BR112020024941A2

BR112020024941A2 - Vidro antimicrobiano tratável por calor

Info

Publication number: BR112020024941A2
Application number: BR112020024941-6A
Authority: BR
Inventors: Liang Liang
Original assignee: Guardian Glass, LLC
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2021-03-09
Also published as: US20210246069A1; JP2021526116A; WO2019239265A9; KR20210019410A; WO2019239265A1; EP3802444A1; CA3098016A1

Abstract

a invenção diz respeito a um substrato vítreo revestido. o substrato vítreo revestido inclui um revestimento contendo pelo menos um óxido metálico contendo um óxido de zinco. o zinco do óxido de zinco está presente em uma quantidade de 5% em peso a 50% em peso, conforme é determinado de acordo com xps. o substrato de vidro revestido tem aspereza da área da superfície sa ou sq, de cerca de 5 nm a cerca de 1.500 nm, conforme determinado utilizando um microscópio de força atômica.

Description

"VIDRO ANTIMICROBIANO TRATÁVEL POR CALOR" REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[0001] O presente pedido reivindica o benefício de depósito do pedido de patente n° de série 62/682.451 tendo uma data de depósito de sexta-feira, 8 de junho de 2018, e que é aqui incorporado a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[0002] Os artigos de vidro têm muitas aplicações, incluindo o uso em edifícios e mobiliário. Em geral, esse vidro é formado pela aplicação de uma formulação de revestimento contendo um aglutinante e frita de vidro à superfície de um substrato vítreo e, então, o substrato é tratamento termicamente para remover o veículo ou solvente. Anteriormente, tratamentos adicionais, como gravação a ácido, polimento mecânico, jateamento com areia, e cobertura com filme polimérico têm sido usados para formar um revestimento translúcido. Entretanto, tais métodos convencionais para formar revestimentos translúcidos frequentemente sofrem de deficiências, como a incapacidade para ajustar a aspereza do revestimento, a incapacidade de temperar mais o vidro e à necessidade de evitar o desbaste químico controlado de produtos.

[0003] À medida que mais aplicações e funcionalidades de um substrato são identificadas, as propriedades dos artigos de vidro precisam ser personalizadas para tais aplicações. Como tal, continua a existir uma necessidade por artigos de vidro melhorados contendo revestimentos com propriedades antimicrobianas, propriedades mecânicas, propriedades adesivas e/ou propriedades de autolimpeza aprimoradas. Seria também benéfico formar um artigo de vidro aprimorado contendo um revestimento com uma ou mais propriedades otimizadas e/ou que pode ser temperado antes ou após a aplicação de um revestimento.

SUMÁRIO

[0004] Em geral, uma modalidade da presente revelação se refere a um substrato de vidro revestido compreendendo um revestimento contendo pelo menos um óxido metálico contendo um óxido de zinco. O zinco do óxido de zinco está presente em uma quantidade de 5% em peso a 50% em peso, conforme é determinado de acordo com XPS. O substrato de vidro revestido tem aspereza da área da superfície Sa ou Sq, de cerca de 5 nm a cerca de 1.500 nm, conforme determinado utilizando um microscópio de força atômica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] A invenção será agora descrita, a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, sendo que:

[0006] a Figura 1 é uma vista de uma imagem obtida por microscopia eletrônica de varredura (MEV) de um revestimento de acordo com a presente revelação;

[0007] a Figura 2 é um gráfico que mostra um exemplo de uma distribuição de tamanho de partícula de frita de vidro, de acordo com a presente revelação;

[0008] a Figura 3 é um gráfico mostrando o desempenho autolimpante de um exemplo preparado de acordo com a presente revelação;

[0009] a Figura 4 mostra dois gráficos exibindo o desempenho antimicrobiano dos exemplos de acordo com a presente revelação;

[0010] a Figura 5 é um diagrama de fluxo mostrando o método de formação de um substrato revestido de acordo com a presente revelação; e

[0011] a Figura 6 é um espectro de espectroscopia fotoeletrônica de raios-X de um exemplo de um revestimento de acordo com a presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA Definições

[0012] Deve ser entendido que a terminologia usada aqui tem o propósito de descrever as modalidades específicas apenas e não se destinam a limitar o escopo da presente invenção.

[0013] "Alquila" se refere a um grupo hidrocarbila alifático saturado monovalente, como aqueles tendo de 1 a 25 átomos de carbono e, em algumas modalidades, de 1 a 12 átomos de carbono. "Alquila Cx-y" se refere a grupos alquila tendo de x a y átomos de carbono. Este termo inclui, a título de exemplo, grupos hidrocarbila lineares e ramificados, como metila (CH3), etila (CH3CH2), n-propila (CH3CH2CH2), isopropila ((CH3)2CH), n-butila (CH3CH2CH2CH2), isobutila ((CH3)2CHCH2), sec-

butila ((CH3)(CH3CH2)CH), t-butila ((CH3)3C), n-pentila (CH3CH2CH2CH2CH2), neopentila ((CH3)3CCH2), hexila (CH3(CH2CH2CH2)5) etc.

[0014] "Alquenila" se refere a um grupo hidrocarbila linear ou ramificado, como aqueles tendo de 2 a 10 átomos de carbono, e em algumas modalidades, de 2 a 6 átomos de carbono ou de 2 a 4 átomos de carbono a, e que tem pelo menos 1 sítio de insaturação vinila (>C=C<). Por exemplo, alquenila (Cx-Cy) se refere aos grupos alquenila tendo de x a y átomos de carbono, e destina-se a incluir, por exemplo, etenila, propenila, 1,3-butadienila e assim por diante.

[0015] "Arila" se refere a um grupo aromático, que pode ter de 3 a 14 átomos de carbono e nenhum heteroátomo no anel, e ter um único anel (por exemplo, fenila) ou múltiplos anéis condensados (por exemplo, naftila ou antrila). Para sistemas de anéis múltiplos, incluindo os sistemas de anéis fundidos, em ponte e espiro com anéis aromáticos e não aromáticos que não têm heteroátomos no anel, o termo "arila" se aplica quando o ponto de ligação está em um átomo de carbono aromático (por exemplo, 5,6,7,8-tetra-hidronaftalen-2-il é um grupo arila, uma vez que o seu ponto de ligação está na posição 2 do anel fenil aromático).

[0016] "Cicloalquila" se refere a um grupo cíclico saturado ou parcialmente saturado, que pode ter de 3 a 14 átomos de carbono e nenhum heteroátomo no anel, e que tem um único anel ou múltiplos anéis, incluindo sistemas de anéis fundidos, em ponte e espiro. Para sistemas de anéis múltiplos com anéis aromáticos e não aromáticos que não têm heteroátomos no anel, o termo "cicloalquila" se aplica quando o ponto de ligação está em um átomo de carbono não aromático (por exemplo, 5,6,7,8-tetra-hidronaftalen-5-il). O termo "cicloalquila" inclui grupos cicloalquenila, como adamantila, ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila, ciclo-octila e ciclo-hexenila. O termo "cicloalquenila" é às vezes utilizado para se referir a um anel cicloalquila parcialmente saturado, tendo pelo menos um sítio de insaturação >C=C<.

[0017] "Halo" ou "halogênio" se refere-se ao flúor, cloro, bromo e iodo.

[0018] "Haloalquila" se refere à substituição de um grupo alquila com 1 a 5 ou, em algumas modalidades, 1 a 3 grupos halo.

[0019] "Heteroarila" se refere a um grupo aromático, que pode ter de 1 a 14 átomos de carbono e de 1 a 6 heteroátomos selecionados de oxigênio, nitrogênio e enxofre, e inclui um único anel (por exemplo, imidazolila) e múltiplos sistemas de anel (por exemplo, benzimidazol-2-ila e benzimidazol-6-ila). Para sistemas de anéis múltiplos, incluindo sistemas de anéis fundidos, em ponte e espiro que têm anéis aromáticos e não aromáticos, o termo "heteroarila" se aplica se houver ao menos um heteroátomo de anel e o ponto de ligação estiver em um átomo de um anel aromático (por exemplo, 1,2,3,4-tetra-hidroquinolin-6-ila e 5,6,7,8-tetra-hidroquinolin-3-ila). Em algumas modalidades, o(s) átomo(s) no anel de nitrogênio e/ou enxofre do grupo heteroarila são opcionalmente oxidados para fornecer as porções N-óxido (N→O), sulfinila ou sulfonila. Exemplos de grupos heteroarila incluem, mas não se limitam, a piridila, furanila, tienila, tiazolila, isotiazolila, triazolila, imidazolila, imidazolinila, isoxazolila, pirrolila, pirazolila, piridazinila, pirimidinila, purinila, ftalazila, naftilpriidila, benzofuranila, tetra- hidrobenzofuranila, isobenzofuranila, benzotiazolila, benzoisotiazolila, benzotriazolila, indolila, isoindolila, indolizinila, di-hidroindolila, indazolila, indolinila, benzoxazolila, quinolila, isoquinolila, quinolizila, quianazolila, quinoxalila, tetra-hidroquinolinila, isoquinolila, quinazolinonila, benzimidazolila, benzisoxazolila, benzotienila, benzopiridazinila, pteridinila, carbazolila, carbolinila, fenantridinila, acridinila, fenantrolinila, fenazinila, fenoxazinila, fenotiazinila e ftalimidila.

[0020] "Heterocíclico", ou "heterociclo", "heterocicloalquila" ou "heterociclila" se refere a um grupo cíclico saturado ou parcialmente saturado, que pode ter de 1 a 14 átomos de carbono e de 1 a 6 heteroátomos selecionados de nitrogênio, enxofre ou oxigênio, e inclui sistemas com um anel e com múltiplos anéis, incluindo os sistemas de anéis fundidos, em ponte e espiro. Para sistemas de múltiplos anéis com anéis aromáticos e/ou nãoaromáticos, os termos "heterocíclico", "heterociclo", "heterocicloalquila" ou "heterociclila" se aplicam quando há ao menos um heteroátomo no anel, e o ponto de ligação está em um átomo de um anel não aromático (por exemplo, deca-hidroquinolin-6-ila). Em algumas modalidades, o(s) átomo(s) de nitrogênio e/ou enxofre do grupo heterocíclico são opcionalmente oxidados para fornecer as porções N-óxido, sulfinila ou sulfonila. Exemplos de grupos heterociclila incluem, mas não se limitam, a azetidinila, tetra-hidropiranila, piperidinila, N-metilpiperidin-3-ila, piperazinila, N-metilpirrolidin-3-ila, 3-pirrolidinila, 2-pirrolidon-1-ila, morfolinila, tiomorfolinila, imidazolidinila e pirrolidinila.

[0021] Deve ser entendido que as definições acima mencionadas abrangem grupos não substituídos, bem como grupos substituídos com um ou mais outros grupos como é conhecido na técnica. Por exemplo, um grupo alquila, alquenila, alquinila, arila, heteroarila, cicloalquila ou heterociclila pode ser substituído com de 1 a 8, em algumas modalidades, de 1 a 5, em algumas modalidades, de 1 a 3, e em algumas modalidades, de 1 a 2 substituintes selecionados dentre alquila, alquenila, alquinila, alcóxi, acila, acilamino, acilóxi, amino, amino quaternário, amido, imino, amidino, aminocarbonilamino, amidinocarbonilamino, aminotiocarbonila, aminocarbonilamino, aminotiocarbonilamino, aminocarbonilóxi, aminossulfonila, aminossulfonilóxi, aminossulfonilamino, arila, arilóxi, ariltio, azido, carboxila, éster carboxílico, amino(éster carboxílico), oxi(éster carboxílico), ciano, cicloalquila, cicloalquilóxi, cicloalquiltio, epóxi, guanidino, halo, haloalquila, haloalcóxi, hidróxi, hidroxiamino, alcoxiamino, hidrazino, heteroarila, heteroarilóxi, heteroariltio, heterociclila, heterociclilóxi, heterocicliltio, nitro, oxo, oxi, tiona, fosfato, fosfonato, fosfinato, fosfonamidato, fosforodiamidato, monoéster fosforamidato, fosforamidato cíclico, fosforodiamidato cíclico, diéster de fosforamidato, sulfato, sulfonato, sulfonila, sulfonila substituída, sulfonilóxi, tioacila, tiocianato, tiol, alquiltio etc., bem como combinações de tais substituintes. Descrição detalhada

[0022] Referência será feita agora em detalhes às modalidades, um ou mais exemplos dos quais são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação das modalidades, e não de limitação da presente revelação. De fato, ficará evidente aos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas às modalidades sem se afastar do escopo ou do espírito da presente revelação. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade podem ser usadas com outra modalidade para produzir ainda uma modalidade adicional. Dessa forma, pretende-se que os aspectos da presente revelação cubram tais modificações e variações.

[0023] De modo geral, a presente invenção se refere a um artigo que contém um substrato vítreo e um revestimento fornecido sobre uma superfície do substrato que pode ser tratada por calor. O revestimento inclui pelo menos um óxido metálico contendo óxido de zinco que está presente relativamente próximo à superfície do revestimento oposto à superfície adjacente ao substrato vítreo. Além disso, o revestimento inclui uma superfície relativamente áspera que permite um aumento da área superficial ativa. Os presentes inventores descobriram que uma tal área superficial ativa aumentada pode fornecer propriedades antimicrobianas e/ou de autolimpeza aprimoradas. Além disso, ao permitir que o zinco forneça a função antimicrobiana, o substrato de vidro revestido da presente invenção pode ser tratável por calor e fornecer um substrato vítreo resultante com propriedades antimicrobianas.

[0024] O substrato revestido da presente invenção apresenta propriedades antimicrobianas aprimoradas devido à distribuição do zinco do óxido de zinco no revestimento. Em particular, pelo fato de ter uma concentração maior de zinco exposto, as propriedades antimicrobianas podem ser aprimoradas. Nesse sentido, ao menos parte do óxido de zinco pode ser encontrada em ou próximo a uma superfície externa do revestimento, sendo que a superfície externa do revestimento é oposta à superfície adjacente e em contato com o substrato vítreo. Por exemplo, o zinco do óxido de zinco pode estar presente no revestimento em uma quantidade de cerca de 5% em peso ou mais, como cerca de 10% em peso ou mais, como cerca de 13% em peso ou mais, como cerca de 15% em peso ou mais, como cerca de 20% em peso ou mais a cerca de 50% em peso ou menos, como cerca de 40% em peso ou menos, como cerca de 30% em peso ou menos ou como cerca de 20% em peso ou menos, conforme determinado de acordo com XPS.

[0025] Além do óxido de zinco, o óxido metálico também pode incluir dióxido de titânio. Sem se ater à teoria, acredita-se que o dióxido de titânio pode ser empregado para servir como um aditivo de autolimpeza. Quando presente, tal titânio também pode ser encontrado sobre ou próximo a uma superfície externa do revestimento, sendo que a superfície externa do revestimento é oposta à superfície adjacente e em contato com o substrato vítreo. Por exemplo, o titânio do dióxido de titânio pode estar presente no revestimento em uma quantidade de cerca de 0,5% em peso ou mais, como cerca de 1% em peso ou mais, como cerca de 1,5% em peso ou mais, como cerca de 2% em peso ou mais, como cerca de 2,5% em peso ou mais a cerca de 10% em peso ou menos, como cerca de 7,5% em peso ou menos, como cerca de 5% em peso ou menos, como cerca de 4% em peso ou menos, como cerca de 3% em peso ou menos, como cerca de 2% em peso ou menos, conforme determinado de acordo com XPS.

[0026] Conforme indicado na presente invenção, o uso de tais óxidos metálicos pode fornecer um revestimento tendo uma superfície áspera. A superfície áspera permite um aumento da área superficial e, dessa forma, um aumento na quantidade de zinco e/ou de titânio que é exposta para fornecer um efeito antimicrobiano. Nesse sentido, o revestimento pode ter uma aspereza de superfície de cerca de 5 nm ou mais, como cerca de 10 nm ou mais, como cerca de 15 nm ou mais, como cerca de 25 nm ou mais, como cerca de 50 nm ou mais, como cerca de 100 nm ou mais, como cerca de 250 nm ou mais, como cerca de 500 nm ou mais, como cerca de 600 nm ou mais, como cerca de 750 nm ou mais to cerca de 1,500 nm ou menos, como cerca de 1,250 nm ou menos, como cerca de 1,000 nm ou menos, como cerca de 900 nm ou menos, como cerca de 750 nm ou menos, como cerca de 500 nm ou menos, como cerca de 400 nm ou menos, como cerca de 200 nm ou menos, como cerca de 150 nm ou menos, como cerca de 100 nm ou menos, como cerca de 75 nm ou menos, como cerca de 50 nm ou menos, como cerca de 25 nm ou menos. A aspereza de superfície pode ser medida usando um perfilômetro, como um AFM. Além disso, a área superficial supracitada pode ser uma aspereza de perfil. Em outra modalidade, a rugosidade pode ser uma aspereza de área. Além disso, a referida aspereza pode ser uma média aritmética em uma modalidade. Alternativamente, ela também pode se referir a uma média geométrica.

