JP5549308B2 - 防汚加工製品及びその製造方法 - Google Patents
防汚加工製品及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5549308B2 JP5549308B2 JP2010072376A JP2010072376A JP5549308B2 JP 5549308 B2 JP5549308 B2 JP 5549308B2 JP 2010072376 A JP2010072376 A JP 2010072376A JP 2010072376 A JP2010072376 A JP 2010072376A JP 5549308 B2 JP5549308 B2 JP 5549308B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- oxide
- antifouling
- mass
- zirconium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
例えば、オーブンの内壁をアルミニウムまたは亜鉛にすると、その金属光沢による熱反射によってオーブンの熱効率が好転する。しかし、無垢のアルミニウムまたは亜鉛では、アルカリ洗剤などの薬品に弱いため美観が損失しやすく、食物が焦げ付いた場合にはなかなか除去し難いという問題があった。
また、オーブン内壁に撥水性樹脂を塗布すると、アルミニウムまたは亜鉛の金属光沢による熱反射が阻害される。さらに、撥水性樹脂自身が傷つきやすい上、300℃以上の高温に耐えられないという問題があった。
一方、ホーロー処理の場合は、耐熱性と傷つきにくさにおいては問題ないが、焦げ付きが落ち難く、アルミニウムまたは亜鉛の金属光沢による熱反射を阻害するという問題があった。
このように、アルミニウムまたは亜鉛の熱反射を損なわず、かつ傷つき難く、酸アルカリによる劣化を抑え、食物等の被加熱物を焦げ付きにくくする方法は未だなかった。
さらに、本発明の防汚加工製品をオーブン等に使用した場合、アルミニウムまたは亜鉛を形成材料とする金属基体の反射を損なわず、オーブン等の熱効率の向上させることができ、かつ傷つき難く、酸アルカリによる劣化を抑え、美観を損なわないという効果を有する。また、熱伝導性が優れるというアルミニウム、亜鉛の特性を活かすことが出来る。
また、本発明の防汚加工製品の製造方法は、上記の効果を奏する防汚加工製品を簡便にかつ効率よく製造することができる。
まず、防汚加工製品の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態である防汚加工製品10の断面構造を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の防汚加工製品10の特徴は、アルミニウム製または亜鉛製の製品基体11の表面上に形成された第1層21と、この第1層21上に形成された第2層22とからなる2層構造の防汚コーティング膜20を有していることにある。
また、アルミニウムまたは亜鉛製の製品基体11には、格別の制限はなく、アルミニウム、アルミニウム合金、アルマイト、亜鉛、亜鉛めっき鋼板等のアルミニウムまたは亜鉛製品を包含する。また、製品基体11の形状も特に制限されず、バルク状の成形体であってもよく、板状や線状のものであってもよい。また、防汚加工製品10とは、例えば、フライパン、鍋類、オーブン、グリル用トレイ、調理器具の部品を包含するものとする。
ナトリウム成分が、Na2O換算で20質量%を超えるとコーティングの耐アルカリ性、耐酸性が不足し、2質量%未満であると塗装性が悪化する。
リチウム成分が、Li2O換算で10%を超えるとコーティングの耐アルカリ性が悪化し、0.5%未満であるとコーティングの耐酸性が悪化する。
これらの成分の含有量が70質量%未満である場合、防汚コーティング膜20において十分な焦げ付き防止効果が得られず、また防汚加工製品10の熱反射性が低下する傾向がある。
これらの金属酸化物以外の成分について特に制限するものではないが、第2層22はシリカ(シリコン酸化物)を含まない組成とすることが好ましい。
まず、最外層の第2層22から述べる。第2層22の役割は食物の焦げ付きの防止と反射低下の防止である。ここで、第2層22にシリカ成分が含まれていると、食物が焦げ付きやすくなるため、第2層22におけるシリカ成分の含有量は極力少なくする必要があり、実質的にシリカを含まない被膜とすることが好ましい。第2層22の構成材料として好適な材料は、先に記載のように、ジルコニウム酸化物、イットリウム酸化物、ハフニウム酸化物および希土類酸化物である。これら成分は、焦げ付きにくいだけでなく、シリカよりも屈折率が大きいため光線を反射しやすく、オーブンの内壁材として好適に用いることができる防汚加工製品10とすることができる。
第1層21が100nmを下回ると十分な傷つき防止効果と腐食防止効果が得られず、1000nmを超えると亀裂が生じやすくなる。また、第2層22が10nmを下回ると所望の焦げ付き防止効果が得られず、200nmを超えると亀裂が生じやすくなる。防汚コーティング膜20において亀裂が生じると、コーティングの透明さが損なわれ、熱反射性も損なわれる。
