(57)【要約】      （修正有）【課題】低い焼き付け温度でも良好な導電性を発揮する、持続的に温度安定性を有する導電性被膜を備えた基板及び製造方法を提供する。【解決手段】結合剤を準備する工程であって、結合剤が、無機的に架橋されたＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスを有する工程と、機械的対流により結合剤中の導電性顔料を分散させる工程であって、導電性顔料の割合が１０から４０重量％であり、導電性顔料として炭素を使用する工程と、分散によって得られた被覆材を基板上に、部分的に構造化して印刷する工程と、得られた被膜を２０から２５０℃の範囲内の温度で乾燥させる工程と、を少なくとも含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の導電性被膜の製造方法であって、
−  結合剤を準備する工程であって、前記結合剤が、無機的に架橋されたＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスと有機溶媒とを含む、工程と、
−  機械的対流によって前記結合剤中の導電性顔料を分散させることにより被覆材を製造する工程であって、前記導電性顔料の割合が１０から４０重量％であり、導電性顔料として炭素を使用する、工程と、
−  前記被覆材を基板上に、部分的に構造化して印刷する工程と、
−  得られた被膜を２０から２５０℃の範囲内の温度で乾燥させる工程とを少なくとも含む、方法。
【請求項２】
導電性顔料として鱗片状の黒鉛粒子を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導電性顔料の分散が、攪拌機を使用して、好ましくは軸流攪拌機を使用して、特に好ましくはプロペラ攪拌機を使用して行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
３０００ｍｉｎ−１より少ない回転数、好ましくは１００から２０００ｍｉｎ−１の範囲内の回転数、特に好ましくは３００から１５００ｍｉｎ−１の範囲内の回転数を有する攪拌機を使用する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記結合剤に追加的に無機ナノ粒子を加える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
導電性顔料として、粒径ｄ９０が１から１００μｍの範囲内、好ましくは５から５０μｍの範囲内、特に好ましくは１０から２５μｍの範囲内である鱗片状の黒鉛粒子を使用する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記被覆材中の導電性顔料の割合が、１０から３５重量％、好ましくは１２から３０重量％である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記被覆材をシルクスクリーン印刷によって前記基板上に塗布する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記得られた被膜を２０から２５０℃の範囲内の温度で乾燥させた後、前記被膜を１００から５００℃の範囲内の温度で、好ましくは３００から４００℃の範囲内の温度で焼き付ける、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
１つのみの導電性顔料を使用し、好ましくは鱗片状の黒鉛粒子のみを導電性顔料として使用する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記結合剤がゾルゲル結合剤である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ゾルゲル結合剤が少なくとも１つのモノマーの加水分解によって製造され、
アルコールが形成され、続いて形成された前記アルコールの有機溶媒との交換が行われ、
前記結合剤の無機架橋度が、水のモノマーに対する比によって調節される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
モノマーとして、金属アルコラート、好ましくはアルコキシシラン、特に好ましくはトリアルコキシシランおよび／またはテトラアルコキシシランを使用する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ゾルゲル結合剤の製造が、触媒の存在下、好ましくは触媒としての酸の存在下における、少なくとも１つのモノマーの水との反応によって行われる、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記モノマーの加水分解が、無機ナノ粒子の存在下で行われる、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記結合剤の無機架橋度が、４０から９０％、好ましくは５０から８０％、特に好ましくは６０から８０％である、請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記結合剤の前記溶媒の蒸気圧が＜５ｂａｒ、好ましくは＜１ｂａｒ、特に好ましくは＜０．１ｂａｒであり、沸点が＞１２０℃、好ましくは＞１５０℃、特に好ましくは＞２００℃であり、および／または蒸発速度が＞１０、好ましくは＞５００、好ましくは＞１０００である、請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
溶媒として、好ましくは、グリコール、グリコールエーテル、テルピネオール、および／またはポリオール、特に好ましくは、ｎ−ブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアセテート、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロプルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エトキシプロピルアセテート、ヘキサノール、メトキシプロピルアセテート、モノエチレングリコール、エチルピロリドン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、パラフィン系およびナフテン系炭化水素の混合物、芳香族炭化水素混合物、芳香族アルキル化炭化水素の混合物、ｎ−、ｉ−、およびシクロ−脂肪族化合物の混合物、テルピネオール、および／またはこれらの組み合わせ、から選択された溶媒が使用される、請求項１２乃至１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記結合剤がＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスとしてシリコン樹脂、好ましくはアルキル変性および／またはアリール変性シリコン樹脂、特に好ましくはメチル変性および／またはフェニル変性シリコン樹脂を含んでいる、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記シリコン樹脂が、エポキシ基および／またはポリエステル基を含んでいる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
無機的に架橋されたＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスと、導電性顔料として炭素とを有する結合剤を含む、導電性被膜を基板上に塗布するための配合物であって、
前記配合物中の導電性顔料の含有量が１０から４０重量％であり、前記導電性顔料が前記結合剤マトリックス内に分散されている、配合物。
【請求項２２】
前記導電性顔料の含有量が、１０から３５重量％、好ましくは１２から３０重量％である、請求項２１に記載の配合物。
【請求項２３】
導電性顔料として鱗片状の黒鉛粒子が含まれている、請求項２１または２２に記載の配合物。
【請求項２４】
前記鱗片上の粒子の粒径ｄ９０が、１から１００μｍの範囲内、好ましくは５から５０μｍの範囲内、特に好ましくは１０から２５μｍの範囲内である、請求項２３に記載の配合物。
【請求項２５】
前記配合物が、均染剤、消泡剤、脱気剤、増粘剤、硬化剤、スターター、腐食防止剤、接着剤、表面活性剤（界面活性剤）、および／または分散添加剤を含んでいる、請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項２６】
回転数１４０ｍｉｎ−１での前記配合物の粘度が、１から２００００ｃＰの範囲内、好ましくは１０から１００００ｃＰの範囲内、特に好ましくは１００から５０００ｃＰの範囲内である、請求項２１乃至２５のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項２７】
前記配合物がゾルゲル結合剤マトリックスを含んでいる、請求項２１乃至２６のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項２８】
前記結合剤マトリックスが、無機ゾルゲル結合剤マトリックスである、請求項２７に記載の配合物。
【請求項２９】
前記ゾルゲル結合剤マトリックスの無機架橋度が、４０から９０％、好ましくは５０から８０％、特に好ましくは６０から８０％である、請求項２７または２８に記載の配合物。
【請求項３０】
前記溶媒の蒸気圧が＜５ｂａｒ、好ましくは＜１ｂａｒ、特に好ましくは＜０．１ｂａｒであり、沸点が＞１２０℃、好ましくは＞１５０℃、特に好ましくは＞２００℃であり、および／または蒸発速度が＞１０、好ましくは＞５００、特に好ましくは＞１０００であり、および／または前記溶媒がグリコール、グリコールエーテル、テルピネオール、および／またはポリオールである、請求項２７乃至２９のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項３１】
