JPWO2020095827A1 - 調理用具 - Google Patents

Abstract

本開示の調理用具は、一方の主面側に調理領域を有する基材（２’）と、基材（２’）の一方の主面側に被着された塗膜層（４）とを含む。塗膜層（４）が、基材（２’）側に配置されたプライマー層（４１）、最表面に配置されたトップコート層（４３）、およびプライマー層（４１）とトップコート層（４３）との間に配置された少なくとも１層の中間層（４２）を含み、セラミック粒子（５）がトップコート層（４３）にのみ含まれる。断面視した場合に、少なくとも一部のセラミック粒子（５）は、１５μｍ以上２５μｍ以下の平均粒子径を有している。セラミック粒子（５）のうち、最も大きなセラミック粒子（５）の最長径をｂとし、塗膜層（４）の最も薄い部分の厚みをａとした場合に、最長径ｂに対する厚みａの比ａ／ｂが２よりも大きい（ａ／ｂ＞２）

Description

本開示は調理用具に関する。

従来、食材を加熱調理するための調理用具の１種として、例えば特許文献１に記載のようなフライパンなどが使用されている。このようなフライパンは、家庭または料理店などで幅広く使用されており、金属材料で形成されている。さらに、調理用具への食材の付着あるいは焦げ付きを低減するために、フッ素系樹脂を含む塗膜で調理用具をコーティングすることが知られている。

また、例えば特許文献２に記載のようなフライパンなども使用されている。このフライパンでは、基材の調理領域に塗布された、炭化珪素を主成分とする粒子を含むフッ素系樹脂膜を備えている。これによれば、耐磨耗性を向上させることができるというものである。

特開２０１２−２００２９８号公報 特開２０１６−１３６９９０号公報

本開示の調理用具は、一方の主面側に調理領域を有する基材と、基材の一方の主面側に被着された塗膜層とを含む。塗膜層は、基材側に配置されたプライマー層、最表面に配置されたトップコート層、およびプライマー層とトップコート層との間に配置された少なくとも１層の中間層を含み、セラミック粒子がトップコート層にのみ含まれている。断面視した場合に、少なくとも一部のセラミック粒子は、１５μｍ以上２５μｍ以下の平均粒子径を有している。セラミック粒子のうち、最も大きなセラミック粒子の最長径をｂとし、塗膜層の最も薄い部分の厚みをａとした場合に、最長径ｂに対する厚みａの比ａ／ｂが２より大きい。

（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る調理用具を示す説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すＸ−Ｘ’線で切断した際の断面図を示す。 図１（Ｂ）に記載された領域Ｙの拡大断面図を示す。 塗膜層の厚みとセラミック粒子の最長径との関係を説明するための説明図である。

従来のフッ素系樹脂などの樹脂を含む塗膜でコーティングされた調理用具は、しばしば塗膜が剥離することがあり、被調理物に由来する塩分など腐食成分が調理用具の基材まで浸透しやすいという傾向がある。本開示の調理用具は、一方の主面側に調理領域を有する基材と、基材の一方の主面側に被着された塗膜層とを含む。塗膜層は、基材側に配置されたプライマー層、最表面に配置されたトップコート層、およびプライマー層とトップコート層との間に配置された少なくとも１層の中間層を含み、セラミック粒子がトップコート層にのみ含まれている。プライマー層および中間層には含まれていない。そのため、トップコート層と基材との間において、中間層およびプライマー層によって被調理物に由来する塩分などの腐食成分の浸透が効果的に遮断されて、耐食性が向上する。

また、断面視した場合に、少なくとも一部のセラミック粒子は、例えば１５μｍ以上２５μｍ以下の平均粒子径を有している。セラミック粒子のうち、最も大きなセラミック粒子の最長径をｂとし、塗膜層の最も薄い部分の厚みをａとした場合に、最長径ｂに対する厚みａの比ａ／ｂが２より大きい。この場合には、トップコート層に対してセラミック粒子の最長径が比較的小さい。そのため、トップコート層からセラミック粒子の一部が露出して剥がれることなどに起因したフッ素樹脂の剥がれが低減され、耐摩耗性を効果的に向上させることができる。

さらに、中間層およびプライマー層にはセラミック粒子が含有されていない。そのため、塗膜層内において、塗膜層を形成している樹脂等の材料とセラミック粒子との間に隙間が生じるようなことが低減される。これにより、例えば被調理物の成分（塩分など）が基材まで浸透する可能性が低減されて、耐食性が向上する。

