KR20150037868A - 템퍼링가능한 에나멜 유리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알칼리성 규산염 무기 코팅을 포함하는 착색 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판으로서, 색상 및 템퍼링 중 색상 변화, 고온 베이킹 단계를 필요로 하지 않으면서 저온에서의 접착력 및 기계적 강도에 있어서 요구되는 성능을 달성한 기판에 관한 것이다.

Description

템퍼링가능한 에나멜 유리 {TEMPERABLE ENAMELLED GLASS}

본 발명의 주제는 건물 내장 및/또는 외장에 사용되는 것으로서 래커로 도장된 템퍼링가능한 유리 또는 유리-세라믹으로 된 기판 및 그의 제조 방법이다. 래커로 도장된 유리는 특히 건물의 벽 또는 가구 전면부를 장식하기 위한 것이다.

현재 불투명하고 색상이 있는 래커로 도장된 유리를 얻는 두 가지 주된 유형의 코팅 방법이 있다. 첫번째 방법은 유리 기판을 주로 수지와 유기 또는 무기 안료의 혼합물을 포함하는 유기 페인트로 코팅하는 것이다. 두번째 방법은 코팅될 기판 상에서, 유리 프릿, 무기 안료 및 가열시 소산되는 수지로 된 에나멜을 용융시키는 것이다.

유기 페인트를 기재로 하는 코팅의 주된 단점은 그와 같이 코팅된 기판을 고온 템퍼링할 수 없다는 것이다. "고온 템퍼링"이란 기판을 공기 중 600 ℃를 넘는 온도로 수 분 동안 가열한 다음 급속 냉각시키는 것으로 이해된다. 이러한 조건은 유기 코팅에 있어서는 너무 공격적인 것이므로 기초 화합물 (탄소, 이산화탄소 등)로의 분해가 일어난다.

유리의 기계적 강도는 고온 템퍼링에 의해 상당히 증가된다. 템퍼링된 유리는 또한 파쇄시 날카롭지 않은 다수의 작은 파편으로 분해된다는 장점이 있다. 따라서, 유기 페인트로 코팅된 유리는, 사전에 템퍼링된 유리 시트에, 따라서 템퍼링된 유리 시트는 절단시 파쇄되므로 확정된 크기를 갖는 유리 시트에, 페인트를 도포하는 것이 아닌 한, 상기의 (특히 안전 표준 EN 12150-1:2000에 따른) 특성을 가질 수 없다. 제품의 크기가 종종 소비자-맞춤형으로 이루어지는 실내 장식 분야에서 대량 생산은 일반적인 것이 아니므로, 유기 페인트는 특히 템퍼링되지 않는 유리와 관련되며, 이러한 템퍼링되지 않는 유리는 기계적 특성이 불량하다.

에나멜의 단점은 기판 상에 침착되는 층이 그의 용융 전에는 매우 낮은 기계적 강도와 가수분해 내성을 갖는다는 것이다. 따라서, 에나멜로 코팅된 유리는 그것이 전형적으로 600 ℃를 넘는 온도로 가열처리되고 또한 침착된 층이 용융된 것이 아닌 한, 수송, 저장, 절단, 트리밍(trimming) 또는 세척할 수 없다. 그러나, 일단 유리가 템퍼링된 후에는, 디템퍼링하는 추가의 단계가 수행되지 않는 한 그와 같은 작업은 불가능하다. 따라서, 에나멜은 반드시 확정된 크기를 갖는 패널 상에 침착되어야 한다. 상기한 바와 같이, 이러한 종류의 제품은 크기가 종종 소비자-맞춤형으로 이루어지는 실내 장식 분야에는 적절하지 않다.

용융되지 않은 에나멜의 기계적 내성을 증가시키기 위하여, WO 2007/104752는 에나멜층 상에 수지층이 침착되어 있는 2층 시스템을 기재하고 있다. 이러한 시스템에서는 제2층이 침착되기 전에 제1층을 고화시킬 필요가 있기 때문에, 많은 산업적 단계가 필요하다. 또한, 수지층의 침착 중에 에나멜 층이 분해될 수 있는 위험이 크다. 마지막으로, 2층 시스템 중 수지의 양이 비교적 많아서, 템퍼링 중에 사용된 모든 수지를 제거하는 것이 어려우므로, 결과적으로 코팅된 기판 상에 흑점이 나타날 수 있다. 따라서, WO 2011/095471은 이러한 유형의 시스템을 위한 특별한 템퍼링 공정을 제공하고 있다.

