CN101481569B - 具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料、制法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料。具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其为单组分漆，主要成膜物质为紫胶树脂和含氟丙烯酸树脂。本发明涂料对多种金属和非金属镀层均有优异的附着力，成膜速度快，而且具有优异的防腐蚀性能，CASS试验达到480小时以上。本发明工艺简单，操作简便，采用单组分施工，漆膜对多种镀膜基材都具有优异的附着力，耐水性好，耐腐蚀性超强，漆膜坚硬而且柔韧性好。该涂料特别适用于电弧离子镀膜镜的镜背保护涂料。

Description

具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料、制法及其应用

一、技术领域：

本发明涉及涂料，特别是用于具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料。

二、背景技术：

传统的制镜技术一般在玻璃表面镀银或镀铝作为反射层。这两种方式都存在一些缺点：首先，该技术只能用于生产普通白镜，若要生产带有装饰性效果的金镜、茶镜、灰镜等，则需要使用相应颜色的玻璃，成本高昂；其次，银和铝都比较容易受到氧和水的腐蚀，使用寿命不长，比如镀银镜一般要求CASS实验(铜加速酸性盐雾试验，用于检测镜子的抗腐蚀能力，参见国际标准ISO9227)达到120小时，而镀铝镜则要求更低。

电弧离子镀膜是革命性的全新制镜技术，其原理是基于冷阴极自持真空弧光放电理论。该技术以镀膜材料作为靶极，使靶表面产生弧光放电，从而将靶极蒸发电离，最后在气体离子或被蒸发物质离子轰击下，将被蒸发物质或其反应产物沉积在基片上。它是一种自蒸发自离化式固体蒸发源。这种蒸发源可蒸镀金属材料、合金材料，也可进行反应离子镀，如TiN、TiC、(TiAl)N、ZrN、等超硬膜，Al、Ag、Cu高低温耐蚀膜、不锈钢、黄铜、镍铬、(TiAl)N、Ti、Cr等装饰保护膜。采用不同的镀膜材料，可以生产具有不同功能、不同效果的功能性装饰镜，如导电镜，防雾镜，单面可视玻璃，彩色镜(如金镜，茶镜，灰镜)，Low-E节能隔热玻璃等等。

作为电弧离子镀膜镜重要的配套材料之一，国内尚无相应的镜背保护涂料。电弧离子镀膜镜由于基材多种多样，既有金属的也有非金属的，普通的涂料在其表面难以附着。为了对多种表面都有很好的附着，必须达到两“多”的目标：一是活性基团种类多，这样对于各种极性和非极性表面都有较好的附着；二是活性基团数量多，这样附着力才强。另外，为了延长电弧离子镀膜镜的使用寿命，其镜背保护涂料需要有超强的防腐蚀能力，通常CASS试验需要达到480小时以上，为普通银镜保护涂料的4倍，普通的涂料难以达到这个防腐蚀性能。

三、发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有优异附着力和防腐性能的镜背保护涂料，基于氟碳树脂和紫胶树脂，该涂料对多种金属和非金属表面都具有良好的附着，同时又具有超强的防腐蚀能力；另外本发明还提供镜背涂料的制法，工艺简单。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其为单组分漆，主要成膜物质为紫胶树脂和含氟丙烯酸树脂。

所述含氟丙烯酸树脂为含氟丙烯酸单体与乙烯基化合物、烯醇和烯酸的四元共聚物，其中含氟丙烯酸单体不少于单体总重量的50％。其中所述含氟丙烯酸单体为丙烯酸三氟乙酯或甲基丙烯酸三氟乙酯或两者按任意重量比混合的组合物。所述乙烯基化合物为苯乙烯或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体或按任意重量比混合的二元或三元组合物。所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯。所述烯醇为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。所述烯酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。

所述镜背保护涂料由以下原料按固体重量份配制：紫胶树脂：10-50份，氟碳树脂：10-30份，着色颜料：1-10份，体质颜料：0-50份，助剂0-10份，溶剂：20-75份。

所述溶剂为50-70％重量份的乙醇与30-50％重量份的二甲苯的组合物。

本发明具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其制法是：首先将紫胶树脂溶于乙醇中，然后和含氟丙烯酸树脂、着色颜料、体质颜料、溶剂混合均匀后砂磨至细度25μm以下，形成均匀的彩色涂料。

本发明具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其应用是：用稀释剂将镜背保护涂料稀释到30-60s(涂-4杯，25℃)后，涂于镀层表面后，在150℃下烘烤3-5分钟，即可固化成膜，其中稀释剂采用乙醇和二甲苯按1∶1重量比配制。

