(57)【要約】  【課題】  電磁調理器用等として好適に用いられる複合材の接合強度を改善する。  【解決手段】  磁性金属板、非磁性金属板との間に銅板が介在され、前記磁性金属板と前記銅板との間に、これら磁性金属板と銅板よりも柔らかい金属からなるクッション金属板を介在させて、ホットプレスで接合されている。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性金属板、非磁性金属板との間に銅板が介在され、
前記磁性金属板と前記銅板との間に、これら磁性金属板と銅板よりも低硬度の金属からなるクッション金属板を介在して接合されていることを特徴とする複合材。
【請求項２】
前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる請求項１に記載の複合材。
【請求項３】
前記磁性金属板はステンレス板、前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる第一アルミニウム板、前記非磁性金属板が合金アルミニウム板或いは純アルミニウム板からなる第二アルミニウム板からなり、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウムが積層され、これら金属板の間にはいずれも銅メッキ層が介在されている請求項１または請求項２に記載の複合材。
【請求項４】
前記ステンレス板および／または前記第一および／または第二アルミニウム板の表面にニッケルメッキ層を介して前記銅メッキ層が設けられている請求項２または請求項３に記載の複合材。
【請求項５】
前記第一、第二アルミニウム板の表面に亜鉛メッキ層、ニッケルメッキ層を介して前記銅メッキ層が設けられている請求項２または請求項３に記載の複合材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合材からなる電磁調理用複合材。
【請求項７】
前記第二アルミニウム板の、銅板との接合面とは反対面の表面にフッ素樹脂層が設けられている請求項６に記載の電磁調理器用複合材。
【請求項８】
一面側から他面側に順次、前記ステンレス板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第一アルミニウム板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第二アルミニウム板、フッ素樹脂層が積層された請求項６または請求項７に記載の電磁調理器用複合材。
【請求項９】
請求項１に記載の複合材の製造方法であって、
前記磁性金属板としてステンレスを用い、前記クッション金属板として第一アルミニウム板を用い、前記非磁性金属板として第二アルミニウム板を用い、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化していることを特徴とする複合材の製造方法。
【請求項１０】
前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め前記銅メッキ層を設けている請求項９に記載の複合材の製造方法。
【請求項１１】
前記ステンレス板と第一アルミニウム板とは予めロール圧延などの方法によりクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記グラッド材の第一アルミニウムと、前記第二アルミニウムとの間に前記銅板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化している請求項９に記載の複合材の製造方法。
【請求項１２】
前記銅板の両面は、酸化被膜を除去する表面処理を行った後に、前記積層状態としてホットプレスしている請求項９乃至請求項１１に記載の複合材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材およびその製造方法に関し、詳しくは、熱伝導性に優れると共に温度分布を均一となり、プレス加工されて電磁誘導加熱式炊飯ジャーの内釜、電磁調理器用鍋の形成材料として好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＨジャー炊飯器の内釜、電磁調理器用鍋等は、金属製の複合材により形成されている。例えば、発熱層となるステンレス、鉄等の磁性金属板と、伝熱層となるアルミニウム等の非磁性金属板とのクラッド材を絞りプレス加工して形成し、外面側を上記磁性金属板として誘導コイルと対向させ電磁誘導加熱している。
上記クラッド材は、上記非磁性金属板と上記磁性金属板を重ね合わせてロール圧延によりクラッド材としている場合が多い。また、前記アルミニウム板等の非磁性金属板の表面にはこびりつき防止用にフッ素樹脂層が設けられている。
