JP2005154269A - 光学的に密な着色コーティングを有する透明無色なガラスまたはガラスセラミックパネル及び同パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱負荷に晒される透明無色のガラスまたはガラスセラミックパネルを視覚的に密な高温安定性コーティングで全面あるいは部分被覆する。このコーティングは充填材粒子及び少なくとも1種の色付与性顔料を含む有機/無機網状構造を含むように、また視覚的に密な高温安定性コーティングでコーティングされた透明無色なガラスまたはガラスセラミックパネル面に融解反応ゾーンを持たないように構成される。
【選択図】なし
Description
また、本発明はこの種のコーティングガラスまたはガラスセラミックパネルの製造方法に関する。
本発明はさらに、調理面を提供するこの種のコーティングガラスまたはガラスセラミックパネルを備える調理ユニットに関する。
しかし、これら構造部分が見えることはユーザーにとって気に障ることである。そのため、典型例としてEP0220333に見られるように、ガラスセラミックパネルの下の調理レンジの作動部分が実用的に上方から見えないように、調理面となるガラスセラミックパネルを色付与性イオンを用いて着色してその可視域における透過性を減じている。従って、かかる調理面は可視域の放射光に対しては実用上は透明ではなく、すなわち不透明であり、使用される色付与性イオンに従った透過度で見た場合、外観は黒色、あるいは暗赤紫色、あるいはオレンジ/褐色に見える。これらの不透明なガラスセラミック材は、例えば残熱表示のような限られたディスプレイ方式においてしか利用できないものであり、これは根本的な欠陥といえる。
上記のことは、殆どの異なる顔料及び/またはそれらの混合物で着色される前記ゾル−ゲル溶液についても同様である。ゾル−ゲル溶液の組成、前記顔料による色の生成、及びゾル−ゲル着色コーティングのガラスセラミックパネル面への処理に関しさらに工程を設けなければ、前述した欠点を避けることは不可である。
本発明は、ノブ付及び平滑パネル面の双方をもつガラスセラミックまたはガラスパネル上へ前記コーティングを付与することをさらに目的とする。
本発明は、前記要求に適合する前記コーティングが施された透明無色のガラスまたはガラスセラミックパネルの製造方法を提供することをさらに他の目的とする。
a)複数の成分から成る反応性の有機/無機網状構造を調製する工程と、
b)所定量の少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を前記反応性有機/無機網状構造及び/または前記網状構造の成分中へ導入する工程と、
c)前記工程b)において導入された少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む調製済み有機/無機網状構造をガラスまたはガラスセラミックパネルへ処理して前記ガラスまたはガラスセラミックパネルをコーティングする工程と、
d)前記塗料コーティングと、前記塗料コーティングによってコーティングされたガラスまたはガラスセラミックパネルのコーティング面との間に融解反応ゾーンが形成されないように、熱条件下で前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む前記有機/無機網状構造を焼き付けてガラスまたはガラスセラミックパネル上へ塗料コーティングを形成する工程から構成される。
前記加水分解、縮合、及び乾燥段階において、前記ゾル−ゲル溶液は液相からゲル状相へと移行し、前記所望の固体層の形をなす時に最終的に固相となる。
それゆえ、前記最新技術水準(JP2003−168548A)は、熱調理ゾーン中の薄いコーティングを用いて必要な光学的及び視覚的密度を得るために、調理面を提供するガラスセラミックパネルへ2種コーティングを処理することを教示している。
前記発色体及び/または充填材粒子は前記前駆体の少なくとも一方と混合することができる。
高温においても強度減少がないガラス/ガラスセラミックパネルへの全面コーティング:
前記塗料コーティングの極めて微細な多孔性ゆえに、コーティングとパネル間の温度差が緩和されるので、熱によるひずみの発生が防止あるいは最小限に減じられる。そのため、上記方法に従って製造されたコーティングは、下塗りとしてもガラス/ガラスセラミックパネルの全面へ処理可能である。また、前記コーティングの基体への付着性は、調理面の使用中に達する温度(例えば700°C、10時間)であっても猶十分に保持される。
ガラスフラックスを基材とするコーティング剤を用いたコーティングにおいては、コーティング厚(コーティングの光学的濃度)とガラスまたはガラスセラミックパネルの強度の低下間には通常妥協が存在するが、本発明に従った方法によれば、パネル強度の重大な低下を伴うことなく完全に光学的に密なコーティングを生成することが可能である。特に好ましい実施態様においては、例えコーティングされた板をかなり加熱した後であっても、コーティング処理されていないガラスまたはガラスセラミックパネルの強度からの低下が起こることは殆んどない。
