專利名稱：含有保護性涂料層的玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玻璃基底的防護涂料領(lǐng)域，具體涉及ー種可清除的防護涂料，無論基底是否鍍有功能性涂膜，該涂料皆有適用性。可清除的防護涂料可在加工、操作、運輸或儲存玻璃基底或鍍有ー種或ー種以上功能性涂料的玻璃基底時，降低基底和功能性涂料對機械損傷的敏感性
背景技術(shù)：
在玻璃行業(yè)，通常先由玻璃制造商生產(chǎn)出大塊的玻璃，這種玻璃的體積通常大于4英寸(1.2m)X6英寸(I. Sm)，然后運往加工商，加工商將大塊的玻璃進行切割，制造出各種成品(如建筑窗戶、汽車用透明玻璃、中空玻璃(IG)単元、鏡子)。通常，這種需要進ー步加エ或切割為成品的大型基底被稱為“制造基底”。制造的基底可能鍛有一種或一種以上的功能性涂膜，如太陽能控制膜、傳導(dǎo)膜、抗反射及/或低輻射膜。加工商一般大量采購和運輸這種基底，把基底捆綁在一起，然后置于木質(zhì)貨板上進行運輸。該運輸方式十分適用于未鍍有功能性涂膜或尺寸一致的基底，但是，如果運輸?shù)氖清冇泄δ苄酝磕せ虺叽绮灰恢碌幕讜r，某個基底的突出部分或邊角可能會觸碰并損壞鄰近基底的功能性涂膜表面或鄰近基底表面。在某些行業(yè)，保護性涂膜已經(jīng)用于降低運輸損失，例如法國專利FR2，295，100公開了ー種用于金屬、玻璃和塑料表面的可剝離的保護性涂膜，由5-40%可溶性共聚多酰胺、55-85%こ醇和0-20%水的液體組合物制成，但是這種保護性涂膜大量使用有機溶剤，完成鍍膜后，這些有機溶劑必須可循環(huán)利用或者能夠進行有效處理，同時，剝離下來的固體膜層也需有效處理。由于剝離膜層時可能會殘留部分在表面，需增加時間和勞動成本來檢查和除去殘留膜層。另外，ー些有機溶劑可能是易燃物。因此，有必要提供ー種在基底(無論是否鍍有功能性涂膜)表面形成的可清除的保護性涂膜，該保護性涂膜尤其適用于玻璃這種導(dǎo)光性良好的基底，該涂膜還應(yīng)當容易從基底或功能性涂膜表面清除且使用更少的有機溶劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供ー種表面設(shè)有保護玻璃基底和功能性涂膜的保護性涂料層、該涂料層容易清除且減少有機溶劑使用量的玻璃。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是含有保護性涂料層的玻璃，包括基底層，所述的基底層為只包括玻璃基片的玻璃基底或者在玻璃基片上鍍有功能膜層的玻璃基底，功能膜層為單層或多層，形成于玻璃基片的一面或兩面，其特征在干還包括形成于基底層外表面的全部或部分區(qū)域的保護性涂料層；所述的保護性涂料層為溶劑溶解型或物理剝離式涂膜。前述的含有保護性涂料層的玻璃，所述的保護性涂料層由如下質(zhì)量百分比的組分制成聚こ烯醇聚合物12. 0% 30. O %、表面活性劑O. 3% O. 5%、殺菌劑O 5%、醇助溶劑O 50%、去離子水15% 87. 5%。
前述的含有保護性涂料層的玻璃，所述的保護性涂料層由如下質(zhì)量百分比的組分制成聚こ烯醇聚合物12. 0%、表面活性劑0.5%、殺菌劑O. 115%、去離子水87. 385%。前述的含有保護性涂料層的玻璃，所述的保護性涂料層的厚度為O. 013厘米。前述的含有保護性涂料層的玻璃，所述的保護性涂料層的質(zhì)量密度為I. 03g/cm3,pH為5. 5，粘度為60 140厘泊，可濾過性固體為120 180ppm。本發(fā)明在制備保護性涂料層時不使用醇助溶劑作為水的助溶劑和共載體，減少了有機溶劑使用量，簡化了玻璃鍍膜完成后的加工處理過程，提高了安全性；通過添加表面活性劑，増加涂料組合物應(yīng)用于基底或功能性涂膜時的濕潤性，使保護性涂料層的厚度更均一；保護性涂料層具有良好的水溶性，易水洗清除且清除較為徹底。


