WO2016129456A1 - シリコーン被膜金属材およびその製造方法 - Google Patents

シリコーン被膜金属材およびその製造方法 Download PDF

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友成 原
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株式会社モレック
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes

Definitions

  • the present invention is a pretreatment such as polishing treatment using sandpaper or blasting, primer treatment, or formation of an oxide film as a base, particularly for a metal material having a certain thermal conductivity such as aluminum or aluminum alloy.
  • the present invention relates to a silicone-coated metal material capable of forming a silicone film without performing the steps and a method for producing the same.
  • Metal materials especially aluminum materials such as aluminum or aluminum alloys, are lightweight and excellent in workability, so they are used in various applications such as building materials, daily necessities such as containers and packaging, food containers, electrical equipment, and transportation equipment such as containers. It has been.
  • a silicone film is sometimes formed on the surface of a metal material for the purpose of facilitating removal of corrosion resistance, weather resistance, and dust and dirt attached to the metal material.
  • the silicone forming this silicone film is a component with strong releasability, for example, a method of polishing the surface of the metal material using sandblast or sandpaper in order to improve the adhesion between the silicone film and the metal material.
  • a method of forming an oxide film on the surface by a method such as acid treatment, corona discharge, plasma jet, or chromate treatment, a method of forming a primer layer by applying a primer on the surface, and the like are taken.
  • an aluminum coating material in which a silicon-containing coating film containing silicon element is provided on the surface of an aluminum material having a surface contact angle of 30 ° or less in order to provide a non-chromium and environmentally-friendly surface treatment.
  • Patent Document 1 an aluminum coating material in which a hydrophilic film having a contact angle of 30 ° or less is formed on the surface of an aluminum material, and a silicon-containing film is formed on the hydrophilic film.
  • Patent Document 3 a technique for forming a coating layer made of a silicone resin as a release agent is also used.
  • This invention solves said subject, and has high adhesiveness, without performing complicated pretreatment with respect to a metal material, especially a metal material which has a heat conductivity more than a fixed value like aluminum or aluminum alloy. It is an object of the present invention to provide a silicone-coated metal material capable of forming a silicone film and a method for producing the same.
  • the silicone-coated metal material of the present invention has a silicone film formed on the surface thereof, and the silicone film is applied to the degreased metal material by applying silicone at 20 ° C. to 50 ° C. for 20 minutes. For 40 minutes, and the pre-dried metal material is dried at 250 to 300 ° C. for 20 to 90 minutes.
  • the metal material has a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more.
  • the thickness of the silicone film is 0.1 ⁇ m to 5.0 ⁇ m.
  • silicone is applied to a metal material, and the metal material coated with the silicone is preliminarily dried at 20 ° C. to 50 ° C. for 20 minutes to 40 minutes.
  • the metal material is dried at 250 to 300 ° C. for 20 to 90 minutes to form a silicone film on the surface of the metal material.
  • the metal material has a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more.
  • a silicone capable of forming a silicone film having high adhesion to a metal material, particularly a metal material having a thermal conductivity of a certain level or more such as aluminum or an aluminum alloy, without performing complicated preparation.
  • a coated metal material and a manufacturing method thereof can be provided.
  • the silicone-coated metal material 100 includes a metal plate 10 that is a plate-like metal material and a silicone film 20.
  • a silicone film 20 is formed on both surfaces of the metal plate 10.
  • the metal material either a pure metal or an alloy can be used.
  • a metal material having a thermal conductivity of 200 W / m ⁇ K or more is preferably used, and aluminum (including an aluminum alloy.
  • aluminum or aluminum alloy is used in view of workability and meterability.
  • the metal material made of is referred to as an aluminum metal material).
  • the shape of the metal material is not particularly limited, but in consideration of its workability and the like, a plate shape like the metal plate 10, a flake shape or a foil shape is preferably used. The thickness of the metal material in the case of a plate shape, a flaky shape, or a foil shape can be appropriately adjusted depending on the application of the silicone-coated metal material 100.
