JPH0227687A - 加熱調理器用非金属製容器およびその製造方法 - 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、ガスコンロ、電気コンロ、誘導加熱調理器な
どによシ加熱調理するセラミックス鍋などの加熱調理器
用非金属製容器およびその製造方法に関するものである
。

従来の技術 従来のたとえば誘導加熱調理器に使用される土鍋は、実
開昭６０−１４５５９６号公報に示されているように、
土鍋本体として、ベタライト系の陶磁器を使用し、この
底面に溶射法によりアルミニウムの溶射層を形成してい
た。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の土鍋を使用した加熱調理
ｄｇ用非金属製容器では、土鍋本体の内部に調理物を入
れずに空炊き状態で、土鍋を誘導加熱調理器や電気コン
ロ等で使用すると、アルミニウムの溶射層は毎分的３０
０〜４００″Ｃという急激な温度上昇をするため、この
温度上昇による熱衝撃を受けて、土鍋本体に割れ等の破
壊が生じるという問題があった。

また、土鍋本体に調理物を入れ、誘導加熱調理器や電気
コンロ等を使用して調理している場合においても、もち
やうどんが焦げ付いた場合には、アルミニウムの溶射層
の温度が７００″Ｃ近くに上昇し、アルミニウムの溶断
が生じたり、土鍋本体に割れ等の破壊が生じたシして、
使用不可能な状態になるという問題があった。

一方、一部の土鍋またはガラス容器には、前記した溶断
を防止するため、融点がアルミニウムより高い銀ペース
トを発熱体として使用しているものがあるが、これらに
おいても、前記した焦げ付き時において、アルミニウム
の溶射層を使用したものと比較すると、耐久性は向上し
ているものの数回の焦げ付きにより、銀の発熱体の溶断
が生じたり、土鍋本体に割れ等の破壊が生じたシして、
使用不可能な状態になるという問題があった。また銀は
比較的やわらかい金属であるため、使用後の洗浄時にナ
イロンタワシや金属タワシでこすると傷が生じ、その結
果、使用時の溶断や土鍋本体の割れ等を助長するという
問題もあった。

さらに銀層を保護するためにガラスのオーバーコートを
行なった土鍋等もあるが、これにおいても、使用を繰り
返すとオーバーコートに亀裂が入り、オーバーコートの
脱落や、亀裂が銀層や土鍋本体にまで成長して前述した
ような溶断や土鍋本体の割れに至るという問題があった
。

このように、従来の加熱調理器用非金属製容器には、種
々の解決すべき課題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたも
ので、空炊きおよび焦げ付き等の使用状態においても特
性が損なわれず、かつ洗浄においても傷を生じることの
ない安定したオーバーコート層を有する加熱調理器用非
金属製容器およびその製造方法を提供することを目的と
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の加熱調理器用非金属
製容器は、ユークリプタイトまたはアルミニウムチタネ
ートまたは両者の混合物を主成分とする非金属製容器の
底部外面に、銀を主成分とし、かつガラスフリット２０
重量−以下を含有する薄膜金属被膜を形成し、さらにそ
の外側に薄膜金属被膜保護被膜を形成することによ多構
成したものである。

また薄膜金属被膜保護被膜は、少なくとも３０重量％以
上のガラスとセラミックスフィラーと無機顔料からなり
、前記セラミックスフィラーは、ユークリプタイトまた
はアルミニウムチタネートまたは両者の混合物である微
粒セラミックスと、チタン酸カリウム、α−アルミナ、
ベリリア、炭化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素のうち
の１種以上のウィスカと、マイカ、アルミナ、酸化鉄の
１種以上のりん片状セラミックスのうちの１種以上を用
いて形成したものである。

さらに別の薄膜金属被膜保護被膜は、金属、セラミック
ス、ガラスのうちの１種以上を溶射して形成したもので
あシ、金属としてステンレスを用い、またセラミックス
として、アルミナ、シリカ。

