DE1940090B2

DE1940090B2 - Verfahren und vorrichtung zum ueberziehen der innenwandung von hohlbehaeltern verschiedener form mit einem ueberzug aus plastischen massen

Info

Publication number: DE1940090B2
Application number: DE19691940090
Authority: DE
Inventors: Charles Aulnay sous Bois Seine St-Denis; Terrasse Gilles Deuil-La-Barre VaI d'Oise; Paoletti (Frankreich)
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1968-08-13
Filing date: 1969-08-06
Publication date: 1977-12-15
Also published as: US3611990A; GB1277178A; CH517005A; DE1940090A1; GB1263344A; FR1584784A; BE737030A; DE1940090C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, insbesondere von Aerosolbehältern, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der US-PS 33 09 217 ist ein Verfahren zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern bekanntgeworden. Gemäß diesem Verfahren wird in einem sehr großen Behälter Harzpulver fluidisiert und nach Verbindung des großen Behälters mit einem kleinen, mit dem Überzug zu beschichtenden Behälter die gesamte Anordnung um 180° gedreht. Diese bekannte Arbeitsweise ist jedoch zur schnellen kontinuierlichen Herstellung von Überzügen gleichmäßiger Dicke und hoher Dichte ungeeignet. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Vorrichtung bzw. des bekannten Verfahrens besteht darin, daß der Behälter sehr groß ausgelegt sein muß, da darin das Harzpulver fluidisiert wird. Das Verfahren ist auch insofern nachteilig, als zum Fluidisieren des Pulvers Energie und Gas verbraucht werden. Ein schnelles kontinuierliches Arbeiten zur Beschichtung einer Vielzahl von Hohlkörpern nacheinander ist mit der bekannten Vorrichtung aufgrund ihrer Ausgestaltung nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, bei dem die Nachteile des bekannten Verfahrens vermieden werden und mit dem es insbesondere möglich ist, in schneller, kontinuierlicher Arbeitsweise Überzüge sehr gleichmäßiger Dicke und hoher Dichte aufzubringen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn ein in Pulverform in den Hohlbehälter eingebrachtes Harz kurzzeitig mit Druck beaufschlagt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, wobei der Hohlbehälter auf eine für eine Sinterung der für den Überzug verwendeten Stoffe erforderliche Temperatur vorerhitzt wird, der Stoff auf der Grundlage eines synthetischen Harzes in Pulverform in den Hohlbehälter eingebracht wird, die nicht gesinterte, überschüssige Masse abgezogen wird und der Hohlbehälter auf eine zur Ausbildung eines kontinuierlichen Überzuges erforderliche Temperatur erhitzt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das in Pulverform in den Hohlbehälter eingebrachte Harz kurzzeitig mit Druck beaufschlagt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum Überziehen der Innenwandung von I lohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie

(a) einen in ein enges langes Rohr, das zum Einsprühen der Harzmasse in das Innere des Behälters dient, auslaufenden Trichter,

(b) eine mittels eines Elektromotors im Trichterrohr angetriebene endlose Schnecke,

(c) einen senkrechten Kolbenzylinder, durch welchen das Trichterrohr zentral durchgeht und welcher

eine Zentriervorrichtung für das Trichterrohr, einen mit Kühlwasserumlauf versehei.en Kolben und seitlich im unteren Teil Löcher zum Entweichen der Luft aus dem Behälter, wenn sich der Kolben in Hochstellung befindet, aufweist,

(d) einen Elektromagneten, der bei Erregung mittols einer Hebeleinrichtung den Kolben an den Boden des Kolbe nzylinders andrückt, und

(e) einen am Boden des Kolbenzylinders angebrachten zylindrischen Fortsatz, der von geringerem Durchmesser ist und in den sich der Behälterhals unter hermetischem Abschluß mittels einer Dichtung einfügt,

umfaßt.

Als synthetisches Harz sind die verschiedenartigsten Polymerisations- und Kondensationsproduk'e verwendbar.