용융되지 않은 에나멜의 기계적 내성을 향상시키기 위해 고려될 수 있는 또 다른 방법은 수지의 양을 증가시키는 것이다. 이에 대해서는, 예컨대, WO 2007/135192 또는 WO 2011/051459에서 다뤄지고 있다. 이들 층에 있어서의 주된 문제점은 물의 존재하에 유리에 대한 접착성이 낮다는 것이므로, 코팅된 유리의 통상적인 트리밍 또는 드릴링 단계에서 종종 착색층의 층간 박리가 일어난다는 것이다. 두번째 유력한 문제점은 템퍼링 퍼니스 중에서 불꽃이 일어난다는 것으로, 이에 의해 퍼니스의 저항 가열기가 심지어 분해될 수도 있다.

이들 두 가지 기술적 해결책과 병행하여, WO 2006/111359는 유리 기판 상에 안료-함유 졸-겔 층을 침착시키는 것을 기재하고 있다. 이들 시스템에서의 문제점은 불투명성이며, 졸-겔 층은 그 두께가 수 마이크로미터를 넘는 경우 균열이 생기는 경향이 있는 것으로 알려져 있기 때문이다. 그러나, 목적하는 용도를 위한 불투명성은 그와 같은 두께에서는 얻어지지 않는다. 사실상, 추가의 불투명화층을 침착시키는 것이 필요하므로, 단순히 템퍼링 전 래커로 도장된 유리에서의 템퍼링 내성 및 기계적 강도의 문제점을 그대로 전가하는 것이다.

미국 특허 제5,510,188호는 유리에 특히 안료와 알칼리성 규산염 및 장석의 용액을 포함하는 조성물을 도포하는 것을 기재하고 있다. 이러한 코팅의 도포는 2-단계 열처리를 필요로 하는데, 최종 경화 단계는 500 내지 760 ℃에서 수행된다. 이러한 고온-처리는 원하는 내성 및 접착 특성을 얻기 위해 필요하다.

에나멜을 대체할 목적으로, 유럽 특허 EP 0,815,176 및 EP 0,946,654는 알칼리성 규산염을 기재로 하며, 저융점 유리 프릿 및/또는 산화아연 분말의 존재로 인해 유리에 대한 양호한 접착력을 나타내는 페인트 조성물을 기재하고 있다. 이러한 유형의 코팅은 550 ℃를 넘는 온도로 가열된 후에야 완전히 경화되며, 원하는 접착력을 나타낸다. 또한, 이들 조성물 중에 존재하는 유리 프릿은 고온 열처리 과정 중 용융될 때 첨가제나 유기 불순물 (계면활성제, 충전제 중에 함유된 불순물 및 안료 등)을 포획할 수 있다. 상기 특허 문헌의 경우에서와 같이, 이들 첨가제 또는 유기 불순물은 부분적으로 연소하여 흑색의 잔류물을 남기므로, 매우 어두운 색상의 페인트에만 사용될 수 있다.

따라서, 수송, 저장, 절단, 트리밍, 세척 및 템퍼링이 가능하면서, 코팅된 기판의 고온 열처리를 필요로 하지 않는, 요구되는 불투명성을 갖는 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판을 개발하는 것은 바람직할 것이다. 또한, 고온 템퍼링 과정 중 색상이 단지 약한 정도로만 변화되는, 가능한 밝은 색상의 페인트를 사용하는 제품을 개발하는 것이 바람직할 것이다. 이를 위해 본 발명이 개발된 것이다.

본 발명자들에 의해 밝혀진 바로는, 알칼리성 규산염을 기재로 한 무기 코팅을 도포함으로써 불투명 착색된 래커로 도장된 유리를 얻을 수 있었으며, 이러한 유리는 색상 및 템퍼링 중 색상 변화, 고온 베이킹 단계를 필요로 하지 않는 저온에서의 접착력 및 기계적 강도에 있어서 요구되는 성능을 달성한 것이었다.

