JP6825540B2 - 親水性コーティング膜およびそれを備えた物品、並びに親水性コーティング膜の形成方法 - Google Patents
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Description
図1は、この発明を実施するための実施の形態1を示すコーティング膜の断面模式図である。図1において、本実施の形態のコーティング膜1は、基材2の表面にフッ素樹脂膜3と、このフッ素樹脂膜3に一部が埋没し、一部が露出した第1親水性粒子4と、フッ素樹脂膜3に一部が埋没し、一部が露出した第2親水性粒子5とで構成されている。
第1親水性粒子として、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、金属、またはこれらの混合物などが挙げられる。第1親水性粒子はこれらに限定されるものではなく、親水性粒子をフッ素樹脂膜に埋没させる加熱工程において、親水性を維持し、焼失、変形しないものが利用できる。
第2親水性粒子として、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、金属、またはこれらの混合物などが挙げられる。第2親水性粒子はこれらに限定されるものではなく、親水性粒子をフッ素樹脂膜に埋没させる加熱工程において、親水性を維持し、焼失しないものが利用できる。
本実施の形態のフッ素樹脂膜を構成するフッ素樹脂として、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリビニルフルオライド(PVF)、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー(FEP)、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー(ECTFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー(TFE/PDD)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)およびこれらのフッ素樹脂に官能基を導入したものが利用できる。導入する官能基としては、反応性を有するものであっても、あるいは反応性を有さないものであってもよいが、反応性官能基を導入したフッ素樹脂を使用すると、フッ素樹脂と基材との密着性が向上する。反応性官能基としては、例えば、水酸基、エポキシ基、ウレタン基、カルボニル基、アミノ基等が挙げられる。架橋剤の添加によっても同様の密着性向上効果が得られる。
第2親水性粒子は、第1親水性粒子よりも細かい凹凸をコーティング膜表面に形成する。一般的に、水に対する接触角が90°以下である親水面においては、凹凸形成による表面積拡大にともない、水の接触角が低下する。そのため、第2親水性粒子の割合が大きいほど、膜の親水性は向上する。
実施の形態3においては、異なる粒子形状をもつ第1親水性粒子および第2親水性粒子を組み合わせたコーティング膜について説明する。
実施の形態4におけるコーティング膜は、第2親水性粒子としてシリカ粒子とアルミナ粒子との混合粒子を用いたものである。
実施の形態5におけるコーティング膜は、親水性粒子の粒子層を形成する方法として、パッド印刷を採用したものである。
図6は、この発明を実施するための実施の形態6を示すコーティング膜の断面模式図である。図6において、本実施の形態のコーティング膜1は、実施の形態1と同様に、基材2の表面にフッ素樹脂膜3と、このフッ素樹脂膜3に一部が埋没し、一部が露出した第1親水性粒子4と、フッ素樹脂膜3に一部が埋没し、一部が露出した第2親水性粒子5とで構成されている。本実施の形態のコーティング膜1と実施の形態1のコーティング膜との違いは、第2親水性粒子5の粒子層が実施の形態1に比べて厚い点である。より具体的には、コーティング膜の形成方法において、親水性粒子の粒子層を多層化した点で異なっている。
実施の形態7では、実施の形態1〜6で説明したコーティング膜を適用した物品について説明する。図8は、本実施の形態の物品のひとつの例である炊飯器の内釜の断面模式図である。図8において、内釜10は、円筒状の側壁部および底部で構成された鉄やアルミニウムといった金属または炭素材料を主成分とする釜基材11と、その釜基材11の内側の表面に形成されたコーティング膜12とを備えている。このコーティング膜12は、実施の形態1〜6で説明したコーティング膜である。
実施の形態8では、実施の形態1〜6で説明したコーティング膜を適用した別の物品について説明する。図9は、本実施の形態の物品のひとつの例である魚焼き器具の断面模式図である。このような魚焼き器具は、熱源としてヒータを用いた電気魚焼き器や、渦電流を利用して金属製の調理器具そのものを発熱させる誘導加熱調理器などで用いられている。
Claims (5)
- フッ素樹脂膜と、
このフッ素樹脂膜に一部が埋没し、一部が露出した第1親水性粒子と、
前記フッ素樹脂膜に一部が埋没し、一部が露出した第2親水性粒子と
を備えた親水性コーティング膜であって、
前記第1親水性粒子は平均粒径が5μm以上925μm以下であるシリカ親水性粒子であり、
前記第2親水性粒子は平均粒径が0.03μm以上3μm以下であるシリカ親水性粒子またはシリカ親水性粒子とアルミナ粒子との混合粒子であり、
前記第2親水性粒子の100重量%に対して、前記第1親水性粒子は40重量%以上65重量%以下含有されている
ことを特徴とする親水性コーティング膜。 - 前記第1親水性粒子が球状粒子である
ことを特徴とする請求項1に記載の親水性コーティング膜。 - 請求項1または2に記載された親水性コーティング膜が基材の表面に形成されたことを特徴とする物品。
- フッ素樹脂膜の表面に、平均粒径が5μm以上925μm以下のシリカ親水性粒子である第1親水性粒子と、平均粒径が0.03μm以上3μm以下のシリカ親水性粒子またはシリカ親水性粒子とアルミナ粒子との混合粒子である第2親水性粒子とが、前記第2親水性粒子の100重量%に対して、前記第1親水性粒子は40重量%以上65重量%以下含有され、分散された分散液を塗布する
ステップと、
前記フッ素樹脂膜の融点まで加熱した後に冷却するステップと
を備えたことを特徴とする親水性コーティング膜の形成方法。 - フッ素樹脂膜の表面に、平均粒径が0.03μm以上3μm以下のシリカ親水性粒子またはシリカ親水性粒子とアルミナ粒子との混合粒子である第2親水性粒子が分散された分散液を塗布するステップと、
前記分散液が塗布された前記フッ素樹脂膜を、前記フッ素樹脂膜の融点まで加熱した後に冷却するステップと、
前記第2親水性粒子の100重量%に対して40重量%以上65重量%以下含有され、平均粒径が5μm以上925μm以下のシリカ親水性粒子である第1親水性粒子が分散された分散液を塗布するステップと、
前記フッ素樹脂膜の融点まで加熱した後に冷却するステップと
を備えたことを特徴とする親水性コーティング膜の形成方法。
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