CN107110512A - 烹调器用顶板 - Google Patents

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Abstract

本发明的技术课题在于发明细菌或霉菌不易增殖的烹调器用顶板。为了解决该技术课题，本发明的烹调器用顶板，其特征在于，具备具有承载烹调器具的烹调面的结晶玻璃基板和形成于该烹调面的装饰层，该装饰层含有ZnO－B2O3系玻璃30～100体积％和耐火性填料粉末0～70体积％。

Description

烹调器用顶板
技术领域
本发明涉及配置于烹调器的上部的烹调器用顶板。
背景技术
在电磁烹调器、气体烹调器等烹调器的上部设置烹调器用顶板。在该烹调器用顶板上载置锅等烹调器具，该烹调器具通过烹调器内部的加热装置来加热烹调。尤其电磁烹调器由于安全性高而存在其需求越发增加的倾向，随之，烹调器用顶板的需要也增大。作为此种烹调器用顶板的基板，使用低膨胀的结晶玻璃基板。例如在专利文献1、2中公开了使用低膨胀透明结晶玻璃基板的烹调器用顶板。
另外，为了增强美感，而在结晶玻璃基板的烹调面上形成有装饰层。而且，该装饰层还具有防止因烹调器具的滑动、烹调器具的摩擦所致的损伤的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－165332号公报
专利文献2：日本特开2007-5318号公报
发明内容
发明要解决的课题
食品等附着于电磁烹调器、气体烹调器等烹调器上而使细菌或霉菌容易增殖。但是，以往的烹调器用顶板不具有抗菌作用，无法抑制细菌或霉菌的增殖。
本发明是鉴于上述情况完成的发明，其技术课题在于发明具有抗菌作用的烹调器用顶板。
用于解决课题的手段
本发明人进行了各种研究，结果发现通过在结晶玻璃基板的烹调面形成装饰层并且在该装饰层中引入ZnO－B2O3系玻璃，从而可以解决上述技术课题，以至提出本发明。即，本发明的烹调器用顶板，其特征在于，具备具有承载烹调器具的烹调面的结晶玻璃基板和形成于该烹调面的装饰层，该装饰层含有ZnO－B2O3系玻璃30～100体积％和耐火性填料粉末0～70体积％。在此，“ZnO－B2O3系玻璃”是指在玻璃组成中包含ZnO及B2O3作为必要成分的玻璃。
本发明的烹调器用顶板具备形成于烹调面的装饰层。由此，可以增强烹调器用顶板的美感，并且可以防止由烹调器具的滑动、烹调器具的摩擦所致的损伤。
另外，本发明的烹调器用顶板的装饰层中包含ZnO－B2O3系玻璃。ZnO－B2O3系玻璃具有适度的溶解性，玻璃组成中的ZnO以Zn2+离子的形式溶出，可以对烹调器用顶板持续地赋予抗菌作用。
图1为表示本发明的一个实施方式的烹调器用顶板的示意性剖视图。烹调器用顶板1具备结晶玻璃基板10。结晶玻璃基板10具有烹调面11。在结晶玻璃基板10的烹调面11上设有装饰层20。该装饰层20含有ZnO－B2O3系玻璃30～100体积％和耐火性填料粉末0～70体积％。利用该装饰层20，可以增强烹调器用顶板1的美感和抗菌作用，并且还可以防止由烹调器具的滑动、烹调器具的摩擦所致的损伤。
图2为表示在本发明的一个实施方式的烹调器用顶板中从与烹调面垂直的方向观察时的装饰层的示意性俯视图。如图2所示，装饰层20为具有不连续部分的印刷烧结层。详细而言，设置规则的点状图案花纹作为装饰层20。
第二，本发明的烹调器用顶板优选：ZnO－B2O3系玻璃以质量％计含有ZnO 40％～70％、B2O3 10％以上且不足40％、SiO2 0％～25％、Na2O 0％～20％、Ag2O 0％～5％作为玻璃组成。这样一来，可以提高装饰层的抗菌作用。
第三，本发明的烹调器用顶板优选：ZnO－B2O3系玻璃以质量％计含有ZnO 54％～64％、B2O3 15％以上且不足40％、SiO2 2％～20％、Al2O3 0.1％～5％、Ag2O 0.05％～0.9％作为玻璃组成，且实质上不含有碱成分。这样一来，可以在抑制变色的基础上提高抗菌持续性。在此，“实质上不含有碱成分”是指玻璃组成中的碱成分(Li2O、Na2O、K2O)的含量为0.1％以下。
