CZ287099A3 - Způsob opatřování kovového povrchu sklovitou vrstvou - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu opatřování kovového povrchu sklovitou vrstvou.

Dosavadní stav techniky

Sklovité povrchy například na oceli se obecně vyrábějí smaltováním. K tomu se nanáší adhezivní vrstva, následovaná suspenzí (engobe) kompozice obsahující částice, která se při ohřevu roztaví na sklovinu. Zpravidla jsou kompozicemi olovnaté sklovité systémy (ke snížení teploty tavení), které se vyznačují poměrně vysokým obsahem alkálií, které přizpůsují součinitel tepelné roztažnosti skla příslušnému součiniteli tepelné roztažnosti oceli. Nedostatkem je, že takové výsledné vrstvy smaltu nejsou většinou dostatečně chemicky odolné. K získání uzavřených hustých vrstev musejí být tloušťky vrstev zpravidla větší než 50 pm. Tím se stávají vrstvy neohebnými a křehkými a jsou proto choulostivé vůči ohybu, úderu a rázu (odprýskávají). Dalším způsobem je galvanické vylučování interferenčních vrstev chromoxidu. Tyto vrstvy nejsou však odolné proti poškrabání a vlivem svého působení na interferenční barvy jsou velmi citlivé na znečištění a otisky prstů.

Mnoho výzkumných prací se zabývalo nanášením tenkých vrstev na ocelové povrchy technikami sol-gel. -Tak se například nanášely na povrchy ušlechtilých ocelí vrstvy oxidu zirkoničitého ke zlepšení odolnosti proti korozi. Zkoušeny byly také sklovité vrstvy silikátů bóru. Ukázalo se však, že odolné systémy (oxidy s vysokou teplotou tání jako oxid zirkoničitý), nanesené těmito způsoby, nevedly k hustým vrstvám, a vrstvy bórsilikátových skel bylo možno nanášet pouze v tloušťkách výto toto ·· ·· ·· ·· • to·· ♦··» · · · · to · to· toto to ♦ to to • · *to ·· to· totototo·· • to ···« t to to·· to··· ·· ·· ♦ · ·« razně pod 1 pm, takže nebylo možno zaručit postačující mechanickou a chemickou odolnost.

Podstata vynálezu

Způsob opatřování kovového povrchu sklovitou vrstvou podle vynálezu spočívá v tom, že se na kovový povrch nanáší povlaková hmota získatelná způsobem, při kterém se hydrolyzuje a polykondenzuje jeden nebo několika silanů obecného vzorce I

RnSÍX₄-n (I) kde znamená

X stejné nebo odlišné hydrolyzovatelné nebo hydroxylové skupiny,

R na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, alkenylovou a alkinylovou vždy s až 12 atomy uhlíku a skupinu arylovou, aralkylovou a alkarylovou se 6 až 10 atomy uhlíku a n je číslo 0, 1 nebo 2, přičemž se používá alespoň jednoho sílánu, kde znamená η 1 nebo 2 nebo od něho odvozených oligomerů v přítomnosti

a) částic oxidu křemičitého velikosti nanometrů a/nebo

b) alespoň jedné sloučeniny volené ze souboru zahrnujícího oxidy a hydroxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin a výsledný povlak se tepelně zhutní za získání sklovité vrstvy.

Podle vynálezu se nyní zjistilo, že pomocí specifických, organickými látkami modifikovaných systémů založených na oxidu • » · * ·· ·· * * · » · · t ♦ • ♦ ·· · · i 4 ♦ t · · 9 9 999 999

