JP6940842B1 - 粉体接触部材の粗面化方法および粉体接触部材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、従前よりも粉体が付着しにくい粉体接触部材を提供することにある。【解決手段】本発明に係る粉体接触部材の粗面化方法では、粉体接触部材に対して異なる条件で複数回、湿式ブラスト処理が施されて、山の頂点密度Ｓｐｄが３×１０５ｍｍ−２以上であると共に、前記山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積が５×１０４μｍ／ｍｍ２以上である粗面が形成される。なお、上記条件には、砥粒の平均径、および、分散媒に対する前記砥粒の配合比率が少なくとも一つの因子が含まれるのが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は、粉体接触部材の粗面化方法に関する。また、本発明は、粉体接触部材にも関する。

以前から、粉体接触部材の粉体接触面を粗面化して、粉体の付着をできるだけ防ぐ試みが行われている（例えば、実全昭５１−０７６３７０号公報、特開２００８−２３０６６５号公報，特開２０２０−１４２８３１号公報等参照）。

実全昭５１−０７６３７０号公報 特開２００８−２３０６６５号公報 特開２０２０−１４２８３１号公報

ところで、上述の試みが継続的になされてきたことによって粉体接触部材への粉体の付着をかなり抑制することができるようになってきたが、まだまだ十分とは言い難い。

本発明の課題は、従前の粉体接触部材よりも粉体が付着しにくい粉体接触部材を提供することにある。

本発明の第１局面に係る粉体接触部材の粗面化方法では、粉体接触部材に対して異なる条件で複数回、湿式ブラスト処理が施されて、山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であると共に、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である粗面が形成される。なお、算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄは、ＩＳＯ ２５１７８に規定されている。

発明者らの鋭意検討の結果、この粉体接触部材の粗面化方法を用いることによって従前の粉体接触部材よりも粉体が付着しにくい粉体接触部材を作製することができることが明らかになった。また、この粉体接触部材は、粒子径分布が比較的広い粉体に対しても十分な付着防止性能を有することが明らかとなった。

本発明の第２局面に係る粉体接触部材の粗面化方法は、第１湿式ブラスト処理工程および第２湿式ブラスト処理工程を備える。なお、ここで、用いられている「第１」および「第２」の文言は、相対的に異なることを示すためだけに用いられているものであって、絶対な序列を示すために用いられているものではない（すなわち、例えば、湿式ブラスト処理工程が３回以上行われる場合、ここにいう第１湿式ブラスト処理工程および第２湿式ブラスト処理工程は、最初の２回の湿式ブラスト処理工程を意味するのではなく、最後の２回の湿式ブラスト処理工程を意味する。）。第１湿式ブラスト処理工程では、粉体接触部材に対して第１条件で湿式ブラスト処理が施されて、第１粗面を有する粉体接触部材が作製される。なお、第１湿式ブラスト処理工程の前に、粉体接触部材に対して１回または複数回の湿式ブラスト処理工程が実施されていてもかまわない。第２湿式ブラスト処理工程では、第１粗面を有する粉体接触部材に対して第２条件で湿式ブラスト処理が施されて、第２粗面を有する粉体接触部材が作製される。なお、ここで、第２条件は、第１条件とは異なる。また、ここで、第２粗面は、山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であると共に、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である。なお、算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄは、ＩＳＯ ２５１７８に規定されている。

発明者らの鋭意検討の結果、この粉体接触部材の粗面化方法を用いることによって従前の粉体接触部材よりも粉体が付着しにくい粉体接触部材を作製することができることが明らかになった。また、この粉体接触部材は、粒子径分布が比較的広い粉体に対しても十分な付着防止性能を有することが明らかとなった。

本発明の第３局面に係る粉体接触部材の粗面化方法は、第２局面に係る粉体接触部材の粗面化方法であって、上記条件には、砥粒の平均径、および、分散媒に対する前記砥粒の配合比率の少なくとも一つの因子が含まれる。

本発明の第４局面に係る粉体接触部材の粗面化方法は、第３局面に係る粉体接触部材の粗面化方法であって、第２条件における砥粒の平均径は、第１条件における砥粒の平均径よりも小さい。

本発明の第５局面に係る粉体接触部材の粗面化方法は、第３局面または第４局面に係る粉体接触部材の粗面化方法であって、第１湿式ブラスト処理工程および第２湿式ブラスト処理工程では、砥粒として、平均径が異なる二種類以上の砥粒が利用される。なお、かかる場合、第２湿式ブラスト処理工程で用いられる二種類以上の砥粒の平均径は、それぞれ第１湿式ブラスト処理工程で用いられる最も大きな砥粒の平均径よりも小さければよい。

本発明の第６局面に係る粉体接触部材は、山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であり、且つ、前記山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である粗面を粉体接触面とする。

