(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含む着色透明ガラスセラミック板から構成されている、多色表示性および熱遮蔽が改善された誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックスであって、不可避の微量を除き、化学清澄剤である酸化ヒ素および酸化アンチモンを含有しないガラスセラミックスにおいて、
３８０〜５００ｎｍの青色のうちの少なくとも１つの波長において＞０．４％、
６３０ｎｍでは＞２％、
１６００ｎｍでは＜４５％
の調理面の透過率値、
および可視光中では２．５％未満の光透過率
を有し、
ガラスセラミック組成物（酸化物換算での重量％）が主要成分として以下の成分：
Ｌｉ２Ｏ                          １．５〜４．２
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                ０．２〜１．５
ＭｇＯ                            ０〜３
ΣＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ          ０〜４
ＺｎＯ                            ０〜３
Ｂ２Ｏ３                          ０〜２
Ａｌ２Ｏ３                        １９〜２３
ＳｉＯ２                          ６０〜６９
ＴｉＯ２                          １．５〜６
ＺｒＯ２                          ０．５〜２
Ｐ２Ｏ５                          ０〜３
ＳｎＯ２                          ０．１〜＜０．６
ΣＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２    ３．８〜６
および
Ｖ２Ｏ５                          ０〜０．０６
Ｆｅ２Ｏ３                        ０．０３〜０．３
ＣｏＯ                            ０〜０．３
Ｃｒ２Ｏ３                        ０〜０．３
ＮｉＯ                            ０〜０．３
の群から選ばれる、含有量最高１重量％での、少なくとも２つの着色酸化物の組み合わせを含有することを特徴とする、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス。
【請求項２】
５００ｎｍを超える全波長領域中の可視光の領域での０．１％を超える、調理面の透過率値、６３０ｎｍでの＜１２％の透過率、近赤外線中９５０ｎｍでの３０％を超える透過率、および可視光中での０．５〜２％の光透過率を特徴とする、請求項１に記載の、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス。
【請求項３】
酸化物換算の重量％で本質的に以下：
Ｌｉ２Ｏ                          ２〜４．２
Ｎａ２Ｏ                          ０．１〜１
Ｋ２Ｏ                            ０．１〜１
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                ０．３〜１．３
ＭｇＯ                            ０〜２．６
ΣＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ          ０．１〜４
ＺｎＯ                            ０〜２．５
Ｂ２Ｏ３                          ０〜１
Ａｌ２Ｏ３                        １９〜２２．５
ＳｉＯ２                          ６０〜６８
ＴｉＯ２                          ２．０〜６
ＺｒＯ２                          ０．８〜１．８
Ｐ２Ｏ５                          ０〜１．５
ＳｎＯ２                          ０．１〜０．５
ΣＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２    ４〜６
および
Ｖ２Ｏ５                          ０〜０．０５
Ｆｅ２Ｏ３                        ０．０３〜０．３
ＣｏＯ                            ０〜０．３
Ｃｒ２Ｏ３                        ０〜０．３
ＮｉＯ                            ０〜０．３
の群から選ばれる、総含有量０．１〜１重量％での、少なくとも２つの着色酸化物の組み合わせから構成されているガラスセラミック組成物を特徴とする、請求項１または２に記載の、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス。
【請求項４】
１７００℃超の、ガラス溶融物の温度によるガラスセラミックスが、３個／ｋｇ未満の泡数を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス。
【請求項５】
調理面の下側に通例の赤色表示の代わりか、またはそれを補充して、１つまたは複数の、青色、緑色、黄色、オレンジ色、もしくは白色の表示といった、異なる色の表示を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス。
【請求項６】
結晶化可能な原料ガラスを迅速にセラミック化することによる、総継続時間が２時間未満である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックスの製造法であって、セラミック化が以下のプログラム、
ａ）結晶化可能なガラスの温度を１〜３０分以内におよそ６８０℃の温度範囲へと高めること、
ｂ）結晶化可能なガラスの温度を、およそ８〜３０分の時間にわたり、６８０℃〜８１０℃という結晶核生成する温度範囲内に高めること、
ｃ）結晶化のための結晶核を含有するガラスの温度を、２〜３０分の時間以内に、８２０℃〜９７０℃という結晶成長速度の高い温度範囲内へと高めること、
ｄ）結晶化のための結晶核上に高温石英混合結晶型の結晶を成長させるために、８２０℃〜９７０℃という最高温度での温度範囲内に最高３０分間維持すること、続いて
ｅ）得られたガラスセラミックスを室温に迅速に冷却すること
により実施されることを特徴とする、製造法。
【請求項７】
１７００℃超の、ガラス溶融物の温度により、３個／ｋｇガラス未満の泡数が達成されることを特徴とする、請求項６に記載の、誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックスの製造法。
