(57)【要約】      （修正有）【課題】熱衝撃性に強く、短期間で基材から弗素樹脂が剥離（捲れる）されることのない弗素樹脂皮膜製造法を提供する。【解決手段】弗素樹脂の接合方法で一番結合力が強く成る方法として、弗素樹脂と弗素樹脂とを直接溶融結合さす方法で、基材にセラミックを溶射し、溶射皮膜を作り、溶射皮膜の特性である無数の気孔や素穴を利用し、それらの孔を弗素樹脂を溶射し封孔する。その際に溶射された弗素樹脂は融解され液状に成って気孔や素穴に溶け込み含浸する。含浸した弗素樹脂は冷却後アンカーの役目を担う事に成る。アンカー化された表面に弗素樹脂粉体を均一に塗布し、焼成窯に入れて３５０℃〜３８０℃で焼結させれば、樹脂同士が溶融結合し一体化され、より強固に密着し基材から弗素樹脂皮膜が剥がれ難く成り耐久性が格段に向上する事に成る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラスト加工処理を施した基材に、セラミック素材のアルミナを溶射し一次皮膜を形成させ、次に一次皮膜表面に弗素樹脂を溶射する事で一次皮膜上に出来た気孔や素穴を封孔し、更にその表面を静電塗布で弗素樹脂粉体を均一に付着させ焼成窯で両者を焼結させる。そうする事で表面の弗素樹脂と封孔内の弗素樹脂が溶融結合され、封孔内の弗素樹脂がアンカーの役目と成りより強固な結合が生まれる。こうして出来る熱衝撃に強く剥がれにくい皮膜を形成さす事の出来る、弗素樹脂における溶射と焼成を組合せた表面処理にまつわる製造法。
【請求項２】
ブラスト加工処理を施した基材に、セラミック素材のチタニアを溶射し、加熱時に遠赤外線を放出する機能を付加させた一次皮膜を形成させ、次に一次皮膜表面に弗素樹脂を溶射する事で一次皮膜上に出来た気孔や素穴を封孔し、更にその表面を静電塗布で弗素樹脂粉体を均一に付着させ焼成窯で両者を焼結させる。そうする事で表面の弗素樹脂粉体と封孔内の弗素樹脂が溶融結合され、封孔内の弗素樹脂がアンカーの役目と成りより強固な結合が生まれる。こうして出来る熱衝撃に強く剥がれにくい性質と遠赤外線放射機能を付加した皮膜を形成さす事の出来る、弗素樹脂における溶射と焼成を組合せた表面処理にまつわる製造法。
【請求項３】
ブラスト加工処理を施した基材に、衝撃強度を向上さす金属を溶射し衝撃強度を高めた一次皮膜を形成させ、次に一次皮膜表面にセラミック素材のアルミナやチタニアを溶射し二次皮膜を形成さす。更に二次皮膜表面に弗素樹脂を溶射する事で二次皮膜上に出来た気孔や素穴を封孔して、最後にその表面を静電塗布で弗素樹脂粉体を均一に付着させ焼成窯で両者を焼結させる。そうする事で表面の弗素樹脂粉体と封孔内の弗素樹脂が溶融結合され、封孔内の弗素樹脂がアンカーの役目と成りより強固な結合が生まれる。こうして出来る熱衝撃に強く剥がれにくい性質と、衝撃強度の向上と遠赤外線放射機能を付加した皮膜を形成さす弗素樹脂における溶射と焼成を組合せた表面処理にまつわる製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、フライパン等の熱媒体の表面に非粘着性（ハガレ性）を高める目的で施される弗素樹脂皮膜に関し、熱衝撃強度による剥離問題や衝撃強度及び耐磨耗性に起因する耐久性の問題等、樹脂ゆえの特性で起こる欠点を補う為の皮膜製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来の皮膜製造技術は、焼成による表面処理やニッケルと混合した溶液で行なう無電解メッキ処理法があるが、焼成による表面処理ではプライマーやバインダといった接合を促す薬品を介して弗素樹脂を基材に密着させ焼結さすが、薬品を介する密着方法では接合力が弱く、苛酷な温度帯や使用頻度による皮膜の剥離が早期に起こる。その欠点を目的に無電解メッキ処理が生まれたが、この方法でも二次処理に焼成を行なう為、焼成単独処理より溶着性は高まるものの耐久性は十分とはいえない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】弗素樹脂を熱媒体に利用する際、樹脂ゆえの特性である衝撃強度や熱衝撃強度の弱さに由来する弗素樹脂皮膜の剥離と耐久性の無さを改善すると同時に、遠赤外線放射機能や硬度を高める機能を付加する為の、弗素樹脂を利用した皮膜製造法を提供する事を課題とする。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】上記課題を解決する為に請求項１は、基材表面にブラスト加工を施し表面を凸凹加工とする事で、表面積を広くとれ最終皮膜と成る弗素樹脂皮膜の下地となるセラミック素材のアルミナが密着しやすくする。
【０００５】セラミック素材であるアルミナは、溶射装置によりブラスト表面に射出され基材と溶融結合を成す。
【０００６】溶射処理で出来た一次皮膜の表面は、溶射皮膜の特性として無数のポーラス状の気孔や素穴が点在する。
【０００７】この無数のポーラス状の気孔や素穴は、一次皮膜の表面に弗素樹脂粉末を焼結し二次皮膜を形成さす場合のアンカー的役割を担う事につながる。
