[发明专利]高强度玻璃容器

说明书

公开了一种涂布玻璃容器，以提供改进的拉伸强度(因此改进的抗内压)的方法。通过利用来自瓶子浇铸步骤的残热，该方法本身尤其有助于作为连续生产工艺的一部分实施。使用来自已有工艺的残热提供显著的环境效益。

本发明涉及增加玻璃容器强度和耐久性，尤其它们耐受内压的能力的方法。本发明还涉及通过所述方法生产的玻璃容器。

在许多应用中，要求玻璃容器来保存加压的内容物。例如，玻璃瓶是用于啤酒或碳酸饮料的受到偏爱的储存和运输容器，且在内表面上必须能比外侧显著耐受更高的压力。瓶子耐受这一较高内压的能力被称为其“爆破强度”。

另一方面，玻璃是相当重的材料，这使得它的处理和运输更加昂贵和不方便。由于玻璃容器的爆破强度随其厚度而增加，因此通过减少其厚度来降低其重量的任何尝试将导致降低的爆破强度。通过增加厚度来改进爆破强度的任何尝试将导致增加的重量。

因此，在不增加其厚度情况下，增加给定厚度的玻璃容器的爆破强度的任何做法是尤其有益的。

US 4961796 A描述了当置于合适能量的辐射线下时，通过施加涂层材料，改进玻璃容器强度的方法。

US 7029768 Bl描述了一种通过粘结，使用烧结助剂或二者，在其表面上固定氧化钛粒子的食品容器。在容器由玻璃形成的情况下，观察到增加的机械强度。

US 2012217181 Al描述了横跨它的外部至少一部分具有混合溶胶-凝胶涂层的玻璃容器。

US 9090503 B2公开了通过施加氨基官能的硅烷涂料组合物到玻璃容器的外表面上，然后固化该硅烷涂料组合物，在玻璃容器的外表面上形成交联的硅氧烷涂层，制造并涂布玻璃容器的方法。

US 8940396 Bl公开了一种玻璃容器和在玻璃容器的外表面上形成含石墨烯的涂层，以增加玻璃容器强度的方法。

通过现代方法制造玻璃瓶或罐是公知的(参见例如“Glass Making Today”；P.J.Doyle编辑；Portcullis Press,ISBN 0 86108 0475)。典型地，首先通过贴着毛坯模具的侧壁吹制或挤压熔融玻璃的型芯(slug)或'玻璃坯(Gob)'，形成毛坯形状。将如此形成的'毛坯'转移到'吹制'模具中，在此通过贴着后者的内部吹制，赋予制品最终形状。由这一方法可发生许多变化，但现代生产方法典型地产生从模具中形成的成型玻璃容器，该容器仍然带有来自成型工艺的显著残热。

在生产期间，通过化学气相沉积(CVD)技术，在玻璃瓶上沉积氧化锡(IV)也是已知的。单丁基三氯化锡是导引到炽热瓶子表面上的优选的前体，在此它分解并形成所需的涂层。氧化锡(IV)涂层提供许多效益，其中包括对随后的保护聚合物层改进的粘合。

根据本发明，增加玻璃容器抗内压的方法包括在所附权利要求1中列出的步骤。

在优选的实施方案中，提供给容器450℃至650℃的温度。更优选，通过来自浇铸玻璃容器的残热，提供该温度。

优选地，二氧化硅的前体包括二-叔丁氧基-二乙酰氧基硅烷。

优选地，氧化锡(IV)的一种或多种前体包括单丁基三氯化锡。

优选地，第一和第二载体气体中的至少一种包括氮气。

优选地，沉积硅的氧化物和氧化锡(ii)到30至60涂层厚度单元(CTU)的总厚度。

优选地，通过下述步骤，将含氧化硅的前体和第一载体气体的第一混合物导引到容器表面上：

在传送带上排列通道(tunnel)，使得传送带将玻璃容器从制品在此进入通道的上游端运输到制品在此离开通道的下游端，

该通道具有顶部和第一与第二侧壁；