特許 7540440 積層部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】積層部材

(51)【国際特許分類】

   B32B 17/06 20060101AFI20240820BHJP

   B32B 18/00 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

B32B17/06

B32B18/00 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021533968

(86)(22)【出願日】2020-07-14

(86)【国際出願番号】 JP2020027382

(87)【国際公開番号】W WO2021015057

(87)【国際公開日】2021-01-28

【審査請求日】2023-02-07

(31)【優先権主張番号】P 2019137122

(32)【優先日】2019-07-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】小川 修平

(72)【発明者】

【氏名】中澤 伯人

(72)【発明者】

【氏名】野村 周平

【審査官】鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１９７４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１７５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０６７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２７９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０７４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５１３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００７５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１７７２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｃ０３Ｃ ２７／００－２９／００

Ｃ０４Ｂ ３７／００－３７／０４

Ｆ２４Ｃ １５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

波長８５０ｎｍにおける直線透過率が８０％以上であるガラス部材と、
前記ガラス部材上に樹脂である接合層と、
前記接合層上にＳｉＣ部材またはＡｌＮ部材であるセラミックス部材と、
を有し、
前記ガラス部材の厚さが２ｍｍ～４０ｍｍであり、
前記セラミックス部材の厚さが０．５ｍｍ～１０ｍｍである、積層部材。

【請求項2】

前記ガラス部材の波長８５０ｎｍにおける直線透過率が９０％以上である、請求項１に記載の積層部材。

【請求項3】

前記セラミックス部材の熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ～２４０Ｗ／ｍ・Ｋである、請求項１または２に記載の積層部材。

【請求項4】

前記セラミックス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数αから前記ガラス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数βを引いた値の絶対値｜α－β｜が２．０ｐｐｍ／℃以下である、請求項１乃至３のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項5】

前記セラミックス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数αが１．９～５．０ｐｐｍである、請求項１乃至４のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項6】

前記ガラス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数βが０．０１～５．５０ｐｐｍである、請求項１乃至５のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項7】

前記樹脂は、耐熱温度２００℃～５００℃の樹脂である、請求項１乃至６のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項8】

反り量が０．２５ｍｍ以下である、請求項１乃至７のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項9】

密度が２．４５ｇ／ｃｍ^３～２．９５ｇ／ｃｍ^３である、請求項１乃至８のいずれか一に記載の積層部材。

【請求項10】

前記セラミックス部材の上に設けられる第２の接合層と、
前記第２の接合層を介して前記セラミックス部材と接合される第２のセラミックス部材と、を更に有する、請求項１乃至９のいずれか一に記載の積層部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス部材とセラミックス部材を積層した積層部材に関する。

【背景技術】

【0002】

システムキッチンは、作業台、加熱調理器などがワークトップで繋がっている。ワークトップの素材としては、ステンレス、人工大理石、セラミックス等が用いられている。

【0003】

加熱調理器は、ワークトップに設けられた開口に組み込まれる。加熱調理器は、被加熱体（鍋等）を載置するトッププレートを備える。トッププレートの素材としては、結晶化ガラス（特許文献１参照）、セラミックス等が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開２０１２－１４８９５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、デザイン性の面から、ワークトップとトッププレートを同じ素材にすることが要望されている。しかしながら、既存の素材では、以下の点が問題となっていた。

【0006】

ステンレスは、耐擦傷性が低い。

【0007】

人工大理石は、耐熱性や熱伝導率が低いため、トッププレート素材に適さない。

【0008】

結晶化ガラスは、結晶の析出の制御が難しいためワークトップに用いられるような大面積基板の製造が難しい。

【0009】

また、加熱調理器のトッププレートに用いるような加熱部材は、高速で昇降温でき、耐衝撃性が高いことが求められる。加熱部材を高速で昇降温させるためには、加熱部材は薄い方が好ましい。一方で、加熱部材の耐衝撃性を高めるためには、加熱部材は厚い方が好ましい。

【0010】

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明の一態様では、加熱部材として好適な積層部材を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様は、
［１］波長８５０ｎｍにおける直線透過率が８０％以上であるガラス部材と、
前記ガラス部材上に樹脂である接合層と、
前記接合層上にＳｉＣ部材またはＡｌＮ部材であるセラミックス部材と、
を有する積層部材である。

【0012】

本発明の一態様の積層部材は、
［２］前記ガラス部材の波長８５０ｎｍにおける直線透過率が９０％以上であることが好ましい。

【0013】

本発明の一態様の積層部材は、
［３］前記セラミックス部材の熱伝導率が９０Ｗ／ｍ・Ｋ～２４０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。

【0014】

本発明の一態様の積層部材は、
［４］前記ガラス部材の厚さが２ｍｍ～４０ｍｍであり、
前記セラミックス部材の厚さが０．５ｍｍ～１０ｍｍであることが好ましい。

【0015】

本発明の一態様の積層部材は、
［５］前記セラミックス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数αから前記ガラス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数βを引いた値の絶対値｜α－β｜が２．０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。

【0016】

本発明の一態様の積層部材は、
［６］前記セラミックス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数αが１．９０ｐｐｍ／℃～５．００ｐｐｍ／℃であることが好ましい。

【0017】

本発明の一態様の積層部材は、
［７］前記ガラス部材の２０℃～２００℃における平均線膨張係数βが０．０１ｐｐｍ／℃～５．５０ｐｐｍ／℃であることが好ましい。

【0018】

本発明の一態様の積層部材は、
［８］前記樹脂は、耐熱温度２３０℃～５００℃の樹脂であることが好ましい。

【0019】

本発明の一態様の積層部材は、
［９］前記積層部材は、反り量０．２５ｍｍ以下が好ましい。

【0020】

本発明の一態様の積層部材は、
［１０］前記積層部材は、密度２．４５ｇ／ｃｍ^３～２．９５ｇ／ｃｍ^３が好ましい。

【0021】

本発明の一態様の積層部材は、
［１１］前記セラミックス部材の上に設けられる第２の接合層と、
前記第２の接合層を介して前記セラミックス部材と接合される第２のセラミックス部材と、を更に有する、積層部材であることが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本発明の一態様によると、加熱部材として好適な積層部材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は本発明の一態様の積層部材を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下において、本発明の一態様の積層部材について詳細に説明する。

【0025】

本明細書において、数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下において「～」は、同様の意味をもって使用される。

