(57)【要約】【課題】この発明は、耐熱性樹脂層と接着剤層との間に水溶性高分子層を介装させ、外観不良の発生を抑制できる加熱調理器具およびその製造方法を得る。【解決手段】加熱調理器具は、無機顔料層７が平板状の透明結晶化ガラス６の裏面上に形成され、耐熱性樹脂層８が無機顔料層７上に形成されたトッププレート２を備え、トッププレート２がその裏面側を接着剤によりアンダーフレーム５に接着固定されている。そして、水溶性高分子層９が耐熱性樹脂層８と接着剤層１０との間に介装されている。【選択図】図２
2014011014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光層が平板状の透明結晶化ガラスの裏面上に形成され、耐熱性樹脂層が上記遮光層上に形成されたトッププレートを備え、上記トッププレートがその裏面側を接着剤によりフレームに接着固定されている加熱調理器具であって、
水溶性高分子層が上記耐熱性樹脂層と接着剤層との間に介装されていることを特徴とする加熱調理器具。
【請求項２】
上記水溶性高分子層が、ポリビニルアルコール、又はポリビニルピロリドンにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器具。
【請求項３】
上記接着剤は、シリコーン系接着剤であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱調理器具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の加熱調理器具の製造方法であって、
上記透明結晶化ガラスの裏面に上記遮光層を形成する工程と、
上記遮光層上に上記耐熱性樹脂層を形成する工程と、
上記耐熱性樹脂層上に上記水溶性高分子層を形成する工程と、
上記水溶性高分子層又は上記フレームに接着剤を塗布し、上記トッププレートを上記フレームに接着固定する工程と、を備え、
上記耐熱性樹脂層上に上記水溶性高分子層を形成する工程は、水溶性高分子の１〜１０％水溶液を上記耐熱性樹脂層上に塗布することを特徴とする加熱調理器具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁加熱装置を備えた加熱調理器具およびその製造方法に関し、特にそのトッププレートの接着構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電磁加熱装置を備えた加熱調理器具であるＩＨクッキングヒータのトッププレートには、低熱膨張黒色結晶化ガラスや低熱膨張透明結晶化ガラスが用いられている。この種のＩＨクッキングヒータでは、加熱時の目印となるヒータ部の点灯がないので、発光ダイオードなどを加熱部の近傍に配置し、トッププレートを介して加熱パワーを確認できるようになっている。しかし、トッププレートに低熱膨張黒色結晶化ガラスを用いた場合には、発光ダイオードの光が目立たず、見にくいという不具合がある。一方、トッププレートに低熱膨張透明結晶化ガラスを用いる場合には、発光ダイオードを表示する部位を除いて遮光被膜を設け、調理器具の内部構造を見えないようにする必要があった。さらに、裏面に遮光被膜が被覆されたトッププレートは、遮光被膜上に塗布された接着剤によりトップフレームやアンダーフレームに固定されるので、接着剤が遮光被膜に染み込み、表面から見て染みのように見え、外観不良を発生させるという不具合もあった。
【０００３】
このような状況を鑑み、低熱膨張透明結晶化ガラス板の表面に無機顔料とガラスとからなる多孔質の遮光被膜を形成し、その遮光被膜の表面に耐熱性樹脂層を形成した従来の調理用トッププレートが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の従来の調理用トッププレートでは、耐熱性樹脂層が遮光被膜の表面に形成されているので、接着剤の低分子成分が遮光被膜に染み入ることが阻止され、外観不良の発生が抑えられる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の調理用トッププレートでは、調理中の空焚きなどの過度の高温状態によって耐熱性樹脂層が劣化し、クラックが発生する虞があった。そして、耐熱性樹脂層にクラックが発生すると、接着剤の低分子成分が耐熱性樹脂層に発生したクラックを介して無機顔料層に染み入り、トッププレートの調理面側の表面から見て、黒い染みとなって見え、外観不良の発生をもたらすことになる。
【０００５】
そこで、低熱膨張透明結晶化ガラス板の表面に無機顔料層を形成し、その無機顔料層の表面にシリカ含有無機塗料層を形成した従来の調理用トッププレートが提案されていた（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載の従来の調理用トッププレートでは、調理中の空焚きなどの過度の高温状態によってもシリカ含有無機塗料層が劣化せず、接着剤の低分子成分が無機顔料層に染み入ることがシリカ含有無機塗料層により阻止され、外観不良の発生が抑えられる。
【０００６】
さらに、耐熱樹脂層にシランカップリング剤を含有させ、樹脂を形成する３次元網目構造の結合を強化させ、トッププレートが高温に達した場合でも、耐熱樹脂層の劣化によるクラック発生を防止する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３によれば、高温時のグリースや接着剤の成分が染み込むことを防止することができ、染みの発生を防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３３８３６０号公報
