JPH09190878A - 電磁調理器 - Google Patents

電磁調理器

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JPH09190878A
JPH09190878A JP56796A JP56796A JPH09190878A JP H09190878 A JPH09190878 A JP H09190878A JP 56796 A JP56796 A JP 56796A JP 56796 A JP56796 A JP 56796A JP H09190878 A JPH09190878 A JP H09190878A
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JP
Japan
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glass
repellent
thin film
oil
water
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Application number
JP56796A
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English (en)
Inventor
Toru Nakagawa
徹 中川
Sanemori Soga
眞守 曽我
Satoshi Shimizu
聡 清水
Atsushi Asaue
淳 麻植
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚れがこびりつかず、かつ耐久性に優れたト
ッププレートを持つ電磁調理器を実現することを目的と
する。 【解決手段】 トッププレート11が結晶化ガラス3か
ら構成される電磁調理器であって、結晶化ガラス3に含
まれるアルカリイオンが表面に拡散するのをブロック
し、さらに、結晶化ガラス3の凹凸を低減する厚さが1
ミクロン以上5ミクロン以下の膜厚の鉛ガラス4が結晶
化ガラス3にコートされ、鉛ガラス4上にフッ化炭素鎖
を含む分子が共有結合した撥水・撥油性薄膜が形成され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁調理器に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電磁調理器とは図5に示すように、トッ
ププレート11上に設置した金属鍋12を電磁誘導加熱
で加熱して調理する調理機器である。
【0003】上記の電磁調理器のトッププレートには調
理中に様々な汚れがこびり付く。この中でも揚げ物調理
中に付着する油汚れ、すき焼き中に付着する砂糖醤油の
汚れ等はトッププレートに強烈にこびり付き、布巾で少
々擦っても除去することができない。そこで、フッ化ア
ルキル鎖を含む分子をトッププレートに共有結合させ、
撥水・撥油性の薄膜をトップレートの表面に形成するこ
とにより、付着した汚れを簡単に除去出来るようにする
方法が従来考えられていた(特開平4−194266号
公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記方法によれば、油
汚れや砂糖醤油等の汚れはある程度は簡単に除去できる
ものの、アルカリガラス等の板ガラス表面にコートされ
た撥水・撥油薄膜に比べると結晶化ガラスからなるトッ
ププレート上の撥水・撥油性薄膜は防汚性が低く、ま
た、結晶化ガラス上の撥水・撥油性薄膜は耐熱性がない
という問題があった。
【0005】そこで、以下では上記の問題点について順
に説明する。上記のアルカリガラス等の板ガラスは表面
凹凸(凹部と凸部との差)が0.1ミクロンメートル以
下であるのに対し、結晶化ガラスは微結晶を含有してい
るため、表面凹凸(凹部と凸部との差)が1ミクロンメ
ートル以上ある。このため、図6に示すように凹凸の凹
部に汚れがこびりつくため、トッププレートは板ガラス
に比べて、表面の凹部に汚れがこびり付きやすい。
【0006】また、一般に、電磁調理器のトッププレー
トは熱衝撃と機械的強度に優れた結晶化ガラスから構成
されており、この結晶化ガラスにはリチウムイオン等の
