JPS5821545B2 - ふっ素樹脂皮膜の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、はうろう皮膜面にふっ素樹脂皮膜を形成す
る新規な方法に関する。

しかしてその目的は、はうろう用鋼板（以下母材鋼板と
いう）の表面に形成したほうろう皮膜面にふっ素樹脂を
塗布して該樹脂皮膜の剥離が全くなく、かつ耐ひつかき
性および特に熱時における耐摩耗性にすぐれた耐食性皮
膜を合理的かつ効果的に得る方法を提供することにある
。

従来、はうろう皮膜面にふっ素樹脂皮膜を形成する場合
は周知のように、はうろう皮膜面が平滑に過ぎるために
、ふっ素樹脂の付着強度が甚だ弱く、非実用的であるこ
とから、これが改善策として、（１）母材鋼板面に塗布
したほうろうの上塗り表面を軽くプラストすることによ
り核部に凹凸を形成する方法、または（２）前記鋼板に
施したほうろうの下塗り表面にアルミニューム用フリッ
トを霧状に塗布焼成して凹凸表面を形成する方法などが
行われて来た。

しかしながら（１）にあってはブラストの強弱によって
粗面の形状が一様でないばかりでなく、局部的に母材鋼
板面が露出する等の欠点があり、しかもこの方法は母材
鋼板に予めほうろうを下塗り後高温焼成し、しかる後再
び核部にほうろうを上塗りして、高温焼成するという多
工程にわたる繁雑さがある。

また（２）の場合においても前記の如く２回にわたるほ
うろう加工を必要とするために工程上の複雑さは（１）
同様避けられない。

こへにおいて本発明は、本発明者等が前記の欠点を解消
すべく種々研究の結果１回のみの加工処理によって母材
鋼板面に前記複合皮膜を合理的かつ効果的に形成すると
又もに、高温処理回数を減じてふっ素樹脂皮膜形成時に
おける最適な表面あらさを有せしめ得ることを見出し本
発明を完成した。

こ瓦に使用するフリットとしては、母材鋼板面にほうろ
う皮膜を形成した時に、一部再結晶粒を生成する如き例
えば日本フェロ−社製ＸＧ−１４７および＃１０９１の
混合フリットを用いて満足されるものであるが、この使
用は皮膜の表面に光沢を附与する結果となるばかりでな
く、生成する膜面のあらさば再結晶粒の多少によって異
るとしても、平均自乗あらさくＲＭＳ）は約４μであり
、１ｍｍ長間の山の数は４〜５ケに過ぎない。

このため、その上面にふっ素樹脂を塗布した場合に、該
樹脂皮膜の複合皮膜えの付着力が弱く実用件に欠ける。

しかるに上記特性をもつフリットに例えばアルミナ粉末
粒子を添加するときは、生成皮膜の表面は光沢がなく、
いわゆるツヤ消し状となり、かつその表面あらさば添加
粉末粒子の大きさおよび量の多少によって異なるが、確
認できる前記三者（表面あらさに及ぼす粒子の大小およ
び添加量）の関係は次の通りである。

アルミナ粉末の添加量は、２６０〜３６０メツシユ（粒
子）の範囲において、フリツ）１００重量部当り５〜１
５重量部である。

この時のＲＭＳは７〜１３μとして得られ、１間長間に
確認される山の数は１０〜１５ケである。

従って腰部にふっ素樹脂を塗布する時に、生成する樹脂
皮膜は前記複合皮膜に強固に付着する。

このように皮膜生成時において再結晶粒を生成する如き
フリットのみで形成される皮膜は前記のように、その表
面に凹凸を形成するが、その状態は凸部の形成よりはむ
しろ凹部を形成する傾向が強く、凸部は比較的なだらか
な山型を示し凹部は深いくさび型をなすものである。

また上記とは逆に再結晶粒を生成しないようなフリット
に、アルミナ粉末またはシリカ粉末もしくはそれらの混
合粉末を添加して生成した皮膜（特願昭５４−１１９３
１８号）は凹凸形状の表面をつくるが、その状態は四部
より−も凸部が多く形成され、凸部が鋸歯状を示すのに
対し、凹部は比較的浅い。

このことは小板式あらさ試験器により確認することがで
きる。

この発明は上記する如く、相反する特性を具えて相反す
る効果を奏する前記各物質を有効利用したところに本発
明の主要な意義があり、それら両者から生成される複合
皮膜面にふっ素樹脂皮膜を形成した時に、その付着を強
大ならしめた点に真の特徴がある。

