触覚特性を有するコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板
【課題】触覚で知覚可能な表面を有する物品を提供すること。
【解決手段】層が触覚で知覚可能な構造を有するように、コーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板に触覚特性を有する層を設け、層が構造付与無機および／またはポリシロキサン系の粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらす。
【解決手段】層が触覚で知覚可能な構造を有するように、コーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板に触覚特性を有する層を設け、層が構造付与無機および／またはポリシロキサン系の粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般としてガラスまたは結晶化ガラス（ガラスセラミック）物品に関する。特に、本発明は、触覚で知覚可能な表面を有するような物品に関する。本発明は、また、基板の表面上に塗工できる耐熱性の層を生成するためのガラスフリットに関する。その際、耐熱性の層は特定の触覚特性を示すことができる。さらに、本発明は、そうした層を作成する方法にも関する。基板は、多様な材料、特にガラスまたは結晶化ガラスを含むことができ、例えば家庭用機器あるいは表示領域に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
ガラスまたは結晶化ガラスからなる基板の家庭用機器領域あるいは表示領域への使用は多様であり、例えば、組込みレンジの結晶化ガラスコンロや、調理機器、オーブンあるいは電子レンジのドアの透視窓に使用される。こうした基板あるいはその表面が、異なる機能を有する別個の部分面や領域を含むことが増えてきている。
【０００３】
例えば、結晶化ガラスコンロ部は、もともと１つまたは複数のコンロ域として作られた領域だけを有していたが、今日ではこのコンロ域の領域に加えて、機器の操作を目的とする部分面も持つことがある。従来は、異なる部分面や領域は、主として光学的に識別されてきた。一方、異なる機能の触覚的知覚も、次第に重要になってきた。
【０００４】
この触覚的知覚は、特に、対象物の表面上の特定の領域、大きさ、質感、あるいは輪郭を手で触れあるいはなぞることによる能動的感得を意味している。化粧領域での例えば表面の触覚特性が知られている。
【０００５】
独国実用新案第２０ ２００９ ０００ １３９（Ｕ１）号は、触覚特性を示す位置標識を有するボタンを記載している。使用者が知覚できるレリーフが、位置標識を伝達する。例えば切削といった機械的加工によりボタンが作製される。
【０００６】
研磨や、サンドブラストといった機械的方法もまた知られている。基板の表面に、触覚特性を示す構造を、機械的方法を用いて生成するには、多くの場合非常に費用がかかる。加えて、表面の損傷を生じがちで、強度に対してマイナスの効果を及ぼす。
【０００７】
欧州特許出願公開第１ ８７６ ３９４（Ａ２）号は、触覚作用を有する構造を少なくとも部分的に示すスライダの付いた結晶化ガラスコンロ部を記載している。この構造は印刷により塗工される。
【０００８】
独国特許出願公開第１０ ２００７ ０１９ ８５３（Ａ１）号は、面状の情報支持体に３次元のあるいは触覚で知覚できる情報を生成する方法を記載している。この情報は、印刷法により情報支持体に塗工される。
【０００９】
触覚特性を示す層を印刷法により塗工することで、コスト効率は明らかに良くなるが、こうした層は、半面、しばしば耐熱性に劣り、あるいは機械的強度が小さいという欠点がある。このため、例えばポリウレタンから印刷法で塗工された結晶化ガラスコンロ部の上の局所的に構造化された層は、機械的負荷がかかったときに基板との結合が十分でないので損傷が生じる危険性が大きい。基板がガラスまたは結晶化ガラスからなる場合は、例えば融着により層と基板間の結合を良くすることが有利であろう。
【００１０】
さらに、ガラス表面をエッチング法により構造化する方法が知られているが、この構造化は多くの場合フッ化水素で行われる。こうした方法は、費用や手間がかかるうえに危険とされ、さらにエッチング法では、構造の形態多様性が制限される。
【００１１】
国際公開第２０１１／０８５９９７号が記載するさらなる方法は、ガラス板上にまずゾル−ゲル層を塗工し、これにエンボス器具を用いて、触覚知覚性の構造を作り込む。続いて、このゾル−ゲル層を硬化する。この方法も、層の塗工の他に、エンボスという別の作業工程が必要なので、費用や手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国実用新案第２０ ２００９ ０００ １３９（Ｕ１）号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１ ８７６ ３９４（Ａ２）号
【特許文献３】独国特許出願公開第１０ ２００７ ０１９ ８５３（Ａ１）号
【特許文献４】国際公開第２０１１／０８５９９７号
【発明の概要】
【００１３】
上記に鑑み、本発明の課題は、ガラスまたは結晶化ガラス表面の触覚知覚性の特性を簡単かつ多様に生成可能とすることにある。
【００１４】
この課題は、請求項１の目的物により、解決される。本発明の有利な形態および発展形態が、従属請求項により示されている。
【００１５】
これによれば、本発明は、層が触覚で知覚可能な構造を有するような、触覚特性を有する層をコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板であって、層が無機および／またはポリシロキサン系の構造付与粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらすコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板を意図している。このとき、構造付与粒子は部分的に層形成性材料から突出していても、および／または、少なくとも部分的に層形成性材料に被覆されていなくてもよい。
【００１６】
エッチングした表面に対比して本発明は、多くの利点をもたらす。まず、表面が指紋に対して明らかに汚れ難い。また、作成が容易である。例えば、局所構造化のためにマスキングを用いてのＨＦエッチングが必要でない。層の作成が、良好な工程管理を可能にする。典型的には、ＲＭＳ（二乗平均平方根）値やＲａ（算術平均粗さ）値は、エッチングしたガラスよりも明白に小さい。最後に、基板としての結晶化ガラスはまたエッチングが非常に難しい。
【００１７】
本発明は、とりわけ
− 表示や、さらなる光の利用のために透明なコンロ面のつや消し領域用に、
− 台所用あるいは家庭用機器領域の、つや消しあるいはエッチングしたガラス表面の代替品、として、
− オーブン、冷蔵庫等の付属板用に、
− コンロ面の液体止めコーティング層として、
− 結晶化ガラスのセラミック化用の裏打ち板のコーティング層として、
− 建築領域、例えばドアやシャワー室、ファサード要素用のつや消しあるいはエッチングしたガラス表面代替品として、
− 自動車あるいは航空領域のつや消しあるいはエッチングしたガラス表面代替品として、
ふさわしい。
【００１８】
層形成性材料は、有機および／または無機、および／またはポリシロキサン系、および／またはシラザン系、および／またはガラス系の層形成性マトリックスであってよい。有機の層形成性材料の場合、これは、好ましくは、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリオレフィンおよびこれらの成分の混合物、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボナート、ポリエチレンテレフタラート、フッ素化ポリマーおよびこれらの混合物を含むポリマーを包含する。
【００１９】
ポリシロキサン樹脂が、層形成性材料として用いられる場合、メチルポリシロキサンおよび／またはフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンおよび／またはビニル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはアリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはメタクリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂、ヒドロイル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはカルボキシル官能化ポリシロキサン樹脂がポリシロキサンとして好ましい。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、層をゾル−ゲル方法に基づいて生成する。このため、層形成性材料は、無機および／またはハイブリッドポリマーのゾル−ゲル材料を含むゾル−ゲル材料からなる。
【００２１】
特に、使用に際し高い温度に曝される、コンロ部やオーブン・ドア、ならびに他のガラスまたは結晶化ガラス物品に使用するためには、層形成性材料の耐熱性が１５０℃超、好ましくは２５０℃超、特に好ましくは５００℃超であるのが好適である。
【００２２】
明瞭な触覚作用を得るためには、層形成性材料から突出する構造付与粒子の識別できる面積占有率が５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％超であるのが好適である。
【００２３】
さらに、層形成性材料の構造付与粒子に対する容積比が、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超であるのが有利である。これにより粒子の良好な埋入が、またそれにより触覚作用の良好な耐久性がもたらされる。
【００２４】
特に、層形成性材料の構造付与粒子に対する質量比を、２０〜０．１、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４の範囲で選ぶのが好適である。層形成性材料の割合が前述の範囲より大きいと、触覚作用が小さくなり、さらには消失してしまう。
【００２５】
均一な、触覚で知覚可能な特性を達成するためには、構造付与粒子の平均間隔が、粒子中心点から粒子中心点間の間隔について、構造付与粒子の平均粒子直径の４倍未満、好ましくは２倍未満であるように粒子の量を選ぶのがさらに好ましい。
【００２６】
触覚作用を達成するためには、驚くべきことに非常に小さい層厚で十分である。このため本発明の発展形態において、平均層厚は、０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍである。
【００２７】
マトリックスあるいは層形成性材料の構造付与粒子のないところでの平均層厚は、０．１〜２０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、特に好ましくは１．５〜３μｍですでに十分である。
【００２８】
さらに、層形成性材料の平均層厚が、構造付与粒子の平均直径より常に小さく、好ましくは平均粒子直径の８０％未満であるように、粒径および／または層厚を選ぶのが好ましい。これにより、粒子が層から突出して、層中に完全に埋没して粒子の領域が平坦な表面になってしまうことにはならない。
【００２９】
角のない球形の粒子を含む層のＰＶ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）値が、４〜１０μｍ、好ましくは６〜１０μｍ、特に好ましくは７．５〜９．５μｍであることで、良好な触覚作用がさらに得られる。このＰＶ値とは、２個の粒子間の最深部とこれらの粒子の一方の最高部との高さの差の平均値である。
【００３０】
球形の、あるいは一般に丸みの付けられた粒子として、特にシリコーン系の球形粒子が適している。
【００３１】
粗い感触をもたらす、角の出た輪郭曲線を有する粒子の場合、ＰＶ値が、好ましくは１０〜２０μｍ、特に好ましくは１１〜１８μｍ、極めて好ましくは１２．５〜１５μｍにある。このやや高めの値は、より滑らかな感触をもたらす丸みの付けられた粒子に対して、粗めの感触を与えるのに好適である。
【００３２】
構造付与粒子の材料としては、ガラスまたはポリシロキサン、特にＳｉＯ２、フェニルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸および／または、アルカリアルミノケイ酸ガラスが適している。
【００３３】
層形成性材料および触覚感触を生じさせる粒子の他に、さらに無機および／または有機充填材および／または顔料を含めることが非常に有利とされる。顔料、着色料、充填あるいは添加材として、特にＴｉＯ２、一般的にスピネル、ここに好ましくはＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料が適している。
【００３４】
柔軟で十分の強度があり粒子を強固に結びつける層を得るために、追加の顔料、充填あるいは添加材の、構造付与粒子を結合する層形成性材料の全質量に対する質量割合が、０〜６０重量％、さらには１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％であるのが好適である。
【００３５】
本発明の層により、触覚だけでなく光学的効果も実現できる。
好ましくはコーティングした基板は、少なくとも次の反射および透過特性の１つを示す：
５５０ｎｍでの反射率が６〜９％の範囲、好ましくは７〜８％の範囲にある；
５５０ｎｍでの透過率が７５〜８５％の範囲、好ましくは８０〜８５％の範囲、特に好ましくは８１〜８３％の範囲にある。
層は、透明結晶化ガラス、あるいはまた緑色ガラス（Ｇｒｕｅｎｇｌａｓ）に塗工される。後者の場合、緑色ガラスは、結晶化ガラス作成のため、すでに塗工された層とともにセラミック化される。
【００３６】
同様に、基板としてのソーダ石灰ガラスの上に層を塗工して、焼き入れ過程において層を焼き付けることも可能である。
【００３７】
本発明により、基板の表面あるいは表面の部分領域に耐熱性の層が設けられ得るが、生成した層が触覚特性を示す。
【００３８】
そのとき、生成した層は多様な触覚特性を示すことができることになる。そのため、生成した層は、例えば、層が皮膚に触れたとき滑らかで、滑り易く感じられるように働く特性を持ち、あるいは、層が軽くブレーキがかかるように感じられるように働く特性を持つことになる。
【００３９】
このとき、表面の部分領域あるいは部分面が異なる触覚特性を備えられることになる。
【００４０】
生成した層は、高い化学的安定性、例えば高い耐酸性、ならびに良好な清浄衛生性を示すことになる。
【００４１】
さらに、生成した層は、熱的および機械的に安定的に形成されることになる。
【００４２】
生成した層は、家庭用機器の表面への使用、あるいはまた表示領域の装置用に好適となる。
【００４３】
加えて、層は、簡単な方法で基板上に塗工できることになる。
【００４４】
