JPS62755B2 - - Google Patents
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- JPS62755B2 JPS62755B2 JP53059420A JP5942078A JPS62755B2 JP S62755 B2 JPS62755 B2 JP S62755B2 JP 53059420 A JP53059420 A JP 53059420A JP 5942078 A JP5942078 A JP 5942078A JP S62755 B2 JPS62755 B2 JP S62755B2
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
本発明は、アルミニウム成形体に弗素樹脂を被
覆して、耐摩耗性の弗素樹脂被覆を得る方法に関
するものである。 なお、本明細書において、アルミニウム成形体
とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金から
鋳造、鍛造、押出、切削等の加工によつて成形さ
れたものを意味する。また弗素樹脂とは、四弗化
エチレン樹脂、三弗化塩化エチレン樹脂、弗化ビ
ニリデン樹脂、弗化ビニール樹脂、四弗化エチレ
ン−六弗化ピロピレン共重合樹脂、四弗化エチレ
ン−エチレン共重合樹脂等、分子式中に弗素を含
む重合体または共重合体、ならびにそれらの一部
他の樹脂を混ぜたり各種添加物を加えたりして
種々の特性をもたせた樹脂をすべて総称する。 弗素樹脂は、耐熱性、非粘着性、低摩擦性等優
れた特徴を有しているので、工業用品から家庭用
品に至るまで、広い分野で利用されている。 弗素樹脂は著しい低摩擦性を有しているもの
の、それ自身は摩耗に強くないので、摩耗の可能
性のある部所にて使用される場合は、アルミナ質
やほうろう質等のセラミツクス、もしくはニツケ
ルその他の硬質金属や合金を、アルミニウム成形
体表面に接着したり、焼付けたり、または溶射し
たりした後、弗素樹脂を塗布、焼成する方法、あ
るいは弗素樹脂中にガラス、炭素、青銅、二硫化
モリブデン等の粉末を混ぜて塗布、焼成する方法
等が採用されてきた。しかしながらこのようにし
て得られた弗素樹脂被覆も、それ自身の特徴であ
る非粘着性のために、成形体表面に充分密着せ
ず、皮膜が剥れやすいという欠点を有している。 本発明者らはこのような欠点をなくすべく研究
を行なつた結果、本発明に致達した。 すなわち従来行なわれてきた弗素樹脂の焼成は
大気中に行なうものであつたが、弗素樹脂は溶融
後も粘度が高いため、流動性が悪く、硬質材で処
理された成形体表面の微細な凹凸に完全に充填さ
れることがなく、そのため樹脂の機械的接着には
充分寄与していなかつた。 そこで研究を重ねた結果、アルミニウム成形体
表面に硬質物質を介して弗素樹脂を塗布した後、
減圧下で焼成することにより、アルミニウム成形
体への著しく高い接着強度を有するとともに、耐
摩耗性の優れた弗素樹脂被覆が得られることを見
出した。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。 アルミニウム成形体表面において、弗素樹脂に
耐摩耗性を与える硬質物質としては、アルミナ質
やほうろう質等のセラミツクス、またはニツケル
その他の硬質金属や合金を、接着、焼付け、ある
いは溶射したもの、アルミニウム成形体の表面を
エツチングして表面のアルミニウム分だけを溶解
し、その成形体を構成する合金中の晶出物や折出
物を相対的に表面に浮き出させたもの等が挙げら
れる。特に、後者のように合金中の晶出物や析出
物を硬質物質として利用すれば、接着や焼付けあ
るいは溶射では得難い寸法精度を有する耐摩耗性
弗素樹脂被覆を可能にする。 硬質物質を介してのアルミニウム成形体への弗
素樹脂の塗布は常法に従つて行なえばよく、弗素
樹脂を例えば、デイスパージヨン、上塗エナメ
ル、あるいは粉体の形で直接に塗布すればよい。 このように弗素樹脂を塗布し、必要によつては
乾燥を行なつた後、本発明に従つて減圧下での焼
成を行なう。減圧度は400mmHg以下であれば充分
である。また焼成温度は用いる樹脂によつて異な
るが、その溶融温度以上であり、かつその溶融温
度に約100℃を加えた温度以下の範囲で選ぶのが
好ましい。例えば、弗素樹脂として四弗化エチレ
ン樹脂を選べば、約400℃前後が最も好ましい温
度となる。 減圧下での焼成は、表面の微細な凹凸への弗素
樹脂の充填を促進し、いわゆるアンカー効果によ
つて、弗素樹脂層を下地へ強く接着させるために
必要なものである。このような減圧下での焼成が
効果を発揮する機構は、減圧によつて酸素が減少
し、樹脂が劣化しにくくなるといつたような化学
的要因によるものではなく、減圧によつて表面凹
部から残存気泡が脱出するとともに弗素樹脂の充
填が促進されるといつた物理的要因によるもので
