耐刮擦玻璃涂層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于玻璃涂層領(lǐng)域，尤其設(shè)及耐刮擦玻璃涂層。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著玻璃制作工藝日益精進(jìn)，漂亮耐用的玻璃制品已經(jīng)被越來(lái)越廣泛地使用，特 別是廚房用品，例如在烘箱中使用的玻璃烤盤等器皿。玻璃制品通常都是透明的，沒(méi)有顏 色，采用涂層的方式可W改變玻璃制品的外觀。針對(duì)上述的玻璃器皿來(lái)講，既可從器皿的內(nèi) 部觀察，又可從器皿的外部觀察，想要雙向觀察得到不同的視覺效果，可W涂覆兩層有色涂 層，例如在器皿的外部先涂覆一層淺色，然后再在其上涂覆一次深色，反之亦可，該樣分別 從器皿內(nèi)部和外部觀察就可得到不同的視覺效果。同時(shí)考慮使用環(huán)境，外部涂覆的涂層也 要滿足一定的要求，如耐高溫20(TCW上；因使用中會(huì)反復(fù)推拉，需要具有耐刮擦性；為防 止食物烘烤過(guò)程中產(chǎn)生的油氣在器皿外表面冷凝粘附，需要涂層具有不粘性。
[0003] 為滿足高溫使用時(shí)的耐刮擦性能，通常采用陶瓷涂料制備涂層，因?yàn)樘沾赏苛系?交聯(lián)密度高，反應(yīng)快，具有良好的密著性，主要使用在底漆，但在玻璃器皿外部連續(xù)涂裝兩 層不同顏色的陶瓷涂料時(shí)，為防止涂層間滲色，通常需要在噴涂底漆后進(jìn)行烘烤，然后再在 底漆上噴涂面漆，底漆經(jīng)過(guò)烘烤，容易造成底漆與面漆涂層之間的密著性變差，影響涂層性 能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種耐刮擦玻璃涂層，雙向觀察呈現(xiàn)不同顏色的涂層，視 覺效果好，涂層之間不滲色；涂層具有耐高溫，耐刮擦及不粘性能，涂層表面不起泡，涂層與 玻璃基材的密著性好。
[0005] 本發(fā)明的涂層包括：
[0006] 底涂層，其中，所述底涂層含有娃溶膠-凝膠樹脂、色粉、填充料和任選的有機(jī)娃 改性聚醋樹脂，其中，所述底涂層中，每100重量份娃溶膠-凝膠樹脂配W60~100重量份 的色粉、10~15重量份的填充料和0~150重量份的有機(jī)娃改性聚醋樹脂；
[0007] 置于底涂層之上的面涂層，其中，所述面涂層含有娃溶膠、有機(jī)硅烷、催化劑、填充 料和色粉，其中，所述面涂層中，每100重量份的娃溶膠配W50~100重量份的有機(jī)硅烷、 0. 3~1重量份的催化劑、20~60重量份的填充料和30~60重量份的色粉；和
[0008] 任選的位于底涂層之下的油墨層，其中，所述油墨層包含有機(jī)娃改性聚醋樹脂和 色粉，且每100重量份的有機(jī)娃改性聚醋樹脂配W50~70重量份的色粉。
[0009] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠-凝膠樹脂包括無(wú)機(jī)部分和有機(jī)部分，其中無(wú) 機(jī)部分選自含水的二氧化娃溶膠，或者是四烷基娃酸或其低聚物，或其混合物，所述四烷基 娃酸或其低聚物的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示：
[0010]
[0011] 式中，R3是C1_4烷基，m= 0-10的整數(shù)；
[0012] 所述有機(jī)部分由至少一種式（2)所示有機(jī)硅烷的水解物構(gòu)成：
[001 引RlnSi(0R2)4_n 似
[0014] 式中，Ri選自H、Ci_e烷基、C3_6環(huán)烷基、C2_e締基、芳基、面代Ci_e姪基、氨基、甲基丙 締酷氧基、環(huán)氧基、琉基、硫基、脈基、或異氛酸基，R2是C1_4烷基，n= 1或2。
[0015] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)娃改性聚醋樹脂W聚硅氧烷和聚醋多元醇樹脂為 原料反應(yīng)制得，且該樹脂中的娃含量為30~80wt%。
[0016] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠為水溶性的二氧化娃，用于提供Si化粒子，且 所述娃溶膠的固含量為20~50 %，娃溶膠中的固體粒徑介于10皿至50皿之間，任選地，所 述娃溶膠經(jīng)鋼離子穩(wěn)定、錠離子穩(wěn)定、或氧化侶處理。