本開示の一実施形態に係る調理用具について、図１〜３を参照して説明する。これらの図面はあくまで模式的な図面であり、図面の寸法および比率などは実際の調理用具と必ずしも一致していない。

一実施形態に係る調理用具を、図１（Ａ）に示すようにフライパンを例に説明する。図１（Ａ）に示す調理用具（フライパン）１は、本体部２および柄部３を備える。本体部２は底部２１および側面部２２を含む。本体部２は、一般的なフライパンと同様、側面部２２は比較的低く形成されており、浅めの容器状に形成されている。底部２１から側面部２２の上までの高さ、すなわち容器状に形成された本体部２の深さは適宜設定される。

本体部２の形状は、平面視したときに円形状、楕円形状または矩形状（角部がＲ面加工されたものも含む）である。本体部２の幅は限定されず適宜設定される。

本体部２は底部２１および側面部２２を含み、側面部２２は底部２１を囲むように底部２１の周縁部に形成されている。側面部２２は底部２１に対して垂直に形成されていてもよく、底部２１に対して鈍角に（すなわち、側面部の下部から上部にかけて外側に傾斜するように）形成されていてもよい。底部２１と側面部２２とは一体成形されていてもよく、個別に成形されて接合されていてもよい。

柄部３は棒状の部材であり、側面部２２に取り付けられている。柄部３は木材、樹脂、金属などで形成されている。調理用具１が柄部３を有することによって、調理の際に調理用具１を容易に操作することができる。柄部３は調理用具１に必ず取り付けられる部材ではない。柄部３は、例えば着脱式であってもよい。

本体部２は、図１（Ｂ）に示すように、調理領域２ａと被加熱領域２ｂとに分けられる。調理領域２ａは側面部２２で囲まれた領域に相当し、被加熱領域２ｂは底部２１の外面、すなわち調理領域２ａと反対側の領域に相当する。調理領域２ａでは、被加熱領域２ｂに加えられた熱によって食材が加熱される。被加熱領域２ｂは、ガスコンロ、電気コンロ、電磁調理器（ＩＨ調理器）によって熱が加えられる領域である。被加熱領域２ｂには、外部からの熱伝導を向上させ、調理用具１の変形を低減する金属材料が取り付けられていてもよい。この金属材料としては限定されず、例えば、後述の基材２’とは異なる金属材料を用いるのがよい。具体的には、基材２’よりも高い熱伝導率を有する金属材料、または基材２’よりもヤング率の高い材料などが挙げられる。

図１（Ｂ）において、本体部２（底部２１および側面部２２）は単層構造を有しているように記載されている。しかし、本体部２は多層構造を有している。図２に基づいて具体的に説明する。図２は、図１（Ｂ）に記載された領域Ｙの拡大断面図を示す。図２に示すように、本体部２は、基材２’と塗膜層４とで形成されている。

基材２’は、金属を主成分とする材料で形成されている。金属としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレスなどが挙げられ、金属を２種以上組み合わせた合金（例えば、ステンレス鋼など）などであってもよい。さらに、基材２’は異なる材料で形成された複数の層が積層された多層構造を有していてもよい。基材２’の厚みは調理用具１の用途によって適宜設定され、通常１ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以上であってもよい。基材２’の厚みは、通常１０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以下であってもよい。

基材２’の表面には塗膜層４が形成されており、この塗膜層４が形成されている面が調理領域２ａに相当する。塗膜層４は、基材２’側からプライマー層４１、中間層４２およびトップコート層４３の順に積層された構造を有している。塗膜層４は可能な限り均一な厚みを有する方がよいが、若干の厚みムラが存在していても、特に差し支えない。

プライマー層４１は基材２’の表面に配置されており、フッ素系樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルスルフィドなどの樹脂で形成されている。フッ素系樹脂としては、分子内にフッ素（Ｆ）を含む樹脂であれば特に限定されない。このようなフッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ポリプロピレン（ＦＬＰＰ）などが挙げられる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

プライマー層４１の厚みは調理用具１の用途によって適宜設定され、通常５μｍ以上であり、１０μｍ以上であってもよい。プライマー層４１の厚みは、通常３０μｍ以下であり、２０μｍ以下であってもよい。

中間層４２はプライマー層４１の表面に配置されており、上述のフッ素系樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルスルフィドなどの樹脂で形成されている。中間層４２を形成している樹脂は、プライマー層４１を形成している樹脂と同じでもよく、異なっていてもよい。さらに、プライマー層４１と同様に、樹脂とバインダーとを併用してもよい。図２では中間層４２は単層構造を有している。しかし、調理用具の用途などに応じて、中間層４２は多層構造を有していてもよい。中間層４２が多層構造を有する場合、各層は同じ樹脂で形成されていてもよく、異なる樹脂で形成されていてもよい。

