(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂被覆層を備えるガス器具用部材において、
ホウロウ用鋼板の表面に設けられた平均粒径１０〜１５μｍの無機酸化物粒子を含む第１のホウロウ釉を塗布し、焼成してなる第１の下塗りホウロウ層と、該第１の下塗りホウロウ層の上に設けられた平均粒径２０〜２５μｍの無機酸化物粒子を含む第２のホウロウ釉を塗布し、焼成してなる第２の下塗りホウロウ層と、該第２の下塗りホウロウ層の上に設けられたフッ素樹脂被覆層とを備えることを特徴とするガス器具用部材。
【請求項２】
前記フッ素樹脂被覆層は、前記下塗りホウロウ層との間に、ポリイミド樹脂またはポリエーテルサルフォン樹脂を含むフッ素樹脂からなるプライマー層を備えることを特徴とする請求項１記載のガス器具用部材。
【請求項３】
前記ガス器具用部材は、コンロのトッププレートまたは汁受けであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のガス器具用部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素樹脂被覆層を備えるガス器具用部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、調理の際に吹き溢れた煮汁等の拭き取りを容易にするために、コンロのトッププレート、汁受け等のガス器具用部材にフッ素樹脂被覆層を備えたものが知られている。
【０００３】
前記従来のガス器具用部材は、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼板を所定の形状にプレス加工し、該ステンレス鋼板の表面にフッ素樹脂被覆層を設けたものである。前記ガス器具用部材は、調理時には高温に加熱され、また洗剤、漂白剤等で頻繁に洗浄されるというで過酷な環境下で使用されるために、前記フッ素樹脂被覆層が剥離しやすい。
【０００４】
そこで、前記ステンレス鋼板の表面にショットブラスト加工を施して、該ステンレス鋼板の表面積を大きくすることにより、前記フッ素樹脂の密着性を向上することが行われている。ところが、前記ステンレス鋼板に前記ショットブラスト加工を施すと、該ステンレス鋼板が太鼓状に歪むという問題がある。
【０００５】
一方、前記ステンレス鋼板は伸びが小さく、前記プレス加工を施したときに、所定形状が得られないことがあるという問題がある。前記問題を解決するために、前記ステンレス鋼板より伸びが大きいホウロウ用鋼板を用いることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、前記ホウロウ用鋼板の表面にフッ素樹脂被覆層を設けようとすると、前記ステンレス鋼板の場合と同様に、過酷な使用環境下では前記フッ素樹脂被覆層が剥離しやすく、また素材である前記ホウロウ用鋼板自体の耐食性が劣るとの不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、製造容易で、密着性に優れたフッ素樹脂被覆層を備えるガス器具用部材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明のガス器具用部材は、フッ素樹脂被覆層を備えるガス器具用部材において、ホウロウ用鋼板の表面に設けられた平均粒径１０〜１５μｍの無機酸化物粒子を含む第１のホウロウ釉を塗布し、焼成してなる第１の下塗りホウロウ層と、該第１の下塗りホウロウ層の上に設けられた平均粒径２０〜２５μｍの無機酸化物粒子を含む第２のホウロウ釉を塗布し、焼成してなる第２の下塗りホウロウ層と、該第２の下塗りホウロウ層の上に設けられたフッ素樹脂被覆層とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のガス器具用部材は、伸びの大きいホウロウ用鋼板からなるので、プレス加工により容易に所定形状を得ることができる。
【００１０】
また、本発明のガス器具用部材は、前記ホウロウ用鋼板の上にフッ素樹脂被覆層を形成したものであるが、フッ素樹脂は一般に他の物質に対する密着性に乏しく、この性質は前記煮汁等を拭き取る上では有利であるが、鋼板の表面に被覆層を形成するときには不利になる。そこで、本発明のガス器具用部材は、前記ホウロウ用鋼板の表面に、まず前記下塗りホウロウ層を設け、該下塗りホウロウ層の上に前記フッ素樹脂被覆層を設ける。
【００１１】
