DE60221015T2

DE60221015T2 - Behälter oder deckel aus thermoplastischem material und verfahren zu seiner behandlung

Info

Publication number: DE60221015T2
Application number: DE60221015T
Authority: DE
Inventors: Poul Boysen; Ole Kiilerich
Original assignee: Superfos Packaging AS
Current assignee: Superfos Packaging AS
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: US20040170784A1; EP1404533B1; CZ20033520A3; WO2002094582A1; NO20035191D0; CN1527769A; CY1107749T1; PL363978A1; PT1404533E; DK1404533T3; NO325751B1; ATE366188T1; DE60221015D1; ES2290319T3; AU2002316793B2; PL208910B1; EP1404533A1

Description

Ein Behälter oder ein Deckel aus thermoplastischem Material und ein Verfahren zur Behandlung von thermoplastischem Material, das einen Behälter oder einen Deckel aufbaut.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Behälter und einen Deckel aus thermoplastischem Material und auf eine Verwendung des Behälters und des Deckels. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Behandlung von thermoplastischem Material, das einen Behälter oder einen Deckel aufbaut, und auf eine Verwendung des Verfahrens.
Behälter und Deckel, insbesondere Behälter und Deckel für auf Wasser basierende Farben, werden normalerweise durch Spritzgießen von thermoplastischem Material in eine gewünschte Form bei erhöhten Temperaturen hergestellt. Das thermoplastische Material, welches normalerweise für solche Behälter verwendet wird, sind Polyethylen und Polypropylen und ähnliche thermoplastische Materialien. Die thermoplastischen Materialien werden aufgrund ihrer niedrigen Kosten und einfacher Handhabung in der Fertigungslinie ausgesucht und des Weiteren, weil sie im Hinblick auf den Schutz der Umwelt tragbar sind.
Wenn Behälter und Deckel aus diesen thermoplastischen Materialien für Farben, vorzugsweise auf Wasser basierende Farben, verwendet werden, wird die flüssige Farbe die Oberflächen des Deckels und die Wände des Behälters, die in Kontakt mit der flüssigen Farbe sind, bedecken. Wenn der Behälter durch Entfernen des Deckels geöffnet wird, wird das Wasser in der flüssigen Farbe zu verdampfen anfangen, und eine Schicht trockener Farbe auf den bedeckten Oberflächen hinterlassen. Während die flüssige Farbe verwendet wird, wird der Füllstand der Farbe in dem Behälter sinken und mehr von der Oberfläche der Wand des Behälters wird mit einer dünnen Schicht Farbe, die zu trockener Farbe wird, hinterlassen.
Die trockene Farbe auf den Oberflächen eines Behälters und eines Deckels, die aus thermoplastischem Material hergestellt sind, hat eine starke Tendenz, von der Oberfläche abzublättern. Die Auswirkung der von der Oberfläche ablätternden trockenen Farbe ist in vielen Situationen höchst unerwünscht.
Wenn ein Maler Farbe aus solch einem Behälter verwendet, wird er während des Arbeitstages den Behälter für mehrere Stunden offen lassen. Dies wird in dem Behälter und auf dem Deckel selbstverständlich Oberflächen mit einer Schicht trockener Farbe hervorrufen, während das Wasser aus der Farbe auf diesen Oberflächen verdampft. Wenn der Maler nicht die gesamte Farbe in dem Behälter verwendet, wird er den Deckel wieder aufsetzen, um die Farbe für den nächsten Arbeitstag aufzubewahren. Wenn der Deckel von dem Behälter entfernt wird, neigt die gehärtete Farbe dazu abzublättern, und Flocken trockener Farbe werden in die flüssige Farbe fallen, was Probleme verursacht, wenn die flüssige Farbe in einem Farbroller oder in einer Sprühpistole verwendet wird.
