(57)【要約】  割れにくく赤外線透過率が高いガラス板を提供する。  厚さは１〜８ｍｍ、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は４％以上、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５〜３５×１０−７／℃、酸化物基準のモル百分率表示によるガラス組成は、ＳｉＯ２が５０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３が０．１〜２５％、Ｂ２Ｏ３が０．１〜２０％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％である、ガラス板。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板であって、ガラス板の厚さは１〜８ｍｍ、
波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は４％以上、
５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５×１０−７〜３５×１０−７／℃、
酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２；５０〜８５％、
Ａｌ２Ｏ３；０．１〜２５％、
Ｂ２Ｏ３；０．１〜２０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；０〜２０％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２０％、
である、ガラス板。
【請求項２】
波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００が１０％以上である請求項１に記載のガラス板。
【請求項３】
クラック発生荷重が１．９６Ｎ超である請求項１または２に記載のガラス板。
【請求項４】
歪点が５２０〜７８０℃である請求項１〜３のいずれかに記載のガラス板。
【請求項５】
前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ２；６０〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３；４〜２５％、
Ｂ２Ｏ３；８〜２０％、
ＭｇＯ；０〜１０％、
ＣａＯ；０〜５％、
ＳｒＯ；０〜５％、
ＢａＯ；０〜５％、
ＺｎＯ；０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；３〜１０％、
Ｌｉ２Ｏ；０〜１％、
Ｎａ２Ｏ；０〜２％、
Ｋ２Ｏ；０〜２％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜１０％、
であり、
５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αが１５×１０−７〜３０×１０−７／℃、
である、請求項１〜４のいずれかに記載のガラス板。
【請求項６】
前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
Ａｌ２Ｏ３；５〜２５％、
ＭｇＯ；１〜８％、
ＺｎＯ；０〜２％、
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３；８０％以上、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；３〜８％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２％、
である、請求項５に記載のガラス板。
【請求項７】
前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；１１〜２２％、
である、請求項５または６に記載のガラス板。
【請求項８】
前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；０．６〜１、
である、請求項５〜７のいずれかに記載のガラス板。
【請求項９】
ガラス板表面の少なくとも一部分に圧縮応力を有する請求項１〜８のいずれかに記載のガラス板。
【請求項１０】
前記ガラス板は、加熱器用ガラス板である請求項１〜９のいずれかに記載のガラス板。
【請求項１１】
被加熱物を載置するトッププレート及び赤外線センサを備える加熱器であって、前記トッププレートはガラス板で構成され、
前記ガラス板は、厚さが１〜８ｍｍあり、
波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００が４％以上あり、
５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αが１５×１０−７〜３５×１０−７／℃であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ２；５０〜８５％、
Ａｌ２Ｏ３；０．１〜２５％、
Ｂ２Ｏ３；０．１〜２０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；０〜２０％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２０％、
である加熱器。
【請求項１２】
前記ガラス板は、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００が１０％以上である請求項１１に記載の加熱器。
【請求項１３】