次に、本発明の防汚加工製品10の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の防汚加工製品10の製造方法は、製品基体11(アルミニウムまたは亜鉛基体)の表面上に、珪酸アルカリを含む塗布液を塗布し、熱処理して、その熱処理生成物からなる第1層21を形成する工程と、さらに、第1層21上に、ジルコニウム、イットリウム、ハフニウムおよび希土類元素から選ばれた少なくとも1種の成分のゾル、アルコキシド及びその部分加水分解生成物、並びに塩から選ばれた少なくとも1種を含む塗布液を塗布し、これを熱処理して、その熱処理生成物からなる第2層22を形成する工程と、を含んで構成されている。ここでは、第2層22の形成材料である塗布液として、ジルコニウムを含むものとして説明する。
溶媒としては、水が好ましく、塗布方法に応じて固形分1%以上20%以下の範囲で調整するのが好ましい。
そこで、さらに取り扱いの容易さの点では、これらジルコニウムアルコキシドやジルコニウムアルコキシドの加水分解物をキレート化したジルコニウムアルコキシドのキレート化合物、ジルコニウムアルコキシドの加水分解物のキレート化合物が好ましい。
ここで、加水分解抑制剤とは、ジルコニウムアルコキシドとキレート化合物を形成し、このキレート化合物の加水分解反応を抑制する作用を有する化合物のことである。
加水分解抑制剤の定義は、上述した通りである。
これらが含まれる塗布液の溶媒としては、有機溶剤もしくは水を用いることができ、有機溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル類等を用いることができる。
塗布液は、塗布方法に応じて固形分1%以上20%以下の範囲で調整するのが好ましい。
まず、第1層形成用塗布液を製品基体11(アルミニウムまたは亜鉛基体)の表面に塗布する。塗布方法としては、公知のスプレー法、ディップ法、ロール法などが適用可能であり、特に制限はない。
その後、塗布膜を乾燥し、熱処理する。熱処理温度は、200℃以上500℃以下とするのが好ましい。200℃未満では、硬度や腐食防止性が不十分であり、500℃以上では、アルミニウムまたは亜鉛が溶融する虞がある。
そして、上記の塗布膜を乾燥し、熱処理する。熱処理温度は、200℃以上500℃以下とするのが好ましい。
このようにして、本実施形態の防汚加工製品10を製造することができる。
さらに、本発明の防汚加工製品をオーブン等に使用した場合、アルミニウムまたは亜鉛を形成材料とする金属基体の反射を損なわず、オーブン等の熱効率の向上させることができ、かつ傷つき難く、酸アルカリによる劣化を抑え、美観を損なわないという効果を有する。また、熱伝導性が優れるというアルミニウム、亜鉛の特性を活かすことが出来る。
また、以上のような防汚加工製品10の製造方法によれば、上記の効果を奏する防汚加工製品10を簡便にかつ効率よく製造することができる。
まず、珪酸ナトリウムと珪酸リチウムと水を混合して、酸化物換算値でSiO2:11%、Na2O:2%、Li2O:0.5%、H2O:86.5%の第1層形成用の塗布液を調製した。
次に、ジルコニウムテトラブトキシド6重量部、アセト酢酸エチル3重量部、2−プロパノール91重量部を25℃で30分間混合し、ジルコニウムテトラブトキシドとアセト酢酸エチルとのキレート化合物を形成し、第2層形成用の塗布液を調製した。この塗布液の固形分は2%であった。
また、基体として純アルミニウム製シートを用意した。
次いで第1層上に第2層形成用の塗布液をロールコーター塗布し、250℃で10分間熱処理した後、冷却することで第2層を形成した。
ここで、第1層目の厚さは400nm、第2層目の厚さは50nmであった。
このようにして純アルミニウム製シートの表面に二層構造の防汚コーティング膜を形成し、実施例1の本発明の防汚加工製品を作製した。
実施例1において第1層目を塗布しないものを比較例1とした。
実施例1において第2層目を塗布しないものを比較例2とした。
実施例1において第2層形成用の塗布液を、ナノジルコニア(平均粒子径3nm:住友大阪セメント株式会社製)を水に分散させ固形分を2%としたものを用いた。その他は実施例と同じとし、実施例2の本発明の防汚加工製品を作製した。
また、防汚コーティング膜を形成しない無垢の純アルミニウム製シートについても同様の評価を行った。
・耐アルカリ性 :5%水酸化ナトリウム水溶液に各サンプルを24時間浸漬し、その後に表面を目視観察することにより防汚コーティング膜の表面状態の変化を評価した。
・耐蒸気性 :各サンプルを100℃の水蒸気に24時間暴露し、その後に表面を目視観察することで防汚コーティング膜の表面状態の変化を評価した。
・鉛筆9H傷 :JIS−K5600に準拠して行った。
・醤油焦げ落とし:各サンプルの防汚コーティング膜の表面に醤油10mLを付着させ、大気中、250℃で1時間加熱し、その後、100℃の水蒸気に20分間暴露して醤油を焦げ付かせた。その後、この焦げ付き汚れを、水を含ませた布を用いて水拭きし、除去の容易さを評価した。
実施例3では、珪酸ナトリウムと珪酸リチウムと水を混合して、酸化物換算値でSiO2:5%、Na2O:1%、Li2O:0.1%、H2O:93.9%に調整し、第1層形成用の塗布液を調製した。
また、ハフニウムテトラブトキシド、イットリウムテトラブトキシド、ランタトリブトキシド、およびセリウムテトラブトキシドから選ばれた1種を1.5重量部、ジルコニウムイソプロポキシド1.5重量部、アセト酢酸エチル1.5重量部、2−プロパノール95.5重量部を25℃で30分間混合し、各成分とアセト酢酸エチルとのキレート化合物を形成し、第2層形成用の塗布液を調製した。この塗布液の固形分は1質量%であった。
また、固形分中のジルコニウムの含有量はZrO2換算で50質量%であった。
すなわち、実施例3のサンプルとして、第2層にハフニウムを含むサンプル、イットリウムを含むサンプル、ランタンを含むサンプル、セリウムを含むサンプルの4種類のサンプルを作製した。
