JPH08173321A

JPH08173321A - 調理器具

Info

Publication number: JPH08173321A
Application number: JP32411194A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Shiotani; 敦夫塩谷; Makoto Kobiyama; 誠媚山
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp; Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp; Tungaloy Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2589459B2

Abstract

(57)【要約】【目的】摩擦係数が低く、耐摩耗性、耐熱性および耐
久性の優れた非粘着性表面層を有する調理器具を提供す
る。【構成】基板の少なくとも被調理物と接触する部位が
フッ素樹脂またはフッ素ゴムを含む表面層で被覆されて
いる調理器具において、該表面層が、超微粒ダイヤモン
ド、または該超微粒ダイヤモンドと非晶質、結晶質およ
びこれらの中間状態のうち少なくとも１種の炭素質物と
からなる平均粒径２００〜１，２００Åの分散物質を、
該表面層全体に対して０．０５〜３０体積％含有してい
ることを特徴とする調理器具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面層で被覆された、
主として食品類の加熱に用いられる調理器具に関し、さ
らに具体的には、被調理物との接触面に、フッ素樹脂ま
たはフッ素ゴムを含有する非粘着性表面層を有する調理
器具の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ステンレスなどの鉄合金、アル
ミニウム合金、黄銅などの銅合金に代表される金属製の
加熱用調理器具は、被調理物を加熱しすぎたり、水分が
不足した状態で被調理物を加熱したりすると、被調理物
が調理器具に焼付き、またはこびり付いて、除去しにく
くなる。この問題を解決するための代表的な方法とし
て、調理器具の被調理物との接触面に、フッ素樹脂を含
む被膜で被覆することが行われている。

【０００３】このようなフッ素樹脂を含む被膜を表面層
として有する調理器具は、該表面層が軟質であるため、
被調理物を混ぜたり、ひっくり返すためのへら、フライ
返しなどの調理用具により、表面層に傷が付きやすい。
また、いったん被調理物の焼付きやこびり付きを生じた
場合、調理器具を洗浄する際の擦過によって、表面層に
傷が付きやすいという問題がある。

【０００４】一方、各種の樹脂に超々微細ダイヤモンド
粒子を配合した組成物が提案されている。

【０００５】それらの代表例として、特開平５−１５６
３０４号公報には、粒径が１００Å以下の、丸みを帯び
たダイヤモンド粒子クラスターを、フェノール樹脂、ポ
リイミド、ポリアセタール、ポリカーボネートのような
有機樹脂に配合して得られる樹脂組成物を硬化させた、
耐摩耗性と潤滑性を有する樹脂成形体が開示されてい
る。また、特開平５−１４０４７８号公報には、フッ素
樹脂をはじめとする各種の樹脂成分と、平均粒径が１０
０Å以下の、丸みを帯びたダイヤモンド超々微粒子を含
有する潤滑塗料が開示されている。

【０００６】これらの樹脂組成物や潤滑塗料を、調理器
具の表面層を形成する被膜として用いると、これらに配
合されるダイヤモンド粒子クラスターまたはダイヤモン
ド超々微粒子が極度に微細なために、製造工程における
取扱いが困難であるほか、調理器具の被膜表面に露出し
たダイヤモンド粒子が酸化されやすく、耐熱性が劣る。
さらに、個々のダイヤモンド粒子の表面積が小さいため
に、表面層が個々の粒子を保持する力が弱く、個々の粒
子が脱落してしまい、その結果、被膜の寿命が短いとい
う問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な問題を解決しようとするものである。すなわち、本発
明の目的は、超微粒ダイヤモンドが表面層被膜から脱落
するのを防止するとともに、表面層の摩擦係数を低下さ
せて、耐摩耗性、耐熱性および耐久性の優れた非粘着性
表面層を有する調理器具を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために検討を重ねた結果、調理器具の被調
理物との接触面に形成される、フッ素樹脂またはフッ素
ゴムを含む表面層に、特定の粒径の超微粒ダイヤモンド
の特定量を分散させることによって、その目的を達成し
うることを見出して、本発明を完成させるに至った。

【０００９】すなわち、本発明の調理器具は、基板の少
なくとも被調理物と接触する部位がフッ素樹脂またはフ
ッ素ゴムを含む表面層で被覆されている調理器具におい
て、該表面層が、超微粒ダイヤモンド、または該超微粒
ダイヤモンドと非晶質、結晶質およびこれらの中間状態
のうち少なくとも１種の炭素質物とからなる平均粒径２
００〜１，２００Åの分散物質を、該表面層全体に対し
て０．０５〜３０体積％含有していることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の対象となる調理器具としては、ホ
ットプレート、フライパン、鍋などの、加熱によって食
品を調理するための器具が挙げられる。

