(57)【要約】【課題】調理容器による加熱調理時に、気泡の発生を促して沸騰し易い調理器具の塗膜を提供することを目的とする。【解決手段】この発明に係る調理容器の塗膜は、カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜において、釜状加工物の内面に施され、ＰＥＳ樹脂に、ＰＥＳ樹脂よりも融点の高い非粘着性のＦＥＰ樹脂を混入した混合樹脂からなる下地塗装と、この下地塗装の上に施され、非粘着性の粒状に加工したＰＦＡ樹脂が凝結して表面に開口する気孔を有する表面塗装とを備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2007202823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜において、
前記釜状加工物の内面に施され、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる下地塗装と、
この下地塗装の上に施され、非粘着性の粒状に加工した第三の熱可塑性樹脂が凝結して表面に開口する気孔を有する表面塗装とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜。
【請求項２】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜において、
前記釜状加工物の内面に施され、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる下地塗装と、
この下地塗装の上に施され、前記第二の熱可塑性樹脂と相溶する非粘着性を呈する第三の熱可塑性樹脂を溶融状態下で気体を混入しながら攪拌し、さらに粒状に粉砕したものを噴霧して形成した表面塗装とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜。
【請求項３】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜において、
前記釜状加工物の内面に施され、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる下地塗装と、
この下地塗装の上に施され、前記非粘着性の第二の熱可塑性樹脂に、第四の熱可塑性樹脂の発泡体微粒子又は中空体微粒子を含有した混合樹脂を積層して塗布した後、前記第四の熱可塑性樹脂の融点以上で加熱して形成した表面塗装とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜。
【請求項４】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜の形成方法において、
前記釜状加工物の内面に、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる塗料を塗装する下地塗装工程と、
この下地塗装の上に、非粘着性の粒状に加工した第三の熱可塑性樹脂が凝結して表面に開口する気孔を有する表面塗装を施す表面塗装工程とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜の形成方法。
【請求項５】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜の形成方法において、
前記釜状加工物の内面に、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる塗料を塗装する下地塗装工程と、
この下地塗装の上に、前記第二の熱可塑性樹脂と相溶する非粘着性を呈する第三の熱可塑性樹脂を溶融状態下でを混入しながら攪拌し、さらに粒状に粉砕したものを噴霧して塗膜を形成する表面塗装工程とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜の形成方法。
【請求項６】
カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜の形成方法において、
前記釜状加工物の内面に、第一の熱可塑性樹脂に、該第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる塗料を塗装する下地塗装工程と、
前記非粘着性の第二の熱可塑性樹脂に、第四の熱可塑性樹脂の発泡体微粒子又は中空体微粒子を含有した混合樹脂を積層して塗布した後、前記第四の熱可塑性樹脂の融点以上で加熱する表面塗装工程とを備えたことを特徴とする調理容器の塗膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液状具材を加熱調理するのに用いる調理容器の内面に施す塗膜に関するもので、更に詳しくは微細な気孔を備えて沸騰を促す機能を備えた調理容器の塗膜及び調理容器の塗膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器や鍋などの高温で液状の具材を煮沸して調理を行う調理器具のうち、沸騰に伴う気泡を噴出させて対流に伴う均一加熱と混合の効果を促進する容器及び容器に投入する部材として、セラミックス粒子を凝結させて成る多孔質物質が用いられている。この多孔質物質は、多孔質を成す微細な気孔の内部に付着した気体成分が加熱によって気化又は膨張したガスが気泡として噴出するので、これを煮沸加熱調理に活用している。
