仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺实用新型专利

专利名称：仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202210491656.2

专利申请（专利权）人：江苏秀强玻璃工艺股份有限公司
权利人地址：江苏省宿迁市宿豫区江山大道28号

专利发明（设计）人：毛庆刚,王娴雅,赵庆忠,范怀生,陆瑾,费小磊,王振程,刘新成,鲍俊翠,陆召扬,赵木军

专利摘要：本发明提供了一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，包括以下步骤：在玻璃基材背面构造有色涂层；在有色涂层的外表面构造保护涂层；在玻璃基材的正面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层；溶剂型透明树脂涂层的组分包含季铵化改性环氧树脂；在溶剂型透明树脂涂层的外表面辊涂一层UV光固化透明树脂涂层，并在固化前，将具有纹理的PET膜平铺到所述UV光固化透明树脂涂层上，然后在紫外光下固化后，将PET膜撕下，形成纹理层。本发明通过在UV光固化透明树脂涂层与玻璃基材之间覆盖一层季铵化改性环氧树脂，作为桥接层，提高UV光固化透明树脂涂层与玻璃基材之间的粘结强度，进而通过在其表面构造纹理层，与色彩涂层形成仿釉下彩的视觉效果。

主权利要求：仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及功能玻璃制备技术领域，尤其涉及一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺。
背景技术
[0002] 装饰玻璃通常用于家居、家电和建筑等领域，随着人们的物质和文化生活的逐步提高，对装饰的要求也越来越高。目前的玻璃印刷只是简单的不同油墨堆积在玻璃上，然后通过非印刷面观察图案；印刷的图案只是自身油墨的反射，因此色彩和视觉效果较单一，无法满足消费者日益提高的审美需求。作为改进，可以在玻璃表面构造纹理层，通过纹理层的多角度折射和散射作用，丰富玻璃表面的视觉效果。现有技术通常通过纹理转印或橡胶圆形辊压制构造纹理层，由于玻璃本身表面的硬度较大，直接在其表面难以压制出纹理，而且会损坏玻璃表面的光学效果，特别是透光度。因此，多通过先在玻璃表面构造一层树脂层，然后在树脂层表面构造纹理。在此种情况下，树脂层与玻璃表面的粘结强度直接影响视觉功能效果的使用寿命。因此，如何通过对玻璃表面的层结构设计，并提高粘结强度，得到高使用寿命的装饰玻璃面板是亟待解决的问题。
[0003] 有鉴于此，有必要设计一种改进的仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，以解决上述问题。
发明内容
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，通过在UV光固化透明树脂涂层与玻璃基材之间覆盖一层季铵化改性环氧树脂，作为桥接层，提高UV光固化透明树脂涂层与玻璃基材之间的粘结强度，进而通过在其表面构造纹理层，与色彩涂层形成仿釉下彩的视觉效果。
[0005] 为实现上述发明目的，本发明提供了一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，包括以下步骤：
[0006] S1.在玻璃基材背面构造有色涂层；
[0007] S2.在所述有色涂层的外表面构造保护涂层；
[0008] S3.在所述玻璃基材的正面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层；所述溶剂型透明树脂涂层的组分包含季铵化改性环氧树脂；
[0009] S4.在所述溶剂型透明树脂涂层的外表面辊涂一层UV光固化透明树脂涂层，并在2
固化前，将具有纹理的PET膜平铺到所述UV光固化透明树脂涂层上，然后在200‑1000mJ/cm的紫外光下固化后，将所述PET膜撕下，形成纹理层；

[0010] 通过所述溶剂型透明树脂涂层提高所述UV光固化透明树脂涂层与所述玻璃基材的粘结强度。
[0011] 作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述季铵化改性环氧树脂的制备方法包括：将环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮在过氧类自由基引发剂下，得到环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮共聚物，然后对所述N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮进行季铵化处理，得到季铵化改性环氧树脂。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述季铵化改性环氧树脂中N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮的质量含量为10％‑30％.
[0013] 作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述有色涂层通过丝网印刷或者喷绘打印的方式将有色油墨覆盖于所述玻璃基材的背面。丝网印刷或者喷绘打印后，将所述玻璃基材在100‑300℃下热烘烤5‑10min。
[0014] 作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述保护涂层通过丝网印刷将耐酸耐碱油墨覆盖于所述有色涂层的外表面，然后在100‑300℃下热烘烤7‑20min。
[0015] 作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，先对所述玻璃基材进行切片、磨边、清洗和钢化处理。
[0016] 作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述溶剂型透明树脂涂层的厚度为8‑15um；在步骤S4中，所述UV光固化透明树脂涂层的厚度为30‑100um。

