JPS60147276A - フッ素樹脂被覆層の形成方法 - Google Patents

フッ素樹脂被覆層の形成方法

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JPS60147276A
JPS60147276A JP153084A JP153084A JPS60147276A JP S60147276 A JPS60147276 A JP S60147276A JP 153084 A JP153084 A JP 153084A JP 153084 A JP153084 A JP 153084A JP S60147276 A JPS60147276 A JP S60147276A
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和則 曽根高
Kazumi Kubo
一美 久保
Masanobu Nakamichi
中道 政信
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は調理iE貝、特にフライパン、ホットブルー層
の形成方法に関する。
従来例の構成とその問題点 従来、鉄、アルミニウムなどの素地金属ケ用い、その表
面にフッ素樹1指を被覆形成する場合、大別すると、■
素地金属の表面に直接フッ素樹脂を被覆形成する方法、
■素地金属の表面をザンドプラストなどによジ粗面化し
、その後フッ素樹1指を被覆形成する方法、■素地金属
の表面にホウロウ処理し、前記ホウロウ表面にフッ素樹
脂ヶ波覆形成する方法、■素地金属あるいにホウロウの
表面をサンドブラヌトなどによジ粗面化し、その後無機
質粉末全溶射し、その表面にフッ素樹脂を被覆形成する
方法 などがある。
しかしながら上述した■〜■の方法にdそルぞれ欠点お
よび問題点がある。すなわち、■の素地金属の表面に直
接フッ累樹1后をM覆形成した場合、フッ素樹脂と金属
との密着性が悪く、ハ<離やフッ素樹脂のげく離、j帖
耗により素地金属が腐食するなど耐久性が劣る。面の粗
面化した表面にフ・ソ素樹脂をμU覆影形成た場合、■
と比較し、かなり密着性は改善されるが、はく離や摩耗
により■と同様腐食が発生し、耐久性が劣る。特に■の
場合は一般的に炊飯器内鍋に使用さ九ているが、耐摩耗
性の少ない使い方に1凶している。一方、フライパンや
ホ・ノドプレー1〜などの焼物調理器具の場合、金属ヘ
ラやナイフ等によるきすや摩耗が生じやすいため、■、
■のように金属の表面に耐摩耗性の加工や耐食性の優n
た下地処理が行なわ几ている。
しかしながら、■のホウロウ処理する場合、単に平滑な
ホウロウを形成しても、■と同様フッ素樹11旨との冒
盾ピには悪い。そのためマット状のホウロウ処理、すな
わち釉薬中にアルミナ、シリカ等のマット形成物(耐犀
耗材)eiM量添加し、ホウロウ表面金マツ1−化し、
その表面にフッ素樹脂を被覆形成することにより、密着
性、耐食性、耐摩耗性に優nたフ・ン素樹脂肢(物が得
ら九る(特発11β57−49286号公報、特開昭5
6−150467号公報に開示されている)としている
。■の無機質粉末を溶射した表面にフッ素樹脂を被覆形
成した場合、111iζ機質粉末たとえばアルミナ、シ
リカなど一般的に高融点のため、溶射法としてプラズマ
溶射法によらねばならず、コスト高となる他、溶射の際
、素地金属の表面が高を晶となり、素地に悪彰@1 (
酸化物の生成、耐食性など)を及ぼすなどの欠点がある
上述した■のホウロウ加工については、特公昭57−4
9266号公報と特開昭56−150467号公報に開
示さ九ている。筐ず前記特公昭57−49266号公報
