JPS61168586A - 透光性耐熱セラミツクス - Google Patents

透光性耐熱セラミツクス

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JPS61168586A
JPS61168586A JP812885A JP812885A JPS61168586A JP S61168586 A JPS61168586 A JP S61168586A JP 812885 A JP812885 A JP 812885A JP 812885 A JP812885 A JP 812885A JP S61168586 A JPS61168586 A JP S61168586A
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JP
Japan
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heat
inorganic
light
coating
resistant ceramic
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Pending
Application number
JP812885A
Other languages
English (en)
Inventor
健一 木下
芳賀 久
水谷 豊信
直行 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Narumi China Corp
Original Assignee
Narumi China Corp
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Publication date
Application filed by Narumi China Corp filed Critical Narumi China Corp
Priority to JP812885A priority Critical patent/JPS61168586A/ja
Publication of JPS61168586A publication Critical patent/JPS61168586A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は主として塵器具用材料に用いる透光性耐熱セラ
ミックスに関するものである。
従来の技術 透光性耐熱セフミックスの材質はデビトロセラミックス
およびハイシリカ、石英、透明アルミナ等の焼結品であ
り透光性があるので近赤外線から遠赤外線の広い波長範
囲の熱Me透過するとともに熱衝撃に強い特性を備えて
いる。この特性を利用して多様な熱器具用材料たとえば
電気製品では電磁調理器のトップグレート、発熱体カバ
ー、電子レンチの棚板、ターンテーブル等に燃焼機器で
はホヤ、フロントガラス、バーナーカバー等に、厨房器
具ではホットプレート、コーヒーポット、調停直火用調
理器具に使用されている。
透光性耐熱セラミックスは、通常の不透明耐熱セラミッ
クスたとえば不透明デビトロセラミックス、コージフィ
ト系耐火物と較べて透光性であるため、熱線の透過及び
散乱が可能であるが、不透明材質のように器物の表面に
装飾的模様を施すことができないので美観が欠如してい
る。
発明が解決しようとする問題点 この点を改善するために、透光性耐熱セラミックスの表
面に無機質物の塗料を焼付けて美装模様を形成させる方
法が従来試みられているが達成されていない。この理由
は、透光性耐熱セラミックスの材質はいずれも低膨張性
(例えばデビトロセラミックスの線膨張係数は一1〜4
X10/”O。
同じくハイシリカ8 X 10−7/’O、石英5.5
 X 10−7/℃、透明アルミナは7X10/”Cで
あり、従来の無機質塗料たとえば結合材が水ガラス系、
リン酸塩系、フリット系のものでは350”C以上で急
熱急冷を行う場合、膨張収縮が協調して行なわれず、し
たがって強固な密着被膜の形成が不可能でめったことに
よる。
本発明は、従来方式の問題点全解決しt強固に密着した
無機質被膜を形成した透光性耐熱セラミックスを提供し
ようとするものである。
問題を解決するための手段 本発明は基体の透光性耐塵セラミックスと無機質被膜の
結合状態において、急熱急冷に際して基体と被膜の間で
生ずる膨張又は収縮の差より生ずる歪を吸収する手段と
して被膜の組織において膨張係数を小さくするとともに
歪を弾性クッションにより緩衝して吸収する機能を付与
することにより達成されtものである。
透光性耐熱セラミックスの材質はいずれも低膨張性のも
のであるが、とくに透明デビトロセツミックスは代表的
な材質で膨張係数は0℃〜400°C間で一1〜4X1
0/’Oであり、加熱に際して寸法変化が非常に少ない
性質をもっている。
し友がって本発明のような目的の場合デビトロセヲミッ
クス表面と無機質被膜との間に発生する歪はきわめてき
びしいものとなる。こうしたデビトロセフミックスに形
成させる本発明の無機質被膜の組成について述べる。無
機質被膜用塗料は無機質成分と結合剤成分と溶媒とに分
けられる。無機質成分は、本発明で主要な役割をもつも
ので最終的に基体であるデビトロセフミックス表面と強
固に密着して急熱急冷に際して基体と被膜の結合全保持
する機能内容をもりている。
無機質成分とその配合率に低膨張性フリット0〜50%
(重量%以下同じ)、フリットθ〜20%、マイカフレ
ーク20〜50%*M合剤5〜30%、融剤0〜10%
、顔料20〜30%である。
低膨張フリフ)H1軟軟化度が1800°C以下のβ−
ユークリプタイトやβ−スポジュメンで構成されるデビ
トロセラミックスで325メツシユ以下の微粉末が用い
られ、マイカフレークHF−フロゴバイト、F−四ケイ
素マイカ及びこれらの置換体等のフッ素マイカで200
メツシユ以下のものが用いられる。このうち低膨張フリ
ットの配合量は基体の材質がデビトロセラミックスの場
合に20%以上が好ましくハイシリカ、石英の焼結晶の
場合には0〜20%で、これに通常のフリットを添加し
て用いても工い。融剤にNHa F −Mg F ! 