【００１１】基板とは、上記の調理器具の調理部を形成
する材料であり、具体的には、ステンレス、炭素鋼のよ
うな鉄系金属；アルミニウム、表面酸化アルミニウム、
アルミニウム合金のようなアルミニウム系金属；および
黄銅、青銅のような銅系金属など、各種の単体金属や合
金が例示される。本発明の調理器具において、表面層を
形成させる部位は、該基板表面全体でも差支えないが、
少なくとも被調理物と直接に接触する面である。

【００１２】基板表面に形成される表面層は、フッ素樹
脂またはフッ素ゴムを含有する。フッ素樹脂としては、
ポリテトラフルオロエチレン（四フッ化エチレン樹脂、
ＰＴＦＥ）、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（フッ化エチレン・プロピレン樹
脂、ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テ
トラフルオロエチレン・ペル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・ペルフルオロアルキルエー
テル共重合体（ＥＰＥ）、ポリクロロトリフルオロエチ
レン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン樹脂
（ＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン
共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが例示される。フッ素ゴム
としては、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン・クロロトリフルオロエ
チレン共重合体、テトラフルオロエチレン・プロピレン
共重合体、ペルフルオロメチルビニルエーテル・テトラ
フルオロエチレン共重合体、フッ化アクリレート系重合
体、フッ化エステル系重合体、トリフルオロプロピル変
性ポリシロキサンなどが例示される。

【００１３】本発明においては、このようなフッ素樹脂
またはフッ素ゴムを主成分とする表面層に耐摩耗性、耐
熱性および耐久性を与える目的で、超微粒ダイヤモン
ド、または該超微粒ダイヤモンドと炭素質物とを含む分
散物質を配合する。ここで、該炭素質物とは、天然のも
のでも、有機化合物の不完全燃焼によって得られた非晶
質カーボンまたはグラファイトでもよく、あるいはさら
にそれらを焼成して結晶度を上げたものでもよく、非晶
質カーボン、グラファイト、ならびにその中間状態の生
成物、すなわち原料有機物および焼成度に応じて線状な
いし層状構造が徐々に発達する段階の、ポリアセン構造
または擬グラファイト構造を有する炭素質物をいう。

【００１４】このような分散物質の配合量は、該表面層
全体に対して０．０５〜３０体積％であり、表面層の機
械的強度および分散物質の分散性から０．１〜１５体積
％が好ましい。分散物質の体積分率が０．０５体積％未
満では耐摩耗性が悪く、３０体積％を越えると、表面層
に気泡を生じやすく、チェッキングやクラッキングも生
じて、機械的強度が著しく低下する。該分散物質の平均
粒径は２００〜１，２００Åであり、４００〜１，００
０Åが好ましい。平均粒径が２００Å未満では、表面層
からの超微粒ダイヤモンドの脱落が著しく、耐熱性が低
下し、その結果、表面層の耐摩耗性の低下が著しい。一
方、平均粒径が１，２００Åを越えて大きくなると、表
面層を形成する際の作業性が悪くなる。また膜厚が不均
一になり、分散性も悪くなる。

【００１５】該分散物質は、特に５００Å以下の結晶粒
子が一次粒子として存在し、これが複数個集合して、二
次粒子、すなわち集合体および／または凝集体として上
記の分散物質を形成することが好ましい。また、このよ
うな二次粒子である分散物質は、シャープなエッジの少
ない形状のものが好ましく、球状のものが特に好まし
い。

【００１６】分散物質は、超微粒ダイヤモンドのみから
なっていることが好ましいが、合成超微粒ダイヤモンド
の場合、得られた該超微粒ダイヤモンドと副生する炭素
質物とからなる混合物よりの分離、精製が困難なことか
ら、目的に応じて該混合物をそのまま使用してもよく、
この場合には、両者の体積比が、超微粒ダイヤモンド対
炭素質物の比として４０：６０〜９０：１０であること
が好ましい。このとき、該炭素質物が、超微粒ダイヤモ
ンドの表面に被覆された状態になっていることが、潤滑
性に優れた表面層を与えることから好ましい。

【００１７】表面層には、このほか、必要に応じて、塗
料成分として塗膜を構成する各種の物質を配合すること
ができる。このような配合剤としては、チャンネルブラ
ック、ファーネスブラック、アセチレンブラックなどの
顔料用カーボンブラックをはじめ、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化鉄のような各種の顔料；シリカ、アルミナ、酸
化マグネシウム、各種のウィスカー、無機繊維のような
粒状ないし繊維状充填剤；黒鉛、マイカのような層状充
填剤が例示される。これらのうち、耐摩耗性および機械
的強度に優れた表面層を形成することから、天然または
合成のマイカを配合することが好ましい。マイカの配合
量は、表面層全体に対して３０体積％以下が好ましく、
５〜２０体積％がさらに好ましい。

