具有装饰涂层的玻璃或微晶玻璃制品制造技术

为了提供在玻璃以及微晶玻璃上呈现出改善了的耐热性和强度，并且在衬底上没有强度下降现象，或者至少在衬底上不再有任何明显的强度下降现象的装饰涂层，本发明专利技术提供制备具有装饰涂层的玻璃或者微晶玻璃制品的方法，其中，至少有一种装饰颜料与溶胶－凝胶粘结剂相混合，与溶胶－凝胶粘结剂混合了的颜料通过退火在制品的玻璃或者微晶玻璃衬底上固化形成具有多孔的类陶瓷结构的装饰涂层。

Glass or glass-ceramic articles having decorative coatings

In order to provide exhibits improved heat resistance and strength in glass and glass ceramics, and there is no strength decreasing on the substrate, or at least on the substrate has no decorative coating any obvious strength decrease phenomenon, the present invention provides a method for preparing, with a decorative coating glass or glass ceramics products which, at least there is a mix of decorative paint and sol-gel binder, and sol gel binder mixed pigment to form a decorative ceramic coating structure with porous glass or by annealing in microcrystalline glass substrate curing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及装饰涂层；更具体的，本专利技术涉及用在玻璃 或微晶玻璃上的这类涂层。
技术介绍
由玻璃或者更具体的由微晶玻璃制成的部件广泛应用在热环境 中。这样的一个具体例子是用微晶玻璃作炉灶面。这种应用给装饰涂 层提出了特殊需求。为了提供耐用制品，装饰涂层必须能长时间抵抗 其暴露在其中的可达几百度的温度。已经进行了多年深入程度的努力，来釆用不是通体着色的透明的 微晶玻璃作炉灶面，这与传统的微晶玻璃炉面不同，传统的是透明的， 并且是通体着色的，因此具有发黑或者发暗的效果。这类没有通体着 色的透明的炉面已经越来越多地用在设计台面上，因为以这种方式使 得例如使高分辨率的显示一体化，以及实现各种颜色效果和外观成为 了可能。为了实现着色的无反射不透明的涂层，采用颜料涂层是特别 有利的。很长时间以来就已经知道了通过制备加颜料的涂层来对炉灶区作 标志，以及在微晶玻璃上表面上作标注。正是在这样的背景下使用了 熔剂基涂层。然而，对于制备不透明涂层，特别是在微晶玻璃底面上， 这种熔剂基涂层是不适用的，因为如果同时目的是要保证对于技术上 应用，例如作为微晶玻璃炉面足够的玻璃强度的水平，它们就不能用 来获得足够的不透明度。与此相反，釆用成熟的配方，聚硅氧烷基涂 层可以用来得到基本上不损害所需要的高水平玻璃强度的微晶玻璃。 然而，采用聚硅氧烷基涂层，在温度载荷下会发生退色，这在用作装 饰涂层，比如微晶玻璃炉面的背景下是不能接受的。溶胶-凝胶涂层代表了另外一种替代熔剂基和聚硅氧烷基加颜料的涂层的涂层。例如从DE 10313630 Al中所知道的加颜料的溶胶-凝胶涂层。这些涂层不会 损害玻璃的强度到比如与熔剂基涂层同样的程度，另外，与聚硅氧烷 基着色料相比还更不易退色。采用溶胶-凝胶基着色料，可以获得涂层 足够不透明的涂敷衬底。EP 0729442公开了一种在衬底上制备功能性玻璃质涂层的方法， 其中的涂层用通过硅烷、有机硅烷水解和缩聚可获得的组合物，以及 在合适的场合，从形成玻璃的组分的化合物，并通过与功能性载体混 合来制得。功能性载体可以是温度稳定的染料或者颜料、金属氧化物 或者非金属氧化物、着色金属离子、金属胶体，或者可以在还原条件 下反应生成金属胶体的金属-化合物胶体。然后将与功能性载体混合的 组合物施用到衬底上，然后通过热致密化形成玻璃质涂层。另外，EP 1218202 /^开了一种制备印刷^于底的方法，用成^f象方式 将含有形成基体的凝固剂的印刷膏施用到衬底上，这种凝固剂由溶胶-凝胶工艺制得，并且基于聚有机硅烷，是一种或多种颜色的，发光的， 导电的和/或催化活化的填料，并通过热处理的方法致密化。这种致密 化在比其所形成的基体的玻璃转变温度低的温度下进行。因此，这两种方法所制得的涂层中都含有玻璃质的基体。这类涂 层通常是比较致密的，特别是对渗透来讲是致密的，然后还能防止外 部物质的侵入。因为这些物质会改变这些层的外观，或者甚至有可能 损害下面的衬底，这也是一个重要的方面。然而，形成玻璃质的涂层 需要低的颜料份数。而由于颜料份数低，为了得到所希望的光学效果， 比如像擦光的(brushed)不锈钢的外观，进而就需要厚层。这些厚层的 需要反过来有可能是不利的，尤其是由于在衬底和涂层之间热膨胀系 数的显著差异。如果衬底在高温环境下使用，比如以涂敷的微晶玻璃 炉灶面的形式使用，固态的玻璃质涂层可能在所发生的周期温度栽荷 下成片脱落或者开裂。而且衬底的强度也会下降。