【請求項８】
調理面の下側に通例の赤色表示の代わりか、またはそれを補充して、１つまたは複数の、青色、緑色、黄色、オレンジ色、もしくは白色の表示といった、異なる色の表示を示すことを特徴とする、請求項６および７のいずれか１項に記載の方法により製造された、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラスセラミックスの誘導加熱用調理面としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含む着色透明ガラスセラミック板から構成されている、多色表示性および熱遮蔽が改善された誘導加熱用調理面としてのガラスセラミックス、ならびにその製造法、およびその使用に関する。着色透明ガラスセラミック調理面は、上から見て黒色であり、したがって、調理面の下側にある技術的な取付け部品が透けて見えることを妨げる。
【背景技術】
【０００２】
調理面としてのガラスセラミック板を備えたコンロは、普通の従来技術である。そのようなガラスセラミック板は、通例は、平らな板として存在するか、または立体的に成形されている。
【０００３】
加熱の種類に応じて、様々な型のガラスセラミック調理面に類別される。放射加熱式調理面とは、電気エネルギーによって、放射発熱体をそのオーム抵抗に基づき赤熱させるような調理面である。最も広く普及しているリボンヒーターは、およそ１６００〜３０００ｎｍの波長領域において、放出される放射の最大値を有する。代案として、放射発熱体は、ハロゲンヒーターからも構成されていてよい。このハロゲンヒーターは、より迅速に加熱し、およそ１０００〜１６００ｎｍの領域のより短い波長において、放射を最大値で発する。
【０００４】
迅速な調理開始時間（Ａｎｋｏｃｈｚｅｉｔ）を達成するためには、熱放射の大部分は、ガラスセラミック板を通して直接になべ底へと通され、そこで吸収されるべきである。それゆえ、赤外線中１６００ｎｍでの、４５％超というより高い透過率値が望まれる。市場で定着している、通例のガラスセラミック調理面は、およそ７５％である。
【０００５】
誘導調理面では、コイルで生成される電磁波によるエネルギーが、金属性なべ底へと直接に結合され、そこで渦電流を介して吸収される。この直接加熱により、短い調理開始時間が達成可能である。こうして、ガラスセラミック板は、加熱されたなべ底を介して加熱され、この熱を内側に向かってガラスセラミック板の下側の取付け部品へと転送する。
【０００６】
ガス加熱式のガラスセラミック調理面の場合は、通例、ガラスセラミック板が、その中にガスバーナーが組み込まれる穿孔を有する。炎の種類およびその穿孔周縁への近さに応じて、異なる熱負荷が生じる。非常に強力かつより深い位置にあるガスバーナーの場合、この熱負荷がとても高いため、ガラスの代わりに熱安定性のガラスセラミックスの使用が不可欠となる。ガス加熱式調理面においても、ガスの炎が放出する熱放射ゆえ、市販のガラスセラミック板の下側にある技術的な取付け部品が激しく加熱されかねない。
【０００７】
したがって、特に、誘導加熱式およびガス加熱式のガラスセラミック調理面に関しては、市販のガラスセラミック板の、高い赤外線透過率はむしろ不利である。
【０００８】
改善された熱遮蔽は、調理面を使用する際の特別な運転状態にとって重要である。ブースター機能を備えた誘導調理面では、調理時間を短縮するために、調理過程のはじめに一時的により高い出力が供給される。その際、温度の過度の上昇が制御電子機器により早めに認識されず出力が制限されなかったことにより、温度が上昇しすぎると、なべ底の過度の加熱が起こる。なべ底の過度の加熱を伴うもう１つの運転状態は、なべが空の状態で調理され、その際調理物を欠くゆえになべが熱くなる場合に起こり得る。そのような、まれではあるがガラスセラミック調理面によって許容されなくてはならない運転状態においては、最高およそ５００℃へのなべ底の加熱に至りかねない。その際、放たれる熱放射が上昇する。そのような運転状態では、一時的に、ガラスセラミック板の下側にある技術的な取付け部品に負担をかける熱放射の上昇が起こる。
【０００９】
ガラスセラミック板の下側での誘導調理面の技術的構造は、誘導電磁界を生成するコイルから構成されている。このコイルのワイヤにはプラスチック絶縁が施されている。別の傷つきやすい取付け部品は、例えば、なべ底の温度測定に使用される電気光学センサである。さらに、温度測定のためには接触要素が存在し、これも同様に有機材料でカプセル化されている。電気の導線、ならびに発光ダイオード（ＬＥＤ）、および多色表示もまた有機材料でカプセル化されていて非常に傷つきやすい。それゆえ、誘導調理面では、技術的取付け部品とガラスセラミック板との間に、例えば雲母を含有する板およびフィルムのような熱絶縁材料が熱遮蔽のために配置されることがよくある。特に、ディスプレイ用窓または光学センサの領域は空けておかなくてはならず、他方ではすべての決定的に重要な領域に関して確かな熱遮蔽が保証されている必要があることから、この遮蔽の取り付けおよび特別な仕様は、より多大な労力を伴う。つまり、全体的に、ガラスセラミック板それ自体に、より高度な熱遮蔽を施すことが望まれる。
【００１０】
誘導加熱式またはガス加熱式ガラスセラミック調理面の場合は、要求される温度差安定性は、放射加熱式調理面の場合よりも低い。放射加熱式調理面を安全に使用するためには７００℃を超える温度差安定性が要求されているのに対して、誘導加熱式またはガス加熱式調理面に関しては温度差安定性は、６００℃を下回る値であり、高コストの電子制御を備えた系では、部分的には４００℃未満の値である。温度差安定性には、本質的に熱膨張も決定に関わるため、誘導加熱式またはガス加熱式調理面用のガラスセラミックスは、熱膨張に関してより高い値を有してもよい。放射加熱式調理面に関しては、調理面の普通の仕様はおよそ０±０．１５・１０−６／Ｋであるのに対して、室温と７００℃との間で測定されたこの値は、誘導加熱式およびガス加熱式ガラスセラミック調理面に関しては最高０±２・１０−６／Ｋであり得る。したがって、ガラスセラミックスを合成するために、より幅広い組成範囲が可能となる。さらに、その結果、熱膨張を、別の材料、例えば、調理面に装飾を施すための無機色素により適切に適合させることができることが有利である。このことは、装飾が施された領域でのよりわずかな張力、それゆえガラスセラミック板の強度の上昇を意味する。
【００１１】
新規の調理面に課されるもう１つの本質的な要求は、改善された多色表示性である。操作しやすさを改善するため、および確かな操作のために、最新のガラスセラミック調理面は、ガラスセラミック板の下方に挿設された７セグメントディスプレイまたは電源ランプのような多色表示を装備している。
【００１２】
多色表示は、使用者に、個々の調理ゾーン、調整器設定のスイッチ状態に関する情報、および調理ゾーンがスイッチを切った後にもなおも熱いかどうかについても情報を与える。通例の多色表示としては発光ダイオードが使用される。この多色表示は、特に、誘導調理面にとって大変重要である。加熱された調理ゾーンがその赤熱する色によって識別可能である放射加熱式調理面とは異なり、誘導調理面の場合、加熱操作中でも調理ゾーンは黒色であって、視覚的にはそのままである。それゆえ、運転状態および余熱を、特別な色彩またはディスプレイ機能によって識別しやすくすることが望ましい。
