JPH0645219B2 - 弗素系樹脂の被覆を有する塑性加工品の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は金属圧延板に弗素系樹脂の被覆を施し、次いで
これに塑性加工を施して表面に弗素系樹脂の被覆を有す
る成形品を製造する方法に関するものである。

＜従来の技術＞ 弗素系樹脂は耐熱性、耐薬品性、非粘着性等に優れてお
り、従来からこの特性を生かして種々の用途に賞用され
ている。例えば炊飯器の内釜やフライパン等の厨房器具
類には、内面に弗素系樹脂の被覆を施したものが多い。
これらの厨房器具類は、金属圧延板に弗素系樹脂の被覆
を施したのち絞り加工その他の塑性加工を施して所定の
形状に成形することにより製作されている。

＜発明が解決しようとする課題＞ 炊飯器の内釜などの厨房器具には、内容物を入れる目安
としての目盛や使用上の指示のための文字等を表示する
ことが望まれている。例えば市販の炊飯器の内釜には、
側壁に米の量を対応する水を目盛が刻印で表示されてい
る。この目盛りは、樹脂被覆円板から絞り加工により内
釜を成形した後に、刻印機で打刻することにより形成し
たものである。しかしながら、このような打刻による表
示の付与は、成形品にゆがみを生じ且つ樹脂被覆を損傷
する欠点がある。また、目盛線などの簡単な表示しか付
与することができず、且つ表示自体も必ずしも見易いと
は云い難い。

刻印に代る表示の付与法としては、着色による方法があ
る。即ち金属圧延板の表面に着色剤を含む塗料（イン
キ）で所望の表示を付与したのち弗素系樹脂の被覆を行
なう（特願平１−２４０８６５参照）か、又は弗素系樹
脂の被覆の上に着色剤を含有する塗料で所望の表示を付
与する（特願平１−２４０８６６参照）方法である。こ
の方法によれば上述の欠点の無い表示を簡単に付与でき
るが、表示の存する部分が塑性加工で延伸されるときに
表示が変形する。従って塑性加工後の状態を想定して表
示の付与を行なうことになるが、経験によれば塑性加工
による変形は常に一定とは限らないので、成形品上の表
示（以下、塑性加工により変形する前の表示を成形品上
の表示と区別するため原表示という）にばらつきが生ず
る不都合がある。

本発明は塑性加工による変形が常に一定となるような、
すなわち塑性加工を経ても再現性のよい表示の付与法を
提供せんとするものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らは長尺状の金属圧延板から打抜きにより円板
を切り出し、これに円心を中心にして放射状に多数の同
一の原表示を付与したものについて、円心を中心とした
絞り加工を施した場合に、それぞれの原表示がどのよう
に変形するかについて検討した結果、変形の程度とその
再現性は、金属板の圧延方向と原表示の存在する位置と
の関係に依存していることを見出した。そして金属板の
圧延方向に対し金属板の種類により定まる一定の位置に
原表示を施すと、絞り加工後の成形品上に所望の表示を
再現性よく表わし得ることを見出した。

本発明はこのように知見に基づいて達成されたもので、
金属板の圧延方向を基準にして決定される金属板面上の
所定位置に原表示を施すことにより、これが変形して生
ずる塑性加工後の成形品上の表示が常に一定になるよう
にするものである。

本発明について更に詳細に説明するに、本発明において
封素系樹脂による被覆の形成自体は常法に従って行なう
ことができる。圧延された金属板としては鋼板、ステン
レススチール板、アルミニウム板、アルミニウム合金板
或はこれらのクラッド板などが用いられる。これらの圧
延板には弗素系樹脂に被覆を形成する前に、常法により
脱脂、化成処理、粗面化処理等の適宜の前処理が施され
る。なかでも粗面化処理は圧延板と弗素系樹脂との密着
性を高めるのに有効であり、化学エッチング、電解エッ
チング等のエッチング処理や、バレル研削法、ヘヤーラ
イン法、ショットブラスト法等の機械的粗面化処理、さ
らにはこれらの処理法を適宜組合せることにより行なわ
れる。粗面化の程度は平均粗さ（Ｒａ）で通常０．５〜
５μｍの範囲であるが、なかでも１〜３μｍの範囲が好
ましい。

