玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件的制作方法

专利名称：玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烹饪平面件(Kochflche)，其由透明、未经着色且加预应力的特种玻璃形成的玻璃陶瓷板或玻璃板制成，而所述的烹饪平面件的底面有一层由玻璃熔体和无机颜料所构成的热稳定性瓷釉涂料的IR可透层。
背景技术：
用玻璃板或玻璃陶瓷板作为烹饪平面件是目前通行的技术。玻璃烹饪平面件通常对可见光是透明的，而玻璃陶瓷烹饪平面件通常是半透明的，并且在来自上方的如厨房照明设备或来自下方的热辐射器的辐照下是可透光的，从而使得加热元件，电线和那些隐藏在玻璃陶瓷烹饪平面件下的其他结构部件都可清晰的显现出来。这些结构部件外形的显露会让用户很反感。
典型的，如EP0220333中所记载的这种玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件是以着色离子着色来降低透射的，因此烹饪区域的位于玻璃/玻璃陶瓷板下面的功能性部件从上方看实际上是不可见的。并且这种烹饪平面件实际上对可见光区域内的辐照是不透明的，而且看起来是黑的。
另一种已公开的解决方法是在透明或半透明的玻璃或玻璃陶瓷烹饪平面件的底面涂上不透视线的涂层。如JPH7-17409和JP51-89517中记载一种用作烹饪平面件的，由透明、未着色的玻璃陶瓷制成的玻璃陶瓷板，且该玻璃陶瓷下面涂上一层热稳定性的涂料。这种涂料层产生了需要的不透明性，即它代替了传统的着色，因此该烹饪平面件看起来同样是黑的。
EP0746179A2也公开了应用覆层来产生部分不透明的方法，但是不透视线涂层的涂覆成本低廉，特别是当用丝网印刷，如DE1990673A1那般进行时。
不透视线的涂层通常是由一种含有机或无机颜料的彩色涂料形成。玻璃陶瓷上颜料的粘附是通过加入有机添加剂实现的。因此上述DE19906737A1中使用醇酸树脂涂料形成涂层。而DE10014373A1和DE20019210U1中公开了用于不透视线且同时具有装饰功能涂层的彩色涂料，如光泽涂料，溶胶—凝胶层，贵金属颜料，也可以是硅树脂粘接的箔(如由铝制成的)。在上述的DE20019210U1中还公开了不含有机组分的涂层，如可以由作为玻璃熔体的硼硅酸盐玻璃和作为颜料的钛的氧化物或铈的氧化物所组成的涂料组成。
对于玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件底面的不透视线涂层一般几乎只使用基于有机物的涂料，因为这些涂料不会或只会很轻微的降低玻璃陶瓷烹饪平面件的强度。而这些有机颜料的缺点是，由于它们是基于有机物的，因此热稳定性有限。典型的组分如硅树脂、聚酯或树脂在高于400℃时就会分解了，而烹饪区底部的温度烹饪时高达600℃。因此在热负载下上述有机涂料会逐渐分解，并且该过程中分解产物被释放出，同时层的粘附性也随时间减弱。
在上述DE20019210U1中公开的由硼硅酸盐玻璃熔体和作为颜料的氧化钛或氧化铈组成的涂料，虽然具有热稳定性，但玻璃陶瓷烹饪平面件的强度则会由于不同的热膨胀系数和有限的机械应力而显著下降，而且该着色层变成不是不透视线的。

发明内容
基于开始所描述的，本发明的目的是提供一种底面涂有无机涂料的玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件，如在上述的DE20019210 U1中所公开的那样，形成的涂层应达到—在烹饪平面件材料上形成不透视线的涂层，—在高达至少600℃的温度下还保持稳定，并且—烹饪平面件的强度不会下降或无明显下降。