【００１３】
着色およびそれに伴う透過曲線に基づき、通例のガラスセラミック調理面の、考えられる多色ＬＥＤ表示の選択は限られている。標準的には、使用可能な表示は、赤色、または場合によってはオレンジ色であって、特に青色または白色表示のような別の表示は従来はほとんど不可能である。通例の赤色発光ダイオードは、およそ６３０ｎｍの波長において発光し、ガラスセラミック調理面の透過率は、この波長ではおよそ２〜１２％に調整されている。
【００１４】
特に、入手可能な青色ＬＥＤを使用するためには、３８０〜５００ｎｍの領域で少なくとも１つの波長において０．４％を超える透過率を達成することが望ましい。
【００１５】
改善された多色表示性は、調理面製造者がガラスセラミック調理面を備えた自身の製品をそのデザインによって特殊化させることを可能にする。ガラスセラミック板の下側の多色表示の種類およびデザインによって、製造者またはブランドに特徴的なデザインが実現され得る。新たな選択の自由を備えた、光によるデザインは、その場合、ガラスセラミックスの透過特性曲線に基づき可能であるが、市場においてそのブランドを取り違えようなく強調することができる。
【００１６】
ガラスセラミック調理面それ自体は、上から見て黒色に見え、美的な外観を有するべきである。ガラスセラミック調理面の下側の技術的部品が透けて見えて気に障ることがないよう、および放射発熱体、特に明色のハロゲンヒーターによる目眩効果を回避するために、ガラスセラミック調理面の光透過は制限されている。それゆえ、人間の目を対象とした光透過率はおよそ２．５％を超えてはならないが、さもないと美的な黒色の外観が失われ、ガラスセラミック板の下側の技術的部品が通例の照明条件下において視認可能になるからである。表示性に課される要求を満たすためには、光透過率は少なくとも０．５％である。
【００１７】
この透過率値は、調理面の機能に決定的に重要であるため、それぞれのガラスセラミック板の厚さには左右されることなく当てはまる。
【００１８】
優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含むガラスセラミックスは、結晶化可能なリチウムケイ酸アルミニウムガラスから製造される。
【００１９】
このガラスセラミックスの工業的大規模な製造は、複数の工程で行われる。まず第１に、破片と粉末状混合原料との混合物からなる結晶化可能な原料ガラスを通例は１５００〜１６５０℃の温度で溶融する。溶融物においては、典型的には酸化ヒ素および／または酸化アンチモンが清澄剤として使用される。この清澄剤は、要求されるガラスセラミックス特性と相容性であり、溶融物の良好な泡品質をもたらす。たとえこれらの物質が、ガラス骨格内で強固に組み込まれているといっても、安全面および環境保護面からすると不利である。したがって、原料獲得、原料精製の際、および溶融物からの蒸発ゆえに、特別な予防措置がとられる必要がある。
【００２０】
溶融導入（Ｅｉｎｓｃｈｍｅｌｚｅｎ）および純化後に、ガラスは通例、圧延によりホットプレスされるか、または最近では板を製造するためにフロート法も行われる。経済的に製造するためには、低い融点および低い加工温度ＶＡが望ましい。さらに、ガラスは、成形の際に失透を示してはならない。つまり、成形の際に、原料ガラスおよびその原料ガラスから製造されるガラスセラミックスの強度を損なう、問題となる結晶が形成されてはならない。成形はガラスの加工温度ＶＡ（粘度１０４ｄＰａｓ）付近で行われるので、問題となる結晶の形成を回避するためには、溶融物の失透温度上限が加工温度を下回ることが確保されていなくてはならない。
【００２１】
続いて行われる温度工程（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｐｒｏｚｅｓｓ）では、原料ガラスが、制御された結晶化によりガラスセラミック製品へと転換される。このセラミック化は、２段階の温度工程において行われ、その温度工程では、まず６８０〜８１０℃の温度における結晶核生成によって、通例はＺｒＯ２／ＴｉＯ２混合結晶から結晶核が生成される。ＳｎＯ２もまた結晶核生成に関与していてよい。続く温度上昇により、高温石英混合結晶がこの結晶核上で成長する。経済的な迅速なセラミック化のためには望ましいような、高い結晶成長速度は、８２０〜９７０℃の温度で達成される。この最高製造温度において、ガラスセラミックスの骨格が均質化され、光学的、物理的および化学的特性が調整される。望ましい場合には、続いてさらに高温石英混合結晶をケアタイト混合結晶に変換してもよい。ケアタイト混合結晶への変換は、およそ９７０〜１２５０℃の温度範囲での温度上昇により行われる。ケアタイト混合結晶を含むガラスセラミックスは、熱膨張に関してさらに高い値を有する。
【００２２】
この変換には、平均晶子サイズ１００ｎｍ以上への結晶成長、ならびにそれと同時に起こる光散乱も伴う。それゆえ、ケアタイト混合結晶を主要結晶相として含むガラスセラミックスは、もはや透明ではなく半透明または不透明である。調理面として適用する際には、光散乱は表示性に不利に作用するが、それというのも、ガラスセラミック板の下側の表示がもはや明瞭に識別できず、煩わしいハレーションが発生するからである。
【００２３】
環境を損なわないガラスセラミック調理面を製造するために、最近では、危険のない清澄剤として、特にＳｎＯ２の使用が記載される。良好な泡品質を達成するためには、従来の融点において（最高およそ１６８０℃）、ＳｎＯ２のほかに好ましくはハロゲン化物化合物が付加的な清澄剤として使用される。こうして、特許第１１１００２２９Ａ号および特許第１１１００２３０Ａ号では、０．１〜２重量％のＳｎＯ２および０〜１重量％のＣｌの使用が記載される。これらの明細書によると、着色は、Ｖ２Ｏ５を唯一の着色剤として添加することによって達成される。
【００２４】
それにより、Ｖ２Ｏ５は可視光領域では吸収し赤外線中では透過性であるという特別な特性を有することから、赤外線中で高い透過率値が達成される。このことは、放射加熱式調理面にとっては本質的であるが、誘導加熱式およびガス加熱式調理面用の熱遮蔽においては、記載された不利点を有する。
【００２５】
良好な泡品質を達成するための、１７００℃を超える高温純化と関連させたＳｎＯ２の使用が、ＤＥ１９９３９７８７Ｃ２に記載される。しかしながら、この明細書は、良好な熱遮蔽の達成に関する示唆はもたらさない。この明細書の本質的な特徴は、放射加熱式調理面にとって本質的であるような、１６００ｎｍにおける６５％を超える赤外線透過率である。
【００２６】
