(57)【要約】ゾル−ゲル法によってもたらされるコーティング部を備えたアルミニウムの底板を有し、中間層が前記アルミニウムの底板と前記ゾルゲルコーティング部との間に存在するアイロンが開示される。この中間層は酸化アルミニウムの多孔質層を有する。さらに、このようなアイロンを製造する方法が説明される。この方法は、アルミニウムの底板を供給するステップと、リン酸の溶液を有する電解溶液中におけるアルミニウムの底板の電気化学的処理によって、酸化アルミニウムの多孔質中間層をもたらすステップと、処理された底板にゾル−ゲルコーティング部を設けるステップとを有する。その他に、アイロンに用いるのに適するアルミニウムの底板が開示される。
2004518506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゾル−ゲル法によってもたらされるコーティング部を備えたアルミニウムの底板を有し、中間層が前記アルミニウムの底板と前記ゾルゲルコーティング部との間に存在するアイロンであって、前記中間層が酸化アルミニウムの多孔質層を有することを特徴とするアイロン。
【請求項２】
前記酸化アルミニウムの多孔質中間層が、少なくとも０．５μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のアイロン。
【請求項３】
前記ゾル−ゲルコーティング部が３５乃至９０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載のアイロン。
【請求項４】
前記コーティング部が６０乃至７０μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項３に記載のアイロン。
【請求項５】
前記コーティング部が異なる連続する層から形成されることを特徴とする、請求項１に記載のアイロン。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のアイロンを製造する方法であって、
アルミニウムの底板を供給するステップと、
リン酸の溶液を有する電解溶液中において前記アルミニウムの底板を電気化学的に処理することによって、酸化アルミニウムの多孔質中間層をもたらすステップと、
前記処理された底板にゾル−ゲルコーティング部を設けるステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記電解溶液が、少なくとも５体積％のリン酸を有することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ゾル−ゲル法によってもたらされるコーティング部を備えたアルミニウムの底板であって、中間層が前記アルミニウムの底板と前記ゾル−ゲルコーティング部との間に存在しており、請求項１乃至５の何れか１項に記載のアイロンに用いるのに適するアルミニウムの底板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゾル−ゲル法によってもたらされるコーティング部を備えたアルミニウムの底板を有しており、中間層が上記アルミニウムの底板と上記ゾル−ゲルコーティング部との間に存在するアイロンに関する。また、本発明は、このようなアイロンを製造する方法に関するだけでなく、アイロンに用いるのに適する底板（ｓｏｌｅ ｐｌａｔｅ）にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に記載のアイロンは、それ自体、例えば、本出願人により出願された国際特許出願公報ＷＯ９８／１３５４４号から知られている。前記特許出願は、無機ポリマーを含む減摩層を備えるとともに、ゾル−ゲル法によってもたらされ得るアルミニウムの底板を有するアイロンを開示している。減摩層の耐スクラッチ性を改善するために、硬質中間層が上記各層の中間に設けられている。この硬質中間層は、一般に５マイクロメータと６０マイクロメータとの間の範囲の厚さを有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
国際特許出願公報ＷＯ９８／１３５４４号によれば、ゾル−ゲルタイプの減摩層の最適な厚さは、５マイクロメータと１５マイクロメータとの間の範囲である。２０マイクロメータを超える層の厚さにおいては、乾燥及び硬化する際に層の内部にかかる高い応力（ｓｔｒｅｓｓ）のために、ゾル−ゲル層のクラック形成が確認される。これらの応力は、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）への接着が十分ではないときに、ゾル−ゲル層の剥離を引き起こすだろう。
【０００４】
本発明の目的は、 底板がかなり大きい厚さのゾル−ゲルコーティング部を備えることが可能であるとともに、ゾル−ゲルコーティング部の剥離のリスクを伴わない冒頭に記載のアイロンを提供することにある。さらに、本発明の目的は、このようなアイロンを製造する方法を提供することにある。その他に、本発明は、ゾル−ゲルコーティング部の剥離のリスクを伴わずに、かなり厚いゾル−ゲルコーティング部を備えることが可能である底板を提供するべきである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれら及び他の目的は、中間層が酸化アルミニウムの多孔質層を有することを特徴とする、冒頭に記載のアイロンによって実現される。
【０００６】