본 발명의 주제는 적어도 한쪽 표면의 일부 또는 전부가 불투명 코팅층으로 코팅된, 템퍼링가능한 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판으로서, 기판에 직접 도포되는 상기 코팅층이 10 내지 55 중량%의 규산나트륨, 규산칼륨 및/또는 규산리튬을 포함하는 알칼리성 규산염 수용액, 무기 충전제 및 1종 이상의 안료를 기재로 하는 무기 페인트이며, 층의 명도가 반사(reflection)로 측정될 때 L^* 성분이 20 이상이 되는 값이고, 상기 층으로 코팅된 기판의 템퍼링 전 및 후의 색차가 식

(식에서, ΔL^*, Δa^* 및 Δb^*는 코팅된 기판에 대하여 템퍼링 전 및 후에 측정된 색좌표 L^*, a^* 및 b*의 변화량을 나타냄)으로 정의되는 파라미터 ΔE^*가 5.0 이하가 되는 값인 것을 특징으로 하는 기판을 기재하고 있다.

본 발명의 또 다른 주제는 그와 같은 템퍼링가능한 래커로 도장된 기판의 제조 방법이다.

유리 또는 유리-세라믹 기판 상에 침착되는 코팅층은 알칼리성 규산염을 기재로 하는 수계 무기 페인트이며, 바람직하게는 접착 촉진제를 함유하지 않는다. 페인트 층은 접착력을 개선시키는 어떠한 하도층을 도포하지 않고서 기판 상에 직접 도포된다.

색좌표 L^*, a^* 및 b^*는 광원 D65하에 CIE 1931 표준 관측자를 사용하여 계산된다. 이는 기판측으로부터, 즉, 코팅에 대향한 표면측 상의 반사에 의해 얻어지는 색좌표에 해당한다. L* 성분은 명도를 정의하며, 그 값은 흑색인 경우의 0으로부터 백색인 경우의 100에까지 이른다. 값은 반사로 측정된다. a^* 및 b^*는 색의 범위를 나타낸다.

코팅층의 명도는 바람직하게는 반사로 측정되는 L^* 값이 50을 넘는 정도이다.

이와 같이 코팅된 기판은 고온 템퍼링되기 전에 요구되는 특성을 갖는다. 따라서, 기판은 코팅이 건조된 직후에 수송, 저장, 절단, 트리밍 및 세척될 수 있다.

본 발명에 따른 기판은 특히 템퍼링될 때 색이 변하지 않거나 단지 약간만 변화하는 장점을 갖는다.

파라미터 ΔE^*에 있어서의 변화량은 바람직하게는 2보다 작고, 보다 더 바람직하게는 1보다 작다.

또한, 코팅층은 특히 500 ℃ 미만의 온도에서 건조된 후, 표준 ISO 2409:2007의 격자 시험으로 측정된 기판에 대한 접착력이 2 이하이고, 더 작게는 1 이하이다.

코팅된 기판은 래커로 도장된 기판이 안전 표준 EN 12150-1:2000을 충족시키는 정도로 "템퍼링가능" 하다.

본 발명에 사용되는 무기 페인트는 액상 유리 또는 가용성 유리라고도 알려져 있는 알칼리성 규산염의 수용액을 기재로 한다.

바람직하게는, 무기 페인트는 10 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 내지 45 중량%의 규산나트륨, 규산칼륨 및/또는 규산리튬을 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 알칼리성 규산염의 양은 15 내지 25 중량%이다. 이러한 중간 정도의 양의 규산염은 특히 원하는 불투명도와 점도가 얻어지게 한다.

나트륨 또는 칼륨의 규산염은 낮은 원료 비용으로 바람직하다. 보다 더 바람직하게는, 페인트는 10 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 내지 45 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 규산칼륨을 포함한다. 이 화합물은 규산나트륨 보다 가수분해에 대한 내성이 더 크므로, 보다 내성이 큰 코팅이 생성되기 때문이다.

페인트는 또한 코팅에 원하는 색을 부여하는 1종 이상의 유기 또는 무기 안료를 포함한다. 바람직하게는 분말 형태인 안료는 무기 물질, 예를 들어, 원하는 색에 따라서 티타늄, 규소, 구리, 알루미늄, 크롬, 코발트, 철, 망간 및/또는 바륨의 산화물, 황화아연, 황화세륨 및/또는 황화카드뮴, 니켈 및/또는 크롬의 티타네이트 또는 비스무트 바나데이트일 수 있다.

