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Verfahren zur Glasbeschichtung
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hitzt wird, die zwischen ungefähr 50 und ungefähr 2600C liegt.
Die gemeinsame Verwendung von Polyäthylen und von Polyvinylalkohol bedingt eine Umsetzung, so dass sich eine solche Zusammensetzung von Zusammensetzungen, die nur eine dieser Komponenten enthalten, wesentlich unterscheidet. Die Vorteile, die durch die Einverleibung dieser Komponenten in einer einzigen Beschichtungszusammensetzung erhalten werden, bedingen einen wesentlichen Fortschritt der einschlägigen Technik. Es ist überraschend festzustellen, dass es möglich ist, ein hydrophobes Poly- äthylen einer stark hydrophilen Polyvinylalkoholzusammensetzung einzuverleiben, ohne dass sich hiebei
Mehrphasensysteme bilden.
Eine erfindungsgemässe Beschichtung führt zu einer stark schmierenden Glasoberfläche, wodurch die Gefahr der Beschädigung während der Handhabung der Glaswaren auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Weiterhin ist eine solche Beschichtung haltbar und verliert ihre Wirksamkeit auf Grund einer Behandlung mit heissem Wasser oder Wasserdampf nicht. Ferner haften Etiketten auf so erhaltenen Schichten fest, u. zw. auch nach langer Lagerung und häufigem Hantieren von derart beschichteten Glaswaren. Weiterhin ist das erfindungsgemässe Verfahren zum Überziehen von Glasoberflächen sehr einfach und zweckmässig, und dasselbe verursacht verhältnismässig geringe Kosten. Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäss er- haltenen Beschichtung besteht darin, dass das Aussehen des so beschichteten Glases nicht verändert wird.
Der erfindungsgemäss einzusetzende Polyvinylalkohol ist vorteilhafterweise ein praktisch vollständig hydrolysiertes Polymeres, das weniger als etwa 5 Gew. -0/0, vorzugsweise weniger als etwa 1% restliche
Acetatgruppen aufweist und eine Verseifungszahl von weniger als etwa 20 besitzt.
Das bei dem erfindungsgemässen Verfahren verwendete Polyolefin weist vorteilhafterweise ein Mo- lekulargewicht von unter etwa 3000 und vorzugsweise von etwa 1200 bis 2700 auf. Vorzugsweise ist das
Polyolefin ein Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 1600 bis 2500.
Die saure Verbindung der erfindungsgemäss zu verwendenden Zusammensetzung kann eine anorga-
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säure, oder eine aromatische Säure, z. B. 2,6-Dihydroxybenzoesäure bzw. ein Salz oder Derivat solcher Säuren sein.
Ein für die erfindungsgemässen Zwecke besonders zweckmässiges Salz ist Ammoniumchlorid. Vorzugsweise wird ein Gemisch einer anorganischen und einer organischen Säure angewendet. Zusätzlich zu den angegebenen Hauptbestandteilen der erfindungsgemäss aufzutragenden Schicht können auch weitere Zusätze in derselben unter der Voraussetzung angewendet werden, dass sie sich nicht nachteilig auf die Eigenschaften der Beschichtung auswirken. So kann z. B. ein Pigment in die Beschichtungsmasse eingearbeitet werden. Weiterhin kann es zweckmässig sein, die Lagerbeständigkeit der Masse durch Einarbeiten von Stabilisatoren, Bakteriziden, das Wachstum von Schimmel inhibierenden Mitteln od. dgl.
Produkten zu verbessern. Vorteilhafterweise ist der Anteil an Polyolefin in der Beschichtungsmasse kleiner als derjenige des Polyvinylalkohols und beträgt etwa 40-90 Gew.-% bezogen auf den Polyvinylalkohol. Der Anteil an saurer Verbindung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken und z. B. etwa 1 bis 300 Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 - 30ale bezogen auf den Polyvinylalkohol betragen.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu verwendende Zusammensetzung kann durch Bildung einer Emulsion aus dem Polyolefin, einem Teil des Polyvinylalkohols und einem Emulgator in Wasser hergestellt werden. Nach Bildung der Emulsion wird der restliche Polyvinylalkohol in die Emulsion eingearbeitet. Gewöhnlich wird ein Konzentrat hergestellt und sodann in der erforderlichen Weise verdünnt.
