JP6310279B2

JP6310279B2 - 琺瑯容体及びその製造方法

Info

Publication number: JP6310279B2
Application number: JP2014039626A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　剛; 剛佐藤
Original assignee: 新潟精密鋳造株式会社
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: CN104873109A; JP2015163727A; EP2923618A1

Description

本発明は、例えば鍋や食器などの琺瑯容体及びその製造方法に関するものである。

従来から、鍋や食器などの容体として、例えば特開２００１−１０４１６２号に開示されるような容体の表面に琺瑯層が形成された琺瑯容体（以下、従来例）が提案されている。

この従来例は、鉄製の容体の表面にシリカを主成分とするガラス質の釉薬を塗布し、これを熱処理装置に入れて焼き処理することで琺瑯層を形成するものであり、この琺瑯層により耐久性及び高価さが向上する。

特開２００１−１０４１６２号公報

ところで、従来例は、釉薬を表面に塗布した容体を熱処理装置内に配して焼き処理する際、例えば容体を逆さ状態として熱処理装置内の載置部に載置することになるが、この載置部と接触する容体の上部周縁には部分的に琺瑯層が形成されず、金属が露出してしまう。これは、容体の上部周縁が接触する載置部に当該上部周縁に塗布された釉薬が付着してしまうからである。この容体の上部周縁における金属の露出部位の面積を可及的に少なくすべく、載置部は点接触する形状等に設けられているが、いずれにせよ容体の上部周縁の一部に金属の露出部位が生じてしまう。

従って、従来においては、この琺瑯層が形成されない金属の露出部位はそのままだと錆びてしまう為、この金属の露出部位に防錆材を塗って対応しているが、継続使用により防錆材が剥がれ、結局、錆びが生じ、更に、琺瑯層が形成された部位であってもこの琺瑯層が摩耗により削れて金属が露出して錆びてしまう問題点もある。

本発明は、上述した問題点を解決する、極めて商品価値の高い画期的な琺瑯容体及びその製造方法を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

蓋体３を有し、下記のステンレス材で構成した容体１の表面１ａに琺瑯層２を形成した琺瑯容体であって、前記容体１の琺瑯層２は、前記蓋体３の下部周縁３ｂが当接重合する上部周縁１ｂ以外に形成されていることを特徴とする琺瑯容体に係るものである。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。

また、請求項１記載の琺瑯容体において、前記蓋体３は、下記のステンレス材で構成した蓋体３の表面３ａに琺瑯層５を形成した琺瑯蓋体であることを特徴とする琺瑯容体に係るものである。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。

また、請求項２記載の琺瑯容体において、前記蓋体３の琺瑯層５は、前記琺瑯容体の上部周縁１ｂに当接重合する下部周縁３ｂ以外に形成されていることを特徴とする琺瑯容体に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の琺瑯容体において、前記容体１の表面１ａはブラスト処理が施されていることを特徴とする琺瑯容体に係るものである。

また、請求項２，３いずれか１項に記載の琺瑯容体において、前記蓋体３の表面３ａはブラスト処理が施されていることを特徴とする琺瑯容体に係るものである。

また、蓋体３を有し、下記のステンレス材で構成した容体１の表面１ａに琺瑯層２を形成した琺瑯容体の製造方法であって、前記蓋体３の下部周縁３ｂが当接重合する前記容体１の上部周縁１ｂに適宜な手段でマスキングして釉薬４を付し、続いて、この釉薬４が付された容体１を前記マスキングされた部位で支持して焼き処理することで、前記容体１の前記上部周縁１ｂを除く表面１ａに前記琺瑯層２を形成することを特徴とする琺瑯容体の製造方法に係るものである。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。

また、請求項６記載の琺瑯容体の製造方法において、前記蓋体３は、下記１のステンレス材で構成した蓋体３の表面３ａに下記２の方法で琺瑯層５を形成することを特徴とする琺瑯容体の製造方法に係るものである。
記１
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。
記２
前記容体１の上部周縁１ｂに当接重合する前記蓋体３の下部周縁３ｂに適宜な手段でマスキングして釉薬４を付し、続いて、この釉薬４が付された蓋体３を前記マスキングされた部位で支持して焼き処理することで、前記蓋体３の前記下部周縁３ｂを除く表面３ａに前記琺瑯層５を形成する方法。