  • the thickness is preferably 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the film thickness of the silicone film 20 can be appropriately adjusted depending on the application of the silicone-coated metal material 100, but is preferably 0.1 ⁇ m to 5.0 ⁇ m, particularly preferably 0.1 ⁇ m to 2.0 ⁇ m. By setting it as such a film thickness, the followable
  • the silicone film 20 is obtained by applying silicone to the metal plate 10 and pre-drying it at 20 ° C. to 50 ° C. for 20 minutes to 40 minutes, and further drying it at 200 ° C., particularly 250 ° C. to 300 ° C. for 20 minutes to 90 minutes. Formed by drying.
  • a degreasing process it is preferable to perform a degreasing process to the metal plate 10 with application
  • a method for degreasing the metal plate 10 include an organic solvent method and a surfactant method. Although it will not specifically limit if it is a method which can remove the oil component and oxide film of the metal plate 10 surface, The organic solvent method is used preferably.
  • a polymer having a siloxane bond as a main skeleton is used as the silicone used for forming the silicone film 20.
  • Any polymer having a siloxane bond as a main skeleton and capable of forming a film on a metal material by heat drying can be used.
  • a so-called medium molecular polymer having a molecular weight of about 300 to 5,000 or a high molecular polymer having a molecular weight of 5,000 or more is preferably used.
  • Such a polymer may be any of silicone oil, silicone rubber, and silicone resin. In consideration of heat resistance and the like, silicone oil and silicone resin are preferably used.
  • the viscosity of silicone can be suitably adjusted using diluents, such as an organic solvent, with the use of the silicone coating metal material 100.
  • diluents such as an organic solvent
  • FIG. 1 The kind and amount of the diluent used for the viscosity adjustment are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the use of the silicone-coated metal material 100.
  • An additive such as a colorant may be mixed within a range that does not affect the characteristics of the silicone.
  • examples of the method for applying silicone to the metal plate 10 include a spray method, a bar coating method, a roll coating method, and a dipping method. Since silicone can be efficiently applied to the surface of the metal plate 10, an immersion method is preferably used among these.
  • the metal plate 10 coated with silicone is pre-dried at 20 to 50 ° C. for 20 to 40 minutes, and this pre-dried metal plate 10 is further dried at 200 ° C., particularly 250 to 300 ° C. for 20 to 90 minutes.
  • the silicone film 20 is formed on the surface of the metal plate 10.
  • the temperature at the time of preliminary drying is more preferably between 30 ° C and 50 ° C.
  • the preferable range of the temperature at the time of drying is 250 to 280 degreeC, and a more preferable range is more than 250 degreeC and 270 degreeC.
  • silicone has strong releasability as described above. Therefore, the surface of the metal material to be bonded is subjected to a polishing process, an oxide film forming process, etc. to make it easy for the silicone to adhere to the metal material, and then the silicone is applied and dried.
  • the thickness of the silicone film to be formed is thick, the adhesion of the silicone to the metal material is low.
  • a silicone film is formed on a metal material having a high thermal conductivity, for example, an aluminum metal material, the adhesiveness between the silicone and the aluminum metal material becomes unstable due to the high thermal conductivity of the aluminum metal material.
  • the heat dissipation is very high, and therefore the actual temperature of the metal material itself is lower than the ambient temperature when heating during the formation of the silicone film.
  • the temperature of the metal material becomes unstable due to heat dissipation, and it is considered that the adhesion of silicone to the metal material is lowered. Therefore, even if a silicone film is formed on such a metal material having high thermal conductivity without performing polishing treatment or oxide film treatment, the metal material itself is not sufficiently heated as described above. Adhesion with the silicone film becomes unstable.
  • the silicone film may be peeled off from the metal material by a slight impact or heat. Moreover, even if it is not a metal material with high thermal conductivity, when a silicone film is formed without performing polishing treatment or oxide film treatment, the metal material and the silicone film are compared with the case where these treatments are performed. Adhesion can be reduced.
  • a metal material having a high thermal conductivity can be sufficiently heated.
  • the adhesion between such a metal material and the silicone film can be improved and stabilized. This also brings about an effect that even when the formed silicone film is thick, the silicone film is strongly adhered to a metal material having high thermal conductivity, and the silicone film is hardly peeled even when subjected to heat or impact.
  • membrane can be improved.
