JP2000237680A - 反射防汚体およびこれを有する加熱調理器及び暖房機 - Google Patents

反射防汚体およびこれを有する加熱調理器及び暖房機

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JP2000237680A
JP2000237680A JP3954599A JP3954599A JP2000237680A JP 2000237680 A JP2000237680 A JP 2000237680A JP 3954599 A JP3954599 A JP 3954599A JP 3954599 A JP3954599 A JP 3954599A JP 2000237680 A JP2000237680 A JP 2000237680A
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Azusa Shiga
あづさ 志賀
Shigetoshi Kanazawa
成寿 金澤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱線反射膜のほとんどは金属膜及び金属酸化
物膜よりなっており、反射特性を有するものの、防汚性
を有するものはなく、オーブン電子レンジ等の加熱調理
器に用いた場合、油などの汚れが焼き付き、それにより
初期の反射性能を保てない等の問題を有していた。 【解決手段】 ガラスまたはステンレス基1に少なくと
もアルミニウム薄膜または酸化アルミニウム薄膜を有す
る反射層4を設け、その表面に少なくともSiO2を有
する薄膜層5を設け、さらにその薄膜表面上に化学吸着
単分子膜3を設けることを特徴とする高反射防汚性表面
処理。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射特性と撥水性
・撥油性すなわち防汚性とを併せ持つ反射防汚体とこれ
を適用した加熱調理器及び暖房機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基材表面の撥水撥油防汚性を改善する方
法として、フッ素ポリマーを塗布焼き付けたり、フロロ
カーボン系の化学吸着単分子膜を形成する方法が提案さ
れている(特開平8−188448号公報参照)。ま
た、熱線反射能を有する方法として、金属膜及び金属酸
化物膜をガラス表面に設けた熱線反射ガラスも提案され
ている(特開平7−232933号公報参照)。また、
フッ素ポリマー中にアルミフレークを分散させ、塗布焼
き付ける方法で反射及び防汚効果を付与する方法も提案
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属膜及び金
属酸化物膜よりなる熱線反射膜は反射特性を有するもの
の、防汚性を有するものはなく、オーブン電子レンジ等
の加熱調理器に用いた場合、油などの汚れが焼き付き、
それにより初期の反射性能を保てない等の問題を有して
いた。また、フッ素ポリマー中にアルミフレークを分散
させ反射と防汚の両効果を付与した場合においては、金
属膜及び金属酸化物から成る熱線反射膜に比べて、反射
能がかなり劣る。また、塗膜の耐久性の面でも、ピンホ
ールの発生により劣化する等の問題を有していた。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、反射特性に優れ、かつ防汚性、耐久性、耐酸化性
を兼ね備えた反射防汚体およびこれを用いた加熱調理器
及び暖房機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の反射防汚体およびこれを用いた加熱調理器及
び暖房機は、反射特性を有する下層膜と、防汚性を有す
る薄膜とを設けることを特徴とする反射防汚体及びこれ
を用いた加熱調理器及び暖房機とする。この構成によ
り、高反射性、防汚性、耐熱性、耐酸化性を兼ね備えた
表面処理膜と、これを適用した加熱調理器及び暖房機を
