JP2003276129A - 遠赤外線効果を有するコーティング構造 - Google Patents

遠赤外線効果を有するコーティング構造

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JP2003276129A
JP2003276129A JP2002085407A JP2002085407A JP2003276129A JP 2003276129 A JP2003276129 A JP 2003276129A JP 2002085407 A JP2002085407 A JP 2002085407A JP 2002085407 A JP2002085407 A JP 2002085407A JP 2003276129 A JP2003276129 A JP 2003276129A
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coating
oxide
heating
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coating structure
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JP2002085407A
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Inventor
Hiroaki Matsuyoshi
Taichi Nagashima
弘明 松好
太一 長嶋
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
大阪瓦斯株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B2214/00Aspects relating to resistive heating, induction heating and heating using microwaves, covered by groups H05B3/00, H05B6/00
    • H05B2214/04Heating means manufactured by using nanotechnology

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、非粘着性、耐久性、耐摩耗性、耐
傷付き性などに優れ、手入れが容易であると同時に、食
品や被加熱物の芯部まで短時間で効率的に加熱できるコ
ーティング構造、調理器具(用部材)、加熱装置(用部
材)等を提供する。 【解決手段】 基体上に、内部層として遠赤外線効果を
有する物質の塗膜を有し、外部層としてフッ素樹脂を含
有する塗膜を有するコーティング構造、該コーティング
構造を有する調理器具用部材または加熱装置溶部材等、
および、該コーティング構造の形成方法等に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、家庭用および業務用に
使用する調理器具等に用い得る新規コーティング構造、
該コーティング構造を有する調理器具、調理器具用部
材、加熱装置、加熱装置用部材、およびこれらの製造方
法に関する。 【0002】 【従来の技術】ガスコンロ、ガスオーブン、電気オーブ
ン、電子レンジ等の調理器具を用いて調理を行う場合に
は、発生する油蒸気乃至油煙、煮こぼれ汁、調理材料や
その煮こぼれ汁等の加熱による分解生成物の凝縮物など
により、天板、コンロ汁受け皿、焼き網等の部材が汚染
される。 【0003】そこで、清掃や凝固物の除去を容易にする
手段として、調理器具用部材の表面にフッ素樹脂を含有
する塗料を塗布する方法が種々提案されている。例え
ば、ガスコンロの天板には1コートまたは2コートタイ
プのフッ素樹脂塗料を塗布したものが市販されている。
また、特開平2001−218684号公報には、基体
上にフッ素樹脂を含有する少なくとも3層の塗膜を有す
る調理器具用部材が開示されている。 【0004】しかしながら、上記フッ素系樹脂を含む塗
料を塗布したものにおいては、非粘着性や手入れのしや
すさは確保されるが、フッ素系樹脂を含む塗膜自体が熱
を伝えにくく、調理物の芯部まで加熱を行う際、ある程
度の時間を有するという問題点がある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、非粘着性、
耐久性、耐摩耗性、耐傷付き性などに優れ、手入れが容
易であると同時に、食品や被加熱物の芯部まで短時間で
効率的に加熱できるコーティング構造、調理器具(用部
材)、加熱装置(用部材)等を提供することを目的とす
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】発明者は、従来技術の問
題点に鑑みて、目的を達成すべく鋭意研究を進めた結
果、調理器具や加熱装置の部材上に遠赤外線効果を有す
る物質によるコーティングを施し、その上にフッ素系樹
脂を含有する塗料を塗装したコーティング構造が極めて
有用であることを見出した。 【0007】すなわち、本発明は、以下のコーティング
構造とそれを利用する各種の部材、器具、装置類を提供
する。 【0008】項1.基体上に、内部層として遠赤外線効
果を有する物質の塗膜を有し、外部層としてフッ素樹脂
を含有する塗膜を有するコーティング構造。 【0009】項2.遠赤外線効果を有する物質が、炭
素、セラミックス、ガラス、金属、および天然鉱物から
選ばれる少なくとも一種である項1に記載のコーティン
グ構造。 【0010】項3.セラミックスが、酸化アルミニウ
ム、酸化ベリリウム、酸化セリウム、酸化クロム、酸化