【０００３】
前記発熱層となるステンレス、鉄等の磁性金属板は熱伝導率が小さいため、誘導コイルと対向させる内釜、鍋等の容器の底壁は加熱されるものの、側壁の温度は低く、容器全体の温度分布が均一になりにくく、容器内の調理物を均一に加熱する事が困難となる問題がある。この問題は前記磁性金属板に熱伝導率が大きく伝熱層となるアルミニウム板等の非磁性金属板を磁性金属板と積層して複合材としていることにより、ある程度改善することができるが、未だ十分とはいえず、側壁もより迅速に熱伝導がなされ、底壁と側壁との温度が均一とすることが望まれている。
【０００４】
前記問題に対して、本出願人は先に特開平９−１２９３６２号公報（特許第３５９４１５１号）において、ステンレス板等の磁性金属板と、銅板と、アルミニウム板との積層構造とし、前記ステンレス板とアルミニウム板とには銅板との接合面にニッケルメッキ層を介して銅メッキ層を設け、該銅メッキ層の間に銅板を狭持して積層し、該積層状態でホットプレスして各層を接合して一体化した構造としている。
【０００５】
前記銅板の両面に銅メッキ層を設けた銅層をステンレス板とアルミニウム板との間に介在させた構造とすると、熱伝導性が大きくできると共に底壁と側壁との温度の均一化を図ることができる。また、ロール圧延で積層した金属を一体化しているのではなく、ホットプレスで一体化しているため、複合材の板厚のバラツキが少なく、よって、プレス加工時にしわや割れ、層間剥離が発生しない利点を有するものである。
【０００６】
前記のように、ステンレス板とアルミニウム板の間に銅板を介在させることにより、前記した熱伝導性、温度分布の均一化を図ることができるが、ステンレス板と銅板とは接合しにくく、ニッケルメッキ層および銅メッキ層を介してステンレス板と銅板とをホットプレスで接合する場合、プレス加工に耐えうる十分な接合強度を得るには改善の余地があることが判明した。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２９３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、加熱層を構成するステンレス板等の磁性金属板と伝熱層を構成するアルミニウム板等の非磁性金属板との間に熱伝導率の向上および温度分布の均一化を図るために銅板を介在させた構造とする場合において、これら積層した金属板をホットプレスで一体化する際に十分な接合強度を得られるものとすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明者が鋭意実験を繰り返した結果、ステンレス板等の磁性金属板と銅板との間に、これら金属よりも柔らかに金属を介在させると、銅板との接合性が改善できることを知見した。
【００１０】
前記知見に基づいてなされた本発明の複合材は、
磁性金属板、非磁性金属板との間に銅板が介在され、
前記磁性金属板と前記銅板との間に、これら磁性金属板と銅板よりも低硬度の金属からなるクッション金属板を介在して接合されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、前記のように、接合しにくいステンレス板等の磁性金属板と銅板との間に、これらステンレス板および銅板よりもホットプレスする温度において柔らかくクッション性に優れた金属板を介在させている。
該構成とすると、これら金属板を積層してホットプレスで一体化する場合、磁性金属板と銅板とがホットプレス温度で柔らかいクッション金属板を介して加圧されることで接合されやすくなり、ステンレス板等の磁性金属板とクッション金属板およびクッション金属板と銅板との接合強度は大となる。
特に、前記クッション金属板と磁性金属板とを銅メッキ層を介して接合することが好ましい。該構成とすると、ホットプレス時に磁性金属板とクッション金属板の間の銅メッキ層が融点以下（２００〜３００℃）で加圧されることで、銅層同士が拡散接合されることとなり、接合強度を高めることができる、
【００１２】
前記磁性金属板としては、ステンレスが最も好適であるが、鉄、ニッケル、コバルト、これらの合金等を用いることもできる。また、非磁性金属板としては合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなるアルミニウム板が最も好適であるが、ステンレス板や銅板よりもホットプレスする温度において柔らかくクッション性に優れた材料であれば用いることができる。
【００１３】
このようにクッション金属板としてアルミニウム板を用いると、メッキが安定して付着しやすく、熱伝導性を損なわなず、軽量である利点がある。
