耐刮擦玻璃涂层制造技术

本发明专利技术涉及耐刮擦玻璃涂层，含有底涂层、置于底涂层上的面涂层和任选的位于底涂层下的油墨层，其中，底涂层含有硅溶胶-凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～100重量份色粉、10～15重量份填充料和0～150重量份有机硅改性聚酯树脂；面涂层含有硅溶胶、有机硅烷、催化剂、填充料和色粉，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份有机硅烷、0.3～1重量份催化剂、20～60重量份填充料和30～60重量份色粉；油墨层包含有机硅改性聚酯树脂和色粉，每100重量份有机硅改性聚酯树脂配以50～70重量份色粉。本发明专利技术还涉及涂层的制法及用于制备涂层的涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
耐刮擦玻璃涂层
本专利技术属于玻璃涂层领域，尤其涉及耐刮擦玻璃涂层。
技术介绍
随着玻璃制作工艺日益精进，漂亮耐用的玻璃制品已经被越来越广泛地使用，特别是厨房用品，例如在烘箱中使用的玻璃烤盘等器皿。玻璃制品通常都是透明的，没有颜色，采用涂层的方式可以改变玻璃制品的外观。针对上述的玻璃器皿来讲，既可从器皿的内部观察，又可从器皿的外部观察，想要双向观察得到不同的视觉效果，可以涂覆两层有色涂层，例如在器皿的外部先涂覆一层浅色，然后再在其上涂覆一次深色，反之亦可，这样分别从器皿内部和外部观察就可得到不同的视觉效果。同时考虑使用环境，外部涂覆的涂层也要满足一定的要求，如耐高温200℃以上；因使用中会反复推拉，需要具有耐刮擦性；为防止食物烘烤过程中产生的油气在器皿外表面冷凝粘附，需要涂层具有不粘性。为满足高温使用时的耐刮擦性能，通常采用陶瓷涂料制备涂层，因为陶瓷涂料的交联密度高，反应快，具有良好的密着性，主要使用在底漆，但在玻璃器皿外部连续涂装两层不同颜色的陶瓷涂料时，为防止涂层间渗色，通常需要在喷涂底漆后进行烘烤，然后再在底漆上喷涂面漆，底漆经过烘烤，容易造成底漆与面漆涂层之间的密着性变差，影响涂层性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐刮擦玻璃涂层，双向观察呈现不同颜色的涂层，视觉效果好，涂层之间不渗色；涂层具有耐高温，耐刮擦及不粘性能，涂层表面不起泡，涂层与玻璃基材的密着性好。本专利技术的涂层包括：底涂层，其中，所述底涂层含有硅溶胶-凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，其中，所述底涂层中，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～100重量份的色粉、10～15重量份的填充料和0～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；置于底涂层之上的面涂层，其中，所述面涂层含有硅溶胶、有机硅烷、催化剂、填充料和色粉，其中，所述面涂层中，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份的有机硅烷、0.3～1重量份的催化剂、20～60重量份的填充料和30～60重量份的色粉；和任选的位于底涂层之下的油墨层，其中，所述油墨层包含有机硅改性聚酯树脂和色粉，且每100重量份的有机硅改性聚酯树脂配以50～70重量份的色粉。在一个具体实施例中，所述硅溶胶-凝胶树脂包括无机部分和有机部分，其中无机部分选自含水的二氧化硅溶胶，或者是四烷基硅酸或其低聚物，或其混合物，所述四烷基硅酸或其低聚物的结构式如式(1)所示：式中，R3是C1-4烷基，m＝0-10的整数；所述有机部分由至少一种式(2)所示有机硅烷的水解物构成：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自H、C1-6烷基、C3-6环烷基、C2-6烯基、芳基、卤代C1-6烃基、氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、巯基、硫基、脲基、或异氰酸基，R2是C1-4烷基，n＝1或2。在一个具体实施例中，所述有机硅改性聚酯树脂以聚硅氧烷和聚酯多元醇树脂为原料反应制得，且该树脂中的硅含量为30～80wt％。在一个具体实施例中，所述硅溶胶为水溶性的二氧化硅，用于提供SiO2粒子，且所述硅溶胶的固含量为20～50％，硅溶胶中的固体粒径介于10nm至50nm之间，任选地，所述硅溶胶经钠离子稳定、铵离子稳定、或氧化铝处理。在一个具体实施例中，所述有机硅烷选自下式(2)：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自C1-4烷基、C1-4烷氧基或苯基；R2选自C1-4烷基；n为1或2。