本発明においては、この適宜の前処理の施された圧延板
に、原表示を付したのち弗素系樹脂による被覆を形成す
るか、又は弗素系樹脂による被覆を形成したのちその上
に原表示を施すが、その表示の形状は後続する塑性加工
による変形を考慮して定めなければならない。また、圧
延板上の原表示を施す位置は、圧延方向との関係におい
て一定の位置となるように定めなければならない。これ
を添付の図面に基づいて説明すると、第１図は炊飯器の
内釜を製造する為に、アルミニウム合金の圧延板から打
抜きによ製作した円板上に、円板の中心を通り圧延方向
に平行（イ）、２２．５゜（ロ）、４５゜（ハ）及び９
０゜（ニ）の各直線上に、水の位置を示す原目盛を付し
たものである。これに深絞り加工を施すと、側壁に目盛
を有する内釜が得られる。しかしその目盛の状態及びそ
の再現性は、目盛を（イ）〜（ニ）のいずれに付したか
により異なる。どの線上に原目盛を施すと状態の良い目
盛が再現性よく側壁上に得られるかは、圧延板の種類、
すなわち組成や熱処理条件等によって決定される。例え
ばアルミニウムにＭｎを１％添加したアルミニウム−マ
ンガン合金の場合には、圧延方向と平行又は圧延方向と
直角方向、すなわち第１図において（イ）又（ニ）の直
線上に原目盛を付すのが好ましいことが判明した。ま
た、このＭｎを添加したアルミニウム合金に更にＭｇを
１％添加したアルミニウム−マンガン−マグネシウム合
金の場合には、圧延方向に対し２２．５゜、すなわち第
１図において（ロ）の直線上に原目盛を付すのが好まし
いことが判明した。圧延方向に対しどの方向に原目盛を
施すのが好ましいかは、第１図の如く円板の中心を通る
放射状の直線上に原目盛を施し、所定の形状に絞り加工
を施して原目盛の変形の程度が最も小さくなるような方
向を選択すればよい。通像は絞り加工による耳の発生が
最も小さい方向に原目盛を施すのが好ましい。

長尺状の圧延板の場合には圧延板の方向が圧延方向なの
で、圧延方向に対して所定の位置となるように原表示の
位置を決定することは容易である。しかし円板のように
長尺状の圧延板から個々の塑性加工の単位に切り出した
圧延板では、圧延板に圧延方向を指示する何らかの表示
を付しておくことが望ましい。例えば長尺状の圧延板に
予じめ圧延方向を容易に消去し得る塗料で表示しておく
ことができる。後続する原表示の付与工程上の便宜を考
えると、長尺状の圧延板から塑性加工単位の個々の圧延
板を切り出す際に、その周縁に突起または切り欠き部等
の圧延方向を指示する指示部を設けておくのが好まし
い。例えば第２図及び第３図は圧延方向に対し、それぞ
れ平行または直角方向に突起（１）を設けた例であり、
第４図は圧延方向に対し４５゜の方向に２個の突起
（１）を設けた例である。

周縁にこのような指示部を設けておくと、例えばスクリ
ーン印刷によりこの圧延板上に原表示を施す際に、この
圧延板が嵌合する凹部を有する支持台に圧延板を嵌合さ
せて印刷を施すと、自動的に圧延方向に対して一定の位
置に原表示が施されることになる。従って圧延方向を人
間が判断する必要が無いので作業を自動化できる。

弗素系樹脂による被覆を形成する前に圧延板上に原表示
を付与するには、着色剤を含有する塗料（インク）を用
いて印刷その他の方法で原表示を形成するのが最も簡単
である。塗料としては圧延板との密着性に優れ、かつ後
続する弗素系樹脂の被覆形成その他の処理に際し劣化し
ないものを用いる。例えばアルミニウム合金の圧延板に
原表示を形成しなのちポリテトラフルオロエチレンの被
覆を施し、深絞り加工し、更にアルマイト処理して炊飯
器を作成する場合には、ポリテトラフルオロエチレンの
焼付け及びアルマイト処理に際し変質せず且つ炊飯器と
しての使用に耐えるように、耐熱性、耐蝕性及び耐薬品
性を併せもつものを用いる。さらに塗料はその上に施さ
れる弗素系樹脂との親和性のよいものであることが望ま
しい。通常は金属との密着性及び耐熱性を与える極性基
を有する耐熱性高分子を溶媒に溶解したものに、弗素系
樹脂の微粒及び無機系または有機系の着色剤を適宜配合
したものが用いられる。弗素系樹脂を配合するのは、原
表示の上に施される弗素系樹脂との親和性を良くする為
である。可溶性の弗素系樹脂を用いる場合には、これ自
体を塗膜形成成分とすることもできる。また着色剤を使
用する代りに、後続する熱処理に際して熱劣化により変
色ないし黒変する高分子化合物を用いて原表示を形成す
ることもできる。

