CN115140952B - 染色玻璃的镀膜提亮方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种染色玻璃的镀膜提亮方法，包括以下步骤：S1.在玻璃基材表面镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜；S2.在所述复合膜表面构建色彩层；S3.在所述色彩层表面制纹，得到染色玻璃。并对二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材进行改性，显著提高其致密性和均匀性。采用此种特殊网络结构的陶瓷靶材能够使得二氧化钛和二氧化硅复合膜呈现均匀的的白色透明膜层，能够对其表面的色彩层起到显著的提亮作用，从而赋予染色玻璃高度美观性和金属质感。

Description

染色玻璃的镀膜提亮方法

技术领域

本发明涉及玻璃制备技术领域，尤其涉及一种染色玻璃的镀膜提亮方法。

背景技术

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，对装饰玻璃的要求也越来越高。装饰玻璃通常通过在玻璃表面构造色彩或纹理涂层，从而赋予其美观性。UMI工艺是目前比较成熟的一种工艺，UMI工艺玻璃具有高精细度立体纹理、半透显影触摸效果、更强的光泽感和精致的金属质感。UMI工艺玻璃主要为UMI成品膜转印在玻璃表面，受激光雕刻、镀膜等技术和加工环境制约，UMI工艺玻璃制作成本高、难度大、成品率低，且半透效果不能随意调节，局限较多。而且，色彩受镀膜层影响较大。

专利CN201710214574.2公开了一种可钢化抗氧化耐腐蚀彩色镀膜玻璃，在玻璃基材表面上通过真空溅射镀膜技术依次镀上第一介质层、出色层、金属反射层、第二介质层、抗氧化耐高温层及保护层，第一介质层和第二介质层均为金属氧化物膜层。该方案通过溅射镀膜提高了各层的紧密度及与玻璃基材的附着力，但过多非色彩层的设置会影响出色层的色彩纯度和亮度，使得色彩感官不佳，尤其是金属氧化物介质层如果不够均匀，且纯度不够高时，很容易呈现杂色，严重影响色彩效果。

有鉴于此，有必要设计一种改进的染色玻璃的镀膜提亮方法，以解决上述问题。

发明内容

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染色玻璃的镀膜提亮方法，通过在色彩层与玻璃基材之间镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜，该膜呈现均匀的亮白色，从而显著提高色彩亮度，进而提高玻璃的整体美观度。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种染色玻璃的镀膜提亮方法，包括以下步骤：

S1.在玻璃基材表面镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜；

S2.在所述复合膜表面构建色彩层；

S3.在所述色彩层表面制纹，得到染色玻璃。

作为本发明的进一步改进，所述二氧化钛和二氧化硅复合膜通过将二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材进行磁控溅射得到。

作为本发明的进一步改进，所述二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材的制备方法包括：

S11.将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷溶于乙醇和水混合溶液中，加入氨水反应1-4h，得到二氧化硅预聚溶胶；

S12.向所述二氧化硅预聚溶胶中加入钛酸酯和磷酸铵反应2-4h，再加入粘结剂搅拌混合1-2h，然后干燥研磨，得到二氧化钛和二氧化硅复合微粒；

S13.将所述二氧化钛和二氧化硅复合微粒热压成型，然后高温烧结，得到复合陶瓷靶材。

作为本发明的进一步改进，所述正硅酸乙酯、钛酸酯和粘结剂的质量比为1：(0.8-1.2)：(0.005-0.01)；所述粘结剂为聚乙烯醇。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述色彩层通过浸染、喷涂、丝印或喷绘制备得到。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述制纹包括：在所述色彩层表面辊涂一层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，然后进行UV固化及热固化。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述UV光固化丙烯酸树脂涂层，厚度为30-100um。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述热固化是在160-200℃下烘烤5-10min。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，在制纹前，先在所述色彩层表面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层进行打底。

作为本发明的进一步改进，所述溶剂型透明树脂涂层为热固化环氧树脂涂层。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供的染色玻璃的镀膜提亮方法，通过在色彩层与玻璃基材之间镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜，该复合膜呈现均匀的的白色透明膜层，能够对其表面的色彩层起到显著的提亮作用，使得玻璃色彩鲜明，饱和度更高，因此玻璃整体美观性优异。

