WO2002068187A1

WO2002068187A1 - Film de resine de fluorure et article revetu dudit film sur sa surface interieure

Info

Publication number: WO2002068187A1
Application number: PCT/JP2001/001432
Authority: WO
Inventors: Mamoru Takehara
Original assignee: Takehara Can Co., Ltd.
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-09-06
Also published as: KR100674154B1; EP1369225A1; KR20030077036A; US20040071907A1; US6933027B2; EP1369225A4

Description

明細書フッ素樹脂被膜及びその被膜を内面に備える器物技術分野

この発明は、金属基材の塗装面に形成されたフヅ素樹脂被膜及びその被膜を内面に備える器物に関する。背景技術

»から、家庭や飲食店、食品加工業等で用いられるこは、金属の表面にフッ素樹脂塗装を施したものが多く用いられている。これは、収容物や調理物の付着を防止できる点を有用視したものである。前言 Btl物には、食品その他の保存やフライパン '鍋 '加熱調理板等の加熱調理具が含まれる。そのために、収容物や非調理物は、前の表面に付着しやすいもの力 ^s多い。その対策として、麵性 ·耐食性に優れ、且つ、纏性が良好であるという特徴を有するフッ素樹脂被膜を内面に形成することが行われる。このフッ素樹脂被膜の形成には、一般に吹き付け塗装が行われる。そして、その性を良好にするために、その塗装の仕上げ工程においてする際に、 0 0 °C以上の高温乾燥を約 1 0分行うことが多く行われる。つまり、高温の際に、フッ素樹脂塗装膜の表面を一部 ¾ ^させて平滑化し、その表面に光沢を付与するのである。この光沢は表面の平滑度を示しており、その被膜の離型性の目安となる。

ところで、こうした器物は軽量であることが好ましい。このために、金属としてアルミニゥムを用いて、その^ の表面を塗装面としてフッ素樹脂塗装膜を形成することが多い。この場合、上述のように 4 0 0 °Cの高温乾燥を 1 0分間も施すと、アルミニウムの融点が 5 0 0 °C近傍であるために、加熱時間が長過ぎて金属基材の変形を招くおそれがある。ところで、前記乾燥温度は、フヅ素樹脂塗装膜が «m性を有するが故に高くしているのであり、これを低くすることは、被膜の表面を十分に平滑化できず、好ましくない。し力し、上述のように «温度を低くせずに長時間維持すれば、金属に変形を招くおそれがあるので、乾燥時間を短縮して、 ¾ ίの変形を防止できる 2〜 4分程度の短時間乾燥を施しているのが実状である。その結果、高温乾燥におけるフッ素樹脂塗装膜表面層の一部溶融は不十分になり、光沢も十分ではなくなつている。

そのため、市場に出回っているフヅ素樹脂被膜を備える器物におけるフヅ素樹脂塗装膜の離型性は、その本来の特性を十分に発揮していない。

そこで、本発明は、高口熱に起因する^ の変形を防止しながら、フッ素樹脂被膜に光沢を付与して、その離型性を改善することを目的としている。発明の開示

本発明は、金属 sferの塗装面に形成されたフッ素樹脂塗装膜を表面に備えるフヅ素樹脂被膜が、 filBフッ素樹脂塗装膜の表面部に、分散配置された複数の圧密領域を形成したものである点を特徴とするものである。この複数の圧密領域を分散配置することで、前記フヅ素樹脂被膜の表面は平滑化されて光沢に富むようになり、その離型性も改善される。

また、本発明に係るフッ素樹脂被膜は、編己圧密領域がプレス加工により形成されたものであることを包含し、前記圧密領域に対応する基材の塗装面に、複数の突出部が分散配置して形成されていることも包含する。分散配置された複数の領域を他の領域よりも強くカロ圧して編己圧密領域を形成することで、全体的に加圧された上に、前 §SE密領域にはより大きな加圧力を及ぼすことになる。前記圧密領域においては、表面の凹凸が圧力によりつぶされ、表面が平滑化されて光沢に富むようになる。この光沢に富む領域は、周囲の領域よりもさらに离麵性が改善されているのである。