Ｃｅｒａｎ  Ｃｏｌｏｒ（登録商標）という名称で公知の、ＳＣＨＯＴＴ  ＡＧ社製の、以前の型のガラスセラミック調理面は、青色および赤色での優れた多色表示性を有した。Ｃｅｒａｎ  Ｃｏｌｏｒ（登録商標）は、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｆｅ２Ｏ３およびＭｎＯの添加によって着色され、Ｓｂ２Ｏ３によって純化されている。着色酸化物のこの組み合わせによって、通例の厚さ４ｍｍの調理面に関して、典型的には１．２％の光透過率に調整される。３８０ｎｍ〜５００ｎｍの領域での透過率は、波長に応じて０．１〜２．８％である。赤色発光ダイオードに通例の波長６３０ｎｍにおいては、透過率はおよそ６％である。１６００ｎｍでのＩＲ透過率は、２０％未満である。Ｃｅｒａｎ  Ｃｏｌｏｒ（登録商標）の透過曲線は、書籍「Ｌｏｗ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ」、編集者Ｈａｎｓ  Ｂａｃｈ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ、１９９５年、６６ページ（ＩＳＢＮ  ３−５４０−５８５９８−２）に記載されている。その組成は、書籍「Ｇｌａｓｓ−Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｗｏｌｆｒａｍ  HｏｅｌａｎｄとＧｅｏｒｇｅ  Ｂｅａｌｌ、Ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、２００２年、表２〜７に記載されている。環境を損なわない調理面という趣旨では、清澄剤Ｓｂ２Ｏ３の使用は不利である。５８０ｎｍにおける、緑色光の領域での透過率が＜０．１％とわずかであることから、緑色のほかに白色ＬＥＤによるニュートラル表示も与えられていない。
【００２７】
ＤＥ１０２００８０５０２６３Ａ１では、改善された多色表示性を備える着色透明調理面が開示される。この明細書をベースに、最近、ＳＣＨＯＴＴ  ＡＧ社製の、ＣＥＲＡＮ  Ｈｉｇｈｔｒａｎｓ  Ｅｃｏという商標の新型ガラスセラミック調理面が市場に導入された。
【００２８】
この調理面は、優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含むガラスセラミックから構成されており、不可避の微量を除き、化学清澄剤である酸化ヒ素および／または酸化アンチモンのいずれも含有しない。改善された多色表示性は、４５０ｎｍを超える全波長領域中の可視光領域での、０．１％を超える透過率値、可視光中での光透過率０．８〜２．５％、および赤外線中１６００ｎｍでの透過率４５〜８５％を特徴とする。赤外線中での高い透過率により、このガラスセラミックスは放射加熱式調理面には抜群に適している。しかしながら、誘導加熱式またはガス加熱式調理面としての適用には、高い赤外線透過率が不利である。したがって、誘導加熱式またはガス加熱式調理面としての適用に特別に使用されるガラスセラミック板を開発するためには、熱遮蔽を改善するために、赤外線透過率を４５％未満、好ましくは４０％未満の値に下げることが望ましい。
【００２９】
ＥＰ１４６５４６０Ａ２は、厚さ３ｍｍにおき、ＣＩＥ表色系で測定したところ標準光CによりY値（明るさ）２．５〜１５を有するガラスセラミック調理面を開示する。「明るさ」と光透過率という用語は、同一測定量に対応する。Y値は、ＤＩＮ５０３３に準拠して測定された光透過率の値と同一である。この光透過率により、青色および緑色発光ダイオードに関して表示の改善が達成される。開示される組成物は、Ａｓ２Ｏ３および／またはＳｂ２Ｏ３を用い、部分的にはＳｎＯ２と組み合わせて純化されている。着色はＶ２Ｏ５によって行われる。比較例によると、１．９％の光透過率では、記載の材料組成による青色および緑色発光ダイオードの表示性が不十分であることが示される。しかしながら、要求される、少なくとも２．５％、および好ましくはそれを超える高い値の光透過率は、調理面の下方の電子部品の被覆に関して不利である。さらには、上から見た調理面の、美的な黒色の外観が損なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特許第１１１００２２９Ａ号
【特許文献２】特許第１１１００２３０Ａ号
【特許文献３】ＤＥ１９９３９７８７Ｃ２
【特許文献４】ＤＥ１０２００８０５０２６３Ａ１
【特許文献５】ＥＰ１４６５４６０Ａ２
【非特許文献】
【００３１】
【非特許文献１】「Ｌｏｗ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ」、編集者Ｈａｎｓ  Ｂａｃｈ、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ  Ｂｅｒｌｉｎ  Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ、１９９５年、６６ページ（ＩＳＢＮ  ３−５４０−５８５９８−２）
【非特許文献２】「Ｇｌａｓｓ−Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、Ｗｏｌｆｒａｍ  HｏｅｌａｎｄとＧｅｏｒｇｅ  Ｂｅａｌｌ、Ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、２００２年、表２〜７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
多色表示性および熱遮蔽が改善された誘導加熱用調理面、ならびにその製造法を提供することが本発明の課題であって、その際、調理面は、優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含むガラスセラミックスから構成されており、不可避の微量を除き、化学清澄剤である酸化ヒ素および／または酸化アンチモンのいずれも含有しておらず、かつ経済的および環境を損なわない製造に適している。経済的に製造するためには、原料ガラスは、良好に溶融可能かつ純化可能であり、高い失透安定性を有し、短時間内にセラミック化可能であるべきである。本発明による調理面は、例えば、化学的安定性、耐熱性（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ）、およびその特性の変化（例えば、熱膨張、透過、張力の発生）に関する、高い許容時間温度（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ／Ｚｅｉｔｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ）といった、調理面に課される別のすべての要求を満たすものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
この課題は、請求項１に記載の調理面および請求項７に記載の方法によって解決される。
【００３４】
この調理面は、３８０〜５００ｎｍの青色のうちの少なくとも１つの波長において０．４％を超える透過率値を、６３０ｎｍでは＞２％の透過率を、１６００ｎｍでは４５％未満の透過率を、および可視光中では２．５％未満の光透過率を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１ａ】本発明によるガラスセラミックス、表２の例番号４の透過スペクトル、異なる軸解像度を示すグラフである。
【図１ｂ】本発明によるガラスセラミックス、表２の例番号４の透過スペクトル、異なる軸解像度を示すグラフである。