【0026】

（積層部材）
図１は、本発明の一態様の積層部材１００の断面図である。積層部材１００は、ガラス部材１０１と、ガラス部材１０１上に設けられた接合層１０３と、接合層１０３上に設けられたセラミックス部材１０５と、を有する。積層部材１００は、ガラス部材１０１と、接合層１０３と、セラミックス部材１０５と、が、この順に積層された積層構造を有する。

【0027】

本発明の一態様の積層部材１００の製造方法は、ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５を、接合層１０３を間に介して貼り合わせればよい。

【0028】

積層部材１００の反り量は、０．２５ｍｍ以下が好ましい。積層部材１００の反り量は、０．２０ｍｍ以下がより好ましく、０．１０ｍｍ以下がさらに好ましく、０．０５ｍｍ以下が特に好ましい。積層部材１００の反り量が上述の値以下であれば、応力発生時に、特定の箇所へ応力が集中することを防ぐことができるため、耐割れ性を向上させることができる。また、積層部材１００をキッチン用に施工した際に、積層部材１００の反りにより周囲が歪んで積層部材１００に映り込みデザイン性が低くなるのを避けることができる。また、積層部材１００上に被加熱体を載置した際に、被加熱体がぐらつくことを防ぐことができる。

【0029】

積層部材１００の反り量は、非接触の３次元形状測定装置により測定できる。

【0030】

積層部材１００の密度は、２．４５ｇ／ｃｍ^３～２．９５ｇ／ｃｍ^３が好ましい。積層部材１００の密度は、２．５０ｇ／ｃｍ^３以上がより好ましく、２．５５ｇ／ｃｍ^３以上がさらに好ましく、２．６０ｇ／ｃｍ^３以上が特に好ましい。積層部材１００の密度は、２．８５ｇ／ｃｍ^３以下がより好ましく、２．８０ｇ／ｃｍ^３以下がさらに好ましく、２．７５ｇ／ｃｍ^３以下が特に好ましい。密度が上述の範囲であれば、積層部材を加熱部材として筐体に組み込む際の施工性が向上する。

【0031】

密度は、積層部材１００の総重量を、積層部材１００の総体積で除した値である。

【0032】

積層部材１００の総重量は、重量測定器により測定できる。

【0033】

積層部材１００の総体積は、デジタルメジャーにより測定できる。

【0034】

積層部材１００のセラミックス部材１０５側の最上面の面積（積層部材１００のセラミックス部材１０５側の主表面）は、０．０１ｍ^２～１０ｍ^２が好ましい。積層部材１００の最上面の面積は、０．１５ｍ^２以上がより好ましく、０．３０ｍ^２以上がさらに好ましく、０．６０ｍ^２以上が特に好ましく、０．９０ｍ^２以上が最も好ましい。積層部材１００の最上面の面積は、８ｍ^２以下がより好ましく、６ｍ^２以下がさらに好ましく、４ｍ^２以下が特に好ましく、３ｍ^２以下が最も好ましい。

【0035】

最上面の面積は、積層部材１００の寸法をデジタルメジャーで測定して算出する。積層部材１００の最上面の面積が上述の範囲であれば、加熱部材として筐体に組み込む際の施工性が向上する。

【0036】

積層部材１００は、ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５とを、接合層１０３を間に介して、例えば１５０℃～３８０℃の温度で貼り合わせて得ることができる。

【0037】

（セラミックス部材）
セラミックス部材１０５は、ＳｉＣ部材またはＡｌＮ部材である。

【0038】

ＳｉＣ部材は、ＳｉＣ含有量が９５ｗｔ％以上の炭化ケイ素質のセラミックスである。ＳｉＣ部材の組成は、特に限定されず、ＳｉＣ以外に焼結助剤成分や微量の不純物などが含有されていてもよい。焼結助剤は、特に限定されないが、例えばＢｅ、ＢｅＯ、Ｂ_４Ｃ、ＢＮ、Ａｌ、ＡｌＮが挙げられる。

【0039】

ＡｌＮ部材は、ＡｌＮ含有量が９２ｗｔ％以上の窒化アルミニウム質のセラミックスである。ＡｌＮ部材の組成は、特に限定されず、ＡｌＮ以外に焼結助剤成分や微量の不純物などが含有されていてもよい。焼結助剤は、特に限定されないが、例えばＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏなどが挙げられる。

【0040】

セラミックス部材１０５の厚さは、０．５ｍｍ～１０ｍｍが好ましい。セラミックス部材１０５の厚さは、１．５ｍ以上がより好ましく、２．０ｍｍ以上がさらに好ましく、２．５ｍｍ以上が特に好ましい。セラミックス部材１０５の厚さは、７ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、３ｍｍ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５は、ガラス部材１０１で支持されるため、薄くできる。セラミックス部材１０５は、厚さが１０ｍｍ以下であれば、加熱部材として用いたときに素早い昇降温が可能となる。

【0041】

セラミックス部材１０５は、例えば焼結法、ＣＶＤ法、ゾル‐ゲル法により製造できる。

【0042】

セラミックス部材１０５の厚さは、ノギスやデジタルメジャーにより測定できる。

【0043】

２０℃～２００℃におけるセラミックス部材１０５の平均線膨張係数αは、１．９０ｐｐｍ／℃～５．００ｐｐｍ／℃が好ましい。以下、２０℃～２００℃におけるセラミックス部材１０５の平均線膨張係数αを、単に平均線膨張係数αとも呼ぶ。平均線膨張係数αは、２．３０ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、２．７０ｐｐｍ／℃以上がさらに好ましく、２．９０以上が特に好ましい。平均線膨張係数αは、４．５０ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、４．００ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、３．５０ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５の平均線膨張係数αが上述の範囲であれば、セラミックス部材１０５とガラス部材１０１との平均線膨張係数を一致させやすい。

【0044】

平均線膨張係数αは、測定する温度範囲を２０℃～２００℃とした熱機械分析装置（ＴＭＡ）により測定できる。

【0045】

２０℃におけるセラミックス部材１０５の熱伝導率は、９０Ｗ／ｍ・Ｋ～２４０Ｗ／ｍ・Ｋが好ましい。２０℃におけるセラミックス部材１０５の熱伝導率は、１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上がより好ましく、１７０Ｗ／ｍ・Ｋ以上がさらに好ましく、１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が特に好ましい。２０℃におけるセラミックス部材１０５の熱伝導率は、２３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がより好ましく、２２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下がさらに好ましく、２１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５の熱伝導率が上述の範囲であれば、加熱部材として均熱性が向上する。また、セラミックス部材１０５の熱伝導率が上述の範囲であれば、セラミックス部材１０５製造時に熱伝導率がばらつくことによる歩留まりの低下を防ぐことができ、セラミックス部材１０５の品質を安定させやすい。

