JPH084777B2

JPH084777B2 - 被覆方法

Info

Publication number: JPH084777B2
Application number: JP27956187A
Authority: JP
Inventors: 年之小川; 光夫須佐
Original assignee: 東京シリコーン株式会社
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH01123674A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はアルミニウムまたはアルミニウム合金からな
る基材のフッ素樹脂被覆方法に関する。

〔従来の技術〕

従来アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基
材のフッ素樹脂被覆のための下地処理方法はサンドブラ
スト、溶射などによって表面を粗面化する方法、また一
部の低温焼き付けのフッ素樹脂被覆については、リン酸
塩法、リン酸クロム化法、クロム酸法などの化成処理も
おこなわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、サンドブラストや溶射により基材表面を粗面
化してフッ素樹脂を被覆した場合、付着性の向上は認め
られるが、粗面化した基材の凸部が露出することによっ
て耐食性の低下、非粘着性の低下、すべり性の低下など
の問題が発生する。また、基材凸部が露出しない場合で
も部分的に膜厚が薄くなり、やはり耐食性は低下する。

更にサンドブラストや溶射は、（１）その処理の際、
基材に応力がかかるため箔の様な薄い基材や、変形しや
すい基材には適用できない、（２）回り込みがないため
複雑な形状の基材は処理できない、（３）表面を粗面と
するため寸法精度の要求される基材には適用できないな
どの種々の問題点がある。

従来の化成処理においては、200℃以下程度の低温焼
き付けのフッ素樹脂加工については有効であるが、多く
のフッ素樹脂は300℃〜400℃の高温で焼き付ける場合が
多いため化成処理被膜の耐熱性に問題があり、300℃〜4
00℃の高温で焼き付けた場合、化成処理被膜に割れや剥
離が生じ、結果的にフッ素樹脂被膜が剥離するという問
題点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解消し、
アルミニウムまたはその合金の基材に対してその表面を
粗面化することなく、かつ箔等の薄い基材や複雑な形状
の基材にも有効であり、しかも高温の焼き付けにも付着
性を損なわないフッ素樹脂被膜を得ることができる被覆
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

上記した目的は、アルミニウムまたはアルミニウム合
金からなる基材に対して、水溶性フッ化物の無機塩、例
えばフッ化亜鉛、フッ化アルミニウム、フッ化アンモニ
ウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化カリウム、フッ
化水素カリウム、フッ化カルシウム、フッ化鉄、フッ化
ナトリウム、フッ化水素ナトリウム、フッ化バリウム、
フッ化マンガン等を主成分とする水溶液、好ましくはフ
ッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化亜
鉛、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムの１種または２
種以上を主成分とする水溶液中で浸漬処理し、その処理
面にフッ素樹脂系の被膜を形成することによって達成さ
れる。この被膜は、フッ素樹脂系塗料を塗布して焼き付
けを行うことにより形成可能である。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

先ず基材表面の脱脂を行う。この脱脂方法はトリクレ
ン等の有機溶剤による脱脂、カセイソーダ等によるアル
カリ脱脂など一般的な脱脂方法で良く特に制限はない。
次に脱脂を行って表面が清浄になった基材を水溶性フッ
化物の無機塩を主成分とする水溶液に浸漬して処理す
る。この時処理液（水溶液）の組成、濃度、処理液温
度、処理時間は処理液に含まれる塩の種類、被覆する樹
脂の種類等により適宜決められる。処理液の組成として
は、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フ
ッ化亜鉛、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムから選ば
れた１種または２種以上を主成分とするのが好ましく、
最も好ましい処理液はフッ化カリウムを主成分とする水
溶液である。例えば、処理液としてフッ化カリウムを主
成分とする水溶液を用いた場合、フッ化カリウムの濃度
は0.1〜３重量％、好ましくは１〜２重量％が良い。処
理温度は高温の方が好ましく、高温にする程処理時間は
短縮される。例えば処理温度が80℃では10〜15分、95℃
以上では２〜３分でサンドブラスト処理を施したもの以
上の付着力を得ることができるが、所望される被膜の付
着力の大小、作業性等により適宜決定すれば良い。

