BE1027957B1 - Glazen houder met een beschermende deklaag van acrylaaturethaanpolymeer aangebracht op een buitenoppervlak van de glazen houder, werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke glazen houder en gebruik van dergelijke glazen houder - Google Patents

Abstract

Glazen houder omvattende: een buitenoppervlak en een binnenoppervlak tegenover het buitenoppervlak; en een deklaag van acrylaaturethaanpolymeer ten minste aangebracht over een gedeelte van het buitenoppervlak, gekenmerkt doordat genoemde glazen houder een lichtgewicht index L heeft, berekend als L=[gewicht van houder (g)/(volume van houder (ml))0,77]*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,90, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60.

Description

GLAZEN HOUDER MET EEN BESCHERMENDE DEKLAAG VAN ACRYLAATURETHAANPOLYMEER AANGEBRACHT OP EEN BUITENOPPERVLAK VAN DE GLAZEN HOUDER, WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN DERGELIJKE GLAZEN HOUDER EN GEBRUIK VAN DERGELIJKE GLAZEN HOUDER

GEBIED VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op met polymeer gecoate glazen houders. Meer in het bijzonder, heeft de onderhavige uitvinding betrekking op glazen houders gecoat met een acrylaaturethaanpolymeerdeklaag, in het bijzonder drankflessen, in het bijzonder niet-herbruikbare drankflessen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Glazen houders worden veelvuldig gebruikt en herbruikt in de verpakkingsindustrie, voor het verpakken van verschillende soorten inhoud, zoals vloeistof of vaste stoffen, bijvoorbeeld dranken, voeding, farmaceutische vloeistof en vaste stof, water of elke andere materie. Verpakte producten worden ook vervoerd naar bestemmingen op afstand voor levering aan de eindgebruikers. Tijdens het vervaardigen, vullen en vervoeren van glazen houders, kunnen ze geschaafd en bekrast worden door wrijving die tussen twee glazen houders ontstaat terwijl ze tegen elkaar botsen. Daarnaast kan de impact van botsing ook leiden tot het breken van de glazen houders. Verder kan de sterkte van de herbruikbare glazen houders ook beïnvloed worden door de thermische schok en werking en het botsen tegen elkaar. Het verpakken van inhoud in glazen houders hangt grotendeels af van de mechanische sterkte van glas, die ook beïnvloed wordt door de toegepaste behandelingstechnieken, met inbegrip van snelheden gebruikt bij het vervaardigen en vullen van de glazen houders; het omgaan met het gebruikte materiaal; en/of botsing van andere verpakkingen. De mechanische schade die aan de glazen houder veroorzaakt wordt kan schuring van glas, afschaving en gekras zijn van glazen oppervlak. Voor herbruikbare flessen kan het herhaaldelijk chemisch behandelen van de flessen voor het reinigen en hervullen de glaskwaliteit beïnvloeden wat eventueel kan resulteren in het verminderen van de levensduur ervan. Zo bijvoorbeeld zal het behandelen van de herbruikbare glazen houders met zuurbaden het glazen oppervlak beschadigen. Er wordt ook toepassing gemaakt van chemische en warmebehandelingen om de mechanische duurzaamheid van het glazen oppervlak te verstevigen.