【0046】

熱伝導率は、レーザーフラッシュ法により測定できる。

【0047】

２０℃におけるセラミックス部材１０５の比熱は、０．７１０Ｊ／ｇ・Ｋ～０．７６５Ｊ／ｇ・Ｋが好ましい。２０℃におけるセラミックス部材１０５の比熱は、０．７２０Ｊ／ｇ・Ｋ以上がより好ましく、０．７２５Ｊ／ｇ・Ｋ以上がさらに好ましく、０．７３０Ｊ／ｇ・Ｋが特に好ましい。２０℃におけるセラミックス部材１０５の比熱は、０．７６０Ｊ／ｇ・Ｋ以下がより好ましく、０．７５５Ｊ／ｇ・Ｋ以下がさらに好ましく、０．７５０Ｊ／ｇ・Ｋ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５の比熱が上述の範囲を満たすことで、加熱部材として素早い昇降温が可能となる。

【0048】

比熱は、レーザーフラッシュ法により測定できる。

【0049】

セラミックス部材１０５のヤング率は、２００ＧＰａ～５００ＧＰａが好ましい。セラミックス部材１０５のヤング率は、２５０ＧＰａ以上がより好ましく、３２０ＧＰａ以上がさらに好ましい。セラミックス部材１０５のヤング率は、４５０ＧＰａ以下がより好ましく、４３０ＧＰａ以下がさらに好ましく、４１０ＧＰａ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５のヤング率が上述の範囲を満たすことで、耐熱衝撃性が向上する。

【0050】

ヤング率は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０２－１９９５）に記載された弾性率試験方法により２０℃で測定できる。

【0051】

セラミックス部材１０５の曲げ強度は、２５０ＭＰａ～６００ＭＰａが好ましい。セラミックス部材１０５の曲げ強度は、３００ＭＰａ以上がより好ましく、３５０ＭＰａ以上がさらに好ましく、４００ＭＰａ以上が特に好ましい。セラミックス部材１０５の曲げ強度は５８０ＭＰａ以下がより好ましく、５６０ＭＰａ以下がさらに好ましく、５４０ＭＰａ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５の曲げ強度が上述の範囲を満たすことで、落下物によるセラミックス部材１０５ひいては積層部材１００の割れを防止でき、耐衝撃性を高めることができる。

【0052】

曲げ強度は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０１－２００８）に記載された曲げ強さ試験方法により２０℃で測定できる。

【0053】

セラミックス部材１０５のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、１０．０ＧＰａ～２７．０ＧＰａが好ましい。ビッカース硬さは、１４．０ＧＰａ以上がより好ましく、１８．０ＧＰａ以上がさらに好ましく、２２．０ＧＰａ以上が特に好ましい。ビッカース硬さは、２６．０ＧＰａ以下がより好ましく、２５．０ＧＰａ以下がさらに好ましく、２４．５ＧＰａ以下が特に好ましい。セラミックス部材１０５のビッカース硬さが上述の範囲を満たすことで、セラミックス部材１０５ひいては積層部材１００の耐擦傷性が向上する。

【0054】

ビッカース硬さは、ビッカース硬さ計システムにより２０℃で測定できる。

【0055】

（ガラス部材１０１）
ガラス部材１０１のガラス組成は、特に限定されない。ガラス部材１０１としては、例えば、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、無アルカリガラスが挙げられる。また、ガラス部材１０１は、化学強化されたガラス（化学強化ガラス）であってもよい。

【0056】

ガラス部材１０１の厚さは、セラミックス部材１０５を支持できる厚さであればよい。ガラス部材１０１の厚さは、２ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上がより好ましく、１０ｍｍ以上がさらに好ましく、１５ｍｍ以上が特に好ましい。ガラス部材１０１の厚さは、４０ｍｍ以下が好ましく、３５ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以下がさらに好ましく、２５ｍｍ以下が特に好ましい。ガラス部材１０１の厚さが上述の範囲であれば、支持部材として十分な強度を維持できる。

【0057】

ガラス部材１０１の厚さは、ノギスやデジタルメジャーにより測定できる。

【0058】

２０℃～２００℃におけるガラス部材１０１の平均線膨張係数βは、０．０１ｐｐｍ／℃～５．５０ｐｐｍ／℃が好ましい。以下、２０℃～２００℃におけるガラス部材１０１の平均線膨張係数βを、単に平均線膨張係数βとも呼ぶ。平均線膨張係数βは、１．００ｐｐｍ／℃以上がより好ましく、１．５０ｐｐｍ／℃以上がさらに好ましく、２．００ｐｐｍ／℃以上が特に好ましい。平均線膨張係数βは、４．５０ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、３．２０ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、２．９０ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。ガラス部材１０１の平均線膨張係数βが上述の範囲であれば、ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５との平均線膨張係数を一致させやすくできる。

【0059】

セラミックス部材１０５の平均線膨張係数αからガラス部材１０１の平均線膨張係数βを引いた値の絶対値｜α－β｜は、２．００ｐｐｍ／℃以下が好ましい。絶対値｜α－β｜は、１．００ｐｐｍ／℃以下がより好ましく、０．５０ｐｐｍ／℃以下がさらに好ましく、０．３０ｐｐｍ／℃以下が特に好ましい。両者の平均線膨張係数差を上述の値以下とすることで、得られる積層部材１００の反りを防止できる。

【0060】

波長８５０ｎｍにおけるガラス部材１０１の直線透過率は、８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましく、９２％以上が特に好ましい。波長８５０ｎｍにおけるガラス部材１０１の直線透過率が８０％以上であれば、加熱利用に十分な赤外線の透過量とできる。

【0061】

直線透過率は、入射光の入射角を０°とし、ガラス部材１０１をその厚み方向に直線的に透過する光の透過率であって、分光光度計により２０℃で測定できる。

【0062】

ガラス部材１０１のヤング率は、４０ＧＰａ～１２０ＧＰａが好ましい。ガラス部材１０１のヤング率は、４５ＧＰａ以上がより好ましく、５０ＧＰａ以上がさらに好ましく、５５ＧＰａ以上が特に好ましい。ガラス部材１０１のヤング率は、１００ＧＰａ以下がより好ましく、９０ＧＰａ以下がさらに好ましく、８０ＧＰａ以下が特に好ましい。ガラス部材１０１のヤング率が上述の範囲であれば、支持部材として十分な強度を保つことができる。