アルカリイオンが含まれている。なお、このリチウムイ
オンはガラスの結晶化を促進するために添加されている
ものである。一方、トッププレートは焼き物調理時には
300℃の温度になり、この様な高温状態では結晶化ガ
ラス内部のアルカリイオンが表面に拡散し、撥水・撥油
性薄膜とトッププレート間の共有結合を切断し、結果と
して、撥水・撥油性薄膜が剥がれてしまう。この様子を
詳細に説明すると、図7において、撥水・撥油性薄膜と
はガラス表面のSiに結合している分子であり、この分
子のSiと結合している酸素の部分に上記のアルカリイ
オンがアタックしてSiと酸素の結合が切れるというも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる問題を解決するた
めに、本発明の電磁調理器は、トッププレートが結晶化
ガラスから構成され、トッププレートに結晶化ガラスに
含まれるアルカリイオンが表面に拡散するのをブロック
し、さらに、結晶化ガラスの凹凸を低減する鉛ガラスが
結晶化ガラス上にコートされ、鉛ガラス上にフッ化炭素
鎖を含む分子が共有結合した撥水・撥油性薄膜が形成さ
れていることを特徴とする。そして上記の鉛ガラスの厚
さは1ミクロン以上5ミクロン以下であることが望まし
い。
【0008】そして本発明は上記の構成を有することに
より、ガラス表面に油等の汚れがこびりつくことを防止
できるだけでなく、結晶化ガラス中に含有されるアルカ
リイオンに起因する撥水・撥油性薄膜のはがれを防止で
きる。
【0009】また、本発明の電磁調理器は、鉛ガラスが
Li2O、PbO、B23、SiO2、Al23、ZrO
2、及びTiO2を含み、前記LiO2の重量比が1%以
下であることが望ましい。
【0010】また、本発明の電磁調理器は、分子と鉛ガ
ラスとの間の共有結合がSi−Oであることが望まし
い。
【0011】また、本発明の電磁調理器は、撥水・撥油
性薄膜が積層膜であることが望ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】鉛ガラスとSi−O結合して撥水
・撥油性薄膜を形成する分子としては、クロロシラン系
界面活性剤がある。以下に、クロロシラン系界面活性剤
の種類、鉛ガラスへの形成方法、及び特性を簡単に示し
ておく。
【0013】鉛ガラスとSi−0結合するフッ化炭素鎖
を含むクロロシラン系界面活性剤には、例えば、CF3
(CF27(CH22SiCl3、CF3CH2O(C
215SiCl3、CF3(CH22Si(CH3
2(CH215SiCl3、CF3(CF23(CH22
i(CH32(CH29SiCl3、F(CF28(C
2 2Si(CH32(CH29SiCl3、CF3CO
O(CH215SiCl3、CF3(CF25(CH22
SiCl3等のようなトリクロロシラン系活性剤を始
め、例えば、CF3(CF27(CH22SiCln(C
33n、CF3(CF27(CH22SiCln(C2
53n、CF3CH2O(CH215SiCln(C
33n、CF3CH2O(CH215SiCln(C2
53n、CF3(CH 22Si(CH32(CH215
SiCln(CH33n、F(CF24(CH22Si
(CH32(CH29SiCln(C253n、F
(CF28(CH22Si(CH32(CH29SiC
n(CH33n、CF3COO(CH21 5SiCln
(CH33n、CF3(CF25(CH22SiCln
(CH33n(但し式中のnは何れも1または2)等
のような低級アルキル基置換のモノクロロシラン系ある
いはジクロロシラン系界面活性剤がある。これらの中で
も特にトリクロロシラン系界面活性剤は、シロキサン結
合が鉛ガラス表面および隣合う分子同士で形成されるの
で、より強固な撥水・撥油性性薄膜となる。
【0014】さらにまた、フッ化アルキル基部分にビニ
ル基(C=C)やアセチル基(エチニル基)を組み込ん
でおけば、撥水・撥油性薄膜形成後5メガラド程度の電
子線照射で架橋できるのでさらに撥水・撥油性薄膜自体
の強度を向上させることも可能である。本発明に供され
るクロロシラン系界面活性剤は、上述に例示したように
直線状だけでなく分岐した形状でも、または末端の珪素
にフッ化アルキル基もしくは炭化水素基が置換した形状
(例えばR、R1、R2、R3をフッ化アルキル基または