Het verstevigen van het glazen oppervlak en de glazen fles in het algemeen wordt zelfs nog belangrijker bij licht wegende glazen flessen. De toenemende aandacht voor een milieuvriendelijke industrie vergt het uiterste, wat het gebruik van materialen, de voetafdruk van koolstofvervoer en duurzaamheid betreft. Wanneer de glasdikte wordt verminderd om aan de eisen van een milieuvriendelijke markt te voldoen, wordt het uiterste gevergd van de glazen fles, en het verstevigen van het glas wordt een voorafgaande voorwaarde om glasbreuk te voorkomen en vormt bijgevolg een bedreiging voor de duurzaamheid van glazen flessen. Bijgevolg blijft er een marktbehoefte bestaan om licht wegende glazen flessen te verschaffen, in het bijzonder drankflessen met een deklaag over de buitenste glazen oppervlakken ervan die de glassterkte op positieve wijze beïnvloeden en die het oppervlak beschermen tegen afschaving en gekras, schuring en breuk.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De onderhavige uitvinding voldoet aan de bovenstaande marktbehoeften op basis van de verrassende vaststelling dat digitaal afgdrukte acrylaaturethaanpolymeerdeklagen zorgen voor licht wegende houders zonder dat zij de duurzaamheid van de houder negatief beïnvloeden. Daarom is het een doel van de onderhavige uitvinding om een glazen houder te verschaffen met een longitudinale as, waarbij genoemde houder omvat: een buitenoppervlak en een binnenoppervlak tegenover het buitenoppervlak; en een deklaag van acrylaaturethaanpolymeer ten minste aangebracht over een gedeelte van het buitenoppervlak, gekenmerkt doordat genoemde glazen houder een lichtgewicht index L heeft, berekend als L=[gewicht van houder (g)/(volume van houder (ml)}°77]*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,9, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60. Het is verder een doelstelling van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te verschaffen voor het coaten van een glazen houder met een longitudinale as, waarbij genoemde werkwijze de stappen omvat van: - het verschaffen van een glazen houder, waarbij genoemde glazen houder optioneel met een warme deklaag gecoat is; -het aanbrengen van een acrylaaturethaanpolymeer op ten minste een deel van een buitenoppervlak van genoemde houder door een digitale afdruktechniek; -het uitharden van genoemd acrylaaturethaanpolymeer aangebracht op de houder om een deklaag te verkrijgen, gekenmerkt doordat genoemde glazen houder een lichtgewicht index L heeft, berekend als L=[gewicht van houder (g)/(volume van houder (m1))°771*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,9, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60. Het is verder een doel van de onderhavige uitvinding om een glazen houder te gebruiken zoals hierboven geïdentificeerd of zoals vervaardigd door de bovenvermelde werkwijze zoals een houder, bij voorkeur fles, voor het houden van een drank, bijvoorkeur een koolzuurhoudende drank zoals een bier of cider.

UITGEBREIDE SAMENVATTING VAN DE UITVINDING Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, waarbij de deklaag een verhouding T heeft met T gelijk aan sample standerd deviation of the thickness of the voeting + thicèmess of the contina, die gemeten is langs een theoretische lijn die zich in een vlak uitstrekt loodrecht tot de longitudinale as van de houder, aan de omtrek van het buitenoppervlak van de houder, en waarbij T een waarde heeft van maximaal 0.062, bij voorkeur maximaal 0.050, met de meeste voorkeur maximaal 0.044. Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is de glazen houder een niet-herbruikbare (wegwerp-) fles, met bij voorkeur een slagvastheid van ten minste 70 cm/s, bij voorkeur ten minste 120 cm/s, met de meeste voorkeur ten minste 210 cm/s, en/of een interne drukweerstand van ten minste 12 bar, bij voorkeur ten minste 20 bar. Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, is de glazen houder een herbruikbare fles, bij voorkeur met een slagvastheid van ten minste 75 cm/s, bij voorkeur ten minste 120 cm/s, met de grootste voorkeur ten minste 210cm/s en/of een interne drukweerstand van ten minste 12 bar, bij voorkeur ten minste 20 bar. De glazen houder volgens de onderhavige uitvinding heeft bij voorkeur een acrylaaturethaanpolymeerdeklaag met een rekenkundig gemiddelde dikte van tussen 20 en 40 um, welke acrylaaturethaanpolymeerdeklaag een blootgesteld buitenste contactgebied van de houder definieert, waarbij een verdere deklaag bovenop genoemde acrylaaturethaanpolymeerdeklaag ontbreekt. De acrylaaturethaanpolymeerdeklaag kan bovenop een koude deklaag aangebracht worden.

De glashouder is bij voorkeur een drankfles, met een grotere voorkeur een fles voor koolzuurhoudende drank, met de meeste voorkeur een bierfles of een ciderfles.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN FIG. 1 illustreert een stroomschema dat een werkwijze toont voor het coaten van een glazen oppervlak van een glazen houder, in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. FIG. 2 toont een glazen fles volgens de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING De onderhavige uitvinding verschaft een unieke beschermende deklaag over een glazen oppervlak van een lichtgewicht glazen lichaam voor het verhogen van de sterkte van het glas in 5 termen van slagvastheid. De deklaag beschermt ook het glazen oppervlak tegen afschaving en gekras. In een voorkeursuitvoeringsvorm, is het glazen lichaam een glazen houder, in het bijzonder een glazen fles. Volgens de onderhavige uitvinding, is een voorkeurgedeelte van het volledige glazen oppervlak gecoat met een acrylaaturethaanpolymeerdeklaag.

