JPH0677968B2 - 四フツ化エチレン樹脂フイルムの被覆方法 - Google Patents

四フツ化エチレン樹脂フイルムの被覆方法

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JPH0677968B2
JPH0677968B2 JP61274867A JP27486786A JPH0677968B2 JP H0677968 B2 JPH0677968 B2 JP H0677968B2 JP 61274867 A JP61274867 A JP 61274867A JP 27486786 A JP27486786 A JP 27486786A JP H0677968 B2 JPH0677968 B2 JP H0677968B2
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film
tetrafluoroethylene resin
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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板(以
下両者を含めてアルミニウム板と称する)に四フッ化エ
チレン樹脂フィルムを被覆する方法に関し、詳細にはア
ルミニウム板に水和酸化皮膜を化成した後、アミノシラ
ン化合物にて処理し、または処理することなく該表面に
熱可塑性フッ素樹脂層を設け、更に四フッ化エチレン樹
脂フィルムを熱融着する方法に関するものである。
(従来の技術) 本出願人はアルミニウム板に熱可塑性フッ素樹脂フィル
ムを熱融着する方法に関して既に特願昭56-202279号
(参照、特開昭58-102725号公報)として特許出願を行
った。しかしながら用途開発の過程で熱可塑性フッ素樹
脂の中でもとりわけ四フッ化エチレン樹脂については溶
融粘度が極めて高いため付着力が他の熱可塑性樹脂フィ
ルム、例えば四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共
重合樹脂フィルム等に比べれば低レベルにあり、苛酷な
加工を受ける場合には使用に耐えないという問題点があ
ることが分かった。
(発明が解決しようとする問題点) かかる事情下に鑑み、本発明者らは上記問題点を解決
し、特願願56-202279号の発明を改良すべく鋭意検討を
行った結果フッ素樹脂の中でも耐熱性、耐摩耗性に極め
て優れ、更に摺動材あるいは耐熱シール材、その他多方
面にわたって用途が期待される四フッ化エチレン樹脂フ
ィルムを使用し、従来得ることのできなかった成形加工
に耐える付着力を有する素材の作製方法を完成するに至
った。
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合
金板に予め水和酸化皮膜を化成した後、該表面に熱可塑
性フッ素樹脂層を設け、次いで四フッ化エチレン樹脂フ
ィルムを熱融着させることを特徴とする四フッ化エチレ
ン樹脂フィルムの被覆方法並びにアルミニウムまたはア
ルミニウム合金板に予め水和酸化皮膜を化成し、引き続
いてアミノシラン化合物にて処理した後、該表面に熱可
塑性フッ素樹脂層を設け、次いで四フッ化エチレン樹脂
フィルムを熱融着させることを特徴とする四フッ化エチ
レン樹脂フィルムの被覆方法を提供するものである。
以下、本発明方法を更に詳細に説明する。
本発明方法の実施に当たって用いるアルミニウム板は、
市販の普通アルミニウム板またはアルミニウム合金板の
いずれも適用できるが、使用に当たっては油脂等の付着
のないものを用いるのが適当である。該アルミニウム板
はまず水和酸化皮膜を化成するのであるが、その方法と
しては次の2つの方法が採用できる。
まず第1の方法としては塩基性有機化合物を含有する水
溶液中に90℃以上のほぼ沸騰状態にて1〜15分間、好ま
しくは3〜7分間浸漬して化成する方法である。ここで
いう塩基性有機化合物とは具体的にはアミン類、例えば
トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタ
ノールアミンなどが挙げられ、これらのうち少なくとも
1種のアミンを比抵抗500×104Ωcm以上のイオン交換水
に0.2〜1.5容量%。好ましくは0.3〜0.7容量%溶解した
弱アルカリ性水溶液が用いられる。
第2の方法としては上記方法で化成処理を実施したアル
ミニウムを水洗後、再度アルカリケイ酸塩を含有する水
溶液中に90℃以上のほぼ沸騰状態にて1〜15分間、好ま
しくは3〜7分間浸漬し、再化成処理する方法である。
アルカリケイ酸塩としては例えば水ガラスとして知られ
るSiO2/Na2Oのモル比が2.0〜4.0の範囲のケイ酸ナトリ
ウムを用いることが好ましく、SiO2/Na2Oのモル比が1
のメタケイ酸ナトリウムを用いることも可能である。こ
れらアルカリケイ酸塩の濃度は比抵抗500×104Ωcm以上
