JPH04144939A - 透光性低反射性無機質皮膜形成用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガラス製品や透光性セラミックス製品などの
透明製品の透光性を維持したままで表面の光反射性を低
下させるために、上記透明製品の表面に透光性低反射性
の耐久性無機質皮膜を形成するのに使用される皮膜形成
用組成物に関する。

また、この組成物は、これに着色剤を配合することによ
り、透光性でかつ低反射性の着色皮膜を形成するのにも
使用される。

このように、透光性を損なわずに表面の光反射性を低下
する無機質皮膜は、たとえば、窓ガラス、瓶ガラス、照
明器具外套用ガラス、ランプ用ガラスや、各種透光性セ
ラミックス製品などに、つや消しあるいはつや消し着色
を施す目的で形成される。

（従来の技術） ガラスや透光性セラミックスの表面を低反射性にする方
法としては、 ■表面を研磨剤で研磨したりショツトブラストして表面
に凹凸をつける方法、 ■表面を弗酸などで化学的にエツチング処理して表面に
凹凸をつける方法、 ■表面に有機コーティングを施して表面に凹凸をつける
方法、 などが行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの方法では、それぞれ以下の如き問題が
ある。すなわち、表面を研磨したりショツトブラストす
る方法■では、被処理物の形状が平板などに限定され、
また機械的衝撃をうけるため被処理物が破損しやすい。

化学的エツチング処理方法■では、エツチング処理液と
して弗酸などの危険物質を使用するため、処理液の管理
や作業上の安全性に問題がある。有機コーティングを施
す方法■では、皮膜の硬度や耐久性が不十分である。

本発明の目的は、上記の如き問題を全て克服することの
できる皮膜形成用組成物を提供するにある。

（課題するための手段） 本発明者らは、上記目的を達成すべく検討を重ねた結果
、珪酸アルカリを主成分とする水溶液を透光性皮膜形成
用バインダーとして用い、珪酸アルカリの屈折率（１，
４９〜１．５４）に近い屈折率（１，４８〜１．６０）
を有する無機充填剤を上記バインダーに配合することに
より、バインダーと充填剤との界面での光の散乱を少な
くし、透光性の皮膜を形成する組成物を得ることができ
るという知見を得、さらに、該組成物中の充填剤の配合
割合および充填剤の粒径を所要値に制御することにより
、皮膜表面の凹凸の程度すなわち表面粗さを調節し、低
反射性の皮膜を形成する組成物を得ることができるとい
う知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、一般式Ｒ２０−ｎＳｉＯ２（Ｒは
アルカリ金属、ｎは０．５以上の数）で表わされる珪酸
アルカリ１００部、 平均粒径が１〜２０μｍ１屈折率が１．４８〜１．６０
の範囲にある無機充填材５〜７０部および 硬化剤 を含有する無機質皮膜形成用組成物である。

本明細書において、割合を表わす部はすべて重量基準で
ある。

ケイ酸アルカリとしては、市販の液状品、たとえば水ガ
ラス１号、２号、３号、カリウムシリケート、リチウム
シリケート、コロイダルシリカ変性珪酸ナトリウム等が
例示せられる。これらのアルカリケイ酸塩は単独で使用
しても、あるいは２種以上の組合せで使用してもよい。

無機充填材の材料の好ましい例としては、曹長石（屈折
率１．５２）、灰長石（屈折率１゜５８）、セピオライ
ト（屈折率１．５３）、ゼオライト（屈折率１．４８）
　、ペタライト（屈折率１．５１）などが挙げられ、こ
れらの材料より成る充填材が単独であるいは２種以上の
組合せで使用される。

充填剤の平均粒径が１μｍ未満であると、皮膜表面の凹
凸が小さくなり、低反射性が得られない。逆に充填剤の
平均粒径が２０μｍより大きいと、皮膜表面の凹凸が大
きくなりすぎて外観が悪くなり、また表面が汚れやすい
などの欠点が出てくる。したがって、充填剤の平均粒径
は１〜２０μｍの範囲に限定される。充填剤の平均粒径
の特に好ましい範囲は３〜１５μｍである。

珪酸アルカリ１００部に対する充填剤の割合が５部未満
であると、やはり皮膜表面の凹凸が小さくなり、低反射
性が得られない。逆にこの割合が７０部より大きいと、
組成物の皮膜形成能力が低下し、硬化皮膜の強度や耐久
性が悪くなる。したがって、珪酸アルカリ１００部に対
する充填剤の割合は５〜７０部の範囲に限定される。こ
の割合の特に好ましい範囲は１０〜５０部である。

