JPH0780199A - 減摩層を有するアイロン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐引掻性の高い減摩層を備えている金属底板
を有するアイロンを製造する。 【構造】 本発明は減摩層が無機重合体、好ましくは、
ポリシリケートを含み、かつ、ゾルーゲル法によって製
造される減摩層を備える金属底板を有するアイロンに関
する。減摩層は好ましくはフルオロ化炭化水素化合物を
更に含む。減摩層は多様な方法に従って製造されること
ができる。好ましくは、噴霧法によって製造される。 【効果】 本発明の減摩層は高い硬度、高い耐蝕性及び
急激な温度変化に対して充分な耐性を有する。フルオロ
化炭化水素化合物などの化合物によって、減摩層はテフ
ロンより更に高い摩擦係数を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、減摩層を備えている金
属底板を有するアイロン及びその製造方法に関する。ま
た、本発明は特に、アイロンを製造するにあたり、金属
底板の表面に減摩層が形成されることに特徴がある。

【０００２】

【従来の技術】上記型のアイロンはそれ自体公知のもの
である。例えば、トイツ国特許出願第３，６１７，０３
４号には、少なくとも二つの下層で構成されている減摩
層を備えている底板を有するアイロンが記載されてい
る。第１下層は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化ア
ルミニウムと酸化チタンとの混合物の基層から成り、か
つ、これを例えば、プラズマ噴霧法によって金属底板に
塗布する。前記基層に、例えば、テフロンを主成分とす
る合成樹脂の第２下層を形成する。

【０００３】従来のアイロンには、例えば、特に、減摩
層の機械的強度が不充分である等の欠点を有することが
知られている。これは、特に合成樹脂層の比較的低い耐
引掻性に起因するものである。また、合成樹脂層の安定
性に問題があることも知られている。アイロンとしては
慣例である、約３００℃の最高温度での合成樹脂の安定
性は一般には最適ではない。更に、上述した従来の減摩
層のように二重層を設けることは時間と費用が費やされ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点を克服したアイロンを製造することである。本発明
は、更に、耐引掻性の高い減摩層を備えている金属底板
を有するアイロンを製造することである。底板の表面
に、簡単かつ安価な方法で上記減摩層を備えることを可
能にすべきである。更に、減摩層は腐蝕及び最高３００
℃までの頻繁かつ急激な温度変化に対する耐性を有する
べきである。本発明の他の目的は、底板の表面に減摩層
を形成する方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】これらの目的は、減摩層
が無機重合体、好ましくはポリシリケートを含み、か
つ、この層がゾルーゲル法によって形成されることを特
徴とする本発明によって達成される。

【０００６】ゾルーゲル法によって形成される層は、テ
フロンと比べると極めて良好な耐引掻性を有する。下記
に詳細に説明するように、かかる層を簡単な方法で金属
底板の表面に形成することができる。無機重合体から形
成された減摩層は、腐蝕に対し、更に２０〜３００℃範
囲での頻繁かつ急激な温度変化に対して極めて高い耐性
を有することを見出した。かかる無機重合体は、ポリー
Ｚｒーオキシド、ポリーＴｉーオキシド又はポリーＡｌ
ーオキシドを主成分とすることができる。しかし、費用
の節約のために、ポリシリケートを主成分とする無機重
合体を用いることが好ましい。ポリシリケートを主成分
とするゾルは簡単な方法で製造でき、かつ、上述した他
のゾルより比較的長期間に渡り安定性を維持することが
できる。

【０００７】本発明のアイロンの好適例においては、減
摩層がフルオロ化炭化水素化合物を更に含むことを特徴
とする。かかる化合物の存在により、アイロンのアイロ
ン掛け中の摩擦抵抗は極めて低くなる。従って、これは
本発明におけるアイロンのアイロン掛け特性をかなり改
善させることになる。フルオロ化炭化水素を、減摩層の
無機重合体マトリックス中にばら化合物(losse compoun
d)として、例えば、テフロンの微粒子粉末形で、埋込む
ことができる。しかし、前記フルオロ化炭化水素化合物
は無機重合体に共有結合を介して結合されることが好ま
しい。

【０００８】また、本発明は減摩層を備える金属底板を
有するアイロンを製造する方法に関する。本発明におい
て、この方法は、ゾルーゲル溶液層を底板の表面に形成
し、かつ、比較的高い温度で上記ゾルーゲル溶液から無
機重合体を形成することを特徴とする。