ジルコニア、ジルコン、コージライト、ユークリプタイ
ト、アルミニウムチタネートのうちの１種以上を用いて
形成したものである。

作　　用 一般的にベタライト系の陶磁器は、粘土成分を主として
ケイ石質、アルミナ質で構成され、線膨張係数は、０．
３〜１．０チ（室温〜１０００−Ｃ）であシ、−数的に
は、急熱急冷に対する熱衝撃に強い材質であるが、土鍋
本体の底面のみ急速に加熱する空炊きにおいては、直接
加熱部（底面部）と非加熱部（立ち上がり部、側壁部）
との熱勾配が非常に大きくなり、この熱膨張差が原因で
亀裂が生じ、破壊に至る。

また、もちやうどんが焦げ付いた時には、焦げが断熱層
となり、焦げの付着部が７ＱＯ”Ｑ近くに異状加熱され
、周辺部との熱勾配が非常に大きくなり、この熱膨張差
が原因で亀裂が生じ、破壊に至る。

これらの問題に対し、本発明ではユークリプタイトまた
はアルミニウムチタネートまたは両者の混合物を主成分
とする非金属容器（磁器）を使用したものである。

このユークリプタイトやアルミニウムチタネート系の磁
器は、精製された原料を使用し、製造されるもので、線
膨張係数は０〜−０．６％（室温〜１０００”Ｃ）でア
シ、従来のベタライト系の陶磁器に比較して非常に小さ
いものである。

このため、空炊きや焦げ付き状態における急激な熱膨張
差においても充分に耐えることができ、その結果、割れ
等の破壊が生じることはない。なお、本発明の非金属製
容器は施釉されたものでも同様の効果を有し、デザイン
上優れたものとなる。

また、焦げ付き状態において、従来のアルミニウムの溶
射層では、アルミニウムの融点が約６６０”Ｃと比較的
低いため、容易に溶断現象が生じたが、融点が９６０”
Ｃの銀を主成分とするペーストを用いれば、溶断し難く
なるものである。しかしながら、一般の銀ペーストはガ
ラスを３０〜４０重量％含有しているため、銀の融点以
下での焼き付けが必要であり、８００“Ｃ前後に作業点
を有するガラスを用いて焼き付けを行なっていた。この
ような薄膜金属被膜では焦げ付き状態でガラスが軟化し
、数回の焦げ付きで薄膜金属被膜にふくれが生じ、さら
に溶断現象を生じた。

本発明では、このガラスの添加量を２０重量％以下、望
ましくは１０重量％以下とすることにより、薄膜金属被
膜の主成分である銀との反応を抑え、薄膜金属被膜に銀
の特性である柔軟性を付与し、空炊きや焦げ付き状態に
おける急激な熱膨張差に追従できるようにし、またガラ
スの軟化に起因する焦げ付き状態でのふくれや溶断を防
止できるようにしたものである。

薄膜金属被膜保護被膜としてガラスを用いたものでは、
使用中に亀裂が入シ、ガラスが脱落したシ、薄膜金属被
膜に亀裂が侵入して溶断現象を起こしたり、非金属製容
器の割れに至ることがあった。

本発明では、この薄膜金属被膜保護被膜として、ガラス
とセラミックスフィラーと無機顔料からなる被膜を形成
するか、または金属、セラミックス。

ガラスのうちの１種以上を溶射して形成することによシ
、前記課題を解決するものである。

ガラスとセラミックスフィラーと無機顔料からなる薄膜
金属被膜保護被膜においては、ガラスは結合剤として作
用し、３０重量％未満では十分な強度が保持できず、少
なくとも３０重量％、望ましくは６０重量％以上の含有
が必要でちる。

セラミックスフィラーは、薄膜金属被膜保護被膜の強度
を高めるとともに熱膨張を調整する作用を持ち、製造工
程中や加熱調理時の亀裂の発生を防止するとともに、洗
浄時におけるナイロンタワシや金属タワシでの傷を防止
する作用がある。

