[发明专利]用于机动车辆车顶的涂覆有矿物涂料的机械稳定的着色玻璃基材

说明书

本发明涉及一种可淬火的着色玻璃基材，其至少一个面部分地被涂覆有矿物涂料层，该矿物涂料层是由基于碱金属硅酸盐溶液的水性涂料组合物得到的，该组合物包含片状矿物填料与至少一种选自氧化铝、硼或锗的其它填料，和至少一种黑色矿物颜料的混合物，以及涉及它们的制备方法。

本发明涉及部分涂覆有矿物涂料的着色玻璃基材，该矿物涂料允许赋予基材改善的机械强度。该基材特别用作为用于机动车辆车顶的窗玻璃。

用于机动车辆车顶的窗玻璃通常是已经过高温(即在高于650℃且通常在700℃左右的温度下)热处理的淬火玻璃。机动车辆中使用的窗玻璃的边缘通常覆盖有黑色涂料带，这尤其允许隐藏位于边缘处的元件，例如密封件或电缆。这些涂料主要是搪瓷类型，即由玻璃料，有机树脂，溶剂和黑色颜料的混合物组成。搪瓷涂料必须经过淬火处理，因此经过高温热处理，这允许使其粘附在窗玻璃上。因此，在成形和淬火步骤之前将它们沉积在窗玻璃上。然而，搪瓷具有使玻璃机械脆化的倾向，因此在落球测试中测试的涂覆有搪瓷层的玻璃的机械强度显著低于没有搪瓷层的裸露玻璃的机械强度。这种脆化特别是通过在搪瓷层的组分(玻璃料，颜料或填料)与玻璃之间可能存在的热膨胀系数的差异来解释，其在高温热处理期间产生应力。脆化还可以通过在搪瓷层中存在气泡来解释，气泡形成能够在层内传播的裂缝的潜在起始点。搪瓷层与玻璃的非常好的粘附性导致裂缝在玻璃中的传播以及后者在机械应力(甚至是小的机械应力)期间的过早破裂。

然而，可使玻璃更少脆化的有机涂料不符合在淬火窗玻璃的精确情况下所寻求的规格，因为它们不能淬火，因为它们不能承受进行淬火的温度。因此，在成形和淬火步骤之前不可能将它们施加到窗玻璃上。

已知矿物涂料，特别是基于硅酸盐的矿物涂料是可用于机动车辆窗玻璃的可淬火涂料，并且在淬火步骤之前可施用的。例如，将提及专利US6,176,919，其描述了包含硅酸钠的水性涂料，其中加入大量无定形二氧化硅以改善机械强度。在该专利中提出的解决方案并不是完全令人满意的，因为向硅酸盐网络中加入二氧化硅具有加速硅酸盐物质聚合的趋向，并且当通过丝网印刷施加到玻璃上时引起糊剂的凝结。

因此寻求一种涂料，其既可以容易地施加，例如通过丝网印刷，也可以通过任何其他液体工艺(喷涂，幕涂等)施加到玻璃基材上，并且其不会引起后者的脆化。本发明人惊奇地发现，在硅酸盐基涂料组合物中存在某些矿物填料使得可以限制涂覆有该涂料的玻璃的脆化。

本发明涉及一种可淬火的着色玻璃基材，其至少一个面部分地涂覆有矿物涂料，所述矿物涂料由基于碱金属硅酸盐溶液的水性涂料组合物获得，该组合物包含片状矿物填料与至少一种其它填料和至少一种黑色矿物颜料的混合物，所述其它填料选自氧化铝、硼或锗。

有利地，在碱金属硅酸盐和包括颜料的所有矿物填料之间的重量比在0.05-2之间。优选地，在碱金属硅酸盐和包括颜料的所有矿物填料之间的重量比在0.1-1之间。相对于碱金属硅酸盐的量，更大量的矿物填料使得可以改善机械强度。甚至更优选地，在碱金属硅酸盐和包括黑色矿物颜料的所有矿物填料之间的重量比在0.1-0.3之间。事实上，本发明人已经注意到，在矿物涂料组合物中过大量的硅酸盐具有使涂料降解的趋向，特别是在热处理如淬火之后导致气泡的出现。包含比碱金属硅酸盐更多的矿物填料的涂料在热处理期间对脆化更少敏感的。

片状矿物填料优选是滑石、云母或基于硅酸盐或者硅铝酸盐的粘土，例如高岭石，伊利石，蒙脱石或海泡石。

非常优选地，涂料的矿物填料包含，特别地为滑石和氧化铝的混合物。有利地，在滑石/氧化铝混合物中的氧化铝的量大于滑石的量。

具有层状结构的矿物填料(片状填料)与其它具有更球形结构的填料(其热膨胀系数与玻璃的膨胀系数相对地接近)的混合物允许使涂料具有非常好的机械强度，和优良的粘合力。

矿物填料的量优选占水性矿物涂料组合物的重量的20％至50％。