DE69302787T2 - Verfahren zur Herstellung von Reliefbeschichtungen auf Gegenständen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen gemäß der Präambel von Anspruch 1 und insbesondere Verfahren zur Herstellung von Relietbeschichtungen mit neuem und attraktivem Charakter auf den äußeren Oberflächen von Gegenständen. Der Begriff "Reliefbeschichtungen", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf Beschichtungen, gekennzeichnet durch lokale, dreidimensionale Unregelmäßigkeiten der Oberfläche oder Variationen in der Kontur, wie Vertiefungen oder Erhöhungen, die in der Beschichtungsmasse und aus dieser selbst gebildet werden und die gut zu sehen und/oder taktil bzw. tastbar sind.
• Es ist oftmals wünschenswert, um den Verbraucher anzusprechen und zur Produktidentifikation, Kosmetikbehälter oder -verpackungen bereitzustellen, mit einem äußeren Erscheinungsbild oder Dekor, das neu oder ungewöhnlich und gleichfalls attraktiv und unterscheidungskräftig ist. In einem wichtigen Aspekt betrifft die Erfindung insbesondere die Herstellung von Reliefbeschichtungen für derartige Behälter oder Verpackungen.
• Beispiele für geeignete Kosmetikverpackungen zur Beschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind im allgemeinen zylindertörmige, starre Behälter aus Plastik oder Metall, die für Lippenstift, Wimperntusche und dergleichen verwendet werden. Diese Behälter haben gewöhlich glatte Oberflächen, die bloß sein können oder bedeckt mit einer glatten transparenten oder farbigen Beschichtung. Die Verschiedenartigkeit der ästhetischen Effekte, die geeigent sind, so kreiert werden zu können, ist jedoch limitiert. Desweiteren sind Fehler bzw. Flecken oder Defekte in einer glatten Oberfläche leicht zu sehen. Es ist bekannt, das Oberflächenerscheinungsbild von Kosmetikbehältern mit dreidimensionalen Designelementen zu verbessern, durch Formen, Prägen oder Anbringen von Reliefmerkmalen. Aber diese Hilfsmittel bringen eine komplexe Fertigung oder Montage mit sich und wiederum ist der Bereich von Effekten, die dadurch erhalten werden können, beschränkt.
• Im allgemeinen ist bekannt, Gegenstände mit mehrfarbigen Beschichtungen bereitzustellen, ebenso wie Beschichtungen, die einen gewissen Grad an Relief oder Rauhigkeit aufweisen, wie Runzel- bzw. Kräuselbeschichtungen. Soweit diese bekannten Beschichtungsverfahren auf Kosmetikverpackungen anwendbar sind, sind sie auch limitiert bzgl. der Typen von dekorativen Effekten, die sie verleihen können.
• Für Kosmetikbehälter, die gewöhnlich in der Handtasche des Verwenders getragen werden, und die wiederholt geöffhet werden zur Entnahme eines Teils des Inhalts, ist es wichtig, daß jede Beschichtung oder anderes Oberflächenerscheinungsmerkanal beständig ist sowohl gegenüber Abnutzung bzw. Abrieb (durch Gegenstände in den Handtaschen) als auch gegenüber Chemikalien (der enthaltenen Kosmetika), die mit dem Kosmetikbehälter bei der normalen Verwendung in Kontakt kommen können. Diese Erfordernisse bürden Zwänge auf bezüglich der Kreation von dekorativen Effekten. Ein Verfahren umfassend die Schritte des Oberbegriffs von Anspruch list in der GB-A-855 152 veröffentlicht.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung einer Reliefbeschichtung mit dem Aussehen von Flüssigkeitstropfen auf einer ausgedehnten Oberfläche eines Gegenstandes, um den Gegenständen ein "nasses" Aussehen zu verleihen. In diesem weitesten Sinne umfaßt das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Schritte des Aufbringens einer Beschichtung auf eine ausgedehnte Oberfläche eines Gegenstandes, wobei der Schritt des Aufbringens das Besprühen der Oberfläche mit einer flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse beinhaltet, bis sich eine Vielzahl von einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen der Beschichtungsmasse, über die Oberfläche verteilt, auf dieser gebildet haben, und die Beschichtung mit der Vielzahl der einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen aushärtet.
• Als ein besonderes Merkmal der Erfindung umfaßt in bestimmten Ausführungsformen der Beschichtungsschritt ferner das Aufbringen einer glatten durchgehenden Beschichtungsschicht auf der Oberfläche vor dem Besprühen, so daß beim Besprühen die flüssige härtbare Beschichtungsmasse auf der Beschichtungsschicht verteilt wird. Vorteilhaft oder in vielen Fällen bevorzugt ist es, wenn die durchgehende Beschichtungsschicht eine Substanz enthält, die die Bildung von einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen, durch Autoretikulation der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse beschleunigt, wenn die flüssige härtbare Beschichtungsmasse auf die Beschichtungsschicht gesprüht wird. Die Substanz, die tür die durchgehende Beschichtungsschicht verwendet werden kann, kann z.B. ein Siliciumadditiv oder ein organosiliciumartiges Additiv sein.