このような圧密領域の形成は、フッ素樹脂被膜の表面を面的に支持した状態で、その被膜の裏側の反力を高めることで実現される。この反力を高めることは、 ff|3フッ素樹脂被膜を塗装して塗装面を突出させることでも可能となる。例えば、 ¾#の塗装面に、予め圧密領域に対応する突出部を形成しておき、その塗装面に均一にフッ素樹脂塗装膜を形成した後、フッ素樹脂被膜を、その表面側から面的に加圧してもよい。また、平面に形成した塗装面にフッ素樹脂塗装膜を形成した後、その表面を面的に反力支持した状態で、の裏側から、圧密領域に対応する位置を局部的に凹入させることで、前記金属 »の塗装面を局部的に前記フヅ素樹脂塗装膜の側に突出させれてもよい。

さらに、前記フヅ素樹脂被膜を形成する細翻裏側に、磁性金属材料からなる積層磁性材を積層してあることを包含し、前言验属謝がアルミニゥムで形成されていることも包含する。また、上述のフッ素樹脂被膜を内面に備える器物も本発明には包含する。その器物の内面の特性は、觸3フヅ素樹脂被膜の表面の特性を備えるのである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る器物の好ましい一例を示す縦断面図であり、

第 2図は、そのフッ素樹脂被膜を説明する要部の拡大断面図であり、

第 3図は、本発明に係るフヅ素樹脂 «を形成するためのプレスカロェを説明する説明用縦断面図であり、

第 4図は、プレス加工用金型の加圧面を示す平面図であり、

第 5図は、その金型の側面図であり、

第 6図は、その金型を用いて加工された器物の一例を示す縦断面図であり、

第 7図は、加工された器物におけるフッ素樹脂被膜の状態を示す拡大縦断面図であり、第 8図は、本発明に係るフッ素樹脂被膜の表面を示す平面図であり、

第 9図は、本発明に係る器物の他の例を示す平面図であり、

第 1 0図は、他の方法により形成されたフッ素樹脂被膜を示す要部縦断面図であり、第 1 1図乃至第 1 3図は、その器物の内面における各部の表面粗さを測定した線図であり、第 1 4図及び第 1 6図は、その内面の異なる特定箇所を示す電子顕微鏡像であり、第 1 5図及び第 1 7図は、それらをさらに拡大した電子顕^^像であり、

第 1 8図は、器物に形成されたフッ素樹脂被膜の他の状態を示す要部縦断面図である。発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説明するために、フッ素樹脂被膜をプレス加工して形成する例につき、添付の図面に従ってこれを説明する。

第 1図は、の一例として挙げられるフライパンの縦断面を示している力その要部 ¾ 大断面を示す第 2図に示すように、アルミニウムからなる金属 5の塗装面 6には、プレスカ□ェ前の状態で、サンドプラスト等で下地処理された塗装面 6との接着性を改善する層厚 6 ~ 1 0〃 mのプライマ層 8と、このプライマ層 8に対するフヅ素樹脂の塗装結合を改善するための層厚 8〜1 2〃mの中間コート層 9とからなる下地塗料層 1 0の上に層厚 6〜 1 0〃mのフッ素樹脂塗 ¾H 1 1が積層されて、フッ素樹脂被膜 1 2が形成されている。このフッ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3には、分散配置された圧密領域力 s形成されている。この圧密領域は、表面 1 3が平滑で、 jffiフッ素樹脂被膜 1 2に光沢を付与している。

第 3図は、本発明に係るフッ素樹脂被膜を形成するために加圧するプレスを示すが、プレスべヅド 2 2には下金型 2 6を取り付け、上部枠構造 2 1には上金型 2 3を取り付け、下金型 2 6の上面、即ち下加工面 2 4に器物 1を、その内面 2を下側にして載置支持し、 ±^gy 2 3の下面、即ち下加工面 2 4により 1を裏面から加圧する。前言 ¾|物 1は、 S# 5の塗装面 6に形成されたフッ素樹脂塗装膜 1 1を表面 1 3に備えるフヅ素樹脂被膜 1 2を内面 2に備えるものである。前記下 « 2 6の上加工面 2 7は、平面に形成されており、前言 B l物 1の内面 2に形成された平面部 1 4を支持する。

