JP3145733B2 - 成形ガラスシートの調製方法 - Google Patents
成形ガラスシートの調製方法Info
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Description
されついでそのシートがガス燃焼炉中において成形され
た時、引掻き傷を形成し難い金属粉末含有セラミック塗
料組成物に関する。
セラミック塗料を適用する通常の技術をもつ当業者に一
般的に知られている。このようなセラミック塗料は、例
えば自動車のウィンドシールド、車幅灯、および尾灯と
して使われる窓ガラスの周辺表面の周りの不透明境界を
形成するのに使われる。
剤としても働く金属酸化物の混合物を含む。金属酸化物
は相互に非反応性であるばかりでなく、セラミック塗料
中の他の化合物もしくはそのセラミック塗料が適用され
るガラスに対しても、約700℃までの温度において非
反応性である。金属酸化物の混合物は、最終的につくら
れる焼付けセラミック塗装地に対する特定の色を達成す
るように調整することができる。たとえば、自動車の窓
ガラスに焼付けされる不透明周辺塗装帯は通常黒であ
る。
ック塗料は700℃以下の温度で融ける1またはそれよ
り多い低融点ガラスフリットを含む。これらの低融点ガ
ラスフリットは究極的にセラミック塗料と共に溶融し、
そしてガラスシートが室温まで冷却されたときそれに対
してセラミック塗料を確実に接着させる材料である。
フリットに混合され、セラミック塗料がガラスシート面
に通常の塗料適用プロセスで適用できるようにする。一
般的に、有機展色剤、たとえば、松根油、砿油、低分子
石油留分、等が使われ、セラミック塗料を刷毛塗り、ス
プレッド塗り、スクリーン捺染でガラス面に適用できる
ようにする。
ック塗料は、ガラスシート面に適用されそのあとでそれ
がガス燃焼炉中で形成される時は引掻き傷をうけ易い。
セラミック塗料はそのガラスシート面に適用され、その
ガラスシートは強く彎曲したガス炉成型ブロック上に進
入してガラスシートをその間、ガラスシートをその軟化
点以上に昇温させ保持する高温ガスのクッションに乗せ
ることにより彎曲した形状に成型される。
がガス燃焼炉を通って進むときにガス炉成型ブロックの
表面にしばしば意図に反して滑りながら接触する。予め
セラミック塗料で被覆されたガラスシートのその末端部
分は、塗料が引掻かれる。このようにして、セラミック
塗料で被覆されそのあとガス燃焼炉で成型される自動車
および建築用窓ガラスは、その塗装面にしばしば永久的
な見苦しい表面掻き傷をもつ。
3,361,522は水平に送られるガラスシートを逆
形状モールドの間で屈曲させる方法を開示している。ガ
ラス面を傷つけないために加圧屈曲モールドは比較的軟
い、非磨損性、耐熱性材料、たとえばアスベストまたは
ガラス繊維布のような材料で覆われる。特許は、アスベ
ストまたはガラス繊維布の使用が加圧屈曲モールドの間
で成形されるかまたはガス炉プロセスで成形されるガラ
スシート上の塗面の引掻きを防止するのに役立つことを
示していない。
4,857は、加圧屈曲モールドの合わせ面を処理して
ガラスシートのセラミック塗装部分が損傷する可能性を
減少し、そして加圧屈曲モールドの合わせ面をガラスシ
ートの塗装部分から離し易くする方法を開示している。
窒化ホウ素化合物が加圧屈曲モールド合わせ面のガラス
繊維被覆の上にスプレーまたは刷毛塗りされる。この特
許はガス炉プロセスにより成形されるガラスシートの塗
面中の引掻き傷をなくすためのセラミック塗料補助剤の
使用を示していない。
32,782は、ガス炉プロセスにおいてガラスシート
を成形し運ぶための方法および装置を開示し、そこでは
炉中のある部分が各種材料で被覆されてそこに滑動接触
するガラスシートが傷つかないようにされている。好ま
しい被覆材料は窒化ホウ素であるが、グラファイト、酸
化マグネシウム、および酸化チタンも又開示されてい
る。その特許はガラスシートのセラミック塗面が同様に
