JPS61290919A - 加熱調理器 - 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 本発明は、調理面に形成する被膜に改良を加えたホット
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を目的として、従来より、
その耐熱性の高さからフッソコートと呼ばれる被膜を施
して−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
、ポリテトラフルオロエチレンを羊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、ポリへキサフルオロプロピレン、テトラフルオロ
エチレンとへ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等からな
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ィスパージョンタイ
プの塗料を塗布し、４００″Ｃ前後の温度で焼付ける方
法が、被膜の基材との接着性、均−性及び量産性から一
般的に用いられていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、ポリテトラフルオロエチレンは溶融時の
流動性が悪い（３８０’Ｃでの溶融粘度は１ｏ１１〜１
ｏ１３　　ボイズである）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。したがってこのような
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色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った。さらにはピンホールやボ
イドからソース、塩水、調理物等が浸入し、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７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った。

さらに、上層被膜としてテトラフルオロエチレンとへキ
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、高温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
理面に、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオルア
ルコキシ樹脂の全重量に対して７゜〜９６チのポリテト
ラフルオロエチレンと５〜田チのパーフルオルアルコキ
シ樹脂とを含む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
を有するホットプレート、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ィング被膜は、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ィスパージニンタイプの塗
料をスプレー等で塗布し、４００’Ｃ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
ンは前述のごとく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、
倍率２５００倍の走査型電子顕微鏡写真で確認したとこ
ろ、非常に多孔質な膜となっている。従ってこのような
被膜上で調理した場合、この被膜の空隙部から調理物が
浸入して接着し、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
ている事力ｊ明確になった。また被膜の表面は凹凸が多
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、数多くのフッソ樹脂の中からポリテトラフルオ
ロエチレン、！：パーフルオルアルコキシ樹脂を含有す
る被膜を形成する事により、倍率２５００倍の走査型電
子顕微鏡写真で確認したところ、先の多孔質な膜の場合
に比して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
下が非常に少ない被膜を有し、かつ耐食性が良好で上層
及び下地被膜の剥離の少ない加熱調理器が得られる。

これはポリテトラフルオロエチレンとパーフルオルアル
コキシ樹脂とがそれぞれの欠点を補い合うとともに両者
の長所が生かされたものである。

すなわち、前述のように重合体としてポリテトラフルオ
ロエチレン単独では、この樹脂の高温での流動性が悪い
ため、４００″ａ程度の高温で焼き付けても、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
の大きい被膜になってしまう。ここにパーフルオルアル
コキシ樹脂が存在すると、この樹脂は溶融時の流動性が
高く（３８０℃の溶融粘度は１０４〜１０５ｐｏｉｓｅ
　）、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
形成される。また前述のように、重合体としてパーフル
オルアルコキシ樹脂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も、ポリテトラフ
ルオロエチレンの共存により、その被膜の硬度、特に高
温時の硬度が高くなる。　・ パーフルオルアルコキシ樹脂ハ、一般式、Ｒｆ で表わされる構造を有する（　Ｒｆはパーフルオルアル
キルである）。

ここでもう一度、このような非粘着性被膜を有する加熱
調理器において、その被膜の性能は、第表に示す項目で
評価される。それぞれの原因や状況は第４表に示すとお
りである。

以下余白 これらの評価項目のうち、１のこげつきやすさと、２の
変色は相関関係がある。すなわち、こげつきやすい程、
変色は大きい。さらにこれらは６の基材の腐食のしやす
さとも相関関係がある。すなわち、こげつきにくい被膜
は、ピンホニルやボイドが少ない。従って基材の腐食も
しにくくなる。

また３の傷つきやすさと、４の耐摩耗性も同様に相関関
係がある。

従って調理面被膜の評価項目としては、１のこげつきや
すさと、３の傷つきやすさの二点で代表する事ができる
。

なお、←表中の６剥離のしやすさは、被膜自身の基材と
の接着性は、パーフルオルアルコキシ樹脂の方が優れて
いるが、実用上はポリテトラフルオロエチレンのみでも
問題なく、評価項目からは除外している。