のイオン交換水に0.35〜1.05容量%(重量で0.5〜1.5
%)、好ましくは0.5〜0.84容量%(重量で0.7〜1.2
%)溶解させた水溶液とするのが好ましい。
上記2つの水和酸化皮膜の化成方法によって得られた皮
膜は電子顕微鏡にて観察すると微細な粟粒状の構造が見
られ、この構造は再化成処理したものの方が触手密度が
高く緻密であり、後述の実施例にて記載したごとく付着
力にも効果がより大きく現れる。
このようにして上述の2つの方法により化成処理が施さ
れたアルミニウム板は水洗後十分乾燥した後、次の工程
に移される。
第1の方法としては引き続き該アルミニウム板表面に熱
可塑性フッ素樹脂層を形成させる方法であり、他の方法
としては該アルミニウム板表面をまずアミノシラン化合
物溶液にて処理した後、該表面に熱可塑性フッ素樹脂層
を形成させる方法である。
アミノシラン化合物は熱可塑性フッ素樹脂層とアルミニ
ウム基地との接着力を更に高める作用をする。アミノシ
ラン化合物以外にもアミルシラン、ビニルシラン、メル
カプトシラン等の多くのシラン化合物が存在するが、本
発明方法においてはアミノシラン化合物以外は接着力へ
の寄与は小さい。アミノシラン化合物溶液の処理方法と
しては浸漬、刷毛塗り、スプレーコート、ロールコータ
ー塗装等任意の方法を適当に選択すればよく、形成され
る膜厚は極力薄く、均一にコントロールすることがより
好ましい。
次いで熱可塑性フッ素樹脂層を形成させるのであるが、
ここに用いる熱可塑性フッ素樹脂としては四フッ化エチ
レン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレ
ン−パ−フロロアルコキシエチレン共重合樹脂あるいは
四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂等の加熱処理に
より熱溶融する性質を有する樹脂が用いられる。これら
樹脂層の形成方法は、樹脂分散液或いは粉体樹脂による
塗布焼成、より好ましくは極薄いフィルム状にて熱融着
する方法が採用される。該フィルムによる樹脂層の形成
は全面にわたって均一な厚さを得られること並びに付着
力の安定性の面からもより好ましく、更に高い付着力を
得るという観点から考慮するとこれらの樹脂層の厚さは
3〜25μの範囲にコントロールすることが好ましい。該
被覆層の厚さが前記の範囲を外れ、薄い場合には十分な
接着が得られず、逆に厚い場合には樹脂層自体の破壊が
生じるため接着には好ましくない。
このようにして得られた熱可塑性フッ素樹脂層上に引き
続き四フッ化エチレン樹脂フィルムを被覆する方法は特
に限定されるものではないが、ホットプレスによる熱圧
着方法或いは熱ローラによる熱圧着の方法等を選択すれ
ばよい。熱圧着の条件は温度、圧力、時間の3つの要素
を組合せて前記熱可塑性フッ素樹脂層上に四フッ化エチ
レン樹脂フィルムが十分に接着する条件を選定すればよ
く、個々の条件については特に限定されるものではな
い。また四フッ化エチレン樹脂フィルムの厚さは特に限
定されるものではなく、熱圧着等により被覆することが
できるものであればよい。
本発明方法によって形成された四フッ化エチレン樹脂フ
ィルム層はアルミニウム基地と熱可塑性フッ素樹脂層間
並びに熱可塑性フッ素樹脂層と四フッ化エチレン樹脂層
間がそれぞれに強大な付着力を有しているため、アルミ
ニウム基地に直接四フッ化エチレン樹脂フィルム層を熱
融着するよりも付着力が向上しており、過酷な成形加工
に供することが可能となった。
(実施例) 次ぎに比較例を対照しながら本発明の実施例により本発
明方法を更に詳細に説明するが、本発明方法はこれらの
実施例によって限定されるものではない。
実施例1 板厚0.6mmのアルミニウム板(10150-H24材)を弱アルカ
リ性溶剤にて脱脂処理を行い、次いで比抵抗500×104Ω
cmのイオン交換水にトリエタノールアミンを0.5容量%
溶解させ、pH10に調整した95℃の弱アルカリ性水溶液中
に5分間浸漬して化成処理した後、水洗し乾燥を十分に
行った。
次ぎに12.5μの四フッ化エチレン−パ−フロロアルコキ
シエチレン共重合樹脂フィルムをアルミニウム板表面に
連続的に供給し、熱ロールにて熱圧着処理し、引き続き
50μの四フッ化エチレン樹脂フィルムを上記と同様の方
法にて被覆処理を行った。
得られた板について四フッ化エチレン樹脂フィルムの付
着力をJIS K−6854による180剥離試験にて測定したとこ
ろ5.0kg/inch幅の剥離強度を示した。
更に絞り比0.52にて直径200mm×高さ120mmの容器形状に
深絞り成形を行ったところ何等支障なく成形加工が行え
た。
実施例2 実施例1と同じアルミニウム板を実施例1と同様に化成
処理し、更に該アルミニウム板を水洗後比抵抗500×104
Ωcmのイオン交換水にSiO2/Na2Oのモル比3.14のケイ酸
ナトリウムを0.7容量%添加溶解させ、pH10に調整した9
5℃の水溶液中に5分間浸漬して再化成処理を行い、水
洗乾燥させた。次いで実施例1と同様に12.5μの四フッ
