JP6641411B2 - 鍋具の製造方法及び調理器具の製造方法 - Google Patents
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Description
図3に示したように、本発明の第一の実施様態によれば、本発明の鍋具は、基体と、基体上に形成され、セラミック及びPFAの混合層を含有する不粘着層とを有する。中でも、セラミック及びPFAの混合層は、セラミック粉末とPFA粉末との混合粉末からなるコーティング層、即ちセラミック/PFAコーティング層である。
前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理する;
(2)工程(1)で得られた基体表面を予熱処理する;
(3)セラミック粉末と変性PFA粉末を混合して混合物粉末を得、粉末の混合物をプラズマ溶射処理することで、基体の表面に不粘着層を形成してなることを含み、
その内、80%以上の、好ましくは、90%以上の前記変性PFA粉末は、球形度が70%以上である。
(a)PFA粉末、接着剤、潤滑剤を水と混合してスラリーを調製する;
(b)スラリーに対して噴霧乾燥を行う。
本発明の第二の実施様態によれば、図5〜8に示したように、本発明は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有する鍋具を提供し、前記不粘着層1は、フラットな構造を有する粒子状物質10の堆積層であって、前記粒子状物質10はセラミック粒子コア11、および前記セラミック粒子コア11の外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層12を有する。
(1)基体を前処理する;(2)工程(1)で得られた基体表面に対して選択可能な予熱処理をする;(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末を原料として、プラズマ溶射処理することで基体の表面に不粘着層を形成してなることを含み、その内、前記プラズマ溶射処理工程において、プラズマ溶射ガンを採用して火炎流れを形成し、且つ形成される火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素樹脂粉末を供給し、その内、D2はD1より大きいである。
本発明の第三の実施様態によれば、図5〜8及び図9に示したように、本発明の鍋具は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有し、前記不粘着層1は、フラットな構造を有する粒子状物質10の堆積層であって、前記粒子状物質10はセラミック粒子コア11、および前記セラミック粒子コア11の外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層12を含み、前記セラミック粒子コア11の厚さDは1〜10μmの範囲に分布され、横方向直径Rは50〜400μmの範囲に分布され、且つ1/4R2Dは8000〜40000μm3の範囲に分布される。
前記不粘着層1は、下記方法で製造される不粘着層であることが好ましい。
(1)基体を前処理する;(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱する、(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末を原料として、プラズマ溶射処理することで基体の表面に不粘着層を形成してなることを含み、その内、前記セラミック粉末の粒子径は35〜65μmの範囲(40〜60μmの範囲が好ましい)に分布され(セラミック粉末の流動性は10〜30s/50gである)、前記プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30〜50kW、溶射電流を500〜650A、作業ガスの主なガス(例えばアルゴン)流量を35〜55L/min、補助ガス(例えば水素)流量を2〜6L/min、溶射距離を80〜120mmとし、且つ前記プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素含有樹脂粉末を供給し、その内、D2はD1より大きいである
本発明の第四の実施様態によれば、図5及び図10〜12に示したように、該鍋具は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有し、前記不粘着層1は、粒子状物質10の堆積層であって、前記粒子状物質10はセラミック粒子14、フッ素含有樹脂粒子15及び被覆型複合粒子13を含み、前記被覆型複合粒子13はセラミック粒子コア13a、及び前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂被覆層13bを含む。
(1)基体を前処理する;(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱する;(3)セラミック粉末、フッ素含有樹脂粉末及び被覆型複合粉末を混合して粉末の混合物を得、前記粉末の混合物を原料として、プラズマ溶射処理することで基体表面に不粘着層を形成してなることを含み、その内、前記被覆型複合型粉末は、セラミック粒子コアと、及び前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂被覆層とを有する。
本発明の第五の実施様態によれば、図3と図13に示したように、本発明は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有し、前記不粘着層1は、フラットな構造を有する粒子状物質の堆積層であって、前記粒子状物質は交錯で分布されているセラミック粒子及びフッ素含有樹脂粒子を有し、且つ前記粒子状物質は、厚さDが1〜10μmであり、横方向直径Rが40〜530μmであり、且つ1/4R2Dが5000〜70000μm3である。
(1)基体を前処理する;(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱する;(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末混合して粉末の混合物を得、前記粉末の混合物を原料として、プラズマ溶射することで基体の表面に不粘着層を形成してなることを含み、その内、前記セラミック粉末の粒子径は35〜65μmの範囲(40〜60μmの範囲が好ましい)に分布され、前記フッ素含有樹脂粉末の粒子径は30〜80μmの範囲(35〜75μmの範囲が好ましい)に分布され、前記プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30〜50kW、溶射電流を500〜650A、作業ガスの主なガス(例えばアルゴン)流量を35〜55L/min、補助ガス(例えば水素)流量を2〜6L/min、溶射距離を80〜120mmとする。
本発明の第六の実施様態によれば、図5に示したように、該鍋具は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有し、その内、前記不粘着層はセラミック粒子と、セラミック粒子の間に分散されているフッ素含有樹脂とを有し、且つ前記不粘着層は、その総重量を基準にし、80〜95重量%のセラミック粉末と、5〜20重量%フッ素含有ポリエステル粉末を有する。
(1)基体を前処理する、(2)工程(1)で得られた基体表面に対して選択可能な予熱処理をする、(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末を原料として、プラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成してなることを含み、その内、前記プラズマ溶射処理工程において、プラズマ溶射ガンを採用して火炎流れを形成し、且つ形成される火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素含有樹脂粉末を供給し、その内、D2はD1より大きく、且つ前記フッ素含有樹脂粉末及び前記セラミック粉末の供給量の重量比は(0.14〜0.3):1である。
本発明の第七の実施様態によれば、図5、15及び17に示したように、本発明は、基体2と、基体2上に形成される不粘着層1とを有し、前記不粘着層1はフッ素含有樹脂材料層16と、前記フッ素含有樹脂材料層16の内部に分散されているセラミック粒子17とを有する鍋具を提供する。
耐酸性:濃度が5重量%の酢酸溶液をインナー・ボート内側の最大目盛りまでに注入し、インナー・ボートを対応する鍋にセットし、蓋をかけて通電し、連続的に加熱して10分間沸騰させ(沸騰状態を保持する)、そして100℃の温度で24時間に浸し維持し、試験終了後にインナー・ボートをきれいに洗い、コーティング層の表面変化状況を目視で検査する。
耐アルカリ性:濃度が5重量%の水酸化ナトリウム溶液をインナー・ボート内側の最大目盛りまでに注入し、インナー・ボートを対応する鍋にセットし、蓋をかけて通電し、連続的に加熱して10分間沸騰させ(沸騰状態を保持する)、そして100℃の温度で24時間に浸し維持し、試験終了後にインナー・ボートをきれいに洗い、コーティング層の表面変化状況を目視でチェックする。
耐塩性:濃度が5重量%の塩化ナトリウム溶液をインナー・ボート内側の最大目盛りまでに注入し、インナー・ボートを対応する鍋にセットし、蓋をかけて通電し、連続的に加熱して8時間(2時間毎に水量を1回補足し、液面を試験開始時の位置に維持する)沸騰させ、80℃の温度で保持して16時間を1つのサイクルをし、サイクル毎にの試験後にコーティング層の表面変化状況を目視でチェックし、コーティング層が生じた泡立て、凸点などの不良現象の周期数を記録する。
以下、実施例を挙げて本発明の第一実施様態を説明する。
(1)一般的なPFA粉末(47.6kg)、ポリビニルアルコール(0.4kg)、グリセリン(2kg)及び水(50kg)を混合してスラリーを調製した。
(2)スラリーを噴霧して乾燥することによって変性PFA粉末S1を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.4MPa、霧化気流流量を2m3/h、入口温度を320℃、風出口温度を100℃とする。
