(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を持つ研磨材を使用した低融点ガラスのサンドブラストによる隔壁形成において、前記サンドブラストに使用した前記研磨材と切削された低融点ガラスからなる隔壁材との混合物から、加工に使用できる研磨材をサイクロンにより分離すると共に、
前記加工に使用できる研磨材を分離した後の前記混合物から、破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを磁石を用いて分離し、かつ、前記分離された破砕された研磨材と隔壁材たる低融点ガラスをそれぞれ個別に回収することを特徴とする低融点ガラスの分離・回収方法。
【請求項２】
磁性を持つ研磨材を使用した低融点ガラスのサンドブラストによる隔壁形成において、前記サンドブラストに使用した前記研磨材と切削された低融点ガラスからなる隔壁材との混合物から、加工に使用できる研磨材を分離するサイクロンから成る分級機と、
前記分級機から排出された混合物から、破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを磁石を用いて分離する磁力分離器と、
前記磁力分離器によって分離された、破砕された研磨材と隔壁材たる低融点ガラスをそれぞれ個別に捕集する集塵機をそれぞれ設けたことを特徴とする低融点ガラスの分離・回収装置。
【請求項３】
前記集塵機と前記分級機間の導管に、ドラムの内側の少なくとも一部に磁石を固設し、該磁石をドラム内で回転自在に配設した前記磁力分離器を配置し、前記集塵機の負圧による空気の流れにより破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスの混合粉体を前記ドラム外周を通過させ、破砕された磁性を持つ研磨材をドラムの磁石に近い部分に付着させ、切削された隔壁材たる低融点ガラスの粉体のみ一の導管を介して一の集塵機に捕集し、ドラムを回転させて磁石から離れた部分で別の集塵機により磁性を持つ破砕された研磨材を他の導管を介して他の集塵機へ捕集することにより、破砕された磁性を持つ研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを分離・回収することを特徴とする請求項２記載の低融点ガラスの分離・回収装置。
【請求項４】
前記分離・回収した隔壁材たる低融点ガラスにアクリル又はセルロースからなる樹脂バインダー、有機溶剤、着色剤、セラミック、低融点ガラス等の低融点ガラスペーストの組成物を補充して低融点ガラスペーストを製造することを特徴とする請求項１記載の低融点ガラスの分離・回収方法における低融点ガラスペーストのリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、低融点ガラスの切削加工に際し、切削された低融点ガラスをリサイクルすることのできる低融点ガラスの分離・回収方法及び装置、並びに低融点ガラスペーストのリサイクル方法に関し、より詳しくは、プラズマディスプレイパネル等のディスプレイの隔壁や電極形成等で使用される低融点ガラスからなる隔壁材を、サンドブラストにてパターン加工する場合に切削され廃棄されていた低融点ガラスをリサイクルすることが可能なプラズマディスプレイパネル等の低融点ガラスの分離・回収方法そして装置に関し、塗布乾燥した低融点ガラスペースト上にレジストにてパターニング後、磁性を持つ粉体を研磨材としてサンドブラスト加工にて低融点ガラスからなる隔壁材を切削することにより隔壁のパターンを形成する加工方法において排出されたダストを磁力分離し、破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスに分離して、分離した隔壁材たる低融点ガラスを原料として再び低融点ガラスペーストを製造することを可能としたプラズマディスプレイパネル等の低融点ガラスのサンドブラストによる隔壁形成後の隔壁材たる低融点ガラスペーストのリサイクル方法に関する。
【従来の技術】
従来、プラズマディスプレイパネルの隔壁形成等に使用される低融点ガラスからなる隔壁材のパターニング方法としてガラス基板上に低融点ガラスペーストをスクリーン印刷又はコーターにて塗布乾燥後、低融点ガラスからなる隔壁材上にサンドブラスト用の感光性レジストにてパターンを形成させ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の無機粉体を研磨材としてサンドブラスト装置を使用してレジスト以外の部分を切削後、レジストを剥離して低融点ガラスを焼成して隔壁を形成していた。
