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ノンスティック加工の表面は、他の材料がくっつきにくくするように設計されています。ノンスティック調理器具は一般的な用途で、ノンスティックコーティングにより、食材が鍋にこびりつくことなく焼き色が付きます。ノンスティックとは、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）でコーティングされた表面を指すことが多く、その代表的なブランドとしてテフロンがあります。21世紀には、陽極酸化アルミニウム、シリカ、ホーロー鋳鉄、シーズニング済み調理器具など、他のコーティングもノンスティックとして販売されています。
鋳鉄、炭素鋼[ 1 ] 、ステンレス鋼[ 2 ]、鋳造アルミニウムの調理器具は、調理前に表面に油脂を塗布して加熱し重合させることでシーズニングすることができます。これにより、乾燥した硬く滑らかな疎水性のコーティングが形成され、少量の食用油や脂肪で調理すると焦げ付きにくくなります。
現代のノンスティックフライパンは、テフロン（ポリテトラフルオロエチレンまたはPTFE）コーティングを使用して作られています。PTFEは、1938年にロイ・プランケットがデュポン社の合弁事業で働いていたときに偶然発明されました[ 3 ] [ 4 ]。この物質は、非常に優れた耐腐食性と、これまでに製造された物質の中で最も低い摩擦係数など、いくつかのユニークな特性を持っていることがわかりました。PTFEは、第二次世界大戦中に原子爆弾の開発に使用された六フッ化ウランガスに耐性のあるシールを作るために最初に使用され、軍事機密とみなされていました。デュポンは1944年にテフロンの商標を登録し、すぐにこの新製品の戦後の商業利用の計画を開始しました[ 5 ] 。
1951年までにデュポンはテフロンを業務用パンやクッキーの製造に応用する技術を開発しましたが、換気の不十分な場所でコンロの上の鍋が過熱された場合に有毒ガスが発生する可能性があるという潜在的な問題から、消費者向け調理器具市場への参入は避けていました。デュポンで働いていたジョン・ギルバートは、テフロンと呼ばれる新開発の材料を評価するよう依頼されました。フッ素化ポリマーを鍋やフライパンの表面コーティングとして使用する彼の実験は、焦げ付き防止調理器具の革命の幕開けとなりました。[ 6 ] [ 7 ]
数年後、あるフランス人技師が釣り道具にテフロンをコーティングして絡まりを防ごうとしていた。彼の妻コレットは、同じ方法で自分の調理用フライパンにもコーティングすることを提案した。このアイデアは成功し、1954年にこの製法でフランス特許が取得された。1956年には、焦げ付き防止フライパンを製造するためにティファール社が設立された。 [ 5 ]
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、ノンスティックコーティングなどさまざまな用途で使用される合成フッ素ポリマーです。テフロンはPTFEのブランド名で、PTFEの一般名称としてよく使われます。金属基材は研磨ブラストで粗面化され、その後、ステンレス鋼で電気アーク溶射されることもあります。[ 8 ] [ 9 ]不規則な表面はPTFEの密着性を高め、PTFEの摩耗にも耐性があります。[ 10 ]次に、1～7層のPTFEがスプレーまたはローラーで塗布されます。層の数と厚さ、および材料の品質によってノンスティックコーティングの品質が決まり、層が多いほど優れています。[ 11 ]高品質のコーティングは耐久性が高く、剥がれたり欠けたりしにくく、ノンスティック特性をより長く維持します。PTFEベースのコーティングは、過熱するとノンスティック特性が急速に失われます。すべてのメーカーは、温度を通常260 ℃（500 °F）以下に保つことを推奨しています。[ 12 ]
PTFEコーティングされたフライパンに使用する調理器具がコーティングよりも硬い場合、コーティングに傷がつく可能性があります。これを防ぐには、非金属製（通常はプラスチック製または木製）の調理器具を使用してください。
鍋が約 260 ℃ (500°F) を超えて過熱されると、PTFE コーティングが解離し始め、フッ化水素酸とさまざまな有機フッ素化合物が放出されます。これらは人間にポリマーヒューム熱を引き起こし、鳥類には致命的となる可能性があります。PTFE コーティングされた調理鍋の使用による潜在的な悪影響について懸念が提起されています。[ 5 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
