专利名称：环保型汽车玻璃用黑釉及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高性能环保型汽车玻璃用黑釉及其制备方法。
背景技术：
汽车玻璃用黑釉印刷在汽车前、后挡风玻璃边缘。烧成后形成汽车玻璃黑边，用于美观装饰和防可见光、紫外光线。免使粘合剂老化和降低粘结力。高性能汽车玻璃用黑釉应满足汽车制造者对黑釉更高的物理与化学性能要求，譬如颜色、不透明性、抗划伤、抗磨损、粘结强度、化学稳定性等。颜色是黑釉重要的外观属性，现已演变成全球性需求。黑釉的颜色要求愈黑愈好(黑色值L〈7.5)。色调要求偏兰色。黑釉的不透明性也就是黑釉对可见光(380-700纳米)，紫外光(300-400纳米)的遮蔽性能十分重要。要防止太阳光能透过，降低对玻璃粘合剂附着力的影响。汽车玻璃制造者要求使用无铅黑釉，这是根据环保要求实施的措施。工业污染引发酸雨会腐蚀黑釉，为此，制定了全球性更高的耐酸标准。高性能汽车玻璃玻璃用黑釉还应满足汽车玻璃生产工艺要求，例如黑釉的烧成温度、烧成时间、析晶性能、玻璃压弯成形时防粘性能。汽车玻璃的成形加工采用铸模一次性加压成形。为防止铸模在热玻璃上留下痕迹，接触面要加盖压模布。在加压操作中黑釉与压模布直接接触。所以，在玻璃压弯成形过程中黑釉的防粘性能对成形生产至关重要。倘若发生粘着，会导致黑釉缺陷，玻璃变形，压模布过度磨损，甚至整条生产线停产。汽车玻璃产能的不断提高对黑釉防粘性能的要求亦更高。汽车玻璃从室温到600-700°C成形温度，生产加热时间少于3分钟。所以，黑釉的烧成温度、高温熔融性能、析晶性能和黑釉的热能传输性能对高性能汽车玻璃用黑釉也十分重要。后窗挡风玻璃用黑釉它是叠印在化霜导电银浆加热线和母线之上，烧成后导电层银的渗透会使黑釉染色。黑釉阻止银渗透染色的能力是决定黑釉品质的一项主要性能。在专利US 6，624，104中公布了一种B2O3含量低，不含ZnO的汽车玻璃用无铅玻璃釉。其玻璃组分为Bi20350-65%，Si0228-38%，B2030_2. 8%，Al2030_3%，Ti020-4%，Na2O0-8% ,K2O 0-5% ,Li2O 0-4%。玻璃粉与无机黑色素按比例混合。黑釉有良好的耐蚀性。专利WO 00/41977公布了一种汽车玻璃用玻璃釉。其玻璃组分为Nb2O5O. 1-15%，碱金属氧化物〈3 %，Zn0<3 %，B203< I %。着色氧化物(CeO2, Co3O4, Cr2O3, CuO, Fe2O3, MnO2, MoO3，NiO和V2O5)为0. 1-25%。玻璃由一种和多种含Bi2O3, SiO2和着色氧化物的玻璃组成。黑釉呈现良好的化学稳定性和防粘性能。专利US 2006/0172876A1公布了一种汽车玻璃用玻璃釉。为提高玻璃化学稳定 性，玻璃组分中加入了氧化钽。其玻璃组分为Si028-45%，ZnO不大于7%，B2O3不大于4%，Bi2O3, 40-80%，Na2O 不大于 4%，K2O 不大于 8%，Li2O 不大于 4%，Ta2O5O. 1-22% , Nb2O5 不大于 I %，Al2O3 和 TiO2, ZrO2 及 BaO 不大于 4%, SrO 和 Sb2O3, MgO, P2O5, Mo2O3 及 CaO 不大于1%, F2不大于3% La2O3和Pr2O3, Nd2O3及Ce2O3的一种或多种不大于4%。
在专利WO 00/41977和专利US 2006/0172876A1公布的玻璃釉组分中均含有稀土氧化物因此玻璃成本高。本发明所涉及的黑釉拟不含稀土氧化物。US 6，624，104公布的玻璃釉的组分中不含氧化锌。与其不同，在本发明所涉及的黑釉组分中含有氧化锌。特别当玻璃组分中Bi2O3含量低时，高含量的ZnO的加入将有利于玻璃熔成。以上两个特点，构筑成本发明的主要构思，在降低成本的同时而又有利于玻璃熔成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能环保型汽车玻璃用黑釉及其制备方法。本发明高性能环保型汽车玻璃用黑釉其组分及质量百分比为铋体系低熔点玻璃粉75-80%，无机黑色颜料20-25%。所述的玻璃粉为Bi2O3-SiO2-ZnO-B2O3体系。该体系玻璃的组分和质量百分比为 Bi20313-65%，Si0220-40%，ZnO 0. 5-32%，B2034~9%，Al2030_3% , Ti022-6% ,Na2O 0-5% ,K2O 0-5%，Sb2030_4%，V2050_5%。