JPH11507003A - ガラスサブストレート上へのバッキングの形成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガラスサブストレートの表面にプリポリマーパウダーを接触させることによりガラスサブストレート上にポリマーバッキングを形成する方法。バッキングは、既存のサブストレート製造工程または二次加工工程において、サブストレートがパウダーを重合させるに十分な温度にあるあいだに製造ライン中で形成される。その結果得られるバッキングの形成されたサブストレートは丈夫で耐摩耗性を有し、良好な不透明化及び付着特性を示す。ポリマーバッキングの形成されたサブストレートはミラーとしての用途に最も適する。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラスサブストレート上へのバッキングの形成 発明の背景 １．発明の技術分野 本発明は、サブストレート上にコーティング（coating）またはバッキング（b acking）を製造ライン上で形成するためのプロセスに関する。またその結果得ら れる製品に関する。特に、本発明は、ガラスサブストレート上に高分子（ポリマ ー）のバッキングを、好ましくはそのサブストレートの製造工程またはその後の 二次加工工程において形成し、完成した製品に於いて高いレベルの不透明性（op acity）が得られるようにする方法に関する。 ２．関連技術の要約 不透明バッキングは、別個の薄いフィルム状ミラーコーティングとともにガラ スサブストレートに広く適用され、装飾、建築、及び車両用にガラスの特性を調 節するのに用いられている。このようなバッキングはミラー仕上げされた製品と なるガラスを不透明にするべく施される。 ガラス製品にバッキングを形成するための公知の方法は、一般に、塗装プロセ スを含んでいる。通常、塗装により形成されるバッキングはガラスの製造の後に ガラスサブストレートに形成される。このような製造ラインから外れたプロセス は、余分な操作及び装置を必要とする。塗装プロセスでは、溶液型塗料（solven t based paint）でガラスの一面を被覆する。続いて、塗装されたサブストレー トは二次的な硬化用オーブン内で硬化され、それによりバッキングプロセスが完 了する。このようなバッキングプロセスは塗装がサブストレートの製造プロセス とは別のラインでなされるため、非効率的であり、またコストが高くつく。 さらに、溶液型塗料を使用するため、そのプロセスから生じる物質に 関連する環境の問題や、廃棄物の処分に伴う問題などがある。塗装プロセスは、 サブストレートに塗布するためペイント用顔料を懸濁する有機溶剤の使用を必要 とする。このような溶剤は一般に有機化合物であり、塗布及び硬化時に有機蒸気 を生成する。これらの蒸気は大気中に放出されるプロセス喚起流（process vent ilation stream）から洗浄または除去されなければならない。塗装プロセスから 生じる蒸気流は、環境庁の厳しい規制を受ける。さらに、溶剤を使用したプロセ スから生じる液体または固体廃棄物はさらなる環境に対する配慮を必要とする。 米国特許第４，５２８，１２７号明細書には、パウダーコーティング（powder coating）によってサブストレートを被覆するための組成物及び艶消し仕上げを する方法が開示されている。この組成物は固体ポリエポキシド（polyepoxide） 樹脂、固体硬化剤、及びポリエポキシド樹脂と硬化剤との間の反応を促進する触 媒から形成される。この特許には、さらに、そのパウダー（粉末）を金属、ガラ スまたはプラスチックを含む様々なサブストレートに適用することが開示されて いる。この組成物は静電塗装によってサブストレートに付着され、その後高温に 長時間さらすことによって硬化される。 ガラスサブストレートがパウダーを重合させるのに十分に熱い間に製造ライン 上でポリマーバッキング（polymer backing）によりガラスサブストレートを不 透明化する方法を提供することは有益であろう。また、ガラスにバッキングを形 成するために溶剤及び塗装プロセスを用いることに付随する環境の問題をなくす ため、原料としてパウダーを用いることも有益であろう。さらに、安価な原料を 用いて製造ライン上でガラスサブストレートにバッキングを形成することにより 、コストの面でも大きな利点があるだろう。 本発明の目的は、ガラスサブストレートに製造ライン上でポリマーバ ッキングを形成するプロセスを提供することである。製造ラインでバッキングを 施すシステムは、本技術分野で今日知られているプロセスに比べて不透明化プロ セス（opecification process）の全体的な効率を改善する。このような製造ラ イン上でのプロセスによって大幅な費用の節約が可能である。 本発明のさらなる目的は、ポリマーパウダー中にシラン接着促進剤を用いるこ とである。パウダー中のシラン化合物はバッキングのガラスサブストレートへの 付着を向上する。 本発明のさらなる目的は、フロートガラスの製造プロセスまたはそれに続く二 次加工工程（例えばガラス焼き戻し（tempering）工程）に於いて使用すること のできるバッキングプロセスを提供することである。どちらのガラスプロセスで も高温のガラスサブストレートが提供されるため、ポリマーバッキングの形成を 製造ライン上で行うことが可能であり、それによって別個の加熱及び硬化工程が 不要となる。ライン上でポリマーバッキングを行うプロセスでは、フロートガラ スライン中のサブストレートの上面または底面、あるいはガラス焼き戻しライン 中のサブストレートの上面にパウダーを施すことができる。 