DE1596742C - Verfahren zur Herstellung dauerhafter, glatter Überzüge auf Glaskörpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf neuartige und verbessert haltbare glatte Überzüge für Glaswaren und auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Überzüge unter Berücksichtigung der verwendeten Zusammensetzung der Verbindung des Überzugmaterials der Glasware.

Glasartikel und Glaswaren aller Art unterliegen während ihrer Herstellung und fabrikmäßigen Bearbeitung einer großen Zahl von Handhabungsvorgängen, so auch bei ihrer Verladung, bei dem Füllen derselben usw. Während dieser einzelnen Handhabungen kommt die Ware mit verschiedenen mechanischen Vorrichtungen, beispielsweise Speisungseinheiten, Transportvorrichtungen, wie Bänder u. dgl., Inspektionsvorrichtungen usw. in Berührung. Darüber hinaus steht die Glasware in Kontakt mit anderen Warenteilen und mit Oberflächen der Verpackungsgefäße usw.

Dieser ständig auftretende Kontakt verursacht die Beschädigung des Glases, so. daß die Oberfläche durch Kratzer, Sprünge, Risse, Qualitätsverminderungen leidet und darüber hinaus sogar ein gewisser Anteil an Bruch nicht zu vermeiden ist. Besonders der entstehende Bruch schafft während der Handhabung der Glasware ein ernstes Problem, wobei es zu Störungen im Produktionsablauf kommen kann. Damit ist eine ständige erhöhte Wachsamkeit von Aufsichtspersonen nötig, die die angefallene Bruchware von der Produktionsstraße entfernen. Der hohe Grad der Beaufsichtigung während des Produktionsablaufs, der notwendig ist; um Stillstandzeiten zu vermeiden, und durch den die möglichen Splitter oder Teilstücke zertrümmerter Glasware ausgeschieden werden, ist notwendig, um die angrenzende Glasware zu schonen und eine weitere Beschädigung auszuschließen. Die diesbezügliche Forderung besteht besonders, wenn es sich bei der Glasware um solche handelt, die als Verpackungsmaterial für Nahrungsmittel Verwendung findet.

Es sind in der Vergangenheit verschiedene Versuche durchgeführt worden, um die oben aufgezeigten Schwierigkeiten auf ein Minimum herabzusetzen oder sie möglichst ganz zu eliminieren, wobei verschiedene Überzugsmaterialien für Glas angewendet worden sind. Dabei sind in einigen Fällen Überzugsmaterialien gefunden worden, die das Zerbrechen und Beschädigen der Glasware in bestimmtem Maße herabgesetzt haben.

Insofern konnten mit- bekannten Überzugsverbindüngen zum Teil recht befriedigende Ergebnisse erzielt werden.' In diesem Zusammenhang sei insbesondere auf Verwendung bestimmter Silikone und Polyäthylenverbindungen, die als Dispersion vorliegen, verwiesen. Ein Nachteil liegt bei Verwendung dieser Verbindungen doch insbesondere darin, daß diese nur in Form von Emulsionen Anwendung finden können, woraus sich eine Reihe von Schwierigkeiten ergibt. Auch ist es nicht neu, als Überzugmaterial Polyoxyäthylenmonostereat zu verwenden, mit welchem Glasgegenstände und Glaswaren während ihrer Herstellung beaufschlagt werden. Solche Verbindungen sind jedoch auch nach ihrer Aufbringung durch einfache Waschprozesse verhältnismäßig schnell ablösbar.