前記ガラス板は、化学強化されている請求項１１または１２に記載の加熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱器のトッププレートに適したガラス板およびそれを用いた加熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱調理器等の加熱器において、鍋などの被加熱物を載せるトッププレートには、耐熱性が要求されるために熱膨張係数が極めて小さい結晶化ガラス板が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、結晶化ガラス板は、結晶相とガラス相の２相からなるため、機械的衝撃を受けたときに２相の界面でクラックが発生しやすい懸念がある。一方、結晶化していないガラス板は、耐熱性が乏しく、割れやすい懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１００２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＩＨ方式の加熱調理器が一般的になり、加熱器具が過度に加熱されることは少なくなる傾向にある。一方、加熱器の温度センサとしては、応答速度の速い赤外線センサが用いられることが多くなり、赤外線透過率の高いトッププレートが求められている。
本発明は、赤外線透過率が高く、かつ熱的衝撃に対しても機械的衝撃に対しても割れにくい加熱器のトッププレートに適したガラス板を提供する。前記、加熱器のトッププレートに適したガラス板は、耐熱ガラス板として使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ガラス板、好ましくは加熱器用のガラス板であって、ガラス板の厚さは１〜８ｍｍ、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は４％以上、好ましくは１０％以上、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５×１０−７〜３５×１０−７／℃、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２；５０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３；０．１〜２５％、Ｂ２Ｏ３；０．１〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２０％である。
本発明のガラス板、好ましくは加熱器用ガラス板のクラック発生荷重は、１．９６Ｎ超が好ましい。
また、ガラス板の歪点は、５２０〜７８０℃が好ましい。
また前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ２；６０〜７０％、
Ａｌ２Ｏ３；４〜２５％、
Ｂ２Ｏ３；８〜２０％、
ＭｇＯ；０〜１０％、
ＣａＯ；０〜５％、
ＳｒＯ；０〜５％、
ＢａＯ；０〜５％、
ＺｎＯ；０〜５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；３〜１０％、
Ｌｉ２Ｏ；０〜１％、
Ｎａ２Ｏ；０〜２％、
Ｋ２Ｏ；０〜２％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜１０％
であり、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αが１５×１０−７〜３０×１０−７／℃であることが好ましい。
また前記ガラス板は、酸化物基準のモル％表示で、
Ａｌ２Ｏ３；５〜２５％、
ＭｇＯ；１〜８％、
ＺｎＯ；０〜２％、
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３；８０％以上、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；３〜８％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２％
であることが好ましい。
また前記ガラス板は、Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；１１〜２２％であることが好ましい。
また前記ガラス板は、ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；０．６〜１であることが好ましい。
また、ガラス板表面の少なくとも一部分に、圧縮応力を有することが好ましい。【０００６】
本発明は、赤外線センサを備える加熱器であって、被加熱物を載置するトッププレートがガラス板で構成され、即ち、本発明は、被加熱物を載置するトッププレート及び赤外線センサを備える加熱器であって、前記トッププレートはガラス板で構成され、前記ガラス板の厚さは１〜８ｍｍ、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は４％以上好ましくは１０％以上、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５×１０−７〜３５×１０−７／℃であり、
酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２；５０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３；０．１〜２５％、Ｂ２Ｏ３；０．１〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ；０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ；０〜２０％である加熱器を提供する。
