JPH082943A - 化学吸着膜ガラスとその製造法および化学吸着膜ガラスを有する調理器 - Google Patents

化学吸着膜ガラスとその製造法および化学吸着膜ガラスを有する調理器

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JPH082943A
JPH082943A JP13295594A JP13295594A JPH082943A JP H082943 A JPH082943 A JP H082943A JP 13295594 A JP13295594 A JP 13295594A JP 13295594 A JP13295594 A JP 13295594A JP H082943 A JPH082943 A JP H082943A
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幸生 野村
Masako Tamaki
昌子 玉木
Yoshiyasu Nobuto
吉保 延藤
Tsuneo Shibata
恒雄 柴田
Sanemori Soga
眞守 曽我
Shinji Ozaki
伸司 尾崎
Kazufumi Ogawa
小川  一文
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    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合薄膜を
形成後、さらにその上にシロキサン化合物を吸着させて
化学吸着膜を設けることで、単にガラス表面上にその化
学吸着膜を設ける時に比べ、その化学吸着膜の耐熱性を
向上させることを目的とする。 【構成】 表面上にシリカ−アルミナ複合薄膜1を形成
後、これを室温程度の温度の窒素雰囲気下でシロキサン
化合物2を含有する非水系溶媒に浸漬させることでシロ
キサン化合物2を化学吸着させて化学吸着膜5を設けた
ガラスより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表面上にシリカ−アル
ミナ複合薄膜を形成後、これを室温程度の温度の窒素雰
囲気下でシロキサン化合物を含有する非水系溶媒に浸漬
させることでシロキサン化合物を化学吸着させて化学吸
着膜を設けた化学吸着膜ガラスとその製造法、および化
学吸着膜にフッ化アルキル基を含有することで撥水、撥
油、防汚性をもたせたこの化学吸着膜ガラスを容器の内
面に形成してなる調理器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガラスの表面を改質する方法として、例
えば撥水、撥油、防汚性を付与するためにフロロカーボ
ン系ポリマーの懸濁液やフッ素系シランカップリング剤
をコーティングする方法、潤滑性を付与するためにワッ
クスをコーティングする方法が一般によく知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらのコーテ
ィングは付着力が弱く、布で表面を拭いたり、水で洗浄
を繰り返すと、ガラスから剥離して表面処理効果がなく
なってしまう課題や、基材感の損失という課題があっ
た。これらの問題を解決すべく最近、ガラスの表面上に
これらのコーティングに相当する化学吸着膜を設け、ガ
ラスとの付着力を向上させる方法がとられるようになっ
た。しかしながらこれらのガラス上の化学吸着膜は、2
00℃以上の温度下でガラス内部のナトリウムイオンが
表面に拡散し、これが化学吸着膜を脱離させるという現
象が見られ、耐熱性に問題があった。
【0004】そのため、ガラス表面上にシリカやアルミ
ナ薄膜を形成後、さらにその上にシロキサン化合物を吸
着させて化学吸着膜を設けることで、その化学吸着膜の
耐熱性を向上させるたが、シリカ薄膜のピンホール性の
ため、耐熱性の持続に問題があった。
【0005】本発明はこれらの問題を解決するものであ
り、ガラス表面上にシリカ薄膜よりピンホールの少ない
シリカ−アルミナ複合薄膜を形成後、さらにその上にシ
ロキサン化合物を吸着させて化学吸着膜を設けること
で、その化学吸着膜の耐熱性とその持続性を向上させる
ことを第1の目的とする。
【0006】本発明の第2の目的は、このような化学吸
着膜ガラスの簡単な製造方法を提供することである。
【0007】さらに本発明の第3の目的は、このシリカ
−アルミナ複合薄膜上の化学吸着膜をフルオロアルキル
シロキサンで構成させることで撥水、撥油、防汚性をも
兼ね備えた化学吸着膜ガラスを容器の内面に形成してな
る調理器を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の目的を達成するた
めの本発明の第1の手段は、ガラス表面上にシリカ−ア
ルミナ複合薄膜を設け、前記シリカ−アルミナ複合薄膜
上にシロキサン化合物を化学吸着させて化学吸着膜を設
けた化学吸着膜ガラスを提供することである。
【0009】また第2の目的を達成するための本発明の
第2の手段は、ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合皮
膜を形成するための表面処理工程と、前記シリカ−アル
ミナ複合皮膜上に化学吸着膜を設けるためのシロキサン
化合物を化学吸着させる工程を有する化学吸着膜ガラス
の製造法を提供することである。
【0010】そして、第3の目的を達成するための本発
明の第3の手段は、ガラス表面上にシリカ−アルミナ複
合皮膜を設け、前記シリカ−アルミナ複合皮膜上にフル
オロアルキルシロキサンを化学吸着させて化学吸着膜を
設けた化学吸着膜ガラスを有する調理器を提供すること
である。
【0011】
【作用】ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合薄膜を形
成後、これを室温程度の温度の窒素雰囲気下でシロキサ
ン化合物を含有する非水系溶媒に浸漬させると、シロキ
サン化合物とシリカ−アルミナ複合に吸着した水酸基も