[0017] 作为本发明的进一步改进，所述UV光固化透明树脂涂层为UV光固化丙烯酸树脂涂层。
[0018] 作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，形成纹理层后，再将所述玻璃基材在100‑300℃下热烘烤5‑15min。

[0019] 作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，所述UV光固化透明树脂涂层与所述纹理层之间还设有一层有色涂层，其制备方法为：待所述UV光固化透明树脂涂层固化后，在其表面打印一层有色油墨，然后再构造纹理层。
[0020] 本发明的有益效果是：
[0021] 1.本发明提供的仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，将季铵化改性环氧树脂作为与玻璃直接接触的涂层，环氧树脂分子链上的羟基及季铵基团均与玻璃基质中的硅酸盐有良好的键合作用，能够形成氢键或离子键合，提高涂层粘结强度。再在其表面涂覆UV光固化透明树脂涂层时，两者均为有机物，粘结性明显强于UV光固化透明树脂涂层与玻璃之间的，最终显著提高整体涂层的粘结强度，进而提高视觉效果涂层的使用寿命。
[0022] 2.本发明将环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮共聚，并对N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮进行季铵化处理，如此得到的特殊结构的涂层与玻璃之间的粘结强度显著提高，与UV光固化透明树脂涂层之间也具有较强的粘结性，最终得到耐久性的装饰玻璃，市场应用前景广阔。
[0023] 3.本发明通过在玻璃基材表面设置纹理层，并在玻璃基材上和/或下表面设置有色涂层，使得光线经过纹理层和有色涂层时产生特殊的釉下彩视觉效果，质感效果更强，纹理图案仿佛在玻璃中间，栩栩如生；同时在纹理层下表面设置粘结树脂涂层，提高纹理层粘结强度，最终得到综合效果较优、实用性较强的装饰玻璃。
附图说明
[0024] 图1为实施例1的实物图。
[0025] 图2为实施例6的实物图。
具体实施方式
[0026] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
[0027] 在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
[0028] 另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0029] 本发明提供的一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，包括以下步骤：
[0030] S1.在玻璃基材背面构造有色涂层；有色涂层通过丝网印刷或者喷绘打印的方式将有色油墨覆盖于玻璃基材的背面。丝网印刷或者喷绘打印后，将玻璃基材在100‑300℃下热烘烤5‑10min。有色油墨可以使单色或多色的，也可以是金属质感效果的。
[0031] S2.在有色涂层的外表面构造保护涂层；保护涂层通过丝网印刷将耐酸耐碱油墨覆盖于有色涂层的外表面，然后在100‑300℃下热烘烤7‑20min。
[0032] S3.在玻璃基材的正面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层；溶剂型透明树脂涂层的组分包含季铵化改性环氧树脂；
[0033] S4.在溶剂型透明树脂涂层的外表面辊涂一层UV光固化透明树脂涂层，并在固化2
前，将具有纹理的PET膜平铺到UV光固化透明树脂涂层上，然后在200‑1000mJ/cm的紫外光下固化后，将PET膜撕下，形成纹理层；

