DE2412068A1

DE2412068A1 - Verfahren zur behandlung der oberflaeche von glasbehaeltern und nach dem verfahren hergestellte glasbehaelter

Info

Publication number: DE2412068A1
Application number: DE2412068A
Authority: DE
Inventors: David Vivian Eckett; Christopher Hillary Ellen
Original assignee: United Glass Ltd
Current assignee: OI Glass Ltd
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1974-09-19
Also published as: IE38988B1; JPS5438955B2; AU6655874A; CH588421A5; JPS5026683A; LU69624A1; FR2221413B3; DE2412068C3; DE2412068B2; ZA741510B; BE812271A; IE38988L; AU477336B2; NL7403370A; IT1015845B; FR2221413A1; GB1408346A; CA1041846A; US3920869A

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den 13. ViiiZ 1974 Lo/Sv - U 2000

UNITED GLASS LIMITED
Kingston Road, Staines, Middlesex England

Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Glasbehältern und nach dem Verfahren hergestellte Glasbehälter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Glasbehältern, insbesondere von Glasflaschen, um die Behälter mit einer glatten bzw. schlüpfrigen und abriebfesten Glasoberfläche zu versehen.

Es ist allgemein bekannt, daß Glasbehälter, wenn sie bei hoher Temperatur, z.B. ^00⁰G, mit einer Metallverbindung, z.B. Zinntetrachlorid, behandelt werden, und die Behälter dann nach dem Abkühlen weiter mit einer geeigneten, organischen Verbindung behandelt werden, diese behandelten Glasbehälter Oberflächen besitzen, welche einen hohen Wert der Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit besitzen, so daß die Behälter, wenn sie miteinander in Kontakt gebracht werden, z.B. auf Handhabungs- und Füllbändern, glatt aneinandergleiten und daß das Glas nicht abgerieben oder beschädigt wird.

409338/0863

DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 TEL. (089) 2242 II. TELEX OS-29672PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77O62-8OS

Eine große Anzahl von organischen Verbindungen sind zur Behandlung der Glasbehälter nach dem Kühlprozeß bekannt. Diese bekannten Verbindungen schließen Polyäthylenglykole, Ester von PoIyäthylenglykolen und von Glycerin, Polyäthylene, Fettsäuren, Amide und viele andere Verbindungen ein. Einige dieser organischen Verbindungen sind in Wasser löslich, andere sind hierin unlöslich. Wenn eine lösliche, organische Verbindung zur Behandlung verwendet wird, kann die Glasoberfläche nach dem Waschen einen wesentlichen Betrag ihrer Gleitfähigkeit und ihrer Abriebfestigkeit verlieren, daher ist es üblich, ein unlösliches, organisches Material bei der Behandlung von Glasbehältern zu verwenden, welche bei ihrer Weiterverwendung gewaschen werden sollen. Diese unlöslichen, organischen Überzüge sind in vernünftigen Grenzen nicht nur gegenüber Wasser sondern auch gegenüber den üblicherweise zum Waschen von Glasbehältern verwendeten Reinigungsmitteln oder Detergentien, z.B. alkalischen Lösungen, die Phosphat' oder Silikate usw. enthalten können, bei Temperaturen bis zu 8O⁰G beständig. Dennoch bieten selbst die am stärksten unlöslichen organischen Überzüge, die derzeit bekannt sind, nur einen begrenzten Schutz gegenüber einem wiederholten^ alkalischen Waschen, und es wurde gefunden, daß der organische Überzug nach nur wenigen Waschvorgängen in 5 #iger Natriumhydroxidlösung bei 7 5° C weitgehend entfernt wird, und daß der Überzug aus anorganischem Metalloxid abgebaut wird, wodurch die Glasoberfläche nicht gleitend und gegenüber einer Beschädigung durch Abrieb empfänglich gemacht wird. Aus diesem Grunde ist es üblich, nur die Oberflächen von Glasbehältern, welche fürden einmaligen Gebrauch vorgesehen sind, zu behandeln, so daß das Waschproblem nicht auftritt. Daher wäre es zwecklos, die oben beschriebene Behandlung z.B. auf zurückgenommene Bier- oder Milchflaschen anzuwenden, welche durchschnittlich 30 bis 40 mal verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Behandlung von Glasbehältern, wodurch es möglich ist, daß sie wiederholten, alkalischen Waschvorgängen widerstehen.

