JP2003119040A

JP2003119040A - 立体模様付き着色ガラス板の製造方法

Info

Publication number: JP2003119040A
Application number: JP2001312713A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Hanaoka; 重喜花岡; Masahito Yamaguchi; 雅人山口; Koji Tadano; 康二多々納; Shigeru Matsumoto; 茂松本
Original assignee: Otsuka Ohmi Ceramics Co Ltd
Current assignee: Otsuka Ohmi Ceramics Co Ltd
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】長期に亘って変色や変形を生じない色彩及び
立体模様が施されたガラス板を効率良く製造することが
できる立体模様付き着色ガラス板の製造方法を提供す
る。【解決手段】ガラス板２に着色層４を形成する工程
と、成形型３０に形成された凹凸部３０ａ上にガラス板
２を載置する工程と、ガラス板２を軟化点以上の温度で
加熱し、着色層４をガラス板２に焼き付けると共に、ガ
ラス板２の下面に、凹凸部３０ａの形状に対応した立体
模様を形成する工程とを備えることを特徴とする立体模
様付き着色ガラス板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス板に色彩及
び立体模様を施すことにより、立体模様付き着色ガラス
板を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス板は、壁面材、テーブル天板、窓
材などとして広く用いられている。特に近年では、ライ
フスタイルの多様化に伴い、ガラス板に色彩及び立体模
様の双方を施すことにより装飾効果を高めた立体模様付
き着色ガラス板に対する需要が高まっている。

【０００３】ガラス板に着色する方法としては、顔料粉
末を含むペーストをガラス板の表面にスクリーン印刷す
る方法が知られている（特開平７−２９１６７２号公報
等）。

【０００４】また、ガラス板の表面に立体模様を付与す
る方法としては、サンドブラスト、切削、腐食などによ
り、ガラス素材を直接加工する方法や、ガラス板に貼着
した樹脂フィルムを加工する方法などが知られている
（特開２０００−６３１５５号公報等）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、サンドブラ
ストによりガラス板を加工する方法は、所望の立体模様
を精度良く形成することが困難であり、工業的な量産に
は適していない。ダイヤモンドカッター等を用いて切削
する方法は、作業者の熟練を必要するため、一般の人に
とっては大きな手間と時間を要し、微細な加工が困難で
ある。腐食による加工は、廃液処理の問題を有し、工程
が煩雑なものとなる。

【０００６】また、ガラス板に貼着した樹脂フィルムを
加工する方法は、樹脂フィルムの耐候性、耐食性、硬度
などがガラス板に比べて一般に劣ることから、長期間の
使用により立体模様の変形や変色などの問題を生じる。

【０００７】また、ガラス板に立体模様を付する方法と
しては、上述した方法以外に、ガラス素材をプレス成形
して所望の形状のガラス成形品を製造する方法も従来か
ら存在するが、プレス成形のための大がかりな装置が必
要となり、製造コストが高くなる。

【０００８】更に、ガラス板に対して色彩及び立体模様
の双方を施す場合、従来は、着色及び立体模様形成をそ
れぞれ独立の別工程により行っていたため、製造に時間
がかかるという問題もあった。

【０００９】本発明は、このような問題を解決すべくな
されたものであって、長期に亘って変色や変形を生じな
い色彩及び立体模様が施されたガラス板を効率良く製造
することができる立体模様付き着色ガラス板の製造方法
の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、ガ
ラス板に着色層を形成する工程と、成形型に形成された
凹凸部上に前記ガラス板を載置する工程と、前記ガラス
板を軟化点以上の温度で加熱し、前記着色層をガラス板
に焼き付けると共に、前記ガラス板の下面に、前記凹凸
部の形状に対応した立体模様を形成する工程とを備える
ことを特徴とする立体模様付き着色ガラス板の製造方法
により達成される。

【００１１】この製造方法において、前記着色層を形成
する工程は、スクリーン印刷により着色用具をガラス板
の表面に印刷する工程、又は、スクリーン印刷により着
色用具が印刷された転写紙を前記ガラス板の表面に貼り
付ける工程を含むことが好ましい。

【００１２】また、前記ガラス板に前記立体模様を形成
する面は、前記着色層を形成する面とは異なる面である
ことが好ましい。

【００１３】また、前記ガラス板を加熱する温度は、軟
化点より２０℃〜１００℃高い温度であることが好まし
い。

【００１４】また、前記成形型を形成する工程は、発泡
インクを発泡させてなる発泡層を基材に形成する工程、
前記発泡層を粘土板に押し当てることにより前記発泡層
の形状に対応した凹凸部を前記粘土板に形成する工程、
及び、前記粘土板を焼成する工程を含むことができる。

