JPH1053733A

JPH1053733A - すりガラス着色塗料およびすりガラス化した強化ガラスの製造方法

Info

Publication number: JPH1053733A
Application number: JP8227462A
Authority: JP
Inventors: Susumu Murakami; 晋村上; Kenji Yamada; 賢治山田; Kazuo Goto; 和生後藤
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】強化ガラス表面にガラスとの接着性が高く、
耐酸、耐アルカリ性といった耐薬品性に強い塗膜を焼き
付けて、この塗膜にすりガラス状の風合いをもたせ、更
に強化ガラスの強度低下を避けたガラス用着色塗料およ
びすりガラス化した強化ガラスの製造方法を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】有機樹脂に、ウレイド基を含有した少な
くとも１種の３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２
０重量％、シリカ粉を１〜２０重量％、そして１５０〜
２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を３０〜７０重量
％含んだすりガラス着色塗料を、強化ガラスの表面に印
刷した後、１５０〜３００°Ｃで熱処理するすりガラス
化した強化ガラスの製造方法にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はすりガラス着色塗料
およびすりガラス化した強化ガラスの製造方法に係り、
詳しくは玄関ドアや窓ガラスなどのガラスの耐衝撃性が
必要で、かつプライバシーを保ちかつ採光する必要があ
る場所に使用するすりガラス化した強化ガラスの製造方
法とこれに用いるすりガラス着色塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、玄関ドアや窓ガラス、店舗、オフ
ィスの間仕切りガラスなど、ガラスの耐衝撃性が必要な
場所には一般的に強化ガラスが使用されている。更に、
これらの強化ガラスを使用している場所でプライバシー
を保ちかつ採光する必要がある場所には、強化ガラス表
面にすりガラス加工が施されている。

【０００３】上記すりガラスの加工方法としては、透明
な強化ガラス表面に金剛砂を吹き付けてガラス表面を荒
らし、光を拡散させてすりガラス加工を行うサンドブラ
スト法や、サンドブラストによって表面を荒らした強化
ガラスをフッ酸水溶液中に浸漬し、ガラス表面をエッチ
ングすることにより、すりガラスの表面の凹凸を滑らか
に仕上げるエッチング法が知られている。

【０００４】更に、ガラスフリット、光を散乱させるた
めの粉体、バインダーからなる塗料を強化ガラス表面に
印刷し、５００°Ｃ以上の温度で焼き付け、すりガラス
の風合いを出すガラスフリット法、あるいは塗料用の有
機樹脂に光を散乱させるための粉体を添加し、ガラスの
表面にスプレー、刷毛塗り等の方法で塗布し、３００°
Ｃ以下の温度で熱処理して硬化、着色させ、すりガラス
の風合いを出す有機樹脂法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、サンドブラス
ト法は、その加工方法からガラス表面に傷を付けてしま
うので、強化ガラスにサンドブラスト処理を行うと、ガ
ラス表面の傷が強化ガラスに衝撃が加わった場合の破壊
点となり、強化ガラスの強度が低下する問題があった。
また、エッチング法によりガラスの表面を多少滑らかに
しても、強化ガラスの強度低下を抑えることは出来なか
った。このようにサンドブラスト法、エッチング法によ
り強化ガラスをすりガラス化する場合には、強化ガラス
の強度低下が避けられず、強化ガラスの特性を十分に生
かすことがきないという大きな問題があった。

【０００６】また、ガラスフリット法によってすりガラ
ス状の風合いを強化ガラスに施した場合には、５００°
Ｃ以上の温度で焼き付けするために、ガラスフリットと
強化ガラスが溶融してしまうので、ガラスフリットがサ
ンドブラストによって付けた傷と同じ働きをし、ガラス
強度が低下した。更に、有機樹脂法では、強度低下のな
いすりガラスを得ることは可能であるが、この場合には
ガラスと塗膜との接着性が悪いために耐酸、耐アルカリ
性といった耐薬品性が劣る問題を有していた。