−Na* S iFs eK* S iF@e LiF
 tZnFt tKF等のフッ化物で320メツシユ以
下のものである。
顔料は、美装模様形成を目的とする着色顔料で高温度で
変質や腿色を起さない無機質のものであり友とえば白色
はTi0z質、黒色にM n O!質、赤色にFe2O
g質等のものであり、200メツシユ以下の粒度が用い
られる。
結合剤成分は、無機質ゾ/Mjとえはエチルシリクート
、シリカゲル、チタン酸エステル等の加水分解または加
熱に工9被膜を固結するものが用いられ、又有機質のも
のでは加熱により無機質になるもの友とえばシリコーン
樹脂又はシリコーン樹脂と他の樹脂(たとえばエポキシ
、ポリアミド。
アクリル、ウレタン等)とのブレンド型のものが用イら
れる。溶媒は、アセトン、エチレングリコ−/I/(E
GA ) 、ブチルセロソルブ、イングロビルアルコー
/L/(IPA)、キシレン等樹脂成分を溶解し得る常
用のものである。
この他添加剤としてレベリング剤9表面改良剤増粘剤等
の周知の塗料改良剤が用いられる。塗料の各成分の配合
は、無機質分と結合剤成分の比率が60:40〜85:
15の範囲であり、又固型分(無機質成分と樹脂)と溶
媒の比率は60〜80:40〜20の範囲で適宜調整さ
れる。
上記し定無機質被嘆用塗料の被膜形成のしくみと機能に
ついて説明する。
塗料の塗装(又は印刷)は刷毛塗り、ローラコートの常
法手段の外、精密な模様の形成にはスクリーン印刷等の
方法により施工される。
基体(透光性デビトロセラミックス〕に模厚10〜50
μmで塗装全行い乾燥したのち、焼付けが600°C〜
850’Cで行なわれる。焼けの温度条件は常温から焼
付温度まで30〜90分位の昇温速度で加熱する。無機
質結合剤は主要成分の重合により被膜が固結されるが、
有機質のシリコーン系樹脂の場合には加熱によ!1)8
50〜500’Cの間でシリコーン質樹脂分の有機分は
揮散じ、シロキサンC3iOz質)に変化する。400
’O以上でに融剤が作用し始める。融剤は分解温度に達
すると周囲の接触物の溶肩点を低下させる作用を持って
いる。この作用は無機質系、有機質系いずれの結合剤を
配合しtものに訃いても同様である。この融剤作用に、
1ニジ低膨張フリツト、マイカフレーク、顔料、無機質
結合剤及びシロキ酸等の無機物粒子の表面を半融状態に
して各成分粒子間の固結と基体との結合を効果的に促進
する。
焼付けは600°C以上の所定温度で10〜30分間保
持し、次いで常温まで昇温のときとはy同様な速度で冷
却し、焼付けが完了する。形成されt焼付被膜の組織は
マイカフレークが基体と平行して重9合い、又顔料は均
質分散しており、低膨張フリットはこれらの粒子間に均
質に介在して結合マトリックス形成のバインダーとして
無機質成分相互の結合と形成被膜と基体の結合の役割を
している。こうした被膜の組織に被膜を形成し友透光性
耐熱セラミックスの使用時に課せられる急熱急冷の熱衝
撃に対して基体と被膜の結合を保持する機能全発揮する
低膨張フリント粒子に基体と近似しt膨張係数にするた
めの役割を持ち、基体の膨張係数に応じて配合Jtt−
調整することにより被膜の寸法変化金少くする。マイカ
フレークは際衝撃に応じて弾性に基づく彎曲状の形状変
化に工9発生歪を緩衝しこれらの綜合効果により被膜の
損it−防ぐものである。上記し定無機質被膜を片面に
形成したデビトロセラミックス板は多種類の熱器具材料
に利用される。例えば電磁調理器のトップグレートに用
いられるデビトロセラミック板の一面に白色赤色黒色等
の着色顔料を含んだ前記塗料による印刷により美術的デ
ザインの被膜を形成しこt′Lt−下面にして磁力線発
生部を覆う形式で取付けたものは磁力線発生装置の内部
構造t−遮閉し、上面より見て美術的デザインが透視で
きるとともに使用時上面に載せた調理器具の下部面に生
ずる急激な熱伝達により発生するデビトロセラミック板
と被膜の歪を吸収するので快適な電磁調理器を提供する
ことができる。又、燃焼暖房器のホヤや電熱1/sを収
納する外筒やフロントガラス等に用いる透光性耐熱セラ
ミックスの内面外面に被膜を形成し几ものは被膜が熱線
を吸収してデザイン模様が不透明体として発現するが、
この模様を形成した被膜に赤外線輻射物質、たとえばジ
ルコン、フェライト、ムフィト、コージライト、陶磁器
粉末、シャモット粉末やSiCやTic等の炭化物t 
Ties eZrOxMnt Os * Cu2Oe 