実現できる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
反射特性を有する下層膜と、防汚性を有する薄膜とを設
けることを特徴とする反射防汚体であり、この構成によ
り、反射特性と防汚性を兼ね備えた表面処理を実現でき
る。
【0007】本発明の請求項2記載の発明は、反射特性
を有する下層膜が、アルミニウム微粒子を分散したSi
2を主成分とする薄膜であることを特徴とする請求項
1に記載の反射防汚体であり、反射特性に優れたアルミ
ニウムを担持することで熱線反射特性を発揮できる。ま
た、基材としてステンレス鋼板等を用いた場合、本下層
膜によりテンパーカラーを防止でき、初期の基材質感を
持続することも可能となる。
【0008】本発明の請求項3記載の発明は、基材と、
前記基材の表面に設けた少なくともアルミニウム薄膜ま
たは酸化アルミニウム薄膜を有する反射層と、前記反射
層上に設けた少なくともSiO2を有する層と、この表
面に防汚性を有する薄膜とを有する反射防汚体とする。
アルミニウムまたは、酸化アルミニウムの薄膜を設ける
ことで、熱線反射特性、耐熱性、および耐テンパー性
(基材としてステンレス等を用いた場合)を発揮でき
る。また、基材としてステンレス鋼板等の金属を用いた
場合、金属表面には少なかった活性水素がSiO2を主
成分とする薄膜を設けることにより増加し、防汚性を有
する膜を形成するシラン系界面活性剤との縮合反応がよ
り密に起こり、より緻密な吸着膜が形成され、結果とし
て単分子吸着膜の耐久性、耐熱性もさらに向上してい
る。
【0009】本発明の請求項4に記載の発明は、防汚性
を有する薄膜が、下層膜表面に一端にCF3基またはC
3基を有し他端にクロロシリル基またはアルコキシシ
リル基を有するシラン系界面活性剤が吸着した化学吸着
膜から成る積層膜であることを特徴とする請求項2また
は3記載の反射防汚体であり、この構成により、防汚性
を有する薄膜が、下層膜と化学結合により吸着してお
り、アンカー効果により密着しているフッ素ポリマーの
塗膜に比べ耐久性に優れる。
【0010】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1〜4のいずれか1項に記載した反射防汚体を用いた加
熱調理器及び暖房機であり、これにより反射特性と防汚
性を兼ね備えた加熱調理器及び暖房機とすることが可能
となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1において、本発明の反射防汚
体は、ガラスまたはステンレス基材1にアルミニウム微
粒子を分散したSiO2を有する下層膜2を設け、さら
にその下層膜表面上に化学吸着単分子膜3を設けて形成
しているものである。
【0012】また、図2において、本発明の反射防汚体
は、ガラスまたはステンレス基材1にアルミニウム薄膜
または酸化アルミニウム薄膜を有する反射層4を設け、
その表面にSiO2を有する薄膜5を設け、さらにその
薄膜表面上に化学吸着単分子膜3を設けて形成している
ものである。
【0013】アルミニウム微粒子を分散したSiO2
有する下層膜2は、金属アルコキシド、金属アルコキシ
ドの部分加水分解物、ポリシラザン等にアルミニウム微
粒子を分散した溶液を用いて形成し、基材に塗布後、熱
処理等の後処理を加えることにより、表面上に水酸基を
持つ構造とする。
【0014】例えば、多官能ケイ素化合物を1価アルコ
ール類、エステル類中で水と作用させ得られた部分加水
分解物のコロイド分散液中にアルミニウム微粒子を塗
布、焼成することによりシロキサン結合から成る膜を形
成する。
【0015】例として、東京応化工業(株)のOCD製品
(P-80315-SG、Si-59000-SG、12000-T等)にアルミニウ
ム微粒子を分散した溶液をディップ法により塗布後、15
0℃で3分乾燥、450℃で30分焼成することでシリカ層を
形成する。
【0016】また、三菱化学(株)のMS51SG1に
アルミニウム微粒子を分散した溶液をディッピングによ