Das obige Problem der abblätternden trockenen Farbe wurde bislang entweder durch den Maler, der die Flocken trockener Farbe vor dem Verwenden der Farbe aufliest, oder durch Verwenden von Behältern und Deckeln aus Metall gelöst. Die erste Lösung ist für den Maler unbequem. Die zweite Lösung, das Verwenden von Behältern und Deckeln aus Metall, ist allerdings eine eher teure Lösung und nicht die beste im Hinblick auf die Umwelt. Demzufolge besteht ein Bedarf nach Behältern und Deckeln, bei denen das oben beschriebene Problem vermieden wird, und welche Behältern und Deckel auf eine kosteneffektive Weise hergestellt werden können und außerdem im Hinblick auf die Umwelt tragbar sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine alternative Lösung des oben genannten Problems bereitzustellen.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Behälter und Deckel aus thermoplastischem Material bereitzustellen, die Oberflächen aufweisen, von welchen die Neigung der Farbe, abzublättern, signifikant verringert ist.
Diese Aufgaben und andere Aufgaben werden durch die Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, erreicht.
Die Erfindung stellt Behälter und Deckel mit ausgezeichneten Eigenschaften bereit, insbesondere für eine Verwendung als Behälter und Deckel für flüssige, auf Wasser basierende Farbe. Durch Verwenden der Deckel und Behälter für flüssige Farbe wird vermieden, dass trockene Farbe von den Oberflächen abblättert und als trockene Flocken in die flüssige Farbe fällt. In den bekannten Behältern und Deckeln aus thermoplastischem Material verursachen diese Flocken im Malwerkzeug Probleme. Dadurch zeigen der Behälter und der Deckel gemäß der Erfindung eine gute Anti-Abblätter-Wirkung. Anti-Abblätter-Eigenschaften können als eine gute Fähigkeit definiert werden, um zu verhindern, dass trockene Farbe von der Oberfläche abblättert und im Wesentlichen keine trockene Farbe abblättert.
In einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Behälter aus thermoplastischem Material. Der Behälter hat vorzugsweise eine Eimerform, die einen Bodenteil mit einer unteren und oberen Oberfläche, und einen Wandteil mit einer äußeren und inneren Oberfläche enthält, wobei mindestens ein Teil der inneren Oberfläche des Wandteils mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, das eine Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, bereitstellt.
Mit dem Ausdruck „mit Wasser reagiertes Isocyanat" ist zu verstehen, dass dies das Reaktionsprodukt des mit Wasser gehärteten Isocyanats ist. Das Reaktionsprodukt kann selbstverständlich Spuren optionaler Katalysatoren und andere Additive enthalten.
Die Beschichtung hat Eigenschaften, die verhindern, dass flüssige Farbe und andere Flüssigkeiten beim Trocknen, von der beschichteten Oberfläche abblättern. Dieses Problem ist in Verbindung mit Behältern aus thermoplastischem Material, wie Polyethylen und Polypropylen, gut bekannt. Es ist bevorzugt, dass der Behälter gemäß der Erfindung aus Polypropylen hergestellt wird und im Wesentlichen eine Eimerform hat, welche die besten Eigenschaften im Hinblick auf Festigkeit, Materialverbrauch und Lagerung von flüssigem Material ergibt. Der Behälter ist vorzugsweise so angepasst, um mit einem Deckel verschlossen zu werden, um ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Abdichten zu erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Behälters gemäß der Erfindung hat die Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, eine Dicke zwischen 5 und 100 μm, und weiter bevorzugt zwischen 10 und 70 μm. Solch eine Dicke der Beschichtung ergibt die optimalen Anti-Abblätter-Eigenschaften und Verbrauch an Isocyanat.
Es ist bevorzugt, dass der Behälter eine Beschichtung hat, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, welche gleichmäßig über die beschichtete Oberfläche verteilt ist, um eine einheitliche Schicht auf der beschichteten Oberfläche bereitzustellen. Um die besten Anti-Abblätter-Eigenschaften zu erreichen, ist es außerdem bevorzugt, dass die Menge von nicht beschichteten Bereichen auf der beschichteten Oberfläche geringer als 3% des gesamten beschichteten Bereichs ist, was die besten Eigenschaften im Hinblick auf das Anti-Abblättern bereitstellen wird.
Um Behälter mit optimalen Anti-Abblätter-Eigenschaften zu erhalten, ist es bevorzugt, dass die Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, Isocyanat von 6 × 10^–4 g/cm² bis 0,125 g/cm² umfasst.