在一个具体实施例中，所述催化剂选自甲酸、醋酸、盐酸、柠檬酸、甲酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、马来酸酐、或其组合。在一个具体实施例中，所述填充料选自：二氧化硅、氧化铝、二氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化硼、高岭土、滑石粉、云母粉、铝或锆的硅酸盐、硫酸钡、金属纤维、不锈钢粉或其组合。在一个具体实施例中，所述色粉选自：钛白粉、硫化锌、钴铜锰氧化物、炭黑、铜锰氧化物、铜锰铁氧化物、氧化铁、钛黄、铋黄、钴绿、氧化铬绿、酞青绿、钴铬铝氧化物、群青、酞青蓝、有机红、镉红、氧化铁红、钼红和珠光粉。在一个具体实施例中，所述底涂层还含有选自流变剂、分散剂、防开花剂以及流平剂的助剂。在一个具体实施例中，所述硅溶胶-凝胶树脂中，以固体份为基准，所述无机二氧化硅部分所占的比例为5～70wt％，优选30～50wt％；有机硅烷部分所占的比例为30～95wt％，优选50～70wt％。在一个具体实施例中，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～80重量份的色粉、10～15重量份的填充料和10～150重量份的有机硅改性聚酯树脂。在一个具体实施例中，所述面涂层中的有机硅烷含有甲基三甲基氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷，优选还含有5重量份至10重量份的选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷的有机硅烷。在一个具体实施例中，每100重量份的硅溶胶配以70～100重量份的有机硅烷、0.5～1重量份的催化剂、35～60重量份的填充料和40～60重量份的色粉。在一个具体实施例中，所述底涂层含有：硅溶胶-凝胶树脂，任选的有机硅改性聚酯，色粉，含气相二氧化硅、碳化硅和硫酸钡的填充料，和流平剂；和所述面涂层含有：含甲基三甲氧基硅烷和任选的甲基三乙氧基硅烷和任选的苯基三甲氧基硅烷的有机硅烷，色粉，选自二氧化硅、氧化铝和碳化硅或其任意混合物的填充料，和含甲酸和/或醋酸的催化剂。本专利技术还提供一种涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(a)制备底涂层：混合硅溶胶-凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，从而制备得到底漆；将该底漆施加到基底上，在120～150℃烘烤1-20分钟后冷却，从而在基底上形层底涂层；和(b)制备面涂层：将硅溶胶、色粉和填充料混合，研磨，获得A料；将有机硅烷与催化剂混合作为B料；和将A料及B料熟化；从而制备得到面漆；和将所述面漆施加到步骤(a)获得的底涂层上，在260～300℃烘烤5～20分钟，制备得到所述面涂层；从而获得所述涂层。在一个具体实施例中，所述底涂层中，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～100重量份的色粉、10～15重量份的填充料和0～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；和所述面涂层中，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份的有机硅烷、0.3～1重量份的催化剂、20～60重量份的填充料和30～60重量份的色粉。在所述方法的一个具体实施例中，所述硅溶胶-凝胶树脂包括无机部分和有机部分，其中无机部分选自含水的二氧化硅溶胶，或者是四烷基硅酸或其低聚物，或其混合物，所述四烷基硅酸或其低聚物的结构式如式(1)所示：式中，R3是C1-4烷基，m＝0-10的整数；所述有机部分由至少一种式(2)所示有机硅烷的水解物构成：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自H、C1-6烷基、C3-6环烷基、C2-6烯基、芳基、卤代C1-6烃基、氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、巯基、硫基、脲基、或异氰酸基，R2是C1-4烷基，n＝1或2。在所述方法的一个具体实施例中，所述有机硅改性聚酯树脂以聚硅氧烷和聚酯多元醇树脂为原料反应制得，且该树脂中的硅含量为30～80wt％。