り塗布後、150℃で1時間焼成することで形成する。
【0017】また、コルコート(株)の帯電防止塗料コ
ルコート(例えばコルコートN−103X)にアルミニ
ウム微粒子を分散した溶液を塗布、室温乾燥した後、45
0℃で30分焼成することでシリカ層を形成しても良い。
【0018】なお、東燃(株)のポリシラザンコーティ
ング液にアルミニウム微粒子を分散した溶液を塗布し、
得られるポリシラザン薄膜を、大気中で焼成する、また
高湿度下で処理する、シリカ薄膜へと転化することで形
成しても良い。
【0019】上記のようにして得られた表面に水酸基を
持つ下層膜2上に、一般式(化1)、(化2)(化3)
で表されるフッ化アルキル基またはメチル基を含むシラ
ン系界面活性剤を縮合反応させ吸着し、化学吸着単分子
膜3を形成する。
【0020】
【化1】
【0021】
【化2】
【0022】
【化3】
【0023】形成した塗膜はシロキサン結合で下層膜表
面に固定されるため、きわめて耐久性に優れている。ま
た、吸着膜の密度も、金属基材に直接吸着した場合に比
べ増加するため、撥水撥油性、すなわち防汚性も向上す
る。
【0024】アルミニウム薄膜4は、アルミニウムペイ
ントまたは、蒸着等により形成する。
【0025】また、酸化アルミニウム薄膜4は、アルミ
ニウムアルコキシド溶液を用いたゾルゲル法等により形
成する。
【0026】また、SiO2を有する下層膜5は、アル
ミニウム微粒子を分散したSiO2を有する下層膜2の
形成に使用したのと同様の試薬(但しアルミニウム微粉
末を分散していないもの)を用いて形成する。
【0027】次に、実施例に示した方法で形成した高反
射防汚性板を用いた実験例について示す。
【0028】図3にステンレス基材及びステンレス基材
に各表面処理を行った場合の輻射率及び反射率を示す。
輻射率はDEVICE&SERVICE COMPANY製の簡易型輻射率計を
用いて測定し、反射率は、輻射率から換算して求めた。
本発明の実施例8、9、10は従来のフッソコート6に
比較し、かなり高い反射率を示していることが解る。ま
た、ステンレス基材に単分子膜のみを設けた場合7に比
較しても、反射率が高い。
【0029】図4にステンレス基材及びステンレス基材
に各表面処理を行った場合の水の接触角を示す。初期値
及び300℃で100時間の耐熱性試験を行った後の結
果を合わせて示した。初期値はそれぞれ100°以上の
水の接触角を示しているものの、ステンレス基材に単分
子膜のみを設けた場合7の耐熱試験後の接触角は、58
°とかなり低下している。これは、活性水素の少ない金
属基材上では、緻密な単分子吸着膜が形成できておら
ず、耐熱性試験により膜が劣化してしまったことを示し
ている。本発明の実施例8、9、10では、単分子吸着
膜が、アルミニウム微粒子を分散したSiO2を有する
下層膜または、SiO2を有する薄膜上に吸着してお
り、緻密な膜を形成していることから、耐熱試験後も防
汚性を発揮するのに十分な80°以上の接触角を保って
いる。
【0030】次に、これらの表面処理をオーブン電子レ
ンジ庫内の内筐体に施した場合のトースト調理における
受熱量変化を図5に示す。受熱量は、アルミブロックに
黒色塗料を塗布焼き付けたトーストダミーを用いて、オ
ーブントーストモードで加熱した際の温度変化から求め
た。トースト調理に必要な熱量(33kJ)に達する時間を
比較したところ、従来フッ素コート6では368秒であっ
たのが、本発明の実施例10の場合252秒と31.5%の調理
時間短縮が図れた。
【0031】次に、実調理における効果を検討した。オ
ーブン電子レンジを用いたトースト調理における調理時
間とパンの重量変化を図6に示す。従来のフッ素コート
6を内筐体に施したオーブン電子レンジを用いたトース
ト調理では、オーブントースターを用いた場合に比べ、
調理時間が長くなることから、パンの重量変化が(含水
量変化)が12.8%と大きく、パンが硬くなり食感が劣
る。本発明の実施例9を施したオーブン電子レンジの場
合、調理時間を短縮出来たことで、パンの重量変化が7.