[0027] Conforme indicado acima, a distribuição de óxido(s) metálico(s) e a aspereza de superfície podem permitir propriedades antimicrobianas aprimoradas. Por exemplo, o revestimento pode ter propriedades antimicrobianas de modo que o vidro revestido de acordo com a presente revelação, em comparação com o vidro tradicional, exiba uma diminuição de bactérias de pelo menos cerca de 85%, como pelo menos cerca de 87%, como pelo menos cerca de 90, como pelo menos cerca de 92%, como pelo menos cerca de 94%, como pelo menos cerca de 96%, como pelo menos cerca de 98%, como pelo menos cerca de 99% e como pelo menos cerca de 99,9. Além disso, o revestimento pode exibir uma redução em log10 de bactérias de pelo menos cerca de 1, como pelo menos cerca de 2, como pelo menos cerca de 3, como pelo menos cerca de 3,5, como pelo menos cerca de 4, como pelo menos cerca de 4,5, como pelo menos cerca de 5, como pelo menos cerca de 5,5, como pelo menos cerca de 6. A redução em log10 pode ser de cerca de 8 ou menos, como menos de cerca de 7,5, como menor de cerca de 7, como menos de cerca de 6,5 ou como menos de cerca de 6. Esses testes antimicrobianos podem ser realizados de acordo com JIS Z2801.

[0028] Um revestimento temperado e um artigo de acordo com A presente revelação também podem apresentar processabilidade aprimorada. O artigo temperado pode ter uma adesão cross-hatch, conforme determinado de acordo com a norma ASTM D3359-09 de 3B ou maior, como 4B ou maior, como 5B. A adesão cross-hatch fornece uma avaliação da adesão do revestimento ao substrato através da aplicação e remoção de fita sensível à pressão sobre os cortes feitos no revestimento. Além disso, o revestimento pode ter uma resistência da tração do pino de cerca de 200 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 300 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 400 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 450 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 500 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 600 libras por polegada quadrada ou mais, como de cerca de 1.000 libras por polegada quadrada ou menos, como de cerca de 900 libras por polegada quadrada ou menos, como de cerca de 800 libras por polegada quadrada ou menos.

A. Substrato

[0029] O substrato vítreo tipicamente tem uma espessura de cerca de 0,1 a cerca de 15 mm, em algumas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 10 mm, e em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 8 milímetros. O substrato vítreo pode ser formado por meio de qualquer processo adequado, por exemplo um processo de flutuação, fusão, "down-draw", implantação, etc. Independentemente disso, o substrato é formado a partir de uma composição de vidro que tem uma temperatura de transição vítrea que é tipicamente de cerca de 500 °C a cerca de 700 °C. A composição, por exemplo, pode conter sílica (SiO2), um ou mais óxidos de metal alcalino terroso (por exemplo, óxido de magnésio (MgO), óxido de cálcio (CaO), óxido de bário (BaO), e óxido de estrôncio (SrO)), e um ou mais óxidos de metal alcalino (por exemplo, óxido de sódio (Na2O), óxido de lítio (Li2O), e óxido de potássio (K2O)).

[0030] O SiO2 constitui, tipicamente, de cerca de 55% em mol a cerca de 85% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 60% em mol a cerca de 80% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 65% em mol a cerca de 75% em mol. Os óxidos de metal alcalino terroso podem, da mesma forma, constituir de cerca de 5% em mol a cerca de 25% em mol, em algumas modalidades de cerca de 10% em mol a cerca de 20% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 12% em mol a cerca de 18% em mol da composição. Em modalidades específicas, MgO pode constituir de cerca de 0,5% em mol a cerca de 10% em mol, em algumas modalidades de cerca de 1% em mol a cerca de 8% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 3% em mol a cerca de 6% em mol da composição, enquanto o CaO pode constituir de cerca de 1% em mol a cerca de 18% em mol, em algumas modalidades de cerca de 2% em mol a cerca de 15% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 6% em mol a cerca de 14% em mol da composição. Os óxidos de metal alcalino podem constituir de cerca de 5% em mol a cerca de 25% em mol, em algumas modalidades de cerca de 10% em mol a cerca de 20% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 12% em mol a cerca de 18% em mol da composição. Em modalidades específicas, o Na2O pode constituir de cerca de 1% em mol a cerca de 20% em mol, em algumas modalidades de cerca de 5% em mol a cerca de 18% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 8% em mol a cerca de 15% em mol da composição.

[0031] Naturalmente, outros componentes também podem ser incorporados à composição de vidro conforme é conhecido pelos versados na técnica. Por exemplo, em certas modalidades, a composição pode conter óxido de alumínio (Al2O3). Tipicamente, o Al 2O3 é empregado em uma quantidade tal que a soma da porcentagem em peso de SiO2 e Al2O3 não exceda 85% em mol. Por exemplo, Al2O3 pode ser empregado em uma quantidade de cerca de 0,01% em mol a cerca de 3% em mol, em algumas modalidades de cerca de 0,02% em mol a cerca de 2,5% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 0,05% em mol a cerca de 2% em mol. Em outras modalidades, a composição pode também conter óxido de ferro (Fe2O3), como em uma quantidade de cerca de 0,001% em mol a cerca de 8% em mol, em algumas modalidades de cerca de 0,005% em mol a cerca de 7% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 0,01% em mol a cerca de 6% em mol da composição. Ainda outros componentes adequados que podem ser incluídos na composição podem incluir, por exemplo, dióxido de titânio (TiO2), óxido de cromo (III) (Cr2O3), dióxido de zircônio (ZrO 2), ítria (Y2O3), dióxido de césio (CeO2), dióxido de manganês (MnO2), óxido de cobalto (II, III) (Co 3O4), metais (por exemplo, Ni, Cr, V, Se, Au, Ag, Cd, etc.), e assim por diante. B. Revestimento

[0032] Conforme indicado, um revestimento é fornecido em uma ou mais superfícies do substrato. Por exemplo, o substrato vítreo pode conter uma primeira e uma segunda superfícies opostas, e o revestimento pode, dessa forma, ser fornecido na primeira superfície do substrato, na segunda superfície do substrato, ou ambas. Em uma modalidade, por exemplo, o revestimento é fornecido apenas sobre a primeira superfície. Em tais modalidades, a segunda superfície oposta pode ser isenta de um revestimento ou pode conter um tipo diferente de revestimento. É claro que, em outras modalidades, o revestimento da presente invenção pode estar presente em ambas dentre a primeira e a segunda superfícies do substrato vítreo. Em tais modalidades, a natureza do revestimento sobre cada superfície pode ser igual ou diferente.

[0033] Adicionalmente, o revestimento pode ser empregado de modo que cubra substancialmente (por exemplo, 95% ou mais, como 99% ou mais) a área superficial de uma superfície do substrato vítreo. Entretanto, deve-se compreender que o revestimento pode também ser aplicado para cobrir menos que 95% da área superficial de uma superfície do substrato vítreo. Por exemplo, o revestimento pode ser aplicado sobre o substrato vítreo de uma maneira decorativa.

[0034] O revestimento pode conter qualquer quantidade de materiais diferentes. Por exemplo, o revestimento pode conter um aglutinante e pelo menos um óxido metálico contendo óxido de zinco. Conforme apresentado abaixo, o aglutinante pode ser produzido através de um método de sol-gel ou pode incluir uma rede polimérica interpenetrante. Também conforme fornecido abaixo, o óxido de zinco pode ser obtido a partir de diferentes fontes, como por meio de uma reação com o uso de outro composto de zinco (por exemplo, acetato de zinco) ou uma frita de vidro. i. Aglutinante

[0035] O revestimento aqui revelado pode ser produzido com o uso de qualquer aglutinante geralmente conhecimento na técnica. Por exemplo, o aglutinante pode incluir uma produzido através de sol-gel utilizando um alcóxido. Alternativamente, o aglutinante pode incluir uma rede de polímero interpenetrante de pelo menos dois polímeros reticulados.

[0036] Em uma modalidade, o aglutinante pode ser formado através de sol-gel. Por exemplo, o aglutinante pode ser formado a partir de um metal e/ou composto de alcóxido não metálico. Em particular, tais alcóxidos podem ser empregados para formar um revestimento de alcóxido polimerizado (ou condensado). Por exemplo, os compostos podem ser submetidos a uma reação de hidrólise e a uma reação de condensação. Então, o solvente é removido por aquecimento ou outros meios para fornecer o revestimento.

[0037] Em geral, um alcóxido pode ter a seguinte fórmula geral:

Mx+ (OR)-x sendo que, x é de 1 a 4; R é uma alquila ou cicloalquila; e M é um cátion metálico ou não metálico.

[0038] Embora R, M, e X possam ser geralmente selecionados conforme necessário, em certas modalidades, eles podem ser selecionados de acordo com o seguinte.

[0039] Conforme indicado acima, "x" pode ser de 1 a 4. No entanto, "x" pode ser selecionado com base na valência do cátion metálico ou não metálico escolhido. Conforme indicado acima, "x" pode ser 1, 2, 3 ou 4. Em uma modalidade, "x" é 1 enquanto que em outras modalidades, "x" pode ser 2. Em uma outra modalidade, "x" pode ser 3 enquanto que em outra modalidade "x" pode ser 4.

[0040] De modo similar, "R" pode ser selecionado com base nas características desejadas, incluindo a estereoespecificidade desejada do alcóxido resultante. Por exemplo, "R" pode ser uma alquila ou cicloalquila. A este respeito, tal alquila pode ser alquila C1 ou maior, como uma alquila C 1-C6, como uma alquila C 1-C3, como uma alquila C2-C3. Entretanto, tal cicloalquila pode ser uma cicloalquila C 3 ou maior, como uma cicloalquila C3-C6, como uma cicloalquila C 4-C6, como uma cicloalquila C4-C5. Quando "R" é uma alquila, "R" pode ser selecionado para ser um grupo metila, etila, butila, propila ou isopropila. Em uma modalidade, "R" pode ser um grupo propila, como um grupo isopropila. Quando R é uma cicloalquila, "R" pode ser um grupo ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila ou ciclo-hexila.

[0041] Conforme indicado acima, "M" pode ser um cátion metálico ou um cátion não metálico. Em uma modalidade, "M" pode ser um cátion metálico. O metal pode ser um metal do Grupo IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, IB, IIB IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, ou VIIIB. Por exemplo, "M", embora não esteja necessariamente limitado aos seguintes, pode ser alumínio, cobalto, cobre, gálio, germânio, háfnio, ferro, lantânio, molibdênio, níquel, nióbio, rênio, escândio, silício, sódio, tântalo, estanho, titânio, tungstênio, ou zircônio. Em uma modalidade específica, "M" pode ser cobre, alumínio, zinco, zircônio, silício ou titânio. Em uma modalidade, "M" pode incluir qualquer combinação dos anteriormente mencionados. Por exemplo, o alcóxido pode incluir uma combinação de alcóxidos incluindo cobre, alumínio, zinco, zircônio, silício e titânio. Em uma modalidade, "M" pode incluir pelo menos silício. Em outra modalidade, "M" pode ser um cátion não metálico, como um metaloide, conforme é de conhecimento geral na técnica.

[0042] Ainda em outras modalidades, os alcóxidos podem ser selecionados de acordo com as seguintes modalidades exemplificadoras. Por exemplo, os alcóxidos exemplificadores podem incluir Cu(OR), Cu(OR)2, Al(OR)3, Zr(OR)4, Si(OR)4, Ti(OR)4, e Zn(OR)2, sendo que R é um grupo alquila C1 ou maior. Por exemplo, o alcóxido metálico pode incluir, mas não se limita a, butóxido de alumínio, isopropóxido de titânio, propóxido de titânio, butóxido de titânio, isopropóxido de zircônio, propóxido de zircônio, butóxido de zircônio, etóxido de zircônio, etóxido de tântalo, butóxido de tântalo, etóxido de nióbio, butóxido de nióbio, t-butóxido de estanho, etóxido de tungstênio (VI), germânio, isopropóxido de germânio, hexiltrimetoxil silano, tetraetóxi silano e assim por diante, e em uma modalidade mais específica, pode ser isopropóxido de titânio, n- propóxido de zircônio, s-butóxido de alumínio, propóxido de cobre e/ou tetraetóxi silano.

[0043] Em particular, o composto alcóxido pode ser um composto de organoalcoxissilano. Exemplos de compostos de organoalcoxissilano incluem aqueles que têm a fórmula geral a seguir: R5aSi(OR6)4-a sendo que, a tem um valor de 0 para 3, e em algumas modalidades, de 0 a 1; R5 é uma alquila, alquenila, arila, heteroarila, cicloalquila, heterociclila, halo ou haloalquila; e

R6 é uma alquila.

[0044] Em certas modalidades, "a" é 0, de modo que o composto de organossilano é considerado um organossilicato. Um exemplo desse tipo de composto é o ortossilicato de tetraetila (Si(OC2H5)4). Em outras modalidades, "a" é 1, de modo que o composto de organossilano seja considerado um composto de trialcoxissilano. Em uma modalidade, por exemplo, R5 no composto trialcoxissilano pode ser um grupo alquila, arila ou haloalquila (por exemplo, fluoroalquila). Esse grupo pode ter ao menos 1 átomo de carbono, como pelo menos 2 átomos de carbono, como pelo menos 3 átomos de carbono e pode ter 25 átomos de carbono ou menos, como 20 átomos de carbono ou menos, como 10 átomos de carbono ou menos, como 5 átomos de carbono ou menos. Vários exemplos de tais compostos de trialcoxissilano incluem, por exemplo, etiltrimetoxissilano (CH3CH2Si(OCH3)3), etiltrietoxissilano (CH3CH2Si(OCH2CH3)3), feniltrimetoxissilano (fenil-(OCH3)3), feniltrietoxissilano (fenil- (OCH2CH3)3), hexiltrimetoxissilano (CH3(CH2)5Si(OCH3)3), hexiltrietoxissilano (CH3(CH2)5Si(OCH2CH3)3), heptadecapfluoro-1,2,2-tetra-hidrodeciltrimetoxissilano (CF3(CF2)7(CH2)2Si(OCH3)3), 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (CH2(O)CH-CH2O- (CH2)3-Si(OCH3)3) etc., bem como combinações dos mesmos.

[0045] Qualquer um dentre uma variedade de mecanismos de cura pode ser geralmente empregado para formar a resina contendo silício. Por exemplo, os alcoxissilanos podem ser submetidos a uma reação de hidrólise para converter os grupos OR6 em grupos hidroxila. Depois disso, os grupos hidroxila podem ser submetidos a uma reação de condensação para formar um grupo funcional siloxano. Em geral, as reações podem ocorrer por meio de um mecanismo de SN2 na presença de um ácido. Por exemplo, silanos podem ser hidrolisados e, em seguida, condensados para formar a rede reticulada. Além disso, os silanos hidrolisados também podem reagir com partículas de sílica, como com nanopartículas de sílica, quando utilizados.

[0046] Para iniciar a reação, o composto de organossilano pode ser inicialmente dissolvido em um solvente para formar uma solução. São particularmente adequados os solventes orgânicos, como hidrocarbonetos (por exemplo, benzeno, tolueno e xileno); éteres (por exemplo, tetraidrofurano, 1,4-dioxano e éter dietílico); cetonas (por exemplo, metil-etil-cetona); solventes à base de halogênio (por exemplo, clorofórmio, cloreto de metileno e 1,2-dicloroetano); álcoois (por exemplo, metanol, etanol, álcool isopropílico e álcool isobutílico); e assim por diante, bem como combinações de qualquer um dos anteriormente mencionados. Os álcoois são particularmente adequados para uso na presente invenção. A concentração do solvente orgânico na solução pode variar, mas ele é tipicamente utilizado em uma quantidade de cerca de 70% em peso a cerca de 99% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 80% em peso a cerca de 98% em peso, e em algumas modalidades, de cerca de 85% em peso a cerca de 97% em peso da solução. Os compostos de organossiloxano podem, da mesma forma, constituir de cerca de 1% em peso a cerca de 30% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 2% em peso a cerca de 20% em peso, e em algumas modalidades, de cerca de 3% em peso a cerca de 15% em peso da solução.

[0047] Em outra modalidade, o aglutinante pode ser produzido como uma rede interpenetrante. A rede interpenetrante pode incluir qualquer número de resinas. Por exemplo, a rede pode incluir ao menos duas resinas poliméricas, como ao menos três resinas poliméricas, sendo que cada uma tem uma composição química diferente da outra.

