JPH0489330A - 膜付けガラス製造における塗膜形成法 - 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］ 本発明はガラス板上に低融点着色性ガラスの塗膜を施し
、これを融着して着色ガラスやステンドグラス、モザイ
クガラス様の多彩色ガラスを製造する際の前記塗膜形成
法、端的にはドクターブレード法による好適な塗膜形成
法に関する。

［従来技術とその問題点Ｊ ガラス板上にスクリーン印刷、刷毛塗り、浸漬等の方法
により顔料、着色フリット等の着色剤を適宜塗布し、文
字、図柄模様を形成したり、彩色を施したりすることは
公知である（例えば特公昭４９−４２８９６号等）。

しかるにボディカラー調の重厚な着色ガラスやステンド
グラス、モザイクガラス、様の装飾ガラスを得るために
は、余りに薄い膜であると軽薄安易な表面着色としてし
か認められず、厚過ぎると膜厚が不均一となり色むらを
生じたり、融着時に収縮亀裂、剥離等を生じたりするの
で、適度に厚い膜を形成する必要がある。しかし、前記
した塗布手段では、粘稠な液を以て適度に厚い膜を塗布
するのが困難であり、重ね塗りを必要としたり、また均
一な膜厚を得難かったりするので適当ではない。

本発明は前記問題点に鑑みて鋭意検討の末、完成に達し
たものであり、効果的、効率的かつ技術的に容易な膜付
はガラス製造における塗膜形成法を提供するものである
。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、低融点着色性ガラス粉と、その分散媒とから
なる混合ペーストをガラス板に塗布し、熱処理により融
着せしめて膜付はガラスを製造するに際し、水に有機結
合剤、可塑剤を溶解して調製した前記分散媒１重量部に
、粒径８０μｍ以下、５〜５０μｍの範囲において９５
％以上の低融点着色性ガラス粉を２〜４重量部添加混練
して粘度１００〜４００ｃｐｓの混合ペーストとなし、
これをドクターブレード法によりガラス板に直接塗布し
、またはいったん離型シートに塗布後ガラス板に貼着し
、適時前記離型シートを剥離除去するようにした膜付は
ガラス製造における塗膜形成法からなる。

前記ガラス板はソーダ石灰系ガラス等適宜組成のものが
選択できるが、転移温度５５０℃以上、熱膨張係数８５
〜９５ｘｌＯ−”／　”Ｃ程度（於３００℃）のものを
採用する。

前記低融点着色性ガラス粉は高鉛系ガラスが適当で、転
移温度４５０℃以下、熱膨張係数７５〜８５Ｘ１０−’
／　”Ｃ程度（於３００℃付近）のものを採用するもの
であり、ガラス板に良好に融着一体化し、亀裂、剥離等
の欠陥も生じ難い。

なお該低融点着色性ガラス粉は予め着色成分を含有せし
めてもよく、あるいは別に着色剤を添加混合したもので
もよい。

これらは粒径８０μｌ以下、５〜５０μ順の範囲におい
て９５ｗｔ％以上とすることにより、ペースト化に際し
て密充填し、熱処理時の収縮、気泡の残留を極力抑え、
亀裂、剥離、色むら等の発生を防止する。

前記特公昭４９−４２８９６号にも開示されるように、
通例着色フリットは殆どｌＯμｍ以下に微粉砕するもの
であるが、本発明においては５μｍ以下のものが過剰に
存在すると、その分抱込み気泡が多くなり、融着時の内
部気泡の存在、ピンホールの発生等により装飾性、透視
性が阻害され、特に厚膜形成において巾あるいは長さ方
向の収縮が顕著で亀裂や剥離を生じ易い。

他方８０μｍを越えるものが存在すると、塗膜、ひいて
は融着膜の厚み均一性を損ない、それにより色むらを生
じたりする。また５０μｍを越えるものが過剰に、たと
えば７〜８ｗｔ％程度存在しても同様な傾向がある。

従って粒径５〜５０μ目の範囲において９５ｗｔ％以上
とし、かつ８０μを越えるものを皆無とすることを必須
とするものである。

前記結合剤は、粘稠性とともに、特に硬化時の塑性に富
んだ結合性を与えるもので、低分子量、低炭素量で易燃
性のエチルセルロース、メチルセルロース等セルロース
系結合剤を採用する。