안료가 어두운 색조를 나타내는 성질의 것일 경우, 그의 농도는 제한된다. 따라서, 안료가 구리, 철, 니켈 및/또는 코발트의 산화물로부터 선택될 때, 무기 페인트의 20 중량% 미만인 것이 바람직하다.

무기 페인트는 무기 안료 이외의 무기 충전제를 포함하며, 이들 충전제는 탈크와 같은 규산마그네슘, 알루미나, 석회석, 고령토, 점토 및 황산바륨으로부터 선택된다. 코팅층의 조성물 중 충전제의 양은 최대 60 중량%에 이를 수 있다.

유리하게는, 알칼리성 규산염 대 무기 입자의 중량 비율은 1:1 보다 작으며, 상기 무기 입자는 무기 충전제 및 무기 안료로 이루어진다. 바람직하게는, 이 비율은 0.8:1 보다 작으며, 더욱 바람직하게는 0.66:1 보다 작다. 페인트 중에 존재하는 무기 입자의 양은 존재하는 알칼리성 규산염의 양의 1.25배, 바람직하게는 1.5배이다. 이러한 방식으로, 원하는 용도에 필요한 코팅 불투명도를 얻을 수 있다.

무기 페인트는 추가로 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 3 중량% 미만의 분산화제, 소포제, 증점제, 안정화제 및/또는 경화제를 포함할 수 있다. 분산화제, 소포제 및 증점제는 특히 페인트의 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

경화제는 특히 알루미늄의 인산염 또는 수산화물일 수 있다. 이의 예로는 케미슈 파브리크 부덴하임 (Chemische Fabrik Budenheim) KG로부터의 파부티트 (Fabutit)^® 제품을 들 수 있다.

분산화제의 예로는, 제조사 에보니크 (Evonik)로부터의 화합물 테고 (Tego) 740^®를 들 수 있다.

소포제의 예로는, 제조사 에보니크로부터의 화합물 포우멕스 (Foamex)^®를 들 수 있다.

증점제는, 예를 들어, 제조사 뵐너 (Woellner)로부터의 화합물 베톨린 (Betolin) V30^®일 수 있다.

안정화제의 예로는 제조사 뵐너로부터의 화합물 베톨린 Q40^®일 수 있다.

유리하게는, 무기 페인트는 층의 건조 도중 또는 생성물의 템퍼링 과정 중에, 특히 기판이 350 ℃를 넘는 온도로 가열되는 경우 산소를 방출시킴으로써, 레올로지 첨가제 또는 유기 분말 중의 불순물을 통해 소량으로 존재할 수 있는 유기물의 연소에 기인하는 흑색화 효과를 제한할 수 있는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 질산염, 탄산염 또는 알칼리성 황산염으로부터 선택될 수 있다. 이러한 첨가제는 또한 유기 화합물, 예컨대, 옥살레이트 또는 폴리락테이트와 같이 산화력이 높은 화합물일 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 첨가제의 양은 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%이다. 바람직하게는, 산소를 방출시킬 수 있는 첨가제는 0.1 내지 3 중량%의 양으로 존재하는 알칼리 질산염이다. 이러한 첨가제는 현재 발효중인 환경, 건강 및 안정 기준에 부합하여 매우 유리하다.

백색, 즉, 반사로 측정되는 명도 L^*가 60 이상인 코팅을 얻는 것이 요구되는 경우, 산소를 방출시킬 수 있는 첨가제는 반드시 존재하여야 한다. 따라서, 반사로 측정되는 층의 명도 L^*가 60을 넘는 경우, 무기 페인트는 0.1 내지 3 중량%의 상기 첨가제를 포함한다.

코팅층은 지표면에서 통상적으로 발견되며, 저렴하고, 환경, 건강 및 안전 (EHS) 기준에 부합할 수 있는 물질을 사용한다는 장점이 있다. EHS 기준에의 부합성은 필수적이다.

유리하게는, 무기 페인트는 불투명도를 증가시키기 위해 크기가 5 μm보다 작거나, 바람직하게는 2 μm보다 작은 입자를 포함한다.