[0048] A rede interpenetrante pode ser uma rede totalmente interpenetrante ou uma rede semi-interpenetrante. Em uma modalidade, a rede interpenetrante é uma rede totalmente interpenetrante, de modo que todas as resinas da rede são reticuladas. Ou seja, todas as resinas do aglutinante são reticuladas para formar a rede interpenetrante. Nesse sentido, as cadeias poliméricas de ao menos uma respectiva resina são entrelaçadas com as cadeias de polímero de outra resina respectiva, de modo que elas não podem ser separadas sem romper quaisquer ligações químicas.

[0049] A rede interpenetrante também pode ser uma rede semi- interpenetrante. Nesse caso, a rede contém uma resina em que as cadeias poliméricas não são entrelaçadas com as cadeias poliméricas de uma resina reticulada, de modo que as cadeias poliméricas antigas podem, em teoria, ser separadas sem romper quaisquer ligações químicas.

[0050] Além disso, a rede interpenetrante pode incluir uma combinação de uma rede reticulada orgânica e uma rede reticulada inorgânica. Por exemplo, ao menos uma das resinas reticuladas pode formar uma rede reticulada orgânica, enquanto pelo menos uma das resinas reticuladas pode formar uma resina reticulada inorgânica. Por resina reticulada orgânica, se entende que o composto polimerizável é um composto à base de carbono. Entretanto, por resina reticulada orgânica se entende que o composto polimerizável é um composto à base de carbono. Por exemplo, o composto polimerizável pode ser um composto à base de silício. Em uma modalidade, a rede interpenetrante pode incluir pelo menos duas redes reticuladas orgânicas e uma rede reticulada inorgânica.

[0051] Conforme descrito na presente invenção, uma rede interpenetrante pode ser sintetizada usando qualquer método conhecido na técnica. Por exemplo, uma formulação contendo todos os compostos polimerizáveis, bem como quaisquer outros reagentes e/ou aditivos (por exemplo, iniciadores, catalisadores etc.) pode ser aplicada a um substrato e curada de modo que a polimerização e reticulação simultânea das respectivas resinas forme a rede interpenetrante. A este respeito, as respectivas resinas reticuladas podem se formar substancialmente ao mesmo tempo. Deve ser entendido que os compostos polimerizáveis acima mencionados podem incluir monômeros individuais e oligômeros ou pré-polímeros.

[0052] Uma rede interpenetrante também pode exibir certas propriedades que a distinguem de uma simples blenda de resinas. A rede interpenetrante pode exibir uma temperatura de transição vítrea que está entre ou é intermediária à temperatura de transição vítrea de quaisquer duas dentre a primeira resina reticulada, a segunda resina reticulada e a terceira resina. Por exemplo, a rede interpenetrante pode ter uma temperatura de transição vítrea de 0 °C a 300 °C, como de 10 °C a 250 °C, como de 20 °C a 200 °C, como de 30 °C a 180 °C. A Temperatura de transição vítrea pode ser medida por calorimetria de varredura diferencial, de acordo com a norma

ASTM E1356. Além disso, para outras propriedades que podem exibir uma distribuição bimodal ou uma distribuição trimodal devido à presença de uma mistura simples de duas resinas ou três resinas, respectivamente, tais propriedades da rede interpenetrante podem apresentar uma distribuição unimodal.

[0053] Em geral, as resinas do aglutinante podem ser uma resina termoplástica ou uma resina termofixa. Pelo menos uma das resinas no aglutinante é uma resina termofixa, de modo que ela pode ser curada/reticulada. Por exemplo, por cura, a resina termofixa pode endurecer e permitir a formação de um revestimento. A resina termofixa é genericamente formada a partir de ao menos uma resina polimerizável ou reticulável, como uma resina (met)acrílica, resina de (met)acrilamida, resina alquídica, resina fenólica, resina de amino, resina de silicone, resina epóxi, resina de poliol etc. Conforme usado na presente invenção, o termo "(met)acrílico" em geral abrange tanto as resinas acrílicas e metacrílicas, bem como sais e ésteres das mesmas, como por exemplo, as resinas de acrilato e metacrilato. Em uma modalidade, ao menos duas dentre as resinas podem ser resinas termofixas. Em uma modalidade, duas das resinas podem ser resinas termofixas, enquanto uma terceira resina pode ser uma resina termoplástica. Em outra modalidade, ao menos três das resinas podem ser resinas termofixas ao serem reticuladas.

[0054] Nesse sentido, a rede interpenetrante pode conter uma resina de poliol reticulada; A resina de poliol reticulada pode ser obtida reagindo ou reticulando polióis. Em geral, os polióis contêm dois ou mais grupos hidroxila (ou seja, definidos como um grupo -OH, em que o grupo -OH de um grupo carboxila não é considerado um grupo hidroxila). Em geral, os polióis podem ser polióis não poliméricos ou polióis poliméricos. Exemplos de tais polióis podem incluir, por exemplo, um diol composto, um poliéter poliol, um poliéster poliol, um policarbonato poliol, um poliacrilato poliol, um poliuretano poliol, um polissiloxano poliol, um poliol fenólico, um álcool de açúcar, um poliol dendrítico e assim por diante. Em uma modalidade, o poliol pode ser um composto diol, um poliéter poliol, um álcool de açúcar e/ou um poliol dendrítico. Entretanto, deve-se compreender que o poliol pode não se limitar ao supracitado e pode incluir qualquer poliol conhecido na técnica que possa ser polimerizado e/ou reticulado.

[0055] Conforme indicado acima, o poliol pode incluir um composto diol. Por exemplo, o poliol pode ser um etilenoglicol, dietilenoglicol, propilenoglicol, dipropilenoglicol, butanodiol, pentanodiol, hexanodiol, heptanodiol, octanodiol, nonanodiol, decanodiol etc. Embora os supracitados sejam compostos dióis contendo dois grupos hidroxila, deve ser entendido que os compostos contendo grupos hidroxila adicionais também podem ser utilizados.

[0056] Em uma modalidade, o poliol pode incluir um poliuretano poliol. O poliuretano poliol pode ser formado pela reação de um ou mais grupos isocianato com um poliol.

[0057] Em uma modalidade, o poliol pode incluir um poliéter poliol. O poliéter poliol pode incluir um produto de etoxilação ou propoxilação de água ou um diol. O poliéter poliol pode ser polietilenoglicol, polipropilenoglicol ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o poliéter poliol pode ser polietilenoglicol. Em outra modalidade, o poliéter poliol pode ser polipropilenoglicol. Por exemplo, o propilenoglicol pode ser um monopropilenoglicol, dipropilenoglicol e/ou um tripropilenoglicol.

[0058] Adicionalmente, o poliol pode incluir um poliéster poliol. O poliéster poliol pode ser produzido por uma reação de policondensação de um ácido ou anidrido correspondente com um álcool poli-hídrico. Por exemplo, ácidos adequados incluem, mas não se limitam, ao ácido benzoico, ácido maleico, ácido adípico, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico e ácido sebácico, bem como seus anidridos correspondentes, e ácidos graxos diméricos e ácidos graxos triméricos, e "óleos curtos". Álcoois poli-hídricos adequados incluem, mas não se limitam, ao etilenoglicol, propilenoglicol, dietilenoglicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2-dimetil-1,3- propanodiol, neopentilglicol, tetraetilenoglicol, dióis de policarbonato, trimetiloletano, trimetilolpropano, glicerol, 1,4-ciclo-hexanodiol, 1,4-ciclo-hexanodimetanol e glicerol.

[0059] Em outra modalidade, o poliol pode incluir um poliacrilato poliol. O poliacrilato poliol pode ser produzido por uma reação de copolimerização de um monômero de hidroxialquil(met)acrilato, como, por exemplo, um hidroxialquil C1-C8 (met)acrilato, com um monômero de acrilato, como, por exemplo, um alquil C1-C10 acrilato e um cicloalquil C6-C12 acrilato, ou com um monômero de metacrilato, como, por exemplo, um alquil C1-C10 metacrilato e um cicloalquil C6-C12 metacrilato, ou com um monômero de vinila, como, por exemplo, estireno, α- metilestireno, acetato de vinila, vesatato de vinila, ou com uma mistura de dois ou mais de tais monômeros. Monômeros de hidroxialquil(met)acrilato adequados incluem, por exemplo, acrilato de hidroxietila, acrilato de hidroxipropila, metacrilato de hidroxietila ou metacrilato de hidroxipropila. Monômeros de (met)acrilato de alquila adequados incluem, por exemplo, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de butila, acrilato de butila, metacrilato de etil-hexila e metacrilato de isobornila. Poliacrilato polióis adequados incluem, por exemplo, copolímeros de (met)acrilato de hidroxialquila (C2-C8)-co-(met)acrilato de alquila (C2-C8).

[0060] O poliol também pode incluir um álcool de açúcar. Por exemplo, o álcool de açúcar pode ser um álcool à base de sacarose. Por exemplo, o poliol pode ser um sorbitol ou um poliol à base de sorbitol. O sorbitol pode ser um sorbitol etoxilado e/ou propoxilado.

[0061] Em uma outra modalidade, o poliol pode ser um poliol dendrítico. Como outros polióis, os polióis dendríticos contêm grupos hidroxila reativos que podem reagir com outros grupos funcionais. Em geral, esses polióis dendríticas pode oferecer um grande número de grupos hidroxila primários ao longo de uma cadeia principal polimérica densamente ramificada. O poliol dendrítico pode ser um poliol dendrítico à base de carbono ou um poliol dendrítico à base de silício, ou uma combinação dos mesmos. Ou seja, o poliol de base utilizado para a formação do poliol dendrítico pode incluir carbono, silício ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o poliol de base inclui carbono. Em outra modalidade, o poliol de base inclui uma combinação de um silício e carbono (ou seja, um carbossilano). Entretanto, deve-se compreender que o poliol de base também pode incluir outros átomos, como outro átomo de oxigênio que não pertença ao grupo hidroxila.

[0062] Além disso, para formar o poliol dendrítico, o poliol de base deve ser uma estrutura ramificada. Por exemplo, a partir de um átomo central, deve haver ao menos três, como ao menos quatro grupos substituintes ou ramificações que se estendem a partir do mesmo e permitem a formação de uma estrutura dendrítica. Além disso, o poliol dendrítico pode ter um grau médio de ramificação maior que zero e menor que ou igual a 1, como de cerca de 0,2 a 0,8. Em geral, de acordo com a definição, polióis estritamente lineares têm um grau de ramificação igual a zero e, idealmente, os polióis dendríticos têm um grau de ramificação igual a 1,0. O grau médio de ramificação pode ser determinado por espectroscopia de RMN de 13C.

[0063] Além disso, o poliol dendrítico pode ser um poliéter poliol e/ou um poliéster poliol. Em uma modalidade, o poliol dendrítico pode ser um poliéter poliol. Em outra modalidade, o poliol dendrítico pode ser um poliéster poliol. Em outra modalidade, o poliol dendrítico pode ser uma combinação de um poliéter poliol e um poliéster poliol.

[0064] O poliol dendrítico tem pelo menos 2, como pelo menos 3, como pelo menos 4, como pelo menos 5, como pelo menos 6, como pelo menos 8, como pelo menos 10, como pelo menos 15, como pelo menos 20, como pelo menos 30, como pelo menos 50, como pelo menos 100 grupos hidroxila terminais a 1000 ou menos, como 500 ou menos, como 100 ou menos, como 75 ou menos, como 50 ou menos, como 25 ou menos, como 15 ou menos ou como 10 ou menos grupos hidroxila terminais. O poliol dendrítico tem um peso molecular de ao menos 500 g/mol, como pelo menos 1.000 g/mol, como pelo menos 1.500 g/mol, como pelo menos 2.000 g/mol, como pelo menos

2.500 g/mol, como pelo menos 3.000 g/mol, como pelo menos 4.000 g/mol, como pelo menos 5.000 g/mol, como pelo menos 6.000 g/mol, como pelo menos 10.000 g/mol a

100.000 g/mol ou menos, como 75.000 g/mol ou menos, como 50.000 g/mol ou menos, como 25.000 g/mol ou menos, como 15.000 g/mol ou menos, como 10.000 g/mol ou menos, como 7.500 g/mol ou menos, como 6.000 g/mol ou menos ou como 5.000 g/mol ou menos. Embora não seja necessariamente limitado, o poliol dendrítico podem ser qualquer um dentre aqueles disponíveis sob o nome Boltorn™.

[0065] Quando tais polióis dendríticas são utilizados, é possível obter redes reticuladas. Por exemplo, as redes reticuladas podem ser obtidas por meio de uma reação de condensação com quaisquer silanos, em particular, com os silanos hidrolisados presentes na formulação. Além disso, podem ocorrer reações com uma resina de melamina. Nesse sentido, o poliol dendrítico podem servir como um agente de reticulação. Em particular, um intermediário carbocátion pode ser formado na resina de melamina. Depois disso, a condensação pode ocorrer entre a resina de melamina e o poliol dendrítico. Estas reações podem ocorrer através de mecanismos SN1. Além dessas reações, o poliol dendrítico também pode reagir com o substrato de vidro. Ou seja, o poliol dendrítico pode reagir com os grupos hidroxila presentes no substrato vítreo. Essa reação pode melhorar a resistência adesiva do revestimento sobre o substrato de vidro, resultando assim em propriedades aprimoradas de tração de pino e de cross-hatch.

[0066] Qualquer um dentre uma variedade de mecanismos de cura pode ser geralmente utilizado para formar a resina de poliol reticulada. Em certas modalidades, por exemplo, um agente de reticulação podem ser empregados para ajudar a facilitar a formação de ligações reticuladas. Por exemplo, um agente de reticulação de isocianato pode ser empregado, o qual pode reagir com os grupos amina ou hidroxila no composto de poliol polimerizável. O agente de reticulação de isocianato pode ser um agente de reticulação de poli-isocianato. Além disso, o agente de reticulação de isocianato pode ser alifático (por exemplo, di-isocianato de hexametileno, di- isocianato de isoforona etc.) e/ou aromático (por exemplo, di-isocianato de 2,4- tolileno, di-isocianato de 2,6-tolileno etc.). A reação pode fornecer ligações ureia ao reagir com um grupo amina e ligações uretano ao reagir com um grupo hidroxila. A este respeito, a resina ou polímero reticulado pode ser um poliuretano.

[0067] Em ainda outra modalidade, um agente de reticulação de melamina pode ser empregado, que pode reagir com grupos hidroxila no composto poliol polimerizável, para formar as ligações reticuladas. Agentes de reticulação de melamina adequados podem incluir, por exemplo, resinas obtidas pela adição-condensação de um composto de amina (por exemplo, melamina, guanamina ou ureia) com formaldeído. Agentes de reticulação particularmente adequados são resinas de melamina totalmente ou parcialmente metiloladas, como hexametilol melamina, pentametilol melamina, tetrametilol melamina etc., bem como misturas dos mesmos. Tais reações podem fornecer ligações éter ao reagir um grupo hidroxila do composto poliol polimerizável com um grupo hidroxila do agente de reticulação de amina (por exemplo, melamina). A este respeito, a resina ou polímero reticulado pode ser um poliuretano.

[0068] Em uma modalidade, a primeira resina reticulada é uma resina de poliol reticulada com ligações de uretano formadas pelo poliol e o agente de reticulação. Nesse sentido, o poliol é reticulado com um agente de reticulação de isocianato. Em outra modalidade, a primeira resina reticulada é uma resina de poliol reticulada com ligações éter formadas pelo poliol e o agente de reticulação. Nesse sentido, o poliol é reticulado com um agente de reticulação de amina contendo grupos hidroxila, como um agente de reticulação de melamina-formaldeído.

[0069] Em geral, as reações podem ocorrer por meio de um mecanismo SN1 na presença de um catalisador ácido (por exemplo, ácido p-toluenossulfônico). Por exemplo, quando um agente de reticulação de melamina-formaldeído é utilizado, um próton pode ser atacado por um átomo de oxigênio (em –CH2OCH3) localizado na melamina-formaldeído para gerar um intermediário carbocátion com o CH 3 OH de intermediário com o –CH3OH restante como o subproduto. Em seguida, o oxigênio nucleofílico no poliol pode atacar o carbocátion eletrofílico intermediário para criar uma ligação química entre a melamina-formaldeído e o poliol.