本発明はさらに、基板または基板の部分領域上にガラス・コーティングにより触覚特性を有する耐熱層を生成するためのガラスフリットにも関し、ガラスフリットは、ほうろうガラス形成粒子と構造付与粒子を含んでいる。
【００４５】
基板に特定の表面を作るために、ガラス・コーティング、ほうろう引き、あるいは装飾付けが知られている。このとき、エナメルの作成に必要な原料をガラス中に融かし、溶融・冷却後に、磨砕することができる。この磨砕品は、ガラスフリットとも呼ばれる。こうして生成されたガラスフリットは、分散材等の補助材と混合されて、ペースト状材料（以下「ペースト」と称する）が得られる。このペーストは、例えば、スクリーン印刷、ゾル−ゲル法、あるいは、スプレーや筆積み法といった多様な方法で、基板表面上に塗工され得る。こうして塗工された層は、高温（但し通例基板の軟化領域よりは低い）で焼き付けられる。
【００４６】
本件発明者等は、ほうろうガラス形成粒子用のガラスを見出したが、これによればガラスフリットを耐熱性の構造付与粒子と混合し、このガラスフリットを用いて、基板上に層として塗工することができ、かつ基板に多様な触覚特性を付与できるペーストを生成することができる。好ましくはガラスは鉛およびカドミウムを含まない。
【００４７】
ガラスは、特に熱膨張係数が２０℃〜７００℃の温度範囲で、４＊１０−６／Ｋ未満、好ましくは２＊１０−６／Ｋ未満のガラスまたは結晶化ガラスからなる基板にコーティングしたときにおいても、曲げ強度が大きい。
【００４８】
ガラスは、溶融・冷却後に磨砕して、ほうろうガラス形成粒子にできる。好適には、平均粒子直径は、≦１０μｍ、好ましくは≦６μｍ、特に好ましくは≦４μｍである。
【００４９】
さらに、ほうろうガラス形成粒子は、構造付与粒子と混合できる。好ましくは、ほうろうガラス形成粒子の構造付与粒子に対する質量比は、２０〜０．１の範囲、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４である。
【００５０】
構造付与粒子は、生成された層に特定の触覚特性を与えることができる。本発明の趣旨において、層あるいは表面の触覚特性とは、大きさ、輪郭、質感または重量といった対象物のあるいは基板表面の特定の特性であり、全ての皮膚感覚、深部感覚を統合した触覚での知覚により能動的に感得できるものと理解される。
【００５１】
生成された層の触覚特性は、輪郭曲線、材料、および／または粒子濃度により調節できる。したがって、滑らかな触覚特性を持つ層、あるいはブレーキがかかるような触覚特性を持つ層を生成できる。
【００５２】
例えばこうして、結晶化ガラス基板表面の、操作要素が設けられているある領域を、特定の触覚特性を持つように形成し、同じ基板のコンロ領域を含む他の領域は、別の触覚特性を持つように形成することが可能である。
【００５３】
表面をコーティングした領域の触覚的知覚は、したがって、同じ領域の表面をコーティングしていない領域とは明白に異なっている。
【００５４】
構造付与粒子は、好ましくは特定の輪郭曲線を有するように形成されている。そこで、構造付与粒子は、実質的に角のない、丸い輪郭曲線を有するように形成できる。そのように形成された粒子は、層中で丸みの付けられた、角のない輪郭曲線の故に、滑らかな知覚をもたらす。滑らかな知覚は、構造付与粒子の塗工された層から突出するあるいははみ出る部分により生じる。云い方を変えれば、層中に完全に埋没されていない構造付与粒子の丸みの付けられた部分領域が、滑らかな触覚知覚をもたらす。
【００５５】
特に好ましくは、構造付与粒子の丸みの付けられた、角のない輪郭曲線は、例えば焼き付け等の後工程でその輪郭曲線を変えられない。したがって、例えば丸みの付けられた、角のない構造付与粒子の割れを防がないといけない。特に、滑らかな知覚を有する層を生成するための構造付与粒子は、鋭いエッジは滑らかな触覚を与えないので、こうしたエッジがあってはならない。
【００５６】
有利には、滑らかな触覚を有する層を生成するためには、構造付与粒子の輪郭曲線は、焼き付け工程の温度では変化しない。構造付与粒子は、したがって、好ましくは、層あるいはまた層形成性材料の焼き付け温度より上の融点を示し、これにより層に埋入された構造付与粒子がその輪郭曲線を維持し、こうして滑らかな触覚特性を層にもたらすことができる。このため、好ましくは構造付与粒子の軟化領域は１，０００℃超にある。
【００５７】
粗い、および／または「ブレーキ」のかかる触覚特性を有する層を生成するためには、好ましくは角ばった輪郭曲線を有するように構造付与粒子を形成する。そうした角ばった粒子は、層中で、その角、および／または、エッジがあるため粗い知覚をもたらす。
【００５８】
特に好ましくは、構造付与粒子は、層形成性材料の焼き付けの後に、角、あるいは、エッジのある輪郭曲線を有する。このことは、例えば、角があり、および／または角ばった輪郭曲線を持つ粒子により達成され得る。しかし、驚くべきほど簡単な方法により、軟化領域を層形成性材料の焼き付け温度の下方に有する材料から、球形のあるいは角のない構造付与粒子も選ぶことができる。
【００５９】
このため、好ましくは、構造付与粒子は、球形のまたは角のない輪郭曲線を有し、焼き付け中に部分的に融解し球の破片を形成する、アルカリアルミノケイ酸ガラスまたは低アルカリホウケイ酸ガラスから選択される。そうした材料は、例えば軟化領域がＴＧ＝６２０℃あるいは５２５℃である。焼き付け温度が、これらの温度より高いと、粒子から、エッジあるいは尖端のある破片が生じる。これらは、塗工された層から突出することがある。構造付与粒子の破片の突出した尖端やエッジは、したがって粗い触覚的知覚を引き起こすことになり得る。
【００６０】
また、丸い、また、角ばった構造付与粒子の混合物も好ましく使用できる。このようにして、触覚作用を、滑らかな側の作用と粗い側の作用の間で調節できる。
【００６１】
構造付与粒子は、好ましくは、直径が、５００ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、特に好ましくは１．５〜７μｍの範囲である。構造付与粒子の好ましい直径を有するものの割合は、好ましくは、全使用構造付与粒子の９０％、特に好ましくは９５％超である。
【００６２】
触覚特性のある層を生成するには、構造付与粒子は、好ましくは、球形のおよび／または角のない輪郭曲線を有するように形成されていてよい。
【００６３】
構造付与粒子は、好ましくは、ＳｉＯ２、ポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸ガラスおよび／またはアルカリアルミノケイ酸ガラスの群からの材料を含んでもよい。
【００６４】
特別な実施形態において、構造付与粒子はまた非酸化物セラミック、例えばＢＮ、ＳｉＮ、ＭｏＳ、ＴｉＮ、またはＺｒＮの群からの材料を含んでもよい。
【００６５】
さらなる特別な実施形態において、構造付与粒子は酸化物材料、例えばＡｌ２Ｏ３、結晶性ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、イットリウムをドープしたＺｒＯ２、カルシウムをドープしたＺｒＯ２、マグネシウムをドープしたＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯを含んでよい。
【００６６】
特定の触覚特性を有する層を生成するための構造付与粒子の好ましい粒径を、選択された材料に対して、以下の表で示す：
【００６７】
【表１】
【００６８】
本発明による、ほうろうガラスを形成する、また構造付与粒子を含むガラスフリットは、追加的に顔料、充填あるいは添加材と混合できる。これは、例えば、着色性顔料であってよい。好ましくは、コンロ面のほうろう・コーティング用やガラス・コーティング用に知られているように、耐熱性の無機顔料が使用できる。これらは、例えば、ＳｉＯ２および／またはＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３および／またはＳｎＯ２系コーティングを用いた、ＴｉＯ２、スピネル、ＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料である。
【００６９】
これら顔料、特に、着色性顔料の、ほうろうガラス形成顔料の全質量に対する質量割合は、１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【００７０】
本発明は、さらに、ガラスフリットを用いて、基板表面の表面または部分領域のガラス・コーティング、ほうろう引き、または装飾付けのためのペーストを生成することに関する。ガラスフリットは、ペーストの生成のために使用できるが、その際、有機および／または無機のペースト化材（Ａｎｐａｓｔｍｉｔｔｅｌ）を含むペースト化材を使用してよい。
【００７１】
ペースト全質量に対するペースト化材の質量割合は、３０〜９０重量％、好ましくは４５〜８０重量％、特に好ましくは５３〜６８重量％の範囲でよい。
【００７２】
ペースト化材としては、例えば樹脂混合物からなる公知の高沸点のスクリーン印刷油が使用できる。さらに、紫外線硬化性のスクリーン印刷媒体も有利に使用できる。好ましくは、無溶媒のスクリーン印刷ペーストが使用できる。
【００７３】
特別な実施形態において、スクリーン印刷ペーストに、セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、キサンタン・ガム、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールまたは多分散シリカを含む有機および／または無機のペースト化物質を添加できる。これにより、ペーストの粘度が変えられ最適化される。
【００７４】
本発明はさらに上述したようなペーストを使用して、触覚特性を有する層を作成する方法に関する。
【００７５】
触覚特性を有する層を基板の表面上あるいは基板の部分領域の表面上に生成することは、ペーストを基板上に塗工し、続いて焼き付けることで行うことができる。
【００７６】
ペーストの基板上への塗工は、スプレー、浸漬、ドクター法、刷毛塗りといった液体塗工法や、パッド印刷あるいは転写によって行うことができる。
【００７７】
好ましくは、塗工はスクリーン印刷により行う。特に、スクリーン印刷メッシュの細かさが１００〜１４０線／センチのものが適している。
【００７８】
さらなる好ましい実施形態において、塗工は転写により行われる。この方法は、特に非平面基板、例えば、曲面の暖炉の除き窓での使用に向いている。
【００７９】
焼き付けは、第１の乾燥ないしは硬化過程を含んでよい。この過程は、例えば、通風により熱的にあるいは赤外線による乾燥で行える。好ましくは温度が１００〜２５０℃の範囲、特に好ましくは１２０〜２００℃の範囲である。特別な実施形態においては、塗工された層の硬化を短波長の紫外線照射によっても行うことができる。
【００８０】
さらに、焼き付けは好ましくは熱処理過程を含み、この過程でガラスフリットが融解できる。この熱処理過程は、４００〜１,０００℃、好ましくは６００〜８５０℃、特に好ましくは７５０〜８３０℃の範囲の温度で行われる。
【００８１】
特に好ましい実施形態において、焼き付けは、例えば、コンロ部や暖炉の覗き板として使用される結晶化ガラス製基板の製造の際のセラミック化の過程中に行われる。これにより、塗工された層の焼き付けが特に簡単かつ低コストで実施できる。
【００８２】
さらなる好ましい実施形態において、焼き付けは二次焼き付け中に行うことができる。
【００８３】
さらに、焼き付けは、例えば基板の曲げといった基板の成形中に、対応して昇温された温度で行うことができる。焼き付けは、熱的焼き入れ過程中において行うこともできる。
【００８４】
本発明の特別な実施形態において、構造付与粒子に対し有機の層形成性材料を用いるときには、層の焼き付けは２００℃未満の温度で行う。
【００８５】
本発明のさらなる特別な実施形態において、構造付与粒子に対しポリシロキサン系および／またはゾル−ゲル系の層形成性マトリックスを用いるときには、層の焼き付けは、２００℃〜７００℃、好ましくは２３０〜５００℃、とりわけ好ましくは２７０〜４００℃の温度で行う。
【００８６】
基板の表面あるいは表面の部分領域の上に生成した触覚特性を有する層は、平均層厚が１〜５０μｍ、好ましくは２〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍでよい。さらなる実施形態においての平均層厚は、３〜５μｍである。
【００８７】
好ましい実施形態において、構造付与粒子は、部分的に結晶化境界層有りおよび無しで層中に埋入されている。
【００８８】
さらなる好ましい実施形態において、構造付与粒子は、一部だけを融解した層で覆われている。換言すれば、構造付与粒子の幾つかからなる部分だけが生成した層の表面から突出しているか出っ張っている。
【００８９】
構造付与粒子の出っ張っている部分の輪郭曲線およびその数は、層の触覚特性に著しい影響を与える。このため、丸みの付けられた、および／または角のない、出っ張った構造付与粒子は、滑らかな感触の触覚をもたらすことができるが、これに対し、エッジおよび／または尖端の付いた、出っ張った構造付与粒子は、粗い感触の触覚をもたらすことができる。
【００９０】
さらなる実施形態において、構造付与粒子はまた完全に層中に埋入されていてよい。
【００９１】
好ましい実施形態において、ほうろうガラス形成粒子は、生成した層中に完全にまたはほとんど完全に融解している。層のメソ孔および／またはマイクロ孔は、１容積％未満であってよい。
【００９２】
さらなる実施形態においては、ほうろうガラス形成粒子が一部のみ融解している。そうして生成した層は、孔の半径が２０〜１，０００ｎｍの範囲であるような孔を有するメソ孔ないし顕微鏡的多孔性を有してよい。この実施形態は高い基板強度のために特に有利である。
【００９３】
走査型電子顕微鏡あるいは光学顕微鏡によって平面図中に識別できる生成層の面積占有率は、５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％であってよい。最大可能占有は、球形の構造付与粒子の場合、最密球充填と同じである。
しかしながら、マトリックスあるいは層形成性材料の層厚が、構造付与粒子の平均粒子直径より大である場合、マトリックス無しの粒子が基板表面上に作る実際の面積は、直接顕微鏡で観察される面積より大である。
こうした構造付与粒子の生成層中の実際の面積占有率は１０％超、好ましくは２５％超、特に好ましくは４０％でよい。
【００９４】
触覚層内で、マトリックス、あるいは層形成性材料と構造付与粒子の容積比は、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超である。
【００９５】
生成した層の表面の粗さ値Ｒａは、０．２〜１．２μｍでよい。構造付与粒子のほうろうガラス形成粒子に対する質量割合を変化させて使用したときの、結晶化ガラス基板上に生成された層の粗さ値が以下の表に示される。ここに、滑らかな触覚を有する生成層（層Ａ）と、粗い触覚を有する生成層（層Ｂ）とが区別される。
【００９６】