前記下塗りホウロウは、一般のホウロウ加工の際に前記ホウロウ用鋼板の表面に塗布されて下地を形成し、その上に塗布される上塗りホウロウ釉とホウロウ用鋼板とを接続するものである。従って、前記下塗りホウロウ層は、ホウロウ用鋼板に対して優れた密着性が得られる。
【００１２】
また、前記下塗りホウロウは、化粧用ホウロウとは異なり、前記範囲の平均粒径を備える無機酸化物粒子を含むホウロウ釉からなるので、形成される下塗りホウロウ層が多孔質となり、該下塗りホウロウ層の上に前記フッ素樹脂被覆層を設けることにより、フッ素樹脂に対するアンカー効果が得られる。従って、前記フッ素樹脂被覆層は前記下塗りホウロウ層に対して優れた密着性が得られる。
【００１３】
この結果、前記フッ素樹脂被覆層は前記下塗りホウロウ層を介して前記ホウロウ用鋼板に密着し、高温に加熱されたり、洗剤、漂白剤等で頻繁に洗浄されるという過酷な環境下でも剥離しにくいという優れた効果を奏することができる。
【００１４】
前記下塗りホウロウ層は、前記ホウロウ釉に含まれる無機酸化物の平均粒径が１０μｍより小さいと前記フッ素樹脂被覆層に対するアンカー効果を得るために適した多孔質層が得られないことがあり、前記無機酸化物の平均粒径が２５μｍより大きいと前記ホウロウ用鋼板に対する密着性を確保できなくなる。
【００１５】
前記下塗りホウロウ層は、前記ホウロウ用鋼板に対する密着性を良くするために前記ホウロウ用鋼板の側では前記無機酸化物の粒径が小さく、前記多孔質層を得るために前記フッ素樹脂被覆層の側では前記無機酸化物の粒径が大きくなっている。
【００１６】
前記第１の下塗りホウロウ層は、前記第１のホウロウ釉に含まれる無機酸化物の平均粒径が１０μｍより小さいと前記第２の下塗りホウロウ層に対して馴染みにくくなり、前記無機酸化物の平均粒径が１５μｍより大きいと前記ホウロウ用鋼板に対する密着性が低くなる。また、前記第２の下塗りホウロウ層は、前記第２のホウロウ釉に含まれる無機酸化物の平均粒径が２０μｍより小さいと前記フッ素樹脂に対するアンカー効果に適した多孔質層が得られないことがあり、前記平均粒径が２５μｍより大きいと前記第１の下塗りホウロウ層に対して馴染みにくくなる。
【００１７】
また、本発明のガス器具用部材において、前記フッ素樹脂被覆層は、前記下塗りホウロウ層との間に、ポリイミド樹脂またはポリエーテルサルフォン樹脂を含むフッ素樹脂からなるプライマー層を備えることを特徴とする。
【００１８】
前記フッ素樹脂は、前記のように他の物質に対する密着性に乏しいが、前記ポリイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等の他の樹脂を含有することにより、密着性を改良することができる。また、同種の樹脂同士は親和性があるので、前記フッ素樹脂被覆層は前記プライマー層に対して優れた密着性を得ることができる。従って、前記プライマー層を設けることにより、前記フッ素樹脂被覆層の密着性を強固なものとすることができる。
【００１９】
本発明を適用できる前記ガス器具用部材としては、例えば、コンロのトッププレートまたは汁受け等を挙げることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態のフッ素樹脂被覆層を設けたシステムキッチン用コンロの一例を示す斜視図であり、図２は本実施形態のフッ素樹脂被覆層の一構成例を示す説明的断面図である。
【００２１】
図１示のように、システムキッチン用コンロは、複数のバーナ（図示せず）を内蔵するコンロ本体１の上面にパッキン２を介して取着されたトッププレート３に五徳４が載置されるようになっている。また、コンロ本体１の側面にはグリル５が設けられている。
【００２２】
尚、図１示のシステムキッチン用コンロにおいて、６はバーナ部、７はバーナ部６に冠着されるバーナリング、８はグリル５の燃焼排気孔、９は排気孔８に冠着される排気ガードである。
【００２３】
本実施形態のトッププレート３は、プレス加工したホウロウ用鋼板にフッ素樹脂被覆層を形成したものである。次に、その構成について、図２を参照して説明する。
【００２４】
図２示のように、本実施形態のトッププレート３は、ホウロウ用鋼板１１の表面にグランドコート層１２とアンダーコート層１３とからなる下塗りホウロウ層１４が設けられ、下塗りホウロウ層１４の上にプライマー層１５を介してフッ素樹脂被覆層１６が設けられている。
【００２５】
