JPS5827671A - 表面処理方法 - Google Patents

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】 本発明は、非粘着性及び耐熱性のすぐれた被膜を形成す
る表面処理方法に関する。

従来、ホットプレート、フライパン、アイロンの底部、
電気炊＊＊の鍋等には非粘着性のすぐれたフッ素４１Ｎ
１系の塗料が使用されている。このフッ素樹脂系の塗料
は３２７℃付近が融点であるので耐熱性が十分でなく使
用温度範囲に制約を受ける。

また、基材との密着性が良好でないので、例えば基材が
アルミニウムである電気炊飯器の鍋の場合、下塗前にプ
ラスト処理を行うことにより便用基材表面を粗面化して
密着性を高くしている。さらに、フッ素樹脂系塗料はや
わらかく傷が付きやすいので、例えば基材が鋼板である
フライパンの場合、下塗前に使用基材表面上に金ｌ１４
ｃ１１．化物を溶射することによシ見かけの硬度を高く
している。一方、フッ素樹脂系塗料のように耐熱性や硬
さが不足す゛ることかない材料として、アルカリ金属ケ
イ酸塩。

酸性金属リン酸塩等の無機質耐熱塗料があるが・、非粘
着性の点で不十分で、フッ素樹脂系塗料と代替させるこ
とはできない。

本発明は上記挙情を参酌してなされたもので、（； 基材−鞍無機質耐熱塗料被膜とこの被膜上に被着された
７ツ索樹脂系塗料被膜とからなる二重、被膜を形成する
ことにより、耐熱性および非粘着性のすぐれた表面処理
方法？提供することを目的とする。

以下に第１の実施例に基づいて詳述する。

まず、無機耐熱塗料として第１リン酸アルミニクム水溶
液５０部に硬化剤としてのマンガンフェライト及び充填
剤としてのα−アルミナおよびシリカを合針ｓｏ＠（Ｂ
、ぜボールミルで約１時間攪拌して下塗塗料を作成する
。つぎに、十分に水がはじかなくなるまで脱脂した例え
ばｄ４板等の金属板上に上記下塗産科をスプレーガンを
用いて膜厚が約閣μｍないし５０μｍｓ度に塗布したの
ち約５分間風乾し、引き続いて、約１３０℃ないし１５
０℃で約１５分間乾燥して下塗層の被膜を形成する。つ
ぎに、金属板上に被着された第１リン酸アルミニウムの
被膜上に上塗塗料としてフッ素樹脂系塗料でおる４７）
化塩化エチレン樹脂（ダイキンエ５４−襄、商品名ボリ
アｇンＤＩ人）を膜厚が約１０μｍないし２５μｍ＠度
に一様に塗布したのち約５分間風乾して堰らに、徐々に
４００℃まで昇ｄ　Ｌ　４００°Ｃにて約１５分間焼成
して、下塗層と上１層とからなる二重被膜を形成する。

つぎに、上述した方法により形成した４膜の特性を各種
試験結果に基づいて説明する。

まず、第１の実施例の被膜の非粘着性の程度を調べるた
めに被膜形成直後の各種被膜上における水滴の接触角を
測定したところ、当該被膜は上塗層がフッ素樹脂系塗料
であるので、第１表の陽■および隘■に示されているよ
うに、接触角は１００＠ないし１２００でフッ素樹脂系
塗料のみの被膜とほぼ同一である。これに対して、リン
酸アルミニウム系塗料のみの場合およびケイ酸ソーダ系
塗料のみの場合においては第１表の階■および醜■に示
されているように、接触角は０°である。また、第１の
実施例の下地金属に対する密着性の程度を調べる丸めに
ナイフで下地金属まで１膜口の傷を１００個付はテープ
を圧着して引き剥がすＪＩＳ　Ｋ５４００に規定されて
いるゴパン目試験および象牙のナイフで被膜を下地金属
から剥ぎ取る際の抵抗をアドヘロメータによシ測定する
試験を行ったところ、第１表の階■に示されているよう
アドヘロメータによる測定値は第１表の階■および陽■
に示すリン酸アルミニウム系塗料およびケイ酸ソーダ系
塗料と同様にスケールオーバであシ、かつ、ゴバン目試
験では１個も引き剥がされなかった。これに対し、７ツ
嵩樹脂系塗料のみの場合ではアドヘロメータによる固定
値は１２０！ｉ／ｎ、ゴバン目試験においては１００個
中全部引き剥がされた。上記試験結果−は第１の実施例
の被膜が下地金属に対してフッ素樹脂系塗料のみの被膜
よシはるかにすぐれた密着性を有していることを示すも
のである。このように第１の実施例の被膜のすぐれた密
着性は、下塗層である無機質耐熱食料の表面には厖大な
数の微細な凹凸の起伏が形成されているので、あたかも
、下地金属にプラスト処理を施したと同様の結果にな）
、上塗層であるフッ素樹脂系塗料が機械的投錨効果によ
シｍ下塗層に強力に密着することＫｆｉ因している。さ
らに、耐熱性について調べる九めに、３５０℃で２００
時間経過後の各種被膜について、接触角測定、アドヘロ
メータによる密着性測定及びゴバン目試験を行り九′と
ころ、第１表の陽■。