第四，本发明的烹调器用顶板优选：耐火性填料粉末为选自堇青石、硅锌矿、氧化铝、磷酸锆、锆石、氧化锆、氧化锡、莫来石、二氧化硅、β－锂霞石、β－锂辉石、β－石英固溶体、磷酸钨酸锆中的一种或两种以上。这样一来，使装饰层的热膨胀系数与结晶玻璃基板的热膨胀系数容易匹配。
第五，本发明的烹调器用顶板优选：装饰层由规则的点状花纹形成，且相邻的斑点间的距离不足5mm。这样一来，即使在附着了水分或液滴状的食品的情况下，也可以可靠地赋予抗菌作用。
第六，本发明的烹调器用顶板优选：装饰层的厚度为10μm以下。这样一来，即使装饰层与结晶玻璃基板的热膨胀系数差变大，也容易防止装饰层的破裂和剥离。
第七，本发明的烹调器用顶板优选：在从与烹调面垂直的方向观察时，装饰层的面积为烹调面整体的面积的5～90％。这样一来，可以提高烹调器用顶板的美感，并且可以赋予抗菌作用。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方式的烹调器用顶板的示意性剖视图。
图2为表示在本发明的一个实施方式的烹调器用顶板中从与烹调面垂直的方向观察时的装饰层的示意性俯视图。
具体实施方式
在本发明的烹调器用顶板中，装饰层至少包含ZnO－B2O3系玻璃，并且根据需要包含耐火性填料粉末、无机颜料粉末等。ZnO－B2O3－SiO2系玻璃是用于赋予抗菌作用的成分。耐火性填料粉末是用于降低热膨胀系数的成分，并且是提高机械强度的成分。无机颜料粉末是用于着色成黑色等而提高装饰性的成分。予以说明，为了提高显色性，也可以进一步添加除上述以外的Cu粉末等金属粉末。
装饰层含有ZnO－B2O3系玻璃30～100体积％和耐火性填料粉末0～70体积％，优选含有ZnO－B2O3系玻璃50～100体积％和耐火性填料粉末0～50体积％，更优选含有ZnO－B2O3系玻璃70～100体积％和耐火性填料粉末0～30体积％，特别优选含有ZnO－B2O3系玻璃90～100体积％和耐火性填料粉末0～10体积％。若ZnO－B2O3系玻璃的含量过少(或耐火性填料粉末过多)，则抗菌作用容易降低。
ZnO－B2O3系玻璃以质量％计优选含有ZnO 40～70％、B2O3 10％以上且不足40％、SiO2 0～25％、Na2O 0～20％、Ag2O 0～5％作为玻璃组成，更优选含有ZnO 54～64％、B2O315％以上且不足40％、SiO2 2～20％、Al2O3 0.1～5％、Ag2O 0.05～0.9％，且实质上不含有碱成分。像上述那样对各成分的含有范围进行限定的理由如下述所示。予以说明，在各成分的含有范围的说明中，％表示是指质量％。
ZnO是以Zn离子的形式赋予抗菌作用的主要因子。ZnO的含量优选为40～70％、50～66％、54～64％、55～63％，特别优选为57～62％。若ZnO的含量过少，则抗菌作用容易降低。而且，在ZnO的含量过少的情况下，为了提高抗菌力，不得不引入大量价格昂贵的Ag2O，原料成本容易高涨。另一方面，若ZnO的含量过多，则难以玻璃化。
B2O3是玻璃形成成分，并且是可以调整抗菌持续性的成分。B2O3的含量优选为10％以上且不足40％、15～38％、15～35％，特别优选为18～30％。若B2O3的含量过少，则难以玻璃化，并且Zn离子或Ag离子的溶出量变少，抗菌作用容易降低。另一方面，若B2O3的含量过多，则Zn离子或Ag离子的溶出量过大，因此抗菌持续性容易降低。
SiO2是玻璃形成成分，并且是可以调整抗菌持续性的成分。SiO2的含量优选为0～25％、1～25％、2～20％，特别优选为5～15％。若SiO2的含量过少，则难以玻璃化，并且Zn离子或Ag离子的溶出量过大，因此抗菌持续性容易降低。另一方面，若SiO2的含量过多，则Zn离子或Ag离子的溶出量变少，抗菌作用容易降低。
碱成分是容易发生耐水性降低、外观不良的成分。因此，Li2O、Na2O及K2O的含量分别优选为20％以下、10％以下、5％以下，特别优选为1％以下，理想的是实质上不含有碱成分。碱成分的总量优选为20％以下、10％以下、5％以下，特别优选为1％以下，理想的是实质上不含有碱成分。
Ag2O是提高抗菌作用的成分。Ag2O的含量优选为0～5％、0～3％、0.05～0.9％、0.1～0.9％，特别优选为0.3～0.8％。若Ag2O的含量过少，则难以享有上述的效果。另一方面，若Ag2O的含量过多，则容易产生因紫外线的照射所致的变色等问题，并且原料成本容易高涨。
