JP2020535379A - 液体保持ビードを含むガラスセラミックプレート - Google Patents

Abstract

本発明は、液体保持ビードを含むガラスセラミックプレートに関する。調理装置のためのガラスセラミックプレート（１００）は、プレートが使用される過程にあるときに液体と接触し得る第１の主面（１０１）と、第２の主面と、縁部と、前記第１の主面（１０１）に固定されており、それと接触している液体保持ビード（１０３）とを備える。保持ビード（１０３）は、液体保持リザーバを形成するようにして前記第１の主面の少なくとも１つの領域（１０４）を取り囲んでおり、１つが他の１つの内側に形成されており、親水性ゾーン（３０３）によって分離されている少なくとも２つの疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ）を含み、２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅は、全体を通して５００μｍ〜２．５ｃｍである。【選択図】図１

Description

本発明は、液体保持ビードを含む調理装置用ガラスセラミックプレートに関する。ガラスセラミックプレートを調理装置に使用するとき、保持ビードは、プレートの表面上の調理器具又は容器から溢流しやすい液体を保持することを可能にする。

ガラスセラミックプレートは、今日、多くの調理装置における調理面として非常に広く使用されている。それらは、無機材料であり、通常、ケイ酸塩又はアルミノケイ酸塩をベースとしている。その主な利点は、表面の平坦性、低い膨張係数、耐熱衝撃性である。

ガラスセラミックプレート上で食品を調理する間に、食品液体が台所用器具又は容器から溢流し、その大きな平坦性のためにプレートの表面全体に急速に広がることがある。使用者の安全性及び調理装置が使用される環境の悪化の理由から、液体の予測できない流れは、プレートの表面から流出する前にプレート上に保持されることが好ましい。

食品液体は、一般に、水、水溶液、又は水が１つの成分である有機溶液である。

調理面上に液体を保持する目的を有する様々なシステム又は装置が、従来技術に記載されている。

欧州特許出願公開第１１７８２６５号明細書は、保持されるべき液体が流入する流路が表面に直接エッチングされているガラスセラミックプレートを含む調理装置を記載している。しかしながら、このような流路のエッチングは、ガラスセラミックプレートを局所的に弱くし、製品の機械加工又は取扱い中に不適切な破損を生じさせる傾向にある。

仏国特許出願公開第２９１３０９８号明細書は、調理容器の縁部にレベルセンサを配置して、溢流する前に液体レベルが上昇したことを警告する代替的な解決策を提案している。主な欠点は、各容器がセンサを必要とすることである。センサを忘れたり、作動させなかったりした場合には、液体は保持されない。

国際公開第２０１１／０５６７４２号パンフレットは、保持リザーバを形成するために、調理面の周囲に、又はこの面の特定の領域を取り囲むように配置された疎水性コーティングを記載している。これらの疎水性コーティングは、ある体積の液体を、それらが画定するリザーバ内に保持するという利点を有する。このタイプのリザーバでは、液体が一般に、膜状となる。これによれば、液体の体積は、リザーバの表面積及び形成される膜の高さによって規定される。更に、疎水性コーティングと接触する液体の流れについて行われた研究の文脈において、液体が疎水性コーティングを越えて溢流する前に膜によって得られる高さは、理論的な毛管高さ未満であることが観察された。この結果、保持される液体の体積が所望の体積よりも小さくなり、保持時間が予想されるものよりも短くなる。この理由は、内部圧力の局所的な変動を引き起こす、液体の流れの間の液体に固有の動きである。液体と疎水性材料との間の界面では、局所的な圧力変動が液体の膜を不安定にし、それによって、この膜がリザーバからこぼれることがある。

疎水性コーティングによって画定されているリザーバを備えた調理プレートを説明するために従来技術で報告されている保持体積の測定の大部分は、液体の流れがないプロトコルに従って行われた。これらのプロトコルは「静的」と呼ばれる。したがって、上述した現象であって、実際の溢流の場合の大部分に対応する現象は、一般に無視される。このようなリザーバを含む製品は、記載されたものよりも性能が劣るように見える。

本発明は、これらの問題を解決する。本発明者らは、特定の幾何学的制約を満たすパターンに従って疎水性ゾーンと親水性ゾーンとを交互に配置することにより、移動する液体の保持を改善すること、特にその流れを減速させるか、又は止めることさえも可能にすることを実証することができた。疎水性ゾーンの成分は、それらの疎水性を特徴付けるパラメータが特定の基準を満たす場合、この保持能力を増加させ得る。

したがって、本発明の１つの主題は、調理装置用のガラスセラミックプレートであって、
プレートが使用される過程にあるときに液体と接触し得る第１の主面と、
第２の主面と、
縁部と、
前記第１の主面に固定されており、かつ前記第１の主面と接触している液体保持ビードと
を含む、ガラスセラミックプレートである。