化エチレン−パ−フロロアルコキシエチレン共重合樹脂
フィルムをアルミニウム板表面に連続的に供給し、熱ロ
ールにて熱圧着処理し、引き続き50μの四フッ化エチレ
ン樹脂フィルムと上記と同様の方法にて被覆処理を行っ
た。
得られた板について四フッ化エチレン樹脂フィルムの付
着力を実施例1と同様の180剥離試験にて測定したとこ
ろ5.5kg/inch幅の剥離強度を示した。
更に実施例1と同様の容器形状に深絞り成形を行ったと
ころ何等支障なく、成形加工を行えた。
実施例3 実施例2と同様の方法で再化成処理した後、水洗乾燥し
たアルミニウム板表面にアミノシラン化合物溶液(日本
ユニカー(株)製A−1100)を塗布乾燥させ、次いで実
施例1、2と同様に12.5μの四フッ化エチレン−パ−フ
ロロアルコキシエチレン共重合樹脂フィルム、更に50μ
の四フッ化エチレン樹脂フィルムを熱ロールにより被覆
処理を行った。
得られた板について四フッ化エチレン樹脂フィルムの付
着力を実施例1と同様の180剥離試験にて測定したとこ
ろ6kg/inch幅の剥離強度を示した。
更に実施例1と同様の容器形状に深絞り成形を行ったと
ころ何等支障なく、成形加工が行えた。
比較例1 実施例1と同じアルミニウム板を弱アルカリ性溶剤にて
脱脂処理を行った後、該板に50μの四フッ化エチレン樹
脂フィルムを実施例1と同様に熱ロールによって被覆処
理を行った。
得られた板について四フッ化エチレン樹脂フィルムの付
着力を実施例1と同様の180剥離試験にて測定したとこ
ろ0.5kg/inch幅の剥離強度しか得られず、深絞り加工に
供し得なかった。
比較例2 実施例2と同様の方法によって再化成処理をしたアルミ
ニウム板を水洗し、乾燥した後、該板に50μの四フッ化
エチレン樹脂フィルムを実施例1と同様に熱ロールによ
って被覆処理を行った。
得られた板について四フッ化エチレン樹脂フィルムの付
着力を実施例1と同様の180剥離試験にて測定したとこ
ろ1.5kg/inch幅の剥離強度しか得られなかった。
更に実施例1と同様に深絞り成形加工を行ったところ四
フッ化エチレン樹脂フィルム層の局部的は剥離が生じ、
目的の形状に成形することができなかった。
(発明の効果) 以上詳述したように本発明方法によって得られる四フッ
化エチレン樹脂フィルムを被覆したアルミニウム板は四
フッ化エチレン樹脂フィルムの極めて優れた特徴である
耐熱性、耐摩耗性を生かし、更にアルミニウム基地と中
間層の熱可塑性フッ素樹脂および四フッ化エチレン樹脂
フィルム層の各相互間の付着力が強大であり、アルミニ
ウム基地と四フッ化エチレン樹脂フィルムだけでは成し
得なかった深絞り加工、インパクト加工等の成形加工に
も耐えうる健全な複合被覆であり、本発明方法はかかる
有効な複合被覆を提供する方法として工業的に頗る価値
あるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 9:00 4F C08L 27:18

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウムまたはアルミニウム合金板に
    予め水和酸化皮膜を化成した後、該表面に熱可塑性フッ
    素樹脂層を設け、次いで四フッ化エチレン樹脂フィルム
    を熱融着させることを特徴とする四フッ化エチレン樹脂
    フィルムの被覆方法
  2. 【請求項2】熱可塑性フッ素樹脂層が四フッ化エチレン
    −六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−
    パ−フロロアルコキシエチレン共重合樹脂あるいは四フ
    ッ化エチレン−エチレン共重合樹脂のうちから選ばれた
    1種である特許請求の範囲第1項記載の方法
  3. 【請求項3】熱可塑性フッ素樹脂層がフィルム層である
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の方法
  4. 【請求項4】アルミニウムまたはアルミニウム合金板に
    予め水和酸化皮膜を化成し、引き続いてアミノシラン化
    合物にて処理した後、該表面に熱可塑性フッ素樹脂層を
    設け、次いで四フッ化エチレン樹脂フィルムを熱融着さ
    せることを特徴とする四フッ化エチレン樹脂フィルムの
    被覆方法
  5. 【請求項5】熱可塑性フッ素樹脂層が四フッ化エチレン
    −六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−
    パ−フロロアルコキシエチレン共重合樹脂あるいは四フ
    ッ化エチレン−エチレン共重合樹脂のうちから選ばれた
    1種である特許請求の範囲第4項記載の方法
  6. 【請求項6】熱可塑性フッ素樹脂層がフィルム層である
    特許請求の範囲第4項または第5項記載の方法
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