発明者らの鋭意検討の結果、上記粗面を粉体接触面とする粉体接触部材は、従前の粉体接触部材に比べて粉体が付着しにくいことが明らかとなった。

本発明の第７局面に係る粉体接触部材は、第６局面に係る粉体接触部材であって、算術平均高さＳａは０．１０μｍ以上０．２０μｍ以下の範囲内であり、山の頂点密度Ｓｐｄは、５×１０^５ｍｍ^−２以上７×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内である。

発明者らの鋭意検討の結果、上記粗面を粉体接触面とする粉体接触部材は、乾式ブラスト処理された粉体接触部材よりも粉体付着率を十分に低減することができることが明らかとされた。

本発明の第８局面に係る粉体接触部材は、第６局面に係る粉体接触部材であって、算術平均高さＳａは０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の範囲内であり、山の頂点密度Ｓｐｄは、６×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内である。

発明者らの鋭意検討の結果、この粉体接触部材は、第７局面に係る粉体接触部材よりも、特に安息角が５０°以上である粉体（例えば、抹茶粉など）について付着率を十分に低減することができることが明らかとされた。

実施例１および２ならびに比較例１〜４に係る試験板の被処理面に対する酸化アルミニウム粉末の粉体付着率に及ぼす酸化アルミニウム粉末の平均粒子径の影響を示すグラフ図である。 実施例１および２ならびに比較例１〜４に係る試験板の被処理面に対するステンレス鋼粉末、小麦粉および抹茶粉の粉体付着率に及ぼす算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積の影響を示すグラフ図である。 実施例１および２ならびに比較例１〜４に係る試験板の被処理面に対する各種粉体の粉体付着率に及ぼす粉体の安息角の影響を示すグラフ図である。 実施例１および２ならびに比較例１〜４に係る試験板の被処理面に対するＰＴＦＥ粉末、漢方薬粉末およびファンデーションの粉体付着率に及ぼす算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積の影響を示すグラフ図である。 実施例３および４ならびに比較例５に係る粉体付着試験において粗面化メッシュまたは未処理メッシュを通過した酸化アルミニウム粉末の重量の時系列変化を示すグラフである。 実施例５に係る粉体付着試験後の粗面化メッシュの写真図である。 実施例６に係る粉体付着試験後の粗面化メッシュの写真図である。 実施例７に係る粉体付着試験後の粗面化メッシュの写真図である。 比較例６に係る粉体付着試験後の未処理メッシュの写真図である。 比較例７に係る粉体付着試験後の未処理メッシュの写真図である。 比較例８に係る粉体付着試験後の未処理メッシュの写真図である。

＜本発明の実施の形態に係る粉体接触部材＞
本発明の実施の形態に係る粉体接触部材は、例えば、ホッパー、シューター、バケット、フィーダー、コンベアベルト（トラフ式等）の搬送装置を構成する部材や、篩（ふるい）等である。そして、この粉体接触部材では、山の頂点密度Ｓｐｄが３×１０^５ｍｍ^−２以上であり、且つ、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積が５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上である粗面が粉体接触面とされる。

なお、ここで、山の頂点密度Ｓｐｄは４×１０^５ｍｍ^−２以上であることが好ましく、５×１０^５ｍｍ^−２以上であることがより好ましく、６×１０^５ｍｍ^−２以上であることがさらに好ましく、７×１０^５ｍｍ^−２以上であることが特に好ましい。なお、山の頂点密度Ｓｐｄには特に上限はないが、現時点で確認されている上限は８×１０^５ｍｍ^−２である。

また、ここで、算術平均高さＳａは０．１０μｍ以上であり、０．１５μｍ以上であることが好ましく、０．２０μｍ以上であることがより好ましい。なお、算術平均高さＳａには特に上限はないが、現時点で確認されている上限は０．２５μｍである。

また、ここで、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積は、６×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上であることが好ましく、７×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上であることがより好ましく、８×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましく、９×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましく、１×１０^５μｍ／ｍｍ^２以上であることがさらに好ましく、１．５×１０^５μｍ／ｍｍ^２以上であることが特に好ましい。なお、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積には特に上限はないが、現時点で確認されている上限は２×１０^５μｍ／ｍｍ^２である。

なお、算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄは独立して調整することができるものではない。現時点でその効果を確認することができたものの代表例に係る粗面のパラメータは以下の通りであるが、本発明がこれらの代表例に限定されることはない。

（代表例１）
算術平均高さＳａ：０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の範囲
山の頂点密度Ｓｐｄ：６×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０^５ｍｍ^−２以下の範囲
山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積：９×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上２×１０^５μｍ／ｍｍ^２以下の範囲

（代表例２）
算術平均高さＳａ：０．１０μｍ以上０．２０μｍ以下の範囲
山の頂点密度Ｓｐｄ：５×１０^５ｍｍ^−２以上７×１０^５ｍｍ^−２以下の範囲
山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積：５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４×１０^５μｍ／ｍｍ^２以下の範囲

