JP2008185233A

JP2008185233A - 調理器用トッププレート

Info

Publication number: JP2008185233A
Application number: JP2007017338A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nagata; 毅永田; Michiyuki Yamada; 宙行山田
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】結晶化に影響を与えず、また製造コストがアップすることなく、トッププレートの色調を改善できる調理器用トッププレートを提供することを目的とする。
【解決手段】調理器用トッププレートを構成する透明結晶化ガラス板は、内部にβ−石英固溶体結晶を析出し、３０〜７５０℃の温度範囲における熱膨張係数が±０×１０^-7／℃のＬｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系結晶化ガラスからなり、その厚み寸法は３ｍｍであり、裏面には、遮光膜がスパッタ法によって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラジエントヒータやハロゲンヒータを備えた赤外線加熱調理器、電磁加熱（ＩＨ）調理器、ガス調理器等に使用される調理器用トッププレートに係り、特に透明耐熱性基板とその裏面に薄膜を備えた調理器用トッププレートに関する。

近年においては、家庭用や業務用の調理器として、従来のガスコンロを用いたガス調理器等に代えて又はこれと共に、ラジアントヒータやハロゲンヒータを用いた赤外線加熱調理器、並びにＩＨと称される電磁加熱調理器が用いられるに至っている。

これらの調理器に使用されるトッププレートとしては、耐熱性、美観性、清掃性等に優れているという理由から、低熱膨張のガラス、結晶化ガラス、セラミック等の非金属系材料からなる耐熱性基板が使用されている。

これらの調理器には、使用者が、調理条件（温度、出力等）をトッププレート上で確認できるように、トッププレートの下部にディスプレイパネル、発光素子等を備え、透明耐熱性基板の裏面に薄膜（遮光膜又は半透過膜）を形成したトッププレートが使用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３３３１０２号公報

しかしながら、特許文献１のトッププレートは、透明耐熱性基板として、透明低膨張結晶化ガラスが使用されているが、この透明低膨張結晶化ガラスは、ＴｉＯ₂を約１〜５質量％とＦｅ₂Ｏ₃を１５０〜５００ｐｐｍ程度含有しているため、ＴｉＯ₂とＦｅ₂Ｏ₃の相互作用によって、ガラスが褐色に着色している。そのため、トッププレートの色調は、薄膜の色調とガラスの褐色とが混ぜ合わされた結果、所望の色調が得られ難いということが指摘されている。特にメタリック系や淡色系の色調を得ようとする場合、色調の制御が困難になりやすい。

この透明低膨張結晶化ガラスを着色させないようにするには、ＴｉＯ₂及び／又はＦｅ₂Ｏ₃を減少させることが効果的である。しかしながら、ＴｉＯ₂は核形成剤であるため、これを低減させると、析出結晶量が減り、熱膨張係数が大きくなって耐熱衝撃性を低下させることになる。またＦｅ₂Ｏ₃はガラス原料の不純物としてガラスに混入する成分であるため、ガラス原料中のＦｅ₂Ｏ₃を低減させるためには、精製された純度の高いガラス原料を使用しなければならず、製造コストのアップに繋がるため好ましくない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、結晶化に影響を与えず、また製造コストがアップすることなく、トッププレートの色調を改善できる調理器用トッププレートを提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明の調理器用トッププレートは、β−石英固溶体結晶を析出してなる透明結晶化ガラス板とその裏面に形成された薄膜とを備えた調理器用トッププレートであって、該透明結晶化ガラス板の厚み寸法が２〜３．５ｍｍであることに特徴付けられる。

従来のトッププレートの厚み寸法が４〜５ｍｍであるのに対し、本発明の調理器用トッププレートは、透明結晶化ガラス板の厚み寸法が２〜３．５ｍｍであるため、結晶化ガラスの組成や原料を変更することなく結晶化ガラス板の着色を低減でき、トッププレートの色調を改善できる。

本発明の調理器用トッププレートは、透明結晶化ガラス板がβ−石英固溶体結晶を主結晶として析出させてなるため、熱膨張係数が小さく、耐熱衝撃性に優れる。そして、透明結晶化ガラス板の裏面には、遮光膜又は光半透過膜からなる薄膜が形成されている。上述したように、透明結晶化ガラス板の厚み寸法が２〜３．５ｍｍであり、厚み寸法が２ｍｍよりも小さいと、撓みが大きくなって調理器本体に接触して破損しやすくなり、また３．５ｍｍよりも大きいとトッププレートの色調の改善が見込めない。薄肉部の厚み寸法の好ましい範囲は、２．５〜３．３ｍｍである。