コバルト、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化ケイ素、酸化タ
ンタル、酸化タリウム、酸化チタン、酸化バナジウム、
酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化
マグネシウム、これらの複合酸化物、ホウ化アルミニウ
ム、ホウ化バリウム、ホウ化カルシウム、ホウ化セリウ
ム、ホウ化ハフニウム、ホウ化ランタン、ホウ化ストロ
ンチウム、ホウ化イットリウム、窒化アルミニウム、窒
化クロム、窒化ケイ素、窒化チタン、炭化ホウ素、炭化
クロム、炭化ハフニウム、炭化モリブデン、炭化ケイ
素、炭化タンタル、炭化タリウム、炭化タングステン、
炭化イットリウム、および炭化ジルコニウムからなる群
から選ばれる少なくとも1種である項1または2に記載
のコーティング構造。 【0011】項4.フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETF
E)、およびポリビニリデンフルオライド(PVDF)
からなる群から選ばれる少なくとも一種である項1、2
または3に記載のコーティング構造。 【0012】項5.項1〜4のいずれかに記載のコーテ
ィング構造を有する調理器具用部材。 【0013】項6.調理器具用部材が、天板、コンロ汁
受け皿、オーブン皿、グリル皿、焼き網、焼き肉用鉄
板、ロストル、ジンギスカン鍋、ごとく、炊飯釜、電気
ポット内釜、給水タンク、ホットプレート用プレート、
フライパン、電子レンジ調理皿、鍋、グリル鍋、オーブ
ントースター用調理皿、および調理網からなる群から選
ばれる少なくとも一種である項5に記載の調理器具用部
材。 【0014】項7.項1〜4のいずれかに記載のコーテ
ィング構造を有する調理器具。 【0015】項8.項5または6に記載の調理器具用部
材を備えてなる調理器具。 【0016】項9.調理器具が、ガスコンロ、電気コン
ロ、ガスオーブンレンジ、電気オーブンレンジ、電子レ
ンジ、炊飯器、バーベキューコンロ、ホットプレート、
鍋、フライパン、グリル鍋、焼き肉器、オーブントース
ター、電気ポット、および自動給茶器からなる群から選
ばれる少なくとも一種である項7または8に記載の調理
器具。 【0017】項10.項1〜4のいずれかに記載のコー
ティング構造を有する加熱装置用部材。 【0018】項11.項1〜4のいずれかに記載のコー
ティング構造を有する加熱装置。 【0019】項12.項10記載の加熱装置用部材を備
えてなる加熱装置。 【0020】項13.加熱装置が、塗装乾燥用、食品加
熱用、食品乾燥用、生体加温用、動物飼育用、植物栽培
用、繊維の加熱用、樹脂の加熱用、ゴムの加熱用、発泡
断熱材の加熱用、暖房用、融雪用、融氷用、および解凍
用からなる群から選ばれる少なくとも一の用途に用いる
項11または12の加熱装置。 【0021】項14.基体上に、内部層として遠赤外線
効果を有する物質をコーティングし、さらに外部層とし
てフッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを
特徴とするコーティング構造の形成方法。 【0022】項15.基体上に、内部層として遠赤外線
効果を有する物質をコーティングし、さらに外部層とし
てフッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを
特徴とする調理器具用部材の製法。 【0023】項16.基体上に、内部層として遠赤外線
効果を有する物質をコーティングし、さらに外部層とし
てフッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを
特徴とする加熱装置用部材の製法。 【0024】1.本発明のコーティング構造 本発明のコーティング構造のうち、基体とはコーティン
グが施される部材をいい、コーティングに悪影響を及ぼ
さない材質であればよく、具体的には、例えば、調理器
具用部材、加熱装置用部材等が挙げられる。より具体的
には、例えば、銅、ステンレス鋼、一般鋼、アルミニウ
ム、アルミニウム合金等の金属類からなる該部材が挙げ
られる。また、基体上とは、基体の表面上を意味する。 【0025】本発明のコーティング構造は、基体上に、
内部層として遠赤外線効果を有する物質の塗膜を有し、
外部層としてフッ素樹脂を含有する塗膜を有するもので
あり、以下、詳細に説明する。 【0026】(1)内部層 本発明のコーティング構造のうち、内部層の塗膜成分で
ある遠赤外線効果を有する物質とは、加熱することによ
りその表面から遠赤外線を放射(輻射)しやすい物質を
いう。例えば、セラミックス、炭素、ガラス、金属、天
然鉱物等が挙げられ、これらから選ばれる少なくとも一
種を好適に用いることができる。 【0027】セラミックスとしては、例えば、酸化アル
ミニウム、酸化ベリリウム、酸化セリウム、酸化クロ
ム、酸化コバルト、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化ケイ
素、酸化タンタル、酸化タリウム、酸化チタン、酸化バ
ナジウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニ
ウム、酸化マグネシウム、これらの2種以上を含む酸化
物、ホウ化アルミニウム、ホウ化バリウム、ホウ化カル
シウム、ホウ化セリウム、ホウ化ハフニウム、ホウ化ラ
ンタン、ホウ化ストロンチウム、ホウ化イットリウム等
のホウ化物、窒化アルミニウム、窒化クロム、窒化ケイ
素、窒化チタン等の窒化物、炭化ホウ素、炭化クロム、
炭化ハフニウム、炭化モリブデン、炭化ケイ素、炭化タ
ンタル、炭化タリウム、炭化タングステン、炭化イット
リウム、炭化ジルコニウム等の炭化物等があげられ、こ
れらからなる群から選ばれる少なくとも1種を好適に用