ガラスセラミックプレートは、保持ビードが、
液体保持リザーバを形成するように前記第１の主面の少なくとも１つの領域を囲んでおり、かつ
１つが他の１つの内側に形成されており、かつ親水性ゾーンによって分離されている少なくとも２つの疎水性サブビードを含み、
２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅は、全体を通して、少なくとも５００μｍより大きく、閾値未満であり、
液体が親水性ゾーンに存在するときに、前記閾値よりも大きい幅の親水性ゾーン中に存在する同一の液体に対して、溢流前の前記液体の保持時間又は体積の変化が５％未満であるようにして、前記閾値が規定される
ことを特徴とする。

好ましくは、閾値は、最大２．５ｃｍである。２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅は、５００μｍ〜２．５ｃｍである。

「使用される過程にあるとき」という表現は、ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されており、かつ液体を含む台所用品又は容器が液体と接するのに適したその面上で、又はその面の上方で使用されており又は取り扱われていることを手段する。

本書の残りの部分では、明確さ及び簡潔さの理由から、「ガラスセラミックプレートの表面」又はそれに相当する表現を使用することがある。この表現は、ガラスセラミックプレートの面の表面を示す。

材料の疎水性又は親水性は、通例、材料の表面と接触している水の静止滴によって形成される接触角の値に従って規定される。接触線は、水と材料と空気との間の三重界面線である。いわゆる静的接触角は、水滴の表面に接する平面と、水滴の下に位置する材料の表面の平面との間に形成される角度に対応する。角度の値が９０°未満である場合、材料は親水性であると言われ、９０°以上である場合、疎水性であると言われる。

接触角測定は、一般に、ゴニオメーターを使用して行われる。この器具は、較正された体積の水滴を表面上に堆積させる。イメージ解析ソフトウエアは、カメラの手段により液滴の形、基材の位置を検出し、次いで、接触角を測定する。ゴニオメーターの例としては、Ｋｒｕｓｓが販売するＤＳＡ１００、又はＭｏｂｉｌｅＤｒｏｐ ＧＨ１１ゴニオメーターがある。測定プロトコルの一例は、ＡＳＴＭ Ｄ７３３４−０８（２０１３）規格の「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇｓ、Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｂｙ Ａｄｖａｎｃｉｎｇ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ」に記載されたプロトコルである。

本発明では、材料の疎水性又は親水性が上記規定に従って規定される。これによれば、親水性ゾーン上の水滴によって形成される接触角の値は、９０°未満である。疎水性サブビード上の水滴によって形成される接触角の値は、９０°以上である。

一実施形態では、親水性ゾーンがガラスセラミックプレートの表面上に堆積された１つ又は複数の親水性コーティングを含む。これらの親水性コーティングは、保持容量を増加させるために、プレートの表面の親水性を有利に増加させる目的を有する。

これらの親水性コーティングは、有機又は無機の性質のものであってもよい。親水性コーティングの成分は、ポリビニル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸メチル、酢酸セルロース、又は酢酸ビニルと塩化ビニルとのコポリマーから選択することができる。無機材料の例は、シリカ、アルミナ又はジルコニアである。

これらのコーティングは、化学液相堆積、化学蒸着、真空化学堆積、スクリーン印刷、遠心コーティング、浸漬コーティング、ジェット印刷堆積、３Ｄ印刷堆積から選択される堆積方法に従って堆積されてもよい。

１つの好ましい実施形態では、親水性ゾーンは、表面処理を受けていないガラスセラミックプレートの表面によって形成されている。というのは、ほとんどのガラスセラミックプレートを構成するケイ酸塩及びアルミノケイ酸塩が、元々親水性材料であるためである。この実施形態は、実施がより単純かつ迅速になる。

本発明によれば、保持ビードは、食品の調理又は準備中に液体がこぼれやすいガラスセラミックプレートの面の少なくとも１つの領域を取り囲んでいる。それによれば、保持ビードは、液体を保持又は捕捉するためのリザーバを画定している。容器又は調理器具から溢流して、このように画定された領域上に広がって膜を形成する液体は、保持ビードによって流れが遮断される。

ガラスセラミックプレートが調理装置において使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の、加熱要素がその下に配置されているゾーン上には、一般に、調理器具又は容器が配置される。保持ビードは、有利にはこれらのゾーンの少なくとも１つを取り囲むことができる。

一実施形態では、保持ビードは、前記ガラスセラミックプレートの縁部から最大３ｃｍ、特に最大２ｃｍ、又は最大１ｃｍの位置に配置されている。このようにしてプレートの周囲に配置されると、単一の保持ビードが、ガラスセラミックプレートの、調理器具又は容器が使用されるゾーンのすべてを取り囲むのに十分である。この実施形態は、加熱ゾーン又は調理ゾーンがガラスセラミックプレートの表面の１つ又は複数の部分によって形成される調理装置に特に有利である。また、堆積を必要とするものは１つのビードのみなので、実施がより単純かつ迅速になる。

１つの代替実施形態では、使用中に液体と接触し得るガラスセラミックプレートの主面に、いくつかの保持ビードが固定されている。これらの保持ビードの各々は、表面の異なる領域を取り囲むことができる。これらの領域は、互いに離れていても接触していてもよい。これらの様々な保持ビードのうちのいくつかは、離れていても接触していてもよく、すなわち、それらは共通部分を有していても有していなくてもよい。好ましくは、ガラスセラミックプレートの、液体を収容し得る調理器具又は容器が使用される領域を、これらの保持ビードが取り囲む。