Diese und andere bekannte Überzüge haben weitere ungelöste Probleme geschaffen. So ist es beispielsweise mitunter schwierig, die Überzugsverbindung richtig, d. h. immer gleichbleibend anzusetzen, oder auch dieselbe auf die Glasware aufzubringen. Des weiteren besteht ein Nachteil verschiedener derartiger Überzüge darin, daß die auf der Glasware anzubringenden Etiketts nicht fest auf derselben haften. Andere Überzüge sind bezüglich ihrer glatten Oberfläche nicht ausreichend genug haltbar, besonders dann, wenn die Glasware gewaschen oder in einem Dampfreinigungsverfahren behandelt wird, wie dies etwa - bei der bekannten Verwendung des PoIyoxyäthylenmonostereats der Fall ist. Eine Vielzahl von bisher verwendeten Überzügen für Glasware ist deshalb nicht brauchbar, weil sie für die Verwendung Γη Verbindung mit Nahrungsmitteln nicht geeignet ist.

Gemäß dieser und anderer Schwierigkeiten sowie Probleme mit oberflächenveredelnden Überzügen für. Glasartikel aller Art war es notwendig und erforderlich,, einen neuartigen Überzug für Glasware zu schaffen, der die aufgezeigten Nachteile weitgehend vermeidet und darüber hinaus Vorteile schafft, wie sie bisher nicht erreicht worden sind.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung dauerhafter und glatter Überzüge auf Glaskörper geschaffen, das sich dadurch kennzeichnet, daß der Überzug auf die auf 70 bis 255° C erwärm-

ten Glaskörper aus einer Mischung eines dispergierten Polyolefins eines Polyoxyäthylenderivats einer Fettsäure aufgebracht wird.

Gemäß der Erfindung wird eine Überzugverbindung geschaffen, die sich .durch .eine außerordentlich hohe glatte Oberfläche der Glasware auszeichnet, und bei der Beschädigungen während der Handhabung der Glasware auf ein Minimum herabgesetzt werden. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Überzüge sehr dauerhaft und verlieren ihre Wirkung auch bei Behandlung in heißem Wasser oder Dampf nicht. Weiter ist es für den erfindungsgemäßen Überzug von Vorteil, daß auf die Oberfläche der Glasware Etiketts aller Art aufgebracht werden können, die auch bei ausgedehnten Lagerungsperioden fest haftend auf der glatten Oberfläche erhalten bleiben. Weiter besteht ein Vorteil darin, daß die Methode der Herstellung der Überzugsverbindung und das Auftragen derselben auf die Glasoberfläche sehr einfach und, bequem ist und mit verhältnismäßig geringen Kosten verbunden ist. Schließlich besteht noch ein Vorteil darin, daß das erfindungsgemäße, die Glasware veredelnde Überzugsmaterial das Aussehen das Glases nicht verändert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie ein Verfahren zur Aufbringung eines dauerhaften glatten Überzugs auf eine Glasoberfläche aufzeigt, wobei auf die Oberfläche eine Mischverbindung eines dispersen Polyolefins und eines Polyoxyäthylenderivates einer Fettsäure unter Erhitzung der aufzubringenden Verbindung auf eine Temperatur von ungefähr 70° C aufgetragen wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das dauerhafte glatte Überzugmaterial aus einer Verbindung besteht, welche aus 50 bis 500 Gewichtsanteilen eines dispersen Polyolefins und aus 5 bis 200 Gewichtanteilen eines Polyoxyäthylenderivates einer Fettsäure hergestellt ist. Der Glasüberzug gemäß der Erfindung wird vorteilhafterweise auf das Glas vermittels einer Mischung eines dispersen PoIyolefins und eines Polyoxyäthylenderivates einer Fettsäure aufgebracht, und zwar bei Erhitzung des Überzugsmaterials auf eine Temperatur von ungefähr 70° C. Während der Erhitzung verbinden sich

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die einzelnen Komponenten des Überzugmaterials Die Zusammensetzung bzw. Mischung kann auf

zu einer dauerhaften glatten, vorzugsweise wasser- das Glas mittels eines herkömmlichen Verfahrens,

unlöslichen Überzugsverbindung. vorzugsweise durch Sprühen oder Zerstäuben auf-

Das für das Überzugsmaterial gemäß der Erfindung gebracht werden. Es ist günstig, den Überzug auf

verwendete Polyolefin hat vorteilhafterweise ein 5 das Glas dann aufzubringen, wenn dasselbe den