しくは水と反応し、シロキサン化合物がアルマイト薄膜
に化学吸着する。この後、この基材を室温程度の温度で
水に浸漬させると、化学吸着したシロキサン化合物上に
水酸基もしくは水が吸着する。この一連の吸着操作を繰
り返しシロキサン化合物を重合させると、最終的にはシ
ロキサン化合物がシリカ−アルミナ複合薄膜を完全に被
覆した化学吸着膜をもつ化学吸着膜ガラスとなる。
【0012】この状態は、ガラスと化学吸着膜との間に
シリカ−アルミナ複合薄膜を設けているため、200℃
以上の温度下でガラス内部からナトリウムイオンが化学
吸着膜へ拡散し、化学吸着膜を脱離させるのを防ぐの
で、単にガラス上に化学吸着膜が被覆している場合に比
べて、化学吸着膜の耐熱性を向上させることができる。
さらにシリカ−アルミナ複合薄膜がピンホールレスのた
め、シリカやアルミナ薄膜の場合に比べて、その持続性
を向上させることができる。
【0013】また、シリカ−アルミナ複合薄膜上にシロ
キサン結合という化学結合でもって化学吸着膜を形成す
るため、表面を繰り返し洗浄しても、化学吸着膜が剥離
することがない。また、このシリカ−アルミナ複合薄膜
と化学吸着膜によって基材感を損なうこともない。
【0014】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の化学吸着膜ガラスとその製
造方法の具体的実施例を図1を用いて説明する。
【0015】ガラス(図1(A))上に、膜厚が0.1〜
0.6μmになるように Si(OR)4(Rはアルキル基)
とAl(OR)3 を任意に混合した混合物を用いたスプ
レーによるゾル−ゲル法にてシリカ−アルミナ複合薄膜
1を形成する。(図1(B)) これを室温程度の温度の窒素雰囲気下で、シロキサン化
合物2としてヘプタデカフルオロデキシルトリクロロシ
ロキサン、その非水系溶媒としてn−ヘキサデカン/ク
ロロホルム=90/10(重量比)を用いた10ー2mo
l/l溶液に浸漬させると、シロキサン化合物2とシリ
カ−アルミナ複合薄膜1に吸着した水酸基3もしくは水
4とが反応し、シロキサン化合物2がシリカ−アルミナ
複合薄膜1に化学吸着する。(図1(C)) この後、この基材を水4に浸漬させると、化学吸着した
シロキサン化合物上に水酸基3もしくは水4が吸着す
る。(図1(D)) これら一連の吸着操作を繰り返し、シロキサン化合物を
重合させると化学吸着膜5が成長し、最終的にはシリカ
−アルミナ複合薄膜上に化学吸着膜5が形成される。
(図1(E)) なお、この化学吸着膜ガラスは化学吸着膜がフルオロア
ルキルシロキサンで構成させているので、撥水、撥油、
防汚性も兼ね備えている。
【0016】上記の本発明の化学吸着膜ガラスの耐熱性
能を評価するために、これを200℃の雰囲気下に20
00時間放置した。この間100時間毎に化学吸着膜ガ
ラスの汚れの洗浄を2.5重量%のクエン酸水溶液で煮
沸洗浄し、化学吸着膜ガラス表面に水4μlを滴下した
時の水の接触角を測定し、その結果を(表1)と(表
2)に示した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】この結果より、シリカ−アルミナ複合薄膜
のシリカとアルミナの混合比がシリカ/アルミナ=9/
1(モル比)で、またその膜厚が厚いほどその上の化学
吸着膜の耐熱性が良好であることが解り、本発明の目標
が達成できる。
【0020】本発明に供されるガラスとしては、一般に
市販されているガラスの何れでもよく、シリカ−アルミ
ナ複合薄膜の作製については、上記のスプレーに加え、
ディップよるゾル−ゲル法をはじめ、蒸着法、CVD
法、スパッタ法の何れにより作製したものでもよい。ま
た、シロキサン化合物としては、メチルトリクロロシラ
ン等のアルキルシロキサンや、ヘプタデカフルオロデキ
シルトリクロロシロキサン等のフルオロアルキルシロキ
サンなど一般式 CnH2n-m+1Fm-SiX3(n=1,2,3,・・・;m=0,
1,2・・・2m+1;X=ハロケ゛ン原子)に示したもので、吸着密度
を高めるために直鎖状化合物が好ましい。なおSiX4はシ
ラン化合物であるが言うまでもなくよい。また、非水系
溶媒として上記シロキサン化合物と反応する活性水素を
持たない有機溶媒であればよく、例えば上記シロキサン
化合物CnH2n-m+1Fm-SiX3に対しては、n−ヘキサデカン
等の炭化水素系溶媒やクロロホルム、2,2,2−トリ
フルオロエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒など一般式
CnH2n-m+2Xm(n=1,2,3,・・・m=0,1,2,・・・2m+2;X=ハロケ゛ン
原子)に示したもの、あるいはこれらを任意に混合した
ものが好ましい。
【0021】(実施例2)以下、本発明の第3の発明の
調理器の一実施例をオーブントースタを例にとり説明す
る。図2に示したオーブントースターの構成断面図に基
づいて、この構成を動作を説明する。8は実施例1で示
した化学吸着膜ガラスで構成された窓ガラスで、これを
扉7に装着し取っ手9により開閉自在となっている。1
0は調理皿であり、11は調理皿10を加熱するための
ヒータである。また、12は本体6に給電するための電
源コードである。
【0022】次に、動作を説明する。電源コード12に
より給電し、扉7により外界と遮断した状態で、調理皿
10に調理物をのせ、加熱調理する。従って、上記に示
した化学吸着膜ガラスがヒータから加熱されるととも
に、この化学吸着膜ガラスに調理物が飛散するので、窓
ガラス8上に汚れが焼き付く。この動作を繰り返す状態
でオーブントースターが使用される。
【0023】本発明の化学吸着膜ガラスの性能を実用に
即して評価するために、調理皿5にグラタンを入れて調
理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回毎に化学吸着膜ガラスの汚れの洗浄
を2.5重量%のクエン酸水溶液で煮沸洗浄し、この
後、汚れのこびりつき具合、および化学吸着膜ガラス表