表中に示される質量比は、ほうろうガラス形成粒子と、ガラスフリット中の構造付与粒子の比に関する。
【００９７】
【表２】
【表２−２】
【表２−３】
【００９８】
選択された層についての典型的な静止および滑り摩擦係数が、次の表に示される。
表中に示される質量比は、ほうろうガラス形成粒子と、ガラスフリット中の構造付与粒子の比である。
【００９９】
【表３】
【表３−２】
【０１００】
使用された測定方法：粒子の充填度の測定には、粒子の倍率１００倍での光学顕微鏡像を１０箇所の異なる測定箇所で光学的に計数した。
【０１０１】
静止摩擦係数は、「斜面」での物理実験により測定した。
【０１０２】
滑り摩擦係数は、摩擦計を用い、速度０．０５ｃｍ／秒、荷重１Ｎ、対向物体革、適用フィンガ直径１０ｍｍで測定した。
【０１０３】
生成した層の接着強度は非常に大きい。これは、丈夫な透明接着フィルム（Ｔｅｓａｆｉｌｍ 型番１０４、Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ社）を貼り、急激に剥離して、剥離後に接着フィルムに付着している粒子の量を調べて求めることができる。生成した層に対しては、付着がないかほんのわずかで実用上問題にならない付着のみが求められた。
【０１０４】
生成した層の化学的および機械的安定性も非常に大きい。安定性は、構造付与粒子の割合を高くするとさらに大きくできる。
【０１０５】
機械的掻き傷耐性は、例えば当業者に周知のＢＯＳＣＨ Ｓｉｅｍｅｎｓ家庭用機器試験により試験できる。炭化ケイ素突起を用いたこの引っ掻き試験によれば、本発明による層の耐掻き傷強度は、８００ｇ超、好ましくは１０００ｇ超、とりわけ好ましくは１３００ｇ超に達する。
【０１０６】
本発明による触覚特性を有する層は、当業者に周知の以下の規定の柔軟な化学機械的擦れおよび手の擦れ試験の全てを充たす：ＤＩＮ ＥＮ ６００６８−２−７０／ＩＥＣ ６８−２−７０、ＢＭＷ ＧＳ ９７０３４／ＧＳ ９７０４５、Ｄａｉｍｌｅｒ Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＤＢＬ ７３８４、Ｆｏｒｄ ＷＳＳ−Ｍ２Ｐ１８８−Ａ１。
【０１０７】
コーティングされていない基板表面と比較して指紋が目立たない性質の試験は、ＤＩＮ ５３１６Ｏ２：２００１ ＢＭＷ ＧＳ ９７０４５−２、ＤＢＬ ７３０８４、およびＶＷ ＴＬ ２２６に準拠して、当業者に周知の方法で人口汗液を用いて実施した。
【０１０８】
生成した層は、特にクエン酸や酢酸といった酸を含んだ接触媒体に対して化学耐性がある。この層はさらにアルカリに対して、例えばアルカリ洗浄剤に対して高い耐性がある。
【０１０９】
また、生成した層は、クリーニングし易く、「指紋」が付きにくい。
【０１１０】
生成した層は、さらに、９００℃領域の温度まで耐熱性が高い特徴がある。
【０１１１】
スポンジたわし、あるいは結晶化ガラス用スクレーパといった機械的作用によるクリーニング手段に対する機械的耐性が非常に大きい。
【０１１２】
基板は、結晶化ガラス、強化ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、および／またはアルミノケイ酸ガラスの群からなる材料を含むことができる。
【０１１３】
好ましくは基板として、ガラスまたは結晶化ガラスからなる、透明および／または内部着色したおよび／または部分的にコーティングした基板が用いられる。熱的および／または化学的に焼き入れされたガラスも基板として使用できる。
【０１１４】
特に好ましくは、天火や調理機器、冷蔵庫、蒸し器、これらの機器の操作パネル、ガス調理器、流し台、あるいは食器洗い機といった白物あるいは家庭用機器の領域で使用されるように、基板ガラスが用いられる。
【０１１５】
さらに、強化ガラスは、電気あるいは電子機器用、例えば、携帯電話、コンピュータ、タッチパネルあるいはテレビ装置用に用いられる基板として好ましく使用される。
【０１１６】
強化ガラスはまた、自動車あるいは航空機製造、鉄道あるいは造船の領域でさまざまな機能で使用される基板としても使用される。
【０１１７】
好ましい実施形態において、ソーダ石灰ガラスおよび／またはホウケイ酸ガラスおよび／またはアルミノケイ酸ガラスおよび／または鉄減量ガラスが基板として使用される。
【０１１８】
厚さが３０μｍ〜２ｍｍの薄肉ガラスも使用できる。
【０１１９】
基板は、平ら、または湾曲され、曲げられた、あるいは他の形を有することができる。
【０１２０】
基板は、機械加工されたあるいはまたエッチングされた表面を有することができる。
【０１２１】
層は、基板の表面上に、あるいは部分領域上に塗工され得る。１つの基板上に異なる触覚特性を有する複数の層を塗工することも可能である。したがって、例えば基板表面の１領域に操作機能を持たせ、ここには滑らかな触覚的知覚を与える層を備えさせ、同一の基板表面の他の部分領域には、コンロ機能を持たせ、好ましくは粗い触覚的知覚を与える層を備えさせることができる。
【０１２２】
このため、例えば、透明な結晶化ガラス製の基板を、下面へのコーティング有りあるいはコーティング無しで用い、これをコンロ部として使用することができる。
【０１２３】
本発明のさらなる細目は、示された例示的実施形態の記述および付属する請求項から明らかとされる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】局所的に構造化された触覚層の実施形態である。
【図２】滑らかな触覚知覚を有する層である。
【図３】粗い触覚知覚を有する層である。
【図４】滑らかな触覚知覚を有する層の断面のＲＥＭ写真である。
【図５】粗い触覚知覚を有する層の断面のＲＥＭ写真である。
【図６】波長の関数としての各種試料の透過率の推移である。
【図７】各種試料の角度に依存する光散乱である。
【図８】試料の光学顕微鏡写真である。
【図９】試料の光学顕微鏡写真である。
【図１０】試料の光学顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０１２５】
下の表に、ほうろうガラス粒子を製造する本発明による各種のガラスをその組成とともにまとめた。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
さらなる、ほうろうガラス粒子を製造する本発明によるガラスであり、とりわけガラス、特にソーダ石灰ガラスの上に、触覚層を作成するために使用されるものを表５にまとめた。
【０１２８】
【表５】
【０１２９】
これらのガラスは融解され、冷却後、ほうろうガラス形成粒子を製造するため磨砕された。
【０１３０】
続いて、本発明によるガラスフリットを生成するために、ほうろうガラス形成粒子を構造付与粒子と混合した。スクリーン印刷油を加えてペーストを作り、これをスクリーン印刷により、リチウムアルミノケイ酸結晶化ガラス製の基板上に塗工した。セラミック化の間に塗工したペーストを焼き付けた。
【０１３１】
図１は、基板２０の局所的に構造化された触覚層の各種の可能な実施形態を示す。この基板は、図１の特定の実施形態に限定することなく、特に、ガラスまたは結晶化ガラス製のキッチンユニットであり得、構造付与粒子を含む層はキッチンユニットの印刷部となる。とりわけ、層は、放射加熱体および／または誘導加熱器用の内部着色したおよび／または着色コーティングした結晶化ガラスのコンロ面用の局所的あるいは全面の印刷部として好適である。
【０１３２】
図１の１０で示される領域は、触って知覚できるように形成された滑動スイッチの実施形態を示す。基板の表面の触って知覚できる滑動スイッチのある部分領域１０は、滑らかな触覚的知覚をもたらす層を設けている。
【０１３３】
１１で示される基板表面の部分領域は、粗い触覚知覚を生じる１つの層が施された２つの面からなる。この機能領域はコンロ面として形成されており、粗い触覚知覚は、高い静摩擦のために有利である。
【０１３４】
図２には、透明な基板２０の上の層２１が示される。ポリメチルシロキサンからなる球形の構造付与粒子は、融点が非常に高く焼き付け温度より上なので、塗工や焼き付けによってもその輪郭曲線を全くまたは実質的に変えていない。このため、粒子は、完全に層中に埋入された粒子２２あるいは部分的にのみ埋入された粒子２４として存在する。さらに、粒子２３の表面のある部分はガラスがないように、ある部分だけが層によって被覆されてもよい。そうした、構造付与粒子が、球形の輪郭曲線の高さおよび幅に関して均一に分布している層は、触覚的に滑らかな知覚をもたらす。
【０１３５】
図３には、融点が焼き付け温度より上の構造付与粒子のみならず、例えば、アルカリアルミノケイ酸ガラスあるいは低アルカリホウケイ酸ガラス製の粒子からなる低い軟化温度の構造付与粒子をも使用した層が描かれている。低い軟化温度の構造付与粒子は、焼き付けの間に、部分的に融解し、破片が発生する。破片３１の部分は、尖端として層から突出し、粗い触覚の知覚をもたらす。
【０１３６】
図４には、滑らかな触覚知覚のある層のＲＥＭ写真が、また図５には粗い触覚知覚のある層が断面で示されている。
【０１３７】
例１：滑らかな触覚のある層の作成
１９ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。このように生成したペーストは、ディスパーマット（Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ）を用いて１０分間均質化する。
【０１３８】
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。このように塗工した層を１８０℃の温度で３０分間乾燥する。焼き付けを、内部着色した結晶化ガラス製基板のセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１３９】
本発明による、滑らかな触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４０】
例２：粗い触覚のある層の作成（変形例Ａ）
１７ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６０ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１４ｇの、粒径の９５％が１２μｍ以下のアルカリアルミノケイ酸ガラスの球と自形（エッジのある）粒子の混合物である構造付与性粒子と混合する。このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色した結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４１】
本発明による粗い触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４２】
例３：粗い触覚のある層の作成（変形例Ｂ）
１７ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６０ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１４ｇの、粒径の９５％が２４μｍ以下の低アルカリホウケイ酸ガラスの球と自形（エッジのある）粒子の混合物である構造付与性粒子と混合する。このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色した結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４３】
本発明による粗い触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４４】
例４：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
１９ｇのほうろう組成（ガラスＣ）の磨砕されたガラスフリットのほうろう粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色していない結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４５】
本発明による、滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１４６】
例５：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
１９ｇの磨砕されたガラスフリット（ホウ酸亜鉛ほうろう、ガラスＪ）のほうろう粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を１３０℃度で５分間乾燥する。
触覚層の焼き付けを、焼き入れ過程の間に約７１０℃で３分間行う。
【０１４７】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１４８】
例６：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
７０ｇの高耐熱性のフェニルメチルポリシロキサン樹脂の６０質量％のキシレン溶液（商品名ＲＥＮ８０、Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｃｏｎｅｓ社）を、１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このスクリーン印刷ペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の焼き入れした低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を３００℃で１時間硬化する。
【０１４９】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１５０】
例７：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
４０ｇの無溶媒２成分系のエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂（Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ ＥＣ、Ｅｖｏｎｉｋ社）を、１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
【０１５１】
このスクリーン印刷ペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の焼き入れした低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を２００℃で６０分硬化する。
【０１５２】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１５３】
