JPH02282626A

JPH02282626A - 高温調理機器用皮膜の構造

Info

Publication number: JPH02282626A
Application number: JP1104239A
Authority: JP
Inventors: Nobushige Arai; 洗　暢茂
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1990-11-20
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH0771B2

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】し産業上の利用分野］この発明は高温調理機器の調理面あるいは加熱室壁面等
の基材の上に形成される皮膜構造に関するものであり、
特に、耐熱性、非粘着性の改良された皮膜構造に関する
ものである。

［従来の技術］第９図はオーブンレンジの斜視図であり、第１０図は該
オーブンレンジに用いられている内箱の斜視図である。

オーブンレンジ２は本体部４とドア６とからなる。本体
部４には、内箱８が嵌め込まれる。内箱８は、左右の側
壁１０．１０と大阪１２と底板１４と背板１６と前置１
８とからなる。

大阪１２には、天板１２に設けられたヒータ（図示せず
）の熱を、内箱８内に導入するための、複数個の孔が設
けられてなる高温熱照射孔部２０が設けられている。

第１１図は、電気ホットプレートの断面図である。電気
ホットプレート２４は、プレート板２６と蓋２８とから
なる。プレート板２６にはシーズヒータ３０が埋込まれ
ている。プレート板２６は、アルミニウム合金鋳物ダイ
キャスト材で形成されている。

第１０図および第１１図を参照して、高温調理機器の内
箱８の壁面および電気ホットプレートのプレート板２６
の調理面２５には、耐熱性を有するステンレス鋼板、ｙ
法用仕上げした鋼板、あるいは四フッ化エチレン樹脂、
ＰＥＳ樹脂、シリコン樹脂、ポリシロキサン＃Ｍ脂等の
結合剤と、無機質顔料と、充填材等からなる耐熱性高分
子組成物またはセラミックが塗布された耐熱性鋼板が使
用されている。

［本発明の基礎となった先行技術］ところで、高温高速の調理機器の開発においては、調理
食品の味を良くするために、また時間の有効利用を図る
ために、調理時間を短縮するという要求がある。そのた
め、食料品を高温下で処理する必要があり、第１０図お
よび第１１図を参照して、調理面２５、オーブンの内箱
の内壁、ドア内面を高温耐熱性のものにする必要がある
。しかしながら、前述した従来のオーブンレンジおよび
電気ホットプレートでは、高温耐熱性の点において不十
分であった。そこで、本出願人会社は、既に、ポリチタ
ノカルボシランを結合剤とする有機溶剤フェス、耐熱性
の金属酸化物または複合酸化物からなる耐熱顔料、およ
び塗料用添加剤を含む塗料を、ホットプレートの調理面
またはオーブンレンジの内箱の壁面等に焼付けて、耐熱
酸化性、耐食性および清掃性の向上ならびに食品の焦げ
つき防止を図る技術を開示している。

［発明が解決しようとする課題］前述のポリチタノカルボシランを主成分とする塗料から
形成された塗膜は、３００〜３２０℃。

２０分の焼付は条件で硬化焼結し、さらに温度を上昇さ
せると、約４００℃からポリチタノカルボシランのポリ
マーがセラミック化する。長時間加熱するか、または６
００〜８００℃の高温下にさらに加熱することにより、
このポリチタノカルボシランポリマーは完全にセラミッ
ク化する。こうして得られたセラミック質塗膜は高温耐
熱性を持つ点において、他に類を見ない。

しかしながら、このセラミック質塗膜を用いた調理機器
においても、以下に述べる問題点があった。すなわち、
８００℃の高温を出す赤外線ヒータを用いたオーブン庫
内においては、魚、牛肉、豚肉、鶏肉等の調理食品から
飛散する肉質と油質の点滴が塗膜に付着し、焦げついて
、炭化固化する。このときの壁面の温度が２５０℃以下
であれば、また、３００９Ｃに加熱されても調理時間が
３０分以内であれば、壁面に付着した固化物もすぐに剥
がれ、清掃性に何ら問題はない。

