DE2412068C3 - Mit Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, und darauf mit einer organischen Verbindung überzogene Glasbehälter und Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Glasbehältern zur Herstellung eines Dreischichtenüberzugs - Google Patents
Mit Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, und darauf mit einer organischen Verbindung überzogene Glasbehälter und Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Glasbehältern zur Herstellung eines DreischichtenüberzugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft mit Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, und darauf mit einer organischen Verbindung
überzogene Glasbehälter und ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Glasbehältern, um sie
mit einer glatten bzw. gleitfähigen und abriebfesten Glasoberfläche zu versehen.
Es ist allgemein bekannt, daß Glasbehälter, wenn sie bei hoher Temperatur, z. B. 500° C, 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 eine hohe Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit besitzen, so daß die Behälter,
wenn sie miteinander in Kontakt gebracht werden, z. B. auf Transportbändern, glatt aneinandergleiten,
und daß das Glas nicht abgerieben oder beschädigt wird.
Hierfür ist eine große Anzahl von organischen Verbindungen
bekannt, die nach dem Kühlprozeß eingesetzt werden, z. B. Pulyäthylenglykole, Ester von
Polyäthylenglykolen und von Glycerin, Polyäthylene, Fettsäuren, Amide und viele andere Verbindungen.
Einige dieser organischen Verbindungen sind in Wasser löslich, andere sind hierin unlöslich.
Wenn eine wasserlösliche, organische Verbindung verwendet wird, kann die Glasoberfläc'ie nach dem
Waschen einen wesentlichen Betrag ihrer Gleitfähigkeit und ihrer Abriebfestigkeit verlieren. Daher ist es
üblich, dann ein unlösliches, organisches Material zu verwenden, wenn die Glasbehälter bei ihrer Weiterverwendung
gewaschen werden sollen. Diese unlösli-
. chen, organischen Überzüge sind im allgemeinen nicht
nur gegenüber Wasser, sondern auch gegenüber den üblicherweise zum Waschen von Glasbehältern verwendeten
Reinigungsmitteln oder Detergentien, z. B. alkalischen Lösungen, die Phosphate oder Silikate
ι» usw. enthalten können, bei Temperaturen bis zu
80° C 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
ι ~> wurde gefunden, daß der organische Überzug nach
nur wenigen Waschvorgängen in 5%iger Natriumhydroxidlösung bei 75° C weitgehend entfern«- wird und
daß danach auch der Überzug aus anorganischem Metalloxid abgebaut wird, wodurch die Glasoberfläche
.'« ihre Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit verliert. Aus
diesem Grunde wird die in Rede stehende Oberflächenbehandlung nur bei solchen Glasbehältern angewandt,
welche einmalig gebraucht werden.
:, zur Behandlung von Glasbehältern, mit dem es möglich
ist, daß sie wiederholten alkalischen Waschvorgängen widerstehen.
Es wurde nun gefunden, daß Glasbehälter, denen eine Metalloxid-Heißendbehandlung, gefolgt von ei-
tii ner 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
t. der Gleitfähigkeit und der Abriebfestigkeit verwendet
werden können.
Erfindungsgemäß werden mit Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, und darauf mit einer unlöslichen
organischen Verbindung überzogene Glasbehälter
in vorgeschlagen, die durch eine zwischen diesen beiden
Überzügen liegende Zwischenschicht aus einer Fettsäure gekennzeichnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Glasbehältern, bei dem diese in einer Heißendbe-
i, handlung mit einem Metalloxid, insbesondere Zinnoxid,
überzogen worden sind, zur Herstellung des Dreischichtenüberzugs, ist dadurch gekennzeichnet,
daß auf den Metalloxidüberzug Fettsäure aufgebracht wird, während sich die Behälter auf einer Temperatur
.n von 90° C bis 130° C befinden, und daß dann ein unlöslicher,
organischer überzug aufgebracht wird, während sich die Behälter auf einer Temperatur von
90° C bis 150° C befinden.
r> findungsgemäßen Verfahren sind ölsäure, Palmitinsäure
und Stearinsäure, wobei ölsäure bevorzugt ist. Eine geeignete Methode zum Aufbringen dieses Materials
auf die Oberflächen der Behälter besteht z. B. im Blasen eines Nebels, z. B. verdampfter ölsäure in
Der unlösliche organische Überzug, der aufgebrachtwerden
muß, wenn das Glas im Temperaturbereich von 90" C bis 150" C vorliegt, ist geeigneterweise
ein Polyolefin, ζ. Β. Polyäthylen, welches in
h, Form einer wäßrigen Emulsion aufgebracht werden
kann. Andere Beispiele sind Copolymerisate von Äthylen und Vinylacetat, Nylon.
G B-Patentschriften 1024468, 1115342, 1187783,
1187784, 1244832, 1257647 und 1270523 beschrieben.