以下に、本発明に従ってコーティングした２つの基板の特性の比較を、比較試料を用いて説明する。本発明の物品の基板として、透明結晶化ガラスを使用した。第１の試料においては、結晶化ガラスを粗い触覚感触を有する層で、第２の試料においては、滑らかな触覚感触を有する層でコーティングした。これらの試料は、エッチングしたガラス、エッチングしていないガラス、平滑なソーダ石灰ガラス（以下「ＫＮガラス」と記す。）、および透明なコーティングしていない結晶化ガラスと比較した。以下の表は、各種の光学的また機械的特性の比較を示す：
【０１５４】
【表６】
【０１５５】
この表および図６から見てとれるように、本発明によりコーティングした試料１および２の透過率は、エッチングしたガラスでの値と近い。粗い表面で生じる光の散乱のため、透過率は、コーティングしていない透明な結晶化ガラスや、ソーダ石灰ガラスにおけるより小さい。
【０１５６】
本発明による試料のヘーズ値やグロスは、しかしながらエッチングしたガラスでの値と明瞭に異なる。ヘーズ値は、エッチングしたガラスより小さく、これに対しグロス値は大きい。ヘーズ値は、反射して反射光束の周りの小さな立体角領域に逸れた光の割合を意味する。これに対し、グロス値は、反射光束に沿って反射された光の割合である。こうした特性により、エッチングしたガラスに比べ異なった光学的印象がもたらされる。後者がつや消し状に見えるのに対し、本発明による試料の低いヘーズ値と高いグロス値（エッチングしたガラスに比べて）は、絹光沢の印象を与える。
【０１５７】
一般的に、本発明の発展形態において、例示的な表の値にも裏付けされているように、層はその光学的特長において、層で反射する光のヘーズ値が６５％〜９０％および／またはグロス値が１５％〜３５％の範囲であるように特徴づけられる。
【０１５８】
図７から読み取れるように、散乱角度の関数としての散乱の推移は、試料１、２とエッチングしたガラスでは、広い角度範囲において明瞭な差がなく、拡散して散乱した光での光学的印象は、本発明による基板とエッチングしたガラスとで全く同様である。しかしながら、小さな散乱角度では明瞭な差を示す。エッチングしたガラスの曲線は、ほぼ±１５°の範囲ではプラトーを示す。これに対し、本発明による試料１、２の光強度は、散乱角度が小さくなるにつれ、さらに明らかな増加を見せ、コーティングしていない結晶化ガラスの散乱曲線との類似性を示す。ここで、図７の強度目盛は対数表示になっていることに注意していただきたい。
【０１５９】
この特性は、例えばＬＥＤ運転表示のような、発光表示素子を、本発明による基板のコーティング領域の下方に配置するときに有利である。表示の読取り性や輪郭の鮮明さが層を通しても実質的に維持される。これに対し、エッチングしたガラスを透過した光は±１０°の範囲で均一に散乱する。これにより、表示の輪郭の識別性が少なくとも著しく制約される。
【０１６０】
本発明の発展形態に従えば、例示的実施形態に限定されることなく、装置には、本発明によるコーティングした基板が備えられ、その基板の片面に発光表示を設け、少なくとも表示の反対面で、表示の対向部の基板の表面領域に、触覚特性を有する層が設けられる。特に、この装置は、ここでも、透明な結晶化ガラス板を有する結晶化ガラスコンロ部であって、上面が本発明による層でコーティングされており、下方または下面に表示素子が、運転時には層を通して上面を照らすように配置されている結晶化ガラスコンロ部であってよい。
【０１６１】
エッチングしたガラスと比べて基板を透過する光の強度のより大きな割合が小さな散乱角で進路を変えるという層の特性は、本発明のさらなる発展形態によって次のようにも定量化できる：基板と層を透過し、角度０°で進行した光（すなわち散乱していない光）の強度と、基板と層を透過し、角度１０°で散乱した光の強度との比は少なくとも２、好ましくは少なくとも５である。これに比べ、図７から読み取れるように、エッチングした試料においては、この比は、約１である。すなわち、１０°で散乱した光の強度は、ここでは、０°で透過した光とほとんど同じである。
【０１６２】
図８および図９は、最後に本発明によりコーティングした基板の試料の光学顕微鏡写真を示す。図８は、試料１のコーティングした表面の写真を、図９は、試料２のコーティングした表面の写真を示す。比較のため、図１０はエッチングしたガラスのエッチングした表面の写真を示す。これらの光学顕微鏡写真において、図１０のエッチングしたガラス試料が最も粗く見える。ここで驚くべきことは、上掲の表から読み取れるように、両方の本発明による試料の方がより高い静止摩擦を示すことである。本発明のさらなる発展形態に従えば、図示された例示的実施形態に限定されることなく、本発明によるコーティングした基板は、静止摩擦係数が少なくとも０．８であると特徴づけることもできる。このとき、層のＲＭＳ値およびＲａ値は、エッチングしたガラスに比べて明瞭に小さい。これらの値は両方の試料において、エッチングしたガラスの対応の値の、最大でも１／４である。本発明のさらなる発展形態に従えば、例示的実施形態に限定されることなく、本発明による層は、ＲＭＳ値および／またはＲａ値が、高々２μｍであることを特徴とする。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般としてガラスまたは結晶化ガラス（ガラスセラミック）物品に関する。特に、本発明は、触覚で知覚可能な表面を有するような物品に関する。本発明は、また、基板の表面上に塗工できる耐熱性の層を生成するためのガラスフリットに関する。その際、耐熱性の層は特定の触覚特性を示すことができる。さらに、本発明は、そうした層を作成する方法にも関する。基板は、多様な材料、特にガラスまたは結晶化ガラスを含むことができ、例えば家庭用機器あるいは表示領域に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
ガラスまたは結晶化ガラスからなる基板の家庭用機器領域あるいは表示領域への使用は多様であり、例えば、組込みレンジの結晶化ガラスコンロや、調理機器、オーブンあるいは電子レンジのドアの透視窓に使用される。こうした基板あるいはその表面が、異なる機能を有する別個の部分面や領域を含むことが増えてきている。
【０００３】
例えば、結晶化ガラスコンロ部は、もともと１つまたは複数のコンロ域として作られた領域だけを有していたが、今日ではこのコンロ域の領域に加えて、機器の操作を目的とする部分面も持つことがある。従来は、異なる部分面や領域は、主として光学的に識別されてきた。一方、異なる機能の触覚的知覚も、次第に重要になってきた。
【０００４】
この触覚的知覚は、特に、対象物の表面上の特定の領域、大きさ、質感、あるいは輪郭を手で触れあるいはなぞることによる能動的感得を意味している。化粧領域での例えば表面の触覚特性が知られている。
【０００５】
独国実用新案第２０ ２００９ ０００ １３９（Ｕ１）号は、触覚特性を示す位置標識を有するボタンを記載している。使用者が知覚できるレリーフが、位置標識を伝達する。例えば切削といった機械的加工によりボタンが作製される。
【０００６】
研磨や、サンドブラストといった機械的方法もまた知られている。基板の表面に、触覚特性を示す構造を、機械的方法を用いて生成するには、多くの場合非常に費用がかかる。加えて、表面の損傷を生じがちで、強度に対してマイナスの効果を及ぼす。
【０００７】
欧州特許出願公開第１ ８７６ ３９４（Ａ２）号は、触覚作用を有する構造を少なくとも部分的に示すスライダの付いた結晶化ガラスコンロ部を記載している。この構造は印刷により塗工される。
【０００８】
独国特許出願公開第１０ ２００７ ０１９ ８５３（Ａ１）号は、面状の情報支持体に３次元のあるいは触覚で知覚できる情報を生成する方法を記載している。この情報は、印刷法により情報支持体に塗工される。
【０００９】
触覚特性を示す層を印刷法により塗工することで、コスト効率は明らかに良くなるが、こうした層は、半面、しばしば耐熱性に劣り、あるいは機械的強度が小さいという欠点がある。このため、例えばポリウレタンから印刷法で塗工された結晶化ガラスコンロ部の上の局所的に構造化された層は、機械的負荷がかかったときに基板との結合が十分でないので損傷が生じる危険性が大きい。基板がガラスまたは結晶化ガラスからなる場合は、例えば融着により層と基板間の結合を良くすることが有利であろう。
【００１０】
さらに、ガラス表面をエッチング法により構造化する方法が知られているが、この構造化は多くの場合フッ化水素で行われる。こうした方法は、費用や手間がかかるうえに危険とされ、さらにエッチング法では、構造の形態多様性が制限される。
【００１１】
国際公開第２０１１／０８５９９７号が記載するさらなる方法は、ガラス板上にまずゾル−ゲル層を塗工し、これにエンボス器具を用いて、触覚知覚性の構造を作り込む。続いて、このゾル−ゲル層を硬化する。この方法も、層の塗工の他に、エンボスという別の作業工程が必要なので、費用や手間がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国実用新案第２０ ２００９ ０００ １３９（Ｕ１）号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１ ８７６ ３９４（Ａ２）号
【特許文献３】独国特許出願公開第１０ ２００７ ０１９ ８５３（Ａ１）号
【特許文献４】国際公開第２０１１／０８５９９７号
【発明の概要】
【００１３】
上記に鑑み、本発明の課題は、ガラスまたは結晶化ガラス表面の触覚知覚性の特性を簡単かつ多様に生成可能とすることにある。
【００１４】
この課題は、請求項１の目的物により、解決される。本発明の有利な形態および発展形態が、従属請求項により示されている。
【００１５】
これによれば、本発明は、層が触覚で知覚可能な構造を有するような、触覚特性を有する層をコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板であって、層が無機および／またはポリシロキサン系の構造付与粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらすコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板を意図している。このとき、構造付与粒子は部分的に層形成性材料から突出していても、および／または、少なくとも部分的に層形成性材料に被覆されていなくてもよい。
【００１６】
エッチングした表面に対比して本発明は、多くの利点をもたらす。まず、表面が指紋に対して明らかに汚れ難い。また、作成が容易である。例えば、局所構造化のためにマスキングを用いてのＨＦエッチングが必要でない。層の作成が、良好な工程管理を可能にする。典型的には、ＲＭＳ（二乗平均平方根）値やＲａ（算術平均粗さ）値は、エッチングしたガラスよりも明白に小さい。最後に、基板としての結晶化ガラスはまたエッチングが非常に難しい。
【００１７】
本発明は、とりわけ
− 表示や、さらなる光の利用のために透明なコンロ面のつや消し領域用に、
− 台所用あるいは家庭用機器領域の、つや消しあるいはエッチングしたガラス表面の代替品、として、
− オーブン、冷蔵庫等の付属板用に、
− コンロ面の液体止めコーティング層として、
− 結晶化ガラスのセラミック化用の裏打ち板のコーティング層として、
− 建築領域、例えばドアやシャワー室、ファサード要素用のつや消しあるいはエッチングしたガラス表面代替品として、
− 自動車あるいは航空領域のつや消しあるいはエッチングしたガラス表面代替品として、
ふさわしい。
【００１８】
層形成性材料は、有機および／または無機、および／またはポリシロキサン系、および／またはシラザン系、および／またはガラス系の層形成性マトリックスであってよい。有機の層形成性材料の場合、これは、好ましくは、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリオレフィンおよびこれらの成分の混合物、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボナート、ポリエチレンテレフタラート、フッ素化ポリマーおよびこれらの混合物を含むポリマーを包含する。
【００１９】
ポリシロキサン樹脂が、層形成性材料として用いられる場合、メチルポリシロキサンおよび／またはフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンおよび／またはビニル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはアリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはメタクリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂、ヒドロイル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはカルボキシル官能化ポリシロキサン樹脂がポリシロキサンとして好ましい。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、層をゾル−ゲル方法に基づいて生成する。このため、層形成性材料は、無機および／またはハイブリッドポリマーのゾル−ゲル材料を含むゾル−ゲル材料からなる。
【００２１】
特に、使用に際し高い温度に曝される、コンロ部やオーブン・ドア、ならびに他のガラスまたは結晶化ガラス物品に使用するためには、層形成性材料の耐熱性が１５０℃超、好ましくは２５０℃超、特に好ましくは５００℃超であるのが好適である。
【００２２】
明瞭な触覚作用を得るためには、層形成性材料から突出する構造付与粒子の識別できる面積占有率が５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％超であるのが好適である。
【００２３】
さらに、層形成性材料の構造付与粒子に対する容積比が、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超であるのが有利である。これにより粒子の良好な埋入が、またそれにより触覚作用の良好な耐久性がもたらされる。
【００２４】
特に、層形成性材料の構造付与粒子に対する質量比を、２０〜０．１、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４の範囲で選ぶのが好適である。層形成性材料の割合が前述の範囲より大きいと、触覚作用が小さくなり、さらには消失してしまう。
【００２５】
均一な、触覚で知覚可能な特性を達成するためには、構造付与粒子の平均間隔が、粒子中心点から粒子中心点間の間隔について、構造付与粒子の平均粒子直径の４倍未満、好ましくは２倍未満であるように粒子の量を選ぶのがさらに好ましい。
【００２６】
触覚作用を達成するためには、驚くべきことに非常に小さい層厚で十分である。このため本発明の発展形態において、平均層厚は、０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍである。
【００２７】
マトリックスあるいは層形成性材料の構造付与粒子のないところでの平均層厚は、０．１〜２０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、特に好ましくは１．５〜３μｍですでに十分である。