Um einen Behälter mit guten Eigenschaften für eine gewünschte Verwendung als Behälter für flüssige Farbe zu erhalten, ist es außerdem bevorzugt, dass der Bodenteil und der Wandteil des Behälters einen kreisförmig, oval, viereckig oder rechteckig geformten Querschnitt haben. Diese Formen sind für spezifische Verwendungen von Farbe bevorzugt, z. B. kann es bevorzugt sein, dass der Behälter eine viereckige oder rechteckige Form aufweist, wenn die Farbe auf Walzen verwendet werden soll.
Der Behälter kann selbstverständlich in jeder gewünschten Größe hergestellt werden, z. B. um 2 ½, 5 oder 10 Liter einer Flüssigkeit zu enthalten.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung eines Behälters, wie vorher beschrieben, und wahlweise in Kombination mit einem Deckel. Die Erfindung stellt ein geschlossenes Behältersystem zur Lagerung und zum Transport von flüssiger Farbe mit guten Anti-Abblätter-Eigenschaften bereit.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Deckel aus thermoplastischem Material. Der Deckel ist im Wesentlichen scheibenförmig, mit einer oberen und einer unteren Seite, und wahlweise mit einer Abdichtvorrichtung entlang des Rands, wobei mindestens ein Teil der unteren Seite des Deckels mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet ist, das eine Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, bereitstellt. Die Abdichtvorrichtung kann eine beliebige bekannte Vorrichtung sein, z. B. ein Schnappschloss oder ein Gewinde.
Um die besten Anti-Abblätter-Eigenschaften des Deckels gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten, ist es bevorzugt, dass die Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, eine Dicke zwischen 5 und 100 μm, und weiter bevorzugt zwischen 10 und 70 μm aufweist.
Außerdem ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Deckels die Beschichtung, die Isocyanat reagiert mit Wasser umfasst, gleichmäßig über die beschichtete Oberfläche verteilt, und die Menge der nicht beschichteten Bereiche auf der beschichteten Oberfläche ist vorzugsweise geringer als 3% des gesamten beschichteten Bereichs. Hiermit ist es möglich, die besten Anti-Abblätter-Eigenschaften zu erhalten.
Die Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, umfasst bevorzugt von 6 × 10^–4 g/cm² bis 0,125 g/cm² Isocyanat.
Um an Behälter mit verschiedenen Formen angepasst zu sein, ist es bevorzugt, dass der Deckel in verschiedenen Formen hergestellt werden kann. Vorzugsweise hat der Deckel einen kreisförmig, oval, viereckig oder rechteckig geformten Querschnitt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Deckel gemäß der vorliegenden Erfindung so angepasst, um über einer Öffnung eines Behälters angeordnet zu werden, bevorzugt mit der unteren Seite in Richtung des inneren Teils des Behälters, und stellt ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Abdichten des Behälters bereit. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die innere Oberfläche des Deckels mindestens auf der Wandseite des Behälters eine Beschichtung aufweist, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung eines Deckels gemäß der Erfindung in Kombination mit einem Behälter zur Lagerung und zum Transport von flüssiger Farbe.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Behältersystem, das einen Behälter mit mindestens einer Oberfläche umfasst, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, und einen Deckel mit mindestens einer Oberfläche, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, wobei der Behälter und der Deckel angepasst sind, um ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Abdichten des Behältersystems bereitzustellen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung von thermoplastischem Material, das einen Behälter oder einen Deckel bildet, wobei die Behandlung die Schritte umfasst:

