DE2443296A1

DE2443296A1 - Verfahren zur behandlung von glasbehaeltern

Info

Publication number: DE2443296A1
Application number: DE19742443296
Authority: DE
Inventors: Christopher John Battye; Roger John Dorey
Original assignee: United Glass Ltd
Current assignee: OI Glass Ltd
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1975-03-13
Also published as: GB1425134A

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München," den jg ^p «,. P/Sv-Ü 2001

UNITED GIASS LIMITED

Kingston Road, Staines, Middlesex,

England

Verfahren zur Behandlung von Glasbehältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Glasbehältern zur Herstellung von Glasbehältern, weiche wesentlich beständiger gegenüber Abrieb als nichtbehandelte Behälter sind»

Es ist an sich bekannt, daß Glasbehältern ein wesentlicher Widerstand gegenüber Abrieb erteilt werden kann, indem ein Metalloxidüberzug auf die Oberfläche aufgebracht wird, während sich das Glas auf einer Temperatur von mehreren 1OO°O befindet, und dann anschließend ein Gleitmittel auf die Glasoberfläche aufgebracht wird, während die Temperatur des Glases im Bereich von 100-20O⁰G liegt. In der Praxis wird die erste dieser Behandlungen bald, nachdem die Glasbehälter geformt wurden und bevor sie in den Kühlofen eintreten, durchgeführt, und eine Anzahl von Methoden werden zur Durchführung dieser Behandlung angewandt einschließlich des Kontaktes der Glasoberfläche mit Metallhalogeniden in Dampfform, metallorganischen Verbindungen in Dampfform und

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metallorganischen Verbindungen in flüssiger Form, siehe z.B. die britischen Patentschriften 1 024 468, 1 115 342, 1 187 783, 1 187 784, 1 257 647 und 1 312 121 der Anmelderin. ι

Die zweite Behandlung wird normalerweise durchgeführt, wenn die Glasbehälter aus dem Kühlofen oder der Kühleinrichtung austreten, und da die Behälter in dieser Stufe im allgemeinen in Reihen auf einem breiten Band angeordnet sind, wird üblicherweise ein Material in Form eines Flüssigkeitsstrahles aus einer sich hin*- und herbewegenden Sprühstation aufgebracht. Das in diesem Fall aufgebrachte Material kann z,B. ein Polyäthylenglykol oder eine Polyäthylenemulsion sein. Alternativ können die Behälter mit dem Dampf einer Fettsäure behandelt werden, indem sie durch eine Haube geführt werden, in welcher ein solcher Dampf zirkuliert wird. Es haben sich mehrere Materialien als geeignet zur Behandlung von Glas mit einem organischen Gleitmittel oder Schmiermittel nerausgestellt, und für diesen Zweck sind eine ganze Reihe von, Materialien erhältlich.

Jedoch ist es bei allen bislang bekannten Methoden erforderlich, zwei getrennte Behandlungen, wie sie zuvor beschrieben wurden, durchzuführen, nämlich eine vor dem Kühlen und eine nach dem Kühlen, um die gewünschte Abriebfestigkeit der Oberfläche der Glasbehälter zu erreichen. Verschiedene Typen von Behandlungsmaschinen sind für jede dieser beiden Behandlungen erforderlich, und vom praktischen Gesichtspunkt aus kann dies zusätzliche Schwierigkeiten und Kosten bei der Installation und der Wartung der beiden Ausrüstungsarten wie auch zusätzliche Kosten bei der überwachung der Einrichtung an jedem Betriebeort mit sich bringen. Darüberhinaus ist es bei der Art und Weise, in welcher die zweite Behandlung normalerweise durchgeführt wird, nicht immer möglich, alle Teile der· Oberfläche und alle Oberflächen der Behälter gleichförmig jsu behandeln, weiterhin kann es schwierig werden, ein Wandern des Sprühmaterials in das Innere der Behälter zu vermeiden. .