硬化剤としては、各種リン酸塩やコロイダルシリカ、珪
酸化物、多価金属酸化物などの公知の硬化剤を単独でま
たは２種以上の組合せで使用することができる。硬化剤
の配合割合は、珪酸アルカリ１００部に対し５〜６５部
の範囲で適宜選定せられる。硬化剤の種類と配合割合を
適切に選定することにより、透光性を損なうことなく、
耐水性、耐酸性、耐アルカリ性などの耐久性を著しく向
上せしめることができる。

本発明による皮膜形成用組成物は、水溶液ないしは水中
分散液の形態で塗料としてスプレーディッピングなどの
方法により透光被塗装品の表面に塗布される。この組成
物の固形分１００部に対する水の割合は１０〜３００部
であり、水の割合を増減することにより、皮膜厚さの調
整を行なうことができる。塗布された水系組成物は、通
常、これを２００〜３００℃の温度で１０〜３０分間加
熱することにより、硬化せしめられ、所望の特性を有す
る皮膜が形成される。

本発明による皮膜形成用組成物は、これに着色剤を配合
することにより、透光性でかつ低反射性の着色皮膜を形
成するのに使用される。

着色剤としては、ベンガラ、コバルトブルーチタンイエ
ローなどの無機顔料が適当量使用される。

本発明による皮膜形成用組成物を適用すべき透光被塗装
製品の代表例としては、窓ガラス、瓶ガラス、照明器具
外套用ガラス、ランプ用ガラスなどのガラス製品や、各
種透光性セラミックス製品などが挙げられる。そしてこ
のような透光性低反射性の無機質皮膜は、たとえば、上
記の如き透光被塗装製品につや消しあるいはつや消し着
色処理を施す目的で形成せられる。

（発明の効果） 本発明による皮膜形成用組成物は、珪酸アルカリと、特
定の平均粒径および特定の屈折率を有する無機充填材と
を特定の割合で含有し、さらに、硬化剤を含有するもの
であるので、ガラス製品や透光性セラミックス製品など
の透明製品の表面に透光性低反射性の耐久性無機質皮膜
を形成することができ、この皮膜によって透光性を維持
したままで表面の光反射性を低下させることができる。

こうして、窓ガラス、瓶ガラス、照明器具外套用ガラス
、ランプ用ガラスなどのガラス製品や、各種の透光性セ
ラミックス製品などに、つや消しあるいはつや消し着色
処理を施すことができる。

（実　施　例） つぎに、上記効果を実証するために、本発明の実施例お
よびこれとの比較を示すための比較例をいくつか挙げる
。

実施例１ ３号珪酸ナトリウム４０％水溶液　１００部セピオライ
ト　　　　　　　　　　　　１０部（屈折率１．５３　
平均粒径１０μｍ）リン酸アルミニウム　　　　　　　
　　１２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１００部上記組成物をボールミルで３０分間
粉砕、混合して塗料を調製した。この塗料を透明なガラ
ス板にスプレー塗布しく塗布量：　７０ｇ／ｍ２）２５
０℃で１０分間焼付は硬化して、試料１を作成した。

実施例２ ３号珪酸ナトリウム２０％水溶液１００部に、粉末コロ
イダルシリカ１０部を混合したものを、還流装置付のフ
ラスコに仕込み、仕込み物を１００℃で１時間加熱処理
し、コロイダルシリカを硬化剤とする無色透明な変性珪
酸ナトリウム水溶液を調製した。

上記変性珪酸ナトリウム水溶液　　１００部ソーダライ
ムガラス粉末　　　　　　１０部（屈折率１．５１　平
均粒径５μｍ） 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
０部上記組成物を、ボールミルで３０分間粉砕、混合し
て塗料を調製した。この塗料を透明なガラス板にスプレ
ー塗布しく塗布量ニア０ｇ／ｍ２）、３００℃で１５分
間焼付は硬化して、試料２を作成した。

実施例３ ３号珪酸カリウム４０％水溶液　　１００部硼珪酸ガラ
ス粉末　　　　　　　　　１５部（屈折率１．５０　平
均粒径４μｍ） リン酸アルミニウム　　　　　　　　１１部水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部上
記組成物を、ボールミルで３０分間粉砕、混合して塗料
を調製した。この塗料を透明なガラス板にスプレー塗布
しく塗布量：８０ｇ／ｍ２）、３００℃で５分間焼付は
硬化して、試料３を作成した。

