JP2003226555A - Glass base body with colored film, liquid composition for forming colored film and method for manufacturing glass base body with colored film - Google Patents

Glass base body with colored film, liquid composition for forming colored film and method for manufacturing glass base body with colored film

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JP2003226555A
JP2003226555A JP2002223777A JP2002223777A JP2003226555A JP 2003226555 A JP2003226555 A JP 2003226555A JP 2002223777 A JP2002223777 A JP 2002223777A JP 2002223777 A JP2002223777 A JP 2002223777A JP 2003226555 A JP2003226555 A JP 2003226555A
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JP
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colored film
glass substrate
liquid composition
oxide
colorant
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JP2002223777A
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Kazuyuki Iguchi
一行 井口
Kazutaka Kamiya
和孝 神谷
Toshifumi Tsujino
敏文 辻野
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass base body with a colored film which can be recycled as a cullet raw material and which has moisture resistance and water resistance and a liquid composition for forming the colored film and further to provide a method for manufacturing the glass base body with the colored film. <P>SOLUTION: In the glass base body with the colored film which is constituted of the glass base body and an oxide film covering a base body surface, the oxide film comprises at least two kinds of alkali metal oxides, silicon oxide and a colorant. Further the liquid composition for forming the colored film comprises at least two kinds of alkali silicon oxides, silicon oxide and the colorant consisting essentially of carbon. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、着色膜付きガラス
基体、および着色膜形成用液組成物、さらに着色膜付き
ガラス基体の製造方法に関する。特に、カレットとして
ガラス原料に用いることが可能であり、かつ耐湿性を付
与した着色膜付きガラス基体に関する。本発明による着
色膜形成用液組成物は、自動車用窓ガラス板の周辺部に
形成されるセラミックカラーに好適である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a glass substrate with a colored film, a liquid composition for forming a colored film, and a method for producing a glass substrate with a colored film. In particular, the present invention relates to a glass substrate with a colored film, which can be used as a cullet for a glass raw material and is provided with moisture resistance. The liquid composition for forming a colored film according to the present invention is suitable for a ceramic color formed around a window glass plate for an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用ガラスにおいては、太陽光によ
る有機接着剤の紫外線劣化防止や美観のために、その周
辺部分にセラミックカラーのコーティングされた着色膜
付きガラス基体が用いられている。
2. Description of the Related Art In automotive glass, a glass substrate with a colored film coated with a ceramic color on the peripheral portion thereof is used for the purpose of preventing the ultraviolet ray deterioration of an organic adhesive due to sunlight and providing a beautiful appearance.

【0003】このセラミックカラーのなかには、Cr、
Fe、Co、Ni、Cu等の遷移金属イオンを基にした
顔料が20質量%程度含まれている。通常のクリアーな
フロートガラスでは遷移金属の量が1%未満であり、数
10ppm程度でも色調に影響を及ぼし、認識が可能と
なる。よって、セラミックカラーがコーティングされた
部分を、再熔融してリサイクルすることは現状では不可
能であり、その他の材料、例えば路盤材等に間接的にリ
サイクル材として使用される、または廃棄せざるを得な
かった。
Among the ceramic colors, Cr,
About 20 mass% of a pigment based on a transition metal ion such as Fe, Co, Ni or Cu is contained. In the case of ordinary clear float glass, the amount of transition metal is less than 1%, and even a few tens of ppm affects the color tone, enabling recognition. Therefore, it is not possible at present to remelt and recycle the portion coated with the ceramic color, and it is indirectly used as a recycled material for other materials, such as roadbed materials, or must be discarded. I didn't get it.

【0004】また従来、セラミックカラーのガラス成分
には、鉛を含むものもあったが、近年、地球環境保全の
ために、鉛の使用が制限されてきている。
Conventionally, some ceramic color glass components contain lead, but in recent years, the use of lead has been restricted in order to protect the global environment.

【0005】鉛を含まない新たなセラミックカラーも提
案されつつあり、例えばP25系、アルカリ金属酸化物
−ZnO−B23−SiO2系などが提案されている。
New ceramic colors not containing lead are being proposed, for example, P 2 O 5 system, alkali metal oxide-ZnO-B 2 O 3 -SiO 2 system, and the like.

【0006】P25系組成物としては、特開平7−69
672号、特開平8−183632号や特開平9−20
8259号公報において、ガラス組成物やフリット組成
物が開示されている。
A P 2 O 5 composition is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-69.
672, JP-A-8-183632 and JP-A-9-20.
Japanese Patent No. 8259 discloses a glass composition and a frit composition.

【0007】さらに、アルカリ金属酸化物−ZnO−B
23−SiO2系組成物としては、特開平8−1337
84号公報において、セラミックカラー組成物が開示さ
れている。
Further, alkali metal oxide-ZnO-B
As a 2 O 3 —SiO 2 composition, there is disclosed in JP-A-8-1337.
Japanese Patent Publication No. 84 discloses a ceramic color composition.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したそれ
ぞれの組成物には、耐酸性や膨張係数の大きな違いなど
の問題点がある。上述のP25系組成物では、P25
アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類酸化物等で構成
される。このため、その膨張係数の温度依存性が、基体
として多く用いられるフロートガラスのそれと比較して
大きくなってしまう。このような膨張係数の差は、ガラ
ス基体を熱して、冷却する際に歪みを生じ、ガラスの強
度の低下を引き起こし、場合によってはガラス基体の変
形および割れなども引き起こしてしまう。
However, the above-mentioned respective compositions have problems such as a large difference in acid resistance and a large expansion coefficient. In the above P 2 O 5 based composition, P 2 O 5 ,
It is composed of alkali metal oxides and alkaline earth oxides. For this reason, the temperature dependence of the expansion coefficient becomes larger than that of the float glass that is often used as the substrate. Such a difference in the expansion coefficient causes distortion when the glass substrate is heated and cooled, which causes a reduction in the strength of the glass and, in some cases, deformation and cracks of the glass substrate.

【0009】また、上述のアルカリ金属酸化物−ZnO
−B23−SiO2系組成物では、TiO2などの耐酸性
を向上させる成分が含まれずに、B23が10〜20
%、ZnOが35〜45%含まれていることにより、耐
酸性の低下を生じている。
The above-mentioned alkali metal oxide-ZnO
In the —B 2 O 3 —SiO 2 -based composition, B 2 O 3 is contained in an amount of 10 to 20 without containing a component such as TiO 2 that improves acid resistance.
%, ZnO is contained in an amount of 35 to 45%, which causes a decrease in acid resistance.

【0010】さらに、これらのセラミックカラーが被覆
されたガラスは、上述したように着色成分である遷移金
属イオンが20%程度含まれているため、フロートガラ
スにおけるカレット原料としての使用が困難である。し
たがって、リサイクルすることができずに産業廃棄物と
せざるを得なかった。
Further, since the glass coated with these ceramic colors contains about 20% of transition metal ions as a coloring component as described above, it is difficult to use it as a raw material for cullet in float glass. Therefore, they could not be recycled and had to be industrial waste.

【0011】そこで本発明は以上の状況を鑑み、カレッ
ト原料としてリサイクルすることが可能である着色膜付
きガラス基体、および着色膜形成用液組成物、さらに着
色膜付きガラス基体の製造方法の提供を目的とする。
In view of the above situation, the present invention provides a glass substrate with a colored film that can be recycled as a cullet raw material, a liquid composition for forming a colored film, and a method for producing a glass substrate with a colored film. To aim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するため、鋭意研究を重ねた結果、2種類以上のア
ルカリ金属酸化物、ケイ素酸化物、さらに炭素を主成分
とする着色剤で着色膜を構成することにより、カレット
としてリサイクルすることが可能となり、かつ耐湿性を
有し、さらに遷移金属あるいは遷移金属化合物などを実
質的に含まなくても遮光性を有し、硬質でしかも耐酸・
耐アルカリ性を有する着色膜を得ることが可能であるこ
とを見出した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to solve the above problems, and as a result, two or more kinds of alkali metal oxides, silicon oxides, and a colorant containing carbon as a main component. By configuring the colored film with, it becomes possible to recycle as cullet, and it has moisture resistance, and also has a light-shielding property even if it does not substantially contain a transition metal or a transition metal compound, and it is hard and Acid resistance
It has been found that it is possible to obtain a colored film having alkali resistance.

