JPH02259087A - ガラスコーティング体の製造方法及びガラスコーティング用シート - 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、ガラス粉末シートを柔軟基材による粘着層を
介した補強下に取り扱うことにより、薄層コートもムラ
なく容易に行えるようにしたガラスコーティング体の製
造方法、及びそれに用いるガラスコーティング用シート
に関する。

発明の背景 金属やガラス、焼成セラミック等からなる耐熱性被着体
に、表面平滑性や耐磨耗性、耐腐食性や電気絶縁性等を
付与する目的、あるいは装飾目的などから、ガラス層が
コーティングされている。

そのガラスコーティング体の製造方法として、ガラス粉
末シートを耐熱性被着体に接着し、これを焼成処理する
方法が提案されている。このシート方式は、それまでの
焼成用インクを塗布する方式に比べ、インクの乾燥や重
ね塗りが不要で製造効率に優れること、凹凸面や曲面等
への適用が容易なこと、使用材料や、配合組成等の任意
性に優れること、粘着層を介した接着方式により脆弱な
被着体への適用が容易なこと、コーティング層の厚さ調
節が容易なこと、部分コーティングも容易なことなどの
利点を有している。

従来の技術 従来、前記のシート方式として、離型性基材の上に、ガ
ラス粉末と有機バインダからなる焼成用インク層と粘着
層を順次形成してなるシート、すなわちガラス粉末シー
トに離型性基材を直接接着した形態のシートを耐熱性被
着体に接着したのちその離型性基材を剥離して焼成処理
し、ガラスコーティング体を得る方法が知られていた（
特開昭６３−２５６５８４号公報）。

発明が解決しようとする課題 上記のシート方式における重要課題は、ガラス粉末シー
トをどのようにして、破壊することなく安定に取り扱う
かということである。けだし、有機バインダの多用は焼
成時に分解ガスが抜けにくくなり、発泡やカーボン残り
で焼成体の外観不良を誘発するため、また同様に、燃焼
しにくい有機バインダも外観不良を誘発するため、その
使用量や種類が大きく制約され、得られるガラス粉末シ
ートが壊れやすくて取り扱いにくいからである。

その取り扱いにくさは、薄いコート層を形成すべくガラ
ス粉末含有層を薄くするほど累進的に増大する。

前記した従来技術は、その取り扱いにくさを離型性基材
で補強して改善することを提案するものであるが、離型
性基材と焼成用インク層間の接着強度を適度に設定する
ことが困難で、安定に取り扱いうるものが得にくい問題
点があった。すなわち、離型性基材と焼成用インク層間
の接着強度は、強すぎると焼成用インク層が離型性基材
と共に剥がされることとなり、弱すぎるとシートを持ち
上げた際などに焼成用インク層が離型性基材より脱落す
ることとなって、いずれの場合もコーティングムラの原
因となる。ぞのため、離型性基材と焼成用インク層間の
接着強度を、剥離性と保持性の観点よりバランスさせる
必要があるが、そのバランスを従来技術では有機バイン
ダで調節することを要する。しかし、用いうる種類や量
の制約が大きく、シかもガラス粉末間の凝集力、すなわ
ちガラス粉末シートの強度を調節する役割も担う有機バ
インダで、さらに離型性基材と焼成用インク層間の接着
強度も調節することは頗る困難で、満足できる保持・剥
離バランスを有するものを得ることが困難であった。ま
して、ガラス粉末シートの耐熱性被着体への接着、及び
その離型性基材の剥離除去の自動化には、より高度な保
持・剥離バランスが要求されることとなるため、かかる
自動化を可能にするものを得ることはより困難であった
。

課題を解決するための手段 本発明は、ガラス粉末シートを粘着層を介して柔軟基材
で補強して取り扱う方法により、上記の課題を克服した
ものである。

すなわち、本発明は、ガラス粉末を有機バインダで保形
してなるコーティング材層の片面に仮着用粘着層を設け
てなるガラス粉末シートを、予めそのコーティング材層
の露出側に保持用粘着層を介し柔軟基材を接着して補強
した状態で、前記の仮着用粘着層を介し耐熱性被着体に
仮着する工程、形成された仮着体より柔軟基材を保持用
粘着層と共に剥離除去したのち、ガラス粉末シートを焼
成処理する工程からなることを特徴とするガラスコーテ
ィング体の製造方法、及び ガラス粉末を有機バインダで保形してなるコーティング
材層の片面に仮着用粘着層を、他面に保持用粘着層を介
し柔軟基材を有してなり、かつ保持用粘着層のコーティ
ング材層に対する接着力が仮着用粘着層の被着体に対す
る接着力よりも小さくなるよう形成したことを特徴とす
る、前記の方法に用いるガラスコーティング用シートを
提供するものである。

