JP3988467B2 - 導電性ペースト,導電性被膜被覆ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,低膨張ガラス基板の表面に導電性被膜を施すための導電性ペースト,並びに低膨張ガラス基板の表面に導電性被膜を有する導電性被膜被覆ガラス基板及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
トッププレート下部にハロゲンヒーター等の発熱体を取り付けた電気調理器,或いは誘電コイルを用いて電磁誘導作用により発熱させる電磁調理器は,その安全性のため,近年特に需要が高まってきている。これらのトッププレート自体としては,低膨張ガラス基板の表面に,導電性表示部等の導電性被膜を被覆してなる導電性被膜被覆ガラス基板がある。
【0003】
上記導電性被膜は,上記低膨張ガラス基板の表面に導電性を有する導電性ペーストを,スクリーン印刷法等により導体路等の所望の形状に印刷し,焼成してなる。上記導電性ペーストは,金属等の導電性粉末材料とガラスフラックス等からなる。
従来,このような導電性ペーストとしては,陶磁器の表面に模様を施すために使用されている陶磁器用金属ペースト,又は半導体用として市販されている半導体用導電性ペーストが使用されていた。
【0004】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記陶磁器用金属ペースト及び半導体用導電性ペーストを用いた上記導電性被膜被覆ガラス基板は,摩耗に弱く,低膨張ガラス基板から剥離しやすい。特に,上記導電性被膜被覆ガラス基板を上記電気調理器用のトッププレート等として用いる場合には,調理や洗浄の際に他の調理器具や洗浄器具などと導電性被膜とが強く接触することが多い。
そのため,上記導電性被膜が低膨張ガラス基板から剥離したり,また接触が繰り返し起こることにより上記導電性被膜が摩耗して該導電性被膜の導電性が大幅に低下するという問題があった。
【0005】
また,上記のように導電性被膜被覆ガラス基板を上記トッププレート等の調理器具として用いる場合には,上記導電性被膜被覆ガラス基板は,食料品等に含まれる酸や洗剤等に含まれるアルカリに優れた耐性を持つ必要がある。しかし,上記半導体用導電性ペーストは,耐酸性,耐アルカリ性等の耐化学薬品性があまり考慮されていない。
そのため,上記半導体用導電ペーストを用いた導電性被膜被覆ガラス基板は,酸やアルカリ等の化学薬品により導電性被膜が変色,変形または剥離することがあり,電気調理器のトッププレート等の用途には使用することができなかった。
【0006】
また,上記導電性ペーストに用いられるガラスフラックスとしては,例えば熱膨張係数を結晶化ガラスの熱膨張係数と合わせた低膨張セラミックス装飾用組成物が開示されている(特公平5−40707)。上記低膨張セラミックス装飾用組成物は,その熱膨張係数を結晶化ガラスの熱膨張係数に合わせているため,クラックの発生や結晶化ガラスから剥離するという問題を回避することができる。
しかし,調理器として使用される導電性被膜被覆ガラス基板には,人体への影響が懸念されることから,鉛を含まないことが好ましい。
【0007】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,鉛を含有せず,耐摩耗性,耐酸性及び耐アルカリ性に優れた導電性被膜を形成することができる導電性ペースト,及び該導電性ペーストを用いた導電性被膜被覆ガラス基板及びその製造方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】
第1の発明は,低膨張ガラス基板の表面に焼き付け,導電性被膜を形成するための導電性ペーストであって,
上記導電性ペーストは,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性ペーストにある(請求項1)。
【0009】
次に,本発明の作用効果につき説明する。
本発明の導電性ペーストは,鉛を含まないため,人体に対して安全である。そのため,電磁調理器のトッププレート等の調理器等にも使用することができる。
また,上記導電性ペーストは,導電性粉末材料,ガラスフラックス,及び有機バインダーを上記の組成で含有している。そのため,上記導電性被膜は摩擦により,剥離したり導電性が低下することがほとんどない。即ち,耐摩耗性に優れている。
【0010】
さらに,上記ガラスフラックスは上記の組成から成っている。そのため,上記導電性被膜は,耐酸性及び耐アルカリ性に優れ,熱膨張係数が低膨張ガラス基板と同程度に低くなる。それ故,上記導電性被膜が低膨張ガラス基板との熱膨張差により剥離することを防止することができる。
【0011】
このように,本発明によれば,鉛を含有せず,耐摩耗性,耐酸性及び耐アルカリ性に優れた導電性被膜を形成することができる導電性ペーストを提供することできる。
【0012】
第2の発明は,低膨張ガラス基板の表面に導電性被膜を形成してなる導電性被膜被覆ガラス基板であって,
