JPH04338130A - ガラス基材にうわぐすりを塗布する方法及びそのためのうわぐすり組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基材、とりわけ
窓ガラスへのうわぐすりの付着に関する。詳しく言えば
、本発明はガラス基材の上にうわぐすりの被覆を作るた
めの新しい方法に関する。それはまた、ガラス基材の上
に被覆を作るために使用するのに適したうわぐすり組成
物に関する。

【０００２】うわぐすりという用語は、本発明の関係に
おいては、付着のために用いられるうわぐすり組成物又
はペーストと、下記において説明される製造方法の種々
の段階において形成されるうわぐすり皮膜の両者を記述
するものと理解すべきである。

【０００３】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】うわぐ
すりは、現状の技術においてよく知られており、そして
とりわけ、乗り物用の窓ガラス又は建築物の窓ガラスと
いったようなガラス基材に対して使用される。従って、
うわぐすりは、縁取材、装飾被覆、保護被覆、とりわけ
、窓ガラスを例えばフロントガラスもしくはリアウィン
ドーの場合には自動車の車体の窓の開口部に取付けるた
め、又はバックミラーのために支持具のような付属品を
取付けるのに使用される接着性フィルムのためのものを
形成するために使用され、あるいは電気加熱回路網の給
電ストリップのための保護フィルム等としても使用され
る。

【０００４】これらの用途のために使用されるうわぐす
りは、ガラスフリット及び、着色剤として用いられる、
金属酸化物に基づく顔料を含んでなる粉末と、付着の際
においてうわぐすりをガラスへ結合することを可能にす
る結合剤を一般に含んでなる、ビヒクルとして知られる
媒体と、当該組成物を基材へ適用するため所望の粘度に
するのを可能にする有機溶剤又は希釈剤とから一般的に
構成される。このうわぐすりは、銀のペーストを含有す
るうわぐすりでもよかろう。

【０００５】この適用は、種々の方法、例えばスパッタ
リング（微粒化）、スクリーン印刷、ローラー塗布等に
より実施することができる。

【０００６】スクリーン印刷が好ましく使用され、非常
に可変的で再現性のある形状及び構造の被覆を得ること
を可能にする。

【０００７】従って、うわぐすりの被覆を作るためには
、スクリーン印刷により基材へうわぐすりを付着させる
ことによる手順が用いられ、形成された湿った皮膜は、
この皮膜がガラスと結合しそして場合によっては形成さ
れた皮膜にきずを生ずることなく当該窓ガラスを取扱う
ことを可能にするのに十分な一般的安定性を得るまで乾
燥され、ことによっては他の皮膜を付着させてから乾燥
させ、そして最後にうわぐすりの皮膜を、該うわぐすり
をガラス化させて最終的な被覆を得るため高温熱処理に
より処理する。

【０００８】高温でのこのガラス化処理は、ガラス板を
変形させるのに、例えばガラス板を湾曲させるために使
用される熱処理と一般に一緒にされる。

【０００９】うわぐすりの乾燥は、使用するうわぐすり
組成物に応じて、媒体から溶剤もしくは希釈剤を除去す
ること（このためには、赤外線による加熱が一般に利用
される）か、あるいは紫外線での重合による硬化に対応
する。これらのタイプの乾燥には不都合がある。

【００１０】例えば、赤外線による乾燥はエネルギー費
がかかる。それはまた、長い乾燥ラインを必要とする。 更に、それは有機溶剤の蒸発と環境の保護という問題を
生じさせる。

【００１１】紫外線による乾燥についてはどうかと言う
と、それは紫外線の作用下で重合する有機化合物、特に
アクリル化合物、を含有しているうわぐすりの場合に使
用することができるに過ぎない。この場合にもやはり、
これらの有害な性質の問題が生じる。その上、最近では
、紫外線の使用はオゾンを発生させることになるという
ことが示されている。更に、紫外線による重合は、非常
に薄い、例えば自動車窓ガラスのうわぐすりを塗布した
縁取材のためには、十分に不透明でないので一般に余り
にも薄い、うわぐすりの皮膜を作るために適用すること
ができるに過ぎない。

