SK75694A3 - Hardening method of fragile oxide substrate, composition on silane base and fragile oxide substrate with polymerizating cross-linked siloxane cover - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu spevňovania krehkého substrátu * z oxidového materiálu, vodných roztokov obsahujúcich kompozície na báze silánu a ďalej krehkých substrátov z oxidového materiálu opatrených povlakom spolymerizovaného zosieteného siloxánu. Konkrétne je možné uviesť, že sa vynález týka spôsobu spevňovania krehkého oxidového substrátu, ako napríklad sklenených nádob, alebo obnovovania pevnosti tohto krehkého oxidového substrátu, ako napríklad sklenených nádob, alebo čiastočného alebo úplného zacelenia porúch na povrchu odolávajúcom určitému napätiu a ďalej nádob z krehkého oxidického materiálu, napríklad sklenených nádob, povlečených spolymerizovaným zosieteným siloxánom a kompozícií vhodných na vytváranie povlaku na týchto krehkých oxidových substrátoch, napríklad sklenených substrátoch.

Doterajší stav techniky

S

Krehké materiály, ako sú napríklad sklenené substráty, obyčajne vykazujú určité mechanické vlastnosti, ako napríklad pevnosť v ťahu, ktoré sú podstatne menšie, ako teoreticky predpokladané hodnoty. Tento fakt môže byť výsledkom pôsobenia určitých faktorov, ako sú napríklad nepravidelnosti v štruktúre testovanej vzorky alebo malý obsah znečisťujúcich zložiek, či už vnútri materiálu alebo na povrchu tohto materiálu, z ktorého je vyrobený testovaný výrobok. Podlá doterajšieho stavu techniky bola v prípade krehkých kovových materiálov v snahe zlepšiť mechanické vlastnosti týchto krehkých kovov vyvinutá metóda progresívneho pásmového (zonálneho) tavenia, pri ktorom sa reformovala kryštalická štruktúra tohto materiálu a súčasne došlo k vyplaveniu znečisťujúcich látok z taveného krehkého materiálu. Okrem toho bola podlá doterajšieho stavu techniky na zlepšenie mechanických vlastností u nekovových krehkých materiálov vyvinutá metóda, pri ktorej sa aplikuje na tento krehký nekovový materiál viacvrstvová štruktúra. Na ochranu rôznych krehkých materiálov pred poškrabaním alebo iným odieraním bola ďalej vyvinutá metóda povrchového ošetrenia týchto krehkých materiálov, pomocou ktorej je možné dosiahnuť do určitej miery spevnenie tohto krehkého materiálu.

Sklo predstavuje v skutočnosti jeden z najpevnejších materiálov, ktoré sú ludstvu známe. Teoreticky by malo štandardné kremičitanové sklo vydržať napätie od až asi 14 GPa do až asi 20 GPa. V praktickej situácii je ale táto pevnosť omnoho menšia, okolo hodnoty asi 70 MPa.

Vysvetlenie tohto značného nesúladu medzi teoreticky stanovenou hodnotou pevnosti a skutočnou nameranou hodnotou spočíva v existencii povrchových vád, prasklín alebo vrypov. Tieto vady podstatne narušujú siloxánovú štruktúru (väzby Si-O-Si), ktorá tvorí základnú kostru skleneného materiálu. Toto poškodenie skla spôsobí to, že sa všetko aplikované namáhanie skoncentruje na toto miesto a spôsobí ničivé poškodenie tohto skleneného výrobku, pričom k tomuto rozbitiu zvyčajne dochádza pri omnoho menšom namáhaní, ako je očakávané namáhanie, pri ktorom by malo dôjsť k rozbitiu materiálu. Táto vyššie uvedená úvaha bola síce uvedená v spojitosti so sklenenými výrobkami, ale rovnaké teoretické zdôvodnenie je možné aplikovať na akýkoľvek krehký materiál, ktorý nevykazuje podstatnú plastickú deformáciu pred poškodením.

V prípade sklenených nádob môžu napríklad povrchové vady alebo defekty pochádzať z mnohých rôznych zdrojov, či už sú to neroztavené zvyšky východiskových materiálov zostávajúce v konečnom produkte alebo škrabance vzniknuté kontaktom s tvrdými povrchmi, včítane iných sklenených výrobkov.Napríklad v bežnom zariadení na výrobu rôznych sklenených nádob sa môžu tieto sklenené výrobky ich výroby, a s vlhkosťou vodiace lišty ťažko poškodiť manipuláciou od samého počiatku Kontakt s časticami rôznych pevných materiálov zo vzduchu, narážanie na iné sklenené výrobky, na a-na iné manipulačné zariadenie a neustále kontakty s dopravným pásom, pomocou produkty, sklenených výrobkov.

ktorého sa môže viesť. k značnému nádob vzhladom k vytvoreným dopravujú tieto poklesu vadám na sklenené pevnosti týchto povrchu týchto

Podía dlho vykonávané skla.Až doteraz doterajšieho stavu techniky sú už zmierniť tieto problémy s pevnosťou sa prípravy týchto sklených týmito produktami viedli k týka pri výskumy ako. ale všetky produktov neuspokoj ivým sklenených zostávali na snaha výskumu zameraná na zmenšenie tieto vady musia nevyhnutne vyskytovať na povrchu uvedených materiálov.

riešenia týkajúce manipulácie s i výsledkom čo sa výrobkov, pretože povrchu pri manipulácii produktami zvýšenia pevnosti týchto týchto riešeniach stále vady. Z tohto dôvodu bola efektu týchto vád, ak sa

Určitou snahou ako zlepšiť pevnosť sklenených produktov je riešenie podía patentu Spojených štátov amerických č. 4 859 636, autor Aratani a kol., pričom podstatou tohto riešenia je nahradenie kovových iónov v skle iónmi väčšieho polomeru, čím sa vyvolajú povrchové kompresívne sily. Riešenie podía patentu Spojených štátov amerických č. 3 743 491, autor Poole a kol., sa rovnako týka povrchových kompresívnych síl, ale podía tohto patentu sa navrhuje aplikácia polymérneho ochranného povlaku na chránenie povrchu od ďalšieho obrusovania. Ďalší patent Spojených štátov amerických č. 4 891 241, autor Hashimoto a kol., sa týka spracovania povrchu skla silánovým spojovacím činidlom, po ktorom nasleduje aplikácia polymérneho povlaku obsahujúceho akryloylové a/alebo metakryloylové skupiny, pričom potom sa vykoná ožarovanie alebo tepelné spracovanie tohto povrchu za účelom spolymerizovania molekúl obsahujúcich tieto skupiny. V tomto patente Spojených štátov amerických č. 4 891 241 sa rovnako uvádza, že tento silánový povlak samotný nestačí na spevnenie uvedených substrátov, pričom na spevnenie týchto povrchov je nevyhnutné použiť akryláty.

Aj keď sa pri aplikácii riešenia podlá uvedených patentov dosiahnu určité zlepšenia pevnosti sklenených substrátov, nie sú tieto metódy bez nedostatkov. Pri niektorých týchto metódach spracovania sklenených substrátov sú nevyhnutné dlhšie časové intervaly, než aké sú k dispozícii pri výrobe týchto sklenených produktov, čo znamená, že je nutné použiť spracovávacie linky mimo vlastný proces výroby sklenených produktov. Rovnako je treba vziať do úvahy pri aplikácii týchto metód bezpečnosť a ochranu zdravia pracovníkov v týchto prevádzkach. Konkrétne je možné uviesť, že nutnosť starostlivosti o bezpečnosť a zdravie pracovníkov v týchto výrobách vyplýva z použitia a manipulácie s organickými rozpúšťadlami a rovnako tak s akrylátovými a metakrylátovými zlúčeninami.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že v tomto odbore existuje naliehavá nutnosť vyvinúť metódu spevňovania krehkých substrátov z oxidových materiálov, ktorá by riešila problémy vyskytujúce sa pri aplikácii metód podlá doterajšieho stavu techniky a pomocou ktorej by bolo možné rovnako dosiahnuť prijateľné zvýšenie pevnosti týchto krehkých oxidových substrátov. Rovnako v tomto odbore vzniká potreba dosiahnuť u krehkého substrátu z oxidového materiálu opatreného povlakom také zlepšenie pevnosti, ktoré by bolo podstatne vyššie, ako je u krehkého oxidového substrátu bez akéhokoľvek povlaku.

Ďalej je možné uviesť, že v tomto odbore techniky existuje potreba vyvinúť metódu spevňovania krehkého substrátu z oxidového materiálu, pomocou ktorej by bolo možné vyrobiť substrát s prijateľnou značkovacou (nálepkovacou)schopnosťou a/alebo odolnosťou voči vlhkosti.

Ďalej je možné uviesť, že v tomto odbore existuje potreba vyvinúť substrát z krehkého oxidového materiálu so spolymerizovaným zosieteným siloxánovým povlakom, u ktorého by bol tento vytvrdený povlak transparentný.

Ďalšie ciele a výhody uvedeného vynálezu budú čiastočne zrejmé z nasledujúceho popisu alebo je možné ich čiastočne vyvodiť z tohto popisu alebo je možné zistiť ich z praktickej aplikácie tohto vynálezu. Tieto ciele a výhody uvedeného vynálezu je možné dosiahnuť pomocou znakov a kombináciou znakov najmä vyplývajúcich z následne uvedených patentových nárokov.

Podstata vynálezu

Na dosiahnutie uvedených cielov a potrieb vyplývajúcich z nedostatkov podlá doterajšieho stavu techniky bol vyvinutý uvedený vynález, ktorý bude v ďalšom podrobne popísaný a ktorý sa týka spôsobu spevňovania krehkého substrátu z oxidového materiálu zahŕňajúceho nasledujúce stupne. Najprv sa tento krehký oxidový substrát opatrí povlakom vodného roztoku obsahujúcim kompozíciu na báze silánu. Tento vodný roztok obsahujúci kompozíciu na báze silánu v podstate neobsahuje žiadne organické rozpúšťadlo. Ďalej je treba uviesť, že táto kompozícia na báze silánu má pri hydrolyzovaní v tomto vodnom roztoku nasledujúci všeobecný vzorec :

(oh)₃sír² v ktorom znamená R² organofunkčnú skupinu.

Po tom, čo sa na krehký oxidový substrát aplikuje tento povlak vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu, sa tento povlak vytvrdí za vzniku transparentnej vrstvy na tomto krehkom oxidovom substráte. Rovnako je treba poznamenať, že tento substituent R² sa vyberie tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu, ktorý má na svojom povrchu uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby uvedený vytvrdený povlak neovplyvňoval nepriaznivým spôsobom značkovaciu (nálepkovaciu) schopnosť tohto krehkého oxidového substrátu.

Uvedený vynález sa rovnako týka alternatívneho spôsobu, ktorý je podobný vyššie uvedenému postupu s tým rozdielom, že substituent R² sa vyberie tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu, ktorý má na svojom povrchu uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby si takto získaný podstatne spevnený substrát z oxidového materiálu s aplikovaným vytvrdeným povlakom na svojom povrchu zachoval odolnosť proti vlhku prinajmenšom asi 50 %.

Uvedený vynález sa materiálu opatreného siloxánového povlaku, nádoba z oxidového rovnako týka nádoby z vrstvou

Konkrétne je možné uviesť, materiálu s krehkého oxidového siloxánu z krehkej vrstvy aplikovanou nádoby z spolymerizovaného spolymerizovaného zosieteného že táto krehká vrstvou spolymerizovaného na povrchu tejto nádoby oxidového substrátu a z zosieteného siloxánu, zosieteného pozostáva transparentnej ktorá je vo výhodnom vyhotovení podlá vynálezu na tomto vonkajšom povrchu tejto nádoby z krehkého oxidového materiálu vytvrdená. Uvedený spolymerizovaný zosietený siloxán je podlá vynálezu vytvorený z kompozície na báze silánu hydrolyzovanej vo vodnom roztoku, ktorý v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo. Táto kompozícia na báze silánu môže byť napríklad vybraná zo súboru zahŕňajúceho metakryloxypropyltrimetoxysilán (MPTMO), glycidoxypropyltrimetoxysilán (GPTMO),vinyltrimetoxysilán (VTMO), 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán (CETMO), metyltrimetoxysilán (MTMO), 3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilán (DPTMO), 5,6-epoxyhexyltrimetoxysilán (EHTMO), amid kyseliny N-(trimetoxysilylpropyl)maleínovej, 3-ureidopropyltrimetoxysilán (UPTMO), l,2-bis(trimetoxysilyl)etán (BTMOE), 1,2-bis(3-trimetoxysilylpropoxy)etán (BTMOPE), hydrolyzované formy týchto zlúčenín a zmesi týchto zlúčenín.

Vynález sa rovnako týka nových kompozícií na báze silánu pričom ako príklad, ktorý nijako neobmedzuje rozsah uvedeného vynálezu, je možné napríklad uviesť zmes vinyltrimetoxysilánu a 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu, zmes metyltrimetoxysilánu a 2-(3,4-epoxycyklohexyl)-etyltrimetoxysilánu, zmes glycidoxypropyltrimetoxysilánu, 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu a metyltrimetoxysilánu a zmes glycidoxypropyltrimetoxysilánu a 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu.