【0013】すなわち、本発明の第1形態である着色膜
付きガラス基体は、ガラス基体と、その基体表面に酸化
物を主成分とする着色膜が被覆された着色膜付きガラス
において、前記着色膜は、少なくとも2種のアルカリ金
属酸化物、およびケイ素酸化物を含んでなり、さらに炭
素を主成分とする着色剤を含むことを特徴とする。
That is, the glass substrate with a colored film according to the first embodiment of the present invention is a glass substrate and a glass with a colored film in which the surface of the substrate is coated with a colored film containing an oxide as a main component. Is characterized in that it comprises at least two kinds of alkali metal oxides and silicon oxide, and further contains a colorant containing carbon as a main component.

【0014】本発明の第2形態である着色膜形成用液組
成物は、少なくとも2種のアルカリケイ素酸化物と、ケ
イ素酸化物と、炭素を主成分とする着色剤を含むことを
特徴とする。
The colored film forming liquid composition according to the second embodiment of the present invention is characterized by containing at least two kinds of alkali silicon oxides, silicon oxides, and a coloring agent containing carbon as a main component. .

【0015】本発明の第3形態である着色膜付きガラス
基体の製造方法は、本発明の着色膜形成用液組成物をガ
ラス基体表面に塗布する工程、および該ガラス基体を焼
成する工程を含むことを特徴とする。
The method for producing a glass substrate with a colored film, which is the third embodiment of the present invention, comprises a step of applying the liquid composition for forming a colored film of the present invention onto the surface of a glass substrate, and a step of baking the glass substrate. It is characterized by

【0016】本発明の第1形態である着色膜付きガラス
基体は、着色膜に2種以上のアルカリ金属酸化物および
ケイ素酸化物を含み、アルカリ金属酸化物が1種類のみ
である着色膜よりも、耐湿性および化学的耐久性に優れ
ている。一般に混合アルカリ効果とよばれる現象は、ア
ルカリの一部を他のアルカリで置換すると、アルカリの
総量が一定であるにもかかわらず、その性質が加成則か
ら大きくずれるというものであるが、この混合アルカリ
効果により大きく変化する性質は、耐水性,耐酸性,耐
アルカリ性に代表される化学的耐久性、電気伝導度、拡
散係数などが挙げられる。本発明における着色膜はアモ
ルファスであることから、この混合アルカリ効果を発現
することで、アルカリの易移動度が低下し、アルカリ溶
出が抑制され、これにより耐湿性を向上させることが期
待できる。
The glass substrate provided with a colored film, which is the first embodiment of the present invention, has a colored film containing two or more kinds of alkali metal oxides and silicon oxides, and is more preferable than a colored film having only one kind of alkali metal oxide. Excellent in moisture resistance and chemical durability. Generally, the phenomenon called the mixed alkali effect is that when a part of the alkali is replaced with another alkali, the property largely deviates from the additive rule even though the total amount of the alkali is constant. Properties that greatly change due to the mixed alkali effect include chemical durability represented by water resistance, acid resistance, and alkali resistance, electric conductivity, and diffusion coefficient. Since the colored film in the present invention is amorphous, the mixed alkali effect is exhibited, whereby the mobility of alkali is reduced and the alkali elution is suppressed, whereby it can be expected that the moisture resistance is improved.

【0017】本発明の着色膜付きガラス基体の着色膜に
含まれるアルカリ金属酸化物は、酸化ナトリウムと酸化
カリウムおよび/または酸化リチウムであることが好ま
しい。
The alkali metal oxide contained in the colored film of the glass substrate with a colored film of the present invention is preferably sodium oxide, potassium oxide and / or lithium oxide.

【0018】また、この着色膜は、質量%換算で表し
て、 Na2O 1〜18%、 K2O 0〜18%、 Li2O 0〜10%、 K2O+Li2O 0.1〜19%、 SiO2 40〜70%、 着色剤 15〜40% を含むことが好ましい。
This colored film is expressed in terms of mass% and is expressed as Na 2 O 1-18%, K 2 O 0-18%, Li 2 O 0-10%, K 2 O + Li 2 O 0.1 It is preferable to contain 19%, SiO 2 40 to 70%, and colorant 15 to 40%.

【0019】以下に、上記着色膜の好ましい態様と成分
限定理由について説明するが、以下の成分含有量は、質
量%で表示したものである。
Hereinafter, the preferred embodiments of the colored film and the reasons for limiting the components will be described. The contents of the following components are shown by mass%.

【0020】Na2Oは、その含有量が1%未満では、
着色膜の耐アルカリ性が低下し、また、熱膨張係数が小
さくなりすぎることで、ガラスおよび着色膜の強度の低
下を引き起こすため好ましくない。より好ましい含有量
は5%以上である。一方、Na2Oの含有量が18%超
では、熱膨張係数が大きくなりすぎ、乾燥および焼成時
における膜の収縮量が大きくなり、着色膜にクラックが
発生しやすくなるため、好ましくない。より好ましくは
15%以下である。
If the content of Na 2 O is less than 1%,
If the alkali resistance of the colored film is lowered and the thermal expansion coefficient is too small, the strength of the glass and the colored film is lowered, which is not preferable. A more preferable content is 5% or more. On the other hand, if the content of Na 2 O exceeds 18%, the coefficient of thermal expansion becomes too large, the amount of shrinkage of the film during drying and baking becomes large, and cracks are likely to occur in the colored film, which is not preferable. It is more preferably 15% or less.

【0021】K2Oおよび/またはLi2Oは、Na2
と共存させることにより、着色膜に耐湿性と化学的耐久
性を付与する。K2OとLi2Oの合計量が0.1%未満
では、耐水性および耐湿性を低下させる。好ましくは1
%以上である。19%超では、熱膨張係数が大きくなり
すぎ、前記Na2Oと同様に、乾燥および焼成時におけ
る膜の収縮量が大きくなる。この結果、着色膜にクラッ
クが発生しやすくなってしまう。好ましくは12%以下
である。各成分の含有量としては、K2Oの含有量は好
ましくは18%以下、より好ましくは11%以下であ
り、Li2Oの含有量は好ましくは10%以下、より好
ましくは5%以下である。
K 2 O and / or Li 2 O is Na 2 O
By coexisting with, the coloring film is provided with moisture resistance and chemical durability. If the total amount of K 2 O and Li 2 O is less than 0.1%, water resistance and moisture resistance are reduced. Preferably 1
% Or more. If it exceeds 19%, the coefficient of thermal expansion becomes too large, and the shrinkage amount of the film during drying and firing becomes large, as in the case of Na 2 O. As a result, cracks are likely to occur in the colored film. It is preferably 12% or less. Regarding the content of each component, the content of K 2 O is preferably 18% or less, more preferably 11% or less, and the content of Li 2 O is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. is there.

【0022】SiO2は必須成分であり、ネットワーク
フォーマーとなる。40%未満では着色膜の強度が低下
し、さらに耐アルカリ性の低下も引き起こしてしまうの
で好ましくない。より好ましくは50%以上である。7
0%超では、熱膨張係数が小さくなる。またさらに、着
色膜はガラスとは異なり、熱膨張起因による収縮のみで
はなく、水分蒸発による収縮をもたらす。水分蒸発によ
る収縮はアルカリの存在で抑制され、熱膨張由来の収縮
が支配的になるため70%以下にすることが好ましい。
SiO 2 is an essential component and serves as a network former. If it is less than 40%, the strength of the colored film is lowered and further the alkali resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 50% or more. 7
If it exceeds 0%, the coefficient of thermal expansion tends to be small. Furthermore, the colored film, unlike glass, causes not only contraction due to thermal expansion but also contraction due to water evaporation. The contraction due to evaporation of water is suppressed by the presence of alkali, and the contraction due to thermal expansion becomes dominant, so it is preferably 70% or less.