本発明は上述のように構成したから、前述した従来例に比し、仮に容体に金属の露出部位が生じたとしても錆びにくく極めて耐久性に秀れるなど、極めて商品価値の高い画期的な琺瑯容体となる。

本実施例を示す断面図である。本実施例の製造工程の説明図である。本実施例の製造方法の説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

本発明は、上述の組成のステンレス材から成る容体１の表面１ａに琺瑯層２が形成されている。

従って、例えば琺瑯層２が形成されない金属の露出部位が生じたり、継続使用により琺瑯層２が摩耗により削れて金属の露出部位が生じたとしても、容体１は前記ステンレス材で構成されている為、この金属の露出部位は錆びにくく極めて耐久性に秀れる。

ところで、本発明者は、容体１をステンレス材で構成するにあたり、例えばＳＣＳ１３（ＳＵＳ３０４相当），ＳＣＳ１４（ＳＵＳ３１６相当），ＳＣＳ１６（ＳＵＳ３１６Ｌ相当）などの既存のステンレス材を種々試したところ、容体１に形成した琺瑯層２にクラックや泡吹かれや爪飛びが生じてしまい、実用品（鍋や食器などの琺瑯容体）として適さないことが判明した。

そこで、本発明者は、この容体１を構成するステンレス材について種々の実験・研究を重ねた結果、琺瑯層２にクラックや泡吹かれや爪飛びが生じにくい下記のステンレス材を開発した。

記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。

本発明者は、実際にこの本発明のステンレス材で構成された容体１に琺瑯層２を形成したところ、この琺瑯層２にクラックや泡吹かれや爪飛びが生じにくく実用品として適することを確認している。

このクラックの発生が抑制される点については、素材を加熱した際に膨張する熱膨張係数が関係すると考えられるが、前述した既存のステンレス材に比し、本発明のステンレス材は熱膨張係数が低く、よって、本発明の容体１に形成された琺瑯層２におけるクラックの発生が抑制されるものと考えられる。

また、泡吹かれや爪飛びの発生が抑制される点については、素材を加熱にした際に発生する水素が関係すると考えられるが、前述した既存のステンレス材に比し、本発明のステンレス材は水素の発生量が少なく、よって、本発明の容体１に形成された琺瑯層２における泡吹かれや爪飛びの発生が抑制されるものと考えられる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、金属製の容体１の表面１ａに琺瑯層２を形成した琺瑯容体である。

尚、本実施例では琺瑯容体として、後述する琺瑯蓋体が設けられる鍋が採用されているが、皿や深鉢などの食器でも良いなど、本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。

具体的には、琺瑯容体は、図１に図示したように下記のステンレス材をロストワックス鋳造法により一体成形して容体１を設け、この容体１の表面１ａ（外面及び内面）には後述する琺瑯層２が形成されている。尚、本実施例では取手１ｃが設けられている。

記
炭素（Ｃ）０．０６重量％、ケイ素（Ｓｉ）０．５２重量％、マンガン（Ｍｎ）０．７２重量％、リン（Ｐ）０．０１１重量％、硫黄（Ｓ）０．００５重量％、クロム（Ｃｒ）１８．４２重量％、モリブデン（Ｍｏ）１．３８重量％、ニッケル（Ｎｉ）０．０６２重量％、銅（Ｃｕ）０．０２６重量％、鉄（Ｆｅ）は残にして５０重量％以上のステンレス材。

実際にこのステンレス材から成る容体１に琺瑯層２を形成したところ、この琺瑯層２にクラックや泡吹かれや爪飛びが生じにくく実用品として適することを確認しており、この実用品として適するようにするためには以下のステンレス材であれば良いことを確認している。