では、アルミナ粉末、シリカ粉末などのマ・ノド形成物
を釉薬に添加あるいは施釉後、その表面に散布し、凹凸
形状を有する複合皮膜を形成するホウロウ加工法につい
て記載されている。しかしながら、明#I書中にはアl
レミナ、シリカ粉末の粒度と含有量により、素地金属と
の密着性、さらにフ・ノ素樹脂との密着性に大きな影響
があるとしている。すなわちアルミナ粉末の粒度汀20
0〜400メツシュ、好丑しぐに280〜360ノ・ノ
シュとなっているが、この先行文献中の実施例1.2で
も明らかなようにミル引き終了j+’+’、 mlにア
ルミナ粉本を添加し、その後10〜15分子11度ミル
引きするとしている。この方法でに釉薬中のアルミナの
粒度は、添加した時点より細かくなくなるにもかかわら
ず、添カ旧〕訂の粒度のみで判別している。本文献ては
アルミナの粒度が重要であるとしているVこもかかわら
ず、釉薬中の粒度については何んら記抵されていない。
一般的にはアルミナC1i独で凹凸形状金主形成するこ
とに可能であるが、釉薬中に含まnているフリ・ノド、
アルミナ(マット形成物)の粒度によ!ll決定さ九る
ものである。また実施例4には釉薬を施釉後、その表面
にアルミナk if&布し、焼成するとしているが、ア
7レミナを均一散布することが1刊難であること(均一
な凹凸形状を形成することが困難)、アルミナの結合は
ホウロウとの界面、すなわちホウロウとの接触部分のみ
で行なわれるので、すべてのアルミナ粉末と完全に密着
しているとは限らないなど問題点も多い。次に特開昭5
6−150487号公報では、前述した先行文献ご一部
改良したものである。すなわち、下地を施釉後、焼成し
、円度−L−釉金施釉し、焼成す62コート2ベーク方
θ、を用いている。この場合、下釉は耐食fgl: T
h l”I的とし、上釉はフッ素樹脂との密着性を良く
するためにマット形成物(アルミナ粉末)全含有したモ
ノである。本文献はたしかに素地金属の耐食1イ1:は
アンダーコートで行ない、フッ素樹1指との恍+盾1生
はオーバーコートで行なっている。しりニジながら、2
コート2ベーク方法の場合、アンダーコートとオー/<
−コートの組成が異なる時には、アンダーコートとオー
バーコートの界面のiぞjM ?!′l:は悪い。
なぜなら、アンターコートトオーバーコー1゛トノ界面
でのホウロウ拡散層はほとんどないため、鋼球落下等の
衝撃に対し特に悪いこと、オーバーコート(」二軸)中
K(/−Jマツ1〜形成物としてアルミナ等が多く含有
されているため、焼成温1yヲ高くしなけAばならない
が、実施例では同一焼成条件で行なわれているため密着
性が悪いこと、さらに重安なことはアンダーコートの釉
薬粒度よりもオーバーコートの釉薬粒度の方が細かいた
め、フ・・ノ素樹脂との密着性を良くするための凹凸形
状が碍ら1、ない。
第2図に特開昭57−49266号公報の2コート2ベ
ークによるホウロウ層の概略1υ[面ヲ示ス。
1σ素地会屈を示し、素地金属の両面に耐食性の・没n
だ下引きホウロウ2があり、下引きホウロウ2の片面に
、マット成形物4を含むマ・ソ1状の上引きホウロウ3
が形成さnている。前記上引きホウロウ3の表面に公知
の方法により)・ン累樹脂層6ケ形成している。1ン1
中からも明らかなように、2コーI・2ベークの場合、
下引きホウロウ2と」二引きホウロウ3との界面にげ+
1互に拡散した7I(ウロτン九’=’l 5げない。
」―述の2つの公報の明細書、中には)・ン素樹1指と
の5.〒ζ着性は凹凸形状を形成するとしているが、定
K的な荒さについては何んら記載さ几ていな諭。
すなわち、マット状(凹凸)のホウ「Iつ表面の14.