少なくとも１つの保持ビードによって囲まれたガラスセラミックプレートの領域の表面積は、有利には、ガラスセラミックプレートの面の表面積の少なくとも６０％、特に７０％、好ましくは８０％、又は９０％ある。

保持ビードの幅は、有利には、２ｃｍ〜６ｃｍ、特に３ｃｍ〜６ｃｍ、更には３ｃｍ〜５ｃｍとすることができる。

疎水性ビーズによって画定される領域は、任意の幾何学的形状：長方形、円形、楕円形、三角形、台形、平行六面体を有していてもよく、又は美的パターンの形状を採用してもよい。幾何学的形状は、ビーズ堆積法及びガラスセラミックプレートの使用によって課せられる技術的制約に応じて、又は顧客若しくは本発明を実施する者の美的嗜好に応じて、選択できる問題である。

本発明によれば、保持ビードは、互いに内接しておりかつ親水性ゾーンによって分離されている少なくとも２つの疎水性サブビードを含む。言い換えれば、各疎水性サブビードは、ガラスセラミックプレートの表面の領域を個別に画定している。次に、疎水性サブビードに適用される「１つが他の１つの内側に形成されている」という表現は、ガラスセラミックプレートの縁部側から始まる別の疎水性サブビードに連続するそれぞれの疎水性サブビードが、この別の疎水性サブビードによって画定されるプレートの面の領域内に位置することを意味する。

連続するサブビードは、保持ビードによって画定されている領域内の液体によって形成される膜の高さが、従来技術による保持ビードを使用して得られる高さ、及び単一のサブビードのみを含む高さよりも高くなるように十分に近くなければならない。

２つの連続するサブビードは、２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅が全体を通して５００μｍ〜２．５ｃｍ、特に５００μｍ〜１．２ｃｍ、又は更には７００μｍ〜１．２ｃｍである限り、不規則に又は規則的に離間されてもよい。

更に、疎水性サブビードの幅は、有利には保持効果に悪影響を及ぼすことなく、５ｍｍ〜２０ｍｍ、特に７ｍｍ〜１８ｍｍ、更には１０ｍｍ〜１５ｍｍであってもよい。このようにして、この特徴は、疎水性サブビードを形成するために必要な材料の量を減少させることを可能にする。

液滴と材料の表面との接触は、２つの別個の接触角、すなわち前進角θａ及び後退角θｒを使用して特徴付けることもできる。これらの２つの角度は、材料との接触線がその体積の増加又は減少の影響下で移動するときに、材料の表面と接触する水滴によって形成される接触角に対応するので、動的であると言われる。接触線は、液滴の水と、材料の表面と、大気との間の界面で形成される三重線に対応する。

より具体的には、前進角θａは、液滴の水の体積の増加の影響下で接触線が前進する前における、水滴の表面に接する平面と、水滴の下に位置する材料の表面の平面との間に形成される角度である。

後退角θｒは、液滴の水の体積の減少の影響下で接触線が後退する前における、水滴の表面に接する平面と、水滴の下に位置する材料の表面の平面との間に形成される角度である。

先行技術において利用可能な現在の知識によれば、前進角θａは、表面の濡れ特性又は撥水特性の尺度であると考えることができ、後退角θｒは、表面への水滴の付着の尺度であると考えることができる。

前進角及び後退角の測定は、一般に、接触角測定に使用したものと同一の装置を使用して行われる。

保持される液体の体積は、保持ビードによって画定される領域の表面積、及び形成される膜によって得られる高さ又は厚さに依存する。しかしながら、容器又は器具から生じる液体の流れは、一般に、ある流量で連続的である。したがって、液体がリザーバからこぼれるまでの時間は同時に、保持ビードによって画定されている領域の表面積、流量、及びリザーバ内に到達する液体の最大高さに依存する。

１つの好ましい実施形態では、疎水性サブビードが水と接触しているとき、前記疎水性サブビードと液体との間の接触角のヒステリシスＨは、２０°以上、特に２５°以上、又は３０°以上であり、前記接触角のヒステリシスＨは、１つの前記疎水性サブビード上の液体の前進角θａと後退角θｒとの間の差として規定され、換言すれば、Ｈ＝θａ−θｒである。全く驚くべきことに、このヒステリシスの値が２０°以上、特に２５°以上、又は３０°以上である場合、液膜の最大高さ、すなわち保持される液体の体積が増加することが観察された。これによれば、移動する液体の保持が好適となる。ヒステリシスの値は、１００以下であることが好ましい。

この驚くべき効果は、サブビード上の液体の前進角θａが１０８°〜１２０°、特に１１０°と１２０°との間にある場合に特に顕著である。

疎水性サブビードの作製に適し得る非常に多種多様な疎水性化合物又は材料が存在する。これらの材料の中で、当業者は特に、それらの他の特性、特に熱的及び／又は機械的特性が、ガラスセラミックプレートの使用環境又は用途に適合するものを選択し得る。