【００１２】本発明は、上述の不都合を克服する。すな
わち本発明は、ガラスに付着させたうわぐすりの皮膜を
乾燥させる方法であって、迅速であり且つエネルギー的
に経済的であって、環境に対する危険を軽減する新しい
方法を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明によ
れば、ガラス基材に付着したうわぐすりは少なくとも一
部分はマイクロ波により乾燥される。

【００１４】既に示された利点のほかに、マイクロ波は
、うわぐすり組成物によって選択的に吸収されそしてガ
ラス基材によってほとんど吸収されないことにより、エ
ネルギー的に経済的なだけでなく、更にそれに伴う基材
の温度上昇が少ないことから、赤外線での乾燥時にしば
しば必要な後の基材の冷却工程をなくし又は少なくとも
小規模にするのをも可能にする。

【００１５】この方法は、ガラスに直接付着させたうわ
ぐすり皮膜について、あるいは先行のうわぐすり層の上
に付着させた別の又は他の皮膜について、使用すること
ができよう。

【００１６】本発明はまた、ガラス基材、特に窓ガラス
にうわぐすりを塗布するための方法であって、マイクロ
波のエネルギーを吸収することができる少なくとも１種
の成分を含有してなるうわぐすり組成物をガラス基材の
少なくとも一部分へ付着させ、形成された皮膜を少なく
とも一部分はマイクロ波加熱により乾燥させて、そして
最後にうわぐすり皮膜の融解又はガラス化を行う新しい
方法を提供する。

【００１７】マイクロ波加熱が所望のように有効である
ためには、無視できない量で存在している成分のうちの
少なくとも一つがこのマイクロ波のエネルギーを吸収す
ることができ、且つジュール効果によりそれを転換する
ことができることが必要である。

【００１８】従って、本発明に従って使用することがで
きるうわぐすり組成物は、その側面の一つにおいて、水
及び好ましくは水性の媒体を含有する媒体を含む。水は
、その分子の誘電損失が大きいために、特によくマイク
ロ波エネルギーを吸収し、それゆえに、有機溶剤よりも
本発明による方法により良く適合した希釈剤になる。

【００１９】乾燥の速度をなお更に増大させるために、
本発明の側面の一つにおいて、うわぐすり組成物はマイ
クロ波エネルギーを吸収することができる、水以外の成
分を含有してもよく、その成分のことを以下においては
マイクロ波ドーパントという用語によって指示する。

【００２０】最後に、本発明の目的の一つは、フリット
と顔料とから構成された粉末をうわぐすり組成物の総重
量に関しておよそ６０〜９０重量％の割合で含み、ガラ
スへの結合を可能にする結合剤と、所望の粘度を調整す
るための、少なくともその一部が水である溶剤又は希釈
剤とから構成される水性媒体、そして最後には少なくと
も１重量％、好ましくは少なくとも３重量％の割合の少
なくとも１種のマイクロ波ドーパントを含んでなるうわ
ぐすり組成物である。

【００２１】マイクロ波ドーパントとしては、誘電損失
が大きく且つうわぐすりの他の成分、あるいはうわぐす
りを塗布する方法の他の工程に関しても、否定的又は有
害な作用を及ぼさないいずれのものも使用することがで
きる。

【００２２】有利には、ドーパントは、　ＰｂＳ、　Ｆ
ｅ３Ｏ４、　ＣｕＯ、　ＮｉＯ、ＭｎＯ２、　Ｃｒ２Ｏ
３、カーボンブラック、フェライト及びこれらの混合物
の中から選ぶことができる。

