WO2021070774A1 - 調理器用トッププレート - Google Patents

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    • C03C2217/70—Properties of coatings
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Definitions

  • the present invention relates to a top plate for a cooker.
  • a heat-resistant glass substrate made of crystallized glass or borosilicate glass having a low coefficient of thermal expansion is used for the top plate for cookers such as electromagnetic cookers, radiant heater cookers, and gas cookers.
  • the glass substrate of such a top plate for a cooker has a cooking surface and a back surface located on the inner side of the cooker.
  • a painting film or a light-shielding layer is generally formed on the back surface of the glass substrate in the top plate for a cooker for the purpose of improving the design and concealing the structure inside the cooker. It is known that such a painting film or a light-shielding layer is formed by applying a paste containing glass powder and an inorganic pigment powder on a glass substrate and firing the paste (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1 and Patent). Document 2).
  • the top plate for a cooker which is provided with a painting film or a light-shielding layer on a glass substrate, often has insufficient mechanical strength and has a problem of being easily broken.
  • the adhesive or the like used in the manufacture of the cooker causes stains.
  • An object of the present invention is to provide a top plate for a cooker, which has excellent mechanical strength, is hard to break, and is less likely to cause stains.
  • the top plate for a cooker according to the present invention is provided on a glass substrate having a cooking surface on which a cooking utensil is placed and a back surface opposite to the cooking surface, and the back surface of the glass substrate, and includes glass. It comprises an inorganic layer, the tensile stress of the inorganic layer is 3.7 MPa or less, and the content of the glass in the inorganic layer is 60% by volume or more and 80% by volume or less. ..
  • the tensile stress of the inorganic layer is preferably 2.2 MPa or more.
  • the inorganic layer further contains an inorganic pigment.
  • the content of the inorganic pigment in the inorganic layer is preferably 20% by volume or more and 40% by volume or less.
  • the average coefficient of thermal expansion of the glass in the range of 30 ° C. or higher and 380 ° C. or lower is preferably 45 ⁇ 10 -7 / ° C. or higher and 55 ⁇ 10 -7 / ° C. or lower.
  • the temperature at which the viscosity of the glass reaches 10 5.1 mPa ⁇ s is preferably 800 ° C. or higher and 900 ° C. or lower.
  • the glass is borosilicate glass.
  • the composition of the glass is SiO 2 55 to 70%, B 2 O 3 15 to 25%, Al 2 O 3 3 to 10%, BaO 0.1 to 4.9%, in terms of mass percentage.
  • CaO is preferably 0 to 3%
  • MgO is 0 to 3%
  • Li 2 O is 0.1 to 5%
  • Na 2 O is 0 to 10%
  • K 2 O is 0.3 to 15%
  • F is 0 to 2%. ..
  • the thickness of the inorganic layer is preferably 2.0 ⁇ m or more and 2.8 ⁇ m or less.
  • a top plate for a cooker which has excellent mechanical strength, is hard to break, and is less likely to cause stains.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a top plate for a cooker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in which a temperature sensor is attached to the back surface of the top plate for a cooker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a top plate for a cooker according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a top plate for a cooker according to the first embodiment of the present invention.
  • the cooker top plate 1 (hereinafter, “cooker top plate 1” is simply referred to as “top plate 1”) includes a glass substrate 2.
  • the glass substrate 2 has a cooking surface 2a and a back surface 2b facing each other.
  • the cooking surface 2a is a surface on which cooking utensils such as a pot and a frying pan are placed.
  • the back surface 2b is a surface facing the light source and the heating device on the inner side of the cooker. Therefore, the cooking surface 2a and the back surface 2b are in a front-to-back relationship.
  • the glass substrate 2 transmits at least a part of light at a wavelength of 450 nm to 700 nm.
  • the glass substrate 2 may be colored and transparent, but is preferably colorless and transparent from the viewpoint of further enhancing the aesthetic appearance of the top plate 1.
  • "transparent" means that the light transmittance in the visible wavelength range at a wavelength of 450 nm to 700 nm is 70% or more.
  • the glass substrate 2 preferably has high heat resistance and a low coefficient of thermal expansion.
  • the softening temperature of the glass substrate 2 is preferably 700 ° C. or higher, more preferably 750 ° C. or higher.
  • the glass substrate 2 is preferably in the range of -10 ⁇ 10 -7 / °C ⁇ + 60 ⁇ 10 -7 / °C, -10 ⁇ 10 -7 more preferably in the range of / °C ⁇ + 50 ⁇ 10 -7 / °C, and even more preferably within the range of -10 ⁇ 10 -7 / °C ⁇ + 40 ⁇ 10 -7 / °C. Therefore, the glass substrate 2 preferably has a high glass transition temperature and is made of low-expansion glass or low-expansion crystallized glass. Specific examples of the low-expansion crystallized glass include "N-0" manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. As the glass substrate 2, borosilicate glass or the like may be used.
  • the thickness of the glass substrate 2 is not particularly limited.
  • the thickness of the glass substrate 2 can be appropriately set according to the light transmittance and the like.
  • the thickness of the glass substrate 2 can be, for example, about 2 mm to 6 mm.
  • An inorganic layer 3 is provided on the back surface 2b of the glass substrate 2.
  • the inorganic layer 3 is a light-shielding layer provided for the purpose of concealing the structure inside the cooker.
  • the inorganic layer 3 contains glass and an inorganic pigment.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 provided on the back surface 2b of the glass substrate 2 is 3.7 MPa or less. Therefore, the mechanical strength of the top plate 1 can be increased, and the top plate 1 can be made hard to crack.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 can be obtained by obtaining the stress acting on the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3. Specifically, the top plate 1 provided with the inorganic layer 3 on the back surface 2b of the glass substrate 2 is cut, and the cross-sectional direction is observed. Then, it can be obtained by measuring the compressive stress acting on the glass substrate 2 side using a strain gauge according to the Senarmon method and calculating from the compressive stress acting on the glass substrate 2 side.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 is preferably 3.5 MPa or less, more preferably 3.1 MPa or less. In this case, the mechanical strength of the top plate 1 can be further increased, and the top plate 1 can be made more difficult to crack.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 is preferably 2.2 MPa or more, more preferably 2.6 MPa or more. As will be described later, the tensile stress of the inorganic layer 3 can be set within the above range by adjusting the glass content, the characteristics of the glass, the thickness of the inorganic layer 3, the characteristics of the glass substrate 2, and the like. it can. This point will be described in more detail below with reference to FIG.
  • a temperature sensor 4 for acquiring temperature information may be attached to the heated portion of the back surface 2b of the top plate 1 using an adhesive 5 such as a silicone adhesive. is there.
  • an adhesive 5 such as a silicone adhesive.
  • Such an adhesive 5 may evaporate when heated at a high temperature by a heat source or the like.