本発明のさらなる目的は、溶液型塗料に付随する環境の問題をなくすことので きるバッキングプロセスを提供することである。 さらに、ポリマーバッキングを形成することにより完成したバッキングされた 製品の強度を高めることも本発明の目的である。ポリマーバッキングによって、 バッキングされた製品の全体的な安定性を塗装により製造された製品に比べて改 善することができる。 発明の要約 本発明に基づくと、サブストレートの表面に施されたプリポリマー（初期重合 体）パウダーを使用することによりガラスサブストレート上にポ リマーバッキングを形成するプロセスが提供される。バッキングは既存のサブス トレート製造または二次加工プロセスに於いてサブストレートがパウダーを重合 させるのに十分高い温度にあるあいだに製造ライン上で形成される。 本発明の方法は、一般に、連続したガラスリボンサブストレートの形成に関連 して（例えばフロートガラス製造プロセスに於いて）実施される。しかしながら 、本発明の方法は、ガラスサブストレート上にポリマーバッキングを形成するの に、製造ライン上で使用してもあるいは製造ラインから外れて使用してもよい。 これには強化ガラス（tempered glass）製造ラインが含まれるが、その場合、本 発明は空気焼き入れ（airquenching）過程の直後で、まだサブストレートがパウ ダーを重合させるのに十分熱いときに実施される。 本発明はプリポリマーパウダーの使用を必要とする。パウダーは、その重合温 度より低い温度で、コーティングされるべきサブストレートの近くに送られる。 サブストレートは、パウダーを接触させるべきポイントに於いて、パウダーの重 合温度より高い温度になっている。 続いてパウダーは移動しているガラスサブストレートの上面または底面のいず れかに放出され、ガラスに衝当する。パウダーがガラスにぶつかると、パウダー はガラスサブストレートに付着する。サブストレートからの熱によってパウダー は重合を起こし、それによってサブストレート上に固体のバッキングを形成する 。フロートガラスリボンプロセスの通常の冷却過程に於いてサブストレートの温 度が低下するにつれ、ポリマーは急速に硬化する。 完成した製品のバッキングは表面模様の入った厚いコーティングとなる。この ようなバッキングは耐性が高く摩耗に強く、優れた不透明性及び付着特性を示す 。 図面の簡単な説明 本発明の上述したまたは他の利点は、以下の図面を参照することにより、好適 実施例についての以下の説明から当業者には容易に理解されるだろう。 第１図は、フロートガラスリボンを製造するための装置の垂直断面図であり、 この装置は本発明の方法の実施を可能にするべく適切に配置された流動床（flui dized bed）を含んでいる。 第２図は、フロートガラスリボンの下側に置かれた流動床の上面図である。 第３図は、サブストレートの底面にパウダーを接触させるように本発明の方法 を実施するのに適した流動床装置の拡大された模式的な端面図である。 第４図は、サブストレートの上面にパウダーが接触するように本発明の方法を 実施するのに適した流動床の拡大された模式的な断面図である。 第５図は、本発明に基づいてコーティングされた製品の破断断面図である。 好適実施例の説明 以下に図面を参照して説明する。第１図には、本発明の方法を実施する手段と して用いられるフロートガラス装置が全体的に符号１０を付されて示されている 。このフロートガラス装置は、カナル部(canal section)１２を含んでおり、そ れに沿って溶融ガラス１４が溶融炉（図示せず）からフロートバス部１６へと流 れ、そこで連続したガラスリボン１８が公知のフロートプロセスに従って形成さ れる。ガラスリボン１８はバス部１６から隣接する焼き鈍し炉２０及び冷却部２ ２を通って進む。この連続したガラスリボン１８は、本発明のポリマーバッキン グが形成されるサブストレートとして働く。 フロート部１６は底部２４を含んでおり、その中に溶融スズ２６のバスが形成 されている。またこのフロートバス部１６は、屋根２８、対向する側壁３０及び 端壁３２を含んでいる。これらの屋根２８、側壁３０、及び端壁３２は、エンク ロージャ３４を画定しており、その中は非酸化性雰囲気が保たれ溶融スズが酸化 しないようになっている。さらに、バス部１６内には、ガス分配用ビーム５２、 ５４及び５６が配置されている。所望に応じて、これらのビームの１つを焼きな まし炉２０内に設けてもよい。これらのガス分配用ビーム５２、５４及び５６は 、本発明の方法に基づいてポリマーバッキングを形成する前に、サブストレート 上にコーティングを施すために用いられる。これらのコーティングには、特に、 シリコン、シリカ、または酸化スズのような金属酸化物が含まれる。 作動時、溶融ガラス１４はカナル３６に沿って制御用トゥイール（tweel）３ ８の下を通って流れ、量を制御されてスズのバス２６の表面上へと流れ落ちる。 スズのバス上で溶融ガラスは重力と表面張力の影響を受け、またある程度の機械 的な影響も作用して、横方向に広がり、その結果バスを覆うように進んでリボン １８を形成する。このリボンはリフトアウトローラ４０上へと移動し、その後整 列されたローラ４２によって運ばれ焼きなまし炉２０及び冷却部２２を通過して 乾燥される。 スズのバスが酸化するのを防ぐため、バスのエンクロージャ３４内は適切な非 酸化性雰囲気（通常、窒素、または窒素が大部分を占める窒素と水素の混合）が 保たれている。雰囲気ガスは分配用マニホールド４６に機能的に結合された導管 ４４を通して供給される。非酸化性ガスは通常のロスを補うとともに、若干の正 の圧力（約０．００１乃至約０．０１気圧だけ周囲の大気の圧力より高い圧力） が保たれて外気が流入しないように十分な流量で導入される。