この多孔質中間層は、コーティング部が表面に取り付けられるためのアンカーポイントを供給する。上記中間層の上に塗布されるゾル−ゲルコーティング部は、酸化アルミニウムの細孔内に浸透し、それによりある種の相互浸透ネットワークを生成する。酸化アルミニウムの多孔質層を設けることによって、中間相（ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ）において良好な機械的接着が保証されることは明らかだろう。
【０００７】
本発明の裏にあるアイデアは、とりわけ、化学的プロセスによって底板の表面粗さを増加させることによって、ゾル−ゲルコーティング部のアルミニウムの底板への接着性を改善することにある。
【０００８】
アルミニウムの底板がアルミニウムとアルミニウム合金との双方を含むことに留意されたい。
【０００９】
アルミニウムの底板の表面粗さを増加させるための別の可能性は、この表面をサンドブラストすることである。しかし、同じコーティング部の前処理されていないアルミニウム基板への接着性と比較して、ゾル−ゲルコーティング部の接着性は確かに増加するけれども、その改善度はせいぜい限られている。さらに、サンドブラストのプロセスは複数の欠点を伴う。このような欠点の１つは、サンドブラストのプロセスの間に異物混入が生じるという事実である。上記異物を取り除くために表面を洗浄することは、極めて困難であり時間がかかる。
【００１０】
コーティング部の底板への最適な接着効果を得るためには、酸化アルミニウムの多孔質中間層は、少なくとも０．５μｍの厚さを有すると有利である。
【００１１】
酸化アルミニウムの多孔質層の厚さは、ゾル−ゲルコーティング部のアルミニウム基板への接着性及び該ゾル−ゲルコーティング部の耐スクラッチ性の双方にとって重要である。良好な接着性を得るためには、専ら多孔質酸化アルミニウムの非常に薄い層が必要である。 これらの層の厚さは、約０．５〜１μｍのオーダー内にあり得る。しかし、耐スクラッチ性を改善するためには、上記層は少なくとも３〜４μｍにあるべきであり、より厚い層がより一層良好な耐スクラッチ性を示す。より厚い層に関してより重要になる時間的要因を考慮すると、多孔質酸化物層は２０μｍを超えないことが好ましい。
【００１２】
国際特許出願公報ＷＯ９８／１３５４４号の中間層の厚さと比較して、本発明による中間層は超薄型であり、このことは必要なコストの観点から魅力的である。
【００１３】
アルミニウムの底板への酸化アルミニウム層の適用は、欧州特許公報ＥＰ−Ｂ−０７５４２５６号からも知られている。この欧州特許と本発明との間の最も重要な違いは、欧州特許公報ＥＰ−Ｂ−０７５４２５６号では実際のアイロン表面が酸化アルミニウムのコーティング部によって決定され、本発明では実際のアイロン表面がゾル−ゲルコーティング部によって決定されるという事実である。欧州特許公報ＥＰ−Ｂ−０７５４２５６号とは逆に、本発明によるアイロンにもたらされる酸化アルミニウム層は、多孔質であるとともに、中間層として作用する。
【００１４】
特に、ゾル−ゲルコーティング部は３５〜９０μｍの厚さを有し、好ましくは６０〜７０μｍの厚さを有する。
【００１５】
ゾル−ゲルコーティング部の所望の厚さを得るために、このコーティング部は異なる連続する層から有利に形成される。
【００１６】
本発明はさらに、上記に開示されたアイロンを製造する方法に関する。この方法は、アルミニウムの底板を供給するステップと、リン酸の溶液を有する電解溶液中におけるアルミニウムの底板の電気化学的処理によって、酸化アルミニウムの多孔質中間層をもたらすステップと、上記処理された底板にゾル−ゲルコーティング部を設けるステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
アルミニウムの底板の材料がアルミニウムだけでなく、アルミニウム合金も含むことは明らかだろう。このようなアルミニウム合金に含まれ得る元素は、例えば、ケイ素、マグネシウム及び当業者にとって既知である他の好適な元素を含む。
【００１８】
ゾル−ゲルコーティング部は、当業者に既知である種々の態様でもたらされることができる。ただし、処理されたアルミニウムの底板に対してゾル−ゲルコーティングをスプレーするやり方が好ましい。
【００１９】
本発明の方法に従ってアイロンを製造することによって、コーティング部と基板との間に機械的な連結（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ）が得られる。多孔質中間層の開いた細孔構造のために、コーティングは穴部に浸透するだろう。
【００２０】
明確な細孔構造を有する多孔質中間層の使用は、良好な接着性を得るために不可欠であることが分かっている 。リン酸溶液中における電気化学的処理が、良好な接着性を保証するための好適な細孔構造をもたらすことが示されている。
【００２１】
電解溶液は少なくとも５体積パーセント（ｖ．％）のリン酸を有することが有利である。
【００２２】
本発明はさらに、ゾル−ゲル法によってもたらされるコーティング部を備えたアルミニウムの底板であって、中間層がアルミニウムの底板とゾル−ゲルコーティング部との間に存在しており、アイロンに用いるのに適するアルミニウムの底板に関する。本発明によれば、上記中間層は酸化アルミニウムの多孔質層を有する。本発明は、通常のアイロン及びスチームアイロンの双方に適用され得ることが確認されている。
【００２３】
本発明は、以下の実施例及び実施の形態を参照してさらに明瞭に説明されるだろう。
【００２４】
