JPH05156044A - 加熱調理器用窓材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】特定構造を有する熱可塑性ポリイミドフィルム
を加熱調理器の窓用基材に粘着材または接着剤で貼り合
わせてなる加熱調理器用窓材。 【効果】本発明に係る熱可塑性ポリイミドフィルムは透
明性に優れ、かつより耐熱寸法安定性に優れるため、よ
り高温度になる加熱調理器の窓材としての機能を充分発
揮でき、しかも、従来のカガスに比較して、割れにくく
軽量化でき、所定に形状に加工するのに連続工程化が可
能になりコスト低減ができるという効果もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱調理器用窓材に関
する。更に詳しくは、加熱調理器の窓に用いられる透明
性かつ耐熱寸法安定性に優れた加工性良好なポラスチッ
クフィルムによる加熱調理器用窓材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、高周波による物質の電気的誘電損
失を利用した調理方法、あるいは、抵抗加熱を利用した
調理方法の普及には著しいものがある。特に、両者を備
えた加熱調理器は一般家庭で広く使われている。これら
の調理器においては調理物質の位置や調理の程度が判別
できるように窓が設けられている。

【０００３】従来、窓材としてはガラスが使用されてい
た。ガラスは無色透明であり、耐熱性に優れており、窓
材としての充分な機能を有する材料である。しかし、ガ
ラスを所定の形状に加工する時にその工程が連続してで
きないためコスト高となる。またガラスは割れやすく重
いために製品の組立時および使用時に取扱に注意を払わ
なければならない。

【０００４】また、特開平２−１４０５１０号公報に
は、加熱調理器用窓材としてポリエーテルエーテルケト
ンフィルムを使用することが開示されているが、該フィ
ルムは２６０℃以下の温度での使用には耐えられるが、
より高温では透明性が低下し、加熱収縮率も大きくなる
ため、より高温度で使用できるフィルムが望まれてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、内部
温度が２６０℃を越える温度になる加熱調理器における
窓材を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するために鋭意検討した結果、溶融押出成形が可
能な特定の構造をもつ熱可塑性ポリイミドフィルムが透
明性に優れ、しかも耐熱寸法安定性に優れることを見出
し、本発明に至った。

【０００７】即ち、本発明は、抵抗加熱を持つ加熱調理
器において、窓材が、一般式（化１）〔化７〕

【０００８】

【化７】 （式中、Ｒは（化２）〔化８〕〜（化１２）〔化１２〕

【０００９】

【化８】

【００１０】

【化９】

【００１１】

【化１０】

【００１２】

【化１１】

【００１３】

【化１２】 より選ばれた４価の基であり、Ｘは直接結合、硫黄原
子、スルホン基、カルボニル基、イソプロピリデン基、
ヘキサフルオロイソピリデン基からなる郡より選ばれた
２価の基を示す。）で表される繰り返し単位を有する熱
可塑性ポリイミドからなるフィルムであることを特徴と
する加熱調理器用窓材である。

【００１４】また、溶融押出法によって製造されたこと
を特徴とする熱可塑性ポリイミドからなる加熱調理器用
窓材である。

【００１５】以下、本発明の構成について詳細に説明す
る。本発明における抵抗加熱とは電気抵抗により発熱す
るものである。発熱体はニッケルクロム、タンタルなど
電気比抵抗の高いものをそのまま使用するか、あるい
は、酸化マグネシウム等の熱伝導性絶縁材を介し、保護
管中に挿入した形状で使用される。特に、後者が好まし
く使用される。

【００１６】本発明における加熱調理器とは、上記抵抗
加熱体を備え、調理器内の温度を一定に保つように抵抗
加熱体の発熱量を調整する方法によって調理する、ある
いは、一定の発熱量を維持する方法によって調理するも
のである。更に、上記抵抗加熱体以外に、高周波加熱体
を備えた加熱調理器でもかまわない。加熱調理器の内部
雰囲気温度は一般に１００℃〜３００℃であり、好まし
くは１５０℃〜２６０℃である。１００℃未満では、水
を媒体とした調理と同様であり、加熱調理器を使用する
意味がなくなる。また３００℃を越えると、調理物質の
分解及び炭化が著しくなり、好ましくない。