【特許文献２】特開２００９−０４７４０６号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４０１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この種のＩＨクッキングヒータでは、性能の向上にともない、加熱温度が上昇し、トッププレートの温度がこれまでよりも高温となる。
そこで、特許文献１に記載の従来の調理用トッププレートでは、耐熱性樹脂層がより劣化しやすくなり、接着剤の低分子成分が劣化した耐熱性樹脂層を透過して無機顔料層に染み入ることによる外観不良の発生の危険性が増大するという問題があった。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の従来の調理用トッププレートでは、無機顔料層と接着剤層との間に介装されたシリカ含有無機塗料層が硬い膜であることから、接着剤の硬化収縮時や調理中に接着剤層に発生する応力により、無機顔料層とシリカ含有無機塗料層内部にクラックが発生しやすくなる。そして、このクラックの発生部分が、トッププレートの調理面側の表面から見て、白く染みとなって見え、外観不良をもたらすという問題がある。
【００１０】
さらに、特許文献３に記載の従来の調理用トッププレートでは、シランカップリング剤によって耐熱樹脂層の３次元網目構造の結合が強化され、硬い膜であることから、接着剤の硬化収縮時や調理中に接着剤層に発生する応力により、無機顔料層と耐熱樹脂層の内部にクラックが発生しやすくなる。そして、このクラックの発生部分が、トッププレートの調理面側の表面から見て、白い染みとなって見え、外観不良をもたらすという問題がある。
【００１１】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、耐熱性樹脂層と接着剤層との間に水溶性高分子層を介装させ、外観不良の発生を抑制できる加熱調理器具およびその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明による加熱調理器具は、遮光層が平板状の透明結晶化ガラスの裏面上に形成され、耐熱性樹脂層が上記遮光層上に形成されたトッププレートを備え、上記トッププレートがその裏面側を接着剤によりフレームに接着固定されている。そして、水溶性高分子層が上記耐熱性樹脂層と接着剤層との間に介装されている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、耐熱性樹脂層と接着剤層との間に介装されている水溶性高分子膜が緻密な膜に形成され、接着剤の低分子成分の透過を阻止できるとともに、接着剤層に発生する応力を緩和する。そこで、耐熱性樹脂層が調理中の高温に曝されて劣化し、クラックが発生したとしても、接着剤の低分子成分が耐熱性樹脂層のクラックに染み入ることができず、外観不良の発生が抑制される。さらに、接着剤の硬化収縮時や調理中に接着剤層に発生する応力が緩和され、耐熱性樹脂層のクラック発生が抑制される。そこで、遮光層と耐熱性樹脂層の内部に発生するクラックに起因する外観不良の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電磁調理器具を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る電磁調理器具におけるトッププレートの接着構造を示す要部断面図である。
【図３】この発明の一実施の形態の実施態様に係る電磁調理器具におけるトッププレートの接着構造を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の加熱調理器具の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１６】
図１はこの発明の一実施の形態に係る電磁調理器具を示す斜視図、図２この発明の一実施の形態に係る電磁調理器具におけるトッププレートの接着構造を示す要部断面図である。
【００１７】
図１において、電磁調理器具としてのＩＨクッキングヒータは、上部を開口とする箱形の筐体１と、筐体１の上部を覆うように配設されるトッププレート２と、トッププレート２の外周部の少なくとも一辺を保持するフレーム４と、を備える。このＩＨクッキングヒータは、２口の誘導加熱による調理鍋搭載部３ａと、１口のラジエントヒータ加熱による調理鍋搭載部３ｂと、を設けたビルトイン型のＩＨクッキングヒータである。そして、図示していないが、コイルが、トッププレート２の各調理鍋搭載部３ａの裏面に近接するように筐体１内に配設されている。そして、コイルに電流を流して磁力線を発生させ、トッププレート２に搭載される鍋やフランパンなどの被加熱物に渦電流を生じさせ、被加熱物を自己発熱させて、調理することになる。また、リボン状金属発熱体が、トッププレート２の調理鍋搭載部３ｂの下に埋め込まれている。
【００１８】
つぎに、トッププレート２の接続構造について図２を参照しつつ説明する。
【００１９】
トッププレート２は、矩形平板状の透明結晶化ガラス６と、透明結晶化ガラス６の裏面の全面に被覆形成された遮光層としての無機顔料層７と、無機顔料層７の表面の全面に被覆、形成された耐熱性樹脂層８と、を備えている。さらに、水溶性高分子層９が耐熱性樹脂層８の表面の外周縁部に所定幅で被覆されている。