前記したゾル−ゲルを基材とする粒子充填コーティング剤の製造方法は基本的には公知である。とはいうものの、あらゆる充填材あるいは粒子とあらゆるゾルが親和性であるとは言えないので、着想されるこの種のコーティングをすべて製造できるわけではない。従来技術においては、充填材によって必要とされるゾルはそれぞれ異なる。しかしながら、本発明原理に従えば、発色体及び充填材粒子を適当な手法によって簡略かつ容易に混合しゾル中へ混入できるので、1種のみのゾルを用いて多様な色をもつコーティングを提供することが可能である。
今日までガラスセラミックコーティングへ装飾を施すために使用されてきたガラスフラックスを基材とするコーティングの場合、高い焼付け温度が要求されてきた。公知のゾル−ゲル顔料層も同様に高温で焼き付けられている。これに対して、本発明によれば、僅かに温度を上げた短い乾燥時間経過後に約200°Cで数分間焼付けを行うことにより、あらゆる他のストレスに耐久性があり、かつ高温で焼き付けられる従来技術によるコーティングと同様な、調理面を提供するガラスまたはガラスセラミックパネルの下塗りとしての必要条件をすべて満たす強い付着力をもつコーティングを得ることが可能である。また、本発明によるコーティングは磨耗あるいは剥離に対しても十分耐久性がある。
前記コーティングの処理は、好ましくは噴霧によって行われ、そのため平滑及びノブ付双方の面に適する。前記コーティング厚の調整は噴霧中に基体を移動制御することにより簡便に行われるので、1回の処理後にはすでに視覚的に適度に密なコーティングを得られている。多層とすることは必要とされないが、例えば下側調理ゾーンの表示のため必要に応じて多層とすることは通常可能である。
極めて低い焼付け温度ゆえに、ガラス/ガラスセラミックは化学的影響を受けない。このことは特に反応ゾーン(ガラスまたはガラスセラミック材表面の部分的融解)がないことによって明らかである。そのためガラスまたはガラスセラミックの重大な強度減少は起こらない。しかしながら、ゾルの特徴的組成によってこのように減じられた焼付け温度においても十分な付着性が得られるのである。
−TEOS(テトラエチルオルトシリケート) 40〜60g
−n−プロパノール 20〜50g
−水 18〜26g
−濃塩酸 2〜6g
さらに、エチレングリコールを加えてゾルの粘度を調整する。
TEOSを基材とするゾルは、本発明に従ったゾル−ゲルコーティング用コーティング基材として特に適する。
−スピネルを基材とする顔料(BASF Sicocer F2555;マグネシウムアルミニウムスピネル)
−酸化物顔料(特にBayferrox110,220;クロモキサイドグリーンGN;TiO2)、及び
−ジルコニウムを基材とする顔料(BASF Sicocer F2255,2355,2360)
好ましくは光輝顔料、特にイリオディン等の雲母顔料を用いてコーティング中に金属光沢効果を出す。
同様に、パン焼き用オーブンドア、暖炉ドア、ランプカバーも本発明に従った塗料コーティングで全面的あるいは部分的にコーティングされたガラスセラミック材を用いて製造可能である。
Claims (41)
- 熱負荷に晒され、かつ視覚的に密な高温安定性コーティングで全面あるいは部分被覆された透明無色のガラスまたはガラスセラミックパネルであって、
前記コーティングは、充填材粒子及び少なくとも1種の色付与性顔料を含む有機/無機網状構造を有して構成され、及び
前記コーティングは、前記視覚的に密な高温安定性コーティングでコーティングされた透明無色なガラスまたはガラスセラミックパネル面に融解反応ゾーンを持たないことを特徴とする前記ガラスまたはガラスセラミックパネル。 - 前記有機/無機網状構造がゾル−ゲル網状構造から成ることを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記視覚的に密な高温安定性コーティングの厚さが4μmないし100μmの範囲内であることを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記厚さが15ないし30μmの範囲内であることを特徴とする請求項3項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記少なくとも1種の顔料が発色体を含み、及び前記充填材粒子が前記発色体よりも小さいことを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記充填材粒子が丸みのある形状をもつことを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記充填材粒子が球形形状をもつことを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記少なくとも1種の色付与性顔料が光輝顔料であることを特徴とする請求項1項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記光輝顔料は雲母粒子であることを特徴とする請求項8項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- 前記雲母粒子がイリオディンから成ることを特徴とする請求項9項記載のガラスまたはガラスセラミックパネル。