いることができる。好ましくは、酸化アルミニウム、酸
化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化
クロム、酸化コバルト、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化ケ
イ素等の酸化物が挙げられる。より好ましくは、酸化ア
ルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロム、酸化鉄等が挙げられる。 【0028】炭素としては、例えば、黒鉛、ダイヤモン
ド、カルビン、コークス、木炭、すす、カーボンブラッ
ク、ダイヤモンドライクカーボン、炭素繊維、ガラス状
炭素、フラーレン、カーボンナノチューブ等が挙げられ
る。 【0029】ガラスとしては、例えば、ソーダ石灰ガラ
ス、カリ石灰ガラス、水ガラス、石英ガラス等が挙げら
れる。 【0030】金属としては、基材の金属と異なる金属で
あり、基体の金属より遠赤外線効果が大きい金属を用い
ることが好ましく、例えば、亜鉛、スズ、アルミニウ
ム、クロム、チタン、マグネシウム、ベリリウム、銅、
マンガン、タングステン等の中から基体の金属に比べ遠
赤外線効果が高い金属を適宜選択して用いることができ
る。 【0031】天然鉱物としては、例えば、珪石、白土、
珪藻土、シリカブラック、パーライト、貢石、ゼオライ
ト、粘度、カオリン、ベントナイト、水酸化マグネシウ
ム、マグネサイト、マグネシア、水酸化カルシウム、石
灰石、セッコウ、アパタイト、タルク、かんらん岩、コ
ージェライト、セビオライト、ドロマイト、珪灰石、珪
酸ジルコン、長石、赤泥、レンガ等が挙げられる。 【0032】遠赤外線効果を有する物質として、好まし
くはセラミックスが挙げられ、より好ましくは酸化物が
挙げられる。 【0033】基体上に、遠赤外線効果を有する物質をコ
ーティングする方法としては、溶射、蒸着、めっき、陽
極酸化等により行うことができ、これらの方法は、遠赤
外線効果を有する物質の性質により適宜選択することが
できる。 【0034】この中でも、セラミックス、金属について
は、溶射によるコーティングが、基材との密着性、膜厚
を厚くできること、コストの面で有利である。 【0035】溶射の方法としては、フレーム溶射(高速
フレーム溶射等を含む)、爆発溶射、アーク溶射、プラ
ズマ溶射(RFプラズマ溶射、電磁加速プラズマ溶射等
を含む)、線爆溶射、電熱爆発粉体溶射、レーザー溶
射、レーザー・プラズマ複合溶射、コールドスプレー等
があるが、いずれの方法によっても良い。溶射皮膜の上
にフッ素樹脂を含む塗装を行うので、大がかりな設備を
必要としない通常のフレーム溶射でも十分である。溶射
による塗膜の厚さは、使用する基体の材質および形状な
どにより異なるが、通常20〜300μm程度であり、
好ましくは、十分な遠赤外線効果を得る点から50〜2
00μmである。 【0036】また、炭素、ガラスについては、蒸着によ
るコーティングが、膜厚の均一性や基材との密着性の面
で有利である。蒸着の方法としては、真空蒸着、PV
D,CVD等が挙げられる。 【0037】また、金属については、めっき、溶射によ
るコーティングが、基材との密着性、膜厚を厚くするこ
とができる、膜厚の均一性、コストの面で有利である。
めっきの方法としては、電解メッキ、無電解メッキ、置
換メッキ等が挙げられる。 【0038】また、天然鉱物については、塗装によるコ
ーティングが、コストの面で有利である。塗装の方法と
しては、スプレー塗装、刷毛塗り塗装、ディッピング
(浸漬)塗装等が挙げられる。 【0039】基体と塗膜の密着性を高めるため、基体の
表面はあらかじめ前処理により凹凸状態にしておくこと
が好ましい。前処理の方法としては、アルカリ水溶液に
浸漬してエッチングを行う方法、ショットブラストを行
う方法等が挙げられる。 【0040】なお、遠赤外線効果を有する物質をコーテ
ィングするに先立ち、基体への密着度を改善するため
に、常法に従って基体表面の脱脂処理を行い、その後水
洗し、乾燥することが好ましい。脱脂処理は、例えば、
アルカリ脱脂液に、通常、20〜80℃で5〜30分間
浸漬すればよい。 【0041】(2)外部層 本発明のコーティング構造のうち、外部層の塗膜成分で
あるフッ素樹脂を含有する塗膜は、内部層上にフッ素樹
脂を含有する塗料をコーティングすることにより得られ
る。フッ素樹脂を含有する塗料としては、フッ素樹脂に
加えて無機充填剤を含んでいてもよい。外部層の塗膜は
単層であっても複層であってもよいが、内部層との密着
性、コーティング膜全体の強度、最外部層の非粘着性と
摺動性の点から、複数層のものが好ましい。 【0042】(i)フッ素樹脂 本発明のコーティング構造のうち、内部層の塗膜成分で
あるフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETF
E)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)等が挙
げられ、これらからなる群から選ばれる少なくとも一種
を好適に用いることができる。この中でもPTFE、P
FA、FEPが非粘着性に優れているという点で好まし
い。 【0043】本発明で使用するフッ素樹脂は、いずれも
公知物質であり、その原料、製造方法などは公知の原
料、方法を用いればよく特に限定されない。 【0044】フッ素樹脂を含有する塗料の製造におい
て、フッ素樹脂の形状は、繊維状、針状(ウィスカーを
含む)、粒状、鱗片状など種々の形状のものを任意に選
択することができ、塗料においてフッ素樹脂をそれぞれ
単独で使用してもよく、あるいは2種以上を併用しても
よい。また、種々の形状のものを混合してもよい。さら
に、2種以上のフッ素樹脂を併用する場合であっても、
それらの混合割合は特に限定されず、任意に選択するこ