  • the evaporation of this adhesive may, for example, pass through a light-shielding layer or a painting film and seep out to the glass substrate side. Therefore, when viewed from the cooking surface 2a side, stains are easily noticeable, and the aesthetic appearance of the top plate may be impaired.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 can be reduced by reducing the content of the glass contained in the inorganic layer 3 or reducing the fluidity of the glass.
  • the inorganic layer 3 tends not to be a dense film. That is, it is necessary to increase the tensile stress to some extent by increasing the content of the glass contained in the inorganic layer 3 and increasing the fluidity of the glass.
  • the inorganic layer 3 can be made into a more dense film, and the evaporation of the adhesive 5 can be made more difficult to permeate through the inorganic layer 3.
  • stains caused by the adhesive 5 and the like can be made less likely to occur, and the aesthetic appearance of the top plate 1 can be further improved.
  • the content of the glass contained in the inorganic layer 3 is 60% by volume or more, preferably 62% by volume or more, 80% by volume or less, preferably 75% by volume or less, and more preferably 72% by volume. It is as follows.
  • the inorganic layer 3 can be made into a denser film, and stains caused by the adhesive 5 or the like can be made more difficult to occur. Therefore, the appearance quality of the top plate 1 can be further improved.
  • the contact area between the inorganic layer 3 and the glass substrate 2 can be further reduced, and the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 can be further reduced. It can be made smaller. Therefore, the top plate 1 can be made more difficult to crack.
  • the average coefficient of thermal expansion of the glass contained in the inorganic layer 3 in the range of 30 ° C. or higher and 380 ° C. or lower is preferably 45 ⁇ 10-7 / ° C. or higher, and more preferably 48 ⁇ 10-7 / ° C. or higher. It is preferably 55 ⁇ 10 -7 / ° C or less, and more preferably 51 ⁇ 10 -7 / ° C or less.
  • the average coefficient of thermal expansion of the glass is at least the above lower limit value, the temperature for fixing the inorganic layer 3 can be further lowered, and the adverse effect on the glass substrate 2 can be made less likely to be exerted.
  • the glass can be made easier to flow, and the inorganic layer 3 can be made into a denser film. Therefore, it is possible to make it more difficult for stains caused by the adhesive 5 and the like to occur, and it is possible to further improve the aesthetic appearance of the top plate 1. Further, when the average coefficient of thermal expansion of the glass is equal to or less than the above upper limit value, the difference in expansion coefficient from the glass substrate 2 can be further reduced, so that the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 is further reduced. It can be made smaller, and the top plate 1 can be made even more difficult to crack.
  • the temperature at which the viscosity of the glass contained in the inorganic layer 3 reaches 10 5.1 mPa ⁇ s is preferably 800 ° C. or higher, more preferably 820 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or lower, and more preferably. It is 880 ° C. or lower.
  • the temperature at which the viscosity of the glass reaches 10 5.1 mPa ⁇ s is equal to or higher than the above lower limit value, the glass can be made more difficult to soften and flow, and the adhesion strength with the glass substrate 2 can be further reduced. Can be done. Therefore, the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 can be further reduced, and the top plate 1 can be made more difficult to crack.
  • the glass when the temperature at which the viscosity of the glass becomes 10 5.1 mPa ⁇ s is not more than the above upper limit value, the glass can be further softened and flowed, and the inorganic layer 3 can be made into a denser film. Can be done. Therefore, it is possible to make it more difficult for stains caused by the adhesive or the like to occur, and it is possible to further improve the aesthetic appearance of the top plate 1.
  • the glass contained in the inorganic layer 3 is not particularly limited, but is preferably borosilicate glass. In this case, since the difference in expansion coefficient from the glass substrate 2 can be further reduced, the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 can be further reduced, and the top plate 1 is made more difficult to crack. be able to.
  • the glass contained in the inorganic layer 3 is SiO 2 55 to 70%, B 2 O 3 15 to 25%, Al 2 O 3 3 to 10%, and BaO 0.1 to 4.9% in mass%. , CaO 0 to 3%, MgO 0 to 3%, Li 2 O 0.1 to 5%, Na 2 O 0 to 10%, K 2 O 0.3 to 15%, F 0 to 2% Is preferable. Further, it is preferable that the glass contains substantially no lead. The term "substantially free of lead” means that the content of lead contained in the glass is 0.01% or less in terms of mass%.
  • SiO 2 is a component that forms the skeleton of glass.
  • the content of SiO 2 is mass%, preferably 55 to 70%, more preferably 55 to 65%, still more preferably 60 to 65%. If the content of SiO 2 is too small, the acid resistance of the glass deteriorates and the coefficient of thermal expansion of the glass tends to increase. For example, the difference in expansion coefficient between the glass substrate 2 and the glass contained in the inorganic layer 3 may become too large, and the top plate 1 may be easily broken. Further, if the content of SiO 2 is too large, the softening point and melting point of the glass tend to be high, which may make firing at a low temperature difficult.
  • B 2 O 3 is a component capable of lowering the viscosity of glass without excessively increasing the coefficient of thermal expansion.
  • the content of B 2 O 3 is mass%, preferably 15 to 25%. If the content of B 2 O 3 is too small, the viscosity of the glass tends to be too high. Further, if the content of B 2 O 3 is too large, the acid resistance of the glass tends to deteriorate.
  • Al 2 O 3 is a component for improving chemical durability and suppressing devitrification of glass.
  • the content of Al 2 O 3 is mass%, preferably 3 to 10%, and more preferably 3 to 7%. If the content of Al 2 O 3 is too small, the effect of suppressing the devitrification of the glass tends to be poor. Further, if the content of Al 2 O 3 is too large, the viscosity of the glass tends to be too high.
  • BaO is a component that improves the chemical durability of glass and also a component that lowers the softening point.
  • the content of BaO is mass%, preferably 0.1 to 4.9%, more preferably 0.5 to 4.9%, still more preferably 1 to 4.9%. If the content of BaO is too small, the effect of improving the chemical durability of the glass and lowering the softening point tends to be poor. Further, if the BaO content is too large, the coefficient of thermal expansion of the glass tends to be too large.
  • MgO and CaO may not be contained, but since they have the effect of lowering the softening point of the glass, they may be contained in mass% up to 3% respectively.
  • the alkaline components of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components that can significantly reduce the softening point of the glass.
  • Li 2 O is a component having an effect of significantly lowering the softening point of glass by adding a small amount.
  • the content of Li 2 O is mass%, preferably 0.1 to 5%, more preferably 0.1 to 3%, and even more preferably 0.1 to 2%. If the content of Li 2 O is too small, the effect of lowering the softening point of the glass tends to be poor. Further, if the content of Li 2 O is too large, the glass tends to be devitrified, and problems such as an increase in the coefficient of thermal expansion and a decrease in chemical durability due to the devitrified material tend to occur.
  • K 2 O is a component for suppressing the devitrification of glass.
  • the K 2 O content, in mass%, preferably 0.3 to 15% is more preferably 0.3 to 9% further preferably 0.3 to 6%. If the content of K 2 O is too small, the effect of suppressing the devitrification of the glass tends to be poor. Further, if the content of K 2 O is too large, the acid resistance of the glass is remarkably lowered, and the coefficient of thermal expansion of the glass tends to be too large.