Pomocou vyššie všeobecne popísaného vynálezu je možné prekonať problémy vyskytujúce sa pri manipulácii a práci s krehkými substrátmi z oxidového materiálu, ako je napríklad sklo. Postupom podlá uvedeného vynálezu je možné značne zvýšiť a celkom neočakávatelne obnoviť pevnosť krehkých substrátov zhotovených z oxidového materiálu v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu, ktorú mal pred aplikáciou povlaku. Okrem toho je nutné uviesť, že povlaky podlá uvedeného vynálezu sú transparentné a bezpečné pri aplikácii na krehkých substrátoch z oxidového materiálu.Ďalej je pri aplikácii uvedeného vynálezu významné, že týmto zvýšením alebo obnovením pevnosti uvedeného substrátu pomocou vyššie uvedeného povlaku nemá tento povlak vo výhodnom vyhotovení nepriaznivý vplyv na značkovaciu (nálepkovaciu) schopnosť, čo bol problém povlakov aplikovaných na podobných substrátoch podlá doterajšieho stavu techniky.

Predpokladá sa ako samozrejmé, že predchádzajúci uvedený popis a nasledujúce detailné vyhotovenie uvedeného vynálezu je iba príkladné a vysvetľujúce niektoré znaky tohto vynálezu, pričom nepredstavuje žiadne obmedzenie rozsahu tohto vynálezu.

Krehký substrát z oxidického materiálu, ktorý je použitý v postupe podlá uvedeného vynálezu, je možné pripraviť z lubovolného krehkého oxidického materiálu, ako sú napríklad oxidy hliníka alebo hlinitany, oxidy kremíka alebo kremičitany, oxidy titánu alebo titaničitany, germaničitany, alebo to môže byť sklo zhotovené napríklad z vyššie uvedených materiálov. Okrem tohto je treba uviesť, že tento krehký oxidový substrát môže mať lubovolnú formu, napríklad sa môže jednať o sklenenú flasu.

Kompozícia na báze silánu má pri hydrolyzovaní vo vodnom roztoku nasledujúci všeobecný vzorec :

(OH)₃SiR² v ktorom R² znamená organofunkčnú skupinu, ktorá . môže alebo nemusí byť hydrolyzovaná vo vodnom roztoku. Touto organofunkčnou skupinou môžu byť zvyšky hydrolyzovatelných silánov. Volba tejto organofunkčnej skupiny R² d'alej závisí od takej požiadavky, aby bolo možné prostredníctvom výsledného vodného roztoku obsahujúceho túto kompozíciu na báze hydrolyzovaného silánu, po tom., čo sa nanesie na povrch krehkého oxidového substrátu a vytvrdí sa, dosiahnuť podstatné zlepšenie pevnosti u tohto krehkého oxidového substrátu a ďalej aby táto skupina, ak je súčasťou uvedenej kompozície v roztoku a po nanesení roztoku na substrát sa vytvrdí, nemala nepriaznivý vplyv na značkovaciu schopnosť (alebo schopnosť aplikácie nálepky) tohto krehkého oxidového substrátu.

Vo výhodnom vyhotovení podlá uvedeného vynálezu je možné medzi tieto skupiny R² zaradiť glycidoxypropylovú skupinu, 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etylovú skupinu, 3,3-dimetoxypropylovú skupinu, 3-ureidopropylovú skupinu a hydrolyzované formy týchto skupín.

Vzhladom k vyššie uvedenému je možné vo výhodnom vyhotovení podlá uvedeného vynálezu uviesť ako príklady hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu hydrolyzovaný glycidoxypropyltrimetoxysilán, hydrolyzovaný 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán, hydrolyzovaný 3-ureidopropyltrimetoxysilán a hydrolyzovaný

3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilán.

Povlak aplikovaný na krehký substrát z oxidového materiálu môže rovnako predstavovať zmes jednej alebo viacerých vyššie uvedených hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu. Obzvlášť je výhodné použitie zmesi obsahujúcej dve alebo viac hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu, ak je známe, že jedna z týchto hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu poskytuje vynikajúcu značkovaciu schopnosť výsledného substrátu a iná táto hydrolyzovaná kompozícia na báze silánu poskytuje vynikajúcu schopnosť zlepšiť pevnosť tohto substrátu. Týmto spôsobom je možné pomocou danej zmesi dosiahnuť požadovanú rovnováhu uvedených vlastností, to znamená, že daný povlak poskytuje ako zlepšenú pevnosť, tak zároveň nemá nepriaznivý vplyv na značkovaciu schopnosť materiálu. V tomto smere je možné napríklad uviesť ako vhodnú zmes hydrolyzovaného CETMO, t. zn. 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu a MTMO, t. zn. metyltrimetoxysilánu, pomocou ktorej sa dosiahne vhodná rovnováha uvedených vlastností.

na báze silánu, alebo viacerými je možné uviesť hydrolyzovaný použiť vo forme zmesí s jednou kompozíciami na báze silánu, metakryloxypropyltrimetoxysilán,

Ako ďalší príklad hydrolyzovaných kompozícií ktoré je možné hydrolyzovanými hydrolyzovaný

3-ureidopropyltrimetoxysilán, hydrolyzovaný 1,2-bis(trimetoxysilyl)etán, hydrolyzovaný 1,2-bis(3-trimetoxysilylpropoxy)etán, hydrolyzovaný 5,6-epoxyhexyltrimetoxysilán, hydrolyzovaný amid N-(trimetoxysilylpropyl)maleínovej kyseliny, hydrolyzovaný dimetyltetrametoxydisiloxán a hydrolyzovaný N-(3-trietoxysilyl propyl)-4-hydroxybutyramid (HBTEO). Tieto kompozície je možné napríklad použiť v zmesi s hydrolyzovaným CETMO, t. zn. 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánom, a/alebo s hydrolyzovaným GPTMO, t. zn. glycidoxypropyltrimetoxysilánom, a/alebo s hydrolyzovaným DPTMO, t. zn. 3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilánom. Zvyčajne sú kompozície na báze silánu, ktoré sú použité vo forme zmesi, pridávané v ekvivalentných podieloch. Je ale samozrejmé, že ak je požadovaná väčšia značkovacia (nálepkovacia) schopnosť, potom je možné použiť väčší podiel hydrolyzovaného CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimeto xysilánu alebo hydrolyzovaného GPTMO, t. zn. glycidoxypropyltrimetoxysilánu alebo hydrolyzovaného DPTMO, t. zn. 3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilánu. Okrem toho je nutné uviesť, že každá z kompozícií uvedených vyššie môže byť použitá ako samotná na podstatné zvýšenie pevnosti krehkého oxidového substrátu, ak nie je treba brať do úvahy značkovaciu alebo nálepkovaciu schopnosť povrchu.

Pokial nebude uvedené inak, potom uvedené kompozície na báze silánu uvádzané ako špecifické príklady týchto materiálov sú bežne obchodne dostupné od niektorého alebo * niekoľkých nasledujúcich zdrojov : Union Carbide, Dow Corning, Huls America a PCR Inc.

Aj keď predstavujú povlaky podľa uvedeného vynálezu zmesi jednej alebo viacerých hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu, je možné na povrch krehkého oxidového substrátu rovnako aplikovať hydrolyzované kompozície na báze silánu oddelene. Napríklad je možné uviesť, že na povrch krehkého oxidovaného substrátu je možné aplikovať povlak CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu a potom je možné aplikovať druhý povlak, či už je to rovnaký (napríklad pričom prvý povlak kompozície na báze CETMO alebo iný povlak MPTMO, t. zn. metakryloxypropyltrimetoxysilánu), povlak CETMO môže byť ešte vlhký alebo suchý alebo môže aplikácia druhého povlaku prebehnúť až po vytvrdení prvého povlaku.

Týmto vyššie uvedeným spôsobom je možné vykonávať aplikáciu akéhokoľvek počtu postupne nanášaných povlakov. Okrem toho je treba uviesť, že je možné pri vykonávaní tohto postupu aplikovať povrchovo aktívnu látku, to znamená, že je možné na povrch krehkého oxidového substrátu aplikovať povrchovo aktívnu látku pred a/alebo po aplikácii povlaku hydrolyzovanej kompozície alebo viacerých kompozícií na báze silánu na povrch tohto krehkého oxidového substrátu. Po aplikácii týchto povlakov podlá uvedeného vynálezu je potom možné aplikovať ľubovoľný iný povlak, ako napríklad vrstvu špecifikovanú vo vyššie citovanom patente Spojených štátov amerických č. 4 891 241, autor Hashimoto.

Podľa uvedeného vynálezu sa predpokladá ako samozrejmé, že aplikáciou povlaku alebo povlakov podlá uvedeného vynálezu na povrch krehkého oxidového substrátu sa rovnako myslí aplikácia tohto povlaku alebo povlakov pódia vynálezu na iubovoinú inú vopred vytvorenú vrstvu na tomto krehkom oxidovom materiále. Ako príklad tejto vopred vytvorenej vrstvy na povrchu substrátu je možné uviesť povlaky vytvárané za horúca, ktoré sa obyčajne vykonávajú pri priemyselnej výrobe týchto materiálov.

Kompozície na báze silánu, používané v postupe pódia uvedeného vynálezu, môžu byť prítomné vo vodnom roztoku v priemernej koncentrácii pohybujúcej sa v rozmedzí od asi 1 % do asi 99 % hmotnostných vo vode alebo vo vodnom roztoku, pričom vo výhodnom vyhotovení je táto koncentrácia priemerne v rozmedzí od asi 1 % do asi 30 % hmotnostných a najvýhodnejšie v rozmedzí od asi 2 % do asi 10 % hmotnostných.

Pokiai sa týka tohto vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu, potom je možné uviesť, že množstvo vody, pridané k tejto kompozícii na báze silánu pri príprave vodného roztoku pódia uvedeného vynálezu závisí od koncentrácie výsledného požadovaného vodného roztoku. Čím zriedenejší je požadovaný roztok hydrolyzovanej kompozície na báze silánu, tým je potrebnejšie jednoducho aplikovať väčšie množstvo tohto vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu na krehký oxidový substrát na dosiahnutie zlepšenia pevnosti u tohto substrátu.

Ako už bolo uvedené vo vyššie uvedenom texte, termín roztok zahŕňa chemické roztoky, suspenzie, emulzie a zmesi, pričom v lubovoinej z uvedených látok môže nastať úplné alebo neúplné premiešanie jednotlivých zložiek.

Vodný roztok obsahujúci hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu môže byť pripravený okamžite na mieste potreby, čo znamená, že kompozícia na báze silánu sa pridá do vody vo výrobnom zariadení, v ktorom dôjde k aplikácii.

V alternatívnom vyhotovení je možné kompozíciu na báze silánu pripraviť vo forme čistej látky alebo koncentrátu a na mieste použitia potom tento koncentrát zriediť vodou a tým sa pripraví požadovaný vodný roztok obsahujúci hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu pripravenú pre okamžité použitie na nanesenie na krehký oxidový substrát.

Ďalej je treba uviesť, že vodný roztok obsahujúci túto kompozíciu na báze silánu podlá uvedeného vynálezu - v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, čo znamená, že žiadne organické rozpúšťadlo nie je zámerne do tohto roztoku pridávané. Niektoré organické zlúčeniny ale môžu byť v tomto roztoku prítomné ako znečisťujúce látky a/alebo ako vedľajšie produkty reakcie kompozície na báze silánu s vodou alebo ako výsledok reakcie prebiehajúcej vo vodnom roztoku behom vytvrd’ovania. Ďalej je treba poznamenať, že niektoré bežne obchodne dostupné zlúčeniny na báze silánu môžu obsahovať organické rozpúšťadlá, ktoré sa po zavedení do vodného roztoku zriedia takým spôsobom, že percentuálny obsah tohto rozpúšťadla je približne rovnaký alebo menší ako je koncentrácia tohto silánu vo vodnom roztoku. Jedným z príkladov týchto látok je UPTMO, t. zn. 3-ureidopropyltrimetoxysilán.

Samozrejme je známe, že prídavok rozpúšťadla môže zvýšiť stabilitu roztoku.

V nasledujúcej reakčnej schéme sú uvedené dve reakcie, o ktorých sa predpokladá, že prebiehajú pri príprave a aplikovaní vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu podlá uvedeného vynálezu :

(R¹O)₃S1R + 3 H₂0 <----> (OH)₃SiR² + 3 R^H ---->

----> Si - 0 - Si (povlak)

Pri vyššie uvedenej reakcii reaguje trialkoxysilán vo vode za vzniku trisilanolu v roztoku. Tento trisilanol v roztoku môže obsahovať oligoméry. V ďalšej fáze tento trisilanol v roztoku skondenzuje, čím vznikne po vytvrdení spolymerizovaný zosietený siloxánový povlak (Si-O-Si). Tento siloxánový (Si-O-Si) povlak zvyčajne obsahuje organický substituent alebo substituenty,ako je napríklad skupina alebo skupiny R².

V tejto reakčnej schéme môže byť uvedenou skupinou R-^O lubovolná skupina, ktorá môže zhydrolyzovať. Ako príklad týchto skupín, ktoré najlepšie spĺňajú tieto kritériá je možné uviesť skupiny :

O

II

-CH₃ , -C₂H₅ a -cch₃

Ale je možné použiť aj iné skupiny, ktoré rovnako spĺňajú vyššie uvedené kritériá a ktoré sú bežne známe odborníkom pracujúcim v danom odbore.