測定により、変性PFA粉末の粒径D50を52μm、96%の粉末の球形度を95%、流動性を15s/50g、純度を99.9%、融点を410℃、表面の粗さRaを0.2μmとした。該変性PFA粉末の顕微鏡写真は図1に示される。
(1)一般的なPFA粉末(54.8kg)、ポリ塩化ビニル(0.2kg)、パラフィン(3kg)及び水(42kg)を混合してスラリーを調製した。
(2)スラリーを噴霧して乾燥することで変性PFA粉末S2を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力をを0.3MPa、霧化気流流量を1m3/h、入口温度を300℃、風出口温度を60℃とする。
測定により、変性PFA粉末の粒子径D50を46μm、95%の粉末の球形度を93%、流動性を13s/50g、純度を99.5%、融点を405℃、表面の粗さRaを0.15μmとした。
(1)一般的なPFA粉末(38.5kg)、ポリアクリル酸エステル(0.5kg)、黒鉛(1kg)及び水(60kg)を混合してスラリーを調製した。
(2)スラリーを噴霧して乾燥することによって変性PFA粉末S3を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.5MPa、霧化気流流量を3m3/h、入口温度を350℃、風出口温度を140℃とする。
測定により、変性PFA粉末の粒径D50を59μm、95%の粉末の球形度を98%、流動性を18s/50g、純度を99.9%、融点を418℃、表面の粗さRaを0.28μmとした。
(1)一般的なPFA粉末(32.2kg)、ポリビニルアルコール(1kg)、グリセリン(1.8kg)及び水(65kg)を混合してスラリーを調製した。
(2)スラリーを噴霧して乾燥することによって変性PFA粉末S4を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.58MPa、霧化気流流量を3.9m3/h、入口温度を210℃、風出口温度を52℃とする。
測定により、変性PFA粉末の粒径D50を42μm、90%の粉末の球形度を75%、流動性を12s/50g、純度を96%、融点を352℃、表面の粗さRaを0.12μmとした。
(1)一般的なPFA粉末(58kg)、ポリビニルアルコール(1.8kg)、グリセリン(0.6kg)及び水(39.6kg)を混合してスラリーを調製した;
(2)スラリーを噴霧して乾燥することで変性PFA粉末S5を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.32MPa、霧化気流流量を3.2m3/h、入口温度を390℃、風出口温度を195℃とする。
測定により、変性PFA粉末の粒径D50を98μm、88%の粉末の球形度を90%、流動性を24s/50g、純度を99.7%、融点を415℃、表面の粗さRaを0.42μmとした。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去した; b)脱イオン水で洗浄した; c)100℃で5min乾燥した; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹いた;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末(160kg)、酸化チタン粉末(40kg)及び変性PFA粉末S1(50kg)を混合して110℃で1時間乾燥させて粉末の混合物を得た。基体の表面に不粘着層Q1を形成するように、粉末の混合物をプラズマ溶射によって処理した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、溶射出力を40kW、溶射距離を80mm、溶射角度を80°±1°、粉末供給量を6g/min、PFA溶射温度を330℃、アルミナと酸化チタンの溶射温度を3000℃、溶射電圧を60V、溶射電流を625A、溶射の厚さを180μm、主なガスを水素、補助ガスをアルゴン、水素ガス流量を4L/min、アルゴンガス流量を30L/minとする。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)ステンレスポット基体に対して前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去した;b)脱イオン水で洗浄した; c)100℃で5min乾燥した; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.8Mpaにてステンレスポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さRaを3μmにさせ、そして、気流でポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹いた;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗いをした;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、375℃で11分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末(125kg)、酸化チタン粉末(25kg)及び変性PFA粉末S2(50kg)を混合して100℃で1.5時間乾燥させて粉末の混合物を得た。基体の表面に不粘着層Q2を形成するように、粉末の混合物をプラズマ溶射によって処理した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、溶射出力を35kW、溶射距離を75mm、溶射角度を76°±1°、粉末供給量を7g/min、PFA溶射温度を315℃、アルミナと酸化チタンの溶射温度を2900℃、溶射電圧を55V、溶射電流を630A、溶射の厚さを150μm、主なガスを水素、補助ガスをアルゴン、水素ガス流量を3L/min、アルゴンガス流量を28L/minとする。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)ステンレスポット基体に対して前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去した;b)脱イオン水で洗浄した c)100℃で5min乾燥した; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.8Mpaにてステンレスポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さRaを4μmにさせ、そして、気流でポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹いた;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、450℃で10分間乾燥した;ことを含む。
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱した。
(3)アルミナ粉末(192kg)、酸化チタン粉末(58kg)及び変性PFA粉末S3(50kg)を混合して100℃で1.5時間乾燥させて粉末の混合物を得た。基体の表面に不粘着層Q3を形成するように、粉末の混合物をプラズマ溶射によって処理した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、溶射出力を45kW、溶射距離を85mm、溶射角度を84℃±1°、粉末供給量を5 g/min、PFA溶射温度を335℃、アルミナと酸化チタンの溶射温度を3100℃、溶射電圧を65V、溶射電流を620A、溶射の厚さを250μm、主なガスを水素、補助ガスをアルゴン、水素ガス流量を5L/min、アルゴンガス流量を32L/minとする。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、プラズマ溶射処理用の変性PFA粉末S1を変性PFA粉末S4に置き換えた。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、プラズマ溶射処理用の変性PFA粉末S1を変性PFA粉末S5に置き換えた。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、粉末の混合物は、アルミナ粉末(80kg)と、酸化チタン粉末(20kg)と、変性PFA粉末S1(50kg)との混合物である。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、粉末の混合物は、アルミナ粉末(240kg)と、酸化チタン粉末(60kg)と、変性PFA粉末S1(50kg)との混合物である。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、粉末の混合物は、アルミナ粉末(200kg)と、変性PFA粉末S1(50kg)との混合物である。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、粉末の混合物は、酸化チタン粉末(200kg)と、変性PFA粉末S1(50kg)との混合物である。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射処理の条件としては、溶射出力を25kW、溶射距離を60mm、溶射角度を71°±1°、粉末供給量を3.5 g/min、PFA溶射温度を300℃、アルミナと酸化チタンの溶射温度を2800℃、溶射電圧を50V、溶射電流を600A、溶射の厚さを100μm、主なガスを水素、補助ガスをアルゴン、水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を25L/minとする。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、使用されたPFA粉末は一般的なPFA粉末である。プラズマ溶射プロセスにおいて、一般的なPFA粉末が溶射ガンを塞ぐことにより粉末の供給ができなくなり、コーティング層を形成することができない。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第二実施様態を説明する。
