JPH02169031A - セルフクリーニング用被覆面 - Google Patents

セルフクリーニング用被覆面

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JPH02169031A
JPH02169031A JP63324086A JP32408688A JPH02169031A JP H02169031 A JPH02169031 A JP H02169031A JP 63324086 A JP63324086 A JP 63324086A JP 32408688 A JP32408688 A JP 32408688A JP H02169031 A JPH02169031 A JP H02169031A
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守 礒谷
Yasunori Kaneko
金子 康典
Akio Fukuda
明雄 福田
Makiko Waki
脇 真起子
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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、オーブン等の加熱調理器の油汚れを、分解す
る触媒作用を有するセルフクリーニング用被覆面を提供
するものである。
従来の技術 従来、このような調理器の壁面に油脂等が付着した場合
、水洗して除去することも、また炭化して固着したもの
を、機械的に落とすことも困難であった。
このような不都合を解消するためにlηれが付着する表
面を触媒作用を有する被膜で被覆し油分を分解すること
が試みられ既に実用化されている。
これは触媒をホウロウフリントや塗料のような結合剤に
分散させ、これを塗布し焼付硬化などにより器壁表面に
被膜を形成させたものであり、セルフクリーニング被覆
面と称して各種の箱型調理器の加熱室壁面に適用されて
いる。
例えば、無機のリン酸塩等の無機耐熱ポリマーをバイン
ダーとし、この中に固体酸や金属酸化物を分散した組成
物より得られる被覆層を調理室内面に形成したり、ある
いはポウロウの中に遷移金属酸化物を入れ、ホウロウ質
の被覆層を調理室内面に形成するなどの技術があった。
この場合、固体酸や遷移金属酸化物は油類をある温度以
上で酸化分解する触媒であり、そのような触媒作用をも
つ被覆層を形成することにより調理室内面に付着した油
汚れをなくそうとするものである。また、触媒を使わす
P、す分解だけで油汚れをなくす方法もとられているが
、この場合、温度約soo’cで1〜2時間が必要とな
る。
発明が解決しようとする課題 しかし、従来の技術は、以下の点で課題があった。
油の基本的な構造は高級脂肪酸のトリグリセリドである
が、前記の固体酸や遷移全屈酸化物は、450°C以上
に温度を上げないと油を分解してしまうことはない、さ
らに、このような触媒をバインダーやホウロウ中に分散
することで触媒表面が覆われてしまい露出面積が小さく
なり、油と触媒表面との接触面積が小さくなり、油を分
解しに(くなる。かつ、酸素の拡散が悪くなり、活性低
下の要因になる。また、油自身も450°C以上500
’C位になれば、熱分解してしまうので被覆層の効果が
不明瞭になる。被覆層温度を約400’Cに保持すると
油は炭化が進行し、その結果被覆層は、表面をタール状
のもので覆われてしまう。
ホウロウ質の被覆層を得るには、800’C程度の高温
が必要であり、このような高温では金属酸化物の表面積
が小さくなり活性も低下する。
以上のように、従来の被覆層については、活性が低く、
油汚れを400℃以下で完全に分解ができないという課
題があり、この原因は触媒自身の活性が低いことと、さ
らに、触媒表面の露出が少なく、油と触媒表面との接触
部分が小さくなること、また、被膜への酸素の拡散が抑
制されるためであ本発明は、上記課題を解決し、山軸的
低温で油汚れを分解するセルフクリーニング用′llj
、覆面を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、支持物と接着層と
繊維層とからなり、前記繊維層は支持物に接着層により
接着されており、SiO□、Alg Os 、ZrO□
のうち、いずれか少なくとも一種の酸化物を主成分とす
る繊維状多孔体にCe、Cu、Mnの複合酸化物を担持
してなるものであり、前記複合酸化物のCe、Cu、M
nの比率が、モル比でCe:Cu:Mn=1:X:IX
(但し、O<X<1)である触媒作用を持つ被覆面を提
供する。
作用 上記手段によるセルフクリーニング用?I1.rIi面
の作用について説明する1本発明で目的としている油汚
れの分解では、触媒の表面積を太き(することと酸素の
供給を多くすることが必要となる0本発明は、無4!!
