JPH09192594A

JPH09192594A - 耐候性膜の形成方法およびこれに用いるラスター組成物

Info

Publication number: JPH09192594A
Application number: JP2168896A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Sato; 節雄佐藤
Original assignee: NE Chemcat Corp
Current assignee: NE Chemcat Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】大気中の種々の条件下でも高い密着強度を保
持し、特に建材用ガラスや自動車用ガラス等の用途にお
いても実用に耐え得る耐候性膜を提供すること。【解決手段】耐候性膜を形成すべき対象物の表面に、
少なくとも鉄およびジルコニウムから選ばれた１種の金
属の金属有機化合物、鉄もしくはジルコニウム以外の卑
金属の金属有機化合物、貴金属の金属有機化合物、樹脂
および有機溶剤を含有するラスター組成物を塗布し、次
いでこの対象物を加熱処理する耐候性膜の形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性膜の形成方
法およびこれに用いるラスター組成物に関し、更に詳細
には、ガラスや陶磁器製の容器、板ガラス等の表面に優
れた耐候性を有する耐候性膜を形成する方法およびこれ
に用いるラスター組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラスに装飾効果を付与したり、紫外
線、可視光線および赤外線を遮蔽するために従来より、
着色成分を混合した色ガラス、有機染料を塗布したガラ
ス、真空蒸着法やイオン交換法等によって所望の成分を
有する膜が形成されたガラスが用いられてきた。

【０００３】このうち、色ガラスはガラス全体が同じ色
になり、部分的な彩色ができないという欠点がある。
また、有機染料は耐熱性、耐候性に乏しいため、これを
塗布したガラスを建材用や自動車用等大気中の種々の条
件に晒される用途に用いた場合には、変色したり失色し
たりするという問題が生じた。更に、真空蒸着法は大
きな板ガラスへの適用が困難で、かつコストが高いとい
う欠点があり、更にまた、イオン交換法は用いられる色
調が限定され、しかも強化ガラスに使用できないという
欠点がある。

【０００４】そこで、これらの方法に代わるものとし
て、ガラスに金属有機化合物、樹脂および有機溶剤から
なるラスターを塗布し、加熱することにより膜を形成す
る方法が検討されてきた。この膜は、一般には貴金属
成分よりの金属またはその酸化物と、卑金属成分よりの
金属酸化物の混合物等により構成される膜である。

【０００５】しかしながら、従来のラスターで形成され
た膜は、建材用ガラスや自動車用ガラス等大気中の種々
の条件に晒される用途においては容易に剥がれてしまう
という欠点があり、未だ実用に耐えるものが得られてい
ないというのが現状であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題】本発明は上記の課題を
解決すべくなされたものであり、その目的は大気中の種
々の条件下でも高い密着強度を保持する耐候性の優れた
膜の形成方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本研究者は上記課題を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、貴金属成分および卑金
属成分を含むラスターに、鉄の金属有機化合物およびジ
ルコニウムの金属有機化合物のうち少なくとも１種を含
有させることにより目的を達成し得ることを見い出し本
発明を完成した。

【０００８】すなわち本発明の目的は、耐候性膜を形成
すべき対象物の表面に、少なくとも鉄およびジルコニウ
ムから選ばれた１種の金属の金属有機化合物、鉄もしく
はジルコニウム以外の卑金属の金属有機化合物、貴金属
の金属有機化合物、樹脂および有機溶剤を含有するラス
ター組成物を塗布し、次いでこの対象物を加熱処理する
ことを特徴とする耐候性膜の形成方法を提供することで
ある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、上記方法に利
用される、少なくとも鉄およびジルコニウムから選ばれ
る１種の金属の金属有機化合物、鉄もしくはジルコニウ
ム以外の卑金属の金属有機化合物、貴金属の金属有機化
合物、樹脂および有機溶剤を含有するラスター組成物を
提供することである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明方法を実施するには、上記
の、少なくとも鉄およびジルコニウムから選ばれる１種
の金属の金属有機化合物、鉄およびジルコニウム以外の
卑金属の金属有機化合物、貴金属の金属有機化合物、樹
脂および有機溶剤を含有するラスター組成物（以下、
「本発明ラスター組成物」という）を、耐候性膜を形成
すべき対象物の表面に塗布し、次いで対象物を加熱処理
することが必要である。

