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JPH0761882B2 - 着色ガラス - Google Patents
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JPH0761882B2 - 着色ガラス - Google Patents

着色ガラス

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JPH0761882B2
JPH0761882B2 JP22969489A JP22969489A JPH0761882B2 JP H0761882 B2 JPH0761882 B2 JP H0761882B2 JP 22969489 A JP22969489 A JP 22969489A JP 22969489 A JP22969489 A JP 22969489A JP H0761882 B2 JPH0761882 B2 JP H0761882B2
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壽一 猪野
和夫 竹村
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C03C2217/485Pigments

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  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表面が凹凸状であるガラスの表面に着色層を形
成して成る着色ガラスに関し、更に詳しくは凹凸状のガ
ラス表面に有機着色剤を含有する二酸化珪素被膜を形成
して成る装飾的機能を高めた着色ガラスの提供に関す
る。
〔従来の技術〕
ガラスの装飾効果を高めるため、その表面に図柄状の凹
凸模様をつけた型板ガラスが古くから用いられて来た。
更には、ガラスの防眩性を高めるため、あるいは透視性
を抑制するため、ガラスの表面を粗面化することも広く
用いられて来た。例えば、ガラス表面を金属ブラシで摺
加工したスリガラスは代表例で、この他にもサンドブラ
ストによる表面粗面化、弗酸系水溶液を用いガラスの表
面をエッチングしたものなどがある。
このように表面が凹凸状となったガラスは装飾・透視性
抑制・防眩性など様々な目的に多用されて来た。
近年、この種のガラスを着色させ装飾効果・美観の向上
を図り、より快適な生活空間を実現しようとの試みが活
発になりつつある。このような凹凸表面を有するガラス
の着色方法としては主として2つの方策が試みられて来
た。その一つは、ガラスの組成を変え、ガラスが着色し
たものを使うとの方法である。例えば、ガラス原料にC
o,Ni,Fe,Crなど遷移金属の酸化物を混入し、これら遷移
金属イオンにより着色したガラスを成形中の軟化状態に
ある時に図柄状の凹凸模様を有するロールでガラス表面
に刻印する、所謂着色型板ガラスも試みられて来た。し
かしながら、この方法では発色可能な色が青・緑・黄・
灰色など寒色系に限られ、かつ色の種類も少ない他、何
よりもガラス溶解炉において着色剤を含む原料を溶解す
るため、多品種小量生産型の着色ガラスには極めて不向
きであった。このため凹凸状表面のガラスに透明な着色
層を形成することが試みられた。
例えばラスターに代表されるように、有機金属化合物と
貴金属化合物を含む有機溶媒溶液を平板ガラスに塗布
し、しかる後、450〜550℃で加熱処理をする熱分解法が
代表例である。あるいはAu,Ag,Cu等の貴金属化合物を含
むペーストを平板ガラスに塗布し、しかる後500〜600℃
で加熱処理をし、イオン交換法でガラス中に貴金属元素
を注入し発色させる方法も検討された。いずれの方法も
金属コロイドの発色を利用するもので、熱分解法では金
属酸化物中に貴金属コロイドが生成し、イオン交換法で
はガラスの表面層に貴金属コロイドが生成する。しかし
ながら、これらの方法においても、発色可能な色が限ら
れる他寒色系であり、何よりも最大の問題はガラス表面
が凹凸状のためスプレー法、浸漬塗布法(ディッピング
法)など従来のコーティング方法では均一な厚味の着色
層が形成できない。すなわち、着色ムラが著しく実用に
耐えないということがあった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者等は、かかる表面に凹凸を有するガラスの着色
技術の問題点に鑑み鋭意研究の結果、該ガラス表面に有
