JPH0436686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、調理面に形成する被膜に改良を加え
たホツトプレート、グリルパン、電気鍋等の加熱
調理器に関するものである。 従来の技術 これらの調理器には、非粘着性、耐熱性を目的
として従来からフツソコートと呼ばれる被膜を施
してした。これは調理面となる基材表面にハード
コート層と称する陽極酸化被膜、ホーロー仕上げ
およびアルミナ等の無機酸化物を溶射したもの等
を形成し、その上面に、前記ハードコート層と、
上層被膜との高い密着性を得るために、ポリテス
トラフルオロエチレンを主成分とした下地被膜を
形成し、さらにその上面に、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、テト
ラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレン
の共重合体、テトラフルオロエチレンとエチレン
の共重合体からなる上層被膜を形成してなるもの
である。そして実用上はその耐熱性、耐摩耗性の
高さから、上層被膜は、ポリテトラフルオロエチ
レンが用いられていた。このポリテトラフルオロ
エチレンは、通常、水中に界面活性剤の存在のも
とにその微粒子が分散されたデイスパージヨンタ
イプの塗料を塗布し、400℃前後の温度で焼付け
る方法が、被膜の基材との接着性、均一性及び量
産性から一般体に用いられている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながらプリテトラフルオロエチレンは溶
融時の流動性が悪い（380℃での溶融粘度は、
10¹¹〜10¹³ポイズである）ため、前記の方法で得
られた塗膜は、ピンホールが多いばかりでなく、
塗膜中のボイドも多く、かつ表面の凹凸も多く、
平滑性が低い。また結晶性が高いため、微結晶が
表面で形成され、さらに表面の平滑性も悪い。こ
れは前記の塗装方法でなく、加熱加圧成型物を切
削したシート状のものでも同様にボイドが多く、
表面の平滑性は悪い。したがつてこのようなポリ
テトラフルオロエチレンからなる上層被膜を設け
た調理器で調理を行なうと、ピンホールやボイド
から油脂や他の調理物が浸入し、その中で固化及
び炭化し、さらには表面の凹凸が多く、そこに調
理物が残るため、調理を繰り返す事により徐々に
非粘着性が低下してしまい、最終的には著しく変
化するとともに調理物がこびりついてしまうとい
う問題があつた。さらにはピンホールやボイドか
らソース、塩水、調理物等が侵入し、基材に到達
すると、基材がアルミニウム等の時は腐食して体
積膨張し、いわゆるフクレという現象が起こり、
ついには上層被膜が剥離する等の問題もあつた。 さらに上層被膜としてテトラフルオロエチレン
とヘキサフルオロプロピレンの共重合体、および
テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体等
を用いるとその耐熱性の低さや、熱時の硬度の低
さ等から被膜の熱劣化や摩耗を生じやすいという
問題がある。 そしてまた上層被膜としてパーフルオルアルコ
キシ樹脂を用いると高温時の硬度が低いため、キ
ズつきやすいという問題がある。 本発明はこのような従来の問題点を解決するも
ので、ピンホールや被膜中のボイドがほとんどな
く、かつ表面が平滑であり、調理による非粘着性
の低下や基材の腐食および被膜の剥離の少ない非
粘着被膜を有する加熱調理器を提供する事を目的
とするものである。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、加熱調
理器の調理器基材の表面にポリテトラフルオロエ
チレンからなる被膜を形成し、さらにその上面に
パーフルオルアルコキシ樹脂またはその共重合体
からなる上層被膜を形成したものである。 作 用 発明者らは、ポリテトラフルオロエチレンから
なる被膜を有するホツトプレート、グリルパン等
の調理器における非粘着性の低下のメカニズムを
解析した。その結果、ポリテトラフルオロエチレ
ンのコーテイング被膜は、通常ポリテトラフルオ
ロエチレンの微粉末が界面活性剤の共存下で水中
に分散されたデイスパージヨンタイプの塗料をス
プレー等で塗布し、400℃の前後の温度で焼付け
る方法がとられているが、ポリテトラフルオロエ
チレンの場合は、ポリテトラフルオロエチレンの
デイスパージヨン塗料から形成した被膜表面を倍
率2500倍の走査型電子顕微鏡写真で確認したとこ
ろ、前述のように高温での流動性が悪いため、高
温で焼付けても均一な膜が形成されておらず、微