上記導電性被膜は,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックス100重量%の合計重量に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなる導電性ペーストを,上記低膨張ガラス基板の表面に,焼き付けてなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板にある(請求項6)。
【0013】
本発明において最も注目すべきことは,上記導電性被膜は,第1の発明(請求項1)の導電性ペーストを上記低膨張ガラス基板の表面に,焼き付けてなることである。
そのため,上記導電性被膜は,耐摩耗性,耐酸性及び耐アルカリ性に優れている。また,鉛を含有していない。このような性質を有する導電性被膜被覆を表面に被覆してなる上記導電性被膜被覆ガラス基板は,人体に対して安全であり,調理器等の用途として適している。
【0014】
第3の発明は,低膨張ガラス基板の表面に導電性ペーストを印刷し,次いでこれを焼き付けすることにより,導電性被膜を有する導電性被膜被覆ガラス基板を製造する方法であって,
上記導電性ペーストは,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板の製造方法にある(請求項13)。
【0015】
本発明は,第2の発明にかかる導電性被膜被覆ガラス基板の製造方法に関する発明である。
そのため,本発明によれば,鉛を含有せず,耐摩耗性,耐酸性及び耐アルカリ性に優れた導電性被膜を有する導電性被膜被覆ガラス基板の製造方法を提供することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
上記第1の発明(請求項1)において,上記導電性粉末材料が60重量%未満の場合,または上記ガラスフラックスが40重量%を超える場合には,充分な導電性を得ることができないおそれがある。
一方,上記導電性粉末材料が80重量%を超える場合,または上記ガラスフラックスが20重量%未満の場合には,上記導電性被膜の表面が粗くなり,汚れ等が付着し易くなると共に,耐酸性,耐アルカリ性及び耐摩耗性が低下するおそれがある。なお,上記導電性粉末材料とガラスフラックスとにより100重量%を構成する。
【0017】
また,上記ガラスフラックスの粒径は,5μm以下であることが好ましい。5μmを超える場合には,上記導電性被膜の表面が粗くなり,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。なお,その下限は,0.5μmである。
【0018】
また,上記有機バインダーは,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して,30〜100重量%含有する。上記有機バインダーが30重量%未満の場合には,上記導電性ペーストを所望の形状に焼き付けることが困難になるおそれがある。一方,100重量%を超える場合には,充分な導電性を得ることができないおそれがある。
【0019】
次に,上記ガラスフラックスの組成について示す。
(SiO2)
上記ガラスフラックス中のSiO2の含有量は,56〜69重量%である。56重量%未満の場合には,熱膨張係数が高くなり,上記低膨張ガラス基板との熱膨張差が大きくなり,クラックが発生したり,導電性被膜が剥離するおそれがある。一方,69重量%を超える場合には,上記ガラスフラックスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなるため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。
【0020】
(Al2O3)
また,上記ガラスフラックス中のAl2O3の含有量は,0〜4重量%である。4重量%を超える場合には,上記ガラスフラックスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなるため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。
【0021】
(B2O3)
また,上記ガラスフラックス中のB2O3の含有量は,23〜30重量%である。23重量%未満の場合には,耐酸性が悪くなるおそれがある。一方30重量%を超える場合には,耐アルカリ性が悪くなるおそれがある。
【0022】
(Li2O)
また,上記ガラスフラックス中のLi2Oの含有量は,0.1〜3重量%である。0.1重量%未満の場合には,上記ガラスフラックスの熱膨張係数が高くなり,クラック発生や剥離が起こるおそれがある。一方,3重量%を超える場合には,耐アルカリ性が悪くなるおそれがある。
【0023】
(Na2O)
ガラスフラックス中のNa2Oの含有量は,1〜5重量%であり,Na2Oには,ガラスフラックスの粘性流動を下げる効果がある。1重量%未満の場合には,ガラスフラックスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなるため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。一方,5重量%を超える場合には,ガラスフラックスの熱膨張係数が著しく増加すると共に,耐アルカリ性が悪くなるおそれがある。