Uvedenou skupinou R je organofunkčná skupina, ktorá sa behom reakcie hydrolyzuje, čím vytvorí skupinu R². Touto organofunkčnou skupinou môže byť zvyšok hydrolyzovatelného silánu. Po vykonanej hydrolýznej reakcii a v prípade, že uvedená skupina R je hydrolyzovatelná, obsahuje táto R² skupina prinajmenšom jednu hydroxylovú skupinu OH. Ak táto skupina R nie je hydrolyzovatelná, potom sú tieto skupiny R a R² rovnaké, čo nastáva napríklad v prípade, keď skupinou R je vinylová alebo metylová skupina. Všeobecne je možné uviesť, že táto skupina R vo vyššie uvedenej reakčnej schéme sa zvolí tak, aby kompozícia na báze silánu podlá uvedeného vynálezu poskytovala vhodnú rovnováhu medzi zlepšenou alebo obnovenou pevnosťou substrátu a značkovacou alebo nálepkovacou schopnosťou povrchu tohto substrátu. Vzhladom na to, čo bolo vyššie uvedené je možné ako výhodné príklady týchto R skupín uviesť glycidoxypropylovú skupinu,2-(3,4-epoxycyklohexyl)etylovú skupinu a 3,3-dimetoxypropylovú skupinu. Ako výhodný príklad uvedených R² skupín je možné potom uviesť hydrolyzované verzie týchto výhodných R skupín.

Uvedenie vyššie uvedenej reakčnej schémy v žiadnom prípade neobmedzuje spôsob, ktorým sa pripravia vodné roztoky obsahujúce kompozície na báze silánu. Miesto východiskových trialkoxysilánov je možné použiť jednoducho lubovolný hydrolyzovatelný silán. Napríklad je možné v tomto smere uviesť ako vhodné halogénsilány, ako sú napríklad substituované trichlórsilány.

Ako už bolo vyššie uvedené, po hydrolýze sa skupina R zmení na skupinu R² obsahujúcu hydroxylovú skupinu OH. Napríklad v prípade CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu a GPTMO, t. zn. glycidoxypropyltrimetoxysilánu, ktoré obidva obsahujú epoxy-kruh v R skupine, dôjde po hydrolýze vo vodnom roztoku k otvoreniu epoxidového kruhu dihydroxyskupiny, pričom zvyšok tejto R² hydrofóbny. Z vyššie uvedeného vyplýva, že v a k vzniku skupiny zostáva tejto R² skupine potom dôjde k rovnováhe hydrofilných vlastností (poskytovaných skupinami OH) a hydrofóbnych vlastností. Tieto hydrofilné vlastnosti v R² skupine obzvlášť prispievajú k zlepšeniu pevnosti a značkovacej schopnosti povrchu materiálu.

Povrchovo aktívna látka môže byť pridaná k vodnému roztoku obsahujúcemu hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu na zlepšenie pokrytia povrchu krehkého oxidového substrátu vodným roztokom obsahujúcim hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu, čo sa potom prejaví vo väčšom spevnení tohto krehkého oxidového substrátu a jeho lepšom vzhľade.Všeobecne je možné uviesť, že sa používa prídavok len malého množstva povrchovo aktívnej látky, aby bolo dosiahnuté lepšie rozprestrenie kompozície na báze silánu na povrchu krehkého oxidového substrátu. Obzvlášť vhodné sú v tomto smere neiónové povrchovo aktívne činidlá. Ako jeden z možných príkladov týchto povrchovo aktívnych činidiel je možné uviesť bežne obchodne dostupný Triton X-102 (získatelný od firmy Union Carbide), čo je oktylfenoxypolyetoxyetanol. Obyčajne sa používa prídavok tohto povrchovo aktívneho činidla v rozmedzí od asi 0,001 % do asi 1,0 % hmotnostného (vztiahnuté na celkovú hmotnosť roztoku). Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu sa používa prídavok od asi 0,01 % hmotnostného do asi 0,05 % hmotnostných (vztiahnuté na celkovú hmotnosť roztoku) tohto povrchovo aktívneho činidla.

Odborníkom, pracujúcim v danom odbore bude jasné, že pri vykonávaní postupu podlá uvedeného vynálezu je možné do vodného roztoku obsahujúceho kompozíciu na báze silánu pridávať aj iné ďalšie zlúčeniny za účelom zlepšenia zmáčavosti. alebo na dosiahnutie iných cielov, ako je napríklad stabilita pri pôsobení UV žiarenia alebo kontrola reologických vlastností.

Hodnota pH týchto vodných roztokov obsahujúcich kompozície na báze silánu sa obyčajne upravuje tak, aby sa pohybovala v rozsahu od asi 1,5 do asi 12, pričom vo výhodnom vyhotovení podlá uvedeného vynálezu sa pH upravuje na hodnotu v rozmedzí od asi 2 do asi 4, pretože pri testovaní týchto vodných roztokov bola dosiahnutá pri týchto hodnotách pH najväčšia stabilita. Zvyčajne sa hodnota pH vodných roztokov obsahujúcich hydrolyzované kompozície na báze silánu upravuje v závislosti na použitej skupine R². Hodnotu pH týchto vodných roztokov je možné upraviť na požadovanú hodnotu prídavkom bázickej alebo acidickej zlúčeniny.

Takto získaný vodný roztok obsahujúci hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu je možné potom ponechať starnúť, pričom výsledkom tohto starnutia môže byť prípadne znížená hladina dosiahnutého zlepšenia spevnenia krehkého oxidového substrátu. Podlá uvedeného vynálezu bolo celkom prekvapivo zistené, že pri krátkom starnutí tejto hydrolyzovanej kompozície na báze silánu je možné za určitých podmienok dosiahnuť naopak zlepšenie ich vlastností, ako je to napríklad u GPTMO, t. zn. glycidoxypropyltrimetoxysilánu. Ale pri ďalšom starnutí môže dôjsť k zhoršeniu týchto vlastností. Skladovacia životnosť týchto vodných roztokov obsahujúcich hydrolyzované kompozície na báze silánu závisí od zloženia možné uviesť, že v prípade hydrolyzovanú kompozíciu na tejto kompozície. Napríklad je vodného roztoku obsahujúceho báze silánu, kde uvedenou hydrolyzovanou kompozíciou na báze silánu je CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán, je možné využiť skladovaciu životnosť prinajmenšom 100 dní bez vplyvu na schopnosť tejto kompozície podstatne zlepšiť pevnosť krehkého oxidového substrátu.

Uvedené vodné roztoky obsahujúce hydrolyzované kompozície na báze silánu je možné ukladať alebo nanášať na povrch substrátu lubovolným spôsobom, ako je napríklad postrek, nakvapkávanie, ponáranie, natieranie alebo akákolvek iná vhodná metóda, ktorá je vhodná na , aplikáciu kvapaliny, pár alebo aerosólu na povrch substrátu. Vo výhodnom vyhotovení podlá uvedeného vynálezu sa tento vodný roztok obsahujúci kompozíciu na báze silánu aplikuje vo forme spreya v dodatočne zaradenom stupni na vykonanie tohto postreku alebo v stupni, ktorý je súčasťou bežného výrobného a spracovávacieho postupu, pri ktorom sa vyrábajú sklenené nádoby, ako sú napríklad sklenené f lase, ako to ešte bude uvedené d’alej , pričom sa použije bežné zariadenie na aplikovanie spreya.

Tento povlak podlá uvedeného vynálezu je možné aplikovať priamo na lubovolný povrch krehkého oxidového substrátu (to znamená na vnútorný povrch, vonkajší povrch alebo na časti týchto povrchov) alebo je možné tento povlak aplikovať na vonkajšiu vrstvu, ktorá je odlišná od materiálu krehkého oxidového substrátu. Napríklad je možné uviesť, že povlak podlá uvedeného vynálezu je možné aplikovať na vrstvu oxidu cínu, oxidu titánu, oxidu kremíka alebo iného kovového oxidu alebo na zmes týchto materiálov, pričom bude táto kompozícia na báze silánu stále účinná čo sa týka spevnenia tohto krehkého oxidového substrátu.

Pri obvyklej výrobe sklenených nádob, ako sú napríklad sklenené flase, sa tieto flase pohybujú na dopravníkovej výrobnej linke, pričom prebiehajú postupne stupne :

(1) povliekanie za horúca pod krytom, pričom pri tomto povliekaní sa aplikuje vrstva anorganickej zlúčeniny cínu, ako je napríklad oxid cínu, (2) spracovanie v tunelovej chladiacej peci, (3) fáza aplikácie postreku mazivovej látky.

Pri použití postupu podlá uvedeného vynálezu sa aplikácia vodného roztoku obsahujúceho kompozíciu na báze silánu vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu vykonáva po tom, čo sklenené fľaše opustili uvedenú tunelovú chladiacu pec, pričom toto povliekanie je možné považovať za povliekanie vykonávané za studená.

Uvedený vodný roztok obsahujúci kompozíciu na báze silánu je možné aplikovať na substrát pri lubovolnej teplote, ktorá leží pod teplotou varu uvedeného vodného roztoku, ale obvykle sa tento vodný rozto.ku aplikuje pri teplote miestnosti.

Okrem toho je treba uviesť, že je možné vodný roztok obsahujúci kompozíciu na báze silánu aplikovať na lubovolný krehký substrát z oxidového materiálu (ako sú napríklad flase) pri lubovolnej teplote povrchu tohto materiálu, ktorá leží nad teplotou tuhnutia tohto vodného roztoku, pričom ale vo výhodnom vyhotovení postupu podlá uvedeného vynálezu sa táto povrchová teplota krehkého oxidového substrátu pohybuje v rozmedzí od asi 20 °C do asi 200 °C a podlá najvýhodnejšieho vyhotovenia postupu podľa vynálezu je táto teplota povrchu krehkého substrátu z oxidového materiálu, na ktorý sa aplikuje tento vodný roztok, v rozmedzí od asi 50 “C do asi 60 “C.

Po nanesení vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu na povrch uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu (ako sú napríklad sklenené fľaše) sa tento povlečený krehký oxidový substrát zavádza do vytvrd’ovacej jednotky, ako je napríklad vytvrd’ovacia pec, kde sa na povrch tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu zvyčajne pôsobí teplotou prinajmenšom asi 230 “C. Je ale samozrejmé, že pri použití určitých povlakov z kompozícií na báze silánov, ako je napríklad BTMOE, t. zn. 1,2-bis(trimetoxysilyl)etán, je možné dosiahnuť účinné vytvrdenie pri použití nižších povrchových teplôt než 230 °C. Po dosiahnutí tejto uvedenej povrchovej teploty začne prebiehať účinným spôsobom vytvrd’ovací proces. Napríklad je možné v tejto súvislosti uviesť, že uvedenú povrchovú teplotu je možné udržiavať na tejto minimálnej teplote asi 230 °C počas asi 30 sekúnd. Zvolená teplota pri tomto vytvrd’ovaní musí byt dostatočne vysoká, aby došlo k vytvrdeniu uvedeného naneseného povlaku na krehkom oxidovom substráte, ale bez zhnednutia tohto povlaku. Stanovenie tohto teplotného rozmedzia, pri ktorom sa vykoná účinné vytvrd’ovanie, závisí čiastočne od zvolenej skupiny R². Napríklad je možné· uviesť, že ak sa použije CETM0,t.zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán, na aplikáciu na krehký oxidový substrát, potom sa pri teplotách pod asi 200 °C dosiahne iba minimálny výsledok a pri teplotách nad asi 350 C dôjde k zuhoľnateniu aplikovaného povlaku.

Tento vytvrd’ovací stupeň je možné podľa uvedeného vynálezu vykonávať z ľubovoľného zdroja, ktorý poskytuje pri vykonávaní postupu za použitia energie dostatočnú energetickú výdatnosť na odstránenie napríklad vody alebo iných reakčných zložiek, ktoré netvoria povlak na povrchu uvedeného spracovaného krehkého oxidového substrátu, s tou podmienkou, že aplikácia tejto energie nemá nepriaznivé účinky ani na krehký oxidový substrát ani na povlakový materiál. Tento vytvrd’ovací proces, ktorý predstavuje kombináciu účinku aplikovanej energie a času, počas ktorého sa táto energia aplikuje, je možné vykonávať s malou použitou energiou počas relatívne dlhého časového intervalu alebo naopak s použitím veľkej energie, ktorej použitie je ale obmedzené vyššie uvedeným predpokladom, počas relatívne krátkeho časového intervalu. Ako príklad týchto energetických zdrojov je možné uviesť mikrovlnné ožarovanie, infračervené ožarovanie, ultrafialové (UV) ožarovanie alebo vystavenie povlaku pôsobeniu okolitej alebo zvýšenej teploty, čo je možné vykonať v elektrickej alebo plynovej ohrievacej peci pri tlaku vyššom alebo nižšom ako je tlak atmosférický alebo pri použití kombinácie týchto podmienok.

Po vykonaní uvedeného vytvrd’ovacieho stupňa je možné vykonať bežne používaný stupeň aplikácie maziva postrekom, ako už bolo vyššie uvedené, pričom v tomto stupni sa na krehký oxidový substrát nanáša polymérny povlak, ako je napríklad polyetylén, na dosiahnutie šmykľavosti povrchu. Povlak vyrobený postupom podlá uvedeného vynálezu umožňuje prinajmenšom tak dobrú adhéziu tohto maziva, ako je adhézia maziva vykonávaná v stupni povliekania za horúca, ako bolo uvedené vyššie.

