[发明专利]似镜涂层的制造

说明书

技术领域

本发明涉及可用于在各种类型的金属基板上提供装饰性及耐久似镜饰面的多层涂层。

本申请主张美国临时申请第61/457,727号的优先权，该申请案是在2011年5月20日提出，且出于所有目将其全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

一种常用金属表面处理方法是电镀，其提供了抗腐蚀、硬度、耐久性及似镜光泽以及其他辅助处理等性能。然而，电镀因生成大量毒性副产物及废物而潜在地对环境有害。整个过程由此在高成本下操作。此限制并妨碍了电镀工业的进一步发展。因此，期望研发用于在目标金属(包含钢Q195-A及3号锌合金)上达成功能似镜涂层的成本低且环境友好的替代技术。

发明内容

本发明提供具有至少三个层的涂层系统，其能够在诸如钢及锌合金(3号锌合金及钢Q195-A)等金属上达成多功能似镜涂层。该三个层包括环氧树脂基底涂层，其对金属表面提供抗腐蚀保护且增强也施加至基板的似镜涂层的粘附。可在基底涂层上通过银盐溶液与葡萄糖溶液的反应来形成装饰性似镜涂层。在中部似镜涂层上制造表面涂层，其防止似镜涂层发生氧化及擦刮。整个涂层系统成本较低且容易地适于大量生产。制备涂层混合物的过程及涂层皆是环境友好的。

在一实施方案中，本发明呈现了提供具有多层涂层的基板的方法，该方法包括以下步骤：

a)在基板表面上形成包括环氧树脂的基底涂层；

b)通过使银的胺复合物、还原糖及炔属化合物进行反应在基底涂层上形成装饰性似镜涂层；以及

c)在装饰性似镜涂层上形成能够保护装饰性似镜涂层免受擦刮的表面涂层。

本发明的另一方面提供在至少一个表面上具有多层涂层的基板，该多层涂层包括基底涂层(包括固化环氧树脂)、位于基底涂层顶部的装饰性似镜涂层(包括银)及位于装饰性似镜涂层顶部的表面涂层(包括聚硅氧烷(polysilicone))。

具体实施方式

本发明的方法是提供多层涂层的方法，所述涂层显示似镜性能以及抗腐蚀及抗擦刮功能。用于实施该方法的详细实例性程序(包含制备涂层混合物及将该等混合物涂覆于基板上)阐述于下文实例中。

用于本发明中的适宜基板包括但不限于金属基板(例如，钢、锌合金)。在施加基底涂层之前，可实施一或多个初始制备步骤，例如表面抛光、表面清洗及/或表面预处理。举例而言，可使用研磨方法(例如使用研磨纸、振动碾磨器或鼓式碾磨器)将基板表面抛光。亦可通过以下方式来清洗基板表面：使该表面与表面活性剂水溶液接触同时进行超音波处理(亦即，使表面暴露于超音波一定时间段，例如至少30分钟)，使用水冲洗表面，使经冲洗表面与挥发性有机溶剂或挥发性有机溶剂的混合物(例如，丙酮及乙醇的混合物)接触同时进行超音波处理(经受超音波)，使用其他挥发性有机溶剂冲洗表面，及干燥。若期望，则基板可经受预处理，其中使表面与诸如γ-胺基丙基三乙氧基甲硅烷等硅烷接触。硅烷或硅烷混合物可以溶液形式(例如，存于水性乙醇中的溶液)提供。可将基板超音波处理一定时间段(例如，至少10分钟)同时与硅烷接触。然后可干燥经硅烷处理的表面(例如，在烘箱中于110℃下进行20分钟以上)，然后冷却至室温。

在任一上述初始制备步骤后，在基板表面上形成环氧树脂基底涂层。通常，利用环氧树脂在基板表面上形成基底涂层，其中使用凝固剂固化该环氧树脂以提供包括固化环氧树脂的基底涂层。

业内已知的任一环氧树脂都可用于本发明中。环氧树脂的特征在于每分子存在两个或更多个3员环状醚基团(环氧基团)。尤其有用的是衍生自双酚A及环氧氯丙烷的双酚A的二缩水甘油基醚。其他适宜环氧树脂可包括环氧甲酚酚醛树脂及多核苯酚-缩水甘油基醚衍生的树脂。若期望，则每分子含有单一环氧基团的反应性稀释剂(例如缩水甘油基2-甲基苯基醚)可与环氧树脂组合使用。可采用用于环氧树脂的已知凝固剂(固化剂)中的任一个，包括催化固化剂及共反应性固化剂。催化固化剂的实例包括刘易斯酸(Lewis acid)催化剂(例如，三氟化硼与胺的复合物或醚与三氯化硼的复合物)及刘易斯碱(Lewis base)催化剂(例如，三级胺或在与环氧化物基团反应后转化成三级胺的聚胺)。共反应性固化剂通常含有活性氢原子且包含但不限于聚胺(举例而言，其可含有脂肪族、芳族、环脂族及/或杂环基团)、聚胺基酰胺、聚酚、聚合硫醇、多羧酸及酐。

一或多种整平剂(leveling agent)可用于基底涂层组合物中。适宜的整平剂包括(例如)聚丙烯酸酯及聚硅氧-丙烯酸酯。基底涂层组合物亦可含有脱气添加剂(消泡剂，例如BYK-A530聚硅氧聚合物脱气添加剂)及/或硅烷偶合剂。