(57)【要約】【課題】表面がエンボス加工されたクラッド材を簡単に製造する。【解決手段】表面エンボス加工された金属板１を表面側としてクラッド材１０を構成する複数の金属板１、２、３を積層する工程と、エンボス加工された金属板１の表面上に、エンボス加工した金属板１よりも低硬度の緩衝用金属板５を介在させる工程と、上記積層状態でホットプレス（熱間一軸加圧）する工程とを備え、ホットプレス時に、エンボス加工で設けられている突出部１ａを緩衝用金属板５に転写させて突出部１ａを潰さないようにしている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工された表面を有するクラッド材の製造方法であって、
表面エンボス加工された金属板を表面側として上記クラッド材を構成する複数の金属板を積層して積層体を形成する工程と、
上記エンボス加工された金属板の表面上に、上記エンボス加工された金属板よりも低硬度の緩衝用金属板を介在させる工程と、
上記積層状態でホットプレス（熱間一軸加圧）する工程とを備え、
上記ホットプレス時に、上記エンボス加工で設けられている突出部を上記緩衝用金属板に転写させて突出部を潰さないようにしているクラッド材の製造方法。
【請求項２】
上記積層体は複数組設け、各積層体の間に上記緩衝用金属板を介在させた状態で、上記複数組の積層体を積層して複数のクラッド材を形成する請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の方法により製造されたクラッド材。
【請求項４】
上記クラッド材となる上記積層体は、最上層を表面エンボス加工された金属板とすると共に、最下層の金属板は磁性金属板としている請求項３に記載のクラッド材。
【請求項５】
上記磁性金属板は、磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金等としている請求項３または請求項４に記載のクラッド材。
【請求項６】
上記最上層の表面エンボス加工された金属板は、ステンレス、鉄等の耐磨耗性を有する高硬度金属板としている請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項７】
上記積層体を３層以上とし、上記最上層の上記最下層との間に介在する中間層金属板は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等の軽量で熱伝導性の良好な金属板としている請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項８】
上記緩衝用金属板は、アルミニウム、アルミニウム合金等の低硬度金属板としている請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項９】
上記積層される金属板の接合側表面には、銅、アルミニウム、ニッケル、銀あるいは錫等の接合用金属層がメッキ、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されている請求項３乃至請求項８のいずれか１項に記載のクラッド材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッド材の製造方法およびクラッド材に関し、詳しくは、表面がエンボス加工されたクラッド材の製造方法および該製造方法により製造されたクラッド材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フライパンや鍋等の表面には、非粘着性のフッ素樹脂によりコーティングを施して内容物のこびりつき防止を図っているものが提供されている。
上記フッ素樹脂の被膜層は剥がれ易い問題があり、そのため金属の表面にエッチング等で粗面化して予め微細な凹凸を設けて、該凹凸面にフッ素樹脂をコーティングして剥れにくくしている。
【０００３】
但し、上記フッ素コーティングにより鍋等の表面に非粘着性を付与する方法によると、エッチング処理等による粗面化工程やフッ素樹脂のコーティング工程が必要となると共に、金属板以外にフッ素樹脂を必要する等の問題もある。
そこで、上記問題を解決すべく、上記鍋などの表面にフッ素樹脂被膜層を設ける代わりに、表面エンボス加工を施して内容物との接触面積を低減して非粘着性を確保するものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表面をエンボス加工した金属板の裏面に、他の金属板を積層してロール圧延によりクラッド材を形成すると、表面の突出部が潰れてしまうため、表面がエンボス加工されたクラッド材をロール圧延により製造するのは困難である。