【発明が解決しようとする課題】
サンドブラストで隔壁を形成する加工方法では、低融点ガラスをガラス基板全面に塗布して炭酸カルシウムなどを切削材としてサンドブラストでノズル１本当たり、200g/1m２/1h切削されるが、約３〜５μmに削り取られた低融点ガラスは廃棄される。従って、現状では高価な低融点ガラスペーストを廃棄することとなる。
【０００２】
プラズマディスプレイパネルの高精細リブとしての隔壁形成では塗布された低融点ガラスのおよそ７５％が捨てられ、プラズマディスプレイパネルとして利用されるのは２５％である。
【０００３】
低融点ガラスからなる隔壁材中には有害な鉛ガラスが混入しているため簡単に廃棄できなくなっており、また、前記問題点のため低融点ガラスを無鉛化する手段として低融点ガラスに鉛以外のビスマスを用いることが検討されているがビスマスは稀少金属であり高価であるため材料コストが高騰することになる。
そのため廃棄されたダスト中に含まれる低融点ガラスをリサイクルすることが望まれていた。
【０００４】
しかしながら、従来の炭酸カルシウム、ガラスビーズ、アルミナ等の切削材を使用して切削された低融点ガラスは、切削加工時破砕した研磨材、例えば炭酸カルシウムの場合、ノズル１本当たり、１時間につき、約300g/1h、約３〜５μmに破砕されるが、この破砕した切削材と前記切削された低融点ガラスが混じってしまい約６０wt%の破砕された研磨材から低融点ガラスを分別することは困難であった。
【０００５】
そのため簡単に研磨材と低融点ガラスを分離、回収できるような加工方法、装置及び低融点ガラスのリサイクル方法の開発が要求されてきた。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の低融点ガラスの分離・回収方法においては、磁性を持つ研磨材を使用した低融点ガラスのサンドブラストによる隔壁形成において、前記サンドブラストに使用した前記研磨材と切削された低融点ガラスからなる隔壁材との混合物から、加工に使用できる研磨材をサイクロンにより分離すると共に、
前記加工に使用できる研磨材を分離した後の前記混合物から、破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを磁石を用いて分離し、かつ、前記分離された破砕された研磨材と隔壁材たる低融点ガラスをそれぞれ個別に回収することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の低融点ガラスの分離・回収装置として、磁性を持つ研磨材を使用した低融点ガラスのサンドブラストによる隔壁形成において、前記サンドブラストに使用した前記研磨材と切削された低融点ガラスからなる隔壁材との混合物から、加工に使用できる研磨材を分離するサイクロンから成る分級機と、前記分級機から排出された混合物から、破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを磁石を用いて分離する磁力分離器と、前記磁力分離器によって分離された、破砕された研磨材と隔壁材たる低融点ガラスをそれぞれ導管を介して個別に捕集する集塵機をそれぞれ設けたことを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記低融点ガラスの分離・回収装置は、前記集塵機と前記分級機間の導管に、ドラム内の内周の少なくとも一部例えば２分の１円に例えば２分の１円の磁石の切欠円弧を近接して固設し、前記ドラムを前記磁石に対して回転自在に配設した前記磁力分離器を配置し、前記集塵機の負圧による空気の流れにより破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスの混合粉体を前記ドラム外周を通過させ、破砕された磁性を持つ研磨材をドラムの磁石に近い部分に付着させ、切削された隔壁材たる低融点ガラスの粉体のみ一の導管を介して一の集塵機に捕集し、ドラムを回転させて磁石から離れた部分で別の集塵機により磁性を持つ破砕された研磨材を他の導管を介して他の集塵機へ捕集することにより、破砕された磁性を持つ研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスを分離・回収することを特徴とする。