在所述方法的一个具体实施例中，所述硅溶胶为水溶性的二氧化硅，用于提供SiO2粒子，且所述硅溶胶的固含量为20～50％，硅溶胶中的固体粒径介于10nm至50nm之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂层，包括：底涂层，其中，所述底涂层含有硅溶胶‑凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，其中，所述底涂层中，每100重量份硅溶胶‑凝胶树脂配以60～100重量份的色粉、10～15重量份的填充料和0～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；置于底涂层之上的面涂层，其中，所述面涂层含有硅溶胶、有机硅烷、催化剂、填充料和色粉，其中，所述面涂层中，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份的有机硅烷、0.3～1重量份的催化剂、20～60重量份的填充料和30～60重量份的色粉；和任选的位于底涂层之下的油墨层，其中，所述油墨层包含有机硅改性聚酯树脂和色粉，且每100重量份的有机硅改性聚酯树脂配以50～70重量份的色粉。

【技术特征摘要】
1.一种涂层，包括：底涂层，其中，所述底涂层含有硅溶胶-凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，其中，所述底涂层中，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～100重量份的色粉、10～15重量份的填充料和0～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；置于底涂层之上的面涂层，其中，所述面涂层含有硅溶胶、有机硅烷、催化剂、填充料和色粉，其中，所述面涂层中，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份的有机硅烷、0.3～1重量份的催化剂、20～60重量份的填充料和30～60重量份的色粉；和任选的位于底涂层之下的油墨层，其中，所述油墨层包含有机硅改性聚酯树脂和色粉，且每100重量份的有机硅改性聚酯树脂配以50～70重量份的色粉；其中，所述硅溶胶-凝胶树脂包括无机部分和有机部分，其中无机部分选自含水的二氧化硅溶胶，或者是四烷基硅酸或其低聚物，或其混合物，所述四烷基硅酸或其低聚物的结构式如式(1)所示：式中，R3是C1-4烷基，m为0-10的整数；所述有机部分由至少一种式(2)所示有机硅烷的水解物构成：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自H、C1-6烷基、C3-6环烷基、C2-6烯基、芳基、卤代C1-6烃基、氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、巯基、硫基、脲基、或异氰酸基，R2是C1-4烷基，n＝1或2。2.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，(i)所述有机硅改性聚酯树脂以聚硅氧烷和聚酯多元醇树脂为原料反应制得，且该树脂中的硅含量为30～80wt％；(ii)所述硅溶胶为水溶性的二氧化硅，用于提供SiO2粒子，且所述硅溶胶的固含量为20～50％，硅溶胶中的固体粒径介于10nm至50nm之间，任选地，所述硅溶胶经钠离子稳定、铵离子稳定、或氧化铝处理；(iii)所述有机硅烷选自下式(2)：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自C1-4烷基、C1-4烷氧基或苯基；R2选自C1-4烷基；n为1或2；(iv)所述催化剂选自甲酸、醋酸、盐酸、柠檬酸、甲酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、马来酸酐、或其组合；(v)所述填充料选自：二氧化硅、氧化铝、二氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化硼、高岭土、滑石粉、云母粉、铝或锆的硅酸盐、硫酸钡、金属纤维、不锈钢粉或其组合；(vi)所述色粉选自：钛白粉、硫化锌、钴铜锰氧化物、炭黑、铜锰氧化物、铜锰铁氧化物、氧化铁、钛黄、铋黄、钴绿、氧化铬绿、酞青绿、钴铬铝氧化物、群青、酞青蓝、有机红、镉红、钼红和珠光粉；和/或(vii)所述底涂层还含有选自流变剂、分散剂、防开花剂以及流平剂的助剂。3.