  • a baking mold 200 which is a modification of the present embodiment includes an aluminum container 210 and a silicone film 220.
  • the aluminum container 210 is a metal material made of foil-like aluminum. As described above, the thickness of the aluminum container 210 is preferably 20 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the baking mold 200 As a manufacturing method of the baking mold 200, for example, silicone is applied to a metal material made of foil-like aluminum, and the silicone-coated metal material 100 on which the silicone film 220 is formed by drying under the above-described temperature condition is circular, rectangular, Or a method of manufacturing the baking mold 200 by punching into other shapes, cold-pressing the punched shapes and forming into a round, rectangular, or other shape cup mold, and a metal made of foil-like aluminum The material is first punched into a circle, rectangle, or other shape, and the punched material is cold pressed to form a round, rectangular, or other shape cup mold, and then silicone is applied to them, as described above. And a method for producing a baking mold 200 having a silicone film 220 formed by drying under temperature conditions.
  • a silicone film 220 on the entire surface of the foil-shaped metal material (upper surface, bottom surface, side surface). Further, when the silicone film 220 is formed after the metal material is pressed or the like, it is preferable to form the silicone film 220 on the entire surface of the metal material. However, since the silicone film 220 formed at the time of pressing may be damaged, a method of forming the silicone film 220 on a metal material that has been pressed is preferably used.
  • Such a baking mold 200 has a silicone film 220 formed on the entire surface of the aluminum container 210, particularly when the silicone film 220 is formed after press working. easy. Even when the silicone film 220 is formed before pressing, since the silicone film 220 is formed on the surface of the baking mold 200 (the surface filled with the material) in contact with the material of bread or confectionery, Mold release of baked bread and baked goods is easy. Furthermore, since the baking mold 200 has the silicone film 220 formed on the back surface, dirt on the back surface is easily removed, and the baking mold 200 can be kept clean. According to this modification, the silicone film 220 can be sufficiently adhered to the metal material (aluminum container 210) without subjecting the surface to polishing treatment, oxide film formation treatment, etc. In addition to maintaining the properties, it can be repeatedly used as a baking mold.
  • Solvent test 1 ⁇ Example> An aluminum plate (length 70 mm ⁇ width 150 mm ⁇ thickness 0.8 mm) was prepared. The aluminum plate was immersed in a silicone resin without any pretreatment except that it was degreased using an organic solvent, placed in a dryer, and pre-dried at 40 ° C. for 30 minutes. Next, the pre-dried aluminum plate was dried at 260 ° C. for 70 minutes to prepare a test piece 1 having a silicone film.
  • An aluminum plate (length 70 mm ⁇ width 150 mm ⁇ thickness 0.8 mm) was prepared.
  • the aluminum material was immersed in a silicone resin without any pretreatment except for degreasing using an organic solvent, put in a dryer, and pre-dried at 40 ° C. for 30 minutes.
  • the pre-dried aluminum plate was dried at 190 ° C. for 70 minutes to prepare a test piece 2 having a silicone film.
  • Solvent test 2 A solution-type silicone resin is applied on the surface of an aluminum foil container by a dipping method, and after preliminary drying at 20 ° C. for 20 minutes, each is dried using a drier under the following conditions, and each having a silicone film A test container was prepared. The oven temperature of the dryer is adjusted at a set temperature ⁇ 5 ° C. Test container 1: 210 ° C, 30 minutes Test container 2: 230 ° C, 30 minutes Test container 3: 245 ° C, 30 minutes Test container 4: 250 ° C, 30 minutes Test container 5: 255 ° C, 30 minutes In each of the test containers 1 to 5, the water level was about 2 mm from the bottom and left for 3 minutes.
  • the lacquer thinner was taken out from each test container, and it was confirmed that each silicone film was not peeled off.
  • the silicone film was peeled off at most of the bottom surface and in the test container 3 at two places on the bottom surface. Has occurred. On the other hand, for the test containers 4 and 5, no peeling of the silicone film occurred.
  • Baking test ⁇ Example> A round aluminum container was prepared by punching and pressing a 50 ⁇ m thick aluminum foil into a round shape. The aluminum container was immersed in a silicone resin without any pretreatment except for degreasing using an organic solvent, put in a dryer, and pre-dried at 40 ° C. for 30 minutes. Next, the preliminarily dried aluminum container was dried at 260 ° C. for 70 minutes to prepare a test piece 3 having a silicone film.
