JPH08143706A - ガラス状膜製造用の前駆体組成物とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的低温で焼き付けることができてガラス
の２次加工が可能となり、ガラスとの接着性を高めると
ともに耐酸、耐アルカリ性といった耐薬品性を向上さ
せ、更に連続してスクリーン印刷が可能になるガラス状
膜製造用の前駆体組成物とその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 少なくとも液状有機樹脂に、ウレイド基を含
有した３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２０重量
％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶
剤を含んだガラス状膜製造用の前駆体組成物にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス状膜製造用の前駆
体組成物とその製造方法に係り、詳しくはガラス、陶磁
器、タイル、プラスチック等の着色材のマトリックス、
ガラスフィルター、赤外線あるいは紫外線のカットフィ
ルター、コーティング材等に使用されるガラス状膜製造
用の前駆体組成物とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、店舗、オフィスのドアガラス、間
仕切りガラス、棚板ガラス等は、施工現場で種々の設計
に応じて種々の形状に裁断されるため、２次加工性が必
要になりつつある。しかも、ガラスの着色も必要になっ
てきた。

【０００３】一般に、上記ガラスの着色方法としては、
ガラスフリット、顔料、バインダーからなる着色剤をガ
ラス表面に印刷し、５００°Ｃ以上の温度で焼き付ける
ガラスフリット法、着色したポリエステルフィルムをポ
リブチラールフィルムで積層し、更にガラス板で積層し
た５層構造の合わせガラスを作製する合わせガラス法、
あるいは塗料用の有機樹脂に顔料を添加しガラス板の表
面にスプレー、刷毛塗り等の方法で塗布し、３００°Ｃ
以下の温度で熱処理して硬化、着色する有機樹脂法が知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラスフリッ
ト法では、５００°Ｃ以上の温度で焼き付けるため、冷
却時にガラスが半強化状態になってガラス裁断の２次加
工性が出来ない問題があり、また上記合わせガラス法で
は、構造、製造工程が複雑であってコスト高になる欠点
があった。更に、有機樹脂法では、低沸点溶剤を使用し
ているために、スクリーン印刷がしにくく、またガラス
との接着性が悪いために耐酸、耐アルカリ性といった耐
薬品性が劣る問題を有していた。

【０００５】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、比較的低温で焼き付けることができてガラスの
２次加工が可能となり、ガラスとの接着性を高めるとと
もに耐酸、耐アルカリ性といった耐薬品性を向上させ、
更に連続してスクリーン印刷が可能になるガラス状膜製
造用の前駆体組成物とその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の特徴とす
るところは、少なくとも液状有機樹脂に、ウレイド基を
含有した３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２０重
量％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸点
溶剤を含んだガラス状膜製造用の前駆体組成物にある。
また、本発明は液状有機樹脂がアクリル樹脂とメラミン
樹脂の混合物からなる場合や、ウレイド基を含有した３
官能性のシリコンアルコキシドが、γ−ウレイドプロピ
ルトリエトキシシランあるいはγ−ウレイドプロピルト
リメトキシシランである場合や、高沸点溶剤の添加量が
３０〜７０重量％である場合も含む。

【０００７】また、本発明は、少なくともアクリル樹脂
とメラミン樹脂の混合物からなる液状有機樹脂にγ−ウ
レイドプロピルトリエトキシシラン、そしてγ−ウレイ
ドプロピルトリメトキシシランから選ばれたウレイド基
を含有した３官能性のシリコンアルコキシドシを１〜２
０重量％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高
沸点溶剤を３０〜７０重量％を含んだガラス状膜製造用
の前駆体組成物も含む。

【０００８】更に、本発明は、少なくとも低沸点溶剤に
溶かされた液状有機樹脂、ウレイド基を含有した３官能
性のシリコンアルコキシドを１〜２０重量％、そして１
５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を混合し、
この混合物を蒸留して液状有機樹脂中の低沸点溶剤を揮
発させたガラス状膜製造用の前駆体組成物の製造方法も
含む。

【０００９】本発明で使用する液状有機樹脂は、一般に
塗料に使用される樹脂であり、例えばアクリル樹脂、ア
ルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂等の中から１種もしくは２種を混合し
たものを、トルエン、キシレン、アセトン、ブタノー
ル、酢酸ブチル等の沸点２０〜１５０°Ｃの低沸点溶剤
に溶かしたものである。不揮発の樹脂分は３０〜８０重
量％になっている。本発明で使用する液状有機樹脂のう
ち、とりわけアクリル樹脂とメラミン樹脂との混合物が
ガラス状膜の硬度、透明性、耐薬品性、耐候性、耐熱性
において優れている。