本发明具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，应用紫胶树脂和含氟树脂作为主要成膜物。紫胶树脂是紫胶虫吸取寄主树树液后分泌出的紫色天然树脂，具有许多独特的优良性能。紫胶树脂的主要成份是一系列多羟基羧酸组成的混合物，这些酸大都以内酯和交酯的形式存在于紫胶中，结构如附图1所示。紫胶树脂易溶于酒精或碱溶液，其涂膜坚硬、具有优良的光泽和韧性，它与各种材料如木材、玻璃、金属、纸张和云母等的表面粘结力特强、抗酸、抗脂肪烃溶剂，防潮、防锈、耐油、电绝缘性和热塑性能良好，对人体无毒性和刺激性，因此是一种具有多种用途的天然树脂，其用途遍及国防、电器、涂料、机械、橡胶、塑料、医药等工业部门。用紫胶树脂制备的紫胶涂料，使用方便，附着力强，干燥迅速，漆膜光滑、坚硬，光泽均匀。

由于紫胶树脂具有上述独特的优点，因此特别适合用来制备镜背保护涂料。由于电弧离子镀膜镜可采用多种基材进行镀膜，普通的涂料很难具备较好的附着力。而紫胶树脂独特的结构决定了其对各种各种基材形成的镀膜都具有优异的附着力。

紫胶树脂仅仅提供了附着力，而本发明所提供镜背保护涂料的优异防腐蚀能力来源于含氟丙烯酸树脂。众所周知，氟碳树脂具有优异的耐候性及耐腐蚀性能，但是同时也具有价格高、与其他树脂混溶性差、对颜料润湿性差等缺点。因此，本发明使用含氟丙烯酸树脂作为第二种主成膜物。含氟丙烯酸树脂中的含氟单体提供了接近氟树脂的耐候性及耐腐蚀性能；乙烯基化合物提供在溶剂中的溶解能力；烯醇的羟基和烯酸的羧基一方面提供了附着力，一方面增加了与极性的紫胶树脂混溶，而且在成膜时起到与紫胶树脂上的羟基和羧基交联固化的作用。

本发明工艺简单，操作简便，采用单组分施工。本发明镜背保护涂料施工在镀膜表面，130-150℃下烘烤3-5分钟即可固化成膜，生成的漆膜对多种镀膜基材都具有优异的附着力，耐水性好，耐腐蚀性超强，漆膜坚硬而且柔韧性好。

四、附图说明：

图1为本发明紫胶树脂的主要成份的结构示意图。

五、具体实施方式：

下面结合具体实施例图对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

实施例1：紫胶树脂的溶解：

首先称取片状紫胶树脂50kg和乙醇50kg，倒入容器中并不断搅拌，直至全部溶解为止，过滤后存放到相应的容器中备用，固体分为50％。

实施例2：含氟丙烯酸树脂的合成：

将60公斤甲基丙烯酸三氟乙酯，20公斤甲基丙烯酸甲酯，10公斤甲基丙烯酸羟乙酯和10公斤丙烯酸混合均匀后，将4公斤过氧化苯甲酰溶解于混合单体中。此处过氧化苯甲酰作为聚合反应的引发剂。引发剂的选择和用量属于本领域的一般常识，许多重氮化合物和过氧化物都可以作为引发剂。可用于本合成反应的引发剂包括但不限于偶氮二异丁腈，过氧化苯甲酰，异丙苯过氧化氢等。

在一个250L反应釜中，投入60公斤二甲苯，通入二氧化碳或氮气排出空气，加热到回流后，保持在回流状态下，滴加准备好的单体和引发剂溶液，在4小时内滴完。然后继续回流4小时，聚合反应完成。单体转化率大于95％，固体分约为60％。

实施例3：镜背保护涂料的制备和施工

制备：

称取实施例1中的固体分50％的紫胶树脂60公斤、实施例2中的60％的含氟丙烯酸15公斤，着色颜料铁红5公斤，体质颜料硫酸钡3公斤、滑石粉2公斤，溶剂二甲苯15公斤，混合均匀后砂磨至细度25μm以下，出料后得镜背保护涂料。

制得的涂料总重100公斤，固体分含量50±1％，粘度：120-160s(涂-4杯，25℃)

应用施工：

用上述所得镜背保护涂料用乙醇和二甲苯的混合溶液(1/1重量比)稀释到粘度为30-60s(涂-4杯，25℃)，搅拌均匀，淋涂到镀膜镜上，在150℃下烘烤3分钟即可固化成膜，得到了光泽度高的漆膜，对漆膜进行检测，达到了表1所示的性能指标：

表1性能指标

序号	检测项目	标准要求	结果
				1	漆膜厚度	单层	20-25μm
2	硬度	铅笔硬度	4H
				3	附着力	网格测试	1级
4	耐水浸泡性	GB/T 1733-93	720小时无变化
				5	耐水煮	100℃沸水	10小时无变化
6	CASS试验	ISO 9227	480小时无变化