【００１５】この成形型を形成する工程において、前記
発泡層を形成する工程は、スクリーン印刷により発泡イ
ンクを基材の表面に印刷する工程と、印刷した発泡イン
クを発泡させる工程とを含むことが好ましい。

【００１６】更に、前記発泡層の形成に使用するスクリ
ーンと同一のスクリーンを用いて前記着色層を形成する
ことが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の一実施形態に係る立体模様付き着色ガラス板の
製造方法について説明する。

【００１８】（成形型の製作）ガラス板に立体模様を形
成するための成形型としては、成形加工が容易で繰り返
しの使用に耐えられるような耐熱性のある材質のものが
好ましく、粘土等のセラミックス原料を焼成してなるセ
ラミックス型や金型を例示することができ、セラミック
ス型が特に好ましい。本実施形態における成形型は、平
板状のセラミックス型としている。

【００１９】成形型の形成方法としては特に制限はない
が、セラミックス型の場合、その具体的な形成方法とし
て、例えば、陶石、長石、珪石などを湿式粉砕したもの
にカオリンなどの粘土を混合して脱水し、得られた泥漿
を調製して鋳込成形した後に乾燥させる方法、あるい
は、土練及び型押などにより成形してから乾燥させて成
形体を得た後に、必要に応じて切削などの仕上げ工程を
経てから、７００〜１０００℃（好ましくは、８００〜
９００℃）で素焼きする方法などを挙げることができ
る。

【００２０】特に型押によりセラミックス型を形成する
場合、予め粘土板を調製した後、発泡インクを発泡させ
てなる発泡層を該粘土板に押し当てることにより発泡層
の形状に対応した凹凸部を該粘土板に形成し、このもの
を焼成する方法によることができる。この方法につき、
図１に基づいて更に詳しく説明する。

【００２１】まず、紙や金属板、もしくは樹脂フィルム
等からなるシート状の基材に発泡インクをスクリーン印
刷する。そして、紫外線・電子線の放射や加熱などによ
りこの発泡インクを発泡させることで、図１（ａ）に示
すように、所望の形状からなる発泡層２２を基材２０の
表面に形成する。

【００２２】発泡インクとしては、例えば、紫外線・電
子線の放射や加熱により、膨張、分解、反応などするこ
とで発泡する発泡剤を配合したインクを用いることがで
きる。かかる発泡剤としては、膨張剤を内包あるいは含
有する気体透過性の低い熱可塑性樹脂の粒子や熱分解型
発泡剤などを好ましく用いることができる。

【００２３】膨張剤を内包あるいは含有する気体透過性
の低い熱可塑性樹脂の粒子としては、粒径が１〜５００
μm（好ましくは１０〜１００μm）であり、形状が略球
状のものが好ましく、また、膨張剤の含有量が１０〜５
０重量％のものが好適である。このような発泡剤に用い
られる膨張剤としては、プロパン、ブタン、イソブタ
ン、ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン等の低分子炭化水素、トリクロルモノフル
オルメタン、ジクロルジフルオルメタン、ジクロルテト
ラフルオルエタン等のハロゲン化炭化水素、及び石油エ
ーテル類等を適用可能である。このような発泡剤に用い
られる熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニリテン系、
ポリアクリロニトリル系、ポリエステル系、ポリアミド
系、ポリウレタン系、ポリカーボネート系などの気体透
過性の低い重合体樹脂が適用可能であり、その他改質調
整の目的で、ジビニルベンゼン、メタアクリル酸のエス
テル類、アクリル酸のエステル類酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、スチレン等が種々の重合開始剤、安定剤と共に適用
可能である。このような発泡剤は、例えば、低沸点液体
膨張剤及び熱可塑性樹脂のモノマーと混和し、加圧下で
懸濁重合する方法により、製造することができる。

【００２４】また、熱分解型発泡剤としては、アゾジカ
ルンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミ
ノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテト
ラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロテレ
フタルアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、重炭酸
水素ナトリウム塩、クエン酸モノナトリウム塩、及び、
これらの混合物等を例示することができ、粒径が１〜２
００μm（好ましくは、５〜３０μm）の粉末状物が好ま
しく用いられる。

【００２５】発泡層２２は、ある程度の強度及び剛性を
有することが好ましく、そのような発泡層を得るには、
発泡インクとして、必要に応じて架橋剤、硬化剤、硬化
助剤等を配合した熱硬化性樹脂又は反応硬化性樹脂を主
体とするインクを用い、発泡インクの発泡後、もしくは
発泡インクの発泡と同時に硬化反応させる方法、あるい
は、発泡インクの発泡後、発泡インクの表面に硬化性樹
脂からなる保護層を形成する方法などを例示することが
できる。