【0023】炭素を主成分とする着色剤は、アルカリ金
属酸化物およびケイ素酸化物に対する割合により、膜強
度や耐アルカリ性に影響を及ぼす。したがって、着色剤
は、アルカリ金属酸化物およびケイ素酸化物に対して、
所定量を含有することが好ましい。具体的には15〜4
0%であることが好ましく、さらに好ましくは35%以
下である。
The colorant containing carbon as a main component affects the film strength and the alkali resistance depending on the ratio to the alkali metal oxide and the silicon oxide. Therefore, the colorant, for alkali metal oxides and silicon oxides,
It is preferable to contain a predetermined amount. Specifically 15 to 4
It is preferably 0%, more preferably 35% or less.

【0024】炭素を主成分とする着色剤としては、例え
ばカーボンブラックや炭素のみで構成される黒鉛(グラ
ファイト)、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、縮合多環
顔料を挙げることができる。特に微粒子の形態が好まし
い。より好ましくは、カーボンブラック微粒子である。
カーボンブラックは、製造法により異なる特性のものが
種々製造されているが、どのカーボンブラックを使用し
てもよい。製造法の異なるカーボンブラックとしては、
アセチレンブラック,チャンネルブラック,ファーネス
ブラック,ケッチェンブラック(ライオン株式会社の商
品名)を例示できる。
Examples of the colorant containing carbon as a main component include carbon black and graphite composed of only carbon, azo pigments, phthalocyanine pigments, and condensed polycyclic pigments. The form of fine particles is particularly preferable. More preferably, it is carbon black fine particles.
Although various carbon blacks having different characteristics are manufactured depending on the manufacturing method, any carbon black may be used. As carbon black manufactured by different methods,
Examples include acetylene black, channel black, furnace black, and Ketjen black (trade name of Lion Corporation).

【0025】カーボンブラックは、1000℃以上はも
ちろん、それ以下の温度でも、酸素と反応して二酸化炭
素となって揮発する。フロート板ガラスは通常原材料を
1000℃以上に加熱して熔融さらに成形して製造され
るので、カーボンブラックはリサイクル性を考慮した場
合、好ましい着色剤である。また、黒色を有し微粒子の
形態であるため、着色剤として好ましい物質である。
Carbon black reacts with oxygen to volatilize into carbon dioxide at temperatures not lower than 1000 ° C and lower than 1000 ° C. Float plate glass is usually manufactured by heating raw materials to 1000 ° C. or higher, melting and shaping, and thus carbon black is a preferable colorant in consideration of recyclability. Further, since it has a black color and is in the form of fine particles, it is a preferable substance as a colorant.

【0026】本発明の着色膜付きガラス基体の着色膜に
は、遷移金属および遷移金属化合物を実質的に含まない
ことが好ましい。本発明によれば、遷移金属および遷移
金属化合物を含有しなくても、十分な着色を有する着色
膜を得ることが可能である。着色に関わる遷移金属とし
ては、Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,C
u,Moなどが挙げられる。これらの酸化物、例えばC
oO,Cr23,CuO,NiO,MnOなどを数%含
む着色膜付きガラス基体は、透明なガラスや着色成分が
異なるガラスの製造に際して、リサイクルカレットとし
て混入させると、目標の光学特性(透明度や着色)を有
するガラスを得ることが困難となる。
The colored film of the glass substrate with a colored film of the present invention preferably contains substantially no transition metal or transition metal compound. According to the present invention, a colored film having sufficient coloring can be obtained without containing a transition metal and a transition metal compound. As transition metals involved in coloring, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, C
u, Mo, etc. are mentioned. These oxides, such as C
A glass substrate with a colored film containing a few% of oO, Cr 2 O 3 , CuO, NiO, MnO, etc., when mixed as recycled cullet when producing transparent glass or glass with different coloring components, has a target optical property (transparency). It is difficult to obtain glass having (or colored).

【0027】また、硫化カドミウムや硫化アンチモン
は、ガラス中でコロイドとなり、ガラスを着色すること
がある。このため着色膜には、これら元素や化合物を実
質的に含ませないことが好ましい。
Cadmium sulfide and antimony sulfide may become colloids in the glass and may color the glass. Therefore, it is preferable that the colored film does not substantially contain these elements and compounds.

【0028】なお、「実質的に含まない」とは、意図し
て含有させないことを意味し、原料などから意図せずに
混入する不純物レベルの含有は許容する。
The term "substantially free of" means that it is not intentionally included, and inclusion of an impurity level unintentionally mixed in from raw materials or the like is allowed.

【0029】本発明の着色膜付きガラス基体の着色膜に
は、鉛(Pb)および/または鉛化合物を実質的に含ま
ないことが好ましい。
The colored film of the glass substrate with a colored film of the present invention preferably contains substantially no lead (Pb) and / or a lead compound.

【0030】また、上述のように、着色膜にはアルカリ
金属酸化物および着色剤が含まれるため、ケイ素酸化物
だけで構成される膜よりその収縮量を低く押さえること
ができ、膜強度を向上させることができる。よって、重
ね塗りしなくても厚膜を形成することが可能である。本
発明における着色膜の好ましい膜厚は、1〜20μmで
ある。
Further, as described above, since the colored film contains the alkali metal oxide and the coloring agent, the shrinkage amount can be suppressed to be lower than that of the film composed only of silicon oxide, and the film strength is improved. Can be made. Therefore, it is possible to form a thick film without overcoating. The preferred thickness of the colored film in the invention is 1 to 20 μm.

【0031】上記の好ましい形態は、一般的なソーダラ
イムシリカ系ガラスのカレット原料としてリサイクルす
るのに適しており、特にフロートガラスのカレット原料
としてリサイクルするのに好適である。また、耐湿性と
遮光性を有し、硬質で耐酸・耐アルカリ性を有するた
め、特に自動車用窓ガラス板に好ましく適用することが
できる。
The above-mentioned preferred form is suitable for recycling as a cullet raw material for general soda lime silica glass, and particularly suitable for recycling as a cullet raw material for float glass. Further, since it has moisture resistance and light-shielding property, and is hard and has acid and alkali resistance, it can be preferably applied to window glass plates for automobiles.

【0032】本発明の第2形態である着色膜形成用液組
成物は、少なくとも2種のアルカリケイ素酸化物と、ケ
イ素酸化物と、炭素を主成分とする着色剤を含むことを
特徴とする。また、(A)ケイ酸ナトリウムおよび、
(B)ケイ酸カリウムおよび/またはケイ酸リチウムと
2種類以上のケイ酸アルカリであることが好ましい。
The colored film forming liquid composition of the second aspect of the present invention is characterized by containing at least two kinds of alkali silicon oxides, silicon oxides, and a coloring agent containing carbon as a main component. . In addition, (A) sodium silicate and
It is preferable that (B) potassium silicate and / or lithium silicate and two or more kinds of alkali silicates.

【0033】液組成物の固形分の成分比は、質量%換算
で表して、前記(A)成分の酸化物換算のナトリウム
(Na2O)が1〜18%、前記(B)成分の酸化物換
算のカリウム(K2O)および/またはリチウム(Li2
O)が0.1〜19%、前記(A)成分、(B)成分お
よび(C)成分のケイ素酸化物(SiO2)が40〜7
0%、さらに、前記(D)成分の着色剤が15〜40%
であることが好ましい。
The component ratio of the solid content of the liquid composition is expressed in terms of mass% and the content of the component (A) is 1 to 18% of the oxide-converted sodium (Na 2 O) and the component (B) is oxidized. Physical conversion of potassium (K 2 O) and / or lithium (Li 2
O) is 0.1 to 19%, and the silicon oxide (SiO 2 ) of the components (A), (B) and (C) is 40 to 7%.
0%, and the colorant as the component (D) is 15 to 40%.
Is preferred.