【０００８】一次皮膜の表面に溶射装置で弗素樹脂を融解させ溶射し、無数のポーラス状の気孔や素穴を封孔する。溶射で融解された弗素樹脂は液状と成り、無数のポーラス状の気孔や素穴の中に溶け込み含浸し、冷却後はアンカーの役目を担う事に成る。
【０００９】封孔され弗素樹脂のアンカーを打ち込まれた一次皮膜の表面に、静電塗布により弗素樹脂粉体を均一に塗布し、焼成窯に入れ弗素樹脂粉体とアンカーの役目を担う弗素樹脂とを３５０℃〜３８０℃の高温で焼結さす。
【００１０】この方法で接合すればプライマーやバインダーを介さずに、弗素樹脂同士の直接溶融結合と成るので、密着力や接合力が比較にならないほど向上しする。
【００１１】また金属やセラミック表面に直接溶融結合させるだけで無く、アンカーを含浸させた状態で溶着するので衝撃強度や熱衝撃強度の向上に繁がり、弗素樹脂皮膜の剥離と耐久性の無さを改善する事が出来る事に成る。
【００１２】請求項２に係わる発明は、請求項１に於いて弗素樹脂皮膜の下地となるセラミック素材のアルミナをチタニアに代え、加熱時に遠赤外線を放出する機能を持たせる事で、熱深達力を高め被調理物を芯から加熱さす効果を付加させる製造法である。
【００１３】請求項３に係わる発明は、熱伝導性の面で有利なアルミニュウムや銅などの金属を基材に使用する場合、熱媒体としては比較的軟質な金属なので、用途により表面硬度の向上を求められる場合がある。
【００１４】その手段としてブラスト処理後、タングステンカーバイトやニッケルクローム等の超硬金属を溶射処理する。
【００１５】タングステンカーバイトやニッケルクローム等の超硬金属で基材表面を改質する事で、基材では見込めない表面硬度が得られる事に成る。
【００１６】タングステンカーバイトやニッケルクローム等の超硬金属で基材表面を改質した後、請求項１や請求項２における一連の製造工程を経る事で、表面硬度が改善され衝撃強度や熱衝撃強度に強く、遠赤外線などの付加価値と剥離性や耐久性に優れた弗素樹脂皮膜が形成される。
【発明の効果】
【００１７】弗素樹脂は非粘着性が強い為、無機質や有機質を問わず接合が難しい素材である。しかし、本発明の様にブラスト加工を施した後、基材表面にアルミナ等のセラミック素材を溶射し一次皮膜を形成さす。形成された溶射皮膜には特性として表面に気孔や素穴が現れ、その気孔や素穴を利用して弗素樹脂を溶射すれば、弗素樹脂にアンカーの役目を担わす事が出来る。更にその表面に弗素樹脂を均一に塗布し溶融結合させれば、プライマーやバインダーを介さず、弗素樹脂同士の結合と成り堅固な皮膜を形成さす事が可能と成る。
【００１９】また、一次皮膜の素材をアルミナからチタニアに代える事で、チタニアの特性として加熱した際に遠赤外線を放出する機能を発揮する。
【００２０】更に、セラミック皮膜形成前ブラスト処理後に、タングステンカーバイトやニッケルクローム等の超硬金属を溶射処理すれば、基材表面が改質され硬度が向上する。
【００２１】溶射処理における皮膜の特性と基材改質をうまく利用する事で、弗素樹脂の欠点である熱衝撃強度による剥離問題や衝撃強度及び耐磨耗性に起因する耐久性の問題等を解決する事が出来るのである。
【実施例１】
【００２２】この発明の実施例を図１、図２、図３、図４に示す。図１は、本発明の製造法を利用して表面処理を施すに辺り、最初の工程であるブラスト処理をした時点の断面図である。【００２３】ブラスト処理後の基材１には、密着性を向上さす為の粗面化された凹凸２が形成され、処理前に比べ表面積が大きく成っている状態が見受けられる。【００２４】図２では、基材１の表面を覆うセラミック一次皮膜３の表面に現れる、無数の気孔４や素穴５の状態を表したものである。【００２５】溶射処理におけるセラミック一次皮膜３の形成時には、溶射皮膜の特性として熱せられた水蒸気や空気の逃げた際に出来る、無数の気孔４や素穴５がセラミック一次皮膜３の表面に現れる。【００２６】図３に於いては無数の気孔４や素穴５を利用し、溶射により弗素樹脂を含浸させアンカー状と成った弗素樹脂６と、静電塗布と焼結処理により薄膜化された弗素樹脂皮膜７が弗素樹脂同士の溶融結合部８を介して堅固に溶着した状態を表したものである。【００２７】図４はブラスト処理後、基材表面を硬くする為にタングステンカーバイトやニッケルクローム等の超硬金属を溶射し、基材表面を改質した後セラミック素材を用いて皮膜を形成させた状態を表したものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】基材表面をブラスト加工した時点の断面図
【図２】基材の表面を覆うセラミック一次皮膜の状態図
【図３】基材、一次皮膜、弗素樹脂皮膜が溶融結合している断面図
【図４】基材、超硬処理面、一次皮膜、弗素樹脂皮膜が溶融結合している断面図
【符号の説明】
【００２９】１基材
２粗面化された凸凹
３セラミック一次皮膜（アルミナｏｒチタニア）
４気孔
５素穴
６アンカー状に含浸された弗素樹脂
７弗素樹脂皮膜
８弗素樹脂同士の溶融結合部
９超硬処理面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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