- a)複数の成分から成る反応性の有機/無機網状構造を調製する工程と、
b)所定量の少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を前記有機/無機網状構造及び/または前記網状構造の構成成分中へ導入する工程と、
c)前記工程b)において導入された前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造を前記ガラスまたはガラスセラミックパネルへ適用して前記ガラスまたはガラスセラミックパネルをコーティングする工程と、
d)塗料コーティングでコーティングされた面において、前記塗料コーティングと前記ガラスまたはガラスセラミックパネルとの間に融解反応ゾーンが形成されないように、加熱条件下で前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む前記有機/無機網状構造を焼き付けて前記ガラスまたはガラスセラミックパネル上へ前記塗料コーティングを形成する工程から構成される、
使用中に熱負荷に晒される透明無色なガラスまたはガラスセラミックパネルへの視覚的に密な高温安定性コーティングのコーティング方法。 - 前記有機/無機網状構造がゾル−ゲルから調製されることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記ゾル−ゲルがSiO2を基材とするゾルから製造されることを特徴とする請求項12項記載の方法。
- 前記SiO2を基材とするゾルがシランまたはシロキサン出発原料を用いて調製されることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記シランまたはシロキサン出発原料がテトラエチルオルトシリケートあるいはその誘導体を含むことを特徴とする請求項14項記載の方法。
- 前記SiO2を基材とするゾルがシランまたはシロキサン出発原料及び、追加出発原料としての水、酸及び少なくとも1種の有機溶媒を用いて調製されることを特徴とする請求項13項記載の方法。
- 前記ゾル−ゲル及び前記少なくとも1種の色付与性顔料が等重量部で混合されることを特徴とする請求項12項記載の方法。
- 前記充填材粒子に熱分解により蒸着されたSiO2粒子、TiO2粒子、タルク粒子、炭酸カルシウム粒子あるいは硫酸バリウム粒子が含まれることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記少なくとも1種の色付与性顔料及び前記充填材粒子を含む有機/無機網状構造の前記処理法が噴霧法あるいはスクリーンプリント法であることを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造でコーティングされたガラスまたはガラスセラミックパネルを室温で少なくとも5分間あるいは温度を上昇させておよそ数分間乾燥する工程をさらに含むことを特徴とする請求項11項記載の方法。
- 前記ガラスまたはガラスセラミックパネルを前記室温で30分間あるいは50°Cで前記したおよそ数分間乾燥させることを特徴とする請求項20項記載の方法。
- 乾燥後に、前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造が約180°Cで20分間ガラスまたはガラスセラミックパネルへ焼付けられることを特徴とする請求項20項記載の方法。
- 使用中に熱負荷へ晒され、かつ全面あるいは部分被覆の視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングが施された透明無色のガラスまたはガラスセラミックパネルを備えた調理ユニットであって、
前記コーティングは充填材粒子及び少なくとも1種の色付与性顔料を含む有機/無機網状構造を含み、及び前記コーティングは、前記視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングでコーティングされた前記ガラスまたはガラスセラミックパネル面において前記コーティングと前記ガラスまたはガラスセラミックパネル間に融解反応ゾーンを持たないことを特徴とする前記調理ユニット。 - 前記コーティングが前記ガラスまたはガラスセラミックパネルの下面へ施されていることを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記ガラスまたはガラスセラミックパネルが、前記視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングへコーティング処理された防脂性及び防湿性の目止め塗りを有することを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記目止め塗りが、前記視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングへの全面あるいは一部のみを被覆するコーティングであることを特徴とする請求項25項記載の調理ユニット。