【0034】前記アルカリケイ素酸化物およびケイ素酸
化物の含有量が少ないと、この液組成物により得られる
着色膜の強度が低下し、さらに耐アルカリ性の低下も引
き起こしてしまう。一方、これら成分の含有量が多すぎ
ると、着色剤の含有量が少なくなり、所望の着色が得ら
れなくなる。さらに、アルカリケイ素酸化物に対してケ
イ素酸化物の割合が多くなると、乾燥焼成時における膜
の収縮量が大きくなる。この結果、着色膜にクラックが
発生しやすくなってしまう。したがって、アルカリケイ
素酸化物、ケイ素酸化物および炭素を主成分とする着色
剤の割合は、それらの固形分の成分比が上記の範囲とな
ることが好ましい。
When the content of the alkali silicon oxide and the silicon oxide is small, the strength of the colored film obtained by this liquid composition is lowered and the alkali resistance is also lowered. On the other hand, if the content of these components is too large, the content of the colorant becomes small, and desired coloring cannot be obtained. Furthermore, when the ratio of silicon oxide to alkali silicon oxide increases, the amount of shrinkage of the film during dry baking increases. As a result, cracks are likely to occur in the colored film. Therefore, it is preferable that the ratio of the alkali silicon oxide, the silicon oxide and the colorant containing carbon as the main component be such that the component ratio of the solid content thereof is within the above range.

【0035】また、アミノ基を持つ化合物を有する界面
活性剤を含むことが好ましく、さらに好ましくはケイ素
酸化物溶液中に含むとよい。ケイ素酸化物は、例えばコ
ロイダルシリカを出発原料として得るとよい。アミノ基
を持つ化合物を含むコロイダルシリカは、分散性を向上
させる効果があり、液組成物の相分離を抑制する効果が
ある。アミノ基をもつ化合物としては、例えばモノメチ
ルトリエタノールアンモニウムハイドロオキサイドがあ
る。
Further, it is preferable to include a surfactant having a compound having an amino group, and it is more preferable to include it in a silicon oxide solution. The silicon oxide may be obtained by using, for example, colloidal silica as a starting material. Colloidal silica containing a compound having an amino group has an effect of improving dispersibility and an effect of suppressing phase separation of a liquid composition. Examples of the compound having an amino group include monomethyltriethanolammonium hydroxide.

【0036】本発明による着色膜形成用液組成物は、ガ
ラス基体表面に塗布する際に、均一分散させるため、若
干の水を含んでいることが好ましい。着色膜形成用液組
成物の成分が、固体で供される場合には、水を添加する
ことが好ましい。なお、前記アルカリケイ素酸化物、ケ
イ素酸化物、炭素を主成分とする着色剤が、水溶液の形
態で供される場合は、特に水を添加する必要はない。
The colored film forming liquid composition according to the present invention preferably contains a small amount of water in order to uniformly disperse it when applied to the surface of the glass substrate. When the components of the colored film forming liquid composition are provided as solids, it is preferable to add water. In addition, when the colorant containing the above-mentioned alkali silicon oxide, silicon oxide and carbon as a main component is provided in the form of an aqueous solution, it is not necessary to add water.

【0037】さらに、前記液組成物の(D)成分は、カ
ーボンブラック微粒子であることが好ましく、前記液組
成物は、有機溶剤を実質的に含んでいないことが好まし
い。
Further, the component (D) of the liquid composition is preferably carbon black fine particles, and the liquid composition preferably contains substantially no organic solvent.

【0038】本発明の第3形態は、上述の着色膜形成用
液組成物を、ガラス基体表面に塗布する工程、および該
ガラス基体を焼成する工程を含むことを特徴とする着色
膜付きガラス基体の製造方法である。
A third aspect of the present invention comprises a glass substrate with a colored film, which comprises a step of applying the above-mentioned colored film forming liquid composition to the surface of the glass substrate and a step of baking the glass substrate. Is a manufacturing method.

【0039】着色膜形成用液組成物の塗布方法として
は、特に限定されるものではないが、例えばディップコ
ーティング、フローコーティング、カーテンコーティン
グ、スピンコーティング、スプレーコーティング、バー
コーティング、ロールコーティング、刷毛塗り、スクリ
ーン印刷、インクジェットなどの方法を例示することが
できる。
The method for applying the liquid composition for forming a colored film is not particularly limited, but for example, dip coating, flow coating, curtain coating, spin coating, spray coating, bar coating, roll coating, brush coating, Examples of the method include screen printing and inkjet.

【0040】なお、本発明の第3形態である着色膜付き
ガラス基体の製造方法は、焼成工程に先立ち、前乾燥工
程を含むことが好ましい。前乾燥を行うことにより、着
色膜の発泡と、発泡に伴うクラックの発生を押さえる効
果が期待できる。この前乾燥工程は、室温〜250℃の
温度で乾燥を行うことが好ましく、乾燥時間は、必要に
応じて24時間以内とするとよい。
The method for producing a glass substrate with a colored film, which is the third embodiment of the present invention, preferably includes a pre-drying step prior to the firing step. By performing the pre-drying, an effect of suppressing foaming of the colored film and generation of cracks due to foaming can be expected. In this pre-drying step, it is preferable to carry out the drying at a temperature of room temperature to 250 ° C., and the drying time may be set within 24 hours, if necessary.

【0041】大気雰囲気下での250℃以上の乾燥は、
炭素を主成分とする着色剤の燃焼を引き起こすため、好
ましくない。室温乾燥のみの場合には、長時間の乾燥が
必要になる。このとき雰囲気が高湿の場合には、着色膜
が水を吸着しやすくなるため、短時間の乾燥が好まし
い。
Drying at 250 ° C. or higher in an air atmosphere
It is not preferable because it causes the colorant containing carbon as a main component to burn. In the case of only room temperature drying, long drying is required. At this time, when the atmosphere is high in humidity, the colored film easily adsorbs water, and therefore drying for a short time is preferable.

【0042】さらに、炭素を主成分とする着色剤の分散
を十分な状態にさせた場合には、長時間の乾燥による膜
の相分離は起こりにくくなり、炭素を主成分とする着色
剤の燃焼が抑制されるため、遮光特性の点で好ましい。
Furthermore, when the dispersion of the colorant containing carbon as the main component is made to be sufficient, phase separation of the film due to long-time drying is less likely to occur, and the colorant containing carbon as the main component is burned. Is suppressed, which is preferable in terms of light shielding characteristics.

【0043】また前乾燥工程は、着色膜表面の凹凸を抑
制すること、さらに塗布した組成物の平滑性を得る上
で、室温による第1乾燥工程と、加熱しながらの第2乾
燥工程からなることが好ましい。
The pre-drying step comprises a first drying step at room temperature and a second drying step while heating in order to suppress irregularities on the surface of the colored film and to obtain smoothness of the applied composition. It is preferable.

【0044】ガラス基体を焼成する工程においては、7
30℃を越える温度ではガラス基体の変形が顕著となる
ため、前記焼成温度で焼成することが好ましい。
In the step of firing the glass substrate, 7
When the temperature exceeds 30 ° C., the deformation of the glass substrate becomes remarkable, so it is preferable to perform firing at the firing temperature.