  • the mass fraction K 2 O / Li 2 O is preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 0.7 or more, still more preferably 0.9 or more, and particularly preferably 1. 5 or more, most preferably 2.0 or more. If K 2 O / Li 2 O is too small, the devitrification of the glass becomes remarkable. For example, when the glass contained in the inorganic layer 3 is fired or when the top plate 1 for a cooker is used, the inorganic layer 3 is formed. The contained glass tends to be devitrified, and problems such as cracks and deterioration of acid resistance due to the devitrified phase tend to occur.
  • the content of Na 2 O is mass%, preferably 0 to 10%, and more preferably 0 to 8%. If the content of Na 2 O is too high, the acid resistance of the glass is significantly lowered, and the coefficient of thermal expansion of the glass tends to be large.
  • the content of F is mass%, preferably 0 to 2%, and more preferably 0 to 1.5%. If the content of F is too large, the fluidity of the glass contained in the inorganic layer 3 becomes unstable, and it tends to be difficult to obtain a stable inorganic layer 3.
  • components such as SrO, ZrO 2 , SnO, and P 2 O 5 may be contained up to 5% by mass for the purpose of adjusting the softening point and improving acid resistance. Since ZrO 2 has a large effect of raising the softening point of the glass, the addition amount is preferably less than 3% in terms of mass%.
  • the inorganic pigment contained in the inorganic layer 3 is not particularly limited, and for example, a Cu—Cr—Mn-based black inorganic pigment can be used.
  • the same inorganic pigment as the inorganic pigment contained in the silicone resin 6 described later can be used.
  • the inorganic pigments include, for example, white inorganic pigment powders such as TiO 2 powder, ZrO 2 powder, and ZrSiO 4 powder, blue or green inorganic pigment powders containing Co, green inorganic pigment powders containing Co, and Ti-Sb-Cr. Examples thereof include Ti—Ni-based yellow inorganic pigment powder, Co—Si-based red inorganic pigment powder, brown inorganic pigment powder containing Fe, and black inorganic pigment powder containing Cu.
  • the content of the inorganic pigment in the inorganic layer 3 is not particularly limited, and is preferably 20% by volume or more, more preferably 28% by volume or more, preferably 40% by volume or less, and more preferably 37% by volume or less.
  • the content of the inorganic pigment is equal to or higher than the above lower limit, the contact area between the inorganic layer 3 and the glass substrate 2 can be further reduced, and the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 can be further reduced. can do. Therefore, the top plate 1 can be made more difficult to crack.
  • the inorganic layer 3 can be made into a denser film, and stains caused by an adhesive or the like can be made less likely to occur.
  • the thickness of the inorganic layer 3 is not particularly limited, and is preferably 1.5 ⁇ m or more, more preferably 2.0 ⁇ m or more, still more preferably 2.1 ⁇ m or more, preferably 2.8 ⁇ m or less, and more preferably 2.7 ⁇ m or less. is there.
  • the thickness of the inorganic layer 3 is at least the above lower limit value, the structure inside the cooker can be concealed more effectively. In addition, stains caused by the adhesive 5 and the like can be made less likely to occur, and the aesthetic appearance of the top plate 1 can be further improved.
  • the thickness of the inorganic layer 3 is not more than the above upper limit value, the stress at the interface between the glass substrate 2 and the inorganic layer 3 can be further reduced, and the top plate 1 can be made more difficult to crack.
  • the method of forming the inorganic layer 3 is not particularly limited.
  • the inorganic layer 3 can be formed, for example, by the following method.
  • a solvent is added to a mixed powder of glass powder and an inorganic pigment to make a paste.
  • the obtained paste is applied onto the back surface 2b of the glass substrate 2 by a screen printing method or the like, and dried.
  • the inorganic layer 3 can be formed by firing.
  • the firing temperature and firing time can be appropriately set according to the composition of the glass powder used.
  • the firing temperature can be, for example, about 800 ° C. to 900 ° C.
  • the firing time can be, for example, about 10 minutes to 1 hour.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a top plate for a cooker according to a second embodiment of the present invention.
  • a heat-resistant resin layer 6 is further provided on the inorganic layer 3.
  • the heat-resistant resin layer 6 contains a silicone resin and an inorganic pigment.
  • the silicone resin is not particularly limited, but is preferably one having high heat resistance.
  • the silicone resin is preferably, for example, a silicone resin in which the organic group directly bonded to the silicon atom is at least one of a methyl group and a phenyl group. In this case, discoloration of the heat-resistant resin layer 6 when the top plate 21 becomes hot can be suppressed more effectively.
  • a silicone resin in which the organic group directly bonded to the silicon atom is a methyl group is more preferable.
  • the content of the silicone resin in the heat-resistant resin layer 6 is not particularly limited, but is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, preferably 70% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less.
  • the content of the silicone resin is at least the above lower limit value, the heat resistance and impact resistance of the top plate 21 can be further improved. Further, when the content of the silicone resin is not more than the above upper limit value, the mechanical strength of the top plate 21 can be further increased.
  • the inorganic pigments include, for example, white inorganic pigment powders such as TiO 2 powder, ZrO 2 powder, and ZrSiO 4 powder, blue or green inorganic pigment powders containing Co, green inorganic pigment powders containing Co, and Ti-Sb-Cr. Examples thereof include Ti—Ni-based yellow inorganic pigment powder, Co—Si-based red inorganic pigment powder, brown inorganic pigment powder containing Fe, and black inorganic pigment powder containing Cu.
  • white inorganic pigment powders such as TiO 2 powder, ZrO 2 powder, and ZrSiO 4 powder
  • blue or green inorganic pigment powders containing Co green inorganic pigment powders containing Co
  • Ti-Sb-Cr examples thereof include Ti—Ni-based yellow inorganic pigment powder, Co—Si-based red inorganic pigment powder, brown inorganic pigment powder containing Fe, and black inorganic pigment powder containing Cu.
  • the blue inorganic pigment powder containing Co include Co—Al and Co—Al—Ti based inorganic pigment powders.
  • Specific examples of the Co-Al-based inorganic pigment powder include CoAl 2 O 4 powder.
  • Specific examples of the Co—Al—Ti-based inorganic pigment powder include CoAl 2 O 4 : TiO 2 : Li 2 O powder.
  • green inorganic pigment powder containing Co examples include Co—Al—Cr-based and Co—Ni—Ti—Zn-based inorganic pigment powders.
  • specific examples of the inorganic pigment powder Co-Al-Cr-based, Co (Al, Cr), etc. 2 O 4 powder.
  • Specific examples of the Co—Ni—Ti—Zn-based inorganic pigment powder include (Co, Ni, Zn) 2 TiO 4 powder.
  • brown inorganic pigment powder containing Fe include Fe—Zn-based inorganic pigment powder.