[0017] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)硅烷選自下式（2);
[001 引RlnSi(0R2)4_n似
[0019]式中，Ri選自C1_4烷基、C1_4烷氧基或苯基；R2選自C1_4烷基；n為1或2。
[0020] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述催化劑選自甲酸、醋酸、鹽酸、巧樣酸、甲酸甲醋、己酷 己酸己醋、馬來(lái)酸酢、或其組合。
[0021] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述填充料選自：二氧化娃、氧化侶、二氧化錯(cuò)、碳化娃、氮 化侶、氮化棚、高嶺±、滑石粉、云母粉、侶或錯(cuò)的娃酸鹽、硫酸領(lǐng)、金屬纖維、不誘鋼粉或其 組合。
[0022] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述色粉選自；鐵白粉、硫化鋒、鉆銅鋪氧化物、炭黑、銅鋪 氧化物、銅鋪鐵氧化物、氧化鐵、鐵黃、餓黃、鉆綠、氧化銘綠、獻(xiàn)青綠、鉆銘侶氧化物、群青、 獻(xiàn)青藍(lán)、有機(jī)紅、簡(jiǎn)紅、氧化鐵紅、鋼紅和珠光粉。
[0023] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述底涂層還含有選自流變劑、分散劑、防開花劑W及流平 劑的助劑。
[0024] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠-凝膠樹脂中，W固體份為基準(zhǔn)，所述無(wú)機(jī)二氧 化娃部分所占的比例為5~70wt%，優(yōu)選30~50wt% ;有機(jī)硅烷部分所占的比例為30~ 95wt%，優(yōu)選 50 ~70wt%。
[00巧]在一個(gè)具體實(shí)施例中，每100重量份娃溶膠-凝膠樹脂配W60~80重量份的色 粉、10~15重量份的填充料和10~150重量份的有機(jī)娃改性聚醋樹脂。
[0026] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述面涂層中的有機(jī)硅烷含有甲基=甲基氧基硅烷和/或 甲基=己氧基硅烷，優(yōu)選還含有5重量份至10重量份的選自四甲氧基硅烷、四己氧基硅烷、 二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二己氧基硅烷和苯基=甲氧基硅烷的有機(jī)硅烷。
[0027] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，每100重量份的娃溶膠配W70~100重量份的有機(jī)硅烷、 0. 5~1重量份的催化劑、35~60重量份的填充料和40~60重量份的色粉。
[0028] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述底涂層含有；娃溶膠-凝膠樹脂，任選的有機(jī)娃改性 聚醋，色粉，含氣相二氧化娃、碳化娃和硫酸領(lǐng)的填充料，和流平劑；和所述面涂層含有；含 甲基=甲氧基硅烷和任選的甲基=己氧基硅烷和任選的苯基=甲氧基硅烷的有機(jī)硅烷，色 粉，選自二氧化娃、氧化侶和碳化娃或其任意混合物的填充料，和含甲酸和/或醋酸的催化 劑。
[0029] 本發(fā)明還提供一種涂層的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
[0030] (a)制備底涂層；混合娃溶膠-凝膠樹脂、色粉、填充料和任選的有機(jī)娃改性聚醋 樹脂，從而制備得到底漆；將該底漆施加到基底上，在120~150°C烘烤1-20分鐘后冷卻， 從而在基底上形層底涂層；和
[0031] 化）制備面涂層；將娃溶膠、色粉和填充料混合，研磨，獲得A料；將有機(jī)硅烷與催 化劑混合作為B料；和將A料及B料熟化；從而制備得到面漆；和將所述面漆施加到步驟 (a)獲得的底涂層上，在260~300°C烘烤5~20分鐘，制備得到所述面涂層；
[0032] 從而獲得所述涂層。
