JP2804085B2 - メタリック調ほうろう製品 - Google Patents

メタリック調ほうろう製品

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JP2804085B2
JP2804085B2 JP1144744A JP14474489A JP2804085B2 JP 2804085 B2 JP2804085 B2 JP 2804085B2 JP 1144744 A JP1144744 A JP 1144744A JP 14474489 A JP14474489 A JP 14474489A JP 2804085 B2 JP2804085 B2 JP 2804085B2
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metallic
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enamel
layer
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伸一郎 関
孝至 松原
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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    • 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
    • C03C8/14Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は建築物の内外装等に使用される貴金属色の光
沢を持つメタリック調ほうろう製品に関するものであ
る。
(従来の技術) マイカ粉末の表面に酸化チタン等の金属薄膜をコーテ
ィングすることにより貴金属のような色調、光沢を生じ
させたメタリック顔料は、特公昭62−3783号公報に示さ
れるように従来から知られている。ところがこのメタリ
ック顔料をフリットと混合してほうろう製品に用いる
と、800〜860℃で焼成する際にメタリック顔料が浸食さ
れ、色調にむらを生じて均一で美しいほうろう製品を得
ることはできなかった。このためフリット中のアルカリ
成分を抑えることによりこの問題を解決する試みもなさ
れたが、アルカリ成分を抑えると低温で焼けにくくなる
ために作業性が悪化し、目的とする外観の美しいほうろ
う製品を容易に得ることはできなかった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記したような従来の問題点を解決するため
に完成されたものであり、その第1の目的は、外観が均
一で色調が鮮やかなメタリック調ほうろう製品を提供す
ることである。また第2の目的は、湿式施釉法によるよ
りも更に鮮やかなメタリック感を得ることができる乾式
施釉法により製造されたメタリック調ほうろう製品を提
供することである。
(課題を解決するための手段) 上記の課題を解決するための本発明は、鉄板上に下釉
層と乾式施釉されたメタリック釉層とを形成したメタリ
ック調ほうろう製品であって、このメタリック釉層が、
外表面に酸化チタン又は酸化鉄の被覆層が形成され更に
外側にアルミナ又はジルコニアの被覆層が形成されたマ
イカ顔料と、外表面にシラン化合物の樹脂被膜層が形成
され更にその外側にオルガノポリシロキサンの被膜層が
形成されたほうろうフリット粉末とからなるものである
ことを特徴とするものである。
本発明の第1の特徴は、メタリック釉層中のマイカ顔
料がマイカ粉末の外表面に酸化チタン又は酸化鉄の被覆
層を形成したうえ、更にその外表面にアルミナ又はジル
コニアの被覆層を形成した構造を持つことである。この
アルミナ又はジルコニアの被覆層はマイカ顔料が焼成時
に浸食されることを防止するためのもので均一で色調が
鮮やかなほうろう製品を得るうえで不可欠なものであ
る。
かかるマイカ顔料を得るには、例えば酸化チタン又は
酸化鉄の被覆層を有する従来のマイカ粉末を水に分散さ
せ、PHを3〜4の酸性側として硫酸アルミニウム水溶液
を加え、60℃に1時間保持したのちに濾過し乾燥すれば
よい。またトリエトキシアルミニウムA1(OC2H5
テトラエチルジルコネールZr(OC2H5等を加水分解
し、公知のゾルゲル法によりコーティングすることもで
きる。アルミナ又はジルコニアの被覆層の膜厚は数μm
で十分であり、あまり厚いと発色を妨げるおそれがあ
る。なお、被覆層の材質をアルミナ又はジルコニアとし