損傷から保護されることを示していない。その特許はま
た、それがなければその滑動接触によりもたらされる引
掻き傷の形成を防止するセラミック塗料添加剤も開示し
ていない。
828,596は、ガラスフリット、展色剤、および成
形操作の間にガラスシートの塗面から加圧屈曲モールド
の合わせ面を分離するための粘着防止剤として働く硫化
銅または硫酸銅を含むガラスエナメル塗装組成物を開示
している。その特許は更に耐磨損性を増すために酸化ジ
ルコニウムのようなある耐火材をガラスエナメル塗装組
成物に加えることができると開示している。特許は耐火
材以外の補助剤セラミック塗料に、ガス炉プロセスによ
り形成されたガラスシートの塗面の引掻き傷の形成を防
止するために加えることも、または開示された耐火材が
硫化銅または硫酸銅との組み合せを別として耐磨損性を
与えることも示していない。
684,389はセラミック塗料をその上にもつガラス
シートを形成する方法を開示し、そこでは微粉砕された
金属亜鉛粉末が加圧屈曲モールドの合わせ面にセラミッ
ク塗料が固着するのを防止するために、塗料組成物に含
まれる。その特許はこのようなセラミック塗料組成物が
ガス炉プロセスにより形成されたガラスシートの塗装部
分に引掻き傷が形成されるのを予防するのに有効である
とは示していない。その特許は同様に、金属亜鉛含有セ
ラミック塗料組成物が、形成表面が形成操作中にガラス
シートの塗装表面と意図的に合わされる加圧屈曲のよう
なプロセス以外のいずれかのガラスシート形成プロセス
においても有用であろうとは示していない。
この発明の観点からのみ集められた調査されたことを注
目すべきである。このようなさまざまな技術がこの発明
により与えられる動機なしに他の方法で集められると推
論すべきでなく、又前述の先行技術を組み合わせて考え
ればそこに示される教示なしにこの発明を示唆すると推
測すべきでない。
セスにより成形されることが望ましく、そこでは究極的
に成形されたガラスシートの塗装部分は表面の引掻き傷
がないであろう。
もつガラスシートを調製するプロセスであって、その焼
付けセラミック塗装地に表面損傷がなく、次のステップ
を含み、A.ひとつの表面をもつガラスシートを用意
し、B.その表面の少くとも一部分に金属粉末を含むセ
ラミック塗料組成物を適用し、そして、C.そのガラス
シートとその上の金属粉末含有セラミック塗料をガス炉
成型ブロックを含むガス燃焼炉中でガラスシートを形成
するように加熱し、そしてセラミック塗料を失透させ同
時にガラスシートに融着させる、ここでセラミック塗料
への金属粉末の添加は焼付けセラミック塗装地の表面の
損傷を防ぐのに有効で、それなしではセラミック塗料と
ガス炉成型ブロックとの間の滑動接触により損傷が生じ
るであろうことを特徴とするプロセスが驚異的に発見さ
れた。
形ガラスシートを調製するこの発明のプロセスは、それ
らの周辺に不透明な隠蔽帯をもつ自動車用および建築用
窓ガラスの製造に特に有用である。
ミック塗装地をもつガラスシートを形成するためのプロ
セスを目的とし、ここでは焼付けセラミック塗装地は表
面損傷がない。ここで用いられる用語“地”は、塗料が
ガラスシートの一部に適用され、それにより塗料の層で
被覆されたガラスシートの面積が被覆されないで残され
たガラスシートの面積から識別されるように形成される
ことを意味する。
調製する業者には、ガラスシートの塗面は、ガラスシー
トがガス燃焼炉を通して進むときセラミック塗料とガス
炉成型ブロックとの間の意図しない滑動接触によりしば
しば引掻かれることは周知である。しかし、ガラスフリ
ット、顔料、展色剤、およびある量の金属粉末を含むセ
ラミック塗料組成物がそのような表面損傷の形成を予防
するのに有効であることが発見された。ここに用語とし
て用いられる“表面損傷”は軟い表面が硬い表面と滑動
接触する時に軟い表面上に通常形成される引掻きおよび
磨損傷を意味する。
好適なガラスフリットは、鉛含量の高い通常のホウケイ
酸鉛ガラス組成物から調製される1またはそれより多い
