JP2653857B2 - ガラスエナメル塗料組成物 - Google Patents

ガラスエナメル塗料組成物

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JP2653857B2
JP2653857B2 JP63284051A JP28405188A JP2653857B2 JP 2653857 B2 JP2653857 B2 JP 2653857B2 JP 63284051 A JP63284051 A JP 63284051A JP 28405188 A JP28405188 A JP 28405188A JP 2653857 B2 JP2653857 B2 JP 2653857B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C09D1/02Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
    • C09D1/04Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates with organic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
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Description

【発明の詳細な説明】 ガラスエナメル塗料は当業者に周知のものである。こ
の種の材料は各種の用途に使用できるが、特にガラス板
の装飾に使用されている。たとえば、この塗料は自動車
のフロントガラス、側灯あるいは尾灯に加工されるべき
ガラス板の縁廻りに縁取りを形成するために使用されう
る。
しかしながら、ガラスエナメルでコーティングされた
ガラス板を高温において成形加工にかけると、従来の塗
料はフォーミングダイ(forming die)の被覆材料に付
着する傾向があることが判明している。したがって、従
来技術によるこの種の材料は、ガラスエナメルでコーテ
ィングされた加熱されたガラス板が、ある材料で覆われ
たフォーミングダイ、一般にはファイバーガラスで被覆
されたフォーミングダイに係合させられるようなガラス
成形工程には利用できなかった。
ガラスエナメルでコーティングされたガラス板の成形
を容易にするべく、高温の曲げ温度または成形温度に耐
え、かつエナメルがフォーミングダイに付着することな
くガラス板と被覆成形型との繰り返し接触に対する耐性
のための各種の提案がすでになされている。たとえば、
米国特許第4596590号明細書には酸化第一銅を例とする
金属酸化物の粉末をこの種の塗料組成物に配合してコー
ティングとガラスファイバー被覆フォーミングダイとの
間に所望の非付着性バリアーを与えることが提案されて
いる。同様に、米国特許第4684388号明細書には非付着
性バリアーとして微細に粉砕された金属亜鉛粉末と微細
に粉砕された酸化第一スズ粉末との混合物を添加するこ
とが開示されており、また米国特許第4684389号明細書
には同様の効果をねらって微細に粉砕された金属亜鉛粉
末を配合することが開示されている。これらの解決方法
は、いずれもある程度までは前記の問題を低減するのに
有効ではあるが、なお一層の付着の低減、表面美観の一
層の改善をすることが要求されている。
本発明の第一の目的は、改良されたガラスエナメル塗
料組成物を提供することである。
本発明のいま1つの目的はガラス板に容易に施与する
ことができ、そしてガラス成形中において非付着性を示
すガラスエナメル塗料を提供することである。
本発明のその他の目的および利点は、以下の記載から
明らかになるであろう。
誠に驚くべきことながら、今回、ガラスエナメル組成
物に鉄、アルミニウム、亜鉛、スズの硫化物または硫酸
塩を配合することによって、従来技術のガラスエナメル
組成物の問題点のほとんどが解決されることが見いださ
れた。すなわち、本発明による組成物はガラス板に容易
に施与することができ、平滑で連続的なコーティングの
形成を可能にする。しかも、加熱された被覆ガラスがガ
ラスファイバー被覆フォーミングダイの被覆材料に接触
した場合でもそのエナメルコーティングがフォーミング
ダイのガラスファイバーに付着するようなことはない。
したがって、前記のような付着現象によって曲げ加工ま
たは成形加工が妨げられるようなことがない。
したがって、本発明は改善されたガラスエナメル組成
物ならびにそれを利用したガラス成形方法に関する。詳
細には、本発明による組成物は、その主成分として鉄、
アルミニウム、亜鉛およびスズの硫化物または硫酸塩