기판 상에 침착되는 코팅층은 두께가 10 μm 이상이다. 전형적으로는, 층의 두께는 50 μm이다.

본 발명은 또한 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판을 제조하는 방법에 관한 것으로, 그러한 방법은

a) 알칼리성 규산염 수용액, 무기 충전제 및 1종 이상의 안료를 포함하며, 바람직하게는 접착 촉진제를 함유하지 않는 무기 페인트를 기재로 하는 코팅층을 상기 기판의 적어도 한쪽 표면의 전체 또는 일부에 침착시키는 단계; 및

b) 상기 층을 코팅된 기판이 기계적 변형을 일으키지 않으며 절단 가능한 상태를 유지하는 온도에서 단일 단계로 건조시키는 단계를 포함한다.

코팅층은 당업자에 알려져 있는 습식 침착 공정의 어떠한 기술에 의해서나 침착될 수 있다. 예를 들어, 분무, 롤 코팅, 커튼 코팅, 층류 코팅 또는 스크린 인쇄 등을 사용할 수 있다.

건조 단계는 바람직하게는 500 ℃ 미만의 온도, 더 바람직하게는 400 ℃ 미만, 더 낮게는 200 ℃ 미만의 온도에서 실시된다. 건조 시간은 일반적으로 15분 미만, 바람직하게는 10분 미만이다. 건조 단계 중의 온도 상승은, 100 ℃/분 미만, 바람직하게는 70 내지 90 ℃/분의 속도로 이루어진다.

방법의 단계 a) 및 b)는 완전히 접착된 코팅을 가지며, 양호한 기계적 강도를 나타내고, 원하는 심미적 측면도 충족된 래커로 도장된 기판을 얻을 수 있게 한다.

래커로 도장된 기판의 제조 방법은 또한 기판이 안전 표준에 부합하여야 하는 경우, 550 ℃ 이상의 온도에서 수행되는 임의의 후속적 고온 템퍼링 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 방법에 사용되는 무기 페인트는 액상 유리 또는 가용성 유리라고도 알려져 있는 알칼리성 규산염의 수용액을 기재로 한다. 이러한 페인트는 10 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 내지 45 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 규산나트륨, 규산칼륨 및/또는 규산리튬을 포함한다. 원료 비용의 측면에서 나트륨 또는 칼륨의 규산염이 바람직하다. 보다 더 바람직하게는, 페인트는 10 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 내지 45 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 25 중량%의 규산칼륨을 포함한다. 페인트는 또한 코팅층에 원하는 색을 부여하는 1종 이상의 유기 또는 무기 안료를 포함한다. 바람직하게는 분말의 형태인 안료는 무기질일 수 있으며, 예를 들어, 원하는 색에 따라서 티타늄, 규소, 구리, 알루미늄, 크롬, 코발트, 철, 망간 및/또는 바륨의 산화물, 황화아연, 황화세륨 및/또는 황화카드뮴, 니켈 및/또는 크롬의 티타네이트 또는 비스무트 바나데이트일 수 있다.

무기 페인트는 탈크와 같은 규산마그네슘, 알루미나, 석회석, 고령토, 점토 및 황산바륨으로부터 선택되는 무기 충전제를 포함한다. 층의 조성물 중 충전제의 양은 최대 60 중량%일 수 있다.

유리하게는, 알칼리성 규산염 대 무기 입자의 중량 비율은 1:1 보다 작으며, 상기 무기 입자는 무기 충전제 및 무기 안료로 이루어진다. 바람직하게는, 이 비율은 0.8:1 보다 작으며, 더욱 바람직하게는 0.66:1 보다 작다. 페인트 중에 존재하는 무기 입자의 양은 존재하는 알칼리성 규산염의 양의 1.25배, 바람직하게는 1.5배이다. 이러한 방식으로, 원하는 용도에 필요한 코팅 불투명도를 얻을 수 있다.

무기 페인트는 추가로 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 3 중량% 미만의 분산화제, 소포제, 증점제, 안정화제 및/또는 경화제를 포함할 수 있다. 분산화제, 소포제 및 증점제는 특히 페인트의 1 중량% 미만의 양으로 존재할 수 있다.

