コーティング加工とは？テープ・フィルム加工の工法まとめ

当記事では、コーティング加工とはどのようなものなのかまとめるとともに、種類や対応している製品などについても解説しています。コーティング加工について知りたい方や、種類・対応している製品が気になる方は、参考にしてみてください。

コーティング加工とは

コーティング加工とは、金属やセラミック、ガラスやゴムなどの表面に、合成樹脂などのコーティング剤を均一に塗布し焼成させる表面処理技術のことを指します。素材そのものの特性に、コーティング剤の特性をプラスさせることにより、さまざまな問題解決につながります。

コーティング加工には、 耐薬品性・ 非粘着性、撥水･撥油性・低摩耗性など優れた性質を備えているのが特徴です。

主なコーティング加工の種類

物理蒸着（PVD、CVD）

金属分野では、材料としてチタンやクロムといった材料を何らかの方法で蒸発させます。そして、基材の表面に付着させるため「蒸着」と言う表現をよく用いています。これをさらに細かく分類すると「物理蒸着」と「化学蒸着」があります。物理蒸着は「PVD」、化学蒸着は「CVD」と呼ばれているのが特徴です。

PVDは真空で硬質な皮膜を物理的に蒸着させる技術です。硬い工具だけでなく、スナック菓子やインスタントラーメンの内袋も、アルミを蒸着し湿気・酸化から保護する役割を持ちます。CVDは、化学反応を用いて成膜する技術で、シリコンの酸化膜など、半導体製造プロセス向けで利用しています。

フッ素樹脂コーティング（PTFE、フッ素系）

フッ素樹脂の非粘着性、滑り性、耐薬品性、耐熱性などの特性を活かして、金属などの素材の表面に施す表面処理のことを指します。PTFEは、フッ素樹脂の中で多く用いられている樹脂。耐熱・耐薬品・電気・非粘着・自己潤滑性などに優れているのが特徴です。

特殊塗料・粉体塗装（粉体コーティング）

特殊塗料・コーティング加工とは、素材に特殊な機能や意匠性を付与する表面処理技術のことを言います。

粉体塗装とは、パウダーコーティングとも呼ばれ、顔料・樹脂・添加剤をあらかじめ粉末状に砕いた紛体を使用し、対象物に付着させます。それを100～200℃の高温で焼き付けて強固な塗膜を形成する技術を指します。

コーティング加工に対応している製品は？

高耐摩耗性・耐熱性を付与した半導体・電子部品

半導体製造のプロセスにおいては、前工程から後工程で、塗布による接着・機能付与・表面処理が施されています。半導体はデジタルデバイスの小型化やコネクテッドカーの普及、AI向け半導体の高機能化により高度化が進んでおり、より精密で生産性の高い塗布が求められています。

自動車部品・金型の撥水・撥油性コーティング

自動車には、さまざまな部品が使われており、その種類も多岐に渡ります。部品の接着・機能付与や、素材に対するコーティングなどで塗布が行われています。

母材の表面にコーティング剤を塗布すると、耐久性を高めることができ、汚れや水、油といった外的要因からの保護膜を形成すると言われています。

自動車部品の事例｜メッキ工程でメッキ液の液温を上昇・維持するためのヒーター

画像引用元：株式会社フロロコート名古屋会社（https://www.fluorocoat-nagoya.co.jp/service_case01.html）

医療機器への高純度・耐薬品コーティング

セラミックであるコーティング被膜は、医療器分野においても活躍しています。樹脂の離型性向上を目的としたカテーテルや注射器などの成形金型。そして、耐薬品性や洗浄性に優れた性能を示すことから医療用プローブやケリソンなどの手術器具など、医療機器に広く採用されています。

家電の外装フィルムや内部構成部品の防錆・耐熱コーティング

コーティング加工は、家電の外装フィルムや内部構成部品の防錆などにも用いられています。コーティング技術は家電製品の機能性、耐久性、美観の維持に必須だと言えます。

UVインキや射出成形品への多機能コーティング

フッ素樹脂コーティングは、UVインキや射出成形品に対して、非粘着性、撥水撥油性、耐薬品性、耐候性、防汚性などの多機能性を付与することができます。これにより、製品の性能向上、メンテナンスコスト削減、長寿命化につながりやすいです。

また、射出成形は複雑な形状を効率的に成形できますが、樹脂そのものの物性には限界があるとされるため、コーティングによりその性能を補完・向上させられます。