【0024】
(K2O)
ガラスフラックス中のK2Oの含有量は,0〜4重量%である。4重量%を超える場合には,ガラスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなるため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。また,熱膨張係数が著しく増加するおそれがある。
【0025】
(TiO2)
ガラスフラックス中のTiO2の含有量は,0〜5重量%である。5重量%を超える場合には,ガラスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなる。そのため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。
【0026】
(ZrO2)
ガラスフラックス中のZrO2の含有量は,1〜5重量%であり,ZrO2には,耐酸性及び耐アルカリ性を向上させる効果がある。1重量%未満の場合には,耐酸性が悪くなるおそれがある。一方,5重量%を超える場合には,ガラスフラックスの粘性流動が高くなり,上記導電性被膜の表面が粗くなる。そのため,汚れ等が付着し易くなると共に耐摩耗性が低下するおそれがある。
【0027】
次に,上記導電性粉末材料は,貴金属又は/及び貴金属酸化物からなることが好ましい(請求項2)。
この場合には,シート抵抗の値が1kΩ/□以下という低い値を示し,導電性に優れた導電性被膜を形成することができる。
上記貴金属としては,Au,Ag,Pt,Pd等を用いることができる。また,貴金属酸化物としては,Ru,Ir,Rh等の貴金属の酸化物を用いることができる。
【0028】
さらに,上記導電性粉末材料の粒径は,1μm以下であることが好ましい。粒径が1μmを超える場合には,上記導電性被膜の表面が粗くなり,導電性被膜に汚れ等が付着し易くなるおそれがある。
【0029】
次に,上記有機バインダーは,アクリル樹脂,アルキッド樹脂,ブチル樹脂から選ばれる一種以上であることが好ましい(請求項3)。
この場合には,上記導電性ペーストの粘度調整が容易になるため,導電性ペーストの成膜性を向上させることができる。
【0030】
次に,上記導電性ペーストは,着色顔料を含有することが好ましい(請求項4)。
この場合には,上記導電性被膜に所望の着色を施し,導電性被膜の意匠性を向上させることができる。
【0031】
上記着色顔料は,色の種類によって,下記のようにその材料を変える。
例えば,黒(Cr−Fe,Co−Mn−Cr−Fe,Co−Ni−Cr−Fe,Co−Ni−Cr−Fe−Mn等),グレー(Sn−Sb,Sn−Sb−V等),黄(Sn−V,Zr−V,Zr−Si−Pr,Ti−Cr−Sb,Zr−Si−Cd−S,CdS等),茶(Zn−Al−Cr−Fe,Zn−Mn−Al−Cr−Fe等),緑(Ca−Cr−Si,Cr−Al,Co−Zn−Al−Cr,Zr−Si−Pr−V等),青(Co−Al−Zn,Co−Al,Co−Si,Zr−Si−V等),ピンク(Mn−Al,Ca−Sn−Si−Cr,Sn−Cr,Zr−Si−Fe等),赤(Zr−Si−Cd−Se−S,Cd−Se−S等)がある。これらは所望の色を得るように任意の割合で混合することができる。
【0032】
次に,上記着色顔料の含有量は,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計100重量%に対して,1重量%〜25重量%であることが好ましい(請求項5)。
上記着色顔料の含有量が1重量%未満の場合には,上記導電性被膜が充分に着色されないおそれがある。一方,25重量%を超える場合には,上記導電性被膜の導電性が低下するおそれがある。また,上記導電性被膜の表面が粗くなり汚れが付着し易くなるおそれがある。
【0033】
次に,上記第2の発明(請求項6)において,上記導電性ペーストは,第1の発明の導電性ペーストであり,導電性粉末材料60〜80重量%,ガラスフラックス20〜40重量%,有機バインダー30〜100重量%,更にはガラスフラックスを構成する成分の臨界意義等は,上記の第1の発明と同じである。
【0034】
また,上記低膨張ガラス基板としては,例えば低膨張結晶化ガラス,石英ガラス等がある。
上記低膨張ガラス基板の熱膨張係数は,−7×10-7/K〜60×10-7/Kであることが好ましい。
−7×10-7/K未満の場合には,上記導電性被膜との熱膨張差が大きくなり,導電性被膜が低膨張ガラス基板から剥離するおそれがある。一方,60×10-7/Kを超える場合には,熱衝撃により破壊するおそれがある。
【0035】
また,上記低膨張ガラス基板は,該低膨張ガラス基板の裏面又は低膨張ガラス基板自体に着色が施されていてもよい。さらに,上記低膨張ガラス基板には,上記導電性被膜とは別に模様等の絵付けが施されていてもよい。この場合には,上記導電性被膜被覆ガラス基板の意匠性が向上する。
【0036】
また,上記導電性被膜被覆ガラス基板において,上記導電性被膜は,4探針法(JISK7194)によるシート抵抗の値が1kΩ/□以下であることが好ましい。1kΩ/□を超える場合には,シート抵抗が高くなるため導電性が低下し,所望の性質を得ることができないおそれがある。