Pomocou povlaku podlá uvedeného vynálezu je možné dosiahnúť dostatočnú šmykľavosť povrchu krehkého oxidového substrátu, čím sa predíde nutnosti použitia ďalšieho stupňa aplikácie maziva postrekom, čo je obzvlášť výhodné pri postupe výroby fliaš.

Pevnosťou materiálu, ako bolo vyššie uvedené, sa v texte tohto vynálezu myslí maximálne zaťaženie vzorky, ktoré táto vzorka vydrží pred porušením materiálu a rozbitím výrobku.Existuje mnoho metód, pomocou ktorých sa zisťuje pevnosť, pri ktorej dochádza k deštrukcii materiálu, čo závisí od geometrického vytvarovania výrobku a od použitia tohto výrobku. Medzi tieto metódy patrí test na pevnosť v ohybe, test na zvislé zaťaženie, test na pevnosť v roztrhnutí (alebo pretrhnutí), test na pevnosť vo vzpere, ktorá je zisťovaná sústredným prstencom a test na rázovú pevnosť.

Postupom podlá uvedeného vynálezu sa dosiahne skutočne významné spevnenie krehkého substrátu z oxidového materiálu. Ako už bolo uvedené v časti popisu doterajšieho stavu techniky, prakticky všetky krehké substráty z oxidového materiálu, týka sa to najmä skla, sa poškodzujú do určitej miery malými vadami alebo prítomnosťou malého množstva znečisťujúcich látok. Vzhladom na to, že by tieto krehké oxidové substráty teoreticky mohli mať omnoho väčšiu pevnosť, je možné charakterizovať postup podlá uvedeného vynálezu ako spôsob obnovenia pevnosti krehkého oxidového substrátu, pretože postupom podlá uvedeného vynálezu sa dosiahne stupeň pevnosti krehkého oxidového substrátu, ktorý sa približuje jeho teoretickej pevnosti.

Jedným zo spôsobov ako merať skutočnú pevnosť krehkého substrátu z oxidového materiálu bez povlaku alebo s aplikovaným povlakom vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu, je test na pevnosť vo vzpere, ktorá je zisťovaná sústredným prstencom, ktorý je popísaný v publikácii Journal of Strain Analysis, Vol. 19, No. 3 (1984) a v publikácii Journal of Non-Crystalline Solids, 38 & 39, str. 419-424 (1980), pričom tento test je pre odborníkov pracujúcich v danom odbore bežne známy.

Ďalším spôsobom ako merať túto pevnosť je test na pevnosť v roztrhnutí (alebo pretrhnutí) pri aplikácii tlaku, pričom táto metóda stanovenia pevnosti sa vykonáva podlá normy ASTM Test C-147 za použitia rampového tlakového testovacieho prístroja (získaný od firmy AGR, Intl.), čo je rovnako test pre odborníkov pracujúcich v danom odbore všeobecne známy.

Ďalšou metódou ako zisťovať pevnosť uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu je test na rázovú pevnosť, ktorý je popísaný v inštrukčnom manuále, ktorý je dodávaný s testovacím zariadením AGR Impact Tester. Tento test je v priemyslovom meradle bežne známy, pričom sa vykonáva za použitia testovacieho zariadenia na rázovú pevnosť od firmy AGR, Intl. Butler, PA. Tento test na pevnosť patrí taktiež medzi metódy, ktoré sú všeobecne odborníkom pracujúcim v danom odbore známe.

Ako už bolo vyššie uvedené, dosiahne sa pri aplikovaní vodného roztoku obsahujúceho kompozíciu na báze hydrolyzovaného silánu na krehkom substráte z oxidového materiálu podstatné spevnenie tohto substrátu. Toto podstatné zvýšenie pevnosti uvedeného krehkého oxidového substrátu je možné demonštrovať na zlepšených hodnotách pevnosti pri vykonávaní testu na pevnosť vo vzpere vykonávaným so sústredným prstencom, pri vykonávaní testu na pevnosť v roztrhnutí (alebo pretrhnutí) pri aplikácii tlaku alebo pri vykonávaní testu na rázovú pevnosť, pričom tieto hodnoty sú lepšie o prinajmenšom asi 10 %. Vo výhodnom vyhotovení podlá vynálezu sa dosiahne zlepšenie pevnosti prinajmenšom asi o 20 %.

Odborníkom pracujúcim v danom odbore je jasné, že ak sa dosiahne zvýšenie pevnosti tohto krehkého substrátu alebo výrobku z oxidového materiálu, ako sú napríklad sklenené výrobky, je možné použiť menšie množstvá oxidového materiálu na prípravu daného výrobku, ktorý ma v podstate rovnakú pevnosť a všeobecné mechanické vlastnosti. Takže napríklad v konkrétnom prípade, ked’ je touto sklenenou nádobou sklenená fľaša, môže byť tá-to sklenená fľaša ľahšia ako až doteraz vyrábaná fľaša nespracovaná postupom podľa vynálezu. Okrem toho pri zvýšení pevnosti tohto materiálu sa dosiahne menšie množstvo závad produktu (ako napríklad menší počet zničených výrobkov) pri bežnej priemyslovej manipulácii.

Podľa uvedeného vynálezu sa teoreticky predpokladá, že spolymerizovaná zosietená siloxánová väzba sa vyskytuje nielen v aplikovanom povlaku, ale aj medzi týmto povlakom a povrchom krehkého substrátu z oxidového materiálu. Tento povlak po aplikovaní na povrch zrejme funguje tak, že zaceluje trhliny na povrchu tým, že vytvára sieť väzieb Si-O-Si po celom povrchu, kde sa vyskytujú tieto povrchové vady. Vytvorenie siloxánových väzieb v oblasti týchto vád spôsobuje zvýšenie napätia pri lome u tohto výrobku.

V prípade použitia povlakov slúžiacich na skutočné obnovenie alebo zvýšenie pevnosti vzorky, ktorá bola predtým nejakým spôsobom poškodená, je nutné minimalizovať účinok skoncentrovávania namáhania materiálu na miesta na povrchu tohto materiálu odolávajúcemu napätiu, na ktorých sa vyskytujú tieto vady. To vyžaduje čiastočné alebo úplné zacelenie vád vyskytujúcich sa na tomto povrchu nesúcom určité napätie. V prípade sklenených nádob, ktoré sú testované na pevnosť za použitia tlaku, je týmto povrchom, na ktorom sa testuje napätie, prevažne vonkajší povrch fľaše, pretože so zvyšujúcim sa tlakom sa steny fľaše vytláčajú smerom von. Všeobecne platí, že behom zaťaženia je týmto povrchom, na ktorom sa vytvára konvexné zakrivenie, vonkajší povrch testovaného výrobku.

Je ale samozrejme možné zvýšiť zaťaženie potrebné na poškodenie vzorky nárazom bez potrebného obnovovania pevnosti tohto substrátu. Pri tejto metóde sa používa namiesto skúmania pevnosti v ťahu na bočných stenách testovanie povlaku na povrchu, ktorý je podrobený rázovému testu. Pri náraze sa obyčajne vyvolá napätie v ťahu na vnútornom povrchu nádoby. Mechanizmus v tomto prípade spočíva v schopnosti povlaku absorbovať energiu nárazu, takže táto energia nie je prenášaná na substrát vo forme napätia v ohybe. Namerané nárazové zaťaženie potrebné na porušenie materiálu je väčšie, ale pevnosť v ohybe daného objektu zostáva nezmenená.

Pri bežnej priemyslovej výrobe sklenených nádob sa zvyčajne vykonáva povlečenie substrátu filmom kovového oxidu ihneď po výrobe tohto výrobku, pričom sa používa metóda chemického vylučovania z plynovej fázy a tento postup sa označuje ako povliekanie za horúca (metóda HEC). Všeobecne je možné uviesť, že týmto povlakom je povlak z oxidu cínu, ale je možné rovnako použiť aj oxid titánu alebo iný oxid kovu a rovnako je možné použiť aj iné zložky na zlepšenie rôznych fyzikálnych vlastností, ako je napríklad elektrická vodivosť. Tento povlak má zvyčajne hrúbku v rozmedzí od asi 5nm do asi 12,5 nm. Postupom podlá uvedeného vynálezu je možné obnoviť alebo zvýšiť pevnosť poškodeného skleneného substrátu, či už je povrch tohto materiálu vopred opatrený touto vrstvou vytvorenou chemickým ukladaním z plynovej fázy za horúca (metóda HEC) alebo nie je.

Pokiaľ sa týka značkovacej schopnosti (alebo schopnosti aplikovať nálepku) tohto krehkého oxidového materiálu, potom je treba uviesť, že určité vytvrdené povlaky vytvorené z hydrolyzovanej kompozície na báze silánu podlá uvedeného vynálezu nemajú nepriaznivý vplyv na túto značkovaciu schopnosť, ako už bolo uvádzané vo vyššie uvedenom texte. Táto značkovacia (nálepkovacia) schopnosť sa meria pomocou nasledujúceho testu na odlepovanie nálepky (značky) nalepenej na tento povrch.

Na vykonanie tohto testu boli použité papierové nálepky so štyrmi rohmi, ktorých plocha bola asi 38,7 cm². Tieto nálepky boli pred ich aplikáciou odvážené, pričom potom na ne bolo nanesené lepidlo kazeinového

National

Starch).

Na spodnú nanesené asi 0,6 gramu tohto typu (označenie 4242, od firmy stranu tejto nálepky bolo potom lepidla kazeinového typu, pričom toto lepidlo bolo po povrchu nálepky rozprestrené otáčaním 5 milimetrovou sklenenou tyčinkou alebo podobne vytvarovanou pomôckou, čím bolo dosiahnuté rovnomerné rozprestrenie* lepidla na povrchu nálepky.Táto nálepka bola potom tlakom aplikovaná na povrch krehkého oxidového substrátu a potom bola ponechaná schnúť, počas minimálne dvoch hodín pri teplote miestnosti. Po tomto nalepení bola táto nálepka ručne odlupovaná na každom rohu tak dlho, pokial sa časť tejto nálepky ešte odtrhávala na každom rohu. Povlak vytvorený postupom podlá uvedeného vynálezu bol považovaný za prijateľný čo sa týka značkovacej alebo nálepkovacej schopnosti, ak viac ako asi 50 % hmotnostných tejto nálepky zostalo na povrchu uvedeného krehkého oxidového materiálu.

Vo výhodnom vyhotovení sa podlá uvedeného vynálezu dosahuje značkovacia schopnosť (vyjadrená ako % hmotnosti nálepky, ktoré zostáva prilnuté na povrchu krehkého oxidového substrátu) u tohto krehkého oxidového substrátu väčšia ako asi 60 %, najvýhodnejšie značkovacia schopnosť väčšia ako asi 70 % hmotnostných.

Pri tomto podstatnom zvýšení pevnosti dosahovanom pomocou vytvrdeného povlaku na krehkom substráte z oxidového materiálu by mala byť rovnako zachovaná odolnosť voči škodlivému pôsobeniu vlhkosti. V skutočnosti predstavuje test na odolnosť voči vlhkosti vhodný spôsob zistenia skutočnosti, do akej miery a ako dobre umožňuje povlak podlá uvedeného vynálezu, aby si povlečený krehký oxidový substrát uchoval svoju zvýšenú alebo obnovenú pevnosť.Výborná zachovaná odolnosť voči pôsobeniu vlhkosti, ktorú prejavujú povlaky vytvorené z kompozície na báze silánu podlá uvedeného vynálezu, závisí všeobecne na zvolenej skupine R² v tejto kompozícii. Jedným zo spôsobov ako zistiť účinok vlhkosti na povlak podlá uvedeného vynálezu je porovnať pevnosť povlečeného krehkého oxidového substrátu, u ktorého je vytvrdený povlak na substráte menej ako 3 hodiny starý, pri relatívnej vlhkosti 40 %, s pevnosťou rovnako povlečeného krehkého oxidového substrátu podrobeného pôsobeniu 90 %-nej vlhkosti počas 30 dní. Pri vykonávaní tohto testu zodpovedá odolnosť voči pôsobeniu vlhkosti u vytvrdených povlakov podlá uvedeného vynálezu, ktoré sú aplikované na krehký oxidový substrát, len asi 50 %-nej zmene pevnosti tohto krehkého substrátu z oxidového ma-teriálu, vo výhodnom vyhotovení len asi 20 %-nej až asi 30 %-nej zmene pevnosti, najvýhodnejšie 0 až asi 10 %-nej zmene pevnosti tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu, čo je vynikajúci výsledok, najmä pokial sa vezme do úvahy uvažované použitie sklenených fliaš v prostredí, v ktorom sú podrobované pôsobeniu vysokej vlhkosti, ako je to v prípade severných oblastí Spojených štátov amerických.