• In diesem Fall können die tropfenartigen Erhöhungen durch den Tröpfchen-bildenden Effekt (Autoretikulation) der durchgehenden Beschichtungsschicht auf der anschließend aufgesprühten Beschichtungsmasse gebildet werden. Zusätzlich oder alternativ (wenn die durchgehende Beschichtungsschicht weggelassen wird oder sie die Autoretikulation nicht beschleunigt) kann die die Bildung von tropfenartigen Erhöhungen der härtbaren Beschichtungsmasse erreicht werden durch Ausfiihrung des Sprühschritts unter kontrollierten zerstäubenden Bedingungen, so daß man einen Zerstäubungsgrad der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse erhält, der ungeeignet ist, eine durchgehende, einheitliche Beschichtung der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse auf der Oberfläche auszubilden.
• Insbesondere kann, wenn der Gegenstand ein elektrisch leitender Gegenstand (z.B. ein Metall) ist, der Sprühschritt durch elektrostatisches Sprühen mit vorher festgelegter Spannung mittels einer geladenen rotierenden Sprühscheibe durchgeführt werden, wobei mindestens die Drehgeschwindigkeit der Scheibe oder die Spannung kontrolliert wird, um einen Zerstäubungsgrad der flüssigen Beschichtungsmasse zu erhalten, der ungeeignet ist, eine durchgehende einheitliche Beschichtung der Oberfläche mit der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse auszubilden. In weiteren Austührungsformen der Erfindung (geeignet zur Beschichtung von elektrisch nicht leitenden Gegenständen, wie Kunststoff, ebenso wie tür die Beschichtung von Metallgegenständen) wird der Sprühschritt mit einer Spritzpistole durchgetührt, die die flüssige Beschichtungsmasse unter Druck zerstäubt, wobei der Zerstäubungsdruck kontrolliert wird, um einen Zerstäubungsgrad der flüssigen Beschichtungsmasse zu erhalten, der nicht geeignet ist, eine durchgehende, einheitliche Beschichtung der Oberfläche mit der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse auszubilden.
• Vorzugsweise erfolgt in vielen Fällen das Aufsprühen der flussigen härtbaren Beschichtungsmasse auf die Oberfläche in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Sprühschritten.
• Die Erfindung zeigt, wie angegeben, eine bedeutende Anwendbarkeit bezüglich der Beschichtung von Kosmetikbehältern (obgleich die Erfindung in ihren umfassenderen Aspekten nicht auf diese beschränkt ist) zur Simulation des Aussehens von Wassertropfen auf der Behälteroberfläche. In bevorzugten speziellen Austührungsformen der Erfindung zur Beschichtung von Kosmetikbehältern, wobei die Oberfläche mindestens die seitliche äußere Oberfläche ist, die sich um den Behälter erstreckt, erfolgt der Sprühschritt durch Abgabe eines Sprühstrahls der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse aus einer Quelle, während der Gegenstand so durch den Sprühstrahl bewegt wird, daß die Oberfläche des Gegenstandes dem Sprühstrahl vollständig ausgesetzt ist, und Vorrücken des Gegenstandes aus dem Bereich des Sprühstrahls, während genannte Vielzahl einzelner, tropfenartiger Erhöhungen auf der Oberfläche vorliegt.
• Das nasse Aussehen (dreidimensionales Aussehen nach Wassertröpfchen), das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wird, konnte bisher unter Verwendung herkömmlicher Verfahren zur Beschichtung oder anderweitiger Dekoration von Kosmetikbehältern und dergleichen nicht erreicht werden. Mit der Auswahl von geeigneten Beschichtungsmaterialien ist die so hergestellte gehärtete Beschichtung mit dem nassen Aussehen ausreichend resistent gegen Abnutzung (wie in Handtaschen von Verwendern) und gegenüber dem Angriff von Chemikalien (z.B. Inhaltsstoffe der enthaltenden Kosmetika). Die Beschichtung kann bei hohen Produktionsraten leicht und ökonomisch aufgebracht und gehärtet werden. Desweiteren verbirgt die Wassertröpfchen-Reliefbeschichtung wirksam Oberflächenfehler oder -defekte, so daß ansonsten brauchbare Behälterhauptteile und -kappen nicht wegen derartigen Fehlern weggeworfen werden müssen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung, zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen.