(1)一般的なPFA粉末(47.6kg)、ポリビニルアルコール(0.4kg)(上海福思春化学工業有限公司から購入され、PVA1788)、グリセリン(2kg)及び水(50kg)を混合してスラリーを調製した;
(2)スラリーを噴霧して乾燥することによって変性PFA粉末A1を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.4MPa、霧化気流流量を2m3/h、入口温度を320℃、風出口温度を100℃とした。測定により、変性PFA粉末A1の粒径D50を52μm、流動性を15s/50g、純度を99.9%、融点を410℃、表面の粗さRaを0.2μmとした。
(1)一般的なPFA粉末(54.8kg)、ポリ塩化ビニル(0.2kg)(上海紀寧実業有限公司から購入され、K55-59)、パラフィン(3kg)及び水(42kg)を混合してスラリーを調製した;
(2)スラリーを噴霧して乾燥することによって変性PFA粉末A2を得た。気流噴霧乾燥条件は、霧化圧力を0.3MPa、霧化気流流量を1m3/h、入口温度を300℃、風出口温度を60℃とした。測定により、変性PFA粉末A2の粒径D50を46μm、流動性を13s/50g、純度を99.5%、融点を405℃、表面の粗さRaを0.15μmとした。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去した; b)脱イオン水で洗浄した; c)100℃で5min乾燥した; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹いた;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を625A、作業ガス中のアルゴンガス流量を45L/min、水素ガス流量を4L/minプラズマ溶射ガンが基体からの距離を80mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、粉末供給量は4.2g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は2.8g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成し、S1として表記する。
異なる倍率下で、製造された不粘着層S1の横方向及び縦方向の断面を走査型電子顕微鏡によって観察し、セラミック粒子とは、該不粘着層は粒子状物質の堆積によって形成され、且つ、それぞれの粒子にコアと被覆層に含むことが分かった。区域分け測定方法(各地域における10粒子を統計し、5つの異なる領域がランダムに選ばれた)によって不粘着層における粒子状物質の横方向直径と厚さ統計した。測定・統計により、不粘着層S1における粒子状物質の横方向直径は48〜65μmの範囲に分布され、厚さは3.2〜3.6μmの範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.5〜0.8μmの範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する;
(3)酸化チタン粉末と変性PFA粉末A2を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を35kW、溶射電流を620A、作業ガス中のアルゴンガス流量を40L/min、水素ガス流量を3L/minとする;プラズマ溶射ガンが基体からの距離を85mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)に酸化チタン粉末を供給し、粉末供給量は5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A2を供給し、粉末供給量は2.5g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成し、S2として表記する。
測定・統計により、不粘着層S2における粒子状物質の横方向直径は40〜62μmの範囲に分布され、厚さは3.4〜4.0μmの範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.3〜0.5μmの範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(膜厚を2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する。
(3)アルミナ粉末と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を630A、作業ガス中のアルゴンガス流量を50L/min、水素ガス流量を5L/minとする;プラズマ溶射ガンが基体からの距離を75mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成し、S3として表記する。
測定・統計により、不粘着層S3における粒子状物質の横方向直径は56〜75μmの範囲に分布され、厚さは2.2〜2.8μmの範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.2〜0.3μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの5/6)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を600A、作業ガス中の水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を35L/minとして、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中の水素ガス流量を6L/min、アルゴンガス流量を55L/minとして、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、変性PFA粉末A1が加えておらず、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第三実施様態を説明する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去した; b)脱イオン水で洗浄した; c)100℃で5min乾燥した; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹いた;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末A1と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を580A、作業ガス中の水素ガス流量を4L/min、アルゴンガス流量を45L/minとする;プラズマ溶射ガンが基体からの距離を100mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末A1を供給し、粉末供給量は4.2g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は2.8g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成し、S1として表記する。
異なる倍率下で、製造された不粘着層S1の横方向及び縦方向の断面を走査型電子顕微鏡によって観察し、該不粘着層は粒子状物質の堆積によって形成され、且つ、それぞれの粒子状物質にコアと被覆層に含むことが分かった。区域分け測定方法(各地域における10粒子を統計し、5つの異なる領域をランダムに選択して統計する)によって不粘着層における粒子状物質の横方向直径と厚さ統計した。測定・統計により、不粘着層S1における粒子状物質のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは98〜142μmの範囲に分布され、厚さDは3.2〜3.8μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂材料被覆層の片側の厚さは0.48〜0.52μmの範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する。
(3)酸化チタン粉末と変性PFA粉末A2を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を560A、作業ガス中の水素ガス流量を3L/min、アルゴンガス流量を40L/minとする;プラズマ溶射ガンが基体からの距離を110mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)に酸化チタン粉末を供給し、粉末供給量は5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A2を供給し、粉末供給量は2.5g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成し、S2として表記する。
測定・統計により、不粘着層S2における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは100〜154μmの範囲に分布され、厚さDは4.5〜4.8μmの範囲に分布され、1/4R2Dは1.2×104〜2.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.45〜0.52μmの範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する。