本发明的目的通过一种由透明、未经着色且由预应力特种玻璃制成的玻璃陶瓷板或玻璃板制成的玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件解决，所述烹饪平面件的下面有一层由玻璃熔体和无机颜料组成的、具有热稳定性的无机瓷釉涂料形成的IR可透层，本发明瓷釉涂料的玻璃熔体的量在1％-30％的范围内，而颜料的含量相应的在70％-99％的范围内。
由于本发明的涂层由无机瓷釉涂料形成，因此在高达约600℃时是持久稳定的。但是使用传统的无机瓷釉涂料却不可能达到这种效果，因为涂料要么形成的不是不透视线涂层，要么就是导致玻璃陶瓷烹饪平面件的强度发生所不期望的急剧下降。根据本发明目的，具有理想性质的涂层可以令人惊奇地通过改性瓷釉涂料来实现，只要按照本发明将玻璃熔体的量下降到1％-30％的范围内，而颜料的含量相应的调整到70％-99％的范围内即可。因为颜料含量高，所以用这种组合物可以得到不透视线的涂层。而由于玻璃熔体的含量低，玻璃陶瓷烹饪平面件的强度仅略微下降。
试验已经表明，尽管这种瓷釉涂料的玻璃熔体量低，但是在玻璃或玻璃陶瓷上的粘附性却出奇得好，因为即使小量的玻璃熔体也会导致颜料和玻璃或玻璃陶瓷间的牢固结合。
根据本发明的方案，如果使用了热膨胀性极低(α≤4·10-6K-1)的玻璃的玻璃熔体，则玻璃/玻璃陶瓷烹饪平面件的强度下降便会微乎其微。这样的一种玻璃比如是硼硅酸盐玻璃。
如果玻璃熔体的量在于5％-20％，颜料的量在于80％-95％的范围内时，所达到的强度，不透视线性和粘附性的值就会特别好。
如果通过丝网印刷涂覆下面涂层，则对于加工技术以及涂层的稳定性来说是非常有利的。这里，适配比在2到0.4之间。
为了获得不同的彩色效果，可以将烹饪平面件制成底面涂层是无机颜料的混合物。
底面层除了有不透视线性的功能外，还可以具有着色的装饰效果。
本发明的另一些实施方案记载在从属权利要求中。
附图
简述根据附图中所描述的一个实施例来详尽地阐述本发明。这里，唯一的一张图是以截面图的形式描绘了具有透明、且未经着色的玻璃陶瓷板1作为烹饪平面件的烹饪区域的横截面，其底面具有一层由高热稳定性的无机瓷釉涂料形成的不透视线涂层。
玻璃陶瓷板1具有至少一个用虚线画出来的烹饪区2，即加热区。而该区域配置使用电辐射加热元件3。该加热区2的温度一般为大于约350℃。它由用虚线表示出来的、厚度为0-25mm的环形过渡区4和其中温度一般低于220℃的冷却区5所环绕。在透明玻璃陶瓷板1的底面上涂覆着由本发明的无机瓷釉涂料所形成的连续涂层6。
该连续涂层以最为简单的加工技术来进行涂覆，比如通过丝网印刷。原则上来说，只需要将加热区2和过渡区4用高温稳定性的无机瓷釉涂料来涂覆就可以了，而冷却区5可以用别的一些热稳定性较差的，如前面所述DE10014373A1中公开的涂料来涂覆。
具体实施例方式
以下是用本发明的无机瓷釉涂料涂覆烹饪平面件的实施例。
将一块玻璃陶瓷板(如Schott Glas公司的“CeranHightrans”)的底面用由10重量份的颜料粉末和20重量份丝网印刷介质(基于丙烯酸的)形成的颜料浆，并借助丝网印刷技术使用具有150μ网眼宽度的筛网进行涂覆。颜料粉末由10重量％的玻璃熔体和90重量％的颜料“Sicocer Fschwarz2904”(BASF公司的Co/Ni/Mn/Fe/Cr-尖晶石)组成。
作为玻璃熔体用的是三种不同的玻璃熔体，它们是Schott Glas内部代号为GF1、GF2和Borofloat33的产品，其组成本身在DE19721737C1(GF1)，DE19834801C2(GF2)和DE19643870C2(Borofloat33)中公开(也可参见下面的表1)。