前記溶媒が、ｎ−ブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアセテート、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エトキシプロピルアセテート、ヘキサノール、メトキシプロピルアセテート、モノエチレングリコール、エチルピロリドン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、パラフィン系およびナフテン系炭化水素の混合物、芳香族炭化水素混合物、芳香族アルキル化炭化水素の混合物、ｎ−、ｉ−、およびシクロ−脂肪族化合物の混合物、テルピネオール、およびこれらの混合物、のグループから選択される、請求項２７乃至３０のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項３２】
前記配合物が、結合剤マトリックスとしてシリコン樹脂、好ましくはアルキル変性および／またはアリール変性シリコン樹脂、特に好ましくはメチル系および／またはフェニル系シリコン樹脂を含んでいる、請求項２１乃至２６のいずれか１項に記載の配合物。
【請求項３３】
前記シリコン樹脂が、エポキシ基および／またはポリエステル基を含んでいる、請求項３２に記載の配合物。
【請求項３４】
請求項２１乃至３３のいずれか１項に記載の配合物の、印刷法、好ましくはシルクスクリーン印刷法を利用した基板の被覆のための使用。
【請求項３５】
温度安定性を有する導電性被膜を備えた基板であって、
前記被膜が、無機的に架橋されたＳｉＯ２含有のマトリックスと、導電性顔料として鱗片状の黒鉛粒子とを含んでおり、
前記鱗片状の黒鉛粒子が前記マトリックス内に分散されている、基板。
【請求項３６】
前記被膜が導電性顔料として鱗片状の黒鉛粒子のみを含んでいる、請求項３５に記載の基板。
【請求項３７】
前記被膜が、少なくとも３００℃、好ましくは５００℃までの温度に対して安定している、請求項３５または３６に記載の基板。
【請求項３８】
前記被膜中の導電性顔料の割合が２０から８０重量％である、請求項３５乃至３７のいずれか１項に記載の基板。
【請求項３９】
前記黒鉛粒子の粒径ｄ９０が、１から１００μｍの範囲内、好ましくは２から５０μｍの範囲内、特に好ましくは３から２５μｍの範囲内である、請求項３５乃至３８のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４０】
前記被膜のシート抵抗が、５から１０００オーム／スクエア、好ましくは１０から５００オーム／スクエア、特に好ましくは２０から２００オーム／スクエアである、請求項３５乃至３９のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４１】
前記被膜の層厚さが、５から２５マイクロメートル、好ましくは５から２０マイクロメートル、特に好ましくは５から１５マイクロメートルである、請求項３５乃至４０のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４２】
引っ掻き試験によって測定される前記被膜の耐引っ掻き性が、５００から１０００ｇである、請求項３５乃至４１のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４３】
前記被膜が、無機ナノ粒子、好ましくは酸化物ナノ粒子、特に好ましくはＳｉＯ２ナノ粒子を含んでいる、請求項３５乃至４２のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４４】
前記基板が、耐熱性材料、好ましくはガラスまたはガラスセラミックを含んでいる、請求項３５乃至４３のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４５】
基板として、高石英混合結晶および／またはキータイト混合結晶を主結晶相とするＬＡＳガラスセラミックが使用され、および／または前記ガラスセラミックが透明である、請求項４４に記載の基板。
【請求項４６】
基板表面と１つまたは複数の導電性被膜との間に１つまたは複数のさらなる層、好ましくは機能性層、絶縁層および／または反射防止層、装飾層および／またはシール層、特に好ましくはシリコン系の層が配置されている、請求項３５乃至４５のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４７】
前記被覆がゾルゲル・マトリックスを含んでいる、請求項３５乃至４６のいずれか１項に記載の基板。
【請求項４８】
前記ＳｉＯ２含有のマトリックスの無機架橋度が、４０から９０％、好ましくは５０から８０％、特に好ましくは６０から８０％である、請求項４７に記載の基板。
【請求項４９】
前記被膜がシリコン樹脂マトリックスを含んでいる、請求項３５乃至４６のいずれか１項に記載の基板。
【請求項５０】
前記シリコン樹脂マトリックスが、メチル変性および／またはフェニル変性シリコン樹脂を含んでいる、請求項４９に記載の基板。
【請求項５１】
前記シリコン樹脂が追加的に有機的に架橋されている、請求項４９または５０に記載の基板。
【請求項５２】
請求項３５乃至５１のいずれか１項に記載の被覆基板の、クックトップ、オーブン・ガラス、暖炉の覗き窓、または家庭用器具用の制御盤としての使用であって、導電性被膜がクックトップのディスプレイ領域および／または調理領域に配置される、使用。
【請求項５３】
タッチセンサー、オーバーフロー・センサー、遮蔽用の電場または照明装置の一部としての、請求項５２に記載の被覆基板の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、導電性被膜を備えた基板、および対応する被覆材の製造方法、ならびにこの被覆材で被覆された基板に関する。特に、本発明は、導電性被膜を備えたガラス基板またはガラスセラミック基板、および対応する被覆材、ならびに製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術より、例えばタッチパネル用の電気回路として使用される、ガラス基板またはガラスセラミック基板上の導電性被膜が知られている。特に、このような被膜は、ガラスセラミック・クックトップの制御、例えば誘導加熱調理器の制御にますます使用されている。
【０００３】
そのデザインおよび構成の多様な可能性のため、透明ガラスセラミックのクックトップとしての使用がますます定着している。その際、このクックトップに様々な被膜を設けることにより、所望のデザインを得るとともに調理面より下方の構成部品を隠すことができる。一般にガラスセラミックにはこのために、大抵の場合、まずは着色被膜、しばしばゾルゲル系被膜が、次にシール層が設けられる。その際、シール層は、特にシリコン系層であり、２００から２５０℃の焼き付け温度で塗布することができる。
【０００４】
この種のガラスセラミック・クックトップに、例えばタッチパネル制御用の導電層をさらに備えるには、この層を第３の層として、あるいは装飾層およびシール層の塗布後に塗布する。しかし、これには、装飾層およびシール層を損傷させないために、２５０℃以下の焼き付け温度が前提となる。
【０００５】
従来技術より、貴金属、例えば金または銀を含有し、ガラス・フラックスを用いて５５０℃を超える温度で基板上に塗布される導電性被膜が知られている。例えば、特許文献１には、ガラス基板上の金属系の導電性被膜が記載されている。ここでは、ガラス基板が、金属、有機結合剤、およびガラス・フラックスからなる被覆材で被覆され、被膜が５５０から９００℃の温度で焼き付けられる。このような被膜の高い原料価格は別として、高い焼き付け温度が不利であることが次第に明らかになっている。
【０００６】
また、従来技術より、炭素系の導電性被膜が知られている。ここでは、結合剤として、例えば変性ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリ塩化ビニル、またはポリカーボネートのような様々なポリマーが使用される。しかし、この種の被膜は、使用される結合剤のため温度安定性に欠ける、または温度安定性が少なくとも十分ではないので、この種の被膜は、高温用途、例えばクックトップ上の被膜として使用することができない。
【０００７】
特許文献２には、ポリウレタン、ポリアクリラート、またはポリカーボネートのような非導電性結合剤内に分布される、カーボンブラック、ＣＮＴ、フラーレン、または黒鉛のような導電性顔料が記載されている。
【０００８】
特許文献３には、球状および鱗片状の黒鉛粒子と、結合剤としてのポリエステル樹脂内のアセチレン・ブラックとからなるカーボン・ペーストが記載されている。十分な導電性を確保するために、導電性顔料の割合は４５から６０％である。
【０００９】
プラスチック系の結合剤を有する導電性被膜は低い焼き付け温度を可能にするが、これに対応する被膜は１５０から２５０℃までの温度安定性が比較的低い。
【００１０】
別の可能性が、ゾルゲル系の結合剤の使用にある。しかし、この結合剤の流動学的特性により、一方では、導電性充填材の均一な分布には非常に高いせん断力が必要となるため、充填材を損傷させ、導電性に悪影響を及ぼすおそれがあり、他方では、大抵の場合、被覆材の印刷適性を確保するために追加的なレオロジー剤および制御剤が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０５４０９１号公報
【特許文献２】国際公開第２００６／１２８４０３号
