ふっ素樹脂コーティングCOATING

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ふっ素樹脂とはふっ素樹脂コーティングとはふっ素樹脂コーティング膜の特性比較表

 

ふっ素樹脂とは

 

ふっ素樹脂は、蛍石に多く含まれるふっ素元素(F)と炭素鎖からなる熱可塑性ポリマーです。
1938年、PTFE(ポリテトラフロロエチレン)が発見されて以来、数種類のふっ素樹脂が開発されています。

ふっ素樹脂の多くは、

 

(1)難付着性
(2)耐熱性
(3)すべり性
(4)耐薬品性
(5)はっ水・はつ油性
(6)耐摩耗性
(7)電気特性

 

などの優れた特性を兼ね備えた素材として、コーティング、成形品、フィルム、建築材料などに広く用いられています。

 

コーティング材としては、基材の特徴を生かしつつ、表面に新たな機能を付与したり、高価なふっ素樹脂を効率よく活用したりするために水性・溶剤性・粉体の塗料が数多く作られています。

 

ふっ素樹脂塗料の性質を正しく知り、コーティング膜を十分に機能させるための確かな選択と加工技術により、目的にふさわしい高機能コーティング膜を提供することができます。

 

ふっ素樹脂コーティングは家庭用品から宇宙産業までさまざまな分野で省力化や自動化あるいは地球環境を守るために、大きな役割を果たしています。

 

ふっ素樹脂コーティングとは

 

ふっ素樹脂コーティングは、ふっ素コート(ふっ素コート、フッソコート)、ふっ素加工(ふっ素加工、フッソ加工)、テフロン®加工といったように、様々に表現されています。それぞれの処理に使われている塗料や材料により分類してみると、下図のようになります。

 

図:ふっ素樹脂塗料等による分類

 

上図のうち、ふっ素樹脂塗料系と変性ふっ素樹脂塗料系は前述した9種類のふっ素樹脂のいずれかを含んでいます。これらの塗料により作られる塗膜はふっ素 樹脂の持ついくつかの特性(耐熱性、難付着性、滑り性、耐薬品性)を生かした機能性塗膜として、厨房用品、家電品、OA機器、自動車、半導体製造装置、液 晶製造装置、各種めっき治具等、様々な分野で省力化、自動化に大きな役割を果しています。

 

また、ほとんどの薬品に溶けないふっ素樹脂に溶剤可溶型ふっ素樹脂塗料系とは少しおかしいのですが、分子中にアルキル基などを入れることによって、各種 溶剤に溶けるふっ素樹脂を主成分とした超耐候性塗料として基材の保護と美粧を目的に、自動車、建物、橋梁などの塗装に使われています。

 

最後に、よく虫歯予防に使われている「フッソ」はふっ素化合物(正確にはフッ化ナトリウムの水溶液)ですが、これは「ふっ素樹脂」ではありません。

 

これらのことから、「ふっ素樹脂コーティング」と呼ぶのに適切な範囲は、ふっ素樹脂の共通した特性(耐熱性、難付着性、滑り性、耐薬品性)を発現しているふっ素樹脂塗料系と変性ふっ素樹脂塗料系ではないかと思われます。

 

※ふっ素コート(ふっ素コート、フッソコート)、ふっ素加工(ふっ素加工、フッソ加工)といった表現は、幅広く使用されており、上記の内容を紛らわしくし ています。ふっ素樹脂に誤った認識を持たれている方や目的にふさわしくない「ふっ素コート」を採用し、トラブルを発生させることも少なくありませんので、 十分注意して下さい。

 

※テフロン®は米国デュポン社の登録商標です。

 

参考文献:
後閑昭男,「ふっ素樹脂コーティング」,防錆管理,Vol.48,No.3,2004別冊 より抜粋、編集

 

ふっ素樹脂コーティング膜の特性比較表


 性質
コーティング材PTFE 塗料系PFA 塗料系FEP 塗料系ETFE 塗料系ECTFE 塗料系ふっ素ゴム塗料系変性塗料系
EPOXYPAIPES
水性水性粉体水性粉体粉体粉体水性・溶剤性水性・溶剤性
最高使用
耐熱温度(℃)
連続260

288
260260204204150150230150218

260
250
断続316310310232232180170300163232

288
288
標準焼成温度380

427
380380380380300260100

350
180

260
280

345
380
鉛筆
引っかき値
常温HB

H
HHF

H
B

HB
6H6HH2H

3H
H

2H
H

2H
150℃F2B2B3B3B6B6B6B以下3BHH
接触角水(度)104

111
100

110
100

110
95

105
95

105
969911085以上90以上90以上
摩擦係数静(1kg荷重)0.120.120.120.120.120.20.150.100.120.120.12
動(1kg荷重)0.080.080.080.080.080.210.650.130.110.100.10
テーバー摩耗値
(mg/1000回転)
8

11
21

26
1433

39
13

16
9.48.44

25
25

35
12

20
30

50