【0037】
また,上記導電性粉末材料は,貴金属又は/及び貴金属酸化物からなることが好ましい(請求項7)。
この場合には,上記請求項2の発明と同様な作用効果を得ることができる。
【0038】
さらに,上記導電性粉末材料の粒径は,1μm以下であることが好ましい。粒径が1μmを超える場合には,上記導電性被膜の表面が粗くなり,汚れ等が付着し易くなる。
【0039】
次に,上記有機バインダーは,アクリル樹脂,アルキッド樹脂,ブチル樹脂から選ばれる一種以上であることが好ましい(請求項8)。
この場合には,上記請求項3の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【0040】
次に,上記導電性ペーストは,着色顔料を含有することが好ましい(請求項9)。
この場合には,上記請求項4の発明と同様の作用効果を得ることができる。
また,上記着色顔料は,上記請求項4の発明と同様である。
【0041】
次に,上記着色顔料の含有量は,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計100重量%に対して,1重量%〜25重量%であることが好ましい(請求項10)。
上記含有量の臨界意義については,請求項5の発明と同様である。
【0042】
次に,上記導電性被膜の厚みは,5μm〜10μmであることが好ましい(請求項11)。
上記厚みが5μm未満の場合には,充分な導電性が得られないおそれがあると共に,摩耗による剥離が起こりやすくなるおそれがある。一方,10μmを超える場合には,上記導電性被膜が上記低膨張ガラス基板から剥離し易くなるおそれがある。
【0043】
次に,上記導電性被膜は導電性表示部であり,上記導電性被膜被覆ガラス基板は,調理器用トッププレートであることが好ましい(請求項12)。
この場合には,上記導電性被膜被覆ガラス基板を,導電性表示部を有する調理器用トッププレートとして利用することができる。上記導電性表示部とは,例えばタッチパネルのように指で触れることにより機器を動作させるスイッチ等をいう。
【0044】
次に,上記第3の発明(請求項13)において,上記導電性ペーストの印刷方法としては,例えばスクリーン印刷法,ロールコート印刷等がある。
また,上記低膨張ガラス基板への上記導電性ペーストの焼き付けは,成形し,焼成した低膨張ガラス基板,又は焼成前の低膨張ガラス基板即ちグリーンシートに対して行うことができる。
【0045】
上記グリーンシートに対して焼き付けを行う場合には,該グリーンシートの表面に上記導電性ペーストを所望の形状に印刷し,加熱することによってグリーンシートの焼成と導電性ペーストの焼き付けを同時に行うことができる。
【0046】
次に,上記焼き付けの加熱温度は,760〜900℃であることが好ましい(請求項14)。
上記焼き付け温度が760℃未満の場合には,上記焼き付けが充分に行われず,上記導電性被膜が上記低膨張ガラス基板から剥離し易くなるおそれがある。一方,900℃を超える場合には,焼き付け時に上記導電性ペーストが溶融し,所望の形状の導電性被膜が得られないおそれがある。
尚,上記焼き付けを行う時間は30分以内であることが好ましい。
【0047】
【実施例】
以下に,本発明の実施例について説明する。
本例においては,低膨張ガラス基板の表面に焼き付け,導電性被膜を形成するための導電性ペースト,及び導電性被膜被覆ガラス基板を作製する。
【0048】
本例の導電性ペーストは,鉛を含有せず,導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなる。さらに,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなる。
【0049】
また,本例の導電性被膜被覆ガラス基板は,低膨張ガラス基板の表面に導電性被膜を有する。上記導電性被膜は,上記導電性ペーストを低膨張ガラス基板の表面に焼き付けてなる。
以下,導電性ペースト,導電性被膜被覆ガラス基板及びその製造方法につき説明する。
【0050】
(実施例1)
まず,導電性粉末材料として銀を含有した,表1に示す組成の導電性ペーストを調整した。この導電性ペーストを低膨張ガラス基板の表面に,350メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,800℃に20分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料E1とした。
なお,上記低膨張ガラス基板は,常温における熱膨張係数が−5×10-7/Kのものを用いた。
【0051】
(実施例2)
実施例1と同様に,導電性粉末材料として銀を含有した,表1に示す組成の導電性ペーストを調整した。この導電性ペーストを実施例1の上記低膨張ガラス基板の表面に,250メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,800℃に30分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料E2とした。
【0052】
(実施例3)
