防食概論:塗料・塗装

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         ふっ素樹脂塗膜性能と用途

 ふっ素樹脂塗料は,塗膜に期待する特性により選択するのが一般的である。ここでは,ふっ素樹脂の特性と実用例などを紹介する。
 さらに,ふっ素樹脂塗膜に関するJIS K 6894「金属素地上のふっ素樹脂塗膜」の概要も紹介する。

【塗膜性能別の主な用途】

  • 耐熱性
     ふっ素樹脂,及びその複合系は,耐熱性の他,低温特性に優れ,短時間なら 300℃まで,一般的には 260℃から -240℃まで使用可能である。
  • 非粘着性
     ほとんどの物は固着しない。エポキシ樹脂金形の離形用など,厳しい非粘着性を要求するところや,粘度の低い粘体に対する非粘着性を得るためには,ピンホール発生の少ない FEP系,PFA系の塗膜を使う必要がある。
     用途には,刃物,集塵機,レンジ,撹拌機,遠心分離機,プラスチック成形金形,プラスチックフィルム押出磯ロール,コピーロールなどがある。
  • すべり性
     ふっ素樹脂塗膜は,非常に低い摩擦係数を有す。一般的に,0.05~0.15の間の値を示す。
     用途には,カメラ部品,光学機械,バルブ,シャフトなどがある。
  • 電気特性
     ふっ素樹脂は,あらゆるプラスチックのうちで最も優れた電気的性質を有する。電気絶縁性,誘電損失の少なさ,耐アーク性などで優れる。
     このため,FEP系,PFA系,及び変性塗料系が電気的用途に用いられる。
     用途には,各種電極,精密機器部品,粉体容器などがある。
  • 耐磨耗性
     ふっ素樹脂変性塗料は,ふっ素樹脂の持つすべり性と有機バインダー樹脂により向上した被膜強度を兼ね備え,荷重の高い摩耗に対しても優れた耐摩耗性を示す。
     このため,複写機定着ロールや練りロールなど適度の荷重がかかる摩耗に対して,PTFE/PFA複合系が用いられている。
     用途には,機械部品,ピストンリング,ベアリング,ドアー開閉部品,自動販売機部品などがある。
  • 耐薬品性
     ふっ素樹脂はほとんどの薬品に侵されない。耐食用として,FEP系,PFA系の厚い被膜(耐食ライニング)が主に用いられている。PTFE系は,ピンホールの発生が避けられないため,耐食用としては用いられない。
     用途には,ボルトナット,便器,耐塩水装置,ポンプ部品,化学工業タンク内コーティングなどがある。
  • 非濡性
     ふっ素樹脂は,表面エネルギーが最も低い材料である。従って,工業的操作で用いられるほとんどの溶液に濡れることがない
     用途には,食品関係の機器,器具類の汚れ対策などがある。
 

【JIS K 6894:1996 金属素地上のふっ素樹脂塗膜】

適用範囲
 この規格は,金属素地上に塗装前処理を施した後,ふつ素樹脂塗料を塗装し焼き付けた塗膜(以下,塗膜という。)の種類,等級,試験法などについて規定する。
種類
 種類は,金属素地,塗装前処理,及びふっ素樹脂塗料ごとに,項目によって次のとおりとする。
    (1) 金属素地による種類
 金属素地による種類と記号は,炭素鋼(ST),鋳鉄(Cl),ステンレス鋼(SU),銅合金(CA),アルミニウム及びアルミニウム合金(AL),アルミニウム鋳物(AC),アルミニウムダイキャスト(ADC),アルミナイズド鋼板(AZS),その他(OT)である。
    (2) 塗装前処理による種類
 金属素地調整の種類と記号は,脱脂(SD),研磨(SBU),ブラスト(SB),その他の前処理(OT)である。塗装前処理による種類と記号は,金属溶射(SM),セラミック溶射(SC),化成皮膜(SCH),陽極酸化(SA),その他の前処理(OT)である。
    (3) ふっ素樹脂塗料による種類
 ふっ素樹脂による種類は,JIS K 6899 に準拠し表のものが既定されている。


ふっ素樹脂による種類
  種   類   記 号 
  ボリテトラフルオロエチレン    PTFE  
  パーフルオロアルコキシアルカン    PFA  
  テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン    FEP  
  エチレン/テトラフルオロエチレン    E/TFE  
  ポリふっ化ビニリデン    PVDF  
 備考:耐候性向上を目的とした PVDF は除く。
 等級:等級は,次に示す性能別に定められている。( )内は評価方法を示す。
   ① 非ぬれ性(水の接触角)
   ② 非粘着性(粘着テープのはがれ強さ)
   ③ 付着性(描画試験,碁盤目試験,又はピール強度試験)
   ④ 硬さ(鉛筆引っかき)
   ⑤ 耐摩耗性(テーバー摩耗試験)
   ⑥ ピンホール(乾式及び湿式ピンホールテスター)
   ⑦ 塗膜の厚さ(電磁式膜厚計,渦電流式膜厚計など)

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