スズのバス２６及 びエンクロージャ ３４内の所望の規定温度を保つための熱は、エンクロージャ内の輻射加熱器から 供給される。炉２０内の雰囲気は、通常、大気空気であり、冷却部２２は囲われ ておらずガラスリボンは周囲の大気に対して開放されている。周囲空気は冷却部 のファン５０によってガラスリボンへと吹き付けられる。また、焼きなまし炉内 を搬送されていくとき予め定められたプロファイルに従ってガラスリボンの温度 が徐々に低下するように焼きなまし炉内にヒータ（図示せず）を設けることもで きる。本発明のポリマーバッキングの形成は、好適には冷却部２２で行われる。 本発明に基づくと、流動床５８を用いてフロートガラスリボン１８のいずれの 面にもバッキングを形成することができる。第１図は、冷却部２２内においてフ ロートガラスリボンの下側に位置するように流動床５８を設けて使用する場合に ついて示している。流動床５８は、本発明の方法を実施するのに使用することの できる装置の一例である。バッキングを形成する装置は、パウダーが重合したと き完成した製品が均質なバッキングを有するように、サブストレートの幅全体に わたって均一に均質なパウダー雲を分散させることができなければならない。流 動床５８はフロートガラスプロセスの冷却部２２内に於いて整列されたローラ４ ２間に配置されている。第２図は、流動床５８の冷却部２２内に於ける配置を示 した上面図である。プリポリマーパウダー貯蔵及び搬送システム６０がパウダー をパウダー取入れ口８８へと搬送するのに用いられている。パウダーを施すとき 、フロートガラスリボン１８はエアナイフ６２を横切って通過した後、再び整列 されたローラ上に乗る。 流動床５８は更に第３図にも図示されている。この流動床は一体的な側面６６ 及び底部６８を有するハウジング６４からなる。この流動床は標準的な流動床と は異なっており、この特別な流動床では取り外し可能な傾斜した屋根部７０が設 けられている。傾斜した屋根部７０によって、 その上端の放出スロット７２を通して材料を放出させることが可能となっている 。この装置は特に材料をサブストレートの表面へと運ぶべく設計されている。サ ブストレートに付着せず重合しなかった未使用のパウダーは、放出スロット７２ の両側に設けられた真空戻りスロット７４を通して流動床へと戻される。使用さ れなかったパウダーは真空戻りスロット７４内に入り、チャネル８０を通って運 ばれ、真空捕集ハウジング７６内に集められる。捕集ハウジング７６は使用され なかったパウダーをパウダー取入れ口コンベアー７８へと戻す。 別の方法として、ポリマーバッキングをサブストレートの上面に形成すること もできる。第４図は、ポリマーバッキングを例えばフロートガラスリボンのよう なサブストレートの上面に形成するのに適した流動床５８を示している。第４図 の流動床は、第３図の流動床と同様に働く。第４図の流動床５８では、サブスト レートの上面へとパウダーを放出するとともに使用されなかったパウダーを回収 するため下向きにスロープ状となった屋根部８２が用いられてる。 第３図及び第４図の流動床は、ハウジング６４の底部６８からある距離の所に ブラケット８６によって固定された多孔質の膜８４を有している。パウダー取入 れ口８８は、パウダー取入れ口コンベアー７８から装置内へとパウダーが導入さ れるようにハウジング６４の一方の側に設けられている。また、圧縮空気を送り 込むため、ハウジング６４の膜８４の下側に空気取入れ口９０が配置されている 。 ガラスサブストレート上へとパウダーを運ぶのに別の形態の装置を使用するこ とも可能である。パウダーを施す装置は、サブストレートを完全にコーティング して均質なバッキングを形成するため、サブストレートの幅全体に亘って均一に パウダーを分散させなければならない。 本発明の方法を実施する上で熱可塑性及び熱硬化性ポリマーのどちら をバッキング材料として使用することも可能である。プリポリマーはパウダー状 で、かつサブストレートの処理温度において完全に重合可能でなければならない 。 好適なプリポリマーは、重合すると光沢のある交叉結合ポリマーバッキングと なるエポキシパウダー（epoxy powder）である。エポキシはニューヨーク州、バ ッファローの“Ｐratt ＆ Ｌambert Ｃo.”から製品番号＃８８−９９０で求め ることのできる速硬性のエポキシである。その化学的な配合は独占的な権利とな っており、“Ｖitralon”の商標で市場に出されている。これは、基本的に最小 限の粘土ボディ充填剤（clay body filling agents）と黒鉛顔料を含んだ速硬性 の黒色パウダーである。 別の方法として、ハイブリッドエポキシ／ポリエステルパウダーを用いること もできる。これは紫外線放射に対して耐性を有するポリマーバッキングとなる。 ハイブリッドエポキシ／ポリエステルパウダーは好適には自動車または建築用の 強化ガラスサブストレートに適用される。 所望に応じて、ポリマーの付着特性を向上させるためシラン化合物がパウダー に付加される。シランは無機材料の表面への有機樹脂の付着性を向上するカップ リング剤として働く。従って、シラン化合物はポリマーコーティングのガラス面 への結合を強める。本発明を実施する上では有機官能シラン（organofunctional silanes）が使用される。有機官能シランには、グリシドキシシラン(glycidoxy silanes)、アミノシラン(amino silanes)、メルカプトシラン（mercapto silan es）、及びイソシアナトシラン（isocyanato silanes）が含まれる。 好適なシラン化合物は、３−グリシドキシプロピル−トリメトキシシラン（3- glycidoxypropyl-trimethoxysilane）である。