【００１１】本発明ラスター組成物の必須成分である鉄
（Ｆｅ）および／またはジルコニウム（Ｚｒ）の金属有
機化合物は、金属成分であるＦｅおよび／もしくはＺｒ
を、オクチル酸、ナフテン酸、デカン酸、カプリル酸お
よびアビエチエン酸等の有機酸、アルコキシド、硫化バ
ルサムあるいはアリールメルカプタンと結合させた金属
有機化合物として調製されたものを用いることができ
る。

【００１２】この鉄の金属有機化合物およびジルコニウ
ムの金属有機化合物は単独で添加しても発明の効果は得
られるが、両方添加すると更に優れた効果が得られる。
これらの金属有機化合物の本発明ラスター組成物への
添加量には制限はないが、好ましい添加量は少なくとも
それらの１種を金属有機化合物として０.０１〜５０重
量％（以下、単に「％」で示す）であり、さらに好まし
くは０.５〜３０％である。

【００１３】本発明ラスター組成物中に添加された鉄も
しくはジルコニウム金属有機化合物は、ガラス等の上に
形成された膜に耐久性を付与する作用を有し、当該膜の
耐ボイル性、耐アルカリ性、耐酸性等の耐候性を格段に
向上させる。

【００１４】なお、鉄の金属有機化合物は元来、黄色の
色調を発現させる成分として用いられてきたが、他の色
調を有するラスター組成物に添加してもその色調を変化
させることなく本発明の目的を達成することができる。
また、ジルコニウムの金属有機化合物もラスター組成
物により得られる膜の色調や耐磨耗性を損なうことなく
その効果を発揮する。

【００１５】一方、本発明のラスター組成物に含まれる
貴金属成分としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金
（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イ
リジウム（Ｉｒ）およびルテニウム（Ｒｕ）が挙げら
れ、また、ＦｅおよびＺｒ以外の他の卑金属成分として
は銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、ビ
スマス（Ｂｉ）、シリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、
スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、アンチモン（Ｓ
ｂ）、ホウ素（Ｂ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、
カルシウム（Ｃａ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍ
ｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）、ランタン（Ｌ
ａ）およびタングステン（Ｗ）が挙げられる。

【００１６】これらの貴金属および卑金属は、Ｆｅおよ
びＺｒと同様、オクチル酸、ナフテン酸、デカン酸、カ
プリル酸およびアビエチエン酸等の有機酸、アルコキシ
ド、硫化バルサムあるいはアリールメルカプタンと結合
した金属有機化合物として調製されてラスター組成物に
用いられる。

【００１７】本発明ラスター組成物では、上記の貴金属
成分および卑金属成分の含有量には特に制限はなく、こ
れら貴金属や卑金属を種々に組み合わせることにより、
膜に所望する色調を発現させることができる。

【００１８】しかし一般には、貴金属の金属有機化合物
として０.１〜４０％程度を、また、Ｆｅ、Ｚｒ以外の
卑金属の金属有機化合物として０.１〜５０％程度をそ
れぞれ含有せしめることが好ましい。

【００１９】更に、本発明ラスター組成物に配合される
樹脂は、バインダーとしての役割を持つものである。
用いられる樹脂の例としてはメラミン樹脂等の尿素系樹
脂、アルキド樹脂、ロジン、ロジンとマレイン酸の反応
物、エチルセルロース、ニトロセルロースおよび酢酸セ
ルロース等のセルロース系樹脂が挙げられる。樹脂
は、これらの中から１種以上を適宜選択して用いること
が好ましく、本発明ラスター組成物中に、通常は５〜７
０％含有せしめることができる。

【００２０】更にまた、有機溶剤は金属有機化合物およ
び樹脂を溶解し、均一な液状にするとともに、ラスター
組成物を対象物表面に塗布する場合に、その塗布性を調
整する役割を果たすものである。用いられる有機溶剤
としては、上記の機能を果たすものであれば特に制約は
なく、例えばテレピン油、ジペンテン、パイン油等のテ
ルペン系有機溶剤、ターピネオール、ベンジルアルコー
ル、テキサノール等のアルコール系有機溶剤、ターピニ
ルアセテート、ベンジルアセテート等のテルペンエステ
ル系有機溶剤、トルエン、キシレン、テトラリン、ケロ
シン等の炭化水素系有機溶剤、ローズマリー油、ラベン
ダー油、アネドル等の精油系有機溶剤、クロロホルム、
塩化メチレン等の塩素系有機溶剤を挙げることができ
る。有機溶剤は、これらの中から１種以上を適宜選択
して用いることが好ましく、その含有量も特に制限はな
いが、通常は５〜７０％とすることが好ましい。