特に透明結晶化ガラス板が、ＴｉＯ₂を１〜５質量％、Ｆｅ₂Ｏ₃を１５０〜５００ｐｐｍ含有するガラスであると、上記効果が顕著となる。製造コストを考慮すると、Ｆｅ₂Ｏ₃は、２００〜５００ｐｐｍ含有することが好ましく、２１０〜５００ｐｐｍ含有することがより好ましい。

また本発明の調理器用トッププレートは、透明結晶化ガラス板が、３０〜７５０℃の温度範囲において、−５〜＋１５×１０^-7／℃（好ましくは−２〜＋２×１０^-7／℃）の熱膨張係数を有することが好ましい。３０〜７５０℃の温度範囲において、−５〜＋１５×１０^-7／℃の熱膨張係数を有する結晶化ガラスとしては、質量％で、Ｌｉ₂Ｏ１〜７％、Ａｌ₂Ｏ₃ １０〜３０％、ＳｉＯ₂ ５０〜７５％、ＭｇＯ０〜８％、ＺｎＯ０〜１０％、ＢａＯ０〜８％、Ｎａ₂Ｏ０〜７％、Ｋ₂Ｏ０〜７％、ＴｉＯ₂ １〜５％、ＴｉＯ₂＋ＺｒＯ₂ １〜１０％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜１０％、清澄剤０．１〜３％の組成を含有し、内部にβ−石英固溶体結晶を析出してなる結晶化ガラスが適している。

特に、質量％で、Ｌｉ₂Ｏ３〜５％、Ａｌ₂Ｏ₃ １５〜２５％、ＳｉＯ₂ ５５〜７０％、ＭｇＯ０〜５％、ＺｎＯ０〜５％、ＢａＯ０〜５％、Ｎａ₂Ｏ０〜２％、Ｋ₂Ｏ０〜２％、ＴｉＯ₂ １．３〜３％、ＴｉＯ₂＋ＺｒＯ₂ ２〜６％、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜５％、清澄剤０．１〜２％の組成を有し、内部にβ−石英固溶体結晶を析出してなる結晶化ガラスであることが好ましい。

尚、上記清澄剤は、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂及び塩化物の群から選択された１種以上を含有することが好ましい。

また本発明において、調理器用トッププレートの色調を損なわない範囲で一部（例えば周囲）の肉厚を大きくしても良いが、製造コストを考えた場合、全面がフラットであることが好ましい。

また本発明において、透明結晶化ガラス板は、イオン交換等の化学強化又は風冷等の物理強化されていると、機械的強度が高くなり破損し難くなるため好ましい。

また本発明において、薄膜は、膜厚が０．０５〜５０μｍの遮光膜又は光半透過膜であることが好ましい。特に、メタリック系や淡色系の色調を呈する膜である場合に、上記効果が顕著になる。

薄膜としては、例えば、下記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）の中から選ばれた１の成分を含む膜（薄膜Ａ）からなることが好ましく、（ａ）はＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐｔ及びＡｕからなる群より選ばれた１種の金属であり、（ｂ）はステンレス、ハステロイ、インコネル及びニクロムからなる群より選ばれた１種の合金であり、（ｃ）はステンレス、ハステロイ、インコネル及びニクロムからなる群より選ばれた１種の合金の窒化物であり、（ｄ）はＴｉ、Ｎｂ、Ｗ、及びＭｏからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の金属の窒化物であり、この種の膜は、メタリック系の色調が得やすい。

また、他の薄膜としては、例えば、無機顔料を含有する無機顔料膜（薄膜Ｂ）であってもよく、この無機顔料膜は、無機顔料とガラスからなり、多孔質の無機顔料膜を形成するためにガラスの割合が５０質量％以下であることが好ましい。

無機顔料粉末としては、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＺｒＳｉＯ₄等の白色顔料の他、Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｓｉ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｔｉ系の青色顔料、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ系の緑色顔料、Ｔｉ−Ｓｂ−Ｃｒ系、Ｔｉ−Ｎｉ系の黄色顔料、Ｃｏ−Ｓｉ系の赤色顔料、Ｔｉ−Ｆｅ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系の茶色顔料、Ｃｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系の黒色顔料などを用いることができる。

ガラス粉末としては、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、Ｎａ₂Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ₂系、Ｌｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、ＺｎＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系等のガラスが使用できる。

