专利名称：玻璃衬底上聚合物背涂层的涂敷的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及把一种涂料或背涂层在生产线上涂敷于衬底上的方法，并涉及用该方法制成的制品。更具体地说，本发明涉及将一种聚合物背涂层涂敷于玻璃衬底上的方法，优选是在该衬底的制造期间或随后的加工期间进行涂敷。这样就使得该制成品具有高的不透明度。
2.相关技术概况通常不透明的背涂层与另外的薄膜反射涂料一起被涂敷于玻璃衬底上，以改进用于装饰，建筑和汽车的玻璃的特性。该背涂层被用来使该玻璃变成不透明，结果就得到了一种具有镜子性能的最终成品。
通常将背涂层涂敷于玻璃制品的已知方法包括喷涂的方法。典型的，在该玻璃生产后，将背涂层喷涂于该玻璃衬底上。这种非在线的方法要求附加的处理和设备。该喷涂方法包括用一种以溶剂为基料的涂料来复盖该玻璃的一面。然后，该带有涂料的衬底，在第二固化炉中被固化，以完成对该背涂层的处理。该背涂层的处理过程是效率低和费用高，因为，该涂敷工艺不是在该衬底的生产线上进行的。
另外，以溶剂为基础的涂料的使用提出了一个与该工艺过程的废物排放和随后的废物处理有关的环境问题。喷涂方法要求使用有机溶剂。该溶剂将所用的涂料颜料附着于该衬底上。通常，该溶剂是有机化合物，它在应用并固化时产生有机蒸气。该蒸气必须从排放到大气的工艺排气中洗涤或去除。来自喷涂工艺的蒸气排气受到环境机构的严格限制。而且，根据不同的工艺方法，由溶剂产生的液体或固体废弃物，要求附加的环境保护。
美国专利第4,528,127号公开了一种以粉末涂料形式涂布在衬底上的组合物和制造无光泽成品的方法。该组合物由固体聚环氧树脂，固体固化剂和催化剂组成的，该催化剂加快了聚环氧树脂和固化剂之间的反应。该专利还公开了该粉末在各种不同衬底包括金属，玻璃，或塑料上的应用。该组合物通过静电喷涂到衬底上，然后在升温炉里保持一段时间而被固化。
最好是提供一种在生产线上用一种聚合物背涂层使玻璃衬底变成不透明的方法，因为这时该衬底仍具有足以使该粉末发生聚合反应所需的热。为了消除围绕着在涂敷玻璃制品时使用的涂敷工艺和溶剂所产生的环境排放问题，利用粉末作为原料将具有更大的优点。而且，使用一种廉价原料在线地将背涂层涂敷到玻璃衬底上，将产生明显的成本效益。
本发明的目的是提供一种在线地将聚合物背涂层施加到玻璃衬底上的方法。当与目前工业上已知的处理方法比较时，在线的涂敷系统可改进浑浊化处理方法的总效率。通过这样的线上处理方法可达到明显的节约成本的目的。
本发明的另一目的是在该聚合物粉末中使用硅烷粘结促进剂。在该粉末中的硅烷化合物可改进该背涂层在玻璃衬底的粘附性能。
本发明的更进一步的目的是提供一种涂敷方法，该方法可用于浮法玻璃制造工艺或随后的加工操作，例如玻璃的回火操作。两种玻璃生产工艺都能提供热玻璃衬底，该衬底允许聚合物背涂层在线的涂敷，因此可以消除另外的加热和固化步骤。在线的聚合物涂敷方法可在浮法玻璃生产线上将该粉末涂敷到该衬底的顶或底表面上，或在回火玻璃生产线上，将该粉末涂敷到该衬底的顶表面上。
本发明的再进一步目的是提供一种背涂层方法，该方法可以消除以溶剂为基料的涂料所涉及的环境问题。
本发明的另一目的是利用聚合物背涂层加强涂敷制成品的强度。当与喷涂的制品比较时，该聚合物背涂层可改进涂敷的制品的总体稳定性。
发明概述根据本发明，提供了一种利用涂敷到玻璃衬底表面的预聚物粉末在玻璃衬底上形成聚合物背涂层的方法。该背涂层在线地涂敷在处于制造或加工过程的衬底上，这时该衬底仍保持足以使该粉末发生聚合反应所需的高温度。
通常本发明的方法是在例如浮法玻璃生产过程期间，与连续玻璃带衬底的形成一起被实施的。然而，本发明的方法可以在线地或非在线用于将聚合物背涂层涂敷在玻璃衬底上。当该衬底还是足够热使该粉末能发生聚合反应时，本发明还可直接在空气淬火步骤之后实施，这时本发明就包括一条回火玻璃生产线。