S合、単Vこアルミナ等のマ・ソト形成物を含有したと
しても、すべてフ・ン素樹脂との密着性が優几ていると
はllらない。なぜなら、どのような凹凸形状にすnば
良いか明らか1Cされていない。たとえばアルミニラA
 7;l;板を用いた場合、Ra (中心線荒さ)は2
.5μm以」二あれば素地金属とフッ素樹脂は良好な密
着は得らnるが、ホウロウJ1(板の場合ば、4.01
1m以上なけ几ば良好な密着はイ、1)らAない。なぜ
なら、ホウロウに(板の場合、全体の約60〜80%は
ガラスフリットであるため、アルミナ粉末以外は平滑ま
たは密着した部分であるとと、さらにミル引きによりア
ルミナ粉末のエツジ部はなくなV、フッ素樹脂との物理
的な結合げ芯くなるためRaは大きくする必冴がある。
さらにRtm(平均最大荒さ)はアルミナ粉末・基板の
場合、10μTn以上あれば密着性および耐程・耗性に
 1優れているが、ホウロウJ、(板の場合、25 j
un以」−なければ密着性および耐摩耗性が悪いことが
本発明で判明した。以上の如く、こnらの先行文献にd
、定1j■的な記載がみられない。
発明の目的 +発明は、−■−記のような不都合?解消し、耐食性、
密着性、耐摩耗性、機械的強度等に優れた)・ノ素樹脂
被覆にηの形成方法全提供すること?目的とする。
発明の構成 本発明は、素地金属の表面に耐食性の優れた釉薬を施釉
し、必要に応じて乾燥した下引き釉薬層ケ形成する第1
工程と、次に下引き釉薬層の表面にフッ素樹脂との1所
盾性2よび耐摩耗性の優7′L、た釉−g5を施釉し、
必四に応じて乾燥した上引き釉薬h′・′lを形ノ戊し
、下引き釉薬nと」−り1@釉薬1曽を同11、テ規成
し、Hi’引1°rI+貨を有する下地ホウロウ1曽ケ
形成する第21=稈と、+JiIMU下地ホウロウ層の
表面にフッ素樹脂を波頂形成する第3T程とからなるフ
・ソ素樹脂の被復形成方法で、下引き釉薬層による素地
位属の耐食1gl: i改・ρにし、下引き和1薬層と
」−引き釉薬層゛・′1を同時焼成するため、下引き釉
薬層と上引き雇1.JjXl(りとのW而に相り一に拡
散にだ拡散層が形能:さnるため、鋼球落下等の機械的
強度が向上する。
第1図は本発明の2コー1−1ベータによるホウロウ層
の概略断面を示す。1は素地金属を示し、素地金属の両
面に耐食性の優へだ下引きホウロウ2があり、下引きホ
ウロウ20片面に、マット形成物4ヶ含むマット状の上
引きホウロウ3が形成されている。mI記上引きホウロ
ウ30表面に公知の方法によりフッ素樹脂層6?形成し
ている。第2図と比較して明らかなように、下引きホウ
ロウと上引きポウロウ3との界面には相r1.に拡散し
た拡散層5があり、かつ、拡散FI5は相互に凹凸形状
を有している。−右同時焼成のため、省エネルギー化が
可能である。また上引き釉薬中にはマ・71−形成物と
して、アルミナ、シリカ、)・ソイト、シャモット、シ
リマナイl−、コランダムなどに用い、フッ素樹脂被覆
層の耐摩耗性全向上する耐)Y耗材の役割v’に有する
ものが好ましい。
ここで、下引き釉薬、上引き釉薬の好ましい配合例を以
下に示す。
下引き釉薬 上引き釉薬 フリ・ノ 1・ 100重量部 100重量部ミル添加
物 5〜10〃 5〜10〃 マット形成物 3〜30〃 25〜50〃水 40〜5
5 〃 50〜65 〃 下引き釉薬 下引き釉薬に用いるフリットは素地金属の耐食性全目的
とするため、素地金属との密着性の優れたフリットを用