また、前記ガラス板は、化学強化されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱的衝撃に対しても機械的衝撃に対しても割れにくく、かつ赤外線透過率が高いガラス板、好ましくは加熱器用ガラス板を得ることができ、かかるガラス板の使用により、利便性に優れた加熱器を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書において、ガラスは、エックス線回折法によって結晶を示す回折ピークが認められない非晶質のガラスをいい、結晶化ガラスを含まない。
【０００９】
本明細書において、ガラスの組成は酸化物基準のモル百分率で表示し、ガラス中で価数が変動しやすい成分の含有量は代表的な酸化物に換算して表示する。本明細書において、特段のことわりがない限り「％」は、酸化物基準のモル百分率を意味する。また、ガラス組成について実質的に含有しないとは、不可避的不純物を除き含有しないことを意味する。
【００１０】
本明細書においてクラック発生荷重は、雰囲気の温度が２２℃、水蒸気露点が０℃〜−２℃の条件で、ガラス表面にビッカース圧子を押し付けた際のクラック発生確率が５０％となる荷重を指す。クラック発生荷重の測定は、種々の荷重について、ガラス表面の異なる位置に一定の荷重でビッカース圧子を押しつけて、ビッカース圧痕を１０個作ったときに発生するクラック数を計測する方法で行う。１つのビッカース圧痕から発生するクラック数の最大値は４であるから、ビッカース圧痕を１０個作ったときに発生するクラック数が２０となる荷重がクラック発生荷重である。
【００１１】
本明細書においてガラス板の歪点は、ＪＩＳ−Ｒ３１０３（２００１年）及びＡＳＴＭ−Ｃ３３６（１９７１年）に規定されているファイバーエロンゲーション法を用いて測定される歪点である。
本明細書においてガラス板のガラス転移点は、ＴＭＡ（示差熱膨張計）を用いて測定した値であり、ＪＩＳ−Ｒ３１０−３（２００１年）に規定されている方法を用いて測定されるガラス転移点である。
【００１２】
本発明のガラス板、好ましくは加熱器用ガラス板（以下において、本発明のガラス板といい、そのガラスを本発明のガラスという。）は、強度が高く変形が生じにくいためにガラス板の厚さが１ｍｍ以上であり、１．５ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以上がより好ましく、２．５ｍｍ以上がさらに好ましい。
【００１３】
本発明のガラス板の厚さは、軽量化するために８ｍｍ以下であり、７ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましく、４ｍｍ以下がさらに好ましく、３．５ｍｍ以下が特に好ましい。
【００１４】
本発明のガラス板の波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は、赤外線センサによる温度制御を容易にするために４％以上であり、５％以上が好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１５％以上がさらに好ましく、２０％以上がさらに好ましく、３０％以上が最も好ましい。
【００１５】
本発明のガラス板の波長２５００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ２５００は、赤外線センサによる温度制御を容易にするために4０％以上が好ましく、6０％以上がより好ましく、７８％以上がさらに好ましく、８０％以上が最も好ましい。
【００１６】
本発明のガラス板の波長３２００ｎｍの赤外線透過率Ｔ３２００は、赤外線センサによる温度制御を容易にするために１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、３０％以上が最も好ましい。
【００１７】
本発明のガラス板は、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５×１０−７〜３５×１０−７／℃なので、熱衝撃に対して割れにくい。
５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは、熱的衝撃による割れを抑制するために３０×１０−７／℃以下が好ましく、２８×１０−７／℃以下がより好ましく、２５×１０−７／℃以下がさらに好ましい。
【００１８】
熱膨張係数が小さいガラスは製造時の溶融温度が高くなる傾向がある。ガラス製造時の溶融温度を低くできるために、５０〜３５０℃の平均熱膨張係数αは、１８×１０−７／℃以上が好ましく、２０×１０−７／℃以上がより好ましく、２５×１０−７／℃以上がさらに好ましい。
本発明のガラス板は、歪点が５２０〜７８０℃が好ましい。本発明のガラス板の歪点が５２０℃以上であることにより、熱的衝撃による割れを抑制することができる。好ましくは５６０℃以上、より好ましくは６００℃以上、さらに好ましくは６５０℃以上である。
本発明のガラス板は、ガラス転移点が５８０〜８００℃が好ましい。本発明のガラス板のガラス転移点が５８０℃以上であることにより、熱的衝撃による割れを抑制することができる。好ましくは６００℃以上、より好ましくは６５０℃以上、さらに好ましくは７００℃以上である。
【００１９】
本発明のガラス板について、以下の方法で測定される耐熱温度ｔ３は、１００〜７８０℃が好ましい。
すなわち、一辺が５ｃｍの正方形で厚みが１．２〜５ｍｍのガラス板を用意し、高温に保持した電気炉中で３０分以上加熱する。次に、ガラス板を電気炉から取り出し、５分以内に低温に保持した液体中に移して割れの有無を観察する。液体の種類は問わないが、水、オイルなどが例示できる。この試験を、温度を変えて複数回行い、割れまたは１ｃｍ以上のクラックの発生確率が５０％未満であったときの最大の温度差ｔ１、および、割れまたは１ｃｍ以上のクラックの発生確率が５０％以上となったときの最小の温度差ｔ２を求める。ｔ１とｔ２の平均値ｔ３を耐熱温度とする。ただしｔ１とｔ２の差は、５０℃以内であると好ましく、２０℃以内であるとより好ましい。