【００２６】次に、図１（ｂ）に示すように、予め用意
した表面が平滑な粘土板２４に対して発泡層２２を押し
当てて、発泡層２２が潰れないように徐々に加圧するこ
とにより、発泡層２２の形状に対応する凹凸模様を粘土
板２４に形成する。最後に、この粘土板２４を焼成する
ことにより、図１（ｃ）に示すように、所望のパターン
形状からなる凹凸部３０ａを有する成形型３０が得られ
る。この凹凸部３０ａ上には、図１（ｄ）に示すよう
に、離型剤層３２を形成しておくことが好ましい。離型
剤としては、粉末粒径が０．１〜５００μm（好ましく
は、１〜１００μm）程度のアルミナ粉末や窒化ホウ素
粉末などを例示することができる。離型剤層３２の形成
方法としては、例えば、離型剤に水を加えて泥状又はス
ラリー状としたものを、刷毛、ローラー、スプレー等に
より凹凸部３０ａ上に塗布してから乾燥させる方法を挙
げることができる。

【００２７】また、発泡インクの印刷方法は、本実施形
態においては、所望の模様を容易に形成することがで
き、工業的な量産が可能であるという観点から、スクリ
ーン印刷により行っているが、例えば、刷毛、ローラ
ー、スプレーなどで塗布することも可能である。

【００２８】また、成形型３０の形状は平板状に限定さ
れるものではなく、例えば、有底筒状として、底面上に
凹凸部を形成しても良い。

【００２９】（立体模様付き着色ガラス板の製造）次
に、この成形型３０を用いて立体模様付き着色ガラス板
を製造する方法を、図２に基づいて説明する。

【００３０】まず、図２（ａ）に示すように、ガラス板
２の表面に着色用具をスクリーン印刷し、所望の色彩及
び模様を有する着色層４を形成する。着色層４の形成
は、表面全体に行っても良く、或いは、部分的に行って
も良い。

【００３１】着色用具としては、陶磁器加飾用絵具を使
用することが可能であり、例えば、固体又は液体の分散
媒に色釉粉末を分散させたものを使用することができ
る。色釉は、フリットと顔料との混合物からなり（例え
ば、ガラスカラー）、フリットと顔料の重量比を１：３
〜３：１程度とするのが好ましい。フリットが少なすぎ
ると顔料の定着が不十分となり易く、フリットが多すぎ
ると発色が不鮮明になり易いため、いずれも好ましくな
い。

【００３２】フリットとしては、例えば、珪石、ホウ
砂、鉛、長石、アルカリ金属化合物などの原料を混合・
溶融し粉砕してなる珪素、ホウ素、鉛、アルカリ金属、
アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、ジル
コニウムなどの酸化物を用いることができ、例えば、グ
レーズ用フリットとして市販されているものを好ましく
使用できる。

【００３３】顔料としては、予め焼成して発色させたも
のを使用することが好ましく、これによって、着色後に
焼成しても色調がほとんど変化せず、イメージ通りの着
色を施すことが可能になる。具体的には、バナジウム、
ジルコニウム、コバルト、クロム、カドミウム、アルミ
ニウム、亜鉛、プラセオジウム、スズ、マンガン、鉄、
セレン、シリカ等より選ばれる一種又は二種以上の金属
酸化物粉末を例示できる。代表的な色について、酸化物
となる金属を以下にカッコ書きで示す。コーラルピンク
（ジルコニウム、シリカ、鉄）、トルコ青（バナジウ
ム、ジルコニウム、コバルト）、プラセオジウム黄（ジ
ルコニウム、プラセオジウム、シリカ）、黒（クロム、
鉄、コバルト）、オレンジ（プラセオジウム、ジルコニ
ウム）、赤（セレン、カドミウム、ジルコニウム）。

【００３４】また、分散媒としては、印刷インキ用ビヒ
クルとして知られる各種の成分を用いることができる
が、例えば、ミネラルスピリット、灯油等の脂肪族炭化
水素類、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メ
チルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロ
ヘキサノン、イソホロン等のケトン類、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル、セロソルブ、ブチルセロソ
ルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のグ
リコールエーテル類、プロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート、セロソルブアセテート、ブチルセ
ロソルブアセテート、カルビトールアセテート等のグリ
コールエステル類、及び、水等の各種溶媒若しくは分散
媒に塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビ
ニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、酢
酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、ポリウレタン樹脂、スチレンブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、ブチルゴム、ポリサルファイドゴム、シ
リコーンゴム等の樹脂類、アラビアゴム、デキストリン
等のメジウム類等を分散又は溶解させてなるものを例示
することができる。