Vorzugsweise werden Pulver von Polyolefinen, Polyamiden Epoxidharzen und Polyvinylverbindungen, insbesondere Polyvinylchlorid, angewandt. Die Pulver sollen einen geeigneten Schmelzindex (gemessen nach ASTM D-1238-C) und eine geeignete Körnung aufweisen. Beispielsweise liegt der Schmelzindex eines geeigneten Polyolefins zwischen 40 und 70 und die Körnung zwischen etwa 100 und 300 μΐη. Die Pulver können zweckmäßigerweise geringe Mengen antistatischer und/oder bläuender Mittel sowie UV- und Thermostabilisatoren, Verflüssiger und/oder Pigmente enthalten. Aus solchen Pulvern erhaltene Überzüge sind auch gegenüber nichtwäßrigen Systemen widerstandsfähig.

Die Pulver werden in Behälter eingesprüht, die vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 200 und 250" C, insbesondere zwischen 200 und 230"C vorerhitzt sind. Das Einsprühen erfolgt zweckmäßig unter Verwendung einer endlosen Schnecke oder eines Kolbens.

Sobald der Behälter bis zur erforderlichen Höhe mit Pulver gefüllt ist, schließt man ihn hermetisch und beaufschlagt das in Pulverform in den Hohlbehälter eingebrachte Harz kurzzeitig mit Druck, vorzugsweise mit einem Druck von beispielsweise etwa 2 kg/cm² wahrend einer Dauer von vorzugsweise 2 bis 3 Sekunden. Darauf wird mittels einer Vakuumpumpe oder einer gleichwirkenden Vorrichtung, gegebenenfalls nach einer gewissen Verweilzeit, das überschüssige Pulver abgesaugt.

Anschließend erhöht man die Temperatur, z. B. auf etwa 210 bis 230°C, und erhitzt einige, vorzugsweise 5 bis 7 Minuten, bis der Überzug in dem Behälter gesintert ist und als biegsamer Film gleichmäßiger Dicke an der Innenwandung des Behälters mehr oder weniger fest haftet.

Bei gewissen Harzen kann es bisweilen notwendig sein, auf die zu überziehende Innenwandung des Behälters zur Verbesserung der Haftung des aufzusprühenden Harzes zuvor eine geeignete Grundierschicht aufzubringen, z. B. ein Polyacrylharz.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man beispielsweise die Innenwandungen von Glasbehältern, die unter Druck stehende Produkte enthalten, wie Aerosolflaschen, beschichten, wodurch im Falle des Bruches des Behälters der Harzüberzug das Wegfliegen der Bruchstücke verhindert, wodurch Unfälle vermieden werden.

Als Hohlbehälter kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aber auch solche heizbare Gießformen iinwiMirien. die ein nachträgliches Herausnehmen der

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gebildeten Hohlform und das Aufbringen einer hierfür zweckmäßigen Antiklebschicht ermöglichen. Beispielsweise kann als derartige Trennschicht mit Vorteil ein aus Epoxyharzen und Formophenolharzen erhaltener Epoxyphenollack verwendet werden, der ein Trennmittel, z. B. ein synthetisches Wachs auf der Grundlage modifizierter Fettsäureester, enthält. Auf diese Weise können aus einer Kunststoffolie bestehende Hilfsbehälter erhalten werden, deren Wandstärke durch Verlängerung der Einfüllzeit auf über 1 mm erhöht werden kann. Bei Anwendung einer mehrzelligen Gießform kann man in einem Arbeitsgang mindestens einen mehrzelligen oder mehrere einzellige Behälter herstellen.

Wie vorstehend ausgeführt wurde, können die Pulver verschiedene Zusätze zur Verbesserung ihrer Eigenschaften enthalten. Beispielsweise können sie Weichmacher enthalten, wie ein Gemisch von Diäthyl-2-hexylphthalat, Didecyladipat, Epoxyoctylstearat und Tri-(chlor-2-äthyl)-phosphat. Als Stabilisatoren gegen UV-Strahlen dienen Verbindungen auf der Basis von Barium, Cadmium und Zink. Als UV-Stabilisator ist ferner 2,4-Dihydroxybenzophoron geeignet. Zweckmäßige Termostabilisatoren sind 4,4'-Thio-bis-(3-methyl-ötert.-butyl-phenol) und 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butyl-phenol). Als antistatisches Mittel eignet sich Stearamidopropyldimethylhydroxyäthylammoniumnitrat.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern gemäß der Erfindung.