【００２０】
耐熱温度ｔ３は、１４０℃以上が好ましく、１８０℃以上がより好ましく、２２０℃以上がさらに好ましく、２６０℃以上が特に好ましく、３００℃以上が最も好ましい。
【００２１】
耐熱温度ｔ３が非常に高いガラスは、ガラスを製造するための溶融温度が高くなりすぎる傾向がある。ガラス製造時の溶融温度を低くするためには、耐熱温度ｔ３は、７５０℃以下が好ましく、７００℃以下がより好ましく、６５０℃以下がさらに好ましく、６００℃以下が特に好ましい。
【００２２】
本発明のガラス板は、機械的衝撃に対して割れにくいためにクラック発生荷重が、１．９６Ｎ超が好ましい。本発明のガラス板のクラック発生荷重は、４．９Ｎ超がより好ましく、９．８Ｎ以上がさらに好ましく、１９．６Ｎ以上が特に好ましい。
【００２３】
本発明のガラス板は、ガラス板表面に少なくとも一部分に圧縮応力を有することにより、熱的衝撃に対して割れにくく、機械的衝撃に対して割れにくくできる。ガラス板表面に圧縮応力を有するガラス板は、例えば、強化処理をすることによって得られる。強化処理は、化学強化が好ましい。
【００２４】
本発明のガラス板は、割れにくさの点で、板厚方向の最大表面粗さは、２０μｍ以下が好ましく、２μｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましく、２０ｎｍ以下が特に好ましい。
本発明ガラスのβ−ＯＨ値は、要求特性に応じて適宜選択することができる。ガラスの歪点を高くするためには、β−ＯＨ値が低いことが好ましい。β−ＯＨ値を０．３ｍｍ−１以下とすることが好ましく、０．２５ｍｍ−１以下とすることがより好ましく、０．２ｍｍ−１以下とすることがさらに好ましい。 
β−ＯＨ値は、原料溶融時の各種条件、たとえば、ガラス原料中の水分量、溶解窯中の水蒸気濃度、溶解窯における溶融ガラスの滞在時間等によって調節することができる。ガラス原料中の水分量を調節する方法としては、ガラス原料として酸化物の代わりに水酸化物を用いる方法（例えば、マグネシウム源として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の代わりに水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）を用いる方法）がある。また、溶解窯中の水蒸気濃度を調節する方法としては、バーナーでの燃焼時に、化石燃料を酸素ガスと混合して燃焼させる方法、酸素ガスおよび空気と混合して燃焼させる方法がある。
本発明のガラス板は、軽量化のために密度は、２．４５ｇ／ｃｍ３以下とすることが好ましく、２．４０ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、２．３５ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。ガラス製造時の粘性を下げるためには２．２０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、２．２３ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、２．２５ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましい。
本発明のガラス板は、硬いものが当たった際の凹みを少なくするために、ヤング率は５８ＧＰａ以上とすることが好ましく、６０ＧＰａ以上がより好ましく、６２ＧＰａ以上がさらに好ましい。ガラス製造時の失透を下げるために８０ＧＰａ以下が好ましく、７５ＧＰａ以下がより好ましく、７０ＧＰａ以下がさらに好ましい。
【００２５】
本発明におけるガラスは、上述のように特定の厚さにおいて特定の赤外線透過率等を有し、かつ、以下のガラス組成を有すことを特徴とする。
本発明のガラス板の酸化物基準のモル百分率表示によるガラス組成は、ＳｉＯ２が５０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３が０．１〜２５％、Ｂ２Ｏ３が０．１〜２０％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％である。
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３および、Ｂ２Ｏ３は、いずれも必須成分である。これらの合計の含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は、波長２５００〜３５００ｎｍにおける赤外線透過率を高め、ガラスの耐熱性を高め、耐候性を高め、機械的衝撃に対して傷つきにくくするのに有用であり、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。これらの合計含有量（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｂ２Ｏ３）は、ガラス製造時の粘性を下げ、失透を抑制するために９７％以下が好ましく、９５％以下がより好ましい。
【００２６】