9 9 9 9 9

99 99 99 křemičitém, mohou být vytvářeny sklovité vrstvy na kovovém povrchu, jejichž tlouštka může být až 10 pm, aniž se při sušení a zhutnění vyskytují trhlinky. Tento jev je přičítán zlepšenému relaxačnímu chování organicky modifikovanému silikagelovému skeletu případně skleltu oxidu křemičitého. S překvapením se také zjistilo, že takové vrstvy již při poměrně nízkých teplotách (zpravidla od 400 ’C) mohou být převáděny na husté filmy oxidu křemičitého (například na povrchu nerezavějící i ušlechtilé oceli). Takové filmy mají tlouštku zpravidla 3 až 5 pm a vytvářejí hermeticky uzavřenou vrstvu, která i za vysokých teplot zabraňuje přístupu kyslíku ke kovovému povrchu, případně ho drasticky omezuje a zaručuje tak vynikající ochranu proti korozi. Kromě toho jsou takové vrstvy odolné proti oděru, takže se může například jejich povrch odírat ocelovou vlnou, aniž to zanechá stopy. Také po 1000 cyklech testu Traber-Abrader (CS-10F,500 g) se jeví sotva znatelné stopy. kromě toho jsou vrstvy ohebné a ohýbání nebo lemování povrchu nevede k žádným trhlinám ani k jakémukoli jinému poškození vrstev.

Vrstvy jsou kromě toho sklovitě čiré a průhledné a mohou se nanášet tak, že kovový povrch se ve svém vzhledu nezmění. Tak je například možno nanášet takové vrstvy na konstrukční díly z nerezavějící oceli, přičemž nedochází ke změně vzhledu.

Konečně mohou být přes tyto sklovité vrstvy nanášeny další už známé barvené sklovité vrstvy, například tenké koloidně vybarvené sklovité vrstvy. Jelikož se takové barvené sklovité vrstvy vyrábějí s výhodou pomocí povlakových hmot, které obsahují například prekurzory pro kovové koloidy, dá se tím také zabránit, aby kovový povrch nebo z něho uvolněné ionty kovu například (nepříznivě) neovlivnily reakce kovových koloidních prekurzorů, jelikož nedochází k přímému styku kovového povrchu a vybarvenou sklovitou vrstvou. Kromě toho může být k vytváření vrstev podle vynálezu použito silanů majících vedlejší řetězce obsahující fluor, což vede k získání povrchu s nízkou e• 0 »000 0 0

000 0000 0· 00 00 »0 nergií.

Uvedené částice o nanometrové velikosti jsou částice oxidu křemičitého se střední velikostí (nebo se středním průměrem) nepřesahujícím 200 nm, s výhodou menší než 100 nm a obzvláště výhodně nepřesahující 50 nm, přičemž je především výhodná horní mez 30 nm.

Způsob podle vynálezu podrobně objasňuje následující popis .

Alespoň jeden silan má obecný vzorec I, kde znamená η 1 nebo 2. Obvykle se používají v kombinaci nejméně dva silany obecného vzorce I.V takovém případě se silany používají v množstí, aby poměr R:Si, to znamená průměrná hodnota n (vztaženo k mol) byla 0,2 až 1,5, s výhodou 0,5 až 1,0. Pro tuto střední hodnotu je obzvlášt výhodné rozmezí 0,6 až 0,8.

V obecném vzorci I znamenají skupiny X, které mohou být stejné nebo odlišné, hydrolýzovatelné skupiny nebo hydroxylové skupiny. Specifickými příklady hydrolyzovatelnych skupin X jsou atomy halogenu (obzvláště chloru a bromu), alkoxyskupiny a acyloxyskupiny s až 6 atomy uhlíku. Obzvláši výhodnými jsou alkoxyskupiny, především s 1 až 4 atomy uhlíku, jako jsou methoxyskupina, ethoxyskupina, n-propoxyskupina a i-propoxyskupina. Skupiny X jsou s výhodou ve specifických silanech stejné a přednostně znamená X methoxyskupinu nebo ethoxyskupinu.