【図２】本発明によるガラスセラミックス、表２の例番号３および５の透過スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
３８０〜５００ｎｍの青色のうちの少なくとも１つの波長における０．４％を超える透過率は、使用可能な青色表示による優れた表示性を可能にする。たいていの場合は発光ダイオードから構成されているこの表示は、１５ｎｍの典型的な幅を有する、ある特定の１波長において、発光するので、０．４％を超える透過率がこの波長に調整されていれば十分である。標準的なＬＥＤ表示が発光する、そのような波長は、例えば、４３０および４７０ｎｍである。ガラスセラミックスの透過率を、使用される青色ＬＥＤが発光する波長に合わせることは、調理面の光透過率があまりに高くなり過ぎないという利点も有する。３８０〜５００ｎｍの波長領域における透過率を均等に高めると、本発明による、最高２．５％の光透過率を非常に速やかに離れることになる。複数の着色酸化物を組み合わせることにより、不連続の波長領域に関して特異的に透過曲線を高めることができる。これは、材料厚の減少により達成可能な上昇よりも有意な規模で表示性が上昇することを意味する。このことは、表示性の改善に関して、将来的な、エネルギー効率のより良い（出力がより低い）ディスプレイにとっても非常に重要である。このように実現された波長選択的な透過率の上昇は、ＬＥＤ表示ないしディスプレイの出力がよりわずかな場合でも表示性を改善する可能性を提供するということが、今日すでに認識できる。
【００３７】
３５０ｎｍ未満の紫外線の領域では、この調理面は、ガラスセラミック調理面の標準規格であるように、０．０１％未満という低い透過率値を有する。紫外線の遮断は、例えば、調理面の下側の技術的取付け部品中にある接着剤のような有機成分を保護するため、ならびに、紫外線放射部分を含む青色ＬＥＤ表示が表示のために使用される場合には、調理する際の保護として有利である。
【００３８】
本発明による２．５％未満という光透過率によって、ガラスセラミック調理面の下側の技術的部品が透けて見えて気に障ることが妨げられ、上から見た美的な黒色の外観が確保されている。６３０ｎｍでの＞２％という透過率により、通例の赤色発光ダイオード表示が良好に識別できる。
【００３９】
調整された、１６００ｎｍで測定して４５％未満という赤外線透過率により、改善された熱遮蔽に課される要求が達成される。
【００４０】
それにより、誘導加熱式またはガス加熱式ガラスセラミック調理面においては、ガラスセラミック板の下側の電気および電子取付け部品が、熱いなべ底による放熱からより良好に守られる。このことは、特に、なべ底が過度に加熱されている運転状態において重要である。こうして、ガラスセラミック板それ自体にさらに高度の熱遮蔽が施されるというやり方で、熱絶縁材料による、取付け部品の防護にかかる労力も軽減される。熱遮蔽がさらに改善されることから、好ましくは、赤外線透過率は、４０％未満の値に下げられる。
【００４１】
透過率および光透過率に関する、本発明による値は、調理面の機能にとって決定的に重要であることから、この値は、通例は２．５〜６ｍｍであるガラスセラミック板の厚さにかかわらず当てはまる。厚さが小さいと強度に関して不利であり、厚さが大きいと、より多くの材料が必要とされる上にセラミック化速度が低下するので不経済である。たいていの場合は、調理面の厚さはおよそ４ｍｍである。厚さと着色剤の濃度とは、係数として同等に吸光に関わるので、当業者は、問題なく、着色剤の濃度を介して、要求される、調理面の透過率を、それぞれの厚さに調整するであろう。調理面がローラを用いた成形により製造される場合、製造の際に、強度を下げる損傷から守るために、下側にはたいていの場合ネップが施されている。調理面下側は、ネップによる光学的ひずみを回避するために、多色表示の領域において透明な有機ポリマーで平らにされることがよくある。ネップのない、下側が平らな調理面の場合は、多色表示はゆがんでおらず、より明るく知覚可能である。
【００４２】
本発明による調理面は、清澄剤の酸化ヒ素および／または酸化アンチモンを含まない組成を有し、それゆえ、この、安全面および環境保護面から不利な成分を技術上含まない。原料の不純物として、この成分は、通例、０．０５重量％未満の含有量で存在する。
【００４３】
誘導加熱式またはガス加熱式調理面の、最高６００℃の温度差安定性に課される要求を保障するために、本発明によるガラスセラミック調理面は最高（０±２）・１０−６／Ｋの熱膨張率を有する。
【００４４】
多色表示性および熱遮蔽が改善された誘導加熱用調理面の、本発明による製造法は、優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含む着色透明ガラスセラミックスを形成すること、ならびに不可避の微量を除き、化学清澄剤である酸化ヒ素および／または酸化アンチモンを含まず、調理面が、３８０〜５００ｎｍの青色のうちの少なくとも１つの波長において０．４％を超える透過率値、可視光中では２．５％未満の光透過率、６３０ｎｍでは＞２％の透過率、および赤外線中１６００ｎｍでは４５％未満、好ましくは４０％未満の透過率に調整されていることを特徴とする。
【００４５】
好ましくは、調理面の透過率は、５００ｎｍを超える全波長領域中の可視光の領域では０．１％を超える値に、６３０ｎｍでは＞２〜１２％未満の透過率に、近赤外線中９５０ｎｍでは３０％を超える透過率に、および可視光中での０．５〜２％の光透過率に調整されている。
【００４６】
これらの値においては、色彩表示性がさらに改善され、透過曲線に課される様々な要求がさらに最適化される。５００ｎｍを超える全波長領域中の可視光の領域での、０．１％を超える透過率により、青色の表示のほかに、緑色、黄色またはオレンジ色のような、異なる色の表示も良好に識別できる。この透過曲線により、白色光を用いた表示は色彩的にあまり歪曲されない。６３０ｎｍでの透過率を１２％未満に制限することにより、赤色ＬＥＤ表示が変化すること、つまりあまりに明るく見えることが回避される。近赤外線中９５０ｎｍでの３０％を超える透過率は、通例の、光学ベースで機能する操作センサが使用可能であることを確保する。調理面ガラスセラミックスの下方にある技術的取付け部品のさらに改善された被覆、および上から見た特に美的な黒色の外観は、光透過率が２％未満であると達成される。調理面の光透過率が少なくとも０．５％であると、表示性がさらに改善される。
【００４７】
本発明による調理面は、ガラスセラミック組成物の主要成分として好ましくは以下の成分（酸化物換算での重量％）：
Ｌｉ２Ｏ                          １．５〜４．２
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                ０．２〜１．５
ＭｇＯ                            ０〜３
ΣＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ          ０〜４
ＺｎＯ                            ０〜３
Ｂ２Ｏ３                          ０〜２