【特許文献１】特開平１０−２１１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、調理容器の内面には、セラミックスの微粒子を凝結して成形することによって気孔が形成されているので、調理に供する具材と密着し易く、水分が除去されて部分的に炭化した場合には容易に剥離しない状態になるという課題がある。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、調理容器による加熱調理時に、気泡の発生を促して沸騰し易い調理容器の塗膜及び調理容器の塗膜の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る調理容器の塗膜は、カーボン凝結体を釜状に加工した釜状加工物を用いた調理容器の塗膜において、釜状加工物の内面に施され、第一の熱可塑性樹脂に、第一の熱可塑性樹脂よりも融点の高い非粘着性の第二の熱可塑性樹脂を混入した混合樹脂からなる下地塗装と、この下地塗装の上に施され、非粘着性の粒状に加工した第三の熱可塑性樹脂が凝結して表面に開口する気孔を有する表面塗装とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明に係る調理容器の塗膜は、上記構成により、調理容器に液状具材を満たして加熱調理すれば、気泡の発生を促して沸騰し易い調理容器を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１乃至図３は実施の形態１を示す図で、図１は釜状加工物の製造工程図、図２は釜状加工物の内面塗装工程図、図３は塗膜表面近傍を示す図（（ａ）は塗膜表面近傍におけるプライマー含浸状態の概念図、（ｂ）は粒子間の補強状態の概念図、（ｃ）はＰＦＡ粒子間の融着状態の概念図）である。
【０００８】
誘導加熱式調理器が備える加熱コイルに流れる電流により発生する磁界による誘導電流を受けて発熱するとともに、優れた熱伝導率に基づく均一加熱を達成して炊飯性能が向上できるカーボン凝結体を用いた炊飯器の内釜の製造方法を、以下に詳述する。
【０００９】
まず、カーボン凝結体の製造工程について、図１により説明する。コークス粉粒物を主体とする原料に、３００℃に加熱して溶融状態にある石油タールピッチを加えて混練した後加圧してブロック状に成形した（Ｓ１０）、前駆体を１０００℃の無酸素状態で焼結（Ｓ２０）、さらに３０００℃の無酸素状態で加熱処理（Ｓ３０）をすることにより、カーボンが９９．９％以上の純度で密度が約１．７ｇ／ｃｍ３のカーボン凝結体が得られる。このカーボン凝結体は、旋盤を用いて切削加工を行い、肉厚が５ｍｍの釜状に加工する（Ｓ４０）。この際、切削屑が気孔内に残留して後述する液状樹脂の含浸を阻害しないように、切削時に切削屑を吸引するなどして排除することが肝要である。
【００１０】
次に、図２を基づいて釜状加工物（内釜という）の内面塗装工程について説明する。まず、調理に供する下地塗装を行う。ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン、第一の熱可塑性樹脂の一例）の水分散溶液に、ＦＥＰ（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（４．６フッ化）、第二の熱可塑性樹脂の一例）微粉末の１０容積％を分散させて２００ｃＰ（センチポアズ）の低粘度である液状樹脂（混合樹脂）を、内釜の調理面に相当する内面を通じてカーボン凝結体の釜状加工物への含浸が十分に行われるように、スプレーを用いて複数回に分けて、表面に薄く残留する程度まで吹き付ける（Ｓ５０）。
【００１１】
次に、表面塗装を行う。下地塗装に用いた液状樹脂が未乾燥の状態で、液状樹脂の表面にＦＥＰと相溶するＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、第三の熱可塑性樹脂の一例）微粉末を均一付着させて、液状樹脂を吸収して固定する（Ｓ６０）。その後、２００℃の炉中に１０分間の乾燥を行う（Ｓ７０）。この状態では、液状樹脂が含有する樹脂の粒径に応じてカーボン凝結体が備える気孔への含浸程度が異なり、ＰＥＳが深部に渡って含浸するのに対して、表面に近い部位にはＰＦＡがＰＥＳに包まれるようにして多く存在するとともに、ＰＦＡが表面にわずかなＰＥＳを媒体とするが、ＰＦＡ粒子間に多くの空隙を残して固定されている。
【００１２】
続いて、融着処理を行うために３６０℃の炉中に投入する（Ｓ８０）。これによって、ＰＥＳとＦＥＰは、溶融してカーボン凝結体の気孔に馴染むようにして接合するとともに、ピンホールなどの気孔を含まない塗膜を形成するので、調理時に調理に供する液状の具材が浸透しない態様を形成する。
【００１３】
一方、ＰＦＡの融点は３００〜３１０℃で、この温度域（３６０℃）での流動性が不十分である反面、２５５〜２８０℃の融点であるＦＥＰは溶融後の粘度も低いので、ＦＥＰを多く含むカーボン凝結体近傍のＰＦＡと相溶して強固に固着する。しかし、塗膜表面近傍では、ＦＥＰが殆ど存在しないので、粒子同士が接触して形成した空隙を埋めて消滅させることもなく、気孔として残存することになる。