また、上記顔料を単独又は二種以上組み合わせて使用することによって淡色系の色調を得ることができる。

また本発明において、遮光膜とは、調理器の内部構造が使用者から見えない程度に可視光線を透過しない膜であり、例えば遮光膜を裏面に形成したトッププレートの可視光平均透過率が、波長０．４〜０．８μｍにおいて１％未満となる膜である。

また光半透過膜とは、調理器の内部構造が使用者から見えない程度に可視光線を透過しないと共に、印加される電力量等を表示するインジケータを結晶化ガラス板の裏面に設けても、青色、緑色、黄色、赤色等の、少なくとも一種ののインジケータの光が透過して、使用者がそれを確認できる程度の可視光透過率を有する膜であり、例えば光半透過膜を裏面に形成したトッププレートの可視光透過率が、波長０．４〜０．８μｍにわたって１〜１０％となる膜であり、上記した薄膜Ａであると、光半透過膜が得やすくなる。

以下、本発明の調理器用トッププレートを実施例に基づいて詳細に説明する。

（実施例）
図１に示すように、本発明の調理器用トッププレート１０を構成する透明結晶化ガラス板１１は、内部にβ−石英固溶体結晶を析出し、３０〜７５０℃の温度範囲における熱膨張係数が±０×１０^-7／℃のＬｉ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系結晶化ガラス（質量％で、ＳｉＯ₂ ６５．６％、Ａｌ₂Ｏ₃ ２２％、Ｌｉ₂Ｏ４％、ＴｉＯ₂ ２％、ＺｒＯ₂ ２．２％、Ｐ₂Ｏ₅ １．４％、Ｎａ₂Ｏ０．５％、Ｋ₂Ｏ０．３％、ＢａＯ１．５％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０．５％、Ｆｅ₂Ｏ₃ ２５０ｐｐｍ）からなり、その長辺寸法は５９３ｍｍ、短辺寸法は４１５ｍｍ、厚み寸法は３ｍｍであり、裏面には、遮光膜１２がスパッタ法によって形成されている。尚、遮光膜１２は透明結晶化ガラス板１１側から順に幾何学的厚みが８０ｎｍのＴｉ膜１２ａと、幾何学的厚みが１５０ｎｍのＳｉＮ膜１２ｂとからなり、銀色（メタリック系）の色調を呈する。

以下に、この調理器用トッププレート１０の製造方法を示す。

まず所定のガラス組成となるように原料を調製し、溶融した後、ロール成形によって厚さ３ｍｍの板状ガラスを成形する。次に、この板ガラスを所定の温度条件（例えば６５０〜７００℃で１〜４時間、さらに７５０〜１０５０℃で０．５〜２時間）で熱処理すると、多数のβ−石英固溶体結晶を内部に析出した板状結晶化ガラスが得られる。その板状結晶化ガラスを長辺寸法が５９３ｍｍ、短辺寸法が４１５ｍｍとなるように切断し、全周をＲ研磨し透明結晶化ガラス板１１を得る。その透明結晶化ガラス板１１の裏面にスパッタ法にて遮光膜１２を形成することによって、調理器用トッププレート１０を得る。

このトッププレートは、厚み寸法が３ｍｍであるため、厚み寸法が４ｍｍや５ｍｍの従来のトッププレートと比べ、透明結晶化ガラス板の褐色の色調が薄くなり、遮光膜の銀色の色調が改善できた。

以上説明したように、本発明の調理器用トッププレートは、ラジエントヒータやハロゲンヒータを備えた赤外線加熱調理器、電磁加熱（ＩＨ）調理器及びガス調理器に使用される調理器用トッププレートとして好適である。

図１は、本発明の実施形態に係る調理器用トッププレートの一部拡大断面図である。

符号の説明

１０調理器用トッププレート
１１結晶化ガラス板
１２遮光膜
１２ａＴｉ膜
１２ｂＳｉＮ膜

Claims

β−石英固溶体結晶を析出してなる透明結晶化ガラス板とその裏面に形成された薄膜とを備えた調理器用トッププレートであって、該透明結晶化ガラス板の厚み寸法が２〜３．５ｍｍであることを特徴とする調理器用トッププレート。
薄膜が、遮光膜又は光半透過膜であることを特徴とする請求項１に記載の調理器用トッププレート。
透明結晶化ガラス板が、ＴｉＯ₂を１〜５質量％、Ｆｅ₂Ｏ₃を１５０〜５００ｐｐｍ含有するガラスからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の調理器用トッププレート。