例えば、ガラスセラミックプレートが家庭用の調理装置に使用される場合、当業者は、温度が典型的には５０℃〜１５０℃である高温液体との接触にも、疎水性を失うことなく耐える疎水性材料を選択することができる。同様に、疎水性材料がそれらの疎水性を劣化させたり、失ったりすることなく、加熱及び冷却の熱サイクルに耐えることが有利であり得る。

疎水性材料はまた、有利には、それらが高い機械的強度、特に高い耐摩耗性を有するように選択されてもよい。具体的には、ガラスセラミックプレートが家庭用の調理装置に使用される場合、ガラスセラミックプレートは、その表面上の調理容器及び／又は器具の動きに関連する多くの摩擦を受ける。疎水性サブビードが、ガラスセラミックプレートの表面の、これらの動きが激しくかつ頻繁であるゾーンの近傍に配置される場合、疎水性サブビードはまた、耐摩耗性を有しなければならない。他方、疎水性サブビードがこれらのゾーンから離れている場合、例えば、保持ビードがガラスセラミックプレートの周辺付近に配置される場合、疎水性サブビードが受ける摩擦はより少ない。したがって、保持ビードの位置の選択によっては、高い耐摩耗性が必ずしも必要ではない。

疎水性サブビードの生成に特に適し得る疎水性材料は、有機材料又は無機材料であり得る。有利には、疎水性サブビードがその表面張力が最大２０ｍＮ・ｍ^-1、特に最大１５ｍＮ・ｍ^-1、又は更に最大１０ｍＮ・ｍ^-1である１種又は複数種の有機化合物又は無機化合物を含むことができる。このような疎水性化合物はまた、一般に、調理器具又は容器から溢流する液体が脂肪物質に富む場合に有用であり得る疎油性又は撥油性を有する。

非限定的な例として、疎水性サブビードは、ポリシロキサン、オルガノシロキサン、フルオロシロキサン、フルオロカーボン、フルオロポリマー、フルオロシラン、及びそれらの混合物から選択される１種又は複数種の有機化合物を含み得る。

また、非限定的な例として、疎水性サブビードは、コロイドシリカ、ナノ粒子シリカ、グラフェン、及びそれらの混合物から選択される１つ又は複数の無機化合物を含み得る。

疎水性サブビードはまた、複合体であってもよく、すなわち、全体として疎水性を有する材料の混合物を含んでもよい。例えば、疎水性サブビードは、非疎水性材料と疎水性粒子との混合物をベースとしていてよく、この疎水性粒子は、混合物に疎水性特性を与える。これらの疎水性粒子は、上述の疎水性材料から構成されていてもよい。

一般に、ビード液体がガラスセラミックプレート上に流れるとき、サブビードの表面のみが主に液体と接触する。その結果、これらの表面のみが疎水性を有することで十分であり得る。そのような場合、サブビードは、表面に疎水性を付与するために疎水性コーティングがその上に堆積されている非疎水性部分を含んでもよい。例えば、非疎水性部分は、エナメルであってもよく、疎水性コーティングは上述の疎水性材料のうちの１種をベースとしていてもよい。エナメルがガラスセラミックプレートの表面への疎水性コーティングの接着に有利であり、追加の機械的強度を提供することができるので、このような実施形態は特に有利である。

この実施形態では、疎水性サブビードは、疎水性コーティングを含む。次に、疎水性サブビードは、２つの工程、すなわち、エナメルをガラスセラミックプレートの表面上に堆積させることができる第１の工程と、次いで、疎水性コーティングをエナメル上に堆積させる第２の工程とで堆積させることができる。

疎水性サブビードを形成する材料の性質に加えて、材料の疎水性は、それらの表面の形態にも依存する。

本発明の１つの特定の実施形態では、疎水性サブビードの粗さパラメータＲａの値は、１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍである。本発明の別の実施形態では、疎水性サブビードの山高さ−谷深さパラメータＲｚの値が５〜５０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍである。これら２つの実施形態を組み合わせてもよい。

パラメータＲａ及びＲｚの測定のための仕様は、標準規格ＩＳＯ ４２８８：１９９６、製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ：Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ）−表面性状：輪郭表示方式−用語、定義及び表面性状パラメータに記載されている。本発明におけるパラメータＲａ、Ｒｚの測定に使用したカットオフ長（波長カットオフ）は２．５ｍｍである。

記載されたすべての実施形態を、組み合わせてもよい。

本発明の別の主題は、上記のようなガラスセラミックプレートの製造方法である。この製造方法において、疎水性サブビードは、化学液相堆積、化学気相堆積、真空化学堆積、例えば、噴霧、スクリーン印刷、遠心コーティング、浸漬コーティング、インクジェット印刷堆積、ワイピング、フレキソ印刷、マグネトロンスパッタリング、３Ｄ印刷堆積から選択される１つ又は複数の方法に従って堆積され得る。

