ／ｃｍで
あった。

土較皿ユ 実施例１において、鉄板上に酸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。

このＰＦＡ層と鉄板との剥離強度は、２〜３に！７ｆ　
／　ｃｍでおった。

大塵■ユ 実施例１において、酸化亜鉛粉末の代わりに、粒径３０
μｍの酸化銅粉末と、粒径２０μｍの酸化スズ粉末との
混合物（酸化銅粉末３４．５重重％、酸化スズ粉末６５
．５型組％）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ＰＦＡＦＩと鉄板との剥離強度は、１０．０Ｋｇ　
ｆ　／　ｃｍであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）金属表面に酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化マンガン
   、酸化銅、酸化スズおよび酸化マグネシウムからなる群
   から選択される少なくとも一種の金属酸化物粉末を付着
   させた後、この金属酸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。 ２）金属酸化物粉末の粒径が、２００μｍ以下である特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 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。