＜本発明の実施の形態に係る粉体接触部材の作製方法＞
ところで、本発明の実施の形態に係る粉体接触部材は、第１湿式ブラスト処理工程および第２湿式ブラスト処理工程を経て製造される。なお、必要に応じて、第１湿式ブラスト処理工程前に前処理工程が実施されてもかまわない。以下、これらの工程について詳述する。

（１）第１湿式ブラスト処理工程
第１湿式ブラスト処理工程では、粉体接触部材に対して第１条件で湿式ブラスト処理が施されて、第１粗面を有する粉体接触部材が作製される。

第１条件の項目としては、例えば、砥粒の形状や構造、砥粒の材質、砥粒の平均粒子径（５０％粒子径）、分散媒の種類、分散媒に対する砥粒の割合、砥粒分散液の吐出圧、砥粒分散液の吐出角度、砥粒分散液噴射ノズルの被処理面までの距離、処理時間等が挙げられる。

砥粒の形状は多角形または球形であることが好ましい。砥粒の構造としては単層構造であることが好ましい。砥粒の材質はセラミックであることが好ましい。分散媒は水であることが好ましい。分散媒には、平均粒子径の異なる二種以上の砥粒を分散させるのが好ましい。なお、平均粒子径の異なる二種の砥粒を分散媒に分散させる場合、大きい平均粒子径を有する砥粒は分散媒１００ｇに対して３．５ｇ以上５．０ｇ以下の範囲内で含まれることが好ましく、４．０ｇ以上４．５ｇ以下の範囲内で含まれることがより好ましく、小さい平均粒子径を有する砥粒は分散媒１００ｇに対して１．５ｇ以上３．０ｇ以下の範囲内で含まれることが好ましく、２．０ｇ以上２．５ｇ以下の範囲内で含まれることがより好ましい。砥粒分散液の吐出圧は０．２ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下の範囲内であることが好ましい。砥粒分散液の吐出角度は被処理面に対して４５°以上９０°以下の範囲内であることが好ましい。砥粒分散液噴射ノズルの被処理面までの距離は１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。処理時間は、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍの面積を処理する場合、３分以上とすることが好ましい。

また、上記代表例１のパラメータを有する粗面を形成するには、４５μｍ以上５５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「大砥粒」という場合がある）と、１．５μｍ以上２．５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「小砥粒」という場合がある）とを分散媒に分散させることが好ましい。また、かかる場合、大砥粒は分散媒１００ｇに対して４．０ｇ以上４．５ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれることが好ましく、小砥粒は分散媒１００ｇに対して１．０ｇ以上２．５ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれていることが好ましい。

また、上記代表例２のパラメータを有する粗面を形成するには、１５μｍ以上２５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「大砥粒」という場合がある）と、２．５μｍ以上３．５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「小砥粒」という場合がある）とを分散媒に分散させることが好ましい。また、かかる場合、大砥粒は分散媒１００ｇに対して４．０ｇ以上４．５ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれることが好ましく、小砥粒は分散媒１００ｇに対して１．５ｇ以上２．５ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれていることが好ましい。

（２）第２湿式ブラスト処理工程
第２湿式ブラスト処理工程では、第１粗面を有する粉体接触部材に対して第２条件で湿式ブラスト処理が施されて、第２粗面を有する粉体接触部材が作製される。

第２条件の項目は、第１条件の項目と同様であって、例えば、砥粒の形状や構造、砥粒の材質、砥粒の平均粒子径（５０％粒子径）、分散媒の種類、分散媒に対する砥粒の割合、砥粒分散液の吐出圧、砥粒分散液の吐出角度、処理時間等である。

砥粒の形状は多角形または球形であることが好ましい。砥粒の構造としては単層構造であることが好ましい。砥粒の材質はセラミックであることが好ましい。なお、ここで、使用される砥粒の平均粒子径は、第１湿式ブラスト処理工程で用いられる砥粒の平均粒子径よりも小さい。分散媒は水であることが好ましい。また、ここで、分散媒１００ｇに対して添加する砥粒の量は、第１湿式ブラスト処理工程における量よりも僅かに少ないことが好ましい。分散媒には、平均粒子径の異なる二種以上の砥粒を分散させるのが好ましい。なお、平均粒子径の異なる二種の砥粒を分散媒に分散させる場合、大きい平均粒子径を有する砥粒は分散媒１００ｇに対して３．５ｇ以上５．０ｇ以下の範囲内で含まれることが好ましく、４．０ｇ以上４．５ｇ以下の範囲内で含まれることがより好ましく、小さい平均粒子径を有する砥粒は分散媒１００ｇに対して１．０ｇ以上２．５ｇ以下の範囲内で含まれることが好ましく、１．５ｇ以上２．０ｇ以下の範囲内で含まれることがより好ましい。砥粒分散液の吐出圧は０．２ＭＰａ以上０．４ＭＰａ以下の範囲内であることが好ましい。砥粒分散液の吐出角度は被処理面に対して４５°以上９０°以下の範囲内であることが好ましい。砥粒分散液噴射ノズルの被処理面までの距離は１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。処理時間は、例えば３００ｍｍ×３００ｍｍの面積を処理する場合、４分以上とすることが好ましい。

