JPH09227152A - 低膨張結晶化ガラス装飾用組成物及び装飾低膨張結晶化ガラス板 - Google Patents
低膨張結晶化ガラス装飾用組成物及び装飾低膨張結晶化ガラス板Info
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Abstract
を用い、クラックが発生せず、また耐摩耗性や耐酸性に
優れた装飾被膜を形成することが可能で、さらに装飾被
膜の膜厚を大きくしたり、着色顔料の混合比率を高くし
なくとも、淡色の装飾被膜を通して濃色低膨張結晶化ガ
ラス板の色調が透けるのを防止することが可能な低膨張
結晶化ガラス装飾用組成物を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ガラス粉末 40〜98重量%と、着色
顔料 0〜54重量%と、ZrSiO4 粉末及びZrO
2 粉末の1者あるいは両者 1〜55重量%とからな
り、該ガラス粉末が、重量百分率でSiO2 55〜7
2%、Al2 O34〜8%、B2 O3 14〜22%、
BaO 2〜4%、Na2 O 5.1〜15%、Li2
O 0〜2%、K2 O 0〜2.8%、F2 0〜2%
の組成を有し、ZrSiO4 粉末とZrO2 粉末の合量
が、着色顔料の量よりも多いことを特徴とする。
Description
発熱手段を用いた電気調理器や電磁調理器のトッププレ
ートとして使用される装飾低膨張結晶化ガラス板および
それに用いられる装飾用組成物に関するものである。
のため最近特に需要が高まっており、これのトッププレ
ート等として、30〜750℃における熱膨張係数が、
約−5〜30×10-7/℃程度の低膨張結晶化ガラス板
が使用されている。
号公報において、重量%で、SiO2 60〜70%、
Al2 O3 14〜28%、Li2 O 2.5〜5.5
%、MgO 0.1〜0.9%、ZnO 0.1〜0.
9%、TiO2 3〜6%、V2 O5 0.03〜0.
5%、Na2 O 0.1〜1%、K2 O 0〜1%、C
aO 0〜2%、BaO 0〜2%、PbO 0〜3%
の組成を有し、β−石英固溶体結晶を析出してなり、外
観が黒色を呈するトッププレート用低膨張結晶化ガラス
を提案している。
耐熱衝撃性や強度に優れているだけでなく、赤外線透過
率が高く、可視領域における透過率が低いため、電気調
理器の発熱手段が作動している時には、トッププレート
を通して発熱手段を確認することができるが、作動して
いない時には、トッププレートが不透明となり、発熱手
段が見えないようになっている。
を絵付けする場合、陶磁器の釉薬等に用いられるガラス
粉末と、着色顔料とからなる装飾用組成物が従来より広
く使われており、これらを混合し、ペースト状にした
後、結晶化ガラス板の表面にスクリーン印刷し、所定温
度で焼成することによって装飾被膜が形成される。
ガラス板に形成される装飾被膜には、人体に有害な物質
を含まないこと、クラックが発生し難いこと、耐摩耗性
や耐酸性に優れていること等が要求されている。
飾用組成物には、上記要求の全てを満足する装飾被膜を
形成できるものはなく、例えばクラックが生じ難く、耐
摩耗性や耐酸性に優れた装飾被膜が得られる公知の装飾
用組成物では、ガラス粉末中に有害なPbOを含んでい
る。またPbOを含まないホウケイ酸系のガラス粉末を
用いた装飾用組成物も提案されているが、得られる被膜
は耐摩耗性が十分に高くないという欠点がある。
て、特にベージュ色等の淡色が好んで使用されつつあ
り、これと調和するようにトッププレートの装飾被膜も