!繊維を用いることにより高い空隙率をもつ被覆層を形
成して、酸素が被覆内部へ拡散し易く、かつ表面積も従
来方式の被覆に比べてはるかに大きくなるようにした。
これにより、目的の反応はより有利に進行し易くなる。
無機繊維を用いたセラミンクペーパーと称するものは、
密度にして0015〜0.69g/ctl程度、空隙率
にして約70〜90%程度である。このような高い空隙
率を持つ繊維上に触媒を担持させることにより、酸素の
供給が改善され、触媒活性を十分に発揮させることがで
きる。
以上、無機繊維について、述べてきたが担持する触媒の
活性について以下に述べると、本発明の触媒であるCe
、Cu、Mnの複合酸化物でCe、Cu、Mnの比率が
、モル比でCe:Cu:Mn=I :X: 1−X (
但し、0<X<+、)である複合酸化物は、単一元素あ
るいは2種以上の元素の複合酸化物に比べ炭化水素の酸
化にダJして高い活性を示す。これは、CeとCu、M
nの3元素系酸化物においては酸化物の表面における元
素が多くの原子価をとるからであり(例えばMnは3価
、4価、Cuは1価、2価など)、つまりは弔−あるい
は2成分系では見られない異元素間での原子価制御が行
われ、反応に関してより適した表面を作るからである。
このことはXPS (X線光電子分光装;η)で認めら
れる。このような活性の高い触媒を、無機繊維に担持す
ることによって、さらに酸化分解活性が向上し、従来に
ない低温で油分等を分解する被覆面が得られるのである
実施例 以下本発明の一実施例について説明する。
本発明に被rR層のテストピースを作り、加熱条件下で
、サラダオイルの酸化分解テストを実施した。
5US304を支持物とし、接着剤として、無機耐熱性
バインダー(例えば、住友化学社製スミセラム(S−1
8c))を用い、pl繊維としてシリカ・アルミナ繊維
(SiOz  :Alz O□−53: 47、平均繊
維径2.8μ銅、空隙率92%、厚み1.0柵)を用い
た。テストピースサイズは、50 X 50 wsとし
た。支持物上に、スプレーガン(デビルビス製スプレー
ガン、ノズル口径1.4Mφ、空気圧4〜4.5kg/
cIi)で、スミセラム(S−18C)を0.020 
g /c己塗布し、前記シリカ・アルミナ繊維を、加圧
接着し、110°Cで30分加熱硬化した後、Ce、C
u、Mnの硝酸塩の混合水溶液(Ce :Cu :Mn
= 1.0:  0.3:  0.7mat/I)をス
プレーガン(デビルビス製スプレーガン、ノズル口径1
.4Mφ、空気圧1.5〜2kg/c+i)で、0.5
0g/cd塗布し、450’Cで30分焼成し作成した
。テストピースの温度分布、300±10゛Cにおいて
、サラダオイルを、110l11/cd滴下し、60分
間放置すると、サラダオイルは、完全に消失した。これ
に対して、M n Ox 、Cu OX 、を含む被覆
層では350±lO°Cでも完全に焼切れなかった。ま
た、Ce、Cu、Mnの複合酸化物(Ce : Cu 
: Mn= 1.0:  0.3: 0.7mol/ 
1 )のテストピースについては、サラダオイルによる
テストを何度繰り返しても完全に消失した。第1図に、
本発明のセルフクリーニング用被覆面の断面構成の概念
図を示した。
次に、触媒に灼する酸素の供給量の効果について検討し
た0本発明の触媒であるCe、Cu、Mnの複合酸化物
のサラダオイルの酸化活性をDTAにより測定した。測
定は、市販のサラダオイルと酸化物の重量比を2.5:
  1.0にして十分に混合し、石英セルに入れてDT
Aカーブを得た。第2図にCe、Cu、Mnの比率(C
e : Cu : Mn= 1.0:  0.3:  
0.7)の複合酸化物を酸素雰囲気中と窒素雲間気中で
測定した結果を示した。図から分かるように酸素の供給
量が多いと、より低温で油を焼切ることができ、触媒の
活性を高めることができる。
次に、シリカ・アルミナ繊維(SiOz、A 1t O
x =53+47、平均繊維径2.8μm、厚み1.0
in)の空隙率を68%から94%まで変えて、サラダ
オイルによる焼切りテストを行ったところ、第1表のよ
うになった。
第1表 第1表より、従来のセルフクリーニングに比べて低温で
油の焼切りが可能であることが分かる。空隙率にして8
5%程度以上あれば300°Cという低〆昌で油の焼切
りが可能である。
また、シリカ・アルミナ繊維の代わりに、ジルコニア繊
維(Z r Ox 、 Y! 01 =89 : 6、
平均繊維径5.01tra 、 qみ0.5m、空隙率
84%)を用いて行った。5US304を支持物とし、
接着剤として、住友化学社製スミセラム(S−18c)
を用い、ジルコニア繊維を、加圧接着し、+10°Cで
30分間加熱硬化した後、Ce、 Cu、 M nの硝
酸塩の混合水:6液(Ce : Cu :Mn−1,0
:  0.3:  0.?mol /I)を塗布し焼成
し、サラダオイルの焼切実験を行ったところ300’C
160minで完全に消失した。
接着剤としてシリカ・アルミナ系のスミセラムを用いた
が、Cc、Cu、Mnの複合酸化物と反応しないポリボ
ロシロキサンポリマーやポリチタノシロキサンポリマー
なども使える。
以上、無機繊維に触媒を担持した場合の効果について述