と、ガラスフリットと、ビヒクルとを含有する。硫化鉄
が本発明の目的のために好ましい。
本発明の調合物には、通常の任意の軟質ガラスフリッ
トまたはフリット混合物が使用しうる。通常、フリット
は325メッシュスクリーン(米国標準ふるいサイズ)を
通過する程度まで摩砕される。このフリットの主要な目
的は、顔料性着色生成物をガラス表面に結合することで
ある。このフリットは金属酸化物の任意の適当な組合せ
を含有しうる。酸化物は、典型的には亜鉛、鉛、ケイ
素、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、ホウ素、リチ
ウム、カリウム、カルシウム、アルミニウム、スズ、バ
ナジウム、モリブデン、マグネシウム、鉄、マンガン等
の酸化物から選択されうる。これらに対応する各種のフ
ッ化物も存在しうる。前記した酸化物およびフッ化物を
与えるバッチ組成物は、前記した金属の各種の鉛たとえ
ば酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、フッ化物を含有し
うる。これらバッチ成分はあらかじめ決められたフリッ
ト特性が得られるように選択される。本発明の目的のた
めには鉛、亜鉛アルカリおよびビスマスアルカリホウケ
イ酸塩フリット(bismuthalkali borosilicate frits)
が好ましい。
フリットは、バッチ成分を約900乃至1600度の温度で
溶融し、そして溶融されたガラスを水を使用して急冷す
るか、あるいは反対方向に回転している2本の冷却され
た金属ローラの間に溶融されたガラスを注入することに
よって製造される。通常、溶融はセラミックまたは白金
るつぼ内または適当にライニングされた炉内で実施され
る。次に、得られたフリットのチップ、塊(チャンク)
またはフレームを摩砕して微粒子にする。
ビヒクルは最終用途に基づいて選択される。そのビヒ
クルが微粒子を十分に懸濁させることができ、そして本
組成物の焼成時に完全に焼尽してしまうものであること
が必須である。ビヒクルは典型的には有機物質であり、
例示すればパイン油、植物油、鉱油、低分子量石油留分
などである。ビヒクルは粘性樹脂たとえばビニル樹脂、
溶剤、皮膜形成剤たとえばセルロース物質等によって変
性させることができる。
変性されたガラスエナメルは、約5乃至80%、好まし
くは10乃至40%の硫化物または硫酸塩と;約10乃至85
%、好ましくは25乃至50%のガラススリットと;約10乃
至40%、好ましくは15乃至30%のビヒクルとを含有す
る。なお、このパーセント値は、調合されたガラスエナ
メルペーストの重量基準である。得られた組成物は本来
粘性であり、その粘度は塗布方法と最終用途とに応じて
決定される。スクリーン印刷のためにはブルックフィー
ルド粘度計により#7スピンドル、20rpm.で測定した20
℃の粘度が10000乃至80000センチポイズ、好ましくは35
000乃至65000センチポイズの範囲であるのが適当であ
る。
これらの組成物には、広範囲な各種の任意成分を含有
させることができる。たとえば、顔料の着色の用途に適
合させるため、粘度の調節のためあるいは結合強度や摩
擦抵抗性のごとき特性を増強するための成分を添加する
ことができる。たとえば、つぎのような添加物を含有さ
せることができる。黒または灰色着色のための各種金属
酸化物顔料、たとえばブラックスピネル顔料;結合強度
向上のためビスマスおよびビスマス含有化合物;摩擦抵
抗性を向上させるためある種の耐火物質たとえば酸化ジ
ルコニウム;懸濁剤たとえばイソステアリン酸;粘度調
節のためのヒュームドシリカおよびその他のシリカ製
品。金属酸化物顔料は好ましい任意成分である。
本組成物は、固体成分を配合し、それに液体成分を加
え、そして次にこれらの二成分を十分に混合または混練
りして滑らかな濃厚ペーストにすることによって製造さ
れる。でき上がったペーストは3本ロールミルのごとき
常用機械またはコーレス(Cowles)やモアハウス(More
house)ミルのごとき分散器(dispersator)によってさ
らに分散される。
エナメル塗料の施与方法は当業者には周知である。す
なわち、分散された組成物はスクリーン印刷、転写、吹
付塗布、はけ塗り、ロール塗布などの技術を使用して施
与することができる。本組成物をガラス基質に施与する
ためには、スクリーン印刷によるのが好ましい。
エナメル組成物をガラス板に塗布した後、そのガラス
板が成形可能となるまでに十分に軟化させられる温度に
ガラス板を加熱する。このときの加熱温度は一般に約63
0乃至760℃の範囲である。紫外線照射に感応するよう調
合されている組成物の場合には、エナメルをガラス板に
結合させるための加熱の前に紫外線照射にかけることが