• Figur 1 zeigt zur Veranschaulichung eine perspektivische Ansicht eines halboffenen Wimperntuschestiffs mit einer Beschichtung, hergestellt nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
• Figur 2 ist eine schematische Draufsicht auf eine Beschichtungsanlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform, die elektrostatisches Sprühen verwendet.
• Figur 3 ist eine entsprechende Draufsicht auf eine Beschichtungsanlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Ausführungsform, die Spritzpistolen verwendet.
• Figur 4 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines ersten Satzes von Spindeln für den Transport der kosmetischen Behälterelemente, die in der Anlage gemäß Figur 2 oder Figur 3 beschichtet werden.
• Figur 5 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines zweiten Satzes von Spindeln für den Transport von kosmetischen Behälterelementen, die in der Anlage gemäß Figur 2 oder Figur 3 beschichtet werden.
• Die Erfindung wird zur Veranschaulichung anhand von Verfahren zur Beschichtung der Außenseiten eines herkömmlichen Kosmetikbehälters, wie einem in Figur 2 gezeigten Wimperntuschestift 10, beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Verfahren der Erfindung breit anwendbar sind, auch auf andere Typen von Gegenständen.
• Der Behälter 10 gemäß Figur 1 schließt einen länglichen Grundkörper 11 zur Aufnahme einer Menge von abzugebender Wimperntusche ein, mit einem geschlossenen unteren Ende und einem im Durchmesser reduzierten offenen oberen Grundkörperendteil 12 mit einem externen Gewinde 12a. Der Behälter hat auch eine zylindrische Kappe 14 mit einem externen Durchmesser, der dem des unteren Teils oder Hauptteils des Grundkörpers 11 entspricht mit einem Auftragsstift 16 zum Einflihren in den Grundkörper 11, wenn die Kappe verschlossen ist. Ein internes Gewinde (nicht abgebildet) ist in der Kappe ausgebildet, um mit dem Gewinde 12a des Grundkörperendteils 12 ineinanderzugreifen, um die Kappe in verschlossenem Zustand an dem Grundkörper zu befestigen.
• Der Grundkörper und die Kappe sind starre, selbsttragende Elemente, hergestellt aus einer Vielzahl von verschiedenen Metallen und Kunststoffen. Typische Materialien schließen z.B. ein Polypropylen, Polyethen, Aluminium und Messing. Geeignete bekannte Verfahren zu deren Bildung schließen ein Spritzgießen und Spritzgießblasformen (flir Kunststoffe) und Ziehen (drawing) für Metalle. Sie können, wie gezeigt eine zylindrische Form haben oder können eine jede andere Konfiguration haben, wie ovale, quadratische oder rechteckige Querschnitte. Kappe und Grundkörper können aus verschiedenen Materialien bestehen, z.B. kann die Kappe aus Metall und der Grundkörper aus Kunststoff sein.
• Die äußeren Oberflächen sowohl des Grundkörpers 11 als auch der Kappe 14 haben eine Oberflächenbeschichtung mit einer Vielzahl von einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen 17 der Beschichtungsmasse, hergestellt gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren der vorliegenden Erfindung. Diese Erhöhungen verleihen dem Behälter 10 ein nasses Aussehen, d.h. ein mit Wassertropfen bedecktes Aussehen. Der Tropfeneffekt ist dreidimensional. Die Erhöhungen sind sowohl sichtbar als auch tastbar (taktil). Folglich ist die Beschichtung eine Reliefbeschichtung. Die Erhöhungen sind fest, starr und ausreichend beständig gegenüber Abnutzung und gegenüber Chemikalien der enthaltenen Wimperntusche, so daß sich das Aussehen des Behälters beim normalen Gebrauch nicht verschlechtert. Die Erhöhungen dienen auch zum Verbergen von Oberflächendefekten.
• Die Behandlung der Kappen- und Grundkörperelemente zur Vorbereitung der Beschichtung gemäß dem Verfahren der Erfindung hängt von dem Material ab, aus dem diese Elemente bestehen. Metalloberflächen erfordern keine speziellere Vorbehandlung als das gewöhliche Polieren und Reinigen, um sicherzugehen, daß sie entsprechend aufnahmefähig für die aufgebrachten Beschichtungen sind. Alle äußeren beschichtbaren Oberflächen von Kunststoffkappen und -grundkörpern müssen jedoch einer vorhergehenden Modifikationsbehandlung unterworfen werden, wie einer Plasma-, Korona- oder Flammenbehandlung, um die Adhäsion der anschließend aufgebrachten Beschichtungen zu verbessern. Diese Behandlungen sind dem Durchschnittsfachmann bekannt und werden folglich nicht weiter beschrieben.