中間層４２の厚みは調理用具１の用途によって適宜設定され、通常１０μｍ以上であり、１５μｍ以上であってもよい。中間層４２の厚みは、通常３０μｍ以下であり、２０μｍ以下であってもよい。中間層４２が多層構造を有する場合は、中間層４２全体の厚みが上述の範囲であればよい。

トップコート層４３は中間層４２の表面に配置されており、上述のフッ素系樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニルスルフィドなどの樹脂で形成されている。トップコート層４３は、調理領域２ａ（調理面）に相当し、食材の付着や焦げ付きを低減するために、フッ素系樹脂で形成されているのがよい。

トップコート層４３の厚みは調理用具１の用途によって適宜設定され、通常１０μｍ以上であり、２０μｍ以上であってもよい。トップコート層４３の厚みは、通常５０μｍ以下であり、３０μｍ以下であってもよい。

トップコート層４３には、セラミック粒子５が含まれている。セラミック粒子５の材質は特に限定されず、例えば、炭化珪素、アルミナ（酸化アルミニウム）、シリカ（酸化珪素）、窒化珪素など、例えば炭化物セラミックス、酸化物セラミックス、窒化物セラミックスなどから形成されたセラミック粒子５が挙げられる。セラミック粒子５は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱伝導性、硬度、有機塗料との親和性などの点で、炭化珪素を主成分として含むセラミック粒子を使用するのがよい。

セラミック粒子５は、少なくとも一部の粒子が１５μｍ以上２５μｍ以下の平均粒子径を有していればよい。セラミック粒子５は、１７μｍ以上２０μｍ以下の平均粒子径を有していてもよい。セラミック粒子５の平均粒子径は、例えばレーザー回折散乱法、沈降法などを用いて測定すればよい。

セラミック粒子５の形状は特に限定されない。セラミック粒子５は、例えば、球状または粒状、柱状のように研磨あるいは成形されたような形状を有するだけでなく、セラミックスを単に粉砕して得られる破片のような不定形状を有していてもよい。セラミック粒子５は多孔質であってもよい。多孔質のセラミック粒子５を使用すると、セラミック粒子５の孔にトップコート層４３を形成している樹脂を浸入させることができ、セラミック粒子５とトップコート層４３との密着性を向上させることができる。セラミック粒子５の粒子径および形状などの種類は、トップコート層４３の表面（すなわち、塗膜層４の表面）の凹凸形状および表面粗さに影響を与える。セラミック粒子５の粒子径および形状などの種類は、所望する塗膜層４の状態に応じて適宜選択すればよい。

トップコート層４３におけるセラミック粒子５の含有量は特に限定されない。セラミック粒子５は、トップコート層４３において使用される樹脂１００質量部に対して、例えば３質量部以上の割合で含有され、５質量部以上の割合で含有されてもよい。セラミック粒子５は、例えば４０質量部以下の割合で含有され、３０質量部以下の割合で含有されてもよい。

一実施形態に係る調理用具１において、セラミック粒子５のうち、最も大きなセラミック粒子５の最長径をｂとし、塗膜層４の最も薄い部分の厚みをａとした場合に、最長径ｂに対する厚みａの比ａ／ｂが２より大きい（ａ／ｂ＞２）のがよい。具体的には、図３に示すように、塗膜層４の最も薄い部分の厚みａとは、プライマー層４１、中間層４２およびトップコート層４３の合計厚みのうち最も薄い部分の厚みを意味する。ここで、セラミック粒子５の最長径ｂについては、調理面の中央を通る断面を見たときに、その断面に現れるセラミック粒子５を観察し、そのセラミック粒子５の径を測定して最大径を求めて、最長径ｂとすればよい。また、塗膜層４の最も薄い部分の厚みａについては、同じく調理面の中央を通る断面を見たときに、その断面に現れる塗膜層４を観察し、その塗膜層４の厚みを測定して最小値を求めて、最も薄い部分の厚みａとすればよい。

塗膜層４の最も薄い部分の厚みａと最も大きなセラミック粒子５の最長径ｂとが、ａ／ｂ＞２の関係を満足すると、セラミック粒子５の一部が塗膜層４の表面から露出する可能性が低減される。そのため、この露出によるセラミック粒子５の剥がれが低減され、剥がれたセラミック粒子５による塗膜層４の摩耗が低減される。塗膜層４の最も薄い部分の厚みａと最も大きなセラミック粒子５の最長径ｂとは、上記のような関係を満足すれば特に限定されず、ａ／ｂが２．５以上であってもよく、例えば５以下であってもよい。

