JP2648918B2 - コーティング方法 - Google Patents

コーティング方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック、金属、ガラス等より成る無機質
構造物の表面コーティング方法に関するものである。
〔従来の技術〕 従来よりセラミック、金属、ガラス等の無機質構造物
に対して表面平滑性、耐摩耗性、耐腐食性、表面硬度等
の特性を向上する目的及び外観の装飾目的等のために種
々の表面コーティングが行われている。
その方法として真空蒸着法、スパッタリング法等によ
り表面コーティングする方法がある。しかし、これ等の
方法では設備が高価であること、及び厚膜のコーティン
グ層を形成することは困難である等の難点がある。
また別の方法としてスクリーン印刷法により無機粉
末、樹脂バインダーを主成分として成るペーストを塗布
して焼成する方法がある。しかし、この方法もスクリー
ン印刷法によるため一度に形成できる膜厚に限度があ
り、その他作業性が悪い、曲面への印刷は非常に困難で
ある等の難点が多い。
〔本発明が解決しようとする問題点〕 本発明が解決しようとする問題点は上記の従来技術の
難点を解決することであって、その目的は簡単な工程で
表面平坦度、厚み精度に優れた表面コーティング方法を
提供せんとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するため鋭意研究した結果、
ガラスフリットおよび樹脂バインダー、必要に応じて無
機粉末を添加して粉末シートを作製し、次いで熱分解温
度が粉末シートを構成する樹脂バインダーの熱分解温度
より高い感圧接着剤を介して被覆すべき物体に貼布し、
しかる後に焼成することにより外観が良好な表面コーテ
ィングができることを見出しこの発明を完成するに至っ
た。
〔発明の作用並びに構成〕
本発明に於いては、ガラスフリットを必要に応じ無機
粉末と共に樹脂バインダーを用いて予めシート化したも
のを使用するので、コーティング層の厚さを自由に選択
出来、厚膜のコーティング層も容易に形成することが出
来、またコーティング層の厚みを正確に規定することが
出来る。従って従来の真空蒸着法やスパッタリング法の
如き装置も不要となり、またスクリーン印刷法に依らな
いので、これに基づく難点もない。
また本発明に於いては、上記粉末シートを積層する際
に感圧性接着剤層を介してこれを行うため極めて容易且
つ簡単に行うことが出来る。しかもこの際感圧性接着剤
の熱分解温度が粉末シートを構成する樹脂バインダーの
熱分解温度よりも高いものを使用するので、焼成工程に
於いて粉末シートの樹脂バインダーが消失しても、なお
感圧性接着剤の存在により粉末シートが被覆すべき物体
と接着して剥離しないので、寸法安定性に優れたコーテ
ィング層が形成出来る。
本発明に於いてガラスフリットとしては通常のPbO−B
2O3−SiO2系ガラス、また鉛を含有しないタイプではNa2
O−B2O3−SiO2系、BaO−CaO−SiO2系等の公知のものを
用いることができる。この際のガラスフリットのサイズ
は通常0.1μ〜50μ好ましくは0.5μ〜10μ程度である。
また必要に応じて上記ガラスフリットに無機粉末を添
加してもよい。この無機粉末は表面物性向上の目的で使
用され、その粒度は通常0.1μ〜100μ好ましくは0.5μ
〜50μ程度である。またその使用量はガラス粉末100重
量部に対し１〜50重量部程度である。無機粉末として好
ましいものはSiC、SiN4、BN、Al2O3、ZrO2、SiO2、Ti
O2、BaTiO3等を例示できる。
一方、樹脂バインダーとしては炭化水素系樹脂、ビニ
ル樹脂、アセタール樹脂、アクリル樹脂、スチロール樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の合成高分
子や繊維素樹脂等の半合成高分子を用いることができる
が、熱分解が容易なことから炭化水素系樹脂、アクリル
樹脂、アセタール樹脂、繊維素樹脂が好ましく、中でも
アクリル樹脂が特に好ましい。而して、その配合量はガ
ラスフリットや無機粉末の比重、粒度によって異なる
が、ガラスフリット100重量部に対して５〜40重量部の
範囲にあることが好ましく、配合量が多いとガス抜けが
悪くなるため発泡の原因となり、少ないと粉末シートの
強度が低下するため作業性が著しく悪くなる。また本発
明に於いてはガラスフリットや無機粉体と樹脂バインダ
ーとの均一混合性を高めるために分散剤を使用すること
も出来る。この際の分散剤としては通常の各種界面活性
剤をはじめその他脂肪酸、脂肪酸エステル、魚油、アク
リル系オリゴマー等を用いることができる。この際の分
散剤の使用量はガラスフリット及び無機粉末の合計量10
0重量部に対して0.01〜10重量部好ましくは0.1〜２重量
部程度である。
粉末シートを調製するに際しては上記の組成物成分に
適当な溶剤、消泡剤等の添加剤を加え、通常のドクター
ブレード法等により粉末シートを作製することができ
る。即ち、ガラスフリット、樹脂バインダー、溶剤およ
び必要に応じて無機粉末分散剤、離型剤等の添加剤をボ
ールミルで混合し、ドクターブレードによりキャスティ
ングすることにより厚み精度の良好な粉末シートを得る
ことができる。しかも、キャスティング前のスラリーの
脱泡を十分行うことによりシート内部に気泡を残さない