  • a round aluminum container was prepared by punching and pressing a 50 ⁇ m thick aluminum foil into a round shape.
  • the aluminum container was immersed in a silicone resin without any pretreatment except for degreasing using an organic solvent, put in a dryer, and pre-dried at 40 ° C. for 30 minutes.
  • the preliminarily dried aluminum container was dried at 190 ° C. for 70 minutes to prepare a test piece 4 having a silicone film.
  • the bread dough was poured into the test piece 3 and the test piece 4, and this was put in an oven and heated at 170 ° C. for 20 minutes.
  • the test piece 3 and the test piece 4 after heating were taken out from the oven, nothing occurred in the test piece 3, but a part of the silicone film was peeled off from the aluminum container.
  • the silicone-coated metal material of the present invention forms a silicone film having high adhesion without performing complicated polishing treatment or oxide film formation treatment on a metal material having a thermal conductivity of a certain level or more. Can do.

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Abstract

本発明は、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金のような一定以上の熱伝導率を有する金属材に対し、研磨処理、酸化皮膜形成処理等といった煩雑な処理を行うことなく高い密着性を有するシリコーン膜を形成し得るシリコーン被膜金属材およびその製造方法を提供することをその目的とする。当該目的を達成すべく、本発明は、金属材の表面にシリコーンを塗布し、これを２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、この予備乾燥した前記金属材を２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させることによりシリコーン膜を形成することをその特徴とする。

Description

シリコーン被膜金属材およびその製造方法
　本発明は、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金のような一定以上の熱伝導率を有する金属材に対し、サンドペーパーまたはブラスト等を用いた研磨処理、プライマー処理、若しくは下地としての酸化皮膜の形成といった下処理を行うことなくシリコーン膜を形成し得るシリコーン被膜金属材およびその製造方法に関する。
　金属材、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金といったアルミニウム材は、軽量で加工性に優れることから様々な用途、例えば建築材、容器包装等の日用品、食品容器、電気機器、コンテナのような輸送用具等に使用されてきた。
　従来、金属材の耐食性、耐候性、およびこれに付着したゴミや汚れを落とし易くする目的で、その表面にシリコーン膜が形成されることがある。
　このシリコーン膜を形成するシリコーンは離型性の強い成分であるため、シリコーン膜と金属材との密着性を向上するために、例えば金属材の表面をサンドブラストまたはサンドペーパーを用いて研磨処理する方法、酸処理、コロナ放電、プラズマジェット、またはクロメート処理等の方法で表面に酸化膜を形成する方法、表面にプライマーを塗布してプライマー層を形成する方法等が取られている。
　この金属材の表面処理方法として、ノンクロムで環境に優しい下地処理とするために、表面の接触角を３０°以下としたアルミニウム材の表面にシリコン元素を含むシリコン含有塗膜を設けたアルミニウム塗装材（特許文献１参照）や、アルミニウム材の表面に接触角３０°以下の親水性皮膜を形成し、この親水性皮膜の上にシリコン含有塗膜を形成したアルミニウム塗装材（特許文献２参照）が開示されている。