【特許文献３】特許第４３３３３５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の課題は、上述の欠点のない、持続的に温度安定性を有する導電性被膜の製造方法を提供することである。特に、本発明の課題は、低い焼き付け温度でも既に良好な導電性を発揮する、持続的に温度安定性を有する導電性被膜の製造方法を提供することである。その際、持続的に温度安定性を有する被膜とは、特に、少なくとも３００℃、好ましくは５００℃までの温度での長期温度負荷下で安定している被膜を意味する。
【００１３】
本発明のさらなる課題は、印刷適性を有する対応する被覆材を提供すること、および温度安定性を有する導電性被膜を備えた基板を提供することである。
【００１４】
その際、本発明の課題は、独立請求項の対象によって既に解決される。有利な発展構成および形態は従属請求項の対象である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
基板上の導電性被膜の製造方法であって、
−  結合剤を準備する工程であって、結合剤が、無機的に架橋されたＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスと溶媒とを含む、工程と、
−  機械的対流により、特に攪拌機を使用して、結合剤中の導電性顔料を分散させる工程であって、導電性顔料の割合が１０から４０重量％であり、導電性顔料として炭素を使用する、工程と、
−  結合剤中の導電性顔料の分散によって得られた被覆材を、基板上に部分的に、構造化して印刷する工程と、
−  得られた被膜を２０から２５０℃の範囲内の温度で乾燥させる工程とを少なくとも含む、方法。
【００１６】
一変形例において、結合剤はゾルゲル系結合剤である。したがって、結合剤は、結合剤マトリックスとして無機的に架橋されたゾルゲル架橋を有している。
【００１７】
本発明の一発展構成によれば、ゾルゲル結合剤の準備が加水分解によって行われるので、本発明のこの発展構成において、製造方法は結合剤を準備するための以下の追加の工程を含んでいる。
ａ）モノマーの水との加水分解によって加水分解物としてゾルゲル結合剤を製造する工程であって、低沸点のアルコールが液状縮合物として形成され、加水分解物の無機架橋度が水のモノマーに対する比を介して調節される工程と、
ｂ）工程ａ）において形成されたアルコールを、蒸気圧＜５ｂａｒ、沸点＞１２０℃、および／または蒸発速度＞１０の溶媒と交換する工程。
【００１８】
工程ａ）において、まずは結合剤の製造が行われる。その際、この結合剤は、モノマーの加水分解によって得られるゾルゲル系結合剤である。ゾルゲル・モノマーとしては、好ましくは、金属アルコラートが使用され、好ましくは、アルコキシシラン、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、アルミニウムアルコラート、チタンアルコラート、ジルコンアルコラート、および／または有機金属アルコラートが使用される。さらに、テトラアルコキシシランＳｉ（ＯＲ１）４（Ｒ１＝メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチルまたフェニル）、またはアルミニウムアルコラート、もしくはチタンアルコラート、または有機的に架橋可能な官能性を有するアルコキシシランＳｉ（ＯＲ１）３Ｒ２と組み合わせたジルコンアルコラートを使用することができる（Ｒ２＝グリシドキシ、メタクリルオキシ、アクリル、ビニル、アリル、アミノ、メルカプト、イソシアナト、エポキシ、アクリラート、またはメタクリラートで官能化されたアルキル鎖）。有機的に架橋可能なアルコキシシランは、例えば、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（ＧＰＴＥＳ）、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、ビニルトリエトキシシラン（ＶＴＥＳ）、アリルトリエトキシシラン（ＡＴＥＳ）、アミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）、メルカプトプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン（ＩＣＰＴＥＳ）であってよい。選択的に、さらに別の金属アルコラート、例えば、ジルコンテトラプロピラート（Ｚｒ（ＯＲ１）４）、チタンテトラエチラート（Ｔｉ（ＯＲ１）４）、またはアルミニウム第二ブチラート（Ａｌ（ＯＲ１）３）が使用される。選択的に、さらに別のオルガノアルコキシシラン、例えば、Ｓｉ（ＯＲ１）３Ｒ３、Ｓｉ（ＯＲ１）２Ｒ３２、Ｓｉ（ＯＲ１）Ｒ３３（Ｒ１＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、第二ブチル；Ｒ３＝メチル、フェニル、エチル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル）、例えば、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＯＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＥＭＤＥＯＳ）が使用される。（ゾルゲル）加水分解物の製造は、水を用いたモノマーの特定的な転換によって行われる。好ましくは、この転換が、酸、例えば、塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、酢酸の存在下で実施される。水性の加水分解溶液は、好ましくはｐＨ＜４を有している。特別な一実施形態において、加水分解をアルカリ性環境で実施してもよい（例えば、ＮＨ３、ＮａＯＨ）。別の特殊な実施形態においては、加水分解が水性のナノ粒子分散を用いて行われる。加水分解物の架橋度は、加水分解性モノマーに対する水の比を介して調節される。
マトリックスは、絶縁体または非絶縁体であってもよい。特別な一実施形態において、マトリックス材はそれ自体が導電性を有していてもよい。この際、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホナート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）のようないわゆる共役高分子であってもよいが、中でも、１つまたは複数の導電性の残基を有する耐熱性シランであってもよい。
【００１９】
加水分解物の残留溶媒含有量は、好ましくは２０重量％より少なく、特に好ましくは１９重量％より少ない。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、ゾルゲル・モノマーとして、トリアルコキシシランおよび／またはテトラアルコキシシランが使用される。複数のアルコキシシランの混合物、例えばトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの混合物を使用することにより、有機基を有する有機・無機ハイブリッド架橋を得ることができる。好ましい一実施形態において、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）および／またはメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）がモノマーとして使用される。
【００２１】
しかし、使用されるモノマーは１つのみであってもよい。したがって、本発明の一実施形態においては、テトラアルコキシシランが唯一のモノマーとして使用される。これにより、１つのみの非常に少ない割合の有機基を有する、純粋に無機的に架橋されたゾルゲル架橋が形成される。
【００２２】
加水分解は、触媒の存在下で行われる。特に、加水分解は酸触媒によって行われ、その際、酸、例えば、塩酸またはパラトルエンスルホン酸が加えられる。
【００２３】
その際、１つあるいは複数のモノマーの水との加水分解反応によって発生する加水分解物あるいは結合剤マトリックスの所望の無機架橋度を、モノマーの水に対する比を介して調節することができる。
【００２４】
一実施形態において、結合剤マトリックスあるいはゾルゲル架橋の無機架橋度は、４０から９０％、好ましくは５０から８０％、特に好ましくは６０から８０％である。その際、架橋度がより低ければ、被覆材の耐用期間が長くなる。同時に、安定した層を形成するには、架橋度が低すぎてはならない。その際、無機架橋度は、２９Ｓｉ−ＮＭＲを用いて決定される。
【００２５】
本発明の方法は、後続の工程ｂ）において、工程ａ）で形成されたアルコールをより高沸点の溶媒と少なくとも部分的に交換するようにしている。
【００２６】
この際、液状縮合物として形成されるアルコールおよび加水分解反応によって発生する副産物が少なくとも部分的に隔離されており、高沸点の溶媒が加えられる。一実施形態によれば、交換後の結合剤中の液状縮合物の割合は、最大１０重量％、好ましくは最大５重量％である。
【００２７】
溶媒交換により、印刷適性を有する、特にシルクスクリーン印刷に適したペーストが得られる。その際、この印刷適性は、溶媒交換あるいは使用される溶媒によって既に確保されているので、例えばレオロジー制御剤のような添加物のさらなる追加を省略することができる。
【００２８】
特に、溶媒は、蒸気圧が＜５ｂａｒ、好ましくは＜１ｂａｒ、特に好ましくは＜０．１ｂａｒ、沸点が＞１２０℃、好ましくは＞１５０℃、特に好ましくは＞２００℃、および／または蒸発速度が＞１０、好ましくは＞５００、特に好ましくは＞１０００である。このことは、特にシルクスクリーン印刷法の場合の被覆材の加工性の観点から有利であることが分かっている。
【００２９】