■、■、＠に示すように第１の実施例の被膜は前述し九
被属形成直後とほぼ同様の良好な非粘着性。

密着性を有していることがわかった。したがって、第１
の実施例の被膜は３５０”Ｏ付近に長時間さらされても
所要の特性が変わらない耐熱性を有しているといえる。

た疋、第１の実施例の被膜の接触角は８０ｅないし１１
０’″と被膜形成直後に比べて若干小さくなりているが
、同一条件下でのフッ素樹脂系塗料のみの被膜の接触角
は６０＠ないし９０°であるので、耐熱性は第１ｏ実施
例の被膜の方がフッ素樹脂系塗料のみの被膜よシもすぐ
れている。これは、下塗層に耐熱性を有する無機質耐熱
塗料を用いているのでフッ素樹脂系塗料の熱分解が抑止
されることに起因している。かシに、長時間の耐熱試験
によｐ下塗層がすべて熱分解しても下塗層である無機耐
熱塗料は変質しないので、この点からも７ツ素＊＊系塗
料のみの場合よシもすぐれた耐熱性を有しているといえ
る。さらに、第１の夷廟例の被膜の耐食性について調べ
る丸めに、各種被膜について常温にて塩水噴霧を２００
時間継続したのち、前述の被膜形成直後と同様の接触角
測定、アドヘロメータによる一着性測定及びゴパン目試
験を行り九ところ、第１表の一■、＠、■、＠に示すよ
うに、第１の実施例の被膜は長時間にわ九る塩水噴霧に
よっても全く非粘着性及び密着性は影響を受けずきわめ
て良好な耐食性を有している。これは、上塗層が耐食性
を有するフッ素樹脂系塗料であることに起因している。

さらに、みかけの硬度を調べるために第１の実施例の被
膜上にす２ダ伸を約５ダ滴下して３５０℃で３０分間焼
付けたフェス状の油汚れをナイロンプクシで落し九とこ
ろ、いかなる傷痕も残らなかった。一方、フッ素樹脂系
塗料のみの被膜についても同様の試験を行ったところ多
くのす〕傷が残った。このように第１の実施例の被膜の
みかけの硬度がフッ素樹脂系塗料のみの被膜よシすぐれ
ているのは、下塗層である無機質耐熱塗料が、前述した
従来においてみかけの硬度を増すために下地金属に溶射
され九金属酸化物と同様の作用を行うことに起因してい
る。

つぎ、に、第２の実施例について述べる。

まず、無機耐熱塗料としてケイ酸ソーダの水溶液を５０
部、硬化剤としての酸化亜鉛、リン酸アルミニウム、リ
ン酸亜鉛を計２５部および充填剤としてのα−アルミナ
とシリカを計２５部混ぜボールミルで約１時間攪拌して
下塗塗料を作成する。つぎに、十分に水がはじかなくな
るまで脱脂し九例えば鋼板等の金属板上に上記下塗塗料
をスプレーガンを用いて膜厚が約３０μｍないし５０μ
ｍ程度に塗布し九のち約５分間風乾し、引き続いて、約
１３０°Ｃないし１５０℃で約１５分間乾燥して下塗層
の被膜を形成する。つぎに、金属板上に被着されたケイ
酸ソーダの被膜上に上塗塗料としてフッ素樹脂系塗料で
ある４フフ化塩化エチレン樹脂（ダイキン工業■襄、ｄ
品名ポリフロンＤＩ入）を膜厚が約ｌＯμｍないし２５
μｍ程度に一様に塗布したのち約５分間風乾する。さら
に、徐々に４００℃まで昇温し４００　’Ｏにて約１５
分間焼成して下塗層と上塗層とからなる二重被膜を形成
する。