• Nach der Vorbehandlung werden die Kappen und Grundkörper dem Beschichtungsverfahren der Erfindung unterworfen, vorzugsweise auf einer Hochgeschwindigkeitsproduktionsanlage. Beispiele flir eine derartige Anlage, eingerichtet zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens, sind schematisch in Figuren 2 und 3 abgebildet. Die Anlage gemäß Figur 2 verwendet elektrostatisches Sprühen und ist demzufolge angepaßt, um elektrisch leitende (Metalle) Elemente zu beschichten, wohingegen die Anlage gemäß Figur 3 Spritzpistolen verwendet und zur Beschichtung entweder von Metall- oder Kunststoffelementen verwendet werden kann. Jede dieser Anlagen kann geeignet sein zur Beschichtung von eintausend bis mehreren tausend Kappen- oder Grundkörperelementen pro Stunde und kann ausgerichtet sein, um jeden Beschichtungszyklus (Sprühen/Abdunsten bzw. Antrocknen/Aushärten) in vier Minuten abzuschließen.
• Bei jeder Anlage ist die tropfenbildende härtbare Beschichtungsmasse, die durch Sprühen auf die Kappen- oder Grundkörperelemente aufgetragen wird, ein high-solid-Lack (lösemittelarmer Lack) vom niederviskosen Typ. Dieser Typ von Beschichtungsmasse erfordert eine optimale Kombination von Dimensionalität und Sprühbarkeit. Die Beschichtung der Kappen- oder Grundkörperelemente kann in einem einzigen Durchlauf erfolgen, vorzugsweise aber wird jedes Element zwei separaten und nacheinandererfolgenden Durchläufen durch die Anlage unterzogen. Die erste wahlweise Beschichtung verleiht dem Substrat einen durchgehenden glatten Film. Die zweite Beschichtung und wahlweise weitere Beschichtungen gewährleisten das Perlen des Lacks (Bilden von Erhöhungen).
• Jede der Produktionsanlagen gemäß Figur 2 und Figur 3 beinhaltet ein Endlosband 18, das sich auf einem horizontalen Weg bewegt und eine Vielzahl von aufrechten Spindeln 20 (Figur 4) oder 22 (Figur 5) aufweist. Diese sind gleichmäßig voneinander entlang der Länge des Endlosbandes beabstandet (z.B. 2,5 bis 5,1 cm; 1 bis 2 inches) zum Halten der zu beschichtenden Kappen oder Grundkörper. Diese Spindeln können von allgemeiner herkömmlicher Gestalt sein, wobei jede eine Mehrzahl von elastischen Fingern aufweist, über die ein Kappen- oder Grundkörperelement paßt und durch die das Element durch Reibung gehalten wird für den Transport entlang der Beschichtungsanlage. Eine jede der Spindeln 22 aus Figur 5 hat zusätzlich ein Schutzschild 24, um das Grundkörperendteil 12 (mit dem äußeren Gewinde) eines Behältergrundkörpers zu umgeben und zu schützen, um zu verhindern, daß Beschichtungsmaterial an die Gewinde gelangt und diese verstopif bzw. verklebt. Alle Spindeln sind wiederum in herkömmlicher Weise angeordnet, um um ihre vertikalen Achsen während der Fortbewegung des Förderbands vorbei am Sprühabschnitt zu rotieren, wobei alle seitlichen Oberflächen eines jeden Grundkörpers oder Kappenelements dem Sprühen ausgesetzt werden. Geeignete mechanische Hilfsmittel, die eine derartige Rotation bewirken, müssen nicht beschrieben werden, da sie dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Das Anordnen der Kappen oder Grundkörper auf die Spindeln kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen. Bei Behältern mit Metallkappen und Kunststoffgrundkörpern können z.B. die Kappen in der elektrostatischen Sprühanlage gemäß Figur 2 beschichtet werden, die flir diesen Fall Spindeln des Typs 20 in Figur 4 aufweist, da kein Teil der äußeren Oberflächen der Kappen (die im inneren mit einem Gewinde versehen sind) geschützt bzw. abgedeckt werden muß. Die Grundkörper können in der Spritzpistolenanlage gemäß Figur 3 beschichtet werden, die dann mit Spindeln 22 des in Figur 5 gezeigten Typs einschließlich der Schutzschilde 24 für die externen Gewinde versehen sind.
• Das Förderband 18 der Anlage nach Figur 2 führt durch eine Sprükizelle 24, in der ein herkömmlicher elektrostatischer Scheibensprüher 28 angeordnet ist. Wie dargestellt, beschreibt das Förderband einen omega-geformten (Ω) Weg 28a um die Scheibe 28, um zu gewährleisten, daß jede Kappe oder Grundkörper auf seiner rotierenden Spindel dem Strahl von der Scheibe ausreichend ausgesetzt ist. Die Zelle 24 ist derart ausgestaltet, daß Arbeiter und die Umwelt vor Lösungsmitteldämpfen und überschüssigen Sprühsubstanzen geschützt werden.