　また例えばアルミニウム材、特にアルミ箔からなる調理用容器、食器において、離型剤としてシリコーン樹脂からなる被膜層を形成する技術も用いられている（特許文献３参照）
特開２００４－２８３８２４号 特開２０１２－８１４６８号 実用新案登録第３１２９８３７号
　特許文献１に開示される方法では、アルミニウム材の表面の接触角を３０°以下となるように下処理を行う必要があり、その接触角を調整するためにｐｈ８以上のアルカリ溶液によるアルカリ処理および／またはｐＨ６以下の酸溶液による酸処理を行うものであるため手続が煩雑であり、また環境面でも問題が残る。また特許文献２に開示される方法でも、アルミニウム材の表面に親水性皮膜を形成し、且つこの親水性皮膜の接触角を３０°以下に調整する必要があり、手続が煩雑である。
　また特許文献３に開示される焼き上げ容器においては、シリコーン樹脂の具体的な焼成条件、方法については一切開示されていない。
　また上述の通り、金属材にシリコーン膜を形成するには、研磨処理、プライマー処理、酸化皮膜形成処理等を行う必要があり、下処理に手間も時間もかかる。しかも、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金は他の金属と比較して放熱性が高い。そのため、これらを用いた金属材は下処理を施したとしてもシリコーン膜との密着性には不安定さが残るという問題がある。
　本発明は上記の課題を解決するものであり、金属材、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金のような一定以上の熱伝導率を有する金属材に対し、煩雑な下処理を行うことなく高い密着性を有するシリコーン膜を形成し得るシリコーン被膜金属材およびその製造方法を提供することをその目的とする。
（１）本発明のシリコーン被膜金属材はその表面にシリコーン膜が形成されており、前記シリコーン膜は、脱脂処理をした前記金属材にシリコーンを塗布し、これを２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、この予備乾燥した前記金属材を２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させることにより形成されることをその特徴とする。
（２）上記（１）に記載の構成にあって、前記金属材の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることをその特徴とする。
（３）上記（１）または（２）のいずれかに記載の構成にあって、前記金属材はアルミニウムまたはアルミニウム合金であることをその特徴とする。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１に記載の構成にあって、前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることをその特徴とする。
（５）本発明のシリコーン被膜金属材の製造方法は、金属材にシリコーンを塗布し、このシリコーンを塗布した前記金属材を２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、この予備乾燥した前記金属材を２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させて、前記金属材の表面にシリコーン膜を形成することをその特徴とする。
（６）上記（５）に記載の構成にあって、前記金属材の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることをその特徴とする。
（７）上記（５）または（６）のいずれかに記載の構成にあって、前記金属材はアルミニウムまたはアルミニウム合金であることをその特徴とする。
（８）上記（５）から（７）のいずれか１に記載の構成にあって、前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることをその特徴とする。
　本発明によれば、金属材、特にアルミニウムまたはアルミニウム合金のような一定以上の熱伝導率を有する金属材に対し、煩雑な下処理を行うことなく高い密着性を有するシリコーン膜を形成し得るシリコーン被膜金属材およびその製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るシリコーン被膜金属材の概略断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るシリコーン被膜金属材を加工した焼型の概略断面図である。
　以下、本発明のシリコーン被膜金属材の製造方法に係る一実施形態を詳述する。なお、本発明が当該実施形態に限定されないことはもとよりである。
　先ず、本実施形態を用いて製造されるシリコーン被膜金属材を図１を用いて説明する。
