JP2017145168A - 耐熱ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】調理器用トッププレートなどに用いることができる耐熱性を有し、かつ深み及び質感のある模様を形成することができる耐熱ガラスを提供する。【解決手段】透明ガラス基板１と、透明ガラス基板１の一方主面１ａ側に設けられる意匠層１３とを備え、意匠層１３の模様は、透明ガラス基板１の他方主面１ｂ側から視認可能な模様である耐熱ガラス１０であって、意匠層１３は、透明ガラス基板１の一方主面１ａ上に設けられ、疎な領域と密な領域が模様に対応して形成されている第１の層１１と、第１の層１１を覆うように均一に設けられた第２の層１２とを有することを特徴としている。【選択図】図１

Description

本発明は、調理器用トッププレート及び燃焼装置用窓ガラスなどに用いることができる耐熱ガラスに関する。

電磁調理器、ラジアントヒーター調理器、ガス調理器などの調理器用のトッププレートには、低い熱膨張係数を有する結晶化ガラスや硼珪酸ガラスなどからなる耐熱性を有するガラス基板が用いられている。ガラス基板として透明なガラス基板を用いる場合には、一般に、調理器内部の構造を隠蔽するため、調理器内部側に位置する裏面に、金属光沢層や塗膜層が形成される。

例えば、特許文献１では、調理器用トッププレートにパールのような光沢感を付与する方法として、ガラス基板の裏側に、パール調顔料を含む着色ペーストを塗布し、その上にラスターペーストを塗布する方法が開示されている。

近年、調理器用トッププレートにおいて、色彩及びデザインの多様化が進んでいる。例えば、木目模様を有する調理器用トッププレートが求められている。特許文献２では、キッチンカウンター用天板に木目模様などの意匠層を形成する方法として、転写紙から意匠層を樹脂基板に転写する方法が提案されている。

特開２００６−４０８１５号公報 特開２００８−１６１２５２号公報

しかしながら、転写紙を用いる方法では、十分な耐熱性を得ることが困難であり、また深み及び質感のある木目模様などの模様を得ることが困難であった。

本発明の目的は、調理器用トッププレートなどに用いることができる耐熱性を有し、かつ深み及び質感のある模様を形成することができる耐熱ガラスを提供することにある。

本発明の耐熱ガラスは、透明ガラス基板と、透明ガラス基板の一方主面側に設けられる意匠層とを備え、意匠層の模様は、透明ガラス基板の他方主面側から視認可能な模様である耐熱ガラスであって、意匠層は、透明ガラス基板の一方主面上に設けられ、疎な領域と密な領域が模様に対応して形成されている第１の層と、第１の層を覆うように均一に設けられた第２の層とを有することを特徴としている。

本発明において、第１の層と第２の層は、同一系統の色調を有することが好ましい。例えば、第１の層と第２の層の色差ΔＥが、２〜２０の範囲内であることが好ましい。

本発明において、疎な領域は、第１の層を構成する膜が設けられていない領域であることが好ましい。

本発明において、模様の具体例としては、木目模様及びヘアライン模様が挙げられる。

本発明において、密な領域は、例えば、幅０．００１ｍｍ〜１ｍｍの線状の領域とすることができる。

本発明の耐熱ガラスは、意匠層の上に設けられるコート層をさらに備えていてもよい。

本発明によれば、調理器用トッププレートなどに用いることができる耐熱性を有し、かつ深み及び質感のある模様を形成することができる耐熱ガラスを提供することができる。

本発明の第１の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。 本発明の第１の実施形態における木目模様を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態の耐熱ガラスの木目模様を示す写真である。 本発明の第２の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるヘアライン模様を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態の耐熱ガラスのヘアライン模様を示す写真である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。本実施形態の耐熱ガラス１０は、透明ガラス基板１と、透明ガラス基板１の一方主面１ａ側に設けられる意匠層１３とを備えている。意匠層１３は、透明ガラス基板１の一方主面１ａ上に設けられる第１の層１１と、第１の層１１を覆うように設けられる第２の層１２とを有する。意匠層１３の模様は、透明ガラス基板１の他方主面１ｂ側から視認可能な模様である。本実施形態において意匠層１３の模様は、木目模様である。