耐熱性高分子としては、例えばポリイミド、ポリアミド
イミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、エポキシ樹脂等が用いられる。着色剤としては
例えば銅フタロシアニンブルー、フタロシアニングリー
ン、酸化チタン、ベンガラ、カーボンブラック等が用い
られる。

原表示の形成方法としては通常はスクリーン印刷法が用
いられる。塗料の年度は通常１０〜２００ポイズ、好ま
しくは２０〜１００ポイズである。粘度の調整は、耐熱
性高分子や弗素系樹脂の濃度を変化させることにより容
易に行なうことができる。圧延板上に形成される塗膜は
なるべく薄い方が好ましく、通常、乾燥塗膜として１〜
５μｍである。

圧延板上に印刷その他により塗料を施したら十分に乾燥
して揮発性成分を除去する。若し揮発性成分が残存して
いると、その上に施した弗素系樹脂の被覆を焼付ける際
に、被覆にふくれなどが生ずる可能性がある。塗料の成
分にもよるが通常は２５０〜３００℃の温度に１０分間
程度保持すればよい。

原表示の形状は、塑性加工後に所定の表示が得られるよ
うに設定することが必要であり、試行錯誤を２〜３回行
なえば容易に決定できる。なお、原表示が広い面積にわ
たる場合には、塗料はその上に形成される弗素系樹脂の
被覆となじみの良いものを用いるのが特に好ましい。

圧延板上に原表示を形成する他の方法としては、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金の場合には原表示以外の部
分をマスクしたのち、陽極酸化−交流電解着色する方
法、モリブデン酸アンモニウムその他を用いる化学的処
理により着色する方法など公知の任意の着色法によるこ
とができる。またエッチングやメッキにより原表示を形
成することもできる。

原表示を付与した圧延板には次いで弗素樹脂系の被覆を
形成する。この被覆は、塑性加工後においてその下の表
示視認を可能とするものでなければならないが、この条
件が満たされる限度において被覆中に着色されたマイカ
その他の顔料を配合して着色された被覆を形成すること
もできる。

いずれの場合でも、圧延板上に形成される所定の厚さに
おいて、ＪＩＳ Ｋ−７１０５で規定される全光透過率
が４０〜１００％である被覆を与える弗素系樹脂を用い
るのが好ましい。通常はクリアー系の弗素系樹脂をその
まま用いるのが好ましい。

弗素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテ
ル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体、常温反応硬化型フルオロエチレン−炭化水素系
ビニルエーテル共重合体など、被覆形成用の弗素系樹脂
として常用されているものを用いることができる。好ま
しくはポリテトラフルオロエチレン又は常温反応硬化型
フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共重合体
が用いられる。

弗素系樹脂の被覆はいくつかの方法で形成できる。その
一つは弗素系樹脂の分散液を用いる方法である。即ち弗
素系樹脂を適当な液状媒体、例えば水及び界面活性剤の
混合液や水、トルエン及び界面活性剤の混合液等に分散
させた分散液として圧延板に塗布し、次いで樹脂の特性
に応じて常温程度の低温で硬化させたり高温に加熱して
焼付けることにより、弗素系樹脂で被覆された圧延板を
得ることができる。

弗素系樹脂を塗布する方法としてはスプレー法、フロー
コート法、ロールコート法、スピンコート法、ダイコー
ト法など公知の任意の方法を用いることができる。炊飯
器の内釜を製作する場合のように円板に塗布するときに
はスプレー法、スピンコート法、フローコート法などが
用いられる。塗膜の厚さは硬化ないしは焼付け塗膜とし
て５〜１００μｍ程度が好ましい。硬化ないし焼付の温
度条件は、弗素系樹脂の種類により変化するが、前述し
た樹脂については通常、下記のような温度条件が適用さ
れる。

ポリテトラフルオロエチレン ３５０〜４５０℃ テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニル エーテル共重合体 ３００〜４００℃ エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体 ３００〜４００℃ フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル 共重合体 常温〜２５０℃ なお、フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共
重合体の塗膜は、炭化水素系ビニルエーテルに由来して
共重合体中に導入されたカルボキシル基や水酸基に基づ
き、常温でも反応して硬化が可能である。しかし、常温
での硬化に長時間を要する場合には、加熱すると硬化を
促進することができる。例えば１４０℃では３０分間位
で、また１８０℃では１０分間位で硬化させることがで
きる。

弗素系樹脂の被覆を形成する第２の方法は、予じめ形成
された弗素系樹脂のシートを原表示を付した圧延板に圧
着させ、次いで加熱して焼結することにり圧延板に密着
させる方法である。弗素系樹脂としては前述したものを
シート状に成形したもを用いることができ、例えば旭硝
子（株）からアフレックスとして市販されているものが
用いられる。