機着色剤を含有する二酸化珪素被膜を形成することによ
り、有機着色剤の特徴すなわち豊富な色の種類・色の鮮
やかさを利用した化学的・機械的に安定な着色層が得ら
れ、従来技術の問題点がほぼ完全に解消されることを見
出した。
〔問題点を解決する手段〕
本願発明の方法では、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化
水素酸の水溶液に染料・顔料などの有機着色剤を添加し
て成る処理液と凹凸表面を有するガラスを接触させるこ
とで、該ガラス表面に有機着色剤を含有する二酸化珪素
被膜を形成させることを利用するものである。この場
合、二酸化珪素を過飽和に含む珪弗化水素酸の水溶液
は、珪弗化水素酸の水溶液に二酸化珪素を飽和した溶液
にホウ酸・アンモニア水・金属ハライドあるいは水素よ
りもイオン化傾向の大きい金属を添加することによって
得られる。あるいは低温の珪弗化水素酸の水溶液に二酸
化珪素を添加した後、該容液の温度を上昇させること
(温度差法)によっても得られる。有機着色剤の添加
は、水溶性のものであれば、直接処理液に添加すること
ができ、水に不溶のものであってもアルコールなど水溶
性有機溶媒中に溶解させた後、処理液に添加することも
できる。また、添加の仕方は、珪弗化水素酸の二酸化珪
素飽和溶液に有機着色剤を加えてもよく、二酸化珪素を
過飽和に含む状態とした後の溶液に添加してもよい。条
件的には珪弗化水素酸の濃度は1.0モル/l以上、望まし
くは1.5〜3.0モル/lが使われる。また、ガラスを接触さ
せる時の処理液の温度は15〜60℃、望ましくは25〜40℃
であり、温度差法では通常10℃以下の温度で二酸化珪素
を飽和させ、20℃以上、好ましくは40〜60℃の温度で処
理液とガラスを接触させる。接触の方法は、一般的には
処理液の中にガラスを浸漬する方法がとられる。
有機着色剤としては、染料・顔料などがあげられ、例え
ば、ダイアセリトン ファスト レッド R[DIACELLI
TON FAST RED R](三菱化成)、ブルー5P R-006[BLUE
5P R-006](日本化薬)、ローダミン 6G[RHODAMINE
6G]、フルオレセイン[FLUORESCEIN]、マラカイトグ
リーン[MALACHITE GREEN](保土谷化学)、クマリン
6[COUMARIN 6]、スルホローダミン B[SULFORHO
DAMINE B]、ローダミン 123、ローダミン110、ローダ
ミン 116、ローダミン 19、カヤシル イエローGG[K
AYACYL YELLOW GG](日本化薬)、レッド 21P S-011
[RED 21P S-011](日本化薬)、アクリジン レッド
[ACRDIN RED]、カヤシルローダミン FB[KAYACYL RH
ODAMINE FB](日本化薬)、レッド 3P T-016[RED 3P
T-016](日本化薬)、ビクトリア ブルー BH[VICT
ORIA BLUE BH](保土谷化学)、アリザリン アストー
ル[ALIZARINE ASTOL](東京化成)、メチル バイオ
レット ピュアーSP[METHYL VIOLET PURE SP](保土
谷化学)、グリーン 10P P-005[GREEN 10P P-005]
(日本化薬)、などがあげられる。
一方、凹凸表面を有するガラスとしては、型板ガラス・
あるいは平板ガラス上に着色した低融点ガラスの融液を
図柄状に流した後固化させたもの更にはスリガラス・サ
ンドブラストガラスなど機械的に加工したガラスあるい
は弗酸系水溶液で表面をエッチングしたガラスなど装飾
・透視性抑制・防眩性などを目的とした殆ど凹凸状ガラ
スがあげられる。
次に実施例をあげて本発明をより具体的に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
〔実施例 1〕 縦75mm、横25mm、厚さ4mmの型板ガラスと同寸法で厚さ1
mmのスライドガラスを充分に洗滌、乾燥し、試料基材と
した。
次に種々のレーザー用色素を蒸留水に室温にて溶解さ
せ、5重量%または飽和の添加溶液とした。
また、シリカゲルを飽和させた珪弗化水素酸水溶液100c
cに、0.5mol/lのほう酸水溶液を8cc加えたもの、あるい
は上記珪弗化水素酸水溶液100ccに、金属アルミニウム
0.4g溶解させたものを処理液とした。この処理液100cc
をビーカーに取り、各々のレーザー用色素1ccずつを添
加攪拌し、35℃の水浴上にセット、加温した。この溶液
中に、上記試料基材をそれぞれ1枚ずつ浸漬し、16時間