いる。すなわちフリ・ブト中に密着1i’il l−削
、Co、Ni、Cr等の重金属酸化物を含有したものが
好ましい。ミル添加物は、一般的に使用さnている粘土
、亜硝酸ソーダ、含水硼砂塩化カリウム、ベントナイト
など?用いる。マット形成物、η′、+rに下引き釉薬
の場合は一般的に用いらnている砂石粉末、アルミナ粉
末を用いる。
以下に代表的な丁引き釉薬組成例と釉薬粒度を示す(下
引き釉薬Aとする)。
フリッI−422465,0重量部 フ リ ・ノ 1・ ≠ 0−17 50 //粘土 
9号 7重に部 亜硝酸ソーダ o、2〃 含水硼砂 0・5 “ ケイ石粉(200メツシユパス) 5o 〃黒色N目’
l 3.0 〃 水 50 〃 ゛粒度 5〜35f/300メツシユ/釉薬1oocc
」−引き釉薬 上引き和1薬に用いるフリッj−は、前述したフリッ1
−と比較し、焼成温度が同等も(〜くは若モ11°11
いもので、co 、Ni 、Cr等の密着向」二剤を含
有していないフリ・ノド勿用いることも可能である。ミ
/I/添加物は下引き釉薬に用いたものと同1柔のもの
を使用する。マツ1−形成物は、下引き釉薬とは異なり
、釉薬焼成時にフリ・71−と反応(溶解)しにくイ物
質、たとえばアルミナ、ムライト、シリマナイト等が好
ましい。なぜならマ・ノド形成、耐1す:柱材として不
可欠であり高融点のセラ9ツク粉木 rが良い。以下に
代表的な下引き釉薬組成例と釉薬粒度を示す(上引き釉
薬Aとする) フリット≠2001 40重量部 ≠20250 30 // llN470−B 30 // 粘度9号 7 〃 亜硝酸ソーダ o、2〃 含水硼砂 o、5〃 アルミナ粉木(200メツシユパス品) 35 tt黒
色顔オニ:t 5 tt 水 60 /。
粒度 20〜50f/300メツシユ/ 100 cc
釉薬25−65P1500メッシ:x / 100 c
c釉薬が好ましい。
実施例の説明 次に実施例によって本発明のフッ1樹1指被覆碧の形成
力/i、について説明する。
(1) 形成方法 11n ’7i’;の前処理を行なったホウロウ用鋼板
(SPP ) 300 mm X 20’ Omm X
 1 、6 wnに先ず、前、雄した下引きTi1l 
’MS A C粒度15 f / 300 ) ・ノン
ユ)をスプレーで両面塗布した(焼成後11Q +’、
!’ 60〜8011m)。次EI 00℃で10分間
予1イ11乾燥し下引き釉薬を形成した。njI記F引
き釉薬層の片面に前述した−1−引き釉薬A(才1)度
3oグ/3ooメ・ノシュ、45グ1500メツシユ)
全スプレーで塗布した(焼成後1・−タ/L/膜1’r
’: 100−120tun)。
次に100℃で10分間子fl#i乾燥後、焼成温度を
780〜840tl:の範囲でそ八ぞn2分間焼成し、
下地ホウロウj・57を形成した。njI記−1・地ホ
ウ11つ層表面にフッ素樹脂プライマー金スプレーで塗
布(焼付は膜厚10−1511m ) L、80’Cで
10分1屹燥後、フッ累樹脂ドッグをスプレーで21(
i(焼付け1・−タル膜1740〜45 // m )
 1..380℃で15分間焼11°け、フッ素樹脂波
頂1曽紫形成した。
な2、下地ホウロウだ7、フ・ノ素樹脂岐u1曽の評l
1lll法は密着性ω、密着性■、耐食性、耐(yl、
)耗性により呼側した。(イ)密着性■I″i下地ホ下
地ラウロ密着試験、JIS R4301−197Bに?