  • Fe—Zn-based inorganic pigment powder include (Zn, Fe) Fe 2 O 4 powder.
  • the black inorganic pigment powder containing Cu include Cu—Cr-based inorganic pigment powder.
  • Specific examples of the Cu—Cr-based inorganic pigment powder include Cu (Cr, Mn) 2 O 4 powder.
  • These inorganic pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the inorganic pigment in the heat-resistant resin layer 6 is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, preferably 50% by mass or less, and more preferably 40% by mass or less. is there. When the content of the inorganic pigment is within the above range, the structure inside the cooker can be more effectively concealed.
  • the thickness of the heat-resistant resin layer 6 is not particularly limited.
  • the thickness of the heat-resistant resin layer 6 is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, preferably 30 ⁇ m or less, and more preferably 25 ⁇ m or less.
  • the thickness of the heat-resistant resin layer 6 is within the above range, the heat resistance of the top plate 21 can be further improved and the structure inside the cooker can be more effectively concealed.
  • the method for forming the heat-resistant resin layer 6 is also not particularly limited. First, a silicone resin, an inorganic pigment powder, and a paste containing a solvent, if necessary, are prepared. Next, the prepared paste is applied directly onto the inorganic layer 3 and dried. Thereby, the heat-resistant resin layer 6 can be formed. Depending on the composition of the heat-resistant resin layer 6, the top plate 21 may be obtained by firing after drying.
  • the coating speed and viscosity of the paste can be appropriately set according to the content of the inorganic pigment contained in the heat-resistant resin layer 6. For example, when the content of the inorganic pigment in the heat-resistant resin layer 6 is high, it is preferable to lower the viscosity of the silicone resin and slow down the coating speed of the silicone resin.
  • the drying temperature of the applied paste can be, for example, 200 ° C. or higher and 450 ° C. or lower.
  • the drying time can be, for example, 10 minutes or more and 1 hour or less.
  • the tensile stress of the inorganic layer 3 provided on the back surface 2b of the glass substrate 2 is 3.7 MPa or less. Therefore, the mechanical strength of the top plate 21 can be increased, and the top plate 21 can be made difficult to crack.
  • the heat-resistant resin layer 6 is formed on the entire back surface 2b of the glass substrate 2, but the heat-resistant resin layer 6 is formed on a part of the back surface 2b of the glass substrate 2. May be.
  • the heat-resistant resin layer 6 may be provided below the adhesive portion of the temperature sensor attached to the heated portion on the back surface 2b of the top plate 21.
  • the film is not formed on the cooking surface 2a of the glass substrate 2, but a decorative film or the like is formed on the cooking surface 2a for the purpose of improving the aesthetic appearance and displaying the heater position. May be formed.
  • an adhesion layer or the like may be formed between the heat-resistant resin layer 6 and the inorganic layer 3, and the heat-resistant resin layer 6 may be formed on the heat-resistant resin layer 6.
  • a protective layer or the like may be formed.
  • another heat-resistant resin layer may be formed on the heat-resistant resin layer 6.
  • Examples 1 to 16, Comparative Examples 1 and 2 First, the glass powder, the Cu—Cr-based black inorganic pigment powder, and the resin binder are mixed in a mass ratio (glass powder: inorganic pigment powder: resin binder) of 1: 1: 2. And made a paste.
  • glasses A to F having a composition as shown in Table 1 below in mass% were used as the glass powder.
  • the average coefficient of thermal expansion and the temperature at which the viscosity of the glass powder is 105.1 mPa ⁇ s in the range of 30 ° C. or higher and 380 ° C. or lower are as shown in Table 1 below.