【００２１】本発明ラスター組成物は、常法に従い、上
記した各成分を混合し、均一とすることにより調製でき
る。

【００２２】本発明方法の実施のためには、上記のよう
にして得られた本発明ラスター組成物を、対象物表面に
塗布する必要がある。塗布する対象物としては、ガラ
スや陶磁器製の容器、板ガラス、セラミックス板等が挙
げられ、また、塗布の方法は、特に制約はなく、スクリ
ーン印刷、筆塗り、ディッピング、タンポ印刷等の従来
慣用されている方法を採用することができる。

【００２３】本発明ラスター組成物を必要な部分に塗布
された対象物は、更に熱処理される。この熱処理は、
対象物の材質がガラスである場合には、通常５００〜７
００℃で２〜１０分空気中で焼成すれば良く、また、対
象物の材質が陶磁器、セラミックスの場合は、通常７５
０〜８５０℃で２〜１０分空気中で焼成すれば良い。

【００２４】斯くすることにより、対象物上に従来のラ
スター組成物では得られない耐候性（耐酸性、耐アルカ
リ性、耐ボイル性等）の優れた耐候性膜を得ることがで
きる。

【００２５】

【実施例】以下に本発明の実施例、性能評価例を挙げて
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

【００２６】実施例１ラスター組成物（１）下記組成によりラスター組成物を調製した。

【００２７】

【００２８】実施例２ラスター組成物（２）下記組成によりラスター組成物を調製した。

【００２９】

【００３０】実施例３ラスター組成物（３）下記組成によりラスター組成物を調製した。

【００３１】

【００３２】性能評価例実施例１〜３で調製した、発明品１〜５および比較品１
〜３のラスター組成物を、１００×２５×３ｍｍのソー
ダフロート板ガラスの錫コート面に、テトロン製３２５
メッシュスクリーンを用いてスクリーン印刷した。そ
の後、空気中６５０℃で１分焼成した後、さらに６８０
℃で２分焼成し、放冷して板ガラス上に膜を形成させ
た。得られた膜試料を用いて、耐ボイル性、耐アルカ
リ性および耐酸性の性能評価を行った。

【００３３】（耐ボイル性評価）５リットルのステンレ
スビーカー中で純水を沸騰させ、この中に試料を入れ、
２時間保持した後取り出して膜の剥離状態を観察した。
この結果は表４の通りである。

【００３４】

【００３５】（耐アルカリ性評価）１リットルビーカー
に、０.１規定ＮａＯＨ水溶液を入れ、液温を２０℃に
して、試料を２４時間浸漬した。浸漬後試料を取り出
し、膜の剥離状態を観察した。この結果は表５の通り
である。

【００３６】

【００３７】（耐酸性評価）１リットルビーカーに、
０.１規定Ｈ₂ＳＯ₄ 水溶液を入れ液温を２０℃にして、
試料を２４時間浸漬した。浸漬後、試料を取り出し、
膜の剥離状態を観察した。この結果は表６の通りであ
る。

【００３８】

【００３９】上記性能評価の結果より、ＦｅまたはＺｒ
が単独で添加された本発明のラスター組成物により調製
された膜は、ＦｅおよびＺｒが添加されない比較品によ
り調製された膜と比べて、耐ボイル性、耐アルカリ性お
よび耐酸性において優れた性能を有しており、ＦｅとＺ
ｒを同時添加したラスター組成物により調製された膜は
さらに性能が向上することが示された。

【００４０】

【発明の効果】本発明方法によって形成された耐候性膜
は耐蝕性に優れているので、ガラスや陶磁器製の容器等
への装飾的用途については勿論のこと、大気中の種々の
条件下においても使用することが可能である。従って、
屋外の厳しい条件下で連続的に使用される建材用ガラス
や自動車用ガラス等の用途に特に有用である。以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐候性膜を形成すべき対象物の表面に、
少なくとも鉄およびジルコニウムから選ばれた１種の金
属の金属有機化合物、鉄およびジルコニウム以外の卑金
属の金属有機化合物、貴金属の金属有機化合物、樹脂お
よび有機溶剤を含有するラスター組成物を塗布し、次い
でこの対象物を加熱処理することを特徴とする耐候性膜
の形成方法。
【請求項２】少なくとも鉄およびジルコニウムから選
ばれた１種の金属の金属有機化合物、鉄およびジルコニ
ウム以外の卑金属の金属有機化合物、貴金属の金属有機
化合物、樹脂および有機溶剤を含有する耐候性膜形成用
ラスター組成物。