また、上記ロール圧延の代わりに、ホットプレスによりクラッド材を形成したとしても、上下より圧力を加えることで、やはり表面の突出部が潰れてしまう問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、エンボス加工された表面を有するクラッド材を簡単に製造することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、エンボス加工された表面を有するクラッド材の製造方法であって、
表面エンボス加工された金属板を表面側として上記クラッド材を構成する複数の金属板を積層して積層体を形成する工程と、
上記エンボス加工された金属板の表面上に、上記エンボス加工された金属板よりも低硬度の緩衝用金属板を介在させる工程と、
上記積層状態でホットプレス（熱間一軸加圧）する工程とを備え、
上記ホットプレス時に、上記エンボス加工で設けられている突出部を上記緩衝用金属板に転写させて突出部を潰さないようにしているクラッド材の製造方法を提供している。
【０００７】
上記製造方法によると、ホットプレスにより複数の金属板を接合してクラッド材を形成する際に、エンボス加工された金属板の表面に、上記エンボス加工された金属板よりも低硬度の緩衝用金属板を介在させてホットプレスしているので、上記突出部を緩衝用金属板に転写させて潰すことなくクラッド材を形成できる。よって、エッチング工程やフッ素コーティング工程等を必要とせずに、表面に非粘着性を付与したクラッド材を容易に製造することができる。
【０００８】
上記積層体は複数組設け、各積層体の間に上記緩衝用金属板を介在させた状態で、上記複数組の積層体を積層して複数のクラッド材を形成すると好適である。
【０００９】
上記方法によると、エンボス加工された突出部を潰すことなく、複数組の積層体を一括してホットプレスして複数のクラッド材を形成することができ、表面エンボス加工されたクラッド材を大量生産することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記方法により製造されたクラッド材を提供している。
上記クラッド材となる上記積層体は、最上層を表面エンボス加工された金属板とすると共に、最下層の金属板は磁性金属板としている。
【００１１】
上記クラッド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容器の成形材料とすると好適であり、上記積層体の一例としては、表面側をエンボス加工された伝熱層となる金属板とする一方、裏面側を高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となる磁性金属板として積層した２層の積層体が挙げられる。
上記積層体の他例としては、表面側をエンボス加工された金属板とする一方、裏面側を高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となる磁性金属板とし、該裏面の磁性金属板と該表面の金属板との間に伝熱層となる金属板を積層した３層の積層体が挙げられる。
【００１２】
上記磁性金属板の具体例としては、磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金等としていると好適である。
【００１３】
上記最上層の表面エンボス加工された金属板は、ステンレス、鉄等の耐磨耗性を有する高硬度金属板としていることが好ましい。
【００１４】
即ち、上記クラッド材を電磁誘導加熱容器に成形した場合、エンボス加工された突出部が内容物と接触する表面となるが、上記のように、耐磨耗性を有する高高度金属板とすることで、ヘラやしゃもじ等で表面を擦ったり、押し付けたりした場合でも、突出部が潰れることを防止できる。
【００１５】
上記積層体を３層以上とし、上記最上層と上記最下層との間に介在する中間層金属板は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等の軽量で熱伝導性の良好な金属板としていると好ましい。
【００１６】
即ち、上記クラッド材を構成する積層体を３層以上とした場合には、クラッド材の厚さが大きくなるため、中間層金属板は、熱伝導性を損なわない軽量な金属板を用いることで、クラッド材自体の重量の増加を抑制することができる。
【００１７】
また、上記緩衝用金属板の具体例としては、アルミニウム、アルミニウム合金あるいは銅等の低硬度金属板が挙げられる。
【００１８】
上記積層される金属板の接合側表面には、銅、アルミニウム、ニッケル、銀あるいは錫等の接合用金属層がメッキ、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されている。