図２は、第１の実施形態における第１の層１１の木目模様を示す平面図である。図２に示すように、第１の層１１においては、疎な領域１１ａと密な領域１１ｂが、本実施形態の木目模様に対応して形成されている。本実施形態において、疎な領域１１ａは、第１の層１１を構成する膜が設けられていない領域である。したがって、本実施形態における疎な領域１１ａは、膜の厚みが実質的にゼロである領域である。一方、本実施形態において、密な領域１１ｂは、第１の層１１を構成する膜が設けられている領域である。密な領域１１ｂにおいて、膜の厚みは、意匠層１３の模様に応じて変化していてもよいし、実質的に均一の厚みであってもよい。

密な領域１１ｂにおける膜の厚みは、例えば、１〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、３〜７μｍの範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のある模様をより容易に形成することができる。疎な領域１１ａ及び密な領域１１ｂの幅（膜厚方向及び木目の延びる方向に対し垂直な方向における幅）は、例えば、０．００１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．１５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のある模様をより容易に形成することができる。

本実施形態において、第２の層１２は、第１の層１１の全体を覆うように均一に設けられる。したがって、第２の層１２が塗膜から形成される場合、いわゆるベタ塗りの塗膜として形成することができる。第１の層１１の疎な領域１１ａにおいては、第１の層１１を構成する膜が設けられていないので、第２の層１２の膜が直接視認される。第２の層１２の厚みは、例えば、１〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、３〜７μｍの範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のある模様をより容易に形成することができる。

本発明において、第１の層１１と第２の層１２は、同一系統の色調を有することが好ましい。木目模様の場合、第１の層１１と第２の層１２は、茶系統の色調を有することが好ましい。第１の層１１と第２の層１２の色差ΔＥは、２〜２０の範囲内であることが好ましく、５〜１５の範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のある模様をより容易に形成することができる。本実施形態において、第１の層１１と第２の層１２の色差ΔＥは、６である。木目模様の場合、一般に、第２の層１２の色として、第１の層１１より淡い色が選択される。なお、色差ΔＥを測定する場合、第１の層１１については、測定用サンプル塗膜として、第１の層１１を構成する膜のベタ塗りの塗膜を作製して測定する。

図１に示すように、本実施形態では、第１の層１１及び第２の層１２から構成される意匠層１３の上に、第１のコート層１４が設けられ、第１のコート層１４の上に第２のコート層１５が設けられる。第１のコート層１４及び第２のコート層１５は、隠蔽性を高め、模様の深み及び質感をさらに高めるため設けられている。本実施形態において、第１のコート層１４は白色の塗膜から形成され、第２のコート層１５はグレー色の塗膜が形成されている。

透明ガラス基板１は、優れた耐熱性及び低い熱膨張係数を有するガラス板であることが好ましい。具体的には、透明ガラス基板１の軟化温度は、７００℃以上であることが好ましく、７５０℃以上であることがより好ましい。また、透明ガラス基板１の３０℃〜７５０℃における平均線熱膨張係数は、−１０×１０^−７／℃〜＋３０×１０^−７／℃の範囲内であることが好ましく、−１０×１０^−７／℃〜＋２０×１０^−７／℃の範囲内であることがより好ましい。このため、透明ガラス基板１は、ガラス転移温度が高く、かつ低い熱膨張係数のガラス、結晶化ガラス、または強化ガラスであることが好ましい。ガラス転移温度が高く、かつ低い熱膨張係数の結晶化ガラスの具体例としては、例えば、日本電気硝子株式会社製Ｎ−０が挙げられる。

本実施形態において、第１の層１１及び第２の層１２は、無機顔料とガラスとを含むことが好ましい。無機顔料としては、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＺｒＳｉＯ_４の他、Ｃｏ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｓｉ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｔｉ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ系、Ｔｉ−Ｓｂ−Ｃｒ系、Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｃｏ−Ｓｉ系、Ｔｉ−Ｆｅ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｚｎ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ系、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｃｒ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｆｅ系、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系の無機顔料を単独又は混合して用いることができる。また、アルミニウム顔料などの金属顔料を用いることができる。第１の層１１及び第２の層１２において、無機顔料は、バインダーとなるガラスマトリックス中に分散していることが好ましい。ガラスマトリックスを構成するガラスとしては、例えば、Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系、Ｎａ_２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ_２系、Ｌｉ_２Ｏ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系、ＺｎＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｐ_２Ｏ_５系等のガラスを用いることができる。