実施例４ ４号珪酸ナトリウム３０％水溶液　１００部曹長石　　
　　　　　　　　　　　　１０部（屈折率１．５２　平
均粒径１２μｍ）リン酸アルミニウム　　　　　　　　
　８部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１０部上記組成物を、ボールミルで３０分間粉
砕、混合して塗料を調製した。この塗料を透明なガラス
板にスプレー塗布しく塗布量：８０ｇ／ｍ２）、２５０
℃で１０分間焼付は硬化して、試料４を作成した。

比較例１ ３号珪酸ナトリウム４０％水溶液　１００部アルミナ　
　　　　　　　　　　　１０部（屈折率１．７６　平均
粒径５μｍ） リン酸アルミニウム　　　　　　　　　１２部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０部
上記組成物を、実施例１と同様の方法により試料５を作
成した。

比較例２ ４号珪酸ナトリウム３０％水溶液　１００部リン酸アル
ミニウム　　　　　　　　　８部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１０部上記組成物を
用いて、実施例１と同様の方法により試料６を作成した
。

比較例３ ４号珪酸ナトリウム３０％水溶液　１００部硼珪酸ガラ
ス粉末　　　　　　　　　１０部（屈折率１．５０　平
均粒径０．５μｍ）リン酸アルミニウム　　　　　　　
　　８部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０部上記組成物を用いて、実施例１と同様
の方法により試料７を作成した。

性能試験 上記実施例および比較例で得られた各試験片について、
下記の方法で試験を行ない、塗膜の性能を評価した。

１）皮膜外観の泡やクラックの有無は、目視観察と光学
顕微鏡観察の両方により評価した。

２）透光性の比較は、つぎの方法により行なった。

各試料を、（日本塗料検査協会検定の隠蔽率試験紙の白
色部分に置き、その上に色彩色差計（ミノルタ社製ｒＣ
Ｒ−ＡＩＯ型」）の潤色部を接触させてＬ　ｖ　Ｓａ　
−、ｂ−の値を測定した。

つぎに試料を試験紙の黒色部分に移して、同様にしてＬ
’、ａｂ、ｂｂの値を測定した。２つの色差ΔＥｖｂを
つぎの式により算出し、透光性の判定を行なった。ここ
で、ΔＥ　ｗｂの値が大きい程透光性が大きいことを表
わす。

３）低反射性は、鏡面光沢度測定装置（日本重色工業社
製）により、皮膜表面の６０部鏡面反射率を測定するこ
とによって評価した。

４）耐水性は、試料を室温の水に７日間浸した後、乾燥
させて皮膜外観の変化を目視観察することによって評価
した。

５）耐温水性は、試料を７０℃の温水に１０時間浸した
後、乾燥させて皮膜外観の変化を目視観察することによ
って評価した。

６）耐酸性は、試料を１０％硫酸水溶液に２５℃で１０
時間浸した後、水洗し乾燥させて皮膜外観の変化を目視
観察することによって評価した。

７）耐アルカリ性は、試料を１０％水酸化ナトリウム水
溶液に２５℃で１０時間浸゛した後、水洗し乾燥させて
皮膜外観の変化を目視観察することによって評価した。

試験結果を表１に纏めて示す。

（以下余白） 表１から明らかなように、本発明皮膜形成組成物によれ
ば、泡やクラック、透光性、低反射性、耐水性、耐温水
性、耐酸性および耐アルカリ性のすべての項目において
優れた無機質皮膜を形成することができることが認めら
れる。

以上 手続補正書 平成 ２年１２月 ３日 平成 ２年特許願第２６８７４１、 発明の名称 透光性低反射性無機質皮膜形成用組成物３、補正をする
者 事件との関係

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｒ＿２Ｏ・ｎＳｉＯ＿２（Ｒはアルカリ金
   属、ｎは０．５以上の数）で表わされる珪酸アルカリ１
   ００部、 平均粒径が１〜２０μｍ、屈折率が１．４ ８〜１．６０の範囲にある無機充填材５〜７０部および 硬化剤 を含有する透光性低反射性無機質皮膜形成用組成物。
2. （２）無機充填材がガラス、曹長石、灰長石、ゼオライ
   ト、セピオライト、ペタライトより成る群から選ばれた
   少なくとも１種より成る粒状物である請求項１項記載の
   組成物。