除上述成分以外，还可以包含以下的成分。
Al2O3是有助于玻璃化的成分，并且是在玻璃内使Ag成分稳定地保持为离子状态的成分。Al在玻璃内与Si同样以配位4个氧的形式存在。Al在玻璃内是3价的阳离子，与Si的4价相比，价数少1个，因此通过与氧离子的电荷平衡而以具有负离子(－1)的电荷的状态存在。另一方面，Ag离子是1价的阳离子，其以电荷补偿的状态稳定地担载于1价的负离子的Al位点。予以说明，Ag虽然在离子状态下具有较高的抗菌作用，但是还原性非常高，因此具有从边缘争夺电子而容易从离子状态变化为金属状态的性质。而且，若Ag变化为金属状态，则导致抗菌作用显著降低。Al2O3的含量优选为0～7％、0.1～5％，特别优选为0.5～5％。另外，Al2O3的含量优选多于Ag2O的含量。若Al2O3的含量过少，则难以享有上述的效果。另一方面，若Al2O3的含量过多，则Zn离子或Ag离子的溶出量变少，抗菌作用容易降低。
MgO是在维持耐水性的状态下降低高温粘性的成分。MgO的含量优选为0～10％、0.1～10％，特别优选为1～7％。若MgO的含量过少，则难以享有上述的效果。若MgO的含量过多，则难以玻璃化。
CaO是在维持耐水性的状态下降低高温粘性的成分。CaO的含量优选为0～15％，特别优选为0.1～10％。若CaO的含量过少，则难以享有上述的效果。若CaO的含量过多，则难以玻璃化。
P2O5是玻璃形成成分，并且是可以调整抗菌持续性的成分。P2O5的含量优选为0～40％、0～25％、0～10％，特别优选为0～1％。若P2O5的含量过多，则Zn离子或Ag离子的溶出量过大，因此抗菌持续性容易降低。
除上述成分以外，还可以包含其他成分，例如可以按照总量或单个量优选至多5％、特别优选至多1％的量引入SrO、BaO、TiO2、ZrO2、CeO2等。
作为耐火性填料粉末，可以使用各种材料，但是从与ZnO－B2O3系玻璃的适合性的观点出发，优选堇青石、硅锌矿、氧化铝、磷酸锆、锆石、氧化锆、氧化锡、莫来石、二氧化硅、β－锂霞石、β－锂辉石、β－石英固溶体、磷酸钨酸锆等，特别优选堇青石、硅锌矿。
无机颜料粉末的含量优选为0～35质量％、0～30质量％、0～25质量％，特别优选为0.1～20质量％。若无机颜料粉末的含量过多，则ZnO－B2O3系玻璃相对变少，抗菌作用容易降低。
无机颜料粉末可以使用各种材料，包括例如：NiO(绿色)、MnO2(黑色)、CoO(黑色)、Fe2O3(茶褐色)、Cr2O3(绿色)、TiO2(白色)等着色氧化物；Cr－Al系尖晶石(粉红色)、Sn－Sb－V系金红石(灰色)、Ti－Sb－Ni系金红石(黄色)、Zr－V系斜锆石(黄色)等氧化物；Co－Zn－Al系尖晶石(蓝色)、Zn－Fe－Cr系尖晶石(茶色)、Cr－Cu－Mn系尖晶石等复合氧化物；Ca－Cr－Si系石榴石(维多利亚绿)、Ca－Sn－Si－Cr系榍石(sphene)(粉红色)、Zr－Si－Fe系锆石(橙红色)、Co－Zn－Si系硅锌矿(深蓝色)、Co－Si系橄榄石(深蓝色)等硅酸盐。为了得到所需的颜色，可以将这些无机颜料粉末按照上述的比例进行混合。另外，除上述无机颜料粉末以外，例如也可以为了提高装饰层的隠蔽性及耐磨耗性而适量混合ZrSiO4或滑石等。
无机颜料粉末的平均粒径D50优选为9μm以下、特别优选为0.5～4μm。无机颜料粉末的最大粒径Dmax优选为10μm以下、特别优选为2～8μm。若无机颜料粉末的粒度过大，则丝网印刷性容易降低，并且装饰层的显色性容易降低。
就本发明的烹调器用顶板而言，在结晶玻璃基板的烹调面形成有装饰层。作为装饰层，可以利用例如点状(略圆形)、矩形状、线状的图案花纹，从提高美感的观点出发，优选规则的点状图案花纹。关于图案花纹的大小，在从烹调面侧观察时的装饰层的形状为点状的情况下，优选使直径为0.5～5mm。在装饰层的形状为矩形状的情况下，优选使一边的长度为0.2～4mm。另外，在装饰层的形状为格子或线状的情况下，构成格子的线及线状花纹中的线宽优选为0.2～5.0mm。