• Die verwendete elektrostatische Scheibe hat gewöhlich einen Durchmesser von 15,2 bis 25,4 cm (6 bis 10 inches) und rotiert mit bis zu mindestens 5000 Umdrehungen pro Minute. Rotationen in der Größenordnung von 500 Umdrehungen pro Minute oder weniger gewährleisten eine teilweise Zerstäubung des Lacks und beschleunigen daher das Perlen. Die Scheibe ist elektrisch isoliert und gewöhlich mit bis zu 100 000 Volt geladen, obgleich eine verringerte Zerstäubung und folglich ein verstärktes Perlen erreicht wird durch Reduzieren der Spannung, z.B. auf 65 000 Volt oder weniger. Eine gewisse Ladung (elektrische Spannung) ist wünschenswert, um eine vernünftige Übertragungsefflzienz des Lacks auf das Substrat (Kappe oder Grundkörper) aufrechtzuhalten.
• Gewöhlich wird der Lack der Scheibe mit einer Rotationspumpe zugeführt. Der omegageformte Weg 28a ist gewöhlich oder vorzugsweise derart angeordnet, daß die Kappen oder Grundkörperoberflächen in einem Abstand von etwa 30,5 cm (12 inches) von der Kante der Scheibe beabstandet sind, während sie besprüht werden. Es ist gegenwärtig bevorzugt, daß jede Spindel und die Kappe oder der Grundkörper, den es trägt, sich mindestens zweimal dreht, während er die Sprühzelle passiert und dem Besprühen ausgesetzt ist.
• Von der Zelle 24 der Anlage gemäß Figur 2 werden die naßbeschichteten Metallelemente auf ihren Spindeln durch das Förderband zu einer und durch eine Abdunstungs- bzw. Abtrocknungszone 30 fortbewegt, mit einer Verweilzeit darin in der Größenordnung von einer Minute, um Lösungsmittel auf der Beschichtungsmasse zu entfernen. Anschließend befördert das Förderband die beschichteten Elemente durch eine Aushärtezone 32, in der sie einer Infrarotstrahlung aus nicht abgebildeten Lampen ausgesetzt werden mit einer Verweilzeit von etwa 2 Minuten, um die Elemente auf etwa 177 ºC (350ºF) zu erhitzen, um die Beschichtungen auszuhärten. Um das erforderliche vollständige Aushärten der aufgebrachten Beschichtungen zu erreichen, werden die Elemente auf ihren Spindeln vor den zur Verbesserung der Effektivität mit Reflektoren ausgestatteten Infrarotlampen gedreht.
• Bei der Beschichtungsanlage gemäß Figur 3, die lür Kappen- und/oder Grundkörperelemente verwendet wird, die nicht elektrostatisch beschichtet werden können, befördert das Förderband mit seinen Spindeln die Elemente durch eine Sprühzelle 34, die eine oder mehrere automatische Spritzpistolen 36 enthält. Wie in der Anlage nach Figur 2 ist die Zelle 34 derart ausgestaltet, daß Arbeiter und die Umwelt vor Lösungsmitteldämpfen und überschüssigen Sprühsubstanzen geschützt sind. Es ist bevorzugt, mindestens zwei der Pistolen 36 zu verwenden, die hintereinander angeordnet sind, um eine vollständige Bedeckung der Elementoberflächen zu gewährleisten. Der Förderweg des Förderbandes nach den Spritzpistolen ist linear, wobei jedes Element mindestens zweimal auf seiner Spindel gedreht wird, während es dem Besprühen ausgesetzt ist. Gewöhnlich wird der Lack den Spritzpistolen aus einem Druckbehälter mit bis zu 138 kPa (20 psi) zugeführt und das Zerstäuben erfolgt bei bis zu 414 kPa (60 psi). Verbessertes Perlen wird erreicht bei niederen Zerstäubungsdrücken, z.B. 138 kPa (20 psi).
• Wie in der Anlage nach Figur 2 werden die beschichteten Elemente in der Anlage nach Figur 3 durch eine Abdunstungs- bzw. Antrocknungszone 38 mit einer Verweilzeit von etwa 1 Minute bewegt, und anschließend passieren sie die Aushärtezone 40. Sofern Kunststoffelemente verwendet werden, für die die Anlage nach Figur 3 angepaßt ist, ist es bevorzugt, daß die härtbare Beschichtungsmasse ein durch ultraviolettes Licht härtbarer Lack ist. Das Aushärten der beschichteten Elementoberfläche in Aushärtezone 40 kann dann mit Lampen mittlerer Wellenlänge mit bis zu etwa 118 W/cm (300 watts/inch) für etwa 15 Sekunden erfolgen. Wiederum werden die Elemente vor den Lampen gedreht, um ihre Beschichtungen vollständig der aushärtenden Strahlung auszusetzen und die Lampen sind mit Reflektoren ausgestattet.