溶媒として、特に好ましくは、ブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアセテート、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エトキシプロピルアセテート、ヘキサノール、メトキシプロピルアセテート、モノエチレングリコール、エチルピロリドン、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、パラフィン系およびナフテン系炭化水素の混合物、芳香族炭化水素混合物、芳香族アルキル化炭化水素の混合物、ｎ−、ｉ−、およびシクロ−脂肪族化合物の混合物、およびテルピネオール、のグループから選択され、特にグリコール、グリコールエーテル、テルペン、および／またはポリオールが適している。溶媒混合物を使用することも可能である。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、工程ａ）で生成された加水分解物にも、着色性塗料つまり導電性顔料にも、溶媒を添加してもよい。
【００３１】
本発明の上記の変形例の一発展構成において、工程ａ）ではモノマーの加水分解が、水性の無機のナノ粒子分散を用いて、好ましくは水性のＳｉＯ２ナノ粒子分散を用いて行われる。したがって、ゾルゲル結合剤マトリックス、およびその中に埋め込まれた無機のナノ粒子を有する結合剤を得ることができる。分散としてナノ粒子を加えることにより、加水分解中に既にナノ粒子の特に均一な分布を図ることができる。ただし、本発明から逸脱せずに、別途の工程でナノ粒子をゾルゲル結合剤内に分散させることも可能である。
【００３２】
本発明による製造方法を用いて製造される被膜は、基板上への接着性が良好であるので、接着剤の追加を省略することができる。ただし、本発明から逸脱せずに、接着剤を加えることにより接着性をさらに高めることも可能である。
【００３３】
本発明の別の発展構成によれば、工程ａ）において、接着剤、好ましくはアミノシランおよび／またはメルカプトシランが追加的に加えられる。好ましくは、ゾルゲル・モノマーと接着剤との比は、１０：１から１００：１、特に好ましくは１５：１から５０：１である。
【００３４】
本発明の別の変形例は、シリコン樹脂系の結合剤マトリックスを有する結合剤を使用する、つまり、結合剤が結合マトリックスとしてシリコン樹脂を含むようにしている。
「シリコン樹脂」とは、特に無機的に架橋されたポリシロキサン、例えばポリメチルシロキサンまたはポリフェニルシロキサンをいう。
【００３５】
この際、アルキル変性および／またはアリール変性シリコン樹脂、特にメチル変性および／またはフェニル変性シリコン樹脂が特に有利であることが分かっている。本発明の趣旨において、変性シリコン樹脂とは、特に、有機基あるいは残基を有するシリコン樹脂であり、対応する基がシリコン樹脂マトリックスのシリコン原子に共有結合している。その際、結合剤マトリックスとして、異なる変性シリコン樹脂の混合物、および複数の異なる有機基を有するシリコン樹脂を使用することができる。
【００３６】
その際、変性シリコン樹脂を使用する場合、結合剤マトリックスの特性およびこの結合剤マトリックスから製造される被膜が、結合剤マトリックス内に存在する有機基の種類および量の影響を受ける。したがって、例えばフェニル変性シリコン樹脂を使用することにより、本発明による方法を用いて得られる被膜の温度安定性を高めることができる。
【００３７】
さらに、そのようにして得られる被膜の柔軟性が、有機基あるいは残基の影響を受ける。この際、対応する被膜の柔軟性および温度安定性に関して、メチル変性および／またはフェニル変性シリコン樹脂の使用が特に有利であることが分かっている。
【００３８】
一発展構成において、シリコン樹脂が代替的または追加的にさらなる官能基あるいは有機残基を有している。したがって、エポキシ変性またはポリエステル変性シリコン樹脂を使用することにより、例えば、結合剤マトリックスの顔料受容性を高めることができるので、導電性顔料をマトリックス内に特に均一に分布させることができる。加えて、例えば、エポキシ変性またはポリエステル変性シリコン樹脂は、有機基を介して結合剤マトリックスの追加的な有機的架橋を可能にする。
【００３９】
本発明による方法では、導電性顔料を結合剤中で分散させる。その際、この導電性顔料は炭素である。その際、導電性顔料として、特に、黒鉛、ＣＮＴ、またはカーボンブラックが添加される。その際、驚くべきことに、１つの顔料を使用すれば得られる被膜が既に高い導電性を発揮することが分かっている。そのため、好ましくは、１つのみの顔料を結合剤内に分散させる。つまり、例えば、黒鉛とカーボン・ナノチューブとの混合物のような異なる顔料の混合物は結合剤内に分散させない。
【００４０】
好ましい一実施形態によれば、黒鉛粒子、特に鱗片状の黒鉛粒子が、導電性顔料として結合剤に加えられる。その際、基板表面に対して粒子を平行に向けることを可能とするその形状のため、ほかならぬ鱗片状の黒鉛粒子の使用によって後の被膜の高い導電性が実現される。本発明の趣旨において、鱗片状の黒鉛粒子とは、異方性の高い針状の黒鉛粒子でもある。このような異方性の高い針状の粒子を導電性顔料として使用することは、後の被膜の導電性に関して特に有利であることが分かっている。
【００４１】
特に、平均粒径ｄ９０が１から１００μｍ、好ましくは５から５０μｍ、特に好ましくは１０から２５μｍである鱗片状の黒鉛粒子が使用される。
被覆材中の導電性顔料の割合は、１０から４０重量％、好ましくは１０から３５重量％、特に好ましくは１２から３０重量％である。比較的少ない顔料割合が結合剤と組み合わされることにより、本発明による方法では、特に攪拌機を使用した機械的な対流のみによっても既に均一な分布が行われる。
【００４２】
このために、好ましくは軸流攪拌機が使用される。軸流攪拌機では、半径流攪拌機と比べて生じるせん断力が低いので、この使用は特に有利である。一実施形態において、羽根攪拌機またはプロペラ攪拌機、好ましくは３枚または４枚羽根のプロペラ攪拌機が使用される。混合物を軸方向に、例えば上方から下方に吸引することが特に有利であることが分かっている。これにより、容器内に軸方向の流れが形成され、その際、局所的に生じるせん断力が最小である。したがって、本発明による方法では、導電性顔料の変形または損傷が全く生じない、またはごく僅かにしか生じない。
【００４３】
特に、３０００ｍｉｎ−１までの回転数、好ましくは１００から２０００ｍｉｎ−１の範囲内の回転数、特に好ましくは３００から１５００ｍｉｎ−１の範囲内の回転数を有する攪拌機が使用される。
【００４４】
例えば従来技術に記載されているボールミルまたはローラーミルの使用とは異なり、比較的せん断力が小さいことにより、使用される顔料の変形またはその他の損傷が確実に防止される。
【００４５】
被覆材中の導電性顔料の割合が比較的非常に少ないにもかかわらず、被膜は良好な導電性を発揮する。これは特に、本発明による優しい均一化方法により、結合剤内での顔料の分散の際に、使用される顔料粒子の形状が維持され、顔料粒子が例えば変形されることがないことに起因している。同時に、導電性顔料の割合が少ないことによって初めて弱いせん断力を使用することが可能になるので、加えられる最大せん断力あるいは使用される均一化方法と少ない顔料割合との間の相乗効果が優勢になる。
【００４６】
その際、この相乗効果は、導電性顔料として鱗片状の黒鉛粒子を使用する場合に特に強力に生じる。従来の均一化方法の場合とは異なり、分散させる際の弱いせん断力を伴う均一化により、導電性顔料の欠陥、例えば黒鉛鱗片における鱗片の部分領域の折損が生じない、またはごく僅かにしか生じない。
このようにして得られる被覆材は、後続の工程において基板上、好適にはガラスまたはガラスセラミックを含む基板上に、部分的に構造化される。つまり、非全面的に印刷される。
【００４７】
印刷法は、シルクスクリーン印刷法、インクジェット印刷法、オフセット印刷法、パッド印刷法、ロール・コーティング法、浸漬法、スピン・コーティング法、またはスプレー法であってもよい。好ましくは、被覆材はシルクスクリーン印刷法を用いて基板上に塗布される。
【００４８】
基板としては、金属、合金、対応するプラスチック、ガラス、ガラスセラミック、またはセラミックのような一般的に耐熱性の材料を使用することができる。好ましくは、基板はガラスセラミックである。その際、ガラスセラミックは被覆されていてもよい。特に、ガラスセラミックは、装飾層および／またはシリコン系のシール層を備えていてもよい。
【００４９】
基板としては、特殊ガラス基板が好ましい。このような特殊ガラス基板は、ガラスセラミック、特に透明に着色されたリチウムアルミノシリケート（ＬＡＳ）ガラスセラミック、透明なＬＡＳガラスセラミック、またはマグネシウムアルミノシリケート・ガラスセラミック、またはリチウムジシリケート・ガラスセラミック、もしくはシリケート・ガラス、例えば、ボロシリケート・ガラス、ジンクボロシリケート・ガラス、ボロアルミノシリケート・ガラス、アルミノシリケート・ガラス、無アルカリ・ガラス、ソーダライム・ガラス、または上述のガラスおよび／またはガラスセラミックから形成された複合材料であってもよい。
【００５０】
好ましくは、４．０・１０−６／Ｋより小さい、好ましくは３．４・１０−６／Ｋより小さい熱膨張係数を有する耐熱衝撃性の特殊ガラスまたはガラスセラミックが使用される。好ましくは、高石英混合結晶相あるいはキータイトを有するボロシリケート・ガラスまたはリチウムアルミノシリケート・ガラスセラミックが使用される。その際、結晶相の含有量は６０〜８５％である。特別な一実施形態において、プレストレス特殊ガラス基板、特にボロアルミノシリケート・ガラス（例えば、ＳＣＨＯＴＴのＸｅｎｓａｔｉｏｎ（商標）、ＣｏｒｎｉｎｇのＧｏｒｉｌｌａ（商標）Ｉ−ＩＩＩ、旭硝子のＤｒａｇｏｎｔｒａｉｌ（商標））が使用される。その際、プレストレスを化学的あるいは熱的に引き起こすことができる。その際、基板は剛体または可撓体であってもよい。その際、基板は平面状または湾曲状であっても、もしくは変形していてもよい。