あり、したがつて減圧度が400mmHg以下であれ
ば、接着強度は減圧度にあまり影響されない。た
だし樹脂の溶融粘度は温度が高い程下がるので、
この場合減圧度を高めると、大気中では樹脂が劣
化してしまうような高い温度まで利用できること
になり、接着強度をさらに高めることができる。 なお、以上のように弗素樹脂の塗布後、直接減
圧下で焼成してもよいが、この減圧焼成に先立つ
て大気中である程度焼成し、弗素樹脂とアルミニ
ウム成形体との間に若干の固着力を与え、減圧焼
成での取扱いを容易にしておくことも有効であ
る。 また、減圧下で焼成した後は水中へ投入するな
どして急冷し、弗素樹脂の結晶化が進まないよう
にして硬化させておくのが好ましい。 以上のようにして得られる弗素樹脂被覆は、弗
素樹脂の特性である耐熱性、非粘着性、低摩耗性
はもちろんのこと、成形体表面への高い接着強度
を有し、さらには耐摩耗性にも優れている。した
がつて、工業用途や家庭用品用途等、広い分野で
の応用が可能となる。例えば、本発明の方法によ
れば弗素樹脂の高い接着強度が得られるので、ホ
ツトプレート等の家庭用品に応用した場合、アル
ミニウムダイカスト製品にセラミツクス等の硬質
物質を溶射した後、四弗化エチレン上塗エナメル
を直接溶射材上へ塗布し、次いで減圧焼成するこ
とにより、充分なる接着強度と非粘着性および耐
摩耗性を有する四弗化エチレン樹脂被覆を得るこ
とができる。また、アルミニウム合金で軸受を成
形し、その摺動面にエツチングによつて晶出物を
浮き出させた後、弗素樹脂を塗布し、減圧焼成す
れば、他の方法ではとうてい得られないような寸
法精度を有する軽量な無潤滑弗素樹脂被覆軸受を
作ることができる。 次に本発明の実施例を示してさらに詳細に説明
する。 実施例 １ アルミニウム−21wt％ケイ素合金押出材よ
り、３cm×５cm×0.5cmの平角板を切り取り、表
面を60℃の10wt％塩酸で90秒間化学エツチング
した。次いで蒸留水で洗浄後、乾燥器中で水分を
除いた。この時、エツチングによつて表面に出た
ケイ素が剥落しないように気をつけた。このエツ
チング面に四弗化エチレン樹脂デイスパーシヨン
を塗布し、風乾後、20mmHgの減圧下において、
410℃、20分の焼成を行なつた。この結果、四弗
化エチレン樹脂はアルミニウム材表面に強く接着
していた。 またこのようにして得られた試片に対し、大越
式迅速摩耗試験機を用いて迅速摩耗試験を行なつ
た。試験条件は、相手材として高速度鋼SKH3を
用い、摩耗距離600ｍ、最終荷重6.3Kg、無潤滑で
行なつた。結果を比摩耗量（単位mm2／Kg）で第１
表に示した。ここで、比摩耗量が小さいほど、耐
摩耗性が良好であることを示している。なお第１
表には比較のため、素材であるアルミニウム−
21wt％ケイ素合金の比摩耗量も併せて示した。
覆して、耐摩耗性の弗素樹脂被覆を得る方法に関
するものである。 なお、本明細書において、アルミニウム成形体
とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金から
鋳造、鍛造、押出、切削等の加工によつて成形さ
れたものを意味する。また弗素樹脂とは、四弗化
エチレン樹脂、三弗化塩化エチレン樹脂、弗化ビ
ニリデン樹脂、弗化ビニール樹脂、四弗化エチレ
ン−六弗化ピロピレン共重合樹脂、四弗化エチレ
ン−エチレン共重合樹脂等、分子式中に弗素を含
む重合体または共重合体、ならびにそれらの一部
他の樹脂を混ぜたり各種添加物を加えたりして
種々の特性をもたせた樹脂をすべて総称する。 弗素樹脂は、耐熱性、非粘着性、低摩擦性等優
れた特徴を有しているので、工業用品から家庭用
品に至るまで、広い分野で利用されている。 弗素樹脂は著しい低摩擦性を有しているもの
の、それ自身は摩耗に強くないので、摩耗の可能
性のある部所にて使用される場合は、アルミナ質
やほうろう質等のセラミツクス、もしくはニツケ
ルその他の硬質金属や合金を、アルミニウム成形
体表面に接着したり、焼付けたり、または溶射し
たりした後、弗素樹脂を塗布、焼成する方法、あ
るいは弗素樹脂中にガラス、炭素、青銅、二硫化
モリブデン等の粉末を混ぜて塗布、焼成する方法
等が採用されてきた。しかしながらこのようにし
て得られた弗素樹脂被覆も、それ自身の特徴であ
る非粘着性のために、成形体表面に充分密着せ
ず、皮膜が剥れやすいという欠点を有している。 本発明者らはこのような欠点をなくすべく研究
を行なつた結果、本発明に致達した。 すなわち従来行なわれてきた弗素樹脂の焼成は
大気中に行なうものであつたが、弗素樹脂は溶融
後も粘度が高いため、流動性が悪く、硬質材で処
理された成形体表面の微細な凹凸に完全に充填さ
れることがなく、そのため樹脂の機械的接着には
充分寄与していなかつた。 そこで研究を重ねた結果、アルミニウム成形体
表面に硬質物質を介して弗素樹脂を塗布した後、
