KR20000010585A - 라벨링 가능한 내마모성 투명보호코팅을 갖는유리제품 및 그제조방법 - Google Patents

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린데르트 꼬르넬리스 회크만
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엘프 아토켐 브리싱엔 비.브이
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Abstract

유리제품, 특히 오목한 유리는, 하나 또는 두 단계로, 유리의 표면상에, 임의로 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀과 같은 윤활물질 하나 이상 및 모노아미노실란 하나 이상의 침착으로부터 얻어진 코팅을 지닌다.

Description

라벨링 가능한 내마모성 투명보호코팅을 갖는 유리제품 및 그 제조방법
본 발명은 양호한 내마모성(耐磨耗性)을 제공하면서 양호한 외양(균질하고, 투명하며 보이지 않는 코팅)을 갖고 라벨을 부착할 수 있는 코팅을 지닌 유리제품, 특히 오목한 유리에 관한 것이다.
유리제품, 특히 오목한 유리는, 취급시, 충전시 및 가능하게는 재사용전 세척시, 서로 부딪치고 마찰이 생기고, 특히 긁혀서 제품의 기계적 강도가 저하된다.
유리제품의 표면은 이미 이들 유리제품이 건조하거나 또는 예를 들어 세척으로 인해 젖었거나 관계 없이 내마모성을 개량하기 위해 처리되어 있다.
문헌 US 3 438 801 은 유리병을 처리하여 제 1 단계로 150℃에서 디아미노실란 (3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, DAMO로 지칭) 수용액 및 제 2 단계로 140℃에서 올레산칼륨과 조합하여 사용되는 폴리에틸렌 수성 에멀션의 침착(沈着, deposition)에 의해 내건조마모성을 개량하는 것을 기재한다.
이들 유리병은 일반적으로 라벨링을 하게 되어있고, 따라서 유리표면에 도포된 내마모층은 또한 반드시 카세인 및 덱스트린같은 통상의 접착제를 써서 라벨을 양호하게 부착할 수 있어야 한다. 적당한 내마모성뿐 아니라 양호한 접착성을 얻기 위해서, 미국특허 3 873 352 는 분자량 약 1400 의 폴리에틸렌이민프로필트리메톡시실란 (또는 이 실란과 디아미노실란, DAMO와의 혼합물), 및 올렌산칼륨과 조합하여 사용되는 폴리에틸렌을 함유하는 수성 조성물로 유리의 표면을 처리하는 것을 기재하고 있다.
그러나, 이들 층은 유리제품을 쓸모없게 만드는 뿌연 외양을 띠고 젖은 상태에서의 내마모성이 불충분하다. 또, 이들 몇몇 층은 라벨을 잘 부착할 수 없다.
따라서 유리 표면에서, 양호한 외양을 갖고 라벨이 잘 붙으며 건조 및 젖은 상태에서 내마모 특성을 제공하는 코팅을 형성하려는 노력이 있어 왔다.
또한 이들 유리제품 제조라인상에서 그리고 예컨대 재충전하기 위해 이들이 재활용될 때 공업적으로 이용될 수 있는 간단한 제조방법에 대한 연구가 있어 왔다.
이들 원하는 특성을 갖는 본 발명의 유리제품은 적어도 하나의 모노아미노실란 및 적어도 하나의 윤활물질을 유리표면에 도포하여 만들어지는 코팅을 지니고, 모노아미노실란은 다음 화학식 I 또는 그의 4차형인 화학식 II에 해당한다:
식에서 :
- 각 R1및 R2는 동일 또는 상이하고 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
- R3는 탄소수 2 ∼ 11, 특히 탄소수 3 ∼ 5의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌기, 또는 알킬렌 사슬내 탄소수 2 ∼ 4의 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기이고, 이 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기는 탄소원자를 통해 규소에 결합되고,
- R4는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
- 각 R5및 R6은 동일 또는 상이하고 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기 아니면 R4가 상기 의미를 갖는 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고,
- 각 m 및 n 은 동일 또는 상이하고 정수 2, 3 또는 4를 나타내고,
- 각 a 및 b 는 동일 또는 상이하고 정수 0, 1 또는 2를 나타내고,
- R7은 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
-는 클로리드, 브로미드, 술페이트 또는 메틸술페이트와 같은 음이온이다.
특히, 코팅에서, 유리의 이용표면에 침착된 모노아미노실란의 건조량은 10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2및 바람직하게는 6×10-3mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2이고 유리의 이용표면에 침착된 윤활물질의 건조량은 5×10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2, 및 바람직하게는 2×10-3mg/cm2내지 10-2mg/cm2이다.
이용표면이란 통상 마찰되고 따라서 보호막을 필요로하는 유리제품 표면을 의미한다.
모노아미노실란의 상기 식에서, R1및 R2는 동일 또는 상이하고 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R3는 예를 들면 프로필렌, 부틸렌, 이소프로필렌 및, 바람직하게는, 프로필렌기, 옥시에틸렌, 옥시프로필렌, 옥시부틸렌 또는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시부틸렌기 또는 상이한 옥시알킬렌 단위수를 함유한 폴리옥시알킬렌기이고, R4는 바람직하게는 메틸 또는 에틸기를 나타내고, 각 R5및 R6는 동일 또는 상이하고 바람직하게는 메틸 또는 에틸기 아니면 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고, m 및 n은 바람직하게는 정수 2 또는 3을 나타내고, a 및 b는 바람직하게는 숫자 0, 1 또는 2를 나타내고, R7은 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이고,는 클로리드, 브로미드, 술페이트 또는 메틸술페이트 음이온이다.