両側が平坦な基板、または片側に突起のある基板をも使用することができる。その際、突起のある基板には、使用特性を満足する、（例えば、ポリウレタンまたはシリコンもしくはシリコン樹脂からなる）均一化層が設けられていてもよい。基板は、機械加工された表面、またはエッチングされた表面を備えていてもよい。
【００５１】
透明に着色されたガラスセラミックからなる特殊ガラス基板の場合、基板の光透過率は、可視範囲（ＩＳＯ  ９０５０：２００３による光透過率、３８０〜７８０ｎｍ）において、基板厚さ４ｍｍで０．８〜１０％である。特殊ガラス基板の透過は、８５０ｎｍから９７０ｎｍの範囲の赤外線において≧４５％である。一実施形態によれば、高石英混合結晶（ＨＱＭＫ）および／またはキータイト混合結晶（ＫＭＫ）を主結晶相とするリチウムアルミニウムシリケート（ＬＡＳ）ガラスセラミックが使用される。好ましくは、核剤としてＴｉＯ２、ＺｒＯ２、および／またはＳｎＯ２を有するＬＡＳガラスセラミックが使用される。
【００５２】
好ましくは、使用されるガラスセラミックの結晶相の含有量は、５０〜８５％、好ましくは６０〜８０％、極めて好ましくは６４〜７７％である。
【００５３】
好ましくは、白物家電あるいは家庭用器具の分野において、例えば、ベーキング装置、調理器具、電子レンジ、冷蔵庫、蒸し器、この種の装置用の制御盤、ガスオーブン、流し台、または食洗機に使用されるような基板ガラスが使用される。特に好ましくは、クックトップ、オーブン・ガラス、または暖炉の覗き窓に使用されるような基板ガラスが使用される。
【００５４】
本実施形態の有利な一構成において、基板に含まれるヒ素および／またはアンチモンは１０００ｐｐｍより少なく、好ましくは５００ｐｐｍより少なく、極めて好ましくは２００ｐｐｍより少ない。一形態によれば、使用されるガラスセラミックにはヒ素およびアンチモンが含まれていない。特にガラスセラミックは透明ガラスセラミックである。
【００５５】
導電性被膜は、基板上の１つまたは複数の部分領域内に横方向に構造化されて（例えばｎｍ、μｍ、ｍｍ、またはｃｍ領域）、または全面的に塗布される。このような構造化により、例えば、クックトップの低温領域内のワンタッチ・センサー電極またはワンタッチ・センサー電極からなる構造化されたフィールドを実現することができる。導電性被膜の全面的な塗布、好ましくは基板の部分領域の塗布により、例えば、四隅の差信号を評価することによって空間分解能がもたらされる、空間分解能を備えたタッチフィールド（タッチスクリーン）が可能になる。
【００５６】
好ましい一実施形態において、例えば有色または透明な装飾のような、１つまたは複数の装飾被膜を備えた透明基板が使用され、その際、有色の装飾は顔料で着色されていてもよい。別の好ましい実施形態では、１つまたは複数の機能性被膜が設けられた透明基板が使用される。その際、この装飾被膜および／または機能性被膜は、導電性被膜と同じ側または対向する側に位置していてもよい。その際、さらなる被膜は全面的に塗布されてもよく、例えば調理ゾーンの標示として、あるいはディスプレイ用の凹部を備えて、構造化されて塗布されてもよい。
【００５７】
さらに、基板上に複数層の導電性被膜を塗布してもよい。特別な一実施形態において、複数の導電性層の間には、絶縁層および／または反射防止層として作用する層が設けられている。例えば、反射防止層は酸化ケイ素および／または窒化ケイ素から構成されている。このような層構造により、例えば空間分解能を有するマルチタッチ容量センサーを実現することができる。
【００５８】
被覆材あるいは配合物の塗布後、このようにして得られた被膜を２０から２５０℃の範囲内の温度で乾燥させる。これにより、溶媒が結合剤から概ね隔離される。加えて、結合剤マトリックスのさらなる架橋を行うことにより、乾燥工程後には被膜が既に高強度を有している。
【００５９】
驚くべきことに、本発明による方法を用いて製造された被膜は、乾燥後には既に高い導電性を備えている。これとは異なり、既知の方法では、高温の焼き付け温度によって初めて同等の導電性が得られる。
【００６０】
本発明の一発展構成では、乾燥工程の際に熱処理を完全に省略することさえ可能である。加えて、本発明による被膜は低い乾燥温度または焼き付け温度でも高い耐引っ掻き性を有している。
【００６１】
したがって、被膜をこのために高温で焼き付ける必要なく、導電性被膜を得ることが可能である。被膜は、＜２００℃の温度、または室温でも乾燥させることができる。このことは、基板が既に１つまたは複数の被膜、例えば装飾層またはシール層を備えている場合に有利である。温度安定性が低いため、これらの層には高い焼き付け温度を用いることができない。したがって、温度が低いことにより、既にプレコートされた基板、例えば、高温では破壊されるであろう装飾層またはシール層としてゾルゲル系またはシリコン系の層を備えた基板に、導電性被膜を追加的に設けることができる。
【００６２】
その際、低い乾燥温度で、あるいは乾燥工程を用いずに得られる高い導電性は、特に鱗片状の黒鉛粒子を導電性顔料として使用することによって促進される。というのは、鱗片状の顔料粒子の平行な配置が導電性に対して有利に作用し、その上焼き戻し工程が必要とならないからである。
【００６３】
その際、本発明による導電性被膜はそれ自体が高い温度安定性を有しているので、５００℃までの温度での焼き付けも可能である。そのため、本発明の一発展構成では、乾燥工程後に被膜が２００から５００℃の範囲内の温度で焼き付けられる。これにより、被覆の導電性を一層高めることができる。これは、基板が導電性層の他に被膜を備えていない、または少なくとも温度感受性の被膜を備えていない場合に特に有利である。さらに、焼き付け工程によって導電性層の基板上への接着性が向上するので、層の耐引っ掻き性が高まる。高い温度安定性と組み合わされた導電性被膜の高い耐引っ掻き性によって、この被膜はクックトップに使用するのに特に適している。
【００６４】
さらに本発明は、対応する配合物、すなわち基板を導電層で被覆するための被覆材に関する。
【００６５】
この配合物は、ＳｉＯ２含有の結合剤マトリックスと溶媒とを含んでいる。結合剤マトリックスは、ケイ素・酸素結合によって形成される架橋を有しており、無機的に架橋されている。さらに、配合物は結合剤内に分散された炭素、特に鱗片状の黒鉛を、導電性顔料として含んでいる。配合物中の導電性顔料の割合は、１０から４０重量％である。
【００６６】
一実施形態によれば、配合物中の導電性顔料の割合が１０〜３５重量％、好ましくは１２から３０重量％である。
【００６７】
溶媒は、レオロジー制御のための追加的な薬剤を添加する必要なく印刷可能なように選定される。特に、配合物は、シルクスクリーン印刷法において印刷ペーストとして使用するのに適している。
【００６８】
一実施形態によれば、配合物の粘度（回転数１４０ｌ／ｍで測定）は、１から２００００ｃＰ、好ましくは１０から１００００ｃＰ、特に好ましくは１００から５０００ｃＰである。粘度はコーン・プレート形状を有する回転式粘度計で測定し、ねじりせん断変形を記録した。つまり、試料がコーンとプレートとの間で変形され、その結果せん断が特定された。各回転数でのホールド時間は２０秒であった。
【００６９】
本発明の一変形例において、結合剤マトリックスはゾルゲル架橋である。
【００７０】
その際、一実施形態において、結合剤マトリックスは、有機基を有していない、または少数の有機基のみを有する純粋に無機的に架橋されたゾルゲル架橋である。本実施形態では、有機基はテトラアルコキシシランの不完全な加水分解によるものである。ガラス基板およびガラスセラミック基板上への良好な接着性の他、この主に無機のゾルゲル結合剤は高い温度安定性を有している。
【００７１】
しかし、結合剤マトリックスは、ゾルゲル架橋に共有結合した有機残基あるいは有機基を含んでいてもよい。加えて、ゾルゲル結合剤は、無機・有機ハイブリッド架橋を有していてもよい。
【００７２】
４０から９０％、特に５０から８０％、とりわけ６０から８０％無機架橋度が特に有利であることが分かっている。
【００７３】
本発明の一実施形態において、配合物は、蒸気圧が＜５ｂａｒ、沸点が＞１２０℃、および／または蒸発速度が＞１０である溶媒を含んでいる。特に、溶媒は蒸気圧が＜１ｂａｒ、好ましくは＜０．１ｂａｒ、沸点が＞１５０℃、好ましくは＞２００℃、および／または蒸発速度が好ましくは＞５００℃、特に好ましくは＞１０００である。
【００７４】
溶媒としては、特に、グリコール、グリコールエーテル、テルピネオール、および／またはポリオールを使用することができる。特に好ましくは、ｎ−ブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、ブチルジグリコール、ブチルジグリコールアセテート、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エトキシプロピルアセテート、ヘキサノール、メトキシプロピルアセテート、モノエチレングリコール、エチルピロリドン、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、パラフィン系およびナフテン系炭化水素の混合物、芳香族炭化水素混合物、芳香族アルキル化炭化水素の混合物、ｎ−、ｉ−、およびシクロ−脂肪族化合物の混合物、およびテルピネオール、からなるグループから選択された溶媒が使用される。溶媒混合物を使用することも可能である。