【００３５】着色用具には、必要に応じて、消泡剤、耐
水性向上剤、接着性向上剤、粘性調節剤、硬化促進剤、
レベリング剤などを添加しても良い。

【００３６】着色層４の形成方法としては、上述したよ
うに、ガラス板２の表面にスクリーン印刷により着色用
具を直接印刷する以外に、着色用具をスクリーン印刷に
より転写紙に印刷してから、この転写紙をガラス板２の
表面に貼り付けることにより形成しても良い。このよう
に、着色層４の形成にスクリーン印刷を適用すること
で、所望の模様を容易に形成することができ、工業的な
量産が可能になる。また、着色層４の形成に使用するス
クリーンは、図１に示す発泡層２２の形成に使用するス
クリーンと同一であっても良く、或いは、異なるもので
あっても良いが、同一のスクリーンを使用することによ
り、製造工程の短縮及び製造コストの低減を図ることが
できる。

【００３７】着色層４を形成するその他の方法として、
発泡層２２を形成する場合と同様に、ローラや刷毛を用
いて塗布したり、スプレーで吹き付けたりしても良い。
また、着色用具としては、上述した陶磁器加飾用絵具以
外に、例えば、金などの発色を得るための金液を使用す
ることができる。

【００３８】こうして、ガラス板２の表面に着色層４を
形成した後、図２（ｂ）に示すように、離型剤層３２が
形成された成形型３０の上にガラス板２を載置する。成
形型３０の凹凸部３０ａと接触するガラス板２の下面
は、同図に示すように、着色層４が形成されていない面
であることが好ましいが、着色層４が形成された面を下
面にして凹凸部３０ａに接触させても良い。

【００３９】また、ガラス板２の厚さは、１ｍｍ〜３０
ｃｍ程度が好ましいが、必ずしもこれに限定されない。
また、ガラス板２の種類としては特に制限がなく、例え
ば、ケイ酸、ソーダ及び石灰を主成分とするソーダガラ
ス（ソーダ石灰ガラス）、ケイ酸、炭酸カリウム及び酸
化鉛を主成分とするクリスタルガラス（鉛ガラス）、ケ
イ酸、炭酸カリウム及び石灰を主成分とするカリガラス
（カリ石灰ガラス）などを挙げることができる。また、
使用するガラス板２の軟化点は、４００〜８００℃であ
ることが好ましく、５００〜７００℃であることがより
好ましい。

【００４０】この後、ガラス板２を成形型３０と共に焼
成炉（図示せず）に入れて加熱し、ガラス板２の軟化点
よりも高い温度で焼成する。

【００４１】軟化したガラス板２は、図２（ｃ）に示す
ように、その自重によって沈み込み、下面側に凹凸部３
０ａの形状に対応する立体模様２ａが形成される。ガラ
ス板２の加熱時間は、軟化したガラス板２に立体模様２
ａが付与されるのに必要且つ十分な時間であれば良く、
例えば、１〜５時間程度である。

【００４２】また、これと同時に、着色層４の分散媒が
分解除去され、着色層４の色釉が軟化したガラス板の表
面に定着し、着色模様２ｂが施される。これにより、長
期にわたって退色、劣化等のない安定した着色を行うこ
とができる。このように、立体模様２ａの形成と同時に
着色模様２ｂを形成することができるので、着色と立体
模様形成とを別々の工程で行う場合に比べて、製造工程
を短縮させることができる。

【００４３】ガラス板２の加熱温度は、ガラス板２の種
類や成分などに応じて適宜定めれば良いが、軟化点より
２０℃〜１００℃高い温度が好ましく、３０℃〜７０℃
高い温度がより好ましい。具体的には、軟化点が６００
℃である場合に、６３０〜６７０℃程度とすればよい。
この加熱温度が高すぎると、ガラス板６が軟らかくなり
過ぎるので、成形型３０への溶着により離型が困難にな
り易く、更に、成形型３０からはみ出してバリを生じる
おそれが高くなるので、好ましくない。一方、加熱温度
が低すぎると、立体模様２ａや着色模様２ｂの形成が困
難になり、必要な加熱時間が長くなる傾向にあるので、
好ましくない。

【００４４】この後は、ガラス板２を冷却して再び硬化
させる。そして、ガラス板２を成形型３０から分離する
ことで、図２（ｄ）に示すように、所望の立体模様２ａ
及び着色模様２ｂが施されたガラス板２が得られる。成
形型３０とガラス板２との界面には離型剤層３２が形成
されているので、軟化した際にガラス板２が成形型３０
に強固に付着することが防止され、ガラス板２の分離を
容易に行うことができる。したがって、製造工程の短縮
や歩留まりの向上を図ることができる。