これらは予め水に対し数ｗｔ％ないし１０ｗｔ％以下の
範囲で外挿添加するもので、当該範囲より少ないと結合
作用を充分発揮せず、多いと低融点着色性ガラス粉との
混線に際してその均一分散性を損ない、また後段の熱処
理に際して気泡の残留、残留炭素による還元、変色の要
因となる。

前記可塑剤は混合ペーストに可塑性を与えて混線を容易
とし、低融点着色性ガラス粉等を均一分散し、特に後段
ドクターブレードで塗膜形成するうえで適度な粘性を与
えるうえで必須とするもので、やはり低分子量、低炭素
量で易燃性のもの、例えばエチレングリコール等グリコ
ール系可塑剤を採用する。

これを予め水１００ｗｔ％に対して１ないし数ｉｔ％の
範囲で外挿添加する。すなわちｌｖｔ％未満ではその作
用が不充分であり、他方例えば７ｗｔ％を越えても更な
る顕著な作用を示さないばかりか、後段の熱処理に際し
て気泡の残留や変色を銹起する危惧がある。

さらに混線、ペースト化に際しては少なからず気泡を生
じペーストの緻密性、ひいては膜の緻密性を損ない易い
ので必要に応じ適宜消泡剤を添加するものであり、例え
ばブチルベンジルフタレート、ポリプロピレングリコー
ル等を前記有機結合剤、可塑剤を含む分散媒に対して数
ｐｐｍのオーダ−で添加する。なお通量の添加は熱処理
に際して気泡の残留、残留炭素による変色を招き易いの
で注意を要する。

これら有機結合剤、可衷剤等を含む分散媒は、その粘度
を特定するものではないが、予め大略３０ないし５０ｃ
ｐｓに調整することにより、後段混合スラリーを調製後
ドクターブレード法による塗布に際し、好適な粘稠性を
与える。

前記分散媒に対し、低融点着色性ガラス粉を重量にして
２ないし４倍量添加して混合スラリーとするものであり
、当該範囲より過少であると、分散媒過剰となり、厚膜
形成が困難で、熱処理時に収縮、それに伴う亀裂や、気
泡の残留等弊害が大きい。

また前記範囲より過多であると塗膜形成時の流動性を阻
害し、均一厚みの塗膜、ひいては均一厚みで色むらのな
い融着膜を得難い。

以上の調整をし、混合スラリーの粘度を１００ないし４
００ｃｐｓとすれば、後段ドクターブレード法による塗
布に際し、前記不都合点を排除した好適な塗膜を形成す
るものである。

これら原材料を充分混練した混合ペーストはドクターブ
レード法により、適宜厚みを以て直にソーダ石灰系ガラ
ス、アルミノ珪酸系ガラス等適宜組成のガラス板に塗布
することができ、あるいは該ドクターブレード法により
離型シート、例えばポリテトラフルオルエチレン、シリ
コーン、ポバール、パラフィンワックスなどを塗着した
樹脂等のシートに一旦塗布し、硬化後所望パターンに裁
断し、適時離型シートを剥離し、糊剤を介してガラス板
に貼着することもできる。

塗膜の膜厚は１００μｌないし６００μｍ程度とし、従
って熱処理後の融着膜は６０μ■ないし４００μ釦程度
とするものであり、これによりボディカラーに近い感触
の着色ガラス、装飾ガラスを得ることができる。

添付第１図はドクターブレードによる塗布の１例を示し
た側断面図であり、上は塗布装置、２は混合ペースト３
の貯溜ホッパー、４が上下調整可能なドクターブレード
、５が離型シート、６がベルトコンベヤー　７が乾燥装
置である。

貯溜ホッパー２内の混合ペースト３は離型シート５上に
移載され、さらにドクターブレード４により所定の均一
厚みに調整されつつコンベヤー６の移動に伴い移送され
、乾燥装置７で１００℃前後で乾燥せしめる。

以降図示しないが、適宜切断し、あるいはさらに所望パ
ターンに裁断してガラス板に貼着するようにする。その
際裁断直前、または直後に離型シートを剥離除去しても
よく、また塗膜側をガラス板に結着後に離型シートを剥
離除去してもよい。