【0063】

ガラス部材１０１のヤング率は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０２－１９９５）に記載された超音波パルス法により２０℃で測定できる。

【0064】

ガラス部材１０１の曲げ強度は、７０ＭＰａ～８００ＭＰａが好ましい。ガラス部材１０１の曲げ強度は、１００ＭＰａ以上がより好ましく、１５０ＭＰａ以上がさらに好ましく、２００ＭＰａ以上が特に好ましい。ガラス部材１０１の曲げ強度は、７００ＭＰａ以下がより好ましく、６００ＭＰａ以下がさらに好ましい。ガラス部材１０１の曲げ強度が上述の範囲であれば、落下物によるガラス部材１０１ひいては積層部材１００の割れを防止できる。また、ガラス部材１０１の曲げ強度が上述の範囲であれば、ガラス製造時にガラスの曲げ強度がばらつくことによる歩留まりの低下を防ぐことができ、ガラス品質を安定させやすい。

【0065】

ガラス部材１０１の曲げ強度は、ＡＳＴＭ規格（ＡＳＴＭ Ｃ１４９９－０１）に記載されたガラスのリング曲げ試験により２０℃で測定できる。

【0066】

次に、本発明の一態様を構成するガラス部材１０１について、好ましいガラス組成について説明する。なお、本明細書におけるガラス組成（ガラス部材の対象成分の含有量）は、酸化物基準の質量百分率表示（ｗｔ％）で示す。

【0067】

ガラス部材１０１は、ＳｉＯ_２を含有する。ＳｉＯ_２は、ガラスの主成分である。ＳｉＯ_２の含有量は、ガラスの耐候性を高めるためには、５０ｗｔ％以上が好ましく、５５ｗｔ％以上がより好ましく、５８ｗｔ％以上がさらに好ましく、６１ｗｔ％以上が特に好ましい。ＳｉＯ_２の含有量は、ガラスの粘性を低くして製造性を高めるためには、８１ｗｔ％以下が好ましく、７６ｗｔ％以下がより好ましく、７１ｗｔ％以下がさらに好ましく、６７ｗｔ％以下が特に好ましい。

【0068】

ガラス部材１０１は、Ａｌ_２Ｏ_３を含有してもよい。Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの耐候性を高め、線膨張係数を低くするのに有用な成分である。Ａｌ_２Ｏ_３含有量は、好ましくは１．５ｗｔ％以上、より好ましくは５ｗｔ％以上、さらに好ましくは１０ｗｔ％以上である。一方、ガラスの耐酸性を高めるために、及び、ガラスの失透を抑制するためには、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは２６ｗｔ％以下であり、より好ましくは２３ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは２０ｗｔ％以下である。

【0069】

ガラス部材１０１は、Ｂ_２Ｏ_３：５～２３ｗｔ％を含有してもよい。Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスの線膨張係数を調整するのに有用な成分である。ガラスの線膨張係数を抑制し、ガラスの高温粘性を低くするためには、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は５ｗｔ％以上が好ましく、より好ましくは９ｗｔ％以上とし、さらに好ましくは１２ｗｔ％以上とし、特に好ましくは１４．５ｗｔ％以上とする。一方、ガラスの耐候性を向上させるためには、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は２２ｗｔ％以下が好ましく、より好ましくは１９ｗｔ％以下とし、さらに好ましくは１７．５ｗｔ％以下とし、特に好ましくは１６ｗｔ％以下とする。

【0070】

ガラス部材１０１は、ＲＯ（ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯのうちの少なくとも１つであり、ＲＯの含有量はＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの合計量を表す）を含有してもよい。ＲＯは、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、膨張係数を制御するために、好ましくは０．１ｗｔ％以上、より好ましくは１．０ｗｔ％以上、さらに好ましくは３．０ｗｔ％以上含有させてもよい。一方、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、線膨張係数を制御するためには、ＲＯの含有量は、好ましくは１５ｗｔ％以下であり、より好ましくは１２ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは７．５ｗｔ％以下である。

【0071】

ＭｇＯは、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、線膨張係数を制御するために含有させてもよい。ＭｇＯの含有量は、０．０５ｗｔ％以上が好ましく、０．７ｗｔ％以上がより好ましく、１．８ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、線膨張係数を制御するためには、ＭｇＯの含有量は、６ｗｔ％以下が好ましく、４．０ｗｔ％以下がより好ましく、２．５ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0072】

ＣａＯは、ガラスの粘性を低くして溶解性を高め、線膨張係数を制御するために含有させてもよい。ＣａＯの含有量は、１０ｗｔ％以下が好ましく、５ｗｔ％以下がより好ましく、３ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0073】

ＳｒＯは、ガラスの失透温度を低くして溶解性を高め、線膨張係数を制御するために含有させてもよい。ＳｒＯの含有量は、１５ｗｔ％以下が好ましく、７．８ｗｔ％以下がより好ましく、４．５ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0074】

ＢａＯは、ガラスの失透温度を低くして生産性を高め、線膨張係数を制御するために含有させてもよい。ＢａＯの含有量は、２０ｗｔ％以下が好ましく、１０ｗｔ％以下がより好ましく、６ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0075】

ガラス部材１０１は、Ｒ_２Ｏ：０．０１～５．８ｗｔ％（Ｒ_２Ｏは、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏのうちの少なくとも１つであり、Ｒ_２Ｏの含有量はＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏの合計量を表す）含有することが好ましい。

【0076】

Ｒ_２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、線膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。上記効果を良好に発揮するために、Ｒ_２Ｏの含有量は、０．０１ｗｔ％以上が好ましく、０．１％ｗｔ以上がより好ましく、０．５％ｗｔ以上がさらに好ましい。

【0077】

Ｒ_２Ｏの含有量は、５．８ｗｔ％以下とすることにより、ガラスの線膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくできる。Ｒ_２Ｏの含有量は、好ましくは５．０ｗｔ％以下であり、より好ましくは４．０ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは３.０ｗｔ％以下、特に好ましくは２．５ｗｔ％以下である。

【0078】

なお、Ｌｉ_２Ｏを含有しない場合のＲ_２Ｏ、すなわちＮａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合計量は、線膨張係数を小さくする観点から、２．９ｗｔ％以下が好ましく、２．５ｗｔ％以下がより好ましく、２．０ｗｔ％以下がさらにより好ましい。