粉末が部分的に溶融しているだけで、ボイドと呼
ばれる空隙が多く、非常に多孔質な膜となつてい
た。従つてこのような被膜上で調理をした場合、
この被膜の空隙部から調理物が侵入して接着し、
さらに調理中での高温により固化および炭化がな
されて、被膜が調理物およびその炭化物で覆われ
てしまい、この被膜の非粘着性の劣化を引き起こ
している事が明確になつた。また被膜の表面は上
記した倍率2500倍の走査型電子顕微鏡写真で確認
したところ、凹凸が多い。これは前述の調理物お
よびその炭化物の接着を容易にしていると考えら
れる。 発明者らは、このメカニズム解析の結果をもと
に研究した結果、数多くの樹脂の中から、ポリテ
トラフルオロエチレンからなる被膜の上面に、パ
ーフルオルアルコキシ樹脂またはその共重合体か
らなる上層被膜を形成したもので、この被膜表面
を倍率2500倍の走査型電子顕微鏡写真で確認した
ところ、ピンホールやボイドのほとんどない均質
で、しかも表面の凹凸の少ない被膜が得られ、前
述のポリテトラフルオロエチレン被膜で発生した
ような非粘着性の低下が非常に少なく、充分な硬
度を持つた被膜を有し、かつ耐食性が良好で上層
および下層被膜の剥離が少ない加熱調理器が得ら
れる。ここでパーフルオルアルコキシ樹脂は、一
般式

【式】で表わされ、炭素 原子とフツソ原子よりなる主鎖にパーフルオルア
ルコキシ基が結合した分子構造を有するものであ
る（R_fはパーフルオロアルキルである。）また、
共重合体としては、パーフルオロ樹脂との共重合
体が良いが、パーフルオルアルコキシとテトラフ
ルオロエチレンの共重合体、パーフルオルアルコ
キシとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体等
が最適である。 すなわち、前述のように重合体として、ポリテ
トラフルオロエチレンを用いると、この樹脂の溶
融時の流動性が悪いため、400℃程度の高温で焼
きつけても、均質な膜が形成されず、空隙の多い
多孔質で、しかも表面の凹凸の大きい被膜になつ
てしまう。この表面にパーフルオルアルコキシ樹
脂およびその共重合体からなる被膜を形成する
と、この樹脂は溶融時の流動性が高く（380℃の
溶融粘度は10R⁴〜10R⁵Poise）、しかもポリテト
ラフルオロエチレンとのなじみも良いため、前述
のポリテトラフルオロエチレン被膜の空隙や表面
の凹凸部を充填し、均質で表面の平滑な被膜が形
成され、その結果として調理による非粘着性の劣
化の少ない加熱調理器が得られる。また、重合体
としてパーフルオルアルコキシ樹脂またはその共
重合体単独の被膜は高温時の硬度が低く、傷つき
やすく摩耗しやすいという欠点を有しているが、
ポリテトラフルオロエチレン被膜上に比較的薄い
膜厚でパーフルオルアルコキシ樹脂またはその共
重合体被膜を形成すると、その被膜の表面硬度は
下地被膜であるポリテトラフルオロエチレン被膜
が支配的となり、硬度は高く、傷つきにくくな
る。従つて、最上層のパーフルオルアルコキシ樹
脂またはその共重合体被膜厚はなくべく小さい方
が良く、平均膜厚20μ以下が最適である。 実施例 以下、実施例をもとに本発明を説明する。 （実施例 １） 下記の処方にて調理器を作成した。 (1) 材料 基材：アルミニウムダイキヤスト 下地被膜：ポリテトラフルオロエチレン樹脂主体
下地塗料（ダイキン工業製：下地用ポリフ
ロンエナメル） 上層被膜(1)：ポリテトラフルオロエチレンデイス
パージヨンタイプ塗料（ダイキン工業製：
上塗用ポリフロンエナメル） 上層被膜(2)パーフルオルエチエン粉体塗料（デユ
ポン製：MP−102） (2) 製造方法 基材のアルミニウムダイキヤストをモランダム
系のブラスト材によりサンドブラスト処理を行な
つて粗面化し、アルミナ系セラミツク層をプラズ
マ溶射にて、この粗面化したアルミニウムダイキ
ヤスト基材表面に設け、下地塗料をスプレー塗装
し、その後150℃で10分間乾燥し（下地被膜厚
8μ）、その上面に上層被膜(1)用の塗料をスプレー
塗装し、380℃で30分間焼付けた後、水をシヤワ
ーして急冷させることにより得た（被膜厚27μ）。
さらに上層被膜(2)用粉体塗料を静電粉体塗装機に
より静電塗装し、380℃で30分間焼付けて得た
（被膜厚15μ）。 比較のための従来例としてポリテトラフルオロ
エチレン上層被膜を形成した調理器を作成した
が、これは上記上層被膜(1)の形成までと同一の工
程で作製した。 また同じくパーフルオルアルコキシ樹脂上層被
膜を形成した調理器は、下地塗料乾燥までは上記
と同一でその上面に、前記上層被膜(2)用のパーフ
ルオルアルコキシ樹脂粉体塗料を静電粉体塗装機