在图案花纹由规则的点状花纹形成的情况下，相邻的斑点间的距离优选不足5mm、不足3mm，特别优选不足2mm。若相邻的斑点间的距离过大，则在水分或液滴状的食品附着于烹调面的情况下，产生不与装饰层接触的风险，难以防止细菌或霉菌等的发生。
在本发明中，从与烹调面垂直的方向观察时的装饰层的面积优选为烹调面整体的面积的5～90％，更优选为15～80％的范围，进一步优选为17～70％的范围，特别优选为20～60％的范围。若装饰层的面积过小，则容易使美感作用、抗菌作用不充分。另外，存在无法充分抑制烹调器具的滑动的风险。
装饰层的厚度优选为10μm以下，特别优选为6μm以下。另外，装饰层的厚度优选为1μm以上，特别优选为1.5μm以上。若装饰层的厚度过厚，则有时会使装饰层剥离，若装饰层的厚度过薄，则有时使美感作用、抗菌作用不充分。
本发明的装饰层例如按照以下方式来制作。首先，将形成ZnO－B2O3系玻璃的玻璃粉末(根据需要添加耐火性填料粉末、无机颜料粉末等)和载色剂用三辊磨机均匀混炼，制作粉末糊状物。载色剂主要由溶剂和树脂构成。出于使树脂溶解且使玻璃粉末等均匀分散的目的而添加溶剂。出于调整糊状物的粘性的目的而添加树脂。另外，也可以根据需要添加表面活性剂、增稠剂等。
作为树脂，可以使用丙烯酸酯(丙烯酸类树脂)、乙基纤维素、聚乙二醇衍生物、硝基纤维素、聚甲基苯乙烯、聚碳酸亚乙酯、甲基丙烯酸酯等。尤其是丙烯酸酯、乙基纤维素的热分解性良好，因而优选。
作为溶剂，可以使用松油、N,N’－二甲基甲酰胺(DMF)、α－松油醇、高级醇、γ－丁基内酯(γ－BL)、四氢萘、丁基卡必醇乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、苄醇、甲苯、3－甲氧基－3－甲基丁醇、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇二甲醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单丁基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单丁基醚、碳酸亚丙酯、N－甲基－2－吡咯烷酮等。尤其是α－松油醇为高粘性且树脂等的溶解性也良好，因而优选。
接着，将粉末糊状物使用丝网印刷机等涂布机涂布结晶玻璃基板的烹调面上后供于干燥工序、烧成工序。由此可以在结晶玻璃基板的烹调面形成装饰层。干燥工序的条件一般为70～150℃且10～60分钟。烧成工序是使树脂分解挥发并且使玻璃粉末烧结而在使装饰层固着于结晶玻璃基板的表面的工序。烧成工序的条件一般为650～850℃且5～30分钟。在烧成工序中，烧成温度越低，烧成效率越提高，但是另一方面，装饰层与结晶玻璃基板的固着性越降低。
在本发明的烹调器用顶板中，从防止由热冲击所致的破裂的观点出发，结晶玻璃基板的软化温度优选为700℃以上，特别优选为750℃以上。另外，从防止由热冲击所致的破裂的观点出发，结晶玻璃基板在30℃～750℃下的平均线性热膨胀系数优选为－10×10－7/℃～+30×10－7/℃，特别优选为－10×10－7/℃～+20×10－7/℃。
结晶玻璃基板的板厚优选为6mm以下，特别优选为4.5mm以下。另外，结晶玻璃基板的板厚优选为2mm以上，特别优选为2.5mm以上。若结晶玻璃基板的板厚过厚，则在用作红外线加热方式或电磁加热(IH)方式的烹调器用顶板的情况下，存在加热源与锅等烹调器具的距离变大、加热效率降低的倾向。另一方面，若结晶玻璃基板的板厚过薄，则机械强度过低而在烹调时容易破损。
可以在与结晶玻璃基板的烹调面相反一侧的面形成呈现珠光色调等色调的彩绘(日文原文：絵付)层、包含光瓷(日文原文：ラスター彩)的发光层。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行说明。予以说明，以下的实施例仅仅是例示。本发明并不受以下实施例的任何限定。
表1表示本发明的实施例(试样No.1～11)。
【表1】