基材２’の表面に塗膜層４を形成する方法は特に限定されず、当業者が通常採用する方法によって塗膜層４は形成される。例えば、各層を形成する樹脂を溶媒に溶解または分散させて、調理領域２ａに塗布して乾燥する方法などが挙げられる。塗布方法は限定されず、例えば、スプレー法、刷毛塗り法、浸漬法などが挙げられる。乾燥方法は、自然乾燥および加熱乾燥のいずれでもよい。乾燥時間も特に限定されず、加熱乾燥の場合は、例えば７０〜１５０℃程度の温度で５〜３０分程度の乾燥後、３８０〜４００℃程度の温度で１０〜３０分程度の焼成を行えばよい。

塗膜層４は、例えば次のような手順で形成される。まず、プライマー層４１を形成する樹脂を含む塗料を、基材２’の表面に塗布する。塗布後、乾燥させてプライマー層４１を形成する。次いで、中間層４２を形成する樹脂を含む塗料を、プライマー層４１の表面に塗布する。塗布後、乾燥させて中間層４２を形成する。最後に、トップコート層４３を形成する樹脂およびセラミック粒子５を含む塗料を、中間層４２の表面に塗布する。塗布後、乾燥させてトップコート層４３を形成する。このようにして、基材２’の表面に塗膜層４が形成される。

プライマー層４１、中間層４２およびトップコート層４３を形成するための各塗料には、必要に応じて溶剤が含まれていてもよい。溶剤としては特に限定されず、例えば、水、アルコール類、エチレングリコール、Ｎ−メチルピロリドン、グリコールエーテル類、炭化水素系溶剤、などが挙げられる。溶剤を用いることによって、塗料の粘度を調節することができ、塗布しやすくすることができる。

さらに、トップコート層４３を形成するための塗料には、必要に応じてバインダーが含まれていてもよい。バインダーとしては特に限定されず、例えばポリアミドイミド、ポリフェニルスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。バインダーを使用することによって、後述するセラミック粒子５がトップコート層４３に定着しやすくなる。

本開示の調理用具は、上述の一実施形態に限定されない。例えば、上述の調理用具１では、塗膜層４は、プライマー層４１、中間層４２およびトップコート層４３が積層された３層構造を有している。しかし、塗膜層４は３層構造に限定されず、４層以上の多層構造であってもよい。具体的には、中間層４２が２層以上の多層構造を有していてもよい。

上述の一実施形態に係る調理用具１はフライパンを例に説明している。しかし、本開示の調理用具はフライパン以外にも、例えば、金属材料を基材とし、各種食材を加熱調理するために使用される調理用具であれば、特に限定されない。このような調理用具としては、例えば、ホットプレート、たこ焼きプレート、加熱水蒸気調理器用プレート、オーブン用プレート、鍋、グリル鍋、中華鍋、やかんなどが挙げられ、特に限定されない。

１ 調理用具（フライパン）
２ 本体部
２１ 底部
２２ 側面部
２ａ 調理領域
２ｂ 被加熱領域
２’ 基材
３ 柄部
４ 塗膜層
４１ プライマー層
４２ 中間層
４３ トップコート層
５ セラミック粒子

Claims (4)

1. 一方の主面側に調理領域を有する基材と、基材の一方の主面側に被着された塗膜層とを含み、
   前記塗膜層が、前記基材側に配置されたプライマー層、最表面に配置されたトップコート層、および前記プライマー層と前記トップコート層との間に配置された少なくとも１層の中間層を含み、セラミック粒子が前記トップコート層にのみ含まれ、
   断面視した場合に、少なくとも一部の前記セラミック粒子は、１５μｍ以上２５μｍ以下の平均粒子径を有しており、
   前記セラミック粒子のうち、最も大きなセラミック粒子の最長径をｂとし、前記塗膜層の最も薄い部分の厚みをａとした場合に、前記最長径ｂに対する前記厚みａの比ａ／ｂが２より大きいことを特徴とする調理用具。
2. 前記トップコート層が、フッ素系樹脂で形成されている請求項１に記載の調理用具。
3. 前記セラミック粒子が炭化珪素を主成分として含む請求項１または２に記載の調理用具。
4. フライパン、加熱水蒸気調理器用プレートまたはオーブン用プレートである請求項１〜３のいずれかに記載の調理用具。

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