面に水4μlを滴下した時の水の接触角を測定し、その
結果を(表3)に示した。
【0024】
【表3】
【0025】これの結果から、長期にわたる使用に対し
て本発明の目的を満たすものである。
【0026】以上、オーブントースターの例について説
明したが、この効果は各種の調理器についても、同様な
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、上記
の第1の手段によれば、表面上にシリカ−アルミナ複合
薄膜を形成後、シロキサン化合物を化学吸着させて化学
吸着膜を設けたことで、化学吸着膜の耐熱性を向上させ
た化学吸着膜ガラスが得られる。この状態は、ガラスと
化学吸着膜との間にシリカ−アルミナ複合薄膜を設けて
いるため、200℃以上の温度下でガラス内部からナト
リウムイオンが化学吸着膜へ拡散し、化学吸着膜を脱離
させるのを防ぐので、単にガラス上に化学吸着膜が被覆
している場合に比べて、化学吸着膜の耐熱性を向上させ
ることができる。さらにシリカ−アルミナ複合薄膜がピ
ンホールレスのため、シリカやアルミナ薄膜の場合に比
べて、その持続性を向上させることができる。
【0028】また上記の第2の手段によれば、シリカ−
アルミナ複合を形成するための表面処理工程と、化学吸
着膜を設けるためのシロキサン化合物を化学吸着させる
化学吸着膜ガラスの製造法を提供することにより、上記
第1の手段のアルミニウム酸化物皮膜を簡単に製造する
ことができる。
【0029】そして、第3の手段によれば、このシリカ
−アルミナ複合薄膜上の化学吸着膜をフルオロアルキル
シロキサンで構成させることで撥水、撥油、防汚性をも
もたせた化学吸着膜ガラスを容器の内面に形成してなる
調理器ができ、調理物のこびりつきが発生しても簡単な
洗浄で容易に離形し、長期にわたって美麗さ、清潔感が
維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の化学吸着膜ガラスの製造法を示す模式
【図2】本発明の一実施例であるオーブントースターの
構成図
【符号の説明】
1 シリカ−アルミナ複合薄膜 2 シロキサン化合物 5 化学吸着膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 183/02 PMN (72)発明者 柴田 恒雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 曽我 眞守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾崎 伸司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合薄
    膜を設け、前記シリカ−アルミナ複合薄膜上にシロキサ
    ン化合物を化学吸着させて化学吸着膜を設けた化学吸着
    膜ガラス。
  2. 【請求項2】 ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合皮
    膜を形成するための表面処理工程と、前記シリカ−アル
    ミナ複合皮膜上に化学吸着膜を設けるためのシロキサン
    化合物を化学吸着させる工程を有する化学吸着膜ガラス
    の製造法。
  3. 【請求項3】 ガラス表面上にシリカ−アルミナ複合皮
    膜を設け、前記シリカ−アルミナ複合皮膜上にフルオロ
    アルキルシロキサンを化学吸着させて化学吸着膜を設け
    た化学吸着膜ガラスを有する調理器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1153740A4 (en) * 1998-09-16 2004-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd FUNCTIONAL FILM AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION, LIQUID CRYSTAL DISPLAY BASED ON THIS FILM AND ITS METHOD FOR THE PRODUCTION
US7070839B2 (en) 1998-09-16 2006-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Functional film, method of fabricating the same, liquid crystal display device using functional film, and method of fabricating the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1153740A4 (en) * 1998-09-16 2004-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd FUNCTIONAL FILM AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION, LIQUID CRYSTAL DISPLAY BASED ON THIS FILM AND ITS METHOD FOR THE PRODUCTION
US7070839B2 (en) 1998-09-16 2006-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Functional film, method of fabricating the same, liquid crystal display device using functional film, and method of fabricating the same

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