무기 페인트는 층의 건조 도중 또는 생성물의 템퍼링 과정 중에, 특히 기판이 300 ℃를 넘는 온도로 가열되는 경우에 산소를 방출시킴으로써, 레올로지 첨가제 또는 유기 분말 중의 불순물을 통해 소량으로 존재할 수 있는 유기물의 연소에 기인하는 흑색화 효과를 제한할 수 있는 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 질산염, 탄산염 또는 알칼리성 황산염으로부터 선택될 수 있다. 이러한 첨가제는 유기 화합물, 예컨대, 옥살레이트 또는 폴리락테이트와 같이 산화력이 높은 화합물일 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 첨가제는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%이다.

유리하게는, 무기 페인트는 불투명도를 증가시키기 위해 크기가 5 μm보다 작거나, 바람직하게는 2 μm보다 작은 입자를 포함한다.

하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 그의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

<실시예>

실시예 1

수성 무기 페인트 조성물은 20 중량%의 뵐너사의 K42T^® 규산칼륨 용액을 28.6 중량%의 물 및 10 중량%의 산화티타늄 (안료)과 혼합하여 제조하였다. 다음 첨가제를 또한 가하였다:

- 7 중량%의 탈크 (리오 틴토 미네랄즈 (Rio Tinto Minerals)의 제트파인 (Jetfine) A1^®)

- 30 중량%의 알루미나 (알마티스 (Almatis)의 CTC 20^®)

- 3 중량%의 경화제 (케미슈 파브리크 부덴하임 KG의 파부티트 206^®)

- 0.1 중량%의 소포제 (에보니크의 포우멕스 825^®)

- 0.1 중량%의 증점제 (뵐너의 베톨린 V30^®)

- 0.3 중량%의 분산화제 (에보니크의 테고 740^®)

- 1 중량%의 질산칼륨

이와 같이 제조된 조성물을 유리 기판 상에 필름 코팅기로 도포한 다음, 150 ℃에서 10분 동안 건조시켰다.

얻어진 층의 두께는 약 50 μm였다. 반사로 측정된 L^*는 95.7이었다. 특히 단단했으며, 스클레로미터에 의해 4N 미만의 힘이 가해졌을 때 유리 측으로부터 가시적인 스크래치는 나타나지 않았다. 코팅층은 유리 기판에 대해 양호한 접착력을 가졌다: 표준화된 격자 시험 (ISO 2409:2007)에서 1점을 얻었으며, 침지후 접착 시험에서 박리가 관찰되지 않았다. 출원인 회사에 의해 개발된 이 시험은 샘플을 탈이온수에 3분 동안 담근 후, 페인트의 표면에 대고 마른 천으로 찍어가면서 물기를 말린 다음, 격자 시험에 사용되는 표준화된 접착 테입을 붙였다가 떼어내는 것이다. 이 시험은 래커로 도장된 유리의 트리밍 및 세척 단계에서 접착력을 평가할 수 있게 한다.

이와 같이 코팅된 기판은 경도, 색 또는 접착 특성의 상당한 손실없이 650 ℃에서 10분 동안 템퍼링될 수 있었다. 특히, 템퍼링되지 않은 층과 템퍼링된 층 사이의 색변화 ΔE^*는 2.0이었다.

실시예 2

수계 무기 페인트 조성물은 20 중량%의 뵐너사의 K42T^® 규산칼륨 용액을 31.6 중량%의 물 및 10 중량%의 산화티타늄 (안료)과 혼합하여 제조하였다. 다음 첨가제를 또한 가하였다:

- 7 중량%의 탈크 (리오 틴토 미네랄즈의 제트파인 A1^®)

- 30 중량%의 알루미나 (알마티스의 CTC 20^®)

- 0.1 중량%의 소포제 (에보니크의 포우멕스 825^®)

- 0.1 중량%의 증점제 (뵐너의 베톨린 V30^®)

- 0.3 중량%의 분산화제 (에보니크의 테고 740^®)

- 1 중량%의 질산칼륨

실시예 1에서와 같은 방법으로, 이와 같이 제조된 조성물을 유리 기판 상에 필름 코팅기로 도포한 다음, 150 ℃에서 10분 동안 건조시켰다.