Een acrylaaturethaanpolymeerdeklaag heeft een erg lage wrijvingscoëfficiënt, is zelfsmerend en erg bestendig tegen schuring. Om die reden beschermt de polymeercoating van acrylaaturethaanpolymeer over het glazen oppervlak ook het glazen oppervlak tegen schuring, afschaving en gekras, wat gewoonlijk veroorzaakt wordt door wrijving die door botsing tussen twee glazen oppervlakken ontstaat. Verder, aangezien de acrylaaturethaanpolymeerdeklaag zelfsmerend is, is het glazen oppervlak verschaft met glibberig oppervlak, dat verhindert dat twee glazen aan elkaar blijven kleven en bijgevolg wrijving voorkomt.

De glazen houder, bij voorkeur een glazen fles, definieert een binnenruimte die door een lichaamsgedeelte begrensd wordt dat zich langs een longitudinale as van de fles uitstrekt en zich op één zijde uitstrekt, in een bodemgedeelte aan een hiel van de fles die zich in een bodemgedeelte uitstrekt, waarbij het lichaamsgedeelte zich aan de andere zijde ervan uitstrekt, aan een schouder van de fles, in een nekgedeelte dat zich in een mond van de fles uitstrekt waardoorheen toegang tot de binnenruimte kan verkregen worden voor het vullen en legen van de fles. In gebruikelijke ontwerpen van glazen flessen, heeft de glazen fles zijn breedste diameter (maat loodrecht tot de longitudinale as) aan de hiel en/of aan het schoudergedeelte.

In overeenstemming met de uitvinding heeft de glazen fles een lichtgewicht index L (zoals gedefinieerd door de Japanse Glass Bottle Association), berekend als L=[gewicht van fles (g)/(volume van fles (ml1))°77]*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,90, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60.

FIG. 1 illustreert een stroomschema dat een werkwijze toont voor vervaardigen van een glazen houder, in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Zoals getoond, omvat de werkwijze 100 een stap 102 van het blazen van een glazen houder die een buitenoppervlak en een binnenoppervlak tegenover het buitenoppervlak definieert; een stap 104 van het koelen van genoemde glazen houder tot onder de Tg van het glas; een stap 106 van het aanbrengen van een acrylaaturethaanpolymeer op ten minste een deel van een buitenoppervlak van genoemde houder door een digitale afdruktechniek; en een stap 108 van het uitharden van genoemd acrylaaturethaanpolymeer aangebracht op de houder om een deklaag te verkrijgen, waarbij genoemde deklaag een gelijkmatige dikte heeft die gekenmerkt is door een verhouding T, met T gelijk aan sample standard deviation of the tiicèmess of the coating + thicèness of the coating, gemeten langs een theoretische lijn die zich in een vlak loodrecht tot de longitudinale as van de houder uitstrekt aan de omtrek van het buitenoppervlak van de houder, en met T met een waarde van maximaal 0,062, bij voorkeur maximaal 0,050, met de meeste voorkeur maximaal 0,044. De houder, bij voorkeur een glazen fles, die op die wijze wordt vervaardigd, kan ofwel een niet-herbruikbare (wegwerp-) fles zijn of een herbruikbare fles waarop de deklaag aangebracht wordt met bij voorkeur een rekenkundige gemiddelde dikte van tussen 20 en 40 um.

In geval van een wegwerpfles die gewoonlijk lichtgewicht is en vormgegeven is om functioneel te blijven tijdens de vul-, vervoer- en verbruikscyclus, zorgt de deklaag ervoor dat de slagvastheid van de fles toeneemt tot ten minste 70 cm/s, bij voorkeur ten minste 120 cm/s, en met de meeste voorkeur 210 cm/s en/of voor het verhogen van de interne drukweerstand van de fles tot ten minste 12 bar, bij voorkeur ten minste 20 bar.

Dit is in het bijzonder geschikt voor flessen gebruikt om koolzuurhoudende dranken zoals bier te houden.

In geval van herbruikbare flessen, die vormgegeven zijn om functioneel te blijven tijdens een reeks van zes of meer cycli van vullen, vervoeren, verbruiken en reinigen, zorgt de deklaag voor het verhogen van de slagvastheid van de fles tot ten minste 70 cm/s, bij voorkeur ten minste 120 cm/s en met de meeste voorkeur ten minste 210 cm/s en/of voor het verhogen van de interne drukweerstand van de fles tot ten minste 12 bar, bij voorkeur ten minste 20 bar.