【０００７】本発明はこのような問題点を改善するもの
であり、強化ガラス表面にガラスとの接着性が高く、耐
酸、耐アルカリ性といった耐薬品性に強い塗膜を焼き付
けて、この塗膜にすりガラス状の風合いをもたせ、更に
強化ガラスの強度低下を避けたガラス用着色塗料および
すりガラス化した強化ガラスの製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本願の請求項１の
発明は、有機樹脂に、ウレイド基を含有した少なくとも
１種の３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２０重量
％、シリカ粉を１〜２０重量％、そして１５０〜２５０
°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を３０〜７０重量％含ん
だすりガラス着色塗料にあり、強化ガラスの上に設けた
塗膜を重縮合反応が可能な１５０〜３００°Ｃの温度で
焼き付けて付着することができ、強化ガラスの強度低下
を阻止し、またガラスとの接着を上げ、塗膜の膜強度や
耐薬品性を高めることができる。

【０００９】また、本願の請求項２の発明は、有機樹脂
に、ウレイド基を含有した少なくとも１種の３官能性の
シリコンアルコキシドを１〜２０重量％、シリカ粉を１
〜２０重量％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有す
る高沸点溶剤を３０〜７０重量％含んだすりガラス着色
塗料を、強化ガラスの表面に印刷した後、１５０〜３０
０°Ｃで熱処理することによりすりガラス状に膜化した
強化ガラスの製造方法にあり、強化ガラスの上に設けた
塗料を重縮合反応が可能な温度で焼き付けて塗膜を付着
することができて強化ガラスの強度低下を阻止し、また
ガラスとの接着を上げ、塗膜の膜強度を高め、耐薬品性
にも強く、そしてすりガラス化した強化ガラスの強度を
高めることができる。即ち、この製造方法は、すりガラ
スを得るためにガラスに傷を付けず、しかも塗膜とガラ
スが溶融していないため、塗膜が強化ガラスの破壊点に
ならず強度低下を起こさない。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で使用する有機樹脂は、一
般に塗料に使用される樹脂であり、例えばアクリル樹
脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
メラミン樹脂、尿素樹脂等の中から１種もしくは２種を
混合したものを、トルエン、キシレン、アセトン、ブタ
ノール、酢酸ブチル等の沸点２０〜１５０°Ｃの低沸点
溶剤に溶かしたものである。不揮発の樹脂分は３０〜８
０重量％になっている。本発明で使用する有機樹脂のう
ち、とりわけアクリル樹脂とメラミン樹脂との混合物が
ガラス状膜の硬度、透明性、耐薬品性、耐候性、耐熱性
において優れている。

【００１１】本発明で使用するウレイド基を含有した３
官能性のシリコンアルコキシドは、例えばγ−ウレイド
プロピルトリエトキシシラン、そしてγ−ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン等から選ばれたものである。こ
の添加量は１〜２０重量％であり、好ましくは５〜１５
重量％であり、１重量％未満の場合には、膜の接着性、
耐薬品性が低下する。一方２０重量％を越えると、熱処
理後の膜が黄変し、耐熱性が低下する。

【００１２】本発明で使用する高沸点溶剤は、１５０〜
２５０°Ｃの沸点を有するものであり、例えばカルビト
ール、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノ
ン、ターピノール、ジアセトンアルコール等がある。高
沸点に限定した理由として、沸点が１５０°Ｃ未満にな
ると、本発明の組成物が印刷時にスクリーンのメッシュ
に詰まりやすくなり、また２５０°Ｃを越えると、熱処
理時に溶剤が揮発しなくなるためである。上記高沸点溶
剤の含有量は、３０〜７０重量％であり、スクリーン印
刷の条件に応じて調整される。

【００１３】また、本発明で使用するシリカ粉は、２次
粒子径が５０μｍ未満であり、これを超えると塗膜の表
面が荒れすぎてすりガラス状の風合いがでなくなる。こ
の添加量は１〜２０重量％であり、１重量％未満の場合
には、光が散乱しなくなってすりガラスになりにくく、
また２０重量％を超えると、熱処理後の着色塗料の膜化
が困難である。

【００１４】本発明のすりガラス着色塗料の作製方法で
は、低沸点溶剤に溶かした有機樹脂に、所定量のウレイ
ド基を含有した３官能性のシリコンアルコキシド、そし
て１５０〜２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を混合
し、ロータリエバポレータ等を用いて２０〜８０°Ｃで
蒸留を行い、有機樹脂中の低沸点溶剤を揮発させ、その
後室温まで低下させてシリカ粉を添加し攪拌して得られ
る。これはシリカ粉を凝集させないためである。