【0045】前記焼成温度は、500℃以上であれば、
ガラス基体の曲げ加工および強化加工などの加熱工程と
同時に焼成する上で好ましい
If the firing temperature is 500 ° C. or higher,
Preferred for firing at the same time as heating processes such as bending and strengthening of glass substrates

【0046】焼成時間は、炭素を主成分とする着色剤の
燃焼および膜の強度を向上させるために、500℃以上
の場合は、80秒〜20分程度行うのが好ましく、さら
に600℃以上の場合は80秒〜10分程度行うのが好
ましい。
The firing time is preferably 80 seconds to 20 minutes when the temperature is 500 ° C. or higher, and more preferably 600 ° C. or higher in order to improve the combustion of the coloring agent containing carbon as a main component and the strength of the film. In this case, it is preferable to carry out for about 80 seconds to 10 minutes.

【0047】なお、ガラス基体の曲げ加工および強化加
工などの成形を伴わない、ガラス基体の製造時には、5
00℃以下での焼成もしくは、乾燥により得られた着色
膜付きガラスを使用することも可能である。
When the glass substrate is manufactured without forming such as bending and strengthening of the glass substrate, 5
It is also possible to use glass with a colored film obtained by baking at 00 ° C. or lower or drying.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて本発明の実
施の形態を具体的に説明する。以下の成分比は、質量%
で表示したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to examples. The following composition ratio is mass%
It is what was displayed in.

【0049】(実施例1)ケイ酸ナトリウム溶液(水ガ
ラス3号、キシダ化学製)23g、ケイ酸カリウム溶液
(スノーテックスK、日産化学工業製)8g、コロイダ
ルシリカ(PC500、日産化学工業製)29g、カー
ボンブラック(ライオンペースト W−311N LI
ON製)40gを秤量し、撹拌することで、着色膜形成
用液組成物を得た。液組成の固形分の成分比を表1に示
した。
Example 1 23 g of sodium silicate solution (water glass No. 3, manufactured by Kishida Chemical), 8 g of potassium silicate solution (Snowtex K, manufactured by Nissan Chemical Industry), colloidal silica (PC500, manufactured by Nissan Chemical Industry). 29g, carbon black (Lion paste W-311N LI
(Manufactured by ON) 40 g was weighed and stirred to obtain a colored film forming liquid composition. Table 1 shows the component ratio of the solid content of the liquid composition.

【0050】この液組成物を、洗浄したソーダ石灰ケイ
酸塩ガラス組成のガラス基板(150×150×2.1
mm)の表面上にバーコータにて塗布し、室温で5分乾
燥させた後、190℃で10分間乾燥炉にて乾燥させ
た。その後、720℃に昇温した焼成炉にて90秒間焼
成した。なお、得られた着色膜の膜厚は約7μmであっ
た。表1に着色膜の組成および成膜条件を示した。
This liquid composition was applied to a glass substrate (150 × 150 × 2.1) of a cleaned soda lime silicate glass composition.
(mm) surface was coated with a bar coater, dried at room temperature for 5 minutes, and then dried at 190 ° C. for 10 minutes in a drying furnace. Then, it baked for 90 seconds in the baking furnace heated to 720 degreeC. The thickness of the obtained colored film was about 7 μm. Table 1 shows the composition of the colored film and the film forming conditions.

【0051】得られた着色膜付きガラス基体の可視光線
透過率および紫外線透過率を、分光光度計(島津製作所
製 UVPC−3100)により測定した。その結果、
可視光線〜紫外線のすべての波長域において、各透過率
は0.1%以下であり、着色膜は、遮光性機能を有して
いることがわかった(表1参照)。
The visible light transmittance and the ultraviolet light transmittance of the obtained glass substrate with a colored film were measured by a spectrophotometer (UVPC-3100 manufactured by Shimadzu Corporation). as a result,
It was found that the transmittance was 0.1% or less in all wavelength regions from visible light to ultraviolet light, and the colored film had a light-shielding function (see Table 1).

【0052】また、本発明による着色膜の耐酸性および
耐アルカリ(塩基)性を調べるために、以下の試験を行
った。すなわち、0.1N硫酸(耐酸試験)および0.
1N水酸化ナトリウム(耐アルカリ試験)溶液中に、着
色膜付きガラス基体を24時間浸漬したときにおけるガ
ラス面および膜面の明度変化を、分光式色彩計(日本電
色工業製 SE−2000)により測定した。
Further, the following tests were conducted to examine the acid resistance and alkali (base) resistance of the colored film according to the present invention. That is, 0.1N sulfuric acid (acid resistance test) and 0.
Using a spectroscopic colorimeter (SE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the change in brightness of the glass surface and the film surface when the glass substrate with the colored film was immersed in a 1N sodium hydroxide (alkali resistance test) solution for 24 hours was measured. It was measured.

【0053】その結果、耐酸試験および耐アルカリ試験
において、着色膜面および未被覆のガラス面のいずれ
も、明度の変化はないことがわかった。つまり本発明に
よる着色膜は、酸性およびアルカリ性に対して良好な耐
性を有していることがわかった。
As a result, it was found that in the acid resistance test and the alkali resistance test, there was no change in the brightness of the colored film surface and the uncoated glass surface. That is, it was found that the colored film according to the present invention has good resistance to acidity and alkalinity.

【0054】着色膜の硬度の評価は、テーバー摩耗試験
機(TABER INDUSTRIES 5150 ABRASER)を用い、着色膜
付きガラス基体板に対して、500gの荷重で1000
回摩耗輪を回転させて行い、試験前後で透過性の変化を
測定した。その結果、本発明による着色膜は、試験前後
でともに透過性に変化はなく、非常に硬度の高い膜であ
り、良好な耐摩耗性を有していることがわかった(表1
参照)。
The hardness of the colored film was evaluated by using a Taber abrasion tester (TABER INDUSTRIES 5150 ABRASER) with a glass substrate having a colored film at a load of 500 g.
The abrasion wheel was rotated and the change in permeability was measured before and after the test. As a result, it was found that the colored film according to the present invention did not change in permeability both before and after the test, had a very high hardness, and had good wear resistance (Table 1).
reference).

【0055】さらに本発明による着色膜形成用液組成物
が、カレット原料としてガラス製造の際に再熔融された
場合の影響を調べるために、高温熔融試験を行った。試
験は、TG−DTA分析装置(リガク製 熱分析装置
TAS−100)を用い、1300℃まで10℃/分の
加熱速度で前記液組成物を加熱した。
Further, a high temperature melting test was carried out in order to investigate the influence of the liquid composition for forming a colored film according to the present invention, which was remelted during the production of glass as a cullet raw material. The test was conducted using a TG-DTA analyzer (Rigaku thermal analyzer
TAS-100) was used to heat the liquid composition to 1300 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min.

【0056】熔融後の液組成物を目視により観察したと
ころ、着色剤であるカーボンは燃焼して消失しており、
液組成物は透明であることが確認された。この結果、本
発明による着色膜は、ガラス製造の際にカレット原料に
含まれたとしても、当該ガラスの着色に影響しないこと
がわかった。
When the liquid composition after melting was visually observed, carbon as a coloring agent was burnt and disappeared.
It was confirmed that the liquid composition was transparent. As a result, it was found that the colored film according to the present invention does not affect the coloring of the glass even if it is contained in the cullet raw material during the glass production.

【0057】またさらに、耐湿性を確認するために、5
0℃、95%RHに保持した温湿度試験機(エタックエ
ンジニアリング製 JLH−300)に、着色膜付きガ
ラス基体を400時間、保持したときにおけるガラス面
および膜面の明度変化を、分光式色彩計(日本電色工業
製 SE−2000)により測定し、膜状態を目視にて
観察した。その結果、ガラス面および膜面いずれも明度
は変化せず、着色膜の剥離も生じなかった。
Furthermore, in order to confirm the moisture resistance, 5
A temperature / humidity tester (JLH-300 manufactured by ETAC Engineering) held at 0 ° C and 95% RH was used to measure the change in lightness of the glass surface and the film surface when the glass substrate with a colored film was held for 400 hours. (SE-2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) and the film state was visually observed. As a result, the brightness did not change on either the glass surface or the film surface, and peeling of the colored film did not occur.