減圧下で焼成することにより、アルミニウム成形
体への著しく高い接着強度を有するとともに、耐
摩耗性の優れた弗素樹脂被覆が得られることを見
出した。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。 アルミニウム成形体表面において、弗素樹脂に
耐摩耗性を与える硬質物質としては、アルミナ質
やほうろう質等のセラミツクス、またはニツケル
その他の硬質金属や合金を、接着、焼付け、ある
いは溶射したもの、アルミニウム成形体の表面を
エツチングして表面のアルミニウム分だけを溶解
し、その成形体を構成する合金中の晶出物や折出
物を相対的に表面に浮き出させたもの等が挙げら
れる。特に、後者のように合金中の晶出物や析出
物を硬質物質として利用すれば、接着や焼付けあ
るいは溶射では得難い寸法精度を有する耐摩耗性
弗素樹脂被覆を可能にする。 硬質物質を介してのアルミニウム成形体への弗
素樹脂の塗布は常法に従つて行なえばよく、弗素
樹脂を例えば、デイスパージヨン、上塗エナメ
ル、あるいは粉体の形で直接に塗布すればよい。 このように弗素樹脂を塗布し、必要によつては
乾燥を行なつた後、本発明に従つて減圧下での焼
成を行なう。減圧度は400mmHg以下であれば充分
である。また焼成温度は用いる樹脂によつて異な
るが、その溶融温度以上であり、かつその溶融温
度に約100℃を加えた温度以下の範囲で選ぶのが
好ましい。例えば、弗素樹脂として四弗化エチレ
ン樹脂を選べば、約400℃前後が最も好ましい温
度となる。 減圧下での焼成は、表面の微細な凹凸への弗素
樹脂の充填を促進し、いわゆるアンカー効果によ
つて、弗素樹脂層を下地へ強く接着させるために
必要なものである。このような減圧下での焼成が
効果を発揮する機構は、減圧によつて酸素が減少
し、樹脂が劣化しにくくなるといつたような化学
的要因によるものではなく、減圧によつて表面凹
部から残存気泡が脱出するとともに弗素樹脂の充
填が促進されるといつた物理的要因によるもので
あり、したがつて減圧度が400mmHg以下であれ
ば、接着強度は減圧度にあまり影響されない。た
だし樹脂の溶融粘度は温度が高い程下がるので、
この場合減圧度を高めると、大気中では樹脂が劣
化してしまうような高い温度まで利用できること
になり、接着強度をさらに高めることができる。 なお、以上のように弗素樹脂の塗布後、直接減
圧下で焼成してもよいが、この減圧焼成に先立つ
て大気中である程度焼成し、弗素樹脂とアルミニ
ウム成形体との間に若干の固着力を与え、減圧焼
成での取扱いを容易にしておくことも有効であ
る。 また、減圧下で焼成した後は水中へ投入するな
どして急冷し、弗素樹脂の結晶化が進まないよう
にして硬化させておくのが好ましい。 以上のようにして得られる弗素樹脂被覆は、弗
素樹脂の特性である耐熱性、非粘着性、低摩耗性
はもちろんのこと、成形体表面への高い接着強度
を有し、さらには耐摩耗性にも優れている。した
がつて、工業用途や家庭用品用途等、広い分野で
の応用が可能となる。例えば、本発明の方法によ
れば弗素樹脂の高い接着強度が得られるので、ホ
ツトプレート等の家庭用品に応用した場合、アル
ミニウムダイカスト製品にセラミツクス等の硬質
物質を溶射した後、四弗化エチレン上塗エナメル
を直接溶射材上へ塗布し、次いで減圧焼成するこ
とにより、充分なる接着強度と非粘着性および耐
摩耗性を有する四弗化エチレン樹脂被覆を得るこ
とができる。また、アルミニウム合金で軸受を成
形し、その摺動面にエツチングによつて晶出物を
浮き出させた後、弗素樹脂を塗布し、減圧焼成す
れば、他の方法ではとうてい得られないような寸
法精度を有する軽量な無潤滑弗素樹脂被覆軸受を
作ることができる。 次に本発明の実施例を示してさらに詳細に説明
する。 実施例 １ アルミニウム−21wt％ケイ素合金押出材よ
り、３cm×５cm×0.5cmの平角板を切り取り、表
面を60℃の10wt％塩酸で90秒間化学エツチング
した。次いで蒸留水で洗浄後、乾燥器中で水分を
除いた。この時、エツチングによつて表面に出た
ケイ素が剥落しないように気をつけた。このエツ
チング面に四弗化エチレン樹脂デイスパーシヨン
を塗布し、風乾後、20mmHgの減圧下において、
410℃、20分の焼成を行なつた。この結果、四弗
化エチレン樹脂はアルミニウム材表面に強く接着
していた。 またこのようにして得られた試片に対し、大越
式迅速摩耗試験機を用いて迅速摩耗試験を行なつ
た。試験条件は、相手材として高速度鋼SKH3を
用い、摩耗距離600ｍ、最終荷重6.3Kg、無潤滑で
行なつた。結果を比摩耗量（単位mm2／Kg）で第１
表に示した。ここで、比摩耗量が小さいほど、耐
摩耗性が良好であることを示している。なお第１
表には比較のため、素材であるアルミニウム−
21wt％ケイ素合金の比摩耗量も併せて示した。
【表】
第１表の結果から明らかなように、エツチング