技术实现思路
所以本专利技术的一个目的就是提供这样的装饰涂层，其在玻璃和微 晶玻璃上呈现出改善的耐热性和强度，并且在衬底上没有强度下降的 作用，或者至少不再有任何明显的强度下降的作用。在本专利技术中，没 有明显的强度下降指的是涂层改善了玻璃的强度，或者对其没有一点 儿影响，或者只有一定程度的影响，使产品，比如像微晶玻璃灶面， 仍然在整体上满足根本需要。通过独立权利要求的主题，已经通过非常让人吃惊的简单的方法 实现了这个目的。本专利技术的有利的实施方案和扩展在从属权利要求中 具体给出。因而，本专利技术提供制备具有装饰涂层的玻璃或者微晶玻璃制品的 方法，其中，至少有一种装饰颜料优选与仅仅少量的溶胶-凝胶粘结剂 相混合，与溶胶-凝胶粘结剂混合的这种或者这些颜料在施用到制品的 玻璃或者微晶玻璃衬底上之后，通过退火固化形成具有多孔的，优选 纳米孔的，类陶资结构的装饰涂层。因此，所采取的工艺路线与在比如EP 1218202或者EP 0729442中所给出的不同。在本专利技术的组合物的情况下，溶胶-凝胶粘结剂和颜料不形成玻璃 质涂层；相反，与其明显不同，该涂层是多孔的，或者含有孔的，并 且类似陶瓷。已惊奇的发现，通过这种方法，涂层变得更有弹性，由 此可以补偿在衬底和装饰涂层之间的温度膨胀系数的差异。并且，通 过这样的方法，还避免了装饰涂层的成片脱落和/或装饰涂层或者村底 中降低强度的微裂紋的发展。用于本专利技术目的的类陶瓷结构是这样一种涂层结构，其是无机的， 在金属导电性意义上是完全非金属性的，更特别地，主要是多晶的。 然而，这并不排除涂层中的小区域或者小的涂层部分，比如在固化的 溶胶-凝胶粘结剂内，仍存在无定形结构的可能。另外，用于本专利技术目 的的溶胶-凝胶粘结剂是一种作为用于涂层的其他成分，更具体的，是 用于颜料的粘结剂的溶胶-凝胶。可供选择地或另外地，本专利技术的装饰涂层还可以描述成是具有固 化的溶胶-凝胶粘结剂的装饰涂层，其中，该涂层体积的主要部分由填料和/或颜料颗粒形成。高份数的颜料颗粒意味着这类涂层可以比到现在为止已知的不透明的颜料涂层薄很多。涂层厚度优选不超过70微米，但通常会更薄。 作为薄的层厚带来的结果是对涂敷的制品的强度至多只有轻微的影 响。另外，减小了加热所带来的热应力。特别是在微晶玻璃上，施用可以长时间抵抗在操作中发生的比如 炉灶面的相当高的温度载荷，并且同时没有明显强度下降的耐用的附 着牢固的涂层，通常是有问题的。造成这种情况的原因之一是微晶玻 璃的温度膨胀低。然而，已经发现，含有高颜料份数的本专利技术的涂层 满足这些需要。因而，尤其可以用本专利技术的方法来制备的具有装饰的玻璃或者微 晶玻璃制品包括具有装饰涂层的玻璃或者微晶玻璃衬底，所述装饰涂 层包括多孔的，更具体的是纳米孔的，类陶瓷结构，并含有颜料和固 化的溶胶-凝胶粘结剂。在退火过程中发生的固化过程通常有利地伴随着溶胶-凝胶粘结 剂的致密化，总的来讲，伴随着这一过程可以得到更致密强度更大的 涂层结构。具体优选的，将溶胶-凝胶粘结剂和装饰颜料以及任何其它的组分 预先混合，然后将所得到的混合物施用到衬底上，然后将这样施用的 涂层通过退火固化形成最终的具有多孔类陶瓷结构的装饰涂层。对于 装饰涂层来讲，要得到单个组分的彻底混合,这样是尤其有利的。为了得到所希望的混合组分的一致性，还可以往混合物中进一步 加入比如填料、溶剂或者添加剂的组分。为本专利技术的目的，"溶剂" 一词还包括针对溶胶颗粒的分散介质。溶胶-凝胶粘结剂优选从由水解反应然后凝固反应生成的溶胶中 制备，例如，其包括至少一种可水解的有机金属化合物，更具体地一 种有机硅化合物，在醇溶液中与水发生反应，形成二氧化硅或者有机 硅衍生物，或者其它的有机取代的氧化硅。这里，有机金属化合物是 指本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备具有装饰涂层的玻璃或者微晶玻璃制品的方法，其中，至少有一种装饰颜料与溶胶－凝胶粘结剂相混合，与溶胶－凝胶粘结剂混合了的这种颜料通过退火在制品的玻璃或者微晶玻璃衬底上固化形成具有多孔的类陶瓷结构的装饰涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H埃泽曼，G韦伯，G勒默尔朔伊尔曼，M克卢格，J舒马赫尔，S克诺赫，A卡勒德尔，A安东，
申请(专利权)人：肖特股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]