【0079】

Ｌｉ_２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、線膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。Ｌｉ_２Ｏは、含有量が０ｗｔ％であってもよい。Ｌｉ_２Ｏの含有量は、０．０５ｗｔ％以上が好ましく、０．１５ｗｔ％以上がより好ましく、０．３ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、ガラスの線膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくするためには、Ｌｉ_２Ｏの含有量は２．５ｗｔ％以下が好ましく、２ｗｔ％以下がより好ましく、１．５ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0080】

Ｎａ_２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、線膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。Ｎａ_２Ｏは、含有量が０ｗｔ％であってもよい。Ｎａ_２Ｏの含有量は、０．１ｗｔ％以上が好ましく、０．２５％ｗｔ以上がより好ましく、０．５ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、ガラスの線膨張係数を小さくして、温度変化の際に発生する応力を小さくするためには、Ｎａ_２Ｏは５．６％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。

【0081】

Ｋ_２Ｏは、ガラス原料の溶融を促進し、線膨張係数、粘性等を調整するのに有用な成分である。Ｋ_２Ｏは、含有量が０ｗｔ％であってもよい。Ｋ_２Ｏの含有量は、０．０５ｗｔ％以上が好ましく、０．１５ｗｔ％以上がより好ましく、０．３ｗｔ％以上がさらに好ましく、０．５５ｗｔ％以上が特に好ましい。一方、ガラスの線膨張係数を小さくして、高温に曝された際に発生する応力を小さくするためには、Ｋ_２Ｏは３．０ｗｔ％以下が好ましく、２．５ｗｔ％以下がより好ましく、１．５％ｗｔ以下がさらに好ましい。

【0082】

ＺｒＯ_２は、ガラスの耐薬品性を向上させるために含有させてもよい。ＺｒＯ_２の含有量は、０．０２ｗｔ％以上が好ましく、０．２ｗｔ％以上がより好ましく、０．４ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、ガラスの失透温度を低くして生産性を高めるためには、ＺｒＯ_２の含有量は、２ｗｔ％以下が好ましく、１．０ｗｔ％以下がより好ましく、０．６ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0083】

Ｐ_２Ｏ_５は、ガラスの結晶化や失透を防止して、ガラスを安定化させるのに有効な成分であり、含有させてもよい。上記効果を良好に発揮するためには、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、０．８ｗｔ％以上が好ましく、４．５ｗｔ％以上がより好ましく、７．７ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、Ｐ_２Ｏ_５の含有量を２２ｗｔ％以下とすることにより、ガラスの高温粘性を高くしすぎずに、ガラスを安定化できる。Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは１８ｗｔ％以下であり、より好ましくは１３．５ｗｔ％以下である。

【0084】

Ｆｅ_２Ｏ_３は、ガラスの色味を損なうことなく、ガラスの清澄性を改善させ、溶融炉の底素地の温度制御をするために含有させてもよい。Ｆｅ_２Ｏ_３：０．００００１～０．２ｗｔ％が好ましく、０．０００１～０．０５ｗｔ％がさらに好ましく、０．００１～０．００５ｗｔ％が特に好ましい。Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、０．００００１ｗｔ％以上が好ましく、０．０００１ｗｔ％以上がより好ましく、０．００１％以上がさらに好ましい。一方、ガラスの色味を維持させるためには、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は、０．２ｗｔ％以下が好ましく、０．１５ｗｔ％以下がより好ましく、０．１ｗｔ％以下がさらに好ましく、０．０１ｗｔ％以下が特に好ましい。

【0085】

本発明の一態様を構成するガラス部材１０１は、典型的には実質的に上記成分からなることが好ましいが、さらに本発明の一態様に係る目的を損なわない範囲でＺｎＯを１３ｗｔ％まで含有してもよい。

【0086】

また、本発明の一態様を構成するガラス部材１０１は、典型的には実質的に上記成分からなることが好ましいが、本発明の一態様に係る目的を損なわない範囲で他の成分（ＴｉＯ_２等）を合計８ｗｔ％まで含有してもよい。

【0087】

さらに、本発明の一態様を構成するガラス部材１０１はガラスの溶融の際の清澄剤として、ＳＯ_３、塩化物、フッ化物、ハロゲン、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｏ_３などを適宜含有してもよい。さらに、色味の調整のため、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｄなどの着色成分を含有してもよい。また積極的に着色させたい場合は０．１ｗｔ％以上の範囲でＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｖ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｄなどの着色成分を含有してもよい。

【0088】

なお、上記他の成分のうち、ＳＯ_３、塩化物、フッ化物、ハロゲン、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、およびＡｓ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１種を含有する場合、清澄性の観点からは、これら群の合計含有量は、０．０００１ｗｔ％以上が好ましく、０．０００５ｗｔ％以上がより好ましく、０．００１ｗｔ％以上がさらに好ましい。一方、ガラス特性に影響を与えないためには、これら群の合計含有量は、２．０ｗｔ％以下が好ましく、１．５ｗｔ％以下がより好ましく、１．０ｗｔ％以下がさらに好ましい。

【0089】

（接合層１０３）
接合層１０３は、ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５とを接合する樹脂である。接合層１０３を構成する樹脂は、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂が挙げられる。

【0090】

接合層１０３は、例えば加熱プレス装置を用いて作製できる。ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５との間に、接合層１０３を構成する樹脂フィルムを挟み込む（この構成を仮積層体とする）。仮積層体を樹脂フィルムの軟化点以上の温度に加熱し、仮積層体に圧力をかけてプレスし、ガラス部材１０１とセラミックス部材１０５とを接合する。接合時に泡の巻き込みを防ぐために、仮積層体は真空雰囲気下でプレスすることが好ましい。アンカー効果を高めるために、ガラス部材１０１の樹脂フィルム（接合層１０３）との接触面およびセラミックス部材１０５の樹脂フィルム（接合層１０３）との接触面は、ブラスト処理などで適度に荒らしておいてもよい。

【0091】

接合層１０３の厚さは、０．００１ｍｍ～０．３００ｍｍが好ましい。接合層１０３の厚さは、０．００５ｍｍ以上であってもよく、０．００８ｍｍ以上であってもよく、０．０１ｍｍ以上であってもよい。接合層１０３の厚さは、０．１５０ｍｍ以下であってもよく、０．０５０ｍｍ以下であってもよく、０．０３０ｍｍ以下であってもよい。

【0092】

接合層１０３の厚さは、ＳＥＭ断面観察による撮影のデジタルデータや画像処理ソフトを用いて算出できる。

【0093】

波長８５０ｎｍにおける接合層１０３の直線透過率は、８８％以上が好ましく、９１％以上がより好ましく、９３％以上がさらに好ましく、９５％以上が特に好ましい。接合層１０３の直線透過率が８８％以上であれば、加熱利用に十分な赤外線の透過量とできる。