淡色にすることが要望されている。
ような濃色低膨張結晶化ガラス板の表面に形成すると、
装飾被膜を通して結晶化ガラス板の色調が透けて見える
ため、所望の色調を得ることが困難であった。
板の色調を透けて見えないようにするには、装飾被膜の
膜厚を大きくしたり、着色顔料の混合割合を高くすれば
良いが、このような方法を採ると、各種の問題が生じ
る。
耐摩耗性が低くなるため、調理器を使用する際、調理器
具と擦れることによって装飾被膜が損傷しやすくなる。
また低膨張結晶化ガラス板と装飾被膜の熱膨張係数が大
きく相違する場合には、装飾被膜の膜厚を大きくするほ
ど、亀裂や剥離が発生しやすくなるため好ましくない。
も、装飾被膜の耐摩耗性が低くなると共に、耐酸性が低
下するため、長期間にわたって調理器を使用している間
に、食品の煮こぼれ等により装飾被膜が損傷しやすくな
る。
あり、PbO等の有害な成分を含まないガラス粉末を用
い、クラックが発生せず、また耐摩耗性や耐酸性に優れ
た装飾被膜を形成することが可能で、さらに装飾被膜の
膜厚を大きくしたり、着色顔料の混合比率を高くしなく
とも、淡色の装飾被膜を通して濃色低膨張結晶化ガラス
板の色調が透けるのを防止することが可能な低膨張結晶
化ガラス装飾用組成物と、これを用いて装飾した低膨張
結晶化ガラス板を提供することを目的とする。
ラス装飾用組成物は、ガラス粉末 40〜98重量%
と、着色顔料 0〜54重量%と、ZrSiO4 粉末及
びZrO2 粉末 1〜55重量%とからなり、該ガラス
粉末が重量百分率でSiO2 55〜72%、Al2 O
3 4〜8%、B2 O3 14〜22%、BaO 2〜
4%、Na2 O5.1〜15%、Li2 O 0〜2%、
K2 O 0〜2.8%、F2 0〜2%の組成を有し、
ZrSiO4 粉末とZrO2 粉末の合量が、着色顔料の
量よりも多いことを特徴とする。
は、低膨張結晶化ガラス板の表面に、ガラス成分 40
〜98重量%と、着色顔料成分 0〜54重量%と、Z
rSiO4 結晶及びZrO2 結晶 1〜55重量%とか
らなる装飾被膜が形成されてなり、該ガラス成分が重量
百分率でSiO2 55〜72%、Al2 O3 4〜8
%、B2 O3 14〜22%、BaO 2〜4%、Na
2 O 5.1〜15%、Li2 O 0〜2%、K2 O
0〜2.8%、F2 0〜2%の組成を有し、ZrSi
O4 結晶及びZrO2 結晶の合量が、着色顔料の量より
も多いことを特徴とする。
上記のように限定した理由を以下に述べる。
くは60〜65%である。SiO2が55%より少ない
とガラスの耐酸性が劣化する。また熱膨張係数が大きく
なり、低膨張結晶化ガラス板との膨張差が大きくなり過
ぎて、形成される装飾被膜にクラックが発生し易くな
る。また72%より多いとガラスの流動性が低くなって
焼結性が低下し、装飾被膜の耐摩耗性が劣化する。
は5〜7%である。Al2 O3 が4%より少ない場合、
及び8%より多い場合は何れもガラスの流動性が低くな
り、好ましくない。
くは16〜20%である。B2 O3が14%より少ない
とガラスの流動性が低くなり、22%より多いと熱膨張
係数が大きくなり過ぎるため好ましくない。
3.5%である。BaOが2%より少ないとガラスの流
動性が低くなり、4%より多いと熱膨張係数が大きくな
り過ぎるため好ましくない。
成するために必須の成分である。この系のホウケイ酸ガ
ラスにNa2 Oを含有させると、ガラスの流動性が大幅
に向上して強固に焼結し、十分な耐摩耗性を有する装飾
被膜を得ることが可能となる。Na2 Oの含有量は5.