【００４５】この後は、成形型３０に対して、必要に応
じて離型剤の塗布及び乾燥を行ってから（図１（ｄ）参
照）、図２（ａ）〜（ｄ）に示す工程を繰り返すことに
より、立体模様付き着色ガラス板２を順次得ることがで
きる。

【００４６】この立体模様付き着色ガラス板は、壁面
材、天井材、床材、窓材のような建材や、テーブル天板
のような家具材などに、装飾等を目的として広く用いる
ことができる。例えば、ガラス板の一方面に天然石の表
面のような立体模様を形成し、他方面に水玉の着色模様
を形成することで、高級感のあるガラス板を製造するこ
とができる。

【００４７】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、上記方法により立体模様を形成した着色ガラス板
に対しては、更に、公知の方法により加工を加えても良
い。例えば、立体模様が形成された面に対して、更にサ
ンドブラスト加工やフッ酸による腐食加工などを施すこ
とにより、風合いなどを変化させることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の立体模様付き着色ガラス板の製造方法によれば、ガラ
ス板に着色層を形成する工程と、成形型に形成された凹
凸部上に前記ガラス板を載置する工程と、前記ガラス板
を軟化点以上の温度で加熱し、前記着色層をガラス板に
焼き付けると共に、前記ガラス板の下面に、前記凹凸部
の形状に対応した立体模様を形成する工程とを備えてい
るので、長期に亘って変色や変形を生じない色彩及び立
体模様が施されたガラス板を効率良く製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る立体模様付き着色ガ
ラス板の製造方法において使用する成形型の製造方法を
説明するための図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る立体模様付き着色ガ
ラス板の製造方法を説明するための図である。

【符号の説明】

２ガラス板２ａ立体模様２ｂ着色模様４着色層２２発泡層２４粘土板３０成形型３０ａ凹凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者多々納康二滋賀県甲賀郡信楽町大字柞原字寺谷926番地大塚オーミ陶業株式会社信楽工場内 (72)発明者松本茂滋賀県甲賀郡信楽町大字柞原字寺谷926番地大塚オーミ陶業株式会社信楽工場内Ｆターム(参考） 4G059 AA01 AB02 AB05 AB11 AB14 AC08 CA03 CA08 CB10 4J039 AD05 AD11 AE04 AE06 AE08 BA21 BA22 BA24 BA26 BC32 BC39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板に着色層を形成する工程と、成形型に形成された凹凸部上に前記ガラス板を載置する
工程と、前記ガラス板を軟化点以上の温度で加熱し、前記着色層
をガラス板に焼き付けると共に、前記ガラス板の下面
に、前記凹凸部の形状に対応した立体模様を形成する工
程とを備えることを特徴とする立体模様付き着色ガラス
板の製造方法。
【請求項２】前記着色層を形成する工程は、スクリー
ン印刷により着色用具をガラス板の表面に印刷する工
程、又は、スクリーン印刷により着色用具が印刷された
転写紙を前記ガラス板の表面に貼り付ける工程を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の立体模様付き着色ガラ
ス板の製造方法。
【請求項３】前記ガラス板に前記立体模様を形成する
面は、前記着色層を形成する面とは異なる面であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の立体模様付き着色
ガラス板の製造方法。
【請求項４】前記ガラス板を加熱する温度は、軟化点
より２０℃〜１００℃高い温度であることを特徴とする
請求項１から３のいずれかに記載の立体模様付き着色ガ
ラス板の製造方法。
【請求項５】前記成形型を形成する工程は、発泡イン
クを発泡させてなる発泡層を基材に形成する工程、前記
発泡層を粘土板に押し当てることにより前記発泡層の形
状に対応した凹凸部を前記粘土板に形成する工程、及
び、前記粘土板を焼成する工程を含むことを特徴とする
請求項１から４のいずれかに記載の立体模様付き着色ガ
ラス板の製造方法。
【請求項６】前記発泡層を形成する工程は、スクリー
ン印刷により発泡インクを基材の表面に印刷する工程
と、印刷した発泡インクを発泡させる工程とを含むこと
を特徴とする請求項５に記載の立体模様付き着色ガラス
板の製造方法。
【請求項７】前記発泡層の形成に使用するスクリーン
と同一のスクリーンを用いて前記着色層を形成すること
を特徴とする請求項６に記載の立体模様付き着色ガラス
板の製造方法。