とができる。 【0045】これらのフッ素樹脂を塗料中に良好に分散
させるため、また、塗膜中に均一に分散させるために、
フッ素樹脂の平均径は30μm以下であることが好まし
い。フッ素樹脂の平均径は、形成される塗膜の厚さも考
慮して定めればよいが、通常平均10μm以下であり、
平均5μm以下のものがより好ましい。下限は特に限定
されないが、通常0.01μm程度である。平均径が小
さすぎると、塗料中に均一に分散しにくく、平均径が大
きすぎると、塗膜にした場合に塗膜が均一になりにく
い。 【0046】なお、本発明において「平均径」とは、フ
ッ素樹脂の形状が粒状である場合には、「平均粒径」を
意味し、それ以外の形状(例えば、針状等)を有する場
合には、長手方向の長さで規定した値をいう。 【0047】(ii)無機充填剤 本発明において、フッ素樹脂を含有する塗料には、フッ
素樹脂に加えて無機充填剤を含んでいてもよいが、該無
機充填剤としては、公知のものであれば特に限定されな
いが、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグ
ネシア、酸化ベリリウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム等
の酸化物系無機物、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、炭化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化アルミニウ
ム、ホウ化チタン、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化
物系無機物等が挙げられる。この中でも、酸化物系無機
物、より好ましくは、アルミナ、シリカ、チタニアが安
価で適当な硬度がある点で好ましい。 【0048】無機充填剤は、いずれも公知物質であり、
その原料、製造方法などは公知の原料、方法を用いれば
よく特に限定されない。 【0049】フッ素樹脂を含有する塗料の製造におい
て、無機充填剤は、繊維状、針状(ウィスカーを含
む)、粒状、鱗片状など種々の形状のものを任意に選択
することができ、塗料において無機充填剤をそれぞれ単
独で使用してもよく、あるいは2種以上を併用してもよ
い。また、種々の形状のものを混合してもよい。さら
に、2種以上の無機充填剤を併用する場合であっても、
それらの混合割合は特に限定されず、任意に選択するこ
とができる。 【0050】これらの無機充填剤を塗料中に良好に分散
させるため、また、塗膜中に均一に分散させるために、
無機充填剤の平均径は30μm以下であることが好まし
い。無機充填剤の平均径は、形成される塗膜の厚さも考
慮して定めればよいが、通常平均10μm以下であり、
平均5μm以下のものがより好ましい。下限は特に限定
されないが、通常0.01μm程度である。平均径が小
さすぎると、塗料中に均一に分散しにくく、平均径が大
きすぎると、塗膜にした場合に塗膜が均一になりにく
い。 【0051】(iii)塗料組成物およびそのコーティ
ング方法 本発明のフッ素樹脂を含有する塗料は、フッ素樹脂に加
えて無機充填剤を含んでいてもよい。また、外部層にコ
ーティングする塗膜は単層であっても複数層であっても
よい。 【0052】単層の場合は、少なくとも1種以上のフッ
素樹脂を含んでいればよい。また、フッ素樹脂に加えて
無機充填剤を含む場合は、非粘着性と摺動性の点から、
外部層中のフッ素樹脂の含有量は、50〜80重量%程
度であればよい。 【0053】複数層の場合は、外部層としては、内部層
上にフッ素樹脂を含有する少なくとも2層の塗膜を有
し、塗装される最下層(第1層)膜から最上層に従っ
て、各塗膜中、フッ素樹脂の含有量を順次増大させ、か
つ、無機充填剤の含有量を順次減少させ、最上層膜は無
機充填剤を含まないものが好ましい。最上層を除く各塗
膜層には、補強剤としての無機充填剤と、その各層の上
層との密着性を高めるためにフッ素樹脂を含有させ、最
上層には、非粘着性を高めるために無機充填剤を添加せ
ずにフッ素樹脂のみを含有する塗料を使用するものであ
る。 【0054】以下、その具体的な一例を示す。 【0055】固形成分として、フッ素樹脂の含有量を、
最下層は10〜50重量%程度であり、基体上の最下層
(第1層)膜から最上層に従って、10〜60重量%づ
つ、好ましくは20〜40重量%づつ増加させ、最上層
では、60重量%以上、好ましくは80重量%以上とす
るのがよい。無機充填剤の含有量を、最下層は20〜6
0重量%程度であり、基体上の最下層(第1層)膜から
最上層に従って、10〜50重量%づつ、好ましくは2
0〜40重量%づつ減少させ、最上層においては無機充
填剤を含まないようにするのがよい。 【0056】最上層膜を除く各塗料中フッ素樹脂と無機
充填剤の好ましい組合せとしては、特に限定されない
が、例えば、PTFEとチタニア、PTFEとアルミ
ナ、PTFEとシリカ等が挙げられる。 【0057】これらの混合割合は上記要件を満たせば特
に限定されず、任意に選択することができる。例えば、
基体上に3層の塗膜を形成する場合には、第1層塗料の
固形分組成として、フッ素樹脂を10〜50重量%およ
び無機充填剤を20〜60重量%含有する塗料を、第2
層塗料の固形分組成として、フッ素樹脂を20〜60重
量%および無機充填剤を10〜50重量%含有する塗料
を、第3層塗料の固形分組成として、フッ素樹脂を60
〜100重量%含有する塗料を用いるのが好ましい。 【0058】より好ましくは、第1層塗料の固形分組成
として、フッ素樹脂を10〜30重量%および無機充填
剤を40〜60重量%含有する塗料を、第2層塗料の固
形分組成として、フッ素樹脂を30〜50重量%および
無機充填剤を20〜40重量%含有する塗料を、第3層