作用 ガラス粉末シートを保持用粘着層を介し柔軟基材で補強
する方式とすることにより、コーティング材層の強度、
すなわちガラス粉末間の凝集力、及びコーティング材層
と柔軟基材間の接着強度を、有機バインダ又は保持用粘
着層を介してそれぞれ独自に調節することができる。こ
れにより、保持用粘着層による接着力と柔軟基材による
補強効果が相乗作用し、コーティング材層に対する剥離
性と保持性が適度にバランスした状態を容易に形成する
ことができる。その結果、かかる補強下にガラス粉末シ
ートを安定して取り扱うことができ、上記したシート方
式の利点を活かしつつ、コーティング材層が薄くて壊れ
やすい場合にも破壊することな（、所定位置に精度よく
接着することができる。また、コーティング材層の強度
や柔軟基材の接着強度等を幅広く設定することができ、
これにより各層の強度、ないし層間の接着強度差を幅広
く設定できる結果、ガラス粉末シートの耐熱性被着体へ
の接着、柔軟基材の剥離等の自動化を有利に行うことが
できる。

前記において、保持用粘着層のみを付設する方式では十
分な補強効果を付与することができないし、また柔軟基
材を付与するだけでは十分な密着力が発現せず、いずれ
の場合も剥離性と保持性が適度にバランスした接着・補
強効果の達成が困難である。なお、保持用粘着層を介し
て柔軟基材を接着した場合における前記した安定な取り
扱いの実現には、保持用粘着層の外力に対する緩衝能力
が大きく寄与しているものと思われる。

発明の構成要素の例示 本発明においては、ガラス粉末を有機バインダで保形し
てなるコーティング材層の片面に仮着用粘着層を設けて
なるガラス粉末シートが用いられる。

ガラス粉末としては、例えばＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３・ＳｉＯ
２系ガラス粉末、Ｎａ２０−Ｂ２Ｏ３ＳｉＯ２系ガラス
粉末、ＢａＯ−ＣａＯ−８ｉＯ２系ガラス粉末、Ｎａ２
０−Ａｌ２Ｏ３・Ｐ２Ｏ５系ガラス粉末などで代表され
る公知物を用いてよい。粒径は０．１〜５０νｍ１就中
０．５〜ｌＯｕｍ程度が適当である。

コーティング材層には、形成されるガラスコーティング
層の表面物性の向上などを目的として、ガラス粉末のほ
かに必要に応じ他の無機粉末を配合してもよい。好まし
く用いうる無機粉末の例としては、５ｉＣｓ　ＳｉＮ＜
　、ＢＮＸ　Ａ１２０ｓ　、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ｔｉ
Ｏ２、ＢａＴｉＯ３などがあげられる。用いる無機粉末
の粒径は、０．１１−１Ｏ０ｕ　Ｎ就中０．５〜５０μ
ｍ程度が適当である。その使用量は、ガラス粉末１００
重量部あたり５０重量部以下が通例である。

有機バインダとしては、例えば炭化水素系樹脂、ビニル
系ないしスチレン系樹脂、アセタール系樹脂、ブチラー
ル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレ
タン系樹脂、繊維素系樹脂などが用いられる。焼成時に
おける焼失性の良好なものが好ましく用いられ、この点
よりは炭化水素素糸樹脂、アセタール系樹脂、アクリル
系樹脂、繊維素系樹脂、就中アクリル系樹脂が好ましい
。

有機バインダの使用量は、用いるガラス粉末や無機粉末
の種類や粒径により異なるが、一般にはガラス粉末１０
０重量部あたり５〜４０重量部の使用が好ましい。その
使用量が過少では形成されるコーティング材層が強度不
足で取り扱いにくくなるし、過多では焼成時に分解ガス
が抜けにくくなり、発泡構造のコーティング層が形成さ
れやすくなる。