べたが、次にCe、Cu、Mnの複合酸化物の活性につ
いて述べる。
第2表にBET法による表面禎を示した。比較のために
Ce、Cu、Mnの単一酸化物についても示した。焼成
は、450’Cで行った。
(1りT次&) 第2表 全体的に表面積が、約70−120rrf/gと大きい
のは、焼成温度が450°Cであり、酸化物としては低
温にしているからである。また、単一酸化物に比べ複合
酸化物が表面積が大である。これは、CeO2の効果に
よるものと考えられる。実際にCe / CuOxid
eやCe/Mn  0xideでは、それぞれ第2表中
のCu O,M n z Oxの表面積に比べ大であっ
た。第2表でCeCuo、s Mno、s Oyの表面
積が大きいことを示したがCe 、 Cu 、 M n
 ?1合酸化物(モル比率 Ce、Cu、Mn= ]、
、O: X :1−X)(ただし、O<X<I)の表面
積のxへの依存性を第3図に示した。第3図から表面積
のピークは、X=0.3付近にあることが分かった。
上記したCe、Cu、Mnの比率(Ce+Cu+Mr+
= 1.0: X : 1−X)の複合酸化物のサラダ
オイルの酸化活性をDTAにより測定した。θII定は
、市販のサラダオイルと酸化物の重量比を2.5:  
1.0にして十分に混合し、石英セルに入れてD T 
Aカーブを得た。第4図に第2表中に示された4種mの
酸化物のTGカーブを示した。第4図では、型組減少速
度が大で、より低温側で重置減少が完了してしまうもの
が酸化活性が高いと言える。従って、CeCuo、s 
Mno、s Oyが活性が高いことは明らかであり酸化
触奴として有効である。第5図ば、Ce、Cu、Mnの
比率(Ce :Cu :Mn= 1.0+X:1−X(
但し、(1<X<1)の複合酸化物のTGカーブのXへ
の依存性を示している。X−03が、活性が最も高いよ
うである。このことは表面積のXへの依存性と対応して
いると考えられる。第4図、第5図よりCe、Cu、M
nの複合酸化物の活性は、粉末のみで、400°Cでサ
ラダオイルを分解する性能があることが分かるが、無機
繊維に担持することSこより300’Cでサラダオイル
を分解することができるようになる。
発明の効果 以上、説明したように本発明のセルフクリーニング用被
覆面は、無機繊維を用いることにより高い空隙率をもつ
被覆層を形成することができ、酸素をより多く供給する
ことができ、サラダオイルのようなトリグリセリドに対
する酸化分解活性が高く、油汚れが発生する機器、例え
ば藷1理器の庫内壁面に通用すれば、300’C位の温
度に昇温することにより、油汚れをなくすことができる
。これによって、調理器を常にクリーンな状態で使用す
ることが可能である。
また、300°C位で油汚れの分解が可能なので、調理
器の設計上、断熱構造の軽減化(触媒を使わなければ5
00’C位の熱分解温度がd・要ンやヒータの容置を大
きくしなくて済むので省エネルギーにもなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるセルフクリーニング
用被覆面の断面図、第2図、第3図、第4図、第5図は
それぞれ同特性図である。 1・・・・・・繊維層、2・・・・・・接着層、3・・
・・・・支持物、4・・・・・・複合酸化物。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名Cつ 憾 続 閘 (秋ン ! は 第 図 $F温・′V′グーン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 支持物と繊維層とからなり、前記繊維層は支持物に接着
    層により接着されており、SiO_2、Al_2O_3
    、ZrO_2のうち、いずれか少なくとも一種の酸化物
    を主成分とする繊維状多孔体に、Ce、Cu、Mnの複
    合酸化物を担持してなるものであり、前記複合酸化物の
    Ce、Cu、Mnの比率が、モル比でCe:Cu:Mn
    =1:X:1−X(但し、0<x1)である触媒作用を
    持つセルフクリーニング用被覆面。
JP63324086A 1988-12-22 1988-12-22 セルフクリーニング用被覆面 Expired - Lifetime JPH088986B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004205146B2 (en) * 2003-08-19 2006-09-28 Garth Australia Pty Ltd Self Cleaning Barbecue Roasting Hood

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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AU2004205146B2 (en) * 2003-08-19 2006-09-28 Garth Australia Pty Ltd Self Cleaning Barbecue Roasting Hood

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