圖I是本發(fā)明含有保護性涂料層的玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，10玻璃，12玻璃基片，14功能膜層，16保護性涂料層。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)方案、技術(shù)特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進ー步闡述本發(fā)明。如圖I所示，含有保護性涂料層的玻璃10，包括基底層，所述的基底層為只包括玻璃基片12的玻璃基底或者在玻璃基片12上鍍有功能膜層14的玻璃基底，功能膜層14為單層或多層，形成于玻璃基片12的一面或兩面，其特征在于還包括形成于基底層外表面的全部或部分區(qū)域的保護性涂料層16 ;所述的保護性涂料層16為溶劑溶解型或物理剝離式涂月吳。值得注意的是，保護性涂料層16不僅僅用于玻璃基底，也可以是其它材料，如金屬或塑料基底。但在本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，優(yōu)選材料應(yīng)擁有至少ー個光發(fā)射表面(如玻璃)。玻璃可以是傳統(tǒng)的不可著色的鈉鈣硅酸鹽玻璃或可著色的鈉鈣硅酸鹽玻璃，或其他有色玻璃(如硼硅玻璃、鉛玻璃、鋼化玻璃、未回火玻璃、退火玻璃或熱增強玻璃)。玻璃可以是浮法玻璃或平板玻璃，并可能有各種光學(xué)性能(如擁有任意值的可見光透射率、紫外線傳輸、紅外線傳輸?shù)?。無涂膜的玻璃基底優(yōu)選為平板玻璃。玻璃基底可以是任何厚度，但是優(yōu)選厚度在I毫米到大約50毫米之間，更優(yōu)選在2毫米到大約13毫米之間，更優(yōu)選在2毫米到大約6毫米之間。ー種或ー種以上功能性涂料覆蓋玻璃基片12表面的至少一部分。從形體面來看，功能性涂料可以覆蓋玻璃基片12的一面或雙面?！肮δ苄酝苛稀敝傅氖切薷幕滓环N或ー種以上物理性質(zhì)的涂料，例如光學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)或力學(xué)性質(zhì)，且無法從玻璃基片12表面清除。功能膜層14由一層或多層擁有相同或不同的組合材料或功能材料制成的功能性涂膜構(gòu)成。功能膜層14可通過多種方式鍍于玻璃基片12之上，包括磁控濺射氣象沉積法(MSVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、噴霧熱分解(即熱解沉積)、常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)Jg壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PEVCD)、等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PACVD)、陰極電弧沉積、等離子噴涂沉積、濕化學(xué)沉積(如溶膠-凝膠法，鏡子鍍銀法等
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本發(fā)明的實用性尤其體現(xiàn)在對磁控濺射氣象沉積法鍍膜的保護上。這種涂膜比熱解沉積涂膜更容易劃傷或損壞。磁控濺射氣象沉積涂膜技術(shù)作為玻璃涂膜的公知技木，在此不作詳細討論。當玻璃基片12包裹有功能膜層14，保護性涂料層16將優(yōu)選地鍍在功能膜層14的至少部分區(qū)域上，功能膜層14至少有部分區(qū)域位于可清除的保護性涂料層16以及玻璃基片12之間。可清除的保護性涂料層16還應(yīng)用于玻璃基片12側(cè)面的至少部分區(qū)域。