コーティング材層の形成は、例えば１種又は２種以上の
ガラス粉末、無機粉末、有機バインダを有機溶剤を用い
てボールミル等の混合機で混合し、その混合液を離型性
基材等の上にドクターブレード法等で展開することによ
り行うことができる。

その際、混合液の脱泡処理を十分に行うことが好ましい
。なお、混合液の調製に際しては、分散剤、可塑剤、消
泡剤、離型剤等の添加剤を併用してもよい。分散剤は均
質混合液の形成に有用で、各種の界面活性剤、脂肪酸、
脂肪酸エステル、魚油、アクリル系オリゴマなどが一般
に用いられる。その使用量は、ガラス粉末と無機粉末の
合計量１００重量部あたり０．０１−１０重量部、就中
０．１〜２重量部が適当である。形成するコーティング
材層の厚さは、目的とするコーティング層の厚さに応じ
適宜に決定してよい。一般には５〜５００μｍ１就中３
０〜３００μｍとされる。

コーティング材層の片面に設ける仮着用粘着層の形成に
用いる粘着剤については特に限定はない。

焼成時における焼失性の良好なものが好ましく用いられ
る。その例としては、ジエン系やネオプレン系等のゴム
系粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリビニルエーテル系粘
着剤、シリコーン系粘着剤などがあげられる。

仮着用粘着層の形成は、コーティング材層に粘着剤をス
プレ一方式などの適宜な手段で塗工する方式や、予めセ
パレータ上に設けた粘着層をコーティング材層に移着す
る方式など、適宜な方式で行ってよい。仮着用粘着層の
厚さは、通例１〜１１００ｕとされる。薄すぎると耐熱
性被着体との充分な接着力が発現せず、厚すぎると焼成
時の分解ガス量が多くて耐熱性被着体との密着不良を生
じやすい。なお、仮着用粘着層は耐熱性被着体に仮着す
るまでの間、セパレータなどを貼着して保護してお（こ
とが好ましい。

本発明において、ガラス粉末シートの仮着用粘着層を介
した耐熱性被着体への仮着は、予めそのコーティング材
層の露出側に保持用粘着層を介し柔軟基材を接着して補
強した状態で行う。第１図にその状態を例示した。１が
柔軟基材、２が保持用粘着層、３がコーティング材層、
４が仮着用粘着層、５が耐熱性被着体である。なお、ガ
ラス粉末シートは、コーティング材層３と仮着用粘着層
４の合体部分である。

柔軟基材は、前記した仮着用粘着層に準じてコーティン
グ材層に設けた保持用粘着層に対し接着してもよいし、
柔軟基材に保持用粘着層を設けてなる粘着シートとして
コーティング材層に接着してもよい。柔軟基材をガラス
粉末シートに付設する段階は、ガラス粉末シートを形成
する際から該シートを耐熱性被着体に仮着する直前まで
の間のいずれでもよい。予めガラス粉末シートに柔軟基
材を設けてなるガラスコーティング用シートとして取り
扱うことが、その補強効果による保護機能を流通時や保
管時等の段階においても発揮させることができて有利で
ある。

保持用粘着層は、柔軟基材を介してコーティング材層か
ら円滑に剥離できるよう、そのコーティング材層との接
着力が、仮着用粘着層の耐熱性被着体及びコーティング
材層に対する接着力よりも小さくなるよう形成すること
が好ましい。通例、保持用粘着層のコーティング材層に
対する接着力が、仮着用粘着層のコーティング材層又は
耐熱性被着体に対する接着力のいずれか小さいほうの１
／２以下、就中１／３〜１／３０となるように保持用粘
着層を形成することが好ましい。保持用粘着層の形成に
用いる粘着剤の材質については特に限定はない。層厚は
通例、１〜５００μｍとされる。

柔軟基材には、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等のプラスチッ
クからなるフィルムや、紙、セロハン、布、金属箔など
、適宜なものを用いてよい。