【００１７】本発明における窓材とは、支持板と熱可塑
性ポリイミドフィルムを接着剤等により貼り合わせた構
造をもつものである。支持板は空孔を有する金属、セラ
ミックからなる板が使用される。金属としては例えば
鉄、ステンレススチール、銅、真鍮、アルミニウムが一
般に用いられる。また、セラミックはアルミナ、チタニ
ア、ジルコニア等が使用される。好ましくは、ステンレ
ススチール、アルミニウムが用いられる。

【００１８】空孔を有するとは支持板に調理物質の調理
具合が確認できるように穴を施したものであり、例え
ば、パンチングメタル、金網等があげられる。その空隙
率は４０％〜９０％が好ましい。４０％未満では調理物
質の調理具合の確認が困難となる。また空隙率が９０％
を越えると調理具合の確認は非常に良いが、内装の熱可
塑性ポリイミドフィルムの支持が困難となり好ましくな
い。

【００１９】支持板は上記の支持板の最外装に他の合成
樹脂シートを貼り合わせた構造でも構わない。かかる合
成樹脂シートは透明性、耐熱性に優れたものであれば良
い。例えば、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポ
リカーボネート、ポリエーテルエーテルケトンが好まし
い。

【００２０】本発明における熱可塑性ポリイミドは、芳
香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとの脱
水縮合反応による下記式（７）〔化１３〕

【００２１】

【化１３】 で表されるポリアミド酸を経由し、イミド化することに
よって得ることができる。

【００２２】本発明における芳香族テトラカルボン酸二
無水物は、例えば、ピロメリット酸二無水物、エタンテ
トラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無
水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，
２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、２，
３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボ
ン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラ
カルボン酸二無水物等、３，３’，４，４’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３，４，４’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２，
３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパ
ン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェ
ニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシ
フェニル）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカルボ
キシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカ
ルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−
ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、２，２−ビ
ス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，
３，３，３−ヘキサフロロプロパン二無水物、２，２−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，
３，３，３−ヘキサクロロプロパン二無水物、１，１−
ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水
物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無
水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二
無水物、４，４’−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタ
ル酸二無水物、４，４’−（ｍ−フェニレンジオキシ）
ジフタル酸二無水物等が挙げられる。

【００２３】好ましくは、例えば、ピロメリット酸二無
水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニ
ルエーテルテトラカルボン酸二無水物、ｐ−フェニレン
ジオキシジ（４−フタル酸）二無水物である。これらの
化合物は、単独、または２種以上を混合して用いても差
し支えない。

【００２４】また、ポリイミドを得るために用いる芳香
族ジアミンは、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フ
ェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニル〕スルホン、ビス〔４−（３−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕ケトン、４，４’−ビス（３−アミ
ノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス〔４−（３−
アミノフェノキシ）フェニル〕プロパンまたは２，２−
ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−１，
１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンであり、
これらの中から選ばれる化合物を単独で、または２種以
上を混合して使用できる。

【００２５】本発明における芳香族ジアミンは、上記ジ
アミンの一部をその他の芳香族ジアミンで代替して使用
することができる。代替して使用するその他の芳香族ジ
アミンは、全ジアミン中、２０モル％未満が望ましい。

【００２６】他の芳香族ジアミンとしては、例えば、ｐ
−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−
アミノベンジルアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、
４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジアミノビ
フェニル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、
３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジ
アミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニ
ルメタン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）エタ
ン、１，１−ビス（３−アミノフェニル）エタン、２，
２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビ
ス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４
−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサ
フルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニ
ル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパ
ン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，
４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジア
ミノジフェニルスルホン、３，３’ジアミノベンゾフェ
ノン、４，４’ジアミノベンゾフェノン等が挙げられ
る。

【００２７】本発明で使用するポリイミドは、これらの
芳香族テトラカルボン酸二無水物と香族ジアミンとを、
通常の公知の方法、例えば、モノマー同志またはモノマ
ーを有機溶媒中に懸濁または溶解させた後、加熱または
化学的に脱水し、生成物を分離、精製する一般的な方法
により得ることが出来る。得られたポリイミドは、粉状
または予め粒状に成型加工して使用される。

【００２８】本発明に用いるポリイミドフィルムとして
は、周知の押出成形法により得られた未配向フィルム、
またはその未配向フィルムを機械方向あるいはその垂直
方向へ延伸し一軸配向させ、熱処理して得られた一軸配
向フィルム、あるいは、機械方向続いてその垂直方向へ
延伸し熱処理した二軸配向フィルムが用いられる。押出
成形温度は樹脂融点〜融点＋１００℃が望ましい。押出
成形された加熱溶融フィルムは、ガラス転移温度−１０
０℃〜ガラス転移温度−１０℃の範囲で急冷することが
望ましい。延伸方法はガラス転移温度〜融点迄の温度で
機械方向あるいは／引き続きその垂直方向へ一軸あるい
は二軸配向させ、ガラス転移温度〜融点迄の温度で緊張
下で熱処理される。