ガラスフリットを含む。もしくは、フリットは亜鉛、
鉛、チタン、ジルコニウム、ナトリウム、ホウ素、リチ
ウム、カリウム、カルシウム、アルミニウム、スズ、バ
ナジウム、モリブデン、マグネシウム、鉄、マンガン、
の酸化物等からなるグループから選ばれた金属酸化物の
組み合わせを含んでもよい。フリットはフリットバッチ
成分を約900℃から約1,590℃までの温度で融解
し、ついで溶融フリット組成物を水を使うか溶融物を反
対方向に回転する冷却金属ロールの間に注ぐかして急冷
することにより調製される。
5メッシュ米国標準篩を通過するように微粒に粉砕され
る。高鉛含量のホウケイ酸鉛ガラスフリットは容易に得
られ比較的安価なので好ましい。フリットは通常セラミ
ック塗料組成物に重量で約10%から約60%の濃度で
加えられる。好ましくはセラミック塗料組成物中のガラ
スフリットの濃度は重量で約30%から約50%であ
る。
ック塗料の着色剤として共に作用する金属酸化物を含
む。これらの金属酸化物はクロム、コバルト、ニッケ
ル、マンガン、鉄、および銅の酸化物を含むが、これら
に限らない。これらの金属酸化物の混合物はガラス製造
業者周知のようにさまざまな色を形成する。自動車用窓
ガラスの周辺面に不透明な隠蔽セラミック塗料帯を適用
するのに特に有用な金属酸化物の混合物は、黒色酸化物
粉末として当業者によく知られている。
共に、セラミック塗料またはセラミック塗料が適用され
るガラスとも約700℃の温度まで非反応性である。セ
ラミック塗料組成物中の顔料の濃度は重量で約5%から
約30%である。好ましくはその濃度は重量で約10%
から約20%である。最も好ましくは、その濃度はセラ
ミック塗料組成物の重量の約16%である。
好適な展色剤は有機材料を含み、それはセラミック塗料
組成物を適用温度において流動性にする。このようにし
て、セラミック塗料組成物はガラスシートの表面に、通
常の塗料適用プロセス、例えば刷毛塗り、スプレッド塗
装、またはスクリーン捺染のようないずれのプロセスに
よっても適用することができる。有用な展色剤の例は松
根油、植物油、砿油、低分子石油留分、ホットメルト材
料、紫外線照射硬化性ポリマー樹脂、ビニル樹脂、熱可
塑性樹脂、ポリオレフィン、溶媒、等を含む。
ガス炉プロセスにより成形されるガラスシートの塗装部
分の表面損傷の形成を防ぐのに有効な量で加えられる。
金属粉末が表面損傷を防ぐ機構に関するどのような特定
の理論にも拘束されることは望まないが、粒子がガス燃
焼炉中で曝される温度においてそれらの表面に酸化物層
を形成すると考えられる。塗料がガス炉成型ブロックと
滑動接触する時、塗料の表面の金属酸化物がこすり取ら
れ、それにより金属粒子の内部が露出し、それは直ちに
金属酸化物の新しい層を再生する。
傷跡を残さないで自己修復する。この発明に基づく好適
な金属粉末は、亜鉛、アルミニウム、スズ、アンチモ
ン、鉛、およびビスマスと共にそれらの合金および混合
物から調製される粉末を含む。好ましい金属粉末は微粉
砕された金属亜鉛粉末を含む。金属粉末は通常セラミッ
ク塗料組成物に重量で約5%から約50%の濃度で加え
られる。好ましくは、その濃度はセラミック塗料組成物
の重量の約20%から約40%である。
の上にもつ成形ガラスシートは、通常ガラスシートの表
面の少くとも一部分に前述の金属粉末含有セラミック塗
料を適用し、そのあとそのガラスシートをガス燃焼炉を
通して進めることにより調製される。ガラスシートはガ
ラス製造業者に通常知られているいずれのタイプのガラ
スからでも調製することができる。この発明により使用
が期待される典型的なガラスシートは、一般的に周知の
フロートガラスプロセスによりつくられる、自動車およ
び建築用ソーダ石灰ケイ酸窓ガラスである。しかし損傷
のない焼付けセラミック塗装地はこの発明のプロセスに
よりいずれのタイプのガラスシートの上にも形成するこ
とができる。
シートの表面に予め決められたパターンで、通常の塗料
適用方法、たとえば、セラミック塗料がスクリーン全体