按照以下方式制作各试样。首先，按照表中的玻璃组成调配玻璃原料，进行充分混合后，加入到铂－铑合金坩埚中，在1100～1300℃下熔融3小时。熔融后，成形为约0.7mm厚的膜状。将所得的玻璃膜利用球磨机进行粉碎，通过孔径75微米的筛，再利用空气分级得到平均粒径D50为3μm的玻璃粉末。予以说明，玻璃粉末的粒度是利用岛津制作所社制激光衍射测定装置测定得到的值。
接着，将所得的玻璃粉末(或者玻璃粉末与耐火性填料粉末的复合粉末)与载色剂混合后，利用三辊磨机均匀混炼，得到粉末糊状物。予以说明，作为载色剂，使用使乙基纤维素溶解于α－萜品醇后的，并将复合粉末/载色剂按质量比调整为1～2。予以说明，表中的CDR是指堇青石，β石英是指β－石英固溶体。
接着，按照规则的点状图案花纹在透明结晶玻璃基板(日本电气硝子株式会社制N－0、主结晶：β－石英固溶体、板厚：4.0mm、尺寸：600mm×400mm)的单面(假设为烹调面)整体丝网印刷粉末糊状物后，在120℃下干燥20分钟，之后将其投入720℃的电炉，烧成10分钟，自然冷却至室温，由此形成厚度5μm的装饰层。予以说明，将相邻的斑点间的距离设为1.8mm，并将从与烹调面垂直的方向观察时的装饰层的面积设为烹调面整体的面积的25％。对该装饰层进行了各种评价。
有无破裂按照以下方式评价：观察装饰层，将未确认到破裂的情况设为“○”，并且将确认到破裂的情况设为“×”。
耐摩耗性按照以下方式评价：使用#1000的砂纸，将装饰层以载荷1.3kg、单程100mm/秒的速度往复100次后，将装饰层未剥离的情况设为“○”，将装饰层发生剥离的情况设为“×”。
抗菌性试验根据抗菌制品技术协议会的“抗菌加工制品的抗菌力试验法I(1998年度版)膜密合法：JISZ2801”来进行，在试验菌为大肠菌的情况下，将抗菌活性值为2.0以上的情况设为“○”且将抗菌活性值不足2.0的情况设为“×”，进行了评价。另外，将装饰层在50℃的热水中浸渍16小时后，目视观察装饰层的外观。
由表1可知，试样No.1～11的装饰层的固着强度良好，具有良好的抗菌作用、耐水性。
产业上的可利用性
本发明的烹调器用顶板可以应用于电磁烹调器、气体烹调器等烹调器中。另外，本发明的烹调器用顶板虽然具备结晶玻璃基板，但是，在耐热性的要求基准低的情况下，也可以使用非晶质的玻璃基板来代替结晶玻璃基板。
符号说明
1…烹调器用顶板
10…结晶玻璃基板
11…烹调面
20…装饰层

Claims (7)

1.一种烹调器用顶板，其特征在于，具备具有承载烹调器具的烹调面的结晶玻璃基板和形成于该烹调面的装饰层，
该装饰层含有ZnO－B2O3系玻璃30体积％～100体积％和耐火性填料粉末0体积％～70体积％。
2.根据权利要求1所述的烹调器用顶板，其特征在于，ZnO－B2O3系玻璃以质量％计含有ZnO 40％～70％、B2O3 10％以上且不足40％、SiO2 0％～25％、Na2O 0％～20％、Ag2O 0％～5％作为玻璃组成。
3.根据权利要求1或2所述的烹调器用顶板，其特征在于，ZnO－B2O3系玻璃以质量％计含有ZnO 54％～64％、B2O3 15％以上且不足40％、SiO2 2％～20％、Al2O3 0.1％～5％、Ag2O0.05％～0.9％作为玻璃组成，且实质上不含有碱成分。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的烹调器用顶板，其特征在于，耐火性填料粉末为选自堇青石、硅锌矿、氧化铝、磷酸锆、锆石、氧化锆、氧化锡、莫来石、二氧化硅、β－锂霞石、β－锂辉石、β－石英固溶体、磷酸钨酸锆中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的烹调器用顶板，其特征在于，装饰层由规则的斑点状花纹形成，且相邻的斑点间的距离不足5mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的烹调器用顶板，其特征在于，装饰层的厚度为10μm以下。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的烹调器用顶板，其特征在于，在从与烹调面垂直的方向观察时，装饰层的面积为烹调面整体的面积的5％～90％。
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