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Behandlung von Glasbehältern, so daß die behandelten Behälter einen angemessenen Abriebwiderstand besitxen, wobei die Behandlung, bevor die Glasbehälter gekühlt werden, vollständig durchgeführt wird und weiter unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß die Behandlung in wirksamer Weise in den Bereichen der äußeren Oberflächen, welche eine solche Behandlung erfordern, durchgeführt wird, während vor allem aus praktischen Gründen die innenliegende Oberfläche überhaupt nicht behandelt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem die Metalloxidbehandlung durchgeführt wird und gleichzeitig in derselben Behandlungshaube durch Sprühauftrag eine Lösung, Emulsion oder Suspension von einem temperaturbeständigen, polymeren Material aufgetragen wird. °

Unter dem Ausdruck "temperaturbeständigen, polymeren Material", wie er in der Beschreibung verwendet wird, ist ein Material zu verstehen, welches vollständig oder teilweise organischer Natur sein kann und welches praktisch gegenüber einer Oxidation oder einem thermischen Abbau beständig ist, wenn es bei einer Temperatur bis zu 550 G für eine Zeitspanne von mehreren Minuten gehalten wird.

Die Metalloxidbehandlung kann unter anderem eine beliebige der in den zuvorgenannten britischen Patentschriften genannten Behandlungen sein. Sie kann z.B. umfassen: das Besprühen der heißen Behälter mit einer organischen Titanverbindung mit hohem Zernetzungspunkt, wie sie in der GB-PS 1 024 468 beschrieben sind, oder das Besprühen der Behälter mit einer Lösung od')ν Dispersion einer Zinnverbindung in einer organischen Flüssigkeit, wie dies in der GB-PS 1 115 342 beschriet <>r int, oder das Besorühen ^rU r Behälter mit einer

M bindung von Titan ode·^ iinn, wie dies in den GB--5 O 9 8 1 1 / 1 J 7 2

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PS 1 187 783 und 1 187 784 beschrieben ist; oder das Besprühen der Behälter mit einer Vielzahl von Reagentien, wie dies in den GB-PS 1 257 54-7 und 1 312 121 beschrieben ist. Viele andere Methoden und Reagentien sind zur Behandlung von heißen Glasbehältern bekannt; um auf ihren Oberflächen abriebfeste Metalloxidüberzüge oder -beschichtungen herzustellen, und alle diese Methoden sind bei der hier beschriebenen Metalloxidbehandlung in Betracht zu ziehen.

In den Fällen, in denen die Metalloxidbehandlung durch Inkontaktbringen der heißen Glasbehälter mit dem Dampf einer Metallverbindung durchgeführt wird, wird die Lösung, Emulsion oder Suspension des temperaturbeständigen, polymeren Materials auf die Behälter in derselben Haube oder Kammer, wie sie zum Aufbringen der Metallverbindung verwendet wird, jedoch unabhängig hiervon, aufgetragen. Alternativ kann es vorteilhaft sein, wenn die Metalloxidbehandlung durch Aufbringen einer flüssigen Verbindung in Sprühform durchgeführt wird , das temperaturbeständige, polymere Material als Lösung, Emulsion oder Suspension in das flüssige, metallhaltige Material einzugeben, so daß beide Behandlungen in einem einzigen Sprühauftrag durchgeführt werden. In allen Fällen kann die Menge an aufgetragenem, temperaturbeständigem, polymerem Material und der Ort des Auftragens in wirksamer Weise durch die Strömungsrate der aufgesprühten Lösung, Emulsion oder Suspension, durch die Anzahl und die Lage der verwendeten Sprühstrahlen und durch die Winkel, in denen die Sprühstrahlen auf die Glasbehälter gerichtet sind, gesteuert werden. Wenn sichergestellt wird, daß die Sprühstrahlen von dem Hals der Behälter weggerichtet sind, kann z.B. eine Verunreinigung der Innenoberfläche auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Geeignete, temperaturbeständige, polymere Materialien, welche beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, umfassen: Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polyimide, PoIyimidamide, Polybenzoxazol und eine Vielzahl von verwandten Ver-

