JPS586543B2 - 鉄ほうろう表面にふっ素樹脂皮膜を形成する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鉄ほうろう表面に耐食性、耐摩耗性にすぐれ
たふっ素樹脂皮膜を形成する新規な方法に関する。

従来鉄ほうろう（以下ほうろうという）表面にふっ素樹
脂皮膜を形成する方法として、ほうろう表面に無数の凹
凸を形成するいわゆるブラスト加工（表面処理）を施し
た後該面にふっ素樹脂を塗布、焼成することがよく知ら
れ、かつ表面処理についても次の工法が知られている。

すなわち（１）ほうろう表面に軽度のブラストを施す（
２）ほうろう表面を化学薬品（例えばふつ酸）でエッチ
ングする （３）ほうろう表面にアルミナ、シリカ粉末の単体もし
くは混合物を添加したほうろう釉薬を塗布、焼成する （４）ほうろう釉薬および再結晶釉の混合物にアルミナ
、シリカ粉末の単体もしくは混合物を添加し、これをほ
うろう用鋼板に塗布、焼成する場合に前記添加物質の凹
凸形成能を有効利用する等である。

このような表面処理を施したほうろう面にふっ素樹脂プ
ライマーを下塗り後その表面にふっ素樹脂を塗布、焼成
するのが普通であるが、かくして得られた皮膜は、一般
に耐摩耗性ではあるが、ほうろう自体の有する化学的性
質により耐アルカリ性、耐酸性特に耐酢酸性に乏しく、
しかもほうろう釉薬（前記（３）、（４）参照）の採択
如何によっては、耐水性、耐水蒸気特性において必らず
しも良好といえないのが実状である。

上記のことはその表面処理条件が、所望する一定のあら
さを得るのが難しく、例えば（１）においては対象面（
ほうろう）にブラストを施す場合に、これが所定範囲以
上の過剰にわたると金属面の露出となり、（２）の場合
は主としてほうろう成分の不均一性によって所望する均
一粗面が得にくいばかりでなく、処理後の完全な水洗が
困難であること等により、また（３）、（４）にあって
は、その処理面がふっ素樹脂を最も効果的に付着させる
に必要な高精度の均一なあらさが得られないときには、
通常該面に塗布、焼成したふっ素樹脂皮膜は常に所望す
る均等なあらさを保有しなくなる。

従って所望の皮膜を得るには、前記（３）、（４）に適
用する釉薬の成分およびその組成、素材鋼の重さ、厚さ
並に釉薬適用後の加熱温度、速度、時間さらには冷却速
度、湿度変化等の影響を併せ考慮した高度の技術管理が
必要となるものである。

こゝにおいてこの発明は、上記の諸点を改善すべく本発
明等が種々研究の結果、ほうろう表面にＡｌ２Ｏ３を主
体とする金属酸化粉末を溶射し、その表面にふっ素樹脂
を塗布することにより、前記の諸点を一挙に解決したも
のである。

すなわち本発明は、ふっ素樹脂を最も効果的かつ合理的
に付着するに必要な均一なあらさを得るのに、前記諸条
件（適用釉薬の成分、組成その他関連条件等）に影響さ
れることの極少物質で、ほうろう自体より遥かに化学的
安定なＡｌ２Ｏ３を主体とした金属酸化粉末を、対象と
するほうろう面にプラズマ溶射するところに本発明の特
長と意義がある。

しかしてこのプラズマ溶射は、プラズマガンに使用する
前記粉末の粒度、噴射量、被適用物体（ほうろう）との
距離、溶射角度および溶射速度並にプラズマ発生に必要
なガス圧力、ガス量および粉末輸送用ガス圧力等を一定
とすることによって満足されるので、前記（３）、（４
）に述べる如く、適用時の環境条件すなわち温度、湿度
変化に全く左右されることもなく、所望の作業をスムー
ズに行うことができる。

上記において特に有効なことは、使用するＡｌ２Ｏ３粉
末の粒度が例えば２４０メツシのような場合には、その
溶射時にほうろう面に現出するあらさの巾が適度に整斉
され、一定のあらさと一定の山の形状が同時に得られる
ことで、該面に塗布するふっ素樹脂の付着を完壁ならし
めるとともに、皮膜面に適切なあらさを確保することが
できる。

上記はＡｌ２Ｏ３粉末粒度が２４０メツシの場合である
が、粉末粒度が上記以下のあらさであっても極端にあら
い例えば１２０メツシ以下の場合を除いては殆んどあら
さ上での影響がなく、従って樹脂焼付後の膜面に常時所
望する適当なあらさを期待することができる。

一般にふっ素樹脂の直接ほうろう面えの付着の良否は、
ほうろう面に生成する凹凸のあらさ（山の数／ｍｍ）お
よび山の形状等に左右されるものであるが、本発明によ
れば山の数が多く、かつその形状が均斉されたものとし
て得られるために、ふっ素樹脂の付着を強固ならしめる
。

