JP2007523820A - ガラスおよびセラミック基材をコーティングするための方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国特許仮出願番号60/490,209(2003年7月25日出願)の利益を主張する。本仮出願は、本明細書において参考として援用される。
(発明の分野)
本発明は、セラミック基材のコーティングに特に適する、コーティング用組成物に関する。
食品産業および飲料産業によって利用されるガラスおよび他のセラミック容器は、多くの場合、保護コーティングによってコーティングされ、ならびに/あるいは情報(例えば、容器の内容物、または装飾的印字、または製品および/もしくはその供給元を識別するための他の表示)で飾られる。多くの国では、飲料(例えば、ビールおよび炭酸飲料)は、返却可能なガラス瓶に入れて販売されている。飲料を飲んでしまった後、そのガラス瓶は、飲料の充填元に返却される。次いで、それらは洗浄され、滅菌され、再充填され、再度ラベルが貼られ、そして再び販売される。ディーキャル(Decal)および紙ラベルが、返却可能な飲料瓶を飾るために使用されている。どちらのタイプのラベルも、多くの欠点を有する。例えば、紙ラベルもディーキャルも、高価であり、扱いにくく、そして水もしくは他の物質への曝露で容易にはがれ得る。さらに、ディーキャルに使用される接着剤の多くは、瓶が洗浄処理に供される場合に粘着性になって、機械、配水管などを損傷の原因となり得る。
本発明は、少なくとも1種の硬化可能有機結合剤および複数の粒子を含有する、硬化可能組成物に関する。この粒子は、第1の温度以下で硬性であり、そしてこの有機結合剤が硬化する温度以下の温度で軟化する。1種以上の硬化可能組成物を用いてセラミック基材をコーティングするための方法もまた、本発明の範囲内である。
(発明の詳細な説明)
本発明は、セラミック基材をコーティングするために特に適切な組成物に関する。「セラミック」とは、一般的に脆性、耐熱性として特徴付けられ、そして/または1以上の非金属性鉱物から形成された、広範囲の基材を指す。このセラミックとしては陶器、土器、粘土、白磁(whiteware)、耐火物、磁器、ガラスセラミックス、およびガラスが挙げられるが、これらに限定されない。このセラミック基材は、艶出し加工されていても、されていなくともよく、そして任意の形状、大きさもしくは構造であり得る。
本発明の一実施形態による白色の装飾用組成物を、有機粒子(VESTOSINT 2070ポリアミド12粉末)を用いて調製した。チャージ1の材料を、80℃〜110℃で均質になるまで混合した。チャージ2の材料をチャージ1の混合物に導入し、80℃〜110℃で1時間混合し、白色の均質なペーストを得た。得られた白色の装飾用組成物を容器に注ぎ、室温まで冷却させて、固体のコーティング用組成物を得た。
本発明の一実施形態による白色の装飾用組成物を、有機粒子(VESTOSINT 2070ポリアミド12粉末)と無機粒子(SPHERICEL 110P8ガラスビーズ)との組合せを用いて調製した。チャージ1の材料を、80℃〜110℃で均質になるまで混合した。チャージ2の材料をチャージ1の混合物に導入し、80℃〜110℃で1時間混合し、白色の均質なペーストを得た。得られた白色の装飾用組成物を容器に注ぎ、室温まで冷却させて、固体のコーティング用組成物を得た。
本発明の一実施形態による白色の装飾用組成物を、有機粒子(ORGASOL 2001 UD NAT1ポリアミド12粉末)を用いて調製した。チャージ1の材料を、80℃〜110℃で均質になるまで混合した。チャージ2の材料をチャージ1の混合物に導入し、80℃〜110℃で1時間混合し、白色の均質なペーストを得た。得られた白色の装飾用組成物を容器に注ぎ、室温まで冷却させて、固体のコーティング用組成物を得た。
無機粒子(SPHERICEL 110P8中空ガラス微粒子)のみを取り込んで、白色の装飾用組成物を調製した。チャージ1の材料を、80℃〜110℃で均質になるまで混合した。チャージ2の材料をチャージ1の混合物に導入し、80℃〜110℃で1時間混合し、白色の均質なペーストを得た。得られた白色の装飾用組成物を容器に注ぎ、室温まで冷却させて、固体のコーティング用組成物を得た。
実施例1〜4の白色装飾上にオーバープリントするために、赤色の装飾用組成物を調製した。この装飾用組成物は粒子を含まなかった。なぜなら、後付の装飾層として塗布されたためである。チャージ1の材料を、80℃〜110℃で均質になるまで混合した。この混合物を、80℃〜110℃で1時間さらに混合して、赤色の均質なペーストを得た。得られた赤色の装飾用組成物を容器に注ぎ、室温まで冷却させて、固体のコーティング用組成物を得た。
(光沢測定)
実施例1〜4で調製された白色組成物を、Strutz GP−4 Semi−Automatic General Purpose Decoratorを用いて、ガラス瓶上にデザインとしてプリントした。180メッシュのステンレス鋼スクリーンを用いて、白色装飾用組成物を、80℃〜85℃の範囲の温度でプリントした。プリントされた瓶をその後強制空気オーブン中で、180℃で1時間硬化させた。装飾の表面光沢を、Novo−Curve小領域光度計(small area glossmeter)(Rhopoint Instrumentation Ltd.,East Sussex,United Kingdomより)によって決定した。この装置は、ASTM D523の手順を実行するように適合されている。本発明の組成物(実施例1〜3)の表面光沢は、実施例4のものよりも高かった。
Claims (38)
- 少なくとも1種の硬化可能有機結合剤および複数の粒子を含有する硬化可能組成物であって、該粒子は、第1の温度以下で硬性であり、かつ該結合剤が硬化する温度以下の温度である第2の温度で軟化する、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記第1の温度と前記第2の温度との差が、少なくとも30℃である、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記第1の温度と前記第2の温度との差が、少なくとも50℃である、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記粒子の少なくとも一部が有機材料を含む、組成物。