[0070] Em uma modalidade, o aglutinante também pode conter uma resina de acrilato. A resina de acrilato pode ser uma derivada do ácido acrílico, ácido metacrílico ou de uma combinação dos mesmos. Por exemplo, o monômero de acrilato inclui, mas não se limita, ao acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de n- propila, acrilato de i-propila, acrilato de n-butila, acrilato de s-butila, acrilato de i- butila, acrilato de t-butila, acrilato de n-amila, acrilato de i-amila, acrilato de isobornila, acrilato de n-hexila, acrilato de 2-etilbutila, acrilato de 2-etil-hexila, acrilato de n-octila, acrilato de n-decila, acrilato de metilciclo-hexila, acrilato de ciclopentila, acrilato de ciclo-hexila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de 2- hidroxietila, metacrilato de n-propila, metacrilato de n-butila, metacrilato de i-propila, metacrilato de i-butila, metacrilato de n-amila, metacrilato de n-hexila, metacrilato de i-amila, metacrilato de s-butila, metacrilato de t-butil, metacrilato de 2-etilbutila, metacrilato de metilciclo-hexila, metacrilato de cinamila, metacrilato de crotila, metacrilato de ciclo-hexila, metacrilato de ciclopentila, metacrilato de 2-etoxietila, metacrilato de isobornila etc, bem como combinações dos mesmos.

[0071] Em uma modalidade, os monômeros de acrilato podem ser monômeros de diacrilato. Por exemplo, os monômeros de acrilato podem ser monômeros de diacrilato incluindo, mas não se limitando, ao diacrilato de metila, diacrilato de etila, diacrilato de n-propila, diacrilato de i-propila, diacrilato de n-butila, diacrilato de s- butila, diacrilato de i-butila, diacrilato de t-butila, diacrilato de n-amila, diacrilato de i- amila, diacrilato de isobornila, diacrilato de n-hexila, diacrilato de 2-etilbutila, diacrilato de 2-etil-hexila, diacrilato de n-octila, diacrilato de n-decila, diacrilato de metilciclo-hexila, diacrilato de ciclopentila, diacrilato de ciclo-hexila, dimetacrilato de metila, dimetacrilato de etila, dimetacrilato de 2-hidroxietila, dimetacrilato de n- propila, dimetacrilato de n-butila, dimetacrilato de i-propila, dimetacrilato de i-butila, dimetacrilato de n-amila, dimetacrilato de n-hexila, dimetacrilato de i-amila, dimetacrilato de s-butila, dimetacrilato de t-butila, dimetacrilato de 2-etilbutila, dimetacrilato de metilciclo-hexila, dimetacrilato de cinamila, dimetacrilato de crotila, dimetacrilato de ciclo-hexila, dimetacrilato de ciclopentila, dimetacrilato de 2- etoxietila, dimetacrilato de isobornila etc, bem como combinações dos mesmos.

[0072] Em geral, os monômeros de acrilato podem ser monômeros alifáticos. Por exemplo, os monômeros podem ser usados para formar oligômeros alifáticos. Nesse sentido, em uma modalidade, os monômeros ou oligômeros alifáticos podem não conter quaisquer componentes aromáticos.

[0073] OS monômeros também podem incluir derivados de qualquer um dos anteriormente mencionados Em geral, esses monômeros podem ser chamados de compostos polimerizáveis das resinas de acrilato. Em uma outra modalidade, os monômeros podem ser polimerizados, incluindo polimerização por enxerto, bloco ou aleatória, com um monômero de não acrilato para formar um copolímero de acrilato. Como usado aqui, um copolímero de (met)acrilato pode significar um copolímero de metacrilato ou um copolímero de acrilato, tanto em sua forma modificada como não modificada. Por exemplo, tal copolímero pode compreender qualquer um dos monômeros de acrilato copolimerizados na presente invenção com poliésteres, acetatos de polivinila, poliuretanos, poliestireno ou combinações dos mesmos. Em um exemplo, o copolímero pode incluir um copolímero de poliestireno e, mais particularmente, um copolímero de met-metilacrilato e poliestireno.

[0074] Em uma modalidade, a resina de acrilato é produzida a partir de monômeros incluindo os monoacrilatos e os diacrilatos. Em outra modalidade, os monômeros consistem nos monômeros de diacrilato.

[0075] As resinas de acrilato podem também incluir adicionalmente um grupo funcional glicidila. Por exemplo, o monômero de acrilato pode ser um monômero de acrilato contendo um grupo glicidila, de modo que o grupo glicidila não faz parte da cadeia principal, mas em vez disso, confere funcionalidade ao monômero de acrilato.

[0076] Em geral, estas resinas de acrilato podem ser sintetizadas de acordo com qualquer método conhecido na técnica. As resinas de acrilato podem ser formadas em uma etapa de reação, ou em mais de uma etapa de reação. Se múltiplas etapas forem empregadas, um pré-polímero pode ser inicialmente formado, que pode, a seguir, ser submetido a reações adicionais para sintetizar as resinas de acrilato reveladas na presente invenção. Além disso, as resinas de acrilato podem ser sintetizadas usando radiação UV.

[0077] Além disso, os grupos glicidila ou epóxi das resinas pode ser reticulado. A reticulação pode ser realizada usando qualquer método e com o uso de qualquer agente de reticulação em geral empregado na técnica. O agente de reticulação pode ser uma amina, uma amida, um acrilato ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o agente de reticulação pode ser uma amina. Em uma modalidade, o agente de reticulação pode ser uma diamina, uma triamina ou uma combinação dos mesmos. Em outra modalidade, o agente de reticulação pode ser uma amida. Em outra modalidade, o agente de reticulação pode ser um acrilato. Por exemplo, o acrilato pode ser um acrilato etoxilado, como um triacrilato de trimetilolpropano etoxilado. Sem se ater à teoria, acredita-se que a reticulação pode ser empregada para otimizar a integridade do revestimento.

[0078] Em geral, um Iniciador (por exemplo, peróxido de benzoíla) pode ser usado para formar um radical livre, que pode atacar uma ligação dupla em um agente de reticulação, monômero ou oligômero para formar radicais livres que podem, em seguida, atacar outros monômeros ou oligômeros e formar uma rede reticulada tridimensional.

[0079] Em uma modalidade, o aglutinante também pode conter uma resina epóxi. Em geral, tal resina epóxi pode ser formada usando qualquer método geralmente conhecimento na técnica. As resinas epóxi podem ser sintetizadas a partir de quaisquer compostos que contêm um componente epóxi. Esses compostos podem incluir pelo menos um grupo funcional epóxido, como pelo menos dois grupos funcionais epóxido. Em geral, um composto epóxi é um composto que inclui grupos epóxido e podem reagir ou reticularem. Esses compostos contendo os grupos funcionais epóxido podem ser referidos como os compostos polimerizáveis das resinas epóxi.

[0080] Resinas epóxi adequadas incluem, mas não se limitam, às resinas epóxi à base de bisfenóis e polifenóis, tais como bisfenol A, tetrametilbisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, tetraquisfeniloletano, resorcinol, 4,4′-bifenila, di-hidroxinaftileno e resinas epóxi derivadas de novolacas, como novolaca de fenol:formaldeído, novolaca de cresol:formaldeído, novolaca de bisfenol A, novolaca de fenol modificado com bifenila, tolueno, xileno ou mesitileno:formaldeído, resinas de novolaca de aminotriazina e resinas de epóxi heterocíclicas derivadas de p-aminofenol e ácido cianúrico. Adicionalmente, as resinas epóxi alifáticas derivadas de estruturas de 1,4-butanodiol, glicerol e diciclopentadieno são adequadas. Exemplos de compostos epóxido heterocíclicos são diglicidil-hidantoína ou isocianurato de triglicidila.

[0081] Em certas modalidades, as resinas epóxi podem incluir um éter diglicidílico. Por exemplo, as resinas epóxi podem ser ciclo-hexano dimetanol hidrogenado não aromático e éteres diglicidílicos da resina de epóxido tipo bisfenol A hidrogenado (por exemplo, a resina epóxi de bisfenol A-epicloridrina hidrogenada), ciclo-hexano dimetanol. Outra resina epóxi não aromática adequada pode incluir resinas epóxi cicloalifáticas.

[0082] Adicionalmente, o composto epóxi pode ser uma combinação de um composto epóxi e um composto acrilato. Por exemplo, tal composto pode ser um oligômero de acrilato de epóxi, como um diacrilato de epóxi, um tetracrilato de epóxi, ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, tal composto pode ser um epóxi diacrilato de bisfenol A, um epóxi tetracrilato de bisfenol A ou uma combinação dos mesmos. Tal acrilato pode ser qualquer um daqueles aqui mencionados. Por exemplo, o composto pode ser um epóxi dimetacrilato de bisfenol A ou um epóxi tetrametacrilato de bisfenol A. Esses oligômeros também podem ser modificados para incluir um grupo substituinte. Por exemplo, tal grupo substituinte pode incluir uma amina, um grupo carboxila (por exemplo, um ácido graxo) etc.

[0083] Além disso, os grupos epóxi das resinas podem ser reticulados usando qualquer método e usando qualquer agente de reticulação em geral empregado na técnica. O Agente de reticulação pode ser uma amina, uma amida, um ácido, um fenol, um álcool etc. Em uma modalidade, o agente de reticulação pode ser uma amina. Em uma modalidade, o agente de reticulação pode ser uma diamina, uma triamina ou uma combinação dos mesmos. Em outra modalidade, o agente de reticulação pode ser uma amida. Em uma modalidade, o agente de reticulação pode ser um acrilato, como um diacrilato ou um triacrilato. Em geral, um iniciador (por exemplo, peróxido de benzoíla) pode ser usado para formar um radical livre, que pode atacar uma ligação dupla em um agente de reticulação ou oligômero para formar radicais livres monoméricos que podem, em seguida, atacar outros oligômeros e formar uma rede reticulada tridimensional.

[0084] O aglutinante pode, também, conter uma resina contendo silício. Por exemplo, a resina contendo silício pode ser uma resina de polissiloxano. Em particular, a resina de polissiloxano pode ser uma resina de polisilsesquioxano. Em geral, tal resina contendo silício pode ser formada usando qualquer método geralmente conhecimento na técnica. Por exemplo, a resina contendo silício pode ser formada pela reação de compostos de organossilício, como compostos de organossilano. Ou seja, os compostos de organossilício, como os compostos de organossilano, podem ser chamados de compostos polimerizáveis da resina contendo silício.

[0085] Esses compostos de organossilício podem incluir compostos de organossilano, como alquilsilanos, incluindo alquilsilanos substituídos. Os compostos de organossilício também podem incluir organoalcoxissilanos, organofluorossilanos etc. Nesse sentido, os compostos de organossilício podem incluir uma combinação de compostos de alquilsilano e compostos de organoalcoxissilano.

[0086] Exemplos de compostos de organoalcoxissilano incluem aqueles como o composto de organoalcoxissilano anteriormente mencionado utilizado no aglutinante usando o processo sol-gel. Em uma modalidade, a resina contendo silício é produzida a partir de compostos de organossilício que consiste nos compostos de organoalcoxissilano, conforme acima mencionado.

[0087] Em geral, as resinas reticuladas formam reticulações com elas mesmas. Ou seja, por exemplo, a primeira resina reticulada é formada através da reação de um poliol com um agente de reticulação. A segunda resina reticulada é formada pela reação de compostos contendo silicone. Entretanto, em uma modalidade, uma resina pode formar ligações covalentes com outra resina. Por exemplo, a primeira resina de poliol reticulada pode também ter algumas ligações covalentes com outra resina, como a resina contendo silício. Além disso, partículas de sílica, como nanopartículas de sílica, quando empregadas, também podem ser usadas para reagir com a resina de poliol para introduzir nanopartículas na resina de poliol reticulada.

ii. Partículas de óxido metálico

[0088] Conforme indicado na presente invenção, o revestimento pode incluir pelo menos um óxido metálico, que pode ser incluído no revestimento como uma partícula ou uma nanopartícula. Por exemplo, o óxido metálico pode ser uma partícula ou nanopartícula contendo metaloide, uma nanopartícula contendo metal, ou uma combinação dos mesmos. Estas partículas incluem, mas não se limitam a, SiO2, TiO2, ZrO2, Al2O3, ZnO, CdO, SrO, PbO, Bi2O3, CuO, Ag2O, CeO2, AuO, SnO2 etc. Em uma modalidade, quaisquer partículas de óxido metálico incluídas no revestimento podem estar sob a forma de nanopartículas.

[0089] Em uma modalidade, o óxido metálico contém pelo menos óxido de zinco. Sem a intenção de se ater à teoria, os presentes inventores descobriram que o zinco pode fornecer ao revestimento propriedades antimicrobianas benéficas. Particularmente, as propriedades microbicidas do óxido de zinco podem ser atribuídas a ter zinco em ou próximo à superfície do revestimento. Sem a intenção de se ater à teoria, o zinco e espécies reativas de oxigênio pode ser liberado para reagir através de uma interação eletrostática com microrganismos na superfície do revestimento. Além disso, a fonte do óxido de zinco não se limita à presente invenção. Por exemplo, em uma modalidade, a fonte do óxido de zinco pode ser uma frita de vidro, conforme definido aqui. Alternativamente, o óxido de zinco pode ser adicionado ao revestimento. Em outra modalidade, o óxido de zinco pode ser sintetizado por meio de um outro composto de zinco (por exemplo, acetato de zinco), sendo que tal composto de zinco é convertido localmente em óxido de zinco.

[0090] O óxido metálico também pode incluir dióxido de titânio. Tal dióxido de titânio também pode estar presente como uma nanopartícula. Sem se ater à teoria, acredita-se que o dióxido de titânio pode ser empregado para servir como um aditivo de autolimpeza. Ou seja, o dióxido de titânio pode ser utilizado para limpar e/ou desinfetar as superfícies expostas à luz. Por exemplo, a atividade fotocatalítica do óxido de titânio em uma superfície livre ou na região próxima da superfície dos atributos de revestimento à ação de autolimpeza. O óxido de titânio é fotocataliticamente ativo com radiação ultravioleta, e pode ser usado para decompor os materiais orgânicos a partir da superfície de um revestimento.

[0091] Os óxidos metálicos também podem incluir óxido de alumínio e/ou dióxido de zircônio. Tais óxidos também podem estar presentes sob a forma de nanopartículas. Sem se ater à teoria, o óxido de alumínio e o dióxido de zircônio podem ajudar a melhorar a durabilidade do vidro.

[0092] Em uma modalidade, o óxido metálico contém uma nanopartícula de sílica. Sem a intenção de se ater-se à teoria, os presentes inventores descobriram que a resistência mecânica da rede polimérica pode ser adicionalmente melhorada pelo emprego de tais nanopartículas de sílica, e que a nanopartícula de sílica pode melhorar as qualidades ópticas do revestimento. Por exemplo, a partícula de sílica pode conter grupos hidroxila que podem ser condensados com os grupos hidroxila de um grupo hidroxila silano de um silanol (por exemplo, a partir de um organoalcoxissilano hidrolisado usado para formar a resina contendo silício). Além disso, as partículas de sílica podem também reagir com um carbocátion nas resinas de poliol através de uma reação de condensação. A este respeito, as nanopartículas contendo silício podem ser partículas discretas dentro do revestimento ou podem ser ligadas a uma resina.

[0093] Independentemente das partículas ou nanopartículas usadas, as partículas ou nanopartículas podem ser fornecidas em diversas formas, formatos e tamanhos. O tamanho médio das partículas e nanopartículas, como das nanopartículas de dióxido de titânio ou óxido de zinco, pode ser geralmente de cerca de 100 mícrons ou menos, como cerca de 50 mícrons ou menos, como cerca de 10 mícrons ou menos, como cerca de 1 mícron ou menos, como cerca de 500 nanômetros ou menos, como cerca de 400 nanômetros ou menos, como cerca de 300 nanômetros ou menos, como cerca de 200 nanômetros ou menos, como cerca de 100 nanômetros ou menos a cerca de 1 nanômetro ou mais, como cerca de 2 nanômetros ou mais, como cerca de 5 nanômetros ou mais. Como usado aqui, o tamanho médio de uma nanopartícula se refere ao seu comprimento médio, largura, altura e/ou de diâmetro.

[0094] Além disso, as partículas e/ou nanopartículas podem ter uma área superficial específica maior que 150 m2/g, e em algumas modalidades, maior que 200 m2/g. iii. Vidro de frita

[0095] Conforme indicado na presente invenção, o revestimento também pode incluir uma frita de vidro. Por exemplo, a frita de vidro pode ajudar a aderir os polímeros ao substrato vítreo. A frita de vidro pode ter uma temperatura de fusão de cerca de 400°C a cerca de 700°C, e em algumas modalidades, de cerca de 500°C a cerca de 600°C. Alternativamente, a frita de vidro de acordo com a presente revelação pode ter um ponto de fusão muito baixo. Os presentes inventores descobriram inesperadamente que usando uma frita de vidro com baixo ponto de fusão, é possível formar uma superfície dura com uma morfologia de superfície áspera.

[0096] A frita de vidro contém, tipicamente, SiO 2 em uma quantidade de cerca de 25% em mol a cerca de 55% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 30% em mol a cerca de 50% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 35% em mol a cerca de 45% em mol. Outros óxidos também podem ser usados. Por exemplo, os óxidos de metal alcalino (por exemplo, Na 2O ou K2O) podem constituir de cerca de 5% em mol a cerca de 35% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 10% em mol a cerca de 30% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 15% em mol a cerca de 25% em mol da frita. O Al 2O3 também pode ser empregado em uma quantidade de cerca de 1% em mol a cerca de 15% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 2% em mol a cerca de 12% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 5% em mol a cerca de 10% em mol da frita.