【００７５】
本発明の他の一実施形態によれば、配合物は、結合剤マトリックスとしてシリコン樹脂、特にアルキル変性および／またはアリール変性シリコン樹脂を含んでいる。この配合物を用いて製造可能な被膜の温度安定性および柔軟性に関して、メチル変性および／またはフェニル変性シリコン樹脂の使用が特に有利であることが分かっている。加えて、シリコン樹脂は、例えばエポキシ基またはポリエステル基によるさらなる変性を含んでいてもよい。
【００７６】
本発明の一発展構成において、配合物は、均染剤、消泡剤、脱気剤、増粘剤、硬化剤、スターター、腐食防止剤、接着剤、表面活性剤（界面活性剤）、および／または分散添加剤のような、追加的な添加剤および補助材を含んでいる。その際、分散添加剤とは、特に、顔料湿潤を向上させることにより、配合物のレオロジーを顕著に変化させることなく顔料の沈着を阻止するような添加剤である。添加剤および補助材は、顔料分布の均一性に対して好影響をもたらす。
【００７７】
本発明の一実施形態において、消泡剤として、鉱油系消泡剤、非シリコン消泡剤、および／またはシリコン系消泡剤、例えば有機変性シロキサン、特にシロキサン共重合体またはポリジメチルシロキサンが使用される。
【００７８】
配合物は、特に、印刷法を用いて基板を被覆するための印刷ペーストとして使用するのに適している。特に、配合物は、シルクスクリーン印刷法における印刷ペーストとして使用するのに適している。
【００７９】
さらに、本発明は、特に上述の方法によって製造可能な導電性被膜を備えた基板に関する。導電性被膜は、無機的に架橋されたＳｉＯ２含有のマトリックスを含んでいる。マトリックスの高い架橋度によって、この層は高い温度安定性および良好な耐引っ掻き性を有している。
【００８０】
マトリックス内には、鱗片状の黒鉛粒子が導電性顔料として分散されている。
好ましくは、被膜の製造に使用される被覆材中の導電性顔料粒子の割合、つまり被覆材の乾燥前の割合は、１０から３５重量％である。
【００８１】
本発明の一実施形態において、被膜には鱗片状の黒鉛粒子の他には導電性顔料が含まれていない。
【００８２】
本発明の趣旨では、ＳｉＯ２含有のマトリックスとは特に、その架橋がケイ素・酸素結合によって形成されるマトリックスである。このマトリックスは、純粋に無機であってもよく、または架橋のシリコン原子に結合された有機残基あるいは有機基を有していてもよい。
【００８３】
本発明の一実施形態は、マトリックスがゾルゲル・マトリックス、あるいはゾルゲル架橋であるとしている。その際、ゾルゲル・マトリックスの無機架橋度が４０から９０％、好ましくは５０から８０％、特に好ましくは６０から８０％であれば、特に温度安定性および耐引っ掻き性を有する被膜を得ることができる。
【００８４】
別の実施形態において、被膜がマトリックスとしてシリコン樹脂、特にアルキル変性またはアリール変性シリコン樹脂を含んでいる。この際、メチル変性またはフェニル変性シリコン樹脂が特に有利であることが分かっている。代替的または追加的に、シリコン樹脂はエポキシ変性および／またはポリエステル変性されていてもよく、つまり、これらが、例えば有機基の架橋によるマトリックスの追加的な有機的架橋を可能とする、エポキシ基またはポリエステル基を有している。
【００８５】
本発明によって被覆される基板あるいは被膜は、マトリックス内の黒鉛鱗片の空間的配置により、つまり、概ね基板表面の方向へ黒鉛鱗片の表面が向けられていることにより、導電性顔料の割合が比較的少ないにもかかわらず良好な導電性を備えている。特に、本発明により被覆される基板は、シート抵抗が５から１０００オーム／スクエア、好ましくは１０から５００オーム／スクエア、特に好ましくは２０から２００オーム／スクエアである。
【００８６】
本発明の一実施形態によれば、被膜（乾燥後）中の導電性顔料の割合は、２０から８０重量％、好ましくは３０から７０重量％、特に好ましくは４０から６０重量％である。その際、黒鉛の割合を高めることにより、被膜の導電性をさらに高めることができる。
【００８７】
さらに、被膜の導電性を、層厚さを介して調節することもできる。好ましくは、被膜の層厚さは５から２５マイクロメートル、特に好ましくは５から２０マイクロメートル、極めて好ましくは５から１５マイクロメートルである。その際、例えば比較的大きい層厚さによって、（本発明による枠内で）比較的少ない割合の導電性顔料を含む被膜の高い導電性を得ることができる。
【００８８】
被覆の導電性に影響を与えるさらなるパラメータは、使用される導電性黒鉛粒子の粒径である。この粒径が大きいほど被膜の導電性が高くなるが、大きすぎる粒子の使用は、製造時、特に黒鉛鱗片およびＳｉＯ２含有のマトリックスの均一化時に不利であることが分かっている。
【００８９】
有利な一形態において、導電性顔料は、粒径ｄ９０が１から１００μｍの範囲内、好ましくは２から５０μｍの範囲内、特に好ましくは３から２５μｍの範囲内である鱗片状の黒鉛粒子である。この粒径により、被膜の高い導電性を得ることができる。同時に、黒鉛鱗片は十分に小さいので、マトリックス内での均一な分布が確保される。その際、一発展構成では、被膜が、粒径ｄ９０が異なる鱗片状の黒鉛粒子の少なくとも２つのフラクションを含むようにしている。
【００９０】
被膜は少なくとも３００℃、特に好ましくは５００℃までの温度に対して持続的に安定している。特に被膜の高い耐引っ掻き性との組み合わせにおいても、５００℃までの最高温度の長期温度負荷に対する安定性により、例えばクックトップとして被覆基板を使用することが可能になる。
【００９１】
別の一形態において、被膜は５００から１０００ｇの耐引っ掻き性を備えている。加えて、本発明の一発展構成では、被膜が追加的に無機のナノ粒子を含むようにしている。これにより、被膜の耐引っ掻き性を一層向上させることができる。同時に、ナノ粒子がマトリックス内の黒鉛鱗片の配置に対して影響を及ぼすので、被膜の抵抗が高まる。そのため、例えば、高い機械的応力に曝される被覆基板の場合のように、被膜の高い耐引っ掻き性が導電性の他に重要視される場合には、ナノ粒子を追加することが特に有利である。
【００９２】
その際、ナノ粒子の選択により、被覆を各要件に最適に適合させることができる。したがって、球状のナノ粒子、不規則な形状のナノ粒子、例えば、水分散液から、または火炎熱分解によってコロイド形状に製造されるナノ粒子が含まれていてもよい。ナノ粒子の製造は、粉砕プロセス、例えば火炎熱分解のようなエアロゾル法、噴霧熱分解、沈降反応、ゾルゲル反応、ストーバー法、プラズマ法、または熱水プロセスによって行われる。
【００９３】
本発明の一実施形態では、被膜において、ＴｉＯ２（アナターゼおよび／またはルチル）、ＺｒＯ２（非晶相、単斜相、および／または正方相）、ＣａまたはＹ２Ｏ３をドープされたＺｒＯ２、ＭｇＯをドープされたＺｒＯ２、ＣｅＯ２、Ｇｄ２Ｏ３をドープされたＣｅＯ２、ＹをドープされたＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３（α−、γ−または非晶形）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＳｒＯ、ＮａＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｌａ２Ｏ３、および／またはＨｆＯ２、ベーマイト、アンダルサイト、ムライトおよびその混合酸化物からなるナノ粒子が使用されるようにしている。好ましくは、ＳｉＯ２含有のナノ粒子が使用される。
【００９４】
基板は、耐熱性材料、特にガラス、ガラスセラミック、金属、合金、または対応する熱安定性のプラスチックである。好ましくは、基板はガラスセラミックである。その際、この基板は被覆されていてもよい。一実施形態において、基板は導電性被膜の他に少なくとも１つのさらなる被膜を備えている。一実施形態によれば、基板表面と導電性被膜との間にはさらなる層が配置されている。好ましくは、この層は、装飾層および／またはシール層を含んでいる。また、導電性被膜に加えて複数の層を基板の上側および／または下側に塗布してもよい。特に、基板は装飾層および／またはシリコン系のシール層を備えている。
【００９５】
一実施形態によれば、基板として、高石英混合結晶（ＨＱＭＫ）および／またはキータイト混合結晶（ＫＭＫ）を主結晶相とするリチウムアルミニウムシリケート（ＬＡＳ）ガラスセラミック使用される。好ましくは、核剤としてＴｉＯ２、ＺｒＯ２、および／またはＳｎＯ２を有するＬＡＳガラスセラミックが使用される。好ましくは、使用されるガラスセラミックの結晶相の含有量が５０から８５％、好ましくは６０から８０％、特に好ましくは６４から７７％である。
【００９６】
本実施形態の有利な一構成では、基板に含まれるヒ素および／またはアンチモンが１０００ｐｐｍより少なく、好ましくは５００ｐｐｍより少なく、極めて好ましくは２００ｐｐｍより少ない。一形態によれば、使用されるガラスセラミックにはヒ素およびアンチモンが含まれていない。
【００９７】
ガラスセラミックは、特に透明ガラスセラミックである。
【００９８】
導電的に被覆された基板は、特に基板がガラスセラミックである場合には、クックトップとして使用することができる。
その際、導電性被膜をクックトップの低温領域、例えばディスプレイ領域に、および高温領域すなわち調理ゾーン領域にも塗布することができる。
【００９９】
特に、導電性基板を、タッチセンサー、オーバーフロー・センサー、遮蔽用の電場、または照明装置の一部として使用することができる。
【０１００】
以下では本発明を、図面および実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】ゾルゲル結合剤が準備される、本発明による製造方法の一実施例の概略図である。
