專利名稱：玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種烹飪平面件(Kochflche)，其由透明、未經(jīng)著色且加預應力的特種玻璃形成的玻璃陶瓷板或玻璃板制成，而所述的烹飪平面件的底面有一層由玻璃熔體和無機顏料所構成的熱穩(wěn)定性瓷釉涂料的IR可透層。
背景技術：
用玻璃板或玻璃陶瓷板作為烹飪平面件是目前通行的技術。玻璃烹飪平面件通常對可見光是透明的，而玻璃陶瓷烹飪平面件通常是半透明的，并且在來自上方的如廚房照明設備或來自下方的熱輻射器的輻照下是可透光的，從而使得加熱元件，電線和那些隱藏在玻璃陶瓷烹飪平面件下的其他結構部件都可清晰的顯現(xiàn)出來。這些結構部件外形的顯露會讓用戶很反感。
典型的，如EP0220333中所記載的這種玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件是以著色離子著色來降低透射的，因此烹飪區(qū)域的位于玻璃/玻璃陶瓷板下面的功能性部件從上方看實際上是不可見的。并且這種烹飪平面件實際上對可見光區(qū)域內(nèi)的輻照是不透明的，而且看起來是黑的。
另一種已公開的解決方法是在透明或半透明的玻璃或玻璃陶瓷烹飪平面件的底面涂上不透視線的涂層。如JPH7-17409和JP51-89517中記載一種用作烹飪平面件的，由透明、未著色的玻璃陶瓷制成的玻璃陶瓷板，且該玻璃陶瓷下面涂上一層熱穩(wěn)定性的涂料。這種涂料層產(chǎn)生了需要的不透明性，即它代替了傳統(tǒng)的著色，因此該烹飪平面件看起來同樣是黑的。
EP0746179A2也公開了應用覆層來產(chǎn)生部分不透明的方法，但是不透視線涂層的涂覆成本低廉，特別是當用絲網(wǎng)印刷，如DE1990673A1那般進行時。
不透視線的涂層通常是由一種含有機或無機顏料的彩色涂料形成。玻璃陶瓷上顏料的粘附是通過加入有機添加劑實現(xiàn)的。因此上述DE19906737A1中使用醇酸樹脂涂料形成涂層。而DE10014373A1和DE20019210U1中公開了用于不透視線且同時具有裝飾功能涂層的彩色涂料，如光澤涂料，溶膠—凝膠層，貴金屬顏料，也可以是硅樹脂粘接的箔(如由鋁制成的)。在上述的DE20019210U1中還公開了不含有機組分的涂層，如可以由作為玻璃熔體的硼硅酸鹽玻璃和作為顏料的鈦的氧化物或鈰的氧化物所組成的涂料組成。
對于玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件底面的不透視線涂層一般幾乎只使用基于有機物的涂料，因為這些涂料不會或只會很輕微的降低玻璃陶瓷烹飪平面件的強度。而這些有機顏料的缺點是，由于它們是基于有機物的，因此熱穩(wěn)定性有限。典型的組分如硅樹脂、聚酯或樹脂在高于400℃時就會分解了，而烹飪區(qū)底部的溫度烹飪時高達600℃。因此在熱負載下上述有機涂料會逐漸分解，并且該過程中分解產(chǎn)物被釋放出，同時層的粘附性也隨時間減弱。
在上述DE20019210U1中公開的由硼硅酸鹽玻璃熔體和作為顏料的氧化鈦或氧化鈰組成的涂料，雖然具有熱穩(wěn)定性，但玻璃陶瓷烹飪平面件的強度則會由于不同的熱膨脹系數(shù)和有限的機械應力而顯著下降，而且該著色層變成不是不透視線的。

發(fā)明內(nèi)容
基于開始所描述的，本發(fā)明的目的是提供一種底面涂有無機涂料的玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件，如在上述的DE20019210 U1中所公開的那樣，形成的涂層應達到—在烹飪平面件材料上形成不透視線的涂層，—在高達至少600℃的溫度下還保持穩(wěn)定，并且—烹飪平面件的強度不會下降或無明顯下降。