に拡げられ塗料をガラスシート上にパターンを通して絞
り出すスクリーン捺染により、均一層として適用され
る。予め決められたパターンは、たとえば自動車用窓ガ
ラスの周辺表面上の不透明隠蔽帯を含むことができる。
者には、車輛の開口部に窓ガラスをとりつけるのに使わ
れる接着剤の日射による劣化を防ぎ、また窓ガラスの端
の下にある付属品のハードウエアや構造部材を隠蔽する
ために有用であるとして、よく知られている。その帯は
通常窓ガラスの端まで伸び、下にある接着剤および構造
部材を隠蔽するために十分な幅をもつが、車輛の搭乗者
に最大の視野を提供するために十分に狭い。このような
帯を自動車の窓ガラスの表面に、通常のセラミック塗料
の層を窓ガラス上にシルクスクリーニングにより適用
し、そのあとセラミック塗料を焼付けすることにより適
用することが知られている。シルクスクリーニングによ
りセラミック塗料を適用するこのような方法はより詳し
くBoazに対する米国特許第4,770,685に示
されており、それはここにその全体を参考に供した。明
らかに、焼付けセラミック塗装地に対する最終目的によ
り、ガラス表面にさまざまなセラミック塗装地が適用さ
れるときは、他の予め決められたパターンを使うことが
できる。
ーンまたは地でガラスシートの表面に適用され、そして
セラミック塗料が通常の方法で乾燥または硬化された
後、ガラスシートはガス炉成型ブロックに並んで塗料被
覆面をもつガス燃焼炉に導入される。ガラスシートはガ
ス炉成型ブロックの上にブロックの孔から出る高温ガス
により保持または浮上される。ブロックはガス燃焼炉の
最初のゾーンでは平らであり、そして漸次昇温するガラ
スシートはその上を進む間にそのプラスチックセット温
度以上の軟化点に達する。
度”は、その温度以下では与えたストレスがガラスシー
トに永久変形を生ぜず、その温度以上でガラスシートは
成形または変形することができる温度を意味する。その
後、ガラスシートはガス燃焼炉の成形ゾーンに入り、そ
こでは成型ブロックは漸次横方向に彎曲しそしてそこに
進んだガラスシートの最高点の部分は重力により下に垂
れ下りその曲率に沿って成形される。
した時、それは所望の完全な曲率に成形される。ガラス
シートが成形されると共に、セラミック塗料は同時に成
形ゾーン中の成型ブロックから通常約650℃の温度で
出される高温ガスにより焼かれる。ガス燃焼炉の操作は
米国特許第3,402,036により詳細に示され、そ
れはここにその全体が参考に供される。
ック塗料はセラミック塗料が失透しそして同時にガラス
シートに融着するのに十分な温度および時間で加熱され
る。必要な温度は通常約480℃から約590℃であ
る。失透させ融着させるのに必要な時間は通常約1から
約5分である。ガラスフリットはガラス状マトリックス
により特性づけられる結晶または半結晶相に転化する。
同時にガラスフリットはガラスシートに融着する。融着
したガラスフリットは更に顔料粒子のバインダとして役
立つ。
めて小さいので、ガラスシートはそれがガス加熱炉を通
って進む間に時として成型ブロックに接触しがちにな
る。磨損形成ブロックと偶然接触するガラスシートの部
分に、予めこの発明によるセラミック塗料が適用された
場合は、セラミック塗料組成物中に含まれた金属粉末は
表面損傷の形成を防ぐのに有効である。
な実施態様を参照することにより、より容易に理解され
る。しかし、具体的な実施態様は説明と理解の目的のた
めにのみ提供され、そしてこの発明はその精神および範
囲から外れない限りは具体的に記載された方法とは異っ
ても実行し得ることを理解すべきである。
とにより調製された。これらの塗料はガラスシートに、
通常のスクリーン捺染プロセスにより、予め決められた
パターンにおいて各シートの周辺表面に隠蔽帯を形成す
るように適用された。その後、ガラスシートはガス燃焼
炉を通して送られ、そこでシートは成形され、そして同
時に塗料は失透させられガラスシートに融着した。
ような表面損傷がないことが認められた。
Claims (11)