なお、この第２湿式ブラスト処理工程では、被処理面の山の頂点密度Ｓｐｄが３×１０^５ｍｍ^−２以上となると共に、山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積が５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上となるように被処理面が粗面化される。

また、上記代表例１のパラメータを有する粗面を形成するには、１．５μｍ以上２．５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「大砥粒」という場合がある）と、０．１μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「小砥粒」という場合がある）とを分散媒に分散させることが好ましい。また、かかる場合、大砥粒は分散媒１００ｇに対して４．５ｇ以上５．０ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれることが好ましく、小砥粒は分散媒１００ｇに対して１．０ｇ以上２．０ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれていることが好ましい。

また、上記代表例２のパラメータを有する粗面を形成するには、２．５μｍ以上３．５μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「大砥粒」という場合がある）と、０．１μｍ以上１．０μｍ以下の範囲内の平均粒子径を有する砥粒（以下「小砥粒」という場合がある）とを分散媒に分散させることが好ましい。また、かかる場合、大砥粒は分散媒１００ｇに対して３．５ｇ以上４．５ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれることが好ましく、小砥粒は分散媒１００ｇに対して２．０ｇ以上３．０ｇ以下の範囲内で分散媒に含まれていることが好ましい。

（３）前処理工程
前処理工程は、粉体接触部材の被処理面の算術平均高さＳａが１．０μｍ以上である場合に行われることが好ましい。これは、後工程の第２湿式ブラスト処理工程において所望の粗面度の表面を得るためである。前処理としては、例えば、特殊研磨等の研磨処理等が挙げられる。特殊研磨処理では、被処理面に対して、樹脂やゴム等の弾性コア材に微細な砥粒を積層した粒子が圧縮空気または遠心力で滑走させられて、切削や研磨等により形成された凹凸痕が除去されて表面粗さが低減される。なお、ここで、粒子としては樹脂製のコアに砥粒を被覆した粒子であることが好ましい。また、そのコアの直径は０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、砥粒の直径は１μｍ以上８μｍ以下の範囲内であることが好ましく、圧縮空気の圧力は０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の範囲内であることが好ましい。また、粒子の投射角度は被処理面に対して４５°以上６０°以下の範囲内であることが好ましく、処理時間は３０分以上４５分以下の範囲内であることが好ましい。

＜湿式ブラスト処理の特徴＞
本発明の実施の形態に係る粉体接触部材の作製に用いられる湿式ブラスト処理は以下の特徴を有する。
（１）乾式ブラスト処理に比べて細かい凹凸を形成することができる。
（２）乾式ブラスト処理に比べて凹凸構造の均一性が高い。
（３）砥粒の残留リスクが少なく、クリーンな表面仕上げを行うことができると共に、処理後の洗浄工程を省略し得る。
（４）乾式ブラスト処理に比べて被処理面の変形リスクが低く、薄板材にも適用可能である。
（５）乾式ブラスト処理に比べて被処理面の発熱が少なく、処理焼けが生じない。
（６）粒度が異なる砥粒を混ぜて使用することができるため、乾式ブラスト処理に比べて砥粒の選択の幅が広くなり、Ｓｐｄ値（山の頂点密度）を向上させやすい。

＜本発明の実施の形態に係る粉体接触部材の特徴＞
本発明の実施の形態に係る粉体接触部材は、従前の粉体接触部材よりも粉体を付着しにくくすることができる。特に、同粉体接触部材は、平均粒子径１μｍ〜１００μｍの範囲で、従来の粉体接触部材の表面凹凸構造より大きい付着防止性（滑り性）を示し、かつ、その付着防止性（滑り性）が略フラットな粒子径依存性を示す。

なお、本発明の実施の形態に係る粉体接触部材が上記のような性能を示すのは、作製時の第１湿式ブラスト処理工程において比較的な大きなスケールの複雑な凹凸が形成され、第２湿式ブラスト処理工程においてその比較的大きなスケールの凹凸に比較的小さなスケールの複雑な凹凸が形成されるからであると推察される。

以下、本発明をより詳細に説明するために実施例および比較例を示すが、本発明がこの実施例には限定されることはない。

１．ステンレス鋼板の粗面化処理
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して、第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、被処理面を目的の粗面構造とした。