  • the glass powder was added so that the content in the formed inorganic layer was the glass content (volume%) shown in Table 2 below.
  • this paste is used as a glass substrate on a transparent crystallized glass plate (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., trade name "N-0", average coefficient of linear thermal expansion at 30 ° C to 750 ° C: 0.5 ⁇ 10-7 / Screen printing was performed on the entire surface (° C., thickness: 4 mm). Then, it was dried by heating at 830 ° C. for 10 minutes. As a result, an inorganic layer was formed on the glass substrate to obtain a top plate. The thickness of the inorganic layer after heating was as shown in Table 2 below.

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Abstract

機械的強度に優れ、割れ難く、シミの発生の少ない調理器用トッププレートを提供する。　調理器具が載せられる調理面２ａ及び該調理面２ａとは反対側の裏面２ｂを有する、ガラス基板２と、ガラス基板２の裏面２ｂ上に設けられており、ガラスを含む無機層３と、を備え、無機層３の引張応力が、３．７ＭＰａ以下であり、無機層３中におけるガラスの含有量が、６０体積％以上、８０体積％以下である、調理器用トッププレート１。

Description

調理器用トッププレート
　本発明は、調理器用トッププレートに関する。
　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。このような調理器用トッププレートのガラス基板は、調理面と、調理器内部側に位置する裏面とを有している。
　調理器用トッププレートにおけるガラス基板の裏面には、一般に、意匠性を向上させたり調理器内部の構造を隠蔽したりすることを目的として、絵付け膜や遮光層が形成されている。このような絵付け膜や遮光層は、ガラス基板上に、ガラス粉末及び無機顔料粉末を含むペーストを塗布し、焼成することにより形成されることが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
特開２０１１－１９２５３５号公報 特許第５６２１１２１号
　しかしながら、ガラス基板上に絵付け膜や遮光層が設けられてなる調理器用トッププレートは、機械的強度が十分でないことが多く、割れやすいという問題がある。また、調理器の製造に用いられる接着剤等がシミとなる問題がある。
　本発明の目的は、機械的強度に優れ、割れ難く、シミの発生の少ない調理器用トッププレートを提供することにある。
　本発明に係る調理器用トッププレートは、調理器具が載せられる調理面及び該調理面とは反対側の裏面を有する、ガラス基板と、前記ガラス基板の前記裏面上に設けられており、ガラスを含む無機層と、を備え、前記無機層の引張応力が、３．７ＭＰａ以下であり、前記無機層中における前記ガラスの含有量が、６０体積％以上、８０体積％以下であることを特徴としている。
　本発明においては、前記無機層の引張応力が、２．２ＭＰａ以上であることが好ましい。
　本発明においては、前記無機層が、無機顔料をさらに含むことが好ましい。
　本発明においては、前記無機層中における前記無機顔料の含有量が、２０体積％以上、４０体積％以下であることが好ましい。
　本発明においては、前記ガラスの３０℃以上、３８０℃以下の範囲における平均熱膨張係数が、４５×１０－７／℃以上、５５×１０－７／℃以下であることが好ましい。
　本発明においては、前記ガラスの粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度が、８００℃以上、９００℃以下であることが好ましい。
　本発明においては、前記ガラスが、ホウケイ酸ガラスであることが好ましい。
　本発明においては、前記ガラスの組成が、質量百分率で、ＳｉＯ２　５５～７０％、Ｂ２Ｏ３　１５～２５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１０％、ＢａＯ　０．１～４．９％、ＣａＯ　０～３％、ＭｇＯ　０～３％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～５％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０．３～１５％、Ｆ　０～２％であることが好ましい。
　本発明においては、前記無機層の厚みが、２．０μｍ以上、２．８μｍ以下であることが好ましい。
　本発明によれば、機械的強度に優れ、割れ難く、シミの発生の少ない調理器用トッププレートを提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る調理器用トッププレートを示す模式的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る調理器用トッププレートの裏面に温度センサーが取り付けられている構成を示す模式的断面図である。 図３は、本発明の第２の実施形態に係る調理器用トッププレートを示す模式的断面図である。
　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。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る調理器用トッププレートを示す模式的断面図である。図１に示すように、調理器用トッププレート１（以下、「調理器用トッププレート１」を、単に「トッププレート１」とする）は、ガラス基板２を備える。ガラス基板２は、対向している調理面２ａ及び裏面２ｂを有する。調理面２ａは、鍋やフライパンなどの調理器具が載せられる側の面である。裏面２ｂは、調理器の内部側において光源や加熱装置と対向する面である。従って、調理面２ａ及び裏面２ｂは、表裏の関係にある。
　ガラス基板２は、波長４５０ｎｍ～７００ｎｍにおける少なくとも一部の光を透過する。ガラス基板２は、有色透明であってもよいが、トッププレート１の美観性をより一層高める観点から、無色透明であることが好ましい。なお、本明細書において、「透明」であるとは、波長４５０ｎｍ～７００ｎｍにおける可視波長域の光透過率が７０％以上であることをいう。
　トッププレート１では、加熱及び冷却が繰り返しなされる。そのため、ガラス基板２は、高い耐熱性及び低い熱膨張係数を有するものであることが好ましい。具体的には、ガラス基板２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、ガラス基板２の３０℃～７５０℃における平均線熱膨張係数は、－１０×１０－７／℃～＋６０×１０－７／℃の範囲内であることが好ましく、－１０×１０－７／℃～＋５０×１０－７／℃の範囲内であることがより好ましく、－１０×１０－７／℃～＋４０×１０－７／℃の範囲内であることがさらに好ましい。従って、ガラス基板２は、ガラス転移温度が高く、低膨張なガラスや、低膨張な結晶化ガラスからなるものであることが好ましい。低膨張な結晶化ガラスの具体例としては、例えば、日本電気硝子社製の「Ｎ－０」が挙げられる。なお、ガラス基板２としては、ホウケイ酸ガラスなどを用いてもよい。
　ガラス基板２の厚みは、特に限定されない。ガラス基板２の厚みは、光透過率などに応じて適宜設定することができる。ガラス基板２の厚みは、例えば、２ｍｍ～６ｍｍ程度とすることができる。
　ガラス基板２の裏面２ｂ上には、無機層３が設けられている。無機層３は、調理器内部の構造を隠蔽することを目的として設けられる遮光層である。本実施形態では、無機層３が、ガラスと、無機顔料とを含んでいる。
　また、本実施形態においては、ガラス基板２の裏面２ｂ上に設けられている無機層３の引張応力が、３．７ＭＰａ以下である。そのため、トッププレート１の機械的強度を高めることができ、トッププレート１を割れ難くすることができる。