【００１５】着色塗料は直接強化ガラスの基材表面にデ
ィッピング、スプレー、コーティング、印刷等の方法で
塗布し、厚さ約５００μｍまでの膜厚に調節することが
できる。それ以上の膜厚にすると、熱処理の段階で気泡
が入りやすくなる。むろん、スクリーン印刷も可能であ
る。尚、上記熱処理は上記有機樹脂と３官能性のシリコ
ンアルコキシドの混合物が重縮合反応する条件であれば
よく、具体的には１５０〜３００°Ｃの雰囲気温度下で
１０〜６０分間である。１５０°Ｃ未満になると、有機
樹脂と３官能性のシリコンアルコキシドの混合物が重縮
合反応しなくなり、また３００°Ｃを越えると、塗膜が
黄色に変色する。

【００１６】上記強化ガラスは、板ガラスを熱処理して
ガラス表面に強い圧縮応力層をつくり、破壊強さを増大
させ、かつ破損したときに細片になるようにしたもので
あり、その品質についてはＪＩＳＲ３２０６に規定さ
れている。

【００１７】このスクリーン印刷の手順は、水平に置か
れたスクリーン（例えば、ポリエステル平織物、２５５
メッシュ）の下に、数ミリメートルの間隔をもたせて印
刷基板（ガラス）を設置する。このスクリーンの上に上
記組成物をのせた後、スキージーを用いてスクリーン全
面に組成物を広げる。この時には、スクリーンと印刷基
板とは間隔を有している。続いて、スクリーンが印刷基
板に接触する程度にスキージーでスクリーンを押さえ付
けて移動させ、印刷をする。以後これを繰り返す。

【００１８】また、本発明では、上記４成分の他に各種
添加材、例えば各種色素、蛍光色素、紫外線吸収剤、抗
菌剤、そして金属あるいはセラミックス粉等を使用する
ことができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を具体的な実施例により更に詳
細に説明する。実施例１、比較例１〜２表１（実施例１、比較例１）、表２（比較例２）に示す
ように、実施例１では、有機樹脂としてトルエンに溶か
されたアクリル樹脂と酢酸ブチルに溶かされたブチル化
メラミン樹脂、ウレイド基を含有した３官能性のシリコ
ンアルコキシドとしてγ−ウレイドプロピルトリエトキ
シシラン、高沸点溶剤としてカルビトール、ジメチルホ
ルムアミドを用いた。

【００２０】これらの原料を各表の配合にしたがって混
合し、この混合物をロータリエバポレータで８０°Ｃに
て蒸留を行い、有機樹脂中の酢酸ブチルやトルエンを揮
発させ、その後粒径２．４μｍのシリカ粉を添加し攪拌
した。また、比較例２においては同様にして酢酸ブチ
ル、トルエンおよびアセトンを揮発させた。得られた組
成物を強化ガラス板にスクリーン印刷し、２００°Ｃに
設定されたオーブン中で３０分間熱処理して重合を終
え、ガラス板上に厚さ２０μｍのガラス状膜を作製し
た。

【００２１】上記強化ガラスの曲げ強度試験、耐酸試
験、耐アルカリ試験、耐沸水試験、連続印刷試験、耐熱
試験、光学特性試験を行った。表１と表２に耐酸試験、
耐アルカリ試験、耐沸水試験、連続印刷試験、耐熱試
験、光学特性試験の結果および表３に強化ガラスの曲げ
強度試験の結果を示す。尚、評価方法は以下の通りであ
る。

【００２２】１．曲げ強度試験直径の異なる２つのリングを試料の上と下に同心円上に
配置し、面を２次元的に曲げるリング曲げ試験法を用い
た。加重装置にはオートグラフ試験機を用い、最大荷重
１０ｔのロードセルを使用した。支持円治具は直径３２
ｍｍ、負荷円治具は直径１２．５ｍｍである。また、ク
ロスヘッド下降速度は０．１ｍｍ／分とした。リング曲
げ試験での破壊応力σは、σ＝β×Ｗ／ｔ²（ｔは試料
厚みである）より荷重Ｗから計算される。βは試料形状
とリング治具寸法によって定まる係数である。結果はサ
ンプル数２０個の平均値である。尚、比較例３は強化ガ
ラスをサンドブラストですりガラスにしたものであり、
比較例４はすりガラス化しない強化ガラスである。