Skupiny symbolu R v obecném vzorci I v případě, kdy n znamená 2, mohou být stejné nebo odlišné, přičemž R znamená atom vodíku, skupinu alkylovou, alkenylovou a alkinylovou s až 12 atomy uhlíku (obvykle s až 8 a s výhodou až se 4 atomy uhlíku) a arylovou, aralkylovou alkarylovou skupinu se 6 až 10 atomy uhlíku. Specifickými příklady takových skupin jsou skupina methylová, ethylová, propylová a butylová, vinylová, allylová

• « • ·· · 9

9

9 • 9

999 9999 • €

9 9

9,99 • * 9

9 9 ► 99

a propargylová, fenylová, tolylová, benzylová a naftylová. Obvykle nejsou skupiny symboly R substituovány. Jak uvedeno shora, může však být vhodné použít alespoň části skupin R, které obsahují atomy fluoru, zejména alkylových skupin a arylových skupin substituovaných atomy fluoru (s výhodou na atomech uhlíku a poloze a nebo β vůči křemíku). Odpovídající alkylové skupiny obsahují s výhodou více než 3 atomy uhlíku a s výjimkou a- a β- atomů uhlíku jsou s výhodou perfluorované.

Výhodnými skupinami R (nesubstituovanými) jsou alkylové skupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, obzvláště skupina methylová a ethylová, stejně jako skupina fenylová nebo přídavně fluorovaná skupina alkylová mající 4 až 12 atomů uhlíku.

Podle vynálezu je výhodné použít nejméně dvou silanů obecného vzorce I, kde alespoň v jednom případě znamená n nulu a v jiném případě znamená η 1. Takové směsi silanů zahrnují například alespoň jeden alkyltrialkoxysilan (například (m)ethyltri(m)ethoxysilan) a alespoň jeden tetraalkoxysilan (například tetra(m)ethoxysilan), kterýchžto silanů se s výhodou používá v poměrech, aby střední hodnota n byla ve shora uvedeném výhodném rozsahu.

částic oxidu křemičitého o nanometrové velikosti, kterých se používá v případě varianty (a) způsobu podle vynálezu přídavně k hydrolyzovatelným silanům obecného vzorce I, se s výhodou používá v takovém množství, aby poměr celkových atomů křemíku v silanech obecného vzorce I k celkovému množství atomů křemíku v částicích oxidu křemičitého o nanometrové velikosti byl 5:1 až 1:2, obzvláště 4:1 až 2:1. Takových částic oxidu křemičitého o nanometrové velikosti může být například použito ve podobě obchodně dostupných silikasolů (například obchodní produkty společnosti Bayer).

Jako alternativa nebo přídavně (s výhodou však jako alter·· 9 · • » · • 99

9 9 9

9 9

99

• ···· nativa) k obsahu takových částic oxidu křemičitého o nanometrové velikosti se může provádět hydrolýza a polykondenzace silanů obecného vzorce I v přítomnosti alespoň jedné sloučeniny ze souboru zahrnujícího oxidy a hydroxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin. Takovými oxidy a hydroxidy jsou s výhodou oxidy a hydroxidy lithia, sodíku, draslíku, hořčíku, vápníku a/nebo barya. Použití hydroxidů alkalických kovů, obzvláště hydroxidu sodného a draselného je obzvlášť výhodné. Pokud se použije oxidů nebo hydroxidů alkalických kovů, je výhodné používat jich v takovém množství, aby atomový poměr křemík : alkalický kov byl 20:1 až 5:1, obzvláště 15:1 až 10:1. V každém případě se volí atomový poměr oxidu křemičitého k alkalickému kovu nebo ke kovu alkalických zemin dostatečně vysoký, aby výsledný povlak byl v podstatě vodou nerozpustný.

Má se zato, že v případě varianty (b) způsobu podle vynálezu jsou obsaženy částice oxidu křemičitého o nanometrové velikosti, (kterých se použije stejně jako u varianty (a)), to je vytvořených in šitu, takže není zásadní rozdíl mezi variantami (a) a (b). Spíše se soudí, že obsah částic oxidu křemičitého o nanometrové velikosti v povlaku má podstatný význam pro dosažení dostatečné tloušťky vrstvy. Má se také zato, že obsah skupin R ve výchozích silanech slouží kromě jiného k prevenci příliš silného zesítění organické kostry oxidu křemičitého (a tím k příliš silnému vyztužení a zkřehnutí vrstvy)