また、本発明は、上記のような液体保持ビードを備えたガラスセラミックプレートを使用した調理装置に関する。

調理装置はまた、一般に、例えば、加熱電力又は温度に関する情報を調整及び／又は表示することを可能にする制御及び／又は表示ユニットを含む。これらのユニットは、ガラスセラミックプレートの下又は上に配置されていてよく、任意に接触して配置されていてもよい。用語「下」及び「上」は、液体と接触し得る主面の向きに対して規定され、ガラスセラミックプレートは、この面が調理装置の上面であるように向けられ、ここで調理容器又は調理器具が使用される。

例えば、表示ユニットは、ガラスセラミックプレートの下に配置されている、液体と接し得る主面と対向する面に光信号を投射する、情報を投影するための手段を含んでもよい。投影された情報は、ガラスセラミックプレートを通した透明性により見ることができる。

制御ユニットは、ガラスセラミックプレートの下に配置されている検知手段を備えるタッチデバイスであってもよい。これらの手段は、液体と接触し得る主面の対応するゾーン上の指の接触又は押圧の手段によって作動され得るタッチポインティング機能を、プレートの特定のゾーンに与える。それによれば、調理装置のスイッチオン及び加熱電力の調節は、指を動かすだけで行うことができる。あるいは、制御ユニットは、液体と接触しやすく、回転によって作動させることができる面上に配置されている機械的ボタンであってもよい。

液体が調理容器から溢流してガラスセラミックプレートの面上に流れるとき、液体が制御ユニットに到達しないことが有利である。制御ユニットが例えば、機械式ボタンである場合、それらは劣化しない。これらのユニットがタッチデバイスである場合、タッチポインティング機能は、液体の存在によって妨害されない。この場合、調理装置のスイッチを安全に切ることができる。

好ましくは、本発明による調理装置は、ガラスセラミックプレートの保持ビードによって画定されている領域内にない制御ユニットを更に含む。

本発明の利点を、以下に記載する図面及び実施例によって例示する。

図１は、本発明の第１の実施形態によるガラスセラミックプレートの概略図である。 図２は、本発明の第２の実施形態によるガラスセラミックプレートの概略図である。 図３は、図１の細部ＩＩＩの平面Ａに沿った断面の概略図である。 図４は、図２の細部ＩＶの平面Ｂに沿った断面の概略図である。 図５は、本発明の第３の実施形態によるガラスセラミックプレートの概略図である。 図６は、本発明の第４の実施形態によるガラスセラミックプレートを含む調理装置の概略図である。

図１は、本発明の第１の実施形態によるガラスセラミックプレート１００を示す。このガラスセラミックプレート１００は、それが使用される過程にあるときに液体と接触し得る主面１０１を含む。純粋に例示的な目的のために、ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２も示している。ガラスセラミックプレートは、液体と接触し得るプレートの主面１０１の領域１０４を取り囲む単一の液体保持ビード１０３を含む。保持ビード１０３は、ガラスセラミックプレートの周囲の近傍に配置され、ガラスセラミックプレートが調理装置において使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２を取り囲んでいる。液体保持ビードは、親水性ゾーン３０３によって分離されている２つの疎水性サブビード１０３ａ〜１０３ｂを含む。疎水性サブビードと親水性ゾーンとの交互配置は、平面Ａに沿った細部ＩＩＩを通る断面に対応する図３に示されている。

図２は、本発明の第２の実施形態によるガラスセラミックプレート１００を示す。それは、それが使用される過程にあるときに液体と接触し得る主面１０１を含む。ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２も示されている。ガラスセラミックプレートは、液体と接触し得るプレートの主面１０１の領域１０４を取り囲む単一の液体保持ビード２０１を含む。保持ビード２０１は、ガラスセラミックプレートの周囲の近傍に位置し、ガラスセラミックプレートが調理装置で使用されるときに、加熱要素がその下に位置することができるガラスセラミックプレートの面のゾーン１０２を取り囲んでいる。液体保持ビードは、親水性ゾーン４０１及び４０２によって分離された３つの疎水性サブビード２０１ａ〜２０１ｃを含む。疎水性サブビードと親水性ゾーンとの交互配置は、平面Ｂに沿った細部ＩＶを通る断面に対応する図４に示されている。

図１の平面Ａに沿った細部ＩＩＩの断面が図３に示されており、ガラスセラミックプレート１００は、第１の主面１０１、第２の主面３０２、及び縁部３０１を含む。主面１０１は、プレートが使用される過程にあるとき、液体と接触し得る。保持ビード１０３は、液体と接触し得る主面１０１に固定されており、かつこの主面１０１に接触している。保持ビード１０３は、親水性ゾーン３０３によって分離された２つの疎水性サブビード１０３ａ〜１０３ｂを含む。２つの連続するサブビードは、不規則に又は規則的に離間されてもよい。疎水性ゾーンの幅は、全体を通して５００μｍ〜２．５ｃｍ、特に５００μｍ〜１．２ｃｍ、又は更には７００μｍ〜１．２ｃｍである。疎水性サブビードの幅は、有利には、５ｍｍ〜２０ｍｍ、特に７ｍｍ〜１８ｍｍ、更には１０ｍｍ〜１５ｍｍであってもよい。