炭化水素基として一般式R2SiCl3、R3SiCl、
12SiCl2、R3123SiCl等)であって
も良いが、膜密度を高めるためには一般に直線状が好ま
しい。
【0015】鉛ガラスにSi−O結合を介してフッ化炭
素鎖を含む撥水・撥油性薄膜を形成するための非水溶媒
は、クロロシラン系界面活性剤と反応する活性水素を持
たない有機溶媒であればよい。その例として例えばパー
フルオロオクタン、1、1ージクロロ、1ーフルオロエ
タン、または1、1ージクロロ2、2、2ートリフルオ
ロエタン、または1、1ージクロロ、2、2、3、3、
3ーペンタフルオロプロパン、または1、3ージクロ
ロ、1、1、2、2、3ーペンタフルオロプロパン、ま
たはトリフッ化アルキルアミン、またはパーフルオロフ
ランおよびそのフッ化アルキル誘導体等のフッ素系溶
媒、例えばヘキサン、オクタン、ヘキサデカン、シクロ
ヘキサン等の炭化水素系溶媒、例えばジブチルエーテ
ル、ジベンジルエーテル等のエーテル系溶媒、例えば酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル
等のエステル系溶媒のいずれかが好ましい。
【0016】単分子膜を鉛ガラス表面に形成するには、
前記非水系有機溶媒にクロロシラン系界面活性剤溶か
し、これに膜を形成したい基板を浸積して化学反応を行
わせた後、水分に接触させないで非水系の溶剤で洗浄す
るだけで良く、特別な工程を要しなく簡便に行える。
【0017】積層膜を鉛ガラス表面に形成するには、前
記非水系有機溶媒にクロロシラン系界面活性剤溶かし、
これに膜を形成したい基板を浸積して化学反応を行わせ
た後洗浄せずに乾燥させるだけでよい。
【0018】また、上記に示したクロロシラン系系面活
性剤のクロロシリル基(−SiCl)がメトキシ基(−
OCH3)やエトキシ基(−OC25)に置換した分子
も鉛ガラスと共有結合して撥水・撥油性薄膜を形成する
ことができる。
【0019】鉛ガラスにSi−O結合を介してフッ化炭
素鎖を含む撥水・撥油性薄膜を形成するための溶媒は、
どのような有機溶媒でも良く、例えばメタノール、エタ
ノール、パーフルオロオクタン、1、1ージクロロ、1
ーフルオロエタン、または1、1ージクロロ2、2、2
ートリフルオロエタン、または1、1ージクロロ、2、
2、3、3、3ーペンタフルオロプロパン、または1、
3ージクロロ、1、1、2、2、3ーペンタフルオロプ
ロパン、またはトリフッ化アルキルアミン、またはパー
フルオロフランおよびそのフッ化アルキル誘導体等のフ
ッ素系溶媒、例えばヘキサン、オクタン、ヘキサデカ
ン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、例えばジブチ
ルエーテル、ジベンジルエーテル等のエーテル系溶媒、
例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢
酸アミル等のエステル系溶媒のいずれかが好ましい。
【0020】積層−膜を鉛ガラス表面に形成するには、
前記非水系有機溶媒にシラン系界面活性剤溶かし、これ
に膜を形成したい基板を浸積して化学反応を行わせた後
洗浄せずに乾燥させるだけでよい。
【0021】以下、具体的な実施例を示す。 (実施例1)本実施例において用いた結晶化ガラスは、
直径が22cm、厚さが5mmである。この結晶化ガラ
スの組成を下記の表に示す。
【0022】
【表1】
【0023】この結晶化ガラス上に上記の表で示した組
成を持つ鉛ガラスを以下の方法でコートした。すなわ
ち、表に示した組成比のガラス粉末、エチルセルロー
ス、及びアクリル樹脂をキシレンに溶解し、スクリーン
印刷法で結晶化ガラスに塗布する。これを830℃〜8
40℃10分間加熱し、有機物を除去した(燃焼によ
り、CO2やH2Oとなる)。
【0024】結晶化ガラスにコートした鉛ガラスの膜厚
は約3ミクロンメートル、表面荒さ(凹部と凸部との
差)は0.3ミクロンメートルであった。結晶化ガラス
の表面荒さ(凹部と凸部との差)が1ミクロンであった
ので、鉛ガラス塗布により結晶化ガラスの表面荒さが低
減したことが分かる。
【0025】次に、窒素雰囲気中で、この結晶化ガラス
をCF3(CF2724SiCl3が1%(体積比)溶