しかしながら、第１０図を参照して、庫内温度を３００
℃という高温にすると、一般壁面（側壁１０□　１０お
よび背板１６）は２８０〜３００℃の高温に加熱され、
高温熱照射孔部２０から出てくる８００℃の熱線が照射
される底面１４は３００℃もの高温になる。また、温風
を循環させ、庫内を３００℃にするコンベクション機能
を有するオーブンレンジにおいては、温風吹出孔の近傍
は約４００〜４５０℃の高温になる。このような高温下
において、塗膜に付着した油滴は、付着性が非常に強力
で、通常の清掃によってはなかなか取れない。そこで、
そのまま使用することになるのであるが、７時間〜１０
０時間も使用すると、付着した油滴が固化し、炭化し、
最後に灰化し、皮膜を浸蝕し、素地面を露出させるとい
う事態を引き起こす。したがって、このポリチタノカル
ボシランを主成分とする塗膜は、実用上問題であった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ポリチタノカルボシランのもつ高温耐熱性と
いう優秀な特徴を保持しつつ、さらに、非粘着性をも有
する高温調理機器用皮膜の構造を提供することを目的と
する。

し課題を解決するための手段］第１Ｂ図を参照して、本発明の皮膜構造の構成を説明す
る。第１Ｂ図を参照して、３２は高温調理機器の調理面
あるいは加熱室壁面等の基材を表わしている。基材３２
の上に、主成分であるポリチタノカルボシランがセラミ
ック化してなるセラミック層３４が形成されている。セ
ラミック層３４内に顔料粒子３６が埋込まれているが、
この顔料粒子３６は必須構成要件ではない。セラミック
層３４上には、非粘着性を呈する樹脂を含む非粘着性樹
脂層３８が形成されている。そして、セラミック層３４
と非粘着性樹脂層３８との界面において、非粘着性樹脂
４０とポリチタノカルボシランとの割合は上下に連続的
に変化している。すなわち、セラミック層３４の上層部
にいくにつれて、非粘着性樹脂４０の濃度は高くなり、
セラミック層３４の最上層部においては、非粘着性樹脂
４０の濃度は１００％になっている。

［作用］本発明の皮膜構造においては、上述のとおり、最上層部
に非粘着性を呈する樹脂からなる非粘着性樹脂層３８が
形成されているので、油滴等が付着しても、容易に除去
できる。また、皮膜構造の本体部分はポリチタノカルボ
シランがセラミック化してなるセラミック層３４で形成
されているので、高温耐熱性に富む。さらに、セラミッ
ク層３４と非粘着性樹脂層３８との界面において、非粘
着性樹脂４０とポリチタノカルボシランとの割合が上下
に連続的に変化しているので、セラミック層３４と非粘
着性樹脂層３８との密着性は良好となる。

［実施例〕以下、この発明の実施例を図について説明するが、本発
明はこれに限定されない。

第１Ａ図および第１Ｂ図は、本発明にかかる皮膜構造が
形成される過程を模式的に示したものである。第１Ａ図
は焼結前の状態の断面図、第１Ｂ図は焼結後の状態の断
面図である。

まず、第１Ａ図を参照して、基板３２の上に塗料４２が
１０〜４０ミクロン仕上げになるようにスプレー塗布さ
れる。塗料４２としては、ポリチタノカルボシラン（た
とえば宇部興産株式会社製のチラノコート）を結合剤と
した有機溶剤ワニス中に、高温に耐えるＦｅ、Ｃｏ、Ｍ
ｎ、Ｃｒ等の金属酸化物または複合酸化物の耐熱顔料、
フッ素樹脂粉末（ヘキストジャバン株式会社製のフォス
タフロン＃９２０５）、増粘剤、シリコンオイルおよび
有機溶剤を混合してなるものを使用した。

一般的な配合割合を次にまとめる。

チラノコートを含む有機溶剤ワニス・・・・・・２０〜４０部耐熱顔料・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・２０〜４０部フォスタフロン＃９２０５・
・・・・・３〜２０ｆｆｉｆｆ１％増粘剤・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．１〜１，０
重ｆｉ％シリコンオイル・・・・・・・・・・・・０．
１〜１．Ｏ重ｆｉ％有機溶剤・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０〜４０
部なお、塗料の比重が１．１〜１，８、塗料の不揮発分
が５０〜７０％になるように、配合されるのが好ましい
。