【００１４】
本発明の複合材は、好ましくは、前記磁性金属板はステンレス板、前記クッション金属板は合金アルミニウム板あるいは純アルミニウム板からなる第一アルミニウム板、前記非磁性金属板が第二アルミニウム板からなり、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウムが積層され、ステンレス板と第一アルミニウム板の間および第一アルミニウム板と銅板の間の少なくとも一方に銅メッキ層が介在されている構成からなる。
【００１５】
前記クッション金属板となる第一アルミニウム板、表面側の熱伝導層と機能する第二アルミニウム板はいずれも、純アルミニウム板でも良いし、アルミニウム合金板でもよい。表面側に配置する第二アルミニウム板をアルミニウム合金板とする場合は、Ｍｇ−Ｍｎ系アルミニウム合金板を用いると耐食性に優れているため好ましい。
【００１６】
前記ステンレス板および前記第一、第二アルミニウム板の表面に銅メッキ層を設ける際には、まずニッケルメッキ層を設けた後に銅メッキを設けることが好ましい。このように銅メッキ層の下層にニッケルメッキ層を設けると銅メッキ層を安定してアルミニウム板およびステンレス板に付着できると共に付着量を増大させることができる。
さらに、前記第一、第二アルミニウム板の表面にはニッケルメッキ層の下層に亜鉛置換メッキ処理を行った後に前記ニッケルメッキ層を設けることがより好ましい。該亜鉛置換メッキ層の厚さは０．１μｍ以下とすることが好ましい。
【００１７】
前記第二アルミニウム板の、銅板との接合面とは反対側の表面にはフッ素樹脂層が設けられる。
該フッ素樹脂層を設けることにより非粘着性を向上させることができ、前記複合材をプレス加工して内釜や銅鍋等の容器として成型した際に、容器の内面側に位置させることにより、調理物のこびりつきを防止させる機能を付与できる。
該フッ素樹脂層の厚みは５〜１５０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００１８】
前記銅板の板厚は０．０３ｍｍ〜１０ｍｍ、前記ステンレス板の板厚は０．０５ｍｍ〜１０ｍｍ、前記第一、第二アルミニウム板の板厚は０．１０ｍｍ〜１０ｍｍ、前記銅メッキ層の厚みは１〜５０μｍとされ、
積層一体化された全体板厚は０．３〜４０ｍｍとされていることが好ましい。
前記銅板、ステンレス板、アルミニウム板、銅メッキ層の厚さは加工性、経済性、熱伝導性の観点より、それぞれ下記の範囲とすることが好ましい。即ち、
前記銅板の板厚は、好ましくは０．０５〜５．０ｍｍ、最も好ましくは０．１〜１．０ｍｍである。
前記ステンレス板の板厚は、好ましくは０．１〜５ｍｍ、最も好ましく０．５ｍｍである。
前記第一、第二アルミニウム板の板厚は、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、最も好ましくは０．８ｍｍ〜３ｍｍである。
前記銅メッキ層の厚みは、好ましくは２〜２０μｍである。
【００１９】
また、本発明の複合材では、前記ステンレス、第一アルミニウム板、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、第二アルミニウム板を備えたもので、その積層される各接合部の接合強度は５ｋｇｆ／５ｍｍ以上であれば電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜、電磁調理用鍋等の容器の成形でも剥がれがなく実用レベルである。より好ましくは１０ｇｆ／５ｍｍ以上である。
前記接合強度は、複合材を５ｍｍ幅の短冊状に切断して、接合部に剥がし方向に引張力を負荷して測定した。
【００２０】
本発明の複合材は、より詳細には、一面側から他面側に順次、前記ステンレス板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第一アルミニウム板、ニッケルメッキ層、銅メッキ層、銅板、銅メッキ層、ニッケルメッキ層、第二アルミニウム板、フッ素樹脂層が積層された構造とすることが好ましい。
なお、第一、第二アルミニウム板とニッケルメッキ層の間には亜鉛置換メッキ層をさらに介在させてもよい。
また、炊飯器の内釜の素材とする場合には、ステンレス板の非接合面（外面）に、クロムメッキやクロメート処理被覆、亜鉛メッキ等の耐食性金属層を設けてもよい。
【００２１】
本発明は、第二に、前記した複合材の製造方法を提供している。
本発明の製造方法の代表的なものは、磁性金属板としてステンレスを用い、クッション金属板として第一アルミニウム板を用い、非磁性金属板として第二アルミニウム板を用い、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化していることを特徴とする複合材の製造方法からなる。