保持した後、取り出して洗浄乾燥した。
添加レーザー用色素の種類及び実験結果を第1表に示
す。二酸化珪素膜の膜厚はスライドガラスについて接触
針式膜厚測定機にて測定した。
これらのレーザー用色素は、X線光電子分光法(ESC
A)、二次イオン質量分析法(SIMS)、赤外線分光法(I
R)などにより分析した結果、膜中に均一に取り込まれ
ていることが確認された。珪素成膜後の基板を99.5%ア
ルコール溶液の中に24時間浸漬したが、有機染料の溶出
はみられなかった。
また、テープテスト、スポンジ払拭テストによる二酸化
珪素膜の剥離も見られなかった。
〔実施例 2〕 縦75mm、横25mm、厚さ4mmの型板ガラスと同寸法で厚さ1
mmのスライドガラスを充分に洗浄、乾燥し、試料基材と
した。
次に種々の染料を蒸留水に室温にて溶解させ、5重量%
または飽和の添加溶液とした。
また、シリカゲルを飽和させた珪弗化水素酸水溶液100c
cに0.5mol/lのほう酸水溶液を8cc加えたもの、あるいは
上記珪弗化水素酸水溶液100ccに、金属アルミニウム0.4
g溶解させたものを処理液とした。この処理液100ccをビ
ーカーに取り、各々の染料1ccずつを添加攪拌し、35℃
の水浴上にセット、加温した。この溶液中に、上記試料
基材をそれぞれ1枚ずつ浸漬し、16時間保持した後、取
り出して洗浄乾燥した。
添加染料の種類及び実験結果を第2表に示す。二酸化珪
素膜の膜厚はスライドガラスについて、接触針式膜厚測
定機にて測定した。
これらの染料は、ESCA、SIMS、IRなどにより分析した結
果、膜中に均一に取り込まれていることが確認された。
さらに、二酸化珪素成膜後の基板を99.5%アルコール溶
液の中に24時間浸漬したが、有機染料の溶出はみられな
かった。また、テープテスト、スポンジ払拭テストによ
る二酸化珪素膜の剥離も見られなかった。
〔実施例 3〕 縦75mm、横25mm、厚さ4mmの型板ガラスと同寸法で厚さ1
mmのスライドガラスを充分に洗浄、乾燥し、試料基材と
した。
次に分散染料ダイアセリトン ファスト レッド(三菱
化成)を蒸留水に室温にて分散させ、5重量%の添加溶
液とした。
また、シリカゲルを飽和させた珪弗化水素酸水溶液100c
cに、金属アルミニウム0.4g溶解させたものを処理液と
した。この処理液をビーカーに取り、上記分散染料1cc
を添加攪拌し、35℃の水浴上にセット、加温した。この
溶液中に、上記試料基材を1枚浸漬し、16時間保持した
後、取り出して洗浄乾燥した。
作成された二酸化珪素膜は赤色を示し、スライドガラス
について接触針式膜厚測定機にて測定した膜厚は7300Å
であった。
この分散染料は、ESCA、SIMS、IRなどにより分析した結
果、膜中に均一に取り込まれていることが確認された。
さらに、二酸化珪素成膜後の基板を99.5%アルコール溶
液の中に24時間浸漬したが、分散染料の溶出はみられな
かった。
また、テープテスト、スポンジ払拭テストによる二酸化
珪素膜の剥離も見られなかった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に凹凸を有するガラスの表面に、有機
    着色剤を含有する二酸化珪素被膜を形成して成る着色ガ
    ラス。
  2. 【請求項2】凹凸を有するガラスが型板ガラスであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の着色ガラ
    ス。
  3. 【請求項3】凹凸を有するガラスが化学的エッチングあ
    るいは機械的な研削処理等により表面が粗面化されたガ
    ラスであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の着色ガラス。
  4. 【請求項4】有機着色剤が染料・顔料であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項乃至第3項に記載の着色ガ
    ラス。
  5. 【請求項5】有機着色剤を含有する二酸化珪素被膜が、
    二酸化珪素の過飽和状態となった珪弗化水素酸水溶液に
    染料・顔料など有機着色剤を添加して成る処理液と、表
    面が凹凸状となったガラスを接触させることで、該ガラ
    ス表面に形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項乃至第4項に記載の着色ガラス。
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