記
鉄（Ｆｅ）５０重量％以上、炭素（Ｃ）０．０１重量％以上０．１重量％以下、ケイ素（Ｓｉ）０．０１重量％以上１．０５重量％以下、マンガン（Ｍｎ）０．０１重量％以上１．０５重量％以下、リン（Ｐ）０．００１重量％以上０．０４重量％以下、硫黄（Ｓ）０．００１重量％以上０．０４重量％以下、クロム（Ｃｒ）１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン（Ｍｏ）０．０１重量％以上１．５重量％以下、ニッケル（Ｎｉ）０．００１重量％以上０．１５重量％以下、銅（Ｃｕ）０．００１重量％以上０．１５重量％以下を含有したステンレス材。

また、前述したステンレス材は、塩水噴霧試験機を用いた塩水噴霧試験において既存のステンレス材と同等に錆が発生しにくいことを確認している。

琺瑯蓋体は、図１に図示したように前述したステンレス材を鋳造（ロストワックス鋳造法）により一体成形して蓋体３を設け、前述した容体１と同様、この蓋体３の表面３ａ（外面及び内面）には琺瑯層５が形成されている。

尚、本実施例では、容体１及び蓋体３をロストワックス鋳造法により得ているが、これに限らず、例えば砂型鋳造法や消失鋳造法などでも良いなど、本実施例の特性を発揮する鋳造法であれば適宜採用するものであり、また、鍛造により得ても良い。

以下、本実施例に係る琺瑯容体の製造工程について説明する。尚、本実施例では琺瑯容体の製造工程を説明しているが、琺瑯蓋体も同様の製造工程により製造される。即ち、ロストワックス鋳造法により得た蓋体３に対して後述する前処理及び琺瑯処理が行われ、この琺瑯処理の際（釉薬４を塗布して焼成する際）には蓋体３の下部周縁３ｂにはマスキング材を用いて行われる。

具体的には、前述したステンレス材をロストワックス鋳造法により容体１を一体成形しており、この容体１に前処理を行った後、琺瑯処理を行う。

容体１に対する前処理について説明する。

先ず、容体１を熱処理装置10に入れて８００℃〜９００℃で１０〜２０分間、一回目の焼き処理を行う（素材が８００℃以上８５０℃以下となるよう加熱する。）。この一回目の焼き処理は、後に行う歪み矯正処理のために素材を柔らかくする。

続いて、この一回目の焼き処理を行った容体１をプレス加工により歪み矯正処理を行う。この歪み矯正処理は、例えば容体１の開口部を真円にするなど、ロストワックス鋳造法により一体成形された容体１の歪みを矯正する。

続いて、歪み矯正処理を行った容体１を熱処理装置10に入れて８００℃〜９００℃で１０〜２０分間、二回目の焼き処理を行う（素材が８００℃以上８５０℃以下となるよう加熱する。）。この二回目の焼き処理は、歪み矯正処理により容体１の内部に残った応力を除去する。

続いて、この二回目の焼き処理を行った容体１の切削処理を行う。この切削処理は、容体１の上部周縁１ｂ（蓋体３の下部周縁３ｂと重合する面）を平らにする。

続いて、この切削処理を行った容体１を熱処理装置10に入れて７００℃で１０〜２０分間、三回目の焼き処理を行う（素材が６００℃以上８５０℃以下となるよう加熱する。）。この三回目の焼き処理は、切削処理により容体１の表面１ａに付着した油分を除去する所謂空焼きである。

続いて、この三回目の焼き処理を行った容体１に対してブラスト処理を行う。このブラスト処理は、容体１の表面１ａに砥粒を圧搾空気で噴射するもので、切削処理で付着した油分を完全に除去し、また、琺瑯層２の良好な定着を実現するために容体１の表面１ａを荒らして粗面化する。尚、ブラスト処理は、砥粒と液体を圧搾空気で噴射するウエットブラスト処理でも良い。

以上の前処理した容体１に対する琺瑯処理について説明する。

先ず、容体１の表面１ａに釉薬４を付与する。

具体的には、この釉薬４は、ガラス，粘土，無機顔料，無機薬品及び水の混合物で、この釉薬４を容体１に吹き付ける（図３中（ａ）参照）。尚、この釉薬４を吹き付ける前に予め容体１の上部周縁１ｂにマスキング材11を貼っておく。