【０００８】
前記分離・回収した隔壁材たる低融点ガラスにアクリル又はセルロースからなる樹脂バインダー、有機溶剤、着色剤、セラミック、低融点ガラス等の低融点ガラスペーストの組成物を補充して低融点ガラスペーストを製造してリサイクルすることを特徴とする。
【０００９】
低融点ガラスペーストは一般的に鉛ガラス等の低融点ガラスとアルミナ等のセラミック粉体及び酸化チタン等の顔料と有機溶剤に溶かしたセルロース又はアクリル系の樹脂バインダーを混合して作られ、ガラス基板に塗布後乾燥させ有機溶剤を揮発させて低融点ガラスよりなる隔壁材層を形成させる。ドライフィルムにてパターニング後この隔壁材層をサンドブラストにて削る。
【００１０】
この隔壁材には磁性を持ったものは何も含まれていないため研磨材として磁性を持つ粉体を使用して、加工後に従来ダストとして廃棄処理されていた破砕された研磨材と切削された隔壁材たる低融点ガラスとの混合物から破砕された研磨材のみ磁石を使用して分離して切削された隔壁材たる低融点ガラスを原料として、これに不足している低融点ガラスペースト組成材料を補充することにより低融点ガラスペーストを製造して隔壁材のリサイクルを行うことができる。
【発明の実施の形態】
SUS201等オーステナイト系ステンレス、好ましくは常温で磁性体のマルテンサイト系ステンレス、より好ましくは、0.1〜0.4Cなど低Cのフェライト系ステンレスを始めとするＳＵＳ、ニッケル、鉄、コバルト、フェライト等の磁性を持つ粉体を研磨材として使用して焼成前の低融点ガラスをサンドブラストにより切削加工することによりプラズマディスプレイパネルの隔壁を形成する。
【００１１】
工程１にて基板にまずスクリーン印刷やロールコーター等のコーター１８にて低融点ガラスペースト１２を塗布する。
【００１２】
低融点ガラスペーストを乾燥後、行程２にて低融点ガラスよりなる隔壁材１３層上にサンドブラスト用レジストにてパターンを形成する。隔壁材１３層上へのパターニング方法としては感光性ドライフィルム１４をマスクとして使用する方法、感光性低融点ガラスペーストをマスクとして使用する方法、液状の感光性樹脂を使用する方法、スクリーン印刷にてマスキングインクを印刷する方法がある。  感光性のレジストを使用する場合は行程３で現像液３２にて現像を行う。行程４にて磁性を持つ研磨材にてレジスト以外の隔壁材たる低融点ガラスを切削することにより隔壁１５のパターンを形成させる。
【００１３】
行程５にて剥離液を使用してレジストを剥離して行程６にて低融点ガラスよりなる隔壁材を焼成して隔壁１５を形成する。
【００１４】
図２はプラズマディスプレイパネルの隔壁形成用サンドブラスト装置である。
【００１５】
研磨材は研磨材定量供給装置２４から研磨材ホース２１を通りサンドブラスト装置加工室１内のノズル７より噴射される。ノズルは前後に高速に往復運動をしてガラス基板１６は駆動ローラー２７上をゆっくり左から右に送られ加工される。
【００１６】
切削された隔壁材たる低融点ガラス４２と研磨材４１は集塵機の負圧に引っ張られて加工室ホッパー２０から導管５０に入り、分離タンク２２にて混入した大きな異物を除去して導管５１を通り分級機２に入る。分級機２にて使用できる研磨材と破砕され使用できない研磨材４１及び切削された隔壁材たる低融点ガラス４２に分級して、使用できる研磨材のみ研磨材タンク２３に入り再び研磨材定量供給装置２４に入る。
【００１７】
破砕した磁性を持った研磨材４１と切削された隔壁材たる低融点ガラス４２の混合粉体４０は集塵機の負圧に引っ張られ分級機から排出されて導管５２から研磨材４１と隔壁材たる低融点ガラス４２の分離機５に入る。
【００１８】
図３は研磨材と隔壁材たる低融点ガラスの分離機５を示すものである。
【００１９】
分離機５に入った破砕した磁性を持った研磨材４１と切削された隔壁材４２たる低融点ガラスは分離ドラム４５にあたり、分離ドラム４５に沿って流れる。破砕した磁性を持った研磨材４１と切削された隔壁材たる低融点ガラス４２が流れる部分にはドラムの内側に磁石４６が固定されており破砕した磁性を持った研磨材４１のみドラム外周の磁石が固定されている円弧部分に付着する。磁石により破砕した磁性を持った研磨材４１がドラムに付着するため切削された隔壁材たる低融点ガラス４２のみ集塵機３の負圧に引き込まれ導管５３を通り集塵機３に捕集される。