Das Konzentrat wird mit Wasser und der sauren Verbindung versetzt, um so in der fertigen Beschichtungmasse eine Polyvinylalkohol-Konzentration von etwa 0,001 bis 5% und vorzugsweise etwa 0, 05 bis 0,2 Gew.-% der Masse zu erzielen. Obgleich Massen, die ausserhalb des bevorzugten Bereiches liegende Anteile an Polyvinylalkohol enthalten, auch zu günstigen Ergebnissen führen, entstehen bei Anwendung niedrigerer Konzentrationen häufig sehr dünne Überzüge, so dass mehrere Schichten aufgetragen werden müssen, wogegen bei höheren Konzentrationen häufig Produkte höherer Viskosität gebildet werden, die das Ausbilden glatter und einheitlicher Überzüge erschweren.
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bisbindung.
Die Masse kann auf das Glas vorzugsweise durch Aufsprühen aufgebracht werden.
Die höchste Temperatur, auf die erfindungsgemäss erhitzt wird, ist nicht kritisch und wird nur durch die Temperatur begrenzt, die zu einer Wärmebeschädigung des Glases führt, d. h. eine Sprungbildung
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oder Oberflächenverletzung verursacht. Vorzugsweise wird die auf die Glasoberfläche aufgetragene
Schicht auf eine Temperatur von etwa 70 bis 2600C erhitzt. Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Beispielen näher erläutert. Teile und Prozentsätze betreffen Gewichtsangaben.
Beispiel 1 : Es werden 8 Teile geschmolzenes Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 2500, mit etwa 1 Teil Polyvinylalkohol, der weniger als etwa 1% restliche Acetatgruppen enthält und eine Verseifungszahl von unter etwa 40 aufweist, 12,2 Teile Polyoxyäthylensorbitanmonostearat und 20 Teile siedendes Wasser vermischt. Das Gemisch wird gründlich gerührt und sodann zu etwa
11 Teilen des obigen Polyvinylalkohols zugesetzt, der in etwa 200 Teilen heissem Wasser aufgelöst worden ist. Es werden sodann 10 Teile des obigen Gemisches mit etwa 590 Teilen Wasser verdünnt und
0, 7 Teile konzentrierte Phosphorsäure (85% zig) zugesetzt.
Die erhaltene Masse, die etwa 0, 08% Polyvinylalkohol, 0, 07% Polyäthylen und 0, 1% Phosphor- säure enthält, wird auf eine Reihe Glasbehälter für Kindernahrung mit einem Fassungsvermögen von etwa 142 g aufgesprüht, sobald die Behälter mit einer Temperatur von etwa 950C aus dem Temperofen austreten. Die beschichteten Glasbehälter lässt man langsam abkühlen, wobei man etwa 1 min lang die
Temperatur über etwa 700C hält.
Es werden Proben der überzogenen Glasbehälter zusammen mit nicht überzogenen Kontrollproben, die vor und nach dem Beschichtungsvorgang hergestellt worden sind, einer Prüfung unterzogen, um den Reibungskoeffizienten der Oberfläche derselben festzustellen. Der Reibungskoeffizient der beschichteten
Glasbehälter beträgt etwa 1/4 desjenigen der gleichen, jedoch nicht beschichteten Behälter.
Die Haltbarkeit der Beschichtung wird durch Eintauchen der Glasbehälter in einen Druckkocher festgestellt. Das Wasser in dem Druckkocher wird auf etwa 1200C erhitzt und etwa 30 min lang unter einem Druck von etwa 2 kg/cm2 gehalten. Die Glasbehälter werden aus dem Druckkocher entfernt und abkühlen gelassen. Sodann wird die Schlüpfrigkeit derselben nochmals geprüft. Obgleich der Reibungskoeffizient für die beschichteten Glasbehältern geringfügig grösser war, ist derselbe noch immer nur 1/3 desjenigen der gleichen nicht beschichteten Behälter.
Weitere Prüfungen ergaben, dass an erfindungsgemäss geschichteten Glasbehältern angebrachte Etiketten fest an den Behältern haften blieben, nachdem die mit den Etiketten versehenen Glasbehälter einer Wasserbehandlung bei einer Temperatur von etwa 1050C unterworfen worden waren.
Beispiel 2 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch etwa 4 Teile Polyäthylen eingesetzt werden. Nach dem Verdünnen enthält die auf die Glasbehälter aufgebrachte Masse etwa 0, 081o Polyvinylalkohol, 0, 035% Polyäthylen und 0, 1% Phosphorsäure.
Die überzogenen Glasbehälter werden gemäss den Arbeitsweisen nach Beispiel 1 geprüft, wobei festgestellt wird, dass die nach Beispiel 1 und die nach diesem Beispiel erhaltenen Vorteile die gleichen sind.