如权利要求1或2所述的涂层，其特征在于，(a)所述硅溶胶-凝胶树脂中，以固体份为基准，所述无机二氧化硅部分所占的比例为5～70wt％；有机硅烷部分所占的比例为30～95wt％；(b)每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～80重量份的色粉、10～15重量份的填充料和10～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；(c)所述面涂层中的有机硅烷含有甲基三甲基氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷；和/或(d)每100重量份的硅溶胶配以70～100重量份的有机硅烷、0.5～1重量份的催化剂、35～60重量份的填充料和40～60重量份的色粉。4.如权利要求3所述的涂层，其特征在于，所述无机二氧化硅部分所占的比例为30～50wt％。5.如权利要求3所述的涂层，其特征在于，所述有机硅烷部分所占的比例为50～70wt％。6.如权利要求3所述的涂层，其特征在于，所述面涂层中的有机硅烷还含有5重量份至10重量份的选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷的有机硅烷。7.如权利要求1所述的涂层，其特征在于，所述底涂层含有：所述硅溶胶-凝胶树脂，任选的有机硅改性聚酯，色粉，含气相二氧化硅、碳化硅和硫酸钡的填充料，和流平剂；和所述面涂层含有：硅溶胶，含甲基三甲氧基硅烷和任选的甲基三乙氧基硅烷和任选的苯基三甲氧基硅烷的有机硅烷，色粉，选自二氧化硅、氧化铝和碳化硅或其任意混合物的填充料，和含甲酸和/或醋酸的催化剂。8.如权利要求2所述的涂层，其特征在于，所述氧化铁是氧化铁红。9.涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：(a)制备底涂层：混合硅溶胶-凝胶树脂、色粉、填充料和任选的有机硅改性聚酯树脂，从而制备得到底漆；将该底漆施加到基底上，在120～150℃烘烤1-20分钟后冷却，从而在基底上形层底涂层；和(b)制备面涂层：将硅溶胶、色粉和填充料混合，研磨，获得A料；将有机硅烷与催化剂混合作为B料；和将A料及B料熟化；从而制备得到面漆；和将所述面漆施加到步骤(a)获得的底涂层上，在260～300℃烘烤5～20分钟，制备得到所述面涂层；从而获得所述涂层；其中，所述硅溶胶-凝胶树脂包括无机部分和有机部分，其中无机部分选自含水的二氧化硅溶胶，或者是四烷基硅酸或其低聚物，或其混合物，所述四烷基硅酸或其低聚物的结构式如式(1)所示：式中，R3是C1-4烷基，m为0-10的整数；所述有机部分由至少一种式(2)所示有机硅烷的水解物构成：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自H、C1-6烷基、C3-6环烷基、C2-6烯基、芳基、卤代C1-6烃基、氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、巯基、硫基、脲基、或异氰酸基，R2是C1-4烷基，n＝1或2。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述底涂层中，每100重量份硅溶胶-凝胶树脂配以60～100重量份的色粉、10～15重量份的填充料和0～150重量份的有机硅改性聚酯树脂；和所述面涂层中，每100重量份的硅溶胶配以50～100重量份的有机硅烷、0.3～1重量份的催化剂、20～60重量份的填充料和30～60重量份的色粉。11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，(i)所述有机硅改性聚酯树脂以聚硅氧烷和聚酯多元醇树脂为原料反应制得，且该树脂中的硅含量为30～80wt％；(ii)所述硅溶胶为水溶性的二氧化硅，用于提供SiO2粒子，且所述硅溶胶的固含量为20～50％，硅溶胶中的固体粒径介于10nm至50nm之间，任选地，所述硅溶胶经钠离子稳定、铵离子稳定、或氧化铝处理；(iii)所述有机硅烷选自下式(2)：R1nSi(OR2)4-n(2)式中，R1选自C1-4烷基、C1-4烷氧基或苯基；R2选自C1-4烷基；n为1或2；(iv)所述催化剂选自甲酸、醋酸、盐酸、柠檬酸、甲酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、马来酸酐、或其组合；(v)所述填充料选自：二氧化硅、氧化铝、二氧化锆、碳化硅、氮化铝、氮化硼、高岭土、滑石粉、云母粉、铝或锆的硅酸盐、硫酸钡、金属纤维、不锈钢粉或其组合；(vi)所述色粉选自：钛白粉、硫化锌、钴铜锰氧化物、炭黑、铜锰氧化物、铜锰铁氧化物、氧化铁、钛黄、铋黄、钴绿、氧化铬绿、酞青绿、钴铬铝氧化物、群青、酞青蓝、有机红、镉红、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林学佐，钟迪克，
申请(专利权)人：慧智科技中国有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32