Nogmaals, dit is in het bijzonder geschikt voor flessen gebruikt om koolzuurhoudende dranken zoals bier te houden.

Ongeacht het type houder of in het bijzonder de fles, bedraagt het te daarin te houden volume bij voorkeur tussen 10 cl en 1,2 1.

Arcylaaturethaandeklagen In het algemeen worden urethaanacrylaten bereid uit isocyanaten, polyolen en acrylaten. Tot de voorbeelden van het isocyanaat behoren hexamethyleendiisocyanaat, trimethylhexamethyleendiisocyanaat, tolueendiisocyanaat, isoforoondiisocyanaat, fenylisocyanaat, naftylisocyanaat en dergelijke.

Tot de voorbeelden van het polyol behoren polyetherpolyol, polyesterpolyol, acrylpolyol, polysiloxaanpolyol en dergelijke. Tot voorbeelden van het polyesterpolyol behoren polyethyleenglycol, polypropyleenglycol, polyol samengesteld uit een copolymeer van ethyleenoxide en propyleenoxide, polytetramethyleenglycol en dergelijke. Tot voorbeelden van het polyesterpolyol behoren caprolactonepolyol, polycarbonaatpolyol en dergelijke.

Acrylaat is bij voorkeur één met een hydroxylgroep en één of meer acrylgroepen en tot voorbeelden van het hydroxyacrylaat met een enkele acrylgroep behoren hydroxyethylacrylaat, hydroxyacyl(meth)acrylaat, hydroxypropylacrylaat, hydroxybutylacrylaat en dergelijke. Tot de voorbeelden van het hydroxylaat met een veelheid van (bij voorkeur 2 of meer en 4 of minder) acrylgroepen behoeren pentaerythritoltriacrylaat en dergelijke.

Om urethaanacrylaat te verkrijgen met een veelheid van acrylgroepen op ten minste één zijde van de hoofdketenterminal, wordt bij voorkeur hydroxyacrylaat gebruikt met een veelheid van acrylgroepen.

Het digitale afdrukken van de urethaandeklaag zorgt voor een verbeterde controle over de dikte en geljkmatigheid van de deklaag wanneer deze vergeleken wordt met andere aanbrengtechnieken zoals zeefdruk of sproeien.

Dergelijke verbeterde controle leidt tot deklagen die minder vatbaar zijn voor oppervlakte-effecten en zoud milieuvriendelijker zijn in termen van gebruik van materiaal en energieverbruik voor aanbrenging en uitharding.

Testwerkwijze voor slagvastheid Slagen worden typisch uitgevoerd op het contactpunt voor dat specifieke item, zoals schouder en hiel voor flessen of de rand van een bierglas, en het testen wordt gedaan tot het monster het begeeft.

Ook klantenverzoeken zoals het testen tot eerste schade zichtbaar is of het testen op specifieke slagplaatsen zijn mogelijk.

Voor de onderhavige uitvinding worden waarden die in deze specificatie verschaft worden gemeten aan de schouder van de fles en in overeenstemming met een industriestandaard, gekalibreerd, de AGR-impacttester en UKAS- geaccrediteerd onder ISO 17025.

Voorbeeld Een glazen fles zoals getoond in Figuur 2 werd gecoat met een werkwijze in overeenstemming met de onderhavige uitvinding en vervolgens werd de dikte van de deklaag gemeten op 12 zich op gelijke afstand van elkaar bevindende punten langs een theoretische lijn langs de omtrek van het buitenste flesoppervlak in een vlak loodrecht tot de longitudinale as van de fles. Deze meting werd herhaald om gegevens te verzamelen uit drie theoretische lijnen aan de schouder van de fles en uit drie theoretische lijnen aan de hiel van de fles. De resultaten worden getoond in tabel 1 hieronder.