[0034] 在步骤S4中，形成纹理层后，再将玻璃基材在100‑300℃下热烘烤5‑15min。
[0035] 如此操作，得到的装饰玻璃面板，当光线照射到玻璃表面时，有色涂层的颜色透过纹理层的散射或折射，可以产生釉下彩视觉效果，相比现有技术中的有色玻璃，其质感更强。溶剂型透明树脂涂层能够提高UV光固化透明树脂涂层与玻璃基材之间的粘结强度，提高使用寿命。其中，纹理层可以为弧形线条、圆形线条、多边形线条、星型形线条或其他不规则线条中的一种或多种构成的纹理线路。
[0036] 本发明选用季铵化改性环氧树脂作为粘结层主要原料，还包括固化剂、分散剂、成膜剂等，溶剂可选用水、乙醇或其混合物。将季铵化改性环氧树脂作为与玻璃直接接触的涂层，环氧树脂分子链上的羟基及季铵基团均与玻璃基质中的硅酸盐有良好的键合作用，能够形成氢键或离子键合，提高涂层粘结强度。再在其表面涂覆UV光固化透明树脂涂层时，两者均为有机物，粘结性明显强于UV光固化透明树脂涂层与玻璃之间的，而且当UV光固化透明树脂涂层选用UV光固化丙烯酸树脂涂层时，环氧树脂的羟基与丙烯酸树脂的羧基之间形成氢键或酯基，进一步提高两者的粘结强度。选用UV光固化透明树脂涂层的目的是为了构造纹理层，可在其固化前先盖上具有纹理的PET膜，然后再固化定型，直接得到纹理层。
[0037] 在步骤S3中，季铵化改性环氧树脂的制备方法包括：将环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮在过氧类自由基引发剂下，共聚得到环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮共聚物，然后对N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮进行季铵化处理，得到季铵化改性环氧树脂。环氧树脂中α位在过氧类自由基引发剂作用下产生自由基，与N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮的乙烯基自由基共聚，也可先将N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮预聚形成预聚物，再与环氧树脂共聚，控制分子链中N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮的含量在10％‑30％，N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮的含量过高不利于成膜。

[0038] 在步骤S3中，溶剂型透明树脂涂层的厚度为8‑15um；在步骤S4中，UV光固化透明树脂涂层的厚度为30‑100um。
[0039] 在步骤S4中，UV光固化透明树脂涂层与纹理层之间还设有一层有色涂层，其制备方法为：待UV光固化透明树脂涂层固化后，在其表面打印一层有色油墨，在有色油墨固化前，将具有纹理的PET膜平铺到其表面，然后热烘烤固化，最后将PET膜撕下，形成纹理层。
[0040] 优选地，在步骤S1中，先对玻璃基材进行切片、磨边、清洗和钢化处理。具体包括：
[0041] 切片：使用自动玻璃切桌进行按照既定图纸进行切割玻璃基板。
[0042] 磨边：使用双边磨机器继续边部磨边。
[0043] 清洗钢化：使用平板清洗机对玻璃进行清洗和烘干，并进行物理钢化；
[0044] 实施例1
[0045] 一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，以玻璃为基材，在玻璃背面印刷着色涂层和保护封底。然后在玻璃正表面涂装两层透明树脂油，靠近玻璃一层为溶剂型树脂油，最外层为uv型树脂油，在最外层用有纹理的模具压印时候同步用uv或led灯固化，最终做出来的一种具有正面装饰效果的玻璃装饰面板。
[0046] 具体包括以下步骤：
[0047] 1、切片：使用自动玻璃切桌进行按照既定图纸进行切割玻璃基板。
[0048] 2、磨边：使用双边磨机器继续边部磨边。
[0049] 3、清洗钢化：使用平板清洗机对玻璃进行清洗和烘干，并进行物理钢化；
[0050] 4、印刷1：使用丝网印刷在玻璃背面印刷有色彩的颜色涂层；
[0051] 5、热烘烤：使用热辐射加热炉200度，加热5分钟；
[0052] 6、印刷2：在背面继续印刷上封底保护涂层，然后使用热辐射加热炉200度，加热时长10分钟。
[0053] 7、清洗：将1‑6工序制作完的产品进行清洗，然后再烘干。
[0054] 8、辊涂1：将7工序做出的产品使用辊涂印刷机，辊涂溶剂型透明树脂涂层，厚度：8‑15um。该涂层作用是起到粘连玻璃作用。