特に、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め前記銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化することが好ましい。
【００２２】
前記ホットプレス方法としては、熱間−軸加圧法、熱間等方向加圧法等が採用できるが、熱間−軸加圧法が好適に用いられる。該熱間一軸加圧法は、臼と杵とからなる型内に前記金属板を順次積層して挿入し、これを熱間−軸加圧して接合している。なお、４枚等の複数枚の金属板を一組とし、複数の各組を積層して型内に挿入し、同時にホットプレスすると、複数の複合材を同時に大量生産することができる。
前記熱間一軸加圧によるホットプレスの条件は、通常、温度２００〜３００℃、圧力２００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間１０分〜３時間としている。雰囲気条件は、不活性ガス中、減圧または１０ｔｏｒｒ以下の真空にすると、接合界面における酸化被膜形成を抑制出来る点で好ましい。
前記ホットプレスにより積層した金属板を一体的に接合すると、ロール圧延と比較して、加熱下で積層した金属板の間の接合用金属層（メッキ層）の金属拡散によって接合面を強固に接合でき、かつ、板厚のバラツキを低減できる利点がある。
【００２３】
前記ステンレス板、アルミニウム板に銅メッキ層を設ける際に、前記したように、その下層にニッケルメッキ層を設け、該ニッケルメッキ層の表面に銅メッキ層を設けることが好ましい。また、アルミニウム板ではさらにニッケルメッキ層の下層に亜鉛置換メッキ層を設けておくことが好ましい。
なお、前記積層される金属板の接合側表面には銅メッキ層を設け、さらに必要に応じてニッケルメッキ層、亜鉛メッキ層を設けているが、これら接合用金属層は、メッキに代えて、蒸着、イオン蒸着、溶融金属浸漬法あるいは溶融金属溶射で形成しても良いが、コスト的にメッキ法が好適に採用される。
【００２４】
前記積層する金属板のうち、ステンレス板と第一アルミニウム板とは予めロール圧延法等でクラッド材とし形成しておき、
前記クラッド材の第一アルミニウム板および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記グラッド材の第一アルミニウムと、前記第二アルミニウムとの間に前記銅板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化してもよい。
【００２５】
あるいは、前記銅板と前記第一アルミニウム板とを予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、および前記第二アルミニウム板の少なくとも銅板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板が順に積層された状態でホットプレスで一体化してもよい。
【００２６】
さらに、前記銅板と前記第二アルミニウム板とは予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面、前記第一アルミニウム板の両面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板と前記クラッド材の間の銅板との間に前記第一アルミニウム板を挟んで積層し、該積層状態でホットプレスして一体化してもよい。
【００２７】
さらにまた、前記第一アルミニウム板と前記第二アルミニウム板との間に前記銅板を挟んだ状態で予めロール圧延等の方法でクラッド材とし、
前記クラッド材の第一アルミニウム板と、前記ステンレス板の少なくとも第一アルミニウム板との接合面に予め銅メッキ層を設けておき、
前記ステンレス板と第一アルミニウム板の間をホットプレスして一体化してもよい。
【００２８】
また、前記第二アルミニウム板の一面には予めフッ素樹脂層を設けたプレコート・アルミニウム板としておき、該第二アルミニウム板を前記ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板と積層してホットプレスすることが好ましい。
なお、ホットプレスした後に第二アルミニウム板の表面に前記フッ素樹脂層を設けてもよいが、接合面に無用の熱履歴を与えない観点から、プレコートアルミ板を用いる方がよい。
【００２９】
前記銅板の両面と第一、第二アルミニウム板との接合強度をより高めるには、酸化被膜を除去する表面処理を行った後に、前記積層状態としてホットプレスしている。