Auf eine Glasflasche 1 ist ein Kolbenzylinder 2 aufgesetzt, der oben eine Zentriervorrichtung t3 zum Zentrieren des Trichterrohres 8 mittels der Stellschrauben 14 und unten den mit Kühlwasserumlauf 16 versehenen Kolben 4 aufweist. Das Trichterrohr 8 ist innerhalb der Zentriervorrichtung 13 und des Kolbens 4 gleitbar gelagert. Letzterer ist durch Hebel und Triebfeder 7 mit dem Elektromagneten 5 verbunden und wird bei Anregung des Magneten 5 durch die Wechselstromquelle 6 auf den Boden des Kolbenzylinders 2 gedrückt. Dieser ist in seinem unteren Teil mit den Luftlöchern 3 versehen, durch welche die in der Flasche 1 befindliche Luft ausgestoßen wird, sobald der Kolben 4 angehoben wird. d. h. sobald der Elektromagnet 5 nicht mehr durch die Wechselstromquelle 6 gespeist und der Kolben 4 lediglich der direkten Einwirkung der Triebfeder 7 unterworfen ist. Das Entweichen der Luft aus der Flasche 1 erfolgt nach Maßgabe des Füllens der Flasche mit dem Pulver, das aus dem Vorratstrichter 10 mittels der vom Motor 11 über den Schaft 12 in Drehung versetzten Arehimedesschnecke 9 durch das Trichterrohr 8 fortlaufend in das Flascheninnere eingeführt wird. Während des Füllvorgangs befindet sich der Kolben 4 in angehobener Stellung, so daß die Luft aus der Flasche 1 entweichen l.-nn. Sobald die Flasche 1 völlig mit Pulver gefüllt ist, wird der Elektromagnet 5 angeregt, wodurch der Kolben 4 auf den Boden des Kolbenzylinders 2 absinkt und die Flasche 1 durch den am Zylinderboden angebrachten zylindrischen Fortsatz 2u und die Dichtung 15 luftdicht verschlossen wird. Hierbei wird durch die Ruuiiiuii eier endlosen Schnecke mittels des Motors 11 das in der Flasche 1 befindliche Pulver mit einem Druck von etwa 2 kg/cm^: beaufschlagt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein Pulver folgender Zusammensetzung verwendet:

Polyolefin 97,7 Gew.-%

Stearamidopropyldimethyl-

hydroxyäthylammoniumnitrat

als antistatisches Mittel 1,2 Gew.-%

Bläuendes Mittel 0,1 Gew.-%

2,4-Dihydroxybenzophoron

als UV-Stabilisator 0,3 Gew.-%

4,4'-Thio-bis-(3-methyl-

6-tert.-butyl-phenol)

als Thermostabilisator 0,7 Gew.-%

Als antistatisches Mittel kann statt des genannten Nitrats ein synthetisches Wachs, als Thermostabilisator auch 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butyl-phenol), in gleichen Mengen wie oben, angewandt werden. Größere Mengen dieser Zusätze bringen keine wesentlichen Vorteile.

Das Pulver, das eine Korngröße zwischen 100 und 300 μπι und einen Schmelzindex von 40 bis 70 aufwies, wurde mittels einer endlosen Schnecke oder eines Kolbens in den auf eine Temperatur zwischen 200 und 230⁰C vorerhitzten Behälter eingebracht, wobei dafür gesorgt wurde, daß die im Behälter befindliche Luft entwich. Sobald der Behälter voll war, wurde dieser hermetisch verschlossen und mittels der endlosen Schnecke erneut das Pulver mit einem Druck von etwa 2 kg/cm² beaufschlagt. Nach 2 bis 3 Sekunden wurde mittels einer Vakuumpumpe oder einer ähnlich wirkenden Vorrichtung der Pulverüberschuß entfernt und der Behälter in einem Trockenofen 5 bis 7 min auf eine Temperatur zwischen 210 und 230°C erhitzt. Der erhaltene Überzug hatte eine Dicke zwischen 0,8 und 1,2 mm. Der Wasserverlust während des Erkaltens überstieg nicht 0,5%. Die Dichte des Pulvers betrug 0,34, diejenige des Films 0,92. Der Schmelzpunkt betrug 109⁰C.