所述的无机黑色颜料为市售的铁铬镍锰黑色颜料和铬铜黑色颜料。所述高性能环保型汽车玻璃用黑釉的制备方法如下(I)玻璃的制备制备玻璃所用的原料按重量百分比称重，混合均匀后放于高温马弗炉进行玻璃熔化。温度控制在1300-1400°C，保温时间50-70分钟。将熔化后的玻璃熔体用双轧辊机轧成薄片。玻璃片经球磨或气流粉碎制得所需粒径的玻璃粉末。玻璃粉颗粒范围为0.5-3 iim。所述的原料为氧化铋、石英砂、氧化锌、硼酸、氧化铝、钛白粉、碳酸钠或硝酸钠、碳酸钾或硝酸钾、碳酸锂、三氧化二锑和五氧化二钒。(2)市售的铁铬镍锰黑色颜料或铬铜黑色颜料对铋体系玻璃有良好的着色效果。将步骤(I)制备玻璃粉75-80 % (质量百分比，下同)，无机黑色颜料20-25 %，加入V型混料机混料I小时，得到均匀的汽车玻璃用黑釉。本发明所述的高性能环保型汽车玻璃用黑釉是一种结晶型玻璃黑釉。且含ZnO ；不含稀土氧化物；通过对黑釉结晶性能的控制，得到了黑度、不透明性、防粘性能符合要求及具有良好的阻止银渗透染色能力的高性能汽车玻璃用黑釉。所述的黑釉用于前挡风玻璃或后挡风玻璃，具体方法是将制备的该黑釉用有机载体调配成浆料，通过丝网印刷，涂敷在汽车玻璃边缘。经低温烘干，高温烧成等工艺形成汽车玻璃黑色边框。
具体实施例方式本发明高性能环保型汽车玻璃用黑釉各实施例汇总于表I表I :各实施例的具体组成
权利要求
1.一种环保型汽车玻璃用黑釉，其特征在于所述的黑釉质量百分组成为铋体系低熔点玻璃粉75-80%，无机黑色颜料20-25%;所述的铋体系玻璃粉为Bi203-Si02-Zn0_B203体系；具体质量百分组成为Bi20313-65%，Si0220-40%, ZnO 0. 5-32%, B2034-9%, Al2030-3%, Ti020-6%，Na2O 0-5%，K2O 0-5%，Li2O 0-4%，Sb2030-4%，V2050-5% ； 所述的无机黑色颜料为市售的铁铬镍锰黑色颜料或铬铜黑色颜料。
2.按权利要求I所述的黑釉其特征在于所述的铋系玻璃粉末的颗粒范围为0.5-3 u m。
3.制备如权利要求I或2所述的黑釉的方法，其特征在于制备步骤是 a)按权利要求I所述的铋系玻璃粉组成称重，混合均匀后放于马弗炉内，进行玻璃熔化，温度控制在1300-1400°C保温时间50-70分钟；将熔化后的玻璃熔体用双轧锟机轧成薄片；玻璃片经球磨或气流粉碎制得所需粒径的玻璃粉末； b)将步骤a)制备的玻璃粉按质量百分数75-80%与质量百分数为20-25%的无机黑色颜料，加入V型混料机混合均匀，得到均匀的汽车玻璃用黑釉。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于所述铋系玻璃体系所用的原料为氧化铋、石英砂、氧化锌、硼酸、氧化铝、钛白粉、碳酸钠或硝酸钠、碳酸钾或硝酸钾、碳酸锂、三氧化二锑和五氧化二钒。
5.按权利要求I或2所述的黑釉应用，其特征在于用于前挡风玻璃或后挡风玻璃，具体方法是用有机载体将黑釉调配成浆料，通过丝网印刷方法，涂敷在汽车玻璃边缘，经低温烘干后于600-700°C高温烧成后，形成汽车玻璃用黑色边框。
6.按权利要求5所述的应用，其特征在于用于前挡风玻璃的黑釉组成中玻璃粉组成为
7.按权利要求5所述的应用，其特征在于用于后挡风玻璃的黑釉组成中铋系玻璃粉质量百分组成为I乂 II Bi2O3 1845.7 SiO2 30 34 ZnO 283.5 B2O3 7.15 IAI2O3 II Na2O 2.22.7 K2O 2 ^1.8TiO2 66Sb2Ch 2/V2O5 14/所述的黑釉中铋系玻璃粉质量百分比为76%，黑色颜料质量百分比为24%。
全文摘要
本发明涉及一种高性能环保型汽车玻璃用黑釉及其制备方法，其特征在于所述的高性能环保型汽车玻璃用黑釉的质量百分组分为铋系低熔点玻璃粉75-80％，无机黑色颜料20-25％.所述的铋系玻璃中含ZnO，而不含稀土氧化物。所述玻璃粉的粒径为0.5-3μm。所述的无机黑色颜料为铁铬镍锰黑色颜料或铬铜黑色颜料。然后，将玻璃粉和无机黑色颜料按比例加入V型混料机混料得到汽车玻璃用黑釉。再将黑釉用有机载体调配成浆料，通过丝网印刷，涂敷在汽车玻璃边缘。经低温烘干，高温烧成等工艺形成汽车玻璃黑色边框。黑度值L<7，遮蔽性△L<1。
文档编号C03C8/14GK102643023SQ20121013734
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者方之耀, 朱亚娟, 王鑫 申请人:台州市定向反光材料有限公司