　なお、無機層３の引張応力は、ガラス基板２と無機層３の界面に働く応力を求めることにより得ることができる。具体的には、ガラス基板２の裏面２ｂ上に無機層３が設けられているトッププレート１を切断し、断面方向を観察する。そして、セナルモン法に従い、歪計を用いて、ガラス基板２側に働いている圧縮応力を測定し、ガラス基板２側に働いている圧縮応力から計算することにより得ることができる。
　無機層３の引張応力は、好ましくは３．５ＭＰａ以下であり、より好ましくは３．１ＭＰａ以下である。この場合、トッププレート１の機械的強度をより一層高めることができ、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。
　また、無機層３の引張応力は、好ましくは２．２ＭＰａ以上であり、より好ましくは２．６ＭＰａ以上である。なお、無機層３の引張応力は、後述するように、ガラスの含有量やガラスの特性、無機層３の厚み、ガラス基板２の特性等を調整することにより上記の範囲内に設定することができる。この点について、以下、図２を参照してより詳細に説明する。
　図２に示すように、トッププレート１の裏面２ｂの加熱部分には、温度情報を取得するための温度センサー４（熱電対）が、シリコーン接着剤などの接着剤５を用いて取り付けられることがある。このような接着剤５は、熱源等により高温で加熱すると蒸発することがある。従来のトッププレートでは、この接着剤の蒸発物が、例えば、遮光層や絵付け膜を通過してガラス基板側にしみ出すことがある。そのため、調理面２ａ側から視たときに、シミとして目立ち易く、トッププレートの美観性が損なわれることがある。
　ところで、無機層３の引張応力は、無機層３に含まれるガラスの含有量を少なくしたり、ガラスの流動性を低下させたりすることにより、小さくすることができる。しかしながら、無機層３に含まれるガラスの含有量を少なくしすぎたり、ガラスの流動性を低下しすぎたりすると、無機層３が緻密な膜とはならない傾向がある。すなわち、無機層３に含まれるガラスの含有量を多くしたり、ガラスの流動性を高めたりすることにより、引張応力をある程度大きくする必要がある。従って、無機層３の引張応力をある程度大きくすることにより、無機層３をより一層緻密な膜にすることができ、接着剤５の蒸発物が無機層３をより透過し難くすることができる。これにより接着剤５などに起因するシミをより一層生じ難くすることができ、トッププレート１の美観性をより一層向上させることができる。
　無機層３に含まれるガラスの含有量は、６０体積％以上であり、好ましくは６２体積％以上であり、８０体積％以下であり、好ましくは７５体積％以下であり、より好ましくは７２体積％以下である。ガラスの含有量が上記の下限値以上である場合、無機層３をより緻密な膜とすることができ、接着剤５などに起因するシミをより一層生じ難くすることができる。そのため、トッププレート１の外観品質をより一層向上させることができる。また、ガラスの含有量が上記の上限値以下である場合、無機層３とガラス基板２との密着面積をより一層小さくすることができ、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができる。そのため、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。
　無機層３に含まれるガラスの３０℃以上、３８０℃以下の範囲における平均熱膨張係数は、好ましくは４５×１０－７／℃以上であり、より好ましくは４８×１０－７／℃以上であり、好ましくは５５×１０－７／℃以下であり、より好ましくは５１×１０－７／℃以下である。ガラスの平均熱膨張係数が上記の下限値以上である場合、無機層３を固着させるための温度をより一層低くすることができ、ガラス基板２への悪影響をより及ぼし難くすることができる。また、ガラスをより流動し易くすることができ、無機層３をより緻密な膜とすることができる。そのため、接着剤５などに起因するシミをより一層生じ難くすることができ、トッププレート１の美観性をより一層向上させることができる。また、ガラスの平均熱膨張係数が上記の上限値以下である場合、ガラス基板２との膨張率差をより一層小さくすることができるので、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができ、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。
　無機層３に含まれるガラスの粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度は、好ましくは８００℃以上であり、より好ましくは８２０℃以上であり、好ましくは９００℃以下であり、より好ましくは８８０℃以下である。ガラスの粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度が上記の下限値以上である場合、ガラスをより一層軟化流動し難くすることができ、ガラス基板２との密着強度をより一層小さくすることができる。そのため、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができ、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。また、ガラスの粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度が上記の上限値以下である場合、ガラスをより一層軟化流動し易くすることができ、無機層３をより緻密な膜とすることができる。そのため、接着剤などに起因するシミをより一層生じ難くすることができ、トッププレート１の美観性をより一層向上させることができる。
　無機層３に含まれるガラスは、特に限定されないが、ホウケイ酸ガラスであることが好ましい。この場合、ガラス基板２との膨張率差をより一層小さくすることができるので、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができ、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。
　なかでも、無機層３に含まれるガラスは、質量％で、ＳｉＯ２　５５～７０％、Ｂ２Ｏ３　１５～２５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１０％、ＢａＯ　０．１～４．９％、ＣａＯ　０～３％、ＭｇＯ　０～３％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～５％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０．３～１５％、Ｆ　０～２％を含有するガラスであることが好ましい。また、ガラスは、実質的に鉛を含有しないことが好ましい。なお、実質的に鉛を含有しないとは、質量％で、ガラスに含まれる鉛の含有量が０．０１％以下であることをいう。
　ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分である。ＳｉＯ２の含有量は、質量％で、好ましくは５５～７０％、より好ましくは５５～６５％、さらに好ましくは６０～６５％である。ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの耐酸性が悪化するとともに、ガラスの熱膨張係数が大きくなる傾向がある。例えば、ガラス基板２と無機層３に含まれるガラスの膨張率差が大きくなりすぎて、トッププレート１が割れ易くなることがある。また、ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、ガラスの軟化点や融点が高くなる傾向にあり、低温での焼成が困難になる場合がある。
　Ｂ２Ｏ３は、熱膨張係数を過剰に増加させずに、ガラスの粘性を低下させることができる成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、質量％で、好ましくは１５～２５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの粘性が高くなり過ぎる傾向がある。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの耐酸性が悪化する傾向がある。
　Ａｌ２Ｏ３は、化学耐久性を向上させ、ガラスの失透性を抑制するための成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、質量％で、好ましくは３～１０％、より好ましくは３～７％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの失透性を抑制する効果が乏しくなる傾向にある。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの粘性が高くなり過ぎる傾向にある。