第１の層１１及び第２の層１２における無機顔料の含有量は、１０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましく、３０質量％〜７０質量％の範囲内であることがより好ましい。したがって、第１の層１１及び第２の層１２におけるガラスの含有量は、１０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましく、３０質量％〜７０質量％の範囲内であることがより好ましい。第１の層１１及び第２の層１２における無機顔料の含有量が少なすぎると、必要とされる着色性が得られない場合がある。また、無機顔料の含有量が多すぎると、相対的にガラスの含有量が低下するので、必要最低限の透明ガラス基板１との密着強度が得られない場合がある。

第１の層１１及び第２の層１２は、無機顔料粉末とガラス粉末の混合物を焼成することにより形成することができる。具体的には、例えば、無機顔料粉末とガラス粉末と樹脂バインダーと溶剤とを含むペーストを調製し、このペーストを塗布した後、焼成することにより形成することができる。ペーストを塗布する方法としては、例えば、スクリーン印刷法を用いることができる。

スクリーン印刷法において、第１の層１１の密な領域１１ａは、例えば、１インチ当たり１００本の線が形成された印刷パターンを用いて形成することができる。各線は、連続したドットで形成される。

第１の層１１及び第２の層１２は、多孔質であることが好ましい。多孔質にすることにより、透明ガラス基板１が調理等によって加熱及び冷却が繰り返され、透明ガラス基板１の温度が変化した際にも、透明ガラス基板１から第１の層１１及び第２の層１２が剥離しにくくなる。第１の層１１及び第２の層１２を多孔質にするには、無機顔料に対するガラス粉末の割合を少なくすればよい。

第１のコート層１４及び第２のコート層１５は、例えば、以下の耐熱性塗膜から形成することができる。

耐熱性塗膜は、無機顔料粉末と樹脂バインダーとを含むことが好ましい。このような耐熱性塗膜においては、樹脂バインダー中に無機顔料粉末が分散していることが好ましい。耐熱性塗膜は、光を遮蔽するためのものであるので、無機顔料粉末は、有色の無機顔料であることが好ましい。樹脂バインダーとしては、耐熱性の樹脂を用いることが好ましく、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。

耐熱性塗膜における無機顔料の含有量は、２０質量％〜８０質量％の範囲内であることが好ましく、３０質量％〜７０質量％の範囲内であることがより好ましい。したがって、耐熱性塗膜における樹脂バインダーの含有量は、２０質量％〜８０質量％の範囲内であることが好ましく、３０質量％〜７０質量％の範囲内であることがより好ましい。耐熱性塗膜における無機顔料の含有量が少なすぎると、耐熱性塗膜に必要とされる隠蔽性が得られない場合がある。また、無機顔料の含有量が多すぎると、意匠層１３との密着性が低下する場合がある。

耐熱性塗膜の厚みは、２〜１５μｍの範囲内であることが好ましく、３〜１０μｍの範囲内であることがより好ましい。耐熱性塗膜の厚みが薄すぎると、耐熱性塗膜に必要とされる隠蔽性が得られない場合がある。耐熱性塗膜の厚みが厚すぎると、耐熱性塗膜と意匠層１３の熱膨張係数の差により、耐熱性塗膜が意匠層１３から剥離する場合がある。

耐熱性塗膜は、無機顔料粉末と樹脂バインダーと溶剤とを含むペーストを調製し、このペーストを塗布した後、乾燥することにより形成することができる。ペーストを塗布する方法としては、例えば、スクリーン印刷法を用いることができる。

本実施形態では、第１の層１１及び第２の層１２を、無機顔料とガラスとを含む塗膜から形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の層１１及び第２の層１２を、上記の耐熱性塗膜から形成してもよい。また、本実施形態では、第１のコート層１４及び第２のコート層１５を、耐熱性塗膜から形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１のコート層１４及び第２のコート層１５を、第１の層１１及び第２の層１２と同様に、無機顔料とガラスとを含む塗膜から形成してもよい。