塗料の固形分組成として、フッ素樹脂を80〜100重
量%含有する塗料を用いるのよい。 【0059】フッ素樹脂および/または無機充填剤は、
共に、皮膜中でできるだけ均一に分散含有されているこ
とが好ましく、従って、塗料中において該微粒子が均一
に分散させた状態が好ましい。 【0060】フッ素樹脂を含有する塗料の溶媒として
は、塗料中の固形分を均一に分散させることができ、か
つ、加熱処理後に揮散しうる溶剤が用いられる。例え
ば、トルエン、ベンゼン、キシレン、テトラヒドロフラ
ン、アセトン、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
エチレングリコール、エタノール、メタノール、n−メ
チルピロリドン、ジアセトンアルコール等が挙げられ
る。これらは、1種または2種以上を混合して用いても
よい。 【0061】但し、複数層をコーティングする場合は、
最上層塗料の溶媒として、トルエン、アセトン、エタノ
ール、水等を用いることが好ましく、水溶液の場合は、
界面活性剤を添加してもよい。 【0062】添加する界面活性剤としては、例えば、ア
ニオン系、カチオン系、ノニオン系すべてのものが使用
でき、例えば、脂肪族又は芳香族炭化水素基を含むカル
ボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、第三アン
モニウム塩、第四アンモニウム塩、第二アミン類、第三
アミン類等が挙げられる。特に、分散性やコストの点よ
り脂肪族炭化水素基を含む硫酸塩(ドデシル硫酸ナトリ
ウム等)を好適に用いることができる。 【0063】塗料中の固形分の割合は、30〜80重量
%が好ましい。固形分が少なすぎると、塗料が流動しす
ぎて均一な塗膜とならず、固形分が多すぎると、粘土が
高くなりすぎ塗装が困難になるからである。 【0064】フッ素樹脂を含有する塗膜の厚さは、使用
する基体の材質および形状などにより異なるが、通常1
0〜300μm程度であり、好ましくは、20〜200
μm程度であり、十分な遠赤外線効果を得る点から、2
0〜100μmである。複数層から成る塗膜の場合は、
各層をあわせた塗膜の厚さが20〜300μm程度であ
ることが好ましい。 【0065】また、フッ素樹脂を含有する塗料には、バ
インダーを混合して用いるのがよい。混合するバインダ
ー成分としては、例えば、ポリアミドイミド、ポリフェ
ニルスルフィド、ポリエーテルスルホン等が挙げられ
る。これらの含有量は、塗膜に対して、10〜90重量
%程度である。複数層から成る塗膜の場合は、最上層を
除く各層にバインダーを用いることができる。 【0066】また、フッ素樹脂を含有する塗料には、必
要に応じて、三酸化アンチモン等の難燃助剤;カーボン
ブラック、二酸化チタン等の顔料;エステル類、ポリオ
ール、ポリサルファイド、ウレタンプレポリマー等の可
塑剤;カルボキシル基末端ブタジエン−アクリロニトリ
ル共重合ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の液状
ゴム;シランカップリング剤、チタン系カップリング剤
等の表面改質剤;シリコーンオイル、シリコーンゴム、
各種プラスチック粉末、各種エンジニアリングプラスチ
ック粉末、ABS樹脂、MBS樹脂の粉末などの低応力
化剤等を適宜添加することができる。さらに、必要に応
じて、流動調製剤、レベリング剤、消泡剤、帯電防止
剤、紫外線吸収剤、分散剤等を配合してもよい。 【0067】フッ素樹脂を含有する塗料のコーティング
方法は、塗装後に加熱処理により焼き付ける方法が好ま
しい。複数層から成る塗膜の場合は、各層を塗装するご
とに加熱処理により焼き付けてもよいし、何層か塗装乾
燥を繰り返した後加熱処理によって焼き付け更に塗装乾
燥、加熱焼き付けを施してもよいし、または、すべての
層を塗装して乾燥後加熱処理によって焼き付けてもよ
い。特に、すべての層を塗装して乾燥後、加熱処理によ
って焼き付けるのが好ましい。 【0068】基体と塗膜の密着性を高めるため、基体の
表面は凹凸状態にしておくことが好ましい。基体の表面
を凹凸状態にする方法としては、アルカリ水溶液に浸漬
してエッチングを行う方法、金属またはセラミック溶射
方法、ショットブラストを行う方法等が挙げられる。 【0069】基体上に、フッ素樹脂を含有する塗料を塗
装する方法としては、公知の各種方法を採用することが
できる。例えば、刷毛法、スプレーコート法、バーコー
ト法、フローコート法、浸漬法、キャスティング法等が
挙げられる。特に、スプレーコート法は、塗膜の膜厚を
均一にしやすい点で、好適である。スプレーコート法の
場合に用いられる塗装機としては、公知のものが使用で
きる。 【0070】フッ素樹脂を含有する塗料を塗装した後、
加熱処理前の塗着のための乾燥工程としては、10〜1
20分間程度室温で乾燥するか、50〜200℃程度で
1〜30分間程度強制的に乾燥させてもよい。 【0071】加熱処理による焼き付け処理としては、2
50〜400℃程度、より好ましくは、300〜380
℃程度の温度で行うのがよい。熱処理温度が250℃未
満である場合には、加熱処理時間を長くする必要があ
り、一方、400℃を上回る場合には、フッ素樹脂が分
解するおそれが生じるので好ましくない。加熱処理時間
は、特に限定されるものではないが、通常10〜60分
程度でよい。 【0072】2.コーティング構造を有する調理器具用
部材等 本発明は、前記コーティング構造を有する調理器具用部
材を提供する。該調理器具用部材の具体例としては、例
えば、ガスコンロや電気コンロに使用する天板、コンロ
汁受け皿、オーブン皿、グリル皿、焼き網、焼き肉用鉄
板、ロストル、ジンギスカン鍋、ごとく、炊飯釜、電気
ポット内釜、給茶器に使用する給水タンク、ホットプレ