(3)アルミナ粉末A1と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を600A、作業ガス中の水素ガス流量を5L/min、アルゴンガス流量を50L/minとする;プラズマ溶射ガンが基体からの距離を90mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末A1を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A2を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S3として表記する。
測定・統計により、不粘着層S3における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径は134〜162μmの範囲に分布され、厚さは2.0〜2.5μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.45〜0.48μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末A1の代わりに同量のアルミナ粉末A2を使用して、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S4として表記する。
測定・統計により、不粘着層S4における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径は130〜185μmの範囲に分布され、厚さは4.6〜5.2μmの範囲に分布され、1/4R2Dは2.3×104〜3.9×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.54〜0.58μmの範に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S5として表記する。
測定・統計により、不粘着層S5における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは98〜142μmの範囲に分布され、厚さDは3.2〜3.8μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.42〜0.48μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S6として表記する。
測定・統計により、不粘着層S6における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは108〜150μmの範囲に分布され、厚さDは2.8〜3.2μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.42〜0.46μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの5/6)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S7として表記する。
測定・統計により、不粘着層S7における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは98〜142μmの範囲に分布され、厚さDは3.2〜3.8μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.38〜0.42μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を500A、作業ガス中の水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を35L/min、溶射距離を80mmとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S8として表記する。
測定・統計により、不粘着層S8における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは81〜115μmの範囲に分布され、厚さDは5.0〜5.6μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.48〜0.52μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中の水素ガス流量を6L/min、アルゴンガス流量を55L/min、溶射距離を80mmとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S9として表記する。
測定・統計により、不粘着層S9における粒子状物質中のコア(セラミック粒子)の横方向直径Rは126〜166μmの範囲に分布され、厚さDは1.6〜2.0μmの範囲に分布され、1/4R2Dは0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂被覆膜の片側の厚さは0.35〜0.4μmの範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、変性PFA粉末A1が加えておらず、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末(大金製PFA、ACX-33粉末)を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3 Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第四実施様態を説明する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去する; b)脱イオン水で洗浄する; c)100℃で5min乾燥する; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹く;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末A1(160kg)、酸化チタン粉末(40kg)、被覆型複合粉末A1(150kg)及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合して110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を580A、作業ガス中のアルゴンガス流量を45L/min、水素ガス流量を4L/min、粉末の混合物の供給量を6g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を100mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S1として表記する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する;
(3)アルミナ粉末A1(125kg)、酸化チタン粉末(25kg)、被覆型複合粉末A1(125kg)及び変性PFA粉末A2(50kg)を混合し、110℃で1.5時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を560A、作業ガス中のアルゴンガス流量を40L/min、水素ガス流量を3L/min、粉末の混合物の供給量を7g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を110mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S2として表記する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する;
(3)アルミナ粉末A1(192kg)、酸化チタン粉末(58kg)、被覆型複合粉末A1(200kg)及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合し、100℃で1.5時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を600A、作業ガス中のアルゴンガス流量を50L/min、水素ガス流量を5L/min、粉末の混合物の供給量を5g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を90mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S3として表記する。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末A1(200kg)、被覆型複合粉末A2(150kg)及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合して110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得、形成された不粘着層をS4として表記する。
実施例4と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末A1の代わりに同量のアルミナ粉末A2を使用し、被覆型複合粉末A1の代わりに同量の被覆型複合粉末A3を使用して、形成された不粘着層をS5として表記する。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を500A、作業ガス中の水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を35L/minとして、溶射距離を80mmとし、形成された不粘着層をS6として表記する。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中の水素ガス流量を6L/min、アルゴンガス流量を55L/minとして、溶射距離を80mmとし、形成された不粘着層をS7として表記する。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、被覆型複合粉末A1を添加しておらず、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第五実施様態を説明する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去する;b)脱イオン水で洗浄する; c)100℃で5min乾燥する; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹く;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末A1(160kg)、酸化チタン粉末(40kg)、及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合して110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を580A、作業ガス中のアルゴンガス流量を45L/min、水素ガス流量を4L/min、粉末の混合物の供給量を6g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を100mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S1として表記する。