第 4匪ま、前記上金型 2 3の下加工面 2 4を平面視したものであるが、廳3上^ 2 3の下加工面 2 4は平面に形成され、第 5図に示すように、その平面上に、前 §Βϋ物 1の内面 2 に形成したフッ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3に複数の圧密領域 1 5を形成するための複数の加圧突起部 2 5が 2 0 ~ 5 0〃mの均一の高さに突出形成されている。この加圧突起部 2 5は、直径 2 0〜 6 0〃mの円柱状に形成さ鎖3上 2 3と前記下金型 2 6との間で前言物 1を膽加圧する際に、前記 1の外面 3に ¾λし、前記鍋謝 5に凹入部 4を形成する。このカロ圧突起部 2 5は、図示のように、幾何学模様状に配置してあること力 s好まし正方格子の格子点に配置すればさらに簡単に分散配置できる。その加圧突起部 2 5の前記器物 1の外面 3への深さは、 2 0 ~ 6 θ Λίπιとする。この加圧突起部 2 5の嵌入により、第 6図及びその部分拡大図である第 7図に示すように、前記基材 5の塗装面 6が前記フヅ素樹脂被膜 1 2に向けて突出する複数の突出部 7が形成される。その結果、前記突出部 7 と前記下金型 2 6との間で前記フッ素樹脂被膜 1 2が圧密され、前記複数の突出部 7に対応して複数の圧密領域 1 5が形成される。その結果、第 8図に示すように、前記複数の圧密領域 1 5は、この平面部 1 4に形成されたフッ素樹脂塗装膜 1 1の表面部に分散配置される。尚、第 6図及び第 7図には、前記凹入部 4の凹入深さ及び前記突出部 7の突出高さを誇張して示している。そこで、第 6図に前記突出部 7に対応する表面 1 3を突出させて示したが、実質的には、第 7図に平面状に示した表面 1 3と異なるところはない。微視的には、前記圧密領域 1 5の表面は、周囲の表面 1 3より僅かながら高くなつている場合が多いのである。前記^ % 1の他の例を第 9図に示すが、この例においては、 ¾¾ 1は、平面部 1 4を：^ 开狱に形成した玉子焼き器として用いられる平鍋であり、前記平面部 1 4の裏面に、積層磁性金属材 1 7として、長方形状で、厚さ 3〜 0 . 5 mmのステンレス板 1 8を貼り付けて、電磁調理器にも使用可能に構成してある。このステンレス板 1 8には、第 1 0図に示すように、予め複数の円孔 1 9を分散配置して形成し、その円孔 1 9の周縁部を一方の面側に花開き状に屈曲延出して、尖端を有する複数の裂開筒状部 2 0を形成しておく。そして、第 3図に示した上金型 2 3の下加工面 2 4を平面に形成しておき、前記ステンレス板 1 8を、前記裂開筒状突起部 2 0の尖端を下側にして器物 1の上に載置する。その後、上 2 3を降下させて、前記 1を前記ステンレス板 1 8と共に、前記下金型 2 6と前記上金型 2 3 との間で加圧する。その結果、第 1 0図に示したように、前記裂開筒状突起部 2 0の尖端は、前記器物 1の金属謝 5に対して裏側からし、前記ステンレス板 1 8が、前 ΪΒΜ開筒状突起部 2 0を前記^ 基材 5に没入させた状態で一体的に貼付された器物 1が形成される。この裂開筒状突起部 2 0の形成及びその金属 S# 5への «Xによる積層磁'^属材 1 7の貼付技術は、出願人が先に提案したものである（例えば特開平 1 0— 1 2 7 4 9 1号公報参照） , この裂開筒状突起部 2 0力属¾(^5に嵌入される際にも、図示のように、前記^ SS i5 の塗装面 6に複数の突出部 7が、前記円孔 1 9の分布に対応して分散形成される。この複数の突出部 7により、前記フヅ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3には、第 9図に示したように、分散配置された複数の圧密領域 1 5が形成される。