なお、上記処理に先立って各処理用の砥粒分散液を調製した。具体的には、５０％平均粒径（メジアン径）５０μｍのセラミック粒子を４１ｇ、５０％平均粒径（メジアン径）２．０μｍのセラミック粒子を２２ｇ、１０００ｇの水に添加して撹拌し、それを第１湿式ブラスト処理用の砥粒分散液とした。また、５０％平均粒径（メジアン径）２．０μｍのセラミック粒子を４６ｇ、５０％平均粒径（メジアン径）０．５μｍのセラミック粒子を１７ｇ、１０００ｇの水に添加して撹拌し、それを第２湿式ブラスト処理用の砥粒分散液とした。

第１湿式ブラスト処理では、第１湿式ブラスト処理用の砥粒分散液を、０．４ＭＰａの圧縮空気で、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して投射角度９０°で２分間噴射した。第２湿式ブラスト処理では、第２湿式ブラスト処理用の砥粒分散液を、０．４ＭＰａの圧縮空気で、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して投射角度９０°で２分間噴射した。

２．被処理面の表面分析
（１）算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄの測定
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．１５〜０．２５μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは６×１０^５〜８×１０^５ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は９×１０^４〜２×１０^５μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は１．４５×１０^５μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は１．０×１０^５〜１．９×１０^５μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約１．４×１０^５μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
本試験では、試験板固定板、粉体投入ホッパー、粉体受皿、電子天秤、粉体落下調整駆動装置および粉体落下流量制御装置（開口調整シャッターおよび振動発生器から成るもの）から成る粉体流動特性評価装置を用いて試験板を６０°傾斜させた状態における酸化アルミニウム粉末（純度：９９％以上）の試験板の被処理面への付着性（逆に言えば落下性）を評価した。なお、評価は具体的には以下の通りにして行った。

先ず、電子天秤の上に粉体受皿を載置して風袋引きを行った。次に、粉体受皿の上方において水平面に対して６０°の角度で傾斜配置される試験板固定板に、試験板の被処理面が上を向くようにして試験板を固定した。なお、試験板固定板の上方には粉体落下調整駆動装置および粉体投入ホッパーが配設されており、粉体投入ホッパーに投入された粉体は、粉体落下調整駆動装置を通って試験板の被処理面に供給される（被処理面に付着しなかった粉体は粉体受皿に落下していく。）。また、粉体落下調整駆動装置は、粉体落下流量制御装置によってその粉体落下速度が一定となるように調整される（一定量の酸化アルミニウム粉末を１分かけて試験板の被処理面に落下させる。）。また、粉体流動特性評価装置の設置室の温度および相対湿度を計測したところ、温度は２０℃±１℃であり、相対湿度は５８％±３％であった。

上述の通りに準備した後、粉体投入ホッパーから試験板の被処理面に対して平均粒子径１、５、１０、２０、３０、５０および１００μｍの酸化アルミニウム粉末（純度：９９％以上）を順に落下させていった（粒子径が異なる酸化アルミニウム粉末を落下させる前に粉体流動特性評価装置の粉体通過部分を洗浄した。）。その結果、以下の表１に示される結果が得られた。

１．ステンレス鋼板の粗面化処理
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して、第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、被処理面を目的の粗面構造とした。

なお、上記処理に先立って各処理用の砥粒分散液を調製した。具体的には、５０％平均粒径（メジアン径）２０μｍのセラミック粒子を４３ｇ、５０％平均粒径（メジアン径）３．０μｍのセラミック粒子を２０ｇ、１０００ｇの水に添加して撹拌し、それを第１湿式ブラスト処理用の砥粒分散液とした。また、５０％平均粒径（メジアン径）３．０μｍのセラミック粒子を３９ｇ、５０％平均粒径（メジアン径）０．５μｍのセラミック粒子を２６ｇ、１０００ｇの水に添加して撹拌し、それを第２湿式ブラスト処理用の砥粒分散液とした。

第１ブラスト処理では、第１湿式ブラスト処理用の砥粒分散液を、０．４ＭＰａの圧縮空気で、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して投射角度９０°で２分間噴射した。第２ブラスト処理では、第２湿式ブラスト処理用の砥粒分散液を、０．４ＭＰａの圧縮空気で、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して投射角度９０°で２分間噴射した。

２．被処理面の表面特性
（１）算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄの測定
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．１０〜０．２０μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは５×１０^５〜７×１０^５ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は５×１０^４〜１．４×１０^５μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は７．５×１０^４〜１．２×１０^５μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対する各種粒子径の酸化アルミニウム粉末の粉体付着率を求めたところ、以下の表２に示される結果が得られた。

（比較例１）
１．ステンレス鋼板の粗面化処理
５０％平均粒径（メジアン径）２０μｍのセラミック粒子を、０．４ＭＰａの圧縮空気で、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して投射角度９０°で２分間投射して、その被処理面を目的の粗面構造とした。

２．被処理面の表面特性
（１）算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄの測定
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．５０〜１．５０μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは５×１０^４〜７×１０^４ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は２．５×１０^４〜１．０５×１０^５μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は６．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は４．９×１０^４〜８．３×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約６．４×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対する各種粒子径の酸化アルミニウム粉末の粉体付着率を求めたところ、以下の表３に示される結果が得られた。