図４は、図２から詳細ＩＶの平面Ｂに沿った断面を示す。ガラスセラミックプレート１００は、第１の主面１０１、第２の主面３０２、及び縁部３０１を含む。主面１０１は、プレートが使用される過程にあるとき、液体と接触し得る。保持ビード２０１は、液体と接触し得る主面１０１に固定されており、かつこの主面１０１に接触している。これは、２つの親水性ゾーン４０１及び４０２によって交互に分離された３つの疎水性サブビード２０１ａ〜２０１ｃを含む。３つの連続するサブビードは、不規則に又は規則的に離間されてもよい。疎水性ゾーンの幅は、全体を通して５００μｍ〜２．５ｃｍ、特に５００μｍ〜１．２ｃｍ、又は更には７００μｍ〜１．２ｃｍである。疎水性サブビードの幅は、有利には５ｍｍ〜２０ｍｍ、特に７ｍｍ〜１８ｍｍ、更には１０ｍｍ〜１５ｍｍであってもよい。

図５は、第３の実施形態に係るガラスセラミックプレート１００を示す。ガラスセラミックプレートは、プレートが使用される過程にあるときに液体と接触し得る面１０１を含む。ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２も示されている。ガラスセラミックプレートは、液体と接触し得るプレートの面の２つの領域５０３及び５０４を取り囲む１つの２つの液体保持ビード５０１及び５０２を備える。保持ビードは、ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２を取り囲んでいる。各液体保持ビード５０１及び５０２は、親水性ゾーン５０５及び５０６によってそれぞれ分離された２つの疎水性サブビード５０１ａ〜５０１ｂ及び５０２ａ〜５０２ｂを含む。

図１からの本発明の第１の実施形態の変形例によるガラスセラミックプレートを含む調理装置６００を、図６の平面図に示している。ガラスセラミックプレート１００は、プレートが使用される過程にあるときに液体と接触し得る主面１０１を含む。純粋に例示的な目的のために、ガラスセラミックプレートが調理装置に使用されるときに、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素がその下に配置され得るゾーン１０２も示されている。ガラスセラミックプレートは、液体と接触し得るプレートの主面１０１の領域１０４を取り囲んでいる単一の液体保持ビード１０３を含む。保持ビード１０３は、ガラスセラミックプレートの周囲の近傍に位置しており、ガラスセラミックプレートの面の加熱要素が下に位置し得るゾーン１０２を取り囲んでいる。液体保持ビードは、親水性ゾーン３０３によって分離された２つの疎水性サブビード１０３ａ〜１０３ｂを含む。調理装置は、表示ユニット６０１と、２つの制御ユニット６０２とを備える。ディスプレイ６０１及び制御ユニット６０２は、保持ビード１０３によって画定される領域１０４内にはない。

本発明によって得られる技術的効果を説明するために、本発明によるガラスセラミックプレートの２つの例を、従来技術による保持装置又はシステムを備えたガラスセラミックプレートの２つの例と比較する。

実施例で使用したガラスセラミックプレートは、市販のアルミノケイ酸リチウムガラスセラミックプレートである。

本発明の実施例では、２つの疎水性サブビードを含む保持ビードを、図１に示す配置に従って２つのガラスセラミックプレートの面に固定し、接触させ、ガラスセラミックプレートの各々について、疎水性サブビードの各々の幅及びそれらを分離する親水性ゾーンの幅を表１に報告する（実施例１及び２）。親水性ゾーンは、いかなる処理も受けていないガラスセラミックプレートの表面によって形成される。

従来技術によるガラスセラミックプレートの例を製造するために、単一の疎水性サブビードのみを含む保持ビードを、図１に示される同一の配置に従って、２つのガラスセラミックプレートの面に固定し、接触させる（実施例３及び４）。実施例３及び４は比較例である。保持ビードのサイズ変更に関連する実験的偏りを回避するために、サブビードによって覆われる表面積及び保持ビードによって囲まれる領域の表面積が実施例１及び２のものと同一であるように、サブビードの幅を適合させた。

４つの例では、保持ビードによって囲まれた領域（１０４）の表面積は同一である。

疎水性サブビードは、フッ素化トリクロロシランをベースとしている。それらを、減圧下での蒸着（化学蒸着）によって堆積させた。堆積中、疎水性サブビードの外側のガラスセラミックプレートの領域を、フッ素化化合物に対して不透過性であるマスクを使用して保護した。

各ガラスセラミックプレートの保持性能は、保持ビードに囲まれた領域の中央に平均流量２．４〜２．５ｍｌ／ｓで水を注入することにより評価した。この流量は、調理容器から溢流する液体の流量を表す。

保持ビードを越えて溢流する前の保持された最大体積及び最大保持時間を測定した。結果を表１に報告する。

本発明による実施例１及び２、並びに先行技術による比較例３及び４の比較は、本発明によるガラスセラミックプレートは、保持される液体の体積及び溢流前の保持時間が７％〜８％の増加を可能にすることを示す。