【００２３】水性媒体は、とりわけポリエチレングリコ
ール、スチレンブタジエン、リグノスルホネート、アル
キド樹脂の中から選ばれた、あるいはやはり例えば塗料
産業で知られそして使用されているもののような他の結
合剤の中から選ばれた少なくとも１種の結合剤の水溶液
又は水中分散液である。好ましくはポリエチレングリコ
ールを、また有利にはスチレンブタジエンとの混合物で
、使用する。

【００２４】ポリエチレングリコールとスチレンブタジ
エンとの混合物を使用する場合には、組成物のガラスへ
の付着力はポリエチレングリコールだけを使用する場合
よりも良好である。これら二つの成分間の比率は広い範
囲にわたり変えることができ、媒体中に含有される水の
量に依存しよう。

【００２５】とは言うものの、うわぐすり組成物の調製
後の寿命が水をかなり添加することなしにそれが工業上
の制約にうまく適合するのに十分長いことが所望される
場合には、４０重量％未満のスチレンブタジエンと６０
重量％より多くのポリエチレングリコールを含んでなる
混合物を使用する方が好ましい。

【００２６】水は媒体中に、一般には少なくとも１０重
量％の割合で存在する。それは、使用される有機混合物
の調製に、及び／又は組成物の粘度を所望のものにする
ために加えられることがある水に由来する。

【００２７】このほかに、本発明に従って使用すること
ができるうわぐすり組成物は、計画された付着技術に適
したものであるべきである。スクリーン印刷が好ましく
使用されるとすれば、組成物は適切な粘度、例えば５〜
８０Ｐａ・ｓ　の粘度を有するべきであり、そして粒子
寸法が例えば２０μｍ　より小さい成分のみを含有すべ
きである。更に、それは余りにも速く乾くべきでなく、
特に印刷用スクリーン上で乾くべきでない。

【００２８】従って、本発明の好ましい側面の一つによ
れば、スクリーン印刷クロス上で組成物が急速に乾き過
ぎるのを防ぐ目的で、うわぐすり組成物に添加剤が混入
される。これらの添加剤は、例えば、疎水性の表面を有
する上に、基材へ適用するためのうわぐすりペーストの
流動特性をそれに所望の流動性を与えることにより調整
するという利点のあるマイクロシリカである。

【００２９】ガラスの上にうわぐすりの皮膜を作るため
の知られている粉末は一般に、マイクロ波による乾燥を
利用する本発明による方法によく適している。本発明の
利点の一つは、的確に言えば、粉末についてよく知られ
ており且つ、機械的な面からも光学的な面、特に外観上
からも所望の性質を有するうわぐすり皮膜を最終的に与
える配合物を使用する可能性である。

【００３０】うわぐすり組成物は、他の添加剤又は作用
剤、とりわけ粉末を媒体中に分散させるための分散剤を
含有することもできる。

【００３１】本発明によるマイクロ波による乾燥は、場
合によって、赤外線乾燥と、好ましくは熱風吹付けによ
る乾燥と組み合わせてもよい。これらの組み合わせにお
いては、もちろんながら、マイクロ波による乾燥の利点
は保たれ、特に乾燥製造ラインの長さが赤外線乾燥ライ
ン全体のそれより短い。

【００３２】本発明の一つの目的は、マイクロ波による
乾燥と熱風吹付けによる乾燥とを組み合わせることであ
る。これらの二つの種類の乾燥は二者択一的に行うこと
ができよう。

【００３３】好ましくは、両方の乾燥は同時に行われ、
より好ましくは、一連の乾燥の実施−不実施−乾燥の実
施−不実施……等により行われる。熱風の温度は、３０
℃と９０℃の間、好ましくは５０℃と８０℃の間に含ま
れよう。

【００３４】本発明によれば、乾燥時間を赤外線乾燥全
体の５０％を超えるに至るまで短縮することができる。 赤外線乾燥と本発明による乾燥との間でのエネルギー消
費に相当する、この乾燥時間の節約は、使用するうわぐ
すり組成物に依存し、特にマイクロ波ドーパントの選定
に依存し、且つまた形成されたうわぐすり皮膜の厚さに
も依存する。