Zaujímavou skutočnosťou je podlá uvedeného vynálezu to, že nie všetky povlaky vytvorené z hydrolyzovaných kompozícií na báze silánov prejavovali vynikajúcu odolnosť voči pôsobeniu vlhkosti po svojom nanesení na krehký oxidový substrát.Napríklad je možné pre porovnanie uviesť, že ak sa nanesie na povrch krehkého substrátu z oxidového materiálu hydrolyzovaná kompozícia na báze silánu, v ktorej R² predstavuje vinylovú skupinu alebo metylovú skupinu a táto vrstva sa vytvrdí, potom sa pevnosť tohto substrátu podstatne zlepši (to znamená dosiahne sa 110 % zlepšenie pevnosti, stanovené testom na pevnosť vo vzpere za použitia sústredného prstenca, v prípade, že R² predstavuje vinylovú skupinu a 200 % zlepšenie pevnosti v prípade, že R² predstavuje metylovú skupinu, stanovené testom na pevnosť vo vzpere za použitia sústredného prstenca), pričom sa rovnako dosiahne vynikajúce zlepšenie odolnosti voči vlhkosti (to znamená 0 % strata pevnosti, alebo zachovanie 100 % pevnosti, v prípade, že skupinou R² je vinylová skupina a 0 % strata pevnosti, to n znamena zachovanie 100 % pevnosti, v prípade, ze skupinou R je metylová skupina), ale v prípade, že sa nanesie na povrch krehkého substrátu z oxidového materiálu vrstva hydrolyzovanej kompozície na báze silánu, v ktorej R² predstavuje 2-(3,4-epoxycyklohexyl)- etylovú skupinu alebo glycidoxypropylovú skupinu a táto vrstva sa vytvrdí, potom sa síce zvýši podstatne pevnosť takto povlečeného substrátu (to znamená 200 % zlepšenie pevnosti v prípade, že R² predstavuje 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etylovú skupinu, stanovené testom na pevnosť vo vzpere za použitia sústredného prstenca a 200 % zlepšenie pevnosti v prípade, že R² predstavuje glycidoxypropylovú skupinu, stanovené testom na pevnos.ť vo vzpere za použitia sústredného prstenca,) ale súčasne sa dosiahne iba slabá odolnosť voči vlhkosti (to znamená 40 až 50 % strata alebo zachovanie 50 až 60 % pevnosti, v prípade, že skupinou R² je 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etylová skupina a strata 90 až 100 % alebo zachovanie pevnosti 0 až 10 %, v prípade, že skupinou R je glycidoxypropylová skupina).

Tieto skutočnosti sú ešte zaujímavejšie, ak sa porovná značkovacia schopnosť týchto povlakov (alebo možnosť aplikovania nálepiek na týchto povrchoch), čo je zrejmé z nasledujúcej tabulky :

R2	Značkovacia schopnosť
metylová skupina	0 %
vinylová skupina	0 - 10 %
2-(3,4-epoxycyklohexyl)etylová skupina	> 60 %
glycidoxypropylová skupina	> 60 %

Ale v tejto súvislosti je nutné uviesť, že ako už bolo uvedené vyššie, na vytvorenie povlaku aplikovaného na povrchu krehkých substrátov z oxidového materiálu je možné použiť zmesi jednej alebo viacerých hydrolyzovaných kompozícií na báze silánu.

Vzhladom na to, čo už bolo vyššie uvedené, boli podľa uvedeného vynálezu dosiahne podstatné aplikujú, súčasne a odolnosťou voči vyvinuté zmesi, pri ktorých aplikácii sa zlepšenie pevnosti materiálu, s vynikajúcou značkovacou pôsobeniu vlhkosti.

na ktorý sa schopnosťou

Jedným z týchto vynikajúcich príkladov podlá uvedeneho vynálezu je zmes obsahujúca hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu, v ktorej R² predstavuje metylovú skupinu a skupinu. Všetky tieto skutočnosti na tú skutočnosť, že ak sa z jednotlivých zložiek tvoriacich svojich požadovaných vlastností.

2-(3,4-epoxycyklohexy1)etylovú sú ešte významnejšie s ohladom táto zmes pripraví, žiadna túto zmes nestráca žiadnu zo Napríklad je možné uviesť, že v prípade prítomnosti MTMO, t. zn. metyltrimetoxysilánu, nedochádza k strate značkovacej schopnosti.

Vodné . roztoky, obsahujúce hydrolyzovatelné kompozície na báze silánov podlá uvedeného vynálezu nie sú zápalné, najmä z toho dôvodu, že v tomto vodnom roztoku v podstate nie sú prítomné organické rozpúšťadlá.

Po vytvorení týchto povlakov na krehkom oxidovom substráte, obzvlášť po vytvorení týchto povlakov na sklenených nádobách, je výhodné dosiahnuť, aby na týchto nádobách boli tieto vrstvy z hydrolyzovatelnéj kompozície na báze silánov neviditelné. Tieto silánové povlaky by sa nemali behom vytvrd’ovania zafarbovať alebo by nemalo dochádzať k zmenám ich textúry. Hydrolyzované kompozície na báze silánov podlá uvedeného vynálezu spĺňajú tieto vyššie uvedené kritériá. V tejto súvislosti je treba poznamenať, že pri niektorých priemyselných aplikáciách sa vyžaduje to, aby vytvorený povlak mal difúzny vzhľad (to znamená, aby mal určitý zákal alebo dekoráciu). S pomocou povlakov podľa uvedeného vynálezu je možné splniť aj túto požiadavku na difúzny vzhlad, pričom sa v tomto prípade použije teplota aplikácie tohto povlaku na povrch krehkého substrátu z oxidového materiálu v rozmedzí od asi 80 °C do asi 100 “C.

Okrem toho je treba uviesť, že do vodného roztoku obsahujúceho hydrolyzovanú kompozíciu na báze silánu je možné pridávať farbiace prísady za účelom úpravy zafarbenia týchto povlakov. Ako vhodný príklad týchto farbív je možné uviesť Celestinovú modrú, Bismarkovu hnedú a Eriochrómovú čiernu.

Okrem vyššie uvedeného je možné tieto farbivá použiť, v uvedených roztokoch z toho dôvodu, aby mohol byť zistený stupeň vytvrdenia a pokrytia povrchu pri aplikácii spraya.Do týchto vodných roztokov je možné samozrejme pridávať okrem vyššie uvedených farbív aj ďalšie látky, ako sú napríklad UV blokátory a fluorescenčné činidla. Pri činidiel je možné dosiahnuť oxidového materiálu opatrený objektu v tme.

pridaní týchto fluorescenčných to, že tento krehký substrát z povlakom má vlastnosť svietivého

Povlak podlá uvedeného vynálezu má taktiež tú výhodnú vlastnosť, že má schopnosť skryť na povrchu substrátu viditelné poškodenie , ktoré vzniklo oderom. Toto je velmi cenné v priemyslovom meradle, kedy sa používajú flase na opätovné použitie, pretože pri výrobe týchto fliaš sa na nich mnohokrát vytvára belavý pruh okolo celej flaše, čo je dôsledok poškodenia v mnohých cykloch, ktorými flaše behom svojho plnenia prechádzajú.

Príklady vyhotovenia vynálezu

Postup spevňovania krehkého oxidového substrátu, resp. postup obnovovania pevnosti tohto krehkého oxidového materiálu, kompozícia na báze silánu a krehký oxidový substrát s povlakom podlá uvedeného vynálezu budú v ďalšom bližšie vysvetlené pomocou príkladov vyhotovenia, ktoré majú len ilustratívny charakter a nijak neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.

Príklad 1

Podlá tohto príkladu boli tyčinky zo sodno-vápenatého skla opatrené na svojom povrchu 50 mikrometrovými vrypmi, ktoré boli vytvorené Vickersovým diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali povrchové tyčiniek testované na hodnota pevnosti bola vady materiálu. Potom boli tieto vzorky pevnosť v ohybe, pričom ich priemerná 56 MPa. Rovnaké vzorky s rovnakými povrchovými vadami boli potom opatrené povlakom, ktorý bol aplikovaný postrekom za použitia roztoku vinyltrimetoxysilánu (VTMO) vo vode s koncentráciou 10 % hmotnostných. Tento roztok obsahoval dostatočné množstvo kyseliny sírovej na úpravu hodnoty pH v rozmedzí od 3,0 do 3,4. Potom boli tieto vzorky vytvrd’ované tepelným spracovávaním počas 15 minút pri teplote 200 'C, na čo boli testované na pevnosť v ohybe.Priemerná pevnosť týchto vzoriek bola zvýšená z 56 MPa na 90 MPa.

Príklad 2

Postup podlá tohto príkladu bol vykonávaný rovnakým spôsobom ako postup v príklade 1. Rovnako aj v tomto príklade boli tyčinky opatrené vrypmi . a na tieto vzorky tyčiniek bol potom aplikovaný roztok vinyltrimetoxysilánu s koncentráciou 10 % hmotnostných, ktorý bol okyslený rovnako ako v príklade 1. Tento roztok rovnako obsahoval 0,75 % hmotnostného neiónovej povrchovo aktívnej látky Triton X-102. Po vytvrdení sa u týchto vzoriek tyčiniek opatrených vrypmi zvýšila pevnosť z 56 MPa na 93 MPa.

Príklad 3

Postup podlá tohto príkladu bol vykonávaný rovnakým spôsobom ako postup v príklade 1 s tým rozdielom, že použitým silánom bol metyltrimetoxysilán MTMO. Kontrolná vzorka mala priemernú pevnosť 62 MPa. Po nanesení povlaku a vytvrdení bola pevnosť v ohybe u tejto vzorky zvýšená na 96 MPa.

Príklad 4

Postup podlá tohto príkladu bol vykonávaný rovnakým spôsobom ako postup podlá príkladu 2, pričom bol použitý MTMO, t. zn. metyltrimetoxysilán. Priemerná pevnosť kontrolnej vzorky bola opäť 62 MPa, pričom u spevnených vzoriek bolo dosiahnuté zvýšenie pevnosti na priemernú hodnotu 103 MPa.

Príklady 5a6

Postupy vykonávané podlá týchto príkladov 5 a 6 boli obdobou príkladov 1 a 2, s tým rozdielom, že ako silán tu bol použitý metakryloxypropyltrimetoxysilán MPTMO. V prípade kontrolných vzoriek bola podlá tohto vyhotovenia ich pevnosť 60 -MPa.

Vzorky boli opatrené povlakom a po povlečení týchto vzoriek bolo vykonané tepelné vytvrdenie aplikovaného povlaku, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako je uvedené vyššie, pričom ale povlak týchto vzoriek bol podrobený ešte ďalšiemu UV ožarovaniu za účelom zlepšenia ich vytvrdenia. Priemerná hodnota pevnosti vzoriek podlá príkladu 5 bola 126 MPa, zatial čo priemerná hodnota pevnosti vzoriek podlá príkladu 6 bola 124 MPa.

Príklad 7

V tomto príklade bude ilustrované spracovanie tabuľových plochých vzoriek skla, ktoré boli opatrené vrypmi za pomoci Vickersovho diamantového rydla takým spôsobom, aby predstavovali kontrolované vady materiálu. Týmito kontrolovanými vadami na uvedených vzorkách boli 90 mikrometrové vrypy. Uvedené vzorky boli potom povlečené silánovým roztokom, ktorý obsahoval tri silány v rovnakom hmotnostnom podiele. Celková koncentrácia silánov bola 10 % hmotnostných vo vode, pričom množstvo každého silánu zodpovedalo 3,33 % hmotnostným. Tento vodný roztok obsahoval dostatočné množstvo kyseliny sírovej na to, aby hodnota pH bola udržaná v rozmedzí od 3,0 do 3,4. Do tohto vodného roztoku bola pridaná neiónová povrchovo aktívna látka Triton X-102 v množstve 0,75 % hmotnostného za účelom zlepšenia zmáčania. Tento roztok pozostával z glycidoxypropyltrimetoxysi/ lánu GPTMO, 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a metakryloxypropyltrimetoxysilánu MPTMO v pomere 1:1:1.

Pevnosť u kontrolných vzoriek bola priemerne 45 MPa, zatial čo u vzoriek ošetrených uvedeným roztokom v pomere jednotlivých uvedených zložiek 1:1 : 1 bola po dvojstupňovom vytvrdení povlaku, ktoré bolo vykonávané počas 15 minút pri teplote 125 °C, na čo nasledovalo vytvrďovanie pri teplote 225 °C počas 10 minút, priemerne 160 MPa, čo znamená asi 3,5 násobné zvýšenie pevnosti. V prípade použitia vyššie uvedenej zmesi na vytvorenie povlaku na týchto vzorkách bola taktiež zaznamenaná dobrá (nálepkovacia) schopnosť aj napriek tomu, že bol v obsiahnutý MTMO, ktorý všeobecne prejavuje zlú (nálepkovaciu) schopnosť.

značkovacia •tejto zmesi značkovaciu

Príklad 8

Podlá tohto príkladu boli použité rovnaké kontrolné vzorky ako v príklade 3, pričom tieto vzorky boli spevnené za použitia roztoku obsahujúceho glycidoxypropyltrimetoxysilán GPTMO a 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán CETMO v pomere 1 : 1, ktorých celková koncentrácia v roztoku bola taktiež 10 % hmotnostných. Tento roztok obsahoval dostatočné množstvo kyseliny sírovej na to, aby bola hodnota pH udržaná v rozmedzí od 3,0 do 3,4. Vzorky podlá tohto príkladu boli potom tepelne vytvrd’ované rovnakým spôsobom ako je to uvedené v príklade 3. Pevnosť spracovaných vzoriek bola zvýšená na 118 MPa, pričom ich pevnosť pred spracovaním, alebo počiatočná pevnosť, bola 45 MPa, čo znamenalo asi 2,6 násobné zvýšenie pevnosti.