また本実施例での防汚コーティング膜の厚さは、第1層が200nm、第2層が10nmであった。
まず、珪酸ナトリウムと珪酸リチウムと水を混合して、酸化物換算値でSiO2:11%、Na2O:2%、Li2O:0.5%、H2O:86.5%の第1層形成用の塗布液を調製した。
次に、ジルコニウムテトラブトキシド6重量部、アセト酢酸エチル3重量部、2−プロパノール91重量部を25℃で30分間混合し、ジルコニウムテトラブトキシドとアセト酢酸エチルとのキレート化合物を形成し、第2層形成用の塗布液を調製した。この塗布液の固形分は2%であった。
また、基体として亜鉛めっき鋼板シートを用意した。
次いで第1層上に第2層形成用の塗布液をロールコーター塗布し、250℃で10分間熱処理した後、冷却することで第2層を形成した。
ここで、第1層目の厚さは400nm、第2層目の厚さは50nmであった。
このようにして亜鉛めっき鋼板シートの表面に二層構造の防汚コーティング膜を形成し、実施例4の本発明の防汚加工製品を作製した。
Claims (2)
- 金属基体と、前記金属基体の表面に形成された防汚コーティング膜と、を含み、
前記金属基体は、アルミニウムまたは亜鉛を形成材料とし、
前記防汚コーティング膜は、
前記金属基体上に形成され珪酸リチウムおよび珪酸ナトリウムの混合物の熱処理生成物からなる第1層と、
前記第1層上に形成され、ジルコニウム酸化物の熱処理生成物、またはジルコニウム酸化物と、イットリウム酸化物、ハフニウム酸化物、ランタン酸化物およびセリウム酸化物からなる群から選ばれる1種の金属酸化物との混合物の熱処理生成物である第2層と、
を有し、
前記第1層は、珪酸リチウムおよび珪酸ナトリウムの含有率が、珪素成分として、二酸化珪素換算で60質量%以上95質量%以下であって、厚さが100nm以上1000nm以下であり、
第2層は、ジルコニウム酸化物の含有率が70質量%以上100質量%以下であって、厚さが10nm以上200nm以下であることを特徴とする防汚加工製品。 - 請求項1に記載の防汚加工製品の製造方法であって、
アルミニウムまたは亜鉛を形成材料とする金属基体の表面上に、珪酸リチウムおよび珪酸ナトリウムを含む塗布液を塗布し、熱処理を施して、その熱処理生成物からなる第1層を形成する工程と、
前記第1層上に、ジルコニウム酸化物を含む塗布液、またはジルコニウムアルコキシドと、イットリウム、ハフニウム、ランタンおよびセリウムから選ばれた1種の成分のアルコキシドとを含む塗布液を塗布し、熱処理を施して、その熱処理生成物からなる第2層を形成する工程と、
を有することを特徴とする防汚加工製品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072376A JP5549308B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | 防汚加工製品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072376A JP5549308B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | 防汚加工製品及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011202084A JP2011202084A (ja) | 2011-10-13 |
JP5549308B2 true JP5549308B2 (ja) | 2014-07-16 |
Family
ID=44879067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010072376A Active JP5549308B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | 防汚加工製品及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5549308B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017165612A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | Towa株式会社 | 透光性材料、低密着性材料及び成形用部材 |
JP6955617B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2021-10-27 | クリナップ株式会社 | 表面処理金属部材、加熱器具 |
US20230352698A1 (en) * | 2020-03-31 | 2023-11-02 | Osaka Gas Co., Ltd. | Method for Producing Coating Composition, Yttria-Stabilized Zirconia Layer, Electrochemical Element, Electrochemical Module, Electrochemical Device, Energy System, Solid Oxide Fuel Cell, and Solid Oxide Electrolysis Cell |
JP7389710B2 (ja) | 2020-05-18 | 2023-11-30 | 株式会社トクヤマ | 防汚性膜を有する基板の製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0214188A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 平版印刷版用支持体の製造方法 |