によつて合金中のケイ素を表面に浮き出させた
後、四弗化エチレン樹脂を塗布し、減圧下で焼成
したものは、無潤滑でも耐摩耗性が著しく向上し
ている。 実施例 ２ 普通アルミニウム地金を用いて、金型鋳造法に
より調理用フライパンを作成した。調理面を面削
加工して平滑にした後、JIS R6001による＃80の
アルミナ研削材を用いてサンドブラストし、表面
を粗面化した。ゴミや油等を除いた後、この面に
アルミナ微粉末を混合したケイ酸塩系の無機接着
剤（住友化学工業株式会社製“スミセラム”）を
0.1mm以下の厚さで塗布し、乾燥させて充分接着
させ、硬質材とした。無機接着剤を被覆した面上
に、四弗化エチレン上塗エナメルを塗布して乾燥
後、10mmHgの減圧下にて、410℃、20分の焼成を
行なつた。 この四弗化エチレン樹脂被覆した調理面に、
SUS304製で75mm幅の金属ヘラを皮膜面に45゜の
角度で置き、摺動距離75mmで5000往復摺動し、摩
擦した。金属ヘラへの荷重は500ｇとした。5000
回摺動後の調理面を用いてたまごを焼いたとこ
ろ、こげつくこともなく、容易に剥がすことがで
きた。 他方、大気圧下410℃の温度で焼成した以外全
く同様にして四弗化エチレン樹脂複合皮膜面を形
成した調理用フライパンについて上記方法と同様
の方法にて皮膜の剥離試験を試みた結果、350回
の摺動で皮膜の剥離が観察され、400回で試験を
中止したが、摺動面の皮膜はほぼ完全に剥離して
いた。 以上説明したごとく、本発明によれば、耐摩耗
性と密着性を有する弗素樹脂被覆が容易に得られ
る。
によつて合金中のケイ素を表面に浮き出させた
後、四弗化エチレン樹脂を塗布し、減圧下で焼成
したものは、無潤滑でも耐摩耗性が著しく向上し
ている。 実施例 ２ 普通アルミニウム地金を用いて、金型鋳造法に
より調理用フライパンを作成した。調理面を面削
加工して平滑にした後、JIS R6001による＃80の
アルミナ研削材を用いてサンドブラストし、表面
を粗面化した。ゴミや油等を除いた後、この面に
アルミナ微粉末を混合したケイ酸塩系の無機接着
剤（住友化学工業株式会社製“スミセラム”）を
0.1mm以下の厚さで塗布し、乾燥させて充分接着
させ、硬質材とした。無機接着剤を被覆した面上
に、四弗化エチレン上塗エナメルを塗布して乾燥
後、10mmHgの減圧下にて、410℃、20分の焼成を
行なつた。 この四弗化エチレン樹脂被覆した調理面に、
SUS304製で75mm幅の金属ヘラを皮膜面に45゜の
角度で置き、摺動距離75mmで5000往復摺動し、摩
擦した。金属ヘラへの荷重は500ｇとした。5000
回摺動後の調理面を用いてたまごを焼いたとこ
ろ、こげつくこともなく、容易に剥がすことがで
きた。 他方、大気圧下410℃の温度で焼成した以外全
く同様にして四弗化エチレン樹脂複合皮膜面を形
成した調理用フライパンについて上記方法と同様
の方法にて皮膜の剥離試験を試みた結果、350回
の摺動で皮膜の剥離が観察され、400回で試験を
中止したが、摺動面の皮膜はほぼ完全に剥離して
いた。 以上説明したごとく、本発明によれば、耐摩耗
性と密着性を有する弗素樹脂被覆が容易に得られ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム成形体表面を弗素樹脂で被覆す
るに際し、成形体と弗素樹脂との間に硬質物質を
介在させて弗素樹脂を塗布し、減圧下で焼成する
ことによつて、耐摩耗性でかつ接着強度の高い弗
素樹脂皮膜を得ることを特徴とする弗素樹脂複合
皮膜の形成法。 ２ 硬質物質がアルミナ質またはほうろう質のセ
ラミツクスであつて、アルミニウム成形体表面に
接着、焼付け、あるいは溶射したものである特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 硬質物質が硬質の金属または合金であつて、
アルミニウム成形体表面に接着、焼付け、あるい
は溶射したものである特許請求の範囲第１項記載
の方法。 ４ 硬質物質がアルミニウム成形体を構成する合
金中の晶出物または析出物であつて、該成形体を
エツチングすることによつて表面のアルミニウム
分を溶解し、相対的に該晶出物または析出物を表
面に浮き出させたものである特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ５ 減圧下での焼成を400mmHg以下の減圧度で行
