[发明专利]混合溶胶‑凝胶涂布的玻璃容器

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃容器和用于玻璃容器的涂布方法，包括用于涂布玻璃容器(例如，瓶和罐)的方法和材料。

背景技术

 出于包括为了防止损坏和保留碎片而加固玻璃的不同目的，已开发将涂层施用到玻璃容器的不同方法。例如，美国专利3,522,075公开一种涂布玻璃容器的方法，其中形成玻璃容器，用例如氧化锡的金属氧化物层涂布，通过退火炉冷却，然后在金属氧化物层上用基于有机聚硅氧烷树脂的材料涂布。在另一个实例中，美国专利3,853,673公开一种加固玻璃制品的方法，所述方法通过例如向制品表面施用可溶且可水解的金属硅氧烷的澄清溶液，并使玻璃制品保持在高到足以使金属硅氧烷转化成交联的聚金属硅氧烷凝胶结构的升高的温度。在另一个实例中，美国专利3,912,100公开了一种通过加热玻璃容器并对玻璃容器施用聚氨酯粉末喷雾制造玻璃容器的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明的总体目标是提供提高玻璃容器强度和/或碎片保留的改进的方法。

本发明包括能够彼此单独或组合实施的许多方面。

根据本发明的一个方面，涂布玻璃容器的外表面的方法包括以下步骤：(a)提供具有包括至少一种硅烷和至少一种溶剂的组合物的加热的混合溶胶-凝胶；(b)用加热的混合溶胶-凝胶涂布玻璃容器的外玻璃表面；并且(c)加热玻璃容器的经涂布外玻璃表面，以使混合溶胶-凝胶交联，并且在玻璃容器的外玻璃表面上产生具有大于90%重量的基于硅酸盐的材料的涂层。

根据本发明的另一个方面，本发明提供玻璃容器，所述玻璃容器包括在玻璃容器的轴向末端轴向封闭的底部、从底部轴向延伸并且沿圆周封闭的本体、在玻璃容器的另一个末端的与所述底部相对的轴向开口，以及外玻璃表面。所述玻璃容器还包括在至少部分外玻璃表面上交联的混合溶胶-凝胶。

根据本发明的另一个方面，本发明提供玻璃容器，所述玻璃容器包括在玻璃容器的轴向末端轴向封闭的底部、从底部轴向延伸并且沿圆周封闭的本体、在玻璃容器的另一个末端的与所述底部相对的轴向开口，以及外玻璃表面。所述玻璃容器还包括在至少部分外玻璃表面上的混合溶胶-凝胶涂层，其中混合溶胶-凝胶包括至少一种硅烷和至少一种溶剂。

根据本发明的另一个方面，本发明提供制造玻璃容器的方法，所述方法包括以下步骤：形成玻璃容器，将热端涂层施用到玻璃容器的外玻璃表面上，并使玻璃容器退火。

所述方法还包括将混合溶胶-凝胶加热到70℃和130℃之间的温度，其中混合溶胶-凝胶的组合物包括50%重量至60%重量的至少一种硅烷和40%重量至50%重量的至少一种溶剂，其中加热的混合溶胶-凝胶具有0.001Pa-s和100Pa-s之间的粘度；用加热的混合溶胶-凝胶在80℃和140℃之间的温度下涂布玻璃容器的外玻璃表面；并且将玻璃容器的经涂布外玻璃表面在140℃和160℃之间的温度加热10分钟和10小时之间的时间，以使混合溶胶-凝胶交联，并在玻璃容器的外玻璃表面上产生具有大于90%重量的基于硅酸盐的材料的涂层，以提高玻璃容器的强度或碎片保留的至少之一。本方法进一步包括将冷端涂层施用到玻璃容器的外玻璃表面。

附图说明

从以下描述、从属权利要求和附图，可最好地理解本发明与其另外的目标、特征、优势和方面，其中： 

图1为根据本发明的示例性实施方案的玻璃容器的正视图；

图2为在涂布前玻璃容器本体的横截面视图；

图3为从图1的圆3截取的玻璃容器的放大截面图；

图3A为根据另一个实施方案的玻璃容器的截面图；

图4A为下文所述实施例#1的施用和交联混合溶胶-凝胶涂层之前的玻璃容器的一部分的显微相片；

图4B为下文所述实施例#1的包括经交联混合溶胶-凝胶涂层的玻璃容器的一部分的显微相片；

图5A为下文所述实施例#2的施用和交联混合溶胶-凝胶涂层之前的玻璃容器的一部分的显微相片；

图5B为下文所述实施例#2的包括经交联混合溶胶-凝胶涂层的玻璃容器的一部分的显微相片；

图6A为下文所述实施例#3的施用和交联混合溶胶-凝胶涂层之前的玻璃容器的一部分的显微相片；

图6B为下文所述实施例#3的包括经交联混合溶胶-凝胶涂层的玻璃容器的一部分的显微相片；

图7A为下文所述实施例#4的施用和交联混合溶胶-凝胶涂层之前的玻璃容器的一部分的显微相片；并且

图7B为下文所述实施例#4的包括经交联混合溶胶-凝胶涂层的玻璃容器的一部分的显微相片。

具体实施方式