異なる倍率下で、製造された不粘着層S1の横方向及び縦方向の断面を走査型電子顕微鏡によって観察し、セラミック粒子とは、該不粘着層は、セラミック粒子とフッ素含有樹脂粒子を同時に含み、且つ、セラミックス粒子とフッ素含有樹脂粒子を互いに嵌め込んで配置(交錯配置)して堆積することによって形成されたことが分かる。区域分け測定方法(各地域における10粒子を統計し、5つの異なる領域をランダムに選ぶ)によって不粘着層におけるセラミック粒子及びフッ素含有樹脂粒子の直径と厚さを統計し、測定・統計により、不粘着層S1におけるセラミック粒子の横方向直径R1は98〜162μmの範囲に分布され、厚さD1は3.2〜4.2μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜2.6×104の範囲に分布されている;そして、フッ素含有樹脂粒子の横方向直径R2は134〜198μmの範囲に分布され、D2の厚さは3.3〜3.6μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104-3.2×104の範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する;
(3)アルミナ粉末A1(125kg)、酸化チタン粉末(25kg)、及び変性PFA粉末A2(50kg)を混合し、100℃で1.5時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を560A、作業ガス中のアルゴンガス流量を40L/min、水素ガス流量を3L/min、粉末の混合物の供給量を7g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を110mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S2として表記する。
測定・統計により、不粘着層S2におけるセラミック粒子の横方向直径R1は92〜154μmの範囲に分布され、厚さD1は3.6〜4.8μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜2.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂は、横方向直径R2が92〜154μmの範囲に分布され、厚さD2が3.5〜4.2μmの範囲に分布され、1/4R22D2は0.9×104〜2.0×104の範囲に分布されている。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する;
(3)アルミナ粉末A1(192kg)、酸化チタン粉末(58kg)、及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合し、100℃で1.5時間乾燥して粉末の混合物を得た。粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射を処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を600A、作業ガス中のアルゴンガス流量を50L/min、水素ガス流量を5L/min、粉末の混合物の供給量を5g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を90mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S3として表記する。
測定・統計により、不粘着層S2におけるセラミック粒子の横方向直径R1は108〜182μmの範囲に分布され、厚さD1は2.6〜3.8μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜2.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂の横方向直径R2は138〜216μmの範囲に分布され、厚さD2は2.9〜3.4μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104〜3.2×104の範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末A1(200kg)及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合して110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得た;形成された不粘着層をS4として表記する。
測定・統計により、不粘着層S1におけるセラミック粒子の横方向直径R1は98〜142μmの範囲に分布され、厚さD1は3.2〜3.8μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜1.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂の横方向直径R2は132〜200μmの範囲に分布され、厚さD2は3.3〜3.6μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104〜3.2×104の範囲に分布されている。
実施例4と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末A1の代わりに同量のアルミナ粉末A2を使用して、形成された不粘着層をS5として表記する。
測定・統計により、不粘着層S5におけるセラミック粒子の横方向直径R1は130〜185μmの範囲に分布され、厚さD1は4.6〜5.2μmの範囲に分布され、1/4R12D1は2.3×104〜3.9×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂の横方向直径R2は134〜200μmの範囲に分布され、厚さD2は3.3〜3.6μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104〜3.2×104の範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を500A、作業ガス中の水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を35L/minとして、溶射距離を80mmとし、形成された不粘着層をS6として表記する。
測定・統計により、不粘着層S6におけるセラミック粒子の横方向直径R1は80〜135μmの範囲に分布され、厚さD1は5.0〜6.4μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜2.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂の横方向直径R2は108〜165μmの範囲に分布され、厚さD2は4.9〜5.4μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104〜3.2×104の範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中の水素ガス流量を6L/min、アルゴンガス流量を55L/minとして、溶射距離を80mmとし、形成された不粘着層をS7として表記する。
測定・統計により、不粘着層S7におけるセラミック粒子の横方向直径R1は134〜225μmの範囲に分布され、厚さD1は1.6〜2.4μmの範囲に分布され、1/4R12D1は0.9×104〜2.6×104の範囲に分布されている;フッ素含有樹脂の横方向直径R2は180〜285μmの範囲に分布され、厚さD2は1.6〜2.0μmの範囲に分布され、1/4R22D2は1.6×104〜3.2×104の範囲に分布されている。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、変性PFA粉末A1を添加しておらず、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末(大金製PFA、ACX-33粉末)を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第六実施様態を説明する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去する;b)脱イオン水で洗浄する; c)100℃で5min乾燥する; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹く;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末A1と酸化チタン粉末を重量比5:1にて混合する混合物、及び変性PFA粉末A1を原料としてプラズマ溶射を処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を625A、作業ガス中のアルゴンガス流量を45L/min、水素ガス流量を4L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を80mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末と酸化チタン粉末との混合物を供給し、粉末供給量は6g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は1.2g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成した。