本发明要求使用一种预聚合物粉末。在温度低于它的聚合温度下，将该粉末输送到靠近待涂衬底的位置上。在所要求的涂布点，该衬底的温度应保持在该粉末的聚合温度以上。
然后，该粉末被均匀地喷到移动玻璃衬底的顶部或底部，在此处，粉末落在该玻璃上。当粉末落到玻璃上时，粉末就粘结到玻璃衬底上。来自衬底的热量使得粉末发生聚合，因此在衬底上形成了一固体背涂层。在浮法玻璃带工艺过程的正常冷却段期间，当衬底温度下降时，该聚合物就迅速固化。
在该制成品上的背涂层是带有纹理外表的厚涂层。该背涂层是经久耐用的和抗磨损的，并显示出极好的浑浊化和粘结性能。
附图简述从下面结合附图对优选实施方案的详细描述，本领域普通技术人员对本发明的上述和其他优点的了解将变得更清楚，其中
图1是用于制造浮法玻璃带的设备的纵向剖面示意图，该设备包括合适定位的流化床以能实施本发明的方法；图2是定位在该浮法玻璃带下面的流化床的顶视图；图3是适合于实施本发明的方法的，将粉末加到衬底底部的流化床设备的放大示意端视图；图4是适合于实施本发明方法的，能将粉末加到衬底的上部的流化床的放大示意端视图；以及图5是根据本发明的被涂制品的局部剖视图。
优选实施方案的描述更详细地参考附图，图1中的10一般性地示出用于实施本发明的装置的浮法玻璃装置。更具体地说，该浮法玻璃装置包括通道区12，熔化了的玻璃14沿着该区12从熔化炉(图上未表示)被输送到浮法浴区16，然后在该区16，按照公知的浮法工艺形成连续的玻璃带18。该玻璃带18从浴区16穿过相邻的退火炉20和冷却区22向前移动。该连续玻璃带18是用来作衬底的，本发明的聚合物背涂层被涂敷在该衬底上。
浮法区16包括容纳熔化态锡的锡浴26的底部24，顶盖28，相对的两侧壁30和两端壁32。顶盖28，两侧壁30和两端壁32一起构成了腔室34，为了防止熔化态锡的氧化，该腔室34内要保持非氧化性的气氛。另外，气体分配导板52，54和56位于浴区16内。任选地可将该导板中的一个设置在退火炉20中。根据本发明的方法在涂敷该聚合物背涂层前，利用该气体分配导板52，54和56将涂料涂敷到该衬底上。该涂料中尤其可能包括硅，二氧化硅，或金属氧化物，例如氧化锡。
在运转中，该熔化了的玻璃14沿着调节用的闸门38下的通道36，并按控制量向下流到锡浴26的表面上。在该锡浴上，熔化的玻璃在重力和表面张力的影响下，以及某些机械力影响下沿着横向散开，并横向穿过该浴向前移动形成了玻璃带18。该玻璃带在提升滚轮40的上面移动，此后在水平排列的滚轮42上穿过退火炉20和冷却区22。
为了防止锡浴发生氧化反应，在锡浴腔室34内保持合适的非氧化气氛，该气氛通常是氮气或氮气和氢气的混合物，但混合物中以氮气为主。该保护气体通过导管44被引入，该导管可被连接到分配导管46上。该非氧化性气体以足以弥补正常压力损失和保持在比环境大气压高约0.001到0.01大气压的略正压的速率被引入，以防止外面大气的渗入。用于保持锡浴26和腔室34中所要求的温度范围的热是由该腔室内的辐射加热器48提供的。在退火炉20内的气氛是典型的空气。而冷却区22是不密封的，玻璃带敞开在周围的大气中。当在冷却区内用风扇50来吹时，周围的空气直接吹向玻璃带。也可能在该退火炉内提供一个加热器(图中未表示)，使得当玻璃带穿过退火炉被传送时，该玻璃带的温度按照一种预定的程序逐渐降低。本发明的聚合物背涂层的涂敷最好是在冷却区22内进行。
根据本发明，可能利用流化床58在浮法玻璃带18的任何一面涂敷背涂层。图1说明在冷却区22内，使用设置在该浮法玻璃带18下面的流化床58的情况。该流化床58是可用于实施本发明方法的一种类型的装置。所用的装置必须使得均匀的云状物粉末在横跨该衬底的整个宽度上散开，以便粉末的聚合作用，使完成的产品具有一均匀的背涂层。流化床58被设置在水平排列的各滚筒(辊)42之间的浮法玻璃工艺中的冷却区22内。图2是说明在冷却区22的该流化床58的位置的顶视图。预聚物粉末的贮存和输送系统60被用来将该粉末送到流化床58上的粉末入口88。根据该粉末的应用情况，浮法玻璃带18横向穿过气刀62，并返回到该水平排列的各辊上。
在图3中进一步地说明流化床58。该流化床是由有整体侧面66和底部68的壳体64组成的。该流化床与标准的流化床的差别在于该特殊的流化床有一个可移动的斜顶部70。该斜顶70允许物料在穿过其顶端的排放口72时溢流出来。该装置经特别设计以将物料输送到衬底的表面。未粘到衬底上的和未被聚合的那些未经使用的粉末，穿过在该排放口72两侧的真空返回口74，被返送回到该流化床中。该未经使用的粉末进入真空返回口74，然后，经通道80将该粉末收集于一个真空收集箱76中。收集箱76将未经使用的粉末返回粉末入口输送器78。
可供选择地，可以在衬底的顶面上形成聚合物背涂层。图4示出流化床58，该58适合于在衬底，例如浮法玻璃带的顶面上形成聚合物背涂层。该图4的流化床按如图3的流化床相类似的方式工作。图4的流化床58利用向下倾斜的顶部82，该粉末喷到该衬底的顶面，并将未经使用的粉末返回。
图3和图4中的流化床有一多孔隔板84，该多孔隔板84是通过离该壳体64的底部68一段距离的托架86被固定的。为了将粉末从粉末入口输送器78引入该装置，在壳体64的一侧设置一个粉末入口88。为了将压缩空气引入流化床，在壳体64的隔板84的下面设置一个空气入口90。
为了将粉末输送到玻璃衬底上，也可能使用其他形式的设备。为了在整个宽度上完全地覆盖该衬底并提供均匀的涂层，所应用的设备必须能将该粉末在衬底的整个宽度上均匀分布。
在实施本发明的方法中，热塑性聚合物和热固性聚合物都可用作背涂层材料。预聚物必须是处于粉末状态的，并能够在衬底的工艺温度下进行完全的聚合反应。
优选的预聚合物是一种环氧树脂粉末，当粉末聚合时，形成一种光滑的交联的聚合物背涂层。该环氧树脂是一种快速固化的环氧树脂，是由纽约Buffalo Pratt和Lambert公司提供的牌号为#88-990的产品。该产品的化学组成具有专利权，并以Vitralon的商品名来销售。它基本上是一种具有极少量粘土填充剂和碳黑颜料的快速固化的黑色粉末。
另一方面，可以应用一种混合的环氧树脂/聚酯粉末，以便形成一种抗紫外线照射的聚合物背涂层。更可取的是将该混合的环氧树脂/聚酯粉末涂到汽车或建筑上应用的回火玻璃衬底上。
为了改进该聚合物的粘结性能，任选地将硅烷化合物加入到该粉末中。为了改进有机树脂对无机材料表面的粘结性能，将硅烷用作偶合剂。因此，该硅烷化合物增加了聚合物涂层对该玻璃表面的粘结性能。在实施本发明时使用了一种具有有机官能团的硅烷。这种具有有机官能团的硅烷包括缩水甘油氧代硅烷，氨基硅烷，巯基硅烷，和异氰酸根合硅烷。
优选的硅烷化合物是3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷。这种化合物是从密歇根州中部的Dow Corning公司生产的以牌号Z-6040硅烷购得的。该化合物可以与Pratt和Lambert环氧树脂粉末混合，直到5％(重量)。
根据本发明，该衬底通常是一种钠钙石英玻璃。该衬底可以是浮法玻璃带或用于玻璃回火过程的退过火的玻璃板。在玻璃衬底欲涂敷该背涂层的反面也可有另外的涂料。对于任一衬底，重要的是在要涂敷的位置处，该衬底的温度要高于该预聚物粉末的聚合反应温度。
在涂粉末的位置处，衬底的温度范围通常为300-450°F。该温度上限是由在该浮法玻璃工艺过程中的衬底生产要求来确定的。重要的是在使用本发明的方法涂敷背涂层之前，要完成衬底的全部严格的退火。因此，该温度上限被设定在450°F处，以确保所有的有害的应力都从该衬底被消除。为了保证涂敷到衬底上的聚合物背涂层的质量，确定了该下限值。该下限值能保证涂敷到该衬底上的所有的预聚物粉末能完全地聚合。
在实施本发明的方法时，将粉末输送到待涂的衬底的附近区域。该输送设备可以采用多种不同形式，例如螺旋输送机或空气输送系统。正如在前面的图3和4中所描述的流化床所述的那样，该粉末被输送到涂敷装置中。
该涂敷装置用于在衬底上涂敷均匀的粉末层。为了得到具有均匀一致的聚合物背涂层的产品，必须要将粉末涂匀。因此，在不同的衬底流动和线速度条件下，该分散装置必须能控制该粉末云的密度和相对于衬底的速度。特别理想的是使该浮法玻璃带以超过300英寸/分的速度移动。
在本发明中，粉末大小是重要的工艺参数。粉末大小直接影响所得到的聚合物背涂层的厚度和密实度。通常，大小范围从约20到120微米的粉末，适合于通过使用图3和4所描述的流化床来涂敷聚合物背涂层。在涂敷聚合物背涂层的位置处，对于指定的衬底和聚合物，其优选的粉末大小范围的选择取决于所要求的聚合物厚度和涉及该玻璃衬底的制造和生产的操作条件。为了在该浮法玻璃带上获得一层厚度约0.002英寸的环氧树脂聚合物涂层，优选的标称粉末大小是40微米。具有标称粉末大小大于40微米的粉末会产生比所要求的0.002英寸厚一些的聚合物背涂层。采用比40微米细的粉末会在涂布位置处产生粉尘，并会使产生的背涂层达不到所要求的厚度。
通过使用压缩空气来控制粉末云状物。该压缩空气穿过该流化床的隔板流动并将该粉末向上提升到该流化床顶部的开口处。
在操作时，预聚物粉末穿过粉末入口88输送到图3所示的该流化床58中。压缩空气穿过空气入口90和隔板84并将粉末提升到隔板84的上方，以形成粉末云。然后将该粉末云输送到斜顶70附近的区域。斜顶70使粉末云穿过排放口72，并在浮法玻璃带18的全宽度上有均匀流动。调节空气压力就可改变粉末云的大小和造型，并改变通过流化床开口处的粉末排出速度。考虑经济的缘故，最好控制涂敷装置，使得所得到的背涂层的厚度在所要求的0.002-0.008英寸范围内。改进分散粉末的控制和均匀度将可得到较薄的聚合物背涂层。
粉末喷到浮法玻璃带18上，并粘在其上和发生聚合反应以形成聚合物背涂层。未被使用的材料通过真空返回口74直接返回到流化床58(图上未表示)，或通过真空收集室76进入输送系统。
在本发明中，当使用快速固化的环氧树脂时，涂敷工艺过程不需要最后的固化步骤。当粉末粘到衬底的表面时，该衬底的温度使粉末发生聚合反应。当衬底穿过与浮法玻璃工艺过程有联系的常规冷却工段向前移动时，该聚合物即可固化。
在实施本发明的方法所使用的浮法玻璃工艺过程中，如图2所示，当将粉末涂敷到浮法玻璃带18的底部时，使用了气刀62。当气刀62支承着移动的浮法玻璃带18时，该气刀62又使聚合物的表面被刮平及密实。当该带横过该水平排列辊42时，这样就防止了该背涂层脱离或分离。然后，具有聚合物背涂层的玻璃带在正常处理工段期间进一步被冷却，以得到成品。
聚合物背涂层的类似涂敷可以在玻璃回火工艺过程中进行。玻璃回火工艺过程包括预切割退火的玻璃单板。该板通过加热炉进行空气的淬火或回火。当衬底温度约在300-450°F时，在回火段后但在冷却段前，将预聚物粉末涂敷到该玻璃板上。由于在浮法玻璃工艺过程中所说明的相同的理由，要限定该衬底的温度范围。在图4中所描述的装置被用于将粉末涂敷到衬底的顶面上。粉末在该衬底上发生聚合反应，然后在衬底冷却段固化以生成聚合物背涂层。
本发明所得的经聚合物涂敷过的衬底是经久耐用的，并且抗磨损，而且显示出极好的不透明性和粘结性能。另外，在可见光范围内，通过背涂层的透光率小于1％。
在衬底上的聚合物背涂层的粘结性能是该成品的最重要的性能。因此，成品受到各种试验的鉴定以确定玻璃衬底上的背涂层的粘结程度。所得到的成品受到水浸渍试验，此处，衬底和涂层被浸渍在50℃的去离子水中保持250小时。当从该去离子水中取出时，按照ASTMD3359，用刀对该背涂层划痕或画交叉阴影线。然后将带子贴在该涂层上并接着将带子取下。当将该带子取下时，该涂层应该仍然保留在该衬底上，这就表示粘结质量合格。
除了进行该水浸渍试验外，该涂层还受到高温/高湿度试验。这个试验包括将该涂敷过的制品放在90℃和相对湿度为95％的环境中保持1000小时。一取出，就将该制品进行如水浸渍试验中的划交叉阴影线的试验。
从审美角度来看，本发明所得到的涂敷有环氧树脂的制品是具有光泽的，纹理的成品。该背涂层的纹理是本发明的方法的固有结果。带纹理的成品是重要的，因为它提供了将粘结剂进一步涂敷到该背涂层上，以便实现其最终用途，例如作为镜子。
该成品可能在该玻璃衬底的反面有另外的涂层，以产生一种第一或前表面镜子。图5说明了一种具有玻璃衬底94的成品92，该成品具有一层按本发明的方法涂敷的环氧树脂背涂层96。另外，在该衬底的反面应用了各种涂料98，以便使该成品具有不同的透光率和光谱性能。通常这些涂料包括用已知的化学蒸气淀积法在该浮法玻璃工艺过程中应用的各种不同的涂料成分。这些涂料为该成品提供了特殊的反射和抗磨损性能。
可供选择地，本发明的成品可能包括像环氧树脂涂料一样的，在玻璃衬底同一面上的各涂层，以便产生例如一种第二表面镜子。因此，在涂敷环氧树脂背涂层之前，可以将各种涂料涂敷到该浮法玻璃衬底上。然后再将环氧树脂涂敷在该涂料层上。图4所描述的装置适合于将该粉末涂敷到该浮法玻璃衬底的有涂层的顶面上。该涂敷的工艺不构成本发明的内容的一部分。
本发明的涂层使得成品具有高度的不透明性。这种高度不透明性使得该成品可用作装饰，建筑和汽车上的镜子。
本发明的方法消除了利用以溶剂为基础的涂料的涂敷工艺中带来的环境问题。本发明利用一种干的粉末原料。在应用时，该粉末不会放出任何危险性蒸气。而且，在应用时，本发明的预聚物粉末不会产生另外的有危害的固体废物。因此，本发明在经济上和环境上有显著效益。
下面为发明人为实施其发明所设想的最好模式的实例，这些实例只是为了进一步说明和公开本发明，并不构成对本发明的限制实例I在实施本发明的方法中使用了浮法玻璃工艺。可用于涂敷作业的具有底表面的玻璃带衬底是由该工艺生产的。该浮法玻璃工艺不是本发明的内容。
在浮法玻璃生产线上，就在退火炉后和洗涤及检查区前，在该浮法玻璃带的底部涂敷环氧树脂背涂层。该背涂层连续地涂敷在16英寸宽的浮法玻璃带的底部。在环氧树脂背涂层涂敷的区域，该浮法玻璃的温度大致为310°F。浮法玻璃的线速度是每分钟385英寸。
在本发明实例中所利用的预聚合物粉末是根据Pratt&Lambert公司的配制的，包含95％(重量)的Pratt&Lambert’s 88-990快速固化环氧树脂粉和5％(重量)的Dow Corning公司的Z-6040硅烷。一种类似于图3的流化床被用来将该粉末运送到该玻璃衬底上。用手工将粉末填充到流化床中。该粉末从流化床中的排出速度是每小时约42磅。
流化床有一个带有多孔隔板的金属流态化料斗。用一个具有斜壁的可移动的顶部来复盖该料斗。该流化床的宽度是12英寸，总高，包括可移动的顶部是18英寸高。该流化床与该顶部一起是16英寸长。斜壁相对于外壳的顶部附近形成一定的角度，从而形成了一个3/4英寸的开口或排出口，该出口沿着16英寸的整个顶部通过。两个返回口彼此安排在该顶部开口的每一侧。这两个返回口连接到一真空系统中以便将未被使用的粉返回到该流化床中。
该流化床安装在该浮法玻璃下面，在位于横跨移动式浮法玻璃处有一纵向开口。3/4英寸的开口位于离开该浮法玻璃衬底约1/2英寸的地方。该流化床要很平以便使得横跨该衬底的整个宽度的粉末云能达到均匀的分布。为了使该环氧树脂粉末流化，使用了压缩空气，以便在床内形成一种物料的云状物。该空气的相对湿度保持在低于25％，温度保持在60°F，压力保持在10psi。斜壁引导流化了的环氧树脂粉末云，将其送到顶部的3/4英寸的排出口处。该粉末被喷到浮法玻璃上，此处，粉末被固化在玻璃衬底上，从而形成了一层热固性环氧树脂涂层。没有粘到浮法玻璃上的过量粉末通过真空系统被返回到流化床中。为了使流化床的温度保持在低于粉末聚合的温度，在靠近流化床处安置冷却用的风扇。
在浮法玻璃上所得到的环氧树脂涂层的标称厚度为0.001英寸。该光滑的涂层在横跨该玻璃背面部分具有均匀厚度，边缘分明。当该背面的衬底移过浮法玻璃工艺过程的冷却区的水平排列的辊时，该涂层上的聚合物只有极小一部分被轧去或去除。
对所得制品进行了前面所述的2个粘合试验。该2个试验的结果表明粘合质量是令人满意的。另外，所得到的制品在可见光范围内的透光率小于1％。
实例II在此实例中重复实例I中所述的同样的程序和操作参数。但流化床中所用的预聚物粉末比实例1中使用的更多。为了与流化床里的较多粉末相匹配，要增加了该流化空气的量。
在所制得的膜中，其光滑环氧树脂背涂层比第一实例中的厚。该背涂层在衬底上的涂布是均匀的，其厚度约0.008英寸。该背涂层在该玻璃的纵向厚度上有很小的不均匀度。
实例III在本实例中提供经退火的玻璃衬底。该玻璃衬底在一传送炉中被加热到350°F的温度。为了对本发明的方法进行试验，该传送炉用于实验室中以模拟浮法玻璃工艺的背涂层涂敷条件。在实施本发明的方法前，该炉子利用在线辊子通过加热区来传送玻璃衬底。
Dow Corning公司的Z-6040硅烷作为粘合促进剂被喷在热玻璃衬底上。然后在该衬底的顶面上立即施加一种研磨的聚氯乙烯粉末。用手工均匀地施加该粉末。聚氯乙烯粉末在该衬底上被聚合从而形成聚合物背涂层。当将该玻璃衬底冷却到室温时，该聚合物涂层就固化了。不透明的精加工过的制品对可见光的透光率为小于1％。对制品进行上述的水浸试验。该聚氯乙烯背涂层显示出令人满意的粘合性能。预测的(Predictive)实例I实例I中所述的浮法玻璃工艺用来为实施本发明的方法提供玻璃带衬底。在玻璃生产工艺中的浮浴区的玻璃带的顶面上涂敷一层反射涂层。该反射涂层包括沉积并粘合到该玻璃表面的第一硅层。该硅层涂敷的标称厚度约240埃。标称厚度约800埃的二氧化硅中间层被涂敷在该硅层上。标称厚度约700埃的氧化锡层被沉积并粘合到该二氧化硅层上。
在该玻璃退火后立即在该区，将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带的底部。在本实例中，重复如实例I中所述的同样的程序和操作参数。该环氧树脂背涂层与反射涂层一起，形成一种适合于用作第一表面镜的制品。
所得到的该制品的横跨玻璃衬底的背衬部分具有一层均匀厚度的，光滑的环氧树脂背涂层。当允许通过该背涂层的可见光透光率小于1％时，该制品的涂层对可见光的反射率大于78％。当通过上述的粘合试验进行测量时，该背涂层也显示出令人满意的粘合性能。预测实例II实例I中所述的浮法玻璃工艺用来为实施本发明的方法提供玻璃带衬底。在该玻璃生产工艺过程的浮浴区的玻璃带的顶面上涂敷一层反射涂层。该反射涂层包括沉积并粘合到该玻璃表面的第一硅层。该硅层涂敷的标称厚度约200埃。一层标称厚度约1000埃的二氧化硅中间层被涂敷到该硅层上。一层标称厚度约700埃第二硅层被沉积并粘合到该二氧化硅层上。
在该玻璃退火后立即在该区的浮法玻璃的顶面上涂敷环氧树脂背涂层。环氧树脂背涂层直接涂敷到反射涂层上面。除了使用图4所示相同的流化床外，在本实例中重复了如实例I中所述的相同的程序和操作参数。该环氧树脂背涂层与该反射涂层一起，形成了一种适合用作第二表面镜的制品。
所得到的该制品的横跨玻璃衬底的背衬部分具有一层均匀厚度的，光滑的环氧树脂背涂层。当在4mm厚度测量时，该制品的来自玻璃的对可见光的反射率为大于75％。该制品允许可见光透过背涂层的透光率小于1％。通过上述粘合试验表明，该背涂层显示出令人满意的粘合性能。
权利要求
1.一种将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，包括以下步骤(a)提供一种预聚物粉末；(b)将上述粉末输送到靠近待涂的玻璃衬底的位置上，该玻璃衬底的温度高于该粉末的聚合反应温度；以及(c)将粉末喷到玻璃衬底上，其中该粉末在玻璃衬底上聚合以形成背涂层。