（比較例２）
１．ステンレス鋼板の研磨処理
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対してダイヤモンドペースト仕上げを実施して、その被処理面を目的の粗面構造とした。

２．被処理面の表面特性
（１）算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄの測定
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．１０〜０．２０μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは２×１０^５〜４×１０^５ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は２×１０^４〜８×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は５．０×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は３．６×１０^４〜６．９×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約４．７×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対する各種粒子径の酸化アルミニウム粉末の粉体付着率を求めたところ、以下の表４に示される結果が得られた。

（比較例３）
１．ステンレス鋼板の研磨処理
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対してバフ研磨を実施して、その被処理面を目的の粗面構造とした。

２．被処理面の表面特性
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．０１〜０．１０μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは４×１０^５〜６×１０^５ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は４×１０^３〜６×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は３．２×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は２．０×１０ ^３ 〜４．１×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約３．１×１０^４μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対する各種粒子径の酸化アルミニウム粉末の粉体付着率を求めたところ、以下の表５に示される結果が得られた。

（比較例４）
１．ステンレス鋼板の研磨処理
ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）の被処理面に対して電解研磨を実施して、その被処理面を目的の粗面構造とした。

２．被処理面の表面特性
ＩＳＯ ２５１７８に基づいて上記処理済みの試験板の被処理面の１０点の算術平均高さＳａおよび山の頂点密度Ｓｐｄを求めたところ、算術平均高さＳａは０．０５〜０．１５μｍであり、山の頂点密度Ｓｐｄは５×１０^４〜７×１０^４ｍｍ^−２であった。すなわち、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は２．５×１０^３〜１．０５×１０^４μｍ／ｍｍ^２であり、その中央値は６．５×１０^３μｍ／ｍｍ^２であった。なお、実測値に基づいた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積は４．７×１０^３〜７．８×１０^３μｍ／ｍｍ^２であり、その平均値は約６．２×１０^３μｍ／ｍｍ^２であった。

（２）粉体付着試験
実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対する各種粒子径の酸化アルミニウム粉末の粉体付着率を求めたところ、以下の表６に示される結果が得られた。

［酸化アルミニウム粉末の粉体付着率に及ぼす酸化アルミニウム粉末の平均粒子径の影響等の検証］
実施例１および２ならびに比較例１〜４に示される粉体付着試験の結果を、図１のグラフに表した。図１のグラフから明らかなように、いずれの例でも酸化アルミニウム粉末の平均粒子径が大きくなる程、その粉体付着率が低下している。

また、図１から、いずれの平均粒子径においても算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積が大きくなる程、その被処理面に対する酸化アルミニウム粉末の粉体付着率が低くなることがわかる。特に、実施例１および２で作製された試験板の被処理面は、比較例１〜４で作製された試験板の被処理面よりも、平均粒子径の小さい酸化アルミニウム粉末の付着を抑制する効果が高いことがわかる。

（検証例１）
実施例１および２ならびに比較例１〜４で作製された試験板それぞれについて、実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対するステンレス鋼粉末（ＳＵＳ３０４粉末）、小麦粉および抹茶粉の粉体付着率を求めたところ、以下の表７に示される結果が得られた。なお、ステンレス鋼粉末の平均粒子径（５０％粒子径）は１μｍであり、安息角は一般的に３０°〜５０°である。また、小麦粉の平均粒子径は２０μｍであり、安息角は一般的に４０°〜６０°である。また、抹茶粉の平均粒子径は１μｍ〜５μｍであり、安息角は一般的に５０°〜７０°である。

そして、この結果を図２のグラフに表した。なお、図２の横軸に記載の数値は各実施例および比較例で求められた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積の中央値である。図２のグラフから明らかなように、実施例１および２ならびに比較例１で作製された試験板の被処理面は、粉体の種類に関わらず、比較例２〜４で作製された試験板の被処理面よりも顕著に良好な粉体付着率を示した。ただし、図２に示されるように、抹茶粉については、実施例１および２で作製された試験板の被処理面は、比較例１で作製された試験板の被処理面よりも良好な粉体付着率を示した。なお、図２に示されるように、抹茶粉については、実施例１で作製された試験板の被処理面は、実施例２で作製された試験板の被処理面よりも良好な粉体付着率を示した。また、図２から明らかなように、各粉体において、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積が大きくなる程、その粉体付着率が低くなっていることがわかる。