本発明において脱脂後、上記のように水溶性フッ化物
の無機塩を主成分とする水溶液中で浸漬処理された基材
は水洗または湯洗し、乾燥した後、フッ素樹脂を被覆す
ることができるが、水洗、湯洗、乾燥等の工程は省略す
ることもできる。この際に使用できるフッ素樹脂として
は、ポリフッ化ビニル（PVF）、ポリフッ化ビニリデン
（PVdF）、ポリ塩化三フッ化エチレン（PCTFE）、ポリ
四フッ化エチレン（PTFE）、四フッ化エチレン−六フッ
化プロピレン共重合体（FEP）、エチレン−四フッ化エ
チレン共重合体（ETFE）、エチレン−塩化三フッ化エチ
レン共重合体（ECTFE）、四フッ化エチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体（PFA）等があ
り、これらの単独またはこれらを混合した複合組成でも
良い。またこれらの単独または混合したフッ素樹脂を、
フエノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーンゴム、フッ
素ゴム、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ウレ
タン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリパラ
バン酸アミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、パラヒド
ロキシ安息香酸樹脂等のフッ素樹脂以外の樹脂またはエ
ラストマーと適量混合したものでも良い。そして、これ
らの成分は粉末状または水系、有機溶剤系分散媒に分散
させた液状塗料形態あるいはフイルムまたはシートとし
た状態で使用できる。

また、本発明に使用できるフッ素樹脂塗布方法として
は従来一般的に行われている塗布方法で良く、スプレー
塗装、電着塗装、静電塗装、流動浸漬、ロールコート、
カーテンフローコート、スピンコート等による塗装が可
能であり、塗料形態により適宜選択する。また、フイル
ムラミネーション、シートライニング等の被覆法も使用
できる。

本発明により処理した基材に上記に従ってフッ素樹脂
を被覆したものは後記実施例で示す通り基材表面を粗面
化することなく付着力が向上し、また耐食性にも優れて
いる。

以下、実施例によって本発明を更に具体的に説明す
る。

〔実施例〕

実施例１第１表に示す組成の水溶液中において第１表に示す条
件でアルミニウム板（Ａ−1100）を浸漬処理し、水洗、
乾燥した後フッ素系下塗り塗料EK−1908GY（ダイキン工
業（株）製、商品名）とフッ素系上塗り塗料EK−4300CR
N（ダイキン工業（株）製、商品名）を重量比3:7で混合
した塗料をスプレー塗装により焼付後の膜厚が15〜20μ
ｍになるように塗布した。次いで赤外線乾燥器により揮
発成分が十分除去されるまで乾燥し、更に380℃で15分
間焼き付け、その後室温で放冷した。これにピール強度
測定のためにPFA粉体塗料MP−10（三井デュポンフロロ
ケミカル（株）製、商品名）を静電塗装により焼付後、
膜厚が100〜120μｍになるように塗布し、塗布後350℃
で30分間焼き付けを行った後室温で放冷した。

上記の方法で得たフッ素樹脂被膜の基材との付着性を
5mm幅90゜ピール強度試験により測定した結果を第１表
に示す。また比較のため同一の基材をトリクレン冷液お
よび蒸気により脱脂した後、サンドブラスト処理（シナ
ノランダム＃80、吹付圧3kg/cm²）した後に同様にフッ
素樹脂を塗布したものについての付着性を同様の試験に
よって測定した結果を第１表に示す。

第１表より明らかなように本発明の被覆法で得られる
塗膜の付着力はトリクレン脱脂およびサンドブラスト処
理に比べ優れた付着力が得られる。

A:NH₄F ２重量％水溶液 B:NH₄HF₂ １重量％水溶液 C:ZnF₂ 0.5重量％水溶液 D:NaF ２重量％水溶液 E:KF ２重量％水溶液実施例２アルミニウム板（Ａ−1100）を次の工程順に脱脂、表
面調整を行った。

（１）５重量％カセイソーダ水溶液浸漬（60℃、30
秒）、（２）水洗、（３）10重量％硝酸浸漬（室温、30
秒）、（４）水洗、（５）1.4重量％フッ化カリウム水
溶液浸漬（煮沸、３分）、（６）水洗、（７）乾燥。

上記処理を行ったアルミニウム板に実施例１と同一条
件で同じ塗膜を形成した。

比較例１アルミニウム板（Ａ−1100）をトリクレン冷液および
蒸気によって脱脂し、次いでサンドブラスト処理（シナ
ノランダム＃80,吹付圧3kg/cm²）を行い、その上に実施
例１で示したと同様にフッ素樹脂塗膜を形成した。

比較例２アルミニウム板（Ａ−1100）をトリクレン冷液および
蒸気によって脱脂した後、実施例１で示したと同様にフ
ッ素樹脂塗膜を形成した。

上記実施例２および比較例１、２で得たフッ素樹脂被
膜の初期付着性および熱水（95℃以上）に96時間浸漬し
た後の付着性を5mm幅、90゜ピーク強度試験により測定
した結果およびフッ素樹脂塗装前の基材の表面粗さを測
定した結果を第２表に示す。