保護性涂料層16優(yōu)選覆蓋視覺可見區(qū)域的50 %，更優(yōu)選為覆蓋80 %，更優(yōu)選為覆蓋整個視覺可見區(qū)域。清除保護性涂料層16時不會損壞下層的玻璃基片12或功能膜層14。優(yōu)選的，保護性涂料層16通過液體溶劑清除，更優(yōu)選的，使用足量的水沖洗清除。盡管非優(yōu)選，保護性涂料層16可以通過水或非水溶劑、有機物、堿性溶劑或酸性溶劑經(jīng)擦拭、噴灑或者浸潰清除。此外，盡管非優(yōu)選，保護性涂料層16還可以經(jīng)過機械剝離清除?？汕宄谋Ｗo性涂料層16由水溶性或水分散性膜構(gòu)成，涂膜組分應(yīng)當是水溶性的，涂膜組分在成膜材料中占一定范圍的重量百分比。成膜材料可以是溶液形式，或者部分以沉淀的形式存在，但固體比重應(yīng)當介于11. 5-12. 5%之間。涂料組合物由聚こ烯醇聚合物的水相溶液組成，聚こ烯醇聚合物的重量百分比可以達到大約30%，更優(yōu)選達到大約24%，更優(yōu)選達到大約12%，更優(yōu)選在大約5%到12%之間。水的體積百分比大于15%，優(yōu)選為87. 385%。聚こ烯醇聚合物來自塞拉尼斯的Celanese公司，商品名為CelVol 。水相涂料組分可以進ー步包括ー種低分子量醇，例如甲醇、こ醇或異丙醇，作為水的助溶劑和共載體。優(yōu)選地，醇助溶劑在涂料組合物中的體積百分比應(yīng)不高于50%，更優(yōu)選地大約10%，更優(yōu)選的0%。涂料組合物還可包含表面活性齊U，以增加涂料組合物的濕潤性。本發(fā)明使用的表面活性劑購自美國的BYK-Chemie公司，商品名為BYK-306、307或333，化學(xué)成分為聚醚改性聚ニ甲基聚硅氧烷，表面活性劑的質(zhì)量百分比可以達到大約O. 5%，優(yōu)選O. 3 %。涂料組合物還包含殺菌劑，對于磁控濺射氣象沉積法制成的功能膜層14，特別是包含銀的功能涂料，殺菌劑應(yīng)當基本無鹵化物，本發(fā)明的殺菌劑購自Rohm-Haas公司，商品名為Kathon I. 5LX,質(zhì)量百分比優(yōu)選5%以內(nèi)，更優(yōu)選低于
O.115%。本發(fā)明的涂料組合物通過澆筑、噴涂、浸涂、流涂、淋涂、刷、滾動、潑灑、噴霧、抽提、橡膠滾軸或者旋轉(zhuǎn)等方式，包覆于鍍有或未鍍有功能膜層14的玻璃基片12的一個或多個表面。涂有涂料組合物的玻璃基片12或帶有功能膜層14的玻璃基片12需經(jīng)固化處理，即采用蒸汽成膜機制或反應(yīng)固化成膜機制。固化可通過對流氣流(常溫或加熱)、熱輻射(如石英燈、燃氣輻射加熱器、電輻射加熱器)、對流傳熱(強制氣流)、熱傳導(dǎo)、真空干燥(如從涂料組合物中抽吸出溶剤)或輻射固化(如紅外、紫外、微波或射頻輻射固化)。目前優(yōu)選的做法是，玻璃基片12與其上鍍有的保護性涂料組合物通過對流空氣干燥。將ー個或多個氣刀或者槽狀空氣噴嘴連接到鼓風(fēng)機上，在周圍空氣制造氣流波動。氣流以每分鐘1000英尺(305米/分鐘)的速度噴射在保護性涂料組合物上，蒸發(fā)水相溶劑以及助溶劑，形成保護性涂料層16。從氣刀中噴射出的氣流方向與玻璃基片12或功能膜層14表面的夾角在90°到180°之間。傳統(tǒng)的風(fēng)扇也可以用來蒸發(fā)水相溶液。具體實施例I : 本實施例的保護性涂料層的制造組分、來源、各部分含量如表I所示，聚こ烯醇樹脂12. O %、表面活性劑O. 5%、殺菌劑O. 115%、去離子水87. 385%。制備過程將2272毫升的去離子水(DI)加熱至80°C左右，使用磁力攪拌器迅速攪拌的同時緩緩加入312克CelVol 聚こ烯醇、12gBYK-333表面活性剤，3克殺菌劑，保持在85°C左右約15分鐘，停止加熱、繼續(xù)攪拌至溶液溫度降至室溫(約20°C )。