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bindungeru Zum Auftrag auf Glasbehälter gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es sehr vorteilhaft, wenn das Material in einem fein unterteilten Zustand hergestellt und dann in einem geeigneten Lösungsmittel ₉ vorzugsweise Wasser, aufgelöst _s emulgiert oder suspendiert wird. Vorzugsweise besitzt das polymere Material eine Teilchengröße von nicht größer als 100 um und besonders bevorsugt ist die Teilchengröße wesentlich kleiner als 50 am. Das verwsndungsfertige, aufbereitete Material sollte vorzugsweise 10-20 Gew.-^ an Polymerisat enthalten, Jedoch sind auch größere oder kleinere Konzentrationen möglich. Das temperaturbeständige, polymere Material kann auf die Glasbehälter aufgebracht v/erden, während sich diese auf einer Temperatur von größer als 450⁰G befinden, oder alternativ kann es vorteilhaft sein, die Behälter rasch auf eine Oberflächentemperatur unterhalb von 450⁰O abzukühlen, das Polymerisat aufzubringen und dann die Behälter sich auf eine ' Temperatur oberhalb von 55O°C zum Entspannen wieder aufheizen zu lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der f>lgenden 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 Gew«/Vol»~# Zinn enthielt. Die Flüssigkeit wurde auf die Flaschen mittels zwei Sprühstrahlen, eine auf jeder Seite eines Behandlungstunnels aufgebracht, wobei dieser/aas ' Förderband, das die Flaschen von der Formmaschine zu einem Kühlofen trug, aufgesetzt war. Der Durchsatz von jedem Sprühstrahl betrug 3?0 ml/min»

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Die Behälter wurden, während sie sich in dem Behandlungstunnel befanden, ebenfalls einem Auftrag einer wässrigen Suspension von Polyphenylensulfid unterzogen, wobei diese Suspension durch Verdünnen einer im Handel erhältlichen Polyphenylensulfid-Suspension (Warenbezeichnung Ryton) mit entionisiertem Wasser hergestellt worden war, so daß das fertige Material 15 Gew.-# fein zerteilte Feststoffe enthielt. Die Suspension wurde mittels vier Sprühpistolen (Fabrikat Binks-Bullows L540) aufgebracht, wobei jede über eine 2 ml/min liefernde Dosierpumpe versorgt wurde. Es wurde Zerstäubungsluft mit 2,8 kp/cm verwendet.

Nach der Behandlung in dem Tunnel wurden die Flaschen in normalerweise in einem Kühlofen abgekühlt bzw. entspannt, und dann auf Anwesenheit von Gleitfähigkeit und organischem Material auf der Oberfläche untersucht, wobei ein Vergleich mit Flaschen angestellt wurde, die der Behandlung mit der Zinnverbindung, jedoch nicht der Behandlung mit dem Polyphenylensulfid unterzogen worden waren. Hierbei wurde gefunden, daß die mit Polyphenylensulfid behandelten Flaschen eine größere Gleitfähigkeit als die nicht so behandelten Flaschen besaßen, und Kontaktwinkelmessungen mit wässrigen Lösungen zeigten die Anwesenheit eines organischen Materials auf der Oberfläche der gekühlten bzw. entspannten Flaschen, wobei dieses Material auf den Flaschen nicht vorlag, die die Polypenylensulfidbehandlung nicht erhalten hatten.

Beispiel 2

Dieses Beispiel wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 1 jedoch mit der Ausnahme durchgeführt, daß als organisches Material eine wässrige Suspension mit 15 # Feststoffen eines Polyimids (Warenbezeichnung Keramid 601 polyimide von May and Baker Ltd.) verwendet wurde. Es wurde gefunden, daß die mit dem Polyimidharz be handelten Flaschen nach dem Kühlen bzw· Entspannen Gleitfähigkeit und Anwesenheit von organischem Material auf der Oberfläche zeigten.

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Beispiel 5

Dieses Beispiel wurde in ähnlicher Weise wie Beispiel 1 Jedoch mit der Ausnahme durchgeführt, daß das verwendete organische Material eine 15 #ige wässrige Suspension eines Polyimidamids (Warenbezeichnung Amoco All polyimide-amide) war. Es wurde gefunden, daß die mit dem Polyimidamidharz behandelten Flaschen nach dem Kühlen bzw. Entspannen Gleitfähigkeit aufwiesen und die Anwesenheit von organischem Material auf der Oberfläche zeigten.

