JP2778322B2 - 熱硬化型撥水性塗膜とこれによる調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材の表面に塗布し、
加熱硬化することにより長期にわたって撥水性と離形性
の良好な熱硬化型撥水性塗膜、及びこの塗膜を容器の内
面に形成した調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、汚れが付着しても拭き取ることで
容易に除去、清浄化ができ、同時に撥水力の長期に渡る
維持による防錆が可能である塗膜の要望がますます強く
なってきている。この目的に対して一般にフッ素コート
膜が利用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のフッ素コート膜
は、基材への付着性が悪く、長期間に渡って強固に塗膜
を密着維持するためには、基材の表面をブラスティング
などによる物理的方法や、化学薬品による侵食エッチン
グにより極度に疎面化し、この処理の直後に、この表面
上に速やかにフッ素樹脂プライマー塗料を施し、乾燥後
さらに重ねてトップコート用フッ素樹脂塗料を塗布した
後、３８０℃の高温で焼成して形成していた。このため
基材表面の粗面化と焼成に高温を必要とするものである
ことから、皮膜形成に当たって高度の技術を必要とする
もので、一般的な塗装形態での対応が困難であった。さ
らに塗布したフッ素塗膜の状態は、改質顔料等の添加の
ために基材そのままの表面状態と色感とを生かした利用
が不可能であるとともに各種色調への着色の要望に応じ
られなかった。また、この塗膜は軟質のため擦傷の発生
が生じやすいものであった。さらにプラスチックス表面
への塗布もできなかった。

【０００４】本発明はこれらの課題を解決するものであ
り、１回の塗布焼成で熱硬化型撥水性塗膜を形成するこ
とで、ごく一般的な塗装の形態での対応を可能とし、長
期に渡って撥水性を維持するこが可能であり、また無色
透明の塗膜が形成でき、さらに任意の着色を可能にする
ことを第１の目的にしている。

【０００５】第２の目的は、長期に渡って塗膜の変質が
なく、水垢や調理物等の付着物の容易な離形性と防錆を
目的とした撥水性の維持が可能な容器を備えた調理器を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための本発明の第１の手段は、少なくともエポキシ樹
脂と、無水トリメリット酸と、フルオロアルキルシロキ
サン化合物とを有し、前記エポキシ樹脂と前記無水トリ
メリット酸との混合体に対して前記フルオロアルキルシ
ロキサン化合物を０．１重量％〜５．０重量％添加して
なる熱硬化型撥水性塗膜を形成するものである。

【０００７】第２の目的を達成するための本発明の第２
の手段は、熱硬化型撥水性塗膜を容器の内面に形成した
容器を装着して調理器を構成するものである。

【０００８】

【作用】少なくともエポキシ樹脂に無水トリメリット酸
を完全に相溶混合させ、この系に対してフルオロアルキ
ルシロキサン化合物を混合し、塗膜形成用組成物を構成
して、通常の方法で脱脂処理した基材表面にこの組成物
を容易に塗布することができ、１３０℃以上の比較的低
い温度で焼成を施すことで、フルオロアルキルシロキサ
ン化合物が塗膜の表面層部に移行しながら塗膜成分と化
学的に結合し、強固な熱硬化型撥水性塗膜が形成され
る。

【０００９】この塗膜の形成上の必要条件は、上記の３
成分が相溶性を示す範囲内で混合されており、かつ混合
の状態で安定であり、これを基材表面に塗布し、加熱す
る段階で３成分中比較的低分子量であるフルオロアルキ
ルシロキサン化合物が表層部分に移行しながらエポキシ
樹脂とトリメリット酸との硬化反応課程で生じる水酸基
やカルボキシル基と反応して塗膜成分となり、固定さ
れ、目的の熱硬化型撥水性塗膜を形成する。

【００１０】この状態は、塗膜の表面部に単にフルオロ
アルキルシロキサン化合物が付着した状態ではなく、表
層部分にフルオロアルキルシロキサン化合物が分布した
状態で塗膜成分になっているため、仮に表面の撥水性が
消失しても塗膜の新層部分の塗膜を洗う、擦る、拭く等
の操作で促すことで、撥水性を有する層が露出するので
長期に渡って撥水性、汚れの付着の抑制、付着した汚れ
の容易な除去性が維持でき、この結果、金属の防錆力が
維持できるものとなる。この様に従来のフッ素コートの
様に基材の前処理を厳重に行なうことなく、通常の脱脂
処理で塗膜の十分な密着性と均一性が確保できることか
ら、極めて塗膜化が容易である。

【００１１】この効果は、フルオロアルキルシロキサン
化合物の混合量を必要以上に増大させても表面部分の上
記の効果は一定であり、逆に混合組成物や硬化した塗膜
の白濁化を招き、同時に基材への塗布時に基材表面では
じき現象を発現するため、その結果、塗膜はじきを生じ
て均一化を損ない、基材への密着性の低下を来すものと
なる。

