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撥水性、撥油性

ここではフッ素樹脂コーティングの特性の一つである撥水性・撥油性について解説。そのメカニズムや実際にその特性を活かした製品や用途についても紹介しています。

フッ素樹脂コーティングの撥水性・撥油性

フッ素樹脂はほとんどの物質が固着しないためフッ素樹脂コーティングを行うと表面が水や油を弾き汚れにくくなります。身近にあるものとしてフライパンがありますが、その他にコーティング効果がわかりやすいのが防水スプレーです。

防水スプレーのほとんどは主剤にフッ素樹脂やシリコン樹脂が使用されています。撥水性だけでなく撥油性があるので防汚効果が高くなります。こうしたフッ素樹脂の優れた撥水性・撥油性は当然ながら工業用としても広く利用されています。

工業用の機械は環境によっては汚れやすいですが、フッ素樹脂コーティングを行うことで掃除がしやすくなり省力化・効率化につながります。その他、雨傘や自動車の塗装のような製品の表面加工にも適しています。

フッ素樹脂コーティングが撥水・撥油性に優れている理由

撥水・撥油についてもう少し深く掘り下げてみましょう。フッ素樹脂の撥水・撥油性に大きく関わっているのが表面張力です。フッ素はC-F結合が安定しているため分子同士が引き合う力が弱く表面張力が低くなります。

これに対し、水や油は分子同士が引き合うため表面張力が高くなります。水の表面張力は約73mN/m、鉱油は約30N/mです。フッ素樹脂PTFEの表面張力は約19mN/mとなっています。油や水との表面張力の差が大きいほど弾きやすくなります。

油は水を弾きますが、フッ素樹脂はその両方よりさらに表面張力が低いため撥水・撥油性に優れていると言えます。この他、固体表面に対する液体の付着のしやすさのことをぬれ性と言い、水の場合は親水性や疎水性という言葉で表すこともあります。

ぬれ性を表現するために接触角が用いられます。接触角が180°に近いほどぬれ性が悪い(水をはじく)のですが、フッ素樹脂のPTFE、PFA、FEPの耐水接触角は114°ETFE、EFEPも82°~96°と撥水性の高さがわかります。

参照元:
AGCセイミケミカル株式会社(http://www.seimichemical.co.jp/product/fluoro/sfcoat/

ダイキン工業株式会社(https://www.daikinchemicals.com/jp/solutions/technical-challenges/water-and-oil-repellency.html

撥水・撥油性を生かした活用事例

フッ素樹脂の撥水・撥油性を生かした加工製品として以下のようなものがあります。

フッ素樹脂コーティング会社
おすすめ3選

フッ素樹脂コーティング
メーカー3選を詳しく見る

様々な機器や部品などに加工を施すことで、耐性を付与できるフッ素樹脂コーティング。耐性を持たせるのは性能を向上させるだけではなく、安全性に直結することも理由のひとつです。
どんな耐性を持たせたいか、どんな仕上がりを求めているのかによって加工メーカーをしっかり検討するようにしましょう。ここでは、お悩み別におすすめのフッ素樹脂コーティング加工メーカーをご紹介します。

大量の部品の
品質のバラつきを抑えたい
フロロコート名古屋
フロロコート名古屋公式キャプチャー

引用元:フロロコート名古屋
https://www.landingpage-synergy.com/Y3dpVfRU/

特徴
  • 塗装ロボットと自社設計の連続塗装ラインによる独自の生産体制で、多数の部品を効率的かつ均一にコーティング加工。「大量生産・多ロット対応」向きです。
  • 自動車の燃料タンクやエアコン部品など、厳しい品質・コスト基準が求められる量産パーツでの施工実績が豊富です。
主な対応基材

鉄/SUS/ゴム/銅/真鍮/PPS/ガラス/FKM/CFRP/PEEKなど

タンク・配管など大型設備の
腐食・薬液対策をしたい
吉⽥SKT
吉⽥SKT公式キャプチャー

引用元:吉田SKT
https://www.y-skt.co.jp/

特徴
  • 強酸や強アルカリが循環する化学プラントなど、過酷な環境に耐えうる強固な「焼き付けコーティング」に特化しています。
  • 自社内に大型の加工設備を完備しており、配管やバルブだけでなく、深さ6mに及ぶ大型タンクの加工にも対応可能です。
対応基材

※公式に基材情報なし、カタログをダウンロードしてご確認ください。

半導体・医薬品ラインの
微細なコンタミを抑えたい
日本フッソ工業
日本フッソ工業公式キャプチャー

引用元:日本フッソ工業
https://www.nipponfusso.co.jp/

特徴
  • 接液部を非金属にするなど、コーティングを前提としたコンタミネーション(異物混入)対策の実績が豊富です。
  • 既存の部品への塗布だけでなく、多管式熱交換器などの「機器そのものの設計・製作」から一貫して対応できる点も特徴です。
対応基材

セラミック/CFRP/石英/鋼/鉄/鋳鉄など