本実施例を用いてプラズマ溶射法を用いて不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する。
(3)アルミナ粉末と酸化チタン粉末を重量比2.5:1にて混合して得られた混合物、及び変性PFA粉末A2を原料としてプラズマ溶射を処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を35kW、溶射電流を620A、作業ガス中のアルゴンガス流量を40L/min、水素ガス流量を3L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を85mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)にアルミナ粉末と酸化チタン粉末との混合物を供給し、粉末供給量は5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/3)に変性PFA粉末A2を供給し、粉末供給量は1.5g/minであり、厚さが200μmの不粘着層を形成する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法を用いて不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する。
(3)アルミナ粉末と酸化チタン粉末を重量比10:1にて混合して得られた混合物、及び変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射を処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を630A、作業ガス中のアルゴンガス流量を50L/min、水素ガス流量を5L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を75mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末と酸化チタン粉末との混合物を供給し、粉末供給量は7g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は1g/minであり、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの5/6)に変性PFA粉末A1を供給し、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、アルミナ粉末と酸化チタン粉末との混合物の代わりに同量のアルミナ粉末を使用して、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を600A、作業ガス中のアルゴンガス流量を35L/min、水素ガス流量を2L/minとして、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中のアルゴンガス流量を55L/min、水素ガス流量を6L/minとして、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、変性PFA粉末A1が添加されておらず、厚さが200μmの不粘着層が形成された。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末(大金製PFA、ACX-33粉末)を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3 Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
以下、実施例を挙げて本発明の第七実施様態を説明する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5とする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去する;b)脱イオン水で洗浄する; c)100℃で5min乾燥する; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹く;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱した;
(3)アルミナ粉末と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を40kW、溶射電流を600A、作業ガス中のアルゴンガス流量を45L/min、水素ガス流量を4L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を100mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、粉末供給量は4.2g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は2.8g/minであり、厚さが200μmの複合コーティングを形成し、該複合コーティングがP1として表記される。
(4)前記複合コーティングを形成したアルミポット基体を、430℃で15分間熱処理を行うことにより、厚さが200μmの不粘着層を形成し、該不粘着層をS1と表記する。
本実施例を用いてプラズマ溶射法を用いて不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を100℃まで予熱する。
(3)酸化チタン粉末と変性PFA粉末A2を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を35kW、溶射電流を580A、作業ガス中のアルゴンガス流量を40L/min、水素ガス流量を3L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を110mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を85mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)に酸化チタン粉末を供給し、粉末供給量は5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A2を供給し、粉末供給量は2.5g/minであり、厚さが200μmの複合コーティングを形成し、該複合コーティングがP2として表記される。
(4)前記複合コーティングを形成したアルミポット基体を、405℃で30分間熱処理を行うことにより、厚さが200μmの不粘着層を形成し、該不粘着層がS2と表記される。
本実施例を用いてプラズマ溶射法を用いて不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)実施例1と同様の方法でアルミポット基体(厚さを2.5mmとする)の前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を150℃まで予熱する。
(3)アルミナ粉末と変性PFA粉末A1を原料とし、プラズマ溶射処理をすることによって基体の表面に不粘着層を形成した;その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を620A、作業ガス中のアルゴンガス流量を50L/min、水素ガス流量を5L/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を90mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を75mm/sとする;プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、粉末供給量は3.5g/minであり、厚さが200μmの複合コーティングを形成し、該複合コーティングがP3として表記される。
(4)前記複合コーティングを形成したアルミポット基体を、440℃で5分間熱処理を行うことにより、厚さが200μmの不粘着層を形成し、該不粘着層がS3と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの2/3)に変性PFA粉末A1を供給し、形成された厚さが200μmの不粘着層がS4と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/3)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの1/2)に変性PFA粉末A1を供給し、形成された厚さが200μmの不粘着層がS5と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンが形成される火炎流れ中の溶射ガン出口からの距離D1(火炎流れの長さの1/4)にアルミナ粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2(火炎流れの長さの5/6)に変性PFA粉末A1を供給し、形成された厚さが200μmの不粘着層がS6と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30kW、溶射電流を500A、作業ガス中の水素ガス流量を2L/min、アルゴンガス流量を35L/minとして、形成された厚さが200μmの不粘着層がS7と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、プラズマ溶射ガンの溶射出力を50kW、溶射電流を650A、作業ガス中の水素ガス流量を6L/min、アルゴンガス流量を55L/minとして、形成された厚さが200μmの不粘着層がS8と表記される。