5no2t Fe z Os等のような金属酸化物やこ
れ等の複合体等が顔料又はフィラーとして配合されてい
れば熱源よりの熱#!を−たん被膜が吸収して遠赤外線
(波長6〜80μm)や近赤外線(8μm以下)の輻射
熱に変換して外無機質被膜(白、黒、赤の色彩により模
様を形成)を形成したデビトロセラミック板(商品名ネ
オセヲム0)の場合、試料の寸法、形状は長さ3QQf
f、巾8001)j1)、肉厚3.8鞘の平板である。
(1)塗料の調整 配合:表−1による 表−1(1000重量部) (塗料化) 表1による配合により秤量し、均一に混合した後、3本
ロールによrJ8回混練した後、塗料が粘度15.00
0へ20.000センチポアズになるように表1の溶媒
全添加して塗料を調整する。
(2)被膜の形成 パターンをネオセヲム00表面にスクリーン印刷する(
膜厚20μm)。室温で2時間風乾した後、電気炉内に
入れ室温より800°Cまでを80分、800°Cで2
0分保持した後、室温まで80分で冷却して無機質被膜
を形成した。
(3)性能 ■ 硬度 鉛筆硬度 6〜7H ■ 耐熱衝撃性 300°C18分間←室温8分間放令
100サイクル 全品種異常なし ■ 密着性 前記■のテスト終了品音用いる基盤目テス
ト(IH目盛100ゲ) 100/100全品種合格 例−2 無機質被膜(Z r O*配合ンを形成したホヤ用途の
透光性耐塵セラミックスでA、D焼結石英、Bデビトロ
セラミックス、C透明アルミナの場合。
試料の寸法、形状は180flφ、肉厚5 ff 、長
さ800履の円筒形である。
(1)  塗料の調整 配合二表−2による (塗料化) 例−1と同じ (2)  被膜の形成 ローラコーターにより円筒試料の内面に塗装(膜厚20
μm)する。
乾燥及び加熱焼付けは例−1と同じ。
(3)  性能 硬度(鉛筆硬度) 6〜7H #熱衝撃性 10分間で5QO°Cまで昇温取出し放令
10分 繰返し100回 A、B、C,D共異常なし 密 着 性 急熱急冷テスト終了のものを基盤目テスト
(1朋目盛100ケ) 100/100A、B、C,D共 合格 熱 輻 射 被膜温度550°Cで波長8μm〜12μ
mの赤外w’を輻射しうる。
輻射率0.78の性能をもつ。
発明の効果 以上述べ友ように無肉質被膜を形成した透光性耐熱セラ
ミックスは美的感覚と熱学的性能と全備え、多様な熱器
具の構成材料として有用なものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透光性耐熱セラミックスの表面に無機質被膜を形
    成したことを特徴とする透光性耐熱セラミックス。
  2. (2)透光性耐熱セラミックスがデビトロセラミックス
    である特許請求範囲第1項記載の透光性耐熱セラミック
    ス。
  3. (3)透光性耐熱セラミックスが石英、シリカ質または
    透明アルミナ質の焼結品である特許請求範囲第1項記載
    の透光性耐熱セラミックス。
  4. (4)無機質被膜が低膨張性フリット、マイカ鉱化剤を
    含む塗料の焼成により形成されたものである特許請求範
    囲第1項記載の透光性耐熱セラミックス。
JP812885A 1985-01-20 1985-01-20 透光性耐熱セラミツクス Pending JPS61168586A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001213642A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Narumi China Corp パール調絵付ガラスセラミックス及びその製造方法
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JP2005154269A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Schott Ag 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
JP2007530404A (ja) * 2004-03-26 2007-11-01 ユーロケラ ガラスセラミック板およびガラス板、加熱板、ならびに調製

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