【００２８】
さらに、層形成性材料の平均層厚が、構造付与粒子の平均直径より常に小さく、好ましくは平均粒子直径の８０％未満であるように、粒径および／または層厚を選ぶのが好ましい。これにより、粒子が層から突出して、層中に完全に埋没して粒子の領域が平坦な表面になってしまうことにはならない。
【００２９】
角のない球形の粒子を含む層のＰＶ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）値が、４〜１０μｍ、好ましくは６〜１０μｍ、特に好ましくは７．５〜９．５μｍであることで、良好な触覚作用がさらに得られる。このＰＶ値とは、２個の粒子間の最深部とこれらの粒子の一方の最高部との高さの差の平均値である。
【００３０】
球形の、あるいは一般に丸みの付けられた粒子として、特にシリコーン系の球形粒子が適している。
【００３１】
粗い感触をもたらす、角の出た輪郭曲線を有する粒子の場合、ＰＶ値が、好ましくは１０〜２０μｍ、特に好ましくは１１〜１８μｍ、極めて好ましくは１２．５〜１５μｍにある。このやや高めの値は、より滑らかな感触をもたらす丸みの付けられた粒子に対して、粗めの感触を与えるのに好適である。
【００３２】
構造付与粒子の材料としては、ガラスまたはポリシロキサン、特にＳｉＯ２、フェニルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸および／または、アルカリアルミノケイ酸ガラスが適している。
【００３３】
層形成性材料および触覚感触を生じさせる粒子の他に、さらに無機および／または有機充填材および／または顔料を含めることが非常に有利とされる。顔料、着色料、充填あるいは添加材として、特にＴｉＯ２、一般的にスピネル、ここに好ましくはＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料が適している。
【００３４】
柔軟で十分の強度があり粒子を強固に結びつける層を得るために、追加の顔料、充填あるいは添加材の、構造付与粒子を結合する層形成性材料の全質量に対する質量割合が、０〜６０重量％、さらには１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％であるのが好適である。
【００３５】
本発明の層により、触覚だけでなく光学的効果も実現できる。
好ましくはコーティングした基板は、少なくとも次の反射および透過特性の１つを示す：
５５０ｎｍでの反射率が６〜９％の範囲、好ましくは７〜８％の範囲にある；
５５０ｎｍでの透過率が７５〜８５％の範囲、好ましくは８０〜８５％の範囲、特に好ましくは８１〜８３％の範囲にある。
層は、透明結晶化ガラス、あるいはまた緑色ガラス（Ｇｒｕｅｎｇｌａｓ）に塗工される。後者の場合、緑色ガラスは、結晶化ガラス作成のため、すでに塗工された層とともにセラミック化される。
【００３６】
同様に、基板としてのソーダ石灰ガラスの上に層を塗工して、焼き入れ過程において層を焼き付けることも可能である。
【００３７】
本発明により、基板の表面あるいは表面の部分領域に耐熱性の層が設けられ得るが、生成した層が触覚特性を示す。
【００３８】
そのとき、生成した層は多様な触覚特性を示すことができることになる。そのため、生成した層は、例えば、層が皮膚に触れたとき滑らかで、滑り易く感じられるように働く特性を持ち、あるいは、層が軽くブレーキがかかるように感じられるように働く特性を持つことになる。
【００３９】
このとき、表面の部分領域あるいは部分面が異なる触覚特性を備えられることになる。
【００４０】
生成した層は、高い化学的安定性、例えば高い耐酸性、ならびに良好な清浄衛生性を示すことになる。
【００４１】
さらに、生成した層は、熱的および機械的に安定的に形成されることになる。
【００４２】
生成した層は、家庭用機器の表面への使用、あるいはまた表示領域の装置用に好適となる。
【００４３】
加えて、層は、簡単な方法で基板上に塗工できることになる。
【００４４】
本発明はさらに、基板または基板の部分領域上にガラス・コーティングにより触覚特性を有する耐熱層を生成するためのガラスフリットにも関し、ガラスフリットは、ほうろうガラス形成粒子と構造付与粒子を含んでいる。
【００４５】
基板に特定の表面を作るために、ガラス・コーティング、ほうろう引き、あるいは装飾付けが知られている。このとき、エナメルの作成に必要な原料をガラス中に融かし、溶融・冷却後に、磨砕することができる。この磨砕品は、ガラスフリットとも呼ばれる。こうして生成されたガラスフリットは、分散材等の補助材と混合されて、ペースト状材料（以下「ペースト」と称する）が得られる。このペーストは、例えば、スクリーン印刷、ゾル−ゲル法、あるいは、スプレーや筆積み法といった多様な方法で、基板表面上に塗工され得る。こうして塗工された層は、高温（但し通例基板の軟化領域よりは低い）で焼き付けられる。
【００４６】
本件発明者等は、ほうろうガラス形成粒子用のガラスを見出したが、これによればガラスフリットを耐熱性の構造付与粒子と混合し、このガラスフリットを用いて、基板上に層として塗工することができ、かつ基板に多様な触覚特性を付与できるペーストを生成することができる。好ましくはガラスは鉛およびカドミウムを含まない。
【００４７】
ガラスは、特に熱膨張係数が２０℃〜７００℃の温度範囲で、４＊１０−６／Ｋ未満、好ましくは２＊１０−６／Ｋ未満のガラスまたは結晶化ガラスからなる基板にコーティングしたときにおいても、曲げ強度が大きい。
【００４８】
ガラスは、溶融・冷却後に磨砕して、ほうろうガラス形成粒子にできる。好適には、平均粒子直径は、≦１０μｍ、好ましくは≦６μｍ、特に好ましくは≦４μｍである。
【００４９】
さらに、ほうろうガラス形成粒子は、構造付与粒子と混合できる。好ましくは、ほうろうガラス形成粒子の構造付与粒子に対する質量比は、２０〜０．１の範囲、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４である。
【００５０】
構造付与粒子は、生成された層に特定の触覚特性を与えることができる。本発明の趣旨において、層あるいは表面の触覚特性とは、大きさ、輪郭、質感または重量といった対象物のあるいは基板表面の特定の特性であり、全ての皮膚感覚、深部感覚を統合した触覚での知覚により能動的に感得できるものと理解される。
【００５１】
生成された層の触覚特性は、輪郭曲線、材料、および／または粒子濃度により調節できる。したがって、滑らかな触覚特性を持つ層、あるいはブレーキがかかるような触覚特性を持つ層を生成できる。
【００５２】
例えばこうして、結晶化ガラス基板表面の、操作要素が設けられているある領域を、特定の触覚特性を持つように形成し、同じ基板のコンロ領域を含む他の領域は、別の触覚特性を持つように形成することが可能である。
【００５３】
表面をコーティングした領域の触覚的知覚は、したがって、同じ領域の表面をコーティングしていない領域とは明白に異なっている。
【００５４】
構造付与粒子は、好ましくは特定の輪郭曲線を有するように形成されている。そこで、構造付与粒子は、実質的に角のない、丸い輪郭曲線を有するように形成できる。そのように形成された粒子は、層中で丸みの付けられた、角のない輪郭曲線の故に、滑らかな知覚をもたらす。滑らかな知覚は、構造付与粒子の塗工された層から突出するあるいははみ出る部分により生じる。云い方を変えれば、層中に完全に埋没されていない構造付与粒子の丸みの付けられた部分領域が、滑らかな触覚知覚をもたらす。
【００５５】
特に好ましくは、構造付与粒子の丸みの付けられた、角のない輪郭曲線は、例えば焼き付け等の後工程でその輪郭曲線を変えられない。したがって、例えば丸みの付けられた、角のない構造付与粒子の割れを防がないといけない。特に、滑らかな知覚を有する層を生成するための構造付与粒子は、鋭いエッジは滑らかな触覚を与えないので、こうしたエッジがあってはならない。
【００５６】
有利には、滑らかな触覚を有する層を生成するためには、構造付与粒子の輪郭曲線は、焼き付け工程の温度では変化しない。構造付与粒子は、したがって、好ましくは、層あるいはまた層形成性材料の焼き付け温度より上の融点を示し、これにより層に埋入された構造付与粒子がその輪郭曲線を維持し、こうして滑らかな触覚特性を層にもたらすことができる。このため、好ましくは構造付与粒子の軟化領域は１，０００℃超にある。
【００５７】
粗い、および／または「ブレーキ」のかかる触覚特性を有する層を生成するためには、好ましくは角ばった輪郭曲線を有するように構造付与粒子を形成する。そうした角ばった粒子は、層中で、その角、および／または、エッジがあるため粗い知覚をもたらす。
【００５８】
特に好ましくは、構造付与粒子は、層形成性材料の焼き付けの後に、角、あるいは、エッジのある輪郭曲線を有する。このことは、例えば、角があり、および／または角ばった輪郭曲線を持つ粒子により達成され得る。しかし、驚くべきほど簡単な方法により、軟化領域を層形成性材料の焼き付け温度の下方に有する材料から、球形のあるいは角のない構造付与粒子も選ぶことができる。
【００５９】
このため、好ましくは、構造付与粒子は、球形のまたは角のない輪郭曲線を有し、焼き付け中に部分的に融解し球の破片を形成する、アルカリアルミノケイ酸ガラスまたは低アルカリホウケイ酸ガラスから選択される。そうした材料は、例えば軟化領域がＴＧ＝６２０℃あるいは５２５℃である。焼き付け温度が、これらの温度より高いと、粒子から、エッジあるいは尖端のある破片が生じる。これらは、塗工された層から突出することがある。構造付与粒子の破片の突出した尖端やエッジは、したがって粗い触覚的知覚を引き起こすことになり得る。
【００６０】
また、丸い、また、角ばった構造付与粒子の混合物も好ましく使用できる。このようにして、触覚作用を、滑らかな側の作用と粗い側の作用の間で調節できる。
【００６１】
構造付与粒子は、好ましくは、直径が、５００ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、特に好ましくは１．５〜７μｍの範囲である。構造付与粒子の好ましい直径を有するものの割合は、好ましくは、全使用構造付与粒子の９０％、特に好ましくは９５％超である。
【００６２】
触覚特性のある層を生成するには、構造付与粒子は、好ましくは、球形のおよび／または角のない輪郭曲線を有するように形成されていてよい。
【００６３】
構造付与粒子は、好ましくは、ＳｉＯ２、ポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸ガラスおよび／またはアルカリアルミノケイ酸ガラスの群からの材料を含んでもよい。
【００６４】
特別な実施形態において、構造付与粒子はまた非酸化物セラミック、例えばＢＮ、ＳｉＮ、ＭｏＳ、ＴｉＮ、またはＺｒＮの群からの材料を含んでもよい。
【００６５】
さらなる特別な実施形態において、構造付与粒子は酸化物材料、例えばＡｌ２Ｏ３、結晶性ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、イットリウムをドープしたＺｒＯ２、カルシウムをドープしたＺｒＯ２、マグネシウムをドープしたＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯを含んでよい。
【００６６】
特定の触覚特性を有する層を生成するための構造付与粒子の好ましい粒径を、選択された材料に対して、以下の表で示す：
【００６７】
【表１】
【００６８】
本発明による、ほうろうガラスを形成する、また構造付与粒子を含むガラスフリットは、追加的に顔料、充填あるいは添加材と混合できる。これは、例えば、着色性顔料であってよい。好ましくは、コンロ面のほうろう・コーティング用やガラス・コーティング用に知られているように、耐熱性の無機顔料が使用できる。これらは、例えば、ＳｉＯ２および／またはＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３および／またはＳｎＯ２系コーティングを用いた、ＴｉＯ２、スピネル、ＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料である。
【００６９】
これら顔料、特に、着色性顔料の、ほうろうガラス形成顔料の全質量に対する質量割合は、１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。
【００７０】
本発明は、さらに、ガラスフリットを用いて、基板表面の表面または部分領域のガラス・コーティング、ほうろう引き、または装飾付けのためのペーストを生成することに関する。ガラスフリットは、ペーストの生成のために使用できるが、その際、有機および／または無機のペースト化材（Ａｎｐａｓｔｍｉｔｔｅｌ）を含むペースト化材を使用してよい。
【００７１】
ペースト全質量に対するペースト化材の質量割合は、３０〜９０重量％、好ましくは４５〜８０重量％、特に好ましくは５３〜６８重量％の範囲でよい。
【００７２】
ペースト化材としては、例えば樹脂混合物からなる公知の高沸点のスクリーン印刷油が使用できる。さらに、紫外線硬化性のスクリーン印刷媒体も有利に使用できる。好ましくは、無溶媒のスクリーン印刷ペーストが使用できる。
【００７３】
特別な実施形態において、スクリーン印刷ペーストに、セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、キサンタン・ガム、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールまたは多分散シリカを含む有機および／または無機のペースト化物質を添加できる。これにより、ペーストの粘度が変えられ最適化される。
【００７４】
本発明はさらに上述したようなペーストを使用して、触覚特性を有する層を作成する方法に関する。
【００７５】
触覚特性を有する層を基板の表面上あるいは基板の部分領域の表面上に生成することは、ペーストを基板上に塗工し、続いて焼き付けることで行うことができる。
【００７６】
ペーストの基板上への塗工は、スプレー、浸漬、ドクター法、刷毛塗りといった液体塗工法や、パッド印刷あるいは転写によって行うことができる。
【００７７】
好ましくは、塗工はスクリーン印刷により行う。特に、スクリーン印刷メッシュの細かさが１００〜１４０線／センチのものが適している。
【００７８】
さらなる好ましい実施形態において、塗工は転写により行われる。この方法は、特に非平面基板、例えば、曲面の暖炉の除き窓での使用に向いている。
【００７９】
焼き付けは、第１の乾燥ないしは硬化過程を含んでよい。この過程は、例えば、通風により熱的にあるいは赤外線による乾燥で行える。好ましくは温度が１００〜２５０℃の範囲、特に好ましくは１２０〜２００℃の範囲である。特別な実施形態においては、塗工された層の硬化を短波長の紫外線照射によっても行うことができる。
【００８０】
さらに、焼き付けは好ましくは熱処理過程を含み、この過程でガラスフリットが融解できる。この熱処理過程は、４００〜１,０００℃、好ましくは６００〜８５０℃、特に好ましくは７５０〜８３０℃の範囲の温度で行われる。
【００８１】