しかも溶射表面のあらさは、ほうろう表面のあらさとは
無関係に得られるので、ふっ素樹脂皮膜面は均斉のとれ
たあらさを形成することゝなる。

以下にＡｌ２Ｏ３粉末（２４０メツシ）をほうろうに溶
射した時の表面状態と溶射前におけるほうろう表面の状
態を表示すれば次の通りである。

次いで上記実験例に基いて次の試験を行ったが、いずれ
も満足すべき結果が確認された。

（１）アルミナ粉末のほうろう面えの付着についてガム
テープなどの付着試験を行っても全く異常はない。

（２）この上にふっ素樹脂を塗布、焼成後クロスカット
を行いセロテープによる剥離試験を行ったが異常は全く
ない。

このことはほうろうえのアルミナ粉末の付着は、プラズ
マ高温中を飛行したアルミナ粉末がよく溶融され、ほう
ろう表面に衝突したときに、その保有熱をその衝突点の
ほうろうに与えてほうろうを融解させる局部的現象が起
る。

これはほうろうの熱の伝導性が悪く溶融したアルミナ（
約２０００℃）が衝突するとその衝突部分が局部的に熱
され、ほうろうが溶融（約８５０℃）して両者が融着す
るものと解される。

このときほうろう表面の平滑なものよりやゝ粗の方が溶
射の付着率がよいが、これはほうろうを融解させる能力
の少いアルミナ溶融体（こまかい粉末）でもほうろう表
面の粗のものには機械的付着をおこすためであると思は
れる。

以下実施例を示す。

実施例１ １００ｍｍ×１００ｍｍ×１．２ｍｍのほうろう用鋼板
に常法によってＸＧ−１４７フリット（日本フエロ一社
製）を主剤とするほうろうを形成して８５０℃で焼成し
た。

このものは表面が光沢を有している。

このものの表面あらさはＲＭＳ表示で３μであった。

この表面にアルミナ９５部、チタニャ５部の混合粉末（
２４０メツシ）を８０ｋＷプラズマ機を用い溶射し５０
μの溶射膜を得た。

次いで常法により膜面にガムテープを圧着し剥離試験を
行ったが全く異常は認められなかった。

またこの表面に常法によりふっ素樹脂を塗布焼成後の皮
膜面にクロスカットを行いセロテープによって剥離試験
を行ったが異常は全くなかった。

また１００℃の熱水中で３０分間煮沸し上記同様の試験
を行ったが異常は全くなかった。

さらに４％酢酸水溶液中に常温下で２５時間浸漬後水洗
しクロスカットを行いセロテープによって付着の程度を
みたが前記同様異常は全く認られなかった。

実施例２ １００ｍｍ×１００ｍｍ×１．２ｍｍのほうろう用鋼板
に常法によりＸＧ−１４７フリット５０部、＃１０９１
フリット５０部（日本フエロー社製）およびアルミナ粉
末（２６０メツシ）１０部を主剤とするほうろうを形成
し、８５０℃で焼成した。

このものの表面は光沢を有していない。

表面のあらさはＲＭＳ表示で８〜１０μであった。

この表面にアルミナ９５部、チタニヤ５部の混合粉末（
４００メツシ）を８０ｋＷプラズマ機を用いて溶射し４
０μの溶射膜を得た。

付着度合いについて実施例１同様の試験に供したが異常
はみとめられなかった。

次いでこの表面に実施例１と同様にしてふっ素樹脂皮膜
を形成し、実施例１と同様に付着試験および熱水試験を
行ったが前例１と同様全く異常はなかった。

また実施例１と同様に４％酢酸水溶液に浸漬（２５時間
）を行って付着試験を行ったが前例１と同様異常は認め
られなかった。

実施例３ １００ｍｍ×１００ｍｍ×１．２ｍｍのほうろう用鋼板
に常法によりほうろうの下塗りを施し、その上面にフリ
ットＴ−３８９１（日本フエロー社製）を主剤とするほ
うろうの上塗りを施した。

この表面に実施例１と同一条件でアルミナ９５部、チタ
ニヤ５部の粉末（２３０メツシ）の熔射を行い膜の厚さ
４０μの溶射膜を得た。

このもののあらさはＲＭＳ表示で５〜７μであった。

この表面に実施例１と同様にふっ素樹脂を塗布、焼成後
付着強度、熱水試験および酢酸浸漬試験を実施例１と同
様に行ったところその結果は何れも満足すべきものであ
った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄ほうろう表面にＡｌ２Ｏ３を主体とする金属酸化
   粉末を溶射し、その表面にふっ素樹脂を塗布することを
   特徴とする鉄ほうろう表面にふっ素樹脂皮膜を形成する
   方法。