[0097] Em outras modalidades, a frita de vidro também pode conter um óxido de metal de transição (por exemplo, ZnO) como um supressor de ponto de fusão, como em uma quantidade de cerca de 5% em mol a cerca de 40% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 10% em mol a cerca de 35% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 15% em mol a cerca de 30% em mol da frita. Tal óxido metálico pode estar presente na frita de vidro em uma quantidade de 5%

em peso ou mais, como 10% em peso ou mais, como 15% em peso ou mais, como 20% em peso ou mais, como 25% em peso ou mais a 50% em peso ou menos, como 45% em peso ou menos, como 40% em peso ou menos, como 35% em peso ou menos ou como 30% em peso ou menos.

[0098] Conforme indicado na seção B (ii) acima, o revestimento contém pelo menos um óxido metálico. Tal óxido metálico pode ser um óxido metálico presente na frita de vidro.

[0099] A frita de vidro também pode incluir óxidos que ajudam a conferir a cor desejada e a fornecer uma frita de vidro colorida. Por exemplo, o dióxido de titânio (TiO2) pode ser empregado para ajudar a fornecer uma cor branca, como em uma quantidade de cerca de 0,% em mol a cerca de 10% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 0,5% em mol a cerca de 8% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 1% em mol a cerca de 5% em mol da frita. Da mesma forma, o óxido de bismuto (Bi2O3) pode ser utilizado em certas modalidades para ajudar a fornecer uma cor preta. Quando utilizado, o Bi2O3 pode constituir de cerca de 10% em mol a cerca de 50% em mol, em algumas modalidades, de cerca de 25% em mol a cerca de 45% em mol, e em algumas modalidades, de cerca de 30% em mol a cerca de 40% em mol da frita.

[0100] A frita de vidro está tipicamente presente no revestimento em uma quantidade de cerca de 40% em peso ou mais, como cerca de 50% em peso ou mais, como cerca de 60% em peso ou mais, como cerca de 70% em peso ou mais a cerca de 99% em peso ou menos, como cerca de 95% em peso ou menos, como cerca de 90% em peso ou menos, como cerca de 85% em peso ou menos, como cerca de 80% em peso ou menos, como cerca de 70% em peso ou menos. Tal concentração pode ser para um revestimento após a cura e/ou após a têmpera.

[0101] Independentemente da composição da frita de vidro escolhida, a frita de vidro pode incluir partículas que têm uma distribuição diâmetro de partícula estreita. Conforme mostrado de modo geral na figura 2, um exemplo de acordo com a presente revelação pode geralmente ter um diâmetro de partícula entre cerca de 0,1 µm e cerca de 50 µm. Entretanto, a frita de vidro de acordo com a presente revelação pode ter um diâmetro de partícula fora da faixa revelada no exemplo da Figura 2, como maior que cerca de 1 µm, como maior que cerca de 5 µm, como maior que cerca de 10 µm, como maior que cerca de 15 µm, como maior que cerca de 20 µm, como maior que cerca de 25 µm, como maior que cerca de 30 µm, como maior que cerca de 35 µm, como maior que cerca de 40 µm, como maior que cerca de 45 µm, como maior que cerca de 50 µm, como maior que cerca de 55 µm, como maior que cerca de 60 µm, como maior que cerca de 70 µm, como menor que cerca de 100 µm, como menor que cerca de 95 µm, como menor que cerca de 90 µm, como menor que cerca de 85 µm, como menor que cerca de 80 µm, como menor que cerca de 75 µm, como menor que cerca de 70 µm, como menor que cerca de 65 µm.

[0102] A frita de vidro pode ter um D50 de 2 µm ou mais, como 2,5 µm ou mais, como 3 µm ou mais, como 3,5 µm ou menos, como 4 µm ou mais a 7 µm ou menos, como 6,5 µm ou menos, como 6 µm ou menos, como 5,5 ou menos, como 5 µm ou menos, como 4,5 µm ou menos ou como 4 µm ou menos. A frita de vidro pode ter um D10 de 0,25 µm ou mais, como 0,5 µm ou mais, como 0,75 µm ou mais, como 1 µm ou mais a 2,5 µm ou menos, como 2 µm ou menos, como 1,5 µm ou menos ou como 1,25 µm ou menos. A frita de vidro pode ter um D90 de 6 µm ou mais, como 6,5 µm ou mais, como 7 µm ou mais, como 7,5 µm ou mais, como 8 µm ou mais, como 8,5 µm ou mais, como 9 µm ou mais, como 9,5 µm ou mais, como 10 µm ou mais, como 10,5 µm ou mais, como 11 µm ou mais a 20 µm ou menos, como 15 µm ou menos, como 14 µm ou menos, como 13 µm ou menos, como 12,5 µm ou menos, como 12 µm ou menos ou como 11,5 µm ou menos.

[0103] Além disso, a frita de vidro utilizada pode ter uma temperatura de transição vítrea de 300 °C ou mais, como 350°C ou mais, como 400°C ou mais, como 425°C ou mais, como 450°C ou mais, como 475°C ou mais, como 500°C ou mais, como 525°C ou mais, como 550°C ou mais. A temperatura de transição vítrea pode ser de 800°C ou menos, como 750°C ou menos, como 700°C ou menos, como 650°C ou menos, como 600°C ou menos, como 575°C ou menos.

iv. Aditivos adicionais

[0104] O revestimento também pode incluir qualquer número de aditivos conforme é conhecido na técnica. Em geral, estes aditivos podem ser adicionados à formulação de revestimento contendo os compostos polimerizáveis. Nesse sentido, os aditivos podem estar presentes durante a polimerização e/ou reticulação dos compostos polimerizáveis e da resina. Em alguns casos, os aditivos podem formar ligações covalentes com os compostos polimerizáveis e/ou com uma resina.

[0105] Conforme indicado na presente invenção, o revestimento pode incluir pelo menos um corante. Por exemplo, o corante pode incluir um pigmento, um corante ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, o colorante pode ser um pigmento inorgânico (por exemplo, pigmentos metálicos, pigmentos brancos, pigmentos negros, pigmentos verdes, pigmentos vermelhos/laranjas/amarelos etc.), um corante fluorescente ou uma combinação dos mesmos. O corante pode ser empregado para fornecer uma certa cor ao substrato de vidro e/ou ao revestimento.

[0106] Conforme indicado na presente invenção, o revestimento pode incluir pelo menos um fotoestabilizante. Por exemplo, o fotoestabilizante pode compreender um absorvedor de UV (por exemplo, benzofenonas, benzotriazois, triazinas e combinações dos mesmos), uma amina impedida ou uma combinação dos mesmos. Em geral, os absorvedores de UV podem ser utilizados no revestimento para absorver energia de luz ultravioleta. Enquanto isso, os fotoestabilizantes de amina impedida podem ser usados no revestimento para inibir a degradação das resinas e o revestimento, proporcionando assim a estabilidade de cores e aumentando a sua durabilidade. Como resultado, em algumas modalidades, uma combinação de um absorvedor de UV e um fotoestabilizante de amina impedida pode ser empregada.

[0107] Conforme indicado na presente invenção, o revestimento pode conter pelo menos um fotoestabilizante de amina impedida ("HALS"). Os compostos HALS adequados podem ser compostos à base de piperidina. Independentemente do composto do qual ele é derivado, a amina impedida pode ser um composto oligomérico ou polimérico. O composto pode ter um peso molecular numérico médio de cerca de 1.000 ou mais, em algumas modalidades, de cerca de 1.000 a cerca de

20.000, em algumas modalidades, de cerca de 1.500 a cerca de 15.000 e, em algumas modalidades, de cerca de 2.000 a cerca de 5.000. Além das aminas impedidas de alto peso molecular, também ser usadas aminas impedidas de baixo peso molecular. Tais aminas impedidas têm geralmente natureza monomérica e têm um peso molecular de cerca de 1.000 ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 155 a cerca de 800 e, em algumas modalidades, de cerca de 300 a cerca de 800.

[0108] Além disso, o fotoestabilizante pode ser um fotoestabilizante polimerizável. Nesse sentido, o fotoestabilizante polimerizável pode ser fixada diretamente a uma resina, como uma resina no aglutinante. Essa fixação pode proporcionar um benefício de minimizar ou remover a mobilidade do fotoestabilizante. Tais fotoestabilizante podem simplesmente reagir através de um grupo funcional com um grupo funcional de uma resina durante a cura. Estes fotoestabilizantes polimerizáveis podem conter uma ligação dupla de carbono-carbono, um grupo hidroxila, um grupo carboxila, um grupo éster ativo e/ou um grupo amina que permite que o fotoestabilizante seja covalentemente ligado com as resinas. Em essência, o fotoestabilizante seria uma parte da cadeia principal da resina tanto em uma parte intermediária da resina quanto em uma parte terminal da resina. Adequadamente, o fotoestabilizante está presente em uma parte intermediária da resina.

[0109] A formulação de revestimento pode conter um tensoativo. O tensoativo pode ser um tensoativo aniônico, um tensoativo catiônico e/ou um tensoativo não iônico. Por exemplo, em uma modalidade, o tensoativo pode ser um tensoativo não iônico. O tensoativo não iônico pode ser um tensoativo etoxilado, um tensoativo propoxilado, um tensoativo etoxilado/propoxilado, óxido de polietileno, um oleato (por exemplo, monoleato de sorbitan etc.), um éster de ácido graxo ou derivado do mesmo, um glicosídeo de alquila, um alcanoato de sorbitan ou um derivado do mesmo, uma combinação dos mesmos etc. Quando utilizados, os tensoativos tipicamente constituem de cerca de 0,001% em peso a cerca de 2% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,005% em peso a cerca de 1% em peso, em algumas modalidades, de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,5% em peso da formulação, e em algumas modalidades, de cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,25% em peso.

[0110] A formulação de revestimento também pode conter um ou mais solventes orgânicos. Qualquer solvente capaz de dispersar ou dissolver os componentes pode ser adequado, como álcoois (por exemplo, etanol ou metanol); dimetilformamida, sulfóxido de dimetila, hidrocarbonetos (por exemplo, pentano, butano, heptano, hexano, tolueno e xileno), éteres (por exemplo, éter dietílico e tetraidrofurano), cetonas e aldeídos (por exemplo, acetona e metil-etil-cetona), ácidos (por exemplo, ácido acético e ácido fórmico) e solventes halogenados (por exemplo, diclorometano e tetracloreto de carbono), e assim por diante. A formulação de revestimento também pode conter água. Embora a concentração real de solventes usados dependerá, em geral, dos componentes da formulação e do substrato no qual ela é aplicada, eles estão tipicamente presentes em uma quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 40% em peso, em algumas modalidades, em algumas modalidades, de cerca de 5% em peso a cerca de 35% em peso e, em algumas modalidades, de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso da formulação (antes da secagem).

[0111] Além disso, outros aditivos podem ser utilizados para facilitar a dispersão dos componentes e/ou auxiliar na formação do revestimento. Por exemplo, a formulação de revestimento pode conter um iniciador e/ou um catalisador, como um catalisador ácido. Exemplos de tais catalisadores ácidos podem incluir, por exemplo, ácido acético, ácido sulfônico, ácido nítrico, ácido clorídrico, ácido malônico, ácido glutárico, ácido fosfórico etc., bem como combinações dos mesmos. Além disso, o Iniciador pode ser um fotoiniciador que permite a polimerização de um composto polimerizável, como um acrilato. C. Processo

[0112] Várias técnicas diferentes podem ser geralmente utilizadas para formar o revestimento e, em particular, o aglutinante, conforme é mostrado de modo geral na Figura 5. Como apenas um exemplo, na Figura 5, uma formulação de revestimento 10 que compreende uma frita de vidro 12 é aplicada a uma superfície do substrato vítreo 14. A formulação de revestimento também contém o aglutinante, que inclui compostos polimerizáveis (por exemplo, monômeros, oligômeros e/ou pré polímeros). A formulação de revestimento também pode conter os óxidos metálicos 18.

[0113] Uma vez aplicada ao substrato, a formulação de revestimento pode ser aquecida para formar a camada de revestimento 20 e, em seguida, curada para formar a camada de revestimento 22. Durante ou antes da etapa de aquecimento, podem ser utilizadas técnicas para polimerizar os compostos polimerizáveis. Essas técnicas podem incluir a exposição à radiação UV. Nesse sentido, a combinação de radiação UV e aquecimento pode permitir a formação de uma rede de interpenetração. Alternativamente, se os alcóxidos supracitados forem mencionados, o aquecimento pode permitir a hidrólise e a condensação da rede polimérica contendo os alcóxidos de silício (por exemplo, ortossilicato de tetraetila) e quaisquer outro alcóxidos.

[0114] Técnicas de aplicação adequadas para aplicação da formulação de revestimento ao substrato vítreo podem envolver, por exemplo, revestimento por imersão, revestimento por gotejamento, revestimento por barra, revestimento por matriz em fenda, revestimento por cortina, revestimento por cilindro, revestimento por aspersão, impressão etc. A viscosidade cinemática da formulação pode ser ajustada com base na aplicação específica empregada. Tipicamente, entretanto, a viscosidade cinemática da formulação é de cerca de 450 centistokes ou menos, em algumas modalidades, de cerca de 50 a cerca de 400 centistokes, e em algumas modalidades, de cerca de 100 a cerca de 300 centistokes, conforme determinado com um copo Zahn (n° 3), sendo que a viscosidade cinemática é igual a 11,7 (t-7,5), onde t é o tempo de efluxo (em segundos) medido durante o teste. Se for desejado, os modificadores de viscosidade (por exemplo, xileno) podem ser adicionados à formulação para obter a viscosidade desejada.

[0115] Uma vez aplicada, a formulação de revestimento pode ser polimerizada para formar a rede interpenetrante. O método de polimerização pode ser qualquer um conforme é de modo geral conhecido na técnica. Por exemplo, a polimerização pode ocorrer por meio de radiação UV, aquecimento ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, apenas o aquecimento pode ser empregado. Em uma modalidade, tanto a radiação UV como o aquecimento pode ser empregado para polimerizar os vários compostos. Por exemplo, a radiação UV pode ser empregada para polimerizar quaisquer compostos de acrilato. Enquanto isso, o aquecimento pode ser empregado para formar o polissiloxano e o poliol reticulado. Tal aquecimento e exposição a UV podem ser simultâneos. Alternativamente, o aquecimento pode ser realizado primeiro, e a exposição a luz UV pode ocorrer a seguir. Ou a exposição a UV pode ocorrer primeiro e o aquecimento em seguida.

[0116] A formulação de revestimento pode ser aquecida para polimerizar e curar os compostos polimerizáveis. Por exemplo, a formulação de revestimento pode ser curada a uma temperatura de cerca de 50°C a cerca de 350°C, em algumas modalidades de cerca de 75°C a cerca de 325°C, em algumas modalidades de cerca de 100°C a cerca de 300°C, em algumas modalidades de cerca de 150°C a cerca de 300°C, e em algumas modalidades, de cerca de 200°C a cerca de 300°C por um período de tempo que varia de cerca de 30 segundos a cerca de 100 minutos, em algumas modalidades de cerca de 30 segundos a cerca de 50 minutos, em algumas modalidades de cerca de 1 a cerca de 40 minutos e, em algumas modalidades, de cerca de 2 a cerca de 15 minutos. A cura pode ocorrer em uma ou múltiplas etapas. Se for desejado, a formulação de revestimento também pode ser opcionalmente seca antes de curar para remover o solvente da formulação. Tal etapa de pré- secagem pode, por exemplo, ocorrer a uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 150°C, em algumas modalidades, de cerca de 30°C a cerca de 125°C e, em algumas modalidades, de cerca de 40°C a cerca de 100°C.

[0117] Além de aquecer, conforme indicado acima, outras técnicas também podem ser usadas para polimerizar os compostos. Por exemplo, com a presença de iniciadores, uma luz UV pode ser utilizada para polimerizar os compostos.

[0118] A exposição ao UV pode ser realizada em um período de tempo e com uma intensidade que permita que polimerização suficiente ocorra, dependendo dos tipos de monômeros. Por exemplo, para determinados acrilatos, a exposição a UV a uma intensidade de cerca de 15 mW/cm2 ou mais, como cerca de 20 mW/cm2 ou mais, como cerca de 25 mW/cm2 ou mais, como cerca de 30 mW/cm2 ou mais por um período de tempo variando de cerca de 30 segundos a cerca de 100 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 30 segundos a cerca de 50 minutos, em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 25 minutos, e em algumas modalidades, de cerca de 1 a cerca de 10 minutos deve ser eficiente. Em uma modalidade, a exposição a UV pode ser de 25 a 30 mW/cm2 durante um período de 5 minutos. Além disso, a exposição a UV pode ser conduzida em uma atmosfera inerte. Por exemplo, a exposição pode ser realizada na presença de gás argônio ou gás nitrogênio. Em uma modalidade específica, a exposição a UV é realizada na presença de gás nitrogênio.