【００１２】第２の目的を達成するために、本発明の熱
硬化型撥水性塗膜をステンレス４３０容器の内面に形成
して水容器となし、これを装着してジャーポットを構成
すると、塗膜形成のための焼成温度が１３０℃以上と比
較的低温であるので、ステンレスの酸化皮膜の生成が起
こらない。このため、基材の色感が塗膜を通してそのま
ま利用できることから飲料水（食品）を充填することに
対する美麗感を損なう事がない。さらに水の沸騰の繰り
返しによる水垢等の器壁への付着に対して容易に洗浄が
でき、この洗浄をすることによって上記の撥水性の再付
加ができるので長期の持続が可能である。また塗膜の損
傷もほとんど生じない。

【００１３】第２の目的に対して本発明の熱硬化型撥水
性塗膜を容器の内面に形成し、本体に装着して調理器を
構成すると、調理物のこびりつきが発生しても容易に離
形し、簡単な洗浄で上記の効果が現われるので長期に渡
って美麗さ、清潔感が維持できる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）フェノール化合物とエピクロールヒドリン
とによるエポキシ樹脂としてエピコート８２８（油化シ
ェルエポキシ（株）製）と無水トリメリット酸との混合
比率を変えて、この全量の９９重量％に対して、フルオ
ロアルキルシロキサン化合物としてヘキサデカフルオロ
デカチルトリメトキシシランの１重量％を混合し、２−
ブタノンで固形分２５重量％に希釈し、塗膜形成用組成
物を構成した。通常の脱脂剤で脱脂処理したステンレス
４３０基材表面に、この組成物を焼成後の塗膜厚みとし
て１５±５μｍとなるように塗布し、２００℃×６０分
焼成を施し、無色透明の本発明の塗膜を形成した。これ
を沸騰水中に２００時間浸漬した後、塗膜表面の状態、
塗膜の基材との密着性を試験し、（表１）に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】この結果から明らかなように、無水トリメ
リット酸の混合範囲は１０重量％〜４０重量％が適して
いる。

【００１７】次に、上記エポキシ樹脂８０重量％、無水
トリメリット酸２０重量％の混合に対して全量が１００
重量％になるようにヘキサデカフルオロデカチルトリメ
トキシシランの混合量を変化させて、上記と同様にして
熱硬化塗膜を形成し、この表面に水１０μｌを滴下し、
この接触角の測定結果を図１に示した。この結果から明
らかなように、ヘキサデカフルオロデカチルトリメトキ
シシランの混合の上限は混合組成物の濁りの状態から５
重量％である。さらに接触角が一定の値を維持できるヘ
キサデカフルオロデカチルトリメトキシシランの混合の
下限量は０．１重量％であり、本発明の目的が達成でき
る。ここに示したと同様の結果をもたらすエポキシ樹脂
としては、次のものが有効である。

【００１８】ヒドロキシジフェニルジメチルエタン（ビ
スフェノールＡ）、ヒドロキシジフェニルメチルエチル
エタン、ヒドロキシジフェニルジエチルエタン、ジヒド
ロキシジフェニルエタン（ビスフェノールＦ）、テトラ
ブロムビスフェノールＡ及びＦ、テトラクロロビスフェ
ノールＡ及びＦ、テトラフロロビスフェノールＡ及びＦ
である。

【００１９】上記の他に効果のある化合物は、4,4'-ジ
ヒドロキシジフェニール、4,4'-ジヒドロキシジフェニ
ールスルホン、とこれらのテトラフルオロ化合物が有効
である。

【００２０】本発明の目的を達成できるフルオロアルキ
ルシロキサン化合物は、トリオキシフルオロシロキサ
ン、トリクロロフルオロシロキサンで総称される化合物
が有効である。

【００２１】組成物の基材への塗布に当たっては、アル
コール、塩素系、ケトン系、芳香族炭化水素系の溶剤で
任意に希釈し混合組成物を形成すればよく、塗布の方法
はスプレー、浸漬引き上げ、ローラ等でなされる。基材
は金属、ガラス、その他塗膜の形成時の焼成に耐えるも
のであればプラスチックス等の基材が使用でき、上記に
示した性能が得られる。また塗布する基材は板状である
ことを問わない。