409838/0863

Es wurde nun gefunden, daß Glasbehälter, denen eine Metalloxid-Heiß endbehandlung gefolgt von einer besonderen Kombination von Kaltendbehandlungen erteilt worden ist, eine unerwartet hohe Beständigkeit gegenüber einem alkalischen Waschen aufweisen, und daß in dieser Weise behandelte Behälter viele Male unter normalen Bedingungen ohne Verlust der Eigenschaften der Gleitfähigkeit und der Abriebfestigkeit verwendet werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Glasbehältern, welche einer Metalloxid-Heißendbehandlung unterworfen worden sind, zeichnet sich daher dadurch aus, daß ein Überzug einer Fettsäure auf die Glasoberfläche aufgebracht wird, während sich das Glas auf einer Temperatur im Bereich von 90 0 bis 130 G befindet, und daß dann ein unlöslicher, organischer Überzug aufgebracht wird, während sich das Glas auf einer Temperatur im Bereich von 90⁰C bis 15O⁰C befindet.

Geeignete Fettsäuren zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Ölsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure, wobei Ölsäure bevorzugt ist. Eine geeignete Methode zumAufbringen dieses Materials auf die Oberflächen der Behälter besteht z.B. durch Blasen eines Nebels von z.B. verdampfter Ölsäure in Luft rings um die Behälter.

Der unlösliche, organische Überzug, der aufgebracht werden muß, wenn das Glas im Temperaturbereich von 90⁰C bis 150⁰C vorliegt, ist geeigneterweise ein Polyolefin, z.B. Polyäthylen, welches in Form einer wässrigen Emulsion aufgebracht werden kann. Andere Beispiele umfassen ein Copolymerisat von Ätjylen und Vinylacetat, Nylon oder einen der .großen Anzahl von Stoffen, welche zum Auftrag auf Glasbehälter als unlöslicher Überzug am kalten Ende bekannt sind.

Wie bereits beschri&en, folgt der schrittweise Auftrag einer Fettsäure und eines unlöslichen, organischen Überzuges auf die

409838/0863

Glasoberfläche der "Heißendbehandlung" der Glasoberfläche zur Bildung eines Metalloxidüberzuges hierauf. Es sind viele solcher "Heißendbehandlungen¹¹ bekannt, und alle können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden. Beispiele solcher Behandlungen sind in den GB-Patentschriften 1 024 468, 1 115 342, 1 187 783, 1 187 784, 1 244 832, 1 257 647 und 1 270 523 beschrieben.

Die Verwendung einer Fettsäure alleine oder eines unlöslichen, organischen Materials alleine bei der Behandlung von Glasbehältern ist an sich bekannt, jedoch ist in keinem Fall die Alkalibeständigkeit der behandelten Behälter ausreichend, um die Gleitfähigkeit und den Abriebwiderstand für mehr als eine kleine Anzahl von Verwendungen aufrechtzuerhalten. Es war daher überraschend und vollständig unerwartet, daß die Kombination der zwei Behandlungen dem Glas eine Alkalibeständigkeit erteilt, welche viele Male größer ist als die durch eine Einzelbehändlung erteilte Beständigkeit.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Glasflaschen wurden unmittelbar nach dem Formen mit einer Lösung behandelt, welche durch Umsetzung von Zinntetrachlorid und n-Butylacetat hergestellt worden war, wobei die fertige Lösung 10 # Zinn (Gew./Vol.) enthielt und die Flüssigkeit auf die Flaschen durch zwei Sprühstrahlen aufgebracht wurde, wobei einer auf beiden Seiten des Behandlungstunnels angeordnet war, der über die die Flaschen von der Formmaschine zu einer Kühleinrichtung fördernden Fördereinrichtung aufgesetzt war. Der Durchsatz durch jeden Sprühstrahl betrug 3>0 ml/min. Nach der Behandlung wurden die Flaschen in die Kühleinrichtung überführt, in welcher sie der normalen Kühlbehandlung unterworfen wurden. Am Ende des Kühlschemas, wenn sich die Flaschen auf einer Temperatur von annähernd 120 C befanden, wurden die Flaschen mit einem Nebel von ölsäure behandelt, der durch Zerstäuben von ölsäure in einer er-

409838/0863

— ErKammer erzeugt worden war, und es wurde der Kontakt einer Mischung der mit Luft verdampften Ölsäure mit den Flaschen ermöglicht. Die Ölsäureeinspeisung wurde auf dwa 0,3 ml/ min gehalten. Unmittelbar im Anschluß an diese Behandlung und während sich die Glasflaschen auf einer Temperatur von größer als 90⁰O befanden, wurden sie mit einer mit Kaliumoleat stabilisierten Polyäthylenemulsion (Gesamtfeststoffe 0,2 #) behandelt, und anschließend wurden die Flaschen auf Zimmertemperatur abgekühlt.