얻어진 층의 두께는 여전히 약 50 μm였으며, 반사로 측정된 L^*는 96.2이었다. 스클레로미터에 의해 48 N 미만의 힘이 가해졌을 때 유리 측으로부터 가시적인 스크래치는 나타나지 않았다. 표준화된 격자 시험에서 1점을 얻었으며, 침지후 접착 시험에서 박리가 관찰되지 않았다.

이와 같이 코팅된 기판은 경도, 색 또는 접착 특성의 상당한 손실없이 650 ℃에서 10분 동안 템퍼링될 수 있었다. 특히, 템퍼링되지 않은 층과 템퍼링된 층 사이의 색변화 ΔE^*는 1.7이었으며, 코팅층은 템퍼링 후 흑색화 영역을 함유하지 않았다.

비교 실시예

비교의 목적으로, AGC사에서 제조된, 라코벨 T 쿨 화이트 (Lacobel T Cool White)^®로 코팅된, 템퍼링되지 않은 형태의 유리 기판에 유사한 시험을 실시하였다. 에나멜층은 다량의 수지를 함유하여, 최대 4N까지 스크래칭에 대한 내성을 나타냈다. 반면에 이 층은 기판에 매우 약하게 접착되었다: 표준화된 격자 시험에서 4점을 얻었으며, 침지후 접착 시험에서 25%의 박리가 관찰되었다. 더우기, 템퍼링되지 않은 층과 템퍼링된 층 사이의 색변화 ΔE^*는 무려 6.1이었다.

Claims (12)

1. 적어도 한쪽 표면의 전부 또는 일부가 불투명 코팅층으로 코팅된, 템퍼링가능한 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판으로서, 기판에 직접 도포된 상기 코팅층이 10 내지 55 중량%의 규산나트륨, 규산칼륨 및/또는 규산리튬을 포함하는 알칼리성 규산염 수용액, 무기 충전제 및 1종 이상의 안료를 기재로 하는 무기 페인트이며, 층의 명도가 반사로 측정될 때 L^* 성분이 20 이상이 되는 값이고, 상기 층으로 코팅된 기판의 템퍼링 전 및 후의 색차가 식

   

   (식에서, ΔL^*, Δa^* 및 Δb^*는 코팅된 기판에 대하여 템퍼링 전 및 후에 측정된 색좌표 L^*, a^* 및 b*의 변화량을 나타냄)으로 정의되는 파라미터 ΔE^*가 5.0 이하가 되는 값인 것을 특징으로 하는, 템퍼링가능한 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판.
2. 제1항에 있어서, 무기 페인트가 접착 촉진제를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 기판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 안료가 유기 또는 무기 안료인 것을 특징으로 하는 기판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 충전제가 탈크와 같은 규산마그네슘, 알루미나, 석회석, 고령토, 점토 및 황산바륨으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 알칼리성 규산염 대 무기 입자의 중량 비율이 1:1 보다 작으며, 상기 무기 입자가 무기 충전제 및 무기 안료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 페인트가 추가로 분산화제, 소포제, 증점제, 안정화제 및/또는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
7. 제6항에 있어서, 상기 작용제가 페인트의 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 페인트가 300 ℃를 넘는 온도에서 산소를 방출시키는 첨가제를 포함하며, 상기 첨가제가 질산염, 탄산염 또는 알칼리성 황산염, 또는 옥살레이트 또는 폴리락테이트와 같이 산화력이 높은 유기 화합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 페인트가 크기가 5 μm보다 작은, 바람직하게는 2μm 보다 작은 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 페인트 층의 두께가 10 μm 이상, 바람직하게는 50 μm 이상인 것을 특징으로 하는 기판.
11. a) 알칼리성 규산염 수용액, 무기 충전제 및 1종 이상의 안료를 포함하며, 바람직하게는 접착 촉진제를 함유하지 않는 무기 페인트를 기재로 하는 코팅층을 기판의 적어도 한쪽 표면의 전체 또는 일부에 침착시키는 단계; 및
    b) 상기 층을 코팅된 기판이 기계적 변형을 일으키지 않으며 절단 가능한 상태를 유지하는 온도에서 단일 단계로 건조시키는 단계
    를 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 템퍼링가능한 래커로 도장된 유리 또는 유리-세라믹 기판의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 건조 단계가 500 ℃ 미만의 온도, 바람직하게는 400 ℃ 미만의 온도, 더욱 바람직하게는 200 ℃ 미만의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.