Beispiel 3 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch etwa 0,4 Teile Phosphorsäure eingesetzt werden. Die Beschichtung erfolgt durch Aufsprühen, wobei die Glasbehälter bei einer Temperatur von etwa 800C gehalten werden. Die beschichteten Glasbehälter werden geprüft, wobei festgestellt wird, dass die gleichen Vorteile erzielt werden wie bei nach den Beispielen 1 und 2 beschichteten Behältern.
Beispiel 4 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch an Stelle der Phosphorsäure 0, 6 Teile Chromsäure eingesetzt werden. Die so beschichteten Glasbehälter zeigen die gleichen wertvollen Eigenschaften wie die nach den Beispielen 1, 2 und 3 beschichteten Behälter.
Beispiel 5 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch an Stelle der Phosphorsäure 0,7 Teile Chloressigsäure angewendet werden. Nach dem Verdünnen enthält die Masse etwa 0,08go Polyvinylalkohol, 0, 07% Polyäthylen und 0, 1% Chloressigsäure.
Es werden Proben der beschichteten Glasbehälter zusammen mit Kontrollbehältern, die vor und im Anschluss an den Beschichtungsvorgang hergestellt worden sind, einer Prüfung unterzogen, um den Reibungskoeffizienten der Aussenflächen derselben festzustellen. Der Reibungskoeffizient der so beschichteten Glasbehälter beträgt nur etwa 1/4 desjenigen gleicher, jedoch nicht beschichteter Glasbehälter.
Die Haltbarkeit des Überzuges wird durch Eintauchen der Glasbehälter in einen Druckkocher festgestellt. Obgleich der Reibungskoeffizient der Glasbehälter nach dieser Behandlung erhöht ist, beträgt derselbe immer noch nur 1/2 desjenigen gleicher nicht beschichteter Glasbehälter. Tests bezüglich des Etikettierens der Glasbehälter zeigen, dass die Etiketten fest an denselben anhaften, selbst nachdem die mit den Etiketten versehenen Glasbehälter einer Wasserdampfbehandlung bei einer Temperatur von etwa 1050C ausgesetzt worden sind.
Beispiel 6 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch an Stelle der Phosphorsäure etwa
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0,4 Teile Essigsäure eingesetzt werden.
Das Beschichten erfolgt durch Aufsprühen, wobei die Glasbehälter bei einer Temperatur von etwa 800C gehalten werden. Die beschichteten Glasbehälter werden untersucht, wobei Verbesserungen gegen- über nicht beschichteten Glasbehältern festgestellt werden, die ungefähr denjenigen, die in den vorstehenden Beispielen angegeben sind, entsprechen.
Beispiel 7 : EswirdwieinBeispiellverfahren, wobeijedoch0, 375TeilePhosphorsäureinKombi- nation mit 0,625 Teilen Essigsäure eingesetzt werden. Auch nach dieser Verfahrensweise werden die gleichen Vorteile erzielt wie mit nach den Beispielen 1 - 4 beschichteten Behältern.
Beispiel 8 : Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch an Stelle der Phosphorsäure etwa 1, 1 Teile Ammoniumchlorid eingesetzt werden. Nach dem Verdünnen enthält die auf die Glasbehälter aufgesprühte Masse etwa 0, 08% Polyvinylalkohol, 0, 070/0 Polyäthylen und 0, 008% Ammoniumchlorid.
Nach den Arbeitsweisen des Beispiels 1 werden derart beschichtete Glasbehälter bei einer Temperatur von etwa 1200C geprüft, wobei wieder die gleichen, in den vorstehenden Beispielen angeführten Vorteile erzielt werden.
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beim Verdünnen des konzentrierten Gemisches eingesetzt werden.
Das Beschichten erfolgt durch Aufsprühen, wobei die Glasbehälter eine Temperatur von etwa 800C aufweisen. Die beschichteten Glasbehälter werden untersucht, wobei Verbesserungen gegenüber nicht beschichteten Glasbehältern festgestellt werden, die jenen nach Beispiel 8 erzielten gleichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Glasbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Glasoberflächen eine Zusammensetzung bestehend aus einer wässerigen Dispersion von Polyvinylalkohol, einem Polyolefin und einer sauren Verbindung, aufgebracht und auf diesen auf eine Temperatur erhitzt wird, die zwischen ungefähr 50 und ungefähr 2600C liegt.