本発明においては、圧延板上に原表示を形成したのち弗
素系樹脂の被覆を形成する代りに、圧延板上に弗素系樹
脂の被覆を形成したのちその上に原表示を形成すること
もできる。この場合にも弗素系樹脂の被覆の形成自体は
前述の全く同様にして行なうことができる。ただ前述の
場合と異なり被覆を通して表示を視認できるという性質
は要求されないので、不透明な被覆であっても差支えな
い。従ってクリヤー系の弗素系樹脂の分散液に酸化チタ
ンや着色したマイカ等を配合して素地の圧延板を隠蔽す
るようにすることもできる。

弗素系樹脂の被覆上に塗料で原表示を形成する際には、
弗素系樹脂の被覆は予じめ焼成して強固なものとしてお
かないと取扱いが困難である。しかし焼成は完全である
必要はなく、例えば２７０〜３００℃程度の中間温度で
焼成して一応の強度を有する被覆とし、原表示を形成後
に最高温度で完全に焼成するようにしてもよい。

弗素系樹脂の被覆の上に、着色剤を含有する塗料で原表
示を形成する際には、原表示の位置および形状の選択を
含め前述の圧延板上に直接原表示を形成する際の手法と
同様の手法を用いることができる。即ち原表示の位置は
圧延方向を基準にして決定することが必要であり、また
形状は塑性加工後に所定の形状となるように決定する。
原表示の形成方法としてはスクリーン印刷が好適であ
る。塗料としては弗素系樹脂被覆との密着性及び着色の
鮮明性に優れたものが好ましい。通常は前述したものと
同じくポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルス
ルホン、ポリフェニレンサルファイド、エポキシ樹脂等
の弗素系樹脂との密着性に優れた高分子化合物を溶媒に
溶解し、これに弗素系樹脂の微粒子および無機系ないし
有機系の着色剤を配合したものが用いられる。着色剤と
しては前述のものと同じく銅フタロシアニンブルー、フ
タロシアニングリーン、ベンガラ、酸化チタン、カーボ
ンブラック等が用いられる。印刷後は焼成して被覆と塗
料を密着させる。圧延板上に原表示と弗素系樹脂の被覆
を施した被覆圧延板は、次いで常法により絞り加工その
他の塑性加工を施して所望の形状の成形品とする。

＜実施例＞ 以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１ Ｍｎ１％を含むアルミニウム合金（ＪＩＳ−Ａ３００３
相当）の圧延板（厚さ１mm）からプレスにより直径４３
０mmの円板を打抜いた。この円板にショットブラスト及
び化学エッチング処理を行ない、平均粗さ（Ｒａ）２．
０μｍの粗面化された円板とした。この粗面化円板に、
下記の組成の塗料（粘度３０ポイズ）を用いて、第１図
に示すように、圧延方向（イ）及びこれに直角な方向
（ニ）に、スクリーン印刷で目盛を形成した。１８０℃
で乾燥させたのち、ポリテトラフルオロエチレンの水分
散液（樹脂濃度６０重量％）をエアスプレー法で塗布
し、乾燥後３８０℃で１０分間加熱して焼付け、弗素系
樹脂被覆円板を得た。

第 １ 表 塗 料 の 組 成 ポリイミド ３０（重量）部 ポリテトラフルオロエチレン ７０ 〃 Ｎ−メチルピロリドン ５０ 〃 銅フタロシアニンブルー ０．５ 〃 この樹脂被覆円板を深絞りプレスで底面の直径２００m
m、高さ１５０mmの円筒状容器に成形した。得られた容
器の側面には所定の位置にゆがみのない鮮明な青色の目
盛が形成されていた。同じ円筒状容器を２０個製作した
が目盛の形状はいずれも同じであった。また、円筒状容
器の樹脂被覆には破損その他の欠陥は認められなかっ
た。

なお、比較のため、圧延方向に対し４５゜の方向（ハ）
に同じくスクリーン印刷で目盛を形成した以外は実施例
１と全く同様にして円筒状容器を製作したところ、目盛
の形状がばらついて一定せず、再現性に乏しかった。

実施例２ Ｍｎ及びＭｇをそれぞれ１％づつ含むアルミニウム合金
を用い、かつ第２表に示す組成の塗料を用いて、第１図
に示すように圧延法に対し２２．５゜の方向（ロ）に目
盛を形成した以外は実施例１と全く同様にして円筒状容
器を２０個製作した。いずれの容器も側壁の同一箇所に
同一形状のゆがみのない目盛が形成されていた。また樹
脂被覆には破損その他の欠陥は認められなかった。