セラミックスフィラー中の微粒セラミックスは、ユーク
リプタイトまたはアルミニウムチタネートまたは両者の
混合物等の低膨張性セラミックスを用いるもので、主に
熱膨張係数を調整して亀裂の発生を防止する作用があシ
、二次的に強度を高めたり、硬度を高める作用がある。

セラミ、フクスフィラー中のウィスカは、チタン酸カリ
ウム、α−アルミナ、ベリリア、炭化ホウ素、炭化ケイ
素、窒化ケイ素のうちの１種以上を用いるもので、これ
らは一般に強度が高く耐熱性に優れ、薄膜金属被膜保護
被膜の強度を高めるとともに亀裂が入った場合も亀裂の
伝播を防止する作用があシ、二次的に熱膨張係数を調整
したり、硬度を高める作用がある。

セラミックスフィラー中のりん片状セラミックスは、マ
イカ、アルミナ、酸化鉄のうちの１種以上を用いたもの
で、ウィスカと同様の作用を有する。

従ってセラミックスフィラーとしては、微粒セラミック
ス、ウィスカ、りん片状セラミックス単体で使用しても
良いが、組み合わせて使用する方がその効果は大きくな
る。

また金属、セラミックス、ガラスのウチの１種以上を溶
射して形成した薄膜金属被膜保護被膜においては、溶射
層が気孔を有しているため、熱膨張による亀裂は起こら
ず、優れた耐摩耗性を有し、特に洗浄時のナイロンタワ
シや金属タワシによる薄膜金属被膜の傷による溶断や割
れに効果を発揮する。

金属を溶射した場合は、溶射層表面は酸化物を形成して
硬度が高くなる。金属としては、強度が高く、かつ高温
まで安定していて耐食性に優れるものが適当で、特にス
テンレスが望ましい。

セラミックスを溶射した場合は、特に硬度が高ニウムチ
タネートのうちの１種以上を用いれば良い。

ガラスを溶射した場合も、硬度が比較的高くなり、十分
な耐摩耗性を有するが、ガラス単独では密着性が悪い場
合があシ、金属やセラミックスと合わせて使うと、気孔
を少なくして強度を高くすることができるので良い。

従って、溶射する材料としては、金属、セラミックス、
ガラスのそれぞれ単独でも良いが、組み合わせて使用す
るとその効果は大きくなる。

また加熱調理器用非金属製容器の製造方法に関しては、
転写と焼成のタイミングにより３通シの方法が考えられ
るもので、それぞれ特徴を有する。

薄膜金属被膜を、非金属製容器の底部に転写し焼成して
形成した後、薄膜金属被膜保護被膜をさらに転写し焼成
して形成する製造方法は、安定して製造できる点で優れ
ているが、２回の転写と２回の焼成のため製造コストが
高くなるという欠点がある。

また薄膜金属被膜を非金属製容器の底部に転写し、さら
に薄膜金属被膜保護被膜を転写した後、これらを焼成し
て形成する製造方法は、焼成コストが少なくて良いが、
転写と転写の界面の接着性に欠点を有し、剥離しやすい
。

さらに薄膜金属被膜と薄膜金属被膜保護被膜を一体化し
た転写紙から非金属製容器の底部に転写し、その後、焼
成して形成する製造方法は、焼成コストは少なく、転写
も１回で良いが、焼成管理や転写紙がコスト高になると
いう欠点を有する。

なお、転写用の転写紙については、有機系の結合剤や溶
剤やオイルとオーバーコート層の樹脂を有しており、焼
成を行なうことにより、これらの有機物がなくなるため
、前記の薄膜金属被膜や薄膜金属被膜保護被膜を形成す
ることができるものである。