【００２９】上記方法で得られるフィルムに要求される
物性は光線透過率と加熱収縮率である。光線透過率はＪ
ＩＳ Ｋ−７１０５に規定された積分球式光線透過率に
おいて６０％以上が望ましい。６０％未満では加熱調理
器内部の照度が低下し調理具合が確認し難い。一方、加
熱収縮率はＪＩＳ Ｃ−２３１８に規定された方法で試
験した時、３％以下が望ましい。３％を越えると支持板
との寸法変化が大きくなり、照明カバーとしての見栄え
が悪くなる。特に、２％以下が望ましい。未配向フィル
ムを延伸し、さらに熱処理することにより、より優れた
物性が得られる。

【００３０】本発明の方法において、用いるポリイミド
の溶融粘度は、その成形温度において、５００〜１０万
ポイズの範囲であることが好ましい。溶融粘度が５００
ポイズ未満では、溶融状態の弾性に起因する抗張力がな
く、冷却ロールに均一に接触させることが難しい、ま
た、溶融粘度が１０万ポイズを越えると溶融状態での流
れ性が著しく悪くなり、冷却ロールにより引張る時にフ
イルムが破断するなどの問題があり好ましくない。

【００３１】本発明におけるフィルムと支持板を貼り合
わせはエポキシ系接着剤、シリコン系接着剤等の透明
性、耐熱性に優れた接着剤を使用することが望ましい。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【００３３】製造例１ かきまぜ機、還流冷却器および窒素導入管を備えた反応
容器に、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフ
ェニル７３６．８ｇ（２モル）とＮ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド４６８８ｇを挿入し、窒素雰囲気下に、ピロメ
リット酸二無水物４３６．２（２モル）を溶液温度の上
昇に注意しながら分割して加え、室温で約２０時間かき
まぜた。かくして得られたポリアミド酸の対数粘度は
３．２１／ｇであった。さらにポリアミド酸溶液に６
０．６ｇ（０．６モル）のトリエチルアミンおよび６
１．２ｇ（０．６モル）の無水酢酸を約３０分かけて添
加し、４０００ｇのメタノールを挿入し、３０℃におい
てポリイミド粉を櫓別した。得られたポリイミド粉をメ
タノール及びアセトンで洗浄した後、窒素雰囲気下に、
３００℃で８時間乾燥して１０３４ｇ（収率９４％）の
ポリイミド粉を得た。得られたポリイミドはガラス転移
温度が２５２℃、融点３８９℃の結晶性樹脂であり、溶
融粘度は５５００ポイズであった。

【００３４】製造例２ 製造例１の合成と同様の反応容器で、２，２−ビス（３
−アミノフェノキシフェニル）−１，１，１，３，３，
３−ヘキサフルオロプロパンとピロメリット酸二無水物
とをポリイミド１の合成に準じた方法で反応させてポリ
イミドの粉を得た。得られたポリイミドは、ガラス転移
温度が２４８℃、融点３８５℃の結晶性樹脂であり、溶
融粘度は４９００ポイズであった。

【００３５】実施例１ 製造例１で得られたポリイミドの粉末を、１８０℃で２
４時間乾燥し、Φ２５ｍｍの単軸押出機に供給し、４０
０℃で溶融させ、約Φ１．８ｍｍのストランドを得、長
手方向に約３ｍｍに切断し、ペレットを得た。得られた
ペレットを１８０℃で２４時間さらに乾燥し、４０ｍｍ
押出機に供給し、４００℃で加熱溶融してスリットダイ
から押出し、２２０℃の冷却ロールで急冷し、厚さ約３
００μｍの未配向フィルムを得た。さらに、この未配向
フィルムをバッチ式延伸機を用いて、延伸温度２８０
℃、変形速度１０００％／ｍｉｎで、機械方向及びその
垂直方向に各々２．５倍延伸した後、３１０℃で１０分
間熱処理を行い、厚さ５０μｍの二軸延伸フィルムを得
た。得られたフィルムの光線透過率及び加熱収縮率を
〔表１〕に示す。

