CZ286270B6

CZ286270B6 - Povlaková hmota pro skleněné povrchy a její použití

Info

Publication number: CZ286270B6
Application number: CZ19951626A
Authority: CZ
Inventors: Heinz Günther Eisen; Burghard Dr.Dipl.Chemik Grüning; Sven-Uwe Dr. Vallerien
Original assignee: Elf Atochem Vlissingen B. V.
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 2000-03-15
Also published as: SK280239B6; CZ162695A3; DK0690032T3; ES2111989T3; SK77095A3; CN1120570A; JPH0812374A; EP0690032A1; DE59501257D1; AU687543B2; CN1059409C; DE4421724A1; ZA955053B; HUT72348A; EP0690032B1; GR3026548T3; CA2151175A1; HU216306B; KR0147464B1; ATE162162T1

Abstract

Povlaková hmota k zakrytí stop opotřebení skleněných povrchů obsahující jakožto filmotvornou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule a hmotnostně až 10 % alkylovými skupinami modifikovaných siloxanů obecného vzorce I, kde znamená R.sup. 1.n. a R.sup. 2.n. methylovou skupinu nebo alkylovou skupinu s 8 až 24 atomy uhlíku a alespoň dvě skupiny R.sup. 1.n. nebo R.sup. 2.n. v molekule znamenají alkylovou skupinu s 8 až 24 atomy uhlíku, m 1 až 200 a n až 50.ŕ

Description

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 oproti 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 pm; 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 vysokomolekulámí 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 nízkomolekulámích 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.

-1 CZ 286270 B6

Použití modifikovaných polyorganosiloxanů, které obsahují funkční skupiny jako například aminoskupiny, merkaptoskupiny a/nebo trialkoxysilylové skupiny, ke zlepšení přilnavosti na skleněném povrchu popisuje americký patentový spis číslo 4 228054. Přitom se sesítitelné polyorganosiloxany vytvrzují za použití katalyzátoru na bázi cínu, který je toxikologicky pochybný.

V americkém patentovém spise číslo 4 656221 se popisují polysiloxany v kombinaci s kationaktivními 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 emulgátorů a přídavných parafinových a silikonových olejových složek.

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 polysiloxanů je proto pro praktické použití zakrývacích prostředků v plnírnách kritické a proto těžko udržitelné neboje 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 morfolinmastné 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 k zakrytí stop opotřebení skleněných povrchů spočívá podle vynálezu v tom, že obsahuje jakožto filmotvomou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule a hmotnostně až 10 % alkylovými skupinami modifikovaných siloxanů obecného vzorce (I)

CH3		’CH₃ ’	ch₃ 1 ³ .
1. SiO-·™· I		SiO—	1 1 - Si—R
CHa	m	1 ______________1	\| n ^CH3

(I) 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 8 až 24 atomy uhlíku, m 1 až 200 a n až 50.

Výhodné jsou podle vynálezu esterové oleje s celkovým počtem atomů uhlíku 10 až 32, zvláště 12 až 24 as teplotou tání nižší než je teplota zpracování.

Jakožto příklady filmotvomé složky se uvádějí esterové oleje, jako například ethylhexylethylhexanoát, isopropylmyristát, butylstearát, butyllaurát, diethylhexyladipát nebo ethylhexylpalmitát.

K dispergaci filmotvomé složky se používá o sobě známých neiontových emulgátorů, jako jsou například ethoxyláty mastných alkoholů, sorbitanethoxylátester mastné kyseliny, polyglycerinester mastné kyseliny, methylglukosidester 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 zahušťovadla, jako jsou například polyakryláty nebo ethery celulózy (hydroxypropylcelulóza). K zabránění napadání mikroorganismy je výhodné použití konzervačních prostředků, jako jsou například obchodní prostředky na formaldehydové bázi.

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

a) 1,0 až 40,0 % alespoň jedné filmotvomé látky podle vynálezu,

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

c) 0 až 5,0 % zahušťovadla

d) 0 až 2,0 % konzervačního 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 filmotvomá 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 hmotu 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 nepříznivě ovlivněny. Povlakový materiál ve stupni mytí láhví se beze zbytku odstraňuje a nezpůsobuje žádné problémy v alkalické mycí lázni. Filmotvomé složky podle vynálezu jsou přípustné jakožto změkčovadla v kosmetických prostředcích a jsou toxikologicky nezávadné.

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

-3CZ 286270 B6

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 již 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	Emulgace	Krytí	Omak	Odolnost proti 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 triglyceridkapryl/
kaprinové kyseliny	A	4	3-4	3-4

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

B = vodná disperze alkylpolyglykosidů na bázi C₎₂/Ci4 alkoholů

C = Ci6/C]8glukosid /C16/C18 alkohol

Průmyslová využitelnost

Složení povlakové hmoty k zakrytí stop opotřebení skleněných povrchů zvláště vratných obalů pro potravinářské účely.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Povlaková hmota k zakrytí stop opotřebení skleněných povrchů, vyznačující se tím, že obsahuje jakožto filmotvomou složku ester monokarboxylové nebo dikarboxylové kyseliny s celkem až 40 atomy uhlíku v molekule a hmotnostně až 10 % alkylovými skupinami modifikovaných siloxanů obecného vzorce I

-4CZ 286270 B6 (I)

CH3 ch₃ ch₃ 1 I I I 1 R— - SiO— I SiO— I - Si—R | CH3 m I 2 R „ ch₃n ⁰

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 8 až 24 atomy uhlíku, m 1 až 200 a, n 0 až 50.

2. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje jakožto filmotvomou složku esterový olej s celkovým počtem atomů uhlíku 10 až 32, zvláště 12 až 24 o teplotě tání nižší než je zpracovatelská teplota.

3. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zbytek karboxylové kyseliny filmotvomé složky obsahuje 3 až 28 atomů uhlíku a alkoholový zbytek obsahuje 4 až 24 atomů uhlíku.

4. Povlaková hmota pro skleněné povrchy podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že filmotvomou složkou je isopropylmyristát.

5. Povlaková hmota v podobě vodné emulze podle nároků laž4, vyznačující se tím, že obsahuje hmotnostně

a) 1,0 až 40,0 % alespoň jedné filmotvomé látky definované v nároku 1 až 4,

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

c) až 5,0 % zahušťovadla

d) až 2,0 % konzervačního činidla

e) 41,0 až 98,5 % vody.

6. Způsob zakiývání stop opotřebení skleněného povrchu, vyznačující se tím, 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 nároků 1 až 6.