Rozdíl mezi variantami (a) a (b) spočívá - pokud vůbecv tom, že v případě varianty (a) hydrolýza a polykondenzace silanů obecného vzorce I je obvykle katalyzována kyselinou (s výhodou anorganickou), jako je kyselina chlorovodíková, dusičná a především fosforečná, použitou jako katalyzátor. Na rozdíl od toho v případě varianty (b) probíhá hydrolýza a polykondenzace zřejmě v alkalickém prostředí, které je výhodné obzvláště v případě, kdy kovové povrchy, které nejsou odolné nebo jsou jen málo odolné působení kyselin (například ocelové • 44 ·« ·· 44 44

44 «944 4444

4 *4 44 4444

4444494 444 444

4444 4 4

444 4444 44 «4 44 44 povrchy) se mají opatřit sklovitým povlakem podle vynálezu. Další předností varianty (b) je, že v důsledku obsahu kovů alkalických zemin nebo alkalických kovů je zhutftování zlepšováno tak, že například povlékací operace může probíhat na vzduchu, aniž to způsobí poškození (zrudnuti) kovového (například ocelového) povrchu. Použitím varianty (b) je dále možno opatřit konstrukční ocel (například ST37, ST5O) sklovitým povlakem, pokud se provádí s vyloučením vzduchu, (tedy v prostředí dusíku) aniž to způsobí zrudnutí oceli při zhutftování.

Povlaková hmota, nanesená na kovový povrch, se pak tepelně zhutní k vytvoření sklovitého povrchu. Před tepelným zhutftovánim se obykle provádí sušicí operace povlakové hmoty při teplotě místnosti a/nebo za mírně zvýšené teploty (například do 100 °C, obzvláště do 80 °C).

Ačkoli teplota zhutftování musí být volena také se zřetelem na tepelnou odolnost kovového povrchu, je tato teplota obvykle alespoň 300 °C, obzvláště alespoň 400 °C a zejména alespoň 500 ’C. Pokud je kovový povrch citlivý vůči oxidaci, obzvláště při těchto vysokých teplotách, doporučuje se provádět tepelné zhutftování v prostředí prostém kyslíku například v prostředí dusíku nebo argonu.

Podle vynálezu je tloušfka sklovitého povrchu, získaného po tepelném zhutftování, s výhodou 1 až 10 pm, výhodně 2 až 7 pm a především 3 až 5 pm.

Jak bylo uvedeno shora, (alespoň) jedna další (skelná) vrstva může být nanesena na (obvykle průhlednou a bezbarvou) sklovitou vrstvu, vytvořené způsobem podle vynálezu, například funkční sklovitý povrch popsaný ve zveřejněné mezinárodní přihlášce vynálezu číslo PCT/EP 94/03423 (odpovídající EP-A729442) nebo v DE-A-19645O43.

Takové další vrstvy se například nanášejí smísením ·« • · • ····

• · · · · · • · · · ·· ··

• · ·· ·« prostředku, který je získatelný hydrolýzou a polykondenzaci určitých (funkciolizovaných) silanii s alespoň jedním funkčním nosičem ze skupiny barviv odolávajících teplu a pigmentů, kovových nebo nekovových oxidů, barvicích kovových iontů, kovů nebo koloidů sloučenin kovů a iontů kovů, které vytvářejí kovové koloidy za redukčních podmínek, nanášením prostředku s uvedeným funkčním nosičem na povlékaný povrch a tepelným zhutněním povlaku k vytvoření (barevného) sklovitého povlaku. Alternativně může být (barevná) vrstva získána nanesením na povlékaný povrch povlakové hmoty obsahující alespoň jeden prvek schopný vytvářet sklovitý, krystalický nebo částečně krystalický oxid ve formě prostředku, který je schopen poskytovat takový oxid tepelným zpracováním a je obsažen v alespoň převážně vodném prostředí jako roztok nebo sol, jako složka tvořící matrici, a alespoň jeden člen ze souboru zahrnujícího kov, sloučeninu kovu a koloidy kovové slitiny a sloučeniny kovu vytvářející kovové koloidy za redukčních podmínek jako barvicí složky, a tepelným vytvrzením výsledného povlaku. Jako prvky, schopné vytvářet sklovité, krystalické nebo částečně krystalické oxidy, se uvádějí například titan a zirkon.