特に好ましい実施形態において、焼き付けは、例えば、コンロ部や暖炉の覗き板として使用される結晶化ガラス製基板の製造の際のセラミック化の過程中に行われる。これにより、塗工された層の焼き付けが特に簡単かつ低コストで実施できる。
【００８２】
さらなる好ましい実施形態において、焼き付けは二次焼き付け中に行うことができる。
【００８３】
さらに、焼き付けは、例えば基板の曲げといった基板の成形中に、対応して昇温された温度で行うことができる。焼き付けは、熱的焼き入れ過程中において行うこともできる。
【００８４】
本発明の特別な実施形態において、構造付与粒子に対し有機の層形成性材料を用いるときには、層の焼き付けは２００℃未満の温度で行う。
【００８５】
本発明のさらなる特別な実施形態において、構造付与粒子に対しポリシロキサン系および／またはゾル−ゲル系の層形成性マトリックスを用いるときには、層の焼き付けは、２００℃〜７００℃、好ましくは２３０〜５００℃、とりわけ好ましくは２７０〜４００℃の温度で行う。
【００８６】
基板の表面あるいは表面の部分領域の上に生成した触覚特性を有する層は、平均層厚が１〜５０μｍ、好ましくは２〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍでよい。さらなる実施形態においての平均層厚は、３〜５μｍである。
【００８７】
好ましい実施形態において、構造付与粒子は、部分的に結晶化境界層有りおよび無しで層中に埋入されている。
【００８８】
さらなる好ましい実施形態において、構造付与粒子は、一部だけを融解した層で覆われている。換言すれば、構造付与粒子の幾つかからなる部分だけが生成した層の表面から突出しているか出っ張っている。
【００８９】
構造付与粒子の出っ張っている部分の輪郭曲線およびその数は、層の触覚特性に著しい影響を与える。このため、丸みの付けられた、および／または角のない、出っ張った構造付与粒子は、滑らかな感触の触覚をもたらすことができるが、これに対し、エッジおよび／または尖端の付いた、出っ張った構造付与粒子は、粗い感触の触覚をもたらすことができる。
【００９０】
さらなる実施形態において、構造付与粒子はまた完全に層中に埋入されていてよい。
【００９１】
好ましい実施形態において、ほうろうガラス形成粒子は、生成した層中に完全にまたはほとんど完全に融解している。層のメソ孔および／またはマイクロ孔は、１容積％未満であってよい。
【００９２】
さらなる実施形態においては、ほうろうガラス形成粒子が一部のみ融解している。そうして生成した層は、孔の半径が２０〜１，０００ｎｍの範囲であるような孔を有するメソ孔ないし顕微鏡的多孔性を有してよい。この実施形態は高い基板強度のために特に有利である。
【００９３】
走査型電子顕微鏡あるいは光学顕微鏡によって平面図中に識別できる生成層の面積占有率は、５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％であってよい。最大可能占有は、球形の構造付与粒子の場合、最密球充填と同じである。
しかしながら、マトリックスあるいは層形成性材料の層厚が、構造付与粒子の平均粒子直径より大である場合、マトリックス無しの粒子が基板表面上に作る実際の面積は、直接顕微鏡で観察される面積より大である。
こうした構造付与粒子の生成層中の実際の面積占有率は１０％超、好ましくは２５％超、特に好ましくは４０％でよい。
【００９４】
触覚層内で、マトリックス、あるいは層形成性材料と構造付与粒子の容積比は、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超である。
【００９５】
生成した層の表面の粗さ値Ｒａは、０．２〜１．２μｍでよい。構造付与粒子のほうろうガラス形成粒子に対する質量割合を変化させて使用したときの、結晶化ガラス基板上に生成された層の粗さ値が以下の表に示される。ここに、滑らかな触覚を有する生成層（層Ａ）と、粗い触覚を有する生成層（層Ｂ）とが区別される。
【００９６】
表中に示される質量比は、ほうろうガラス形成粒子と、ガラスフリット中の構造付与粒子の比に関する。
【００９７】
【表２】
【表２−２】
【表２−３】
【００９８】
選択された層についての典型的な静止および滑り摩擦係数が、次の表に示される。
表中に示される質量比は、ほうろうガラス形成粒子と、ガラスフリット中の構造付与粒子の比である。
【００９９】
【表３】
【表３−２】
【０１００】
使用された測定方法：粒子の充填度の測定には、粒子の倍率１００倍での光学顕微鏡像を１０箇所の異なる測定箇所で光学的に計数した。
【０１０１】
静止摩擦係数は、「斜面」での物理実験により測定した。
【０１０２】
滑り摩擦係数は、摩擦計を用い、速度０．０５ｃｍ／秒、荷重１Ｎ、対向物体革、適用フィンガ直径１０ｍｍで測定した。
【０１０３】
生成した層の接着強度は非常に大きい。これは、丈夫な透明接着フィルム（Ｔｅｓａｆｉｌｍ 型番１０４、Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ社）を貼り、急激に剥離して、剥離後に接着フィルムに付着している粒子の量を調べて求めることができる。生成した層に対しては、付着がないかほんのわずかで実用上問題にならない付着のみが求められた。
【０１０４】
生成した層の化学的および機械的安定性も非常に大きい。安定性は、構造付与粒子の割合を高くするとさらに大きくできる。
【０１０５】
機械的掻き傷耐性は、例えば当業者に周知のＢＯＳＣＨ Ｓｉｅｍｅｎｓ家庭用機器試験により試験できる。炭化ケイ素突起を用いたこの引っ掻き試験によれば、本発明による層の耐掻き傷強度は、８００ｇ超、好ましくは１０００ｇ超、とりわけ好ましくは１３００ｇ超に達する。
【０１０６】
本発明による触覚特性を有する層は、当業者に周知の以下の規定の柔軟な化学機械的擦れおよび手の擦れ試験の全てを充たす：ＤＩＮ ＥＮ ６００６８−２−７０／ＩＥＣ ６８−２−７０、ＢＭＷ ＧＳ ９７０３４／ＧＳ ９７０４５、Ｄａｉｍｌｅｒ Ｃｈｒｙｓｌｅｒ ＤＢＬ ７３８４、Ｆｏｒｄ ＷＳＳ−Ｍ２Ｐ１８８−Ａ１。
【０１０７】
コーティングされていない基板表面と比較して指紋が目立たない性質の試験は、ＤＩＮ ５３１６Ｏ２：２００１ ＢＭＷ ＧＳ ９７０４５−２、ＤＢＬ ７３０８４、およびＶＷ ＴＬ ２２６に準拠して、当業者に周知の方法で人口汗液を用いて実施した。
【０１０８】
生成した層は、特にクエン酸や酢酸といった酸を含んだ接触媒体に対して化学耐性がある。この層はさらにアルカリに対して、例えばアルカリ洗浄剤に対して高い耐性がある。
【０１０９】
また、生成した層は、クリーニングし易く、「指紋」が付きにくい。
【０１１０】
生成した層は、さらに、９００℃領域の温度まで耐熱性が高い特徴がある。
【０１１１】
スポンジたわし、あるいは結晶化ガラス用スクレーパといった機械的作用によるクリーニング手段に対する機械的耐性が非常に大きい。
【０１１２】
基板は、結晶化ガラス、強化ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、および／またはアルミノケイ酸ガラスの群からなる材料を含むことができる。
【０１１３】
好ましくは基板として、ガラスまたは結晶化ガラスからなる、透明および／または内部着色したおよび／または部分的にコーティングした基板が用いられる。熱的および／または化学的に焼き入れされたガラスも基板として使用できる。
【０１１４】
特に好ましくは、天火や調理機器、冷蔵庫、蒸し器、これらの機器の操作パネル、ガス調理器、流し台、あるいは食器洗い機といった白物あるいは家庭用機器の領域で使用されるように、基板ガラスが用いられる。
【０１１５】
さらに、強化ガラスは、電気あるいは電子機器用、例えば、携帯電話、コンピュータ、タッチパネルあるいはテレビ装置用に用いられる基板として好ましく使用される。
【０１１６】
強化ガラスはまた、自動車あるいは航空機製造、鉄道あるいは造船の領域でさまざまな機能で使用される基板としても使用される。
【０１１７】
好ましい実施形態において、ソーダ石灰ガラスおよび／またはホウケイ酸ガラスおよび／またはアルミノケイ酸ガラスおよび／または鉄減量ガラスが基板として使用される。
【０１１８】
厚さが３０μｍ〜２ｍｍの薄肉ガラスも使用できる。
【０１１９】
基板は、平ら、または湾曲され、曲げられた、あるいは他の形を有することができる。
【０１２０】
基板は、機械加工されたあるいはまたエッチングされた表面を有することができる。
【０１２１】
層は、基板の表面上に、あるいは部分領域上に塗工され得る。１つの基板上に異なる触覚特性を有する複数の層を塗工することも可能である。したがって、例えば基板表面の１領域に操作機能を持たせ、ここには滑らかな触覚的知覚を与える層を備えさせ、同一の基板表面の他の部分領域には、コンロ機能を持たせ、好ましくは粗い触覚的知覚を与える層を備えさせることができる。
【０１２２】
このため、例えば、透明な結晶化ガラス製の基板を、下面へのコーティング有りあるいはコーティング無しで用い、これをコンロ部として使用することができる。
【０１２３】
本発明のさらなる細目は、示された例示的実施形態の記述および付属する請求項から明らかとされる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】局所的に構造化された触覚層の実施形態である。
【図２】滑らかな触覚知覚を有する層である。
【図３】粗い触覚知覚を有する層である。
【図４】滑らかな触覚知覚を有する層の断面のＲＥＭ写真である。
【図５】粗い触覚知覚を有する層の断面のＲＥＭ写真である。
【図６】波長の関数としての各種試料の透過率の推移である。
【図７】各種試料の角度に依存する光散乱である。
【図８】試料の光学顕微鏡写真である。
【図９】試料の光学顕微鏡写真である。
【図１０】試料の光学顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０１２５】
下の表に、ほうろうガラス粒子を製造する本発明による各種のガラスをその組成とともにまとめた。
【０１２６】
【表４】
【０１２７】
さらなる、ほうろうガラス粒子を製造する本発明によるガラスであり、とりわけガラス、特にソーダ石灰ガラスの上に、触覚層を作成するために使用されるものを表５にまとめた。
【０１２８】
【表５】
【０１２９】
これらのガラスは融解され、冷却後、ほうろうガラス形成粒子を製造するため磨砕された。
【０１３０】
続いて、本発明によるガラスフリットを生成するために、ほうろうガラス形成粒子を構造付与粒子と混合した。スクリーン印刷油を加えてペーストを作り、これをスクリーン印刷により、リチウムアルミノケイ酸結晶化ガラス製の基板上に塗工した。セラミック化の間に塗工したペーストを焼き付けた。
【０１３１】
図１は、基板２０の局所的に構造化された触覚層の各種の可能な実施形態を示す。この基板は、図１の特定の実施形態に限定することなく、特に、ガラスまたは結晶化ガラス製のキッチンユニットであり得、構造付与粒子を含む層はキッチンユニットの印刷部となる。とりわけ、層は、放射加熱体および／または誘導加熱器用の内部着色したおよび／または着色コーティングした結晶化ガラスのコンロ面用の局所的あるいは全面の印刷部として好適である。
【０１３２】
図１の１０で示される領域は、触って知覚できるように形成された滑動スイッチの実施形態を示す。基板の表面の触って知覚できる滑動スイッチのある部分領域１０は、滑らかな触覚的知覚をもたらす層を設けている。
【０１３３】
１１で示される基板表面の部分領域は、粗い触覚知覚を生じる１つの層が施された２つの面からなる。この機能領域はコンロ面として形成されており、粗い触覚知覚は、高い静摩擦のために有利である。
【０１３４】
図２には、透明な基板２０の上の層２１が示される。ポリメチルシロキサンからなる球形の構造付与粒子は、融点が非常に高く焼き付け温度より上なので、塗工や焼き付けによってもその輪郭曲線を全くまたは実質的に変えていない。このため、粒子は、完全に層中に埋入された粒子２２あるいは部分的にのみ埋入された粒子２４として存在する。さらに、粒子２３の表面のある部分はガラスがないように、ある部分だけが層によって被覆されてもよい。そうした、構造付与粒子が、球形の輪郭曲線の高さおよび幅に関して均一に分布している層は、触覚的に滑らかな知覚をもたらす。
【０１３５】
図３には、融点が焼き付け温度より上の構造付与粒子のみならず、例えば、アルカリアルミノケイ酸ガラスあるいは低アルカリホウケイ酸ガラス製の粒子からなる低い軟化温度の構造付与粒子をも使用した層が描かれている。低い軟化温度の構造付与粒子は、焼き付けの間に、部分的に融解し、破片が発生する。破片３１の部分は、尖端として層から突出し、粗い触覚の知覚をもたらす。
【０１３６】
図４には、滑らかな触覚知覚のある層のＲＥＭ写真が、また図５には粗い触覚知覚のある層が断面で示されている。
【０１３７】
例１：滑らかな触覚のある層の作成
１９ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。このように生成したペーストは、ディスパーマット（Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ）を用いて１０分間均質化する。
【０１３８】
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。このように塗工した層を１８０℃の温度で３０分間乾燥する。焼き付けを、内部着色した結晶化ガラス製基板のセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１３９】
本発明による、滑らかな触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４０】
例２：粗い触覚のある層の作成（変形例Ａ）
１７ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６０ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１４ｇの、粒径の９５％が１２μｍ以下のアルカリアルミノケイ酸ガラスの球と自形（エッジのある）粒子の混合物である構造付与性粒子と混合する。このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色した結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４１】
本発明による粗い触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４２】
例３：粗い触覚のある層の作成（変形例Ｂ）
１７ｇの磨砕されたガラスＣのほうろうガラス形成粒子を、６０ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１４ｇの、粒径の９５％が２４μｍ以下の低アルカリホウケイ酸ガラスの球と自形（エッジのある）粒子の混合物である構造付与性粒子と混合する。このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色した結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４３】