　図１に示すように、シリコーン被膜金属材１００は、板状の金属材である金属板１０とシリコーン膜２０とからなる。そして金属板１０にはその両面にシリコーン膜２０が形成されている。このように金属板１０の両面にシリコーン膜２０を形成することにより、金属板１０の耐食性等を向上すると共に、ゴミや汚れを落とし易くすることができる。なお、用途によっては金属板１０の片面にシリコーン膜２０を形成しても良い。
　金属材としては、純金属および合金のいずれも用いることができる。また金属材としてはその熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるものが好ましく用いられ、加工性、計量性から特にアルミニウム（アルミニウム合金を含む。以下、本明細書においては、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属材をアルミニウム金属材と言う。）が好ましく用いられる。
　また金属材の形状は特に限定されるものではないが、その加工性等を考慮すると、金属板１０のような板状、薄片状または箔状のものが好ましく用いられる。板状、薄片状または箔状の場合の金属材の厚みは、シリコーン被膜金属材１００の用途によって適宜調整することができる。特に食品用容器、例えばパンや焼き菓子等の焼型として用いる場合、その厚みは２０μｍから２００μｍとすることが好ましい。
　またシリコーン膜２０の膜厚は、シリコーン被膜金属材１００の用途によって適宜調整することができるが、０．１μｍから５．０μｍ、特に０．１μｍから２．０μｍであることが好ましい。このような膜厚とすることにより、シリコーン膜２０の金属材１０への追従性を向上することが可能となる。
　シリコーン膜２０は、金属板１０にシリコーンを塗布し、これを２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥して、更にこれを２００℃、特に２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させることによって形成される。
　なお、金属板１０にシリコーンを塗布する前、または塗布と併せて金属板１０に脱脂処理を行うことが好ましい。金属板１０を脱脂する方法としては、例えば有機溶剤法、界面活性剤法等が挙げられる。金属板１０表面の油分と酸化膜を除去し得る方法であれば特に限定されないが、有機溶剤法が好ましく用いられる。
　またシリコーン膜２０の形成に用いられるシリコーンとしては、主骨格としてシロキサン結合を有する重合体が用いられる。主骨格としてシロキサン結合を有する重合体であって、加熱乾燥により金属材上に膜を形成できるものであればいずれも使用することができる。その中でも特に分子量３００～５，０００程度のいわゆる中分子重合体や、分子量が５，０００以上の高分子重合体が好ましく用いられる。このような重合体は、シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンレジンのいずれであっても良い。耐熱性等を考慮すると、シリコーンオイルやシリコーンレジンが好ましく用いられる。
　またシリコーンの粘度は、シリコーン被膜金属材１００の用途によって有機溶剤等の希釈剤を用いて適宜調整することができる。この粘度調整に用いる希釈剤の種類および量は特に限定されず、シリコーン被膜金属材１００の用途によって適宜選択し得る。
　なお、シリコーンの特性に影響を与えない範囲で、着色剤等の添加剤を混合しても良い。
　また金属板１０にシリコーンを塗布する方法としては、例えばスプレー法、バーコート法、ロールコート法、浸漬法等が挙げられる。金属板１０の表面に効率よくシリコーンを塗布できることから、これらの中でも浸漬法が好ましく用いられる。
　次いでシリコーンを塗布した金属板１０を２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、この予備乾燥した金属板１０を更に２００℃、特に２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させて、金属板１０の表面にシリコーン膜２０を形成させる。
　予備乾燥時の温度は３０℃から５０℃の間であることがより好ましい。また乾燥時の温度の好ましい範囲は２５０℃から２８０℃、より好ましい範囲は２５０℃超２７０℃である。
　このような温度条件下でシリコーンの塗布された金属板１０を乾燥させることにより、研磨処理や酸化被膜処理等を行わずとも、シリコーン膜２０の金属板１０への密着性を向上することができる。
　なお、予備乾燥および乾燥は、例えば乾燥機やオーブン等を用いて行われる。
　通常、シリコーンは上述の通り離型性が強い。そのため被接着材となる金属材の表面を研磨処理、酸化皮膜形成処理等を行い、シリコーンが金属材に接着し易くなるようにした上でシリコーンを塗布し、これを乾燥させる。特に形成するシリコーン膜の膜厚が厚い場合、シリコーンの金属材への密着性は低い。
　そして特に熱伝導性の高い金属材、例えばアルミニウム金属材にシリコーン膜を形成しようとする場合、アルミニウム金属材の高い熱伝導性によりシリコーンとアルミニウム金属材との密着性は不安定となる。