【００１４】
つまり、図２の工程によって釜状加工物の内面に形成したフッ素系樹脂の塗装には、液状の具材を投入して調理に供したとしても漏洩することが無く、過度な加熱に伴う焦げ付きが生じたとしても固着することが無いという特徴を有するので、調理具として用いる上で都合がよい。
【００１５】
また、カーボンが凝結して形成した釜状加工物は多孔質であって、多くの空隙を粒子間に含有した状態にあることから、粒子間の凝集破壊を伴って塗膜の剥がれが発生しやすい状況にある。つまり、カーボン粒子が結合する部分が少ないために粒子の欠落が容易に生じるので、単に塗膜面を塗布したのみでは塗膜面が容易に剥離を来すことになる。しかも、カーボン自体も樹脂との接着性に劣るという欠点がある。
【００１６】
そこで、本実施の形態では、上述したＰＥＳなどの樹脂液をスプレーによる塗布を施してカーボン粒子１ａの凝結体（カーボン凝結体１）に、前記ＰＥＳなどの樹脂液を含浸させてカーボン粒子１ａ同士が接合した部位を覆うことによって結合力を補強するとともに、凝結したカーボン粒子１ａが形成する空隙１ｂにＰＥＳ樹脂２を侵入させて見掛けの接着性を向上させた（図３（ａ）、（ｂ）参照）。
【００１７】
同時に、最表面層の塗膜にはフッ素樹脂であるＰＦＡ３が融点以上であっても過度に流動しない高温雰囲気下で形成したことに伴って粒子間の接点が主に融着し、前記粒子間に連続して形成された気孔３ａを備えるので、液状の具材を煮沸して調理を行う際に沸騰が促進して加熱時の具材の混合や温度の均一化を促す効果を供する（図３（ｃ））。
【００１８】
同時に、内釜をカーボン凝結体で形成したことによって誘導加熱が可能になるとともに、高い熱伝導率による均一加熱と輻射熱による具材への深部加熱による調理の効率化が達成できる。
【００１９】
尚、ここでカーボン凝結体に含浸する塗料としてＰＥＳを用いたが、調理器具が受ける最高温度以上の耐熱性を備える樹脂であれば、これにこだわる必要はなく、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの耐熱性を有する熱可塑性樹脂を用いてもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す図で、釜状加工物の内面塗装工程図である。
カーボン凝結体を切削加工して得た釜状加工物が調理に供する内面に、下地塗装を行った後、最上層に本実施の形態による塗料層を形成する。
【００２１】
図４に内面塗装に供する塗料の製造工程について述べると、まず、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、第三の熱可塑性樹脂の一例）の粉末を、撹拌棒を備えて加温が可能な混合機に投入して約３８０℃に加温しながら溶融状態で雰囲気を形成する不活性ガスである窒素ガスを巻き込むようにして空気を混入させながら撹拌し、白濁するまで撹拌する（Ｓ９０）。その後、これを冷却して２０〜５０μｍ以下の粒状になるまで粉砕する（Ｓ１００）。尚、空気以外に、例えば、窒素、炭酸ガス等の気体でもよい。
【００２２】
この状態のＰＦＡは、内部に数μｍの微細な気孔を多数保有しており、これを粉砕したことによって表面が開口した状態のものとなる。このＰＦＡ粉砕物が沸点近傍の液体内にあると、この開口した気孔から前記気孔の内部にあって膨張した空気が噴出して沸騰を促す作用を供する。
【００２３】
先ず、釜状加工物の内面に下地塗装を行う。ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン、第一の熱可塑性樹脂の一例）にＦＥＰ（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（４．６フッ化）、第二の熱可塑性樹脂の一例）微粉末の１０容積％を混合して２００ｃＰの粘度になるまで水を加えて分散させた低粘度の液状樹脂（混合樹脂）を調整し、これをカーボン凝結体から成る釜状加工物の調理面に相当する内面にスプレーを用いた噴霧によって塗布する（Ｓ５０）。スプレーによる塗布は、カーボン凝結体に液状樹脂を十分に含浸するように複数回に分けて、前記液状樹脂が含浸できずに釜状加工物の表面に薄く残留する程度まで吹き付ける。
【００２４】
液状樹脂を吹き付けた釜状成形品の内面に、溶融状態で白濁するまで撹拌後に粒状に粉砕加工した上述のＰＦＡを噴霧して固定した後（Ｓ１１０）、これを２００℃の乾燥炉内で２０分間放置して乾燥させ（Ｓ１２０）、次いで３６０〜３８０℃の炉中に放置して粒状に加工した前記ＰＦＡの表面を溶融させて塗膜を形成させる（Ｓ１３０）。
【００２５】
この時、粒状に加工したＰＦＡを内面に固定した釜状加工物を３９０℃以上で溶融させると、ＰＦＡが溶融した際に過度な流動を呈して前記ＰＦＡ粒子の表面が溶解し、微細な気孔の開口部分を覆うため、沸点近傍にある液中に投入しても気泡を発することがなくなるので、好ましくない。
【００２６】
一方、比較的低い３５０℃以下の炉中に放置した場合にはＰＦＡの溶融が不十分であるから、表面が十分な平滑性を有することなく、粒子間の融着が不十分であるから塗膜が摩耗し易いなど、好ましくない。
【００２７】