本発明による粗い触覚で、良好な化学的、機械的使用特性を有する触覚層が得られる。
【０１４４】
例４：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
１９ｇのほうろう組成（ガラスＣ）の磨砕されたガラスフリットのほうろう粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、緑色ガラスに塗工する。この層を１８０℃で３０分間乾燥する。
焼き付けを、内部着色していない結晶化ガラスのセラミック化の間に約９００℃で行う。
【０１４５】
本発明による、滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１４６】
例５：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
１９ｇの磨砕されたガラスフリット（ホウ酸亜鉛ほうろう、ガラスＪ）のほうろう粒子を、６１．５ｇのスクリーン印刷ペースト化剤および１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を１３０℃度で５分間乾燥する。
触覚層の焼き付けを、焼き入れ過程の間に約７１０℃で３分間行う。
【０１４７】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１４８】
例６：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
７０ｇの高耐熱性のフェニルメチルポリシロキサン樹脂の６０質量％のキシレン溶液（商品名ＲＥＮ８０、Ｗａｃｋｅｒ Ｓｉｌｃｏｎｅｓ社）を、１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
このスクリーン印刷ペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の焼き入れした低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を３００℃で１時間硬化する。
【０１４９】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１５０】
例７：滑らかな触覚があり指紋防止作用およびマット化特性のある層の作成
４０ｇの無溶媒２成分系のエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂（Ｓｉｌｉｋｏｐｏｎ ＥＣ、Ｅｖｏｎｉｋ社）を、１９ｇの構造付与性の平均粒径が４．５μｍの均一に球形のメチルポリシロキサン粒子と混合する。
【０１５１】
このスクリーン印刷ペーストを、ディスパーマットで、１０分間均質化する。
続いて１４０メッシュのスクリーンを用いて、構造化された層をスクリーン印刷で、４ｍｍ厚の焼き入れした低鉄含量ソーダ石灰ガラスに塗工する。この層を２００℃で６０分硬化する。
【０１５２】
本発明による滑らかな触覚で、指紋が目立たなく、またマット性光学特性の触覚層が得られる。
【０１５３】
以下に、本発明に従ってコーティングした２つの基板の特性の比較を、比較試料を用いて説明する。本発明の物品の基板として、透明結晶化ガラスを使用した。第１の試料においては、結晶化ガラスを粗い触覚感触を有する層で、第２の試料においては、滑らかな触覚感触を有する層でコーティングした。これらの試料は、エッチングしたガラス、エッチングしていないガラス、平滑なソーダ石灰ガラス（以下「ＫＮガラス」と記す。）、および透明なコーティングしていない結晶化ガラスと比較した。以下の表は、各種の光学的また機械的特性の比較を示す：
【０１５４】
【表６】
【０１５５】
この表および図６から見てとれるように、本発明によりコーティングした試料１および２の透過率は、エッチングしたガラスでの値と近い。粗い表面で生じる光の散乱のため、透過率は、コーティングしていない透明な結晶化ガラスや、ソーダ石灰ガラスにおけるより小さい。
【０１５６】
本発明による試料のヘーズ値やグロスは、しかしながらエッチングしたガラスでの値と明瞭に異なる。ヘーズ値は、エッチングしたガラスより小さく、これに対しグロス値は大きい。ヘーズ値は、反射して反射光束の周りの小さな立体角領域に逸れた光の割合を意味する。これに対し、グロス値は、反射光束に沿って反射された光の割合である。こうした特性により、エッチングしたガラスに比べ異なった光学的印象がもたらされる。後者がつや消し状に見えるのに対し、本発明による試料の低いヘーズ値と高いグロス値（エッチングしたガラスに比べて）は、絹光沢の印象を与える。
【０１５７】
一般的に、本発明の発展形態において、例示的な表の値にも裏付けされているように、層はその光学的特長において、層で反射する光のヘーズ値が６５％〜９０％および／またはグロス値が１５％〜３５％の範囲であるように特徴づけられる。
【０１５８】
図７から読み取れるように、散乱角度の関数としての散乱の推移は、試料１、２とエッチングしたガラスでは、広い角度範囲において明瞭な差がなく、拡散して散乱した光での光学的印象は、本発明による基板とエッチングしたガラスとで全く同様である。しかしながら、小さな散乱角度では明瞭な差を示す。エッチングしたガラスの曲線は、ほぼ±１５°の範囲ではプラトーを示す。これに対し、本発明による試料１、２の光強度は、散乱角度が小さくなるにつれ、さらに明らかな増加を見せ、コーティングしていない結晶化ガラスの散乱曲線との類似性を示す。ここで、図７の強度目盛は対数表示になっていることに注意していただきたい。
【０１５９】
この特性は、例えばＬＥＤ運転表示のような、発光表示素子を、本発明による基板のコーティング領域の下方に配置するときに有利である。表示の読取り性や輪郭の鮮明さが層を通しても実質的に維持される。これに対し、エッチングしたガラスを透過した光は±１０°の範囲で均一に散乱する。これにより、表示の輪郭の識別性が少なくとも著しく制約される。
【０１６０】
本発明の発展形態に従えば、例示的実施形態に限定されることなく、装置には、本発明によるコーティングした基板が備えられ、その基板の片面に発光表示を設け、少なくとも表示の反対面で、表示の対向部の基板の表面領域に、触覚特性を有する層が設けられる。特に、この装置は、ここでも、透明な結晶化ガラス板を有する結晶化ガラスコンロ部であって、上面が本発明による層でコーティングされており、下方または下面に表示素子が、運転時には層を通して上面を照らすように配置されている結晶化ガラスコンロ部であってよい。
【０１６１】
エッチングしたガラスと比べて基板を透過する光の強度のより大きな割合が小さな散乱角で進路を変えるという層の特性は、本発明のさらなる発展形態によって次のようにも定量化できる：基板と層を透過し、角度０°で進行した光（すなわち散乱していない光）の強度と、基板と層を透過し、角度１０°で散乱した光の強度との比は少なくとも２、好ましくは少なくとも５である。これに比べ、図７から読み取れるように、エッチングした試料においては、この比は、約１である。すなわち、１０°で散乱した光の強度は、ここでは、０°で透過した光とほとんど同じである。
【０１６２】
図８および図９は、最後に本発明によりコーティングした基板の試料の光学顕微鏡写真を示す。図８は、試料１のコーティングした表面の写真を、図９は、試料２のコーティングした表面の写真を示す。比較のため、図１０はエッチングしたガラスのエッチングした表面の写真を示す。これらの光学顕微鏡写真において、図１０のエッチングしたガラス試料が最も粗く見える。ここで驚くべきことは、上掲の表から読み取れるように、両方の本発明による試料の方がより高い静止摩擦を示すことである。本発明のさらなる発展形態に従えば、図示された例示的実施形態に限定されることなく、本発明によるコーティングした基板は、静止摩擦係数が少なくとも０．８であると特徴づけることもできる。このとき、層のＲＭＳ値およびＲａ値は、エッチングしたガラスに比べて明瞭に小さい。これらの値は両方の試料において、エッチングしたガラスの対応の値の、最大でも１／４である。本発明のさらなる発展形態に従えば、例示的実施形態に限定されることなく、本発明による層は、ＲＭＳ値および／またはＲａ値が、高々２μｍであることを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層が触覚で知覚可能な構造を有するように、触覚特性を有する層を有するコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板であって、層が構造付与無機および／またはポリシロキサン系の粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらすコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板。
【請求項２】
層形成性材料が、有機および／または無機および／またはポリシロキサン系および／またはシラザン系および／またはガラス系の層形成性マトリックスであることを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項３】
層形成性材料の耐熱性が１５０℃超、好ましくは２５０℃超、極めて好ましくは５００℃超であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項４】
層が以下の特徴：
− −層形成性材料から突出する構造付与粒子の識別できる面積占有率が５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％超である、
− 層形成性材料の構造付与粒子に対する容積比が、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超である、
− 層形成性材料の構造付与粒子に対する質量比が２０〜０．１、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４の範囲である、
− 構造付与粒子の平均間隔が、粒子中心点から粒子中心点間の間隔について、構造付与粒子の平均粒子直径の４倍未満、好ましくは２倍未満である、
− 平均層厚が０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍである、
− 平均層厚が、構造付与粒子のないところで０．１〜２０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、特に好ましくは１．５〜３μｍである、
の少なくとも１つを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項５】
構造付与粒子が、部分的に層形成性材料から突出し、および／または少なくとも一部が層形成性材料に被覆されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項６】
層形成性材料の平均層厚は、構造付与粒子の平均直径より常に小さく、好ましくは平均粒子直径の８０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項７】
構造付与粒子が、角のない、球形の、および／または、角の出た輪郭曲線を含む、特定の輪郭曲線を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項８】
角のない球形の粒子を含む層のＰＶ値が、４〜１０μｍ、好ましくは６〜１０μｍ、特に好ましくは７．５〜９．５μｍであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項９】
角の出た輪郭曲線を有する粒子を含む層のＰＶ値が、１０〜２０μｍ、好ましくは１１〜１８μｍ、特に好ましくは１２．５〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１０】
構造付与粒子が、特にＳｉＯ２、フェニルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸および／または、アルカリアルミノケイ酸ガラスである、ガラスまたはポリシロキサンの群からなる材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１１】
構造付与粒子が、酸化物材料、特にＡｌ２Ｏ３、結晶性ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、イットリウムをドープしたＺｒＯ２、カルシウムをドープしたＺｒＯ２、マグネシウムをドープしたＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯを含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１２】
構造付与粒子が、層の焼き付け温度より低いかまたはその温度付近に軟化領域を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１３】
構造付与粒子の軟化領域が１，０００℃より高いことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１４】
構造付与粒子が、シリコーン系で球形の粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１５】
層形成性材料中に、構造付与粒子の他に、追加的に無機および／または有機充填材および／または顔料が含まれていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１６】
層形成性材料に、ＴｉＯ２、スピネル、ＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料を含む、顔料、着色料、充填あるいは添加材が、追加的に混合されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１７】
追加の顔料、充填あるいは添加材の、構造付与粒子を結合する層形成性材料の全質量に対する質量割合が、０〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％であることを特徴とする請求項１５乃至１６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１８】
５５０ｎｍでの反射率が６〜９％、好ましくは７〜８％であり、および／または５５０ｎｍでの透過率が７５〜８５％、好ましくは８０〜８５％、特に好ましくは８１〜８３％であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１９】
層形成性材料が、下記の組成（重量％単位）
【表１】
または、下記の組成（重量％単位）
【表２】
または、下記の組成（重量％単位）
【表３】