ＳｉＯ２は、ガラスの主成分である。ＳｉＯ２の含有量は、ガラスの耐熱性を高め、耐候性を高め、機械的衝撃に対して傷つきにくくする等のため、５０％以上であり、５５％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、６５％以上がさらに好ましい。ガラス製造時の粘性を下げるためにＳｉＯ２の含有量は、８５％以下であり、８０％以下が好ましく、７５％以下がより好ましく、７０％以下がさらに好ましい。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐熱性を高め、耐候性を高める等のため、０．１％以上であり、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上がより好ましく、８％以上が特に好ましい。ガラス製造時の粘性を下げ、失透を抑制するためにＡｌ２Ｏ３の含有量は、２５％以下であり、２２％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１６％以下がさらに好ましい。
【００２８】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス原料の溶融を促進し、機械的特性や耐候性を向上させる成分であるため、０．１％以上含有する。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは４％以上であり、８％以上が特に好ましい。クラックの発生を抑えたい場合は、９％以上が好ましく、１０％以上がより好ましく、１１％以上が最も好ましい。一方、揮発による脈理（ｒｅａｍ）の生成、炉壁の侵食等の不都合が生じないために２０％以下であり、１７％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましい。
【００２９】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび、ＺｎＯは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分であり、いずれか１種以上を含有できる。これらの合計の含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、さらに好ましくは３％以上である。これらの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、波長２５００〜３５００ｎｍにおける赤外線透過率を高め、熱膨張係数を低く抑え、失透を抑制するために２０％以下であり、１８％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましく、１０％以下が最も好ましく、８％以下がさらに最も好ましい。
【００３０】
ＭｇＯは、ガラス溶解時の粘性を下げ、溶解を促進する作用があり、比重を低減させ、ガラスに傷をつきにくくする等のために含有できる。１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましい。ガラスの熱膨張係数を低くし、失透を抑制することを考慮する場合は、１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、３％以下が最も好ましく、２％以下がさらに最も好ましい。
【００３１】
ＣａＯは、ガラス原料の溶融を促進し、また粘性や熱膨張係数を調整する等のために含有できる。ＣａＯの含有量は、失透を抑制するために１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下が最も好ましく、１％以下がさらに最も好ましい。
【００３２】
ＳｒＯは、ガラス溶解時の粘性を下げる等のために含有できる。ＳｒＯの含有量は、失透を抑制するために１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下が最も好ましく、１％以下がさらに最も好ましい。
【００３３】
ＢａＯは、ガラス溶解時の粘性を下げる等のために含有できる。ＢａＯの含有量は、失透を抑制するために１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下が最も好ましく、１％以下がさらに最も好ましい。
【００３４】
ＺｎＯは、ガラス溶解時の粘性を下げる等のために含有できる。ＺｎＯの含有量は、失透を抑制するために１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。ガラス板の成形にフロート法を採用する場合には、フロートバスで還元されやすいため、ＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。本発明においてＺｎＯを実質的に含有しないとは０．１５％以下を意味する。
Ｂ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび、ＺｎＯの合計の含有量（Ｂ２Ｏ３＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整するのに有用であり、３％以上が好ましい。より好ましくは８％以上、さらに好ましくは１１％以上、よりさらに好ましくは１３％以上、最も好ましくは１７％以上である。これらの合計含有量（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、波長２５００〜３５００ｎｍにおける赤外線透過率を高め、熱膨張係数を低く抑え、失透を抑制するために２５％が好ましく、２３％以下がより好ましく、２２％以下がさらに好ましく、２１％以下がよりさらに好ましく、２０％以下が最も好ましい。
【００３５】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよび、ＺｎＯの合計の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ））は、ガラスを傷つきにくくするのに有用であり、０．４以上が好ましく、０．５以上がより好ましく、０．６以上がさらに好ましく、０．７以上がよりさらに好ましく、最も好ましくは０．８以上である。ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）は、失透を抑制するために１以下が好ましく、０．９５以下が好ましく、０．９以下がより好ましい。