この平鍋の内面 2について、表面粗さを比較測定した。測定位置は、第 9図に示すように、前記突出部 7に対応する領域 Aと、前記突出部 7の間に位置する領域 Bと、前記ステンレス板 1 8を貼付していない領域に位置する領域 Cとを選定した。編3領域 Aに位置する部位のフヅ素樹脂塗装膜 1 1の表面部は光沢に富んでおり、前記領域 Bに位置する部位のフヅ素樹脂塗装膜 1 1の表面部は光沢を有するが、 1513領域 Aに位置する部位よりも光沢が劣っていた。前記領域 Cに位置する部位のフッ素樹脂塗装膜 1 1は、光沢を有しない表面部を備えていた。各領域の表面 1 3にっき、表面粗さ測定装置で表面粗さを測定した結果、第 1 1図乃至第 1 3図に示す線図が得られた。第 1 1図は領域 Aにおける表面 1 3の粗さを測定したものであり、平均粗さは 1 . 1 5 mであり、第 1 2図は領域 Bにおける表面 1 3の粗さを測定したものであり、平均粗さは 2 . 0 6〃mであり、第 1 3図は領域 Cにおける表面 1 3の粗さを測定したものであり、平均粗さは 4 . 4 0 /mであった。この平鍋は、 ^¾¾» 5の塗装面 6に先述の各層からなるフヅ素樹脂被膜 1 2を形成した後、 4 0 0 °C以上の所定の乾燥温度に維持する乾燥時間を、 4分以下に留めたものである。この結果から、フッ素樹脂塗装膜 1 1を形成する際の噴霧粒子が形状を留めているために、纏3領域 cにおける表面粗さが大き.くなつていることが判る。

このフッ素樹脂塗装膜 1 1の表面部の状態を調べるために、前記突出部 Ίの表側に位置する表面 1 3における特定の領域 Aと、前記突出部 7が形成されていない、觸3領域 Aの間の表面 1 3における特定の領域 Bとについて、走査電子顕微鏡を用いて表面状態を観察した。第 1 4図は、前記領域 Aにおける特定部位の表面 1 3を拡大視したものであり、第 1 5図は、これをさらに約 6倍拡大したものである。図示の通り、この領域 Aにおける表面 1 3は、緻密で、平滑化されている。第 1 6図は、前記領域 Bにおける特定部位の表面 1 3を拡大視したものであり、第 1 7図は、これをさらに約 6倍拡大したものである。図示のように、表面 1 3の緻密さは、 ΙίίΙΒ領域 Aにおける表面 1 3に較べて、緻密さにおいてやや劣っているが、可成り平滑化されている。

従って、こうした複数の圧密領域 1 5を分散配置して形成してあるフヅ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3は、積層磁性金属材 1 7を裏側に貼付していない領域 Cで代表される部位に比して、離型性が改善されている。これは、前記積層磁性 β材 1 7として錦翻 5の背面に貼付したステンレス板 1 8の厚さの分だけ、前 §3¾数の圧密領域 1 5を分散配置して形成してある部位においては、その周辺部に比して強く圧密されているからである。つまり、フッ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3に面圧を与えるだけでも、その離型性は改善されるのである。

上述のようなフッ素樹脂被膜は、以下のようにすれば形成できる。先ず、金属謝 5の塗装面 6にサンドプラスト等により面を荒らす下地処理を施す。次いで、その塗装面 6にブライマを塗布してプライマ層 8を形成し、さらに、そのプライマ層 8の上に中間コート層 9を塗装して下地塗料層 1 0を形成する。この下地塗料層 1 0の層厚は、 1 0〜 2 5〃mの範囲に収めればよい。次いで、この下地塗料層 1 0の上にフヅ素樹脂を塗布してフヅ素棚旨塗装膜 1 1を形成する。このフヅ素樹脂塗 ¾莫 1 1のは、 5〜 1 0 mの範囲に収めるとよい。その後、乾燥器中に tl l lを収容し、或いはフヅ素樹脂塗装膜 1 1の表面部側から乾燥流体を吹き付けて、フッ素樹脂被膜を«させる。この乾燥温度は、 4 0 CTC以上とする。前言脸属基材 5がアルミニゥム等の融点が比較的低い材料であれば、その乾燥時間は、 5分以内に留める。これにより、金属基材 5の熱変形は防止できる。但し、乾燥時間を宿すれば、前記フッ素樹脂纏の表面 1 3は、十分には平滑化できない場合がある。

