[发明专利]玻璃片材的水基涂料

说明书

本发明涉及水基涂料组合物，该组合物特别用于在玻璃片材上提供涂料层。该涂料组合物包括硅酸钠，水，水溶性碱，极细散的金属氧化物颜料，和作为增附剂的氧化锌。

用来涂装汽车和建筑玻璃的各种涂料组合物对于本领域熟练人员来说是已知的。这类涂料例如用于在窗用玻璃的周边表面上形成不透明的边界，这些窗用玻璃用作汽车的挡风玻璃、侧窗玻璃和后窗玻璃。

一般来说，这些组合物是从在有机载体中的金属氧化物混合物形成的陶瓷组合物。金属氧化物的混合物经调整后为最终生产的烧结陶瓷涂料获得特定的色彩。例如，在汽车窗用玻璃上烧结的不透明周边涂料带一般是黑色的并包括诸如氧化铬、氧化钴和氧化镍的氧化物。在该组合物中包含的有机载体，例如，松油、矿物油、低分子量石油馏分等，是用来使陶瓷涂料由刷涂法、涂布法或丝网印刷法涂敷在玻璃表面上的。金属氧化物相互之间不反应，并且不与其它材料如通常在陶瓷涂料中含有的玻璃熔块反应。这些玻璃熔块是最终与陶瓷涂料一起融化的材料，并融合在玻璃片材上，以确保陶瓷涂料在被冷却至室温后粘附在玻璃片材上。当这些材料被涂敷在玻璃片材上时，它们在一般高于玻璃的软化点的高温下加热以固化涂料并使涂敷后的玻璃片材适合于在随后的高温成形方法中作进一步处理。

鉴于环境和商业方面的考虑，如果能够开发水基涂料来代替这类有机载体涂料将是十分需要的。如果能够开发一种能在相对低的温度下而不是在一般为陶瓷/有机载体涂料固化所需要的高温下固化的水基涂料则是更加需要的。在涂料的固化过程中让带有涂料涂层的玻璃处在如此高的温度下常常使玻璃片材生产不希望有的光学扭曲。为了适合于代替常规使用的陶瓷涂料，水基涂料应提供均匀的涂层，耐久且与玻璃粘附良好。

本发明的目的是为了提供一种对玻璃显示出优异的粘附性的水基涂料组合物。本发明的再一目的是提供一种可在较低温度下固化并显示出优异的耐久性的水基涂料。理想地，本发明水基涂料组合物实现了这些目的并因此克服了现有技术中的陶瓷/有机载体涂料的缺点。

本发明是水基涂料组合物，它与玻璃的粘附性优异。该组合物包括：

(i)占所述组合物20-40wt％的水溶性硅酸钠，

(ii)占所述组合物5-20wt％的水，

(iii)水溶性碱，其含量足以使所述组合物的pH至少为约10.5，

(iv)占所述组合物25-40wt％并且粒度低于7微米的极细散的金属氧化物粉末，所述的金属氧化物选自由铜、铁、镍、钴的氧化物和它们的混合物组成的组；和

(v)占所述组合物2-10wt％的氧化锌。

优选该组合物也包括少量的玻璃熔块。本发明还涉及制造所公开的水基涂料的方法，它包括将各组分结合在一起并混合。根据本发明的另一个实施方案，它包括有至少一部分涂有从以上公开的组合物制造的固化涂料的玻璃片材。根据本发明的再一个实施方案，它包括在玻璃片材上提供涂料的固化涂层的方法。

本发明的组合物是可以用作玻璃涂料的水基涂料，如用于挡风玻璃的周边的“遮光”区域。正如以上所公开的，该组合物包括水溶性硅酸钠，水，水溶性碱，极细散的金属氧化物粉末(它使玻璃具有它的黑色至灰色)，和作为增附剂的氧化锌。下面将详细讨论这些组分中的每一种以及任意性可用可不用的组分。

水溶性硅酸钠占本发明组合物的约20-40wt％，更优选占组合物的30-36wt％，即，这里所使用的“组合物的wt％”是指组合物总重量的分数。它们可以包括单种硅酸钠或多种硅酸盐的混合物。在本发明的组合物中使用的水溶性硅酸钠可由通式SiO₂∶Na₂O表示，其中两种氧化物的摩尔比是约2∶1-约4∶1。除了水溶性硅酸钠以外，在组合物中也包括具有类似通式的水溶性硅酸钾。当包括硅酸钾时，它们一般以少量存在，优选低于组合物的10wt％，一般占组合物的约5-10wt％。