図３は、第１の実施形態の耐熱ガラスの木目模様を示す写真である。図３に示すように、本発明によれば、従来の調理器用トッププレートでは得られなかった、深み及び質感のある木目模様を形成することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。本実施形態の耐熱ガラス２０は、透明ガラス基板１と、透明ガラス基板１の一方主面１ａ側に設けられる意匠層２３とを備えている。意匠層２３は、透明ガラス基板１の一方主面１ａ上に設けられる第１の層２１と、第１の層２１を覆うように設けられる第２の層２２とを有する。意匠層２３の模様は、透明ガラス基板１の他方主面１ｂ側から視認可能な模様であり、第１の実施形態と同様に、木目模様である。本実施形態の木目模様は、第１の実施形態の木目模様より濃い色調の木目模様になっている。したがって、本実施形態の第１の層２１は、第１の実施形態の第１の層１１より濃い色調を有しており、本実施形態の第２の層２２は、第１の実施形態の第２の層１２より濃い色調を有している。本実施形態においても、第２の層２２の色として、第１の層２１より淡い色が選択されている。本実施形態において、第１の層２１と第２の層２２の色差ΔＥは、１３．６である。

本実施形態の第１の層２１及び第２の層２２は、上記の点を除き、第１の実施形態と同様にして形成することができる。

本実施形態においては、意匠層２３の上に、コート層２４が設けられている。本実施形態では、上述のように、第１の実施形態の木目模様より濃い色調の木目模様に設定しているので、コート層２４を、黒色の耐熱性塗膜から形成し、コート層を１層のみにしている。本実施形態のコート層２４は、第１の実施形態における耐熱性塗膜と同様にして形成することができる。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、従来の調理器用トッププレートでは得られなかった、深み及び質感のある木目模様を形成することができる。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の耐熱ガラスを示す模式的断面図である。本実施形態の耐熱ガラス３０は、透明ガラス基板１と、透明ガラス基板１の一方主面１ａ側に設けられる意匠層３３とを備えている。意匠層３３は、透明ガラス基板１の一方主面１ａ上に設けられる第１の層３１と、第１の層３１を覆うように設けられる第２の層３２とを有する。意匠層３３の模様は、透明ガラス基板１の他方主面１ｂ側から視認可能な模様である。本実施形態において意匠層３３の模様は、ヘアライン模様である。ヘアライン模様は、ステンレス（ＳＵＳ）板の表面において観察されるような模様である。

図６は、第３の実施形態における第１の層３１のヘアライン模様を示す平面図である。図６に示すように、第１の層３１においては、疎な領域３１ａと密な領域３１ｂが、本実施形態のヘアライン模様に対応して形成されている。本実施形態において、疎な領域３１ａは、第１の層３１を構成する膜が設けられていない領域である。したがって、本実施形態における疎な領域３１ａは、膜の厚みが実質的にゼロである領域である。一方、本実施形態において、密な領域３１ｂは、第１の層３１を構成する膜が設けられている領域である。密な領域３１ｂにおいて、膜の厚みは、意匠層３３の模様に応じて変化していてもよいし、実質的に均一の厚みであってもよい。

密な領域３１ｂにおける膜の厚みは、例えば、１〜１５μｍの範囲内であることが好ましく、３〜１０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のある模様をより容易に形成することができる。密な領域３１ｂの幅（膜厚方向及びヘアラインの延びる方向に対し垂直な方向における幅）は、例えば、０．００１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０５ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲内であることがさらに好ましい。また、図６に示すように、幅の異なる線を、ヘアラインの延びる方向に対し垂直な方向に配列するパターンとすることが好ましい。これにより、深み及び質感のあるヘアライン模様をより容易に形成することができる。