【0094】

直線透過率は、入射光の入射角を０°とし、接合層１０３をその厚み方向に直線的に透過する光の透過率であって、分光光度計により２０℃で測定できる。

【0095】

接合層１０３の耐熱温度は、２００℃～５００℃が好ましい。接合層１０３の耐熱温度は、２３０℃以上がより好ましく、２６０℃以上がさらに好ましく、３１０℃以上が特に好ましく、３６０℃以上が特に好ましい。接合層１０３の耐熱温度は、４７０℃以下であってもよく、４５０℃以下であってもよく、４３０℃以下であってもよい。

【0096】

接合層１０３の耐熱温度は、大気雰囲気下で熱重量測定（ＴＧＡ）を行い、測定対象物の重量が１ｗｔ％減少した温度とする。

【0097】

（本発明に係る一態様の他の例）
上記とは異なる本発明に係る態様について説明する。本態様の積層部材は、上記セラミックス部材１０５の上に設けられる第２の接合層と、第２の接合層を介して上記セラミックス部材１０５と接合される第２のセラミックス部材と、を更に有する。第２のセラミックス部材は、上記セラミックス部材１０５と同様に構成されるので、説明を省略する。

【0098】

セラミックス部材１０５と第２のセラミックス部材とを積層させた構造とすることで、複雑な形状の積層部材を作製しやすくなる。例えば、積層部材中に温度測定用のセンサーを差し込むための空間を設ける場合には、予めセラミックス部材１０５と第２のセラミックス部材の一方に溝加工を施しておき、他方を貼り合わせることで積層部材中に空間を設けることが容易となる。

【0099】

第２の接合層によってセラミックス部材１０５と第２のセラミックス部材とを接合する方法は、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂やフッ素樹脂などの樹脂を用いた接合、スズやインジウムなどの溶融金属を用いた接合、ガラスフリットを用いた接合が挙げられる。積層部材を加熱部材として用いることを想定すると、耐熱性および熱伝導率の観点から、金属を用いた接合が好ましい。

【0100】

耐熱性および熱伝導率の観点から、ガラスフリットは耐熱性が高いが熱伝導率が低く、樹脂は耐熱性および熱伝導率どちらも低いため、金属を用いた接合が好ましい。金属としては、例えばインジウム、スズ、スズ系合金、鉛系合金などが挙げられる。熱伝導率、耐熱性および環境負荷の観点からは、特にスズ金属およびスズ系合金が好ましい。

【0101】

溶融金属を用いて接合する例を説明する。セラミックス部材１０５と第２のセラミックス部材とを所望の温度、例えば２５０℃～２７０℃に加熱する。加熱したセラミックス部材１０５と第２のセラミックス部材の接合面に超音波を当てながら、所望の温度（例えば２５０℃～２７０℃）近傍の温度で溶融しておいた金属を塗り込んだのち、接合面同士を重ね合わせればよい。

【0102】

積層部材は、第２のセラミックス部材の上に設けられる第３の接合層と、第３の接合層を介して第２のセラミックス部材と接合される第３のセラミックス部材と、を更に有してもよい。第３の接合層は、第２の接合層と同様に構成される。また、第３のセラミックス部材は、セラミックス部材１０５と同様に構成される。但し、積層部材は、厚さの観点で、第３の接合層及び第３のセラミックス部材を更に有しないことが好ましい。

【0103】

本発明の一態様の積層部材は、積層部材を急速に冷却できる構成を有していてもよい。例えば、本発明の一態様の積層部材は、セラミックス部材１０５と接合層１０３との間、セラミックス部材１０５と第２の接合層との間、又は第２のセラミックス部材と第２の接合層との間に流路を備えてもよい。または、本発明の一態様の積層部材は、セラミックス部材１０５、又は第２のセラミックス部材が流路になるように加工されてもよい。または、本発明の一態様の積層部材は、ガラス部材１０１と接合層１０３との間に流路を備えてもよい。または、本発明の一態様の積層部材は、ガラス部材１０１が流路になるように加工されてもよい。積層部材は、流路に水を流して冷却することができる。

【0104】

本発明の一態様の積層部材は、透過率および照射効率を高める反射防止膜を備えてもよい。例えば、本発明の一態様の積層部材は、ガラス部材１０１の接合層１０３側とは反対側の主表面および／またはガラス部材１０１の接合層１０３側の主表面に反射防止膜を備えてもよい。また、本発明の一態様の積層部材は、セラミックス部材１０５の接合層１０３側の主表面又は第２のセラミックス部材の第２の接合層側の主表面に反射防止膜を備えてもよい。反射防止膜は、赤外線を透過させる面に設けることで、照射効率（加熱効率）を高めることができる。

【0105】

本発明の一態様の積層部材は、温度センサーを備えていてもよい。例えば、本発明の一態様の積層部材は、温度センサーをセラミックス部材１０５、又は第２のセラミックス部材の内側に備えてもよい。一例としては、セラミックス部材１０５、又は第２のセラミックス部材の側面に穴を開け、温度センサーを差し込んだ構成とする。この場合、温度センサーはセラミックス部材１０５の接合層１０３側とは反対側の主表面の直下、又は第２のセラミックス部材の第２の接合層とは反対側の主表面の直下に配置する。温度センサーは接合層１０３又は第２の接合層とは接しないように、かつ、温度センサーが露出しないように配置する。温度センサーにより、セラミックス部材１０５の接合層１０３側とは反対側の主表面温度、又は第２のセラミックス部材の第２の接合層とは反対側の主表面温度を測定できる。

【0106】

本発明の一態様の積層部材は、加熱部材として好適に使用できる。本発明の一態様の積層部材は、例えば、加熱調理器の加熱部材として好適に使用できる。

【0107】

また、本発明の一態様の積層部材は、キッチンのワークトップ（天板）として用いてもよい。

【0108】

また、本発明の一態様の積層部材は、加熱調理器のトッププレートとキッチンのワークトップとしての機能を兼ね備えてもよい。

【実施例】

【0109】

以下、本発明の一態様を実施例によって説明するが、本発明の一態様はこれらにより限定されるものではない。なお、表中の各測定結果について、空欄は未測定であることを表す。