また、図２に示されるグラフの横軸を粉体の安息角に置き換えたグラフを図３に示した。なお、これらのグラフにおいて安息角４０°のプロットはステンレス鋼粉末に対する粉体付着率に対応し、安息角５０°のプロットは小麦粉に対する粉体付着率に対応し、安息角６０°のプロットは抹茶粉に対する粉体付着率に対応する。図３から明らかなように、比較例２〜４で作製された試験板の被処理面の粉体付着率は、安息角が大きくなる程、減少する傾向にあるが、実施例１および２ならびに比較例１で作製された試験板の被処理面の粉体付着率は、安息角が大きくなる程、増加する傾向にある。

（検証例２）
実施例１および２ならびに比較例１で作製された試験板それぞれについて、実施例１の「（２）粉体付着試験」と同様にして試験板の被処理面に対するポリテトラフルオロエチレン粉末（ＰＴＦＥ粉末）、漢方薬粉末およびファンデーションの粉体付着率を求めたところ、以下の表８に示される結果が得られた。なお、ＰＴＦＥ粉末の平均粒子径（５０％粒子径）は５μｍであり、安息角は一般的に３０°〜５０°である。また、漢方薬粉末の平均粒子径は２０μｍであり、安息角は一般的に４０°〜６０°である。また、ファンデーションの平均粒子径は５μｍであり、安息角は一般的に５０°〜７０°である。

そして、この結果を図４のグラフに表した。なお、図４の横軸に記載の数値は各実施例および比較例で求められた算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積の中央値である。図４に示される通り、いずれの粉体についても、実施例１および２で作製された試験板の被処理面は、比較例１で作製された試験板の被処理面よりも良好な粉体付着率を示した。なお、図４から明らかなように、いずれの粉体についても、実施例１で作製された試験板の被処理面は、実施例２で作製された試験板の被処理面よりも良好な粉体付着率を示した。また、図４から明らかなように、各粉体において、算術平均高さＳａと山の頂点密度Ｓｐｄの積が大きくなる程、その粉体付着率が低くなっていることがわかる。

１．ステンレス製メッシュの粗面化処理
目開き３８μｍの＃４００のステンレス製メッシュに対して、実施例１に記載の粗面化処理における第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、メッシュ表面を目的の粗面構造とした。

２．粉体付着試験
斜め下排出シューター・振動機付き「ふるい」ならびに粉体受皿および電子天秤を用いて上記の粗面化メッシュに対する酸化アルミニウム粉末（純度：９９％以上，平均粒子径：３μｍ，安息角：４０°以上）の付着性（逆に言えば落下性）を評価した。なお、評価は具体的には以下の通りにして行った。

先ず、電子天秤の上に粉体受皿を載置して風袋引きを行った。次に、斜め下排出シューター・振動機付き「ふるい」の斜め下排出シューターの出口が粉体受皿の上方に位置するように斜め下排出シューター・振動機付き「ふるい」を配設した。次いで、斜め下排出シューター・振動機付き「ふるい」のふるいとして上記の粗面化メッシュをセットして振動機を運転させた。続いて、その粗面化メッシュの上から１ｋｇの酸化アルミニウム粉末を落とし、一定時間毎に電子天秤の秤量値を読み取った。その結果を図５にグラフとして示した。図５のグラフに基づいてこの粗面化メッシュの酸化アルミニウム粉末処理速度を求めたところその酸化アルミニウム粉末処理速度は約０．４４ｇ／秒であった。

１．ステンレス製メッシュの粗面化処理
目開き３８μｍの＃４００のステンレス製メッシュに対して、実施例２に記載の粗面化処理における第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、メッシュ表面を目的の粗面構造とした。

２．粉体付着試験
実施例５の「２．粉体付着試験」と同様にして粗面化メッシュの粉体付着試験を行ったところ、図５に示されるグラフが得られた。また、図５のグラフに基づいてこの粗面化メッシュの酸化アルミニウム粉末処理速度を求めたところその酸化アルミニウム粉末処理速度は約０．３４ｇ／秒であった。

１．ステンレス製メッシュの粗面化処理
目開き１．７μｍの＃１０のステンレス製メッシュに対して、実施例１に記載の粗面化処理における第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、メッシュ表面を目的の粗面構造とした。

２．粉体付着試験
酸化アルミニウム粉末をチョコレート粉末に代えた以外は、実施例３の「２．粉体付着試験」と同様にして粗面化メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に粗面化メッシュを撮像したところ、図６に示される写真図が得られた。図６に示されるように、粗面化メッシュにはほとんどチョコレート粉末が付着していなかった。

１．ステンレス製メッシュの粗面化処理
目開き１０６μｍの＃１５０のステンレス製メッシュに対して、実施例１に記載の粗面化処理における第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、メッシュ表面を目的の粗面構造とした。

２．粉体付着試験
酸化アルミニウム粉末を抹茶粉に代えた以外は、実施例３の「２．粉体付着試験」と同様にして粗面化メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に粗面化メッシュの撮像したところ、図７に示される写真図が得られた。図７に示されるように、粗面化メッシュにはほとんど抹茶粉が付着していなかった。