従ってその実施態様では、適用するフリットの組成を例
えば５ｉＯ２３４〜４５％、Ｎａ２０１５〜１８％、Ｋ
２Ｏ２，５〜４．５％、Ｂ２Ｏ３３〜９％、Ａｌ２０３
２０〜４０％、Ｃａ０４〜６％、Ｎａ５ｉＦ５〜８％、
ＢａＯ２〜３％、Ｔｉ０２３〜５％の如く再結晶粒の生
成要素であるＴｉＯ□を含有せしめることにより凹部を
形成するとともに、アルミナ粉末またはシリカ粉末もし
くはそれら混合粉末を添加することにより凸部を形成す
るものであって、カミる複合皮膜にふっ素樹脂を塗布す
ることからなるものである。

このため被塗布樹脂はよくその凹部な充満するとへもに
凸部を被覆して複合皮膜の現出がなく、両皮膜の付着を
一層強大ならしめる効果を奏し層間剥離を皆無ならしめ
るものである（実施例参照）。

しかも上記において複合皮膜表面のあらさが前記する如
＜ＲＭＳ ７〜１３μの大きな数値で示されるにも拘わ
らず、凸部のみで形成されたときの場合と異り、腰部に
塗布されたふっ素樹脂皮膜の表面が比較的滑かであると
いう特長をも併せ有する。

このことは前記樹脂皮膜の複合皮膜への付着強度の強太
さと相俟って、その表面滑性と非粘着性とからする実用
上の利点は特に太きい。

また、この発明はすでに述べたように、ふっ素樹脂皮膜
の形成過程におけるほうろう焼成が従来の２回に対し１
回だけで済むので、省エネルギーの見地からしても最も
望ましい方法として評価される。

さらにこの発明は、ふっ素樹脂皮膜がその下層を形成し
ている複合皮膜の凹部に緊密強固に付着しているために
、樹脂膜は良好な耐ひつかき性と耐摩耗性とを有し、特
に熱時における耐摩耗性においては市販品と比し遥にす
ぐれ、しかも耐食性においてもすぐれている。

以上説明したようにこの発明によれば、母材鋼板面に設
けたほうろう皮膜面に塗布したふっ素樹脂皮膜が前記す
る如き諸効果を遺憾なく発揮するものであるから、従来
この種製品の母材金属として賞月されて来たアルミニウ
ムまたはその合金類に代え鋼板の使用が可能となり、従
ってその製品例えば鍋、フライパン、ホットプレート等
の家庭用品に至るまで本方法を適用することにより、製
品のすぐれた実用性と相俟ってその低廉化が期待でき、
広範な用途を期待することができる。

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
。

実施例 １ 母材鋼板（はうろう用鋼板）の２００ｍｍＸ２００ｍｍ
×１．２ｍｍをほうろう加工時の前処理法（常法）によ
って付着脳油をアルカリ洗滌により除去後、湯洗、水洗
し、１５％硫酸水溶液中に８分間浸せきした後水洗乾燥
する。

次いで常法によりニッケルフラッシュを行い、水洗、中
和、水洗後加熱乾燥する。

をボールミルで６時間ミル引してスリップを得る次いで
得られたスリップを前述の処理を施した母材鋼板表面に
このスリップを常法により塗布し８２０℃、５分間焼成
する。

この複合皮膜表面は光沢がなく、その厚さは１１０μで
あり、表面あらさはＲＭＳで１０〜１２μであった（小
板式あらさ針使用）。

１ｎｍ長間に存在する山の数は１４ケであった。

次にこの表面にふっ素樹脂ノ°ライマーを膜厚８〜ｌＯ
μとなる如く常法により塗布し。

常温乾燥後ふっ素樹脂上塗を膜厚的２０μとなる如く塗
布し、４３０℃で３．５分間焼成後これを供試片として
次の試験に供したがその結果は極めて満足すべきもので
あった。

（１）付着試験のため得られた供試片の樹脂皮膜面に片
刃安全かみそりによって２．５ｍｖｔ×２．５ｍｍのカ
ットをｌＯＯケ（クロスカット）を設け、該クロスカッ
ト面にセロテープを圧締粘着させた後、常法により剥離
試験２０回繰返し行ったが全く異常はなかった。

（２）前記供試鋏片を煮沸水中に投入し３０分（保持時
間）後取出し直ちに前記同様のクロスカットを行い、セ
ロテープ粘着による剥離試験を２０回行ったが、前記同
様異常は全く認められなかった。