Ａｌ２Ｏ３                        １９〜２３
ＳｉＯ２                          ６０〜６９
ＴｉＯ２                          １．５〜６
ＺｒＯ２                          ０．５〜２
Ｐ２Ｏ５                          ０〜３
ＳｎＯ２                          ０．１〜＜０．６
ΣＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２    ３．８〜６
および以下の群から選ばれる、含有量最高１重量％での、少なくとも２つの着色酸化物の組み合わせを含有する。
Ｖ２Ｏ５                          ０〜０．０６
Ｆｅ２Ｏ３                        ０．０３〜０．３
ＣｏＯ                            ０〜０．３
Ｃｒ２Ｏ３                        ０〜０．３
ＮｉＯ                            ０〜０．３
【００４８】
記載される、好ましい範囲での酸化物Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２は、高温石英混合結晶の欠かせない成分である。Ｌｉ２Ｏの最低含有量１．５重量％は、適切に制御された結晶化のために必要である。４．２重量％を超えるさらに高い含有量は、製造工程においてしばしば、望ましくない失透をもたらす。
【００４９】
原料ガラスの粘度の上昇、および成形の際の、ムライトの望ましくない失透を回避するために、Ａｌ２Ｏ３含有量は、好ましくは最高２３重量％に制限されている。ＳｉＯ２は、ガラスの粘度を激しく上昇させるため、ＳｉＯ２含有量は最高６９重量％であるものとする。ガラスの良好な溶融導入、および低い成形温度のためには、さらに高い含有量のＡｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２は不経済である。要求される調理面特性、例えば化学的安定性および耐熱性にとって有利であることから、ＳｉＯ２の最低含有量は、６０重量％であるものとする。
【００５０】
さらなる成分として、ＭｇＯ、ＺｎＯおよびＰ２Ｏ５を高温石英混合結晶に組み込むことができる。セラミック化の際に亜鉛スピネル（ガーナイト）のような望ましくない結晶相が形成するという問題ゆえ、ＺｎＯ含有量は、最大限３重量％の値に制限されている。ＭｇＯ含有量は、さもないとガラスセラミックスの熱膨張率を不適切に高めるため、最高３重量％に制限されている。Ｐ２Ｏ５の添加は、原料ガラスの溶融導入および成形に有利である。
【００５１】
アルカリＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびアルカリ土類ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ならびにＢ２Ｏ３の添加は、溶融性、およびガラスを成形する際の失透安定性を改善する。しかしながら、これらの成分は結晶相には組み込まれず本質的にはガラスセラミックスの残存ガラス相内にとどまるため、その含有量は制限される必要がある。含有量が高すぎると、結晶化可能な原料ガラスがガラスセラミックスに変換する際に、この場合は特に迅速なセラミック化速度を犠牲にする形で結晶化挙動を損なう。その上、含有量が高いと、ガラスセラミックスの、許容時間温度（Ｚｅｉｔ−／Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｂｅｌａｓｔｂａｒｋｅｉｔ）に不利に作用する。アルカリの合計、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、最低０．２重量％および最高１．５重量％であるものとする。
【００５２】
アルカリ土類の合計、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、最高４重量％であるものとする。前記のアルカリおよびアルカリ土類は、結晶間の残存ガラス相内のほかに、ガラスセラミックスの表面にも集積する。セラミック化の際には、およそ２００〜１０００ｎｍ厚の、結晶をほとんど含まずこれらの元素が濃縮されリチウムが低減しているガラス状表面層が生じる。このガラス状表面層は、ガラスセラミックスの化学的安定性に有利に作用する。
【００５３】
造核剤ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、およびＳｎＯ２の最小量は３．８重量％である。セラミック化において、この造核剤は、結晶核生成の進行中に、高密度の結晶核を形成し、この結晶核が、結晶化の際に高温石英混合結晶が成長するための土台として使用される。高い結晶核密度は、平均晶子サイズが１００ｎｍ未満の高い結晶密度をもたらし、その結果、表示を妨害する光散乱を予防する。造核剤含有量は、結晶核生成率と相関関係にあるため、より短いセラミック化時間にとっては重要である。合計して６重量％を超える高い含有量は、失透安定性を悪化させる。改善された失透安定性のためには、ＳｎＯ２含有量は０．６重量％未満に制限されている。より高い含有量は、成形の際に接点材料（例えば、Ｐｔ／Ｒｈ）上でのＳｎ含有性結晶相の結晶化をもたらし、絶対に回避されるべきである。ＺｒＯ２含有量は、２重量％に制限されているが、それというのも、より高い含有量は、ガラス製造の際の混合物の溶融導入挙動を悪化させ、成形の際の失透安定性を、ＺｒＯ２含有性結晶の形成により損ないかねないからである。高いセラミック化速度を助成するために、ＺｒＯ２の最小量は０．５重量％であるものとする。ＴｉＯ２含有量は、１．５〜６重量％である。高いセラミック化速度の達成を目的とした高い結晶核生成率を確保するために、最小量を下回らないものとする。その場合失透安定性が悪化するため、含有量は６重量％を超えないものとする。
【００５４】
多色表示性および熱遮蔽が改善された本発明による透過率を調整するためには、少なくとも２つの着色酸化物の組み合わせが欠かせない。０．０３〜０．３重量％のＦｅ２Ｏ３含有量が、Ｖ２Ｏ５、ＣｏＯ、Ｃｒ２Ｏ３およびＮｉＯの群からの少なくとももう１つの着色酸化物と組み合わされている。１６００ｎｍでの赤外線透過率を４５％未満の値に調整するために、ガラスセラミックスは、着色酸化物Ｆｅ２Ｏ３のほかに、好ましくはＮｉＯおよび／またはＣｏＯを最低含有量０．０５重量％で含有する。
【００５５】
着色酸化物の組み合わせは、高価であり危険物質と評価される着色剤Ｖ２Ｏ５をより少量で間に合わせることを可能にする。好ましくは、別の着色酸化物の含有量は、Ｖ２Ｏ５の含有量の少なくとも２倍である。
【００５６】
本発明による着色酸化物含有量により、仕様に対応した光透過率、赤外線透過率の低下といった透過曲線に課されるすべての要求、ならびに青色および異なる色の発光ダイオードの所望の改善された表示性とともに標準的な赤色発光ダイオードの表示性を達成することが可能である。
【００５７】