i) Aussetzen von mindestens einer Oberfläche des Behälters oder des Deckels einer Coronabehandlung; und
ii) Aufbringen einer Isocyanatschicht auf die coronabehandelte Oberfläche; und
iii) Aufbringen von Wasser und wahlweise eines Katalysators auf die Oberfläche; und
iv) Härten der Isocyanatschicht.

Die Coronabehandlung ist bevorzugt eine herkömmliche Coronabehandlung, wahlweise kann eine Flamme oder eine Plasmabehandlung verwendet werden. Bevorzugte Isocyanate sind MDI oder TDI oder ähnliche Arten von Isocyanaten mit einem relativ niedrigen Dampfdruck.
Vorzugsweise wird das Isocyanat durch eine oder mehrere Walzen, Sprühdüsen, Pinsel oder Schwämme oder ähnliche Auftragswerke, die eine einheitliche Schicht Isocyanat auf die coronabehandelte Oberfläche aufbringen können, auf die coronabehandelte Oberfläche aufgetragen.
Gemäß dem Verfahren ist es bevorzugt, dass das Isocyanat in einer Menge aufgebracht wird, um eine Schicht Isocyanat auf der behandelten Oberfläche in einer Dicke zwischen 5 und 100 μm bereitzustellen, und noch weiter bevorzugt in einer Dicke zwischen 10 und 70 μm. Durch diese Ausführungsform des Verfahrens werden gute Anti-Abblätter-Eigenschaften in dem Behälter oder bei dem Deckel erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Isocyanat aufgebracht, um eine Schicht eines gleichmäßig verteilten Isocyanats auf der coronabehandelten Oberfläche zu erhalten, und vorzugsweise machen nicht beschichtete Bereiche auf der behandelten Oberfläche weniger als 3% des gesamten Bereichs der behandelten Oberfläche aus. Hiermit werden optimale Anti-Abblätter-Eigenschaften erzielt.
Das Isocyanat wird bevorzugt bei einer Temperatur von weniger als 60°C aufgebracht, und weiter bevorzugt bei einer Temperatur von weniger als 50°C. Dies erfolgt, um eine zu hohe oder unerwünschte Verdampfung eines Isocyanats zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Temperatur höher als 10°C, da unterhalb dieser Temperatur Isocyanat leicht kristallisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Isocyanat in einer Menge von ungefähr 6 × 10^–4 g/cm² bis 0,125 g/cm² aufgebracht. Das Aufbringen von solch einer Menge gewährleistet, dass eine stabile und dichte Beschichtung erzielt werden kann.
Gemäß dem Verfahren ist es bevorzugt, einen Katalysator zusammen mit dem Wasser auf das Isocyanat aufzubringen. Der Katalysator wird die benötigte Zeit, um das Isocyanat zu härten und mit Wasser reagiertes Isocyanat zu bilden, verringern. Der Katalysator ist vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Aminen, Zinnverbindungen oder Alkoholen gewählt.
Um die besten Resultate bei der Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zu erzielen, ist es bevorzugt, dass Schritt ii) in dem Verfahren unmittelbar nach Schritt i) folgt. Bevorzugt folgt Schritt i) dem Schritt ii) innerhalb von 5 bis 360 Sekunden, noch bevorzugter innerhalb 10 bis 120 Sekunden. Hiermit wird das bestmögliche Haften zwischen dem thermoplastischen Material und der Beschichtung, die mit Wasser reagiertes Isocyanat umfasst, erzielt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Behälter oder Deckel, der durch das oben offenbarte Verfahren erhalten wird.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des oben offenbarten Verfahrens zur Herstellung von Behältern und/oder Deckeln zur Lagerung und zum Transport von flüssiger Farbe, insbesondere auf Wasser basierende Farbe.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein Beispiel und eine Zeichnung beschrieben, wobei
1 ein Fließdiagramm eines Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt.
Beispiel
Unter Bezugnahme auf 1 werden die Behälter, die behandelt werden sollen, um eine Beschichtung aus mit Wasser reagiertes Isocyanat zu erhalten, zu einer Beladevorrichtung 1 gebracht, die die Behälter auf ein Beförderungsmittel 2 setzt.
Die Behälter haben im Wesentlichen eine Eimerform und sind aus Polypropylen hergestellt. Das Beförderungsmittel 2 transportiert die Behälter über eine Luftschleuse 3 zu einer geschlossenen Kammer. Die geschlossene Kammer ist im Hinblick auf die Umwelt notwendig. In der geschlossenen Kammer werden die Behälter einer Coronabehandlung 4 ausgesetzt, die unmittelbar von einem Aufbringen von Isocyanat 5 gefolgt wird. Das Isocyanat ist MDI und wird mit einer Sprühdüse aufgebracht. Der nächste Schritt 6 ist das Aufbringen von Wasser und einem tertiären Amin als Katalysator. Hiernach wird dem Isocyanat in einer Aushärtezone 7 ermöglicht, auszuhärten.
Nach der Behandlung verlassen die Behälter die geschlossene Kammer über eine zweite Luftschleuse 8 für ein mechanisches Handhaben, z. b. Stapeln und Verpacken 10.
Die Deckel für die Behälter werden einem ähnlichen Verfahren unterzogen.

