JPH0269574A - セルフクリーニング用被覆面 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 末究明は、特に電子レンジ、オーブンレンジなどのマイ
クロ波を照射して調理をおこなう高周波調理器のセルフ
クリーニング用被覆面に関するものである。

従来の技術 従来、このような調理器の壁面に油脂などの有機物が付
着した場合、水洗いして除去することも、また、炭化し
て固着したものを表面を傷つけることなく機械的に落と
すこともはなはだ困雉であった。

このような不都合を解消するために汚れが付着する表面
を触媒作用を有する皮膜で被テし油分を分解することが
試みられ、すでに実用化さねている。これは触媒をホー
ローフリットや塗料の如り結合剤に分散させ、これを塗
布し焼付硬化などにより器壁表面に皮膜を形成させたも
のであり、セルフクリーニング被覆面と称して各種の箱
型調理器の加熱室壁面に適用されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来のセルフクリーニング被覆面はマイクロ波
照射ではほとんど温度上昇はなく、したがって高周波調
理の際の触媒作用はゼロに等しい。

高周波調理時ｉこも調理物によっては多量の油分が飛散
するが、このときの油分は皮膜中に浸透、拡散するのみ
であるため皮膜中の触媒を覆ってしまう結果となり触媒
活性を阻害する原因となっている。セルフクリーニング
被覆面がその性能を発揮するのは温度が上昇したとき、
すなわちヒータを用いた調理のときである。ヒータから
の輻射熱などにより被覆面の温度が上昇する訳であるが
、ヒータから遠い部分などでは温度があまり上昇せず温
度的１こかなりのばらつきが生じる。触媒作用〈触媒反
応〉の面から言えばどのような触媒でも温度は高い方が
反応性は大きく、この点からも被覆面の温度のばらつき
は触媒性能の面で好ましいことではない。

また、被覆面の熱容量の面からも庫内温度の立上がりを
遅くすることにもつながる。セルフクリーニング被覆面
の性能の面からは、被覆面の温度を高くする高活性な、
たとえば貴金属などの触媒を用いるなどの手段があるも
のの前者の方法では、ヒータ容量の増大が必要であり、
これでは調理器自体の本体表面温度を上昇させることに
なり安全性の面で好ましくない。後者ではこれらの触媒
が極めて高価であるなどの問題があり、昨今の省エネル
ギー、省資源の観点からも実用的とは言い難い。

本発明は上記の課題を解決するもので、被覆面の温度を
上昇させて、油汚れを浄化しうるセルフクリーニング用
被覆面を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記のような従来のセルフクリーニング被覆面の欠点を
解決するために本発明のセルフクリーニング用被覆面は
、被覆面の皮膜中ｆこ分散させる触媒が高周波の高損失
材料から成りマイクロ波照射で触媒自体を内部から発熱
させてすばやく窩温になるような構造とし、かつ触媒で
ある高周波損失材料の粒子表面にさら（こＣｅ、　Ｃｕ
、　Ｍｎの３元累複合金属酸化物を担持し、この複合金
属酸化物をＣｅＣｕＡＭｎｌ−ＡＯｘで表わしＴことき
に、ＡがＱ（Ａ〈１、ＸがＯ〈工であり、これを耐熱性
ポリマーをバインダーとオる無ｉ質耐熱塗料に分散させ
、被塗装面に塗装してコーティング層を形成して設けだ
もので、このコーティング層表面上で調理物から飛散す
る油分を効率的に分解するものである。

作用 上記の構成による作用について説明する。

ます、油類としてサラダオイルを例にとり、　Ｃｅ。

Ｃｕ、Ｍｎからなる複合酸化物（以下Ｃｅ　ＣｕＡＭｎ
ｌ−ＡＯｘと記す。）の作用について説明する。

サラダオイルはステアリン酸、パルミチン酸。

オレイイン酸、リノール酸、リルイン酸などの高級脂肪
酸のトリグリセライドであり、一般式は次のようになる
。

べて高活性である。これは、ＣｅＣｕｐ、Ｍｎ１−ＡＯ
ｘが従来の酸化物に比べ表面積が大きいこと、複数元素
で構成されているので酸化物内部での元素の原子価コン
トロールが可能で、酸化反応に有利ｆ（原子価状態を維
持しやすくなっていることによると考えられる。