【００３５】本発明の方法を実施するための装置として
は、ガラス基材上のうわぐすりの乾燥に適合した、欧州
特許出願ＥＰ　４４６１１４　号明細書に記載された装
置を用いることができよう。二種類の乾燥、すなわちマ
イクロ波による乾燥と熱風吹付けによる乾燥を利用する
方法を実施するためには、この装置は、熱風をマイクロ
波のキャビティの後の直ぐ近くに導入し、あるいは二つ
の乾燥を同時に組み合わせて行う場合にはこのキャビテ
ィに導入するための手段を含む。好ましくは、熱風はう
わぐすりの層の表面に対して垂直にキャビティへ導入さ
れる。

【００３６】

【実施例】本発明のこのほかの利点及び特徴は、次に掲
げる例から明らかとなろう。

【００３７】例１ うわぐすり組成物を調製するために、下記の主要成分を
少なくとも１部含有する、ガラス基材のためのうわぐす
り産業分野で普通に使用される種類の粉末８０重量部と
、ポリエチレングリコールの混合物の３３％水溶液が１
０重量部そしてスチレンブタジエンの５０％水溶液が２
重量部という割合である媒体１２重量部と、分散剤０．
２重量部を混合する。

【００３８】 粉末の主要成分 Ｓｉ　Ｏ２　 Ａｌ２Ｏ３　 Ｆｅ２Ｏ３　 Ｍｎ　Ｏ Ｍｇ　Ｏ Ｃａ　Ｏ Ｂ２　Ｏ３　 Ｔｉ　Ｏ２　 Ｋ２　Ｏ Ｎａ２Ｏ Ｐｂ　Ｏ Ｃｕ　Ｏ Ｃｒ　Ｏ

【００３９】Ａｌ２Ｏ３　の部数に対して加えられたＳ
ｉＯ２　の部数は、この例では、合計１００部当たり５
０部よりも多い。

【００４０】この組成物を、湿った状態で厚さ３０μｍ
　のうわぐすりストリップを形成するため、およそ２０
℃の周囲温度でガラス板へスクリーン印刷により適用す
る。このガラス板は、マイクロ波加熱炉を通過して３５
０Ｗのマイクロ波エネルギーに４５秒間さらされる。

【００４１】炉から出てくると、うわぐすりストリップ
は乾いている。この皮膜の反対側のガラス面の温度は４
６℃である。

【００４２】比較例１ 同じ粉末の赤外線乾燥を４５秒間行うことを除いて、手
順は例１の通りである。炉から出てくると、うわぐすり
ストリップは完全には乾いておらず、ガラス面で測った
温度は５２℃である。

【００４３】例１と比較して、この例は、マイクロ波に
よる乾燥が乾燥操作の時間の短縮を可能にするというこ
と、そして特に、それは基板温度の上昇を制限するとい
うことを示す。

【００４４】例２ うわぐすり組成物にマイクロ波ドーパント、すなわちカ
ーボンブラックの５０重量％分散液を１５重量部加え、
他の成分及び量を変えないことと、乾燥時間を３０秒に
短縮することとを除いて、手順は例１の通りである。炉
から出てくると、うわぐすりストリップは乾いており、
ガラス面の温度は４７℃である。

【００４５】例１と比較して、マイクロ波ドーパントを
含有しているうわぐすりについては乾燥時間の短縮が認
められる。

【００４６】例３ うわぐすり組成物にドーパントとしてフェライトを６重
量部の割合で加え、他の成分及び量を変えずにおくこと
、そして乾燥時間を４０秒に短縮することを除いて、手
順は例１の通りである。

【００４７】使用したフェライトは、組成式Ｎｉｘ　Ｚ
ｎ１−ｘ　Ｆｅ２Ｏ４　のフェライトであって、この式
においては０．４＜ｘ＜０．６であり、またこのフェラ
イトはスピネル構造を有する。