この化合物は、ミシガン州、ミッ ドランドの“Ｄow Ｃorning Ｃorp.”から“Ｚ-6040 Ｓilane（登録商標）”と して入手することができた。この化合物は、“Ｐratt ＆ Ｌambert”のエポキシパウダーに５重量％以下の割合で混合することができる。 本発明に基づくと、サブストレートは一般にソーダ石灰シリカガラス（soda-l ime-silica glass）である。サブストレートはフロートガラスリボンでも、また はガラス焼き戻しプロセスで使用される焼き鈍しされたガラスシートでもよい。 また、ガラスサブストレートはバッキングが形成される面とは反対側の面に別の コーティングを有していてもよい。どのサブストレートでも、サブストレートの 温度がパウダーを施す所望の点において、プリポリマーパウダーの重合温度より 高いことが重要である。 パウダーを施すときのサブストレートの温度範囲は一般に３００乃至４５０° Ｆである。上限は、フロートガラスプロセスにおけるサブストレートを製造する 上での制約事項による。本発明の方法によってバッキングを形成する前に、サブ ストレートの臨界焼き鈍し（critical annealing）が全て終了していることが重 要である。このため、上限が４５０°Ｆに設定され、好ましくない応力がサブス トレートから除去されるようになっている。下限はサブストレートに形成される ポリマーバッキングの質を保証するために設けられている。このような下限によ って、サブストレートに接触したプリポリマーパウダーは全て完全に重合するこ とが保証される。 本発明の方法の実施において、パウダーはコーティングされるサブストレート の近くのエリアへと送られる。パウダーを運ぶ装置は、オーガーコンベアー（au ger conveyor）または空気搬送装置のような様々な形態を取り得る。パウダーは 第３図及び第４図に示した流動床のようなパウダーを施すための装置へと運ばれ る。 パウダーを施す装置は、サブストレート上に所定量のパウダーを均一 に施すべく使用される。均質でばらつきのないポリマーバッキングを有する完成 した製品を得るためには、パウダーを均一に施すことが不可欠である。従って、 パウダー分散装置は、様々に変化するサブストレートの流れ及び製造ラインの速 度条件の下で、パウダー雲の密度及びパウダーがサブストレートに当たる速度を 制御することができなければならない。このことは、１分間に３００インチを越 える製造ライン速度で移動するフロートガラスリボンに対して特に必要である。 本発明では、パウダーのサイズは重要な操作パラメータである。パウダーサイ ズは形成されるポリマーバッキングの厚さ及び均一性に影響を与える。一般に、 第３図及び第４図に示した流動床を使用してポリマーバッキングを形成するには 約２０乃至１２０ミクロンの範囲のパウダーサイズが適している。所与のサブス トレート及びポリマーに対する好適なサイズの範囲の選択は、所望のポリマー厚 さ及びポリマーバッキングを形成する点におけるガラスサブストレートの製造及 び加工に関わる作動条件に依存する。エポキシポリマーバッキングをフロートガ ラスリボンに約０．００２インチの厚さで形成するのに好適なパウダーサイズは 名目４０ミクロンである。４０ミクロンより名目サイズ（nominal sizing）の大 きなパウダーは、所望の０．００２インチより厚いポリマーバッキングとなる。 ４０ミクロンより細かいパウダーは、パウダーを施すときに塵状になり、所望の 厚さのバッキングを成さない。 パウダー雲は、圧縮空気の使用によって制御される。圧縮空気は流動床の膜を 通って流れ、パウダーを上向きに流動床の屋根部の開口スロットへ向けて上昇さ せる。 作動時、プリポリマーパウダーはパウダー取入れ口８８を通して第３図の流動 床５８内へと搬送される。圧縮空気は空気取入れ口９０及び膜８４を通って流れ 、膜８４の上側のパウダーを上昇させ雲状にする。こ のパウダー雲は傾斜した屋根部７０の近くのエリアへと上向きに運ばれる。傾斜 した屋根部７０の働きにより、雲状のパウダーはフロートガラスリボン１８の幅 全体に亘って均一な流れとなって放出スロット７２を通過する。空気の圧力を調 整することによりパウダー雲の大きさ及び形状を調整することができ、また、流 動床の開口スロットを通過するパウダーの放出量を調整することができる。経済 的な理由のため、形成されるバッキングの厚さが所望の０．００２乃至０．００ ８インチの範囲の中でできるだけ薄くなるように装置を調整することが好ましい 。分散されたパウダーの均一性及び制御の改善により、より薄いポリマーバッキ ングが可能である。 パウダーはフロートガラスリボン１８へと向かい、フロートガラスリボン１８ に付着し重合してポリマーバッキングを形成する。使用されなかった材料は真空 戻りスロット７４を通して吸引され、直接流動床５８へと（図示せず）、または 真空捕集ハウジング７６を通じて搬送システムへと戻される。 本発明では、バッキングプロセスは速硬性エポキシを使用する場合特別な硬化 過程を必要としない。サブストレートの温度によってパウダーはサブストレート の表面に付着したとき重合する。ポリマーの硬化は、サブストレートがフロート ガラスプロセスに付随する通常の冷却ステージへと進んでいくときになされる。 本発明の方法をフロートガラスプロセスにおいて実施するとき、フロートガラ スリボン１８の底面にパウダーを施す場合、第２図に示すように、エアナイフ６ ２が使用される。エアナイフ６２は移動するフロートガラスリボン１８を支持し つつ、ポリマーの表面の固化またはスキニングを可能とする。これによって、整 列されたローラー４２上をリボンが通過していくとき、バッキングが剥がれ落ち たり除去されるのが防止さ れる。