たのは、これらがフリット中のアルカリ成分からマイカ
顔料を効果的に保護する機能を持つためである。
本発明の第2の特徴は、メタリック釉層中のほうろう
フリット粉末が、外表面にシラン化合物の樹脂被膜層と
オルガノポリシロキサンの被膜層とを持つことである。
このようなほうろうフリット粉末は電気抵抗率が大きく
付着力に優れており、しかも流動性にも優れたものであ
る。
本発明においてほうろうフリット粉末の外表面に形成
されるシラン化合物の樹脂被膜層は、一般式 R−Si(OR14-n (式中Rはアルキル基、ビニール基又はそれらの組合せ
であり、R1はメチル基、エチル基、nは1又は2であ
る)のシラン、あるいはシランカップリング剤をほうろ
うフリット粉末と反応させることによって形成されるも
ので、ほうろうフリット粉末に対して好ましくは0.1〜
2.0重量%のシラン、及びシランカップリング剤が適用
される。前記一般式中のR、R1は炭素数が6以下のもの
が望ましく、それ以上の炭素数のものであるとパウダー
コーティング後の焼成工程(約800℃)においてシラン
化合物中の炭素分の分解飛散が速やかに行われず発泡等
の欠点を生じやすくなる。
又、前記の樹脂被膜層の外表面に固着されるオルガノ
ポリシロキサンの被膜は、一般式 (式中Rはアルキル基又は水素で、R1はアルキル基、n
は5から300までの範囲内にある整数)で表わされるシ
リコーンオイルでほうろうフリットを処理後、100〜200
℃で20〜120分間の加熱硬化処理をすることによって固
着されるもので、ほうろうフリット粉末に対して好まし
くは0.1〜2.0重量%のオルガノポリシロキサンが適用さ
れる。前記一般式中のRは、炭素数が6以下のものが好
ましいことは前述のシランの場合と同様である。又、重
合度nが5以下ではオルガノポリシロキサンの粘性が小
さく、かつ揮発性があるので使用しにくくなり、一方n
が300以上では重合が進みすぎて焼成工程におけるオル
ガノポリシロキサン中の炭素分の分解飛散が速やかに行
われず発泡等の欠点を生じやすくなる。従って重合度n
の範囲としては5〜300が適当で特にnの値が30から250
のものが取扱いが容易であり、しかも焼成工程における
発泡等の欠点も発生せず最も好ましいものである。
以上に説明した本発明のほうろうフリット粉末におい
ては、親水性であるフリット粉末表面においてシランと
の脱水反応、及び隣接するシラン分子中のシラノール基
(−Si−OH)同志の脱水縮合反応によりシロキサン結合
(Si−O−Si−)が形成されて疎水性の樹脂被膜層が形
成されており、この樹脂被膜層に疎水性であるオルガノ
ポリシロキサンが非常によくなじんで均一にコーティン
グされ、強固なオルガノポリシロキサンの被膜が固着さ
れている。このように本発明で用いられるほうろうフリ
ットの表面には電気絶縁性に優れたオルガノポリシロキ
サンの均一な被膜が形成されているので、シラン化合物
のみで処理したものに比べてフリット粉末の電気抵抗率
が大幅に向上し、パウダーコーティングした場合の付着
力が優れたものとなる。またオルガノポリシロキサンの
みで処理したものは親水性のフリット粉末表面と疎水性
のオルガノポリシロキサンとのなじみが悪く、フリット
粉末表面に均一なコーティングができず部分的に親水性
の箇所が生じ流動性に劣って付着効率が悪くなるのであ
るが、本発明のようにシラン化合物の樹脂被膜層の外表
面にオルガノポリシロキサンの被膜を形成したものは電
気抵抗率も大きく流動性にも優れたものとなる。
本発明の第3の特徴は、前記のようなマイカ顔料とほ
うろうフリット粉末とが下釉層上に乾式施釉されてメタ
リック釉層を形成しているこである。施釉法としては両
者を混合してパウダーコーティングする第1の方法と、
ほうろうフリット粉末をまずパウダーコーティングした
のちにマイカ顔料をパウダーコーティングする第2の方
法と、マイカ顔料、ほうろうフリット粉末の順でパウダ
ーコーティングする第3の方法とが考えられる。
第1の方法の場合にはほうろうフリット粉末100重量
部に対してマイカ顔料を1〜15重量部の比率で混合す
る。マイカ顔料が1重量部未満ではメタリック感が得ら
れず、15重量部を越すと通常の焼成温度である800〜860
℃で焼成することができなくなる。なおマイカ顔料を1
〜7重量部とすると光沢良好で深みのあるメタリック感
が得られ、7〜15重量部とするとセミマットあるいはマ
ット調で輝きのある色調が得られる。
第2の方法の場合には、マイカ顔料層の厚みを5〜20
μとする。5μ未満ではメタリック感を得ることができ
ず、逆に20μを越えるとメタリック釉層の強度が低下
し、手でこすると剥がれてくるようになる。