JPH03194322A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 調理器用壁面材 |
JP2007217739A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 撥水性被膜の成膜方法 |
JP5125108B2 (ja) * | 2007-01-16 | 2013-01-23 | 住友大阪セメント株式会社 | ステンレス鋼材の熱変色防止方法 |
JP5470695B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2014-04-16 | 住友大阪セメント株式会社 | 防汚性製品及びその製造方法 |
JP2010037173A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 防汚性製品及びその製造方法 |
JP5326962B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2013-10-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 防汚加工製品及びその製造方法 |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010072376A patent/JP5549308B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011202084A (ja) | 2011-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101452535B1 (ko) | 조리 기구 및 그 제조 방법 | |
TWI503381B (zh) | 含鈦陶瓷塗料與保護塗層 | |
JP5866303B2 (ja) | 高耐薬品性及び改善された非粘着性を有する、薄いガラス質保護層又はセラミック質保護層を含む金属表面 | |
US8101280B2 (en) | Alkali-resistant coating on light metal surfaces | |
JP5549308B2 (ja) | 防汚加工製品及びその製造方法 | |
JP5470695B2 (ja) | 防汚性製品及びその製造方法 | |
JP5326962B2 (ja) | 防汚加工製品及びその製造方法 | |
JP2018535913A (ja) | 被覆ガラスシート | |
JP5403094B2 (ja) | 調理器具の製造方法 | |
CN112251136A (zh) | 防护涂层前驱体、防护涂层前驱体溶液及其制备方法 | |
JP2014097388A (ja) | ガラス質コーティングを含む鋳鉄でできた物品およびこのような物品の製造法 | |
JP2011011958A (ja) | 防汚性物品及びその製造方法 | |
JP5564761B2 (ja) | 水垢固着防止製品及びその製造方法 | |
JP5435395B2 (ja) | ガラス物品の製造方法 | |
US20100227177A1 (en) | Sanitary ware and process for production thereof | |
JP5673286B2 (ja) | 耐食性及び耐指紋性に優れた物品及び調理器具並びに耐食性及び耐指紋性に優れた物品の製造方法 | |
JP2007217739A (ja) | 撥水性被膜の成膜方法 | |
TW200538583A (en) | Electromagnetic steel sheet having insulating coating | |
WO2003091630A1 (fr) | Ustensile de cuisson et son procede de fabrication ainsi que son procede d'utilisation | |
JP5125108B2 (ja) | ステンレス鋼材の熱変色防止方法 | |
JP2010037173A (ja) | 防汚性製品及びその製造方法 | |
JP2009052826A (ja) | コンロ用トッププレート及びその製造方法 | |
JP2010065148A (ja) | 防汚性薄膜形成用塗布液と防汚性薄膜の製造方法及び防汚性薄膜 | |
JP2010019491A (ja) | 保護膜付き製品 | |
JP4448131B2 (ja) | ジルコニウム基金属ガラスの表面成膜方法およびジルコニウム基金属ガラス部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120816 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20131001 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140505 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Ref document number: 5549308 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |