CZ162695A3

CZ162695A3 - Coating material for glass surfaces and the use thereof

Info

Publication number: CZ162695A3
Application number: CZ951626A
Authority: CZ
Inventors: Heinz Gunther Eisen; Burghard Dr Dipl Chemi Gruning; Wven-Uwe Dr Vallerien
Original assignee: Goldschmidt Ag Th
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1996-04-17
Also published as: CZ286270B6; DK0690032T3; ATE162162T1; HU216306B; DE4421724A1; ZA955053B; CN1059409C; AU2178795A; KR960000797A; CA2151175A1; GR3026548T3; HU9501814D0; EP0690032A1; KR0147464B1; AU687543B2; SK280239B6; EP0690032B1; HUT72348A; CN1120570A; SK77095A3

Description

Povlaková hmota pro skleněné povrchy a její použití

Oblast techniky

Vynález se týká povlakové hmoty pro skleněné povrchy k zakrytí stop opotřebení, jako jsou například škrábance a rýhy na povrchu skla zvláště obalového skla k opětovnému použití.

Dosavadní stav techniky

Skleněné nádoby, které jsou naplněny například nápoji, jako je mléko, pivo, ovocná šťáva, minerální voda nebo limonáda, jsou z velké míry vratnými obaly. Systémem sběru se po použití vracejí výrobci a znova se plní. Jak při dopravě, tak také při plnění se láhve poškozují většinou vzájemným stykem lahví nebo stykem s kovovými povrchy. Tyto stopy opotřebení se mají překrýt. K tomuto účelu je nutno splnit několik požadavků:

- dobré překrytí poškrábaných míst

- odolnost vodě již po krátké době

- použitelnost i na vlhké láhve

- nelepivé povlečení s příjemným omakem

- žádné ovlivnění etiket, tiskových barev a lepidel pro etikety

- dokonalá omývatelnost filmů a žádoucí chování v alkalické mycí lázni

- toxikologická nezávadnost.

Filmy musejí mít dobrou krycí schopnost, pro stopy opotřebení při současné odolnosti proti působení vody. Jelikož se skleněné nádoby uchovávají často v chladničkách a v chladicích pultech, musí mít povlaky stálost proti zkondenzované vodě. Nános filmu musí také použitelně fungovat na vlhkých a studených lahvích. Film nesmí být lepkavý, jelikož lepkavost by byla pro zákazníka nepřijatelná a kromě toho by se nanášením prachu obaly znečišťovaly. Tepelné vytvrzení filmu není na základě vysoké rychlosti plnění realizovatelné, přičemž by při něm mohlo docházet k ovlivňování plněného materiálu. Je třeba zajistit, aby film mohl být smyt alkalickou vodnou lázní.

Byly již sice navrženy způsoby k zakrývání stop opotřebení, které nejsou odstranitelné alkalickou mycí lázní. Nejsou však výhodné, jelikož se skleněné obaly opakovaně plní, transportují, vyprazdňují, shromažďují a myjí. Trvalý film se tím sám snadno poškozuje a vykazuje pak sám nežádoucí stopy opotřebení. V průběhu mytí se zhoršuje kvalita povlečení, takže se například stává nakonec mléčně neprůhledným. Kromě toho jsou v takovém případě žádoucí tloušťky vrstvy až 50 μιη; to z hlediska nákladů na zakrytí stop opotřebení je nepřijatelné.

V literatuře je již podrobně popsán současný stav řešení tohoto problému. V americkém patentovém spise číslo 4 273834 se popisuje formulace, která sestává z vysokomolekulární polysiloxanové pryskyřice s methylovými, fenylovými a alkoxyskupinami na atomech křemíku, rozpuštěná v uhlovodíkových rozpouštědlech, jako jsou toluen a xylen. Tento způsob je nepřesvědčivý se zřetelem na hygienické a toxikologické úvahy.

Použití nízkomolekulárních a tím v ethanolu rozpustných polyorganosiloxanů se popisuje v americkém patentovém spise číslo 3 574673. Přitom se přilnavost na skleněném povrchu zlepšuje vestavěním monofunkčních skupin.Nedostatkem tohoto způsobu je použití hořlavých rozpouštědel. V důsledku použití aminofunkčních skupin se projevuje při skladování takto upravených lahví výrazné žluté zabarvení.

Použití modifikovaných polyorganoxiloxanů, které obsahují funkční skupiny jako například aminoskupiny, merkaptoskupiny a/

V nebo trialkoxysilylové skupiny, ke zlepšení přilnavosti na skleněném povrchu popisuje americký patentový spis číslo 4 228054. _t

Přitom se sesítitelné polyorganoxiloxany vytvrzují za použití katalyzátoru na bázi cínu, který je toxikologicky pochybný.

V americkém patentovém spise číslo 4 656221 se popisují po lysiloxany v kombinaci s kat ionaktivními a neionickými tenzidy.

Způsob na bázi polysiloxanů, které se mohou nanášet v těkavých polysiloxanech jakožto rozpouštědlech na povrch lahví, se uvádí v evropském patentovém spise číslo EP-A-395077.

V evropském patentovém spise číslo EP-A-464779 se popisují triglyceridové emulze, které se mohou připravovat za použití neiontových emulgátolrů a přídavných parafinových a silikonových olejovýchsložek.

Všem těmto způsobům, známým ze stavu techniky, je obecné použití značných množství polysiloxanů. Tyto látky se však za podmínek v mycí lázni odbourávají až na těkavé, kruhové siloxanové monomery D3, D4 a D5.V plnicích provozech a zvláště v pivovarech, je však tento jev nežádoucí, jelikož může docházet k problémům se stabilitou pěny. Použití polyxsiloxanů je proto pro praktické použití zakrývacích prostředků v plnírnách kritické a proto těžko udržitelné nebo je třeba se mu vyhnout.

V německém patentovém spise Číslo DE-C-33 41 121 se popisují parafinové olejové emulze a vosky, přičemž se jakožto emulgátorů používá esterů mastné kyseliny. Pro zlepšení charakteristik povlékání a také zpracovatelnosti se přidává natriumpolyakrylát a sůl morfo 1 inmastné kyseliny. Parafiny však vykazují jakožto oleje s krátkým řetězcem jen nepatrnou odolnost proti vodě a propůjčují nadto filmu lepivý jev. Výše tající vosky s dlouhým řetězcem naproti tomu kryjí nedokonale a vytvářejí v mycí lázni rozpouštěním filmových částic nežádoucí pěnu, která se vylučuje na povrchu skleněných nádob a ruší průběh mytí.

Úkolem vynálezu je proto vyvinout povlakový materiál, který by splňoval všechny požadavky a neměl shora objasněné nedostatky známého stavu techniky.

Podstata vynálezu

Povlaková hmota pro zakrývání stop opotřebení skleněných povrchů spočívá podle vynálezu v tom, že obsahuje jakožto filmotvornou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule. Výhodné jsou podle vynálezu esterové oleje s celkovým počtem atomů uhlíku 10 až 32, zvláště 12 až 24 a s teplotou tání nižší než je teplota zpracován í .

Jakožto příklady filmotvorné složky se uvádějí esterové oleje, jako například ethylhexylethylhexanoát, isopropylmyri stát, buty1stearát, butyllaurát, diethylhexyladipát nebo ethylbexylpalmitát.

Oleje mohou přídavně obsahovat až 10 %, s výhodou 5 % alkylovými skupinami modifikovaných siloxanů obecného vzorce CH3

	“ CH3 i		CH3 i
R¹ -	1 SiO — 1		1 SiO - I
	1 CH3 i—* A4	m	1 _R²

Si

R¹

emulzí,	s	výhodou
a)	1,0	až	40,0	%
b)	0,5	až	12,0	%
c)	0	až	5,0	%
d)	0	a ž	2,0	X

-^{n CHs} kde znamená

R¹ a R² methylovou skupinu nebo alkylovou skupinu s 8 až 24 atomy uhlíku a alespoň dvě skupiny R¹ nebo R² v molekule znamenají alkylovou skupinu s dlouhým řetězcem, m 1 až 200 a n 0 až 50.

K dispergaci filmotvorné složky se používá o sobě známých neiontových emulgátorů, jako jsou například ethoxyláty mastných alkoholů, sorbitanethoxylátester mastné kyseliny, polyg1ycerinester mastné kyseliny, methyIglukosidester mastné kyseliny, methylglukosidethoxylátester mastné kyseliny, glycerinethoxylátester mastné kyseliny nebo alkylpolyglukosid (cetearylalkohol a -glykosid) jakožto samoemulgující základy olej/voda.

K nastavení žádoucí zpracovatelské konsistence se mohou přidávat zahuštovadla, jako jsou například polyakryláty nebo ethery celulózy (hydroxypropylcelulóza). K zabránění napadání mikroorganismy je výhodné použití konservačních prostředků, jako jsou například obchodní prostředky na formaldehydové bázi.

Povlakových hmot podle vynálezu se používá ve formě vodných s výhodou následujícího hmotnostního složení:

1,0 až 40,0 % alespoň jedné filmotvorné látky podle vynálezu, 2,0 % neiontového emulgátoru,

5,0 % zahuštovadla 2,0 X konservačního činidla

e) 41,0 až 98,5 % vody.

V plnírnách se může k nanášení na povrch dutých skleněných nádob používat různých způsobů. Povlaková hmota podle vynálezu se může nanášet použitím stříkací aparatury nebo také pomocí tkaniny, plsti nebo houbičky nebo ve formě filmu na skleněný povrch.

Je výhodné, aby filmotvorná esterová olejová složka byla v kapalné formě, a aby se dosahovalo rovnoměrného pokrytí stop opotřebení. S výhodou se proto používá esterových olejů, jejichž teplota tuhnutí je pod teplotou zpracování. Teplota skleněného povrchu je 0 až 50 ‘C.

Je obzvláště výhodné nanášet povlakovou hmmotu podle vynálezu na opotřebené duté skleněné nádoby v plnírnách pomocí injektovacího stříkacích zařízení, kterých se používá ve značkovacích systémech pro balení. Elektronické řízení těchto systémů se modifikuje tak, aby se splnily specifické požadavky na pokrytí opotřebovaných oblastí, ideálně se nástřik provádí cíleně jen na oblasti, kde dochází k oděru dutých skleněných obalů.

Efekt pokrytí se jeví jak na dutých skleněných obalech, které mají při nanášení teplotu místnosti a jsou suché, tak také na mokrých a studených lahvích. Efekt se nemění po časový úsek několika týdnů ani při uchovávání v lednici nebo v chladicím pultu. Etiketový materiál, etiketovací barvy a etiketový klíh nejsou mepříznivě ovlivněny. Povlakový materiál ve stupni mytí láhví se beze zbytku odstraňuje a nezpůsobuje žádné problémy v alkalické mycí lázni. Filmotvorné složky podle vynálezu jsou přípustné jakožto změkčovadla v kosmetických prostředcích a jsou toxikologicky nezávadné.

Vynález blíže objasňuje, nijak však neomezuje následující příklad praktického provedení.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Složky se smísí s vodou. Za použití homogenizeru se připraví stabilní kmenová emulze s obsahem účinné látky 60 %. Při použití se pak kmenová emulze ředí na obsah 5 až 10 %. Tento povlakový * materiál se nastříká na vodou naplněné a korunkovým uzávěrem s korkem uzavřené láhve, které se předem uchovávaly alespoň po · dobu 12 hodin v chladničce. Láhve vykazují jíž výrazné orosení kondenzovanou vodou. Povlaková hmota se hodnotí pomocí povlakových charakteristik týkajících se stop opotřebení a podle odolnosti vůči vodě po oplachu vodou a podle omaku lahví. Pro hodnocení se používá šesti známek, přičemž znamená 1 velmi dobré a 6

velmi špatné vlastnosti	. Ze	statistických důvodů	hodnoceno	šest
lahví. Výsledky zkoušek	jsou	uvedeny v	tabulce	I .
Tabulka I
Účinná látka		Emul -	Krytí	Omak	Odolnost	proti
		gac e			vodě
ethylhexylisononanoát		A	4	2	2-3
ethylhexylethylhexanoát		B	4	2	2-3
hexyllaurát		B	3	2	2
isopropylstearát		A	1	2	2
isopropylmyristát		A	1	1-2	1-2
isocetylpalmitát		A	1	2	2
butylstearát		C	2	3	3
cetyloktanoát		A	1-2	2	2
Porovnání triglyceridkapry1/
kaprinové kyseliny		A	4	3-4	3-4

A = ethoxylovaný glycerinoleát (například TAGAT^R 0, Th. Goldschmidt AG)

B = vodná disperze alkylpolyglykosidů na bázi C12/C14 alkoholů C = Ci6/C1eglukosid /C16/C1Balkohol

Průmyslová využitelnost

Povlaková hmota pro skleněné povrchy obsahující jakožto filmotvornou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule a emulze obsahující alespoň jednu tuto filmotvornou látku, neiontové emulgátory, popřípadě zahuštovadla, konservační prostředky a vodu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Povlaková hmota pro skleněné povrchy vyznačující se t í m , že obsahuje jakožto filmotvornou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule.
2. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároku ^vyznačující se tím, že obsahuje jakožto filmotvornou složku esterový olej s celkovým počtem atomů uhlíku 10 až 32, zvláště 12 až 24 o teplotě tání nižší než je zpracvovatelská teplota.
3. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í s e t í m , že podíl karboxylové kyseliny filmotvorné složky obsahuje 3 až 28 atomů uhlíku a alkoholový podíl obsahuje 4 až 24 atomů uhlíku.
4. Povlaková hmota pro skleněné pox^rrchy podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že filmotvornou složkou je isopropylmyristát.
5. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje hmotnostně až 10 % alkylovými skupinami modifikovaných siloxanů obecného vzorce

CH3 i TH3 i CH3 R¹ - 1 SiO — | 1 SiO — I Si — R¹ | 1 ch₃ m 1 R² n 1 CH₃

kde znamená

R¹ a R² methylovou skupinu nebo alkylovou skupinu s 8 až 24 atomy uhlíku a alespoň dvě skupiny R¹ nebo R² v molekule znamenají alkylovou skupinu s dlouhým řetězcem,

m 1 až 200 a n 0 až 50. » i 6 . Povlaková hmota ve formě vodné emulze vyznačující ¹ s e tím, že obsahuje hmotnostně

a) 1,0 až 40,0 % alespoň jedné filmotvorné látky podle nároku 1 a ž 5 ,

b) 0,5 až 12,0 % neiontového emulgátoru,

c) 0 až 5,0 % zahuštovadla

d) 0 až 2,0 % konservačního činidla

e) 41,0 až 98,5 % vody.
7. Způsob zakrývání stop opotřebení skleněného povrchu, vyznačující se t í m , že se na skleněný povrch o teplotě 0 až 50 *C, zvláště na venkovní povrch dutých skleněných nádob pro opakované použití nanáší povlaková hmota podle nároku 1