oder en) | Pos ION ess sers rss essen, eee OT 1307 1 607 | 907 11207 1507 180” 2107 240” :270* 300% 330" AVG SD. SD/AVG Measurement 1 ‚27 26 27 28 28 | 30 28 26 | 28 } 27 1.27.27 122,417 | 1,084: 0,040 locationin 2 128 27 29 1.30 29.25.3028 26.28 28: 2527,750 1712 0,062. picture 326.129 (28 1.29 29 28 (30: 28 1 28 28 1 30 27 \ 28,333 {1,155 0,041 | Position EN Le 0 30 60% 1 90711207 150% 180% 210% 240% 2707 300% 330% AVG | SD SD/AVG Measurement 1.252824 26 27 27 25 26 25 26 26 27 26,000 | 1,128 0,043 | loeationin 2 25 26 26 25 26 26 25 24 26 26 27 25 ; 25,583 0,793 0,031 pieture 325 27 1.25 1.28 28 | 27 26 127 27 2725 125 26,417 1,165 0,044 | Tabel 1

Claims (15)

CONCLUSIES

1. Glazen houder omvattende: een buitenoppervlak en een binnenoppervlak tegenover het buitenoppervlak; en een deklaag van acrylaaturethaanpolymeer ten minste aangebracht over een gedeelte van het buitenoppervlak, gekenmerkt doordat genoemde glazen houder een lichtgewicht index L heeft, berekend als L=[gewicht van houder (g)/(volume van houder (m1))°771*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,90, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60.

2. Glazen houder volgens conclusie 1, waarbij genoemde deklaag gekenmerkt wordt door een verhouding T, waarbij T gelijk is aan somple standard deviation of the thickness of the conting + fhickness of the couting, gemeten langs een theoretische lijn die zich in een vlak loodrecht tot de longitudinale as van de houder uitstrekt aan de omtrek van het buitenste houderoppervlak, een waarde van maximaal 0,062, bij voorkeur 0,050, met de meeste voorkeur maximaal 0,044 heeft.

3. Glazen houder volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemde houder een interne — drukweerstand van ten minste 12 bar, bij voorkeur ten minste 20 bar heeft.

4. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, met een slagvastheid van 70 cm/s, bij voorkeur 120 cm/s, met de meeste voorkeur 210 cm/s.

5. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies met een intern volume tussen 10 cl en1,2l.

6. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde acrylaaturethaanpolymeerdeklaag een rekenkundige gemiddelde dikte tussen 20 en 40 um heeft.

7. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde acrylaaturethaanpolymeerdeklaag een blootgesteld buitenste contactvlak van de houder definieert, waarbij een verdere deklaag bovenop genoemde acrylaaturethaanpolymeerdeklaag ontbreekt.

8. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde acrylaaturethaanpolymeerdeklaag bovenop een warme deklaag aangebracht wordt.

9. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde houder een drankfles is, bij voorkeur een fles voor koolzuurhoudende drank is.

10. Glazen houder volgens conclusie 9, waarbij genoemde fles een bier- of ciderfles is.

11. Glazen houder volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij genoemde glazen houder een herbruikbare of niet-herbruikbare glazen fles is.

12. Werkwijze voor het coaten van een glazen houder met een longitudinale as, waarbij genoemde werkwijze de stappen omvat van: - het verschaffen van een glazen houder, waarbij genoemde glazen houder optioneel met een warme deklaag gecoat is; -het aanbrengen van een acrylaaturethaanpolymeer op ten minste een deel van een buitenoppervlak van genoemde houder door een digitale afdruktechniek; -het uitharden van genoemd acrylaaturethaanpolymeer aangebracht op de houder om een deklaag te verkrijgen, gekenmerkt doordat genoemde glazen houder een lichtgewicht index L heeft, berekend als

L=[gewicht van houder (g)/(volume van houder (m1))°771*0,44 van minder dan 1, bij voorkeur minder dan 0,90, met een grotere voorkeur minder dan 0,75 en met de meeste voorkeur minder dan 0,60.

13. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij genoemde deklaag gekenmerkt wordt door een verhouding T, waarbij T gelijk is aan sample standard deviation of the thickness of the coating + thicknesses of the contina - gemeten langs een theoretische lijn die zich in een vlak loodrecht tot de longitudinale as van de houder uitstrekt, aan de omtrek van het buitenste oppervlak van de houder, een waarde van maximaal 0,062, bij voorkeur 0,050 en met de meeste voorkeur maximaal 0,044 heeft.

14. Gebruik van een glazen fles zoals bepaald in een van de conclusies 1 - 10 voor het houden van een drank, bij voorkeur een koolzuurhoudende drank.

15. Gebruik van een glazen houder zoals bepaald in een van de conclusies 1 - 10 voor het houden van bier of cider.