過去のPTFEの加工では、乳化剤としてPFOAが使用されていましたが、PFOAは残留性有機汚染物質であり、環境と健康の両方に懸念があるため、現在ではPTFEの加工での使用が段階的に廃止されています。[ 16 ]
PFOAは現在、デュポンからスピンオフしたケマーズ社が製造するGenX製品に置き換えられているが、これは現在禁止されているPFOAと同様の健康問題を引き起こす可能性があるようだ。 [ 17 ]
Xylanはフッ素ポリマーをベースとした商標登録済みの工業用コーティングで、最も一般的には焦げ付き防止調理器具に使用されています。Xylanは、通常、PTFE、パーフルオロアルコキシアルカン（PFA）、フッ素化エチレンプロピレン（FEP）などの1つ以上のフッ素ポリマーと特殊なバインダー樹脂を組み合わせた複合システムとして配合されており、接着性と耐摩耗性を向上させています。[ 18 ] [ 19 ]
他にも様々なフッ素ポリマーベースの独自コーティングが存在し、例えばトラモンティーナ社のStarflonは「PFASフリー」として販売されている焦げ付き防止コーティングだが、PTFEを使用して開発されている。[ 20 ] [ 21 ]
すべてのノンスティックフライパンがテフロンを使用しているわけではなく、他のノンスティックコーティングも利用可能になっています。たとえば、チタンとセラミックの混合物をフライパンの表面にサンドブラストし、 2,000 °C (3,630 °F)で焼成することで、ノンスティックセラミックコーティングを製造できます。[ 22 ]
セラミック製の焦げ付き防止フライパンは、シリカ（二酸化ケイ素）の仕上げを使用して焦げ付きを防いでいます。これは、PFASを使用せずにゾルゲル法で塗布されます。[ 23 ]セラミック製の焦げ付き防止フライパンのコーティング層は、約370℃（700°F）で分解し始めます。[ 24 ] PTFE調理器具のコーティング層は、260 ℃に加熱すると分解し始めます。
EPAがPFASの使用に厳しい制限を課すようになったため、 [ 25 ]一部の企業はPTFE製の調理器具をセラミック製のものに自主的に置き換えている。[ 26 ]
2007年から、ゾルゲル法によるシリカコーティング表面が調理器具に登場し、アクゾノーベル社はトラモンティーナ社とともに初期の商業用配合を先駆けて開発した。[ 27 ]
超疎水性コーティングは、水をはじく薄い表面層です。これは、超疎水性（超疎水性）材料で作られています。この種のコーティングに当たった液滴は完全に跳ね返ります。[ 28 ] [ 29 ]一般的に、超疎水性コーティングは複合材料で作られており、一方の成分が粗さを提供し、もう一方の成分が低表面エネルギーを提供します。[ 30 ]
液体含浸表面は、 2つの異なる層から構成されます。1つ目は、特徴が十分に近接して配置された、非常にテクスチャのある多孔質の基材で、特徴間の空間を埋める含浸液である2つ目の層を安定して保持します。 [ 31 ]液体は、安定した膜を形成するために、基材とよく適合した表面エネルギーを持たなければなりません。[ 32 ]これらの表面は、微細な毛を使ってアリを滑り落ち死にさせるウォータースライダーを作る、ベネズエラの食虫植物ウツボカズラを生物模倣しています。滑りやすい表面は、市販製品、防汚表面、防氷およびバイオフィルム耐性医療機器に応用されています。
水素終端を持つダイヤモンド表面は疎水性であるため、非粘着用途に適しています。原子間力顕微鏡を用いた研究では、これらの表面は低い接着力を示すことが実証されており、そのような用途への可能性が強化されています。[ 33 ]さらに、ダイヤモンドの高い熱伝導率により均一な熱分布が可能になり、化学的不活性により耐久性が向上します。これらの特性は、従来の非粘着コーティングが劣化する可能性のある調理器具への応用の可能性を示しています。[ 34 ]ダイヤモンドベースの表面に関する研究は進行中ですが、この材料の固有の利点により、有望な代替材料となっています。
他のタイプのフライパンでは、熱い食べ物がフライパンの表面にこびりつくのを防ぐために、油や脂肪分を塗る必要があります。一方、ノンスティック加工のフライパンは、食べ物がこびりつきにくい性質を持っているため、油を少量、あるいは全く使わずに使用でき、汚れが表面に付着しないので洗いやすいという利点があります。
作家のトニー・ポロンボによると、焦げ付き防止加工されていないフライパンの方がパングレービーを作るのに適している。なぜなら、肉を調理したときにフライパンにこびりつくフォン（肉汁がキャラメル状になったもの）がこびりつき、それを液体に溶かしてデグラッセすることでパングレービーにすることができるからである。[ 35 ]