Molekulargewicht, welches 3000 nicht überschreitet Temperofen verläßt. Es ist jedoch auch möglich, die

und vorzugsweise in einem Bereich von 1200 bis Zusammensetzung auf das kalte Glas aufzutragen,

2700 liegt. Das vorzugsweise verwendete Polyolefin bevor, oder während der Wiedererhitzung desselben,

ist ein Polyäthylen, welches ein Molekulargewicht Die maximale Temperatur, welcher das Überzugs-

hat, das zwischen 1600 und 2500 liegt. io material zur Herstellung des Reaktionsprodukts aus-

Das Polyoxyäthylenderivat, welches vorteilhafter- gesetzt wird, ist nicht kritisch, sie ist jedoch durch

weise verwendet wird, wird durch die Behandlung die Temperatur begrenzt, welche dem Glas einen

einer Fettsäure, welche etwa 12 bis 18 Kohlenstoff- thermischen Schock versetzen würde, so daß das

atome aufweist, mit Äthylenoxyd hergestellt. Der Zerbrechen oder Reißen der Oberfläche die Folge

Anteil des Äthylenoxydes liegt vorzugsweise zwischen 15 wäre. Eine bevorzugte Temperatur für das Über-

5 und 50 Mol für jedes Mol der Fettsäure. Geeignete ziehen liegt in einem Bereich von 70 bis 255° C.

Fettsäuren schließen Olein-, Stearin-, Läurin-, Die vorliegende Erfindung wird im Detail an Hand

Palmitin-Säure unter Bevorzugung von Stearinsäure einzelner folgender Beispiele genauer erläutert und

ein. Als Zusatz der prinzipiellen Komponenten des beschrieben: .

Überzugsmaterials, wie oben erwähnt, können andere 20

Materialien. Verwendung finden, die die erfindungs- Beispiel I
gemäße Wirkung und die Charakteristik des Überzugmaterials nicht schädlich beeinflussen. So können Zu etwa 18 Liter Wasser wurden folgende Subbeispielsweise dispergierende oder emulgierende stanzen hinzugegeben: etwa 91 kp Polyäthylen, Agenzien Verwendung finden, die das Mischen der 25 welches ein Molekulargewicht von etwa 1500 hat, Komponenten des Überzugmaterials vorteilhaft er- 11,3 kp Polyäthylenmonostearat, welches ungefähr f leichtern. Darüber hinaus kann die Haltbarkeit des 25 MoI Äthylen-Oxyd pro Mol Stearinsäure enthält Materials erhöht werden, indem man beispielsweise und 22,7 kp Polyäthylen-Sorbitan-Monostearat, welgeeignete Stabilisatoren, Bakterizide, Inhibitoren ches etwa 5 MoI Polyäthylen pro Mol Stearinsäure oder ähnliche Materialien hinzufügt. 30 enthält. Dieses Gemisch wurde unter ständigem

Der Anteil des Fettsäurederivates ist generell ge- Rühren auf eine Temperatur von ungefähr 115⁰C

ringer als der des Polyolefins und liegt vorteilhafter- in einem geschlossenen Kessel erhitzt, und zwar unter

weise zwischen 10 und 40 %, wobei die bevorzugte einem Überdruck von etwa 0,7 kg/cm². Das Gemisch

Proportion zwischen 15 und 25% liegt. wurde auf dieser Temperatur etwa 30 Minuten ge-

Die erfindungsgemäße Uberzugsmischung bildet 35 halten. Anschließend wurde das Gemisch unter

eine Dispersion des Polyolefins und des Polyoxy- weiterem Rühren auf etwa 75° C abgekühlt und