第3の方法の場合にもマイカ顔料層の厚みを5〜20μ
とする。5μ未満ではやはりメタリック感が得られず、
20μを越えるとマイカ顔料層の上部で下釉層とメタリッ
ク釉層とが剥離し易くなる。
(作用) このように構成された本発明のメタリック調ほうろう
製品は、外表面がアルミナ又はジルコニアで被覆された
マイカ顔料を含むものであるので、800〜860℃で焼成を
行っても浸食されることがなく、均一で色調が鮮やかな
メタリック感を得ることができる。また本発明では外表
面がシラン化合物及びオルガノポリシロキサンにより被
覆された電気低効率と流動性に優れたほうろうフリット
粉末が用いられているので、下釉層上への付着効率が良
く、乾式施釉法によって容易にメタリック調ほうろう製
品を得ることができる。しかもこのように乾式施釉法に
より製造されたメタリック調ほうろう製品は、従来の湿
式施釉法によるものよりも一段と優れた色調を得ること
ができる。
(実施例) 実施例1 SiO2 59%、B2O3 8%、TiO2 5%、Na2O 16%、
K2O 8%、Li2O 1%、F 3%の組成の透明フリット1k
gをポットミルで8〜10g/50g/350メッシュオンの粒度に
ボールミルで粉砕し、得られたほうろうフリット粉末を
混合機で撹拌しながら、メチルトリメトキシシラン5gを
滴下した。30分間の撹拌後、ジメチルシリコーンオイル
(n=100)2gを滴下して更に30分間混合し、その後ほ
うろうフリット粉末を乾燥機(150℃)で60分間加熱し
てパウダーコーティング用ほうろうフリット粉末を得
た。一方、表面に酸化チタンのコーティング層を有する
マイカ粉末の表面に更に膜厚3μのアルミナコーティン
グ層を形成したマイカ顔料を準備し、上記ほうろうフリ
ット粉末1kgに対してこのマイカ顔料を50g加えて混合機
で10分間混合した。
次に100×100×1.6mmtのほうろう用鋼板を常法により
前処理し、下釉を施釉して乾燥後、電気炉で820℃×3
分間焼成してテストピースを作成した。このテストピー
ス上に、ほうろうフリット粉末とマイカ顔料との混合パ
ウダーをGEMA710型静電塗装装置を用いてパウダーコー
ティングした。印加電圧は50KVであり、800℃×3分間
の焼成を行った後をメタリック釉層の厚さは100μであ
った。得られた製品は深みのある光沢に優れたメタリッ
ク調の外観を呈するものである。
なおほうろうフリット粉末1kgに対してマイカ顔料を9
0g添加した場合には得られた製品はセミマット調とな
り、更にマイカ顔料を120g添加した場合にはマット調の
メタリック製品となった。
実施例2 実施例1と同様のほうろうフリット粉末を実施例1と
同様に、印加電圧50KVでテストピース上にパウダーコー
ティングし、膜厚が100μ程度となるよう施釉し、その
上面に印加電圧70KVでマイカ顔料を膜厚が10μ程度にパ
ウダーコーティングした。その後800℃×3分間の焼成
を行ったところ、セミマット調で外観が美しいメタリッ
ク調のほうろう製品が得られた。なお、マイカ顔料の層
の厚みが20μを越えると表面のマイカ顔料が剥離し易く
なった。
実施例3 実施例2とは逆に、テストピース上にマイカ顔料をパ
ウダーコーティングしたのちにほうろうフリット粉末を
パウダーコーティングした。このようにして得られた製
品は深みのある光沢を持つメタリック調の外観を呈する
ものであった。なおマイカ顔料層の厚みが20μを越える
と、下釉層と上釉層であるメタリック釉層との界面で剥
離し易くなった。
(発明の効果) 本発明は以上に説明したように、乾式施釉法によって
外観が均一でむらがなく、色調が鮮やかなメタリック調
の外観を持つほうろう製品を得ることができるものであ
るから、従来の問題点を解決したメタリック調ほうろう
製品として、産業の発展に寄与するところは極めて大で
ある。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄板上に下釉層と乾式施釉されたメタリッ
    ク釉層とを形成したメタリック調ほうろう製品であっ
    て、このメタリック釉層が、外表面に酸化チタン又は酸
    化鉄の被覆層が形成され更にその外側にアルミナ又はジ
    ルコニアの被覆層が形成されたマイカ顔料と、外表面に
    シラン化合物の樹脂被覆層が形成され更にその外側にオ
    ルガノポリシロキサンの被膜層が形成されたほうろうフ
    リット粉末とからなるものであることを特徴とするメタ
    リック調ほうろう製品。
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