り（３）耐摩耗試験を行うためステンレス製ワイヤータ
ワシすなわち、ナス１８−８ステンレススチールたわし
く日本精練社製）を用い常温で２．４ｋｇ垂直垂直下に
速度６０回／分で表面を１００００回こすり、１０００
０回終了後メチル・エチル・ケトン（ＭＥＫ）を布につ
げステンレスの摩耗粉末をふきとり、３０倍拡大鏡によ
り異常の有無を点検したが摩耗による複合皮膜の露出は
全く見られなかった。

（４）熱時における摩耗度試験のため、前記供試片を１
６５℃（表面温度）に加熱し、前記常温試験と同条件下
で１ｏｏｏｏ回こすり、又これとは別に、サラダ油を補
給しながら１６５℃の加熱下で１００００回こすった。

常温時の試験終了後と同一方法により異常の有無を点検
したが摩耗による複合皮膜の露出はいずれも全く見られ
なかった。

またコイン状のもので引っかきを行ったが、きすは生じ
なかった。

実施例 ２ 母材鋼板の２００ｍ１Ｘ ２００ｍｍＸ １．２７７Ｘ
７７１を実施例１と同様に処理する。

次に をボールミルで６時間ミル引きしてスリップを得た後、
該スリップを実施例１と同様に前記被処理母材鋼板の表
面に塗布し８２０℃で５分間焼成を行った。

得られた複合皮膜の厚さは１２０μであり、表面凹凸の
あらさはＲＭＳ ８〜１０μで、■龍長間の山の数は１
１〜１４ケであった。

次いで、この表面に実施例１と同様にふっ素樹脂塗膜を
形成せしめた後これを供試片として、付着試験、耐α摩
耗試験、熱時摩耗試験および引っかき試験に供したが、
その結果はいずれも実施例１同様異常は認められなかっ
た。

実施例 ３ 母材鋼板の２００．ｍｍＸ ２００ｍｍＸ １．２ｍｍ
に実施例１と同様の前処理を行った。

次に をボールミルで６時間ミル引きをしてスリップを得、次
いでこのスリップを実施例１同様に前記被処理母材鋼板
表面に塗布し８２０℃で５分間焼成した。

この場合皮膜の厚みは１１０μ、あらさはＲＭＳ ７．
５〜９ μであり、１１１ｔ１ｎ長間の山の数は１２〜
１４ケであった。

次いでこの表面に実施例１と同様にしてふっ素樹脂を塗
布、焼成後、該供試片について付着試験、耐摩耗試験（
室温および熱時（１６５℃）の場合を含む）および引っ
かき試験を行ったが、その結果はいずれも実施例１同様
異常がなく満足すべきものであった。

実施例 ４ 母材鋼板の２００ｍ１Ｘ ２００ｍｍＸ １．２ｍｖｔ
に実施例１と同様の前処理を施した後、核部に をボールミルで６時間ミル引きして得たスリップを実施
例１と同様に塗布し、８２０℃、５分間焼成した。

この複合皮膜の厚さは１３０μで表面凹凸のあらさば１
７〜２０μ、山の数は９〜１１ケ／ｍｍであった。

ついでこの表面に実施例１と同様にふっ素樹脂を塗布、
焼成後該供試片について実施例１同様の試験を行ったが
、極めて良結果を得た。

実施例 ５ 実施例１同様の母材鋼板に同様の前処理を施した後、核
部に をボールミルで６時間ミル引きして得たスリップを実施
例１と同様に塗布し、８２０℃、５分間焼成した。

この複合皮膜の厚さは１２０μで表面凹凸のあらさは１
８〜２０μ、山の数は８〜１０ケ／ｍｍであった。

この表面に実施例１と同様にふっ素樹脂を塗布、焼成後
世試片を実施例１同様の試験に供したが、その結果は良
好であった。

実施例 ６ 実施例１同様の母材鋼板に同様の前処理を施した後、核
部に をボールミルで６時間ミル引きして得たスリップを実施
例１と同様に塗布し、８２０℃、５分間焼成した。

この複合皮膜の厚さは１２５μで表面凹凸のあらさば１
７〜１９μ、山の数は７〜１０ケ／龍であった。

この表面に実施例１と同様にふっ素樹脂を塗布、焼成後
該供試片を実施例１同様の試験に供した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ はうろう用鋼板の表面に皮膜形成時に一部再結晶粒
   を生成する如きフリットとアルミナ粉末またはシリカ粉
   末の単体もしくはそれらの混合粉末からなる凹凸形状の
   表面を有する複合皮膜を形成し、該皮膜表面にふっ素樹
   脂を塗布することを特徴とするふっ素樹脂皮膜の形成方
   法。