2.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中玻璃衬底是温度约为300-450°F的浮法玻璃带，以及上述粉末连续地被喷到上述浮法玻璃带上。
3.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中预聚物粉末是环氧树脂粉末。
4.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中预聚物粉末是聚氯乙烯粉末。
5.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中玻璃衬底是回火玻璃板，经空气淬火步骤后，将上述预聚物粉末喷到回火玻璃板上，同时该回火玻璃板温度保持在约300-450°F。
6.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中所述的粉末是一种快速固化粉末。
7.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中所述的预聚物粉末含有选自氨基硅烷，巯基硅烷，缩水甘油氧代硅烷，或异氰酸根合硅烷的具有有机官能团的硅烷粘结促进剂。
8.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中该粉末的标称大小约为20-120微米。
9.如权利要求1所述的将聚合物背涂层涂敷到衬底上的方法，其中玻璃衬底上的该背涂层对可见光的透光率小于1％。
10.一种将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，包括以下步骤(a)提供一种环氧树脂粉末；(b)将上述粉末输送到靠近待涂的玻璃衬底的位置上，该玻璃衬底的温度高于该环氧树脂粉末的聚合反应温度；以及(c)将环氧树脂粉末喷到玻璃衬底上，其中该环氧树脂粉末在该玻璃衬底上聚合，以形成热固性环氧树脂背涂层。
11.如权利要求10所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中该环氧树脂粉末含有选自氨基硅烷，巯基硅烷，缩水甘油氧代硅烷，或异氰酸根合硅烷的具有有机官能团的硅烷粘结促进剂。
12.如权利要求11所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中该具有有机官能团的硅烷是占粉末总重量达5％(重量)的3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷。
13.如权利要求10所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中玻璃衬底是浮法玻璃带，环氧树脂粉末连续地被喷到上述浮法玻璃带上，同时该玻璃带的温度约为300-450°F。
14.如权利要求10所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中玻璃衬底是回火玻璃板，经空气淬火步骤后，将上述环氧树脂粉末喷到回火玻璃板上，同时该回火玻璃板的温度约为300-450°F。
15.如权利要求14所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中环氧树脂粉末是一种环氧聚酯杂合物，所得到的该热固性背涂层具有抗紫外线照射的能力。
16.如权利要求10所述的将环氧树脂背涂层涂敷到衬底上的方法，其中环氧树脂粉末是快速固化的环氧树脂粉末。
17.一种在浮法玻璃带制造期间，将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，包括以下步骤(a)提供快速固化的环氧树脂粉末，该粉末包括选自氨基硅烷，巯基硅烷，缩水甘油氧代硅烷，或异氰酸根合硅烷的具有有机官能团的硅烷粘结促进剂；(b)将上述粉末输送到靠近待涂的浮法玻璃带的位置上，该浮法玻璃带的温度约为300-450°F，该温度高于环氧树脂粉末聚合反应温度；以及(c)将环氧树脂粉末喷到浮法玻璃带上，其中该环氧树脂粉末在玻璃衬底上聚合，以形成热固性环氧树脂背涂层。