　即ち、特にアルミニウム金属材のように熱伝導率の高い金属材の場合、放熱性が非常に高いことからシリコーン膜形成時における加熱の際、金属材そのものの実態温度はその雰囲気温度よりも低くなる、または放熱により金属材の温度が不安定になるため、シリコーンの金属材への密着性が低下するものと考えられる。そのため、このような熱伝導率の高い金属材に研磨処理や酸化被膜処理等を行わないままシリコーン膜を形成しても、上述のように金属材そのものの加熱が不十分となり、当該金属材とシリコーン膜との密着性は不安定となる。そのため、仮にこのような金属材上にシリコーン膜が形成されたとしても、そのシリコーン膜は少しの衝撃や熱で金属材から剥がれてしまう虞がある。
　また熱伝導率の高い金属材でなくとも、研磨処理や酸化被膜処理等を行わないままシリコーン膜を形成した場合、これらの処理を行った場合と比較して、当該金属材とシリコーン膜との密着性は低下し得る。
　しかし、本実施形態のシリコーン被膜金属材の製造方法によれば、上記温度条件下でシリコーンを乾燥させることにより、熱伝導率の高い金属材であってもこれを十分に加熱することができ、このような金属材とシリコーン膜との密着性を向上し、且つ安定させることができる。またこれにより、形成されるシリコーン膜の膜厚が厚い場合であっても熱伝導性の高い金属材と強力に密着し、熱や衝撃を受けた場合でもシリコーン膜が剥がれ難いという効果を奏する。更にはこのような熱伝導率の高い金属材でなくとも、当該金属材とシリコーン膜との密着性を向上させることができる。
　次に、本実施形態のシリコーン被膜金属材１００の変形例である、パンや焼き菓子等の焼型について図２を用いて説明する。
　図２に示す通り、本実施形態の変形例である焼型２００は、アルミ容器２１０、シリコーン膜２２０からなる。なお、アルミ容器２１０は、箔状のアルミニウムからなる金属材である。アルミ容器２１０の厚みは、上述の通り２０μｍから２００μｍとすることが好ましい。
　焼型２００の製造方法としては、例えば箔状のアルミニウムからなる金属材にシリコーンを塗布し、上述した温度条件にて乾燥してシリコーン膜２２０が形成されたシリコーン被膜金属材１００を円形、長方形、またはその他の形に打ち抜き、この打ち抜いたものに冷間プレスを施して丸、長方形、またはその他の形のカップ型に成形することにより焼型２００を製造する方法と、箔状のアルミニウムからなる金属材を先ず円形、長方形、またはその他の形に打ち抜き、この打ち抜いたものに冷間プレスを施して丸、長方形、またはその他の形のカップ型に成形した後、これらにシリコーンを塗布し、上述した温度条件にて乾燥してシリコーン膜２２０が形成された焼型２００を製造する方法とが挙げられる。
　シリコーン被膜金属材を製造した後にこれをプレス加工する方法の場合、箔状の金属材全面（上面、底面、側面）にシリコーン膜２２０を形成しておくことが好ましい。また金属材にプレス加工等を行った後にシリコーン膜２２０を形成する場合も、当該金属材全面にシリコーン膜２２０を形成することが好ましい。
但し、プレスの際に形成されたシリコーン膜２２０に傷等がつく虞があるため、金属材をプレス加工したものにシリコーン膜２２０を形成する方法が好ましく用いられる。
　このような焼型２００は、特にプレス加工後にシリコーン膜２２０を形成した場合には、そのアルミ容器２１０の全面にシリコーン膜２２０が形成されているため、焼き上がったパンや焼き菓子を離型し易い。なお、プレス加工前にシリコーン膜２２０を形成した場合であっても、パンや菓子の材料に接する焼型２００の表面（材料を充填する面）にはシリコーン膜２２０が形成されていることから、焼き上がったパンや焼き菓子の離型は容易である。更には、焼型２００は裏面にもシリコーン膜２２０が形成されているため、裏面についた汚れも落ちやすく、焼型２００を清潔に保つことができる。
そして本変形例によれば、その表面を研磨処理、酸化皮膜形成処理等することなく、金属材（アルミ容器２１０）にシリコーン膜２２０を十分に密着させることができるため、焼型としての高い安全性を保つことができると共に、焼型として繰り返し利用することが可能となる。
溶剤試験１
＜実施例＞
　アルミニウム板（縦７０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み０．８ｍｍ）を用意した。
　このアルミニウム板を有機溶剤を用いて脱脂処理した以外は下処理を行わずにシリコーンレジンに浸漬し、これを乾燥機に入れ、４０℃で３０分間予備乾燥した。次いでこの予備乾燥した前記アルミニウム板を２６０℃で７０分間乾燥させて、シリコーン膜を有する試験片１を作製した。
＜比較例＞
　アルミニウム板（縦７０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み０．８ｍｍ）を用意した。
　このアルミニウム材を有機溶剤を用いて脱脂処理した以外は下処理を行わずにシリコーンレジンに浸漬し、これを乾燥機に入れ、４０℃で３０分間予備乾燥した。次いでこの予備乾燥した前記アルミニウム板を１９０℃で７０分間乾燥させて、シリコーン膜を有する試験片２を作製した。