ガラス粉末シートの一方端から順次容易に接着できる程
度の腰を付与できる柔軟基材が、空気の抱き込みなく仮
着できて好ましい。

なお、耐熱性被着体へのガラス粉末シートの仮着に際し
ては、必要に応じ熱ロールや熱プレスで圧着して、密着
力を高めてよい。第２図に仮着段階の状態を例示した。

仮着が済むと第３図のように、その仮着体より柔軟基材
１が、保持用粘着層２と共に剥離除去され、耐熱性被着
体５に仮着残存させたガラス粉末シートが焼成処理され
る。焼成処理は、ガラス粉末シートの焼成温度などに応
じて適宜な加熱条件で行ってよい。焼成温度は、通常４
００〜１４００℃である。焼成処理により、有機バイン
ダや仮着用粘着層等は焼失し、コーティング材層が焼成
体化して、耐熱性被着体に接着する。

コーティング対象の耐熱性被着体については特に限定は
ない。一般には、セラミックやガラス、金属などが用い
られる。

発明の効果 本発明によれば、粘着層を介し接着した柔軟基材による
補強下にガラス粉末シートを取り扱うので、薄いコーテ
ィング材層の場合にも、欠は等の脱落を生じに＜＜、容
易かつ安定に、作業効率よ（、シかも位置精度よ（仮着
することができる。

また、ガラス粉末シートより柔軟基材を保持用粘着層と
共にスムースに剥離除去できて、ガラス粉末の付着随伴
によるコーティング材層の欠損が生じに＜＜、ムラのな
い薄層コートも容易かつ安定に形成することができる。

実施例 実施例１ 軟化温度８５０℃、３２５メツシユ以下のＢａＯ・Ｃａ
Ｏ・５ｉ０２系ガラス粉末１００部（重量部、以下同じ
）、熱分解温度（終了時）５６０℃のアクリル系共重合
体１５部、ソルビタンモノオレエート（分散剤）１部、
トルエン２４部、メチルエチルケトン１６部をボールミ
ルを用いて常温で混合し、その混合液をドクターブレー
ド法で厚さ５０部ｍのポリエステルフィルム上に展開し
、乾燥させて厚さ１１００ｕのコーティング材層を形成
した。なお、前記のアクリル系共重合体は、アクリル酸
ブチル６０部とメタクリル酸メチル３５部とメタクリル
アミド５部からなる。

次に、セパレータ上に設けた、ポリアクリル酸ブチルを
主成分とするアクリル系粘着剤からなる厚さ１０μｍの
仮着用粘着層を前記のコーティング材層の上にセパレー
タと共に接着し、ガラス粉末シートを得た。ついで、ガ
ラス粉末シートよりポリエステルフィルムを剥離除去し
てコーティング材層を露出させ、その露出面に粘着シー
トを接着し、ガラスコーティング用シートを得た。粘着
シートは、厚さ５０部ｍのポリエチレンフィルムに、ア
クリル酸ブチル・アクリル酸エチル共重合体を主成分と
するアクリル系粘着剤からなる厚さ２０μｍの保持用粘
着層を設けたものである。

前記のガラスコーティング用シートを、そのセパレータ
を剥離して露出させた仮着用粘着層を介してアルミナ焼
成基板に仮着し、その後粘着シートを剥離除去した。仮
着処理、及び粘着シートの剥離処理は円滑に行うことが
できた。なお、仮着用粘着層のアルミナ焼成体に対する
接着力は５８０ｇ／２０ＩＴＩＩｎであり、保持用粘着
層のコーティング材層に対する接着力は５０ｇ／２０ｍ
ｍであった。接着力の測定は、ＪＩＳ　Ｚ　０２３７　
＜１８０度ビール）に基づいて行った。

前記の粘着シート剥離後の仮着体を大気中、４００℃で
６０分間仮焼して有機バインダを予備焼失させたのち、
１０℃／分の速度で昇温させて１３００℃とし、この温
度で１２０分間焼成した。

前記により、剥がれや位置ズレなく、滑らかな肌触りの
ガラスコーティング層を有するアルミナ焼成基板を得た
。

実施例２ 軟化温度４５０℃、３２５メツシユ以下のＮａ２Ｏ・Ａ
ｌ２Ｏ３・Ｐ２０！、系ガラス粉末１００部、熱分解温
度３５０℃のポリメタクリル酸ブチル１２部、フタル酸
ジブチル３部（可塑剤）、ソルビタンモノオレエート（
分散剤）１部、トルエン３０部、メチルエチルケトン１
５部をボールミルを用いて常温で混合し、その混合液を
ドクターブレード法で厚さ５０部ｍのポリエステルフィ
ルム上に展開し、乾燥させて厚さ８部ｍのコーティング
材層を形成した。