【００１０】本発明で使用するウレイド基を含有した３
官能性のシリコンアルコキシドは、例えばγ−ウレイド
プロピルトリエトキシシラン、そしてγ−ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン等から選ばれたものである。こ
の添加量は１〜２０重量％であり、好ましくは５〜１５
重量％であり、１重量％未満の場合には、膜の接着性、
耐薬品性が低下する。一方２０重量％を越えると、熱処
理後の膜が黄変し、耐熱性が低下する。

【００１１】そして、本発明で使用する高沸点溶剤は、
１５０〜２５０°Ｃの沸点を有するものであり、例えば
カルビトール、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダ
ゾリジノン、ターピノール、ジアセトンアルコール等が
ある。高沸点に限定した理由として、沸点が１５０°Ｃ
未満になると、本発明の組成物が印刷時にスクリーンの
メッシュに詰まりやすくなり、また２５０°Ｃを越える
と、熱処理時に溶剤が揮発しなくなるためである。上記
高沸点溶剤の含有量は、３０〜７０重量％であり、スク
リーン印刷の条件に応じて調整される。

【００１２】本発明の前駆体組成物の作製方法では、上
記液状有機樹脂に、所定量のウレイド基を含有した３官
能性のシリコンアルコキシド、そして１５０〜２５０°
Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を混合し、ロータリエバポ
レータ等を用いて２０〜８０°Ｃで蒸留を行い、液状有
機樹脂中の低沸点溶剤を揮発させて得られる。

【００１３】上記組成物は直接ガラス等の基材表面にデ
ィッピング、スプレー、コーティング、印刷等の方法で
塗布し、厚さ約５００μｍまでの膜厚に調節することが
できる。それ以上の膜厚にすると、熱処理の段階で気泡
が入りやすくなる。むろん、スクリーン印刷も可能であ
る。尚、上記熱処理は上記３成分の混合物が重縮合反応
する条件であればよく、具体的には１５０〜３００°Ｃ
の雰囲気温度下で１０〜６０分間である。

【００１４】このスクリーン印刷の手順は、水平に置か
れたスクリーン（例えば、ポリエステル平織物、２５５
メッシュ）の下に、数ミリメートルの間隔をもたせて印
刷基板（ガラス）を設置する。このスクリーンの上に上
記組成物をのせた後、スキージーを用いてスクリーン全
面に組成物を広げる。この時には、スクリーンと印刷基
板とは間隔を有している。続いて、スクリーンが印刷基
板に接触する程度にスキージーでスクリーンを押さえ付
けて移動させ、印刷をする。以後これを繰り返す。

【００１５】また、本発明では、上記３成分の他に各種
添加材、例えばシリカ粉、各種色素、蛍光色素、紫外線
吸収剤、そして金属あるいはセラミックス粉等を使用す
ることができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を具体的な実施例により更に詳
細に説明する。 実施例１〜５ 表１に示すように、実施例では、液状有機樹脂として酢
酸ブチルに溶かされたアクリル樹脂とトルエンに溶かさ
れたブチル化メラミン樹脂、ウレイド基を含有した３官
能性のシリコンアルコキシドとしてγ−ウレイドプロピ
ルトリエトキシシラン、高沸点溶剤としてカルビトー
ル、ジメチルホルムアミドを用いた。

【００１７】これらの各原料を表１の配合にしたがって
混合し、この混合物をロータリエバポレータで８０°Ｃ
にて蒸留を行い、液状有機樹脂中の酢酸ブチルやトルエ
ンを揮発させた。また、比較例５においては同様にして
酢酸ブチル、トルエンおよびアセトンを揮発させた。得
られた組成物をガラス板上にスクリーン印刷し、２００
°Ｃに設定されたオーブン中で３０分間熱処理して重合
を終え、ガラス板上に厚さ２０μｍのガラス状膜を作製
した。

【００１８】上記膜の耐酸試験、耐アルカリ試験、耐沸
水試験、連続印刷試験、耐熱試験を行った。得られた結
果を表１に併記する。尚、評価方法は以下の通りであ
る。

【００１９】１．耐酸試験 １規定の硫酸水溶液に２４時間浸積後のガラス状膜の状
態を目視により評価した。○は膜の外観に変化がない場
合であり、×はガラス状膜がガラス板から剥離した場合
である。