解したパーフルオロオクタンなかで20分反応させた
(撥水・撥油性薄膜形成工程)後、溶液から取り出し、
20分乾燥させた。その後、この結晶化ガラスを10分
流水洗浄した(撥水・撥油性薄膜形成工程において発生
した塩酸を除去する目的)後、100℃で20分乾燥さ
せた。このようにして、結晶化ガラス上の鉛ガラス表面
に撥水・撥油性薄膜を形成した。この撥水・撥油性薄膜
の膜厚は約20nmであった。
【0026】比較試料として、鉛ガラスのコートしてい
ない結晶化ガラスにも上記と同様の方法で撥水・撥油性
薄膜を形成した。
【0027】これらの結晶化ガラスを300℃のオーブ
ンに入れた後の、室温での純水の静的接触角の変化を調
べた結果を下記の表に示す。
【0028】
【表2】
【0029】この表から、鉛ガラスコートにより、結晶
化ガラス上の撥水・撥油薄膜の耐熱性が向上しているこ
とが分かる。なお、上記の静的接触角とは、図1に示す
θのことである。
【0030】また、撥水・撥油性薄膜をコートした鉛ガ
ラスコート結晶化ガラス、及び、撥水・撥油性薄膜をコ
ートした結晶化ガラスをそれぞれ電磁調理器に組み込
み、この上に鍋を乗せてすき焼き調理を行った(図2、
3参照)。以後、電磁調理器に組み入れたこれらの結晶
化ガラスをトッププレートと記す。鍋には肉と砂糖醤油
を入れた。一回の調理時間を10分間とし、調理後トッ
ププレートにこびりついた汚れを塗れ布巾で擦り取っ
た。擦り取る条件は、濡れ布巾への荷重を約2Kg・
重、拭き取り回数を20往復とした。
【0031】鉛ガラスをコートしていない結晶化ガラス
では、20回目の調理ぐらいから布巾で擦っても汚れが
取れにくくなった。これに対し、鉛ガラスをコートした
結晶化ガラスでは、100回調理た後でも汚れは簡単に
除去できた。
【0032】以上のように、結晶化ガラスに鉛ガラスを
コートし、その上に鉛ガラスと共有結合する撥水・撥油
性薄膜を形成することにより、防汚性、耐熱性に優れた
トッププレートを持つ電磁調理器を実現することができ
た。
【0033】すなわち、本発明によれば、第1に、結晶
化ガラスの表面に鉛ガラスを薄く形成することにより、
ガラスの表面が平坦化されるため(図4参照)、油等の
汚れが付着しにくくなる。そして第2に、結晶化ガラス
中に含有されるリチウムイオン等のアルカリイオンが撥
水・撥油性薄膜のSi−O結合にアタックするのを鉛ガ
ラスによりブロックすることができるため、撥水・撥油
性薄膜の耐久性を向上させることができる。さらに第3
に鉛ガラスという耐熱性に劣るガラスを使用しているも
のの、その厚みは薄く、結晶化ガラスがトッププレート
のほとんどを構成しているため、この結晶化ガラスの耐
熱性の良さを最大限に利用することができる。
【0034】また、本実施例においては、1%のLiO
2を含む鉛ガラスを用いているため、LiO2が0%のも
のに比べて溶解時にガラスの粘性が低くなり、結晶化ガ
ラスにコートしたとき表面凹凸が小さくなるという利点
がある。
【0035】また、本実施例においては、撥水・撥油性
薄膜は積層膜を形成しており、ピンホールが少なく防汚
性に優れた膜となる。
【0036】(実施例2)実施例1と同様に鉛ガラスが
コートされた結晶化ガラスに撥水・撥油性薄膜を形成し
た。但し、撥水・撥油性薄膜の形成は以下のように行っ
た。
【0037】CF3(CF2724(OCH33が5
%(体積比)溶解したパーフルオロオクタンに上記結晶
化ガラスを20分浸漬したのち、溶液から取り出し20
分乾燥させた後、純水で流水洗浄を10分行った。その
後、150℃で20分乾燥させた。
【0038】これらの結晶化ガラスを300℃のオーブ
ンに入れ、純水の静的接触角の変化を調べた結果を下記
の表に示す。
【0039】
【表3】
【0040】この表から、鉛ガラスコートにより、結晶
化ガラス上の撥水・撥油薄膜の耐熱性が向上しているこ
とが分かる。
【0041】また、実施例1と同様に撥水・撥油性薄膜
をコートした鉛ガラスコート結晶化ガラスを電磁調理器
に組み込み、この上に鍋を乗せてすき焼き調理を行い防
汚性能を評価した。
【0042】その結果、この鉛ガラスをコートした結晶
化ガラスでは、100回調理た後でも汚れは簡単に除去
できた。
【0043】本実施例においては、メトキシリラン系界