次に、セパレータ上に設けた、イソプレンゴムを主成分
とするゴム系粘着剤からなる厚さ２部ｍの仮着用粘着層
を前記のコーティング材層の上にセパレータと共に接着
し、ガラス粉末シートを得た。

ついで、ガラス粉末シートよりポリエステルフィルムを
剥離除去してコーティング材層を露出させ、その露出面
に粘着シートを接着し、ガラスコーティング用シートを
得た。粘着シートは、厚さ３０μｍのポリ塩化ビニルフ
ィルムに、アクリル酸ブチル・アクリロニトリル共重合
体を主成分とするアクリル系粘着剤からなる厚さ１０μ
ｍの保持用粘着層を設けたものである。

前記のガラスコーティング用シートを、そのセパレータ
を剥がして露出さぜた仮着用粘着層を介してステンレス
板に仮着し、その後粘着シートを剥離除去した。仮着処
理、及び粘着シートの剥離処理は円滑に行うことができ
た。なお、仮着用粘着層のステンレス板に対する接着力
は７６０　ｇ／２０鵬であり、保持用粘着層のコーティ
ング材層に対する接着力は５６ｇ／２０ｍｍであった。

前記の粘着シート剥離後の仮着体を大気中、３５０℃で
６０分間仮焼して有機バインダを焼失させたのち、ｌＯ
℃／分の速度で昇温させて５００℃とし、この温度で１
０分間焼成した。

前記により、剥がれや位置ズレなく、滑らかな肌触りの
ガラスコーティング層を有するステンレス板を得た。

比較例１ 実施例１に準じてガラス粉末シートを得、そのポリエス
テルフィルムを剥離除去せずにこれを仮着体の形成に用
いた。

しかし、セパレータを剥離して露出させた仮着用粘着層
を介してアルミナ焼成基板に仮着する際、ポリエステル
フィルムとガラス粉末シートが眉間剥離し、ガラス粉末
シートが折れ曲がり後、直ちに破断した。

比較例２ コーティング材層を付設する側をアクリル樹脂系プライ
マで表面処理したポリエステルフィルムを用いたほかは
比較例１に準じてガラス粉末シートを得、そのポリエス
テルフィルムを剥離除去せずにこれを仮着体の形成に用
いた。

しかし、セパレータを剥離して露出させた仮着用粘着層
を介してアルミナ焼成基板に仮着後、ガラス粉末シート
よりポリエステルフィルムを剥離除去する際に、コーテ
ィング材層の一部がポリエステルフィルムと共に剥がれ
、これを焼成処理して得たアルミナ焼成基板において、
ガラスコーティング層の一部が欠損してアルミナ焼成基
板の地肌が露出した部分があった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、本発明の製造方法における
各工程段階における状態の説明断面図である。 １：柔軟基材 ２：保持用粘着層 ３：コーティング材層 ４：仮着用粘着層 ５：耐熱性被着体 特許出願人　　日東電工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス粉末を有機バインダで保形してなるコーティ
   ング材層の片面に仮着用粘着層を設けてなるガラス粉末
   シートを、予めそのコーティング材層の露出側に保持用
   粘着層を介し柔軟基材を接着して補強した状態で、前記
   の仮着用粘着層を介し耐熱性被着体に仮着する工程、形
   成された仮着体より柔軟基材を保持用粘着層と共に剥離
   除去したのち、ガラス粉末シートを焼成処理する工程か
   らなることを特徴とするガラスコーティング体の製造方
   法。 ２、ガラス粉末を有機バインダで保形してなるコーティ
   ング材層の片面に仮着用粘着層を、他面に保持用粘着層
   を介し柔軟基材を有してなり、かつ保持用粘着層のコー
   ティング材層に対する接着力が仮着用粘着層の被着体に
   対する接着力よりも小さくなるよう形成したことを特徴
   とする、請求項１に記載の方法に用いるガラスコーティ
   ング用シート。