II’=して、鋼球落下試験で判定した。衝撃−さに1
00mとした。
○・・・・・・素地金属と下地ホウロウ層のはく離なし △・・・・・−1引キホウロウと上引きホウロウの界面
よりはく離 ×・・・・・・素地金1萬と下引きホウロウ層よ、!l
llはく離 (ロ)密着性■は下地ホウロウとフッ素樹脂の密M試1
験で、ごばん目試験で判定した。(1)カッターにて下
地ホウ「Iつ層に達する1−のマス目’1100個作’
) 、 (II)セロテープ12mm1l(JIS 2
 1522適合品)全爪先で完全に密着させてから瞬間
的に引き離す方法を用い、前記(ti) k 1ザイク
ルとし、10ザイクル後の残存個数度合で示したっ○・
・・100/100〜90 / 100△・・・・89
/100〜80/100×・・・・・・79/100以
下 (ノー耐食性に、塩水噴霧試験11S Z 2371に
/l/<じて、100時間行ない、フッ素樹脂被覆暦表
y(nの腐食による斑点個数度合(100cJ当り)が
、○・・・・・・0コ △・・・・・5コ以内 ×・・・・・・6コ以−L に)耐IY耗性は金属へら(ステンレス製で幅25□1
板J!K 0.6 mm ) f 45度に傾け、へら
全体i1c 0.5Kzの荷重を加え、100+++m
の長さを500回11:、車させ、下地ホウローラ層の
露出度合が、 ○・・・・・・5%以内 △・・・・・・5〜10% ×・・・・・10q6以」二 第1表から明らかなように、2コー1−1ベータの方が
、下地ホウロウ層と素地金属との密着性■および耐食性
さらにフッ素樹脂と■地ボウロウ層との密着性■訃よび
耐埜耗性が優ルている。すなわち、2コー1−2ベーク
の場合、焼成温度が低い場合、下引きホウロウと−に引
きポウロウ層との拡散J1ηがほとんどなく、鋼球落下
にょる°肝着性■が 7劣っている。一方高い場合は、
密層“性■は優れているが、下地ホウロウば2ベークと
なり、一部名が発生し、耐食性が劣化している。さらに
一部名が発生したため、凹凸形状が不均一となりフッ素
樹脂との密着性■も思蚤い。
第1表 (2) 表面荒さ Ra(中心線荒さ)、 Rtm(平
均最大高さ) 下地ホウロウ層とフ・ノ素樹脂との1φ1く着性■およ
び耐1f耗性は、以Fに示すような 皆イF I′!l:■−Ra(中心線荒さ)+Ijt 
14%:耗1<I: −+ Rtm (平均最大荒さ)
にJ: り決定されることが判明した。表面荒さの6(
す定は、タリサ−)表面荒さ計を用い、そ八ぞ11.R
a。
Rtmをjlり定し/と、。
第2表にRaとRtmをそ几ぞへ変化させ、+in記と
同様の試験をした結果を示す。ただし、釉薬は、下釉き
釉薬A(粒度15り/ 3 o ’Oメ・lシュ/釉1
qllJOcc)と」二軸き釉薬A(オG度30g/3
00メ’7シユ/釉薬100cc’、45g1500メ
ツシュ/釉薬100・・c)f用いた9 フッ素樹脂の
被覆形成は前記と同様な方法で行なった。
また第3表には4二引き釉薬の粒度全それぞれ変化させ
、前記と同様のl試験をした結果を示す。フ・・I素樹
脂の被覆形成に前記と同様であ乙。
第2表、第3表から明らかなようVこ、Ra力(,40
7un以下になると)・ソ素樹脂との密着性(■]が悪
く、Rtmが25 /lTn以下になるとフ・ソ素樹1
指の耐摩耗性も襲い。実施例では外観については記載し
ていないが、特にRtmが70117n1ソ上になると
凹凸形状が大となり、外観的にIf’1: L <ない
(3)マット形成物の添加量 マット形成物の添加量はRa 、Rtmに大きな影響を
釉薬粒度と共に与えるため重要である。第4表には上引
き釉薬のマ・ノド形成物の添加量をそルぞれ変化させ、
前記と同様の試験をした結果を示す。下引き釉薬に前述
した下引き釉薬A(i−用いた。
表中、アルミナの添加量は、フリツl−100gに71
する添加h(ケ示している。〕・ン素樹脂の被覆形成は
前記と同様の方法で行なったつ 第4表から明らかなように好捷しいマ・ソ1−形成物の
冷加tjlにフリ・7 l・100市川部に対し、25
〜50屯111部であるが、特にマ・71・形成物が2
5Tn、: ’j1’(部1)J、 1”になるとRa
、Rtm共に好捷しい凹凸11釦阪がf()らfl、な
いため、フ・・I素樹脂との密着性すと而」摩耗111
.もηr寸しくない。
発明の効用 1メ1.のようVこ、焼成条件として、2コー1−1ベ