表面積については、ＭｎＯｘ　（０＜ｘ　）、　Ｃｕ０
ｘ（０＜ｘ）ｆこ比べてＣｅＣｕＡＭｎｌ−ＡＯｘは、
約２倍近くの表面積をもつ。これにより触媒としての活
性は高まり、反応を有利に進める。

原子価については、次式に示すように、たとえばＭｎに
結合した酸素が反応に関与するとした場合に、 Ｍｎ２Ｏ３−＊　Ｍｎ２０３−ａ　＋　’０２　　　　
　　　　（１１トリグリセライドを酸化分解すればＣｏ
、、　Ｈ，Ｏの他ｔこアルデヒドをはじめ副生成物も発
生する。この副生物の発生も含め、トリグリセライドを
酸化分解するのｌ（Ｃｅ　ＣｕＡＭｎ　１−ＡＯｘ　は
従来の酸化物に比ｆｉ１式で発生した−””ａ＞ｏ） が反応により消費さ れる。ところが（２）式でＣｕＯから−０２が供給され
、この７０２は酸素不足のＭｎ、Ｏ，−ａに吸収され、
（３）式る。ここでわかるようにａ棒−であればＭｎ２
Ｏ３は完全に再生する。と同時に（４）式より空気中の
酸素によりＣｕ２ＯもＣｕＯへ酸化され再生される。Ｘ
ＰＳ（Ｘ線光電子分光装置）では、ＣｅＣｕＡＭｎ　ｔ
−Ａｏｘの表面は、ＣｕはＣｕＯリッチ側で、ＭｎはＭ
ｎ２Ｏ３リッチ側で存在することを確認している。

上記のようｌこ、触媒反応の面から言えば、どのような
触媒でも温度が高い方が反応性は大きい。

被覆面の皮膜中に分散させる触媒が高周波の損失材料か
らなり、マイクロ波の照射によって触媒自体が内部から
発熱してすばやく高温ｌこなるようにし、さらにその表
面には極めて酸化活性の高いＣｅＣｕＡＭｎｌｇｏｚを
担持しており、このような高活性な触媒を含む被覆面を
調理器庫内に形成すれば、油汚れに代表される調理中の
汚れｆ）”：’　ＣｅＣｕＡＭｎｌ−ＡＯｘの高い酸化
活性により分解されてしまうのである。

実施例 高周波損失材料としてＮｉ−Ｚｎ系フェライト粉末を用
いた。粒径は約１００μｍである。Ｃｅ、　Ｃｕ、　Ｍ
ｎの３元素の硝酸塩を用い、所定のモル比の混合水溶液
を作り、この水溶液中に前記Ｎｉ−Ｚｎフェライト粉末
を浸漬して十分含浸させたのち乾燥し、４５０℃にて２
時間加熱処理を行ない１粒子表面にＣｅＣｕ　ＡＭｎ　
１−ＡＯｘ　　を担持させたものを作製した。

このようにして得られた触媒を耐熱塗料（住友化学ニリ
ン酸塩系無機質耐熱塗料）に分散させた。

触媒添加量は２Ｑｗｔ％であり、ボールミルを用いて１
時間分散、混合させた。水で適当な粘度（水添加量は約
８ｗｔ％）に調整の後、加熱室庫内壁面に塗装、焼付硬
化によりコーティング層を形成した。

塗装はデビルビス製スプレーガン（ノズル口径１．４ｍ
ｍφ、空気圧４〜４．５ｋｇ／Ｃｍ’）ｌこて乾燥膜厚
として２００μｍ塗布した。焼付硬化は塗装後室温にて
３０分セツティングし、その後３００　’Ｃで３０分加
熱した。

第１図は加熱室庫内壁面に形成した木実施例のセルフク
リーニング用被覆百の拡大断面図であり、被塗装物（加
熱室庫内壁面）１を、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト粉末にＣ
ｅＣｕＡＭｎ　（−ＡＯｘを担持させて形成した触媒２
の粉末をバインダー３に分散させたコーティング層４で
被覆している。