Príklad 9

Podlá tohto príkladu boli na stenách fliaš z jantárového skla vytvorené rovnaké vady ako je uvedené v príklade 3. Priemerná hodnota tlaku, pri ktorom dôjde k pretrhnutiu, bola u týchto vzoriek s vadami 1,9 MPa. Tieto flase opatrené vadami boli potom ošetrené silánom, pričom bol použitý roztok obsahujúci 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán CETMO s koncentráciou 10 % hmotnostných. Priemerná hodnota pevnosti pri pretrhnutí bola zvýšená u ošetrených kontrolných vzoriek s vadami na 3,2 MPa, čo predstavuje zvýšenie o 68 % oproti kontrolným vzorkám s vadami.

Príklad 10

Podlá tohto príkladu boli štandardné flaše s hmotnosťou 0,304 kilogramu opatrené vrypmi rovnakým spôsobom ako je to uvedené v príkladoch 3a 9. Priemerná hodnota tlaku pri pretrhnutí u týchto fliaš bola 1,9 MPa. Tieto vzorky boli potom opatrené povlakom a vytvrdené, pričom na vytvorenie povlaku bol použitý roztok obsahujúci rovnaké zložky ako je uvedené v príklade 7 v pomere 1 : 1 : 1.Priemerná pevnosť pri pretrhnutí bola u týchto vzoriek zvýšená z hodnoty u kontrolnej vzorky

1,9 MPa na hodnotu 3,5 MPa u ošetrených vzoriek.

Príklad 11

Podlá tohto vyhotovenia boli lahké flaše s hmotnosťou 0,304 kilogramu opatrené vrypmi rovnakým spôsobom ako je uvedené vyššie, pričom potom bol na povrch týchto fliaš aplikovaný povlak za použitia roztoku obsahujúceho 10 % hmotnostných 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO, viď. príklad 9. Priemerná hodnota pri pretrhnutí bola u kontrolných fliaš opatrených vrypmi

1,5 MPa. Po aplikovaní povlaku postrekom a po následnom vytvrdení povlaku, ktoré bolo vykonané rovnakým spôsobom ako v príklade 3, bola hodnota priemerného tlaku pri pretrhnutí zvýšená na 2,6 MPa.

Príklad 12

Podlá tohto príkladu boli ľahké flaše, v stave v akom boli získané, s hmotnosťou 0,304 kilogramu povlečené roztokom obsahujúcim 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán CETMO s koncentráciou 10 % hmotnostných.Pevnosť v pretrhnutí bola u kontrolných vzoriek 1,6 MPa.Vzorky opatrené povlakom a vytvrdené mali priemernú hodnotu pevnosti pri pretrhnutí 3,0 MPa.

Príklady 13 až 16

Podlá týchto príkladov boli vzorky tabulového sodno-vápenatého skla opatrené na svojom povrchu 50 mikrometrovými vrypmi, ktoré boli vytvorené Vickersovým diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali povrchové vady materiálu, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako v príklade 1. Tieto vzorky boli testované na pevnosť vo vzpere pomocou upínadla so sústredným prstencom. Priemerná hodnota pevnosti týchto nepovlečených vzoriek bola 69 MPa.

Príklad 13

Podlá tohto príkladu bola použitá suspenzia MPTMO, t. zn. metakryloxypropyltrimetoxysilánu, ktorá bola pripravená pridaním tohto silánu do vody okyslenej na hodnotu pH 2,5 pomocou vhodnej kyseliny, ako je napríklad kyselina sírová H₂SO₄, za vzniku vodnej zmesi s koncentráciou 10 % hmotnostných. Potom bolo do tohto roztoku pridané 0,5 % hmotnostného povrchovo aktívnej látky Triton X-102 a táto kompozícia bola ponechaná starnúť počas 24 hodín pri teplote miestnosti. Pri tejto teplote miestnosti a po ponechaní tejto kompozície počas 24 hodín skondenzovali oligoméry, ktoré sa fázovo oddelili a vytvorili suspenziu. Táto suspenzia bola potom aplikovaná nakvapkávaním na oblasť s vadami a vzniknutá vrstva bola potom tepelne vytvrd’ovaná počas 15 minút pri teplote 125 “C, pričom nasledovalo UV vytvrdzovanie. Priemerná pevnosť tohto tabulového skla bola 223 MPa.

Príklad 14

Podľa tohto príkladu bola použitá suspenzia metakryloxypropylmetyldietoxysilánu MPMDEO s koncentráciou 10 % hmotnostných, ktorá bola pripravená rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 10, ale s tým rozdielom, že bola použitá v tejto suspenzii povrchovo aktívna látka s koncentráciou 1 % hmotnostné. Táto suspenzia bola potom aplikovaná nakvapkávaním na tabuľové sklo a získaný povlak bol vytvrd'ovaný počas 15 minút pri teplote 125 C, na čo nasledovalo vytvrd’ovanie pri teplote 225 °C počas 10 minút.Pevnosť týchto ošetrených vzoriek tabuľového skla bola priemerne 143 MPa.

Príklad 15

Podlá tohto príkladu bola použitá suspenzia obsahujúca 10 % hmotnostných zmesi dimetyltetrametoxydisiloxánu a metakryloxypropylmetyldietoxysilánu MPMDEO v pomere 1 : 1, ktorá bola pripravená rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 10, s tým rozdielom, že na úpravu hodnoty pH na 3,5 bola použitá kyselina octová a okrem toho nebola použitá žiadna povrchovo aktívna látka. Takto získaná vzorka bola potom podrobená dvojitému vytvrd’ovaniu, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 14. Vzorky tabuľového skla ošetrené vyššie uvedeným spôsobom mali priemernú pevnosť 193 MPa.

Príklad 16

Podlá tohto vyhotovenia bola použitá suspenzia obsahujúca 10 % hmotnostných zmesi di-terc.-butoxydiacetoxysilánu (DBDAS) a metakryloxypropylmetyldietoxysilánu MPMDEO v pomere 1:1, ktorá bola pripravená rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 14, s tým rozdielom, že na úpravu hodnoty pH na 3,5 bola použitá kyselina sírová H₂SO₄ a d’alej bol použitý prídavok 0,025 % hmotnostného povrchovo aktívnej látky Triton X-102. Takto získaná vzorka bola potom podrobená dvojstupňovému, vytvrd’ovaniu, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 12. Vzorky tohto tabulového skla ošetrené vyššie uvedeným spôsobom mali priemernú pevnosť 152 MPa.

Príklad 17

Podlá tohto príkladu boli vzorky tabulového sodno-vápenatého skla opatrené na svojom povrchu 50 mikrometrovými vrypmi, ktoré boli vytvorené Vickersovým diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali povrchové vady materiálu. Potom boli tieto vzorky tabulového skla testované na pevnosť vo vzpere v upínadle so sústredným prstencom, pričom ich priemerná pevnosť zodpovedala 69 MPa. Potom bol pripravený roztok obsahujúci 10 % hmotnostných DBAS, t. zn. di-terc.-butoxydiacetoxysilánu vo vode, ktorého hodnota pH bola upravená kyselinou octovou na 3,5. Tento roztok bol potom nanášaný nakvapkávaním na vzorky plochého tabuľového skla a tieto vzorky boli potom tepelne vytvrd’ované počas 15 minút pri teplote 125 ’C. Pevnosť takto vytvrdených vzoriek bola priemerne 133 MPa.

Príklad 18

Podlá tohto príkladu boli vzorky plochého tabulového skla ošetrené rovnakým spôsobom ako v príklade 17. Podlá tohto vyhotovenia, bol použitý roztok obsahujúci 10 % hmotnostných GPTMO, t. zn. glycidoxypropyltrimetoxysilánu vo vode, pričom hodnota pH tohto roztoku bola upravená na 3,5 pomocou kyseliny sírovej H₂SO₄. Tento roztok bol potom skladovaný pri teplote miestnosti počas dvoch týždňov, na čo bol nanesený nakvapkávaním na uvedené dosky s povrchovými vadami a potom bolo vykonané vytvrdenie takto vytvoreného povlaku, ktoré bolo najskôr vykonávané počas 15 minút pri teplote 125 ’C a potom počas 10 minút pri teplote 225 °C. Vzorky tabulového skla ošetrené vyššie uvedeným spôsobom mali priemerne pevnosť 219 MPa.

Príklad 19

Podlá tohto príkladu boli vzorky sodno-vápenatého tabulového skla opatrené vrypmi, ktoré boli spôsobené kruhovým diamantovým rydlom, pričom vznikli velmi zrejmé povrchové vady. Tieto vzorky boli potom testované na pevnosť vo vzpere v upínadle so sústredným prstencom, pričom priemerná hodnota tejto pevnosti zodpovedala 43 MPa.

Potom bol pripravený vodný roztok obsahujúci 30 % hmotnostných CETMO, t.zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu, pričom hodnota pH tohto vodného roztoku bola upravená na

3,5 pomocou kyseliny sírovej H₂SO₄. Tento roztok bol potom nanesený nakvapkávaním na uvedené tabulové vzorky s povrchovými vadami, na čo bola takto nanesená vrstva vytvrdená, čo bolo vykonávané pri teplote 125 ’C počas 15 minút a potom pri teplote

225 “C počas 10 minút. Priemerná pevnosť takto ošetrených vzoriek bola 61 MPa.

Príklad 20 príkladu boli opatrené na ktoré boli tabulového povrchu 50 Vickersovým

Podlá tohto sodno-vápenatého skla mikrometrovými vrypmi, diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali povrchové vady materiálu. Potom boli tieto vzorky tabulového skla testované na pevnosť . vo vzpere v upínadle so sústredným prstencom, pričom ich priemerná pevnosť zodpovedala 69 MPa. Potom bol pripravený roztok obsahujúci 10 % hmotnostných N-(3-trietoxysilylpropyl)-4 hydroxybutyramidu HBTEO vo vode, ktorého hodnota pH bola 9,5. Tento roztok bol potom nanášaný nakvapkávaním na vzorky plochého tabulového skla a nanesené vrstvy boli potom tepelne dvoj fázovo vytvrd’ované, najskôr počas 15 minút pri teplote 125 °C a potom počas 10 minút pri teplote 225 C. Pevnosť takto vytvrdených vzoriek bola po tomto ošetrení priemerne 266 MPa.

Príklad 21

Podlá tohto príkladu boli vzorky tabulového sodno-vápenatého skla opatrené 50 mikrometrovými vrypmi, ktoré boli vytvorené Vickersovým diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali vady materiálu. Tieto vzorky boli potom testované na pevnosť vo vzpere v upínadle so sústredným prstencom, pričom bolo zistené, že ich priemerná pevnosť je 69 MPa.

Tieto vzorky tabulového skla boli potom opatrené povlakom, ktorý bol aplikovaný nakvapkávaním nezriedeného MPTMO, t. zn. metakryloxypropyltrimetoxysilánu, pričom aplikovaná vrstva bola potom vytvrdená tak, že boli tieto vzorky vedené trikrát UV vytvrd’ovacou aparatúrou pracujúcou s energetickou hladinou

5,3 joulov/štvorcový centimeter pri každom priechode. Priemerná pevnosť takto ošetrených vzoriek bola zvýšená na 104 MPa.

Príklad 22

Podlá tohto príkladu boli vzorky tabuľového sodno-vápenatého skla opatrené vrypmi rovnakým spôsobom ako je uvedené v príklade 21 a potom boli tieto vzorky opatrené povlakom pyrolyticky ukladaného oxidu cíničitého SnO₂ s hrúbkou 15 nm. Tieto vzorky boli potom žíhané za účelom odstránenia zvyškových napätí. Kontrolné vzorky s povlakom oxidu cíničitého mali pevnosť asi 83 MPa.

Uvedené vzorky s povlakom oxidu cíničitého SnO₂ boli potom ošetrené roztokom MTMO, t. zn. metyltrimetoxysilánu, s koncentráciou 10 % hmotnostných, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako v príkladoch 3a 4, čím sa ich pevnosť zvýšila na 210 MPa.

Príklad 23

Podlá tohto príkladu boli vzorky tabuľového sodno-vápenatého skla opatrené na svojom povrchu približne 50 mikrometrovými vrypmi, ktoré boli vytvorené Vickersovým diamantovým rydlom, pričom tieto vrypy predstavovali povrchové vady materiálu. Potom boli tieto vzorky tabuľového skla testované na pevnosť vo vzpere v upínadle so sústredným prstencom, pričom ich priemerná pevnosť zodpovedala 69 MPa. Potom bol pripravený roztok obsahujúci 10 % hmotnostných 3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilánu (DMPTMO) vo vode, ktorého hodnota pH bola upravená na 3,5. Takto pripravený roztok bol potom ponechaný stáť počas dvoch hodín pri teplote miestnosti, pričom jeden podiel tohto roztoku bol použitý na nanesenie nakvapkávaním na vzorky uvedeného skla s vadami. Tieto vzorky boli potom vytvrd'ované počas 15 minút pri teplote 125 °C a potom počas 10 minút pri teplote 225 C. Priemerná pevnosť takto ošetrených vzoriek bola 88 MPa. Analýzou roztoku DMPTMO, vykonanou metódou ¹H nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR), bola zistená prítomnosť len -CH(OCH₃)₂ skupiny v silántriole ako signál pri 4,41 (triplet) ppm.