このように構成されたトッププレート２は、その裏面外周縁部を接着剤により、フレームとしてのアンダーフレーム５に接着固定されて、保持されている。このように、水溶性高分子層９が耐熱性樹脂層８と接着剤層１０との間に介装されている。
【００２０】
なお、アンダーフレーム５が省略されている場合には、図３に示されるように、フレーム４の下端の折り曲げ片を延出させ、トッププレート２は、その裏面外周縁部を当該折り曲げ片に接着固定されることになる。また、水溶性高分子膜９は耐熱性樹脂層８の表面全面に形成されてもよい。
【００２１】
ここで、透明結晶化ガラス６は、加熱と冷却とが繰り返し行われるので、低熱膨張であることが求められ、特に３０〜７５０℃における平均線熱膨張係数が−１０〜+３０×１０−７／℃の範囲にあるものを使用することが好ましい。
無機顔料層７は、無機顔料とガラスとからなり、透明結晶化ガラス６との熱膨張差によるクラックの発生を阻止するために、多孔質となっている。無機顔料の材料は、特に限定されず、例えば、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系などを用いることができる。ガラスの材料としては、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、Ｎａ２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ２系などを用いることができる。
耐熱性樹脂層８の材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、またはこれらの複合体を主成分として用いることができる。
【００２２】
接着剤の材料は、特に限定されず、例えばアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、シリコーン系、変性シリコーン系などの接着剤が用いられ、一液性でも、二液性でもよい。これらの接着剤は１種、又は２種以上を混合して用いることができる。調理中に高温となることから、耐熱性の観点から、シリコーン系の接着剤を用いることが好ましい。シリコーン系接着剤には、反応型では、縮合反応型や付加反応型があり、硬化反応条件では、常温硬化型、加熱硬化型があるが、いずれの種類を用いることができる。
【００２３】
水溶性高分子層９の材料としては、天然高分子、半合成高分子、合成高分子、無機高分子などがある。合成高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ピロアクリル酸、ポリビニルピロリドン、水溶性アルキッド、ポリビニルエーテル、ポリマレイン酸共重合体、ポリエチレンイミドなどが用いられるが、水への高溶解度の観点から、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルエーテルを用いることが好ましい。
【００２４】
水溶性高分子層９を耐熱性樹脂層８上に形成する方法は、水溶性高分子のコーティング液を耐熱性樹脂層８上に均一に塗布できる方法であれば特に限定されず、例えば、ディスペンサ、スプレー、刷毛、ローラ、スポンジなどを用いることができる。水溶性高分子層９の厚みは、薄すぎると接着剤の低分子成分の透過防止効果および応力緩和効果が得られなくなり、厚すぎると耐熱性樹脂層８に対する接着強度が低下し、接着剤層１０に発生する応力によりクラックを発生してしまう。そして、水溶性高分子のコーティング液の濃度は、１％未満であるとコーティング膜厚が薄くなり、１０％を超えるとコーティング膜厚が厚くなり過ぎてしまうので、１％以上、１０％以下とすることが望ましく、特に２％以上、７％以下とすることがより望ましい。
【００２５】
このように構成されたＩＨクッキングヒータでは、無機顔料層７が透明結晶化ガラス６の裏面に被覆されているので、調理鍋搭載部３ａの下部に配設されている誘導加熱用のヒータなどの調理器の内部構造が見えなくなっている。
【００２６】
また、水溶性高分子層９が耐熱性樹脂層８と接着剤層１０との間に介装されている。この水溶性高分子層９は、緻密な膜であり、接着剤の低分子成分の透過を阻止するとともに、接着剤層１０に発生する応力を緩和するように作用する。そこで、耐熱性樹脂層８が調理中に高温状態となり劣化し、クラックが発生したとしても、接着剤の低分子成分が耐熱性樹脂層８のクラックを介して無機顔料層７に染み入ることが水溶性高分子層９により阻止され、外観不良の発生が抑制される。さらに、接着剤の硬化収縮により接着剤層１０に発生する応力や調理中の温度上昇により接着剤層１０に発生する熱応力は、水溶性高分子層９により緩和される。そこで、接着剤層１０に発生する応力に起因する、耐熱性樹脂層８のクラックの発生が抑えられる。したがって、無機顔料層７と耐熱性樹脂層８の内部のクラック部分が、トッププレート２の調理面側の表面から見て、白く染みとなって見える外観不良の発生を抑制できる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、耐熱性樹脂層が無機顔料層上に直接形成されているものとしているが、無機顔料層と耐熱性樹脂層との間にシリカ層を介装させてもよい。
また、上記実施の形態では、加熱調理器具として電磁調理器具を用いて説明しているが、本発明は、ガス調理器具などの別の加熱調理器具に適用しても、同様の効果を奏する。