また、塗料の色は、耐熱顔料の成分により、黒色、茶色
または白色等にできることは言うまでもない。

基材３２には、予め、脱脂、錆落し、化成処理、サンド
ブラスト等の前処理を行なったアルミニウムめっき鋼板
、１３あるいは１８Ｃｒ系のステンレス鋼板が用いられ
た。

次に、１５０℃２０分の予備乾燥後、３００〜４００℃
の温度で２０分間焼付けて焼結すると、第１Ｂ図に示す
塗膜が形成された。

考えられる焼結の機構を説明すると、３００〜４００℃
の焼付け（詳細な条件は後に述べる）により、結合剤で
あるポリチタノカルボシランがセラミック化し、焼結セ
ラミック質緻密粒子の集合体（セラミック層３４）とな
る。このとき同時に、フッ素樹脂４８の粉末が融解して
、比重差のため浮上し、セラミック粒子の間に浸入する
。その結果、セラミック粒子の間にフッ素樹脂４８が充
填されたような構造となり、皮膜構造の最上層部が高濃
度のフッ素樹脂のフィルム（非粘着性樹脂層３８）で形
成される。四フッ化ポリエチレン樹脂のコーティングと
同じ構造になるが、四フッ化樹脂のコーティングとの大
きな相違点は、セラミック層３４と非粘着性樹脂層３８
との界面において、セラミック層３４の上層部にいくに
つれて、非粘着性樹脂４０の濃度が連続的に高くなって
いる点である。これにより、セラミック層３４と非粘着
性樹脂層３８との密着性が向上する。また、セラミック
層３４の内部においても、セラミックの粒子の間にフッ
素樹脂の結合層かできているため、耐腐食性、耐ミクロ
クラック性に優れ、高温（３００〜４００℃）での食品
の焦げつき防止に作用する。

次に、本発明を第９図および第１０図に示すオーブンレ
ンジに適用して、適切な塗布方法、フッ素樹脂の添加量
、焼成条件を求めた。内箱８の左右の側壁１０，１０、
底板１４、背板１６、前板１８および前板〕８と接触す
るドア６の裏面２２には、２５０〜４５０℃の範囲の温
度に耐え得るように、アルミニウムめっき鋼板あるいは
５ＵＳ４３０．５ＵＳ４１０，５ＵＳ３０４のステンレ
ス鋼板が用いられた。天板１２にはヒータが設けられて
おり（図示せず）、その最大温度が８００℃にもなるの
で、天板１２には耐熱性の５ＵＳ４４４等のステンレス
鋼板が使用された。

実施例１前述の一般的配合割合において、フッ素樹脂粉末（ヘキ
ストジャバン社製ホスタフロン＃９２０５）を３．　６
．８．　１５．　２０重量％と変化させて、塗料を形成
した。一方、フッ素樹脂が０重量％（すなわち、フッ素
樹脂を全く含まない塗料）のものも準備した。フッ素樹
脂粉末を含む塗料を、第９図および第１０図を逼照して
、側壁１０．１０、底板１４、背板１６、前板１８およ
びドア６の裏面２２に、１０〜４０ミクロン仕上げにな
るように塗布した。塗布方法は第２図に示すとおりであ
る。すなわち、基材３２の上に塗料５０を吹付は塗布す
る方法である。天板１２には、前述のフッ素樹脂粉末を
含まない塗料を】０〜４０ミクロン仕上げになる厚さに
塗布した。次に、１５０℃で２０分間予備乾燥を行なっ
た後、焼付は硬化を３００〜４００℃で２０分間行なっ
た。