• In jeder der beschriebenen Beschichtungsanlagen mit einer Sprühzelle können die zu beschichtenden Elemente mit einem Zwei-Phasen-Beschichtungsverfahren beschichtet werden, indem sie auf dem Förderband aufgebracht werden und in einem ersten Durchgang eine glatte Grundbeschichtung aufgebracht wird und die Perlenbeschichtung in einem zweiten Durchgang aufgebracht wird, ohne daß die Elemente zwischenzeitlich entfernt werden müssen, was die Handhabung auf ein Minimum beschränkt. Wird dieser Verfahrensmodus verwendet, ist es bevorzugt, konstante Aufbringbedingungen für beide Durchgänge zu verwenden (d.h. die gleiche Rotationsgeschwindigkeit und Spannung für das elektrostatische Besprühen gemäß Figur 2 oder den gleichen Zuführ- und Zerstäubungsdruck in den Sprühpistolen gemäß Figur 3) und es ist bevorzugt, ein vollständiges Perlen durch Autoretikulation der zweiten Beschichtung (wie nachstehend beschrieben) herzustellen.
• Das heißt in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Perlen entweder durch ein oder eine Kombination der nachstehenden Verfahren erfolgen: (a) verringerte Zerstäubungsbedingungen beim Aufbringen der Perlbeschichtung und (b) Verwendung von zwei Beschichtungen, Grundbeschichtung und obere Beschichtung, mit einem Siliciumadditiv oder einem organosiliciumartigen Additiv in der Grundbeschichtung, um die Autoretikulation der oberen Schicht zu beschleunigen. Verfahren (b) produziert eine regelmäßigere Perlenform und -muster als Verfahren (a).
• Sowohl für das Infrarot-Aushärten als auch für das Ultraviolett-Aushärten ist der flüchtige Lösungsmittelgehalt der Beschichtungsmasse vorzugsweise auf ein Maximum von 515 g/l (4,3 lbs/gallon) des Lacks limitiert und die Viskosität ist vorzugsweise auf etwa 15 bis 25 Sekunden beschränkt, gemessen auf einem Zahn cup #2, obgleich höhere Viskositäten das Perlen vereinfachen können, das durch eine geringere Zerstäubung erfolgt. Werden zwei (oder mehr) Beschichtungsschichten aufgebracht, so ist die Haftung der Zwischenschichten durch eine vernünftige Wahl der Wärmebedingungen und Additive gewährleistet. Zu viel von beiden erlaubt den Perlen (Erhöhungen, Tropfen) nicht, auf der Grundbeschichtung zu haften. Zu wenig Aushärtung oder Additiv verhindert die Autoretikulation.
• Die Perlengröße und -dichte kann beeinflußt werden durch die Anzahl der Durchgänge zur Beschichtung der oberen Schicht, der Lackzuführgeschwindigkeit und/oder verringerten Zerstäubungsbedingungen. Die Erhöhung der Anzahl der Durchgänge zum Aufbringen der oberen Schicht erhöht die Anzahl der Perlen (Perlendichte), obgleich dieses Ergebnis in gewissem Ausmaß den naßaussehenden Effekt veringert. Die Erhöhung der Lackzuführgeschwindigkeit zu der Scheibe nach Figur 2 oder zu den Pistolen nach Figur 3 verringert die Perlendichte, erhöht aber die Größe der einzelnen, durch Autoretikulation gebildeten Perlen. Verringerte Zerstäubungsbedingungen (geringere Rotationsgeschwindigkeit und/oder Spannung gemäß Figur 2; geringerer Zerstäubungsdruck gemäß Figur 3) haben eine geringere Anzahl von größeren Perlen zur Folge.
• Um die Kompliziertheit der durch das Verfahren bewirkten dekorativen Effekte zu erhöhen, können transparente Farbstoffe der Grundbeschichtung (wenn diese verwendet wird) und/oder der oberen Beschichtung zugesetzt werden.
• Die für die Beschichtung der Behälterelemente verwendeten Lacke mit hohem Feststoffgehalt und niederer Viskosität können kommerziell erhältliche Produkte sein, die den verwendeten Geräten angepaßt sind. Es ist wichtig, daß die Lösungsmittelmenge angepaßt wird, um eine gute Zerstäubung zu ermöglichen und einen Ausfluß ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften des aufgebrachten gehärteten Films. Es ist ebenfalls wichtig, daß das Ausmaß des Aushärtens und die erreichte Härte geeignet sind für die Endverwendung. Hochleistungsharze werden ausgewählt ftir Kosmetikbehälter, um der Abnutzung in Handtaschen und der Aussetzung der enthaltenen Chemikalien zu widerstehen. Natürlich müssen die Beschichtungen auch den anzuwendenden Umweitrichtlinien bezüglich Luftemissionen genügen.