つまり、図４の塗装工程によって釜状加工物の内面に形成したフッ素系樹脂の塗装には、液状の具材を投入して調理に供したとしても漏洩することが無く、過度な加熱に伴う焦げ付きが生じたとしても、フッ素樹脂の非粘着性に応じて固着することが無い、という特長を有するので、調理具として用いるうえで都合がよい。
【００２８】
また、凝結したカーボン粒子同士が結合する部分が少ないために粒子の欠落が容易に生じるので、表面に塗料を載置するような態様で塗膜を形成したのみでは、前記塗膜が容易に剥離することになる。また、カーボン自体も樹脂との接着性に劣るという欠点も具備しているが、本実施の形態によれば、上述したＰＥＳ等の樹脂を含浸させて粒子間の接合を補強するとともに凝結した粒子が形成する気孔に樹脂を侵入させたので、見掛けの接着性を向上して塗膜の剥がれが生じにくいという特徴を備える。
【００２９】
本実施の形態によるカーボン凝結体からなる釜状加工物内面に形成した塗膜は、最表面層の塗膜であるフッ素樹脂（ＰＦＡ）が微細な気孔を多く備えるので、液状の具材を煮沸して調理を行う際に沸騰が促進されて具材の混合と温度の均一化を促す効果を供する。同時に、内釜をカーボン凝結体で形成したことによって誘導加熱が可能になるとともに、高い熱伝導率による均一加熱と輻射熱による具材への深部加熱による調理の効率化が達成できる。
【００３０】
実施の形態３．
図５、図６は実施の形態３を示す図で、図５は釜状加工物の内面塗装工程図、図６はポリプロピレン発泡体を加熱により収縮させて塗装面内に形成した空洞の概念図である。
【００３１】
図５に示すように、カーボン凝結体を切削加工して得た釜状加工物の調理に供する内面に、実施の形態１及び実施の形態２と同様の下地塗装を行った後（Ｓ５０）、最上層に本実施の形態による塗料層を形成する。塗料は、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）にＦＥＰ微粉末の５０容積％を水などの溶媒および分散剤とともに混合、これに発泡倍率が２０〜３０倍で直径が０．１ｍｍのポリプロピレン（第四の熱可塑性樹脂の一例）発泡体を５０容積％含有させて均一分散させた混合樹脂を、刷毛塗りする（Ｓ１４０）。
【００３２】
下地処理をしたことによって、カーボン凝結体の気孔にはＰＥＳやＦＥＰが含浸しているので、最上層に刷毛塗りした塗料の組成は調合時と変わらず、気孔径より大きなポリプロピレン発泡体の粉末が最表面に形成した塗膜に過度に含有する状態にはならない。
【００３３】
次に、これを１５０℃で１５分間の乾燥を行った後（Ｓ１５０）、３２０℃で５分間の加熱を行うことによって塗膜を形成する（Ｓ１６０）。この硬化処理において、塗膜に充填したポリプロピレン発泡体が溶融した状態となり、形態として安定な無発泡状態まで収縮して塗装面内に空隙を形成する。
【００３４】
この空隙は、ポリプロピレン発泡体同士が接触した部分が、ポリプロピレン発泡体の収縮に伴って貫通孔５となり連通化し、空洞となって形成されるとともに、高温で短時間の加熱処理によって、内部に残留するある空気や水蒸気などの気体が噴出することによって気孔４を常に確保した状態を維持する（図６参照）。
【００３５】
本実施の形態によるカーボン凝結体からなる釜状加工物内面に形成した塗膜は、最表面層の塗膜であるＦＥＰとＰＥＳの混合樹脂が微細な気孔を多く備えるので、液状の具材を煮沸して調理を行う際に沸騰が促進して具材の混合と温度の均一化を促す効果を供する。同時に、内釜をカーボン凝結体で形成したことによって誘導加熱が可能になるとともに、高い熱伝導率による均一加熱と輻射熱による具材への深部加熱による調理の効率化が達成できた。
【００３６】
また、ここで用いたポリプロピレン発泡体微粒子を他の熱可塑性樹脂に代えても良く、また、発泡体微粒子に変えて中空体微粒子であっても良く、さらに、塗装方法としてスプレーや浸漬による手段に代えるなど、その態様を種々変形して用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１を示す図で、釜状加工物の製造工程図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、釜状加工物の内面塗装工程図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、塗膜表面近傍を示す図（（ａ）は塗膜表面近傍におけるプライマー含浸状態の概念図、（ｂ）は粒子間の補強状態の概念図、（ｃ）はＰＦＡ粒子間の融着状態の概念図）である。
【図４】実施の形態２を示す図で、釜状加工物の内面塗装工程図である。
【図５】実施の形態３を示す図で、釜状加工物の内面塗装工程図である。
【図６】実施の形態３を示す図で、ポリプロピレン発泡体を加熱により収縮させて塗装面内に形成した空洞の概念図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  カーボン凝結体、１ａ  カーボン粒子、１ｂ  空隙、２  ＰＥＳ樹脂、３  ＰＦＡ、４  気孔、５  貫通孔。
【図１】
2007202823.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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