実施例２前述の一般的配合割合において、フッ素樹脂を全く含ま
ない塗料を帛備した。このフッ素樹脂を全く含まない塗
料を側壁１０，１０、底板１４、背板１６、前板１８、
ドア６の裏面２０に１０〜１５ミクロンの仕上げになる
ように吹付は塗布した。天板１２には、フッ素樹脂を含
まない塗料を１０〜４０ミクロン仕上げになるように塗
布した。

塗布方法は、第３図に示すとおりである。すなわち、第
４図を参照して、基材３２の上にフッ素樹脂を含まない
塗料５２を吹付は塗布した。その後、室温に放置して、
有機溶剤を揮発させた。表面に艶がなくなったところを
みはからって、その上に３〜２０重量％（３，６，８，
１５，２０重量％が選ばれた）の範囲のフッ素樹脂粉末
を含む塗料５０を、乾燥焼付は後の厚みが１０〜２０ミ
クロンになるように塗布した。その後、１５０℃で２０
分間予備乾燥を行なった後、３００〜４００℃で２０分
間焼付は硬化焼成を行なった。

実施例１と実施例２の結果と考察 ■　塗布方法について実施例１（第２図）のように、フッ素樹脂を含む塗料５
０だけを基材３２に塗布した場合、仕上がり表面に塗料
の留まりが悪く、垂れが生じ、厚く塗布することができ
なかった。その結果、フッ素樹脂粉末を、第１Ｂ図に示
すように、上層部に浮上させることができず、非粘着性
が不十分となった。また、厚みも薄いため、剥離現象、
傷つきが生じ、耐食性、耐久性に問題もあった。これに
対し、実施例２（第３図）のように２層構造にすると、
このような不都合は発生しなかった。すなわち、第１Ｂ
図に示すように、フ・ソ素樹脂が浮上し、塗布の最上層
部にフッ素樹脂層３８が形成された。

これは以下の理由によるものと思われる。すなわち、下
塗りの塗料５２の上に、フッ素樹脂を含む塗料５２が塗
り重ねられると、上塗りの塗料５２中の有機溶剤が下塗
りの塗料５２中に浸み込んで、粘着性が増大し、垂れな
くなる。そのため、厚塗りが可能となる。また、この方
法によると、フッ素樹脂を含む塗料５２を、フッ素樹脂
粉末を十分に浮き上がらせ得るように、さらにンンナー
で希釈させて、吹付けることが可能となる。結果として
、フッ素樹脂を第１Ｂ図に示すように、効率良く浮上さ
せることができるのである。これは、次の事実によって
も裏づけられる。すなわち、下塗りの塗料５２を８０〜
１５０℃で強制乾燥させて、上塗りの塗料５０を塗布す
ると、フッ素樹脂が浮上しない。また、下塗りの塗料５
２を３００〜３２０℃の高温で焼付けた後、上塗りの塗
料５０を塗布すると、層間剥離を生ずる。

■　フッ素樹脂粉末の添加量と焼成条件につい実施例２
を参照して、フッ素樹脂粉末の添加量を３．６，８，１
５．２０重量％と変えてテストパネルを作製し、焼成条
件を３００〜３２０℃。

３３０〜３６０℃　３７０〜４００℃の３種選び、試験
した。

３００〜３２０℃の焼付けでは、フッ素樹脂粉末の添加
量を変えてみても、コンベクショングリルオーブンの調
理において、魚、肉から飛散してくる油滴は塗膜に焦げ
ついた。その焦げつき程度は同じであり、清掃性に大き
な差は認められなかった。しかし、フッ素樹脂粉末の添
加量が増加するにつれて、清掃性が向上する傾向はみら
れた。

３３０〜３６０℃の焼付は条件においても、同じような
結果が得られた。

３７０〜４００℃の焼付けでは、フッ素樹脂を６８．１
５重口％加えたものが、長期耐熱性、耐食性、耐久性の
点において、最も良い性能を示した。２０重量％加えた
ものも、最上層部において粉化する傾向が認められたも
のの、実用的には支障のないものが得られた。

なお、上記実施例では非粘着性樹脂として、熱可塑性の
フッ素樹脂（四フッ化ポリエチレン樹脂）を例示したが
、この発明はこれに限られるものでなく、ＰＰＳ、ＰＥ
Ｓ等の熱可塑性エンジニアリングプラスチック粉末であ
っても同様の効果を実現する。