ホウロウ用鋼板１１は、ＪＩＳ  Ｇ  ３１３３に規定されているホウロウ用脱炭素鋼板を用いることができる。前記ホウロウ用脱炭素鋼板は、前記ＪＩＳの規定によれば、０．００８％以下の炭素、０．５０％以下のマンガン、０．０４０％以下のリン、０．０４０以下のイオウを含み、伸びが３８％以上である。
【００２６】
前記ホウロウ用脱炭素鋼板は、ステンレス鋼板ＳＵＳ４３０の炭素含有量が０．１２％以下であるのに比べて、格段に炭素含有量が低く、ホウロウ加工に適している。尚、炭素含有量の高い鋼板にホウロウ加工を施すと、焼成の際にホウロウ釉に含まれる水素が鋼板中の炭素と化合して鋼板中に取り込まれ、冷却後に再び水素となって放出されるために、爪飛び等の不良の原因となる。また、前記ホウロウ用脱炭素鋼板は、ステンレス鋼板ＳＵＳ４３０の伸びが２２％以上であるのに比較して伸びが大きく、プレス加工による深絞りに適している。
【００２７】
また、ホウロウ用鋼板１１として、ボロン添加ホウロウ用鋼板、チタン添加ホウロウ用鋼板、ニオブ添加ホウロウ用鋼板、高酸素ホウロウ用鋼板等を用いてもよい。ホウロウ用鋼板１１として、例えば前記高酸素ホウロウ用鋼板を使用すると、前記ホウロウ釉に含まれる水素が鋼板中の酸素に包み込まれてトラップされるので、前記爪飛び等の不良の発生を防止することができる。
【００２８】
前記グランドコート層１２は、平均粒径１０〜１５μｍの無機酸化物粒子を含む第１のホウロウ釉をホウロウ用鋼板１１上に塗布して、焼成することにより、焼成後の厚さが９０〜１２０μｍの範囲となるように形成されている。前記無機酸化物粒子は、ＳｉＯ2 ，Ｂ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｏＯ，ＮｉＯ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等からなるフリットをボールミル等で粉砕することにより得られた粒子を用いる。
【００２９】
グランドコート層１２の厚さは、９０μｍ未満ではホウロウ釉がホウロウ用鋼板１１に付着しにくく、特にホウロウ用鋼板１１の端面部に焼き切れ現象が生じる。また、グランドコート層１２の厚さが１２０μｍを超えると、アンダーコート層１３に割れ等の不具合が発生することがある。
【００３０】
前記アンダーコート層１３は、平均粒径２０〜２５μｍの無機酸化物粒子を含む第２のホウロウ釉をグランドコート層１２の上に塗布して、焼成することにより、焼成後の厚さが１００〜１５０μｍの範囲となるように形成されている。前記無機酸化物粒子は、ＳｉＯ2 ，Ｂ2 Ｏ3 、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物等からなるフリットをボールミル等で粉砕することにより得られた粒子を用いる。
【００３１】
アンダーコート層１３の厚さは、１００μｍ未満ではフッ素樹脂に対して十分なアンカー効果が得られない。また、アンダーコート層１３の厚さが１５０μｍを超えると、グランドコート層１２との膨張率の相違が明瞭になり、剥離することがある。
【００３２】
前記プライマー層１５は、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂に対してポリイミド樹脂を含有させたもので、ポリイミド樹脂はプライマー層１５の全量に対して、４０〜７０重量％の範囲で含まれる。ポリイミド樹脂の含有量がプライマー層１５の全量に対して４０重量％未満のときには、グランドコート層１２とアンダーコート層１３とからなる下塗りホウロウ層１４に対するプライマー層１５の密着性を向上させる効果が得られず、７０重量％を超えるとプライマー層１５とフッ素樹脂層１６との密着性が劣る。
【００３３】
前記プライマー層１５は、前記ポリイミド樹脂を含有するフッ素樹脂を前記アンダーコート層１３上に塗布して、乾燥させることにより、乾燥後の厚さが１０〜２５μｍの範囲となるように形成される。プライマー層１５の厚さは１０μｍ未満ではフッ素樹脂層１６との密着性が劣り、不良の原因となり、２５μｍを超えるとフッ素塗膜（フッ素樹脂層１６）のふくれ、はがれ等の不良の原因となると共にコストアップになる。
【００３４】
前記フッ素樹脂層１６は、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂を前記プライマー層１５上に塗布して、乾燥させることにより、乾燥後の厚さが１５〜３０μｍの範囲となるように形成される。フッ素樹脂層１６の厚さは１５μｍ未満では汚れに対する清掃性が劣ると共に、調理時の高温に対する耐熱性、洗剤や漂白剤に対する耐薬品性が十分に得られないことがあり、３０μｍを超えるとフッ素塗膜（フッ素樹脂層１６）のふくれ、はがれ等の不良の原因となると共にコストアップになる。