ポリマーバッキングを形成されたガラスリボンは、その後、通常のプロセ スステージにおいて更に冷却され、完成した製品が形成される。 ガラス焼き戻しプロセスにおいても同様のポリマーバッキングの形成を行うこ とができる。ガラス焼き戻しプロセスは、予め切断された焼き鈍しされたガラス からなる個別のシートを使用する。これらのシートは加熱オーブンを通され、そ の後空気焼き入れまたは焼き戻しステージへと送られる。プリポリマーパウダー は焼き戻しステージの後で且つ冷却ステージの前であってサブストレートが約３ ００乃至４５０°Ｆの温度にあるあいだにガラスシートに加えられる。サブスト レートの温度範囲はフロートガラスプロセスにおいて述べたのと同じ理由によっ て制限される。第４図に示した装置は、サブストレートの上面にパウダーを接触 させるのに使用される。パウダーはサブストレート上で重合した後、サブストレ ート冷却ステージにおいて硬化し、ポリマーバッキングを形成する。 結果として得られるポリマーバッキングされたサブストレートは丈夫で摩耗に 強く、優れた不透明性及び付着特性を示す。更に、バッキングの光透過率は可視 光範囲において１％未満である。 ポリマーバッキングのサブストレートへの付着特性は、完成した製品における 最も重要な特性である。従って、バッキングのガラスサブストレートへの付着程 度を調べるため、完成した製品に対して様々な検査が実施される。完成した製品 に対して水浸漬検査を行うが、この検査では、まずサブストレート及びバッキン グを５０℃の脱イオン水に２５０時間の間浸漬する。脱イオン水から取り出して 、ＡＳＴＭ Ｄ３３５９により、ナイフでバッキングをけがくか、またはクロス ハッチングする。そうしてバッキングにテープを貼り付けて剥がす。テープを剥 がしたとき、バッキングはサブストレート上に留まっているべきであり、それに よっ て十分な付着性を有することが示される。 水浸漬検査に加え、バッキングに対し高温／高湿度検査を行う。この検査では 、バッキングが形成された製品を９０℃の温度及び９５％の相対湿度の環境に１ ０００時間の間置く。そうして製品を取り出し、水浸漬検査で使用したのと同じ クロスハッチテストを行う。 美的観点からみると、本発明に基づき得られるエポキシバッキングされた製品 は、望ましい光沢、表面仕上げを有する。バッキング表面の質感は、本発明の方 法の必然的な結果として得られる。このような質感の与えられた仕上げは、例え ばミラーなどの最終的な用途のためにバッキングに更に接着剤を塗布するのに役 に立つため重要である。 完成した製品は、第１または表面鏡が形成されるように、ガラスサブストレー トの反対側の面に更なるコーティングを有していてもよい。第５図は、本発明の プロセスによってエポキシバッキング９６が形成されたガラスサブストレート９ ４を有する完成した製品を示している。完成した製品に様々な透過率及び分光特 性を与えるべく、更に、サブストレートの逆側の面に複数のコーティング９８が 施されている。これらのコーティングは一般に公知の化学蒸着プロセスを通じて フロートガラスプロセスにおいて適用される様々なコーティング組成物を含む。 これらのコーティングによって、特定の反射特性及び耐摩耗特性が完成した製品 に与えられる。 別の方法として、本発明による完成した製品は、エポキシコーティングと同じ 側のガラスサブストレートの面にコーティングを施し、例えば第２の表面鏡を形 成することも可能である。即ち、エポキシバッキングを形成する前にフロートガ ラスサブストレート上にこれらのコーティングを形成することが可能である。エ ポキシバッキングはその後にコーティングの上に形成される。第４図に示した装 置は、フロートガラスサブ ストレートのコーティングされた上面にパウダーを施すのに適している。このよ うなコーティングプロセスは本発明の一部をなすものではない。 本発明によるバッキングは、完成された製品において高いレベルの不透明性を 与える。高レベルの不透明性によって、完成された製品を装飾、建築及び自動車 用のミラーとして使用することが可能である。 本発明の方法は溶液型塗料を使用したバッキングプロセスに付随する環境の問 題を有しない。本発明は乾燥したパウダー状の原材料を使用する。パウダーは施 されるとき有害な蒸気を何ら発生しない。更に、本発明のプリポリマーパウダー は使用時に他の有害な固形廃棄物も生成しない。従って本発明は経済的、環境的 に大きな利点がある。 以下の例は、現在において発明者が本発明を実施する上で最適と考えるベスト モードであり、本発明をより良く例示し開示する目的のためにのみ提示されるも のであり、本発明を限定するものではない。 例１ 本発明の方法を実施するのにフロートガラスプロセスを用いた。コーティング に使用可能な底面を有するガラスリボンサブストレートを、そのプロセスから製 造した。このフロートガラスプロセスは本発明の一部をなすものではない。 フロートガラス製造ラインの炉の直後のエリアであって且つ洗浄及び検査エリ アの前において、フロートガラスリボンの底面にエポキシバッキングを施した。 バッキングはフロートガラスリボンの底面に渡って１６インチの幅の領域に連続 的に形成された。エポキシバッキングの形成エリアにおけるフロートガラスの温 度は約３１０°Ｆであった。フロートガラスの製造ラインのスピードは１分間に ３８５インチであった。 本例で用いたプリポリマーパウダーは、“Pratt & Lambert Co.”によって調 合されたものであり、９５重量％の“Pratt & Lambert”の“88- 990速硬性エポキシパウダー”と、５重量％の“Dow Corning Corporation”の“ Z-6040 Silane（登録商標）”とを含んでいた。