【００３６】次に、シリコン接着剤（信越シリコーン
（株）社製ＫＲ１０１−１０固形分６０重量％）１００
ｇに、ベンゾイルパーオキサイド１．２ｇをトルエン５
０ｃｃに溶かした溶液を混ぜて均一溶液とした。この溶
液を約２０ｃｍ角の大きさの上記フィルムにバーコート
し、室温で２０分間、更に８０℃で３０分間乾燥し、塗
布厚さ約３０μｍの粘着フィルムを得た。これを、脱脂
処理した厚さ０．５ｍｍ、広さ１０ｃｍ角、外径８ｍｍ
の穴が規則正しくあけられた空隙率７０％のステンレス
スチール板にゴム製のローラーにより皺なく貼り合わ
せ、０．１ｇ／ｃｍ ²の圧力で１５０℃で３０分間加熱
処理した。これを２６０℃及び２８０℃の雰囲気中に１
時間放置した。その結果を〔表１〕に示したが、色調の
変化もなく、寸法安定性にも優れており、加熱調理器用
窓材に適したものであった。

【００３７】

【表１】

【００３８】実施例２ 実施例１と同様の手順で厚さ約１００μｍの未配向フィ
ルムを得た。以後、さらに、実施例１と同様の操作及び
評価を行い、その結果を〔表１〕に示した。

【００３９】実施例３ 製造例２で得られたポリイミドの粉末を、実施例１と同
様の装置を用いてフィルムに成形した。この時の成形温
度は４００℃、冷却ロールの温度は２３０℃であり、得
られたフィルムの厚さは、約１００μｍであった。以
後、さらに、実施例１と同様の操作及び評価を行い、そ
の結果を〔表１〕に示した

【００４０】比較例１ ポリエーテルエーテルケトン二軸延伸フィルム（三井東
圧化学（株）社製ＴＡＬＰＡ２２００Ｂ厚み２５μｍ）
を実施例１と同様な手順で支持板と貼り合わせ評価した
結果を〔表１〕に示す。ポリエーテルエーテルケトンニ
軸延伸フィルムは２６０℃では、良好であるが、２８０
℃では透明性も低下し、加熱収縮率も大きくなり窓材と
しては不適であった。

【００４１】比較例２ 熱硬化型ポリイミドフィルム（デュポン社製カプトン）
５０μｍを使用し、実施例１と同様な手順で支持板と貼
り合わせ評価した結果を〔表１〕に示す。寸法変化はな
かったが、フィルムの透明性が悪く、しかも褐色のため
フィルムを通して物体をみた場合確認し難かった。

【００４２】比較例３ 耐熱フィルムとしてポリフェニレンスルフィドフィルム
（東レ（株）社製トレリナ）５０μｍを使用し、実施例
１と同様な手順で支持板と貼り合わせ評価した結果を
〔表１〕に示す。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る熱可塑性ポリイミドフィル
ムは透明性に優れ、かつより耐熱寸法安定性に優れるた
め、より高温度になる加熱調理器の窓材としての機能を
充分発揮でき、しかも、従来のカガスに比較して、割れ
にくく軽量化でき、所定に形状に加工するのに連続工程
化が可能になりコスト低減ができるという効果もある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 79:00 (72)発明者 岡田 一成 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井東圧化学株式会社内 (72)発明者 勝山 仁之 愛知県名古屋市南区丹後通２丁目１番地 三井東圧化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抵抗加熱を持つ加熱調理器において、窓
   材が、一般式（１）〔化１〕 【化１】 （式中、Ｒは（化２）〔化２〕〜（化６）〔化６〕 【化２】 【化３】 【化４】 【化５】 【化６】 より選ばれた４価の基であり、Ｘは直接結合、硫黄原
   子、スルホン基、カルボニル基、イソプロピリデン基、
   ヘキサフルオロイソピリデン基からなる群より選ばれた
   ２価の基を示す。）で表される繰り返し単位を有する熱
   可塑性ポリイミドからなるフィルムであることを特徴と
   する加熱調理器用窓材。
2. 【請求項２】 溶融押出法によって製造されたことを特
   徴とする請求項１記載の加熱調理器用窓材。
3. 【請求項３】 ２８０℃、２時間加熱処理後の光線透過
   率が６０％以上であり、収縮率が３％未満であることを
   特徴とする請求項１または２記載の加熱調理器用窓材。