このコーティング層を形成した被塗装物を内壁に使用し
オーブンレンジを製作し効果を確認した。

皮膜化した場合ｌこ皮膜中の触媒そのものの温度を測定
するのは困難であるため触媒自体を粉末状でマイクロ波
を照射したところ５Ｑｓｅｅで約２２０℃に温度上昇し
た。触媒自体は皮膜中でも極めて短時間ｆこてこのよう
な高温に発熱していると考えられる。皮膜としての温度
は熱伝導など１こより同時間テ８５〜９０℃程度に上昇
した。したがって触媒性能の面では、製作したオーブン
レンジを用いて実装調理実験、促進実験をおこなったと
ころ油汚れの痕跡すら認められずきれいに浄化されてい
た。

さらに数ケ月の使用（モニター試験）においても全く汚
れは認められなかった。

触媒活性を評価するため熱平秤を用いて油分としてサラ
ダ油について分解開始温度を測定した。

実験として白金セルの試料容器に約１０ｍｇの触媒粉末
とサラダ油約３ｍｇを入れ１００ｍＪ／ｍｉｎの空気を
送りながら分解開始温度を測定したが、１４０℃前後か
らの分解開始を確認しｆこ。サラダ油自体は約２００℃
で分解をはじめる訳であるが、この結果からも触媒活性
が著しく向上しており、上記の調理実験、モニターテス
トの結果とよく一致している。

先に説明した通り触媒性能の面では温度が高い方が良く
、この触媒自体が高周波高損失材料からなるｔこめ、マ
イクロ波を照射することにより１分子振動摩擦損、オー
ム損などのためにこのような誘電体内部に電力損失を生
じる誘電体損失により内部から発熱し、高温となり、か
りさらに表面に酸化活性が極めて亮いＣｅＣｕＡＭｎｌ
ｌ（Ｏｘが担持させであるため、これらの相乗効果によ
って触媒活性が飛躍的に向上するものと思われる。

本発明の高周波高損失材料としては、Ｎ　ｉ　−Ｚ　ｎ
系フェライト粉末を例に述べたが、一般１（Ｍｏ　ＨＦ
　６２０３なる組成を持つ一群の鉄酸化物でＭ（金属イ
オン）カＭｎ２＋、Ｆｃ１２＋、ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、
ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋ナトを用いても同等の効果が期待で
き、このような材料を使用することが望ましい。

光明の効果 以上のように本発明のセルフクリーニング用被覆面は、 （１）　　マイクロ波照射において、触媒自体が発熱す
るため触媒効果が著しく高められ、常ｆこクリーンな触
媒表面を保つことができる。

（２１マイクロ波照射により壁面温度が上昇するため加
熱室の予熱効果になり、しｔこがって温度の立上がりも
早く調理時間の大幅な短縮が可能で、省エネルギー効果
も大である。

（３）屈内壁面温度のばらつきがなくなり、均一化する
ことで触媒活性がさらに高まる。

などの優れた特長を有したものであり、非常に簡単な構
成にもかかわらず上記のような従来の課題を改善し、か
つ要望を満足した極めて実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

５！、１図は加熱室庫内壁面に形成した本発明の一実施
例のセルフクリーニング用被覆面の拡大断面図である。 １・・・被塗装物、２・・・触媒、３・・・バインダー
　４・・・コーティング層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、化学式ＭＯ・Ｆｅ＿２Ｏ＿３（ただしＭはＭｎ＾２
   ＾＋、Ｆｅ＾２＾＋、Ｃｏ＾２＾＋、Ｎｉ＾２＾＋、Ｃ
   ｕ＾２＾＋、Ｚｎ＾２＾＋から選ばれた金属イオン、Ｏ
   は酸素元素）で表わされる組成をもつ高周波損失材料を
   用い、前記高周波損失材料に化学式ＣｅＣｕ＿ＡＭｎ＿
   １＿−＿ＡＯｘ（ただし０＜Ａ＜１、０＜ｘ）で表わさ
   れる３元素複合金属酸化物を担持させた触媒を、耐熱性
   ポリマーをバインダーとする無機質耐熱塗料に分散させ
   、被塗装面に塗装してコーテイング層を形成して設けた
   セルフクリーニング用被覆面。