Bisher ist nur die Verwendung von Fettsäure allein oder eines unlöslichen, organischen Materials allein
bei der Behandlung von Glasbehältern bekannt, jedoch ist dann in keinem Fall die Alkalibeständigkeit
der behandelten Behälter ausreichend. Es war daher überraschend, daß die Kombination der zwei Behandlungen
dem Glas eine Alkalibeständigkeit erteilt, welche viele Male größer ist als die durch eine Einzelbehandlung
erteilte Beständigkeit.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert:
Glasflaschen wurden unmittelbar nach dem Formen mit einer Lösung behandelt, weiche durch Umsetzung
von Zinntetrachlorid und n-Butylacetat hergestellt worden waren, wobei die fertige Lösung 10'%
Zinn (Gew./Vol.) enthielt und die Flüssigkeit auf die Flaschen durch zwei Sprühstrahlen aufgebracht
wurde, wobei jeweils einer auf beiden Seiten des Behandlungstunnels angeordnet war, der über die die
Raschen 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 der Kühleinrichtung wurden die auf 120° C abgekühlten Flaschen mit einem N;-SeI von Ölsäure
in Luft behandelt, der durch Zerstäuben von ölsäuire
in einer erhitzten Kammer erzeugt wurden war. Die
ülsäureeinspeisung wurde auf etwa 0,3 ml/min gehalten. Unmittelbar im Anschluß an diese Behandlung
und während sich die Glasflaschen auf einer Temperatur über 90° C befanden, wurden sie mit einer mit
Kaliumoleat stabilisierten Polyäthylenemulsion (Gesamtfeststoffe 0,2%) behandelt und anschließend 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 einer oder beide der Überzüge am kalten Ende weggelassen wurden 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 l%ige (Gew./Vol.) Lösung von NatriumhydroxidenthieltundaufeinerTemperaturvonSO"
C 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 4stündigen Waschperiode genügend abriebfest geblieben waren.
Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurden Flaschen der Heißendbehandlung unterworfen, woran sich
Kaltendbehandlungen mit ölsäuredampf und Polyäthylenemulsion anschlössen. Für Vergleichszwecke
wurden andere Reihen von Flaschen in derselben Weise behandelt, wobei jedoch die ülsäurebehandlung
ausgelassen wurde.
Die Flaschen wurden dann Waschvorgängen in vier aufeinanderfolgenden Bädern nach folgendem
Schema unterworfen:
| Bad | NaOH-Konzen- | Tempe | Waschzeit |
| Nr. | tration % | ratur . | (min) |
| (Gew./Vol.) | ("C) | ||
| 1 | 2,5 | 49 | 2,5 |
| 2 | 2,5 | 66 | 2,5 |
| 3 | 0,75 | 71 | 2,5 |
| 4 | 0,12 | 54 | 2.5 |
Ein Durchgang durch alle vier Bäder bildete eine
»Behandlung«, und die Flaschen wurden Waschabläufen von bis zu 30 Behandlungen unterworfen, worn
bei der Verlust der Kratzfestigkeit nach jeweils 5 Behandlungen abgeschätzt wurde. Es wurde gefunden,
daß die vollständig mit der Heißendbehandung und der doppelten Kaltendbehandlung behandelten Flaschen
erfolgreich wenigstens 30 Behandlungen ohne r, Verlust an Abriebfestigkeit widerstanden, während
die Flaschen, welche nicht mit ölsäure behandelt worden waren, praktisch die gesamte Abriebfestigkeit
nach lediglich 10 Behandlungen verloren hatten.
Claims (6)
1. Mit Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, und darauf mit einer unlöslichen organischen Verbindung
überzogene Glasbehälter, gekennzeichnet durch eine zwischen diesen beiden Überzügen
liegende Zwischenschicht aus einer Fettsäure.
2. Verfahren zur Behandlung von Glasbehältern, bei dem diese in einer Heißendbehandlung
mit einem Metalloxid, insbesondere Zinnoxid, überzogen worden sind, zur Herstellung des Dreischichtenüberzugs
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metalloxid überzug Fettsäure aufgebracht wird, während sich die Behälter
auf einer Temperatur von 90° C bis 130° C befinden, und daß dann ein unlöslicher, organischer
Überzug aufgebracht wird, während sich die Behälter auf einer Temperatur von 90° C bis
150° C befinden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fettsäure ölsäure verwendet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure in Form eines
Nebels aufgebracht wird, der durch Zerstäuben der Säure in einer erhitzten Kammer hergestellt
worden ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unlösliche organische
Überzug ein Polyolefin, ein Äthylen-Vinylacetat-CopoIymerisat
oder Nylon enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unlösliche organische
Überzug Polyäthylen ist.
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