[0119] Se for desejado, o artigo de vidro também pode ser submetido a um tratamento por calor adicional (por exemplo, têmpera, flexão por calor etc.) para melhorar ainda mais as propriedades do artigo. O tratamento térmico (ou têmpera) pode, por exemplo, ocorrer a uma temperatura de cerca de 500°C a cerca de 800°C e, em algumas modalidades, de cerca de 550°C a cerca de 750°C. O artigo de vidro também pode ser submetido a um procedimento de resfriamento sob alta pressão chamado "arrefecimento brusco". Durante esse processo, ar sob alta pressão é soprado sobre a superfície do artigo de vidro a partir de uma matriz de bocais em posições diferentes. O arrefecimento resfria as superfícies externas do vidro muito mais rapidamente do que o centro. À medida que o centro do vidro resfria, ele tenta recuar a partir das superfícies externas. Como resultado, o centro permanece sob tensão, e as superfícies externas sofrem compressão, o que confere ao vidro temperado a sua resistência.

[0120] O revestimento curado e/ou temperado pode ter uma espessura de cerca de 1 mícron ou mais, como cerca de 5 mícrons ou mais, como cerca de 10 mícrons ou mais, como cerca de 15 mícrons ou mais a cerca de 250 mícrons ou menos, como cerca de 150 mícrons ou menos, como cerca de 100 mícrons ou menos, como cerca de 75 mícrons ou menos, como cerca de 60 mícrons ou menos, como cerca de 50 mícrons ou menos. Os presentes inventores descobriram que eles podem fornecer revestimentos mais delgados com o presente aglutinante e propriedades comparáveis ou mesmo melhores em comparação com os revestimentos contendo apenas um ou dois aglutinantes. Entretanto, deve-se compreender que a espessura do revestimento não é necessariamente limitada pela presente invenção.

[0121] Além disso, em uma modalidade, o vidro pode se tornar translúcido devido ao revestimento. Por exemplo, um substrato vítreo revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de transparência menor que cerca de 90%, como menor que cerca de 85%, como menor que de cerca de 80%, como menor que cerca de 75%, como menor que cerca de 70%, como menor que cerca de 65%, como menor que cerca de 60% e maior que cerca de 30%, como maior que cerca de 40%, como maior que cerca de 50%. Além disso, um substrato vítreo revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de opacidade de ao menos cerca de 50%, como ao menos cerca de 60%, como ao menos cerca de 70%, como ao menos cerca de 75%, como ao menos cerca de 80%, como ao menos cerca de 85%, como ao menos cerca de 90%, como ao menos cerca de 95%, como ao menos cerca de 99%, como ao menos cerca de 100%. Além disso, um substrato vítreo revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de claridade menor que cerca de 30%, como menor que cerca de 25%, como menor que de cerca de 20%, como menor que cerca de 17,5%, como menor que cerca de 15%, como menor que cerca de 12,5%, como menor que cerca de 10%, como menor que cerca de 7,5%, como menor que cerca de 5%, como menor que cerca de 2,5%. Nesse sentido, o substrato vítreo revestido pode ser um substrato revestido translúcido.

[0122] Depois de conduzir o teste de CASS, tal substrato vítreo revestido pode ter uma alteração mínima na referida transparência e/ou parâmetros de opacidade. Por exemplo, tal alteração pode estar dentro de 10%, como dentro de 7%, como dentro de 5%, como dentro de 4%, como dentro de 3%, como dentro de 2%, como dentro de 1%. Tais parâmetros podem estar compreendidos dentro as referidas porcentagens, mesmo após um teste de câmara de condensador.

[0123] Além disso, o brilho do substrato vítreo revestido pode variar, dependendo do grau de medição. Por exemplo, a 20°, o brilho pode ser de 0,1 ou mais, como 0,2 ou mais, como 0,5 ou mais, como 1 ou mais, como 2 ou mais, como 5 ou mais, como 10 ou mais a 30 ou menos, como 20 ou menos, como 15 ou menos, como 10 ou menos, como 7 ou menos, como 5 ou menos, como 4 ou menos ou como 3 ou menos. Entretanto, a 60°, o brilho pode ser de 1 ou mais, como 2 ou mais, como 3 ou mais, como 5 ou mais, como 8 ou mais, como 10 ou mais, como 15 ou mais a 40 ou menos, como 30 ou menos, como 25 ou menos, como 20 ou menos, como 15 ou menos, como 12 ou menos ou como 7 ou menos. O brilho pode ser determinado usando qualquer medidor de brilho, conforme é de modo geral conhecido na técnica.

[0124] Depois de realizar o teste de CASS, tal substrato vítreo revestido pode ter uma alteração mínima nos referidos parâmetros do vidro Por exemplo, tal alteração pode estar dentro de 10%, como dentro de 7%, como dentro de 5%, como dentro de 4%, como dentro de 3%, como dentro de 2%, como dentro de 1%, como dentro de 0,5%, como dentro de 0,1%. Tais parâmetros podem estar compreendidos dentro as referidas porcentagens, mesmo após um teste de câmara de condensador.

[0125] Entretanto, deve ser entendido que o substrato vítreo revestido também pode ser um substrato vítreo revestido transparente. Particularmente, o substrato revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de transparência maior que cerca de 80%, como de cerca de 85% ou mais, como cerca de 90% ou mais, como cerca de 93% ou mais, como cerca de 95% ou mais, como cerca de 97% ou mais, como cerca de 98% ou mais. De modo similar, um substrato vítreo revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de opacidade de cerca de 50% ou menos, como cerca de 40% ou menos, como cerca de 30% ou menos, como cerca de 20% ou menos, como cerca de 10% ou menos, como cerca de 5% ou menos. Além disso, um substrato vítreo revestido de acordo com a presente revelação pode ter uma porcentagem de claridade maior que cerca de 20%, como maior que cerca de 40%, como maior que cerca de 50%, como maior que cerca de 75%, como maior que cerca de 90%. Tais valores podem estar dentro de 10%, como dentro de 8%, como dentro de 5%, como dentro de 3%, como dentro de 2%, como dentro de 1% de vidro bruto não revestido.

[0126] Além disso, o brilho do substrato vítreo revestido pode variar, dependendo do grau de medição. Por exemplo, a 20°, o brilho pode ser de 0,1 ou mais, como 1 ou mais, como 10 ou mais, como 25 ou mais, como 50 ou mais, como 75 ou mais, como 100 ou mais, como 125 ou mais, como 140 ou mais a 200 ou menos, como 180 ou menos, como 160 ou menos, como 150 ou menos. O brilho a 60° pode estar dentro das mesmas faixas. O brilho pode ser determinado usando qualquer medidor de brilho, conforme é de modo geral conhecido na técnica.

[0127] Em adição ao descrito acima, o substrato vítreo revestido pode ter um certo índice de refração, em particular a 550 nm. Por exemplo, o índice de refração pode ser de 1,2 ou mais, como de 1,25 ou mais, como de 1,3 ou mais de 1,7 ou menos, como de 1,6 ou menos, como de 1,5 ou menos, como de 1,45 ou menos, como de 1,4 ou menos, como de 1,38 ou menos, como de 1,35 ou menos.

[0128] Embora as modalidades da presente revelação tenham sido geralmente discutidas, a presente revelação pode ser adicionalmente compreendida através dos exemplos não limitadores a seguir. Exemplos Métodos de teste

[0129] Espessura de Revestimento: A camada revestida de vidro revestido é removida por um aparelho de barbear ou depilar. A altura do passo do revestimento é observada com o uso de um perfilômetro. OS sados são a média medida a partir de três pontos em diferentes posições.

[0130] Microscopia de força atômica: A topografia é investigada por um microscópio de força atômica (AFM, AP-0100, Parker Sci. Instrument). O método sem contato, preferencial para superfícies macias, é utilizado em geral. O tamanho da amostra é de cerca de 2 cm por 2 cm, e a área de varredura é de 5.000 mícrons por 5.000 mícrons. A velocidade de varredura de 20 mícrons/segundo. A aspereza de superfície é quantitativamente caracterizada pela medição da média aritmética da aspereza e a raiz quadrada média da aspereza.

[0131] Adesão de Cross-Hatch: A adesão de cross-hatch é determinada de acordo com a norma ASTM D3359-09. Para o teste, cortes a uma certa distância entre si são feitos no revestimento, dependendo da espessura do revestimento. Adicionalmente, também são feitos cortes interceptados. A fita é colocada sobre a área da grade e dentro de aproximadamente 90 segundos da aplicação, a fita é removida puxando-a rapidamente o mais perto possível de um ângulo de 180°. A área da grade é inspecionada para remoção do revestimento do substrato. As classificações variam de 0B a 5B em que 5B indica que nenhum dos quadrados do retículo são separados. Um valor menor que 3B é indicativo de uma falha.

[0132] Medições XPS: Os dados XPS foram adquiridos com uma unidade PHI Quantum 2000 com o uso de um feixe de sonda de radiação Al Kα focalizada e monocromática (1486,6 eV). A área de análise foi de 600 mícrons e o ângulo de irradiação e o ângulo de aceitação foram cerca de 45° e +/- 23°, respectivamente. A taxa de bombardeamento iônico foi de ~100 Angstroms/minuto (equivalente de SiO2) e a condição de pistola de íons foi Ar+ (2 keV, 2 mm por 2 mm de varredura). A composição atômica e química da superfície da amostra é determinada. A profundidade de escape dos fotoelétrons limita a profundidade da análise aos ~ 50 Angstroms externos. Os limites de detecção típicos para a maioria dos outros elementos são 0,1 a 1% atômicos. Os dados apresentados incluem varreduras de pesquisa geral, que fornecem o espectro completo entre 0 e 1.100 eV de energia de ligação.

[0133] Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM): As morfologias do vidro antiarranhões foram observadas por SEM com emissão de campo Hitachi S4800. A distância de trabalho foi 4,0 mm e 6,7 mm para imagens de uma superfície de topo e uma posição girada (45 graus), respectivamente. Uma camada revestida de tungstênio com uma espessura de 5 a 10 nm estava sobre a superfície e a tensão de aceleração foi 5 kV.

[0134] Resistência da tração do pino: A resistência adesiva do revestimento pode ser avaliada medindo a resistência da tração do pino. A superfície de revestimento é soprada com gás nitrogênio. Um dolly de alumínio com diâmetro de 20 mm é polido com lixa de papel (n° 100). Uma mistura de composto aldeído-condensado de amina/organocobre (Loctite 736) é aspergida sobre a superfície do revestimento e um pino de alumínio. Após 5 minutos, um adesivo acrílico (312) é adicionado à superfície do pino de alumínio e é colado à superfície do revestimento sob pressão até que a adesão do sólido seja obtida. O pino de alumínio colado e o vidro são colocados à temperatura ambiente por 3 horas. Em seguida, o dolly é puxado por um PosiTest AT com taxa de tração de 30 psi/s. A resistência adesiva é medida pelo PosiTest AT. Uma resistência menor que 450 psi é considerada uma falha.

[0135] Transparência: A transparência (%T) foi medida pelo Hunter UltraScan XElcom modelo de TTRIN, de 350 nm a 1050 nm. A %Tvis é calculada de acordo com a seguinte equação.

[0136] A %Tuv do vidro antimicrobiano na faixa de UV é medida por UV-vis (Perking Elmer 950) e a %Tuv é calculada pela equação a seguir.

[0137] Teste de fervura de água O teste de fervura de água segue o procedimento de teste descrito em TP319 (Guardian Ind.). O vidro é imerso em um béquer preenchido com água deionizada a 100°C. Após 10 minutos, o vidro é removido da água em ebulição e seco por gás N2 antes da medição. A alteração da %T será calculada pela diferença da %T antes e depois do teste de fervura. A especificação do teste de fervura de água é ∆T% < ± 0,5%.

[0138] Teste de solução de NaOH (0,1 N): O teste de NaOH segue o procedimento de teste TP301-7B (Guardian Ind.). O vidro é imerso pela solução de NaOH (0,1 N) preenchida em um béquer à temperatura ambiente. Após 1 hora, o vidro é retirado da solução, enxaguado com água deionizada e seco por gás N 2. A alteração da %T será calculada pela diferença da %T antes e depois do teste de NaOH. A especificação do teste de fervura de água é ∆T% < ± 0,5%.

[0139] Teste de tração da fita: O teste de tração da fita segue o procedimento de teste de TP-201-7 (Guardian Ind.). A fita (3179C, 3M) é colocada sobre a superfície do vidro pela aplicação de pressão. Após 1,5 minuto, a fita é puxada para fora rapidamente com a mão e o adesivo residual da fita será removido com papel de tecido (AccuWipe) embebido por NPA. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e depois do teste de tração da fita. A especificação do teste de tração da fita é ∆T% < 1,5%.

[0140] Teste de Crockmeter: O teste de Crockmeter segue o procedimento de teste de TP 209 (Guardian ind.; Crockmeter: SDL Atlas CM-5). O tamanho do vidro é 3" × 3" e o número de ciclos de teste total é 750. O peso do braço é de 345 g. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e depois do teste de crockmeter. A especificação do teste de crockmeter é ∆T% < 1,5%.

[0141] Teste de escovação: O vidro com tamanho de 2"x3" é montado em uma câmara cheia de água DI e uma escova com um tamanho de 2"x4" é usada para arranhar a superfície do vidro revestido. O número de ciclos de escovas, incluindo movimento para frente e para trás, é de 1000. A superfície de "como vidro revestido" é examinada por microscopia após o teste e nenhum arranhão claro sobre o filme será um sinal de aprovação no teste. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste de escovação.

[0142] Teste de abrasão Taber: Um vidro com tamanho 4"x4" é elevado sobre o suporte de amostra Taber (Modelo de abrasão 5130). A roda de abrasão é a CS-

10F e o número de ciclos é 5. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste de abrasão.

[0143] Teste de câmara sob de alta umidade e alta temperatura: O vidro é colocado dentro da câmara a 85°C e 85% de umidade por 10 dias. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

[0144] Teste de solução de amônio: Uma solução de NH4OH a 10% é preparado pela diluição de 29% de solução de NH4OH com água deionizada. O vidro microbicida é embebido dentro da solução e a %T é medida antes e depois da imersão durante 5 dias. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

[0145] Teste de Windex: O vidro é embebido em uma solução de Windex de 100%, e a %T é medida antes e depois da imersão durante 5 dias. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

[0146] Teste da câmara de condensação (neblina d’água): O vidro é colocado dentro da câmara a 45°C e 100% de umidade por 21 dias. A %T antes e depois do teste é medida. Entretanto, a resistência adesiva da camada revestida após o teste é investigada por cross-hatch, e não mais do que 15% do filme pode ser removido para ser aprovada no teste. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

[0147] Teste acelerado de névoa salina cuproacética (CASS): O vidro é colocado na câmara do CASS por 120 horas (5 dias). A solução usada no teste CASS é feita por 0,94 g de CuCl2, 4,6 g de ácido acético e 258 g de NaCl. A temperatura da câmara é 49°C e a pressão de 18 psi, respectivamente. O pH da solução está na faixa de 3,1 a 3,3. A especificação do teste da câmara CASS é ∆T% < 1,5%. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

[0148] Teste da câmara de congelamento e descongelamento: Um vidro com tamanho 3" x 3" é colocado na câmara de congelamento e descongelamento durante 10 dias. A umidade está na faixa de 50 a 85% e a faixa de temperatura é de -40°C a 85°C. A alteração da %T será calculada pela diferença de %T antes e após o teste.

Materiais

[0149] Nos exemplos a seguir, os seguintes materiais foram utilizados.