　ＢａＯは、ガラスの化学耐久性の改善させる成分であるとともに、軟化点を低下させる成分である。ＢａＯの含有量は、質量％で、好ましくは０．１～４．９％、より好ましくは０．５～４．９％、さらに好ましくは１～４．９％である。ＢａＯの含有量が少なすぎると、ガラスの化学耐久性向上及び低軟化点化の効果が乏しくなる傾向にある。また、ＢａＯの含有量が多すぎると、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎる傾向にある。
　ＭｇＯ及びＣａＯは含まれていなくともよいが、ガラスの軟化点を低下させる効果があるため、質量％で、それぞれ３％を上限として含有してもよい。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏのアルカリ成分は、ガラスの軟化点を大きく低下させることができる成分である。
　特に、Ｌｉ２Ｏは、微量の添加でガラスの軟化点を大きく低下させる効果を有する成分である。Ｌｉ２Ｏの含有量は、質量％で、好ましくは０．１～５％、より好ましくは０．１～３％、さらに好ましくは０．１～２％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が少なすぎると、ガラスの軟化点を低下させる効果が乏しくなる傾向がある。また、Ｌｉ２Ｏの含有量が多すぎると、ガラスが失透しやすくなり、失透物に起因した熱膨張係数の増加や化学耐久性の低下等の不具合が生じやすくなる傾向がある。
　Ｋ２Ｏは、ガラスの失透性を抑制するための成分である。特に、Ｌｉ２Ｏを含むホウケイ酸ガラスにＫ２Ｏを含有させると、ガラスの失透性が抑制され、熱安定性の高いガラスを得ることが可能となる。Ｋ２Ｏの含有量は、質量％で、好ましくは０．３～１５％、より好ましくは０．３～９％、さらに好ましくは０．３～６％である。Ｋ２Ｏの含有量が少なすぎると、ガラスの失透性を抑制する効果が乏しくなる傾向がある。また、Ｋ２Ｏの含有量が多すぎると、ガラスの耐酸性が著しく低下するとともに、ガラスの熱膨張係数が大きくなり過ぎる傾向にある。
　また、質量分率Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏは、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．５以上、さらに好ましくは０．７以上、さらに好ましくは０．９以上、特に好ましくは１．５以上、最も好ましくは２．０以上である。Ｋ２Ｏ／Ｌｉ２Ｏが小さすぎると、ガラスの失透性が顕著になり、例えば、無機層３に含まれるガラスの焼成時や調理器用トッププレート１等の使用時等に無機層３に含まれるガラスが失透し、失透相に起因したクラックや耐酸性の劣化等の不具合が生じやすくなる傾向にある。
　Ｎａ２Ｏの含有量は、質量％で、好ましくは０～１０％、より好ましくは０～８％である。Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎると、ガラスの耐酸性が著しく低下し、更には、ガラスの熱膨張係数が大きくなりやすい傾向がある。
　Ｆの含有量は、質量％で、好ましくは０～２％、より好ましくは０～１．５％である。Ｆの含有量が多すぎると、無機層３に含まれるガラスの流動性が不安定になり、安定した無機層３が得難くなる傾向にある。
　上記成分以外に、ＳｒＯ、ＺｒＯ２、ＳｎＯ、Ｐ２Ｏ５等の成分を軟化点の調整や耐酸性改善等の目的で、質量％で、５％まで含有させてもよい。なお、ＺｒＯ２はガラスの軟化点を上昇させる効果が大きいため、添加量は、質量％で３％未満とすることが好ましい。
　無機層３中に含まれる無機顔料としては、特に限定されず、例えば、Ｃｕ－Ｃｒ－Ｍｎ系黒色無機顔料を用いることができる。他にも、後述するシリコーン樹脂６に含まれる無機顔料と同じ無機顔料を用いることができる。無機顔料は、例えば、ＴｉＯ２粉末、ＺｒＯ２粉末、ＺｒＳｉＯ４粉末などの白色の無機顔料粉末、Ｃｏを含む青色又は緑色の無機顔料粉末、Ｃｏを含む緑色の無機顔料粉末、Ｔｉ－Ｓｂ－Ｃｒ系、Ｔｉ－Ｎｉ系の黄色の無機顔料粉末、Ｃｏ－Ｓｉ系の赤色の無機顔料粉末、Ｆｅを含む茶色の無機顔料粉末、Ｃｕを含む黒色の無機顔料粉末などが挙げられる。
　無機層３中における無機顔料の含有量は、特に限定されず、好ましくは２０体積％以上、より好ましくは２８体積％以上、好ましくは４０体積％以下、より好ましくは３７体積％以下である。無機顔料の含有量が上記の下限値以上である場合、無機層３とガラス基板２との密着面積をより一層小さくすることができ、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができる。そのため、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。また、無機顔料の含有量が上記の上限値以下である場合、無機層３をより緻密な膜とすることができ、接着剤などに起因するシミをより一層生じ難くすることができる。
　無機層３の厚みは、特に限定されず、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは２．０μｍ以上、さらに好ましくは２．１μｍ以上、好ましくは２．８μｍ以下、より好ましくは２．７μｍ以下である。無機層３の厚みが上記の下限値以上である場合、調理器内部の構造をより効果的に隠蔽することができる。また、接着剤５などに起因するシミをより一層生じ難くすることができ、トッププレート１の美観性をより一層向上させることができる。一方、無機層３の厚みが上記の上限値以下である場合、ガラス基板２及び無機層３の界面における応力をより一層小さくすることができ、トッププレート１をより一層割れ難くすることができる。
　無機層３の形成方法は、特に限定されない。無機層３は、例えば、下記の方法により形成することができる。
　まず、ガラス粉末と無機顔料との混合粉末に溶媒を加えてペースト化する。得られたペーストをガラス基板２の裏面２ｂ上に、スクリーン印刷法などを用いて塗布し、乾燥させる。その後、焼成することにより無機層３を形成することができる。なお、焼成温度及び焼成時間は、使用するガラス粉末の組成などに応じて適宜設定することができる。焼成温度は、例えば、８００℃～９００℃程度とすることができる。焼成時間は、例えば、１０分～１時間程度とすることができる。
　（第２の実施形態）
　図３は、本発明の第２の実施形態に係る調理器用トッププレートを示す模式的断面図である。図３に示すように、トッププレート２１では、無機層３の上にさらに耐熱樹脂層６が設けられている。耐熱樹脂層６は、シリコーン樹脂と、無機顔料とを含んでいる。耐熱樹脂層６を設けることにより、トッププレート２１の耐熱性をより一層向上させるとともに、調理器内部の構造をより効果的に隠蔽することができる。
　シリコーン樹脂としては、特に限定されないが、高い耐熱性を有するものであることが好ましい。シリコーン樹脂は、例えば、シリコン原子に直接結合した有機基がメチル基又はフェニル基の少なくとも一方であるシリコーン樹脂であることが好ましい。この場合、トッププレート２１が高温になったときの耐熱樹脂層６の変色をより一層効果的に抑制することができる。なかでも、シリコン原子に直接結合した有機基がメチル基であるシリコーン樹脂であることがより好ましい。
　耐熱樹脂層６中におけるシリコーン樹脂の含有量は、特に限定されないが、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下である。シリコーン樹脂の含有量が、上記の下限値以上である場合、トッププレート２１の耐熱性や耐衝撃性をより一層高めることができる。また、シリコーン樹脂の含有量が上記の上限値以下である場合、トッププレート２１の機械的強度をより一層高めることができる。
　無機顔料は、例えば、ＴｉＯ２粉末、ＺｒＯ２粉末、ＺｒＳｉＯ４粉末などの白色の無機顔料粉末、Ｃｏを含む青色又は緑色の無機顔料粉末、Ｃｏを含む緑色の無機顔料粉末、Ｔｉ－Ｓｂ－Ｃｒ系、Ｔｉ－Ｎｉ系の黄色の無機顔料粉末、Ｃｏ－Ｓｉ系の赤色の無機顔料粉末、Ｆｅを含む茶色の無機顔料粉末、Ｃｕを含む黒色の無機顔料粉末などが挙げられる。
　Ｃｏを含む青色の無機顔料粉末の具体例としては、例えば、Ｃｏ－Ａｌ系、Ｃｏ－Ａｌ－Ｔｉ系の無機顔料粉末が挙げられる。Ｃｏ－Ａｌ系の無機顔料粉末の具体例としては、ＣｏＡｌ２Ｏ４粉末などが挙げられる。Ｃｏ－Ａｌ－Ｔｉ系の無機顔料粉末の具体例としては、ＣｏＡｌ２Ｏ４：ＴｉＯ２：Ｌｉ２Ｏ粉末などが挙げられる。
　Ｃｏを含む緑色の無機顔料粉末の具体例としては、例えば、Ｃｏ－Ａｌ－Ｃｒ系、Ｃｏ－Ｎｉ－Ｔｉ－Ｚｎ系の無機顔料粉末が挙げられる。Ｃｏ－Ａｌ－Ｃｒ系の無機顔料粉末の具体例としては、Ｃｏ（Ａｌ，Ｃｒ）２Ｏ４粉末などが挙げられる。Ｃｏ－Ｎｉ－Ｔｉ－Ｚｎ系の無機顔料粉末の具体例としては、（Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ）２ＴｉＯ４粉末などが挙げられる。