第４図〜第８図に示す実施例は、本発明を第１１図に示
す電気ホットプレートの調理面に適用したものである。

本発明を適用した電気ホットプレートの調理面は、２５
０〜４５０℃の温度範囲の高温調理において、良好な非
粘着性と清掃性を示した。以下、塗膜の製造方法につい
て説明する。

実施例３第４図を参照して、基材３２の調理面を４００℃でオイ
ル焼きした後、ショツトブラストした。

得られた粗面５４を清掃、清浄した後、該粗面５４上に
、下塗り用の、フッ素樹脂を含まない塗料５２を１０〜
２０ミクロン仕上げになるように塗布した。その後、室
温に放置して、有機溶剤を揮発させた後、フッ素樹脂を
８〜１５重量％含む塗料５０を１０〜３０ミクロン仕上
げになるように塗布した。なお、塗料は実施例１で調合
されたものと同じである。以下に述べる実施例において
も同様である。その後、１５０℃で２０分間乾燥した後
、３７０〜４００℃で２０分間焼付は硬化を行なった。

得られた調理面は、良好な非粘着性と清掃性を示した。

実施例４第５図を参照して、基材３２の調理面を４００℃でオイ
ル焼きした後、ショツトブラストして、その表面に凹凸
をつけた。得られた粗面５４を清掃、清浄した後、粗面
５４上にセラミック質のアルミナ−チタニア５６の溶射
を行なった。その後、下塗り用のフッ素樹脂を含まない
塗料５２を１０〜２０ミクロン仕上げになるように塗布
した。次に、室温に放置して、有機溶剤を揮発させた後
、フッ素樹脂を８〜１５重量％含む塗料５０を３０〜３
０ミクロン仕上げになるように塗布した。この実施例で
は、セラミック質のアルミナ−チタニア５６が粗面５４
の上に溶射されているので、基材３２と塗膜との良好な
密告性が得られる。

実施例５第６図を参照して、基材３２の調理面を４００℃でオイ
ル焼きした後、ショツトブラストしてその表面に凹凸を
つけた。得られた粗面５４を清浄、清掃した後、粗面５
４上にセラミック質のアルミナ−チタニア５６を溶射し
た。その後、８〜１５重量％のフッ素樹脂粉末を含む塗
料５０を２０〜４０ミクロン仕上げになるように塗布し
た。このような実施例であっても、非粘着性と清掃性に
おいて良好な性能を示した。この場合、下塗りの塗料を
用いないので、製造コストか減少するという効果を奏す
る。

実施例６第７図を参照して、基材３２の調理面を４００℃でオイ
ル焼きした後、ショツトブラストして、その表面に凹凸
をつけた。得られた粗面５４を清浄、清掃した後、粗面
５４上にセラミック質のアルミナ−チタニア５６を溶射
した。その後、ボリチタノカルボシランを結合剤とした
アルミニウム粉を混合したシルバー色の耐熱プライマ塗
料５８を３〜５ミクロン仕上げになるように塗布した。

その後、室温乾燥し、溶剤を揮発させた後、フッ素樹脂
を８〜１５重量％含む塗料５０を２０〜４Ｑミクロンン
仕上げになるように塗布した。この実施例では、プライ
マ塗料５８を用いているので、耐食性が向上するという
効果を奏する。

実施例７第８図を参照して、基材３２の調理面を４００℃でオイ
ル焼きした後、ショツトブラストして凹凸をつけた。得
られた粗面５４を清掃、清浄した後、粗面５４上にセラ
ミック質のアルミナ−チタニア５６を溶射した。その後
、ポリチタノカルボシランを結合剤にしたアルミニウム
粉を混合したシルバー色の耐熱プライマ塗料５８を３〜
５ミクロン仕上げになるように塗布した。その後室温で
乾燥し、溶剤揮発させた後、フッ素樹脂を含まない塗料
５２を１０〜１５ミクロン仕上げになるように塗布した
。その後、室温で乾燥し、フッ素樹脂を８〜１５重量％
含む塗料５０を１０〜３０ミクロン仕上げになるように
塗布し、１５０℃で２０分間乾燥させた後、３７０℃〜
４００℃で２０分間焼結した。この実施例によると、耐
食性、密着性において一層優れるようになる。