äthylenderivates in Wasser. Dabei ist die Dispersion " schließlich unter weiterem Rühren mit etwa 18 Liter

vorteilhafterweise durch Erhitzung der Mischung Wasser versetzt.

unter Druck bei einer Temperatur, die etwa bei dem Die resultierende Dispersion wurde weiter mit Schmelzpunkt des Polyolefins liegt, hergestellt. Der 40 Wasser verdünnt, so daß sich eine Zusammensetzung aufgewandte Überdruck liegt vorzugsweise zwischen ergab, die etwa 0,2 % Polyäthylen und 0,08% PoIy-0,7 und etwa 1 kg/cm², während die Reaktions- oxydäthylenmonostearat enthielt,
temperatur etwa zwischen 115 und 120° C liegt und Diese Zusammensetzung wurde auf eine Reihe von die Mengen des Polyolefins und Wasser etwa gleich 0,14-kg-Gefäßen aufgesprüht, nachdem die Gefäße sind. Vorzugsweise wird der Anteil der Basisbestand- 45 aus dem Temperofen hervortraten. Die Gefäße beteile so gewählt, daß er nicht mehr als etwa 150 Ge- fanden sich dabei auf einer Temperatur von etwa wichtsprozente der anderen ausmacht. Es wird auf 106° C. Anschließend wurden die Gefäße langsam diese Art und Weise ein Konzentrat hergestellt, abgekühlt, und zwar bis sie eine Temperatur von welches dann in geeigneter Weise verdünnt wird. Die etwa 70° C hatten, wobei die Abkühlung etwa Verdünnung der Konzentration mit Wasser geschieht 50 1 Minute dauerte.

dabei derart, daß eine Konzentration hergestellt wird, < Proben von oberflächenveredelten, also mit Überbei der das Polyolefin in der endgültigen für den zügen versehenen Gefäßen, wurden zusammen mit Überzug verwendeten Konzentration ungefähr zwi- solchen, die keinen Überzug erhalten hatten, getestet, sehen O7I und 0,2 Gewichtsprozenten der Verbin- Es wurde der Reibungskoeffizient der äußeren Oberdung vorliegt. ■ 55 flächen bestimmt. Der Reibungskoeffizient für die mit

Die auf das Glas aufgetragene Mischung enthält einem Überzug versehenen Gläser war nur ein vorzugsweise einen Polyolefin-Gewichtsanteil, der Fünftel von demjenigen des nicht mit einem Überzwischen 0,05 und 0,5% und vorzugsweise zwischen zug versehenen Glasmaterials.
0,1 und 0,2% liegt. Die Konzentration des Oxy- Die Dauerhaftigkeit des Überzuges wurde mittels äthylenderivates der Fettsäure liegt vorteilhafter- 60 Einbringen der Gefäße in einen Druckkocher geweise zwischen etwa 0,005 und 0,2 % Gewichtsanteil testet. Das Wasser des Kochers wurde auf etwa der Mischung und vorzugsweise zwischen etwa 0,01 120° C erhitzt und unter einem ständigen Über- und 0,1%. Vorteilhafterweise werden der Mischung druck von etwa 1 kg/cm² etwa 30 Minuten lang geandere Komponenten, wie beispielsweise Bakterizide halten. Nachdem die Gefäße aus dem Druckkocher usw. zugesetzt, deren Gewichtsanteil an der Mischung 65 entfernt worden waren, wurden sie abgekühlt und bei unter 0,1 % liegt, wobei eine bevorzugte Konzen- ihre Glattheit kontrolliert. Obwohl der Reibungstration derselben zwischen 0,005 und 0,05% vor- koeffizient des Überzuges des Gefäßes etwas größer gesehen ist. geworden war, betrug er etwa immer noch ein Drittel