• Typische oder exemplarische Beschichtungsmassen sind die folgenden:
• (1) zur Aushärtung in der Wärme bei Metallelementen bei der Aufbringung mit einer elektrostatischen Scheibe: der Lack (ein aus einem Lösungsmittel gewonnener wärmeaushärtender Polyester), kommerziell erhältlich von Morton Coating, Inc., unter der Bezeichnung "BCM 561". Autoretikulation kann erreicht werden durch Zugabe von "CM 831", kommerziell erhältlich von Morton Coating, Inc., in einer Menge von etwa 15 g/l (2 oz./gallon).
• (2) Für das Aushärten mit ultraviolettem Licht bei Kunststoffelementen durch Aufbringung mit Spritzpistolen: der Lack (ein Gemisch von polyfunktionalen Acrylaten in Lösungsmitteln), kommerziell erhältlich von Red Spot, Inc. unter der Bezeichung "UVT 106". Autoretikulation kann erreicht werden durch Zugabe von "SV 4115", kommerziell erhältlich von Red Spot, Inc., in einer Menge von etwa 3,7 g/l (1/2 oz./gallon).
• Die Durchführung verschiedener exemplarischer Ausführungsformen des vorliegenden Verfahrens können nun erklärt werden. In einer ersten Ausführungsform werden die zu beschichtenden Behälterkappen und -grundkörperelemente nach einer notwendigen Reinigung und/oder anderen Vorbehandlung besprüht (elektrostatisch oder mit einer Spritzpistole, in Abhängigkeit davon, ob sie aus Metall oder Kunststoff bestehen) mit einer einzigen Beschichtung eines Lacks mit hohem Feststoffgehalt und niederer Viskosität unter Zerstäubungsbedingungen, die ungeeignet sind, eine durchgehende einheitliche Beschichtung der Oberfläche der Elementobertlächen mit dem Lack auszubilden. Einzelne, tropfenartige Erhöhungen des Lackes werden so gebildet. Mit den vorliegenden Erhöhungen bzw. Perlen auf den Elementobertlächen werden die Beschichtungen angetrocknet und durch Infrarot- oder Ultraviolettlicht ausgehärtet. Dadurch wird eine permanente stabile Beschichtung mit Erhöhungen erreicht.
• In einer zweiten Ausführungsform wird eine erste Beschichtung mit dem Lack (elektrostatisch oder durch Spritzpistolen) auf den Elementoberflächen aufgebracht, unter Zerstäubungsbedingungen, die geeignet sind, um eine im allgemeinen gleichmäßige durchgehende Grundbeschichtung zu bilden. Der Lack in dieser Beschichtungsschicht beinhaltet ein Siliciumadditiv oder ein organo-siliciumartiges Additiv. Die Grundbeschichtung wird angetrocknet und mit infrarotem oder ultraviolettem Licht ausgehärtet Die mit der Grundbeschichtung versehenen Elemente werden anschließend nochmals mit dem Lack beschichtet, unter den gleichen Zerstäubungsbedingungen, die für die Aufbringung der Grundschicht verwendet wurden, aber wobei vorzugsweise das Additiv aus der Lackzusammensetzung weggelassen wird. Das Additiv in der Grundschicht beschleunigt die Autoretikulation der zweiten Schicht, und bewirkt die Ausbildung von einzelnen tropfenartigen Erhöhungen in der zweiten Schicht. Wie die Grundbeschichtung wird die zweite Beschichtung (geperlte Beschichtung) angetrocknet und mit infrarotem oder ultraviolettem Licht ausgehärtet.