2.本发明先制备二氧化硅交联网络，再与钛酸酯杂化缩聚，接着在干燥前加入粘结剂，能够使得粘结剂充分渗透到凝胶网络中，发生物理吸附或化学接枝，以使得干燥研磨得到的复合微粒中均匀吸附粘结剂，进而防止粘结剂由于分布不均匀，导致高温煅烧降解时，发生局部过降解，或者局部粘结性弱，造成复合陶瓷结构不均匀的问题。由于在二氧化硅和二氧化钛杂化网络的湿态下加入粘结剂，有助于粘结剂的渗透分散，因此粘结剂的添加量相比现有技术显著降低，并能保证粘结性，从而减小了粘结剂高温热降解对陶瓷致密性和均匀性的影响。如此得到的陶瓷靶材能够显著提高复合膜的提亮效果。

附图说明

图1为本发明得到的染色玻璃的结构示意图。

图2为实施例1制备的染色玻璃。

附图标记

1-纹理层；2-色彩层；3-镀膜层；4-玻璃基材；5-封底层。

具体实施方式

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。

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。

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。

请参阅图1所示，本发明制备的染色玻璃一般包括玻璃基材4和依次设置在玻璃基材4表面的镀膜层3、色彩层2和纹理层1，一般还在玻璃基材4底部设置封底层5。

具体地，本发明提供一种染色玻璃的镀膜提亮方法，包括以下步骤：

S1.在玻璃基材表面镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜；

S2.在所述复合膜表面构建色彩层；

S3.在所述色彩层表面制纹，得到染色玻璃。

如此设置，二氧化钛和二氧化硅复合膜呈现均匀的的白色透明膜层，能够对其表面的色彩层起到显著的提亮作用，使得玻璃色彩鲜明，饱和度更高，因此玻璃整体美观性优异。

所述二氧化钛和二氧化硅复合膜通过将二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材进行磁控溅射得到，将靶材在真空度为0.01-5Pa的料仓中，将玻璃基材安装在溅射室，控制磁控溅射参数为：真空度500Pa，溅射氩气气压0.5Pa。复合膜厚度为8-15um，呈现亮白色，有助于起到提亮作用。

所述二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材的制备方法包括：

S11.将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷(两者质量比为1：(0.1-0.3))溶于乙醇和水混合溶液中，加入氨水反应1-4h，优选为1-2h，得到二氧化硅预聚溶胶；此步骤反应温度控制在60-80℃，通过短时间的缩聚，形成初始交联网络，以便后续与钛酸酯进一步反应，形成杂化凝胶网络；

S12.向所述二氧化硅预聚溶胶中加入钛酸酯和磷酸铵反应2-4h，再加入粘结剂搅拌混合1-2h，然后干燥研磨，得到二氧化钛和二氧化硅复合微粒；钛酸酯自身水解缩聚得到二氧化钛网络，并可与二氧化硅预聚溶胶网络边缘的羟基反应，得到杂化网络；接着在干燥前加入粘结剂，能够使得粘结剂充分渗透到凝胶网络中，发生物理吸附或化学接枝，以使得干燥研磨得到的复合微粒中均匀吸附粘结剂，进而防止粘结剂由于分布不均匀，导致高温煅烧降解时，发生局部过降解，或者局部粘结性弱，造成复合陶瓷结构不均匀的问题。

S13.将所述二氧化钛和二氧化硅复合微粒热压成型，然后高温烧结，得到复合陶瓷靶材。

所述正硅酸乙酯、钛酸酯和粘结剂的质量比为1：(0.8-1.2)：(0.005-0.01)；所述粘结剂为聚乙烯醇，羟基可与凝胶网络反应。钛酸酯为太酸丁酯、太酸乙酯等。本发明由于在二氧化硅和二氧化钛杂化网络的湿态下加入粘结剂，有助于粘结剂的渗透分散，因此粘结剂的添加量相比现有技术显著降低，并能保证粘结性，从而减小了粘结剂高温热降解对陶瓷致密性和均匀性的影响。

步骤S2中，所述色彩层通过浸染、喷涂、丝印或喷绘制备得到，优选通过喷绘得到。

步骤S3中，所述制纹包括：在所述色彩层表面辊涂一层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，然后进行UV固化及热固化。如此制得的纹理精细度和均匀度高。

步骤S3中，所述UV光固化丙烯酸树脂涂层，厚度为30-100um。

步骤S3中，所述热固化是在160-200℃下烘烤5-10min。

步骤S3中，在制纹前，先在所述色彩层表面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层进行打底。所述溶剂型透明树脂涂层为热固化环氧树脂涂层。通过打底层，有助于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。