【０００９】ゾルーゲル溶液の製造方法は、それ自体公
知である。ゾルーゲル溶液を用いて支持体上に層を製造
する場合、まず液体中の固体粒子のコロイド懸濁液を製
造する。この場合、有機溶媒中で加水分解された金属ア
ルコキシド粒子を用いることが好ましい。これに関連し
て、既知の金属アルコキシドとしては、Ｔｉ−，Ｚｒ
−，Ａｌ−及びＳｉ−アルコキシドがある。アルコール
は、通常、有機溶媒として用いられる。少量の水、並び
に少量の酸若しくは塩基を、触媒として上記コロイド溶
液又はゾルに加えてから、それを用いて所望の支持体に
薄層を形成する。添加した触媒及び水はアルコキシドを
加水分解させ、その後、高温で無機重合体への重縮合が
行われ、かつ、得られたゾルーゲル層から溶媒を蒸発す
る。

【００１０】ゾルーゲル法に従って、無機重合体の極め
て薄い層を底板の表面に形成することができる。例え
ば、１マイクロメートル以下、更に０．５マイクロメー
トル以下の厚さをこの方法により得ることができる。こ
れらの薄層の使用及び無機重合体用単量体としてのアル
コキシ シリケートの選定により、優れた減摩層を極め
て安価に製造することを確実にする。

【００１１】本発明の方法の好適例においては、溶液
が、アルコキシ シリケートの全体量に対して、最大５
０重量％の量の３−グリシジルオキシプロピルトリメト
キシシラン（ＧＬＹＭＯ）を含むことを特徴とする。コ
ロイド溶液中にかかる化合物が存在するため、ゾルーゲ
ル減摩層の金属底板への接着性が実質的に改良される。
かかる化合物が存在しない場合には、底板に無機重合体
の減摩層を形成する前に、底板を洗浄段階に更に多数回
通さなければならない。上記化合物の存在によって、こ
れらの工程を省略することができる。

【００１２】本発明の他の好適な具体例は、溶液がフル
オロ化シラン化合物を更に含むことを特徴とする。上記
化合物の存在により減摩層の疎水性をかなり改良するこ
とができる。コロイド粒子の、全体量に対する０．１重
量％の量は、形成される無機重合体にテフロンの疎水性
に相当する疎水性を付与するのに充分な量である。５重
量％を超過する量であっても、減摩層の疎水性を更に改
良させることにはならない。

【００１３】底板の表面にコロイド溶液を用いて層を形
成する方法には、例えば、浸漬又は回転塗布法など多様
な方法がある。本発明の方法の極めて有効な例において
は、噴霧法によって層を形成する。この方法に従って形
成された層の摩擦係数は、回転塗布により形成された層
より低い。噴霧中の液滴の大きさ及び底板の温度を調節
することによって、減摩層の摩擦係数を変化させること
ができることを見出した。底板の表面に噴霧された液滴
により、減摩層はでこぼこの構造を有するようになる。
でこぼこの構造を有する減摩層のアイロン掛け特性は、
平滑な減摩層より良好である。

【００１４】

【実施例】本発明を次の実施例及び図面により説明す
る。図１はスチームアイロンを示す。前記のアイロンは
合成樹脂ハウジング１を含み、そのボトムサイドには金
属底板２が備えている。この場合、底板はステンレス鋼
合金から形成される。底板の、ハウジングとは反対側の
表面に減摩層３が設けられている。この層は、ゾルーゲ
ル法によって適用されるポリシリケートを主成分とする
無機重合体を含む。以下に、底板に無機重合体の減摩層
を製造する本発明の方法を具体的に記載する。

【００１５】実施例１ ＴＥＯＳ（テトラエチル オルトシリケート）１０ｇ、
エタノール８０ｇ及び酸性水（１Ｎ ＨＣｌ）１０ｇを
含むゾルーゲル溶液を調製した。１時間加水分解した
後、この溶液を、ステンレス鋼底板のアイロン掛け表面
上に６００ｒ．ｐ．ｍ．の速度で回転塗布した。底板を
石鹸含有溶液の中で超音波処理し、次いでＵＶ／オゾン
処理することにより予め洗浄した。回転塗布によって形
成したゾルーゲル層を、３００℃、３０分間で硬化させ
た。形成したポリシリケート減摩層（厚さ２００ｎｍ）
の耐引掻性及び金属底板への接着性は充分であった。底
板に対し２０〜３００℃までの温度サイクルを５００回
繰返した後でも、接着性は低下しなかった。