Takové barevné sklovité povlaky je možno vytvářet na sklovitém povrchu, vytvořeném podle vynálezu, například vytvořením povlaku podle vynálezu na kovovém povrchu před tepelným zhutněním (a s výhodou po jeho sušení při teplotě místnosti a/nebo při zvýšené teplotě) a nanesením povlakové hmoty pro takovou barevnou sklovitou vrstvu a tepelným zhutněním obou povlaků společně. Je ovšem také možno začlenit vybarvovací složky (například shora uvedené) přímo do povlakové hmoty použité podle vynálezu, není to však výhodné.

Vhodné pro účely vynálezu jsou všechny kovové povrchy tvořené kovem (nebo obsahující kov) nebo slitinou kovů.

Jako příklady kovových slitin se uvádí (nerezavějící) ocel, mosaz nebo bronz, přičemž podle vynálezu se dává přednost • 4 44 44

4 4 4 4 4

4 4 44 • 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4

4444 44 44

- 9 44 ·♦ • · · · • · · 4 • 44 44 · • 4 • 4 44 obzvláště nerezavějící oceli.

Jako příklady povrchů kovů se uvádějí hliník, cín, zinek, chrom nebo nikl (včetně pozinkovaných a chromovaných povrchů).

Před nanesením povlakového prostředku se kovový povrch s výhodou pečlivě vyčistí (zejména se zbaví tuků a prachu). Před povlékáním se může provést povrchová úprava (například zdrsněním nebo koronárním výbojem), není však nutná ani není podle vynálezu výhodná.

Hydrolýza a polykondenzace silanů obecného vzorce I se může provádět v přítomnosti nebo v nepřítomnosti organického rozpouštědla. S výhodou se organické rozpouštědlo nepoužívá. Jestliže se organického rozpouštědla použije, jsou výchozí složky s výhodou rozpustné v reakčním prostředí (které obvykle obsahuje vodu). Jako organická rozpouštědla jsou obzvlášt vhodná rozpouštědla mísitelná s vodou, jako jsou například alifatické alkoholy s jednou nebo s několika hydroxylovými skupinami (například methanol, ethanol), ethery (jako diethylether), estery jako ethylacetát), ketony, amidy, sulfoxidy a sulfony. Uvedená rozpouštědla se mohou také přidávat do konečné povlakové hmoty k zajištění vhodné viskosity pro způsob povlékání.

Hydrolýza a polykondenzace se mohou provádět o sobě známými způsoby pracovníkům v oboru.

Povlaková hmota podle vynálezu se může nanášet na kovový povrch běžnými povlékacími způsoby. Jakožto použitelné způsoby se příkladně uvádí máčení, lití, odstředování, stříkáni nebo natírání štětcem. Obzvlášt výhodné je máčení.

Připomíná se, že tepelné zhutftování se může případně provádět infračerveným nebo laserovým zářením. Je také možno vytvářet strukturované povlaky selektivním působením tepla.

·« • » *

• ·

• ····

Způsob podle vynálezu je vhodný obzvláště - ne však výhradně - k povlékání předmětů denní potřeby, které mají kovový povrch nebo jsou z kovu. Jako kovové povrchy (například ocelové povrchy) je možno jmenovat plechy, příbory, mísy, výlevky, dveřní a okenní kliky a podobná zařízení denní potřeby.

Vynálezem je tedy dekorativní systém, kterého je možno s výhodou používat na kovové povrchy (například z nerezavějící oceli), který odolává vlivům povětrnosti, není choulostivý na poškrabání a napomáhá obzvlášt proti znečištění například otisky prstů.