なう特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5942078A JPS54149745A (en) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | Fluorine resin composite layer formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5942078A JPS54149745A (en) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | Fluorine resin composite layer formation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54149745A JPS54149745A (en) | 1979-11-24 |
| JPS62755B2 true JPS62755B2 (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=13112743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5942078A Granted JPS54149745A (en) | 1978-05-17 | 1978-05-17 | Fluorine resin composite layer formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54149745A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5693517A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-29 | Sumitomo Alum Smelt Co Ltd | Forming method for composite film of ethylene tetrafluoride resin |
| US4478965A (en) * | 1982-05-20 | 1984-10-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Melt processable perfluorocarbon resin with degradation retarder |
| JPH0767551B2 (ja) * | 1986-05-15 | 1995-07-26 | 日本バルカ−工業株式会社 | 金属表面への熱溶融性フツ素樹脂層の形成方法 |
| JPH0227327U (ja) * | 1988-04-22 | 1990-02-22 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS505430A (ja) * | 1973-05-19 | 1975-01-21 | ||
| JPS5226539A (en) * | 1975-08-26 | 1977-02-28 | Kobe Steel Ltd | Production of kitchen ware |
| JPS5251432A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-25 | Nikken Toso Kogyo Kk | Method for coating with fluorine contaiing resine |
| JPS52115751A (en) * | 1976-03-25 | 1977-09-28 | Sumitomo Chemical Co | Process for coating with fluoric resins |
-
1978
- 1978-05-17 JP JP5942078A patent/JPS54149745A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS505430A (ja) * | 1973-05-19 | 1975-01-21 | ||
| JPS5226539A (en) * | 1975-08-26 | 1977-02-28 | Kobe Steel Ltd | Production of kitchen ware |
| JPS5251432A (en) * | 1975-10-22 | 1977-04-25 | Nikken Toso Kogyo Kk | Method for coating with fluorine contaiing resine |
| JPS52115751A (en) * | 1976-03-25 | 1977-09-28 | Sumitomo Chemical Co | Process for coating with fluoric resins |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54149745A (en) | 1979-11-24 |
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