第２表より本発明の被覆法は基材の表面をほとんど粗
さずに高い付着力が得られ、その値は基材表面を８倍以
上粗くして得られるサンドブラスト処理法の付着力より
高いことがわかる。また、熱水処理においても付着性の
低下はほとんど認められない。

実施例３アルミニウム板（Ａ−1100）を実施例２と同様の工程
で脱脂、表面調整した後、フッ素樹脂系の変成１コート
タイプの塗料TC−7109BKM（ダイキン工業（株）製、商
品名）を焼き付け後の膜厚が15〜20μｍになるようにス
プレー塗布し、赤外線乾燥器で揮発成分が十分に除去さ
れるまで乾燥し、更に280℃で30分間焼付を行った後、
室温で放冷した。

比較例３アルミニウム板（Ａ−1100）をトリクレン冷液および
蒸気によって脱脂し、次いでサンドブラスト処理（シナ
ノランダム＃80,吹付圧3kg/cm²）を行った後、実施例３
で示したと同様にフッ素樹脂を塗布した。

上記実施例３および比較例３で得たフッ素樹脂を被覆
したアルミニウム板に対して熱水（95℃以上）浸漬試験
および塩水噴霧試験後の耐食性（外観変化）、付着性
（碁盤目試験）を測定した結果を第３表および第４表に
示す。

第４表の比較例３の結果から明らかなようにブラスト
処理では基材の表面粗さに基づく部分的な塗膜のバラツ
キで耐食性が劣るのに対し、本発明の被覆法は基材表面
をほとんど粗さずに優れた付着性が得られるため、薄膜
でも耐食性が良いことがわかる。

実施例４実施例２においてフッ化カリウム水溶液の濃度を種々
変えて下地処理したものに対して同様にフッ素樹脂を塗
布した時の初期付着性と熱水（95℃以上）に96時間浸漬
した後の付着性を5mm幅90゜ピール強度測定試験により
測定した結果を第１図に示す。

第１図によりフッ化カリウム濃度は0.1重量％以上で
あれば良好な初期付着性が得られるが、フッ化カリウム
濃度が３重量％をこえると熱水処理において付着性の低
下が認められることがわかる。

実施例５実施例２においてフッ化カリウム水溶液の温度を変え
た場合の処理時間と付着性の関係を第２図に示す。第２
図より室温程度の低温で処理しても付着力の向上は認め
られるが、処理温度が高温になる程短時間で良好な付着
力が得られることがわかる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明はアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金からなる基材にフッ素樹脂を被覆する方法におい
て基材表面をほとんど粗面化することなく優れた付着力
が得られるため、従来のブラストや溶射に見られる基材
の寸法変化、基材凸部の露出による耐食性の低下、非粘
着性の低下、すべり性の低下等の問題点を解消すること
ができる。また、ブラストや溶射による下地処理では薄
膜加工の場合、平滑な被膜表面を得ることはできなかっ
たが、本発明によれば薄膜でも付着力の高い平滑な被膜
表面を得ることができる。

また、下地処理工程が浸漬処理のため、従来ブラスト
や溶射では処理できなかった箔のような薄い基材や複雑
な形状をした基材も簡単に下地処理ができ粉塵も出ない
という効果があり、更に処理槽の大きさにより短時間に
多量のかつ、大面積の基材も一度に処理できる等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフッ素樹脂を塗布した時の初期付着性の熱水
（95℃以上）に96時間浸漬した後の付着性とを示すピー
ル強度結果とフッ化カリウム濃度との関係を示すグラ
フ、第２図はフッ化カリウム水溶液の温度を変えた時の
処理時間と付着性を示すピール強度との関係を示すグラ
フである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
なる基材を水溶性フッ化物の無機塩を主成分とする水溶
液中に浸漬処理し、その処理面上にフッ素樹脂系被膜を
形成することを特徴とする被覆方法。
【請求項２】前記水溶性フッ化物の無機塩が、フッ化ア
ンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フッ化亜鉛、フ
ッ化ナトリウム、フッ化カリウムの１種又は２種以上か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の被覆方法。
【請求項３】前記水溶性フッ化物の無機塩を主成分とす
る水溶液が、フッ化カリウムを0.1〜３重量％含むと共
に60℃以上に加温した水溶液であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の被覆方法。
【請求項４】前記フッ素樹脂系被膜を、フッ素樹脂系塗
料を塗布し、焼き付けを行うことにより形成することを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の被覆方法。