フッ素樹脂コーティング・加工

  1. トップページ
  2. »
  3. フッ素樹脂コーティング・加工
 

フッ素樹脂のコーティング剤

1938年、米国デュポン社のブランケット博士の研究からフッ素樹脂の歴史は始まりました。軍需技術からのスピンオフという経緯ではありますが、今や世界中のありとあらゆる工業製品で使用され、人々の快適な暮らしに貢献しています。

 

フッ素樹脂は、他の工業製品を遙かに凌駕する(1)耐極低温性・耐熱性(2)耐薬品性・耐食性(3)非粘着性(4)低摩擦性(5)電気絶縁性(6)耐燃焼性(7)耐紫外線特性を兼ね備えています。特に摩擦係数はあらゆる固体の中で最小。あらゆるプラスチックの中でもっとも優れた絶縁性を持っています。これらの特性を他の素材に付与するべく生まれた方法が、フッ素樹脂によるコーティングです

 

コーティングできる素材は主に鉄・アルミニウム・ステンレスなどの金属、またガラス・セラミックなどの窯業製品です。これはコーティングの最後の過程で焼成を入れるために、その焼成温度に耐えられる素材に限定されるためです。コーティング自体は塗装によって行われることが多く、ほとんどはスプレーで吹き付けます。そのようにしてコーティングされた素材は最後に焼成され、所望の性質を持つ塗膜となります。

フッ素樹脂コーティングの特徴

以下にフッ素樹脂によるコーティングの特徴をご紹介します。

耐寒性、耐熱性

フッ素樹脂は-240~+260度までの温度下で、後述するような性質を維持します。高温に関しては、瞬間的であれば+300度までに耐えることができます。

耐薬品性、耐食性

フッ素樹脂はほとんどの薬品や腐食性の物質に侵されることがありません。フッ素と炭素の強固な結合によって、他の物質と化学反応を起こさないためです。ただし、コーティングということになれば、塗膜の薄い部分やピンホールが発生する可能性を考慮し、塗膜を厚くする必要があります。耐食用としてはFEP系、PFA系のフッ素樹脂を用いた厚い塗膜が適しています。PTFE系のフッ素樹脂はピンホールの発生が避けられず、耐食用としてのコーティングには適当ではありません。

非粘着性

ほとんどの物質はフッ素樹脂コーティングに固着することがありません。コーティング塗膜の厚みにかかわらず、高い非粘着性を発揮します。

低摩擦性

フッ素樹脂でコーティングした表面は摩擦係数が非常に小さくなります。荷重や摺動により摩擦係数は多少変化するものの0.05~0.15の値を示します。ちなみに通常の金属面同士の摩擦係数は約0.4です。

耐摩耗性

フッ素樹脂でコーティングした表面は、フッ素樹脂の持つ低摩擦性により荷重の高い擦過に対しても優れた耐摩耗性を発揮します。

電気絶縁性

フッ素樹脂は、あらゆるプラスチックの中でもっとも優れた電気絶縁性を持っています。優れた耐熱性能とともに電子部品の製作には欠かせない性質です。ただしピンホールが発生してしまうと絶縁性も失われてしまうため、塗膜を形成する際には細心の注意が必要です。

フッ素塗料の主な種類

フッ素塗料には主に以下の種類があります。

  • PTFE塗料
  • FEP塗料
  • PFA塗料
  • PTFE/PFA複合塗料
  • 変性塗料