- 前記目止め塗りが透明であり、及び/または着色されていることを特徴とする請求項25項記載の調理ユニット。
- 前記コーティングの厚さが4μmないし100μmの範囲内であることを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記少なくとも1種の顔料が発色体を含み、及び前記充填材粒子が前記発色体よりも小さいことを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記充填材粒子が丸みをおびた形状をもつことを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記少なくとも1種の色付与性顔料が光輝顔料であることを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記光輝顔料が雲母粒子を含むことを特徴とする請求項31項記載の調理ユニット。
- 前記視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングが、複数の成分から成る反応性の有機/無機網状構造を調製する工程と、所定量の前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を前記反応性の有機/無機網状構造中及び/または前記網状構造の構成成分中へ導入する工程と、前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造を前記ガラスまたはガラスセラミックパネルへ適用して前記ガラスまたはガラスセラミックパネルをコーティングし、前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む前記有機/無機網状構造を加熱条件下で焼き付けて前記ガラスまたはガラスセラミックパネル上へ塗料コーティングを形成するものの、前記塗料コーティングでコーティングされたガラスまたはガラスセラミックパネル面における前記塗料コーティングと前記ガラスまたはガラスセラミックパネル間に融解反応ゾーンが形成されないようにする工程から構成される方法を用いて製造されることを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記有機/無機網状構造がゾル−ゲルから調製され、前記ゾル−ゲルがSiO2を基材とするゾルから調製され、及び前記SiO2を基材とするゾルがシランあるいはシロキサン出発原料と追加出発原料である水、酸、及び少なくとも1種の有機溶媒を用いて調製されることを特徴とする請求項33項記載の調理ユニット。
- 前記充填材粒子が熱分解により蒸着されたSiO2粒子、TiO2粒子、タルク粒子、炭酸カルシウム粒子、あるいは硫酸バリウム粒子を含むことを特徴とする請求項33項記載の調理ユニット。
- 前記少なくとも1種の色付与性顔料及び前記充填材粒子を含む有機/無機網状構造の前記処理法が噴霧法あるいはスクリーンプリント法であることを特徴とする請求項33項記載の調理ユニット。
- 前記方法に前記少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造でコーティングされたガラスまたはガラスセラミックパネルを室温で少なくとも5分間あるいは温度を上昇させておよそ数分間乾燥する工程がさらに含まれることを特徴とする請求項37項記載の調理ユニット。
- 乾燥後に、少なくとも1種の色付与性顔料及び充填材粒子を含む有機/無機網状構造が約180°Cで20分間ガラスまたはガラスセラミックパネルへ焼付けられることを特徴とする請求項37項記載の調理ユニット。
- 前記ガラスまたはガラスセラミックパネルの調理ゾーンを電気放熱的、電気誘導的、あるいは燃焼ガスを用いて加熱する手段をさらに含むことを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記ガラスまたはガラスセラミックパネルをその下側から照明する手段をさらに備えることを特徴とする請求項23項記載の調理ユニット。
- 前記視覚的あるいは光学的に密な高温安定性コーティングが完全に不透明でなく、及び前記照明手段が装飾及び合図のため前記コーティング中に可変な画像あるいはマーキングを形成するように構成されていることを特徴とする請求項40項記載の調理ユニット。
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