実施例1と同様に,導電性粉末材料として銀を含有した,表1に示す組成の導電性ペーストを調整した。この導電性ペーストを実施例1の上記低膨張ガラス基板の表面に,350メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,800℃に15分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料E3とした。
【0053】
(実施例4)
実施例1と同様に,導電性粉末材料として銀を含有した,表1に示す組成の導電性ペーストを調整した。この導電性ペーストを実施例1の上記低膨張ガラス基板の表面に300メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて820℃に25分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料E4とした。
【0054】
(実施例5)
実施例1と同様に,導電性粉末材料として銀を含有した,表1に示す組成の導電性ペーストを調整した。この導電性ペーストを実施例1の上記低膨張ガラス基板の表面に250メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて790℃に30分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料E5とした。
【0055】
【表1】
【0056】
(比較例1)
次に,市販の陶磁器用無鉛金ぺーストを実施例1〜実施例5と同様の低膨張結晶化ガラスの表面に,350メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,780℃に20分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料C1とした。
【0057】
(比較例2)
次に,市販の半導体用無鉛銀ペーストを実施例1〜実施例5と同様の低膨張結晶化ガラスの表面に,350メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,810℃に30分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料C2とした。
【0058】
(比較例3)
次に,市販の半導体用有鉛銀ペーストを実施例1〜実施例5と同様の低膨張結晶化ガラスの表面に,350メッシュのスクリーンを用いて,膜厚が5〜10μmとなるようにスクリーン印刷法により印刷した。次いで,これらを加熱炉に入れて,800℃に10分間加熱して,導電性ペーストを焼き付けた。これにより導電性被膜被覆ガラス基板を得た。これを試料C3とした。
【0059】
(実験例)
上記試料E1〜E5,及び試料C1〜C3について,以下の物性を測定した。その結果を表2に示す。
【0060】
【表2】
【0061】
(テープ剥離試験)
市販のセロハン粘着テープを導電性被膜の表面に貼り付け,爪等で強くこすりつけた後,勢いよく剥がした。このとき,導電性被膜が剥離しなかった場合を○,剥離した場合を×と判定した。
【0062】
(耐酸試験)
市販の酸性飲料水(レモン水 pH2〜3)に24時間常温で浸し,表面の変化を目視にて観察した。表面の変化がなかった場合を○,表面が変化した場合を×と判定した。
【0063】
(耐アルカリ試験)
市販のアルカリ性洗剤(キッチン用油汚れ洗浄剤原液 pH9〜12)に24時間常温で浸し,表面の変化を目視にて観察した。表面の変化がなかった場合を○,表面が変化した場合を×と判定した。
【0064】
(鉛溶出試験)
食品衛生法の試験方法で行い,鉛の溶出が検出されなかったものを○,少量でも鉛の溶出が検出されたものを×と判定した。
【0065】
(表面粗さ(Ra)測定試験)
表面粗さ計(株式会社小坂研究所製,商品名 SE−3C)にて,JIS B0601に基づき,表面粗さのRa(μm)を測定した。
【0066】
(シート抵抗測定試験)
四探針法による抵抗測定器(三菱化学株式会社製,商品名 ロレスタGP)にて,JIS K7194に基づき,シート抵抗(Ω/□)を測定した。
【0067】
(耐摩耗試験)
上記シート抵抗測定試験を行った後の各試料の表面をPEI試験器(KEYSTONE ELECTRIC CO,INC.製 商品名 PEI ABRASION)を用いてASTM C448に基づき摩耗させ,摩耗後,各試料の表面のシート抵抗を上記シート抵抗測定試験と同様にして測定した。
【0068】
(外観判定試験)
各試料の導電性被膜の色を目視により観察した。
【0069】
表2より知られるごとく,本例の試料E1〜E5は,テープ剥離試験,耐酸性試験及び耐アルカリ試験において,導電性被膜の変化は観察されず,これらの性質に優れていた。また,鉛溶出試験においても鉛は検出されず,安全性が確認された。
【0070】
また,表面粗さ(Ra)は,いずれも1.3μm以下という低い値を示した。さらに,シート抵抗は,いずれも1Ω/□以下という低い値を示し,本例の試料E1〜E5は充分な導電性を有していた。
【0071】
また,上記耐摩耗試験においては,3000回後の摩耗後においても各試料E1〜E5のシート抵抗にほとんど変化はなかった。さらに,外観上においても剥離等の変化は生じておらず,優れた耐摩耗性を有していた。