第３図に示したのと同様の流動 床を用いて、パウダーをガラスサブストレートへと運んだ。流動床へのパウダー の充填は手作業で行った。流動床からのパウダーの放出量は約４２ポンド／時間 であった。 流動床は多孔質の膜を備えたシートメタル流動化ホッパー（fluidizing hoppe r）を有していた。このホッパーは傾斜した壁を有する取り外し可能な屋根部に よって覆われていた。流動床の幅は１２インチであり、取り外し可能な屋根部を 含むトータルの高さは１８インチであった。屋根部とともに流動床の長さは１６ インチであった。エンクロージャの頂部付近で互いに向かって角度付けられた傾 斜した壁により、屋根部の全長さ１６インチに渡って延在する３／４インチの開 口または放出スロットが形成されていた。屋根部の開口の両側には戻りスロット が配置されていた。これらのスロットは使用されなかったパウダーを流動床へと 戻すために真空装置に接続されていた。 流動床は、細長い開口が移動するフロートガラスを横切って位置するようにフ ロートガラスの下側に配置された。３／４インチの開口はフロートガラスサブス トレートから約１／２インチ離れるようにされた。流動床の水平を注意深く調節 し、パウダー雲がサブストレートの幅全体に渡って均一に散らばるようにした。 圧縮空気を用いてエポキシパウダーを流動化し、流動床内で材料が雲状になるよ うにした。この空気の相対湿度は２５％以下に保たれ、温度は６０°Ｆに、圧力 は１０ｐｓｉに保たれた。傾斜した壁によって流動化されたエポキシパウダーの 雲を導き、屋根部の３／４インチの放出スロットを通過するようにした。パウダ ーはフロートガラス上へと運ばれ、そこで硬化してガラスサブストレート上に熱 硬化性エポキシコーティングを形成した。フロートガラスに付着 しなかった余ったパウダーは真空装置を通じて流動床へと戻された。流動床の温 度をパウダーの重合温度以下に保つため、流動床に隣接して冷却ファンを内部に 装備した。 結果として得られたフロートガラス上のエポキシバッキングは名目０．００１ インチの厚さであった。この光沢のあるバッキングはエッジがはっきりしており 、ガラスのバッキングが形成された部分に渡って均一な厚さを有していた。この コーティングは、バッキングされたサブストレートがフロートガラスプロセスの 冷却部内の整列されたローラ上を通過していくとき、ローラによるポリマーの剥 離または除去がほとんどなかった。 結果として得られた製品に対し、上述した付着性検査の両方を行った。両検査 の結果は、十分な付着性を示すものであった。また、得られた製品は可視光範囲 において１％未満の光透過率を示した。 例２ 例１で示したのと同じ手順及び作動パラメータをこの例でも一般に踏襲して用 いた。例１で用いたプリポリマーパウダーをより多くの量流動床に充填した。流 動化空気の体積を、流動床内のパウダーを増量したのに合わせて増加した。 得られた光沢のあるエポキシバッキングは、第１の例よりもより重いフィルム 状に形成された。バッキングはサブストレートを均一に被覆し、約０．００８イ ンチの厚さを示した。このバッキングはガラスの長手方向に若干ではあるが幾分 かの厚さのばらつきを示した。 例３ 本例では、焼き鈍しされたガラスサブストレートを用いた。ガラスサブストレ ートをコンベアー加熱炉内で３５０°Ｆの温度に加熱した。コンベアー加熱炉は 、本発明の方法をテストするため、実験室においてフ ロートガラスプロセスでのバッキング形成における条件をシミュレートするべく 使用した。この加熱炉で、一列に並べられたローラを使用してガラスサブストレ ートを搬送し、本発明の方法を実施する前に加熱ゾーンを通過するようにした。 その後、加熱されたガラスサブストレート上に接着促進剤として“Dow Cornin g Corporation”の“Z-6040 Silane（登録商標）”を噴霧した。その直後に続い て、粉末状にしたポリ塩化ビニルパウダーをサブストレートの上面に加えた。こ のパウダーは手作業で均一になるように加えた。ポリ塩化ビニルパウダーはサブ ストレート上で重合しポリマーバッキングを形成した。このポリマーバッキング は、ガラスサブストレートが室温へと冷却されるにつれ硬化した。不透明化され た完成した製品は、１％未満の可視光透過率を示した。得られた製品に対して、 上述した水浸漬検査を行った。このポリ塩化ビニルバッキングは、十分な付着特 性を示した。 予想例１ 例１で述べたフロートガラスプロセスを、本発明の方法を実施するためのガラ スリボンサブストレートを提供するのに用いる。ガラス製造プロセスのフロート バス部内でガラスリボンの上面に反射性コーティングを施す。この反射性コーテ ィングは、ガラス表面上に分散されそれに付着するシリコンからなる第１層を含 む。このシリコン層は名目厚さが約２４０Åとなるように形成する。また、名目 厚さ約８００Åの二酸化シリコンからなる中間層をシリコン層の上に形成する。 更に、名目厚さ約７００Åの酸化スズ層を二酸化シリコン層の上に堆積させ被着 させる。 エポキシバッキングを炉の直後のエリアにおいてフロートガラスリボンの底面 に形成する。例１で述べたのと同じ手順及び作動パラメータをこの例でも使用す る。このエポキシバッキングは、反射性コーティング と組合わさって、第１の表面鏡として使用するのに適した製品をなす。 結果として得られる製品は、ガラスサブストレートのバッキングされた部分に 渡って均一な厚さを有する光沢のあるエポキシバッキングを具備するだろう。こ の製品では、コーティングからの可視光反射率は７８％より大きく、一方バッキ ングを通過する可視光の透過率は１％未満となるだろう。また、このバッキング は、上述した付着性検査で十分な付着性を示すだろう。 