【００２０】
ドラムに付着した破砕した磁性を持った研磨材４２はドラム４５が回転してドラム内周に磁石が無い部分に至り集塵機４の負圧により引っ張られ集塵機４に導管５４を介して捕集される。
【００２１】
内周に磁石が無い部分に外気からエアー４３を取り込み吹き付けることによりローラーに付着した破砕した磁性を持った研磨材４１を吹き払うか剥離用のバーをドラムに当てて物理的に欠き落とすことにより強制的にドラムに付着した破砕した磁性を持った研磨材を集塵機４に送ることが望ましい。
【００２２】
上記磁石は永久磁石又は電磁石のどちらを使用してもよい。
【００２３】
集塵機３に捕集された切削された隔壁材たる低融点ガラス４２を取り出してアクリルやセルロースからなる樹脂バインダー、有機溶剤、着色剤、セラミック、低融点ガラス等の低融点ガラスペーストの組成物を補充して再び元の組成の低融点ガラスペーストを製造する。
実施例１
ステンレス２００メッシュのスクリーン版を使用して低融点ガラスペーストをガラス基板上にベタ印刷を行う。８回刷り重ねを行い乾燥して膜厚１８０μmの隔壁材層を形成した。次にサンドブラスト用ドライフィルムを低融点ガラス上にラミネートしてガラスマスクを乗せ紫外線にて露光して隔壁となる部分のみ露光されるようにする。
【００２４】
炭酸ナトリウム０．３％からなる現像液にて未露光部分を洗い出しピッチ１５０μmでパターン幅５０μmのドライフィルムによるパターンを形成する。
【００２５】
図２の装置を使用して平均粒径１５μｍのステンレスを研磨材としてノズルから噴射して加工を行う。ステンレスは常温にて磁性を有するＳＵＳ４３０を使用した。
【００２６】
図２でガラス基板は左から右にゆっくり動きノズルは前後に高速で動き、ノズルから研磨材を噴射して加工を行う。噴射された研磨材は分級機に入り研磨材定量供給装置に入り再びノズルから噴射される。
【００２７】
サンドブラストで低融点ガラスを加工後、基板を水酸化ナトリウムの０．２％溶液に入れドライフィルムを剥離する。
使用ドライフィルム：ＢＦ-６０３（東京応化工業製）
低融点ガラスペースト：Ｇ３-２１４１（奥野製薬製）
サンドブラスト装置：ＳＣ-５ＡＤＮＨ-４０４Ｐ（不二製作所製）
４２インチ基板を５０枚加工後、集塵機３に入った切削された隔壁材たる低融点ガラス４２と集塵機４に入った破砕された研磨材４１を取り出した。
【００２８】
低融点ガラス約５kgでステンレス粉約６００ｇが分離され、ステンレス粉は廃棄処分した。分級した低融点ガラス４２は低融点ガラスペーストに使用する全低融点ガラスペーストの約３０％を混合して有機溶剤（ターピネオール）にて粘度調整を行いリサイクルを行った。
【００２９】
リサイクルした低融点ガラスペーストの分析を行ったところステンレスは検出されず完全に研磨材が分離されていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラズマディスプレイパネル用の隔壁形成の工程図
【図２】サンドブラスト装置
【図３】研磨材と隔壁材たる低融点ガラスの分離機の詳細図
【符号の説明】
１  サンドブラスト装置加工室
２  分級機
３  集塵機
４  集塵機
５  （研磨材と隔壁材たる低融点ガラスの）分離機
７  サンドブラスト用ノズル
８  ガラスマスク
１２  低融点ガラスペースト
１３  低融点ガラスからなる隔壁材層
１４  耐サンドブラスト性感光性ドライフィルム
１５  プラズマディスプレイパネルの隔壁
１６  ガラス基板
１８  コーター
２０  ホッパー
２１  研磨材ホース
２２  分離タンク
２３  研磨材タンク
２４  研磨材定量供給装置
２６  ノズル駆動部
２７  駆動ローラ
３０  研磨材と高圧エアーの混合流体
３２  現像液
４０  破砕された研磨材と切削された隔壁材との混合粉体
４１  破砕された研磨材
４２  切削された隔壁材
４３  エアー
４５  分離機ドラム
４６  磁石
４７  分離機ドラム用モーター
５０  導管
５１  導管
５２  導管
５３  導管
５４  導管
【図１】
0003793677.tif 000002
【図２】
0003793677.tif 000003
【図３】
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