【図２】本発明により被覆された基板の一実施形態の概略図である。
【図３】被膜が追加的にナノ粒子を含む、本発明により被覆された基板の別の実施形態の概略図である。
【図４】基板と導電性被膜との間に装飾層およびシール層が配置された、本発明により被覆された基板の第３の実施形態の概略図である。
【図５】本発明による導電性被膜の第２の実施例のＤＳＣ曲線およびＴＧ曲線の図である。
【図６】被膜中の黒鉛割合および焼き付け温度に応じた、本発明による導電性被膜の様々な実施例の層厚さの図である。
【図７】被膜中の黒鉛割合および焼き付け温度に応じた、本発明による導電性被膜の様々な実施例の導電被膜のシート抵抗の図である。
【図８ａ】焼き付け温度および使用される重量に応じた、本発明による導電性被膜の様々な実施例の引っ掻き試験による抵抗の図である。
【図８ｂ】焼き付け温度および使用される重量に応じた、本発明による導電性被膜の様々な実施例の引っ掻き試験による抵抗の図である。
【図８ｃ】焼き付け温度および使用される重量に応じた、本発明による導電性被膜の様々な実施例の引っ掻き試験による抵抗の図である。
【図９】ガラスセラミック基板の表面上の本発明による導電性被膜の引っ掻き試験後の光学顕微鏡撮影の図である。
【図１０】ゾルゲル系層およびシール層からなる層複合体上の本発明による導電性被膜の引っ掻き試験後の光学顕微鏡撮影の図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０２】
図１は、製造方法の一実施形態の概略を示しており、この方法ではまず、ゾルゲル結合剤が加水分解によって製造される。工程ａ）において、モノマー１が水溶液２と混合される。これにより、結合剤マトリックスとして無機架橋ゾル５と、液状縮合物７として低沸点のアルコールとを有する加水分解物３が形成される。
【０１０３】
工程ｂ）において、溶媒交換が行われる。このために、加水分解物３が溶媒４と置換される。その際、溶媒４は液状縮合物７より沸点が高いので、縮合物７を例えば蒸留によって隔離することができる（不図示）。
【０１０４】
溶媒と交換された加水分解物、すなわち溶媒４を有する結合剤６には、次に工程ｃ）において、鱗片状の黒鉛粒子８が導電性顔料として分散される。黒鉛粒子８の均一な分布を確保するために、結合剤６を攪拌しながらこの粒子が加えられ、その結果、被覆材９が得られる。被覆材９は、無機架橋ゾル５と、その中に均一に分布された導電性顔料としての鱗片状の黒鉛粒子８とを含んでいる。さらに、被覆材９は溶媒４を含んでいる。これにより、被覆材を工程ｄ）において、例えば印刷法、特にシルクスクリーン印刷によって、基板１０上に塗布することができる。その際、基板１０上への被覆材９の塗布が、横方向に構造化されるように行われ、つまり、全面的には行われない（不図示）。
【０１０５】
続いて、被覆材９が設けられた基板１０を乾燥させる（工程ｅ））。これにより、溶媒４が隔離され、導電性被膜１１が形成される。その際、鱗片状の黒鉛粒子がゾルゲル・マトリックス１９内に埋め込まれる。乾燥過程中に、ゾルゲル・マトリックス５のさらなる架橋が行われることにより、乾燥された被膜のゾルゲル・マトリックス１９は、被覆材９のゾルゲル・マトリックスより高い架橋度を有するようになる。
【０１０６】
図２は、導電性被膜１１が設けられた基板１０の概略断面を示している。無機架橋ゾルゲル１９は、マトリックス１９内に均一に分布された鱗片状の黒鉛粒子８用のマトリックスとして機能する。
【０１０７】
図３は、本発明の別の実施形態の概略断面を示している。基板１０上に塗布された導電性被膜１２は、マトリックス内に導電性顔料の他に無機ナノ粒子１３を有している。これにより、被膜１２の耐引っ掻き性が高められる。
【０１０８】
図４は、本発明により被覆された基板１０の一発展構成の概略を示している。ここでは、導電性被膜１１は基板１０の表面上に直接塗布されておらず、基板１０と導電性被膜１１との間には、ゾルゲル系装飾層１５とシリコン系シール層１４とからなる層複合体１６が設けられている。本実施形態において、導電性被膜１１は、シール層１４上に配置されている。
【０１０９】
図５は、２つの被覆基板１７および１８のＤＳＣ曲線およびＴＧ曲線を示している。被覆基板１７および１８は、被覆基板１８の製造の際に導電性被膜１１の乾燥後にこの被膜が追加的に４００℃の温度で焼き付けされた点で異なっている。
その際、両方の被覆基板１７、１８は、少なくとも５００℃の温度負荷に対して高い安定性を示している。５５０℃を超える温度では、両方のＴＧ曲線の推移が質量の顕著な減少を示している。これは両方の場合において、約５５０℃を超えると結合剤の有機残基の置換が行われることに起因している。
【０１１０】
図６は、（乾燥前の被覆材に関する）各黒鉛含有量に応じたおよび焼き付け温度に応じた、導電性被膜の層厚さを示している。層厚さは、ダイヤモンド針を有する触覚性側面計を用いて測定した。黒鉛含有量とは無関係に、焼き付け温度が高くなるほど層厚さが減少している。つまり、被膜は、焼き付け温度が上昇するにつれてますます凝縮されている。
【０１１１】
図７は、（乾燥前の被覆材に関する）各黒鉛含有量および焼き付け温度に応じた導電性被膜のシート抵抗を示している。
【０１１２】
導電性被膜のシート抵抗は、シュッツ・メステヒニーク（Ｓｃｈｕｅｔｚ  Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ）社の４点測定器ＭＲ−１を用いて測定した。この際、まず、形状因子ＸＬを想定し、面積２２×２８ｃｍ２の全面的な層の抵抗Ｒを測定した。続いて、この値に因子π／ｌｎ２を掛け合わせることにより、〔Ω／スクエア〕単位のシート抵抗を得た。
【０１１３】
その際、シート抵抗は、黒鉛割合だけでなく焼き付け温度にも左右されている。したがって、被膜中の高い黒鉛割合とともに導電性材料の高い割合によって、高い導電性および低いシート抵抗がもたらされている。さらに、２００℃から４００℃までの図示の焼き付け温度ではシート抵抗が低下しているが、これは、層が焼き付けによって凝縮されるからである。しかし、５００℃の焼き付け温度ではシート抵抗が増加している。このことは、高温での被膜内の微小亀裂の形成の進行によって説明することができる。
【０１１４】
したがって、黒鉛含有量および焼き付け温度を用いて、互いに独立した２つのパラメータを所望のシート抵抗あるいは所望の導電性の調節のために利用することができる。
【０１１５】
図８ａから図８ｃは、耐引っ掻き性の尺度としての引っ掻き試験後の、試験で使用された重量および各導電性被膜の乾燥温度あるいは焼き付け温度に応じた、被膜がゾルゲル・マトリックスを有する様々な実施例ＡからＣの電気抵抗を示している。
【０１１６】
実施例ＡからＣは、ゾルゲル結合剤に使用したモノマー、および使用した溶媒あるいは溶媒含有量が互いに異なっている。
【０１１７】
したがって、実施例Ａではモノマーとしてテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）が使用されているが、これにより、純粋に無機的に架橋されたゾルゲル架橋に対して非常に少ない割合の有機基が生じる。一方、実施例ＢおよびＣにおける加水分解物は、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）の使用により、無機・有機ハイブリッド架橋を有している。
【０１１８】
耐引っ掻き性の測定は、エリクセン（Ｅｒｉｃｈｓｅｎ）社のＳｃｒａｔｃｈ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｅｒ  ４１３を用いて行った。測定チップとして、直径１ｍｍのタングステン・カーバイド・チップを使用した。被膜の耐引っ掻き性は、５００から１０００ｇ、すなわち５から１０Ｎの範囲内であった。
【０１１９】
その際、本発明によれば、耐引っ掻き性が次のように定義される。試験対象の導電性被膜の導電性が、引っ掻き試験あるいは相応の重量で実施された引っ掻き過程によって損なわなければ、被膜がこの重量に関して引っ掻き耐性を有しているとみなされる。引っ掻き試験の実施後の導電性被膜の抵抗は、２つの測定チップの間隔が０．５ｃｍであるマルチメーターで測定した。
【０１２０】
全実施例ＡからＣの層は、低い焼き付け温度でも既に高い耐引っ掻き性を示している。この耐引っ掻き性を、４００℃までのより高い焼き付け温度によって、凝縮が生じることによりさらに高めることができるが、５００℃の焼き付け温度では引っ掻き抵抗性が低下する。これは、微小亀裂の形成が進行することによると考えられる。
【０１２１】
図９および図１０は、それぞれ９００ｇの重量を用いた引っ掻き試験実施後の、ガラスセラミック表面上の（図９）、およびゾルゲル系の層およびシール層からなる層複合体上の（図１０）、導電性被膜の光学顕微鏡撮影を示している。驚くべきことに、層複合体上に印刷された導電性被膜（図４も参照）の耐引っ掻き性は、ガラスセラミック表面上に直接印刷された導電性被膜（図２も参照）の耐引っ掻き性より著しく高いことが示されている。このことは、特に、図１０において「山」、「谷」を有する被膜の突起のある表面構造によって説明することができる。その際、突起のある構造は、シルクスクリーン印刷時に使用されるシルクスクリーンに起因している。この構造により、引っ掻き試験時に被膜の「山」が概ね損傷されるが、それに対して「谷」は無傷のままである。
【実施例】
【０１２２】
実施例ＡからＥではゾルゲル結合剤を使用し、実施例ＦおよびＧではシリコン樹脂の結合剤マトリックスを有する結合剤を使用した。
【０１２３】
実施例Ａ
ａ）被覆材の製造
０．２４モルのｐ−トルエンスルホン酸を６．４８モルのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）に溶解させ、混合物を９．０７モルの水で置換する。
