JPS63275680A - 被覆用組成物 - 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、オーブンのような加熱調理器内面の油汚れを
防止する被覆面を提供する組成物に関するものである。

従来の技術 オーブンの油汚れを防止するには、油を熱で焼切って分
解してしまう焼切り方式と、酸化触媒などを使って分解
する触媒方式とに大きく分けられる。又、油を分解する
のではなくフッ素樹脂を使って非粘着性を調理室庫内（
以下庫内）の面（こ付与し、油が付着しにくくする方法
もあるが、これについては、割合する。

焼切り方式は庫内面を５００　’Ｃ程度の高温に加熱し
、その熱エネルギーで油を分解するもので完全に分解し
てしまうまで１〜２Ｈｒｓを要する。

一方急媒方式は、酸化触媒としてＭｎ　、　Ｃｕ　、　
Ｇｏ。

Ｎｌ、Ｃｒ、Ｆｅなどの酸化物あるいは複合酸化物を使
用したり、固体酸であるゼオライト、酸性白土、活性白
土、シリカアルミナなどを触媒として使用するものであ
る。これらの触媒を無機質のバインダーに分散させ庫内
面に多孔質の被覆層を形成し、３００〜３５０’Ｃの温
度で油を分解するといわれている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記方式においてはいくらかの問題点があ
る。まず焼切り方式においては、庫内面をｓ　ｏ　Ｏ’
Ｃ以上に保持するための高出力ヒータが必要であること
、熱放出を防ぐための新熱構造を要すること、庫内面材
部が熱劣化を起こし易くなり、耐熱性の優れた材料を使
うにはコストが高くなることが問題となってくる。

一方、触媒方式においては、３００〜３５０°Ｃという
温度では油は完全に分解しないで分解しない残渣は多孔
・質膜の中に浸入してしまう問題がある。温度を４００
°Ｃ以上に上げても完全には分解しない。このことは、
触媒が効果を発揮していないことを示唆している。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、ペロブスカイト
型酸化物Ｌａ１−ＸＣｌ！ｌＸＣＯＯ３もしくはＬａｌ
　−ｘＳｒ　ＸＣＯＯ３（０＜　ｘ　＜　１　）とへテ
ロポリ酸Ｈ３ＰＭｏ　１２０４０の混合粉末を耐熱性バ
インダーに分散した組成物から得られる被覆面を庫内面
に形成して、この面で油を分解するものである。

作　　用 上記手段により以下の作用が得られる。

まずペロブスカイト型酸化物について説明する。

一般式Ａ日０３　（Ａ　：希土類元素、アルカリ土類金
属Ｂ：遷移金属）で表わされるペロブスカイト型酸化物
は白金に匹敵する活性をもつ。油などの炭化水素の酸化
反応に関しては、バルク中のＢｎ＋に炭化水素が吸着し
、バルク酸素と炭化水素が反応し酸化反応が進行する。

消費された酸素はバルクに吸着している酸素により補給
される。待にＡＢＯ３のＡサイトがＬａ　＋　Ｃｅ　ｓ
　ＢサイトがＧｏであるＬａ□、ｇ　Ｃｅ□、　Ｉ　Ｃ
ｏＯ３は活性が高い。これは、反応に関与するＣｏＧ＋
がバルク表面に最も出やすい構造となるからである。

次にヘテロポリ酸（以下ＨＰＡ　）について説明する。

ＨＰＡのプロトン融媒としての作用は通常の酸（例えば
ＨＮＯ３）よりも強い。これはＨＰＡアニオンが反応基
質と中間体を作りこれを安定化させることで反応をより
促進させるからである。

ＨＰＡは例えばＨ３ＰＭｏ１２０４０　、　Ｈ３ＰＷ１
２０４０などへテロ原子Ｐ）とポリ原子（Ｍｏ、Ｗ）と
酸素、水素から成り、さらには結晶水をもっている。Ｈ
ＰＡの酸は、Ｂｒｏｎｓｔｅｄ酸であり構成原子により
酸強度が異なる。酸強度は以下の序列になるが、反応に
よって最適な活性ＰＷ１２　＞　５ｉＷ１２　＞　ＰＭ
ｏ１２〜５１０２　ｅＡ＃２０３　＞　ＳｉＭｏ１２　
＞＞　Ｈ３ＰＯ４＞＞　５ｌｏ２をもつＨＰＡが変わる
。これは、酸強度の大小が目的とする反応に対して副反
応あるいは生成物選択性に大きく影響するからで、反応
側に最適なＨＰＡを見出す必要がある。