ート用プレート、フライパン、電子レンジ調理皿、鍋、
グリル鍋、オーブントースター用調理皿、調理網等が挙
げられ、これらからなる群から選ばれる少なくとも一種
を挙げることができる。 【0073】また、本発明は、前記コーティング構造を
有する調理器具用部材を備えてなる調理器具を提供す
る。該調理器具の具体例としては、例えば、ガスコン
ロ、電気コンロ、ガスオーブンレンジ、電気オーブンレ
ンジ、電子レンジ、炊飯器、バーベキューコンロ、ホッ
トプレート、鍋、フライパン、グリル鍋、焼き肉器、オ
ーブントースター、電気ポット、自動給茶器等が挙げら
れ、これらからなる群から選ばれる少なくとも一種を挙
げることができる。 【0074】本発明は、前記コーティング構造を有する
加熱装置用部材を提供する。 【0075】また、本発明は、前記コーティング構造を
有する加熱装置用部材を備えてなる加熱装置を提供す
る。該加熱装置の具体例としては、例えば、塗装乾燥
用、食品加熱用、食品乾燥用、生体加温用、動物飼育
用、植物栽培用、繊維の加熱用、樹脂の加熱用、ゴムの
加熱用、発泡断熱材の加熱用、暖房用、融雪用、融氷
用、解凍用等の用途に用いる加熱装置が挙げられ、これ
らからなる群から選ばれる少なくとも一の用途に用いる
加熱装置を挙げることができる。 【0076】 【発明の効果】本発明によるコーティング構造は遠赤外
線効果とフッ素樹脂の固有の性質を兼ね備えている。 【0077】より具体的には、この塗膜は、フッ素樹脂
に由来する高度の潤滑性、非粘着性、防汚性、耐焦げ付
き性などを有し、さらに特に優れた耐久性、耐熱性、耐
薬品性、撥油性、撥水性などを発揮する。 【0078】さらに、遠赤外線効果を有する物質のコー
ティングに由来する遠赤外線効果を備えるので、食品や
被加熱物の芯部まで短時間で効率的に加熱できる。 【0079】 【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。 【0080】なお、物性の測定は、テストピースを用い
て下記の方法により行った。 (1)接触角 FACE接触角(協和界面科学(株)製、“CA-A型”)を用
いて、液滴法により、水の接触角を測定した。 (2)密着力試験(JIS K5400) サンプルに1cm2当たり100個のごばん目を入れ、下記の
各条件下に放置した後、常温に戻し、セロファン粘着テ
ープにより、圧着剥離試験を行った。 【0081】(a)250℃で2時間放置 (b)-10℃で2時間放置 (c)(200℃で1時間→-10℃で1時間)×10サイクル 密着力を示す結果において、“100/100”とあるのは、
剥離がなかったことを示し、“50/100”とあるのは、ご
ばん目の半数が剥離したことを示す。 (3)衝撃変形試験(JIS K5400) 20℃でデュポン方式により衝撃試験を行って変形させた
部分の塗面の損傷を確認した。 【0082】おもり : 500g 落下高さ : 500mm (4)耐薬品性試験 サンプルに1cm2当たり100個のごばん目を入れ、下記の
薬品乃至材料に96時間浸漬し、4時間毎に試料を取り出
し、水洗いを行った後、変色およびはがれないか否かを
確認し、セロファン粘着テープにより、圧着剥離試験を
行った。 【0083】(a)ラッカーシンナー (b)界面活性剤(商標“ファミリーフレッシュ”、花
王(株)製) (c)カレー(商標“ククレカレー辛口”、ハウス食品
(株)製) (d)こいくち醤油(キッコーマン(株)製) (e)台所用漂白剤(商標“キッチンハイター”、花王
(株)製)15% (f)台所用漂白剤(商標“キッチンハイター”、花王
(株)製)100% 結果の判定は、上記(2)の場合と同様である。 (5)耐摩耗性試験 先端にナイロンたわしを取り付けた棒を600rpmで回転さ
せながら、加重500gで1分間押しつけた後、傷の有無を
肉眼で調べた。 (6)耐熱焦げ付き性試験 下記の食品および調味材料2ccを試料の上に乗せ、250℃
で30分加熱して焦げ付かせた後、冷却し、指先で炭化生
成物を軽く圧迫して、焦げ付き性を評価した。 【0084】(a)カレー(商標“ククレカレー辛
口”、ハウス食品(株)製) (b)卵+醤油+砂糖(比率1:1:1) (7)遠赤外線輻射率測定試験 遠赤外線輻射率測定装置(日本電子製JIR5500、
赤外放射ユニットIR−IRR200装備)を用いて2
00℃および400℃の遠赤外線輻射率(積分輻射率)
を測定した。 (8)魚焼き試験 焼き網の上にサンマ1匹(体長:約25cm)を載置
し、受け皿にセットしてガステーブルコンロ(大阪ガス
(株)製、110−1140型)のグリルに入れた後、
両面焼きで、実施例1〜7は5分、比較例は8分加熱し
た。加熱後、焼き魚の焼き加減の外観(見栄え)を目視
にて確認した。また、この焼き魚を試食しておいしさを
評価した。いずれも、5名のパネル試験により評価し
た。 【0085】実施例1 塗装材料として以下の2つを用いた。 ・グリル皿(焼き網受け皿)(材質SPCC、寸法260mm×2
00mm、深さ10mm) ・テストピース(材質SPCC、寸法50×50×1mm) まず、上記3種の各塗装材料にショットブラスト処理を
行った。次いでアルカリ脱脂液に50℃、5分間浸漬し
て脱脂処理を行い、水洗して乾燥させた。 【0086】次いで粉末式フレーム溶射装置にて酸化ア
ルミニウム(Al23)溶射を膜厚が100μmとなる
まで行った。 【0087】さらに下記のようなフッ素樹脂を含む塗装
を行った。 【0088】以下の固形分25%を含む下塗り塗料(溶
媒はn−メチルピロリドンとジアセトンアルコールの
2:1混合溶剤)を調製して各塗装材料に加熱処理後の
膜厚が20±5μmとなるまでスプレー塗装を行い乾燥
させた。 <下塗り塗料の固形分組成> ポリエーテルスルホン 30重量% PTFE 20重量% アルミナ微粒子(平均粒径1μm)40重量% シリカ微粒子(平均粒径1μm) 10重量% つぎに下塗り塗膜の上に以下の固形分43%を含む中塗