【００４８】焼成後、うわぐすりストリップは乾いてお
り、ガラスの温度は４２℃である。

【００４９】例４ ５０％分散液のカーボンブラックの割合が１０重量部そ
してフェライトの割合が６重量部である混合物を加え、
他の成分及び量は変えずにおくこと、そして乾燥時間を
３０秒に短縮することを除いて、手順は例１の通りであ
る。

【００５０】炉から出てくると、うわぐすりストリップ
は乾いている。ガラスの温度は３９℃である。

【００５１】カーボンブラックとフェライトの混合物は
、マイクロ波ドーパントとしてカーボンブラックだけを
含有している皮膜と比べてうわぐすり皮膜の多孔性の危
険を低減する。

【００５２】例５ 疎水性の表面を有するマイクロシリカ２部を更に加える
ことを除いて、手順は例４の通りである。うわぐすり組
成物を使用する前の寿命に改良が認められ、寿命はおよ
そ１時間から２時間を越えるまで延長し、適用もずっと
容易になる。

【００５３】例６及び７ 媒体のうちのスチレンブタジエンをメタクリル酸エステ
ルのポリマーの分散液と取替えることを除いて、手順は
例４及び５の通りである。

【００５４】達成された乾燥と形成された皮膜は全く申
し分がない。

【００５５】例８ 手順は例１の通りである。組成物をおよそ２０℃の周囲
温度で乗り物用の窓ガラスへスクリーン印刷により適用
して、厚さ３０μｍ　のうわぐすりストリップを形成す
る。窓ガラスは、うわぐすりの層を乾燥させるためマイ
クロ波による乾燥と熱風吹付けによる乾燥とが適用され
る装置を通過する。この加熱炉装置は、出力がそれぞれ
２０００Ｗのマイクロ波適用器を四つ含んでなる。二つ
の適用器の間で、窓ガラスは約７０℃の熱風の吹付けに
さらされる。乾燥の時間は約７０秒である。炉から出て
くると、うわぐすりストリップは乾いている。皮膜の反
対側のガラスの面の温度は約５０℃である。

【００５６】例９ 窓ガラスをマイクロ波の作用と７０℃の熱風吹付けの作
用を一緒にする炉の中に入れることを除いて、手順は例
８の通りである。これらの二種類の乾燥は、一連の乾燥
の実施と不実施とにより同時に適用される。全乾燥工程
の時間はわずか約４０秒に過ぎない。その後で、うわぐ
すりストリップは完全に乾いており、ガラスの温度は約
５０℃である。

【００５７】本発明は、特に、ストリップ、縁取材の形
をした、あるいは任意の他の形状及び任意の他の寸法の
うわぐすり皮膜、例えば自動車用の窓ガラス又は建築や
造船用の窓ガラスをはめるのに知られており且つ使用さ
れているようなものを製造するのに、あるいはまた鏡に
ついても、適用可能である。