Claims

Farbbehälter oder ein Deckel aus thermoplastischem Material, wobei der Behälter und der Deckel eine äußere und eine innere Oberfläche aufweisen, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Teil der inneren Oberfläche des Behälters oder Deckels mit einer Beschichtung, die das Reaktionsprodukt von mit Wasser gehärtetem Isocyanat enthält, beschichtet ist.
Farbbehälter oder ein Deckel nach Anspruch 1, wobei der Behälter im Wesentlichen eine Eimerform hat, enthaltend ein Bodenteil mit einer unteren und oberen Oberfläche und ein Wandteil mit einer äußeren und inneren Oberfläche.
Farbbehälter oder ein Deckel nach Anspruch 1, wobei der Deckel im Wesentlichen scheibenförmig ist, mit einer oberen und unteren Oberfläche, und enthält wahlweise eine Abdichtvorrichtung entlang des Rands.
Farbbehälter oder ein Deckel nach Ansprüchen 1–3, wobei die Beschichtung eine Dicke zwischen 5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 70 μm hat.
Farbbehälter oder ein Deckel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Beschichtung gleichmäßig über die Oberfläche verteilt ist und die Menge an nicht-beschichteten Bereichen auf der Oberfläche vorzugsweise kleiner als 3% des gesamten beschichteten Bereichs ist.
Farbbehälter oder ein Deckel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Beschichtung Isocyanat von 6 × 10^–4 g/cm² bis 0,125 g/cm² enthält.
Farbbehälter oder ein Deckel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bodenteil und Wandteil des Behälters einen kreisförmig, oval, viereckig oder rechteckig geformten Querschnitt hat.
Farbbehälter oder ein Deckel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Deckel einen kreisförmig, oval, viereckig oder rechteckig geformten Querschnitt hat.
Farbbehälter oder ein Deckel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Deckel geeignet ist, über eine Öffnung des Behälters gesetzt zu werden, vorzugsweise mit der unteren Oberfläche in Richtung des inneren Teils des Behälters, und ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Abdichten des Behälters bereitzustellen.
Verwendung eines Farbbehälters und eines Deckels nach Ansprüchen 1 bis 9 zur Lagerung und zum Transport von flüssiger Farbe.
Behältersystem, enthaltend einen Behälter und einen Deckel nach Ansprüchen 1 bis 9, wobei der Behälter und der Deckel geeignet sind, ein im Wesentlichen luftundurchlässiges Abdichten des Behälters bereitzustellen.
Verfahren zur Behandlung von thermoplastischem Material, das einen Farbbehälter oder einen Deckel bildet, mit einer äußeren und inneren Oberfläche, die Schritte enthaltend: i) Aufbringen einer Isocyanatschicht auf die innere Oberfläche des Behälters oder Deckels, ii) Aufbringen von Wasser und wahlweise eines Katalysators auf die innere Oberfläche; und iii) Härten der Isocyanatschicht.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verfahren vor Aufbringen einer Isocyanatschicht des Weiteren einen Schritt des Aussetzens von mindestens einer Oberfläche des Farbbehälters oder Deckels einer Koronabehandlung enthält.
Verfahren nach Ansprüchen 12 oder 13, wobei das Isocyanat auf die innere Oberfläche durch eine oder mehr Walzen, Sprühdüsen, Pinsel oder Schwämme aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei Isocyanat in einer Menge aufgebracht wird, um eine Isocyanatschicht mit einer Dicke zwischen 5 und 100 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 70 μm bereitzustellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei Isocyanat aufgebracht wird, um auf der Oberfläche eine Schicht von gleichmäßig verteiltem Isocyanat zu erhalten, vorzugsweise machen nicht-beschichtete Bereiche auf der Oberfläche weniger als 3% des gesamten Bereichs der Oberfläche aus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei Isocyanat bei einer Temperatur von weniger als 60°C, vorzugsweise weniger als 50°C aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei Isocyanat in einer Menge von 6 × 10^–4 g/cm² bis 0,125 g/cm² aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Katalysator aus der Gruppe bestehend aus Aminen, Zinnverbindungen oder Alkoholen ausgesucht ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei Schritt ii) sofort nach Schritt i) folgt.
Farbbehälter oder Deckel, erhalten durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20.
Verwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 12 bis 20 zur Herstellung von Farbbehältern und/oder Deckeln zur Lagerung und zum Transport von flüssiger Farbe.