【００３５】
次に、本実施形態のトッププレート３の製造方法について説明する。
【００３６】
トッププレート３を製造するときには、まず、プレス加工により所定形状とされたホウロウ用鋼板１１の前処理を行う。前処理は、アルカリ脱脂、水洗、酸洗、水洗、硫酸ニッケル処理、水洗の順に行ったのち、中和処理を行い、さらに１５０〜３００℃の温度で乾燥する。
【００３７】
次に、前記のようにして前処理を行ったホウロウ用鋼板１１上に、前記第１のホウロウ釉をスプレー等により塗布する。前記第１のホウロウ釉は、１５０〜３００℃で乾燥した後、さらに８００〜８５０℃で４〜６分間の焼成を行い、前記グランドコート層１２を形成する。
【００３８】
次に、前記のようにして形成したグランドコート層１２上に、第２のホウロウ釉をスプレー等により塗布する。前記第２のホウロウ釉は、１５０〜３００℃で乾燥した後、さらに８００〜８５０℃で４〜６分間の焼成を行い、前記アンダーコート層１３を形成する。
【００３９】
次に、前記のようにしてグランドコート層１２及びアンダーコート層１３が形成されたホウロウ用鋼板１１をエアブローし、さらに４０〜８０℃で予備乾燥した後、アンダーコート層１３上に、前記ポリイミドを含むフッ素樹脂を塗布する。前記樹脂の塗布は、スプレー塗装、ディップ塗装、静電塗装、ロール塗装、カーテン塗装、遠心力塗装等により行うことができる。次いで、前記のようにして塗装された前記ポリイミドを含むフッ素樹脂を、８０〜１００℃で１５〜２０分間乾燥することにより、プライマー層１５を形成する。
【００４０】
次に、前記プライマー層１５上に前記フッ素樹脂のみを塗装し、３５０〜４０００℃で２０〜２５分間焼付、乾燥することにより、フッ素樹脂被覆層１６を形成する。前記フッ素樹脂は、前記ポリイミドを含むフッ素樹脂と同一の方法により行うことができる。
【００４１】
本実施形態では、前記製造方法により、鉛筆硬度Ｂの硬度を備えるフッ素樹脂被覆層１６が得られた。前記フッ素樹脂被覆層１６の密着性について、次に示す各項目の試験を行った。
（１）密着強度：フッ素樹脂被覆層１６にカッターで１ｍｍ間隔の碁盤目状の切れ目を入れ、粘着性テープを貼り付けた後、該テープを剥離する。
（２）耐熱性：３５０℃の温度に８時間加熱維持する。
（３）耐洗剤性Ａ：４０℃の中性洗剤（ライオン株式会社製、商品名「ママレモン」）原液に８時間浸漬する。
（４）耐洗剤性Ｂ：室温の塩素系漂白剤（花王株式会社製、商品名「キッチンハイター」）原液に８時間浸漬する。
（５）耐磨耗性：フッ素樹脂被覆層１６の表面を研磨剤入りナイロン製タワシ（キクロン株式会社製、商品名「キクロン」）で２００回擦る。
（６）耐汚染性：汚染液を滴下後、加熱し、焦げつきが拭き取れるサイクルを測定する。
【００４２】
前記試験項目の（１）から（５）については、各試験後、目視で検査したところ、結果は何れも良好でフッ素樹脂被覆層１６の剥離は認められなかった。試験項目（６）は、１０サイクルまで行ったが、焦げつきの拭き取りが可能であった。
【００４３】
尚、本実施形態ではシステムキッチン用コンロのトッププレート３を例に挙げて説明しているが、本発明はシステムキッチン以外のコンロの汁受けや、オーブンのクッキング皿等の他のガス器具用部材や、電気調理器、食器洗浄機等、その他、過酷な環境下で耐熱性、耐食性、耐薬品性、耐汚染性の機能が必要とされる箇所の部材としても適用することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、プライマー層１６として、ポリイミド樹脂を含むフッ素樹脂を用いているが、前記ポリイミド樹脂に替えてポリエーテルサルフォン樹脂を含むフッ素樹脂を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】フッ素樹脂被覆層を設けたガス器具用部材の一例を示す斜視図。
【図２】フッ素樹脂被覆層の一構成例を示す説明的断面図。
【符号の説明】
３…ガス器具用部材、  １１…ホウロウ用鋼板、  １２…第１の下塗りホウロウ層、  １３…第２の下塗りホウロウ層、  １４…下塗りホウロウ層、  １５…プライマー層、  １６…フッ素樹脂被覆層。
【図１】
0003881112.tif 000002
【図２】
0003881112.tif 000003