【００５８】本発明の他の利点は、赤外線又は紫外線に
よる乾燥の場合よりももっと均質でもっと厚いうわぐす
りの層を作る見込みがあることである。例えば、本発明
により、層の不透明度にとって特に有利な、２５μｍ　
を超えて３５μｍ　に至るまでの厚さの層を作ることが
可能である。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガラス基材上、特に窓ガラス上にうわ
   ぐすり皮膜を作るための方法であって、当該皮膜の乾燥
   の少なくとも一部分をマイクロ波により行うことを特徴
   とする方法。
2. 【請求項２】　　前記マイクロ波による乾燥に、赤外線
   による乾燥法及び熱風吹付けによる乾燥法の中から選ば
   れた乾燥が組み合わされることを特徴とする、請求項１
   記載の方法。
3. 【請求項３】　　前記マイクロ波による乾燥に熱風吹付
   けによる乾燥法が組み合わされることを特徴とする、請
   求項２記載の方法。
4. 【請求項４】　　前記マイクロ波による乾燥と前記熱風
   吹付けによる乾燥とが同時に適用されることを特徴とす
   る、請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】　　乾燥を一連の実施と不実施とにより行
   うことを特徴とする、請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】　　うわぐすり組成物を基材に付着させて
   皮膜を形成し、この形成された皮膜を乾燥させ、その後
   当該うわぐすり皮膜を融解させる、ガラス基材特に窓ガ
   ラスの少なくとも一部分にうわぐすりを塗布する方法で
   あって、マイクロ波エネルギーを吸収することが可能な
   少なくとも一つの成分を含有してなるうわぐすり組成物
   を使用すること、そして形成された皮膜を少なくとも一
   部分はマイクロ波で乾燥させ、その後当該うわぐすり皮
   膜の融解を行うことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】　　前記うわぐすり組成物が水性媒体を含
   有することを特徴とする、請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】　　前記うわぐすり組成物がマイクロ波ド
   ーパントを含有することを特徴とする、請求項７記載の
   方法。
9. 【請求項９】　　６０〜９０重量％の割合のフリットと
   、水性媒体とを含むことを特徴とする、請求項６から８
   までのいずれか一つに記載の方法を実施するために使用
   されるうわぐすり組成物。
10. 【請求項１０】　　当該うわぐすり組成物の少なくとも
    １重量％、好ましくは少なくとも３重量％の割合で少な
    くとも１種のマイクロ波ドーパントを更に含むことを特
    徴とする、請求項９記載のうわぐすり組成物。
11. 【請求項１１】　　前記マイクロ波ドーパントが　Ｐｂ
    Ｓ、　Ｆｅ３Ｏ４、　ＣｕＯ、　ＮｉＯ、ＭｎＯ２、　
    Ｃｒ２Ｏ３、カーボンブラック、フェライト及びこれら
    の混合物の中から選ばれることを特徴とする、請求項１
    ０記載のうわぐすり組成物。
12. 【請求項１２】　　前記水性媒体が少なくとも１種のポ
    リエチレングリコールを含むことを特徴とする、請求項
    ９から１１までのいずれか一つに記載のうわぐすり組成
    物。
13. 【請求項１３】　　前記水性媒体がポリエチレングリコ
    ールとスチレンブタジエンとの混合物を含むことを特徴
    とする、請求項１２記載のうわぐすり組成物。
14. 【請求項１４】　　当該うわぐすりを適用する間の当該
    組成物の乾燥を遅らせる少なくとも１種の添加剤を更に
    含有することを特徴とする、請求項９から１３までのい
    ずれか一つに記載のうわぐすり組成物。
15. 【請求項１５】　　前記添加剤が疎水性表面を有するマ
    イクロシリカであることを特徴とする、請求項１４記載
    のうわぐすり組成物。
16. 【請求項１６】　　分散剤を更に含むことを特徴とする
    、請求項９から１５までのいずれか一つに記載のうわぐ
    すり組成物。
17. 【請求項１７】　　熱風を吹付けるための手段と組み合
    わされた少なくとも一つのマイクロ波適用器を含むこと
    を特徴とする、請求項２から８までのいずれか一つに記
    載の方法を実施するための装置。
18. 【請求項１８】　　熱風の吹付けを行う平行に設けられ
    たキャビティーを有する少なくとも一つの適用器を含む
    ことを特徴とする、請求項１７記載の装置。
19. 【請求項１９】　　表面の少なくとも一部分に請求項１
    から８までのいずれか一つに記載の方法により作られた
    うわぐすり皮膜を含む少なくとも１枚のガラス板を含む
    はめ込み窓ガラス。
20. 【請求項２０】　　うわぐすり皮膜の厚さが２５μｍ　
    よりも厚いことを特徴とする、請求項１９記載のはめ込
    み窓ガラス。