实施例1

一种染色玻璃的镀膜提亮方法，包括以下步骤：

S1.在玻璃基材表面通过磁控溅射镀上一层厚度为8μm的二氧化钛和二氧化硅复合膜；

其中，磁控溅射采用二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材，制备方法包括：

S11.将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷(两者质量比为1：0.2)溶于乙醇和水混合溶液中，加入适量氨水反应2h，得到二氧化硅预聚溶胶；

S12.向所述二氧化硅预聚溶胶中加入钛酸酯和磷酸铵反应3h，再加入粘结剂聚乙烯醇搅拌混合2h，然后干燥研磨，得到二氧化钛和二氧化硅复合微粒；其中，正硅酸乙酯、钛酸酯和粘结剂的质量比为1：1：0.008；

S13.将所述二氧化钛和二氧化硅复合微粒热压成型，然后900℃下高温烧结4h，得到复合陶瓷靶材。经测试，该陶瓷靶材的密度为6.12g/cm³，相对密度为99.3％。将此种陶瓷靶材溅射至玻璃基材表面，能够得到亮白色复合膜，起到显著的提亮作用。

S2.在所述复合膜表面通过喷绘法构建色彩层；

S3.在所述色彩层表面制纹，得到染色玻璃。

如图2所示，本实施例得到的染色玻璃色彩鲜亮，以未制备镀膜层的作为参照，本实施例提亮度为32％。具备较好的金属质感。该玻璃还具有耐酸耐碱耐水煮、耐酒精的良好性能。

对比例1

一种染色玻璃的镀膜提亮方法，与实施例1相比，不同之处在于，粘结剂在干燥研磨后与二氧化钛和二氧化硅复合微粒混合热压。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。

对比例2

一种染色玻璃的镀膜提亮方法，与实施例1相比，不同之处在于，将制备好的二氧化硅粉末和二氧化钛粉末与粘结剂混合热压。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。

对比例3

一种染色玻璃的镀膜提亮方法，与实施例1相比，不同之处在于，先制备二氧化钛凝胶网络，在加入正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷发生杂化反应。其他与实施例1大致相同，在此不再赘述。

表1对比例1-3测试结果

试样	密度(g/cm3)	相对密度(％)	提亮度(％)
				对比例1	5.93	98.2	22
对比例2	5.81	97.5	18
				对比例3	6.14	98.9	25

由此可以看出，本发明通过将二氧化钛网络杂化接枝与二氧化硅网络边缘，并在干燥前加入少量粘结剂，能够显著提高复合靶材的密度和均匀度，进而得到提亮效果优异的二氧化钛和二氧化硅复合膜。

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。

Claims (7)

1.一种染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在玻璃基材表面镀上一层二氧化钛和二氧化硅复合膜；所述二氧化钛和二氧化硅复合膜通过将二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材进行磁控溅射得到；

S2.在所述复合膜表面构建色彩层；

S3.在所述色彩层表面制纹，得到染色玻璃；

所述二氧化钛和二氧化硅复合陶瓷靶材的制备方法包括：

S11.将正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷溶于乙醇和水混合溶液中，加入氨水反应1-4h，得到二氧化硅预聚溶胶；

S12.向所述二氧化硅预聚溶胶中加入钛酸酯和磷酸铵反应2-4h，再加入粘结剂搅拌混合1-2h，然后干燥研磨，得到二氧化钛和二氧化硅复合微粒；

S13.将所述二氧化钛和二氧化硅复合微粒热压成型，然后高温烧结，得到复合陶瓷靶材；所述正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、钛酸酯和粘结剂的质量比为1：（0.1-0.3）：（0.8-1.2）：（0.005-0.01）；所述粘结剂为聚乙烯醇。

2.根据权利要求1所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，步骤S2中，所述色彩层通过浸染、喷涂、丝印或喷绘制备得到。

3.根据权利要求1所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，步骤S3中，所述制纹包括：在所述色彩层表面辊涂一层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，然后进行UV固化及热固化。

4.根据权利要求3所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，步骤S3中，所述UV光固化透明树脂涂层为丙烯酸树脂涂层，厚度为30-100um。

5.根据权利要求3所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，步骤S3中，所述热固化是在160-200℃下烘烤5-10min。

6.根据权利要求2所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，步骤S3中，在制纹前，先在所述色彩层表面辊涂一层溶剂型透明树脂涂层进行打底。

7.根据权利要求6所述的染色玻璃的镀膜提亮方法，其特征在于，所述溶剂型透明树脂涂层为热固化环氧树脂涂层。