【００１６】実施例２ 実施例１のように製造したゾルーゲル溶液を噴霧ロボッ
トを利用して、洗浄した底板に塗布した。一連の実験か
ら、本発明の方法によって得られた減摩層の摩擦係数
は、回転塗布又は浸漬法によって得られた減摩層の摩擦
係数より小さいことが見出された。減摩層の平滑性は、
とりわけ、液滴の大きさ及び底板の温度を変化させるこ
とにより、変えることができた。減摩層の平滑性が増加
すると、アイロンのアイロン掛け動作が良くなった。

【００１７】実施例３ ＧＬＹＭＯ ２ｇ，ＴＥＯＳ ８ｇ，エタノール８０ｇ
及び酸性水（１Ｎ ＨＣｌ）１０ｇを含む溶液を２時間
加水分解した。次に、この溶液をステンレス鋼（ＡＩＳ
Ｉ３０４）底板の表面に回転塗布した。底板を、石鹸含
有溶液中での超音波によってのみ洗浄した。形成したゾ
ルーゲル層を２００℃、３０分間で硬化させた。このよ
うに形成した無機重合体の減摩層（厚さ３００ｎｍ）
は、ＵＶ／オゾン処理をしなくても、金属底板への接着
性が充分であった。この層の耐引掻性は優れたものであ
った。

【００１８】実施例４ エタノール８０ｇ及び酸性水（１Ｎ ＨＣｌ）１０ｇ中
に溶解しているＴＥＯＳ及びＦＴＥＳ１０ｇを含むゾル
ーゲル溶液を製造した。ＦＴＥＳはフルオロアルキルト
リエチルシランを意味する。フルオロアルキル基の長さ
は、原則として、炭素原子の数が５〜１５の範囲内で変
化させることができる。本実施例においては、Ｃ₆ Ｆ₁₃
ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｓｉ−（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ を使用した。こ
の溶液を噴霧ロボットを利用して底板の表面に塗布し、
次いで１６０℃で硬化させた。形成した減摩層は、硬度
が充分であり、３００℃までの温度変化に対する耐性が
あった。減摩層中のフルオロ化炭化水素の存在により、
アイロンのアイロン掛け特性は、前記実施例のアイロン
掛けより極めて優れたものとなった。

【００１９】比較的高価なフルオロ化 アルキル シラ
ンの最適量を決定するため、ゾルーゲル溶液中のＴＥＯ
ＳとＦＴＥＳとのモル比を変化させ実験を多数回行っ
た。次いで、検査する組成物の無機重合体の層上の水滴
の接触角を測定した。得られた測定値を、ＦＴＥＳの濃
度の関数で表して、次の表に示す。下記の表から、比較
的少量の約０．ｌ重量％のＦＴＥＳが、減摩層の疎水性
を実質的に改良することが見出される。５重量％以上の
ＦＴＥＳをＴＥＯＳに添加する場合であっても、減摩層
の疎水性は更には改良されない。これに関連して、テフ
ロン上の水の接触角は約１０７°であることは注目すべ
きことである。

【００２０】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアイロンの概略図である。 １ ハウジング ２ 底板 ３ 減摩層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス デ ベウルス オランダ国 9203 ゼットエヌ ドラヒテ ン オリモレンストラート ５

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減摩層を備える金属底板を有するアイロ
   ンにおいて、減摩層が無機重合体、好ましくは、ポリシ
   リケートを含み、かつ、ゾルーゲル法によって製造され
   ることを特徴とするアイロン。
2. 【請求項２】 減摩層がフルオロ化炭化水素化合物を更
   に含むことを特徴とする請求項１記載のアイロン。
3. 【請求項３】 減摩層を備える金属底板を有するアイロ
   ンを製造するにあたり、高温で無機重合体へ転換するゾ
   ルーゲル溶液層を減摩層としてアイロン表面に形成する
   ことを特徴とするアイロンの製造方法。
4. 【請求項４】 ゾルーゲル溶液がアルコキシ シリケー
   トを含有することを特徴とする請求項３記載の製造方
   法。
5. 【請求項５】 溶液が、アルコキシ シリケートの全体
   量に対して最大５０重量％の量の３−グリシジルオキシ
   プロピルトリメキトシシランを更に含有することを特徴
   とする請求項４記載の製造方法。
6. 【請求項６】 溶液がフルオロ化シラン化合物を更に含
   有することを特徴とする請求項４又は５記載の製造方
   法。
7. 【請求項７】 噴霧法によって、ゾルーゲル溶液を底板
   に適用することを特徴とする請求項３，４，５又は６記
   載の製造方法。