前記表面処理としては、アルカリ液による脱脂処理→酸性液による洗い処理→防錆剤を塗布する防錆処理を順次行うことが好ましい。さらに、バフ研磨あるいはエッチングを行っても良いし、ニッケルメッキ層→銅メッキ層を設けてもよい。
【００３０】
本発明の複合材は、プレス加工のブランク材とし、底壁と周壁とを備えた電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜、電磁調理用鍋等の容器の成形材料とすると好適に用いられる。
その際、フッ素樹脂層が設けられた第二アルミニウム板が容器内面に配置される一方、容器外面側に高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となるステンレス板が配置される。
【発明の効果】
【００３１】
上述したように、本発明の複合材は、接合しにくいステンレス等の磁性金属板と銅板との間に、低硬度のアルミニウム板等をクッション金属板として介在させているため、ホットプレス等のプレス加工時に、従来は接合強度が弱く、積層する金属板の層間剥離が最も発生しやすかった境界を強い接合強度で一体化することができる。
【００３２】
また、ステンレス板、クッション金属板となる第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板を積層して、銅板の両面を第一、第二アルミニウム板で挟み、かつ、ステンレス板、第一アルミニウム板、第二アルミニウム板の少なくとも接合表面に銅メッキ層を設けてステンレス板と銅板とに接合させた複合材は、十分な接合強度を有するものとなる。
【００３３】
また、銅メッキ層を介在させると、該銅メッキ層がホットプレス時に金属拡散により前記金属板を接合させるため、ロール圧延による接合と比較して、接合強度を高める事が出来ると共に、複数の金属板を積層した複合材の板厚のバラツキを抑制できる。その結果、本発明の複合材を絞りプレス加工して炊飯器の内釜や調理用フライパン等の容器に加工する際に、割れや皺の発生、層間はがれの発生を防止することができる。
【００３４】
また、本発明の複合材を電磁調理器用として用いた場合にはさらに、加熱されるステンレス板と容器内面に位置する第二のアルミニウム板との間に、第一のアルミニウム板と銅板とを介在させるため、ステンレス板から容器内面の第二のアルミニウム板への熱伝導率を高めることが出来ると共に、温度分布の均一化を図ることができ、容器の側壁に迅速に加熱でき、底壁と側壁との温度差を減少させて、容器内部の調理物の全体を迅速に加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１、図２は実施形態を示す。
本実施形態の複合材１は、電磁誘導加熱炊飯ジャーの内釜の素材となるものである。
該複合材１は、ステンレス板２、クッション金属板となる第一アルミニウム板３、銅板４、第二アルミニウム５の４枚の金属板を銅メッキ層を介在させて積層し、熱間−軸加圧のホットプレスで接合して形成している。第一、第二アルミニウム板３、５は本実施形態では純アルミニウム板を用いている。
【００３６】
図１に示すように、ステンレス板２は、第一アルミニウム板３との接合側の片面にニッケルメッキ層１１、銅メッキ層１２を予め設けている。該ステンレス板２の板厚は０．０５〜１０．０ｍｍ、ニッケルメッキ層１１の厚さは１μｍ未満、銅メッキ層１２の厚さは２〜２０μｍの範囲としている。
第一アルミニウム板３は、その両面に亜鉛置換メッキ層１３Ａ、１３Ｂ、ニッケルメッキ層１４Ａ、１４Ｂ、銅メッキ層１５Ａ、１５Ｂを設けている。
第一アルミニウム板３の板厚は０．１０〜１０ｍｍ、ニッケルメッキ層１４Ａ、１４Ｂの厚さはいずれも１μｍ未満、銅メッキ層１５Ａ、１５Ｂの厚さはいずれも２〜２０μｍの範囲、亜鉛置換メッキ層１３Ａ，１３Ｂの厚さは０．１μｍ未満とした。
【００３７】
図２中、左側に示すように、前記ステンレス板２と第一アルミニウム板３とは前記銅メッキ層１２と１５Ａとを当接させた状態で重ね合わせ、予めロール圧延したクラッド材５０としている。
【００３８】
前記銅板４は、その厚さを０，０３〜１０ｍｍとし、其の両面を予め表面処理して酸化被膜を除去している。
前記表面処理は、例えばアリカリ性液で脱脂処理し、ついで、酸性液で洗浄し（酸洗い）、最後に防錆剤を塗布（防錆処理）している。
なお、銅板４の表面処理は前記方法（イ）の他に、（ロ）パフ研磨、（ハ）銅メッキ処理、（ニ）酸性脱脂などの方法でもよい。
【００３９】
前記第二アルミニウム板５は、銅板４との接合側の片面に、亜鉛置換メッキ層１６、ニッケルメッキ層１７、銅メッキ層１８を設けている。一方、反対面にはフッ素樹脂層２０を設けている。