Die vorgenannte Formulierung kann entsprechend der gewünschten Undurchsichtigkeit, Biegsamkeit und ■> mechanischen Festigkeit in gewissen Grenzen variiert werden.

Beispiel 2

Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch κι ein Pulver folgender Zusammensetzung verwendet wurde:

Polyolefin

Antistatisches Mittel
Bläuendes Mittel
UV-Stabilisator
Thermostabilisator
Pigment

95Gew.-%

0,1 Gew.-%
0,3 Gew.-%
0,7 Gew.-%
2,6 Gew.-%

Die Pigmentmenge hängt naturgemäß vom gewünschten Farbton ab und kann eine geringe Mengenänderung der anderen Bestandteile erforderlich machen.

Bei Verwendung der vorstehend angegebenen Pulverzusammensetzung konnten ausgezeichnete Überzüge erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf beliebige Arten von Gefäßen und Behältern angewandt werden z. B. auf solche aus Glas, Metall oder aus anderer Materialien sowie auf die obenerwähnten, mit einet Antiklebgrundierschicht überzogenen Gießformen. Irr letzteren Fall ist es nicht erforderlich, die inner überzogenen Formen in einen Trockenofen zu bringen falls z. B. die Form elektrisch heizbar ist. Es genügt dam vielmehr, durch Erhöhung der Heizstromstärke dii Form auf die erforderliche Temperatur, z. B. be Aufbringung eines Polyolefinüberzugs während 5 bis
min auf 210 bis 230°C zu bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, wobei der Hohlbehälter auf eine für eine Sinterung der für den Überzug verwendeten Stoffe erforderliche Temperatur vorerhitzt wird, der Stoff auf der Grundlage eines synthetischen Harzes in Pulverform in den Hohlbehälter eingebracht wird, die nicht gesinterte, überschüssige Masse abgezogen wird und der Hohlbehälter auf eine zur Ausbildung eines kontinuierlichen Überzuges erforderliche Temperatur erhitz! wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in Pulverform in den Hohlbehälter eingebrachte Harz kurzzeitig mit Druck beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzielung eines gegen nichtwäßrige Stoffe beständigen Überzugs Pulver von Polyolefinen, Polyamiden, Epoxiharzen oder Polyvinylchlorid einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pulver mittels einer mit einer endlosen Schnecke versehenen und zur Luftevakuierung befähigten Vorrichtung einsprüht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach hermetischem Verschluß des mit dem Pulver gefüllten Behälters das Verdichten des Pulvers mittels einer endlosen Schnecke unter einem Druck von etwa 2 kg/cm² etwa 2 bis 3 Sekunden fortgesetzt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hohlbehälter eine heizbare Gießform, die eine spätere Herausnahme der gebildeten geformten Folie und d:is Aufbringen einer Antiklebschicht ermöglicht, anwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hohlbehälter eine mehrzellige Gießform, die in einem Arbeitsgang die Herstellung mindestens eines mehrzelligen oder mehrerer einzelliger Behälter ermöglicht, anwendet.

7. Vorrichtung zum Überziehen der Innenwandung von Hohlbehältern verschiedener Form mit einem Überzug aus plastischen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß sie

(a) einen in ein enges langes Rohr (8), das zum Einsprühen der Harzmasse in das Innere des Behälters (1) dient, auslaufenden Trichter (10),

(b) eine mittels eines Elektromotors (11) im Trichterrohr (8) angetriebene endlose Schnecke (9),

(c) einen senkrechten Kolbenzylinder (2), durch welchen das Trichterrohr zentral durchgeht und welcher eine Zentriervorrichtung (13, 14) für das Trichterrohr (8), einen mit Kühlwasserumlauf (16) versehenen Kolben (4) und seitlich im unteren Teil Löcher (3) zum Entweichen der Luft aus dem Behälter (1), wenn sich der Kolben (4) in Hochstcllung befindet, aufweist,

(d) einen Elektromagneten (5), der bei Erregung mittels einer Hebeleinrichtung (7) den Kolben (4) an den Boden des Kolbenzylinders andrückt, und

(e) einen am Boden des Kolbenzylinders (2) angebrachten zylindrischen Fortsatz (2a), der von geringerem Durchmesser ist und in den sich der Behälterhals unter hermetischem Abschluß mittels einer Dichtung (15) einfügt,
umfaßt.