これら二つの評価項目からポリテトラフルオロエチレン
とパーフルオルアルコキシ樹脂の全重量に対して、ポリ
テトラフルオロエチレンは７０〜９５％、パーフルオル
アルコキシ樹脂１ｄ、５〜３０チを含有する被膜が、実
用上適切である。これは、ポリテトラフルオロエチレン
が９５％以上の場合は、被膜表面の凹凸やボイドが多く
、こげつきやすい。また、一方、７０％以下の場合は、
パーフルオルアルコキシ樹脂が多いため、傷つきやすい
。

さらに、配合比としては、ポリテトラフルオロエチレン
とパーフルオルアルコキシ樹脂の全重量に対して、ポリ
テトラフルオロエチレンは８０〜９０％、パーフルオル
アルコキシ樹脂は１０〜２０チの範囲が最適である。

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製した。

（１）材料 基材ニアルミダイキャスト（電熱線ヒータ埋込みグリル
パン） 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：ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオル
エチレン樹脂の混合塗 料（ダイキン工業製ポリテトラフ ルオロエチレン塗料：ポリフロン エナメルと同じくダイキン工業製 パーフルオルアルコキシｍ脂ａ料 とを適当な割合で混合した。） （２）製造方法 アルミニウムダイキャスト製の基材に、モランダム系の
プラスト材によりサンドブラスト処理を行なって粗面化
し、この粗面化したアルミダイキャスト基材の表面にア
ルミナ系セラミック層をプラズマ溶射により設け、かつ
下地塗料をスプレー塗装し、１５０’Ｃで１０分間乾燥
し、冷却させる。その後、前記上層被膜用塗料をスプレ
ー塗装し、その後、３８０”Ｃで１６分間焼成して得た
。

以下に、調理実験法、非粘着性測定法および傷つき性試
験法を示す。

（３）調理実験法 調理面中央部温度を２００℃となるように加熱し、牛肉
６〜７切（約１ｏＯｙ）とキャベツ乱切り一つまみ（約
５０ｙ）と、市販焼肉タレを小スプーン６杯（約３０ｙ
）を調理面に投入し、１６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より洗浄
する。この工程を１サイクルとし、５ｏサイクル繰り返
す。

（４）非粘着性試験法 第１図に示すように、調理器基材１の上層被膜２上に内
径ａｌｌ、高さ１５１１１８．肉厚０．５１Ｂの円筒管
３を置き、その中にエポキシ系接着剤４（アラルダイト
・スタンダード（チバガイギー社製）の硬化剤と主剤を
１−１で混合したもの）をｏ、　ｓ　ｙ注入し、６０℃
で２４時間硬化させ、調理面より１０調のところを図中
矢印の方向に荷重を加え、せん断剥離強度で比較した。

なお、接着位置は、最もこげつき程度の高いヒータ５の
直上とした。

（５）傷つき性試験法 引掻強度試験機（ＨＥ　Ｉ　ＤＯＮ−１９型：新東科学
製）により、引掻針（サフアイヤ製、先端部半径５０μ
、先端部角度６０°）に、常温で０〜状測定器（ＳＥ−
３Ａ：小板研究所）により測定し、その深さをきす？き
やすさの指標とした。

ホリテトラエチレンとパーフルオルアルコキシ樹脂の混
合比を変化させて、上記（１）　、　（２）の処方で作
製した調理器での焼肉６０回試験後の非粘着性を上記（
４）の方法で測定したせん断剥離強度を第２図に、また
、焼肉試験前の調理器において、きすつき性を上記（６
）の方法で測定した結果を第３図に示す。

一方、こげつきやすさは上記（４）の方法のせん断剥離
強度で、ａｏｏｙを超えると実用上こげつきがひどく使
いにくく、また、変色も大きく感じられる。従ってせん
断剥離強°度、ａｏｏｙを非粘着性の許容限界とした。