此過程生成的溶液中聚こ烯醇(PVOH)聚合物所占的質(zhì)量百分比為12%。在玻璃樣坯鍍上銀為主、多層、太陽能控制、磁控濺射氣象沉積法制成的功能性涂料，再用聚こ烯吸管將上述制備的溶液涂于厚度為2毫米、長X寬為4英寸X4英寸(10厘米X 10厘米)的鍍有功能性涂料的玻璃上，用不銹鋼的涂料棒將上述溶液更均勻地涂于樣品表面，制得的濕膜厚度為O. 005英寸(5密爾或O. 013厘米)，置于250瓦的熱燈(購于西爾韋尼亞)下干烤約五分鐘。然后使用負重均為500克的兩個耐磨輪，對鍍有保護性涂料層的玻璃樣品進行100次的改良泰伯磨損試驗，比較在同樣條件下進行泰伯試驗的對照組樣品，鍍有保護性涂料層的樣品的磨損程度要明顯低得多。表I中顯示了本實施例的保護性涂料層的性能參數(shù)，均一干燥的的保護性涂料層16的平均密度大概為1.03g/cm3，pH值為5. 5，固體比重介于11.5-12. 5%之間(優(yōu)選12.0%),發(fā)光儀的光產(chǎn)生量測試數(shù)據(jù)為不高于100BLU(相對光單位)，可濾過性固體為120-180ppm(優(yōu)選 150ppm)。表I保護性涂料層的配方及性能參數(shù)
權(quán)利要求
1.含有保護性涂料層的玻璃，包括基底層，所述的基底層為只包括玻璃基片的玻璃基底或者在玻璃基片上鍍有功能膜層的玻璃基底，功能膜層為單層或多層，形成于玻璃基片的一面或兩面，其特征在于還包括形成于基底層外表面的全部或部分區(qū)域的保護性涂料層；所述的保護性涂料層為溶劑溶解型或物理剝離式涂膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有保護性涂料層的玻璃，其特征在于所述的保護性涂料層由如下質(zhì)量百分比的組分制成聚こ烯醇聚合物12. 0% 30. 0%、表面活性劑O. 3% ·O.5%、殺菌劑O 5%、醇助溶劑O 50%、去離子水15% 87. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有保護性涂料層的玻璃，其特征在干所述的保護性涂料層由如下質(zhì)量百分比的組分制成聚こ烯醇聚合物12. 0%、表面活性劑O. 5%、殺菌劑·O.115%、去離子水 87. 385%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的含有保護性涂料層的玻璃，其特征在于所述的保護性涂料層的厚度為O. 013厘米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的含有保護性涂料層的玻璃，其特征在于所述的保護性涂料層的質(zhì)量密度為I. 03 g/cm3，pH為5. 5，粘度為60 140厘泊，可濾過性固體為·120 180ppm。
全文摘要
本發(fā)明屬于玻璃基底的防護涂料領(lǐng)域，具體涉及一種含有保護性涂料層的玻璃，包括基底層，所述的基底層為只包括玻璃基片的玻璃基底或者在玻璃基片上鍍有功能膜層的玻璃基底，功能膜層為單層或多層，形成于玻璃基片的一面或兩面，其特征在于還包括形成于基底層外表面的全部或部分區(qū)域的保護性涂料層；所述的保護性涂料層為溶劑溶解型或物理剝離式涂膜。本發(fā)明在制備保護性涂料層時不使用醇助溶劑作為水的助溶劑和共載體，減少了有機溶劑使用量，簡化了玻璃鍍膜完成后的加工處理過程；通過添加表面活性劑，增加涂料組合物應(yīng)用于基底或功能性涂膜時的濕潤性，使保護性涂料層的厚度更均一；保護性涂料層具有良好的水溶性，易水洗清除且清除較為徹底。
文檔編號C03C17/28GK102617046SQ20121010571
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者林嘉宏 申請人:林嘉宏