【００２２】（実施例２）臭素化エポキシ樹脂（１８〜
２０％Ｂｒ）８０重量％と無水トリメリット酸２０重量
％とを混合したもの９９．５重量％に対して、ヘキサデ
カフルオロデカチルトリクロロシランの０．５重量％を
混合し、この混合物８５重量％に対してルチル型酸化チ
タンを１５重量％を均一に分散して、２−ブタノン／ト
リクロールエタン＝５０／５０混合溶剤で固形分２５重
量％に希釈し、塗膜形成用組成物を構成した。通常の脱
脂剤で脱脂処理した板厚み４mmのソーダガラス基材表面
に、この組成物を焼成後の塗膜厚みとして１５±５μｍ
となるように塗布し、１８０℃×６０分焼成を施し、本
発明の塗膜を形成した。これを沸騰水中に２００時間浸
漬した後の、塗膜表面の状態、塗膜の基材との密着性を
試験した結果、外観は良好、ごばん目テープ剥離試験で
は、剥離なしであった。また、水１０μｌを塗膜表面に
滴下した時の接触角は１１４゜であった。

【００２３】（実施例３）以下、本発明の第２の発明の
一実施例としてジャーポットを例にとり説明する。図２
に示したジャーポットの構成断面図に基づいて、この構
成を説明する。２は実施例１に示したと同様の方法によ
り得られた塗膜形成用組成物を塗布したステンレスで構
成された湯保持容器で、この内側に無色透明な熱硬化型
撥水性塗膜形成されている。これを貯湯容器として本体
１に装着し、この上部はヒンジ４により開閉自在な蓋３
で覆われている。５は湯保持容器２の中に溜められた湯
である。６は湯５を排出するためのポンプツマミで、７
は湯排出口である。また、８は本体１に給電するための
電源コードである。

【００２４】次に、動作を説明する。電源コード８によ
り給電し、蓋３により外界と遮断した状態で、湯保持容
器２中の水を加熱し沸騰した後、９５℃以上の温度に常
時保持されている。従って、上記に示した熱硬化性撥水
塗膜に湯が常時接触状態で保持されているので、湯中に
溶け込んでいた成分の塗膜表面部への析出付着が汚れと
して付着し、堆積する。保温されている湯５は、必要に
応じてポンプツマミ６により排出する。湯５がなくなれ
ば、新たな水を注ぎいれることで沸騰する。この動作を
繰り返す状態でジャーポットが使用される。

【００２５】熱硬化型撥水性塗膜の性能を実用に即して
試験するために、水を入れ、湯を沸かし、６０分保持
し、湯を排出し、注水するという一連の操作を１０００
回繰り返し実施した。この間１００回毎に熱硬化性撥水
塗膜の汚れの洗浄を、２．５重量％としたクエン酸水溶
液で煮沸洗浄した後、上記と同様の方法で水の接触角を
測定し、その結果を図３に示した。この結果から、長期
に渡る使用に対して本発明の目的を満たすものである。
また錆の発生は全く見られなかった。

【００２６】ここではジャーポットの例について説明し
たが、この効果は各種の調理器についても、同様に効果
を発揮することができるものである。

【００２７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、第１
の発明によれば、少なくともエポキシ樹脂と無水トリメ
リット酸との混合体に対してフルオロアルキルシロキサ
ン化合物の０．１重量％〜５．０重量％を添加した組成
溶液を各種の基材の表面に、通常の脱脂処理後、１回の
塗布焼成で熱硬化型撥水性塗膜を形成することで、ごく
一般的な塗装の形態での対応を可能とし、長期に渡って
撥水性を維持するこが可能であり、無色透明の塗膜が形
成できるので基材表面の状態と色感を活かすことがで
き、さらに任意の着色を可能にした。

【００２８】また、第２の発明によれば、熱硬化型撥水
性塗膜を調理器の容器の内面に形成し、本体に装着する
ことで長期の実用に対して撥水性に変化がなく、この結
果錆の発生がなく、汚れの洗浄が容易に実施でき、基材
の色感を利用できる調理器が構成できることから、この
効果は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】フルオロアルキルシランの量と水の接触角の関
係を示したグラフ

【図２】第２の発明の一実施例であるジャーボットの構
成図

【図３】同第２の発明の一実施例であるジャーポット内
壁面の水の接触角を示す図

【符号の説明】

１ 本体 ２ 湯保持容器 ３ 蓋 ４ ヒンジ ５ 湯 ６ ポンプツマミ ７ 湯排出口

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−47030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−207354（ＪＰ，Ａ) 新保正樹編 「エポキシ樹脂ハンドブ ック」 （昭和62年12月25日初版１刷発 行） 日刊工業新聞社、第201頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09D 163/00 - 163/10 A47J 27/21 A47J 36/02 C09D 5/00 C09D 3/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともエポキシ樹脂と、無水トリメリ
   ット酸と、フルオロアルキルシロキサン化合物とを有
   し、前記エポキシ樹脂と前記無水トリメリット酸との混
   合体に対して前記フルオロアルキルシロキサン化合物を
   ０．１重量％〜５．０重量％添加してなる熱硬化型撥水
   性塗膜。
2. 【請求項２】請求項１記載の熱硬化型撥水性塗膜を容器
   の内面に形成してなる調理器。