以上の製造工程は−それぞれ用いる材料によシ選択して
行なう。

また、溶射により薄膜金属被膜保護被膜を形成する場合
は、薄膜金属被膜を転写し焼成した後に溶射を行なうこ
とにより安定した製造が行なえる。

このように、本発明の加熱調理器用非金属製容器は、ガ
スコンロや電気コンロ、誘導加熱調理器等の加熱調理に
おいて、特に空炊きや焦げ付き状態等の異状使用状態に
おいても、特性が損なわれることがなくなった。

なお、以上の説明の中では土鍋状の形状のものについて
主に説明したが、特にこの形状に限定されるものではな
く、例えば、陶板焼や皿、キャセロール等の形状のもの
でも同様の作用を有することは言うまでもない。

また、誘導加熱調理器における使用を考慮して、通電を
可能とするため、フェライト等を非金属製容器の底面中
心部に接着等の方法で固定した加熱調理器用非金属製容
器であっても良い。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

図において、１は８号寸の大きさの非金属製容器である
土鍋本体で、この土鍋本体１の寸法は口径が２６１．底
面径が１８ＣＭ、高さが１０ｃＩｓ、平均肉厚が４１１
Ｉｆｆ＋である。そしてこの土鍋本体１の底部外面には
１０〜４０μの薄膜金属被膜２を形成し、さらにその外
側に１０〜１００μの薄膜金属被膜保護被膜３を形成し
ている。

上記薄膜金属被膜２と薄膜金属被膜保護被膜３にそれぞ
れ用いた材質は第１表に示しておシ、従来例に示した材
質については第１表中に※印を付して示した。第１表中
で単にガラスと記したものはホウケイ酸ガラスを示す。

薄膜金属被膜の欄の数字は、銀層に含まれるガラスの重
量％を示す。

無機顔料については省略した。

上記構成の本発明の加熱調理器用非金属製容器を誘導加
熱調理器のプレート上に載置し、電源を入れると、加熱
コイルから磁力線を発生し、その磁力線は土鍋本体１の
底部外面に形成された薄膜金属被１２を流れる。これに
より、渦電流が発生して発熱し、土鍋本体１の内部に伝
熱していく。

次に本発明の土鍋の効果を従来例と比較して説明する。

第１表に示した構成の土鍋を誘導加熱調理器上に載置し
、空炊き６０分及び空炊きに耐えたものについては、ｒ
ｓｏｇのもち２個を用いた６０分間の焦げ付き試験を行
なった。薄膜金属被膜保護被膜３の亀裂の有無は、焦げ
付き試験１回終了後に判定した。また焦げ付き試験はそ
の後、繰シ返し２０回まで行ない、溶断や土鍋本体に割
れがあった時にはその繰シ返し回数を示し、２０回耐え
たものはＯで示した。

また煮こぼれの洗浄性については、第１表中の構成の土
鍋の底部外面に、キッコーマン社製のといくちしょう油
５ＣＣを塗布して、土鍋内に水１リットルを入れ、誘導
加熱調理器で６０分間加熱した後、ナイロンタワシを用
いてこすりながら水洗いし、汚れ度合から判定した。は
とんど汚れのない場合をＯ印で、やや汚れの落ち難い場
合をΔ印で、汚れが全く落ちない場合をＸ印で示した。

（％　　下　（台ン 第 表 （つづき） （つづき） 第 表 （つづき） 第１表から明らかなように、従来の土鍋では、空炊きで
割れが発生するものがほとんどであシ、また土鍋本体を
本発明の材質とし、他の構成材を従来と同様にすると、
空炊きでの割れがなくなるものの、焦げ付き試験の繰シ
返しで異常が発生した。しかし、本発明の構成の土鍋で
は、はとんど焦げ付き試験の繰り返しで２０回以上の耐
久性を有しており、異常使用においても優れた特性を示
した。またナイロンタワシでの洗浄性においては、溶射
したものはやや劣ったが、転写方式のものは優れた洗浄
性を示した。