Druhý podiel uvedeného rovnakého roztoku bol ponechaný stáť počas 192 hodín pri teplote miestnosti a potom bol použitý na nanesenie nakvapkávaním na iné vzorky skla s vadami, na čo boli tieto vzorky s povlakmi vytvrdené, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako je uvedené vyššie. Priemerná pevnosť týchto vzoriek plochého skla bola 256 MPa. Analýzou uvedeného roztoku metódou NMR bola zistená prítomnosť skupín -CH(OH)(CH₃), -CH(OH)₂ a -CHO v silántriole v rovnováhe s približným relatívnym výskytom v pomere 4 : 4:2 pri signáloch 4,55 (triplet), 4,90 (triplet) a

9,63 (singlet) ppm.

Príklad 24

Podľa tohto vyhotovenia boli testované fľaše na linke pre manipuláciu s fľašami nasledujúcim spôsobom.Pred ošetrením bolo 120 fliaš s hmotnosťou 0,45 kilogramu, ktoré slúžili ako nádoby pre nápoje, testovaných tlakové testovacie AGR pretrhnutí bola 2,9 MPa, tlakovou skúškou, pričom boli použité rampy.Priemerná hodnota pevnosti pri pričom percentuálny podiel fliaš, ktoré boli pretrhnuté pri tlaku menšom ako 2,1 MPa, bol 15 %. Postup ošetrenia týchto fliaš bol vykonaný tak, že na fľaše bol aplikovaný postrek roztoku podľa uvedeného vynálezu (konkrétne roztoku obsahujúceho CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyl trimetoxysilánu ) , na čo bolo vykonané tepelné vytvrdenie povlaku pri teplote 230 ’C alebo lepšie po aplikovaní povlaku štandardným spôsobom za studená. Potom bolo 120 fliaš ošetrených vyššie uvedeným postupom testovaných na pevnosť v pretrhnutí, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako je uvedené vyššie, pričom priemerná hodnota tejto pevnosti pri pretrhnutí bola 3,4 MPa, čo znamená zvýšenie pevnosti o 16 %, pričom percentuálny podiel fliaš, ktoré boli pretrhnuté pri tlaku nižšom ako 2,1 MPa, bol 6 % (pokles o 57 %).

Príklad 25

Podľa tohto vyhotovenia boli vzorky plaveného skla opatrené vrypmi Vickersovým rydlom a potom na ne bol nanesený nakvapkávaním vodný roztok obsahujúci 10 % hmotnostných

3-ureidopropyltrimetoxysilánu UPTMO, pričom hodnota pH tohto roztoku bola 3,4 a ďalej tento roztok obsahoval 0,05 % povrchovo aktívnej látky Triton X-102.Takto pripravené vzorky boli potom tepelne spracovávané pri teplote 125 °C počas 15 minút a potom pri teplote 225 ’C počas 10 minút. Hodnota pevnosti vo vzpere pri teste so sústredným prstencom bola nasledujúca : vzorky bez povlaku : 66,1 MPa, vzorky s povlakom : 176 MPa.

Príklad 26 s tým etán.

tomto

Podlá tohto . rozdielom,

Pevnosť vo vyhotovení príkladu bol opakovaný postup podlá príkladu 25 že použitým silánom bol 1,2-bis(trimetoxysilyl)vzpere pri teste so sústredným prstencom bola v u kontrolných vzoriek povlaku a vytvrdení bola priemerná sústredným prstencom 136 MPa.

79,8 MPa. pevnosť

Po aplikovaní pri teste so d 27

Podlá príkladu 26 len postup podlá opakovaný spracovávanie pozostávalo 15 minút. Hodnota tohto príkladu bol znova s tým rozdielom, že tepelné zo zahrievania pri teplote 125 °C počas priemernej pevnosti bola zvýšená z hodnoty 79,8 vytvorení povlaku na vzorkách a jeho vytvrdení.

MPa na 164 MPa po

Príklad 28

Podlá tohto príkladu bol opakovaný postup podlá príkladu 25 s tým rozdielom, že použitým silánom bol 1,2-bis(3-trimetoxysilylpropoxy)etán BTMOPE, ktorý bol pripravený nasledujúcim postupom.

Allylbromid (v množstve 0,7 mólu) bol pridaný po kvapkách behom intervalu 1,5 hodiny k premiešavanej zmesi obsahujúcej 0,33 mólu etylénglykolu, 1,25 mólu 50 %-ného vodného roztoku hydroxidu sodného a 0,025 mólu tributylmetylamóniumchloridu. Takto získaná zmes bola potom zahrievaná pri teplote v rozmedzí od 80 do 90 C počas 12 hodín. Ďalej bola táto zmes ochladená na teplotu 25 C, pričom sa oddelila vodná fáza, ktorá bola odvedená.Organická fáza bola zriedená 5 objemami etyléteru, premytá nasýteným roztokom chloridu sodného a usušená síranom sodným. Potom bol destiláciou za zníženého tlakii oddelený 1,2-bis(allyloxy)etán (BAOE), ktorého teplota varu bola 89 až 90 °C pri 6,665 kPa.

Potom bola zmes obsahujúca 0,075 mólu BAOE a 50 mikrolitrov divinylplatinového komplexu v xyléne (Huls America, cat. # PC072) zahriata na teplotu 85 °C. K tejto premiešavanej zmesi bol potom po kvapkách pridaný trimetoxysilán v množstve 0,160 mólu (Aldrich Chem. Co.),čo bolo vykonané v intervale 2 hodín pod inertnou atmosférou. Takto získaná zmes bola potom premiešavaná pri teplote 85 C počas 2 hodín a potom bola oddestilovaná za zníženého tlaku. Vzniknutý BTMOPE bol oddelený ako frakcia s teplotou varu v rozmedzí od 135 do 136 °C pri 33,3 Pa. Pevnosť vzoriek zisťovaná testom so sústredným prstencom sa zvýšila u týchto vzoriek z hodnoty 69,9 MPa (vzorky bez povlaku) na hodnotu 201 MPa (vzorky s povlakom a po vytvrdení).

Príklad 29

Podlá tohto príkladu bol opakovaný postup podlá príkladu 27 s tým rozdielom, že bol použitý silán podlá príkladu 28. Pevnosť vzoriek s povlakom, ktoré boli vytvrdené, bola priemerne 208,0 MPa, zatial čo u kontrolných vzoriek bola priemerná hodnota pevnosti 69,9 MPa.

Príklad 30

Podlá tohto príkladu bol použitý roztok obsahujúci 5 % hmotnostných CETMO,t.zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu, ktorý obsahoval 0,025 % hmotnostných povrchovo aktívnej látky Triton X-102, pričom do tohto roztoku bolo pridané 0,5 % hmotnostného farbiva Celestíne Blue (CAS # 1562-90-9). Tento roztok bol potom aplikovaný vo forme spraya na flaše pre nápoje s hmotnosťou 0,45 kilogramu, pričom boli použité 2,0 gramy roztok/flasa. Povlaky na fľašiach boli potom tepelne spracovávané počas 33 sekúnd v infračervenej peci pri teplote 700 °C. Fľaše s týmto povlakom mali rovnomerný modrý povlak.

Príklad 31

Podľa tohto príkladu bol k roztoku obsahujúcemu 10 % hmotnostných CETMO, t. zn. 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu a 0,05 % hmotnostného povrchovo aktívnej látky Triton X-102 pridané 1 % hmotnostné látky Uvinul MS-40 (od firmy BASF Corp.) a 1 % hmotnostné látky Tinopal CBS-X. Tento roztok bol potom aplikovaný vo forme spraya na vzorky plochého tabuľového skla. Tieto vzorky boli potom tepelne vytvrdené, čo bolo vykonané rovnakým spôsobom ako v príklade 25. Hrúbka konečného povlaku bola 0,9 mikrometrov. U týchto vzoriek bola potom zisťovaná UV priepustnosť pred aplikáciou povlaku a po aplikácii povlaku a jeho vytvrdení. Získané výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke :

Vzorka	% priepustnosť pri
Ά = 340 nm	Λ = 380 nm
vzorka bez povlaku		89	90
vzorka s vytvrdeným povlakom		5	27
Príklad 32
Podľa tohto príkladu	bola	pripravená	silánová zmes
nasledujúcim spôsobom.
Pri teplote miestnosti	boli	v plastickej	nádobe spojené

jeden gram látky Nafion 50, čo je perfluórovaná kyslá živica, 2 gramy (čo zodpovedá 0,0085 mólu) GPTMO, t.zn. glycidoxypropyltri metoxysilánu a 2 gramy (čo predstavuje 0,11 mólu) deionizovanej vody. Po 15 minútach bol pridaný ďalší podiel vody v množstve

91,9 gramu spoločne s 3 gramami (čo predstavuje 0,017 mólu) MTEO (čo je metyltrietoxysilán) a 0,1 gramu povrchovo aktívnej látky Triton X-102, čím bolo získaných celkom 100 gramov roztoku.

Táto formulácia (stará 1 hodinu a 20 dní) .bola potom aplikovaná postrekom na flaše s hmotnosťou 0,45 kilogramu zo simulovanej jednominútovej linky s povrchovou teplotou 55 ’C (použitý AGR linkový simulátor). Tieto flaše boli potom vytvrďované pri priemernej povrchovej teplote 225 °C počas 30 sekúnd. U takto ošetrených fliaš sa pevnosť pri teste na pretrhnutie zvýšila o 51 %, resp. o 71 % oproti neošetreným kontrolným flašiam.

Na povrch týchto fliaš boli potom aplikované nálepky s hmotnosťou 0,6 gramu (ktoré mali štyri rohy) s lepidlom s hmotnosťou 0,6 gramu. Lepidlo bolo potom ponechané usadiť sa, čo prebiehalo počas 16 hodín (cez noc) pri teplote miestnosti. Tieto nálepky boli potom odstraňované štyrmi pokusmi (to znamená, že bola vyvinutá snaha ručne odlúpnuť nálepku na každom rohu až sa časť tejto nálepky odtrhla), pričom bolo zistené, že u týchto fliaš bolo dosiahnuté 75 až 80 %-né udržanie nálepky (porušenie súdržnosti nálepky s flašou). Pre porovnanie bol vykonaný test s formuláciou o trvaní 1 hodinu obsahujúci 5 gramov MTEO, to znamená metyltrimetoxysilánu a 0,1 gramu povrchovo aktívnej látky Triton X-102, ktorá bola aplikovaná rovnakým spôsobom na rovnaký typ fliaš, pričom nebolo zaznamenané žiadne udržanie nálepky (žiadna súdržnosť).

Príklad 33

Podlá tohto vyhotovenia boli testované obdĺžnikové vzorky z oxidu hlinitého (aluminy) na trojbodovej ohýbačke za účelom zistenia schopnosti kompozície podlá uvedeného vynálezu spevniť tieto vzorky. Polovica z týchto aluminových vzoriek (n = 6) bola testovaná ako kontrolné vzorky za použitia testovacieho zariadenia Instron v usporiadaní s trojbodovým ohybom. Druhá polovica týchto vzoriek bola opatrená vrstvou, ktorá bola aplikovaná postrekom zmesi obsahujúcej 10 % hmotnostných CETMO, t. zn. 2-( 3,4-epoxycyklohexyl) etyltrimetoxysilánu, d’alej 0,025 % hmotnostných povrchovo aktívnej látky Triton X-102 a 0,025 % hmotnostných látky RP-40 (získanej od firmy T. H. Goldschmidt, SRN), pričom táto vrstva bola potom tepelne* vytvrdená dvojstupňovým spôsobom (15 minút pri teplote 125 °C, po ktorom nasledovalo vytvrd’ovanie počas 10 minút pri teplote 225 °C). U kontrolných vzoriek bola zistená pevnosť 160,65 MPa, zatiaľ čo u ošetrených .vzoriek bola zistená pevnosť 194,44 MPa. Tento výsledok predstavuje zvýšenie pevnosti o 21 %.

Vzhľadom na výsledky, uvedené v patente Spojených štátov amerických č. 4 891 241, autor Hashimoto a kol., viď. porovnávacie príklady 1, 2 a 3, ktoré sú uvedené v stĺpci 25, riadky 27 až 29, kde sa uvádza, že nebolo zistené žiadne zvýšenie pevnosti. V prípade, keď sa použijú iba silány ako povlaková kompozícia, sa stupeň zvýšenia pevnosti u testovaných vzoriek dosiahnutý postupom podľa vynálezu javí ako celkom neočakávatelný. Ako už bolo uvedené vyššie, nepoužíva sa pri tomto postupe podľa vynálezu žiadne dodatočné spracovanie, ako je to uvádzané v patente Hashimota a kol., pričom sa zlepšenie pevnosti u takto ošetrených sklenených vzoriek zvýšilo dvakrát alebo viackrát v porovnaní s neošetrenými kontrolnými vzorkami a súčasne sú pozorované výkyvy v pevnosti relatívne malé. Dosiahnuté zvýšenie pevnosti podľa uvedeného vynálezu je prekvapivé najmä vzhľadom na zistené výsledky uvádzané v citovanom patente Spojených štátov amerických, ktorého autorom je Hashimoto a kol., ktoré sú uvedené v stĺpci 5, riadky 36 a ďalej, kde sa uvádza, že ošetrenie povrchu substrátu samotnými siloxánmi nepostačuje na to, aby bolo dosiahnuté zlepšenie pevnosti, takže je nutné na dosiahnutie požadovaného spevnenia substrátu použiť polymérny povlak.