該第二アルミニウム板５の板厚は０．１０〜１０ｍｍ、ニッケルメッキ層１７の厚さは１μｍ未満、銅メッキ層１８の厚さは２〜２０μｍの範囲とし，亜鉛置換メッキ層１６の厚さは０．１μｍ未満とした。
【００４０】
第二アルミニウム板５の上面側に予め設けるフッ素樹脂層１９は、第二アルミニウム板５の図中、上面側に予めエッチング処理により表面に微細な凹凸１ａを形成し、この凹凸面に着色されたフッ素樹脂をベースコート１９ａとして３〜５０μｍの厚さでコーティングしている。該コーティング時に第二アルミニウム板５の表面に微細な凹凸１ａを設けることで、フッ素樹脂が表面の凹凸に入り込み、非粘着性のフッ素樹脂によるベースコート１９ａを強固に行うことができる。
ベースコート１９ａの表面に無色のフッ素樹脂をトップコート１９ｂとして２〜１００μｍの厚さでコーティングしている。なお、ベースコート１９ａおよびトップコート１９ｂに用いるフッ素樹脂としては、耐熱性に優れたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等を用いることが好ましい。
なお、フッ素樹脂層の層数、着色／無色の区別等の構成は、自由に変えることができ、前記実施形態に限定されない。
【００４１】
図２中で左側に示すように、前記予めロール圧延でクラッド材５０としたステンレス板２と第一アルミニウム板３、前記銅板４、前記フッ素樹脂層１９を予め設けた第二アルミニウム板５は、それぞれ、同一径（３６０〜４５０ｍｍ）の円板形状に打ち抜いて絞りプレス加工用のブランク材Ｂ−１、Ｂ−２，Ｂ−３としている。
【００４２】
図２中で左側に示す３枚のブランク材Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３を下方から順次積層し、図２中で右側に示す積層体２０を構成する。
【００４３】
前記積層体２０を、加熱炉と油圧プレスを備えたホットプレス装置（図示せず）の臼と杵からなる型内に、ステンレス板２を下面として挿入する。
この状態で熱と圧力を同時に加えることにより、銅板４と第一、第二アルミニウム板３、５の間の銅メッキ層および、ステンレス板２、第一アルミニウム板３、銅板４、第二アルミニウム板５がお互いに強固に接合する。
上記熱間一軸加圧法によるホットプレスは、温度２００〜３００℃、圧力２００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間１０分〜３０ｈの条件下で行っており、接合界面へのガス分子の介在を低減し、接合される金属同士の拡散を促進するべく減圧下または真空下で行うことが好ましい。
【００４４】
前記ホットプレスにより、図３に示す如き、ステンレス板２、第一アルミニウム板３、銅板４、第二アルミニウム板の４枚の金属板が層間に銅メッキ層（図３中は省略）を介在させて強固に接合された円板形状のブランク材が製造される。
このブランク材を、絞りプレス加工により、底壁と側壁とを備え、該側壁の上端にフランジを備えた容器からなる炊飯器の内釜としてプレス加工している。
【００４５】
「実験例」
４枚の金属板を積層した本発明の実験例１〜５、３枚の金属板を積層した特許文献１の比較例１〜３の複合材を複数枚作成した。
これら実験例１〜５、比較例１〜３の金属板の厚み、材質等を下記の表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
前記フッ素樹脂層は、四フッ化エチレン樹脂分散液を２層でコートし、焼き付けて厚さ４０μｍのフッ素樹脂層とした。
前記第一アルミニウム板の両面および第二アルミニウム板のフッ素樹脂層の反対面には、亜鉛置換メッキ層（厚さ０．１μｍ未満）、ニッケルメッキ層（厚さ０．５μｍ）、銅メッキ層（厚さ１０μｍ）を施した。
また、表中、径はブランクとして円形に打ち抜いた時の直径を示す。
【００４８】
実施例１〜５、比較例１〜３の銅板の表面処理は、前記（イ）の通常処理、即ち、脱脂→酸洗い→防錆処理をおこなった。
【００４９】
実施例１と実施例３はステンレスと第一アルミニウム板とを予めロール圧延したクラッド材とし、該クラッド材のアルミニウム板と第二アルミニウム板との間に銅板を挟んでホットプレスした。ホットプレスの条件は温度２００〜３００℃、圧力２００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２、時間１０分〜３０時間の範囲で最適条件に設定して実施した。
実施例２と実施例４は、ステンレス板、第一アルミニウム板、銅板、第二アルミニウム板を、この順に積層してホットプレスした。ホットプレスの条件は実施例１、３と同じにした。
【００５０】
比較例１〜３は、クッション材となる第一アルミニウム板を設けておらず、ステンレス板、銅板、第二アルミニウム板を積層し、ホットプレスした。ホットプレスの条件は実施例と同一とした。