り塗料(溶媒はn−メチルピロリドンとジアセトンアル
コールの2:1混合溶剤)を調製して各塗装材料に加熱
処理後の膜厚が20±5μmとなるまでスプレー塗装を
行い乾燥させた。 <中塗り塗料の固形分組成> ポリエーテルスルホン 30重量% PTFE 40重量% アルミナ微粒子(平均粒径1μm)20重量% シリカ微粒子(平均粒径1μm) 10重量% さらに中塗り塗膜の以下の固形分45%を含む上塗り塗
料(界面活性剤トリトンX100を2%添加した水系デ
ィスパージョン)を調製して各塗装材料に加熱処理後の
膜厚が20±5μmとなるまでスプレー塗装を行い乾燥
させた。 【0089】<上塗り塗料の固形分組成> PTFE 50重量% PFA 50重量% 上記の3層の塗膜が完成後、380℃、30分で加熱処
理を行った。 【0090】テストピースについては(1)〜(7)の
試験を、グリル皿ついては(8)の試験をそれぞれ行っ
た。結果を表1〜4に示した。 【0091】実施例2 酸化アルミニウム(Al23)溶射の膜厚を30μmに
変更した以外は実施例1と同様に、グリル皿とテストピ
ースに溶射と塗装を行った。テストピースについては
(1)〜(7)の試験を、焼き網受け皿ついては(8)
の試験をそれぞれ行った。結果を表1〜4に示した。 【0092】実施例3 酸化アルミニウム(Al23)溶射の膜厚を200μm
に変更した以外は実施例1と同様に、グリル皿とテスト
ピースに溶射と塗装を行った。テストピースについては
(1)〜(7)の試験を、焼き網受け皿ついては(8)
の試験をそれぞれ行った。結果を表1〜4に示した。 【0093】実施例4酸化アルミニウム(Al23)溶
射の代わりに酸化クロム(Cr23)溶射に 変更した以外は実施例1と同様に、グリル皿とテストピ
ースに溶射と塗装を行った。テストピースについては
(1)〜(7)の試験を、焼き網受け皿ついては(8)
の試験をそれぞれ行った。結果を表1〜4に示した。 【0094】実施例5 酸化アルミニウム(Al23)溶射の代わりに酸化チタ
ン(TiO2)溶射に変更した以外は実施例1と同様
に、グリル皿とテストピースに溶射と塗装を行った。テ
ストピースについては(1)〜(7)の試験を、焼き網
受け皿ついては(8)の試験をそれぞれ行った。結果を
表1〜4に示した。 【0095】実施例6 酸化アルミニウム(Al23)溶射の代わりに酸化アル
ミニウム(Al23)と酸化チタン(TiO2)の混合
溶射(混合比80:20)に変更した以外は実施例1と
同様に、グリル皿とテストピースに溶射と塗装を行っ
た。テストピースについては(1)〜(7)の試験を、
焼き網受け皿ついては(8)の試験をそれぞれ行った。
結果を表1〜4に示した。 【0096】実施例7 酸化アルミニウム(Al23)溶射の代わりに酸化鉄
(Fe34)溶射に変更した以外は実施例1と同様に、
グリル皿とテストピースに溶射と塗装を行った。テスト
ピースについては(1)〜(7)の試験を、焼き網受け
皿ついては(8)の試験をそれぞれ行った。結果を表1
〜4に示した。 【0097】比較例1 酸化アルミニウム(Al23)溶射を行わない以外は実
施例1と同様に、グリル皿とテストピースに塗装を行っ
た。テストピースについては(1)〜(7)の試験を、
焼き網受け皿については(8)の試験をそれぞれ行っ
た。結果を表1〜4に示した。 【0098】 【表1】 【0099】 【表2】 【0100】 【表3】【0101】 【表4】 【0102】表1〜4に示す結果より、本発明によるコ
ーティング構造は、フッ素樹脂に由来する高度の潤滑
性、非粘着性、防汚性、耐焦げ付き性、耐久性、耐熱
性、耐薬品性、撥油性、撥水性等を有し、遠赤外線効果
を備えるので食品や被加熱物の芯部まで短時間で効率的
に加熱できることが分かった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A47J 36/02 A47J 36/02 Z 4F100 37/06 311 37/06 311 331 331 B05D 7/24 302 B05D 7/24 302A 302L B32B 9/00 B32B 9/00 A B65D 25/34 B65D 25/34 B F24C 15/10 F24C 15/10 B D 15/14 15/14 B E 15/16 15/16 B H05B 3/10 H05B 3/10 B Fターム(参考) 3E062 AA01 AA03 AA06 AA10 AB01 AB07 AB14 AC03 JA08 JB23 JC06 JC09 JD04 JD06 3K092 PP03 QA05 SS34 SS36 SS37 SS38 SS39 SS40 SS42 VV09 VV15 4B040 AC02 AC03 EA13 EA20 EB20 JA19 4B055 AA02 AA10 AA13 AA34 AA50 BA14 BA22 BA52 BA56 CA01 CA09 FB01 FB23 FB24 FB25 FB36 FC04 FD03 4D075 AE03 CA02 CA06 CA13 CA17 CA18 CA34 CA36 CA37 CA44 DA06 DA23 DB02 DB04 DB07 DC16 DC19 DC38 DC41 EA01 EA10 EB01 EB02 EB05 EB12 EB13 EB17 EB18 EB19 EB38 EB39 EB44 4F100 AA00B AA12B AA15B AA17B AA18B AA19B AA20B AA21B AA22B AA23B AA24B AA25B AA27B AA37B AB01B AC00B AD00B AG00B AK17B AK18C AK19C AT00A BA03 BA10A BA10C EH462 GB48 GB71 JB01 JJ03