本発明によるガラスセラミックプレートの３つの例を、異なる疎水性化合物を含む疎水性サブビードを使用して製造した。これらの化合物のいくつかは市販されている。

各実施例においては、同一のタイプのガラスセラミックプレートを使用しており、保持ビードによって囲まれた領域（１０４）の表面積は同一である。ガラスセラミックプレートは、アルミノケイ酸リチウムタイプである。これは、市販されているガラスセラミックプレートを代表するものである。

表２は、各実施例について、サブビードに使用した疎水性化合物の商品名、化合物の種類、接触角θｃ、前進角θａ、後退角θｃ、及びヒステリシスＨの値を示す。

接触角、前進角及び後退角は、Ｋｒｕｓｓ社が販売するＤＳＡ１００ゴニオメーターを使用して測定した。

実施例５では、疎水性サブビードは、シリコーン（Ｄｉａｍｏｎ ｆｕｓｉｏｎ ｕｌｔｒａ（ＤＦＩ））をベースとしている。それらを、噴霧又はワイピング（化学液相堆積）の手段によって２回堆積させた。

実施例６では、疎水性サブビードは、シリカ及びフルオロシラン（ＳｉＦ７Ｅ）をベースとしている。それらを、以下の工程を含むプロトコルに従って堆積させた：
ｐＨ２のイソプロパノール中０．３重量％の加水分解されたＴＥＯＳの溶液を噴霧（化学液相堆積）によって堆積させ、
５分間乾燥させ、
ｐＨ２のイソプロパノール中のＳｉＦ７Ｅの溶液を噴霧又はワイピング（化学液相堆積）によって堆積させ、
１５分間乾燥させる。

実施例７では、疎水性サブビードは、製品Ｎａｎｏｆｉｌｍ ＡＢＷをベースとしている。

各ガラスセラミックプレートの保持性能は、保持ビードによって囲まれている領域の中心に水を注ぎ、保持された液体の膜の最大高さｈ及びビードを越えて溢流する前の最大保持時間を測定することによって評価した。

静的条件下では、水をゆっくりと堆積させ、液体の動きを最小にするように注意を払い、形成した水の膜の高さを、保持ビードを越えて溢流するまで連続的に測定する。

動的条件下で、調理容器から溢流する液体の流量の典型となる流量で水を注ぎ、形成した水の膜の高さ及び時間を、保持ビードを越えて溢流するまで連続的に測定する。測定は、３つの流量値：１．８ｍｌ/ｓ(流量１）、２．３ｍｌ/ｓ(流量２）及び２．７ｍｌ/ｓ(流量３）について行った。

測定した最大値を表２に示す。

実施例は、２０°以上のヒステリシス値Ｈが、静的条件と比較して、動的条件下で溢流する前の、保持されるフィルムの最大高さ及び保持時間の値を増加させることを示す。保持時間は、特に流量が大きい場合、特に２〜４倍長い。

一方で実施例５と７を、他方で実施例７と８を比較すると、高いヒステリシス値、特に３０より大きいヒステリシス値は、より長い保持時間を可能にすることが分かる。

実施例６及び７の比較は、同様の前進角の値に対して、ヒステリシス値の増加がより長い保持時間を可能にすることを示す。

本発明の技術的効果を説明するために、４つの他の比較のための例である、実施例８、９、１０及び１１も実施した。これらの実施例では、２つの疎水性サブビードを含む保持ビードを、図１に示す配置に従って２つのガラスセラミックプレートの面に固定し、接触させ、ガラスセラミックプレートの各々について、疎水性サブビードの各々の幅及びそれらを分離する親水性ゾーンの幅を表１に報告する。実施例８、９及び１０において、２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅は、５００μｍ〜２．５ｃｍの範囲外である。実施例１１では、親水性ゾーンの幅はこの範囲外である。親水性ゾーンは、いかなる処理も受けていないガラスセラミックプレートの表面によって形成される。比較のために、２つのサブビードによって囲まれた親水性ゾーン（３０３）の表面積は、すべての実施例８、９、１０及び１１について同一である。

疎水性サブビードは、フッ素化トリクロロシランをベースとしている。それらを、減圧下での蒸着（化学蒸着）によって堆積させた。堆積中、疎水性サブビードの外側のガラスセラミックプレートの領域を、フッ素化化合物に対して不透過性であるマスクを使用して保護した。

各ガラスセラミックプレートの保持性能を、平均流量２．４〜２．５ｍｌ／ｓで保持ビードの連続しているサブビードによって画定されている親水性ゾーンの中心に水を注ぐことによって評価した。この流量は、調理容器から溢流する液体の流量を表す。