【００１８】本発明の調理器具は、基板の少なくとも被
調理物と接触する部位が、上述のような表面層で被覆さ
れているものであるが、該表面層と該基板との間に、そ
れぞれ単層もしくは多層からなる中間層および／または
下地層を介在させることができ、このことによって、表
面層の基板への密着性と耐久性を高めることができる。
すなわち、本発明の調理器具の被覆された部位の構成
は、基本構成である表面層−基板の構成のほかに、表面
層−中間層−基板、表面層−中間層−下地層−基板、お
よび表面層−下地層−基板という構成をとってもよい。

【００１９】中間層としては、表面層に用いられるフッ
素樹脂またはフッ素ゴムを含み、表面層に分散物質とし
て用いられた超微粒ダイヤモンドを含まない単層または
多層の被膜が用いられる。該中間層は、フッ素樹脂また
はフッ素ゴムを５０体積％以上含有することが好まし
い。さらに、３０体積％以下の天然または合成のマイカ
を含有することがより好ましく、該マイカの含有量が５
〜２０体積％であることが特に好ましい。このようなマ
イカを含有することにより、高い耐摩耗性と機械的強度
を有する中間層が形成される。

【００２０】下地層としては、金属および／またはセラ
ミックスの単層または多層の被膜が用いられる。このよ
うな下地層は、具体的には、化学蒸着法、物理蒸着法、
電解メッキ法、溶射被覆法などの薄膜形成技術によって
被膜を形成しうる。たとえばＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、
Ｔｉなどの金属；Ａｌ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｎｉ合金、Ｎ
ｉ−Ａｌ合金などの合金；ならびにアルミナ、ジルコニ
アなどのセラミックスが例示される。

【００２１】これらの被覆層の厚さは、被覆層の構成に
よっても異なり、特に限定されないが、表面層および中
間層の厚さはそれぞれ３〜３０μm が好ましく、５〜２
０μm がさらに好ましい。下地層の厚さは１〜５０μm
が好ましく、３〜２０μm がさらに好ましい。被覆層全
体の厚さは１０〜１００μm が好ましく、２０〜５０μ
m がさらに好ましい。

【００２２】本発明の被覆された調理器具は、従来の被
覆調理器具の製造工程を用いて作製することができる。
具体的には、プレス加工またはダイカスト加工された基
板の表面を、被覆される被膜の付着性を高めるために、
ブラスト処理、ショット処理、エッチング処理などによ
って処理することによって粗面化する。次に、必要に応
じて、前述の薄膜形成方法を用いて下地層を被覆し、ま
た必要に応じて中間層を被覆し、さらに表面層を被覆す
ることによって、作製することができる。

【００２３】このとき、中間層および表面層の形成に
は、それぞれの構成成分を調製し、あるいはそれらを、
従来から行われた方法により、溶液、ディスパージョン
のような処理液に調製したものを用いる。たとえば、ポ
リテトラフルオロエチレンは、乳化重合によってポリマ
ーディスパージョンの形で得られるので、これにさら
に、必要に応じて前述のような成分を分散させて、処理
液とすることができる。その他、処理液の調製に用いら
れる有機溶媒としては、ジエチレングリコールジメチル
エーテルのようなエーテル系溶媒；酢酸エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、酢酸イソアミル、β−プロピ
オラクトン、ε−カプロラクトン、フタル酸ジメチル、
フタル酸ジエチルのようなエステル系溶媒；アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンのような
ケトン系溶媒；Ｎ−メチル−２−ピロリドンのようなア
ミド系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシドのような非プロトン極性溶
媒などが例示され、これらを単独で用いても、２種以上
を併用してもよい。たとえばポリフッ化ビニリデンを、
フタル酸ジメチル８０％とジイソブチルケトン２０％の
混合溶媒に懸濁させてディスパージョンを調製してもよ
い。また、上記の溶媒に他の溶媒を併用しても差支えな
い。さらに、未架橋のフッ素ゴムを用いるときは、その
種類に応じて加硫剤を配合する。加硫剤としては、有機
過酸化物やポリオールなど、公知のものを用いてよく、
必要に応じて加硫促進剤を併用してもよい。また、処理
液の安定性を増すために、沈降防止剤や増粘剤を配合し
てもよい。