[0150] As fritas de vidro utilizadas nas amostras tinham as seguintes composições: Elementos (% em peso) GAL 56336 GAL 56337 F 1 2 Na2O 22,6 21,4 Al2O3 0,9 7,8 SiO2 41,6 39,8 TiO2 5,8 3,8 ZnO 27,9 25,8

[0151] O aglutinante de copolímero de metacrilato de poliestireno-co-metila incluiu o seguinte: Formulação Amt. Copolímero de poliestireno-co-metacrilato de metila 15 (PSMMA, Mn: 100.000 a 150.000) (g) Xileno/butanol (1:1; razão em peso) (mL) 85

[0152] A formulação de monômero (429-98-1) incluiu o seguinte: Formulação peso, g/mL Poli-isocianato bloqueado (g) 10 Oligômero de acrilato de epóxi (g) 40 Poliéter poliol (g) 5 Triacrilato de trimetilolpropano etoxilado (g) 8 Xileno (mL) 20 Butanol (mL) 20

[0153] Todo o aglutinante, incluindo o aglutinante PSMMA e a formulação de monômero 429-98-1, contém três partes, incluindo uma resina de poli-isocianato- poliol, um acrilato de epóxi e um metacrilato de poliestireno-co-metila. A uma jarra de vidro de 200 mL, 10 gramas de poli-isocianato bloqueado, 40 gramas de oligômero epóxi, 8 gramas de agente de reticulação e 5 gramas de poliol foram adicionados. Em seguida, 20 mL de xileno e butanol foram adicionados separadamente. A solução foi misturada por uma barra de agitação durante 1 hora à temperatura ambiente e misturada com 15% de poliestireno co-metacrilato de metila em solvente misturado de xileno e butanol com a razão de 5 para 30.

[0154] A solução de iniciador (421-37-1) incluiu o seguinte: Formulação Amt. Peróxido de benzoíla (g) 0,25 Xileno (mL) 10

[0155] A solução de nanopartículas de AgO incluiu o seguinte: Formulação Amt. Nanopartícula de AgO (10 nm) (g) 0,1 Xileno (mL) 9,9

[0156] A formulação de revestimento foi preparada pela adição de frita de vidro a uma jarra de 100 mL e, em seguida, de aglutinante PSMMA/429-98-1. Então, a solução iniciadora e qualquer tensoativo foram adicionados à jarra. A solução foi diluída por um solvente misto de xileno e butanol. A solução foi, em seguida, moída por um moinho de esferas e cinco meios de trituração do tipo alumínio cúbico. O tempo do moinho de bolas foi de pelo menos 3 dias.

[0157] Para as formulações de IPN, placas de vidro plano de 8 polegadas por 12 polegadas de tamanho e com espessura de 4 mm foram lavadas com 1% de solução de óxido de césio, e enxaguadas com água da torneira. Em seguida, o vidro foi lavado com sabão e completamente enxaguado com água deionizada. Por último, a placa de vidro foi seca por gás nitrogênio. O vidro limpo é colocado em uma mesa de uma máquina de revestimento e uma barra de pássaro com tamanhos diferentes, como de 2, 3, e 4 mil, é ajustada na frente do vidro. A velocidade de revestimento foi ajustada em 100 mm/s. O vidro revestido foi transferido para um forno a 380 graus Celsius por 20 minutos para gerar um "similar a vidro revestido". Se for desejado para o exemplo, o "similar a vidro revestido" foi aquecido a 650 graus Celsius em várias ocasiões a fim de desenvolver o vidro temperado. Exemplo 1

[0158] Uma formulação de revestimento contendo uma frita de vidro com óxido de zinco e dióxido de titânio, e compostos polimerizáveis para a formação de uma IPN, foi aplicada a uma superfície de um substrato vítreo. A formulação de revestimento empregada nas amostras está resumida na tabela abaixo.

Formulação 456-79-5 456-79-6 Frita de vidro (GAL 56337) (g) 8 8 Aglutinante PSMMA/429-98-1 (razão em peso de 30:5) (g) 5 5 PEG 1900 (mL) 0,5 0,5 Iniciador, 421-37-1 (mL) 0,2 0,2 Xileno/butanol (1:1) (ml) 3 3 TiO2, <25 nm (g) 0,05 0 ZnO, 35 nm (g) 0,5 0

[0159] A formulação de revestimento foi aplicada a um substrato vítreo e curada a uma temperatura baixa. O substrato vítreo com o revestimento foi, em seguida, temperado para formar um substrato vítreo revestido.

[0160] Foram obtidos os espectros de XPS da amostra de vidro da amostra 456- 79-5, como ilustrado na figura 6, e a tabela a seguir fornece a composição de superfície.

Elemento B C O Na Al Si Ti Zn % atômica 7,3 0,2 58,8 10 2,3 15,7 0,7 4,9 % em peso 3,74 0,11 44,61 10,90 2,94 20,91 1,59 15,19

[0161] A análise de XPS indica a presença de titânio em cerca de 1,59% em peso e de zinco em torno 15,19% em peso, após a conversão de % atômica, sobre a superfície de revestimento do vidro.

[0162] Adicionalmente, foi realizada a microscopia eletrônica de varredura. Conforme indicado na imagem da Figura 1, uma superfície áspera pode ser observada. Em geral, tal superfície pode otimizar a área ativa de autolimpeza e as propriedades antimicrobianas.

[0163] Além disso, o desempenho de autolimpeza foi investigado pela degradação do azul de metileno em solução, imergindo o substrato vítreo revestido na solução e irradiando por luz UV em um comprimento de onda de 365 nm. Os resultados são apresentados na Figura 3. Em particular, a Figura 3 mostra que um revestimento de acordo com a presente revelação pode exibir uma redução de cerca de 54% na quantidade de azul de metileno quando a solução foi irradiada por cerca de 10 minutos. Exemplo 2

[0164] Uma formulação de revestimento contendo uma frita de vidro com óxido de zinco, óxido de prata e compostos polimerizáveis para a formação de uma IPN foi aplicada a uma superfície de um substrato vítreo. A formulação de revestimento empregada nas amostras está resumida na tabela abaixo.

Formulação 450-128-3 Controle Frita de vidro (GAL 56337) (g) 17 17 Solução de AgO (mL) 0,6 0 Aglutinante PSMMA/429-98-1 (razão em peso de 30:5) (g) 10 10 PEG 1900 (mL) 0,5 0,5 Iniciador, 421-37-1 (mL) 0,2 0,2 Xileno/butanol (1:1) (mL) 1,4 1,4

[0165] A formulação de revestimento foi aplicada a um substrato vítreo e curada a uma temperatura baixa. O substrato vítreo com o revestimento foi, em seguida, temperado para formar um substrato vítreo revestido.

[0166] Foram obtidos os espectros de XPS da amostra de superfície vítrea 450- 128-3, e a tabela a seguir fornece a composição de superfície.

Elemento B C O Na Al Si Ca Ti Zn % atômica 7,1 2,4 58,4 7,5 3,3 14,8 0,3 1,1 5,2 % em peso 3,62 1,36 44,04 8,13 4,20 19,59 0,57 2,48 16,03

[0167] A análise de XPS indica a presença de dióxido de titânio e óxido de zinco ao redor da superfície de revestimento do vidro. A amostra comparativa foi a mesma que a mostra 456-79-5, exceto sem a presença da solução de AgO.

[0168] Além disso, foram obtidas medições de aspereza de superfície. Os resultados são fornecidos na tabela a seguir.

Amostra Sq (µm) Sa (µm) Sp (µm) Sv (µm) Exemplo comparativo 1 0,894 0,677 7,81 6,27 450-128-3 0,895 0,687 6,32 4,22 Exemplo 3

[0169] As amostras foram testadas para determinar a resistência a verde do vidro revestido em função do teor de óxido de zinco antes da têmpera.

ID 450-144-1 450-144-2 450-144-3 450-144-4 Frita de vidro (GAL 56337) (g) 16,5 16 15 14 Nanopartícula de ZnO (45 nm) (g) 0,5 1 2 3 Aglutinante PSMMA/429-98-1 (razão em peso de 10 10 10 10 30:5) (g) PEG 1900 (mL) 0,5 0,5 0,5 0,5 Iniciador, 421-37-1 (mL) 0,2 0,2 0,2 0,2 Xileno/butanol (razão de 1:1 em peso) (mL) 3 3 3 3 Nanopartículas de frita + ZnO (g) 17 17 17 17 Aglutinante à base de polímero (% em peso) 32,57 32,57 32,57 32,57 Nanopartícula de ZnO na camada de revestimento 2,94 5,88 11,76 17,65 (% em peso)

[0170] A formulação de revestimento foi aplicada a um substrato vítreo e curada a uma temperatura baixa. As amostras foram testadas para avaliar suas propriedades mecânicas e ópticas.

% em peso Cross- Tração de pino Opacidade Claridade Transparência (%) de ZnO Hatch (psi) (%) (%) 450-144-1 2,94 5B 693 78,5 82,4 16,7 450-144-2 5,88 5B 671 73,3 91,5 13,9 450-144-3 11,76 3B 603 66,3 99,3 6,5 450-144-4 17,65 2B 687 56 103 4,9

[0171] O desempenho antimicrobiano da amostra 450-144-2 (vidro translúcido) é avaliado através do procedimento JIS Z2801, usando dois microrganismos, Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Escherichia coli (ATCC 8739) sob as condições do teste de 36°C durante 24 horas. A amostra e o controle foram revestidos por uma solução contendo os microrganismos e o número de microrganismos foi contado antes e após o teste. A tabela abaixo, bem como a Figura 4, resume os resultados. Pode ser observado a partir da tabela que a redução porcentual para S. aureus e para E. coli é maior que 99,9%, indicando excelente desempenho antimicrobiano.

Tempo de Redução Redução em Microrganismo Superfície contato, UFC/veículo porcentual Log 10 hora 0 6,00E+05 S. aureus Controle n/a 24 3,00E+05 (ATCC 6538) 450-144-2 24 1,10E+02 99,96 3,44 0 5,00E+05 E. coli Controle n/a 24 3,22E+07 (ATCC 8739) 450-144-2 24 3,00E+01 99,99991% 6,03 Exemplo 4

[0172] As formulações de revestimento foram preparadas de acordo com a tabela a seguir.

429-132-7 429-146-1 429-146-2 429-146-5 429-146-6 Frita de vidro 10 13 17 - - (GAL 56337) (g) Frita de vidro - - - 13 17 (GAL 56336) (g) Aglutinante PSMMA/429- 98-1 (razão em peso de 10 10 10 10 10 30:5) (g) PEG 1900 (mL) 1 1 1 1 1 Iniciador, 421-37-1 (mL) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Xileno/butanol (1:1) (mL) 0 1 2 1 2 % de frita no aglutinante 47,17 51,59 56,29 51,59 56,29

[0173] Foram obtidas medições de aspereza de superfície. Os resultados são fornecidos na tabela a seguir. Os resultados também incluem a aspereza de superfície em função da espessura do revestimento e em função do tempo temperado do revestimento e do substrato. Além disso, as propriedades ópticas, em particular a reflexão, também foram determinadas.

ID Espessura (µm) Sq, µm Sa, µm Sp, µm Sv, µm 429-146-2-1M 2,2 0,83 0,63 4,16 7,47 429-146-2-2M 6 0,83 0,64 5,91 4,83 429-146-2-3M 8 0,92 0,72 6,34 7,79 Espessura % de % ID % trans Brilho-20 Brilho-60 (µm) Opacidade claridade 429-146-2 1M 2,2 77,9 89,5 7,1 2,5 5,2 429-146-2 2M 6 71,6 97,1 5,5 2,8 18,7 429-146-2 3M 8 58,6 102 3 1,4 10,5 ID Tempo temperado (min) %R Sq (µm) Sa (µm) Sp (µm) Sv (µm) Vidro bruto 0 9,23 - - - - 429-146-2-3M 3 18,70 0,96 0,75 5,14 4,97 429-146-2-4M 4 12,79 0,97 0,74 5,72 3,97 429-146-2-5M 5 12,65 0,62 0,47 6,98 7,79

Tempo no forno % de ID a 650°C, % trans % claridade Brilho-20 Brilho-60 Opacidade minutos Vidro translúcido quimicamente - 81 96,7 8,3 0,7 3,5 gravado a ácido 429-146-2 2M 3 66,1 101 7,2 0,5 3 429-146-2 2M 4 77,4 91,1 8,7 5,3 28,9 429-146-2 2M 5 78,6 83,7 16,1 14,7 33 Amostra Sq (µm) Sa (µm) Sp (µm) Sv (µm) Vidro translúcido jateado com areia 4,78 3,77 20,73 11,17 Vidro translúcido quimicamente 1,82 1,49 5,29 8,77 gravado a ácido Revestimento úmido (429-146-2-2M) 0,83 0,64 5,91 4,83

[0174] Além disso, o efeito da % de frita de vidro sobre o desempenho óptico do vidro translúcido foi determinado. Conforme indicado abaixo, a transparência do vidro diminui e a opacidade aumenta à medida que a porcentagem de frita aumenta.

% de frita % de % Amostra % tran Brilho-20 Brilho-60 em sol. Opacidade claridade Vidro translúcido quimicamente - 81 96,7 8,3 0,7 3,5 gravado a ácido 429-132-7-2M 47,2 85,5 88,5 6,19 4,9 4,1 429-146-1-2M 51,6 74,3 93,2 7,5 2,8 18,7 429-146-2-2M 56,3 71,6 97,1 5,5 1 8,2

[0175] Além disso, a durabilidade do vidro foi avaliada por teste de câmara de CASS.

Pré-teste Pós-teste Mudança Amostra %T % de H %C %T % de H %C % de ΔT %ΔH %ΔC 429-132-7 2M-01 71,1 84,9 63 74,6 87 55,4 3,6 2,1 -7,6 429-132-7 2M-02 71,1 85,2 63 75,7 86,6 53,2 4,6 1,4 -9,8

Pré-teste do vidro Pós-teste de brilho Mudança Amostra 20° 60° 85° 20° 60° 85° 20° 60° 85° 429-132-7 2M-01 4,9 4,1 4,7 3,7 4,2 5,1 -1,2 0,1 0,4 429-132-7 2M-02 4,9 4,1 4,7 4,4 4,2 6,6 -0,5 0,1 1,9

[0176] As propriedades ópticas do vidro translúcido foram avaliadas antes e após os testes da câmara do condensador.

Pré-teste Pós-teste Mudança ID %T % de H %C %T % de H %C % de ΔT %ΔH %ΔC 429-132-7 2M-01 71 84,9 63 67,8 87 55,4 -3,2 2,1 -7,6 429-132-7 2M-02 71,1 85,2 63,8 75,7 86,6 53,2 4,6 1,4 -10,6 Pré-teste do vidro Pós-teste de brilho Mudança ID 20 60 85 20 60 85 20 60 85 429-132-7 2M-01 4,9 4,1 4,7 4,7 2,8 2,8 -0,2 -1,3 -1,6 429-132-7 2M-02 4,9 4,1 4,7 5 2,8 2,8 0,2 -1,3 -1,9

[0177] As propriedades mecânicas do vidro translúcido "similar a vidro revestido" também foram determinadas.

Espessura Tração MEK, ciclo de Amostra % de frita Cross-Hatch Hoffman (µm) do Pino: duplo atrito 429-132-7-1M 47,2 2,2 4B 2 248 <10 429-146-1-2M 51,6 6 4B 2 584 <10 429-146-2-2M 56,3 8 4B 2 323 <10 Exemplo 5

[0178] As formulações de revestimento foram preparadas de acordo com a tabela a seguir.

Formulação 476-28-1 476-28-2 476-28-3 476-29-1 476-29-3 Frita de vidro (GAL 56337) (g) 16 17 16 16 16

Aglutinante PSMMA/429-98-1 (razão 10 10 10 10 10 em peso de 30:5) (g) PEG 1900 (mL) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Iniciador, 421-37-1 (mL) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Xileno/butanol (1:1) (mL) 3 3 3 3 3 Al2O3 (g) 0 0 0,2 0 0,2 ZnO (45 nm) (g) 1 0 0 0,2 0,2

[0179] Em seguida, foram realizados estudos antimicrobianos sobre o vidro de acordo com o procedimento JIS Z2801 usando dois microrganismos, Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Escherichia coli (ATCC 8739) sob condições de teste de 36°C por 24 horas.

E. coli (negativo para a presença de S. Aureus (positivo para a presença bactérias) de bactérias) Redução em Log % de redução Redução em Log % de redução 476-28-1 4,6 99,997 3,3 99,950 476-28-2 4,6 99,997 3,3 99,950 476-28-3 4,6 99,997 3,3 99,950 476-29-1 4,6 99,997 3,3 99,950 476-29-3 4,6 99,997 3,3 99,950 Exemplo 6

[0180] As formulações da solução de revestimento foram preparadas de acordo com as tabelas a seguir.

Sol 1 Sol 2 Sol 3 Sol 4 Sol 5 (4%) (peso, g) (peso, g) (peso, g) (peso, g) (peso, g) Acetato de zinco, 2H2O (g) 1 - - - - Dietilamina (mL) 0,8 - - - - NPA (mL) 20 18 18 24 69,70 Nitrato de alumínio, 9H2O (g) 0,2 - - - - Isopropóxido de titânio - 2 - - - n-Propóxido de zircônio - - 2 - - s-Butóxido de alumínio - - - 2 - Ortossilicato de tetraetila - - - - 3,64

Partículas de nanossílica - - - - 19,95 (15% em IPA) Ácido acético (mL) 0,1 0,1 0,1 - 4,89 Água (mL) 0,3 0,1 0,1 - 1,81 Ácido nítrico (70%) (mL) - 1 2 2 -

[0181] A formulação de revestimento foi preparada de acordo com a tabela a seguir. A solução ficou turva ao adicionar as nanopartículas de óxido de zinco.