【0058】(実施例2)ケイ酸ナトリウム溶液 10
g、ケイ酸カリウム 17g、コロイダルシリカ33
g、カーボンブラック 40gを秤量し、撹拌すること
で、分散液を得た。この分散液を洗浄したソーダ石灰ケ
イ酸塩ガラス組成のガラス基板の表面上にスピンコータ
にて塗布し、室温で5分乾燥させた後、190℃で30
分間乾燥炉にて乾燥させた。その後、720℃に昇温し
た焼成炉にて120秒間焼成した。なお、得られた着色
膜の膜厚は約5μmであった(表1参照)。
(Example 2) Sodium silicate solution 10
g, potassium silicate 17 g, colloidal silica 33
g and 40 g of carbon black were weighed and stirred to obtain a dispersion liquid. This dispersion was applied on the surface of a washed glass substrate of a soda lime silicate glass composition with a spin coater, dried at room temperature for 5 minutes, and then at 190 ° C. for 30 minutes.
It was dried in a drying oven for one minute. Then, it baked for 120 seconds in the baking furnace heated to 720 degreeC. The thickness of the obtained colored film was about 5 μm (see Table 1).

【0059】(実施例3)ケイ酸ナトリウム溶液 23
g、ケイ酸カリウム 8g、コロイダルシリカ29g、
カーボンブラック(ライオンペースト W−310A、
LION製)40gを秤量し、撹拌することで、分散液
を得た。この分散液を洗浄したソーダ石灰ケイ酸塩ガラ
ス組成のガラス基板の表面上にバーコータにて塗布し、
室温で5分乾燥させた後、190℃で10分間乾燥炉に
て乾燥させた。その後、620℃に昇温した焼成炉にて
600秒間焼成した。なお、得られた着色膜の膜厚は約
4μmであった(表1参照)。
(Example 3) Sodium silicate solution 23
g, potassium silicate 8 g, colloidal silica 29 g,
Carbon black (Lion paste W-310A,
40 g (manufactured by LION) was weighed and stirred to obtain a dispersion liquid. This dispersion is applied with a bar coater on the surface of a glass substrate of a washed soda lime silicate glass composition,
After drying at room temperature for 5 minutes, it was dried at 190 ° C. for 10 minutes in a drying furnace. Then, it baked for 600 seconds in the baking furnace which heated up to 620 degreeC. The thickness of the obtained colored film was about 4 μm (see Table 1).

【0060】(実施例4)ケイ酸ナトリウム溶液 29
g、ケイ酸リチウム(LSS35、日産化学工業製)
7g、コロイダルシリカ 24g、カーボンブラック
(ライオンペーストW−311N、LION製)40g
を秤量し、撹拌することで、分散液を得た。この分散液
を洗浄したソーダ石灰ケイ酸塩ガラス組成のガラス基板
の表面上にバーコータにて塗布し、室温で10分乾燥さ
せた後、190℃で15分間乾燥炉にて乾燥させた。そ
の後、720℃に昇温した焼成炉にて90秒間焼成し
た。なお、得られた着色膜の膜厚は約8μmであった
(表1参照)。
(Example 4) Sodium silicate solution 29
g, lithium silicate (LSS35, Nissan Chemical Industries)
7 g, colloidal silica 24 g, carbon black (Lion paste W-311N, manufactured by LION) 40 g
Was weighed and stirred to obtain a dispersion liquid. This dispersion was applied on the surface of a washed glass substrate of soda lime silicate glass composition with a bar coater, dried at room temperature for 10 minutes, and then dried at 190 ° C. for 15 minutes in a drying furnace. Then, it baked for 90 seconds in the baking furnace heated to 720 degreeC. The thickness of the obtained colored film was about 8 μm (see Table 1).

【0061】得られた着色膜付きガラス基体の可視光線
透過率および紫外線透過率は、これらすべての波長域に
おいて、各透過率は0.1%以下であり、遮光性機能を
有していることがわかった。
The visible light transmittance and the ultraviolet light transmittance of the obtained glass substrate provided with a colored film are 0.1% or less in each of these wavelength ranges and have a light-shielding function. I understood.

【0062】また実施例1と同様に、耐酸試験と耐アル
カリ試験を行った。その結果、耐酸試験、耐アルカリ試
験ともに、着色膜面および未被覆のガラス面いずれも、
明度の変化のないことがわかった。
An acid resistance test and an alkali resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. As a result, both the acid resistance test and the alkali resistance test, both the colored film surface and the uncoated glass surface,
It turned out that there was no change in brightness.

【0063】さらに実施例1と同様に、膜の硬度の評価
を行った。その結果、試験前後でともに透過性の変化が
なく、硬度の非常に高い膜であることがわかった。
Further, the hardness of the film was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that there was no change in permeability both before and after the test, and the film had a very high hardness.

【0064】またさらに、着色膜形成用液組成物の高温
熔融し、着色剤の高温溶融試験を行った。その結果、熔
融後の液組成物において、カーボンは燃焼して消失して
おり、液組成物は透明であることが確認された。
Further, the liquid composition for forming a colored film was melted at a high temperature, and a high temperature melting test of a colorant was conducted. As a result, it was confirmed that in the liquid composition after melting, carbon was burnt and disappeared, and the liquid composition was transparent.

【0065】さらに実施例1と同様に、耐湿性試験を行
った。その結果、ガラス面および膜面いずれも明度変化
はなく、剥離も生じなかった。
Further, a moisture resistance test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, there was no change in brightness on either the glass surface or the film surface, and peeling did not occur.

【0066】(実施例5〜7)表1に示す種々の膜組成
を有する着色膜付きガラス基体を製造し、実施例1〜4
と同様にその特性を評価した。その結果も併せて表1に
示す。
(Examples 5 to 7) Glass substrates with colored films having various film compositions shown in Table 1 were produced, and Examples 1 to 4 were manufactured.
Its properties were evaluated as well. The results are also shown in Table 1.

【0067】[0067]