できる。加熱後、ガラス板とその上のエナメルとはガラ
スファイバー被覆フォーミングダイに係合させられて加
熱されたガラス板が所望の形状に成形される。勿論、エ
ナメルに含有されていた有機物質は加熱により焼尽し、
そしてエナメルの残分がガラス板に結合される。本エナ
メル組成物への硫化物または硫酸塩の添加は、フォーミ
ングダイへのエナメルの付着を防止するのに役立ち、且
つ得られたエナメル塗装面には全体的に平滑な連続面が
与えられる。
フォーミングダイへのエナメルの付着なしに、ガラス
板とエナメルとの係合からフォオーミングダイを外した
後、ガラス板を冷却してエナメル被覆された成形ガラス
板を得ることができる。通常、ガラス板はガラス焼きも
どし操作において急冷され、エナメル塗装された焼入れ
ガラス製品が出来上がる。得られたガラス板は各種の用
途に容易に利用でき、特に前記の自動車分野に好適に使
用される。
以下、本発明を実施例によってさらに説明する。実施
例中の部は、特に別途記載のない限り、すべて重量部で
ある。
実施例1 本実施例は本発明の代表的なガラスエナメル組成物の
製造と施与とを示す。
下記の調合物を製造した。
前記液体成分と固体成分とを混合し、そして次にその
ペーストを適当なミル内で分散させてエナメル組成物を
製造した。
得られた複数のエナメル組成物の性能特性を、実験室
スクリーニング法により測定した。すなわち、エナメル
組成物を顕微鏡スライドガラス板に塗布し、これを705
℃に15分間加熱し、わずかに湾曲したセラミッククロス
被覆プレスバーでこの軟化したスライドガラス板に5秒
間ローリングによって推定圧力約11.25〜22.5kg(25〜5
0ポンド)をかけ、プレスバーを取り外し、そしてエナ
メルとセラミッククロスとの間の付着程度を視覚的に調
べ、0、1、2、3の4段階で評定した。0は付着な
し。1は軽度の付着、2は明らかな付着、そして3はか
なりの付着があったことを示す。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラスフリット組成物とそのためのビヒク
    ルとを含有するガラスエナメル塗料組成物において、硫
    化鉄、硫酸鉄、硫化アルミニウム、硫酸アルミニウム、
    硫化亜鉛、硫酸亜鉛、硫化スズ、硫酸スズ、およびこれ
    らの混合物からなる群より選択された金属硫化物または
    硫酸塩が5乃至80重量%存在していることを特徴とする
    組成物。
  2. 【請求項2】ガラスフリットが複数の金属酸化物の組合
    せを含有している請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】該ガラスフリットが酸化鉛、二酸化ケイ
    素、酸化ホウ素、および酸化アルミニウムを含有してい
    る請求項2記載の組成物。
  4. 【請求項4】有機ビヒクルが存在している請求項1記載
    の組成物。
  5. 【請求項5】ビヒクルがパイン油をベースとしたもので
    ある請求項4記載の組成物。
  6. 【請求項6】さらに金属酸化物顔料組成物を含有してい
    る請求項1記載の組成物。
  7. 【請求項7】該エナメル組成物が鉛−アルミニウム−ホ
    ウケイ酸塩フリット、ブラックスピネル顔料、硫化鉄お
    よびそれらのためのパイン油ベースヒビクルを含有して
    いる請求項1記載の組成物。
  8. 【請求項8】ガラスフリット系とそのためのビヒクルと
    を含有するガラスエナメル組成物をガラス板に塗布し、
    塗布されたガラス板を該ガラス板が軟化するまで加熱し
    てエナメル中の揮発分を除去し、そして該エナメルの残
    分を該ガラス板に結合させ、この軟化されたガラス板を
    繊維材料で被覆されたフォーミングダイと接触させ、該
    フォーミングダイをはずして該ガラス板を冷却すること
    によるガラスエナメル被覆ガラス板の成形方法におい
    て、該エナメル組成物に約5乃至80重量%の、硫化鉄、
    硫酸鉄、硫化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫化亜
    鉛、硫酸亜鉛、硫化スズ、硫酸スズ、およびこれらの混
    合物からなる群より選択された金属硫化物または硫酸塩
    を配合することを特徴とする方法。
JP63284051A 1987-11-13 1988-11-11 ガラスエナメル塗料組成物 Expired - Lifetime JP2653857B2 (ja)

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