ようにすることが可能である。この粉末シート調製に際
しては、適宜な基材フィルムを用いて、この上にキャス
ティングしても良い。この際の基材フィルムとしては後
の焼成工程で消失するものが使用され、たとえば各種合
成樹脂フィルムを例示出来る。
この発明に於いては上記粉末シートを感圧性接着剤を
介して被覆すべき物体に貼付する。被覆すべき物体とし
ては、次の焼成工程で劣化しないものであれば広く各種
の材質のものが使用出来、その代表例としてセラミッ
ク、ガラス、金属等を例示出来、特に好ましくはセラミ
ックやガラスが適している。
貼付する方法としては粉末シートの片面に予め感圧性
接着剤を塗工しておくか、逆に被覆すべき物体に感圧性
接着剤を塗布し粉末シートを圧着してもよい。しかしい
ずれの方法を採用する場合でも外観の良好な表面コーテ
ィング物を得るためには粉末シートが被覆すべき物体に
十分接着されていることが必要であって、しかも焼成時
に粉末シート中の樹脂バインダーが消失する以前に粉末
シートが剥離しないことが重要である。従って粉末シー
トを構成している樹脂バインダーより感圧性接着剤の熱
分解温度を高くすることによりその後の焼成過程に於い
ても粉末シートを構成している樹脂バインダーが消失し
た後に於いてもなお密着性が良好となり、寸法安定性に
優れたコーティングが取得出来る。
感圧接着剤としては、粉末シートを構成する樹脂バイ
ンダーの熱分解温度より高い熱分解温度を有するものを
使用し、具体的にはアクリル酸ブチル、アクリル酸２エ
チルヘキシル等を主成分としたアクリル系粘着剤、もし
くはブチルゴム等を主成分としたゴム系粘着剤が好まし
い。その厚さとしては１〜50μｍの範囲にあることが好
ましく薄すぎると密着性が十分でなく、厚すぎると発泡
の原因となる。
以上のようにして得られた粉末シートを貼付した物体
はガラスフリットの溶融する温度以上で焼成を行う。こ
の温度は通常350〜1400℃でシート化に用いた樹脂バイ
ンダーや感圧接着剤はこの焼成中に消失する。
〔発明の効果〕
この方法によりセラミック、ガラス、金属等の構造物
に対して表面平滑性、耐摩耗性、耐腐食性、表面硬度等
の特性向上が可能になり電気電子部品、自動車部品、機
械部品等種々の用途に利用できる。
〔実施例〕
以下に実施例を示すが、以下の例に於いて部とあるは
重量部を示す。
実施例１ ガラスフリットとしては、325メッシュ以下のSiO2−C
aO−BaO系ガラス粉末を用いた。ガラスフリット100部に
対しアクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ルアミドの共重合体（60:35:5、熱分解温度560℃）15
部、分散剤としてオレイン酸１部、トルエン24部、メチ
ルエチルケトン16部を常温でボールミルを用いて混合し
た後、ポリエステルフィルム（厚み75μｍ）上にドクタ
ーブレードを用いてキャスティングし、厚み100μｍの
粉末シートを得た。次に10μｍのアクリル酸２−エチル
ヘキシル共重合体を主成分とした感圧性接着剤をラミネ
ートした。但しこの感圧性接着剤の組成はアクリル酸ブ
チル／アクリル酸（100/5）であり、またその熱分解温
度は590℃である。
次に窒化珪素よりなるセラミック成形体に、上記接着
剤を塗工した粉末シートを貼り付け、400℃で30分間脱
バインダーを行った後20℃/min.の速度で昇温し1000℃
で10分間保持し焼成を行った。得られた成形体の表面コ
ーティング層の厚みを測定したところ65±２μｍと良好
な厚み精度を有しており、表面平滑性も非常に良好であ
った。
実施例２ ガラスフリットとしてPbOを80重量％含有する150メッ
シュ以下のPbO−B2O2系ガラス90部、325メッシュ以下の
アルミナ粉末10部、樹脂バインダーとしてメタクリル酸
イソブチル（熱分解温度400℃）10部、分散剤としてラ
ルリル酸１部、可塑剤としてトルエン35部を常温下ボー
ルミルで混合した後ポリエステルフィルム（厚み75μ
ｍ）上に、アプリケーターを用いてキャスティングし厚
み80μの粉末シートを得た。次にブチルゴムを主成分と
した感圧性接着剤を厚み10μにラミネートし粉末テープ
状シートを得た。但し感圧性接着剤の熱分解温度は460
℃であった。
次にLiO2−Al2O3−SiO2系の耐熱ガラス成形体上へ上
記テープ状シートを貼付し、10℃/min昇温で500℃、10
分間保持で焼成した。得られた表面コーティング層の厚
み精度は良好で発泡ふくれ等外観の問題も全くなかっ
た。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガラスフリット、及び樹脂バインダーを主
    成分とし、必要に応じて無機粉末を加えて粉末シートと
    し、ここに得た粉末シートを、熱分解温度が粉末シート
    を構成する樹脂バインダーの熱分解温度より高い感圧性
    接着剤層を介して被覆すべき物体上に加圧積層し、次い
    で焼成することを特徴とするコーティング方法。
  2. 【請求項２】樹脂バインダーがアクリル系樹脂であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコーティン
    グ方法。
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