• In einer dritten Ausführungsform wird, wie in der eben beschriebenen zweiten Ausführungsform, eine erste Beschichtung des Lacks (enthaltend ein Siliciumadditiv oder ein organo-siliciumartiges Additiv) auf die Elementoberflächen aufgebracht, unter Zerstäubungsbedingungen, die geeignet sind, eine gleichmäßige durchgehende Grundbeschichtung zu bilden. Diese wird angetrocknet und durch infrarotes oder ultraviolettes Licht ausgehärtet Die mit der Grundschicht versehenen Elemente werden wiederum mit dem Lack beschichtet (diesmal enthält der Lack kein Additiv), aber unter verringerten Zerstäubungsbedingungen, so daß das Perlen (die Bildung von tropfenartigen Erhöhungen) sowohl durch Autoretikulation (die sich durch das Additiv in der ersten Beschichtung ergibt) und durch die verringerten Zerstäubungsbedingungen beschleunigt. Wie die Grundschicht, wird die zweite (gepente) Schicht angetrocknet und durch infrarotes oder ultraviolettes Licht ausgehärtet
• Natürlich umfaßt die vorliegende Erfindung auch Gegenstände, hergestellt nach den hierin beschriebenen Verfahren, einschließlich einem dadurch erhältlichen Gegenstand, der eine Oberfläche aufweist mit einer gehärteten anhaftenden Reliefbeschichtung, die das Aussehen von Flüssigkeitstropfen durch eine Vielzahl von einzelnen tropfenartigen Erhöhungen bzw. Perlen simuliert.
• Die Erfindung ist nicht dahingehend zu verstehen, daß sie auf die Merkmale und Ausführungsformen, die vorstehend speziell dargestellt wurden, beschränkt ist, sondern sie kann auch in anderer Weise ausgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer Reliefbeschichtung mit dem Aussehen von Flüssigkeitstropfen auf einer ausgedehnten Oberfläche eines Gegenstandes, umfassend das Aufbringen einer Beschichtung auf die Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse besprüht wird, bis sich eine Vielzahi von einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen der Beschichtungsinasse über die Oberfläche verteilt, auf dieser gebildet haben, und die Beschichtung mit der Vielzahl der einzelnen, tropfenartigen Erhöhungen aushärtet

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Beschichtungsschritt ferner das Aufbringen einer glatten durchgehenden Beschichtungsschicht auf der Oberfläche vor dem Besprühen umfaßt, so daß beim Besprühen die flüssige härtbare Beschichtungsmasse auf der Beschichtungsschicht verteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die durchgehende Beschichtungsschicht eine Substanz enthält, die die Bildung einzelner, tropfenartiger Erhöhungen der flüssigen härtbarten Beschichtungsmasse fördert, wenn flüssige härtbare Beschichtungsmasse auf die Beschichtungsschicht aufgesprüht wird, wobei die Substanz gegebenenfalls ein Siliciumadditiv oder ein organo-sihciumartiges Additiv ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sprühschritt unter kontrollierten zerstäubenden Bedingungen durchgefwirt wird, so daß man einen Zerstäubungsgrad der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse erhält der ungeeignet ist, eine durchgehende, einheitliche Beschichtung der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse auf der Oberfläche auszubilden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Sprühen der flüssigen härtbaren Beschichtungsmasse auf die Oberfläche in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Sprühscluitten erfolgt.

6. Verfähren nach Anspruch 5, wobei entweder

(i) der Gegenstand aus Metall besteht und der Sprülischritt durch elektrostatisches Sprühen mit vorher festgelegter Spannung mittels einer geladenen rotierenden Sprühscheibe durchgeführt wird wobei mindestens die Drehgeschwindigkeit der Scheibe oder die Spannung kontrolliert wird, um einen Zerstäubungsgrad der flüssigen Beschichtungsmasse zu erhalten, der ungeeignet ist, eine durchgehende einheitliche Beschichtung der Oberfläche mit der flussigen härtbaren Beschichtungsmasse auszubilden; oder

(ii) der Gegenstand aus Metall besteht und der Sprühschritt mit einer Spritzpistole durchgefhhrt wird, die die flüssige Beschichtungsmasse unter Druck zerstäubt, wobei der Zerstäubungsdruck kontrolliert wird, um einen Zerstäubungsgrad der flüssigen Beschichtungsmasse zu erhaken, der nicht geeignet ist, eine durchgehende. einheitliche Beschichtung der Oberfläche mit der flussigen härtbaren Beschichtungsmasse auszubilden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gegenstand ein Kosmetikbehälter ist, die Oberfläche mindestens die seitliche äußere Oberfläche ist. die sich um den Behälter erstreckt, und das Sprühen durch Abgabe eines Sprühstrahls der flüssigen härtbaren Beschichtungsinasse aus einer Ouelle erfolgt, während der Gegenstand so durch den Sprühstrahl bewegt wird, daß die Oberfläche des Gegenstandes dem Sprühstrahl vollständig ausgesetzt ist, und Vorrücken des Gegenstandes aus dem Bereich des Sprühstrahls, während genannte Vielzahl einzelner, tropfenartiger Erhöhungen auf der Oberfläche liegt.

8. Behältnis nach einem Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand eine Oberfläche aufweist, auf der sich eine aushaftende Reliefbeschichtung befindet, die das Aussehen von Flüssigkeitstropfen durch Einverleiben einer Vielzahl einzelner. ausgeprägter Tropfen annimmt.