[0033] 在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述底涂層中，每100重量份娃溶膠-凝膠樹脂配W60~ 100重量份的色粉、10~15重量份的填充料和0~150重量份的有機(jī)娃改性聚醋樹脂；和 所述面涂層中，每100重量份的娃溶膠配W50~100重量份的有機(jī)硅烷、0. 3~1重量份的 催化劑、20~60重量份的填充料和30~60重量份的色粉。
[0034] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠-凝膠樹脂包括無(wú)機(jī)部分和有機(jī)部 分，其中無(wú)機(jī)部分選自含水的二氧化娃溶膠，或者是四烷基娃酸或其低聚物，或其混合物， 所述四烷基娃酸或其低聚物的結(jié)構(gòu)式如式（1)所示：
[00巧]
[003引式中，R3是C1_4烷基，m=0-10的整數(shù)；
[0037] 所述有機(jī)部分由至少一種式（2)所示有機(jī)硅烷的水解物構(gòu)成：
[0038] RinSi(0R2)4_n(2)
[0039] 式中，Ri選自H、Ci_e烷基、C3_6環(huán)烷基、C2_e締基、芳基、面代Ci_e姪基、氨基、甲基丙 締酷氧基、環(huán)氧基、琉基、硫基、脈基、或異氯酸基，R2是C1_4烷基，n= 1或2。
[0040] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)娃改性聚醋樹脂W聚硅氧烷和聚醋多 元醇樹脂為原料反應(yīng)制得，且該樹脂中的娃含量為30~80wt%。
[0041] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠為水溶性的二氧化娃，用于提供 Si化粒子，且所述娃溶膠的固含量為20~50%，娃溶膠中的固體粒徑介于lOnm至50nm之 間，任選地，所述娃溶膠經(jīng)鋼離子穩(wěn)定、錠離子穩(wěn)定、或氧化侶處理。
[0042] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)硅烷選自下式（2):
[004引RlnSi(0R2)4_n似
[0044]式中，Ri選自C1_4烷基、C1_4烷氧基或苯基；R2選自C1_4烷基；n為1或2。
[0045] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述催化劑選自甲酸、醋酸、鹽酸、巧樣酸、甲酸 甲醋、己酷己酸己醋、馬來(lái)酸酢、或其組合。
[0046] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述填充料選自；二氧化娃、氧化侶、二氧化錯(cuò)、 碳化娃、氮化侶、氮化棚、高嶺±、滑石粉、云母粉、侶或錯(cuò)的娃酸鹽、硫酸領(lǐng)、金屬纖維、不誘 鋼粉或其組合。
[0047] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述色粉選自；鐵白粉、硫化鋒、鉆銅鋪氧化物、 炭黑、銅鋪氧化物、銅鋪鐵氧化物、氧化鐵、鐵黃、餓黃、鉆綠、氧化銘綠、獻(xiàn)青綠、鉆銘侶氧化 物、群青、獻(xiàn)青藍(lán)、有機(jī)紅、簡(jiǎn)紅、氧化鐵紅、鋼紅和珠光粉。
[0048] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述底涂層還含有選自流變劑、分散劑、防開花 劑W及流平劑的助劑。
[0049] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，制備底漆時(shí)還包括加入溶劑。
[0050] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述溶劑選自醋酸了醋和丙二醇甲離醋酸醋。
[0051] 在所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述娃溶膠-凝膠樹脂中，W固體份為基準(zhǔn)， 所述無(wú)機(jī)二氧化娃部分所占的比例為5~70wt%，優(yōu)選30~50wt%;有機(jī)硅烷部分所占的 比例為30~95wt%，優(yōu)選50~70wt%。
[0052] 在所述方法的