- 請求項4に記載の組成物であって、前記有機材料がポリアミドである、組成物。
- 請求項4に記載の組成物であって、無機粒子および/または他の有機粒子をさらに含有する、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記粒子が、該組成物の5重量%〜50重量%を構成する、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記粒子が、該組成物の10重量%〜35重量%を構成する、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、前記硬化可能有機結合剤がポリエポキシ官能反応性樹脂を含む、組成物。
- 請求項9に記載の組成物であって、前記結合剤がアミノ官能硬化剤を含む、組成物。
- 請求項9に記載の組成物であって、前記硬化可能有機結合剤がブロックポリイソシアネートをさらに含む、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、着色剤をさらに含む、組成物。
- 請求項12に記載の組成物であって、前記着色剤が有機顔料を含む、組成物。
- 請求項12に記載の組成物であって、前記着色剤が無機顔料を含む、組成物。
- 請求項1に記載の組成物であって、特殊な顔料をさらに含む、組成物。
- セラミック基材をコーティングするための方法であって、該方法は、以下:
(a)該基材の少なくとも一部に、少なくとも1種の硬化可能有機結合剤および複数の粒子を含有する組成物を塗布する工程であって、該粒子は、第1の温度以下で硬性であり、かつ該結合剤が硬化する温度もしくはそれ以下の温度である第2の温度で軟化する、工程;ならびに
(b)該結合剤を硬化させて、コーティング層を形成する工程、
を包含する、方法。 - セラミック基材をコーティングするための方法であって、該方法は、以下:
a)該基材の少なくとも一部に、2以上の組成物を連続して塗布する工程であって、該組成物の各々は、少なくとも1種の硬化可能有機結合剤および複数の粒子を含有し、該粒子は、第1の温度以下で硬性であり、かつ該組成物の結合剤が硬化する温度以下の温度である第2の温度で軟化し、ここで、各組成物は、他の組成物と同じであっても異なっていてもよく、そして該組成物の最後のものは、必要に応じて、該複数の粒子を含有するのみである、工程;ならびに、
(b)該組成物中の該結合剤を実質的に同時に硬化させて、コーティング層を形成する工程、
を包含する、方法。 - 請求項16に記載の方法であって、前記組成物が着色剤をさらに含む、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記組成物の少なくとも1つが着色剤をさらに含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記硬化可能有機結合剤が、ポリエポキシ官能反応性樹脂を含む、方法。
- 請求項20に記載の方法であって、前記硬化可能有機結合剤がブロックポリイソシアネートをさらに含む、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記硬化可能有機結合剤が、ポリエポキシ官能反応性有機樹脂を含む、方法。
- 請求項22に記載の方法であって、前記硬化可能有機結合剤がブロックポリイソシアネートをさらに含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記塗布する工程が、前記組成物を、前記基材上にホットメルトスクリーンプリントする工程を包含する、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記塗布する工程が、前記組成物を、前記基材上にホットメルトスクリーンプリントする工程を包含する、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記セラミック基材がガラスである、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記セラミック基材がガラスである、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記工程(a)の前に、前記セラミック基材を、該基材からの前記硬化した組成物の遊離性を向上させるための組成物で処理する工程をさらに包含する、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記工程(a)の前に、前記セラミック基材を、該基材からの前記硬化した組成物の遊離性を向上させるための組成物で処理する工程をさらに包含する、方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記基材からの前記硬化した組成物の遊離性を向上させるための、前記組成物が、ポリエチレンを含む、方法。
- 請求項29に記載の方法であって、前記基材からの前記硬化した組成物の遊離性を向上させるための、前記組成物が、ポリエチレンを含む、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記セラミック基材がガラスビンである、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記セラミック基材がガラスビンである、方法。
- 請求項16に記載の方法によってコーティングされた、セラミック基材。
- 請求項17に記載の方法によってコーティングされた、セラミック基材。
- 請求項28に記載の方法によってコーティングされた、セラミック基材。
- 請求項29に記載の方法によってコーティングされた、セラミック基材。
- セラミック基材をコーティングするための方法であって、該方法は、以下:
(a)該基材に2以上の組成物を塗布する工程;および、
(b)該組成物を、325℃以下で実質的に同時に硬化させる工程、
を包含する、方法。
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