456-108-5 peso, g Sol 1 1 Sol 5 (3%) 1,5 Sol 2 2 ZnO (nanopartículas de 130 nm; 0,6 40% em etanol) Sol 3 1 Sol 4 0,2 Total 6,3

[0182] As placas de vidro de soda-cal com uma espessura de 4 mm e tamanho de 3" por 3" foram friccionadas com a solução de óxido de césio (1%) e lavadas com sabão líquido. As placas foram enxaguadas com água deionizada e secas usando gás nitrogênio. O filme foi revestido sobre a placa de vidro por revestimento por rotação com a formulação da solução acima. A velocidade de revestimento por rotação foi 2000 rpm e a rampa foi de 255 rps. Usando uma pipeta, 1,5 mL de solução foi transferido para o lado do ar do vidro montado em uma plataforma de amostra de um dispositivo de aplicação de revestimento de coluna central. O revestimento por rotação durou 30 segundos. O lado traseiro do vidro revestido foi limpo com papel sanitário embebido com IPA após o revestimento por rotação. O vidro revestido foi aquecido em um forno de caixa a 680 graus Celsius por 6 minutos.

[0183] A tabela a seguir mostra certas propriedades, incluindo o desempenho óptico do vidro transparente. Os resultados mostram pouca diferença entre o vidro bruto não revestido e o vidro revestido.

Vidro não Propriedade 456-108-5 Delta revestido bruto Espessura (nm) 148,12 - Índice de refração 1,61 1,48 -0,13 Rms = 15,80 nm Aspereza, AFM - - Ra = 12,47 nm % Tvis 88,61 89,93 1,32 % Tuv 41,73 70,16 28,43 % Rvis 8,5 8,41 -0,09 % de Opacidade 2,2 0,1 -2,1 % claridade 99,7 100 0,3 Brilho, 20 graus 142 150 8 Brilho, 60 graus 150 170 20

[0184] Adicionalmente, a transparência do vidro foi medida. A transparência da amostra é próxima daquela do vidro bruto não revestido. Além disso, devido à função anti-UV, o vidro tinha uma transparência sob UV muito menor do que a do vidro bruto não revestido. Os resultados são fornecidos na tabela a seguir.

Amostra %Tuv %Tvis %Tuv média. %Tvis média. Vidro não revestido bruto 70,27 89,98 Vidro não revestido bruto 70,15 89,90 70,16 89,93 Vidro não revestido bruto 70,08 89,90 456-108-5 41,64 88,61 456-108-5 41,96 88,46 41,73 88,52 456-108-5 41,61 88,50

[0185] Os desempenhos mecânico e químico também foram testados para as amostras com uma medição de transparência antes e depois de realizar o teste. Os resultados são demonstrados nas tabelas abaixo.

Vidro não 456-108-5 Delta revestido bruto Windex, 100%, 5 dias 88,6 89,41 0,81

Etanol, 95%, 5 dias 88,6 88,86 0,26 NaOH, 0,1 N, 1 hora 88,93 89,17 0,24 Fervura de água, 10 min 88,57 89,2 0,63 HCl, 5%, 24 horas 88,6 92,58 3,98 Óleo de lanolina, 36 horas 88,91 87,73 -1,18 Neblina d’água, 8 dias 88,56 88,51 -0,05 CASS, 5 dias 88,485 - filme reprovado Neblina salina, 5 dias 88,75 89,95 1,2 Congelamento e 88,475 87,44 -1,035 descongelamento, 8 dias 85C/85 H%, 8 dias 88,46 87,97 -0,49 Tração da Fita: 88,93 87,29 -1,64 Taber, CF10, 5 ciclos 88,63 86,84 -1,79 Crock meter, braço de 534 g, 88,63 88,3 -0,33 750 ciclos Escovação, 1000 ciclos 88,63 88,47 -0,16

[0186] A resistência adesiva do revestimento pode ser avaliada pela tração da fita. Os dados indicam que existe uma excelente ligação entre a camada de revestimento e o substrato vítreo. A diminuição de %T pode ser acreditada a uma superfície mais áspera após a esfregação com papel sanitário embebido com NPA. Além disso, há pouca diferença em %T para as amostras testadas pelos testes de abrasão Taber, crock-meter e de escovação.

[0187] A capacidade de resistir a vários produtos químicos foi determinada por imersão do vidro em soluções diferentes. A resistência química insatisfatória do vidro é verificada pelo teste com uma solução de ácido clorídrico (5%, 24 horas). Entretanto, o vidro pode resistir a outras soluções químicas sem danos significativos.

[0188] O desempenho antimicrobiano da amostra é avaliado através do procedimento JIS Z2801, usando dois microrganismos, Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Escherichia coli (ATCC 8739) sob as condições do teste de 36°C durante 24 horas. A amostra e o controle foram revestidos por uma solução contendo os microrganismos e o número de microrganismos foi contado antes e após o teste. A tabela abaixo resume os resultados. Pode ser observado a partir da tabela que a redução porcentual para S. aureus e para E. coli é maior que 99,9%, indicando excelente desempenho antimicrobiano.

Tempo de Redução Redução em Microrganismo Superfície UFC/veículo contato, hora porcentual Log 10 0 1,21E+05 S. aureus Controle n/a 24 1,55E+05 (ATCC 6538) 456-108-5 24 2,00E+01 99,88 2,89 0 6,80E+05 E. coli Controle n/a 24 8,75E+05 (ATCC 8739) 456-108-5 24 3,50E+01 99,99 5,4

[0189] Foram obtidos os espectros de XPS da superfície vítrea, e a tabela a seguir fornece a composição de superfície.

Elemento C O Na Mg Al Si Ca Ti Zn Zr % atômica 0,9 59,5 1,8 0,1 0,9 8,3 0,4 7,7 18,1 2,5 % em peso 0,35 31,11 1,35 0,08 0,79 7,62 0,52 12,04 38,68 7,45

[0190] A análise de XPS indica a presença de zinco em cerca de 38,68% em peso, após a conversão de % atômica, sobre a superfície de revestimento do vidro. Exemplo 7

[0191] As formulações da solução de revestimento foram preparadas de acordo com as tabelas a seguir. A formulação para a sol. 6 foi misturada durante 24 horas antes do uso, enquanto a formulação para a sol. 7 foi misturada à temperatura ambiente por 3 dias até que a sol. turva ficasse transparente.

Sol 6 Sol 7 Formulação (12% em peso) (g) (g) IPA (mL) 24,201 25 s-Butóxido de alumínio - 6 Ortossilicato de tetraetila 10,799 Partículas de nanossílica 59,239

(15% em IPA) Ácido acético (mL) 4,206 Água (mL) 1,556 Ácido nítrico (70%) (mL) - 1

[0192] A formulação de revestimento foi preparada de acordo com a tabela a seguir. A solução foi misturada à temperatura ambiente durante 24 horas antes do uso.

450-174-1 450-174-2 450-174-3 ZnO (nanopartículas de 130 nm; 0,1 0,15 0,2 40% em etanol) Sol 6 (12% em peso) 25 25 25 Sol 7 0,3 0,3 0,3

[0193] As placas de vidro de soda-cal com uma espessura de 4 mm e tamanho de 3" por 3" foram friccionadas com a solução de óxido de césio (2%) e lavadas com sabão líquido. As placas foram enxaguadas com água deionizada e secas usando gás nitrogênio. O filme foi revestido sobre a placa de vidro por revestimento por rotação com a formulação da solução acima. A velocidade de revestimento por rotação foi 1300 rpm e a rampa foi de 255 rps. Usando uma pipeta, 1,5 mL de solução foi transferido para o lado do ar do vidro montado em uma plataforma de amostra de um dispositivo de aplicação de revestimento de coluna central. O revestimento por rotação durou 30 segundos. O lado traseiro do vidro revestido foi limpo com papel sanitário embebido com IPA após o revestimento por rotação. O vidro revestido foi aquecido em um forno de caixa a 680 graus Celsius por 6 minutos.

[0194] O desempenho antimicrobiano da amostra é avaliado através do procedimento JIS Z2801, usando dois microrganismos, Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Escherichia coli (ATCC 8739) sob as condições do teste de 36°C durante 24 horas. A amostra e o controle foram revestidos por uma solução contendo os microrganismos e o número de microrganismos foi contado antes e após o teste. A tabela abaixo resume os resultados. Pode ser observado a partir da tabela que a redução porcentual para S. aureus e para E. coli é maior que 99,9%, indicando excelente desempenho antimicrobiano.

Tempo de Redução Redução em Microrganismo Superfície UFC/veículo contato, hora porcentual Log 10 0 4,00E+05 S. aureus Controle n/a 24 1,70E+05 (ATCC 6538) 450-174-2 24 1,70E+04 90,00 1

[0195] Além disso, o efeito da velocidade de rotação foi avaliado sobre as propriedades ópticas e de espessura.

Velocidade, rpm %Tqe %ΔTqe R.I. a 550 nm Espessura (nm) Vidro bruto 81,62 - - - 800 83,45 1,82 1,343 195,72

1.000 83,58 1,96 1,319 180,45 1300 83,63 2,01 1,312 162,76 1600 83,77 2,15 1,308 151,06

2.000 - - 1,302 142,15 Exemplo 8

[0196] Uma formulação de revestimento é preparada de acordo com o seguinte. O aglutinante à base de polímero compreende três partes: o primeiro aglutinante é derivado da resina de poli-isocianato-poliol, o segundo aglutinante é derivado do acrilato de epóxi, e o último é derivado do poliestireno-co-metacrilato de metila. A formulação aglutinante pode ser preparada pela adição do poli- isocianato, oligômero epóxi, agente de reticulação e poliol a uma jarra de vidro. Em seguida, o xileno e o butanol podem ser adicionados separadamente. A solução é misturada por uma barra de agitação durante 1 hora à temperatura ambiente e, em seguida, ela é misturada com 15% de poliestireno-metacrilato de metila no solvente misturado de xileno e butanol em uma razão em peso de 5 a 30.

[0197] A solução para revestimento é preparada pela combinação do aglutinante à base de polímero com a frita de vidro. Em particular, a frita de vidro e o óxido de zinco são adicionados a uma jarra e, em seguida, o aglutinante à base de polímero é adicionado. Em seguida, o tensoativo PEG 1900 é adicionado com a solução iniciadora, que é preparado dissolvendo 0,25 g de peróxido de benzoila dissolvido em 10 mL de xileno. A solução é diluída usando uma mistura de xileno e butanol. A solução é moída usando um moinho de esferas (US Stoneware) e cinco meios de trituração do tipo alumínio cúbico (US Stoneware Brun 050-90). O tempo do moinho de bolas foi de pelo menos 3 dias. As formulações de revestimento são conforme exposto a seguir: Formulação (450-175-5) Amt. Frita de vidro (GAL 56337) (g) 17 Aglutinante PSMMA/429-98-1 (razão em peso de 30:5) (g) 10 PEG 1900 (mL) 0,5 Iniciador, 421-36-7 (mL) 0,2 Xileno/butanol (1:1) (ml) 3 ZnO, 30-40 nm (g) 2

[0198] Vidro "similar ao revestido" é preparado usando um vidro com tamanho de 8" x 2", e uma espessura de 4 mm. O vidro é lavado com 1% de solução de CeO2 e enxaguado com água da torneira. Em seguida, o vidro é lavado com sabão e cuidadosamente enxaguado com água deionizada. Por último, o vidro é seco usando gás N2. O vidro é revestido usando uma máquina de revestimento (BYK) e uma barra de pássaro com tamanhos conforme 3 mil é ajustado na parte frontal do vidro. A velocidade de revestimento é ajustada como 50 mm/s. O vidro revestido foi imediatamente movido para o forno para ser curado a 250°C por 20 min para criar um vidro similar ao revestido". O vidro "similar ao revestido" deve demonstrar certa resistência a verde, e pode ser adicionalmente fabricado sem danos na superfície. Por fim, o vidro "similar ao revestido" é aquecido no forno a 680°C por 14 min para desenvolver o vidro temperado. O vidro temperado deve apresentar excelente capacidade adesiva e resistência mecânica. Durante o processo de têmpera, as fritas de vidro serão fundidos e aderidas fortemente sobre a placa de vidro.

[0199] O desempenho antimicrobiano é avaliado através do procedimento JIS Z2801, usando dois microrganismos, Staphylococcus aureus (ATCC 6538) e Escherichia coli (ATCC 8739) sob as condições do teste de 36°C durante 24 horas. A amostra e o controle foram revestidos por uma solução contendo os microrganismos e o número de microrganismos foi contado antes e após o teste. A tabela abaixo resume os resultados. Pode ser observado a partir da tabela que a redução porcentual para S. aureus e para E. coli é maior que 99,9%, indicando excelente desempenho antimicrobiano.

Tempo de Redução Redução em Microrganismo Superfície UFC/veículo contato (h) porcentual log10 Controle 0 4,00E+05 S. aureus n/a (Vidro bruto) 24 1,70E+05 (ATCC 6538) 450-175-5 24 2,10E+02 99,88% 2,91 Controle 0 6,00E+05 E. coli n/a (Vidro bruto) 24 1,60E+07 (ATCC 8739) 450-175-5 24 4,20E+02 99,99% 4,58

[0200] Essas e outras modificações e variações à presente invenção podem ser praticadas pelos versados na técnica, sem que se desvie do espírito e escopo da presente invenção. Além disso, deve-se compreender que aspectos das várias modalidades podem ser intercambiados tanto no todo como em parte. Além disso, os versados na técnica entenderão que a descrição anterior é apenas a título de exemplo, e não se destina a limitar a invenção, conforme adicionalmente descrito em tais reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Substrato vítreo revestido, caracterizado por compreender: um revestimento contendo pelo menos um óxido metálico contendo um óxido de zinco, sendo que o zinco do óxido de zinco está presente em uma quantidade de 5% em peso a 50% em peso, conforme é determinado de acordo com XPS, e sendo que o substrato de vidro revestido tem aspereza da área da superfície Sa ou Sq de cerca de 5 nm a cerca de 1.500 nm, conforme determinado utilizando um microscópio de força atômica.

2. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o revestimento compreender, adicionalmente, um segundo óxido metálico compreendendo dióxido de titânio.

3. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o revestimento compreender, adicionalmente, um terceiro óxido metálico compreendendo óxido de alumínio, dióxido de zircônio, dióxido de silício ou qualquer combinação dos mesmos.

4. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o óxido de zinco estar sob a forma de uma nanopartícula.

5. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dióxido de titânio estar sob a forma de uma nanopartícula.

6. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o titânio do dióxido de titânio estar presente no revestimento em uma quantidade de 0,5% em peso a 10% em peso, conforme determinado de acordo com XPS.

7. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o zinco do óxido de zinco estar presente no revestimento em uma quantidade de 10% em peso a 30% em peso, conforme determinado de acordo com XPS.

8. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o substrato vítreo revestido ter uma transparência de cerca de 80% ou menos.

9. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o substrato vítreo revestido ter uma claridade porcentual de cerca de 25% ou menos.

10. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o substrato vítreo revestido ter uma transparência de cerca de mais de 80%.

11. Substrato vítreo revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o revestimento incluir uma frita de vidro que compreende o óxido de zinco.

12. Método de formação do substrato vítreo revestido, conforme definido na reivindicação 1, sendo o método caracterizado por compreender: fornecer uma formulação de revestimento sobre um substrato vítreo, a formulação de revestimento compreendendo pelo menos um composto polimerizável; e pelo menos um óxido metálico compreendendo um óxido de zinco; aquecer a formulação de revestimento sobre o substrato vítreo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o aquecimento ser realizado a uma temperatura de cerca de 50°C a cerca de 350°C.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o método compreender adicionalmente uma etapa de têmpera do revestimento e do substrato vítreo a uma temperatura de cerca de 500°C a cerca de 800°C.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o pelo menos um composto polimerizável compreender um alcoxissilano.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a formulação de revestimento compreender pelo menos três compostos polimerizáveis.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por os compostos polimerizáveis serem polimerizados para formar uma rede polimérica interpenetrante compreendendo uma primeira resina reticulada, uma segunda resina reticulada e uma terceira resina.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por os compostos polimerizáveis serem polimerizados para formar uma rede polimérica interpenetrante compreendendo uma resina de poliol reticulada, uma segunda resina reticulada e uma terceira resina.

19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a rede polimérica interpenetrante incluir uma resina de poliol reticulada, uma resina epóxi reticulada e uma resina de acrilato reticulada.

20. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a formulação de revestimento compreender uma frita de vidro, e sendo que a frita de vidro compreende o ao menos um óxido metálico compreendendo o óxido de zinco.