予想例２ 例１で述べたフロートガラスプロセスを、本発明の方法を実施するためのガラ スリボンサブストレートを提供するのに使用する。ガラス製造プロセスのフロー トバス部内でガラスリボンの上面に反射性コーティングを施す。この反射性コー ティングは、ガラス表面上に分散されそれに付着するシリコンからなる第１層を 含む。このシリコン層は名目厚さが約２００Åとなるように形成する。また、名 目厚さ約１０００Åの二酸化シリコンからなる中間層をシリコン層の上に形成す る。更に、名目厚さ約７００Åの第２シリコン層を二酸化シリコン層の上に堆積 させ被着させる。 エポキシバッキングを炉の直後のエリアにおいてフロートガラスリボンの上面 に形成する。即ち、エポキシバッキングを反射性コーティングの直上に形成する 。例１で述べたのと同様の手順及び作動パラメータをこの例でも使用するが、流 動床として第４図に示したのと同様のものを使用する点が異なる。このエポキシ バッキングは、反射性コーティングと組み合わさって、第２の表面鏡として使用 するのに適した製品をなす。 結果として得られる製品は、ガラスサブストレートのバッキングされた部分に 渡って均一な厚さを有する光沢のあるエポキシバッキングを具備するだろう。こ の製品では、４ｍｍの厚さで測定した場合、ガラスか らの可視光反射率は７５％より大きくなるだろう。また、この製品ではバッキン グを通過する可視光の透過率は１％未満となるだろう。このバッキングは、上述 した付着性検査で十分な付着性を示すだろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 163/00 Ｃ０９Ｊ 163/00

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリマーバッキングをサブストレート上に形成する方法であって、 （ａ）プリポリマーパウダーを準備する過程と、 （ｂ）前記パウダーをコーティングされるべきガラスサブストレートの近くへ と送る過程であって、前記ガラスサブストレートは前記パウダーの重合温度より 高い温度にある該過程と、 （ｃ）前記パウダーが重合して前記ガラスサブストレート上にバッキングを形 成するように、前記パウダーを前記ガラスサブストレート上へと放出する過程と を含むことを特徴とするサブストレート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ２．前記ガラスサブストレートが約３００乃至４５０°Ｆの温度のフロートガラ スリボンであり、前記パウダーが前記フロートガラスリボン上に連続的に放出さ れることを特徴とする請求項１に記載のサブストレート上へのポリマーバッキン グの形成方法。 ３．前記プリポリマーパウダーがエポキシパウダーであることを特徴とする請求 項１に記載のサブストレート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ４．前記プリポリマーパウダーがポリ塩化ビニルパウダーであることを特徴とす る請求項１に記載のサブストレート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ５．前記ガラスサブストレートが強化ガラスシートであって、前記プリポリマー パウダーが空気焼き入れ過程の後の前記強化ガラスシート上へと放出され、この とき前記強化ガラスシートが約３００乃至４５０°Ｆの温度にあることを特徴と する請求項１に記載のサブストレート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ６．前記パウダーが速硬性のパウダーであることを特徴とする請求項１ に記載のサブストレート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ７．前記プリポリマーパウダーが、アミノシラン、メルカプトシラン、グリシド キシシラン、またはイソシアナトシランからなるグループから選択される有機官 能シラン接着促進剤を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のサブストレ ート上へのポリマーバッキングの形成方法。 ８．前記パウダーの名目パウダーサイズが約２０乃至１２０ミクロンであること を特徴とする請求項１に記載のサブストレート上へのポリマーバッキングの形成 方法。 ９．前記ガラスサブストレート上の前記バッキングが１％未満の可視光透過率を 有していることを特徴とする請求項１に記載のサブストレート上へのポリマーバ ッキングの形成方法。 １０．エポキシバッキングをサブストレート上に形成する方法であって、 （ａ）エポキシパウダーを準備する過程と、 （ｂ）前記パウダーをコーティングされるべきガラスサブストレートの近くへ と送る過程であって、前記ガラスサブストレートは前記エポキシパウダーの重合 温度より高い温度にある該過程と、 （ｃ）前記エポキシパウダーが重合して前記ガラスサブストレート上に熱硬化 性エポキシバッキングを形成するように、前記エポキシパウダーを前記ガラスサ ブストレート上へと放出する過程とを含むことを特徴とするサブストレート上へ のエポキシバッキングの形成方法。 １１．前記エポキシパウダーが、アミノシラン、メルカプトシラン、グリシドキ シシラン、またはイソシアナトシランからなるグループから選択される有機官能 シランを接着促進剤として含んでいることを特徴とする請求項１０に記載のサブ ストレート上へのエポキシバッキングの形成方法。 １２．前記有機官能シランが、全パウダーの５重量％以下の量の３−グ リシドキシプロピル−トリメトキシシランであることを特徴とする請求項１１に 記載のサブストレート上へのエポキシバッキングの形成方法。 １３．前記ガラスサブストレートがフロートガラスリボンであり、該ガラスリボ ンが約３００乃至４５０°Ｆの温度にある間に前記エポキシパウダーが前記フロ ートガラスリボン上に連続的に放出されることを特徴とする請求項１０に記載の サブストレート上へのエポキシバッキングの形成方法。 １４．前記ガラスサブストレートが強化ガラスシートであって、前記エポキシパ ウダーが空気焼き入れ過程の後の前記強化ガラスシート上へと放出され、このと き前記強化ガラスシートが約３００乃至４５０°Ｆの温度にあることを特徴とす る請求項１０に記載のサブストレート上へのエポキシバッキングの形成方法。 １５．前記エポキシパウダーがエポキシポリエステルハイブリッド（epoxy poly ester hybrid）であり、得られる熱硬化性バッキングが耐紫外線性を呈すること を特徴とする請求項１４に記載のサブストレート上へのエポキシバッキングの形 成方法。 １６．前記エポキシパウダーが速硬性エポキシパウダーであることを特徴とする 請求項１０に記載のサブストレート上へのエポキシバッキングの形成方法。 １７．エポキシバッキングをフロートガラスリボン上にその製造過程において形 成する方法であって、 （ａ）アミノシラン、メルカプトシラン、グリシドキシシラン、またはイソシ アナトシランからなるグループから選択される有機官能シラン接着促進剤を含む 速硬性エポキシパウダーを準備する過程と、 （ｂ）前記パウダーをコーティングされるべきフロートガラスリボンの近くへ と送る過程であって、前記フロートガラスリボンは前記エポキ シパウダーの重合温度より高い温度である約３００乃至４５０°Ｆの温度にある 該過程と、 （ｃ）前記エポキシパウダーが重合して前記ガラスサブストレート上に熱硬化 性エポキシバッキングを形成するように、前記エポキシパウダーを前記フロート ガラスリボン上へと放出する過程とを含むことを特徴とするフロートガラスリボ ン上へのエポキシバッキングの形成方法。 １８．前記グリドオキシシランが、全パウダーの５重量％以下の量の３−グリシ ドキシプロピル−トリメトキシシランであることを特徴とする請求項１７に記載 のフロートガラスリボン上へのエポキシバッキングの形成方法。 １９．前記フロートガラスリボンが、前記バッキングが形成されるのとは反対側 の面に被着されたシリカコーティングを有していることを特徴とする請求項１７ に記載のフロートガラスリボン上へのエポキシバッキングの形成方法。 ２０．前記フロートガラスリボンが、前記バッキングが形成されるのとは反対側 の面に被着されたシリコンコーティングとその上に被着されたシリカコーティン グとを有していることを特徴とする請求項１７に記載のフロートガラスリボン上 へのエポキシバッキングの形成方法。 ２１．前記パウダーの名目パウダーサイズが約２０乃至１２０ミクロンであるこ とを特徴とする請求項１７に記載のフロートガラスリボン上へのエポキシバッキ ングの形成方法。 ２２．前記パウダーの名目パウダーサイズが約４０ミクロンであることを特徴と する請求項１７に記載のフロートガラスリボン上へのエポキシバッキングの形成 方法。 ２３．前記ガラスサブストレート上の前記バッキングが１％未満の可視光透過率 を有していることを特徴とする請求項１７に記載のフロートガ ラスリボン上へのエポキシバッキングの形成方法。 ２４．前記バッキングの厚さが約０．００２乃至０．００８インチであることを 特徴とする請求項１７に記載のフロートガラスリボン上へのエポキシバッキング の形成方法。 ２５．請求項１の方法によって形成されたポリマーバッキングを具備したサブス トレート。 ２６．請求項１７の方法によって形成されたエポキシバッキングを具備したサブ ストレート。 ２７．エポキシバッキングをフロートガラスリボン上にその製造過程において形 成することによってミラーを製造するための方法であって、 （ａ）表面に光反射性コーティングが形成されたフロートガラスリボンを準備 する過程と、 （ｂ）エポキシパウダーを準備する過程と、 （ｃ）前記パウダーを前記フロートガラスリボンの近くへと送る過程であって 、前記フロートガラスリボンは前記エポキシパウダーの重合温度より高い温度に ある該過程と、 （ｄ）前記エポキシパウダーが重合して前記フロートガラスリボン上に熱硬化 性エポキシバッキングを形成するように、前記エポキシパウダーを前記フロート ガラスリボン上に放出する過程とを含むことを特徴とするミラー製造方法。 ２８，前記エポキシパウダーが、前記コーティング上に放出されそこで重合して 第２の表面鏡を形成することを特徴とする請求項２７に記載のミラー製造方法。 ２９．前記コーティングが、前記フロートガラスリボンの表面上に被着された第 １シリコン層と、前記第１シリコン層上に被着された二酸化シリコン層と、前記 二酸化シリコン層上に被着された第２シリコン層とを 含んでいることを特徴とする請求項２８に記載のミラー製造方法。 ３０．前記エポキシパウダーが、前記コーティングが形成された表面とは逆側の 前記フロートガラスリボンの表面上へと放出されそこで重合して第１の表面鏡を 形成することを特徴とする請求項２７に記載のミラー製造方法。 ３１．前記コーティングが、前記フロートガラスリボンの表面上に被着されたシ リコン層と、前記シリコン層上に被着された二酸化シリコン層と、前記二酸化シ リコン層上に被着された酸化スズ層とを含んでいることを特徴とする請求項３０ に記載のミラー製造方法。 ３２．前記ガラスリボン上の前記ポリマーバッキングが１％未満の可視光透過率 を有していることを特徴とする請求項２７乃至３１のいずれかに記載のミラー製 造方法。 ３３．請求項３２の方法によって形成されたポリマーバッキングを具備したミラ ー。