１．ステンレス製メッシュの粗面化処理
目開き９０μｍの＃１７０のステンレス製メッシュに対して、実施例１に記載の粗面化処理における第１湿式ブラスト処理および第２湿式ブラスト処理をこの順序で施して、メッシュ表面を目的の粗面構造とした。

２．粉体付着試験
酸化アルミニウム粉末を小麦粉（薄力粉）に代えた以外は、実施例３の「２．粉体付着試験」と同様にして粗面化メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に粗面化メッシュの撮像したところ、図８に示される写真図が得られた。図８に示されるように、粗面化メッシュにはほとんど小麦粉（薄力粉）が付着していなかった。

（比較例５）
実施例３の「２．粉体付着試験」と同様にして未処理メッシュの粉体付着試験を行ったところ、図５に示されるグラフが得られた。図５のグラフに基づいてこの未処理メッシュの酸化アルミニウム粉末処理速度を求めたところその酸化アルミニウム粉末処理速度は約０．１６ｇ／秒であった。

（比較例６）
酸化アルミニウム粉末をチョコレート粉末に代えた以外は、比較例５と同様にして未処理メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に未処理メッシュの撮像したところ、図９に示される写真図が得られた。図９に示されるように、未処理メッシュには全面に亘って比較的均一にチョコレート粉末が付着していた。

（比較例７）
酸化アルミニウム粉末を抹茶粉に代えた以外は、比較例５と同様にして未処理メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に未処理メッシュの撮像したところ、図１０に示される写真図が得られた。図１０に示されるように、未処理メッシュの交点部分には全面に亘って抹茶粉が付着していると共に、一部が抹茶粉で目詰まりをおこしている箇所が観られた。

（比較例８）
２．粉体付着試験
酸化アルミニウム粉末を小麦粉（薄力粉）に代えた以外は、実施例３の「２．粉体付着試験」と同様にして粗面化メッシュの粉体付着試験を行った。その試験後に粗面化メッシュの撮像したところ、図１１に示される写真図が得られた。図１１に示されるように、未処理メッシュには全面に亘って比較的均一に小麦粉（薄力粉）が付着していた。

［実施例３および４で作製された粗面化メッシュおよび比較例５の未処理メッシュの酸化アルミニウム粉末処理速度の比較検証］
図５から明らかなように、実施例３および４で作製された粗面化メッシュは、比較例５の未処理メッシュに比べて格段に高い酸化アルミニウム粉末処理速度を示した。また、実施例３で作製された粗面化メッシュは、実施例４の粗面化メッシュよりも優れた酸化アルミニウム粉末処理速度を示した。

Claims (8)

1. 粉体接触部材に対して異なる条件で複数回、湿式ブラスト処理を施して、山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であると共に、前記山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である粗面を形成する
   粉体接触部材の粗面化方法。
2. 粉体接触部材に対して第１条件で湿式ブラスト処理を施して、第１粗面を有する粉体接触部材を作製する第１湿式ブラスト処理工程と、
   前記第１粗面を有する粉体接触部材に対して、前記第１条件とは異なる条件である第２条件で湿式ブラスト処理を施して、第２粗面を有する粉体接触部材を作製する第２湿式ブラスト処理工程と
   を備え、
   前記第２粗面は、山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であると共に、前記山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である
   粉体接触部材の粗面化方法。
3. 前記条件には、砥粒の平均径、および、分散媒に対する前記砥粒の配合比率の少なくとも一つの因子が含まれる
   請求項２に記載の粉体接触部材の粗面化方法。
4. 前記第２条件における前記砥粒の平均径は、前記第１条件における前記砥粒の平均径よりも小さい
   請求項３に記載の粉体接触部材の粗面化方法。
5. 前記第１湿式ブラスト処理工程および前記第２湿式ブラスト処理工程では、砥粒として、平均径が異なる二種類以上の砥粒が利用される
   請求項３または４に記載の粉体接触部材の粗面化方法。
6. 山の頂点密度Ｓｐｄが５×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内であり、且つ、前記山の頂点密度Ｓｐｄと算術平均高さＳａとの積の中央値が９．５×１０^４μｍ／ｍｍ^２以上１．４５×１０ ^５ μｍ／ｍｍ ^２ 以下の範囲内である粗面を粉体接触面とする
   粉体接触部材。
7. 前記算術平均高さＳａは０．１０μｍ以上０．２０μｍ以下の範囲内であり、
   前記山の頂点密度Ｓｐｄは、５×１０^５ｍｍ^−２以上７×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内である
   請求項６に記載の粉体接触部材。
8. 前記算術平均高さＳａは０．１５μｍ以上０．２５μｍ以下の範囲内であり、
   前記山の頂点密度Ｓｐｄは、６×１０^５ｍｍ^−２以上８×１０ ^５ ｍｍ ^−２ 以下の範囲内である
   請求項６に記載の粉体接触部材。

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