こうすることで、上記ホットプレスの際に各金属板の接合面において上記接合用金属層が溶融して接着剤として機能させ、クラッド材を形成することができる。
【００１９】
なお、上記ホットプレス時に、上記積層体表面のエンボスが転写されて、表面にエンボス面が形成された上記緩衝用金属板は、表面エンボス加工された金属板として再利用すると、リサイクル性も良好となり、材料の無駄が無くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は第１実施形態を示す。
本実施形態のクラッド材１１は、電磁調理鍋やフライパン等の電磁誘導加熱容器の素材となるものであり、表面エンボス加工された最上層金属板１と、中間層金属板２と、最下層金属板３とを積層した積層体１０をホットプレス（熱間一軸加圧）により接合して形成している。
【００２１】
表面エンボス加工された最上層金属板１は、耐磨耗性があり高硬度であれば特に限定されず、ステンレス、鉄等が用いられるが、本実施形態ではステンレス板１を用いており、表面に多数の突出部１ａを設けている。
ステンレス板１は、突出部１ａを除く厚さが０．５〜５．０ｍｍのものを使用し、下面側に接着層となる銅メッキ４を施し、該銅メッキ４の厚さは１〜２０μｍとしている。このステンレス板１を円板形状に打ち抜いている。
【００２２】
中間層金属板２は、熱伝導性が良好で軽量であれば特に限定されず、アルミニウム、アルミニウム合金、銅等の材料が用いられるが、本実施形態ではアルミニウム板１を用いている。
アルミニウム板１は、熱伝導性および強度の観点から０．５〜５．０ｍｍの厚みのものを使用し、上下の両面に接着層となる銅メッキ４を施し、該銅メッキ４の厚さは１〜２０μｍとしている。このアルミニウム板２を円板形状に打ち抜いている。
【００２３】
最下層金属板３は、高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となるものを用いており、磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、コバルト、コバルト合金等が用いられるが、本実施形態では、磁性ステンレス板３を用いている。
磁性ステンレス板３は、０．１〜３．０ｍｍの厚みのものを使用し、上面側に接着層となる銅メッキ４を施し、銅メッキ４の厚さは１〜２０μｍとしている。
【００２４】
なお、ステンレス板１、アルミニウム板２および磁性ステンレス板３に接着用としてメッキを施す金属は、銅の他にニッケル、銀等でもよく、また、接合用金属層を設ける手段としてメッキ処理の他に蒸着、イオン蒸着、溶融金属浸漬法あるいは溶融金属溶射で設けてもよい。
【００２５】
図１に示すように、銅メッキ４が互いに対向するように上から順に、ステンレス板１、アルミニウム板２、磁性ステンレス板３を配置して積層し、積層体１０を構成する。
この状態で、図２に示すように、エンボス加工されたステンレス板１の突出部１ａ側の表面に、低硬度の緩衝用金属板５を介在させてホットプレス（熱間一軸加圧）し、突出部１ａを緩衝用金属板５に転写させて突出部１ａを潰さないようにすると共に、銅メッキ４を溶融させて接着剤として機能させ、図３に示すクラッド材１１を形成している。
【００２６】
なお、緩衝用金属板５は、表面エンボス加工されたステンレス板１よりも低硬度のものであれば特に限定されず、アルミニウム板、アルミニウム合金板あるいは銅等が用いられるが、本実施形態ではアルミニウム板５を用いている。
【００２７】
詳しくは、臼と杵からなる型内に、下から磁性ステンレス板３、アルミニウム板２、ステンレス板１、アルミニウム板（緩衝用）５を積層して充填し、加熱炉と油圧プレスを備えた装置で熱と圧力を同時に加えることにより、銅メッキ４を接着層として磁性ステンレス板３、アルミニウム板２、ステンレス板１を接合している。この時、緩衝用のアルミニウム板５は非磁性ステンレス１よりも低硬度であるため、突出部１ａを転写して吸収作用を果たすこととなる。
上記熱間一軸加圧法によるホットプレスは、温度１８０〜６００℃、圧力２００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２、加圧時間５ｍｉｎ〜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。
【００２８】
なお、上記ホットプレスによりクラッド材１１を形成する場合、１枚のクラッド材１１を構成する１組の積層体１０を、上記緩衝用のアルミニウム板５を介して複数組を型内に積層することで、一度のホットプレスで複数のクラッド材１１を大量生産することができる。
【００２９】