実施例 以下、実施例について説明する。

第１表に示す組成物を作り、テストピースとしてアルミ
ナの板の表面に被覆層を形成した。

第１表 上記５種類の組成物による被覆層を４００°Ｃに保持し
サラダ油を一定量滴下し経時変化を追った。

３０分経過した後組成物４は油を完全に分解したが、他
の４種類は炭化した残渣が残った。６０分経過しても残
渣は残ったままであった。このことから、Ｌ　ａ　Ｏ０
９Ｃｏ　ｏ、Ｉ　Ｃｏｏ　３とＨ３ＰＭｏ１２０４０と
シリカゾルの混合系が油の分解に適している事がわかる
。

第１図は、組成物４による被覆層の断面を示す。

第１図において１がＬａ□、ｇＣｅ□、Ｉ　ＣｏＯ３、
２がＨ３ＰＭｏ１２０４０，３がシリカである。

第２図は、Ｌａ□０ｇｃｅ□、１．ＣｏＯ３、Ｈ３ＰＭ
ｏ１２０４０、Ｈ３ＰＷ、１２０４０　　によるサラダ
油の示差熱曲線である。第２図中、５がＬｏ　０．９　
Ｃｏｏ、　Ｉ　Ｃｏｏ　３による曲線、６がＨ３ＰＭｏ
１２０４０による曲線、７がＨ３ＰＷ１２０４０による
曲線、８がサラダ油単独の曲線である。

Ｌａ□９ｇＣｅ□、Ｉ　ＣｏＯ３の場合、４２０℃〜４
５０′Ｃに強い発熱ピークがある。これは、炭化物が酸
化することによると考えられる。ｌ＃’Ｍｏｔ２０４ｏ
、Ｈ３ＰＷ１２０４０　　においても４５０〜５００°
Ｃに発熱ピークが見られるがＬａ□０ｇＣｅ□、Ｉ　Ｃ
ｏＯ３程に強くはない。この事は、Ｌａ　□、ｇ　Ｃｏ
□、Ｉ　Ｃｏｏ　３が炭化物の酸化反応を促進すること
を示し、サラダ油単独の場合５００°Ｃ付近の発熱ピー
クが大変弱い事からもわかる。ただし、Ｌａ０，９　Ｃ
ａ　０．　Ｉ　Ｃｏｏ　３の場合には酸化反応は促進さ
れるもののわずかではあるが酸化分解されない炭化物残
渣が残る事がわかった。反対にＨ３ＰＭｏ１２０４０で
は残渣がなかった。

次に第３図は、触媒に対するサラダ油の吸着状態を示す
ＩＲ吸収スペクトルである。１７００〜１７５０ｚ−ｔ
　の部分だけを示した。温度は室温である。第３図にお
いて９がＬａ□、ｇ　Ｃｏ□、　Ｉ　Ｃｏ　０３へのサ
ラダ油吸着のＩＲ吸収スペクトル、１０が同じ＜　Ｈ３
ＰＭｏ１２０４０，１１が同じ＜　８３ＰＷ１２０４）
のものである。１２はサラダ油の吸収スペクトルである
。第３図の１７４５ｃｕ−１及び１７０５ｃｉｌの吸収
はカルボン酸の＼Ｃ＝Ｏによるものでサラダ油の成分が
シリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、リノール酸、リルン酸などの長蛸の飽和、不飽和カ
ルボン酸であることによる。１７４５ＣｒＩＬ−１は遊
雑のカルボン酸、１７Ｑ５Ｃｒｎ１　　は会合したカル
ボン酸によるものと考えられる。第３図を見るとわかる
ようにＨ３Ｐ１ｉＱｏ１２０４０１０の時だけが１７０
５ｃｒｒＬ　１にピークを示す。

Ｌａ□、ｇＣｅ□、Ｉ　ＣｏＯ３９、Ｈ３ＰＷ１２０４
０１１　　では１７０５Ｃｍｌにピークはなく明らかに
吸着状態が異なる。また、Ｈ３ＰＭｏ　１２０４０の１
Ｖｌｏの一部をＶやＷで置換したＨ３ＰＶ２１ＶＩ０１
００４０やＨ３ＰＷ６Ｍｏ６０４）では１７０５ｃｍ−
１の吸収の強さが弱くなり、１ν１゜が影響しているこ
とがわかった。

第４図は、サラダ油が分解した時に発生したガスのＩＲ
吸収スペクトルである。１３がＬａ□、９０ｅ□、　ｌ
Ｃｏ０３ｉこよるサラダ油分解ガスのスペクトル、１４
がＨ３ＰＭｏ１２０ａｏによるサラダ油分解ガスのスペ
クトル、１５がＨ３ＰＭ１２０４０によるサラダ油分解
ガスのスペクトル、１６がサラダ油単独での分解ガスの
スペクトルで、温度は約３７０°Ｃである。