　Ｆｅを含む茶色の無機顔料粉末の具体例としては、例えば、Ｆｅ－Ｚｎ系の無機顔料粉末が挙げられる。Ｆｅ－Ｚｎ系の無機顔料粉末の具体例としては、（Ｚｎ，Ｆｅ）Ｆｅ２Ｏ４粉末などが挙げられる。
　Ｃｕを含む黒色の無機顔料粉末の具体例としては、例えば、Ｃｕ－Ｃｒ系の無機顔料粉末が挙げられる。Ｃｕ－Ｃｒ系の無機顔料粉末の具体例としては、Ｃｕ（Ｃｒ，Ｍｎ）２Ｏ４粉末などが挙げられる。
　これらの無機顔料は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。
　耐熱樹脂層６中における無機顔料の含有量は、特に限定されないが、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。無機顔料の含有量が、上記範囲内にある場合、調理器内部の構造をより効果的に隠蔽することができる。
　耐熱樹脂層６の厚みは、特に限定されない。耐熱樹脂層６の厚みは、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。耐熱樹脂層６の厚みが上記範囲内にある場合、トッププレート２１の耐熱性をより一層向上させるとともに、調理器内部の構造をより効果的に隠蔽することができる。
　耐熱樹脂層６の形成方法も特に限定されない。まず、シリコーン樹脂と、無機顔料粉末と、さらに必要に応じて溶媒を含むペーストを用意する。次に、用意したペーストを無機層３上に直接塗布し、乾燥させる。それによって、耐熱樹脂層６を形成することができる。なお、耐熱樹脂層６の組成によっては、乾燥後に焼成を行うことによって、トッププレート２１を得てもよい。
　ペーストの塗布スピード及び粘度は、耐熱樹脂層６に含まれる無機顔料の含有量に応じて適宜設定することができる。例えば、耐熱樹脂層６における無機顔料の含有量が多い場合は、シリコーン樹脂の粘度を低くし、シリコーン樹脂の塗布スピードを遅くすることが好ましい。
　塗布したペーストの乾燥温度としては、例えば、２００℃以上、４５０℃以下の温度とすることができる。乾燥時間としては、例えば、１０分以上、１時間以下とすることができる。
　本実施形態においても、ガラス基板２の裏面２ｂ上に設けられている無機層３の引張応力が、３．７ＭＰａ以下である。そのため、トッププレート２１の機械的強度を高めることができ、トッププレート２１を割れ難くすることができる。
　また、上記実施形態では、耐熱樹脂層６が、ガラス基板２の裏面２ｂの全体の上に形成されているが、耐熱樹脂層６は、ガラス基板２の裏面２ｂの一部の上に形成されていてもよい。例えば、耐熱樹脂層６をトッププレート２１の裏面２ｂにおける加熱部分に取り付けられる温度センサーの接着部の下方部分に設けてもよい。
　また、上記実施形態では、ガラス基板２の調理面２ａの上には、膜が形成されていないが、調理面２ａの上に、美観性向上やヒーター位置の表示等を目的として、装飾被膜等を形成してもよい。
　また、ガラス基板２の裏面２ｂ側には、耐熱樹脂層６と無機層３との間に、密着層などが形成されていてもよいし、耐熱樹脂層６の上に、耐熱樹脂層６の保護層などが形成されていてもよい。あるいは、耐熱樹脂層６の上に、さらにもう一層の耐熱樹脂層が形成されていてもよい。
　以下、本発明について、実施例に基づいてさらに詳細を説明する。但し、以下の実施例は、単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
　（実施例１～１６，比較例１，２）
　まず、ガラス粉末と、Ｃｕ－Ｃｒ系の黒色の無機顔料粉末と、樹脂バインダーとをそれぞれ質量比（ガラス粉末：無機顔料粉末：樹脂バインダー）で、１：１：２の割合となるように混合し、ペーストを作製した。
　なお、ガラス粉末としては、質量％で、下記の表１に示すような組成を有するガラスＡ～Ｆを用いた。ガラス粉末の３０℃以上、３８０℃以下の範囲における平均熱膨張係数、及び粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度は、下記の表１に示す通りである。また、ガラス粉末は、形成する無機層中における含有量が下記の表２に示すガラス含有量（体積％）となるように添加した。
　次に、このペーストをガラス基板としての透明結晶化ガラス板（日本電気硝子社製、商品名「Ｎ－０」、３０℃～７５０℃における平均線熱膨張係数：０．５×１０－７／℃、厚み：４ｍｍ）全体の上に、スクリーン印刷した。その後、８３０℃で１０分間、加熱乾燥を行った。それによって、ガラス基板の上に、無機層を形成して、トッププレートを得た。加熱後の無機層の厚みは、下記の表２に示す通りであった。
　［評価］
　（引張応力の評価）
　無機層の引張応力は、ガラス基板と無機層の界面に働く応力を求めることにより評価した。具体的には、実施例１～１６及び比較例１，２で得られたトッププレートをそれぞれ切断し、断面方向を観察した。引張応力は、セナルモン法に従い、歪計（折原製作所社製、「歪測定器」）を用いて、ガラス基板側に働いている圧縮応力を測定し、ガラス基板側に働く圧縮応力から無機層の引張応力を計算することにより求めた。
　（機械的強度の評価）
　まず、実施例１～１６及び比較例１，２で得られたトッププレートを無機層が設けられていない面である調理面を上にして、木枠上で水平面上に設置した。その後、トッププレートの調理面に鋼球（重量５３５ｇ）を、トッププレートの調理面から垂直方向において高さ１０ｃｍの位置から自然落下させた。鋼球の落下によってトッププレートにおける割れの有無を目視により観察した。トッププレートに割れが発生していない場合にはトッププレートに割れが発生するまで、鋼球の高さを５ｃｍ毎に高くして鋼球の自然落下を繰り返して、トッププレートに割れが発生した最小の鋼球の破壊高さを測定した。機械的強度は、この操作を１０回繰り返した平均破壊高さにより評価した。
　（シミの評価）
　実施例１～１６及び比較例１，２で得られたトッププレートにおける無機層の上にそれぞれエタノールを塗布し、ガラス基板の調理面側からエタノールのシミを目視にて以下の評価基準で評価した。
　＜評価基準＞
　◎…塗布したエタノールが観察されない場合
　〇…塗布したエタノールが透けて観察される場合
　×…塗布したエタノールが無機層に浸透し、シミとして観察される場合
　結果を下記の表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２より、実施例１～１６のトッププレートは、機械的強度に優れ、割れ難く、シミの発生が少ないことを確認できた。一方、比較例１のトッププレートでは、エタノールのシミが観察された。また、比較例２のトッププレートでは、わずかな衝撃でトッププレートが損傷した。
１，２１…調理器用トッププレート
２…ガラス基板
２ａ…調理面
２ｂ…裏面
３…無機層
４…温度センサー
５…接着剤
６…耐熱樹脂層

Claims (9)

  1. 　調理器具が載せられる調理面及び該調理面とは反対側の裏面を有する、ガラス基板と、
    　前記ガラス基板の前記裏面上に設けられており、ガラスを含む無機層と、
    を備え、
    　前記無機層の引張応力が、３．７ＭＰａ以下であり、
    　前記無機層中における前記ガラスの含有量が、６０体積％以上、８０体積％以下である、調理器用トッププレート。
  2. 　前記無機層の引張応力が、２．２ＭＰａ以上である、請求項１に記載の調理器用トッププレート。
  3. 　前記無機層が、無機顔料をさらに含む、請求項１又は２に記載の調理器用トッププレート。
  4. 　前記無機層中における前記無機顔料の含有量が、２０体積％以上、４０体積％以下である、請求項３に記載の調理器用トッププレート。
  5. 　前記ガラスの３０℃以上、３８０℃以下の範囲における平均熱膨張係数が、４５×１０－７／℃以上、５５×１０－７／℃以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の調理器用トッププレート。
  6. 　前記ガラスの粘度が１０５．１ｍＰａ・ｓとなる温度が、８００℃以上、９００℃以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の調理器用トッププレート。
  7. 　前記ガラスが、ホウケイ酸ガラスである、請求項１～６のいずれか１項に記載の調理器用トッププレート。
  8. 　前記ガラスの組成が、質量％で、ＳｉＯ２　５５～７０％、Ｂ２Ｏ３　１５～２５％、Ａｌ２Ｏ３　３～１０％、ＢａＯ　０．１～４．９％、ＣａＯ　０～３％、ＭｇＯ　０～３％、Ｌｉ２Ｏ　０．１～５％、Ｎａ２Ｏ　０～１０％、Ｋ２Ｏ　０．３～１５％、Ｆ　０～２％である、請求項１～７のいずれか１項に記載の調理器用トッププレート。
  9. 　前記無機層の厚みが、２．０μｍ以上、２．８μｍ以下である、請求項１～８のいずれか１項に記載の調理器用トッププレート。
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