また、各金属板１、２、３の接合面に銅メッキ４を施す代わりに、別体からなる銅箔を接合用金属箔として介在させて積層し、ホットプレスで接合する構成としてもよい。
さらにホットプレス時に、ステンレス板１の表面の突出部１ａが転写されて、表面にエンボス面が形成されたアルミニウム板５は、表面エンボス加工された金属板として再利用すると、リサイクル性も良好となり材料の無駄をなくすことができる。
また、クラッド材は、電磁誘導加熱用ではないフライパンや鍋等の加熱容器の素材となるものであってもよく、その場合には最下層の金属板に磁性のないものを用いてもよい。
【００３０】
図４は第２実施形態を示す。
本実施形態のクラッド材は、電磁調理鍋やフライパン等の電磁誘導加熱容器の素材となるものであり、表面エンボス加工された金属板６と、磁性金属板７とを積層した２層の積層体１２をホットプレス（熱間一軸加圧）により接合して形成している。
【００３１】
表面エンボス加工された金属板６は、耐磨耗性があり高硬度であれば特に限定されず、ステンレス、鉄等が用いられるが、本実施形態ではステンレス板６を用いており、表面に多数の突出部１ａを設けている。
なお、ステンレス板６の形状・サイズ等は第１実施形態のステンレス板１と同様である。
【００３２】
磁性金属板７は、高周波磁界により渦電流が流れて発熱層となるものを用いており、磁性ステンレス、鉄、鉄合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、コバルト、コバルト合金等が用いられるが、本実施形態では、磁性ステンレス板７を用いている。
なお、磁性ステンレス板７の形状・サイズ等は第１実施形態の磁性ステンレス板３と同様である。
【００３３】
非磁性ステンレス板６と磁性ステンレス板７との接合面には接着層となる銅メッキ４を施しているが、メッキを施す金属は、銅の他にニッケル、銀等でもよい。
【００３４】
図４に示すように、銅メッキ４が互いに対向するように、非磁性ステンレス板６、磁性ステンレス板７を配置して積層し、積層体１２を構成する。
この状態で、エンボス加工された非磁性ステンレス板６の突出部６ａ側の表面に、非磁性ステンレス板６よりも低硬度である緩衝用のアルミニウム板５を介在させてホットプレス（熱間一軸加圧）し、突出部６ａをアルミニウム板５に転写させて突出部６ａを潰さないようにクラッド材を形成している。
【００３５】
図５は第３実施形態を示す。
本実施形態は、第２実施形態の１枚のクラッド材を構成する１組の積層体１２を、緩衝用のアルミニウム板５を介して複数組（図中は２組）を型内に積層している。
【００３６】
つまり、表面エンボス加工されたステンレス６の突出部６ａ側に対向するように緩衝用のアルミニウム板５を介在させた状態でまとめてホットプレスすることで、下方の積層体１２の突出部６ａが上方の積層体１２の下面に転写されないようにしている。
このように、クラッド材を構成する積層体１２を複数組用意し、夫々の積層体１２の間に緩衝用のアルミニウム板５を介在させてホットプレスすることで、一度のホットプレスで複数のクラッド材を大量生産することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、複数の金属板を接合してクラッド材を形成する際に、エンボス加工された金属板の表面に、該エンボス加工された金属板よりも低硬度の緩衝用金属板を介在させてホットプレスしているので、上記突出部を緩衝用金属板に転写させて潰すことなくクラッド材を製造することができる。その際、複数組の積層体の間にそれぞれ緩衝用金属板を介在させた状態でホットプレスすると、複数のクラッド材を同時に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のクラッド材の製造前の概略図である。
【図２】第１実施形態のクラッド材の製造中の概略図である。
【図３】第１実施形態のクラッド材の製造後の概略図である。
【図４】第２実施形態のクラッド材の製造方法を示す概略図である。
【図５】第３実施形態のクラッド材の製造方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　最上層金属板（ステンレス板）
１ａ　　　　　　　突出部
２　　　　　　　　中間層金属板（アルミニウム板）
３　　　　　　　　最下層金属板（磁性ステンレス板）
４　　　　　　　　銅メッキ
５　　　　　　　　緩衝用金属板（アルミニウム板）
１０、１２　　　　積層体
１１　　　　　　　クラッド材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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