試験片１および試験片２の表面に、有機溶剤を２滴から３滴たらしたところ、試験片１は何も起こらなかった。一方、試験片２については有機溶剤が付着した部分のシリコーン膜がアルミニウム板から浮き上がってしまった。
溶剤試験２
　アルミ箔製容器の表面に、溶液型シリコーンレジンを浸漬法により塗布し、２０℃で２０分間予備乾燥をした後、それぞれを以下の条件にて乾燥機を用いて乾燥させ、シリコーン膜を有する各試験容器を作製した。なお、乾燥機の炉内温度は設定温度±５℃で調整されるものである。
　　試験容器１：２１０℃、３０分
　　試験容器２：２３０℃、３０分
　　試験容器３：２４５℃、３０分
　　試験容器４：２５０℃、３０分
　　試験容器５：２５５℃、３０分
　次いでラッカーシンナーを上記試験容器１から５のそれぞれに、その水位が底部から２ｍｍ程度となるように入れ３分間放置した。その後、ラッカーシンナーを各試験容器から出し、各シリコーン膜に剥がれがないか確認したところ、試験容器１及び２では底面の大部分において、また試験容器３では底面の２か所においてシリコーン膜の剥がれが生じていた。一方、試験容器４及び５についてはシリコーン膜の剥がれは生じていなかった。
焼き上がり試験
＜実施例＞
　厚さ５０μｍのアルミニウム箔を丸形に打ち抜きプレス加工した、丸型のアルミ容器を用意した。このアルミ容器を有機溶剤を用いて脱脂処理した以外は下処理を行わずにシリコーンレジンに浸漬し、これを乾燥機に入れ、４０℃で３０分間予備乾燥した。次いでこの予備乾燥した前記アルミ容器を２６０℃で７０分間乾燥させて、シリコーン膜を有する試験片３を作製した。
＜比較例＞
　厚さ５０μｍのアルミニウム箔を丸形に打ち抜きプレス加工した、丸型のアルミ容器を用意した。このアルミ容器を有機溶剤を用いて脱脂処理した以外は下処理を行わずにシリコーンレジンに浸漬し、これを乾燥機に入れ、４０℃で３０分間予備乾燥した。次いでこの予備乾燥した前記アルミ容器を１９０℃で７０分間乾燥させて、シリコーン膜を有する試験片４を作製した。
　試験片３および試験片４にパン生地を流し込み、これをオーブンに入れて１７０℃で２０分加熱した。加熱後の試験片３および試験片４をオーブンから取り出したところ、試験片３は何も起こらなかったが、試験片４についてはシリコーン膜の一部がアルミ容器から剥離していた。
　このように本発明のシリコーン被膜金属材は、一定以上の熱伝導率を有する金属材に対し、煩雑な研磨処理や酸化皮膜形成処理等を行わずとも高い密着性を有するシリコーン膜を形成することができる。
１０　…金属板
２０　…シリコーン膜
１００…シリコーン被膜金属材
２００…焼型
２１０…アルミ容器
２２０…シリコーン膜

 

Claims (10)

  1. 　表面にシリコーン膜が形成されたシリコーン被膜金属材であって、
    　前記シリコーン膜は、金属材にシリコーンを塗布し、これを２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、この予備乾燥した前記金属材を２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させることにより形成されることを特徴とするシリコーン被膜金属材。
  2. 　前記金属材の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１に記載の金属材。
  3. 　前記金属材はアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコーン被膜金属材。
  4. 　前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコーン被膜金属材。
  5. 前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のシリコーン被膜金属材。
  6. 　金属材にシリコーンを塗布し、
    　このシリコーンを塗布した前記金属材を２０℃から５０℃で２０分間から４０分間予備乾燥し、
    　この予備乾燥した前記金属材を２５０℃から３００℃で２０分間から９０分間乾燥させて、前記金属材の表面にシリコーン膜を形成することを特徴とするシリコーン被膜金属材の製造方法。
  7. 　前記金属材の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項６に記載のシリコーン被膜金属材の製造方法。
  8. 　前記金属材はアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のシリコーン被膜金属材の製造方法。
  9. 　前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のシリコーン被膜金属材の製造方法。
  10. 　前記シリコーン膜の膜厚は０．１μｍから５．０μｍであることを特徴とする請求項８に記載のシリコーン被膜金属材の製造方法。

     
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