一タ方式により下地ホウロウ層を形成することにより、
下地ホウロウ層のホウロウ特性、特に下引きホウロ1ノ
と−に引きホウロウの界面に相住に拡散した拡散1.+
、v化形酸形成ことにより、耐食性はもちろんのこと、
密着性の優nた下地ホウロウ層を形成することができる
。さらにフ・ノ素樹1指との密着性、耐閉耗性は、下地
ホウロウ層の表面荒さに相関し、密着性ばHaにより決
定さn−1Ra として4、’ Q μm以り二、耐摩
耗1ど1:ばRtm VCJ: ’)決定す八Rtmと
して251im以−にかければホウロウ1□(板ケ用い
る場合、フッ素樹脂との密着性、削jjf耗性が得ら、
nないことが判明し、品質管理とも合せ、フッ素樹脂波
槙物をイJ゛する物品の耐久+llに慢1tりこフッ1
樹1指1u覆)曽の形成力法である。
実施例では、2コート1ベークのみについて1郁小(し
たが、3コート1ベークについても同()−のり11県
を有する。また、下引き第111薬は乾燥し、下引き仙
薬nケ形成する方法で詳ノホしたが、下引き釉薬を塗布
後、直ちに上引き釉薬を塗4jするウニ・ノド法にょる
2コート1ベークも1i11;):jに、血・1食11
1:、1.冒盾性、耐1す・耗性の優nたフ・ノ素樹脂
波M層ケ形成することかで@ろ。
4、図面の簡i、ljな説明 □ 第1図1は本発明の2コート1ベークによる一1勺mホ
ウロウノ会の概略断面図、第2図は従来の2コー12ベ
ークによる下地ホウロウ層の概略断面図である。
1・・・・・素工1!!金属、2・・・・・・下引きホ
ウロウ、31.。
・・・上引きホウロウ、4・・・・・・マ・ント成形物
、5・・・・・・拡散したホウロウ層、6・・・・・・
フ・ソ素樹脂層。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 素地6〉属の表面に耐食性の優れた釉薬を施釉
    し、必1反に応じて乾燥(7た下引き釉薬層ケ形成する
    第11−程と、次に下引き釉薬層の表面に)・ン累樹脂
    との密着性および耐摩耗性の優れた釉薬を施釉し、必要
    に応じて乾燥した上引き釉薬層を形成し、下引き釉薬層
    と」−引き釉薬層を同時に焼成し、多層(17r造全有
    する下地ホウロウ層を形成する第2工程と、…1記下地
    ホウロウ層の表面にう・ン素樹脂全彼覆形成する第3工
    程とからなる)・ン素樹脂被覆層の形成刃a(。
  2. (2)下引き釉薬層と」二引き釉薬層が和瓦に拡散し、
    焼成後、下地ホウロウ層内に拡散層を有してなる特許請
    求1.7)範囲第1項記戦のフ・ン素樹脂被覆層の形成
    方法、
  3. (3) 下地ホウロウ層の表面荒さが、Raとして、4
    、 ’071m以上で、かつRtmとして、25μm以
    上からなる特許請求の範囲第1項記載のフッ素樹脂被覆
    層の形成方法。 ゛
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7687106B2 (en) * 2003-06-20 2010-03-30 Certainteed Corporation Algae resistant roofing granules with controlled algaecide leaching rates, algae resistant shingles, and process for producing same

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7687106B2 (en) * 2003-06-20 2010-03-30 Certainteed Corporation Algae resistant roofing granules with controlled algaecide leaching rates, algae resistant shingles, and process for producing same

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JPH0442072B2 (ja) 1992-07-10

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