により静電塗装し、380℃で30分間焼付けて得た
（被膜厚30μ）。 以下に、調理実験法、非粘着性測定法および硬
度試験法を示す。 (3) 調理実験法 調理面温度を220°になるように加熱し、牛肉６
〜７切（約100ｇ）とキヤベツ乱切り一つまみ
（約50ｇ）と、市販焼肉のタレ、小スプーン６杯
（約30ｇ）を調理面に投入し、15分間調理し、そ
の後加熱を停止し、５分間放冷後、中性洗剤を用
いて水にて洗浄する。この工程を50回繰返す。 (4) 非粘着性試験法 図に示すように、調理器基材１に下地被膜２、
上層被膜３を施し、その調理面上に内径20mm、高
さ20mmの円筒管４を置き、その中にエポキシ系の
接着材５を５ｇ注入して硬化させ、調理面より５
mm上のところを図中矢印の方向に荷重を加えて、
せん断剥離強度で比較する。 (5) 硬度試験法 通常の鉛筆硬度試験法に従い、鉛筆を試験面に
45度傾け、1000ｇの荷重をかけて、５mmひつか
く。５回ひつかき、被膜のやぶれが１回以下の時
の鉛筆硬度記号で硬度を示す。 本発明の上層被膜を有する調理器の非粘着性劣
化と強度を、ポリテトラフルオロエチレン上層被
膜を有する調理器およびパーフルオルアルコキシ
樹脂上層被膜を有する調理器を前記(3)の調理実験
法に基づき実験し、(4)非粘着性試験法と(5)硬度試
験法により比較した結果を第１表に示す。

【表】 上記第１表から明らかなように、本発明による
上層被膜は調理による非粘着性の低下がポリテト
ラフルオロエチレン上層被膜に比べ非常に小さ
い。またパーフルオルアルコキシ樹脂上層被膜よ
りも傷がつきにくい。従つて本発明によれば実用
上、非粘着性劣化が少なく、傷つきにくい上層被
膜を持つた加熱調理器を得ることができる。 なお、本実施例では、パーフルオルエチレン樹
脂被膜は15μであるが、この被膜厚は小さい方が
良く、通常20μ以下が最適である。これは、この
パーフルオルエチレン樹脂被膜が厚いと硬度の高
い下層被膜であるポリテトラフルオロエチレンの
効果が小さくなつて傷つきやすくなるためであ
る。 （実施例 ２） ポリテトラフルオロエチレンデイスパージヨン
タイプ塗料に、この塗料中の重合物に対して10重
量パーセントのSiO₂微粉末（平均粒径：8μ）を
添加したものを実施例１の上層被膜(1)用の塗料と
して、実施例１と全て同一の方法で調理器を作製
し、特性を比較した。なお、比較用のポリテトラ
フルオロエチレン上層被膜は本実施例で用いた、
SiO₂微粉末を添加したものを用いた（膜厚も同
一である）。 本実施例の上層被膜を有する調理器の非粘着性
の劣化と硬度をポリテトラフルオロエチレン上層
被膜を有する調理器およびパーフルオルアルコキ
シ樹脂上層被膜を有する調理器と実施例１と同様
にして比較した結果を第２表に示す。

【表】 上記第２表から明らかなように、本発明による
上層被膜は調理による非粘着性の低下がポリテト
ラフルオロエチレン上層被膜に比べて非常に小さ
く、パーフルオルアルコキシ樹脂上層被膜よりも
硬度が高く、傷がつきにくい。 本実施例では、ポリテトラフルオロエチレン層
に無機粉体を添加する事により、より硬度の上層
がはかれるという効果がある。なお、本実施例で
はSiO₂微粉末を添加しているが、Al₂O₃、MgO
等、硬度が上昇できるという効果を有するもので
あれば、どのような無機粉末でも良い。また、実
施例１、実施例２とも被膜は塗装により形成した
が、フイルムを加熱圧着により貼付けて形成して
も同様な効果が得られるものである。 発明の効果 以上のように本発明によれば、均質で表面凹凸
の少ない非粘着性被膜が得られ、長期間使用して
も、変色や調理物のこびり付きが少なく、かつ傷
がつきにくく、しかも耐食性が高く、上層被膜の
剥離の少ない調理器が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における加熱調理器の調
理面の非粘着性を測定する方法を示す断面図であ
る。 １……調理器基材、２……下地被膜、３……上
層被膜、４……円筒管、５……接着剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 調理器基材の表面にポリテトラフルオロエチ
   レンからなる被膜を形成し、さらにその上面にパ
   ーフルオルアルコキシ樹脂またはその共重合体か
   らなる上層被膜を形成した加熱調理器。 ２ ポリテトラフルオロエチレン被膜は、その中
   に無機粉末を含有する特許請求の範囲第１項記載
   の加熱調理器。 ３ パーフルオルアルコキシ樹脂およびその共重
   合体層はその平均厚が20μ以下である特許請求の
   範囲第１項記載の加熱調理器。