ＺｒＯ２は、ガラス板の硬度を向上し、歪点を高くする等のために含有できる。ＺｒＯ２の含有量は、失透を抑制するために５％以下が好ましく、２％以下がより好ましい。
【００３６】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、および、Ｋ２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整し、イオン交換による化学強化処理をする際に有用な成分であり、含有できる。これらの合計含有量（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、０．１％以上が好ましく、１％以上がより好ましい。波長２５００〜３５００ｎｍにおける赤外線透過率を高め、熱膨張係数を小さくするためには、（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、２０％以下であり、１５％以下が好ましく、１２％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましく、５％以下が最も好ましく、２％以下がさらに最も好ましい。
【００３７】
Ｌｉ２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整し、イオン交換による化学強化処理をする際に有用な成分であり、含有することが好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量は、歪点を高温化し、バッチコストを低く抑えるために１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が最も好ましい。
【００３８】
Ｎａ２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整し、イオン交換による化学強化処理をする際に有用な成分であり、含有できる。Ｎａ２Ｏの含有量は、歪点を高温化し、熱膨張係数を小さくするために１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が最も好ましい。
【００３９】
Ｋ２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、熱膨張係数、粘性等を調整し、イオン交換による化学強化処理をする際に有用な成分であり、含有できる。Ｋ２Ｏの含有量は、歪点を高温化し、熱膨張係数を小さくするために１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が最も好ましい。
【００４０】
本発明のガラス板は、各成分の組成範囲が上記を満たした上でガラス板に成形することで、耐熱温度ｔ３を１００〜７８０℃とできる。
本発明のガラス板は、清澄剤として用いたＳＯ３を含んでもよい。この場合、ＳＯ３の含有量は、０％超０．５％以下が好ましく、０．３％以下がより好ましく、０．２％以下がさらに好ましく、０．１％以下が特に好ましい。
本発明のガラス板は、酸化剤および清澄剤として用いたＳｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３を含んでもよい。この場合、Ｓｂ２Ｏ３またはＡｓ２Ｏ３の含有量は、０〜０．５％が好ましく、０．２％以下がより好ましく、０．１％以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。本発明においてこれらを実質的に含有しないとは０．１％未満を意味する。
本発明のガラス板は、酸化剤および清澄剤として用いたＳｎＯ２を含んでもよい。この場合、ＳｎＯ２の含有量は、０〜０．５％が好ましく、０．４％以下がより好ましく、０．３％以下がさらに好ましい。
【００４１】
本発明のガラス板は、ガラスの溶解を容易にするためにＰｂＯを１％以下含んでもよい。但し環境負荷を考慮すると実質的に含有しないことが好ましい。本発明においてＰｂＯを実質的に含有しないとは０．１５％以下を意味する。
本発明のガラス板は、着色成分となるＴｉＯ２、ＣｏＯ、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ等を実質的に含まないことが好ましい。ＴｉＯ２、ＣｏＯ、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ等を実質的に含まなければ、可視光透過率の低下が抑えられる。かかる着色成分の含有量は、０〜０．０５％が好ましく、０．０２％以下がより好ましく、０．０１％以下がさらに好ましく、５０ｐｐｍ未満が最も好ましい。
【００４２】
本発明のガラス板は、ガスの燃焼方式の加熱器のトッププレートとして用いてもよい。この場合、ガスを燃焼させる器具をはめ込んで使用するため、５〜３０ｃｍの穴が１個または複数の穴の空いたガラス板が用いられる。本発明のガラス板の片面または両面に印刷またはコーティングによる装飾を行ってもよい。加熱部分を示す印刷を行うことで、鍋などの器具を置く位置が分かりやすくなる。また、印刷またはコーティングにより模様をつけたり、着色したりすることで意匠性が向上する。
本発明のガラス板に液晶表示パネルを接合してもよい。トッププレート内に温度などの情報を表示できる。この場合、４００〜８００ｎｍの光の透過率が５０％以上であることが好ましい。
本発明のガラス板をくりぬき、くりぬいた部分に表示パネルまたは、操作ボタンを装備させてもよい。トッププレート内で加熱機の操作ボタンや表示を集約できるため、他の部分に操作ボタンや表示器を付属する必要がなくなり、意匠性が向上する。