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 基体上に、内部層として遠赤外線効果を
    有する物質の塗膜を有し、外部層としてフッ素樹脂を含
    有する塗膜を有するコーティング構造。 【請求項2】 遠赤外線効果を有する物質が、セラミッ
    クス、炭素、ガラス、金属、および天然鉱物から選ばれ
    る少なくとも一種である請求項1に記載のコーティング
    構造。 【請求項3】 セラミックスが、酸化アルミニウム、酸
    化ベリリウム、酸化セリウム、酸化クロム、酸化コバル
    ト、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化ケイ素、酸化タンタ
    ル、酸化タリウム、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化
    イットリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグ
    ネシウム、これらの複合酸化物、ホウ化アルミニウム、
    ホウ化バリウム、ホウ化カルシウム、ホウ化セリウム、
    ホウ化ハフニウム、ホウ化ランタン、ホウ化ストロンチ
    ウム、ホウ化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ク
    ロム、窒化ケイ素、窒化チタン、炭化ホウ素、炭化クロ
    ム、炭化ハフニウム、炭化モリブデン、炭化ケイ素、炭
    化タンタル、炭化タリウム、炭化タングステン、炭化イ
    ットリウム、および炭化ジルコニウムからなる群から選
    ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の
    コーティング構造。 【請求項4】 フッ素樹脂が、ポリテトラフルオロエチ
    レン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフル
    オロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テト
    ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
    体(FEP)、ポリクロロトリフルオロエチレン、テト
    ラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、
    およびポリビニリデンフルオライド(PVDF)からな
    る群から選ばれる少なくとも一種である請求項1、2ま
    たは3に記載のコーティング構造。 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のコーテ
    ィング構造を有する調理器具用部材。 【請求項6】 調理器具用部材が、天板、コンロ汁受け
    皿、オーブン皿、グリル皿、焼き網、焼き肉用鉄板、ロ
    ストル、ジンギスカン鍋、ごとく、炊飯釜、電気ポット
    内釜、給水タンク、ホットプレート用プレート、フライ
    パン、電子レンジ調理皿、鍋、グリル鍋、オーブントー
    スター用調理皿、および調理網からなる群から選ばれる
    少なくとも一種である請求項5に記載の調理器具用部
    材。 【請求項7】 請求項1〜4のいずれかに記載のコーテ
    ィング構造を有する調理器具。 【請求項8】 請求項5または6に記載の調理器具用部
    材を備えてなる調理器具。 【請求項9】 調理器具が、ガスコンロ、電気コンロ、
    ガスオーブンレンジ、電気オーブンレンジ、電子レン
    ジ、炊飯器、バーベキューコンロ、ホットプレート、
    鍋、フライパン、グリル鍋、焼き肉器、オーブントース
    ター、電気ポット、および自動給茶器からなる群から選
    ばれる少なくとも一種である請求項7または8に記載の
    調理器具。 【請求項10】 請求項1〜4のいずれかに記載のコー
    ティング構造を有する加熱装置用部材。 【請求項11】 請求項1〜4のいずれかに記載のコー
    ティング構造を有する加熱装置。 【請求項12】 請求項10記載の加熱装置用部材を備
    えてなる加熱装置。 【請求項13】 加熱装置が、塗装乾燥用、食品加熱
    用、食品乾燥用、生体加温用、動物飼育用、植物栽培
    用、繊維の加熱用、樹脂の加熱用、ゴムの加熱用、発泡
    断熱材の加熱用、暖房用、融雪用、融氷用、および解凍
    用からなる群から選ばれる少なくとも一の用途に用いる
    請求項11または12の加熱装置。 【請求項14】 基体上に、内部層として遠赤外線効果
    を有する物質をコーティングし、さらに外部層としてフ
    ッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを特徴
    とするコーティング構造の形成方法。 【請求項15】 基体上に、内部層として遠赤外線効果
    を有する物質をコーティングし、さらに外部層としてフ
    ッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを特徴
    とする調理器具用部材の製法。 【請求項16】 基体上に、内部層として遠赤外線効果
    を有する物質をコーティングし、さらに外部層としてフ
    ッ素樹脂を含有する塗料をコーティングすることを特徴
    とする加熱装置用部材の製法。
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