本發(fā)明的目的通過一種由透明、未經(jīng)著色且由預應力特種玻璃制成的玻璃陶瓷板或玻璃板制成的玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件解決，所述烹飪平面件的下面有一層由玻璃熔體和無機顏料組成的、具有熱穩(wěn)定性的無機瓷釉涂料形成的IR可透層，本發(fā)明瓷釉涂料的玻璃熔體的量在1％-30％的范圍內(nèi)，而顏料的含量相應的在70％-99％的范圍內(nèi)。
由于本發(fā)明的涂層由無機瓷釉涂料形成，因此在高達約600℃時是持久穩(wěn)定的。但是使用傳統(tǒng)的無機瓷釉涂料卻不可能達到這種效果，因為涂料要么形成的不是不透視線涂層，要么就是導致玻璃陶瓷烹飪平面件的強度發(fā)生所不期望的急劇下降。根據(jù)本發(fā)明目的，具有理想性質(zhì)的涂層可以令人驚奇地通過改性瓷釉涂料來實現(xiàn)，只要按照本發(fā)明將玻璃熔體的量下降到1％-30％的范圍內(nèi)，而顏料的含量相應的調(diào)整到70％-99％的范圍內(nèi)即可。因為顏料含量高，所以用這種組合物可以得到不透視線的涂層。而由于玻璃熔體的含量低，玻璃陶瓷烹飪平面件的強度僅略微下降。
試驗已經(jīng)表明，盡管這種瓷釉涂料的玻璃熔體量低，但是在玻璃或玻璃陶瓷上的粘附性卻出奇得好，因為即使小量的玻璃熔體也會導致顏料和玻璃或玻璃陶瓷間的牢固結合。
根據(jù)本發(fā)明的方案，如果使用了熱膨脹性極低(α≤4·10-6K-1)的玻璃的玻璃熔體，則玻璃/玻璃陶瓷烹飪平面件的強度下降便會微乎其微。這樣的一種玻璃比如是硼硅酸鹽玻璃。
如果玻璃熔體的量在于5％-20％，顏料的量在于80％-95％的范圍內(nèi)時，所達到的強度，不透視線性和粘附性的值就會特別好。
如果通過絲網(wǎng)印刷涂覆下面涂層，則對于加工技術以及涂層的穩(wěn)定性來說是非常有利的。這里，適配比在2到0.4之間。
為了獲得不同的彩色效果，可以將烹飪平面件制成底面涂層是無機顏料的混合物。
底面層除了有不透視線性的功能外，還可以具有著色的裝飾效果。
本發(fā)明的另一些實施方案記載在從屬權利要求中。
附圖
簡述根據(jù)附圖中所描述的一個實施例來詳盡地闡述本發(fā)明。這里，唯一的一張圖是以截面圖的形式描繪了具有透明、且未經(jīng)著色的玻璃陶瓷板1作為烹飪平面件的烹飪區(qū)域的橫截面，其底面具有一層由高熱穩(wěn)定性的無機瓷釉涂料形成的不透視線涂層。
玻璃陶瓷板1具有至少一個用虛線畫出來的烹飪區(qū)2，即加熱區(qū)。而該區(qū)域配置使用電輻射加熱元件3。該加熱區(qū)2的溫度一般為大于約350℃。它由用虛線表示出來的、厚度為0-25mm的環(huán)形過渡區(qū)4和其中溫度一般低于220℃的冷卻區(qū)5所環(huán)繞。在透明玻璃陶瓷板1的底面上涂覆著由本發(fā)明的無機瓷釉涂料所形成的連續(xù)涂層6。
該連續(xù)涂層以最為簡單的加工技術來進行涂覆，比如通過絲網(wǎng)印刷。原則上來說，只需要將加熱區(qū)2和過渡區(qū)4用高溫穩(wěn)定性的無機瓷釉涂料來涂覆就可以了，而冷卻區(qū)5可以用別的一些熱穩(wěn)定性較差的，如前面所述DE10014373A1中公開的涂料來涂覆。
具體實施例方式
以下是用本發(fā)明的無機瓷釉涂料涂覆烹飪平面件的實施例。
將一塊玻璃陶瓷板(如Schott Glas公司的“CeranHightrans”)的底面用由10重量份的顏料粉末和20重量份絲網(wǎng)印刷介質(zhì)(基于丙烯酸的)形成的顏料漿，并借助絲網(wǎng)印刷技術使用具有150μ網(wǎng)眼寬度的篩網(wǎng)進行涂覆。顏料粉末由10重量％的玻璃熔體和90重量％的顏料“Sicocer Fschwarz2904”(BASF公司的Co/Ni/Mn/Fe/Cr-尖晶石)組成。
作為玻璃熔體用的是三種不同的玻璃熔體，它們是Schott Glas內(nèi)部代號為GF1、GF2和Borofloat33的產(chǎn)品，其組成本身在DE19721737C1(GF1)，DE19834801C2(GF2)和DE19643870C2(Borofloat33)中公開(也可參見下面的表1)。
表1