1〜15%、好ましくは5.4〜10%である。Na2
Oが5.1%より少ないと上記した効果を得ることがで
きず、15%より少ないと耐酸性が著しく低下する。ま
た熱膨張係数が大きくなり易い。
0.1〜1.5%である。Li2 Oが2%より多いと耐
酸性が著しく低下する。また熱膨張係数が大きくなり易
い。
は0〜2.3%である。K2 Oが2.8%より多いと耐
酸性が著しく低下する。また熱膨張係数が大きくなり易
い。
1.5%である。F2 が2%より多いと流動性が不安定
になり、安定した装飾被膜が得難くなる。
分を含有せず、低温で流動し、熱膨張係数が低く、耐摩
耗性と耐酸性に優れている。
しては、一般に市販されている顔料が使用可能であり、
例えばNiO(緑色)、MnO2 (黒色)、CoO(黒
色)、Fe2 O3 (茶褐色)、Cr2 O3 (緑色)、T
iO2 (白色)等の着色酸化物、Cr−Al系スピネル
(ピンク色)、Sn−Sb−V系ルチル(グレー色)、
Ti−Sb−Ni系ルチル(黄色)、Zr−V系バデラ
イト(黄色)等の酸化物、Co−Zn−Al系スピネル
(青色)、Zn−Fe−Cr系スピネル(茶色)等の複
合酸化物、Ca−Cr−Si系ガーネット(ビクトリア
グリーン色)、Ca−Sn−Si−Cr系スフェイン
(ピンク色)、Zr−Si−Fe系ジルコン(サーモン
ピンク色)、Co−Zn−Si系ウイレマイト(紺青
色)、Co−Si系カンラン石(紺青色)等のケイ酸塩
が適している。本発明においては、装飾被膜が所望の色
調となるようにこれらの顔料を適宜選択して用いれば良
く、例えばベージュ色の装飾被膜を得るためには、黄色
顔料と茶色顔料を適量混合させて用いれば良い。
rO2 粉末を添加すると、装飾被膜に入射した光が乱反
射して白色の色調を呈し、隠蔽性が付与されることにな
る。そのため白色の装飾被膜を形成する場合には、必ず
しも着色顔料を添加する必要はない。
末は、装飾被膜に隠蔽性を付与するため、着色顔料と併
用して淡色の装飾用組成物を作製し、濃色低膨張結晶化
ガラス板の表面に装飾被膜を形成しても、装飾被膜を通
して結晶化ガラス板の色調が透けて見えることがない。
る場合、着色顔料の量が、ZrSiO4 粉末とZrO2
粉末の合量よりも多くなると、発色が強くなり過ぎるた
め好ましくない。
末、着色顔料、ZrSiO4 粉末及びZrO2 粉末の混
合割合を上記のように限定した理由は次の通りである。
ガラス粉末が40重量%より少ないと流動性が低くなっ
て耐摩耗性が低下し、また98重量%より多いと流動し
過ぎて所望の絵柄を得難くなる。着色顔料が、54重量
%より多いと流動性が低くなる。ZrSiO4 粉末及び
ZrO2 粉末の1者あるいは両者が、1重量%より少な
いと、隠蔽性が不足し、54重量%より多いと流動性が
低くなる。
80℃における熱膨張係数が約20〜70×10-7/℃
であり、また約900℃以下の熱処理で装飾被膜を形成
することが可能なものである。
張結晶化ガラス板に装飾被膜を形成する方法を述べる。
末、着色顔料、ZrSiO4 粉末及びZrO2 粉末を混
合する。またエチルセルロース、ニトロセルロース、ア
クリル樹脂等をテルピネオール、ブチルカルビトールア
セテート等の溶剤に溶解させてビークルを作製する。次
いで混合粉末とビークルとを所望の割合で混合し、スリ
ーロールミルやボールミルで混練してペースト状にす
る。
性ガラス板を用意する。低膨張結晶化ガラスとしては、
30〜750℃における熱膨張係数が約−5〜30×1
0-7/℃のものが使用でき、例えば重量%で、SiO2
60〜75%、Al2 O315〜25%、Li2 O
2.5〜5%、MgO 0〜3%、ZnO 0〜3%、
BaO 0〜3%、TiO2 1〜7%、ZrO2 0
〜3%、P2 O50〜3%、Na2 O 0〜2%、K2
O 0〜1%、V2 O5 0〜0.5%、Fe2 O3
0〜0.5%、NiO 0〜0.5%、CoO 0〜
0.2%の組成を有し、β−石英固溶体結晶を析出して
なり、外観が黒色を呈する濃色低膨張結晶化ガラスが、
耐熱衝撃性や強度に優れ、赤外線透過率が高いため適し
ており、特に特公平3−9056号公報に記載されてい
る濃色低膨張結晶化ガラスは、色調が熱的に安定してお
り、装飾物を焼成しても色調が変化することがないため
好ましい。また低膨張結晶性ガラスとしては、同じ理由
から、特公平3−9056号公報に記載されている濃色
低膨張結晶化ガラスの原ガラスが使用できる。
法を用いて低膨張結晶化ガラス板又は低膨張結晶性ガラ
ス板の表面に塗布する。このとき形成される装飾被膜の
膜厚が0.2〜20μmとなるように塗布することが重