このような方法によシ形成した第２の実施例の被膜は、
第１表の隘■、■、■に示すように、第１の実施例の被
膜と同様の良好な特性を有している。

すなわち、第２の実施例の被膜については、被膜形成直
後の水滴の接触角は１００°ないし１２ｏ＠、アドヘロ
メータによる測定値は６００ｇ／ｍ以上、ゴバン目試験
では１１１ｇも引き剥がされなかった。さらに、３５０
℃で２００時間経過した第２の実施例の被膜については
、水滴の接触角が８０’ないし１１０’と若干低下する
ことを除いてアドヘロメータによる測定およびゴバン目
試験は被膜形成直後と同様の結果となっている。また、
塩水噴霧を常温にて２００時間継続したのちの第２の実
施例の被膜について、水滴の接触角測定、アドヘロメー
タによる測定及びゴバン目試験を行ったところいずれも
が被膜形成直後と同様の結果を得た。したがって、第２
の実施例の被膜は第１の実施例と同様にすぐれた非粘着
性、密着性、耐熱性及び耐食性を肩する。さらに、第１
の実施例の被膜と同様にして、１ｉｃ２の実施例の被膜
について、見かけの硬さを調べる試験を行う九ところ、
第１の実施例の場合とほぼ同一の良好な結果を得た。

以上のように、本発明の表面処理方法は下地金属上に無
機質耐熱塗料からなる下塗層を塗布しこの下塗層上にフ
ッ素樹脂系塗料からなる上塗層を塗布したのち焼成して
二重被膜を形成するようにしたもので、上塗層は下塗層
上の数多くの微細な凹凸を有する衆面上に塗布されるの
で下塗層に対して強力な密着性を有しかつ下塗層は上塗
層に対して酸化金鵬を下地金属上に溶射したときと同様
の作用により二重被膜全体のみかけの硬度が上塗層だけ
の場合に比べて格段に高まる。また、下塗層の耐食性及
び耐熱性並びに上塗層の非粘着性とが相俟って二重被膜
全体として耐食性、耐熱性及び非粘着性を具有するきわ
めてすぐれた被膜を得ることができる。さらに、本発明
の底面処理方法により形成された二重被膜ｔｌ−４００
℃以上の高温にさらすと、上塗層は分解するが下塗Ｊｆ
ｉはそのままの状態で残存するので、耐熱性の点で７ツ
索樹脂系のみの被ｗＸＫ比べてはるかにすぐれている。

したがって、従来のように、密着性を改善するためのプ
ラスト処理やみかけの硬度を増すための連射処理を省略
することができ、これに対応して表面処理作業が簡略化
する。

な訃、上記実施例においては、フッ素樹脂系塗料として
は、４フツ化塩化エチレンを用いているが、非粘着性の
すぐれたフッ素樹脂系塗料であればどのようなものでも
よい。また、上記実施例においては上塗層としてフッ素
樹脂系塗料は水に懸濁したものを帛いているが、粉体状
のフッ素樹脂系塗料を用いてもよい。さらにまた、焼成
温度を２００℃ないし４００℃の範囲で適宜変更するこ
とにより、充填剤及び硬化剤を省略することができる。

代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記構成を具備することを＠徴とする表面処理方法。 （イ）基材上に下塗層と”しての無機耐熱塗料を塗布す
   る下塗工種 （ロ）上記基材上に塗布され九下塗層上に上塗層として
   のフッ素樹脂系塗料を塗布する上塗工程 ｅウ　　上紀基材上に塗布された下塗層及び上塗層を焼
   成して二重被膜を形成する焼成工程