なお、上記実施例では、オーブンレンジと電気ホットプ
レートを例示したが、他の高温調理機器に本発明を適用
することも可能である。

以上、本発明を要約すると次のとおりである。

（１）　特許請求の範囲に記載のものにおいて、非粘着
性樹脂層はフッ素樹脂で形成される。

（２、特許請求の範囲に記載の皮膜構造の製造方法は、ポリチタノカルボシランを結合剤とする有機溶剤ワニス
に非粘着性樹脂を添加し、混合して、塗料とする工程と
、上記塗料を基材の上に塗布する工程と、上記基材の上に
塗布された上記塗料を焼結させる工程と、を備える。

（３）　上記第２項に記載の方法において、上記焼結は
３７０〜４００℃の範囲内で加熱することによって行な
われる方法。

（４）　上記（２）に記載の方法において、非粘着性樹
脂は熱可塑性のフッ素樹脂粉末である方法。

（５）　上記（４）に記載の方法において、上記フッ素
樹脂粉末の添加量は上記６機溶剤ワニスの総重量に対し
て６〜１５重量９６である方法。

［発明の効果〕以上説明したとおり、本発明の皮膜構造によれば、最上
層部に非粘着性を呈する樹脂からなる非粘着性樹脂層が
形成されているので、油滴等が付着しなくなる。また、
皮膜構造の本体が、ポリチタノカルボシランがセラミッ
ク化しなるセラミック層で形成されているので、高温耐
熱性に富む。

さらに、非粘着性樹脂層とセラミック層との界面におい
て、非粘着性樹脂とポリチタノカルボシランとの割合が
上下に連続的に変化しているので、非粘着性樹脂層とセ
ラミック層との密着性は大となる。このような皮膜構造
を、高温調理機器であるオーブンレンジの内壁面、電気
ホットプレートの調理面等に形成すると、耐熱性、非粘
着性の点において優れた性能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の一実施例にかかる皮膜構造の、焼
結前の状態を断面図で示したものである。第１Ｂ図は、本発明の一実施例にかかる皮膜構造の断面
図である。第２図は、本発明にかかる皮膜構造の製造方
法を示した断面図である。第３図は、この発明の皮１１
！１ｆＡｔ造の製造方法の他の例を示す断面図である。第４図は、この発明のさらに他の実施例の断面図である
。第５図は、この発明のさらに他の実施例の断面図であ
る。第６図は、この発明のさらに他の実施例の断面図で
ある。第７図は、この発明のさらに他の実施例の断面図
である。第８図は、この発明のさらに他の実施例の断面
図である。第９図は、オーブンレンジの斜視図である。第１０図は、オーブンレンジに嵌め込まれる内箱の斜視
図である。第１１図は、電気ホットプレートの断面図で
ある。図において、２はオーブンレンン、６はドア、１０は側
壁、］２は天板、１４は底板、１６は背板、１８は前板
、２２はドアの裏面、２４は電気ホットプレート、２５
は、凋理面、３２は基材、３４はセラミック層、３８は
非粘着性樹脂層である。なお、各図中、同一符号は同一またはトｎ当部分を示す
。１Ａ図

Claims

【特許請求の範囲】高温調理機器の調理面あるいは加熱室壁面等の基材の上
に形成される皮膜構造であって、主要成分であるポリチタノカルボシランがセラミック化
してなり、前記基材の上に形成されたセラミック層と、非粘着性を呈する樹脂を含み、前記セラミック層の上に
形成された非粘着性樹脂層と、を備え、前記非粘着性樹
脂層と前記セラミック層との界面において、前記非粘着
性樹脂と前記ポリチタノカルボシランとの割合が上下方
向に連続的に変化している、高温調理機器用皮膜の構造
。