図１及び図２にそれぞれ示されているアイロン又は底板の種々の構成要素は、単に概略であり寸法は同じに記載されていないことに留意されたい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるアイロンの概略的な側面図である。このアイロンは、プラスチック材料から作られ得るハウジング７を有している。このハウジングの下部には、金属の底板（ｓｏｌｅ ｐｌａｔｅ）２が設けられている。この実施の形態において、上記底板は、アルミニウムの薄いプレート３が固定されているダイキャストで製造可能な（ｄｉｅ−ｃａｓｔａｂｌｅ）アルミニウムのブロック６から作られている。この薄いプレート３は、アイロンプレートとも称される。上述されたように、このアルミニウムのプレートは、アルミニウムだけでなくアルミニウム合金を含むことも可能である。
【００２６】
ハウジング７から遠くに面したアイロンプレート３の表面には、酸化アルミニウムの多孔質層４が設けられている。この多孔質酸化物層４は、多孔質層４の上に備えられるゾル−ゲルコーティング部５の良好な接着性を与えるためにプライマ層として作用する。この酸化アルミニウム層の厚さは、約４μｍである。ゾル−ゲルコーティング部５は、約６５μｍの厚さを有する。ゾル−ゲルコーティング部は３つの層、すなわち、３５μｍの第１の基礎コーティング部と、２０μｍの第２の基礎コーティング部と、１０μｍのトップコーティング部とから形成される。
【００２７】
図２は、底板２の一連の層をより詳細に示している。
【００２８】
別の有利な実施の形態において、アイロンプレート３の両面に、酸化アルミニウムの多孔質層４が設けられている（図１及び図２には図示せず）。アイロンプレート３のハウジング７に対向するサイドにおける多孔質酸化アルミニウム層４の存在は、ハウジングに対向するアイロンプレート３のこのサイド、従ってスチームアイロンの場合にはスチーム孔（ｓｔｅａｍ ｃｈａｍｂｅｒ）が、シリコンペーストを使用して封止されるだろうということから役に立つ。多孔質酸化物層の存在の結果として、シリコンペーストの封止特性は改善されるだろう。
【００２９】
実施例１
本発明によるアイロンを製造する方法
アルミニウム合金のアイロンプレートは、表面を活性化するとともに洗浄するために、まず好適な界面活性剤で脱脂され、続いて硝酸のような酸性溶液中、又は水酸化ナトリウムのようなアルカリ性溶液中でエッチングされる。その後で、アイロンプレートは水道水及び脱イオン水で水洗いされ、このプレートは１５体積パーセントのリン酸の電解溶液中に浸漬される。この電解溶液の温度は約２５℃である。
【００３０】
アイロンプレートはアノードとして接続され、ステンレス鋼の対極がカソードとして使われる。１．０Ａ／ｄｍ２の電流密度が与えられるとともに、当該プロセス全体を通して維持される。３０分後に電流がスイッチオフにされ、アイロンプレートは、溶液から取り出され、脱塩水で水洗いされ、また８０℃の熱気を吹き付けることによって乾燥される。この電気化学的プロセスの間に、アイロンプレートの両面に酸化アルミニウムの多孔質層が設けられる。
【００３１】
アルミニウムのアイロンプレートのこの前処理の後に、３つの層のゾル−ゲルコーティング部がスプレーコーティングによってもたらされ、約１５分間３５０℃のオーブンの中で硬化される。その後、アイロンプレートはダイキャストで製造可能なアルミニウムのブロック６に封止されることができる。
【００３２】
実施例２
この実施例は、サンドブラスト（ｓａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ）によって粗くされたアルミニウム表面へのゾル−ゲルコーティング部の接着性と比較して、酸化アルミニウムの多孔質層を電気化学的に備えたアルミニウム表面へのゾル−ゲルコーティング部の改善された接着性及び耐スクラッチ性を示す。
【００３３】
２枚のアイロンプレートが用意された。アイロンプレートＩは実施例１に従って用意され、アイロンプレートＩＩは、電気化学的処理がサンドブラストに置き換えられたことを除いて、実施例１と同様の態様で用意された。
【００３４】
ゾル−ゲルコーティング部のアイロンプレートへの接着性は、鋭い隅部の周りを９０°の角度でアイロンプレートを曲げることによってテストされる。変形された領域における目に見えるダメージが、接着性の目安を与える。この目安は０から５までの値域に分類される。グレード０は、接着していなかったこと、言い換えれば、曲がりさえせずにコーティング部の剥離が起こったことを意味する。グレード５は極めて良好な接着性、すなわち、曲がるときに非常にわずかなダメージのみ、つまりクラックが変形された領域のエッジ部でのみ目に見えることを指す。
【００３５】
アイロンプレートＩがグレード５を受け取ったのに対して、アイロンプレートＩＩはグレード３を得ただけである。
【００３６】
アイロンプレートＩとアイロンプレートＩＩとの双方に力が加えられ、コーティング部の全体にわたるスクラッチが測定された。アイロンプレートＩのコーティング部の全体にわたってスクラッチするためには３．０〜３．５ｋｇの力が必要とされたのに対して、アイロンプレートＩＩのコーティング部は２．０〜２．５ｋｇの力ですでに全体にわたってスクラッチされたことが分かった。
【００３７】
このように、底板Ｉ、すなわち電気化学的に処理された底板は、ゾル−ゲルコーティング部の改善された接着性及び耐スクラッチ性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアイロンを概略的に示す。
【図２】本発明によるアイロンの底板の拡大詳細図を概略的に示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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