【００５１】
ホットプレス後の実施例１〜５の複合材の厚さは３．０〜３．７ｍｍであった。一方、比較例１〜３の複合材の全体厚さは２．５〜３．１ｍｍであった。
【００５２】
接合強度については、表２に示すように、外観上の測定と、作成した複合材を５ｍｍ幅の短冊状に切断し、接合測定する接合界面の両側の金属板を反対方向（１８０°方向）に引張荷重を負荷して、剥がしながら接合強度を測定した。
外観測定では、実施例１〜３は一見接合している状態であった。これに対して、比較例１〜３の複合材は外観上においても接合されていないものがあった。
表２において「２／２」とは、複合材が２枚作成され、２枚とも接合状態であったことを表しており、「３０／３０」も同様である。「１／２」とは、２枚のうち、１枚は一見接合しているが、他の１枚は見た目にも接合していなかったことを示す。
【００５３】
【表２】
2006247065.tif 000004
【００５４】
接合強度の測定の結果を示す表２中において、
表中の「チェック外れ」とは、引張荷重試験器のチャッキング力より接合強度が大きかったため、接合強度を測定する前に材料がチャックから外れた状態になり、測定できなかったことを示す。
表中の「口出し不可」とは、強固に付き過ぎていたため、接合界面の両側の金属板を剥がすことができず、引張荷重試験器にかけることが出来ない状態であり、測定できなかったことを示す。
表中の「材料切れ」とは、接合強度が材料強度より大きかったために、接合強度を測定するより前に材料が破断してしまい、測定できなかったことを示す。
【００５５】
表２の接合強度の測定より、実施例４、５ではステンレスと第一アルミニウム板との間の接合強度１７ｋｇｆ／５ｍｍ以上であった。実施例１〜実施例５の第一アルミニウム板と銅板との接合強度は１２ｋｇｆ／５ｍｍ以上であった。実施例１、３、４、５の銅板と第二アルミニウム板の接合強度も１０ｋｇｆ／５ｍｍ以上であった。
これに対して、比較例１〜３は第一アルミニウム板がないために測定できなかったが、ステンレス板と銅板との接合強度は０〜２．４ｋｇｆ／５ｍｍと非常に低いものであった。
【００５６】
この試験結果より、ステンレス板−銅板ーアルミニウム板の３枚の金属板を銅メッキ層を介してホットプレスした場合は、特に、ステンレスー銅板間において十分な接合強度が得られなかったが、ステンレス板−第一アルミニウム板−銅板−第二アルミニウム板の４枚の金属板を銅メッキ層を介してホットプレスすると、ステンレス板と第一アルミニウム板の間、第一アルミニウム板と銅板の間のいずれにおいても十分な接合強度が得られることが確認できた。
【００５７】
このように、接合強度を高めていることにより、本発明の複合材を絞りプレス加工して電磁調理器用容器として加工した際に、割れや皺、層間剥がれが発生しないものとすることができる。
さらに、伝熱層となるアルミニウム板をステンレス板と銅板との間にも介在させているため、銅板に対する熱伝達がより迅速に行えると共に銅板の温度分布の均一化も図ることができる。その結果、銅板から熱伝達される容器内面側の第二アルミニウム板は迅速に昇温されると共に底壁と側壁との温度分布の均一化も図ることができる。
【００５８】
実施例１〜５、比較例１〜３の複合材を用いて、絞りプレス加工により、底壁と側壁とを備え、該側壁の上端にフランジを備えた容器からなる炊飯器の内釜としてプレス加工した。
その結果は、表２に示すように、実施例１〜５の複合材は成形可能であったが、比較例１ではフランジ部で層間剥離が生じていた。比較例２では半分以上が成形不可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の複合材は、電磁加熱式炊飯ジャーの内釜、電池調理器用鍋等として好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る実施形態の複合材を構成する金属板を示す図面である。
【図２】前記複合材が一体に接合された状態を示す断面図である。
【図３】金属板が円形に切断されて積層された状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    複合材
２    ステンレス板
３    第一アルミニウム板
４    銅板
５    第二アルミニウム板
１２、１５Ａ，１５Ｂ、１８  銅メッキ層
１１、１４Ａ、１４Ｂ、１７  ニッケルメッキ層
２０  積層体
５０  クラッド材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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