表1

以上述方法在底面涂覆的玻璃陶瓷板，在经过涂料的焙烧后是足够不透视线的。抗弯强度在适于烹饪面的至少110Mpa(平均值，由DIN EN 1288-5确定)的通常范围内，并且热稳定性通过670℃下的回火试验证实。根据DIN 60335确定的耐冲击强度为＞0.5Nm。
其它试验表明，适配比(颜料粉末对丝网印刷介质的比例)可以是2-0.4。
如果颜料粉末的玻璃熔体含量为5-20％，则抗弯强度可以足够高(＞110MPa)。颜料对底面涂层的性质的影响是微乎其微的。因此可以使用几乎是所有的、任意的无机颜料，并且也不只是制得黑色的底面涂层，如用上述颜料“Sicocer F schwarz 2904”所得到的那样，而是可以得到任意颜色的底面涂层，如用TiO2(白)，NiO，Cr2O3(绿)，Fe2O3(棕)，Cr/Al-刚玉(粉色)，Ti/Sb/Ni-金红石，Zr/V-锆石(黄)和Co/Zn/Al-尖晶石，Co/Si-橄榄石(蓝)。
权利要求
1.一种烹饪平面件，它由透明、未经着色且加预应力的特种玻璃形成的玻璃陶瓷板(1)或玻璃板制成，其底面有一层由玻璃熔体和无机颜料组成的、具有热稳定性的无机瓷釉涂料形成的IR可透层(6)，其特征在于瓷釉涂料的玻璃熔体的量在1％-30％的范围内，而颜料的含量相应的在70％-99％的范围内。
2.根据权利要求1的烹饪平面件，其特征在于玻璃熔体量在5％-20％的范围内，而颜料的含量在80％-95％的范围内。
3.根据权利要求1或2的烹饪平面件，其特征在于玻璃熔体由具有极低热膨胀系数α≤4·10-6K-1的玻璃组成。
4.根据权利要求3的烹饪平面件，其特征在于玻璃熔体由硼硅酸盐玻璃组成。
5.根据权利要求1至4之一的烹饪平面件，其特征在于底面涂层(6)通过丝网印刷和焙烧涂覆。
6.根据权利要求5的烹饪平面件，其特征在于颜料粉末与丝网印刷介质的比为0.4-2.0。
7.根据权利要求1至6之一的烹饪平面件，其特征在于底面涂层(6)具有无机颜料的混合物。
8.根据权利要求1至7之一的烹饪平面件，其特征在于将底面涂层(6)制成着色的装饰层。
9.根据权利要求1至8之一的烹饪平面件，其特征在于底面层(6)具有多层结构。
10.根据权利要求1至8之一的烹饪平面件，其特征在于底面层(6)覆盖有一层其它涂料形成的覆盖层。
11.根据权利要求1至10之一的烹饪平面件，其特征在于通过在底面层(6)上留出空白或通过层上不同的颜色/颜色对比来标记烹饪区(2)。
12.根据权利要求1至11之一的烹饪平面件，其特征在于在底面层(6)中形成适于有色LED或LCD的显示窗，特别是余热指示。
13.根据权利要求1至12之一的烹饪平面件，其特征在于抗弯强度为至少110Mpa，耐冲击强度为＞0.5Nm。
全文摘要
除了着色的这种烹饪平面件外，本发明涉及一种由透明的且未经着色的玻璃/玻璃陶瓷板构成的烹饪平面件。本发明还涉及用由玻璃熔体和无机颜料组成的、具有热稳定性的无机瓷釉涂料所形成的IR可透层(6)涂覆这种烹饪平面件底面的方法。为了达到除必要的高耐热稳定性外还具有足够的不透视线性和尽可能小的烹饪平面件的强度损失，本发明将瓷釉涂料的玻璃熔体的量限定在1％－30％的范围内，而颜料的含量相应的在70％－99％的范围内。
文档编号H05B3/74GK1495145SQ0314708
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年9月19日
发明者H·施特里格勒, H 施特里格勒 申请人:肖特玻璃制造厂