本実施例を用いてプラズマ溶射法で不粘着層を製造する方法を説明する。
(1)アルミポット基体(厚さを2.5とする)の前処理を行い、その前処理方法は以下の通りである。a)55℃で油を8分間除去する;b)脱イオン水で洗浄する; c)100℃で5min乾燥する; d)60〜80目的褐鋼砂を採用し、噴気気流圧力0.6Mpaにてアルミポット基体内表面に噴砂処理をして表面粗さをRaを3μmにさせ、そして、気流(エア)にてポット基体の内表面に残った粉末粒子をきれいに吹く;e)40重量%のNaOH溶液を使用して80℃で1分間アルカリ洗った;f)20重量%の硝酸溶液を用いて3分間中和した; g)脱イオン水で洗浄した後、300℃で12分間乾燥した;
(2)工程(1)で得られた基体表面を120℃まで予熱する;
(3)アルミナ粉末(160kg)、酸化チタン粉末(40kg)、及び変性PFA粉末A1(50kg)を混合し、110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得て、粉末の混合物を原料としてプラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成した。その内、プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を45kW、溶射電流を600A、作業ガス中のアルゴン流量を45L/min、水素流量を4L/min、粉末の混合物の供給量を6g/min、プラズマ溶射ガンが基体からの距離を100mm、溶射角度を80°±1°、溶射ガン移動速度を80mm/sとし、厚さが200μmの不粘着層が形成され、S9として表記する;
(4)前記複合コーティングを形成したアルミポット基体を、425℃で10分間熱処理を行うことにより、厚さが200μmの不粘着層を形成し、該不粘着層がS9と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、、工程(3)では、アルミナ粉末(200kg)と変性PFA粉末A1(50kg)とを混合し、110℃で1時間乾燥して粉末の混合物を得た;形成された不粘着層がS10と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)では、変性PFA粉末A1を添加しておらず、形成された厚さが200μmの不粘着層がD1と表記される。
実施例1と同様の方法で実施したが、異なるのは、工程(3)-(4)における不粘着層を形成する方法については、基体の表面にPFA不粘着層D1を形成するように、一般的なPFA粉末を用いて静電塗装を行った。その内、静電塗装の条件としては、電圧を35kV、静電電流を15μA、流速圧力を0.45Mpa、霧化圧力を0.4Mpa、塗装コーティング層の厚さを40μmとし、塗装を完成した後、赤外線乾燥炉で、120℃の低温で10分間乾燥し、400℃の高温でその温度を20分間維持した。
空気圧力スプレー方式を採用しPTFE不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油はフッ素含有樹脂、接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油はフッ素含有樹脂、耐摩耗粒子及び成膜助剤を含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を85℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を30cm、皮膜の厚さを20μmとし、130℃で乾燥し、その温度を12分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.4Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を35cm、皮膜の厚さを30μmとし、420℃で乾燥して硬化し、その温度を15分間維持する。
空気圧力スプレー方式を採用しセラミック不粘着層をスプレーし、該コーティングは底部層と表面層を含み、底部層用油は接着剤、顔料及び助剤を含み、表面層用油は酸化ケイ素及びアルミナを含む。具体的な工程は以下の通りである。
(1)実施例1の工程(1)と同様の方法でアルミポット基体に対して前処理を行う;
(2)工程(1)で得られた基体表面を60℃まで予熱する;
(3)底部層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー角度を70°、スプレー距離を25cm、皮膜の厚さを25μmとし、70℃で予備乾燥し、その温度を10分間維持する;
(4)表面層用油のスプレー:スプレー圧力を0.3Mpa、スプレー距離を25cm、スプレー角度を70°、皮膜の厚さを10μmとし、スプレーを完成した後に280℃で焼結し、その温度を15分間維持する。
上記の測定方法を採用し、コーティングに対してコーティング層表面硬度、コーティング層の結合力、コーティング層の孔隙率、コーティング層の溶射効率、耐スクラッチ性、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩性及び耐摩耗性と濡れ性の測定を行った。その結果を、下記の表に示した。
Claims (30)
- 基体と、基体上に形成され、セラミック材料及びフッ素含有樹脂材料の混合層を含む不粘着層とを有する鍋具の製造方法であって、
前記不粘着層は、
セラミック及びPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)の混合層を含んでおり、
セラミック粉末と変性PFA粉末との混合物をプラズマ溶射処理して得られたものであり、
80%以上の前記変性PFA粉末の球形度が70%以上であることを特徴とする鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層において、セラミック粒子及びPFA粒子は、交錯分布の方式で配列されることを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層において、PFAとセラミックとの重量比が1:(2〜6)であり、前記セラミックはアルミナ及び/或いは酸化チタンであることを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体(2)を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面を予熱処理することと、
(3)セラミック粉末と変性PFA粉末とを混合して粉末の混合物を得、粉末の混合物をプラズマ溶射処理し、基体の表面に不粘着層(1)を形成することと、を含むことを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は粒子状物質の堆積層であり、前記粒子状物質はセラミック粒子コア、および前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層を有することを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記粒子状物質は溶融状態で堆積された表面構造を有し、且つ各前記粒子状物質の厚さ方向が前記不粘着層が存在する平面に垂直であることを特徴とする、請求項5に記載の鍋具の製造方法。
- 前記粒子状物質の厚さは1〜10μmであり、前記粒子状物質における厚さ方向に垂直な最大横断面の直径は50〜120μmであることを特徴とする、請求項5に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面に対して選択可能な予熱処理をすることと、
(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末とを原料として、プラズマ溶射処理することで基体の表面に不粘着層を形成することと、を含み、
前記プラズマ溶射処理工程において、プラズマ溶射ガンを採用して火炎流れを形成し、且つ形成される火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素含有樹脂粉末を供給し、D2はD1より大きいことを特徴とする、請求項5に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は溶融状態で堆積された表面構造を有する粒子状物質の堆積層であり、前記粒子状物質はセラミック粒子コア、および前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層を含み、
前記セラミック粒子コアの厚さDが1〜10μmの範囲に分布し、前記セラミック粒子コアにおける厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径Rが50〜400μmの範囲に分布し、且つ(1/4)R2Dが8000〜40000μm3の範囲に分布することを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。 - 前記セラミック粒子コアの厚さDが2〜5μmの範囲に分布し、前記セラミック粒子コアにおける厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径Rが80〜280μmの範囲に分布することを特徴とする、請求項9に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱することと、
(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末とを原料として、プラズマ溶射処理することで基体の表面に不粘着層を形成することと、を含み、