本発明のガラス板にタッチパネル機能を持たせてもよい。その場合は、トッププレート内で加熱機の操作が行えるため、他の部分に操作ボタンを設置する必要がなくなり、操作性が向上する。タッチパネル機能を持たせるためには、ガラス板の誘電率は、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、７以上がさらに好ましい。
本発明のガラス板の周辺のエッジ部を金属板で覆ってもよい。物の接触による傷の発生を防ぐことでさらに機械的強度を持たせるたせることができる。
本発明のガラス板の表面には、焦げ付き防止等のためにコーティングを行ってもよい。一般に知られている焦げ付き防止のコーティング剤にはフッ素樹脂コーティング、親水性コーティングなどがある。
【００４３】
次に、本発明の加熱器について説明する。
本発明の加熱器は、赤外線センサを備える加熱器であって、被加熱物を載置するトッププレートがガラス板で構成される。本発明の加熱器は、たとえば加熱調理器である。
【００４４】
本発明の加熱器のトッププレートを構成するガラス板の厚さは１〜８ｍｍ、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００は４％以上、好ましくは１０％以上、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数αは１５×１０−７〜３５×１０−７／℃である。本発明の加熱器のトッププレートを構成するガラス板は、本発明のガラス板が好ましい。
【００４５】
すなわち、ガラス板の酸化物基準のモル百分率表示によるガラス組成は、ＳｉＯ２が５０〜８５％、Ａｌ２Ｏ３が０．１〜２５％、Ｂ２Ｏ３が０．１〜２０％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏから選ばれる１種以上の合計が０〜２０％、であることが好ましい。
【００４６】
また、耐衝撃性を高めるためには化学強化されているガラス板が好ましい。
【実施例】
【００４７】
以下において例１〜１０は本発明のガラスの実施例、例１１〜１３は比較例である。
例１〜１０、１２および１３については、各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金坩堝を用いて１５５０℃で溶解した。原料としては、粒度が１〜１０００μｍのケイ砂、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム等を用いた。ガラス融液を流し出し、板状に成形後徐冷した。
例１１は市販の結晶化ガラス（日本電気硝子社製、商品名ネオセラム）である。【００４８】
表１には、ガラス組成（単位：モル％）、クラック発生荷重（単位：Ｎ）、４ｍｍの厚みのガラスの波長２５００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ２５００（単位：％）、波長３０００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３０００（単位：％）、波長３２００ｎｍにおける赤外線透過率Ｔ３２００（単位：％）、５０℃〜３５０℃の平均熱膨張係数α（単位：×１０−７・℃−１）、密度（単位：ｇ・ｃｍ−３）、ガラス転移温度Ｔｇ（単位：℃）、歪点、ヤング率（単位：ＧＰａ）、βＯＨ値を示す。ただし例１１のガラス組成は、文献（Ｎｅｗ  Ｇｌａｓｓ，Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．３，ｐ２３，２００５）からの推定値である。
［βＯＨ値の測定方法］
ガラス試料について波長２．７５〜２．９５μｍ光に対する吸光度を測定し、その最大値βmaxを該試料の厚さ（ｍｍ）で割ることでガラス中のβＯＨ値を求める。【００４９】
【表１】
2016088778.tif 000002
なお、表１における括弧の表記は、計算値である。【００５０】
例１〜１０のガラスを厚さ１．５〜５ｍｍの板状に成形すると、赤外線透過率とクラック耐性と、耐熱性に優れた加熱器のトッププレートに適したガラス板が得られる。【００５１】
例１１〜１２のガラスは、厚さが４ｍｍの場合にガラスの光の波長３０００ｎｍの赤外線透過率Ｔ３０００が４％未満と低いので、赤外線センサを用いた加熱器のトッププレートに適さない。【００５２】
例１１の結晶化ガラスは、クラック発生荷重が低く、かたいものが当たった時に割れやすい。【００５３】
例１３のガラスは、５０℃〜３５０℃の平均熱膨張係数αが３７．５×１０−７・℃−１と大きいので、熱衝撃に対する耐性が低く、加熱器のトッププレートに適さない。
例２のガラスを一辺が５ｃｍの正方形で厚みが４ｍｍのガラス板に加工し、高温に保持した電気炉中で３０分以上加熱した。次に、ガラス板を電気炉から取り出し、５分以内に低温に保持した水中に移して割れの有無を観察した。ｔ１＝３２５℃、ｔ２＝３５０℃、ｔ３＝３３７．５℃となり、熱衝撃に対する耐性が高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、熱的衝撃に対しても機械的衝撃に対しても割れにくく、かつ赤外線透過率が高いガラス板、好ましくは加熱器用ガラス板を得ることができる。また、かかるガラス板の使用により、利便性に優れた加熱器を得ることができる。
なお、２０１４年１２月２日に出願された日本特許出願２０１４−２４３７５８号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
【国際調査報告】
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