【０１２４】
ゾルゲル反応の完了後、加水分解物の３００ｇにテルピネオール２０８ｇを加える。続いて、ゾルゲル反応中に生成された低沸点の溶媒をロータリー・エバポレータにて隔離する。
【０１２５】
黒鉛２５ｇを結合剤７５ｇ中に分散させる。追加的に、０．２から０．５ｇの消泡剤、例えばシリコン油を加えてもよい。まず、液相を検量し、次に、自由相として鱗片状の黒鉛粒子を追加する。プロペラ攪拌機を使用して、黒鉛粒子を３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で結合剤中に分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１２６】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて、部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を２００℃の温度で９０分間乾燥させ、３００から５００℃の間の温度で９０分間焼き付ける。
【０１２７】
実施例Ｂ
ａ）被覆材の製造
０．１３モルのｐ−トルエンスルホン酸を３．３７モルのメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）に溶解させる。続いて、０．８４モルのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を加え、混合物を４．７１モルの水で置換する。
【０１２８】
ゾルゲル反応の完了後、加水分解物の３００ｇにテルピネオール１３２ｇおよびｎ−ブチルアセテート３３．０ｇを加える。続いて、ゾルゲル反応中に生成された低沸点の溶媒をロータリー・エバポレータにて隔離する。
【０１２９】
黒鉛２５ｇを結合剤７５ｇ中に分散させる。追加的に、０．２から０．５ｇの消泡剤、例えばシリコン油を加えてもよい。まず、液相を検量し、次に、自由相として鱗片状の黒鉛粒子を追加する。プロペラ攪拌機を使用して、黒鉛粒子を３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で結合剤中に分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１３０】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて、部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を１００℃から２００℃の温度で９０分間乾燥させる。層の追加的な焼き付けは不要である。
【０１３１】
実施例Ｃ
ａ）被覆材の製造
０．１３モルのｐ−トルエンスルホン酸を３．３７モルのメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）に溶解させる。続いて、０．８４モルのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を加え、混合物を４．７１モルの水で置換する。
【０１３２】
ゾルゲル反応の完了後、加水分解物の３００ｇにテルピネオール２１０ｇおよびｎ−ブチルアセテート４２．１ｇを加える。続いて、ゾルゲル反応中に生成された低沸点の溶媒をロータリー・エバポレータにて隔離する。
【０１３３】
黒鉛２５ｇを結合剤７５ｇ中に分散させる。追加的に、０．２から０．５ｇの消泡剤、例えばシリコン油を加えてもよい。まず、液相を検量し、次に、自由相として鱗片状の黒鉛粒子を追加する。プロペラ攪拌機を利用して、黒鉛粒子を３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で結合剤中に分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１３４】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて、部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を１００℃から２００℃の温度で９０分間乾燥させる。層の追加的な焼き付けは不要である。
【０１３５】
実施例Ｄ：導電性被膜（無機・有機結合剤）を備えた基板の製造
ａ）被覆材の製造
０．０７モルのｐ−トルエンスルホン酸を２．１３モルのメチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）に溶解させる。続いて、０．５３モルのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を追加し、混合物を２．５６モルの水で置換する。ゾルゲル反応の開始後に、混合物が＞５０℃の温度まで温まる。
【０１３６】
ゾルゲル反応の完了後、加水分解物の３００ｇにテルピネオール１８９ｇおよびｎ−ブチルアセテート４７．３ｇを加える。続いて、ゾルゲル反応中に生成された低沸点の溶媒をロータリー・エバポレータにて隔離する。
【０１３７】
黒鉛２５ｇを結合剤７５ｇ中に分散させる。追加的に、０．２から０．５ｇの消泡剤、例えばシリコン油を加えてもよい。まず、液相を検量し、次に、自由相として鱗片状の黒鉛粒子を追加する。プロペラ攪拌機を利用して、黒鉛粒子を３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で結合剤中に分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１３８】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を、２００℃の温度で９０分間乾燥させ、４００℃で９０分間焼き付ける。
【０１３９】
実施例Ｅ：導電性被膜（無機結合剤）を備えた基板の製造
ａ）被覆材の製造
０．０５モルのｐ−トルエンスルホン酸を１．２６モルのテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）に溶解させ、混合物を１．７６モルの水で置換する。ゾルゲル反応の開始後に、混合物が＞５０℃の温度まで温まる。
【０１４０】
ゾルゲル反応の完了後、加水分解物の３００ｇにテルピネオール１５３ｇおよびｎ−ブチルアセテート３８．３ｇを加える。続いて、ゾルゲル反応中に生成された低沸点の溶媒をロータリー・エバポレータにて隔離する。
【０１４１】
黒鉛２５ｇを結合剤７５ｇ中に分散させる。追加的に、０．２から０．５ｇの消泡剤、例えばシリコン油を加えてもよい。まず、液相を検量し、次に、自由相として鱗片状の黒鉛粒子を追加する。プロペラ攪拌機を利用して、黒鉛粒子を３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で結合剤中に分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成されることにより、局所的に生じるせん断力が最小となる。
【０１４２】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を、２００℃の温度で９０分間乾燥させ、４００℃で９０分間焼き付ける。
【０１４３】
実施例Ｆ：導電性被膜（ポリエステル変性シリコン樹脂）を備えた基板の製造
ａ）被覆材の製造
黒鉛２５ｇを、結合剤マトリックスとしてポリエステル変性シリコン樹脂と、溶媒としてメトキシプロピルアセテート／キシロール混合物とを備える結合剤（Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ＡＧのＳｉｌｉｋｏｆｔａｌ（登録商標）ＨＴＬ−３）７５ｇ中に、プロペラ攪拌機を使用して３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１４４】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を、２００℃の温度で９０分間乾燥させる。乾燥後、被覆基板を４００℃の温度で９０分間加熱することにより、被膜の焼き付けを行う。
【０１４５】
実施例Ｇ：導電性被膜（エポキシ変性シリコン樹脂）を備えた基板の製造
ａ）被覆材の製造
黒鉛２５ｇを、結合剤マトリックスとしてエポキシ変性シリコン樹脂を備える結合剤（Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  ＡＧのＳｉｌｉｋｏｐｏｎ（登録商標）ＥＦ）の７５ｇ中に、プロペラ攪拌機を使用して３００から１５００ｍｉｎ−１の回転数で分散させる。その際、混合物が上方から下方へ吸引され、軸流が生成される。
【０１４６】
ｂ）導電性被膜の製造
ａ）で製造された被覆材を、シルクスクリーン印刷を用いて部分的に構造化して基板上に印刷する。続いて、被覆基板を、２００℃の温度で９０分間乾燥させる。乾燥後、被覆基板を４００℃の温度で９０分間加熱することにより、被膜の焼き付けを行う。
【図６】
2015092481.tif 000003
【図７】
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【図８ａ】
2015092481.tif 000005
【図８ｂ】
2015092481.tif 000006
【図８ｃ】
2015092481.tif 000007
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図９】
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【図１０】
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