保持された体積及び親水性ゾーンを越えて溢流する前の最大保持時間を測定した。結果を表３に報告する。

本発明による実施例８及び９の結果を実施例１０の結果と比較すると、本発明によるガラスセラミックプレートは、親水性ゾーン幅０．４ｃｍを画定する２つの連続するサブビードを含む保持ビードを含むプレートと比較して、親水性ゾーンから溢流する前に保持される液体の体積において、実施例８については２３％、及び実施例９については４０％の増加を可能にすることが示されている。実施例９に保持された体積と比較して、２．５ｃｍを超える親水性ゾーン幅を規定する２つの連続するサブビードを有する保持ビードを含む比較例１１では、増加は３％である。体積及び時間の増加は親水性ゾーンの幅が５００μｍ〜２．５ｃｍ、より具体的には０．５ｃｍ〜２．５ｃｍである場合に、より具体的には上昇する。

Claims (17)

1. 調理装置のためのガラスセラミックプレート（１００）であって、
   プレートが使用される過程にあるときに液体と接触し得る第１の主面（１０１）と、
   第２の主面（３０２）と、
   縁部（３０１）と、
   前記第１の主面（１０１）に固定されており、かつ前記第１の主面と接触している液体保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）と
   を含み、
   前記保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）が、
   液体保持リザーバを形成するように前記第１の主面の少なくとも１つの領域（１０４、５０３、５０４）を囲んでおり、かつ
   １つが他の１つの内側に形成されており、かつ親水性ゾーン（３０３、４０１〜４０２、５０６、５０５）によって分離されている少なくとも２つの疎水性サブビード（１０３ａ〜ｃ、２０１ａ〜ｂ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）を含み、
   ２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅が、全体を通して、少なくとも５００μｍより大きく、かつ閾値未満であり、
   液体が前記親水性ゾーンに存在するときに、前記閾値よりも大きい幅の親水性ゾーン中に存在する同一の液体に対して、溢流前の前記液体の保持時間又は体積の変化が５％未満となるようにして、前記閾値が規定される
   ことを特徴とする、調理装置のためのガラスセラミックプレート。
2. 前記閾値が最大２．５ｃｍであり、２つの連続するサブビード間の親水性ゾーンの幅が、全体を通して５００μｍ〜２．５ｃｍである、請求項１に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
3. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）が水と接触しているとき、前記疎水性サブビードと水との間の接触角のヒステリシスＨが２０°以上、特に２５°以上、又は３０°以上であり、前記接触角のヒステリシスＨが、前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）上の水の前進角θａと後退角θｒとの間の差として規定される、請求項１又は２に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
4. 前記前進角が、１０８°〜１２０°、特に１１０°〜１２０°である、請求項３に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
5. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）の幅が、５ｍｍ〜２０ｍｍ、特に７ｍｍ〜１８ｍｍ、更には１０ｍｍ〜１５ｍｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
6. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）の粗さパラメータＲａの値が、１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
7. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）の山高さ−谷深さパラメータＲｚの値が５〜５０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍで請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
8. 前記保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）の幅が、２ｃｍ〜６ｃｍ、特に３ｃｍ〜６ｃｍ、更には３ｃｍ〜５ｃｍである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
9. 前記保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）が、前記ガラスセラミックプレートの縁部から最大３ｃｍ、特に最大２ｃｍ、又は最大１ｃｍの位置に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
10. 少なくとも１つの前記保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）によって囲まれている前記ガラスセラミックプレートの領域（１０４、５０３、５０４）の表面積が、前記ガラスセラミックプレートの前記主面（１０１）の表面積の少なくとも６０％、特に７０％、好ましくは８０％、更には９０％を占める、請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
11. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）が、表面張力が最大２０ｍＮ・ｍ^-1、特に最大１５ｍＮ・ｍ^-1、又は更に最大１０ｍＮ・ｍ^-1である１種又は複数種の有機化合物または無機化合物を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
12. 前記疎水性サブビードが、ポリシロキサン、オルガノシロキサン、フルオロシロキサン、フルオロカーボン、フルオロポリマー、フルオロシラン及びそれらの混合物から選択される１つ又は複数種又は複数種の有機化合物を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
13. 前記親水性ゾーン（３０３、４０１〜４０２、５０６、５０５）が、表面処理を受けていないガラスセラミックプレートの表面によって形成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
14. 前記親水性ゾーン（３０３、４０１〜４０２、５０６、５０５）が、ガラスセラミックプレートの表面の１つ又は複数の領域上に堆積されている１つ又は複数の親水性コーティングを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）。
15. 前記疎水性サブビード（１０３ａ〜ｂ、２０１ａ〜ｃ、５０１ａ〜ｂ、５０２ａ〜ｂ）が、化学液相堆積、化学気相堆積、真空化学堆積、例えば噴霧、スクリーン印刷、遠心コーティング、浸漬コーティング、インクジェット印刷堆積、ワイピング、フレキソ印刷、マグネトロンスパッタリング、及び３Ｄ印刷堆積などのから選択される１つ又は複数の方法に従って堆積される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）の製造方法。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のガラスセラミックプレート（１００）を含む、調理装置（６００）。
17. 制御ユニット（６０２）を更に含み、前記保持ビード（１０３、２０１、５０１、５０２）によって画定されている前記ガラスセラミックプレート（１００）の領域（１０４、５０３、５０４）内に、前記制御ユニット（６０２）が存在しないようにされている、請求項１６に記載の調理装置（６００）。

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