以上述方法在底面涂覆的玻璃陶瓷板，在經(jīng)過涂料的焙燒后是足夠不透視線的?？箯潖姸仍谶m于烹飪面的至少110Mpa(平均值，由DIN EN 1288-5確定)的通常范圍內(nèi)，并且熱穩(wěn)定性通過670℃下的回火試驗證實。根據(jù)DIN 60335確定的耐沖擊強度為＞0.5Nm。
其它試驗表明，適配比(顏料粉末對絲網(wǎng)印刷介質(zhì)的比例)可以是2-0.4。
如果顏料粉末的玻璃熔體含量為5-20％，則抗彎強度可以足夠高(＞110MPa)。顏料對底面涂層的性質(zhì)的影響是微乎其微的。因此可以使用幾乎是所有的、任意的無機顏料，并且也不只是制得黑色的底面涂層，如用上述顏料“Sicocer F schwarz 2904”所得到的那樣，而是可以得到任意顏色的底面涂層，如用TiO2(白)，NiO，Cr2O3(綠)，F(xiàn)e2O3(棕)，Cr/Al-剛玉(粉色)，Ti/Sb/Ni-金紅石，Zr/V-鋯石(黃)和Co/Zn/Al-尖晶石，Co/Si-橄欖石(藍)。
權利要求
1.一種烹飪平面件，它由透明、未經(jīng)著色且加預應力的特種玻璃形成的玻璃陶瓷板(1)或玻璃板制成，其底面有一層由玻璃熔體和無機顏料組成的、具有熱穩(wěn)定性的無機瓷釉涂料形成的IR可透層(6)，其特征在于瓷釉涂料的玻璃熔體的量在1％-30％的范圍內(nèi)，而顏料的含量相應的在70％-99％的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1的烹飪平面件，其特征在于玻璃熔體量在5％-20％的范圍內(nèi)，而顏料的含量在80％-95％的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1或2的烹飪平面件，其特征在于玻璃熔體由具有極低熱膨脹系數(shù)α≤4·10-6K-1的玻璃組成。
4.根據(jù)權利要求3的烹飪平面件，其特征在于玻璃熔體由硼硅酸鹽玻璃組成。
5.根據(jù)權利要求1至4之一的烹飪平面件，其特征在于底面涂層(6)通過絲網(wǎng)印刷和焙燒涂覆。
6.根據(jù)權利要求5的烹飪平面件，其特征在于顏料粉末與絲網(wǎng)印刷介質(zhì)的比為0.4-2.0。
7.根據(jù)權利要求1至6之一的烹飪平面件，其特征在于底面涂層(6)具有無機顏料的混合物。
8.根據(jù)權利要求1至7之一的烹飪平面件，其特征在于將底面涂層(6)制成著色的裝飾層。
9.根據(jù)權利要求1至8之一的烹飪平面件，其特征在于底面層(6)具有多層結構。
10.根據(jù)權利要求1至8之一的烹飪平面件，其特征在于底面層(6)覆蓋有一層其它涂料形成的覆蓋層。
11.根據(jù)權利要求1至10之一的烹飪平面件，其特征在于通過在底面層(6)上留出空白或通過層上不同的顏色/顏色對比來標記烹飪區(qū)(2)。
12.根據(jù)權利要求1至11之一的烹飪平面件，其特征在于在底面層(6)中形成適于有色LED或LCD的顯示窗，特別是余熱指示。
13.根據(jù)權利要求1至12之一的烹飪平面件，其特征在于抗彎強度為至少110Mpa，耐沖擊強度為＞0.5Nm。
全文摘要
除了著色的這種烹飪平面件外，本發(fā)明涉及一種由透明的且未經(jīng)著色的玻璃/玻璃陶瓷板構成的烹飪平面件。本發(fā)明還涉及用由玻璃熔體和無機顏料組成的、具有熱穩(wěn)定性的無機瓷釉涂料所形成的IR可透層(6)涂覆這種烹飪平面件底面的方法。為了達到除必要的高耐熱穩(wěn)定性外還具有足夠的不透視線性和盡可能小的烹飪平面件的強度損失，本發(fā)明將瓷釉涂料的玻璃熔體的量限定在1％－30％的范圍內(nèi)，而顏料的含量相應的在70％－99％的范圍內(nèi)。
文檔編號H05B3/74GK1495145SQ0314708
公開日2004年5月12日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權日2002年9月19日
發(fā)明者H·施特里格勒, H 施特里格勒 申請人:肖特玻璃制造廠