Vynález blíže objasňují, nijak však neomezují, následující příklady praktického provádění.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava povlékacího sólu oxidu křemičitého

Připraví se směs 20 ml methyltriethoxysilanu a 6 ml tetraethoxysilanu a za intenzivního míchání se přidá 15 g silikasolu (Bayer Kieselsol Typ 300, hmotnostně 30%, zkoncentrovaného na hmotnostně 45%). Po vytvoření emulse (přibližně po 20 sekundách) se přidá 0,3 ml koncentrované kyseliny fosforečné k iniciaci hydrolýzy. Směs zůstane po dobu 20 až 60 sekund ještě zakalená, načež se skokem stane napřed viskosní a pak vysoce tekutá a čirá. Během této reakce se sol zahřeje na asi 40 °C. Po vychladnutí na teplotu místnosti (případně v ledové lázni) se výsledný sol zfiltruje filtrem o velikosti ok 0,8 pm (majícím předfiltr s velikostí ok 5 pm). Vislosita takto připraveného sólu může být nastavena na požadovanou hodnotu například ethanoiem, propanolem nebo směsí alkoholu a může být použita k povlakovacím operacím po dobu nejméně 6 hodin.

«0 00 00 00 • 0 · 0 0 0 0 0

0 00 0 0 0 0

00 0 « 000 000 • 0 0 « 0 0

00 00 00 • 0000

Příklad 2

Příprava sodno-silikátového povlékacího sólu

Přes noc (alespoň 12 hodin) se míchá při teplotě místnosti 25 ml (124,8 mmol) methyltriethoxysilanu (MTEOS) se 7 ml (31,4 mmol) tetraethoxysilanu (TEOS) a 0,8 g (20 mmol) hydroxidu sodného, dokud se veškerý hydroxid sodný nerozpustí za vytvoření Čirého žlutého roztoku.

Pomalu se přikape 3,2 ml (177,8 mmol) vody při teplotě místnosti, čímž se zvýší teplota roztoku. Po ukončení přísady vody se čirý žlutý roztok míchá při teplotě místnosti, dokud opět nevychladne a zfiltruje se filtrem o velikosti ok 0,8 pm.

Příklad 3

Příprava draselno-silikátového povlakového sólu

Zopakuje se způsopb podle příkladu 2, přičemž se místo 0,8 g hydroxidu sodného použije 0,8 g (12,1 mmol) hydroxidu draselného.

Příklad 4

Vyčištěné substráty (nerezavějící ocel 1.4301, mosaz a hliník) se máčením povléknou s rychlostí vyjímání 4 až 6 mm/s povlakovou hmotou podle příkladu 1 až 3, předsuší se po krátkou dobu (10 minut) při teplotě místnosti a pak se suší jednu hodinu při teplotě 80 °C. Ke zhutnění se vysušené substráty zahřejí na vzduchu (nebo v prostředí dusíku v případě povlékání nerezavějící oceli povlakovou hmotou podle příkladu 1) s rychlostí ohřevu ΙΚ/minuta na teplotu 500 °C (nebo 400 °C v případě hliníku) s prodlevou na teplotě jednu hodinu.

• · až 4 pm. Studie vrstvu prostou vad • 00 0 0 0 0 0 0 ·

0000 • 0 40

0· 0

0 0 « • · «0 00 0 • 0 • 0 ··

Tlouštka vrstvy po zhutnění je povlaků na oceli a na hliníku vykázala

HREM

Zrudnutí nerezavějící oceli při zhutňování mohlo být téměř úplně zabráněno povlakem. Kromě toho vrstva nevykázala žádná poškozená místa ani po 1000 hodinovém testu solnou sprchou .

Povlečená mosaz a hliník nevykázaly poškození korozí po 3000 hodinovém korozním testu v solné komoře (DIN 50021), zatímco nepovleěený díl úplně zkorodoval.