18.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中缩水甘油氧代硅烷是占粉末总重量达5％(重量)的3-缩水甘油氧丙基-三甲氧基硅烷。
19.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中在浮法玻璃带上涂敷有背涂层的反面涂有二氧化硅涂层。
20.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中浮法玻璃带具有硅涂层，然后在浮法玻璃带上涂敷有背涂层的反面涂二氧化硅涂层。
21.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中粉末的标称大小约为20-120微米。
22.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中粉末的标称大小约为40微米。
23.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中玻璃衬底上的所述背涂层对可见光的透光率小于1％。
24.根据权利要求17所述的将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上的方法，其中背涂层厚度约为0.002-0.008英寸。
25.一种在其表面上具有按权利要求1所述方法制备的聚合物背涂层的衬底。
26.一种在其表面上具有按权利要求17所述方法制备环氧树脂背涂层的衬底。
27.一种在浮法玻璃带制造期间，将环氧树脂背涂层涂敷到浮法玻璃带上以生产镜子的方法，包括以下步骤(a)提供一种在其表面涂有及粘结有光反射涂层的浮法玻璃带；(b)提供一种环氧树脂粉末；(c)将上述粉末输送到靠近上述浮法玻璃带的位置上，该浮法玻璃带的温度高于该环氧树脂粉末的聚合温度；以及(d)将上述环氧树脂粉末喷到上述浮法玻璃带上，其中该环氧树脂粉末在浮法玻璃带上聚合以形成一层热固性环氧树脂敷层。
28.如权利要求27所述的制备镜子的方法，其中环氧树脂粉末被喷到所述涂层上，并在其上聚合以形成第二表面镜子。
29.如权利要求28所述的生产镜子的方法，其中所述涂层包括涂在并粘结到浮法玻璃带上的第一硅层，涂在并粘结到第一硅层上的二氧化硅层，和涂在并粘结到二氧化硅层上的第二硅层。
30.如权利要求27所述的生产镜子的方法，其中环氧树脂粉末被喷到浮法玻璃衬底的涂有所述涂层面的反面上，并在其上聚合以形成一种第一表面镜子。
31.如权利要求30所述的生产镜子的方法，其中所述的涂层包括涂在并粘结到浮法玻璃带表面的硅层，涂在并粘结到上述硅层上的二氧化硅层，和涂在并粘结到上述二氧化硅层上的氧化锡层。
32.如权利要求27到31中任一项所述的生产镜子的方法，其中玻璃带上的该聚合物背涂层对可见光透光率小于1％。
33.一种在其表面上具有按权利要求32所述方法制备的聚合物背涂层的镜子。
全文摘要
本发明涉及通过使用涂敷到玻璃衬底表面的预聚物粉末,在该衬底上形成聚合物背涂层的方法。可在现有的衬底制造或加工过程的生产线上涂敷该背涂层,同时该衬底温度要足够高,以使该粉末能发生聚合。所得到的带有背涂层的衬底是经久耐用的并抗磨损,并显示了极好的不透明和粘结性能。这种涂敷有聚合物的衬底可用作一种理想的镜子。
文档编号B32B17/10GK1191548SQ96195820
公开日1998年8月26日 申请日期1996年6月5日 优先权日1995年6月7日
发明者P·F·格尔哈丁格尔, D·M·内尔森 申请人:利比-欧文斯-福特公司