[0055] 其中溶剂型透明树脂涂层为季铵化改性环氧树脂涂层，制备方法包括：将20g环氧树脂和5gN‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮在0.2g过氧化本甲酰引发剂下，于丙二醇丁醚中，105℃共聚反应3h，得到环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮共聚物；然后采用溴代己烷对N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮进行季铵化处理，得到季铵化改性环氧树脂。将该树脂配制成水溶性树脂涂料，辊涂于玻璃表面，得到季铵化改性环氧树脂涂层。

[0056] 9、烘烤：将8工序进行工序5操作，彻底热固化涂层。
[0057] 10、辊涂2：在9工序后涂装一种UV光固化丙烯酸树脂涂层，500um厚度，然后再辊涂2
同步用特定纹理pet膜平铺到树脂涂层上，并瞬间启动800mJ/cm紫外线灯，固化后再将pet膜材均匀撕下，从而在该涂层上留下纹理印迹。

[0058] 11、固化：将1‑10加工后的产品再次放到工序5中进行彻底热烘烤。
[0059] 12、清理：对工序11形成的产品进行边部修整合表面清洁，得到仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板。
[0060] 如图1所示，得到的玻璃能够实现仿釉下彩的视觉效果。
[0061] 实施例2‑4
[0062] 一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，与实施例1相比，不同之处在于，环氧树脂和N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮的质量比如表1所示，其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。
[0063] 分别测试季铵化改性环氧树脂涂层与玻璃表面(下述记为第一粘结强度)、UV光固化丙烯酸树脂涂层与玻璃表面，及铵化改性环氧树脂涂层与UV光固化丙烯酸树脂涂层之间的粘结强度(下述记为第二粘结强度)。
[0064] 表1实施例1‑5的制备条件和性能测试结果
[0065]
[0066] 测试结果表明UV光固化丙烯酸树脂涂层与玻璃表面的粘结强度为3.2MPa。可见，如果直接采用UV光固化丙烯酸树脂涂层涂覆于玻璃表面，粘结强度偏低，因此使用寿命不佳，随着使用时间的延长，视觉效果涂层会随之剥离，影响观感。
[0067] 从实施例1‑5可以看出，采用本发明季铵化改性的环氧树脂涂层后，其与玻璃和UV光固化丙烯酸树脂涂层之间均具有较高的粘结强度，因此整体不易脱落，使用寿命长。N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮含量增多时，与UV光固化丙烯酸树脂涂层之间的粘结强度有所提高，但是与玻璃之间的粘结强度先增大后减小，这是因为环氧树脂链含量过少时，影响涂层在玻璃表面的涂覆性能，而且树脂交联程度受到影响，导致粘结强度反而下降。采用未改性的环氧树脂，与玻璃之间的粘结强度远低于改性的，由此可见本发明提供给制备一种新型环氧树脂主体材料，显著提高了涂层粘结强度，进而提高视觉涂层的使用寿命。
[0068] 实施例6
[0069] 一种仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，与实施例1相比，不同之处在于，UV光固化丙烯酸树脂涂层与纹理层之间还通过3D打印涂覆有一层色彩油墨。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。

[0070] 其视觉效果如图2所示，可见本发明通过在玻璃基材的上下面表面均设置有色涂层，并通过两种不同颜色与纹理层的视觉叠加，产生更多样化的视觉效果。
[0071] 综上所述，本发明提供的仿釉下彩耐久性装饰玻璃面板的制备工艺，将季铵化改性环氧树脂作为与玻璃直接接触的涂层，环氧树脂分子链上的羟基及季铵基团均与玻璃基质中的硅酸盐有良好的键合作用，能够形成氢键或离子键合，提高涂层粘结强度。再在其表面涂覆UV光固化透明树脂涂层时，两者均为有机物，粘结性明显强于UV光固化透明树脂涂层与玻璃之间的，最终显著提高整体涂层的粘结强度，进而提高视觉效果涂层的使用寿命。通过在玻璃基材表面设置纹理层，并在玻璃基材上和/或下表面设置有色涂层，使得光线经过纹理层和有色涂层时产生特殊的釉下彩视觉效果，质感效果更强，纹理图案仿佛在玻璃中间，栩栩如生。

[0072] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

专利地区：江苏

专利申请日期：2022-04-29

专利公开日期：2023-08-15

专利公告号：CN114835408B