83%と小さくなり、表面は適度な焦げ目が付くが中部の
水分は保たれており、よりおいしく仕上げることが可能
となった。
【0032】
【発明の効果】以上から明らかなように、請求項1記載
の発明によれば、反射特性と防汚性を兼ね備えた表面処
理を実現できる。
【0033】また、請求項2記載の発明によれば、高い
熱線反射特性をもち、かつシラン系界面活性剤と縮合反
応をするのに必要な活性水素を表面に多くもつ下層膜を
1つの工程で提供できる。
【0034】また、請求項3記載の発明によれば、熱線
反射特性、耐熱性、および耐テンパー性(基材としてス
テンレス等を用いた場合)を発揮できる。
【0035】また、請求項4に記載の発明によれば、下
層膜の反射特性を損なうことなく防汚性を兼ね備えるこ
とが可能となる。また、従来のフッ素樹脂コーティング
と比較し、透明性に優れている。
【0036】また、請求項5及び6に記載の発明によれ
ば、反射特性と防汚性を兼ね備えた電化調理器及び暖房
機を提供することが可能となる。特に、オーブン電子レ
ンジ、オーブントースター等の庫内に用いた場合、反射
率が向上し、輻射による熱量損失が抑えられ、調理時間
短縮、それに伴う省エネ効果が発揮できる。また、オー
ブン電子レンジ庫内の従来フッ素コート鋼板に代替した
場合、庫内が明るくなる等の視覚的効果も奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す反射防汚板の断面図
【図2】本発明の実施例を示す反射防汚板の断面図
【図3】ステンレス基材及びステンレス基材にかく表面
処理を行った場合の輻射率、反射率及び水の接触角を示
す図
【図4】図4にステンレス基材及びステンレス基材に各
表面処理を行った場合の水の接触角を示す図
【図5】これらの表面処理をオーブン電子レンジ庫内の
内筐体に施した場合のトースト調理における受熱量変化
を示す図
【図6】オーブン電子レンジを用いたトースト調理にお
ける調理時間とパンの重量変化を示す図
【符号の説明】
1 ガラスまたはステンレス基材 2 アルミニウム微粒子を分散したSiO2を有する下
層膜 3 化学吸着単分子膜 4 アルミニウム薄膜または酸化アルミニウム薄膜 5 SiO2を有する薄膜
フロントページの続き Fターム(参考) 3L087 AA01 AA02 AA04 AA11 AC07 AC08 AC12 DA09 DA27 4D075 CA34 CA50 CB05 DB04 DC38 EB42 EC10 EC35

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材と、前記基材の表面に設けた反射特
    性を有する下層膜と、前記下層膜の表面に設けた防汚性
    を有する薄膜とを有する反射防汚体。
  2. 【請求項2】 下層膜が少なくともアルミニウム微粒子
    を分散したSiO2を有する請求項1記載の反射防汚
    体。
  3. 【請求項3】 基材と、前記基材の表面に設けた少なく
    ともアルミニウム薄膜または酸化アルミニウム薄膜を有
    する反射層と、前記反射層上に設けた少なくともSiO
    2を有する層と、この表面に防汚性を有する薄膜とを有
    する反射防汚体。
  4. 【請求項4】 防汚性を有する薄膜が、下層膜表面に一
    端にCF3基またはCH3基を有し他端にクロロシリル基
    またはアルコキシシリル基を有するシラン系界面活性剤
    が吸着した化学吸着膜から成る積層膜であることを特徴
    とする請求項2または3記載の反射防汚体。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載した
    反射防汚体を有する加熱調理器。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載した
    反射防汚体を有する暖房機。
JP3954599A 1999-02-18 1999-02-18 反射防汚体およびこれを有する加熱調理器及び暖房機 Withdrawn JP2000237680A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100400396B1 (ko) * 2000-12-29 2003-10-01 주식회사 엘지이아이 복사조리기용 캐비티의 벽체구조
WO2009084117A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Kazufumi Ogawa Light-reflection coating composition and light-reflection coating film using the same
WO2009084118A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Kazufumi Ogawa Water-repellent, oil-repellent, and soil-resistant light reflection plate, method of manufacturing the same, and tunnel, road sign, display board, vehicle, and building using the same

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KR100400396B1 (ko) * 2000-12-29 2003-10-01 주식회사 엘지이아이 복사조리기용 캐비티의 벽체구조
WO2009084117A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Kazufumi Ogawa Light-reflection coating composition and light-reflection coating film using the same
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