そこで、 1013フッ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3に機械的圧力を作用させる。この機械的圧力の作用によって、前記表面 1 3に圧密領域 1 5が形成さ^ その表面 1 3の離型性が改善されるのである。前言 3¾械的圧力は、均等に分散させた領域に作用させることが好ましく、その手段としては、上記のように、前記表面 1 3の平面部 1 4に対して下金型 2 6の上加工面 2 7を平面的に接当させ、下加工面 2 4の平面上に均一に分散配置して加圧突起部 2 5を突出形成してある上 2 3により器物 1の外面 3を加圧し、前記加圧魏部 2 5を金属謝 5に背後から嵌入させて凹入部 4を形成すること力 s例示できる。この加圧突起部 2 5の ¾λ により、前記金属 5の背面側に凹入部 4が形成される結果、その塗装面 6には、フッ素樹脂塗雜 1 1に向けて、複数の突出部 7が、前記凹入部 4に対応して、分散配置して突出形成される。これらの突出部 7により、それと前言 Β±加工面 2 7との間で強く機械的加圧された結果、複数の圧密領域 1 5が分散配置して形成されるのである。

また、上述のように、 113下カロ工面 2 4は平面で形成しておき、雜謝 5の背面に、複数の裂閧筒状突起部 2 0を分散配置して形成した積層磁 ¾^属材 1 7を、裂開筒状部 2 0の尖端を前記金属謝 5の背面に接当させて、その積層磁性金属材 1 7の上から、前記上金型 2 3で加圧することも例示できる。この場合、 fllB裂開筒状突起部 2 0の嵌入に伴つて、複数の突出部 7がフッ素樹脂被膜 1 2を形成してある前記塗装面 6に突出形成される。ここでも同様に、これらの突出部 7により、それと前記上加工面 2 7との間で強く機械的カロ圧された結果、複数の圧密領域 1 5が分散配置して形成されるのである。

この他、金属の塗装面 6に、上記のようにして形成されると同様の複数の突出部 7 を分散配置して突出形成しておいてもよい。このには、前記複数の突出部 7が突出形成された塗装面 6上に下地塗料層 1 0を形成し、その上からフッ素樹脂塗装膜 1 1を形成して、その後 «処理を施すのである。その乾燥処理の条件は同様である。この処理を施した後の器物 1を、両者共に平面で加工面を形成した上下のの間で加圧処理を施す。その結果、前記フッ素樹脂塗装膜 1 1は、前記突出部 7と前記^ との間で強く圧密され、前記突出部 7の形成領域に圧密領域が形成されるのである。

尚、力 d圧処理の際に、例えば凹凸を誇張して表した第 1 8図に示すように、前記突出部 7 の表側のフッ素樹脂塗装膜 1 1が僅かに突出して突出表面部 1 6を形成する場合があるが、このことによりフヅ素樹脂被膜 1 2の表面 1 3における {趣性を阻害することはない。また、圧密領域 1 5のサイズは、実例として挙げた 5 0 zm程度の径のもに限るものではなく、数ミリ、数十ミリの径のものであっても、その離型'性において劣るものではない。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係るフヅ素樹脂被 K¾びその被膜を内面に備える ¾は、フッ素翻旨被膜の表面が平滑化されて、その离煙性が改善され、内面に付着しやすい食品等を収容し、或いは調理するのに ¾iに用いられる。殊に、金属 'がアルミニウム等の比較的の低、材料で形成されている場合には、その金属の加熱に由来する変形を防止しながら、その離型性の低下を防止することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 金属 S#の塗装面に形成されたフッ素樹脂塗を表面に備えるフヅ素樹脂被膜であつて、

前記フヅ素樹脂塗装膜の表面部に、分散配置された複数の圧密領域を形成してあるフヅ素樹脂被膜。

2. 前記複数の圧密領域が、プレス加工により形成されたものである請求の範囲第 1項記載のフッ素樹<9旨被膜。

3 . 前記^ S¾«の塗装面に複数の突出部を分散配置して形成してあり、前記複数の突出部に対応して複数の圧密領域が形成されて V、る請求の範囲第 1項記載のフヅ素樹脂被膜。

4 . 裏側に磁性 ^«材料からなる積層磁性鍋材を積層したの塗装面に觸3フッ素翻旨塗纖を形成してある請求の範囲第 1項記載のフヅ素樹脂被膜。

5 . アルミニウムで形成された鍋翻の塗装面に前記フッ素棚旨塗装膜が形成されている範囲第 1項記載のフッ素樹脂被膜。

6 . 請求の範囲第 1項〜第 5項の何れか 1項に記載のフッ素樹脂被膜を内面に備える器物。