要である。即ち、膜厚が0.2μmより薄いと耐摩耗性
が不十分であり、20μmより厚くなると装飾被膜にク
ラックが発生し易くなるためである。
処理すると、ガラス成分 40〜98重量%と、着色顔
料成分 0〜54重量%と、ZrSiO4 結晶及びZr
O2結晶 1〜55重量%からなり、該ガラス成分が重
量百分率でSiO2 55〜72%、Al2 O3 4〜
8%、B2 O3 14〜22%、BaO 2〜4%、N
a2 O 5.1〜15%、Li2 O 0〜2%、K2 O
0〜2.8%、F20〜2%の組成を有する装飾用被
膜が表面に形成された結晶化ガラス板を得ることができ
る。
明する。
〜8)と比較例(試料No.9〜12)を示すものであ
る。
た。
ス原料を1400〜1500℃の温度で10〜15時間
溶融し、フィルム状に成形した後、ボールミルにて微粉
砕し、平均粒径5μmのガラス粉末を得た。さらにこの
ガラス粉末と、市販の着色顔料と、ZrSiO4 粉末及
びZrO2 粉末を混合して試料を得た。尚、着色顔料と
しては、黄色顔料(TiO2 −Sb2 O3 −NiO系ル
チル)、茶色顔料(ZnO−Fe2 O3 −Cr2 O3 系
スピネル)、白色顔料(TiO2 )を使用した。尚、黄
色顔料と茶色顔料は、日本フェロー株式会社製のフェロ
ーカラー(商品名)を使用し、白色顔料は、石原産業株
式会社製品を使用した。
ルに溶解させたビークルと各試料とを重量比で1:2の
割合で混練してペースト状にし、試料No.1〜3につ
いては低膨張結晶化ガラス板に、試料No.4〜12に
ついては低膨張結晶性ガラス板にそれぞれスクリーン印
刷法を用いて塗布した。
%でSiO2 66%、Al2 O323%、Li2 O
4%、MgO 0.5%、ZnO 0.3%、TiO2
5%、V2O5 0.2%、Na2 O 0.5%、K2 O
0.5%からなり、50×50×4mmの大きさのも
のを使用し、また低膨張結晶化ガラス板としては、上記
の低膨張結晶性ガラス板を熱処理することによって、内
部にβ−石英固溶体結晶が析出し、30〜750℃の温
度で−3×10-7/℃の熱膨張係数を有するものを使用
した。
することによって、表に示した色調の装飾被膜が、表面
に形成された低膨張結晶化ガラス板を得た。尚、この装
飾被膜の膜厚を測定したところ、0.5〜20μmであ
った。
た装飾被膜の熱膨張係数、クラックの有無、耐摩耗性、
耐酸性及び隠蔽性について評価した。結果を各表に示
す。
No.1〜8を用いて作製した装飾被膜は、30〜38
0℃における熱膨張係数が45〜60×10-7/℃であ
り、またクラックが認められず、高い耐摩耗性、耐酸性
及び隠蔽性を示し、またいずれもベージュ色の色調を呈
していた。
用いて作製した装飾被膜は、耐摩耗性が低く、剥離が生
じた。また試料No.10を用いて作製した装飾被膜
は、耐摩耗性が低く、しかも茶色の色調を呈しており、
淡色の色調を得ることができなかった。さらに試料N
o.11を用いて作製した装飾被膜は、耐酸性が低かっ
た。また試料No.12を用いて作製した装飾被膜は、
隠蔽性が不足し、茶色の色調を呈していた。
にプレス成形した後、850℃で焼成し、この焼成物を
差動検出式相対膨張計にて測定した。クラックの有無
は、装飾被膜表面を光学顕微鏡で観察して評価した。
(100φ)を用いて、装飾被膜の表面を荷重3kg、
片道100mm/秒の速度で1000回往復した後、被
膜の変化を目視で判定し、全く変化のないものを○、少
しでも変化したものを×とした。
された結晶化ガラスを90℃の1%HCl溶液に6時間
浸した後、装飾被膜の外観を目視にて観察し、変化がな
かったものを○、少しでも変化したものを×とした。
によって評価したものであり、結晶化ガラス板の色調が
全く見えないものを○、若干透けて見えるものを△と
し、かなり透けて見えるものを×とした。
成物は、使用するガラス粉末にPbO等の有害な成分を
含んでいない。またクラックがなく、耐摩耗性、耐酸性
及び隠蔽性に優れた装飾被膜を形成することが可能であ
る。
した本発明の低膨張結晶化ガラス板は、装飾被膜中に有
害な成分を含まず、しかも被膜が剥がれ難いため、電気
調理器や電磁調理器のトッププレートとして好適であ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガラス粉末 40〜98重量%と、着色
顔料 0〜54重量%と、ZrSiO4 粉末及びZrO
2 粉末の1者あるいは両者 1〜55重量%とからな
り、該ガラス粉末が、重量百分率でSiO2 55〜7
2%、Al2 O3 4〜8%、B2 O3 14〜22