【0110】

（ガラス部材サンプルの作製）
作製したガラスを表１に示す。

【0111】

【表1】

【0112】

表１の（ｉ‐ａ）～（Ｖｉ）のガラスは、表１に示される酸化物基準の質量百分率表示の各ガラス組成となるように、次のように作製した。酸化物、水酸化物、炭酸塩または硝酸塩等、一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして１００００ｇになるように秤量した。次に、混合した原料を白金るつぼに入れ、１５００～１７００℃の抵抗加熱式電気炉に投入して１２時間程度溶融し、脱泡、均質化した。得られた溶融ガラスを型材に流し込み、ガラス転移点＋５０℃の温度において１時間保持した後、０．５℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。

【0113】

表１の（Ｖｉｉ）のガラスは、ＡＧＣ株式会社製の合成石英ガラス（製品名：ＡＱ）を用いた。

【0114】

表１の（Ｖｉｉｉ）のガラスは、表１に示される酸化物基準の質量百分率表示の各ガラス組成となるように、ガラスを次のように作製した。酸化物、水酸化物、炭酸塩または硝酸塩等、一般に使用されているガラス原料を適宜選択し、ガラスとして１００００ｇになるように秤量した。次に、混合した原料を白金るつぼに入れ、１６００℃の抵抗加熱式電気炉に投入して５時間程度溶融し、脱泡、均質化した。得られた溶融ガラスを型材に流し込み、ステンレスローラーを用いて成形し、除冷炉を用いて室温まで冷却した。このガラス成形体を電気炉に入れ、７８０℃で２時間加熱した後に、１．５℃／分の速度で８５０℃まで昇温させ、８５０℃で３時間加熱し、５．０℃／分の速度で室温まで冷却し、ガラスブロックを得た。

【0115】

得られたガラスブロックを切断、研削、研磨加工し、ガラス部材サンプル（縦３００ｍｍ、横３００ｍｍ）を得た。得られたガラス部材サンプルについて、以下の測定を行った。測定結果を表１に示す。

【0116】

厚さは、デジタルメジャーで２０℃で測定した。

【0117】

平均線膨張係数βは、ブルカー・エイエックスエス社製の示差熱膨張計（ＴＭＡ）「ＴＭＡ４０００ＳＡ」を用いて、２０℃～２００℃の温度範囲で測定した。

【0118】

直線透過率は、分光光度計により２０℃、波長８５０ｎｍで測定した。

【0119】

ヤング率は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０２－１９９５）に記載された超音波パルス法により２０℃で測定した。

【0120】

曲げ強度は、ＡＳＴＭ規格（ＡＳＴＭ Ｃ１４９９－０１）に記載されたガラスのリング曲げ試験により２０℃で測定した。

【0121】

（セラミックス部材サンプルの作製）
作製したセラミックスを表２に示す。

【0122】

【表2】

【0123】

＜ＡｌＮ＞
セラミックス部材サンプル（Ａ）を次のように作製した。ナイロン製ボールミルポットに、ＡｌＮ粉末（東洋アルミニウム株式会社製、型番：ＪＣ（粒度Ｄ_５０：１．２μｍ））９２．５ｗｔ％に、焼結助剤としてＹ_２Ｏ_３粉末（信越化学工業株式会社製、型番：ＲＵ－Ｐ（平均粒径１μｍ））６ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末（住友化学株式会社製、型番：ＡＫＰ－５０（中心粒径０．２０μｍ））０．２ｗｔ％と、分散剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル３．０ｗｔ％と、媒体として無水エタノールと、粉砕メディアとして直径５ｍｍの高純度アルミナボールを加え、回転ボールミルで９６時間混合・粉砕した。得られたスラリーを、減圧乾燥して原料粉末を得た。得られた原料粉末を、冷間等方圧プレス機を使用して２０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力でプレスし、成型体を得た。得られた成型体を、窒化ホウ素製容器に入れ、大気雰囲気下５００℃の条件で１時間保持した後、カーボン焼成炉で窒素雰囲気下１７８０℃の条件で１時間焼結してセラミックス部材となるＡｌＮ焼結体を得た。得られたＡｌＮ焼結体を、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さを表２に示す厚さになるように加工した。

【0124】

（ＳｉＣ）
セラミックス部材サンプル（Ｂ－１）を次のように作製した。ナイロン製ボールミルポットに、ＳｉＣ粉末（太平洋ランダム株式会社製、型番：ＧＭＦ－１２Ｓ（平均粒径０．７μｍ））９３．６ｗｔ％と、焼結助剤としてＢ_４Ｃ粉末（株式会社高純度化学研究所製、型番：ＢＢＩ１０ＰＢ（平均粒径０．５μｍ））１．９ｗｔ％、カーボン粉末（昭和電工株式会社製、型番：ＵＦ－Ｇ５（平均粒径３μｍ））１．５ｗｔ％と、分散剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテルを３．０ｗｔ％と、媒体として無水エタノールと、粉砕メディアとして直径５ｍｍの高純度炭化ケイ素ボールを加え、回転ボールミルで９６時間混合・粉砕した。得られたスラリーを、減圧乾燥して原料粉末を得た。得られた原料粉末を秤量し、冷間等方圧プレス機を使用して２０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力でプレスし、成型体を得た。得られた成型体を、カーボン製容器に入れ、カーボン焼成炉で１０^－３Ｐａの真空雰囲気下２１５０℃の条件で１時間焼結してＳｉＣ焼結体を得た。得られたＳｉＣ焼結体を、縦３０ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さを表２に示す厚さになるように加工した。

【0125】

サンプル（Ｂ－２）、（Ｂ－３）は、得られた原料粉末を、表２に示す厚みの焼結体が得られるように秤量し、加工した以外はサンプル（Ｂ－１）と同様に作製した。

【0126】

得られたセラミックス部材サンプルについて、以下の測定を行った。測定結果を表２に示す。

【0127】

セラミックス部材サンプルの各成分量（組成）は、誘導結合プラズマ質量分析計ＩＣＰ－ＭＳ（島津製作所社製）により測定した。

【0128】

厚さは、株式会社エー・アンド・デイ社製のノギス（ＡＤ－５７６４Ａ）を用いて２０℃で測定した。

【0129】

平均線膨張係数αは、ブルカー・エイエックスエス社製の示差熱膨張計（ＴＭＡ）「ＴＭＡ４０００ＳＡ」を用いて、２０℃～２００℃の温度範囲で測定した。

【0130】

熱伝導率は、京都電子工業社製のレーザーフラッシュ法熱物性測定装置「ＭＯＤＥＬ ＬＦＡ－５０２」を用いて、２０℃の温度下で測定した。

【0131】

比熱は、京都電子工業社製のレーザーフラッシュ法熱物性測定装置「ＭＯＤＥＬ ＬＦＡ－５０２」を用いて、２０℃の温度下で測定した。

【0132】

ヤング率は、株式会社ティー・エス・イー社製のオートコム万能試験機「ＡＣ－３００ＫＮ」を用いて、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０２－１９９５）に記載された弾性率試験方法により２０℃で測定した。