前記セラミック粉末の粒子径が35〜65μmの範囲に分布し、前記プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30〜50kW、溶射電流を500〜650A、作業ガス中の主なガス流量を35〜55L/min、補助ガス流量を2〜6L/min、溶射距離を80〜120mmとすることを含み、且つ前記プラズマ溶射ガンが形成する火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素含有樹脂粉末を供給し、D2はD1より大きいことを特徴とする、請求項9に記載の鍋具の製造方法。 - 前記粒子状物質のフッ素含有樹脂材料被覆層は、片側厚さが0.2〜2μmであり、
前記不粘着層は、その総重量を基準にして、55〜90重量%のセラミック粒子と、10〜45重量%のフッ素含有樹脂材料とを含み、
前記セラミック粒子コアにおけるセラミック材料がアルミナ及び/または酸化チタン、前記フッ素含有樹脂材料被覆層におけるフッ素含有樹脂材料がPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及び/またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)であることを特徴とする、請求項5または9に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は粒子状物質の堆積層であって、前記粒子状物質が、セラミック粒子、フッ素含有樹脂粒子及び被覆型複合粒子を含み、前記被覆型複合粒子が、セラミック粒子コア、および前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層を含むことを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記粒子状物質は溶融状態で堆積された表面構造を有し、且つ各前記粒子状物質の厚さ方向が前記不粘着層が存在する平面に垂直であることを特徴とする、請求項13に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層において、セラミック粒子、フッ素含有樹脂粒子及び被覆型複合粒子は、交錯配列して堆積されることを特徴とする、請求項13に記載の鍋具の製造方法。
- 前記粒子状物質の厚さが1〜10μmであり、前記粒子状物質における厚さ方向に垂直な最大横断面の直径は30〜500μmであることを特徴とする、請求項13に記載の鍋具の製造方法。
- 前記被覆型複合粒子におけるフッ素含有樹脂材料被覆層は片側厚さが0.2〜2μmであり、
前記不粘着層は、プラズマ溶射によって形成される粒子状物質の堆積層であり、
前記セラミック粒子及び被覆型複合粒子のセラミック粒子コアにおけるセラミック材料がアルミナ及び/または酸化チタンであり、前記フッ素含有樹脂粒子及び被覆型複合粒子のフッ素含有樹脂材料被覆層におけるフッ素含有樹脂材料がPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及び/またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)であることを特徴とする、請求項13に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱することと、
(3)セラミック粉末、フッ素含有樹脂粉末及び被覆型複合粉末を混合して粉末の混合物を得、前記粉末の混合物を原料として、プラズマ溶射処理することで基体の表面に不粘着層を形成することと、を含み、
前記被覆型複合粉末は、セラミック粒子コア、および前記セラミック粒子コアの外周を被覆するフッ素含有樹脂材料被覆層を含むことを特徴とする、請求項13に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は、溶融状態で堆積された表面構造を有する粒子状物質の堆積層であり、前記粒子状物質は、交錯分布するセラミック粒子とフッ素含有樹脂粒子とを有し、且つ前記粒子状物質は、厚さDが1〜10μmであり、前記粒子状物質における厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径Rが40〜530μmであり、且つ(1/4)R2Dが5000〜70000μm3であることを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記セラミック粒子は、厚さD1が2〜5μmであり、前記セラミック粒子における厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径R1が80〜280μmであり、且つ(1/4)R12D1が8000〜40000μm3であり、
前記フッ素含有樹脂粒子は、厚さD2が1〜5μmであり、前記フッ素含有樹脂粒子における厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径R2が60〜500μmであり、且つ(1/4)R22D2が5000〜70000μm3であることを特徴とする、請求項19に記載の鍋具の製造方法。 - 不粘着層において、フッ素含有樹脂粒子とセラミック粒子との重量比が1:(2〜6)であり、前記フッ素含有樹脂粒子におけるフッ素含有樹脂材料がPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及び/またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)であることを特徴とする、請求項19に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面を80〜150℃まで予熱することと、
(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末とを混合して粉末の混合物を得、前記粉末の混合物を原料として、プラズマ溶射処理することで基体表面に不粘着層を形成することと、を含み、
前記セラミック粉末の粒子径が35〜65μmの範囲に分布し、前記フッ素含有樹脂粉末の粒子径が30〜80μmの範囲に分布し、前記プラズマ溶射処理の条件としては、プラズマ溶射ガンの溶射出力を30〜50kW、溶射電流を500〜650A、作業ガス中の主なガス流量を35〜55L/min、補助ガス流量を2〜6L/min、溶射距離を80〜120mmとすることを含むことを特徴とする、請求項19に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は、セラミック粒子と、セラミック粒子の間に分散されているフッ素含有樹脂とを有し、且つ前記不粘着層の総重量を基準とし、80〜95重量%のセラミック粒子と、5〜20重量%のフッ素含有ポリエステル材料とを有することを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記セラミック粒子はアルミナ粒子及び/或いは酸化チタン粒子を含有し、前記フッ素含有樹脂材料はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及び/またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)であることを特徴とする、請求項23に記載の鍋具の製造方法。
- 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面に対して選択可能な予熱処理をすることと、
(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末とを原料として、プラズマ溶射処理することによって基体の表面に不粘着層を形成することと、を含み、
前記プラズマ溶射処理工程において、プラズマ溶射ガンを採用して火炎流れを形成し、且つ形成される火炎流れにおける溶射ガン出口からの距離D1にセラミック粉末を供給し、溶射ガン出口からの距離D2にフッ素含有樹脂粉末を供給し、D2はD1より大きく、且つ前記フッ素含有樹脂粉末の供給量と前記セラミック粉末の供給量との重量比が(0.14〜0.3):1であることを特徴とする、請求項23に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層は、フッ素含有樹脂材料層と、前記フッ素含有樹脂材料層の内部に分散されているセラミック粒子とを有することを特徴とする、請求項1に記載の鍋具の製造方法。
- 前記セラミック粒子は溶融状態で堆積された表面構造を有し、前記セラミック粒子は、厚さが1〜10μmであり、前記セラミック粒子における厚さ方向に垂直な最大横断面の横方向直径が50〜200μmであり、
前記不粘着層は、その総重量を基準として、55〜90重量%のセラミック粒子と、10〜45重量%のフッ素含有樹脂材料とを有し、
前記セラミック粒子におけるセラミック材料がアルミナ及び/または酸化チタンであり、前記フッ素含有樹脂材料層におけるフッ素含有樹脂材料がPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及び/またはPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)であることを特徴とする、請求項26に記載の鍋具の製造方法。 - 前記不粘着層の製造方法は、
(1)基体を前処理することと、
(2)工程(1)で得られた基体表面に対して選択可能な予熱処理をすることと、
(3)セラミック粉末とフッ素含有樹脂粉末とを原料として、プラズマ溶射処理することによって基体の表面に複合コーティングを形成することと、
(4)前記基体表面に形成される複合コーティングに対して熱処理をして不粘着層を得ることと、を含み、熱処理温度はフッ素含有樹脂の融点より0〜50℃高いことを特徴とする、請求項26に記載の鍋具の製造方法。 - 前記基体の厚さは0.5〜6mmであり、前記不粘着層の厚さは50〜2000μmであることを特徴とする、請求項1,5,9,13,19、23、26のいずれか一項に記載の鍋具の製造方法。
- 請求項1〜29のいずれか一項に記載の鍋具の製造方法を含む調理器具の製造方法。
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