あるいは離型シート５に賛え、ガラス板をコンベヤー６
上に載置、移送するようにすれば混合ペースト３は直に
ガラス板上に塗布される。

このようにしてガラス板に塗膜形成した後、加熱炉内で
５５０〜６００℃で熱処理すれば、前記塗膜内の有機分
が揮散し、低融点着色性ガラスがガラス板に融着した着
色ガラス、装飾ガラスを得ることができる。

［実施例］ ガラス板として通常のソーダ石灰系ガラスを採用した。

その転移温度は４６０℃、熱膨張係数は９３ｘｌＯ−”
／　”Ｃ（於３００℃）である。

低融点着色性ガラス粉としてＰｂ０７０ｗｔ％、Ｂ、０
゜２０ｗｔ％、Ｚｎ０５　ｗｔ％および若干量のＳｉｎ
、、ＡＩ、０゜を含む高鉛系ガラスを採用しこれに黄色
着色成分ＫｔＣｒｔＯｔ　Ｏ，６ｗｔ％を外挿添加した
。

なお低融点着色性ガラスの転移温度は３５０℃、熱膨張
係数は８３ＸＩＯ−’／　’Ｃ（於３００℃）であり、
粒度分布の異なる数種のものを準備した。

有機結合剤、可塑剤を含む分散媒は各種化合物を各種割
合で混合して調製した。

前記分散媒に対する低融点着色性ガラス粉の混合割合を
適宜変化させ、これらをらいかい器で混合し、各種粘度
の混合ペーストを得た。

該混合ペーストを第１図に示すようなドクターブレード
法塗布装置で直接ガラス板に塗布した。

なおその塗膜厚はドクターブレードの高さ調整、および
ガラス板の送り速度調整によりコントロールでき、各種
塗膜厚のものを調製し、膜厚均一性について観察測定し
た。

このようにして塗膜を形成したガラス板は、約２００℃
で２時間熱処理して有機媒体を揮散させ、次いで８００
℃で約１時間熱処理することによりガラス板に融着膜を
形成した着色膜付はガラスを得た。

該膜付はガラスについて外観および鏡上観察により、膜
厚およびその均一性、色むら、残留気泡、亀裂や剥離の
有無等について評価した。

これら主な試料についてその条件、結果を併せて第１表
に示す。

表から明らかなように本実施例の範囲においていずれも
良好な結果を示す。

他方比較例１は低融点着色性ガラス粉が細粒側に分布し
、分散媒が過剰で混合ペーストの粘度も低く、熱処理後
の融着膜は気泡の残留や亀裂の発生が認められた。比較
例２は低融点着色性ガラス粉が粗粒側に分布した例で、
融着膜の厚みが不均一となり、色むらが認められた。比
較例３は低融点着色性ガラス粉が粗粒側に分布し、分散
媒も過少で混合ペーストの粘度も高（、融着膜の厚みが
不均一で、色むら、気泡の残留が認められ、いずれも装
飾ガラスとして不適当であった。

第　琶表 〔発明の効果〕 本発明によれば、容易な手段で適度に厚い膜を均一厚み
に塗布する塗膜形成が可能となり、その熱処理によって
得られた膜付はガラスは色むら、気泡の残留、亀裂、剥
離等の欠陥もなく、ボディカラーに近い着色ガラス、装
飾ガラスを得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る塗布装置の１例を示した側断面図
である。 １−−−一塗布装置Ｉ　　　　２−一−−貯溜ホツバー
３−−−−混合ペースト　４−−−−ドクターブレード
５−−ｍ−離型シート　　６−−−−ベルトコンベヤー
７−−−−乾燥装置 特許出願人　セントラル硝子株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）低融点着色性ガラス粉と、その分散媒とからなる混
   合ペーストをガラス板に塗布し、熱処理により融着せし
   めて膜付けガラスを製造するに際し、水に有機結合剤、
   可塑剤を溶解して調製した前記分散媒１重量部に、粒径
   ８０μｍ以下、５〜５０μｍの範囲において９５％以上
   の低融点着色性ガラス粉を２〜４重量部添加混練して粘
   度１００〜４００ｃｐｓの混合ペーストとなし、これを
   ドクターブレード法によりガラス板に直接塗布し、また
   はいったん離型シートに塗布後裁断してガラス板に貼着
   し、適時前記離型シートを剥離除去するようにしたこと
   を特徴とする膜付けガラス製造における塗膜形成法。