【0133】

曲げ強度は、株式会社ティー・エス・イー社製のオートコム万能試験機「ＡＣ－３００ＫＮ」を用いて、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０１－２００８）に記載された曲げ強さ試験方法により２０℃で測定した。

【0134】

ビッカース硬さは、ビッカース硬さ計システム（日鉄住金テクノロジー社製）を用いて、１０ｋｇｆの押し込み荷重で１５秒間押し込むことにより２０℃で測定した。

【0135】

（接合層）
表３に示す樹脂の樹脂フィルムについて、以下の測定を行った。測定結果を表３に示す。

【0136】

【表3】

【0137】

厚さは、デジタルメジャーで２０℃で測定した。

【0138】

直線透過率は、分光光度計により２０℃、８５０ｎｍで測定した。

【0139】

耐熱温度は、大気雰囲気下で熱重量測定（ＴＧＡ）を行い、樹脂フィルムの重量が１ｗｔ％減少した温度とした。

【0140】

なお、表３に示す樹脂フィルムは、積層部材の接合層となる。

【0141】

（積層部材の作製）
作製した積層部材を表４及び表５に示す。

【0142】

【表4】

【0143】

【表5】

【0144】

表４及び表５に示す組み合わせで、例１～１２、１７、１８のサンプル（積層部材）を製造した。また、例１３～１６のサンプルを準備した。例１～１２、１７、１８は実施例、例１３～１６は比較例である。

【0145】

まず、ＳｉＣ研磨紙を用いて、ガラス部材サンプルの樹脂フィルムと接触する側の表面を、Ｒａ＝０．２ｍｍの面粗さに加工した。同様に、ＳｉＣ研磨紙を用いて、セラミックス部材サンプルの樹脂フィルムと接触する側の表面を、Ｒａ＝０．２ｍｍの面粗さに加工した。次に、表３に示す樹脂フィルムを接合層として、ガラス部材サンプルとセラミックス部材サンプルの間に挟み込み、樹脂フィルムの軟化点＋２０度の温度に加熱し、２ＭＰａの圧力をかけて５分間プレスすることで、ガラス部材サンプルとセラミックス部材サンプルとを接合した。

【0146】

＜評価＞
各サンプルについて、以下の評価を行った。

【0147】

（温度上昇評価）
例１～１８のサンプルに、２ＫＷの赤外線ランプ９個を用いて赤外線（８５０ｎｍ）を２分照射し、温度上昇の評価を行った。評価は、サンプルの最表面の温度が２００℃を超える場合は〇、サンプルの最表面の温度が２００℃を超えない場合は×とした。積層部材である例１～１２、１７、１８のサンプルは、ガラス部材側から赤外線を照射し、セラミックス部材側の最表面温度で評価した。例１３～例１６のサンプルは、赤外線照射側と反対側の最表面温度で評価した。

【0148】

表５に示すように、例１３，１５，１６は×であった。例１３のサンプルは、温度上昇は見られたものの、２００℃に到達しなかった。例１５、１６のサンプルは、温度上昇しなかった。

【0149】

（耐衝撃性評価）
例１～１２、１４、１７、１８のサンプルに、５３３ｇの鋼球を落下させ、耐衝撃性の評価を行った。耐衝撃性評価は、各例についてサンプル数３つ（ｎ＝３）で行った。サンプルの外周部には、厚さ３ｍｍ、幅１５ｍｍ、硬さＡ５０のゴム板製の支持枠を設け、上下から挟み込み固定した。鋼球はサンプルの中心から距離２５ｍｍ以内の範囲に入るように落下させた。評価は、落球高さ２０ｃｍで、サンプル数３つのうち2つ以上が割れた場合は×、サンプル数３つのうち１つが割れた場合は△、サンプル３つが割れなかった場合は〇とした。積層部材である例１～１２、１７、１８のサンプルは、セラミックス部材側から鋼球を落下させた。なお、例１３、１５、１６は温度上昇評価が×であったため、耐衝撃性は評価しなかった。表４、５に示すように、例１～１２、１８は○であり、例１７は△であり、例１４は×であった。

【0150】

（耐熱性評価）
各サンプルを２３０℃の温度で２４時間加熱し、外観変化の目視評価を行った。評価は、外観上の変化（変色、泡、異物の発生、接合層の滲みだしなど）が無かった場合は〇、外観上の変化が有った場合は×とした。表４に示すように、例５は×であった。

【0151】

（反り量）
例１～１８のサンプルの反り量は、三鷹光機株式会社製の非接触三次元形状測定装置「ＮＨ－５Ｎｓ」を用いて、ＩＳＯ２５１７８－６０５に準拠してサンプル表面の三次元性状を測定し、サンプル表面の最大傾斜式平面度を求めることで測定した。具体的には、精密定盤の上にサンプルを置き、レーザオートフォーカス顕微鏡を用いてサンプル上面の各点の高さを測定し、サンプル上面を平行な２つの平面で挟んだときにできる隙間の値、つまり、最大傾斜式平面度を反り量として求めた。

【0152】

（密度）
例１～１８のサンプルの重量を、株式会社ディジ・テック社製のデジタルメジャーで測定した体積で除して求めた。

【0153】

（表面積）
例１～１８のサンプルの最上面の面積（積層部材の場合はセラミックス部材の露出している主表面、単部材の場合は一方の主表面）を、株式会社ディジ・テック社製のデジタルメジャーで測定した寸法から求めた。

【0154】

（接合層の厚さ）
例１～１２、１７、１８のサンプルの接合層の厚さを、ＳＥＭ断面観察により算出した。

【0155】

表４及び表５の結果より、本発明の一態様の積層部材は温度上昇速度が速く、耐衝撃性が高く、加熱部材として好適であることがわかった。

【0156】

本出願は、２０１９年７月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－１３７１２２号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１９－１３７１２２号の全内容を本出願に援用する。

【符号の説明】

【0157】

１００ 積層部材
１０１ ガラス部材
１０３ 接合層
１０５ セラミックス部材

【図1】