本実施形態において、第２の層３２は、第１の層３１の全体を覆うように均一に設けられる。したがって、第２の層３２が塗膜から形成される場合、全面塗りのいわゆるベタ塗りの塗膜として形成することができる。第１の層３１の疎な領域３１ａにおいては、第１の層３１を構成する膜が設けられていないので、第２の層３２の膜が直接視認される。第２の層３２の厚みは、例えば、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、５〜２５μｍの範囲内であることがさらに好ましい。このような範囲内にすることにより、深み及び質感のあるヘアライン模様をより容易に形成することができる。

本実施形態においても、第２の層３２の色として、第１の層３１より明るい色が選択されることが好ましい。

本実施形態における第１の層３１及び第２の層３２は、耐熱性塗膜から形成されている。本実施形態の耐熱性塗膜は、第１の実施形態の耐熱性塗膜と同様にして形成することができる。本実施形態の耐熱性塗膜では、塗膜に金属光沢を付与するため、アルミニウム顔料などの金属製顔料が含まれることが好ましい。本実施形態では、第１の層３１及び第２の層３２の両方にアルミニウム顔料が含まれている。第２の層３２の色を、第１の層３１より明るい色にするため、第２の層３２に含有されるアルミニウム顔料は、第１の層３１に含有されるアルミニウム顔料より高輝度のアルミニウム顔料であることが好ましい。

本実施形態の耐熱性塗膜において、アルミニウム顔料などの金属製顔料の含有量は、１０質量％〜７０質量％の範囲内であることが好ましく、３０質量％〜５０質量％の範囲内であることがより好ましい。耐熱性塗膜における金属製顔料の含有量が少なすぎると、金属光沢が十分に得られない場合がある。また、無機顔料の含有量が多すぎると、意匠層３３との密着性が低下する場合がある。

本実施形態においては、意匠層３３のみで十分に高い隠蔽性が得られるので、意匠層３３の上には隠蔽性を向上するためのコート層が設けられていない。しかしながら、必要に応じて、意匠層３３の上にコート層を設けてもよい。

図７は、第３の実施形態の耐熱ガラスのヘアライン模様を示す写真である。図７に示すように、本発明によれば、従来の調理器用トッププレートでは得られなかった、深み及び質感のあるヘアライン模様を形成することができる。

上記各実施形態では、本発明の耐熱ガラスを、調理器用トッププレートに用いる耐熱ガラスとして説明したが、本発明の耐熱ガラスの用途は、これに限定されるものではなく、例えば、ストーブや暖炉等の燃焼装置用窓ガラスなどにも用いることができる。

１…透明ガラス基板
１ａ…一方主面
１ｂ…他方主面
１０…耐熱ガラス
１１…第１の層
１１ａ…疎な領域
１１ｂ…密な領域
１２…第２の層
１３…意匠層
１４…第１のコート層
１５…第２のコート層
２０…耐熱ガラス
２１…第１の層
２２…第２の層
２３…意匠層
２４…コート層
３０…耐熱ガラス
３１…第１の層
３１ａ…疎な領域
３１ｂ…密な領域
３２…第２の層
３３…意匠層

Claims (8)

1. 透明ガラス基板と、前記透明ガラス基板の一方主面側に設けられる意匠層とを備え、前記意匠層の模様は、前記透明ガラス基板の他方主面側から視認可能な模様である耐熱ガラスであって、
   前記意匠層は、
   前記透明ガラス基板の一方主面上に設けられ、疎な領域と密な領域が前記模様に対応して形成されている第１の層と、
   前記第１の層を覆うように均一に設けられた第２の層とを有する、耐熱ガラス。
2. 前記第１の層と前記第２の層が、同一系統の色調を有する、請求項１に記載の耐熱ガラス。
3. 前記第１の層と前記第２の層の色差ΔＥが、２〜２０の範囲内である、請求項１または２に記載の耐熱ガラス。
4. 前記疎な領域が、前記第１の層を構成する膜が設けられていない領域である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐熱ガラス。
5. 前記模様が、木目模様である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐熱ガラス。
6. 前記模様が、ヘアライン模様である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐熱ガラス。
7. 前記密な領域が、幅０．００１ｍｍ〜１ｍｍの線状の領域である、請求項６に記載の耐熱ガラス。
8. 前記意匠層の上に設けられるコート層をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の耐熱ガラス。