また,本例の試料E2,E3の導電性被膜は,それぞれ黒銀色,白銀色に呈色しており,意匠性に優れていた。
【0072】
一方,試料C1は,上記テープ剥離試験において,導電性被膜に剥離が観察され,試料C2は,耐酸性試験及び耐アルカリ性試験において,導電性被膜に変形,変色,剥離等が観察された。試料C3は耐酸性の特性が弱く,鉛溶出試験においても鉛が検出され,人体への安全性において問題があった。
【0073】
さらに,上記試料C1〜C3のシート抵抗は,実施例E1〜E5と同様に1Ω/□以下という低い値を示したが,摩耗試験3000回後のシート抵抗は,いずれも10000Ω/□以上という非常に高い値を示した。即ち,上記試料C1〜C3導電性被膜は,摩耗により導電性が著しく低下し,耐摩耗性に欠陥があることがわかる。
Claims (14)
- 低膨張ガラス基板の表面に焼き付け,導電性被膜を形成するための導電性ペーストであって,
上記導電性ペーストは,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性ペースト。 - 請求項1において,上記導電性粉末材料は,貴金属又は/及び貴金属酸化物からなることを特徴とする導電性ペースト。
- 請求項1または2において,上記有機バインダーは,アクリル樹脂,アルキッド樹脂,ブチル樹脂から選ばれる一種以上であることを特徴とする導電性ペースト。
- 請求項1〜3のいずれか1項において,上記導電性ペーストは,着色顔料を含有することを特徴とする導電性ペースト。
- 請求項4において,上記着色顔料の含有量は,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計100重量%に対して,1重量%〜25重量%であることを特徴とする導電性ペースト。
- 低膨張ガラス基板の表面に導電性被膜を形成してなる導電性被膜被覆ガラス基板であって,
上記導電性被膜は,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックス100重量%の合計重量に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなる導電性ペーストを,上記低膨張ガラス基板の表面に,焼き付けてなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。 - 請求項6において,上記導電性粉末材料は,貴金属又は/及び貴金属酸化物からなることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 請求項6または7において,上記有機バインダーは,アクリル樹脂,アルキッド樹脂,ブチル樹脂から選ばれる一種以上であることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 請求項6〜8のいずれか1項において,上記導電性ペーストは,着色顔料を含有することを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 請求項9において,上記着色顔料の含有量は,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計100重量%に対して,1重量%〜25重量%であることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 請求項6〜10のいずれか1項において,上記導電性被膜の厚みは,5μm〜10μmであることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 請求項6〜11のいずれか1項において,上記導電性被膜は導電性表示部であり,上記導電性被膜被覆ガラス基板は,調理器用トッププレートであることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板。
- 低膨張ガラス基板の表面に導電性ペーストを印刷し,次いでこれを焼き付けすることにより,導電性被膜を有する導電性被膜被覆ガラス基板を製造する方法であって,
上記導電性ペーストは,鉛を含有せず,
導電性粉末材料60〜80重量%と,ガラスフラックス20〜40重量%と,上記導電性粉末材料及びガラスフラックスの合計重量100重量%に対して有機バインダー30〜100重量%を含有してなり,
かつ,上記ガラスフラックスは,SiO2が56〜69重量%と,Al2O3が0〜4重量%と,B2O3が23〜30重量%と,Li2Oが0.1〜3重量%と,Na2Oが1〜5重量%と,K2Oが0〜4重量%と,TiO2が0〜5重量%と,及びZrO2が1〜5重量%とからなることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板の製造方法。 - 請求項13において,上記焼き付けの加熱温度は,760〜900℃であることを特徴とする導電性被膜被覆ガラス基板の製造方法。
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