Beispiel 4 ...".._

Dieses Beispiel wurde wiederum in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 jedoch mit der Ausnahme durchgeführt, daß das verwendfcte, organische Material Polybenzoxazol (Warenbezeichnung PBO3 von Yorkshire Chemicals Ltd.) war. Es wurde als 7»5 #ige Lösung in N-Methylpyrrolidin aufgebracht. Es wurde gefunden, daß die Flaschen, die der Behandlung mit den Polybenzoxazol unterzogen worden waren, nach dem Kühlen bzw. Entspannen Gleitfähigkeit aufwiesen und Anwesenheit von organischem Material auf der Oberfläche zeigten.

Beispiel 5

Dieses Beispiel wurde ebenfalls in ähnlicher Weise wie Beispiel 1 jedoch mit der Ausnahme durchgeführt, daß die Zinnbehandlung die Reaktion der Glasbehälter mit dem Dampf von Zinntetrachlorid umfaßte, wobei dieser durch Durchleiten von trockener Luft durch flüssiges Zinntetrachlorid erzeugt wurde und daß der gesättigte Dampf so in den Behandlungstunnel eingeführt wurde, daß die Flaschen dem Zinntetrachloriddampf ausgesetzt waren. Es wurde gefunden, daß die Flaschen, welche mit dem Zinntetrachloriddampf und anschließend mit der Polyphenylensulfid-Suspensiön behandelt worden waren, eine größere Gleitfähigkeit als Flaschen zeigten, die lediglich eine Zinntetrachloridbehandlung erfahren hatten.

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Beispiel 6

Eine Suspension von fein zerteiltem Polyphenylensulfid in n-Butylacetat wurde hergestellt, so daß das Polymerisat 10 Gew.-# des Gemisches bildete. Die/Suspension wurde durch einei Standardsprühkopf bei einer Strömungsrate von 10 bis ml/min auf Glasbehälter aufgebracht, welche gerade geformt worden waren und sich auf einer Temperatur von 500⁰O befanden, und zwar gleichzeitig mit dem Aufbringen eines flüssigen, zinnorganischen Materials auf die Behälter, das wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt worden war. Nach der Behandlung wurden die Behälter in normaler Weise gekühlt und nach dem Entspannen wurde gefunden, daß die Behälter eine wesentliche Abriebfestigkeit besaßen, während Glasbehälter ohne jede Behandlung oder Glasbehälter mit nur einer Behandlung mit Metalloxid relativ schlechte Abriebfestigkeit aufwiesen.

- Patentansprüche 50981 1/1072

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Behandlung von Glasbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter nach dem Formen und vor dem Kühlen bzw. Entspannen der Einwirkung eines Materials unterworfen werden, welches einen Metalloxidüberzug auf ihrer Oberfläche bildet, und der Einwirkung eines aufgesprühten Reagens, das , eine Lösung, Emulsion oder Suspension eines temperaturbeständigen, polymeren Materials enthält, unterworfen werden, und daß die Behälter danach gekühlt bzw. entspannt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als einen Metalloxidüberzug bildendes Material eine Zinnverbindung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als polymeres Material Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, ein Polyimid, ein Polyimidamid oder Polybenzoxazol verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Lösung, Emulsion oder Suspension verwendet wird.
5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Material vor dem Auflösen, Emulgieren oder Suspendieren in einem fein zerteilten Zustand vorliegt.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein polymeres Material verwendet wird, welches eine Teilchengröße von weniger als 100 am und insbesondere von weniger als 50 um besitzt.

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7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine Lösung, Emulsion oder Suspension von polymerem Material verwendet wird, welche von 1O bis 20 Gew»-# polymeres Material enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid bildende Material und die Lösung, Emulsion oder Suspension des polymeren Materials miteinander vermischt und auf die Behälter über denselben Sprühstrahl aufgesprüht werden.
9. Behandelte Glasbehälter, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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