【表1】 ──────────────────────────────────── 実施例 1 2 3 4 5 6 7 ──────────────────────────────────── (膜組成) Na2O(質量%) 11 7 14 15 11 6 8 K2O(質量%) 4 10 5 5 14 6 Li2O(質量%) 2 2 SiO2(質量%) 60 54 63 65 54 60 63 C (質量%) 25 29 18 18 30 20 21 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (膜の特性) 膜厚(nm) 7 5 4 8 10 12 10 紫外線・可視光線 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 透過率(%) 耐酸耐塩基性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 耐摩耗性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 高温溶融試験 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 耐湿性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 ──────────────────────────────────── (液組成物の固形分比) Na2O(質量%) 10 5 10 12 9 3 6 K2O(質量%) 3 8 3 3 12 4 Li2O(質量%) 1 1 SiO2(質量%) 57 51 56 60 49 56 59 着色剤 (質量%) 30 36 31 27 39 29 30 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (成膜条件) 塗布方法 バー スピン バー スピン バー バー バー コータ コータ コータ コータ コータ コータ コータ 第1乾燥温度(℃) 室温 室温 室温 室温 室温 室温 室温 第1乾燥時間(分) 5 5 5 10 20 20 5 第2乾燥温度(℃) 190 190 190 190 190 190 230 第2乾燥時間(分) 10 30 10 15 20 20 10 焼成温度(℃) 720 720 620 720 720 720 720 焼成時間(秒) 90 120 600 90 100 80 90 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 1] ──────────────────────────────────── Example 1 2 3 4 5 6 7 ─ ─────────────────────────────────── (Film composition) Na 2 O (mass%) 11 7 14 15 11 6 8 K 2 O (mass%) 4 10 5 5 14 6 Li 2 O (mass%) 2 2 SiO 2 (mass%) 60 54 63 65 65 60 60 63 C (mass%) 25 29 18 18 18 30 20 21 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (Film characteristics) Film thickness (nm) 7 5 4 8 10 12 10 UV / Visible rays <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 Transmittance (%) Acid-base resistance Good Good Good Good Good Good Good Abrasion resistance Good Good Good Good Good Good Good High temperature melting test Good Good Good Good Good Good Good Good Moisture resistance Good Good Good Good Good Good Good Good ──────────────────────────────────── (Ratio of solid content of liquid composition) Na 2 O (mass%) 10 5 10 12 9 3 6 K 2 O (mass%) 3 8 3 3 12 4 Li 2 O (mass%) 11 SiO 2 (mass) %) 57 51 56 60 49 49 56 59 Colorant (% by mass) 30 36 31 27 39 39 29 30 ----------------------------- −−−−−−−− (Film forming conditions) Coating method Bar Spin Bar Spin Bar Bar Bar Coater Coater Coater Coater Coater Coater First drying temperature (° C) Room temperature Room temperature Room temperature Room temperature Room temperature Room temperature First drying time (minutes) 5 5 5 10 20 20 5 2nd drying temperature (℃) 190 190 19 190 190 190 190 230 Second drying time (min) 10 30 10 10 15 20 20 10 Firing temperature (° C.) 720 720 620 720 720 720 720 720 Firing time (sec) 90 120 120 600 90 100 80 80 90 ---------- −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【0068】以上の結果をまとめると、本発明による着
色膜形成用液組成物により形成したセラミックカラー
は、可視光線透過率および紫外線透過率が、全波長域に
おいて、0.1%以下である。このため、十分な遮光性
機能を有していることがわかった。
Summarizing the above results, the ceramic color formed by the colored film forming liquid composition according to the present invention has a visible light transmittance and an ultraviolet transmittance of 0.1% or less in the entire wavelength region. Therefore, it was found that it has a sufficient light shielding function.

【0069】また、耐酸および耐アルカリ試験におい
て、ガラス面および膜面いずれも試験前後での変化がな
く、剥離等も生じないことがわかった。
Further, in the acid resistance and alkali resistance tests, it was found that there was no change in the glass surface and the film surface before and after the test, and peeling did not occur.

【0070】耐磨耗試験においては、試験後でも遮蔽性
を有しており、透過部が見られず、高い硬度の着色膜で
あることが確認された。
In the abrasion resistance test, it was confirmed that the film had a shielding property even after the test, no permeation part was observed, and the coloring film had high hardness.

【0071】さらに高温熔融し、着色剤の高温溶融試験
において、熔融後の液組成物が透明であることが確認さ
れたことから、本発明による着色膜付きガラス基体を、
ガラス製造に際してカレット原料として再利用できるこ
とが明らかになった。
Further, in a high temperature melting test of a colorant after high temperature melting, it was confirmed that the liquid composition after melting was transparent. Therefore, the glass substrate with a colored film according to the present invention was
It was revealed that it can be reused as a raw material for cullet in the production of glass.

【0072】またさらに、耐湿性試験において、ガラス
面および膜面いずれも試験前後での変化がなく、剥離等
も生じないことがわかり、混合アルカリ効果により耐湿
性および耐水性の向上が可能であることがわかった。
Furthermore, in the moisture resistance test, it was found that neither the glass surface nor the film surface changed before and after the test, and peeling did not occur, and the moisture resistance and water resistance can be improved by the mixed alkali effect. I understood it.

【0073】(比較例1〜3)比較例として、ケイ酸ア
ルカリ塩を含まず、ケイ素酸化物および着色剤だけで構
成される着色膜形成用液組成物およびケイ酸アルカリ塩
と着色剤だけで構成される着色膜形成用液組成物を用い
て、着色膜付きガラス基体を作製した。その組成および
作製条件を表2に示した。
(Comparative Examples 1 to 3) As a comparative example, a colored film-forming liquid composition containing no silicic acid alkali salt and composed only of silicon oxide and a coloring agent and only silicic acid alkali salt and a coloring agent were used. A glass substrate with a colored film was produced using the constituted liquid composition for forming a colored film. The composition and production conditions are shown in Table 2.

【0074】[0074]

【表2】 ─────────────────────────────── 比較例1 比較例2 比較例3 ─────────────────────────────── (液組成の固形分比) Na2O(質量%) 24 SiO2(質量%) 83 74 74 C (質量%) 17 26 2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (成膜条件) 塗布方法 バーコータ バーコータ バーコータ 第1乾燥温度(℃) 室温 室温 室温 第1乾燥時間(分) 5 5 5 第1乾燥温度(℃) 190 190 190 第2乾燥時間(分) 30 30 10 焼成温度(℃) 720 720 720 焼成時間(秒) 90 90 90 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (膜の特性) 耐摩耗性 不良 不良 不良 ──────────────────────────────[Table 2] ─────────────────────────────── Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 ─────── ───────────────────────── (Ratio of solid content of liquid composition) Na 2 O (mass%) 24 SiO 2 (mass%) 83 74 74 C (mass%) 17 26 2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (Film forming conditions) Coating method Bar coater Bar coater Bar coater No. 1 Drying temperature (° C) Room temperature Room temperature Room temperature First drying time (min) 5 5 5 First drying temperature (° C) 190 190 190 190 Second drying time (min) 30 30 10 Firing temperature (° C) 720 720 720 Firing time (second) ) 90 90 90 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− (Film characteristics) Abrasion resistance Defects Defects Defects ─────────────────────────────

【0075】比較例1〜3では、いずれも焼成後着色膜
にクラックが無数に発生してしまい、着色膜付きガラス
基体として成立しなかった。さらに、比較例3では、耐
湿性が悪く、耐湿試験を行うと膜の剥離が生じた。
In Comparative Examples 1 to 3, cracks were innumerably generated in the colored film after firing, and the glass substrate with the colored film could not be formed. Furthermore, in Comparative Example 3, the moisture resistance was poor, and peeling of the film occurred when the moisture resistance test was performed.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明によれば、着色膜付きガラス基体
の着色膜を、2種以上のアルカリ金属酸化物とケイ素酸
化物および炭素を主成分とする着色剤で構成することに
より、この着色膜付きガラス基体を、カレット原料とし
て再利用することができ、かつ耐湿性および耐水性を付
与するという優れた効果を奏する。
According to the present invention, the coloring film of the glass substrate provided with the coloring film is constituted by two or more kinds of the alkali metal oxide, the silicon oxide, and the coloring agent containing carbon as a main component, so that the coloring film is colored. The film-coated glass substrate can be reused as a cullet raw material and has an excellent effect of imparting moisture resistance and water resistance.

【0077】本発明の第1形態による着色膜付きガラス
基体の着色膜は、可視光線透過率および紫外線透過率
が、全波長域において、0.1%以下の十分な遮光性機
能を有している。またこの着色膜は、遷移金属あるいは
遷移金属化合物などを実質的に含まなくても、硬質でし
かも耐酸・耐アルカリ性を有する着色膜である。
The colored film of the glass substrate provided with the colored film according to the first embodiment of the present invention has a sufficient light-shielding function that the visible light transmittance and the ultraviolet light transmittance are 0.1% or less in the entire wavelength range. There is. Further, this colored film is a colored film which is hard and has acid / alkali resistance even if it does not substantially contain a transition metal or a transition metal compound.

【0078】本発明の第1形態による着色膜付きガラス
基体の着色膜は、第2形態である着色膜形成用液組成物
により形成することができる。
The colored film of the glass substrate with a colored film according to the first aspect of the present invention can be formed by the colored film forming liquid composition of the second aspect.