なお、本発明の第１表中に示さなかった材質のものも同
等の性能を示した。

また、電気コンロやガスコンロでの同様の試験において
も本発明の土鍋では優れた性能を示した。

発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように、本発明によれば
、ユークリプタイトまたはアルミニウムチタネートまた
は両者の混合物を生成分とする非金属製容器の底部に、
銀を主成分とし、かつガラスフリット２０重量％以下を
含有する薄膜金属被膜を形成し、さらＫその外側に薄膜
金属被膜保護被膜を形成しているため、空炊きおよび焦
げ付き等の異常な使用状態においても、特性が損なわれ
ない加熱調理器用非金属製容器を提供することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す加熱調理器用非金属製容器
の断面図である。 １・・・・・・土鍋本体（非金属製容器）、２・・・・
・・薄膜金属被膜、３・・・・・・薄膜金属被膜保護被
膜。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名！−
非金属製容器 ２−薄膜全Ｘ被膜 ３　・−簿ル笑嚢Ｘ″ｍΔ更イ含（屓翳本皮、周一ど

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）ユークリプタイトまたはアルミニウムチタネート
   または両者の混合物を主成分とする非金属製容器の底部
   外面に、銀を主成分とし、かつガラスフリット２０重量
   ％以下を含有する薄膜金属被膜を形成し、さらにその外
   側に薄膜金属被膜保護被膜を形成してなる加熱調理器用
   非金属製容器。
2. （２）薄膜金属被膜保護被膜は、ガラスとセラミックス
   フィラーと無機顔料からなり、少なくとも３０重量％以
   上のガラスを含んでなる請求項１記載の加熱調理器用非
   金属製容器。
3. （３）セラミックスフィラーは、微粒セラミックス、ウ
   ィスカ、りん片状セラミックスのうちの１種以上を用い
   た請求項２記載の加熱調理器用非金属製容器。
4. （４）微粒セラミックスは、ユークリプタイトまたはア
   ルミニウムチタネートまたは両者の混合物を用いた請求
   項３記載の加熱調理器用非金属製容器。
5. （５）ウィスカは、チタン酸カリウム、α−アルミナ、
   ベリリア、炭化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素のうち
   の１種以上を用いた請求項３記載の加熱調理器用非金属
   製容器。
6. （６）りん片状セラミックスは、マイカ、アルミナ、酸
   化鉄のうちの１種以上を用いた請求項３記載の加熱調理
   器用非金属製容器。
7. （７）薄膜金属被膜保護被膜は、金属、セラミックス、
   ガラスのうち１種以上を溶射して形成した請求項１記載
   の加熱調理器用非金属製容器。
8. （８）金属は、ステンレスからなる請求項７記載の加熱
   調理器用非金属製容器。
9. （９）セラミックスは、アルミナ、シリカ、ジルコニア
   、ジルコン、コージライト、ユークリプタイト、アルミ
   ニウムチタネートのうちの、１種以上を用いた請求項７
   記載の加熱調理器用非金属製容器。
10. （１０）薄膜金属被膜を、非金属製容器の底部に転写し
    焼成して形成した後、薄膜金属被膜保護被膜をさらに転
    写し焼成して形成する加熱調理器用非金属製容器の製造
    方法。
11. （１１）薄膜金属被膜を、非金属製容器の底部に転写し
    、さらに薄膜金属被膜保護被膜を転写した後、これらを
    焼成して形成する加熱調理器用非金属製容器の製造方法
    。
12. （１２）薄膜金属被膜と薄膜金属被膜保護被膜を一体化
    した転写紙から非金属製容器の底部に転写し、その後、
    焼成して形成する加熱調理器用非金属製容器の製造方法
    。
13. （１３）薄膜金属被膜を、非金属製容器の底部に転写し
    焼成した後、溶射により薄膜金属被膜保護被膜を形成す
    る加熱調理器用非金属製容器の製造方法。