Příklad 5

Standardní antiadhezní materiál MTKF 1%% mol FTS

Ve vhodné nádobě (například ve 200 ml Schottově lahvi) se míchá methyltriethoxysilan (MTEOS) (0,2 mol, 35,7 g) a TEOS (0,054 mol, 11,3 g) a přidá se 0,1 mol oxidu křemičitého (ve 20,0 g silikasolu 300/30%). Po pěti minutách se přidají 0,4 g koncentrované kyseliny chlorovodíkové za intenzivního míchání. Zpočátku dvoufázová reakční směs po dvou minutách zbělí, zahřeje se a stane se průhlednou a opět jednofázovou. Po 15 minutách reakce se přidá 3,0 g D0WEX^R5OW2 a výsledná směs se míchá 10 minut. Pak se provede tlaková filtrace předfiltrem ze skleněných vláken. Hned nato se přidá 1,78 g (molově 1 % vztaženo ke křemíku) 1H,1H,2H,2H-perfluoroktyltriethoxysilanu (FTS) a sol se míchá dalších 15 minut. Přidá se Anberlyst*A-21 (4,0 g) a v míchání se pokračuje po dalších 30 minut. Po tlakové filtraci membránovým filtrem (velikost ok 1 pm) se ke zředění přidá 140 g isopropanolu. Po tlakové filtraci přes membránový filtr (velikost ok 0,2 pm) je sol připraven k povlékací operaci.

Na povrch nerezavějící oceli se sol nanese nástřikem a

A AA «Α AA AA AA

AAAA AAAA AAAA

A A AAAA AAAA

A A AA * A AA AAA AAA

AA AAAA A A

AAA AAAA AA AA AA AA vytvrzení se provede při teplotě 350 C v prostředí vzduchu. Materiál povlaku je průhledná protiadhezivní vrstva vykazující kontaktní úhel 110° vůči vodě a 60° vůči hexadekanu.

Příklad 6

Alkalicky hydrolyzovaný systém obsahující molově 11 % FTS

Vhodná Schottova láhev se naplní 0,1 mol (17,9 g) MTEOS, 0,027 mol (5,6 g) TEOS a 0,016 mol (8,16 g, molově 11 %, vztaženo ke křemíku) FTS. Za míchání se přidá 0,018 ml roztoku hydroxidu sodného (0,72 g) a v míchání se pokračuje 16 hodin. Do roztoku, který se mezitím žlutě zbarvil, se přikape 0,15 mol (2,7 g) vody. Po ukončené přísadě se v míchání pokračuje po dobu 30 minut. Směs se zředí 35 g ethanolu a zfiltruje se přes 1 pm filtr tlakovou filtrací.

Konečný sol se nanese na desku z nerezavějící oceli nástřikem a vytvrdí se při teplotě 350 °C v prostředí vzduchu. Uvedený systém nevykazuje odbarvení substrátů z nerezavějící oceli, které je obvykle pozorováno za těchto teplot. Vrstva je úplně průhledná a vykazuje kontaktní úhel vůči vodě 95° a vůči hexadekanu 40°.

Průmyslová využitelnost

Povlaková hmota pro kovové povrchy pro vytváření hermeticky uzavřených povlaků o tloušťce 3 až 5 pm i za vysokých teplot zabraňující přístupu kyslíku ke kovovému povrchu, případně ho drasticky omezující a zaručující vynikající ochranu proti korozi i estetickou úpravu kovových předmětů.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob opatřování kovového povrchu sklovitou vrstvou, vyznačující se tím, že se na kovový povrch nanáší povlaková hmota získatelná způsobem, při kterém se hydrolyzuje a polykondenzuje jeden nebo několika silanů obecného vzorce I

   Rn SÍX4-n

   I) kde znamená

   X stejné nebo odlišné hydrolýzovatelné nebo hydroxylové skupiny,

   R na sobě nezávisle atom vodíku, skupinu alkylovou, alkenylovou a alkinylovou vždy s až 12 atomy uhlíku a skupinu arylovou, aralkylovou a alkarylovou se 6 až 10 atomy uhlíku a n je číslo 0, 1 nebo 2, přičemž se používá alespoň jednoho silanu, kde znamená η 1 nebo 2 nebo od něho odvozených oligomerů v přítomnosti

   a) částic oxidu křemičitého velikosti nanometrů a/nebo

   b) alespoň jedné sloučeniny volené ze souboru zahrnujícího oxidy a hydroxidy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin a výsledný povlak se tepelně zhutní za získání sklovité vrstvy.
2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m , že střední hodnota n ve výchozích silanech obecného vzorce I je 0,2 až 1,5, obzvláště 0,5 až 1,0.
3. 3. Způsob podle nároku la2,vyznačující se ·· ·* • · · • · ·· • · • a ·· • ····