【0079】さらにこの着色膜形成用液組成物は、高温
熔融試験において、熔融後の液組成物が透明であるの
で、これを塗布した着色膜付きガラス基体を、ガラス製
造に際してカレット原料として再利用できる。
Further, in the high temperature melting test, since the liquid composition for forming a colored film is transparent in the high temperature melting test, the glass substrate with a colored film coated therewith is reused as a cullet raw material in the production of glass. it can.

【0080】また、この着色膜形成用液組成物は、有機
溶剤を含まずとも成立するので、着色膜製造時におい
て、環境への負荷が小さく、環境問題の観点からも好ま
しい。
Further, since the colored film forming liquid composition can be formed without including an organic solvent, it is preferable from the viewpoint of environmental problems that the environmental load is small at the time of manufacturing the colored film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻野 敏文 大阪府大阪市中央区北浜四丁目7番28号 日本板硝子株式会社内 Fターム(参考) 4G059 AA01 AC08 EA01 EA05 EA11 EA18 EB05 4J038 AA011 HA026 HA036 HA171 HA441 HA451 JB11 KA08 KA09 NA27 PC03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshifumi Tsujino             7-28 Kitahama 4-28, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture             Within Nippon Sheet Glass Co., Ltd. F-term (reference) 4G059 AA01 AC08 EA01 EA05 EA11                       EA18 EB05                 4J038 AA011 HA026 HA036 HA171                       HA441 HA451 JB11 KA08                       KA09 NA27 PC03

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基体と、その基体表面に酸化物を
主成分とする着色膜が被覆された着色膜付きガラスにお
いて、 前記着色膜は、少なくとも2種のアルカリ金属酸化物、
およびケイ素酸化物を含んでなり、さらに炭素を主成分
とする着色剤を含むことを特徴とする着色膜付きガラス
基体。
1. A glass substrate and a glass with a colored film, the surface of which is coated with a colored film containing an oxide as a main component, wherein the colored film is at least two kinds of alkali metal oxides,
A glass substrate with a colored film, comprising: and a silicon oxide, and further containing a colorant containing carbon as a main component.
【請求項2】 前記着色膜のアルカリ金属酸化物は、酸
化ナトリウムと、酸化カリウムおよび/または酸化リチ
ウムであることを特徴とする請求項1記載の着色膜付き
ガラス基体。
2. The glass substrate with a colored film according to claim 1, wherein the alkali metal oxide of the colored film is sodium oxide and potassium oxide and / or lithium oxide.
【請求項3】 前記着色膜は、質量%換算で表して、 Na2O 1〜18%、 K2O 0〜18%、 Li2O 0〜10%、 K2O+Li2O 0.1〜19%、 SiO2 40〜70%、 着色剤 15〜40% を含む請求項1または2のいずれかに記載の着色膜付き
ガラス基体。
3. The colored film, expressed in terms of mass%, is Na 2 O 1-18%, K 2 O 0-18%, Li 2 O 0-10%, K 2 O + Li 2 O 0.1-. The colored film-coated glass substrate according to claim 1, which comprises 19%, SiO 2 40 to 70%, and a colorant 15 to 40%.
【請求項4】 前記着色膜は、質量%換算で表して、 Na2O 5〜15%、 K2O 0〜11%、 Li2O 0〜5%、 K2O+Li2O 1〜12%、 SiO2 50〜70%、 着色剤 15〜35% を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色膜付き
ガラス基体。
Wherein said colored film, expressed in mass% in terms, Na 2 O 5~15%, K 2 O 0~11%, Li 2 O 0~5%, K 2 O + Li 2 O 1~12% The glass substrate with a colored film according to any one of claims 1 to 3, further comprising: SiO 2 50 to 70% and a colorant 15 to 35%.
【請求項5】 前記着色膜は、遷移金属および遷移金属
化合物を実質的に含まない請求項1〜4のいずれか1項
に記載の着色膜付きガラス基体。
5. The glass substrate with a colored film according to claim 1, wherein the colored film is substantially free of a transition metal and a transition metal compound.
【請求項6】 前記着色膜は、鉛(Pb)および鉛化合
物を実質的に含まない請求項1〜5のいずれか1項に記
載の着色膜付きガラス基体。
6. The glass substrate with a colored film according to claim 1, wherein the colored film is substantially free of lead (Pb) and a lead compound.
【請求項7】 前記着色膜は、1〜20μmの厚膜であ
る請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色膜付きガラ
ス基体。
7. The glass substrate with a colored film according to claim 1, wherein the colored film is a thick film having a thickness of 1 to 20 μm.
【請求項8】 前記炭素を主成分とする着色剤は、カー
ボンブラック微粒子である請求項1〜7のいずれか1項
に記載の着色膜付きガラス基体。
8. The glass substrate with a colored film according to claim 1, wherein the colorant containing carbon as a main component is carbon black fine particles.
【請求項9】 少なくとも2種のアルカリケイ素酸化物
と、ケイ素酸化物と、炭素を主成分とする着色剤を含む
ことを特徴とする着色膜形成用液組成物。
9. A liquid composition for forming a colored film, comprising at least two kinds of alkali silicon oxides, silicon oxides, and a coloring agent containing carbon as a main component.
【請求項10】(A)ケイ酸ナトリウム、(B)ケイ酸
カリウムおよび/またはケイ酸リチウム(C)ケイ素酸
化物、(D)炭素を主成分とする着色剤、を含むことを
特徴とする請求項9に記載の着色膜形成用液組成物。
10. A method comprising: (A) sodium silicate, (B) potassium silicate and / or lithium silicate (C) silicon oxide, and (D) a colorant containing carbon as a main component. The colored film forming liquid composition according to claim 9.
【請求項11】 質量%換算で表して、液組成物の固形
分の成分比は、前記(A)成分の酸化物換算のナトリウ
ム(Na2O)が1〜18%、前記(B)成分の酸化物
換算のカリウム(K2O)および/またはリチウム(L
2O)が0.1〜19%、前記(A)成分、(B)成
分および(C)成分のケイ素酸化物(SiO2)が40
〜70%、さらに、前記(D)成分の着色剤が15〜4
0%である請求項10に記載の着色膜形成用液組成物。
11. The component ratio of the solid content of the liquid composition, expressed in mass%, is 1 to 18% of the oxide-equivalent sodium (Na 2 O) of the component (A), and the component (B). Oxide equivalent potassium (K 2 O) and / or lithium (L
i 2 O) is 0.1 to 19%, and the silicon oxide (SiO 2 ) of the components (A), (B) and (C) is 40.
~ 70%, and the colorant of the component (D) is 15 to 4%.
It is 0%, The liquid composition for colored film formation of Claim 10.
【請求項12】 さらに、アミノ基をもつ化合物を有す
る界面活性剤を含む請求項9〜11のいずれか1項に記
載の着色膜形成用液組成物。
12. The colored film forming liquid composition according to claim 9, further comprising a surfactant having a compound having an amino group.
【請求項13】 前記炭素を主成分とする着色剤は、カ
ーボンブラック微粒子である請求項9〜12のいずれか
1項に記載の着色膜形成用液組成物。
13. The colored film forming liquid composition according to claim 9, wherein the colorant containing carbon as a main component is carbon black fine particles.
【請求項14】 前記液組成物は、有機溶剤を実質的に
含まない請求項9〜13のいずれか1項に記載の着色膜
形成用液組成物。
14. The liquid composition for forming a colored film according to claim 9, wherein the liquid composition contains substantially no organic solvent.
【請求項15】 請求項9〜14のいずれか1項に記載
の着色膜形成用液組成物を、ガラス基体表面に塗布する
工程、および該ガラス基体を焼成する工程を含むことを
特徴とする着色膜付きガラス基体の製造方法。
15. A method comprising: a step of applying the liquid composition for forming a colored film according to claim 9 to a surface of a glass substrate; and a step of firing the glass substrate. A method for manufacturing a glass substrate with a colored film.
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