第３図のピークと異なり、ｔ７０５ｃｒ／Ｌ−１の吸収
が強い。ただサラダ油単独の場合には１７４５Ｃｕｔの
吸収も強い。これはサラダ油単独で加熱すると単純に蒸
発する成分が多いことを示すと考えられる。Ｌａ０，９
　Ｃａ０．Ｉ　ＣｏＯ３やＨＰＡを使えば、１７４５Ｃ
！ｎ−１のピークが失くなり第４図にはないが他のピー
クの変化からみても加熱により分解反応が進むと考えて
よい。このような分解ガスのスペクトル（第４図）とサ
ラダ油の吸着状態のスペクトル（第３図）を比較すると
Ｈ３ＰＭｏ１２０４０が分解に有利な事がスペクトルの
吸収波数の一致かられかる。

さて、第１表にもどると組成物４が完全にサラダ油を分
解している。これは、上記の如（Ｌａ□、ｇＣｅ□、ｌ
ＣｏＯ３の炭化物の酸化反応促進効果、Ｈ３ＰＭｏ１２
０４０と他のＨＰＡとの特異性によるものであると考え
てよいであろう。

次にＬａ１−１ｓｒ）（Ｃｏ０３　　について説明する
。サラダ油との熱重量変化によれば４５０〜４８０°Ｃ
に炭化物の酸化による発熱ピークが見られる。この温度
はＬａ□、ｇｃｅ□、Ｉ　ＣｏＯ３に比べるとやや高い
ものの、第２表に示した組成物６による被覆層によって
第１表組成物４と殆ど同じ結果を得た。

（以下余白） 第２表 発明の詳細 な説明したように、本発明によればペロブスカイト型酸
化物とへテロポリ酸の触媒効果により、オーブン庫内な
どの油汚れに対して次の効果を得る事ができる。

（１）従来の焼切り方式では５００’Ｃ以上の温度を要
したが、本発明によればこれを４００°Ｃに下げる事が
でき、設計条件に幅ができる。しかも、触媒の改良を進
めれば４００℃以下３５０　’Ｃ，３００°Ｃの焼切り
も可能性がでてくる。

（２）油汚れを完全に分解することができるので、オー
ブン庫内が清潔に保たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による被覆用組成物の断面の
概念図、第２図は触媒によるサラダ油の示差熱曲線図、
第３図は触媒へのサラダ油の吸着状態を示すＩＲスペク
トル図、第４図は触媒を使ってサラダ油を分解した時に
発生したガスのＩＲスペクトル図である。 １　°＝　Ｌａ□０ｇｃａ□、Ｉ　ＣｏＯ３、２−−−
Ｈ３ＰＭｏ１２０４０３・・・シリカ、４　・・基材（
アルミナ）、５　・・・・Ｌａ□、ｇｃｅ□、Ｉ　Ｃｏ
Ｏ３による曲線、６−−−−　Ｈ３ＰＩＶｌｏ１２０４
０１こよる曲線、７　　・Ｈ３ＰＷ１２０４０による曲
線、８　　・触媒なしの曲線、９−−　Ｌａ□０ｇｃａ
□、Ｉ　ＣｏＯ３への吸着、１０　・・Ｈ３ＰＩＶｌｏ
１２０４０への吸着、１１・・・Ｈ３Ｐ、Ｗ１８Ｏ４９
への吸着、１２・　・サラダ油単独、１３　・・・Ｌａ
□、ｇＣｅ□、Ｉ　ＣｏＯ３による分解ガス、１４・・
・・・Ｈ３ＰＭｏ１２０４０による分解ガス、１５　・
・−Ｈ３Ｐ、Ｗ１８Ｏ４９による分解ガス、１６−・・
触媒なし。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 温　　Ｘ　　　（”Ｃ） 第３図 ｐ（ｃｍ−リ ソ（ｃｍ力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ペロブスカイト型酸化物としてＬａ＿１＿−＿ｘＣｅ＿
   ｘＣｏＯ＿３（Ｏ≦ｘ＜１）もしくはＬａ＿１＿−＿ｘ
   Ｓｒ＿ｘＣｏＯ＿３（０≦ｘ＜１）と、ヘテロポリ酸と
   してＨ＿３ＰＭｏ＿１＿２Ｏ＿４＿０の混合粉末を耐熱
   性バインダーに分散した被覆用組成物。