V rámci riešenia podľa uvedeného vynálezu je možné vykonávať rôzne modifikácie a obmeny, ktoré budú pracovníkom pracujúcim v

- 43 danom odbore jasné z uvedeného popisu a praktických príkladov. Popis a príklady tohto vynálezu sú iba príkladné, pričom nijak neobmedzujú jeho rozsah, ktorý je daný nasledujúcimi patentovými nárokmi.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY

1.2- bis(3-trimetoxysilylpropoxy)etán.

47. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes

1.2- bis(trimetoxysilyl)etán.

46. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje

1,2-bis(3-trimetoxysilylpropoxy)etán, 5,6-epoxyhexyltrimetoxysilán (EHTMO), amid kyseliny N-(trimetoxysilylpropy1)maleínovej, hydrolyzované formy týchto zlúčenín a zmesi týchto zlúčenín.

28. Krehká touto nádobou je nádoba podľa nároku sklenená fľaša.

nádoba podľa nároku

29. Krehká hrúbka steny tejto sklenenej fľaše milimetrov.

27, vyznačujúca sa

28, vyznačujúca sa je v rozmedzí od tým, že tým, že

0,1 do 6

30. Krehká nádoba podľa nároku ďalej obsahuje nálepku na svojom povrchu s transparentnou spolymerizovaného zosieteného

31. Krehká nádoba podľa nálepkovacia schopnosť tohto teste na odlupovanie nálepky.

27, vyznačujúca sa siloxánu.

nároku povrchu

30, vyznačujúca sa je väčšia než asi tým, že vrstvou tým, že

60 % pri

Krehká nádoba podľa vrstvu kovového oxidu medzi vonkajšou vrstvou vrstvou spolymerizovaného nároku

32.

ďalej obsahuje tejto nádoby a transparentnou zosieteného siloxánu.

27, vyznačujúca sa tým, že

33. Krehká nádoba podľa nároku ďalej obsahuje vrstvu maziva spolymerizovaného zosieteného siloxánu.

27, na vyznačujúca povrchu sa tým, vrstvy že zo

34. Krehká nádoba podľa nároku 33, ďalej obsahuje nálepku na povrchu povlaku vyznačujúca maziva.

sa tým, že

35. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená kompozícia na báze silánu predstavuje zmes metyltrimetoxysilánu MTMO a hydrolyzovaného 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO alebo zmes metyltrimetoxysilánu MTMO, hydrolyzovaného 2-( 3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a hydrolyzovaného glycidoxypropyltrimetoxysilánu GPTMO alebo zmes hydrolyzovaného 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a hydrolyzovaného glycidoxypropyltrimetoxysilánu GPTMO alebo zmes vinyltrimetoxysilánu VTMO a hydrolyzovaného klohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO alebo zmes

1,2-bis(trimetoxysilyl)etán,

I»

1,5 do 11.

23. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že táto kompozícia na báze silánu je obsiahnutá v uvedenom vodnom roztoku v koncentrácii v rozmedzí od 1 % do 99 %.

24. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedenou kompozíciou na báze silánu je zmes 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu, povrchovo aktívnej látky a okyslenej vody.

25. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že pevnosť sklenenej nádoby bez povlaku je v rozmedzí od

69 kPa do

4,137 MPa.

26. Spôsob steny uvedenej podlá nároku 17, sklenenej nádoby vyznačujúci sa tým, je v rozmedzí od že hrúbka

0,1 do 6 milimetrov.

27. Krehká nádoba z oxidového materiálu povlečená silánom, vyznačujúca sa tým, že je tvorená :

(a) krehkou nádobou z oxidového materiálu, (b) transparentnou vrstvou spolymerizovaného zosieteného siloxánu, vytvrdeného na povrchu tejto krehkej nádoby z oxidového materiálu, pričom tento spolymerizovaný zosietený siloxán je vytvorený z vodnej kompozície na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo a táto látka je vybraná zo súboru zahŕňajúceho metakryloxypropyltrimetoxysilán (MPTMO), glycidoxypropyltrimetoxysilán (GPTMO),vinyltrimetoxysilán (VTMO),

1. Spôsob spevňovania krehkého oxidového substrátu, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa nasledujúce stupne :

(a) povlečenie krehkého substrátu z oxidového materiálu vodným roztokom obsahujúcim kompozíciu na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, pričom táto kompozícia na báze silánu behom hydrolyzovania v tomto vodnom roztoku zodpovedá všeobecnému vzorcu :

(oh)₃sír² v ktorom R² predstavuje organofunkčnú skupinu a (b) vytvrd’ovanie tohto povlaku za vzniku transparentnej vrstvy na krehkom substráte z oxidového materiálu, pričom vyššie uvedená skupina R v tejto kompozícii na baze silánu sa zvolí tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu, ktorý má na svojom povrchu uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby uvedený vytvrdený povlak neovplyvňoval nepriaznivým spôsobom nálepkovaciu schopnosť tohto krehkého oxidového substrátu.

2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO.

36. Spôsob obnovenia pevnosti krehkého substrátu z oxidového materiálu, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa nasledujúce stupne :

(a) povlečenie krehkého substrátu z oxidového materiálu vodným roztokom obsahujúcim kompozíciu na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, pričom táto kompozícia na báze silánu behom hydrolyzovania v tomto vodnom roztoku zodpovedá všeobecnému vzorcu :

(OH)₃SiR² v ktorom R² predstavuje organofunkčnú skupinu a (b) vytvrd’ovanie tohto povlaku za vzniku transparentnej vrstvy na krehkom substráte z oxidového materiálu, pričom vyššie uvedená skupina R² v tejto kompozícii na báze silánu sa zvolí tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné obnovenie pevnosti uvedeného krehkého substrátu z oxidového materiálu, ktorý má na svojom povrchu uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby uvedený vytvrdený povlak neovplyvňoval nepriaznivým spôsobom nálepkovaciu schopnosť tohto krehkého oxidového substrátu.

37. Spôsob čiastočného alebo úplného zacelenia vád povrchu pod vplyvom napätia, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa nasledujúce stupne :

(a) povlečenie povrchu pod vplyvom napätia vodným roztokom obsahujúcim kompozíciu na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, pričom táto kompozícia na báze

51 silánu behom hydrolyzovania v tomto vodnom roztoku zodpovedá všeobecnému vzorcu :

(OH)₃SiR² v ktorom R² predstavuje organofunkčnú skupinu a (b) vytvrd’ovanie tohto povlaku za vzniku transparentnej vrstvy na krehkom substráte z oxidového materiálu, pričom vyššie uvedená skupina R v tejto kompozícii na báze silánu sa zvolí tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti uvedeného povrchu pod vplyvom napätia, ktorý má uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou povrchu pod vplyvom napätia pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby uvedený vytvrdený povlak neovplyvňoval nepriaznivým spôsobom nálepkovaciu schopnosť tohto povrchu pod vplyvom napätia.

38. Spôsob podlá nároku 37, vyznačujúci sa tým, že uvedeným povrchom pod vplyvom napätia je krehký substrát z oxidového materiálu.

39. Spôsob podlá nároku 37, vyznačujúci sa tým, že uvedeným povrchom pod vplyvom napätia je sklenená nádoba.

40. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a vinyltrimetoxysilánu VTMO.

41. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a metyltrimetoxysilánu MTMO.

42. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes v

glycidoxypropyltrimetoxysilánu GPTMO,2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO a metyltrimetoxysilánu MTMO.

43. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes glycidoxypropyltrimetoxysilánu GPTMO a 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilánu CETMO.

44. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje c 3-ureidopropyltrimetoxysilán UPTMO.

r

45. Kompozícia vhodná ako povlak na krehkom substráte z oxidového materiálu, vyznačujúca sa tým, že obsahuje

2-(3,4-epoxycyhydrolyzovaného

3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilánu DMPTMO a hydrolyzovaného

2- (3,4-epoxycyklohexyl)etyltrimetoxysilán (CETMO),metyltrimetoxy- silán (MTMO),3,3-dimetoxypropyltrimetoxysilán (DMPTMO),

3- ureidopropyltrimetoxysilán,

2. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená skupina R² sa vyberie zo súboru zahŕňajúceho glycidoxypropylovú skupinu, 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etylovú skupinu, 3,3-dimetoxypropylovú skupinu, 3-ureidopropylovú skupinu, hydrolyzované formy týchto skupín a ich zmesi.

3. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedenou organofunkčnou skupinou je zvyšok hydrolyzovatelného silánu.

4. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že nálepkovacia schopnosť tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu je väčšia než asi 50 % pri teste na odlupovanie nálepky.

5. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa· tým, že nálepkovacia schopnosť tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu je väčšia než asi 60 % pri teste na odlupovanie nálepky.

6. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že týmto krehkým oxidovým materiálom je sklo 1 . 7. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že behom vytvrďovania uvedená kompozícia na báze silánu chemicky reaguje s krehkým oxidovým substrátom. 8. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že táto

kompozícia na báze silánu d’alej obsahuje prinajmenšom jednu z látok vybraných zo súboru zahŕňajúceho mazivo, farbivo, fluorescenčné činidlo a/alebo UV blokátor.

9. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahŕňa stupeň aplikovania vrstvy kovového oxidu na krehký oxidový substrát vykonaný pred stupňom (a).

10. Spôsob spevňovania krehkého oxidového substrátu, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa nasledujúce stupne :

(a) povlečenie krehkého substrátu z oxidového materiálu vodným roztokom obsahujúcim kompozíciu na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, pričom táto kompozícia na báze silánu behom hydrolyzovania v tomto vodnom roztoku zodpovedá všeobecnému vzorcu :

(OH)₃SiR² (b) vytvrďovanie tohto povlaku za vzniku transparentnej vrstvy na krehkom substráte z oxidového materiálu, pričom vyššie uvedená skupina R² v tejto kompozícii na báze silánu sa (i) krehkého zvolí tak, aby :

sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti substrátu z oxidového materiálu, ktorý má· uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto uvedeného povrchu krehkého povlaku a (ii) aby takto získaná podstatne zlepšená pevnosť substrátu z oxidového materiálu vyplývajúca z aplikácie vytvrdeného povlaku na tomto substráte mala odolnosť proti vlhku prinajmenšom asi 50 %.

11. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že skupinou R² je vinylová alebo metylová skupina.

12. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že týmto krehkým oxidovým materiálom je sklo.

13. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že behom vytvrďovania uvedená kompozícia na báze silánu chemicky reaguje s krehkým oxidovým substrátom.

14. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že táto kompozícia na báze silánu d’alej obsahuje prinajmenšom jednu z látok vybraných zo súboru zahŕňajúceho mazivo, farbivo, fluorescenčné činidlo a/alebo UV blokátor.

15. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahŕňa stupeň aplikovania vrstvy kovového oxidu na krehký oxidový substrát vykonaný pred stupňom (a).

16. Spôsob podlá nároku 10, vyznačujúci sa tým, že uvedenou organofunkčnou skupinou je zvyšok hydrolyzovatelného silánu.

17. Spôsob spevňovania sklenenej nádoby, vyznačujúci sa tým, že zahŕňa nasledujúce stupne :

(a) povlečenie povrchu sklenenej nádoby vodným roztokom obsahujúcim kompozíciu na báze silánu, ktorá v podstate neobsahuje organické rozpúšťadlo, pričom táto kompozícia na báze silánu behom hydrolyzovania v tomto vodnom roztoku zodpovedá všeobecnému vzorcu :

(OH)₃SiR² *

v ktorom R² predstavuje organofunkčnú skupinu a ♦ (b) vytvrd’ovanie tohto povlaku za vzniku transparentnej vrstvy na povrchu sklenenej nádoby, pričom vyššie uvedená R² skupina v tejto kompozícii na báze silánu sa zvolí tak, aby :

(i) sa dosiahlo podstatné zlepšenie pevnosti uvedenej sklenenej nádoby, ktorá má na svojom povrchu uvedený vytvrdený povlak, v porovnaní s pevnosťou krehkého substrátu z oxidového materiálu pred aplikáciou tohto povlaku a (ii) aby uvedený vytvrdený povlak neovplyvňoval nepriaznivým spôsobom nálepkovaciu schopnosť tejto sklenenej nádoby.

18. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedenou organofunkčnou skupinou je zvyšok hydrolyzovatelného silánu.

19. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že uvedená n , skupina R sa vyberie zo súboru zahŕňajúceho glycidoxypropylovu skupinu, 2-(3,4-epoxycyklohexyl)etylovú skupinu, 3,3-dimetoxypropylovú skupinu, 3-ureidopropylovú skupinu, hydrolyzované formy týchto skupín a ich zmesi.

20. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že nálepkovacia schopnosť tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu je väčšia než asi 50 % pri teste na odlupovanie nálepky.

21. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že nálepkovacia schopnosť tohto krehkého substrátu z oxidového materiálu je väčšia než asi 60 % pri teste na odlupovanie nálepky.

22. Spôsob podlá nároku 17, vyznačujúci sa tým, že hodnota pH uvedenej kompozície na báze silánu sa pohybuje v rozmedzí od

3.3- dimetoxypropyltrimetoxysilánu DMPTMO a 2-(3,4-epoxycyklohexyl ) etyltrimetoxysilánu CETMO.

t ‘ 48. Spôsob podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že kompozícia *

na báze silánu sa aplikuje na krehký substrát z oxidového materiálu pri teplote v rozmedzí od asi 80 °C do asi 100 °C na vytvorenie difúzneho vzhladu behom vytvrďovania.