【００２８】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
【００２９】
実施例１．
市販のＣｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系黒色無機顔料粉末とＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス粉末（日本電気硝子株式会社製ＢＨＷ）とを質量比７：３で混合したフリットに、樹脂および有機溶媒を添加してペーストを作製した。ついで、このペーストを４ｍｍ厚の透明結晶化ガラス６（日本電気硝子株式会社製ネオセラムＮ−０）の裏面の全面に塗布し、１００〜１５０℃で１０〜２０分乾燥した後、８５０℃で３０分間焼成し、透明結晶化ガラス６の裏面に遮光層としての無機顔料層７を形成した。ついで、シリコーン樹脂を無機顔料層７の全面に塗布し、乾燥させて、耐熱性樹脂層８を形成した。ついで、ポリビニルアルコール（ゴーセファイマー（日本合成化学登録商標）Ｚ−１００）の５％水溶液を耐熱性樹脂層８の全面に刷毛塗りし、その上にシリコーン系一液湿気硬化型接着剤を塗布し、ＳＵＳ４３０で作製されたアンダーフレーム５に接着した。接着剤の硬化条件は、３０℃６０％ＲＨ環境下で７日間硬化養生させた。
【００３０】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側（無機顔料層と逆側）から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００３１】
実施例２．
ゴーセファイマー（日本合成化学登録商標）Ｚ−１００）の５％水溶液に代えて２％水溶液を用い、実施例１と同様にして、評価サンプルを作製した。
【００３２】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００３３】
実施例３．
ゴーセファイマー（日本合成化学登録商標）Ｚ−１００）の５％水溶液に代えて７％水溶液を用い、実施例１と同様にして、評価サンプルを作製した。
【００３４】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００３５】
実施例４．
ゴーセファイマー（日本合成化学登録商標）Ｚ−１００）の５％水溶液に代えてポリビニルピロリドンＫ１５（東京化成工業株式会社製）の５％水溶液を用い、実施例１と同様にして、評価サンプルを作製した。
【００３６】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００３７】
実施例５．
シリコーン系一液湿気硬化型接着剤に代えてシリコーン系一液熱硬化型接着剤を用い、実施例１と同様にして、評価サンプルを作製した。なお、シリコーン系一液熱硬化型接着剤の硬化条件は、１２０℃１時間とした。
【００３８】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００３９】
実施例６．
シリコーン系一液湿気硬化型接着剤に代えてシリコーン系一液熱硬化型接着剤を用い、実施例４と同様にして、評価サンプルを作製した。なお、シリコーン系一液熱硬化型接着剤の硬化条件は、１２０℃１時間とした。
【００４０】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生は観察されなかった。
【００４１】
比較例１．
ゴーセファイマー（日本合成化学登録商標）Ｚ−１００の５％水溶液の塗布を省略し、実施例１と同様にして、評価サンプルを作製した。
【００４２】
このように作製された評価サンプルに高温暴露試験（１５５℃１５００時間、２００℃１００時間）を施し、透明結晶化ガラス６の表面側から接着領域を目視観察したところ、いずれの高温暴露試験後の評価サンプルにも染みの発生が観察された。
【００４３】
このように、水溶性高分子層９が耐熱性樹脂層８と接着剤層１０との間に介装されていない比較例１では、高温暴露試験後に染みの発生が観察された。これは、高温に曝された接着剤層１０に発生する応力が何ら緩和されることなく耐熱性樹脂層８に作用し、耐熱性樹脂層８にクラックを発生させたことによるものと推考される。
【００４４】
一方、水溶性高分子層９を耐熱性樹脂層８と接着剤層１０との間に介装させた実施例１−６では、高温暴露試験後に染みの発生は観察されなかった。これは、水溶性高分子層９が、高温に曝された接着剤層１０に発生する応力を緩和し、耐熱性樹脂層８にクラックの発生を抑えたことによるものと推考される。
【００４５】
なお、上記各実施例では、耐熱性樹脂層上に水溶性高分子層を塗布後、水溶性高分子層上に接着剤を塗布するものとしているが、接着剤の塗布工程に先立って、水溶性高分子層の乾燥工程を実施してもよい。
また、上記各実施の形態では、接着剤を水溶性高分子層上に形成するものとしているが、接着剤をアンダーフレーム（フレーム）側に形成してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
２  トッププレート、４  フレーム、５  アンダーフレーム(フレーム）、６  透明結晶化ガラス、７  無機顔料層（遮光層）、８  耐熱性樹脂層、９  水溶性高分子層、１０  接着剤層。
【図１】
2014011014.tif 000003
【図２】
2014011014.tif 000004
【図３】
2014011014.tif 000005