%、BaO 2〜4%、Na2 O 5.1〜15%、L
i2 O 0〜2%、K2 O 0〜2.8%、F2 0〜
2%の組成を有し、ZrSiO4 粉末とZrO2 粉末の
合量が、着色顔料の量よりも多いことを特徴とする低膨
張結晶化ガラス装飾用組成物。 - 【請求項2】 低膨張結晶化ガラス板の表面に、ガラス
成分 40〜98重量%と、着色顔料成分 0〜54重
量%と、ZrSiO4 結晶及びZrO2 結晶の1者ある
いは両者 1〜55重量%とからなる装飾被膜が形成さ
れてなり、該ガラス粉末が、重量百分率で、SiO2
55〜72%、Al2 O3 4〜8%、B2 O3 14
〜22%、BaO 2〜4%、Na2 O 5.1〜15
%、Li2 O 0〜2%、K2 O 0〜2.8%、F2
0〜2%の組成を有し、ZrSiO4 結晶とZrO2
結晶の合量が、着色顔料の量よりも多いことを特徴とす
る装飾低膨張結晶化ガラス板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06729096A JP3781064B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 低膨張結晶化ガラス装飾用組成物及び調理器用トッププレート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06729096A JP3781064B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 低膨張結晶化ガラス装飾用組成物及び調理器用トッププレート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09227152A true JPH09227152A (ja) | 1997-09-02 |
JP3781064B2 JP3781064B2 (ja) | 2006-05-31 |
Family
ID=13340712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06729096A Expired - Fee Related JP3781064B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 低膨張結晶化ガラス装飾用組成物及び調理器用トッププレート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3781064B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6525300B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-02-25 | Schott Glas | Cooking surface for cooking food having a glass ceramic surface with a glass coating thereon |
JP2008518875A (ja) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 拡散バリアを有するガラスセラミック製品及び拡散バリアを有するガラスセラミック製品の製造方法 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP06729096A patent/JP3781064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6525300B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-02-25 | Schott Glas | Cooking surface for cooking food having a glass ceramic surface with a glass coating thereon |
JP2008518875A (ja) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 拡散バリアを有するガラスセラミック製品及び拡散バリアを有するガラスセラミック製品の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3781064B2 (ja) | 2006-05-31 |
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