Andere Reihen von Flaschen wurden für Vergleichszwecke unter Befolgung der oben angegebenen Arbeitsweise hergestellt, wobei jedoch entweder der am heißen Ende aufgebrachte Überzug weggelassen wurde oder eineroder beide der Überzüge am kalten Ende weggelassen wurde oder wobei alle Überzüge weggelassen wurden.

Proben jeder dieser Reihen von Flaschen wurden dann auf Alkalibeständigkeit untersucht, indem die Flaschen in ein Bad eingesetzt wurden, welches eine wässrige 1 #ige (Gew./Vol.) Lösung von Natriumhydroxid enthielt und auf einer Temperatur von 80°G gehalten wurde. Nach 4 Stunden bei dieser Temperatur wurden die Flaschen aus dem Bad entnommen, abgespült und auf Abriebfestigkeit untersucht, wobei als Vergleichsstandard einige Flaschen einer jeden Reihe, welche nicht der Alkaliwäsche unterworfen worden waren, verwendet wurden. Es wurde gefunden, daß nur die vollständig mit der Heißendbehandlung und der doppelten Kaltendbehandlung behandelten Flaschen nach der 4—stündigen Waschperiode einen wesentlichen Wert an Abriebfestigkeit beibehalten hatten.

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden Flaschen mit einer Heißendbehandlung behandelt, woran sich Kaltendbehandlungen mit Ölsäuredampf und Polyäthylenemulsion anschlossen. Für Vergleichszwecke wurden andere Reihen von Flaschen in derselben Weise be-.handelt, wobei jedoch die Ölsäurebehandlung ausgelassen wurde.

409838/0863

Die Flaschen wurden dann Waschvorgängen in vier aufeinanderfolgenden Bädern nach folgendem Schema unterworfen:

Bad Nr. NaOH - Konzentration Temperatur Waschzeit

# (Gew.AoI.) (⁰C) (min)

1 2,5

2 2,5

3 0,75 4- 0,12

Ein Durchgang durch alle vier Bäder bildete eine "Behandlung", und die Flaschen wurden Waschabläufen von bis zu 30 Behandlungen unterworfen, wobei der Verlust der Kratzfestigkeit nach jeweils 5 Behandlungen abgeschätzt wurde. Es wurde gefunden, daß die vollständig mit der Heißendbehandlung und der doppelten Kaltendbehandlung behandelten Flaschen erfolgreich wenigstens 30 Behandlungen ohne Verlust an Abriebfestigkeit widerstanden, während die Flaschen,welche nicht mit ölsäure behandelt worden waren, praktisch die gesamte Abriebfestigkeit nach lediglich 10 Behandlungen verloren hatten.

49	2,5
66	2,5
71	2,5
54	2,5

- Patentansprüche -

409838/0883

Claims

Patentansprüche

■•!.!Verfahren zur Behandlung eines Glaebehälters, der einer Metall-V/ oxid-Heißendbehandlung unterzogen worden ist, dadurch g e ken.η zeichnet, daß ein Überzug einer Fettsäure auf die Glasoberfläche aufgebracht wird, während sich das Glas auf einer Tempeiebur im Bereich von 90 0 bis 130 0 befindet, und daß dann ein unlöslicher, organischer Überzug aufgebracht wird, während sich das Glas auf einer Temperatur im Bereich von 90⁰G bis 150°C befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure Ölsäure verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich η e t, daß die Fettsäure in Form eines Nebels aufgebracht wird, der durch Zerstäuben der Säure in einer erhitzten Kammer hergestellt worden ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g e k e η η ze i c hn et, daß der unlösliche, organische überzug ein Polyolefin, ein Äthylen-Vinylacetatcopolymerisat oder Nylon enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unlösliche, organische Überzug Polyäthylen ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Heißendbehandlung des Behälters der Glasoberfläche einen Überzug aus Zinn(IV)-oxid gibt.
7« Glasbehälter, dadurch gekennz eichnet, daß er nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 behandelt worden ist.

409838/0863
8. Glasbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Dreischichtenoberflächenüberzug trägt, wobei der Überzug umfaßt:

(a) eine Schicht eines Metalloxids auf der Glasoberflache;

(b) eine Schicht einer Fettsäure, welche über der Metalloxidschicht liegt und

(c) eine Schicht einer unlöslichen, organischen Verbindung, welche über der Fettsäureschicht liegt.

409838/0863