を有するガラスからなることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２０】
層を作成するために、ほうろうガラスを形成する粒子の平均粒子径が、≦１０μｍ、好ましくは≦６μｍ、特に好ましくは≦４μｍであるガラスフリットが使用されることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２１】
層形成性材料が、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリオレフィンおよびこれらの成分の混合物、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボナート、ポリエチレンテレフタラート、フッ素化ポリマーおよびこれらの混合物を含む有機ポリマーを包含することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２２】
層形成性材料が、メチルポリシロキサンおよび／またはフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンおよび／またはビニル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはアリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはメタクリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはカルボキシル官能化ポリシロキサン樹脂を含むポリシロキサン樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２３】
層形成性材料が、無機および／またはハイブリッドポリマーのゾル−ゲル材料を含むゾル−ゲル材料からなることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２４】
基板がガラスまたは結晶化ガラスからなるキッチンユニットであり、構造付与粒子を含む層がキッチンユニットの印刷体であることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２５】
層が、放射加熱器および／またはガス調理器、および／または誘導加熱器用の、内部着色された、および／または着色コーティングした結晶化ガラスコンロ面の局所的または全面印刷体であることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２６】
層で反射する光のヘーズ値は、６５％〜９０％の範囲にあり、および／または層で反射する光のグロス値は１５％〜３５％の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２７】
基板および層を透過し角度０°で透過した光の強度と、基板および層を透過し角度１０°に散乱した光の強度の比が少なくとも２、好ましくは少なくとも５を示すことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板を含む結晶化ガラスコンロ部であって、基板が透明結晶化ガラス板であり、上面が触覚特性を有する層でコーティングされており、結晶化ガラス板の下方または下面に表示素子が、運転時には層を通して上面を照らすように配置されている結晶化ガラスコンロ部。
【請求項１】
層が触覚で知覚可能な構造を有するように、触覚特性を有する層を有するコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板であって、層が構造付与無機および／またはポリシロキサン系の粒子を含み、粒子が基板上に層形成性材料により固定されており、粒子が層上に隆起を生じさせ、これにより触覚で知覚可能な構造をもたらすコーティングしたガラスまたは結晶化ガラス基板。
【請求項２】
層形成性材料が、有機および／または無機および／またはポリシロキサン系および／またはシラザン系および／またはガラス系の層形成性マトリックスであることを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項３】
層形成性材料の耐熱性が１５０℃超、好ましくは２５０℃超、極めて好ましくは５００℃超であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項４】
層が以下の特徴：
− −層形成性材料から突出する構造付与粒子の識別できる面積占有率が５％超、好ましくは２０％超、特に好ましくは３０％超である、
− 層形成性材料の構造付与粒子に対する容積比が、０．１超、好ましくは０．２超、特に好ましくは０．４超である、
− 層形成性材料の構造付与粒子に対する質量比が２０〜０．１、好ましくは３〜０．２５、特に好ましくは１．８〜０．４の範囲である、
− 構造付与粒子の平均間隔が、粒子中心点から粒子中心点間の間隔について、構造付与粒子の平均粒子直径の４倍未満、好ましくは２倍未満である、
− 平均層厚が０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２５μｍ、特に好ましくは２〜１０μｍである、
− 平均層厚が、構造付与粒子のないところで０．１〜２０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、特に好ましくは１．５〜３μｍである、
の少なくとも１つを示すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項５】
構造付与粒子が、部分的に層形成性材料から突出し、および／または少なくとも一部が層形成性材料に被覆されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項６】
層形成性材料の平均層厚は、構造付与粒子の平均直径より常に小さく、好ましくは平均粒子直径の８０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項７】
構造付与粒子が、角のない、球形の、および／または、角の出た輪郭曲線を含む、特定の輪郭曲線を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項８】
角のない球形の粒子を含む層のＰＶ値が、４〜１０μｍ、好ましくは６〜１０μｍ、特に好ましくは７．５〜９．５μｍであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項９】
角の出た輪郭曲線を有する粒子を含む層のＰＶ値が、１０〜２０μｍ、好ましくは１１〜１８μｍ、特に好ましくは１２．５〜１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１０】
構造付与粒子が、特にＳｉＯ２、フェニルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、有機官能化ポリシロキサン、低アルカリのホウケイ酸および／または、アルカリアルミノケイ酸ガラスである、ガラスまたはポリシロキサンの群からなる材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１１】
構造付与粒子が、酸化物材料、特にＡｌ２Ｏ３、結晶性ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＳｉＯ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、Ｙ２Ｏ３、イットリウムをドープしたＺｒＯ２、カルシウムをドープしたＺｒＯ２、マグネシウムをドープしたＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯを含むことを特徴とする請求項１に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１２】
構造付与粒子が、層の焼き付け温度より低いかまたはその温度付近に軟化領域を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１３】
構造付与粒子の軟化領域が１，０００℃より高いことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１４】
構造付与粒子が、シリコーン系で球形の粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１５】
層形成性材料中に、構造付与粒子の他に、追加的に無機および／または有機充填材および／または顔料が含まれていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１６】
層形成性材料に、ＴｉＯ２、スピネル、ＣｒＣｕスピネル、Ｆｅスピネル、雲母、雲母系機能性顔料を含む、顔料、着色料、充填あるいは添加材が、追加的に混合されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１７】
追加の顔料、充填あるいは添加材の、構造付与粒子を結合する層形成性材料の全質量に対する質量割合が、０〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％であることを特徴とする請求項１５乃至１６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１８】
５５０ｎｍでの反射率が６〜９％、好ましくは７〜８％であり、および／または５５０ｎｍでの透過率が７５〜８５％、好ましくは８０〜８５％、特に好ましくは８１〜８３％であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項１９】
層形成性材料が、下記の組成（重量％単位）
【表１】
または、下記の組成（重量％単位）
【表２】
または、下記の組成（重量％単位）
【表３】
を有するガラスからなることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２０】
層を作成するために、ほうろうガラスを形成する粒子の平均粒子径が、≦１０μｍ、好ましくは≦６μｍ、特に好ましくは≦４μｍであるガラスフリットが使用されることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２１】
層形成性材料が、ポリウレタン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリオレフィンおよびこれらの成分の混合物、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボナート、ポリエチレンテレフタラート、フッ素化ポリマーおよびこれらの混合物を含む有機ポリマーを包含することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２２】
層形成性材料が、メチルポリシロキサンおよび／またはフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンおよび／またはビニル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはアリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはメタクリル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはエポキシ官能化ポリシロキサン樹脂、ヒドロキシル官能化ポリシロキサン樹脂および／またはカルボキシル官能化ポリシロキサン樹脂を含むポリシロキサン樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２３】
層形成性材料が、無機および／またはハイブリッドポリマーのゾル−ゲル材料を含むゾル−ゲル材料からなることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２４】
基板がガラスまたは結晶化ガラスからなるキッチンユニットであり、構造付与粒子を含む層がキッチンユニットの印刷体であることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２５】
層が、放射加熱器および／またはガス調理器、および／または誘導加熱器用の、内部着色された、および／または着色コーティングした結晶化ガラスコンロ面の局所的または全面印刷体であることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２６】
層で反射する光のヘーズ値は、６５％〜９０％の範囲にあり、および／または層で反射する光のグロス値は１５％〜３５％の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２７】
基板および層を透過し角度０°で透過した光の強度と、基板および層を透過し角度１０°に散乱した光の強度の比が少なくとも２、好ましくは少なくとも５を示すことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の触覚性表面を有するコーティングした基板を含む結晶化ガラスコンロ部であって、基板が透明結晶化ガラス板であり、上面が触覚特性を有する層でコーティングされており、結晶化ガラス板の下方または下面に表示素子が、運転時には層を通して上面を照らすように配置されている結晶化ガラスコンロ部。
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図１】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図３】
【図６】
【図７】
【図１】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８２６１５（Ｐ２０１３−８２６１５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２５１４５（Ｐ２０１２−２２５１４５）
【出願日】平成２４年１０月１０日（２０１２．１０．１０）
【出願人】（５０４２９９７８２）ショット アクチエンゲゼルシャフト (346)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ．１０，Ｄ−５５１２２ Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１０日（２０１２．１０．１０）
【出願人】（５０４２９９７８２）ショット アクチエンゲゼルシャフト (346)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｈａｔｔｅｎｂｅｒｇｓｔｒ．１０，Ｄ−５５１２２ Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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