着色を支援し、赤外線中での透過率を低下させるためには、例えば、マンガン化合物、銅化合物、セレン化合物、希土類化合物、モリブデン化合物といったさらなる着色成分を使用してもよい。これらの化合物は、通常、青色での透過率を減少させるため、その含有量は、最高およそ１重量％の量に制限されている。マンガン化合物は、着色効果が弱いため、最高およそ２重量％の高い含有量で含まれていてもよい。
【００５８】
５０〜４００ｐｐｍのＮｄ２Ｏ３を添加することにより、ガラスセラミック調理面を標識することが可能である。近赤外線中８０６ｎｍでのＮｄの吸収帯は、ガラスセラミックスの透過率値が高い領域内にあり、透過スペクトル中で非常に際立つ。その結果、調理面材料は、製造者に確かに帰属させることが可能であって、光学的な破片識別法を利用して適切なリサイクリングが可能である。
【００５９】
本発明による調理面を製造するための原料ガラスの含水量は、混合原料の選択、および溶融物における工程条件の選択に依存して、通例は０．０１５〜０．０６ｍｏｌ／ｌである。このことは、結晶化可能な原料ガラスのβ−ＯＨ値、０．１６〜０．６４ｍｍ−１に相当する。
【００６０】
経済的に製造するためには、原料ガラスの良好な溶融性および迅速なセラミック化が望ましい。その際、適切に選択された組成により結晶核生成速度およびセラミック化速度を上げることが欠かせない。その際、結晶核生成速度を上げるためには、Ｐ２Ｏ５の含有量は低い値に選択される必要がある一方で、造核剤ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２の含有量を上げることが有利であると判明した。
【００６１】
溶融性を改善するためには、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有量を下げ、ガラスセラミックスの残存ガラス相を形成する成分、例えばアルカリＮａ２ＯおよびＫ２Ｏ、ならびにアルカリ土類ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの割合を上げることが有利であると判明した。ＺｎＯおよびＭｇＯの含有量の上限は、成形の際の失透安定性を改善するために、好ましくは低下させる。
【００６２】
好ましくは、ＳｎＯ２含有量は、０．１〜０．５重量％である。最小量０．１重量％は、ガラスを純化するために欠かせない。さらに、ＳｎＯ２は造核剤として作用する上に、Ｖ２Ｏ５も着色剤として使用される場合には、セラミック化の際にバナジンイオンが着色性の低酸化状態へと還元され得るためにはレドックスパートナーとして欠かせない。成形の際の改善された失透安定性のために、ＳｎＯ２含有量は、最大限０．５重量％である。
【００６３】
好ましくは、本発明による調理面は、原料ガラスの良好な溶融性および迅速なセラミック化に関して、酸化物換算の重量％で本質的に以下：
Ｌｉ２Ｏ                          ２〜４．２
Ｎａ２Ｏ                          ０．１〜１
Ｋ２Ｏ                            ０．１〜１
ΣＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ                ０．３〜１．３
ＭｇＯ                            ０〜２．６
ΣＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ          ０．１〜４
ＺｎＯ                            ０〜２．５
Ｂ２Ｏ３                          ０〜１
Ａｌ２Ｏ３                        １９〜２２．５
ＳｉＯ２                          ６０〜６８
ＴｉＯ２                          ２．０〜６
ＺｒＯ２                          ０．８〜１．８
Ｐ２Ｏ５                          ０〜１．５
ＳｎＯ２                          ０．１〜０．５
ΣＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２    ４〜６
および以下の群から選ばれる、総含有量０．１〜１重量％での、少なくとも２つの着色酸化物の組み合わせから構成されているガラスセラミックス組成を有する。
Ｖ２Ｏ５                          ０〜０．０５
Ｆｅ２Ｏ３                        ０．０３〜０．３
ＣｏＯ                            ０〜０．３
Ｃｒ２Ｏ３                        ０〜０．３
ＮｉＯ                            ０〜０．３
【００６４】
「本質的に〜から構成されている」という用語は、記載の成分が、組成物全体の少なくとも９６％、通常は９８％であることを意味する。例えば、Ｆ、Ｃｌ、アルカリＲｂ、Ｃｓ、またはＨｆのような元素といった多数の元素は、工業的大規模で使用される混合原料では通例の不純物である。例えば、元素Ｇｅ、希土類、Ｂｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｙの化合物のような別の化合物は、わずかな割合で添加することが可能である。
【００６５】
泡品質を改善するためには、使用されるＳｎＯ２のほかに、付加的にさらなる清澄剤、例えば、ＣｅＯ２、ＭｎＯ２、硫酸塩化合物、硫化物化合物、ハロゲン化物化合物を使用してもよい。それらの含有量は、通例は、２重量％までの量に制限されている。調理面の製造においては、良好な泡品質として、泡数が５、好ましくは３個／ｋｇガラス（０．１ｍｍ超の泡サイズに対して）未満であるような泡品質が望ましい。
【００６６】
Ｆｅ２Ｏ３の添加によるさらなる重要な結果として、純化が本質的に促進されることが見出された。主要清澄剤としてのＳｎＯ２と組み合わせると、Ｆｅ２Ｏ３もまた酸素を放出し、その際、Ｆｅ２＋へと還元される。ＳｎＯ２と組み合わせた付加的な清澄剤としてのＦｅ２Ｏ３の添加が特に有利に作用するように、その含有量は、特に好ましい形態では少なくとも０．０５重量％であることが望ましい。
【００６７】
ＳｎＯ２と同様にＦｅ２Ｏ３も高温清澄剤であって、純化に不可欠な酸素を、高融点、およそ１６５０℃から十分な量で放出する。純化作用に決定的な転換率は、溶融物の温度とともに上昇する。つまり、１７００℃を超える、さらに１７５０℃を超える、溶融物の温度処理は、泡品質に関してさらに改善された結果をもたらす。経済的に有利な、より高い槽処理量での、３個／ｋｇガラス未満という改善された泡数のためには、ガラス溶融物の温度が１７００℃超、好ましくは１７５０℃超である高温純化が有利である。
【００６８】
迅速な可セラミック化性（Ｋｅｒａｍｉｓｉｅｒｂａｒｋｅｉｔ）とは、ガラスセラミックスを結晶化させるための、２時間未満、好ましくは８０分未満の継続時間の熱処理と理解される。
【００６９】