- 【請求項1】 焼付けセラミック塗装地をその上にもつ
成形ガラスシートを調製する方法であって、その焼付け
セラミック塗装地に表面損傷がなく、 A.表面をもつガラスシートを用意する工程、 B.その表面の少くとも一部分にある量の金属粉末を含
むセラミック塗料組成物を適用する工程、及び C.ガラスシートおよびその上の金属粉末含有セラミッ
ク塗料をガス炉成型ブロックを含むガス燃焼炉中で加熱
し、それによりガラスシートを成形し、そしてセラミッ
ク塗料を失透させ、同時にガラスシートに融着させる工
程を含み、金属粉末の量が焼付けセラミック塗装地上の
表面損傷を防ぐのに十分な、そうでなければセラミック
塗料とガス炉成型ブロックとの間の滑動接触により損傷
を生じるであろうような量である、前記方法。 - 【請求項2】 ガラスシートがソーダ石灰ケイ酸ガラス
を含む請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ガラスシートが自動車または建築用の窓
ガラスを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 金属粉末が亜鉛、アルミニウム、スズ、
アンチモン、鉛、ビスマス、およびそれらの合金および
混合物から調製される粉末からなる群から選ばれる請求
項1に記載の方法。 - 【請求項5】 金属粉末が金属亜鉛粉末を含む請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 金属粉末がセラミック塗料組成物の重量
の約5%から約50%含まれている請求項1に記載の方
法。 - 【請求項7】 金属粉末がセラミック塗料組成物の重量
の約20%から約40%含まれている請求項1に記載の
方法。 - 【請求項8】 焼付けセラミック塗装隠蔽帯をその上に
もつ自動車または建築用成形窓ガラスを調製する方法で
あって、焼付けセラミック塗装隠蔽帯に表面損傷がな
く、 A.表面を含むソーダ石灰ケイ酸ガラスシートを用意す
る工程、 B.表面の少くとも一部に、亜鉛、アルミニウム、ス
ズ、アンチモン、鉛、ビスマス、およびそれらの合金及
び混合物から調製される粉末からなる群から選ばれる金
属粉末を重量で約5%から約50%含むセラミック塗料
組成物を適用する工程、及び C.ソーダ石灰ケイ酸ガラスシートおよびその上の粉末
含有セラミック塗料をガス炉成型ブロックを含むガス燃
焼炉中で加熱し、それによりガラスシートを成形し、そ
してセラミック塗料を失透させ、同時にガラスシートに
融着させる工程を含み、その金属粉末が焼付けセラミッ
ク塗装隠蔽帯上の表面損傷を防ぐのに有効なものであ
り、それがなければセラミック塗料とガス炉成型ブロッ
クとの間の滑動接触により損傷を生じるであろうような
ものである、前記方法。 - 【請求項9】 金属粉末が金属亜鉛粉末を含む請求項8
に記載の方法。 - 【請求項10】 金属粉末がセラミック塗料組成物の重
量の約20%から約40%含まれている請求項8に記載
の方法。 - 【請求項11】 焼付けセラミック塗装隠蔽帯をその上
にもつ自動車または建築用成形窓ガラスを調製する方法
であって、焼付けセラミック塗装隠蔽帯に表面損傷がな
く、 A.表面を含むソーダ石灰ケイ酸ガラスの窓ガラスを用
意する工程、 B.表面の少くとも一部に重量で約20%から約40%
の金属亜鉛粉末を含むセラミック塗装組成物を適用する
工程、及び C.ソーダ石灰ケイ酸ガラスの窓ガラスおよびその上の
金属亜鉛粉末含有セラミック塗料をガス炉成型ブロック
を含むガス燃焼炉中で加熱し、それにより窓ガラスを成
形し、そしてセラミック塗料を失透させ、同時に窓ガラ
スに融着させる工程を含み、金属亜鉛粉末が焼付けセラ
ミック塗装隠蔽帯上の表面損傷を防ぐのに有効なもので
あり、それなしではセラミック塗料とガス炉成型ブロッ
クとの間の滑動接触により損傷が生じるであろうような
ものである、前記方法。
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