Claims (6)

der Gläser, die keiner Oberflächenbehandlung unterzogen worden" waren. Des weiteren wurden Etikettiertests mit Proben durchgeführt, deren Oberfläche vorbehandelt worden war und gleichfalls mit unvorbehandelten Oberflächen. In allen Fällen hielten die Etiketts wesentlich fester an den oberflächenveredelten Gefäßen, auch nachdem sie einer Dampfbehandlung.bei etwa 102° C ausgesetzt worden waren. Beispiel II Die Herstellung gemäß diesem Beispiel war die gleiche, wie in Beispiel I bereits beschrieben, abgesehen davon, daß etwa 68 kg Polyäthylen verbraucht worden sind an Stelle der größeren Menge gemäß Beispiel I. Nach Verdünnung der Zusammensetzung wurde dieselbe auf die Gefäße aufgetragen bei einem Anteil von etwa 0,15 0Zo Polyäthylen und 0,08 °/o Polyoxyäthylenmonostearat. Die so oberflächenbehandelten Gläser wurden in gleicher Weise, wie in Beispiel I ausgeführt, getestet, wobei man die gleichen Vorteile wie bei Beispiel I fand. Beispiel III Die Herstellung nach diesem Beispiel war die gleiche, wie in Beispiel I bereits ausgeführt, abgesehen davon, daß man 270 Liter Wasser verwendet hA \ur , Verdünnung der Konzentration des Gemisches des Überzugmaterials. Der Überzug wurde auf die Glasgefäße mittels Sprühen aufgebracht, und zwar bei einer' Temperatur, die annähernd bei 80° C lag. Die Testmethoden der überzogenen Gefäße zeigten gleiche Ergebnisse, wie sie bereits unter den Beispielen I und II ausgeführt worden sind. Beispiel IV Die Herstellung gemäß diesem Beispiel war die gleiche, wie in Beispiel I bereits beschrieben, abgesehen davon," daß etwa 113 kp Polyoxyäthylen-Monopalmitat Verwendung fanden, und zwar an Stelle der 11.3 kp Polyoxyäthylenmonosterarat; Die mit diesem Uberzugsmaterial erreichten Ergebnisse sind mit denjenigen gemäß Beispiel I, II und III vergleichbar. Gemäß der Erfindung ist ein sehr vorteilhaftes Überzugsmaterial für Glaswaren gefunden worden, welches die Nachteile der bisher bekannten vergleichbaren Materialien vermeidet. Die Überzugsverbindung gemäß der Erfindung zeigt eine außerordentlich glatte Oberfläche, ist sehr dauerhaft in ihrer Haltbarkeit und. setzt die Beschädigung des Glasmaterials während "eier Behandlung und des Gebrauchs auf ein 'Minimum herab. Darüber hinaus können Etikette festauf die veredelte Oberfläche aufgebracht werden, wobei sich deren haftende Eigenschäften nach ausgedehnten Behandlungen und Lagerung nicht verändern. Darüber hinaus ist das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Überzugsverbindungen verhältnismäßig einfach und leicht und mit nur sehr geringen Kosten verbunden. Schließlich besteht noch ein Vorteil der Erfindung darin, daß das Uberzugsmaterial das Aussehen der Glasware nicht verändert. ao Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung dauerhafter, glatter Überzüge auf Glaskörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug auf die

as auf 70 bis 255° C erwärmten Glaskörper aus einer Mischung eines dispergierten Polyolefins und eines Polyoxyäthylenderivats einer Fettsäure aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das disperse Polyolefin Polyäthylen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyoxyäthylenderivat der Fettsäure ein Polyoxyäthylenmonostearat ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge-

. kennzeichnet, daß ..das Polyoxyäthylenderivat 10 bis 40% Gewichtsanteil des Polyolefins in dem Überzug aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsverbindung aus einer wäßrigen Dispersion des Polyäthylens und Polyoxyäthylenmonostearats aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion 0.05 bis 0,5 Gewichtsprozent Polyolefin und 0,005 bis 0,2% Gewichtsprozent des Polyoxyäthylenderivates enthält.