【００２３】２．耐酸試験１規定の硫酸水溶液に２４時間浸積後のガラス状膜の状
態を目視により評価した。○は膜の外観に変化がない場
合であり、×はガラス状膜がガラス板から剥離した場合
である。

【００２４】３．耐アルカリ試験１規定の水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸積後のガ
ラス状膜の状態を目視により評価した。○は膜の外観に
変化がない場合であり、×はガラス状膜がガラス板から
剥離した場合である。

【００２５】４．耐沸水試験１００°Ｃの沸水に３時間浸水後のガラス状膜の状態を
目視により評価した。○は膜の外観に変化がない場合で
あり、×はガラス状膜がガラス板から剥離した場合であ
る。

【００２６】５．連続印刷試験同じ組成物をガラス板上に５回以上連続してスクリーン
印刷できるか否かを評価した。○は５回以上連続してス
クリーン印刷できた場合であり、×は５回未満の連続ス
クリーン印刷中に組成物のメッシュ詰まりやかすれが起
きた場合である。

【００２７】６．耐熱試験ガラス板上に作製した膜を２５０°Ｃで３０分間オーブ
ン中で熱処理を行い、膜の状態を目視により観察した。
○は膜の外観に変化がない場合であり、×は膜が黄色に
変色した場合である。

【００２８】７．光学特性試験濁度計によりガラス板上に作製した膜の透過率とヘーズ
率を測定した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】この結果によると、本実施例のすりガラス
になった塗膜は、バランスよく優れた耐酸性、耐アルカ
リ性、耐沸水性、連続印刷性、耐熱性を有し、またヘー
ズ率が７０〜８０％と光が大きく散乱し、すりガラス状
の風合いをもった強化ガラスに仕上げことができる。更
に、強化ガラスの曲げ強度試験の結果では、本実施例の
強化ガラスの破壊荷重、破壊応力は他の比較例に比べて
明らかに大きいことが判る。尚、比較例１−２では、シ
リカ粉が多いために塗料が膜化しなかったので、耐酸
性、耐アルカリ性、耐沸水性、連続印刷性、耐熱性、透
過率、またヘーズ率のデータがとれなかった。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１の発明で
は、有機樹脂に、ウレイド基を含有した少なくとも１種
の３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２０重量％、
シリカ粉を１〜２０重量％、そして１５０〜２５０°Ｃ
の沸点を有する高沸点溶剤を３０〜７０重量％含んだす
りガラス着色塗料にあり、強化ガラスの上に設けた塗料
を重縮合反応が可能な１５０〜３００°Ｃの温度で焼き
付けて付着することができ、すりガラス化した強化ガラ
スの強度低下を阻止し、塗膜とガラスとの接着を上げ、
塗膜の膜強度や耐薬品性を高めることができる。

【００３４】また、本願の請求項２の発明では、有機樹
脂に、ウレイド基を含有した少なくとも１種の３官能性
のシリコンアルコキシドを１〜２０重量％、シリカ粉を
１〜２０重量％、そして１５０〜２５０°Ｃの沸点を有
する高沸点溶剤を３０〜７０重量％含んだすりガラス着
色塗料を、強化ガラスの表面に印刷した後、１５０〜３
００°Ｃで熱処理することによりすりガラス状に膜化し
た強化ガラスの製造方法にあり、強化ガラスの上に設け
た塗料を比較的低温で焼き付けて塗膜を付着することが
でき、すりガラス化した強化ガラスの強度低下を阻止す
ることができ、また塗膜とガラスとの接着を上げ、塗膜
の膜強度を高め、耐薬品性にも強く、そしてすりガラス
化した強化ガラスの強度を高めることができる効果があ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機樹脂に、ウレイド基を含有した少な
くとも１種の３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２
０重量％、シリカ粉を１〜２０重量％、そして１５０〜
２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を３０〜７０重量
％含んだことを特徴とするすりガラス着色塗料。
【請求項２】有機樹脂に、ウレイド基を含有した少な
くとも１種の３官能性のシリコンアルコキシドを１〜２
０重量％、シリカ粉を１〜２０重量％、そして１５０〜
２５０°Ｃの沸点を有する高沸点溶剤を３０〜７０重量
％含んだすりガラス着色塗料を、強化ガラスの表面に印
刷した後、１５０〜３００°Ｃで熱処理することを特徴
とするすりガラス化した強化ガラスの製造方法。