   9 · · · • · · ·· • · • · • · ··· ·· • « • · a·· • a t í m , že ve výchozích silanech obecného vzorce I znamená X alkoxyskupinu obzvláště s 1 až 4 atomy uhlíku.
4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačuj ící se tím, že X znamená methoxyskupinu nebo ethoxyskupinu.
5. 5. Způsob podle nároku 1 až 4,vyznačuj ící se t í m, že R znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, obzvláště skupinu methylovou, ethylovou nebo skupinu fenylovou.
6. 6. Způsob podle nároku 1 až 5,vyznačující se t í m , že se jako výchozích silanů obecného vzorce I použije směsi (m)ethyltri(m)ethoxysilanu a tetra(m)ethoxysilanu.
7. 7. Způsob podle nároku 1 až 6,vyznačující se tím, že alespoň jeden z použitých výchozích silanů obecného vzorce I vykazuje jeden fluorovaný zbytek R.
8. 8. Způsob podle nároku laž7,vyznačuj ící se t. í m, že ve variantě (a) se používá částic oxidu křemičitého o velikosti nanometrů v množství, při kterém je poměr atomů křemíku ve výchozích silanech obecného vzorce I ke všem atomům křemíku v částicích oxidu křemičitého 5:1 až 1:2, obzvláště 4:1 až 2:1.
9. 9. Způsob podle nároku 1 až 8, vyznačující se t í m, že ve variantě (b) alespoň jedna sloučenina ze souboru oxidů a hydroxidů alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin zahrnuje alespoň jeden oxid případně hydroxid lithia, sodíku, draslíku, vápníku nebo barya.
10. 10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se t í m, že sloučeninou je hydroxid sodný nebo draselný.
11. 11. Způsob podle nároku 1 až 10, vyznačující se • ·· ·· ·· ·· ·· ·· · · ···· · · · · • · · · ·· ···· • ······· ··· ··· ·· · · · · · · ··· ···· ·· ·· ·· ·· t í m, že se oxid popřípadě hydroxid alkalického kovu použije v množství, při kterém je poměr atomů křemík:alkalický kov 20:1 až 5:1, obzvláště 15:1 až 10:1.
12. 12. Způsob podle nároku 1 až 11,vyznačující se tím, že povlékací prostředek, nanesený na kovový povrch, se před tepelným zhutněním suší.
13. 13. Způsob podle nároku 1 až 12,vyznačující se tím, že se tepelné zhutnění provádí při teplotách nejméně 400 °C, s výhodou nejméně 500 °C.
14. 14. Způsob podle nároku 1 až 13,vyzná čující se t i m, že tlouštka vrstvy po tepelném zhutnění je 1 až 10 pm, s výhodou 2 až 7 pm.
15. 15. Způsob podle nároku 1 až 14,vyznačující se tím, že po vysušení nebo tepelném zhutnění povlaku se nanáší a teplně zhutiíuje nejméně jedna další povlaková hmota, která při tepelném zhutnění vede k barevné sklovité vrstvě.
16. 16. Způsob podle nároku 1 až 15,vyznačující se t i m, že kovovým povrchem je povrch kovové slitiny, obzvláště (nerzevějící) ocel, mosaz nebo bronz.
17. 17. Způsob podle nároku 1 až 16,vyznačující se t i m, že kovovým povrchem je povrch hliníku, cínu, zinku, chrómu nebo niklu.
18. 18. Způsob podle nároku 1 až 17,vyznačující se t i m , že se sklovitou, vrstvou povlékají plechy nebo jídelní příbory, varné nádobí, výlevky nebo dveřní a okenní kliky.
19. 19. Předměty s kovovým povrchem, opatřené sklovitou vrstvou způsobem podle nároku 1 až 18.