続いて、釉薬４を表面１ａに吹き付けた容体１を熱処理装置10に入れ、逆さ状態としてマスキングされた部位で支持されるよう、熱処理装置10内の角筒状の載置部10ａに載置して８００℃〜９００℃で１０〜２０分間、焼き処理を行い、その後、更に釉薬４を吹き付けて焼き処理する工程を１回若しくは２回行う（図３中（ｂ）参照）。

続いて、マスキング材11を剥がして完成する（図３中（ｃ）参照）。尚、必要に応じて容体１の上部周縁１ｂにバフ仕上げ処理（平坦処理）を行う。

本実施例は上述のように構成したから、例えば琺瑯層２が形成されない金属の露出部位が生じたり、継続使用により琺瑯層２が摩耗により削れて金属の露出部位が生じたとしても、容体１は錆びにくいステンレス材で構成されている為、この金属の露出部位は錆びにくく極めて耐久性に秀れる。

また、本実施例は、容体１の上部周縁１ｂ及び蓋体３の下部周縁３ｂ以外に琺瑯層２，５が形成されている構成であるから、仮に従来のように容体１の上部周縁１ｂ及び蓋体３の下部周縁３ｂに琺瑯層２，５が形成されている場合、琺瑯層２，５の僅かな凹凸により密閉性が低下してしまうが、この点、本実施例は、この容体１の上部周縁１ｂ及び蓋体３の下部周縁３ｂには琺瑯層２，５が形成されず、平坦処理された面の接触となる為、良好な密閉性が得られることになる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１容体
１ａ表面
１ｂ上部周縁
２琺瑯層
３蓋体
３ａ表面
３ｂ下部周縁
４釉薬
５琺瑯層

Claims

蓋体を有し、下記のステンレス材で構成した容体の表面に琺瑯層を形成した琺瑯容体であって、前記容体の琺瑯層は、前記蓋体の下部周縁が当接重合する上部周縁以外に形成されていることを特徴とする琺瑯容体。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。
請求項１記載の琺瑯容体において、前記蓋体は、下記のステンレス材で構成した蓋体の表面に琺瑯層を形成した琺瑯蓋体であることを特徴とする琺瑯容体。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。
請求項２記載の琺瑯容体において、前記蓋体の琺瑯層は、前記琺瑯容体の上部周縁に当接重合する下部周縁以外に形成されていることを特徴とする琺瑯容体。
請求項１〜３いずれか１項に記載の琺瑯容体において、前記容体の表面はブラスト処理が施されていることを特徴とする琺瑯容体。
請求項２，３いずれか１項に記載の琺瑯容体において、前記蓋体の表面はブラスト処理が施されていることを特徴とする琺瑯容体。
蓋体を有し、下記のステンレス材で構成した容体の表面に琺瑯層を形成した琺瑯容体の製造方法であって、前記蓋体の下部周縁が当接重合する前記容体の上部周縁に適宜な手段でマスキングして釉薬を付し、続いて、この釉薬が付された容体を前記マスキングされた部位で支持して焼き処理することで、前記容体の前記上部周縁を除く表面に前記琺瑯層を形成することを特徴とする琺瑯容体の製造方法。
記
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。
請求項６記載の琺瑯容体の製造方法において、前記蓋体は、下記のステンレス材で構成した蓋体の表面に下記の方法で琺瑯層を形成することを特徴とする琺瑯容体の製造方法。
記１
鉄５０重量％以上、炭素０．１重量％以下、ケイ素１．０５重量％以下、マンガン１．０５重量％以下、リン０．０４重量％以下、硫黄０．０４重量％以下、クロム１６重量％以上２０重量％以下、モリブデン１．５重量％以下、ニッケル０．１５重量％以下、銅０．１５重量％以下を含有したステンレス材。
記２
前記容体の上部周縁に当接重合する前記蓋体の下部周縁に適宜な手段でマスキングして釉薬を付し、続いて、この釉薬が付された蓋体を前記マスキングされた部位で支持して焼き処理することで、前記蓋体の前記下部周縁を除く表面に前記琺瑯層を形成する方法。