【００２４】このようにして得られた処理液を、はけ塗
り、ローラー塗り、またはスプレーのような吹付け塗り
によって被覆を行い、乾燥後、焼付けを行うことによっ
て、被覆層を完成させることができる。焼付温度は用い
られるフッ素樹脂またはフッ素ゴムの種類によって異な
り、たとえばポリテトラフルオロエチレンは３６０〜３
８０℃、ポリクロロトリフルオロエチレンは２５０〜２
９０℃、ポリフッ化ビニリデンは２１０〜２８０℃で焼
付けることができる。

【００２５】

【作用】本発明の被覆された調理器具は、その表面層に
含有する分散物質、特に超微粒ダイヤモンドが、摩擦係
数を低下させ、耐熱性を向上させ、また表面層の熱変形
への抵抗性を高めるように作用する。この分散物質と、
表面層のフッ素樹脂またはフッ素ゴムとの相乗効果によ
って、表面層の耐摩耗性を高めることができる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。本発明は、これらの実施例によって限定さ
れるものではない。

【００２７】実施例１従来のホットプレートに実用されているＡｌ合金を用い
て、直径５０mmのディスクを作製し、これを基板として
用いた。基板表面をブラスト処理した後、溶射によって
アルミナ被膜を基板の一面に被覆して下地層とした。こ
の下地層の表面に、乳化重合によって得られたポリテト
ラフルオロエチレンを含むディスパージョンを塗布し、
室温に放置して乾燥させ、未焼成の中間層を形成させ
た。次に、上記のディスパージョンに、表１に示す平均
粒径の超微粒ダイヤモンドを、ポリテトラフルオロエチ
レンとの合計量に対して表１に示す含有量になるように
配合して得た処理液を中間層の表面に塗布し、室温に放
置して乾燥させ、ついで３８０℃で１０分間焼成するこ
とにより、硬化した中間層と表面層を形成させて、円板
ディスクの一面に３層の被覆層を有する本発明品試料１
〜８および比較品試料１〜４を作製した。また、表面層
に超微粒ダイヤモンドを配合しない以外は上記と同様に
して、比較品試料５を作製した。

【００２８】このようにして得た本発明品試料１〜８と
比較品試料１〜５について、リングオンディスク方式の
摩擦摩耗試験機により、表２に示す条件で、試料の被覆
面に、相手材として外径２５．６mm、内径２０．０mmの
アルミニウム合金リングを接触させつつ、該試料を固定
し、該リングを回転させることによって、摩擦係数およ
び摩擦深さを測定した。測定結果は、表１に示すとおり
であった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例２表面層に配合する分散物質として、表３に示す超微粒ダ
イヤモンドと炭素質物とからなる混合物を用いた以外は
実施例１と同様にして、３層の被覆層を有する本発明品
試料９〜１１を作製し、実施例１と同様の測定を行っ
た。その結果は、表３に示すとおりであった。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明の調理器具は、従来の被覆層を有
する調理器具に比べて、該表面層の耐熱性、耐久性およ
び密着性に優れ、各種の加熱調理器具として極めて有用
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の少なくとも被調理物と接触する部
位がフッ素樹脂またはフッ素ゴムを含む表面層で被覆さ
れている調理器具において、該表面層が、超微粒ダイヤ
モンド、または該超微粒ダイヤモンドと非晶質、結晶質
およびこれらの中間状態のうち少なくとも１種の炭素質
物とからなる平均粒径２００〜１，２００Åの分散物質
を、該表面層全体に対して０．０５〜３０体積％含有し
ていることを特徴とする調理器具。
【請求項２】上記表面層が、該表面層全体に対して３
０体積％以下のマイカを含有する請求項１記載の調理器
具。
【請求項３】上記分散物質が、５００Å以下の結晶粒
が複数個集合した集合体および／または凝集体である請
求項１または２記載の調理器具。
【請求項４】上記分散物質が、上記超微粒ダイヤモン
ドと上記炭素質物とを含み、該超微粒ダイヤモンドと該
炭素質物との体積比が４０：６０〜９０：１０である請
求項１〜３のいずれか一項に記載の調理器具。
【請求項５】上記基板と上記表面層との間に中間層が
存在し、該中間層が、上記超微粒ダイヤモンドを含有せ
ず、フッ素樹脂またはフッ素ゴムを含有する層である請
求項１〜４のいずれか一項に記載の調理器具。
【請求項６】上記中間層が、該中間層全体に対して３
０体積％以下のマイカを含有する請求項５記載の調理器
具。
【請求項７】上記基板と上記中間層との間に下地層が
存在し、該下地層が金属および／またはセラミックスか
らなる請求項５または６記載の調理器具。
【請求項８】上記基板と上記表面層との間に下地層が
存在し、該下地層が金属および／またはセラミックスか
らなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の調理器具。