面活性剤を用いて撥水・撥油性薄膜を形成しているの
で、大気中でも膜形成が行えるので、特殊な装置もいら
ず簡単に薄膜が形成できる。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明の電磁調理器は、ト
ッププレートを構成する結晶化ガラスに含まれるアルカ
リイオンが表面に拡散するのを鉛ガラスによりブロック
し、さらに、前記結晶化ガラスの凹凸を低減する厚さが
1ミクロン以上5ミクロン以下の膜厚の鉛ガラスが前記
結晶化ガラスにコートされ、前記鉛ガラス上にフッ化炭
素鎖を含む分子が共有結合した撥水・撥油性薄膜が形成
されているため、トッププレートに汚れが焦げ付かずお
手入れが簡単で、防汚性が永続的に続く耐久性に優れた
ものである。
【0045】また、本発明の撥水・撥油性薄膜の膜厚は
100nm以下にできるので、薄膜をコートしても鉛ガ
ラスの凹凸を増加させることがなく防汚性がすぐれたも
のとなる。さらに、この薄膜は透明であるので、トップ
プレートの色や艶等の素地感を保ったままこのトッププ
レートに防汚性を付与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水の静的接触角を示す図
【図2】本発明の電磁調理器の概略図
【図3】本発明の電磁調理器のトッププレートの断面図
【図4】本発明の電磁調理器のトッププレートの断面図
【図5】従来の電磁調理器の概略図
【図6】従来の電磁調理器のトッププレートの断面図
【図7】本発明の撥水・撥油性薄膜の概略図
【符号の説明】
1 電磁調理器本体 2 トッププレート 3 結晶化ガラス 4 鉛ガラス 5 撥水・撥油性薄膜 11 トッププレート 12 鍋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻植 淳 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 (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トッププレートが主に結晶化ガラスから構
    成される電磁調理器であって、前記結晶化ガラスに含有
    されるアルカリイオンが表面に拡散するのをブロックす
    るとともに前記結晶化ガラスの凹凸を低減する鉛ガラス
    が前記結晶化ガラス上にコートされ、さらに前記鉛ガラ
    ス上にフッ化炭素鎖を含む分子が共有結合した撥水・撥
    油性薄膜が形成されていることを特徴とする電磁調理
    器。
  2. 【請求項2】鉛ガラスの厚みが1ミクロン以上5ミクロ
    ン以下であることを特徴とする請求項1に記載の電磁調
    理器。
  3. 【請求項3】鉛ガラスがLi2O、PbO、B23、S
    iO2、Al23、ZrO2、及びTiO2を含有し、前
    記LiO2の重量比が1%以下であることを特徴とする
    請求項1または2に記載の電磁調理器。
  4. 【請求項4】フッ化炭素鎖を含む分子と鉛ガラスとの間
    の共有結合がSi−Oであることを特徴とする請求項1
    〜3いずれかに記載の電磁調理器。
  5. 【請求項5】撥水・撥油性薄膜が積層膜であることを特
    徴とする請求項1〜4いずれかに記載の電磁調理器。
JP56796A 1996-01-08 1996-01-08 電磁調理器 Pending JPH09190878A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003217811A (ja) * 2002-01-22 2003-07-31 Narumi China Corp 調理器用トッププレート
JP2003297540A (ja) * 2002-04-02 2003-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加熱調理器
JP2006143524A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 耐熱防汚基板およびこれを用いた加熱調理機器

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