【００２０】２．耐アルカリ試験 １規定の水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸積後のガ
ラス状膜の状態を目視により評価した。○は膜の外観に
変化がない場合であり、×はガラス状膜がガラス板から
剥離した場合である。

【００２１】３．耐沸水試験 １００°Ｃの沸水に３時間浸水後のガラス状膜の状態を
目視により評価した。○は膜の外観に変化がない場合で
あり、×はガラス状膜がガラス板から剥離した場合であ
る。

【００２２】４．連続印刷試験 同じ組成物をガラス板上に５回以上連続してスクリーン
印刷できるか否かを評価した。○は５回以上連続してス
クリーン印刷できた場合であり、×は５回未満の連続ス
クリーン印刷中に組成物のメッシュ詰まりやかすれが起
きた場合である。

【００２３】５．耐熱試験 ガラス板上に作製した膜を２５０°Ｃで３０分間オーブ
ン中で熱処理を行い、膜の状態を目視により観察した。
○は膜の外観に変化がない場合であり、×は膜が黄色に
変色した場合である。

【００２４】

【表１】

【００２５】この結果によると、本実施例により得られ
たガラス状膜は、バランスよく優れた耐酸性、耐アルカ
リ性、耐沸水性、連続印刷性、そして耐熱性を有してい
ることが判る。

【００２６】比較例１〜６ 実施例と同様の液状有機樹脂、γ−ウレイドプロピルト
リエトキシシランを始めγ−グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、そして実施例と同様の高沸点溶剤と低沸点溶剤の酢
酸ブチルやアセトンを用いて、表１に従ってこれらを混
合し攪拌した。得られた混合物をロータリエバポレータ
で８０°Ｃにて蒸留を行い、液状有機樹脂中の酢酸ブチ
ルやトルエンを揮発させた。また、比較例５においては
同様にして酢酸ブチル、トルエンおよびアセトンを揮発
させた。得られた組成物をガラス板上にスクリーン印刷
し、２００°Ｃに設定されたオーブン中で３０分間熱処
理して重合を終え、ガラス板上に厚さ２０μｍのガラス
状膜を作製した。上記膜の耐酸試験、耐アルカリ試験、
耐沸水試験、連続印刷試験、耐熱試験の結果を表１に併
記する。

【００２７】この結果によると、比較例により得られた
ガラス状膜は、耐酸性、耐アルカリ性、耐沸水性、連続
印刷性、あるいは耐熱性のいずれかに欠けている。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、比較的低温で焼
き付けることができてガラスの２次加工が可能となり、
ガラスとの接着性を高めるとともに耐酸、耐アルカリ性
といった耐薬品性を向上させ、更に連続してスクリーン
印刷が可能になる効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 良雄 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも液状有機樹脂に、ウレイド基
   を含有した３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２０
   重量％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸
   点溶剤を含んだことを特徴とするガラス状膜製造用の前
   駆体組成物。
2. 【請求項２】 液状有機樹脂がアクリル樹脂とメラミン
   樹脂の混合物からなる請求項１記載のガラス状膜製造用
   の前駆体組成物。
3. 【請求項３】 ウレイド基を含有した３官能性のシリコ
   ンアルコキシドが、γ−ウレイドプロピルトリエトキシ
   シランあるいはγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラ
   ンである請求項１記載のガラス状膜製造用の前駆体組成
   物。
4. 【請求項４】 高沸点溶剤の添加量が３０〜７０重量％
   である請求項１記載のガラス状膜製造用の前駆体組成
   物。
5. 【請求項５】 少なくともアクリル樹脂とメラミン樹脂
   の混合物からなる液状有機樹脂にγ−ウレイドプロピル
   トリエトキシシラン、そしてγ−ウレイドプロピルトリ
   メトキシシランから選ばれたウレイド基を含有した３官
   能性のシリコンアルコキシドを１〜２０重量％、そして
   １５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を３０〜
   ７０重量％を含んだことを特徴とするガラス状膜製造用
   の前駆体組成物。
6. 【請求項６】 少なくとも低沸点溶剤に溶かされた液状
   有機樹脂、ウレイド基を含有した３官能性のシリコンア
   ルコキシドを１〜２０重量％、そして１５０〜２５０°
   Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を混合し、この混合物を蒸
   留して液状有機樹脂中の低沸点溶剤を揮発させたことを
   特徴とするガラス状膜製造用の前駆体組成物の製造方
   法。
7. 【請求項７】 液状有機樹脂中の低沸点溶剤は、２０〜
   １５０°Ｃの沸点を有している請求項６記載のガラス状
   膜製造用の前駆体組成物の製造方法。