本発明によるセラミック化法においては、熱応力緩和された結晶化可能な原料ガラスを１〜３０分以内にガラス転移温度Ｔｇの温度範囲、およそ６８０℃へと加熱する。必要とされる高い加熱速度は、工業的大規模にローラーハースキルンにおいて実現可能である。この温度の上方のおよそ８１０℃までが、結晶核生成率の高い範囲である。この、結晶核生成の温度範囲を、８〜３０分間の時間にわたり運転する。その後、結晶化のための結晶核を含有するガラスの温度を、２〜３０分以内に、高温石英混合結晶相の高い結晶成長速度を特徴とする、８２０〜９７０℃の温度に上昇させる。この最高温度を最高３０分間維持する。その際、ガラスセラミックスの骨格が均質化され、光学的、物理的、および化学的特性が調整される。得られたガラスセラミックスを８００℃までおよそ２〜４０℃／分の冷却速度で、その後は迅速に室温に冷却する。
【００７０】
粉末状および／または液状の還元剤を原料混合物に添加することにより、Ｖ２Ｏ５の着色作用が強化されるか、または青色に着色するＴｉ３＋が生成される。そのためには、金属、炭素、および／または高原子価酸化可能な（aufoxidierbar）炭素化合物ないし金属化合物、例えば、Ａｌ粉末、Ｓｉ粉末、糖、木炭、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＭｇＳ、ＺｎＳが適している。ガス状還元剤、例えば、フォーミングガスも適している。前記の還元剤は、溶融物のｐＯ２を下げるために適している。酸化バナジウムは高価な原料であるので、この含有量を最小限に減らすことは経済的に有利である。
【００７１】
好ましくは、本発明による、多色表示性が改善された調理面の下側には、通例の赤色表示の代わりか、またはそれを補充して、１つまたは複数の、青色、緑色、黄色、オレンジ色、もしくは白色の表示といった、異なる色の表示が配置されている。多色表示は、発光性の電子部品、たいていの場合は発光ダイオードから構成されている。あらゆる形状の表示、点状と同様に面状の表示も可能である。白黒および多色のディスプレイまたは画面もまた、明らかに改善された色再現性で表示することが可能である。それにより、運転状態の表示のほかに、利用者にとっては、調理面に対話方式に関わることが可能になる。例えば、レシピを読んだり、画像を見たりすることができ、またはイントラネットと通信することができる。制御は、タッチパネルを介して行うことが可能である。調理面の下側は、通例のネップを有しても、平滑に製作されていてもよい。改善された表示性は、下側が平滑な調理面において特に効力を発揮するが、それというのも、多色表示がゆがんでおらず、より明るく知覚可能であるからである。調理面は、表示用の、厚さがより小さい領域を含んでいてもよい。透過率は、層厚に指数関数的に依存するので、例えば画面における表示の明るさが、著しく上昇する。しかしながら、調理面の別の領域は、本発明による光透過率を有するように、より厚く形成されているべきである。
【００７２】
その際、調理面は、平坦な板として形成されているだけでなく、立体的に成形された、例えば、面取りされた、曲げられた、または湾曲させた板も使用することができる。板は、直角状、または別の形状で存在してもよく、ならびに平坦な領域のほかに立体的に成形された領域、例えばウェブまたはヴォック（中華なべ）を含んでいてもよい。
【００７３】
本発明を、以下の例を利用してさらに明確に示す。
【００７４】
いくつかの例示的実施形態に関して、結晶化可能な原料ガラスの組成および純化条件を表１に記載している。その際、ガラス１〜４が本発明によるガラスであり、ガラス５が、本発明の範囲外にあるガラスセラミックスをもたらす比較用ガラスである。
【００７５】
使用された工業的大規模な混合原料における典型的な不純物ゆえ、組成物の総計はちょうど１００重量％にはならない。意図的に組成物に導入されたものではないとしても、典型的な不純物は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂ、Ｐ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｈｆであり、これらは通例は０．１重量％未満である。これらの不純物は、化学的に類似する成分の原料を介して持ち込まれることがよくあり、例えばＲｂおよびＣｓが、ＮａないしＫ原料を介するか、またはＳｒがＢａ原料を介する、およびその逆である。
【００７６】
表１の原料ガラスを、ガラス産業においては通例の原料から、およそ１６２０℃の温度において４時間、溶融導入した。焼結石英ガラス製るつぼ内で混合物を溶融導入後、溶融物を、石英ガラス製内側るつぼを備えたＰｔ／Ｒｈるつぼに移しかえ、１５５０℃の温度において３０分間、攪拌により均質化した。この均質化の後にガラスを２時間、１６４０℃において純化した。続いて、大きさが１４０ｘ８０ｘ３０ｍｍ３の破片を鋳造し、張力を回避するために、徐冷がま中で、６６０℃の温度から開始して室温に冷却した。この鋳物から測定用の検査試料を用意した。
【００７７】
ガラス番号４は、ガラス番号３と同一の組成であるが、代わりに１８５０℃で１時間、純化された。この実験室溶融物では、泡品質に関する、高温純化の有利な影響が視覚的に明らかである。
【００７８】
原料ガラスのセラミック化は、以下の温度／時間プログラムで行われた。
ａ）室温から６８０℃への、およそ１０分以内の迅速な加熱、
ｂ）加熱速度１０℃／分での、６８０℃から７３０℃への温度上昇、５．２℃／分での、８１０℃へのさらなる加熱、
ｃ）加熱速度６℃／分での、８１０℃から最高温度Ｔｍａｘ９２０℃への温度上昇、最高温度での維持時間ｔｍａｘ６分、
ｄ）５．５℃／分での、最高温度から８００℃への冷却、続いて室温への迅速な冷却。
【００７９】
表２には、２０℃と７００℃との間での熱膨張、および選ばれた波長での透過率値といった、セラミック化状態での特性が示されている。これらの値は、記載される、調理面に関しては典型的な厚さの研摩板を用いて測定された。光学測定は、標準光C、２度を用いて行われた。
【００８０】
ガラス番号３は、厚さ３．５ｍｍ（例３）および４ｍｍ（例４）の調理面について、表示性および熱遮蔽に課される望ましい要求を満たす上に、特に有利な、着色酸化物の組み合わせを特徴とする。ガラス番号３と組成が同一であるガラス番号４の高温純化により、特に酸化バナジウムの着色作用が、可視光の領域で強化される。このことは、両方とも厚さ３．５ｍｍを有することから、例５を例３と直接に比較することによって明らかになる。その曲線を図２に示す。
【００８１】
比較用ガラスセラミックスの例６では、優れた表示性および改善された熱遮蔽に課される要求が、通例の厚さの調理面では達成され得ない。
【００８２】
これらの例は、優勢な結晶相として高温石英混合結晶を含有するため、温度範囲２０℃と７００℃との間で測定された熱膨張に関して望ましい低い値を有する。様々な波長での透過率、ならびに「明るさ」Ｙと同じ意味の光透過率に関する、本発明に特徴的な値が表に記載されている。
【００８３】
【表１】
0005911488.tif 000002
【００８４】
【表２】
0005911488.tif 000003
【図１ａ】
0005911488.tif 000004
【図１ｂ】
0005911488.tif 000005
【図２】
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