コーティング欠陥を防ぐ～ピンホール、剥離、膨れはなぜ起こるか？～

　フッ素樹脂コーティングの不具合として、ピンホール、剥離、膨れ、膜厚ムラ、異物混入、割れなどがあります。
コーティングされた表面に、小さな欠陥が一つあるだけでも、耐薬品性を必要とする用途や半導体製造装置などで使われる部材などでは大きな問題になります。
不具合を防ぐには、原因を工程ごとに考えることが重要です。

　

コーティング欠陥の種類、適切な工程管理と設計の重要性

　ピンホールは、膜に微細な穴が残る現象です。薬液が基材まで届くと、金属腐食が進み、膨れや剥離につながります。原因には、基材表面の凹凸、異物、脱脂不足、塗装中に生じた気泡、焼成時のガス抜けによって生じた穴などがあります。厚膜化すれば減る場合もありますが、ただ厚くすればよいわけではなく、塗り重ね条件や焼成条件も重要となります。

　剥離は、基材と塗膜の接着もしくは密着が失われると生じる現象です。主な原因は、前処理不足、不適切なプライマーの選定や塗装、油分残り、基材の酸化膜、熱膨張差、使用中の衝撃や曲げです。ふっ素樹脂はそもそも付きにくい材料なので、下地処理とプライマー設計が寿命を大きく左右します。

　膨れは、膜の下にガスや液体が入り込んでふくらむ現象です。基材中の水分、鋳物の巣穴、溶接部の隙間、薬品の浸透、洗浄液残りなどが原因となります。再コーティング品では、古い膜や浸透した薬品を完全に除去できない場合があり、新品よりリスクが高くなります。

　欠陥を防ぐには、設計段階で被加工基材を「コーティングしやすい形状」にすることも大切です。被加工基材の曲げ部が鋭角な場合には膜が薄くなりやすく、深い穴や袋状の構造の場合には洗浄液や空気が残りやすくなります。大きめのR付け、吊り穴の準備、予め分解可能な構造にしておくなど、部品設計で改善できる点も多くあります。

　コーティング品質は、施工会社だけでなく、部品設計、加工、洗浄、使用条件の情報共有で高めることができます。欠陥をゼロに近づけるには、問題が起きてから対処するのではなく、事前にリスクを洗い出し、施工業者と共有することが有効です。