第 ２ 表 エポキシ樹脂 ３０（重量）部 メチルエチルイミダゾール ２ ポリテトラフルオロエチレン ７０ Ｎ−メチルピロリドン ５０ 銅フタロシアニンブルー ０．５ ブチルセロソルブ ５０ 実施例３ 実施例１において、粗面化した円板にポリテトラフルオ
ロエチレンの水分散液（樹脂濃度６０重量％）をエアス
プレー法で塗布し、乾燥後３８０℃で１０分間加熱して
焼付けた。この弗素系樹脂の被覆の上に、実施例１と同
じ塗料を用いて圧延方向に対し平行（イ）及びこれに直
角な方向（ニ）にスクリーン印刷で目盛を形成し、乾燥
したのち加熱して塗膜を被覆に密着させた。これを実施
例１と同様に深絞り加工して円筒状容器とした。容器の
側面にはゆがみのない鮮明な目盛が形成されていた。同
じ容器を２０個製作したが目盛の形状はいずれも同じで
あった。また樹脂被覆には破損その他の欠陥は認められ
なかった。

＜効果＞ 本発明によれば、目盛りその他所望の表示を有し、かつ
弗素系樹脂が被覆された表面を有する容器を容易に製作
することができる。従って本発明は炊飯器、パン焼き
器、餅つき器、ホットプレート、鍋、フライパンなど弗
素系樹脂で被覆して非粘着面をもたせた調理器に水や材
料の量など調理上必要な表示を付与するのに有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧延板から切出した円板に、円の中心を通り圧
延方向に対し０゜（イ）、２２．５度（ロ）、４５゜
（ハ）及び９０゜（ニ）の直線上の位置に目盛を形成し
た状態を示したものである。図中の円の中心を通る矢印
は圧延方向を示す。第２図ないし第４図は、周縁に圧延
方向を指示する突起（１）を設けた円板を示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属圧延板の表面に弗素系樹脂の被覆を形
   成し、次いでこれに塑性加工を施して表面に弗素系樹脂
   の被覆を有する成形品を製造する方法において、金属板
   の圧延方向を基準にして決定される該表面上の所定位置
   に所定の原表示を施したのちその上に最終的に形成され
   る表示の視認が可能なように弗素系樹脂の被覆を形成
   し、次いで塑性加工を施して原表示に由来する所望の表
   示と弗素系樹脂の被覆を有する成形品とすることを特徴
   とする方法。
2. 【請求項２】弗素系樹脂の被覆が、その下にある表示の
   視認を妨げない量の顔料を含有していることを特徴とす
   る請求項(1)記載の方法。
3. 【請求項３】金属圧延板の表面に弗素系樹脂の被覆を形
   成し、次いでこれに塑性加工を施して表面に弗素系樹脂
   の被覆を有する成形品を製造する方法において、金属板
   の表面に弗素系樹脂の被覆を形成したのち金属板の圧延
   方向を基準にして決定される該表面上の所定位置に着色
   剤を含む塗料で所定の原表示を施し、次いで塑性加工を
   施して原表示に由来する所望の表示と弗素系樹脂の被覆
   を有する成形品とすることを特徴とする方法。
4. 【請求項４】原表示を着色剤、弗素系樹脂、溶媒及びこ
   れに溶解する高分子物質を含有する塗料を用いて施すこ
   とを特徴とする請求項(1)ないし(3)のいずれかに記載の
   方法。
5. 【請求項５】金属圧延板が円板であることを特徴とする
   請求項(1)ないし(4)のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】金属圧延板がマンガン−アルミニウム合金
   の圧延板であり、原表示を、円板の中心を通り圧延方向
   に平行な直線上ないしはその近傍及び円板の中心を通り
   圧延方向に垂直な直線上ないしはその近傍の少くとも一
   方の位置に施すことを特徴とする請求項(5)に記載の方
   法。
7. 【請求項７】長尺状の金属圧延板から切り出され、且つ
   その周縁に圧延方向を指示する指示部を有する金属圧延
   板を用い、該指示部に基づいて決定される金属板の圧延
   方向を基準にして決定される所定位置に原表示を施すこ
   とを特徴とする請求項(1)ないし(6)のいずれかに記載の
   方法。
8. 【請求項８】指示部が周縁に設けた突起であることを特
   徴とする請求項(7)に記載の方法。
9. 【請求項９】塑性加工が絞り加工であることを特徴とす
   る請求項(1)ないし(8)のいずれかに記載の方法。