また、きすつき性は、上記（５）の方法でのきずつき深
さ１゛０μではきすつきがひどく感じられる。従ってき
すつき深さの許容限界は１０μとした。

第２図から明らかなようにパーフルオルアルコキシ樹脂
の重量％が５％以下になるとせん断剥離強度が８００ｙ
を超え、急激に上昇する。５％以上では徐々にパーフル
オルアルコキシ樹脂が増加する程、せん断剥離強度が小
さくなる。また、第３図から明らかなようにパーフルオ
ルアルコキシ樹脂の重量％が３０チ以上になるときすつ
き深さは１０μを超え、パーフルオルアルコキシ樹脂の
重量％が増加する程深くなる。

この結果から、こげつきにくさと傷つきにくさの両面か
らパーフルオルアルコキシ樹脂の含有量は６〜３０％が
適切である。さらには、１０〜２０チが最適である。

ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオルアルコキシ
樹脂の混合比を変えて作製した上層被膜を倍率２５００
倍の走査型電子顕微鏡写真で確認したところ、パーフル
オルアルコキシ樹脂の重量％が２％以下では表面の凹凸
が大きいが、パーフルオルアルコキシ樹脂の重量％が６
％以上では表面は非常になめらかである。この結果から
もパーフルオルアルコキシ樹脂の重量％がｓ％以上では
耐こびりつき性能が優れている事が裏付けられる。

なお、本実施例では、上層被膜には、ポリテトラフルオ
ロエチレンとパーフルオルアルコキシ樹脂しか示してい
ないが、上層被膜中にマイカ粉末やグラフ１イト粉末を
混合させる事により硬度が上昇し、傷つきにくくなる事
と、傷がついてもマイカ粉末やグラファイト粉末の光沢
により目立たなくなる事から、ポリテトラフルオロエチ
レンとパーフルオルアルコキシ樹脂との混合塗膜には、
これらの粉末の添加は効果が大きい。

また、本発明の実施例におけるポリテトラフルオロエチ
レンとパーフルオルアルコキシ樹脂トの混合塗膜は、パ
ーフルオルアルコキシ樹脂の高温時の高い流動性から、
焼付後のピンホールがほとんどなくなり、その結果、耐
食性が向上し、それに伴う被膜の剥離も少なくなる。

またパーフルオルアルコキシ樹脂のフロロビニルエーテ
ル基（前述構造式中−〇　−Ｒｆ）の重量パーセントは
本実施例では４％のものを用いたが、高温時の流動性と
、硬度（きすつき性）から２〜７％が適切である。

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、かつ長時間調理しても変色や調
理物のこびりつきが少なく、さらに傷がつきにくいとも
に、耐食性も高く、しかも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】

第１図は調理面の非粘着性を測定する方法を示す断面図
、第２図はポリテトラフルオロエチレンとパーフルオル
アルコキシ樹脂の混合比を変化させた被膜の焼肉試験後
の非粘着性を示すせん断剥離強度の変化特性図、第３図
は同じくポリテトラフルオロエチレンとパーフルオルア
ルコキシ樹脂の混合比を変化させた被膜のきすつき性を
示すきすつき深さの変化特性図である。 １・・・・・・調理器基材、２・・・・・・上層被膜、
３・・・・・・円筒管、４・・・・・・接着剤、５・・
・・・・ヒータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／　
−一一調理石羞材 ５−一−ヒーグ 第２図 タ　　　７．、　　％　　へ％％′茅 ＰＴＦ％ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 調理面に、ポリテトラフルオロエチレンとパーフルオル
   アルコキシ樹脂の全重量に対して７０〜９５％のポリテ
   トラフルオロエチレンと６〜３０％のパーフルオルアル
   コキシ樹脂とを含む上層被膜を形成してなる加熱調理器
   。