[其他]涂覆氟樹脂的鋁質材料

無效

• 申請號: 87102226
• 申請日: 1987-03-19
• 公開（公告）號: CN87102226A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發明（設計）人: 岡崎博志;松山文雄
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C09J5/06
• 分類號: C09J5/06;B05D7/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 魏金璽,羅才希

本發明是關于具有氟樹脂涂層的鋁質材料。

氟樹脂，例如聚四氟乙烯（以下簡稱為PTFE）是具有優良的抗粘附性，耐熱，耐化學性和電絕緣性的塑料。利用這些優點，可把具有PTFE涂層的成形金屬制品廣泛應用于家庭廚具和工業另件，例如復印機的定位輥。

然而，以PTFE和四氟乙烯/六氟丙烯共聚物為代表的氟樹脂，其缺點是對金屬的粘附性很差，需用特殊的方法才能使氟樹脂和金屬粘接。氟樹脂和金屬底材粘接，常規所用的方法大體上可分為兩類，即根據粘接機理分為化學法和機械法。前者的典型實例是涂底劑法，而后者的典型實例是腐蝕法。

涂底劑法中，最重要的是，采用適當方法例如噴砂，把金屬表面弄粗糙，然后涂上底層涂料（即粘附層），再涂上氟樹脂層。換句話說，金屬藉助居于中間的底層涂料而與樹脂粘接。

腐蝕法中，用電化學法或化學法腐蝕金屬材料，如鋁的表面，使表面呈微細凹凸不平，然后涂上氟樹脂。腐蝕法中，鋁依靠腐蝕所提供的增粘效應而與樹脂粘接。

這兩種方法中，腐蝕法較為優越，因為金屬與氟樹脂粘接得牢固，如果氟樹脂涂在金屬平板上，則可做成任意形狀。

然而，氟樹脂粘接到鋁的常規方法，存在經濟上的缺點，表現在除了需要涂覆步驟和樹脂燒結步驟外，還需要額外增加的步驟，即涂底法中的涂底劑涂覆步驟和腐蝕法中的鋁表面弄粗步驟。常規粘接技術的另一個問題是，由于需采用腐蝕法，噴砂法或其他適宜方法使表面粗糙，所以要提供一種能夠適合于氟樹脂粘附于薄鋁板上的設備，是很困難的。

為了解決上述問題，本發明人為提出一種不依賴常規方法的氟樹脂粘接到鋁的方法曾經進行多次研究和一系列試驗。

結果，本發明人完成了本發明。本發明提供的涂覆氟樹脂的鋁質材料的制備方法包括，在具有鎂含量為0.01至10.0%（重量）的鋁質材料上涂覆氟樹脂的步驟和在溫度高于該氟樹脂的分解點時燒結該涂覆樹脂的步驟。

圖1為1-4號試樣的制成品涂覆面的表面粗糙度輪廓圖。

圖2和圖3分別為4-1號和4-2號試樣的制成品涂覆面上的表面粗糙度輪廓圖。

本發明的成就是以本發明人發現這樣的事實為基礎的，即在鋁表面不必涂上任何涂底劑或腐蝕而在高于普通燒結氟樹脂所采用的溫度下對氟樹脂涂覆層進行燒結，所獲得的在樹脂層和鋁之間的粘附力實際上令人滿意。

用作本發明底材的鋁材料，如果鎂含量低于0.01%（重量），則所獲得的氟樹脂和鋁之間的粘附不能令人滿意，其生成物無法應用，由于會遇到諸如氟樹脂層與底材分離的問題。如果鋁質材料的鎂含量大于10%（重量），鋁的流動性就減小，使鑄件出毛病，同時導致下一步加工出問題。而且過量的鎂甚至可以與其他金屬形成化合物，成為不適于機械加工的脆性制品。因此，為了得到令人滿意的氟樹脂和鋁之間的粘附力，鋁質材料的鎂含量要介于0.01至10.0%（重量）的范圍內，最好是介于0.1至10.0%（重量）的范圍內。

一種氟樹脂的分解點就是在熱的作用下樹脂開始解聚的溫度。它通常以熱重量分析法來測定。例如PTFE在大氣中加熱至高于約380℃就逐漸分解〔參見P.E.Thomas，“Soc.Plastics????Eng.J.”Vol.12，89（56）〕，通過熱重量分析法監測其重量減少，可以測定其分解點或者PTFE開始分解的溫度。重量的縮減率隨著加熱溫度和時間的不同而不同。PFA（四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物）和FEP（四氟乙烯/六氟丙烯共聚物）的分解點是等于或低于PTFE的分解點。

本發明的重要方面是本發明人發現了這樣的實事，即在使樹脂引起輕微分解的溫度和時間條件下，把氟樹脂燒結，則該樹脂可以令人滿意地粘附于含有鎂的鋁上。引起氟樹脂輕微分解的燒結條件是由燒結溫度和時間來決定。通常作為涂覆材料的氟樹脂的已知燒結溫度是350°至380℃（不低于該樹脂的熔點）和燒結時間是10-40分鐘的范圍內。為達到本發明的目的，有必要在高于上述溫度下燒結氟樹脂。例如，PTFE較好是在400℃或更高溫度下，最好是在400℃至600℃的溫度下燒結，燒結時間為10至200秒鐘。在這個溫度范圍的下限，則燒結時間要延長，反過來也一樣。在這個燒結條件下，只有部分受加熱的樹脂分解，實際上仍保持其抗拉強度和延伸度。

上面提過的氟樹脂中，最好使用PTFE，因為它顯示出具有優良的耐熱性和抗粘附性。

當本發明應用于對一般難于用常規設備進行腐蝕或噴砂處理的薄鋁片涂覆氟樹脂時，優點就更加顯著。本發明為一般薄到200微米或以下的鋁箔涂覆氟樹脂提供了有效方法。