实施例4：镜背保护涂料的制备和施工

制备：

称取实施例1中的固体分50％的紫胶树脂60公斤、实施例2中的60％的含氟丙烯酸20公斤，着色颜料炭黑4公斤，体质颜料滑石粉4公斤，溶剂二甲苯12公斤，混合均匀后砂磨至细度25μm以下，出料即得成品涂料。

制得的镜背保护涂料总重100公斤。固体分含量50±1％，粘度：110-200s(涂-4杯，25℃)

应用施工：

用上述所得镜背保护涂料用乙醇和二甲苯的混合溶液(1/1重量比)稀释到粘度为10-30s(涂-4杯，25℃)，搅拌均匀，喷涂到镀膜镜上，在150℃下烘烤3分钟即可固化成膜，得到了光泽度高的漆膜，对漆膜进行检测，同样达到了实施例3中表1所示的性能指标。

实施例5：镜背保护涂料的制备和施工

制备：

称取实施例1中的固体分50％的紫胶树脂50公斤、实施例2中的60％的含氟丙烯酸10公斤，着色颜料炭黑0.5公斤，钛白粉5.5公斤，体质颜料滑石粉10公斤，硫酸钡3公斤，溶剂乙醇5公斤，二甲苯16公斤，搅拌均匀后砂磨至细度在25μm以下即得成品涂料。

制得的镜背保护涂料总重100公斤。固体分含量45±1％，粘度：100-120s(涂-4杯，25℃)

应用施工：

用上述所得镜背保护涂料用乙醇和二甲苯的混合溶液(1/1重量比)稀释到粘度为30-60s(涂-4杯，25℃)，淋涂或喷涂于镀膜玻璃板上，在150℃下烘烤5分钟即可固化成膜，得到了光泽度高的漆膜，对漆膜进行检测，达到了实施例3表1所示的性能指标。

实施例6

氟碳树脂的合成：

将60公斤丙烯酸三氟乙酯，20公斤甲基丙烯酸乙酯，10公斤丙烯酸羟乙酯和10公斤甲基丙烯酸混合均匀后，将4公斤偶氮二异丁腈溶解于混合单体中。在一个250L反应釜中，投入60公斤二甲苯，通入二氧化碳或氮气排出空气，加热到回流后，保持在回流状态下，滴加准备好的单体和引发剂溶液，在4小时内滴完。然后继续回流4小时，聚合反应完成。单体转化率大于95％，固体分约为60％。

称取实施例1中的固体分50％的紫胶树脂60公斤、上述60％的氟碳树脂10公斤，着色颜料炭黑0.5公斤，钛白粉5.5公斤，体质颜料滑石粉10公斤，硫酸钡3公斤，溶剂乙醇5公斤，二甲苯16公斤，搅拌均匀后砂磨至细度在25μm以下即得成品涂料。

制得的镜背保护涂料总重100公斤。固体分含量45±1％，粘度：100-120s(涂-4杯，25℃)

应用施工：

用上述所得镜背保护涂料用乙醇和二甲苯的混合溶液(1/1重量比)稀释到粘度为30-60s(涂-4杯，25℃)，淋涂或喷涂于镀膜玻璃板上，在150℃下烘烤5分钟即可固化成膜，得到了光泽度高的漆膜，对漆膜进行检测，达到了实施例3表1所示的性能指标。

Claims (4)

1.具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其特征是：其为单组分漆，主要成膜物质为紫胶树脂和含氟丙烯酸树脂，涂料由以下原料固体重量份配制：紫胶树脂：10-50份，含氟丙烯酸树脂：10-30份，着色颜料：1-10份，体质颜料：0-50份，助剂0-10份，溶剂：20-75份；

所述含氟丙烯酸树脂为含氟丙烯酸单体，乙烯基化合物，烯醇和烯酸的四元共聚物，其中含氟丙烯酸单体不少于单体总重量的50％；

所述含氟丙烯酸单体为丙烯酸三氟乙酯或甲基丙烯酸三氟乙酯或两者按任意重量比混合的组合物；

所述乙烯基化合物为苯乙烯或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体或按任意重量比混合的二元或三元组合物；

所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸丁酯；

所述烯醇为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；

所述烯酸为丙烯酸或甲基丙烯酸。

2.根据权利要求1所述的具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料，其特征是：溶剂为50-70％重量的乙醇与30-50％重量的二甲苯的组合物。

3.权利要求2所述具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料的制法，其特征是：首先将紫胶树脂溶于乙醇中，然后和含氟丙烯酸树脂、着色颜料、体质颜料、溶剂混合均匀后砂磨至细度25μm以下，形成均匀的彩色涂料。

4.具有优异附着力和防腐蚀性能的镜背保护涂料的应用，其特征是：用稀释剂将权利要求1-2任一项所述的镜背保护涂料稀释，使其粘度达到涂-4杯在25℃测量时为10-60s，涂于镀层表面后，在150℃下烘烤3-5分钟，即可固化成膜，其中稀释剂采用乙醇和二甲苯按1∶1重量比配制。

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