본 발명에 특히 유용한 모노아미노실란은 예를 들면 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 4-아미노부틸트리메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-아미노프로필트리스(2-메톡시에톡시에톡시)실란이다.
본 발명에서 유용한 윤활물질은 유리하게 올레산, 스테아르산나트륨, 스테아르산암모늄, 우지(牛脂) 또는 야자같은 긴 사슬 (탄소수 8 이상)을 갖는 아세트산알킬아민, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리올레핀 또는 이들 제품의 혼합물일 수 있다. 특히 임의로 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀이다.
산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀은 유리하게 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리이소부틸렌일 수 있다. 바람직하게는 폴리에틸렌이다.
상대적으로 낮은 무게평균분자량, 예를 들어 1000 내지 15000을 갖는 산화 또는 부분 산화된 폴리에틸렌이 유리하게 사용된다.
이 유리제품의 제조방법은 유리 표면에 실란 및 윤활물질을 침착하고 이들을 동시 또는 연속으로 열처리하는 것으로 이루어져 있다.
열처리는 바람직하게는 60℃ 내지 160℃, 더 특히 80℃ 내지 150℃의 온도에서 일어난다. 160℃ 초과의 온도에서 수득한 층은 라벨이 잘 부착되지 않고 침착물의 광학적 품질이 불충분하다.
특히, 원하는 특성을 갖는 코팅을 얻기위해, 실란 및 윤활물질 성분의 침착 전 또는 후에, 적어도 상기 범위의 온도, 즉 60℃ 내지 160℃의 온도 및 유리하게는 80℃ 내지 150℃의 온도까지 유리표면을 가열하는 것으로 충분하다. 표면 온도는 임의의 적당한 수단, 예를 들어 적외선 고온계를 사용하여 조절할 수 있다.
상기 기재된, 유리 표면상의 침착방법은 실란 및 윤활물질이 동일 조성물인 단일단계로 수행할 수 있다. 또한, 제 1 단계에서 실란을 침착하고 다음 제 2 단계에서 윤활물질을 침착하는 것이 가능하다.
유리 표면에 형성된 코팅은 예를 들면 모노아미노실란 및 윤활물질의 수성 조성물으로부터 수득할 수 있다.
특히, 침착이 단일단계에서 수행되든 두 단계에서 수행되든, 침착에 사용되는 수성 조성물은 모노아미노실란의 0.005 무게% 내지 2 무게%, 바람직하게는 0.01 무게% 내지 1.5 무게% 그리고 윤활물질의 0.10 무게% 내지 2 무게%, 바람직하게는 0.15 무게% 내지 1.5 무게%를 함유할 수 있다.
상기에 나타난 바와 같이, 윤활물질은 유리하게 임의로 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀이다. 일반적으로는 비이온성 또는 이온성 수성 에멀션의 형태이다.
침착은 적당한 방법, 예를 들어 특히 처리될 표면이 고온일 때 브러싱(brushing) 또는 분무에 의해, 또는 처리될 표면이 저온일 때 분무 또는 침지(浸漬)에 의해 유리 표면에서 수행할 수 있다.
조성물은 임의의 적당한 수단, 특히 공기압분무(pneumatic spray) 장치를 사용해 유리표면에 분무할 수 있고; 초음파지원(ultrasonics-assisted) 분무 장치 또한 사용 가능하다.
브러싱에 의해 침착되는 경우, 조성물로 함침되거나 그렇지 않으면 산성 매질에서 성분들의 침전에 의해 얻어진 침전물로 함침된 브러쉬를 사용할 수 있다.
본 발명의 구현예에 있어서 모노아미노실란 및 윤활물질의 수성 조성물은 단일 단계로 침착된다. 이 조성물은 상기 지시된 범위내의 온도, 즉 60℃ 내지 160℃의 온도 및, 유리하게는 80℃ 내지 150℃의 온도에서 유리 표면에 직접 침착될 수 있다.
모노아미노실란 및 윤활물질의 조성물을 60℃ 미만의 온도, 예를 들면 주위 온도 또는 더 낮은 온도의 유리 표면에서 침착하는 것이 또한 가능하다. 이것은 특히, 병과 같이 유리제품을 재활용하는 경우이다. 유리표면에 침착후, 유리 표면을 적어도 상기 지시된 범위내의 온도까지 유리표면을 가열함으로써 성분을 열처리한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 제 1 단계에서 유리표면에 모노아미노실란 수용액을 침착하고, 제 2 단계에서 윤활물질의 수성 조성물을 침착하는 것으로 이루어진다. 실란 수용액은 60℃ 내지 160℃의 온도에서 유리표면에 직접 침착될 수 있고 이어 윤활물질의 수성 조성물이 역시 60℃ 내지 160℃의 온도에서 침착된다. 두 침착 사이에, 적어도 유리표면이 윤활물질 수성 조성물의 침착에 필요한 온도, 즉 상기 범위내의 온도에 있기 위해서는 처리될 유리제품을 가열하는 것이 필요할 수 있다.
또 다른 방법은, 첫째, 실란 수용액을 온도가 60℃ 미만, 예컨대 주위온도인 유리 표면상에 침착하고, 이어 유리 표면을 적어도 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃로 가열하고, 다음 윤활물질 수성 조성물을 침착하는 것으로 이루어진다. 본 발명에 따른 제 2 침착을 생성하기 위해서는 이 윤활물질 수성 조성물의 침착 전 또는 후에 유리표면을 적어도, 필요에 따라 60℃ 내지 160℃의 온도로 가열해야 한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서 실란 수용액 및 윤활물질 수성 조성물은 60℃ 미만의 온도에서 연속적으로 침착되고 이어 침착은 유리 표면을 적어도 60℃ 내지 160℃의 온도로 가열함으로써 열처리된다.
열처리는 임의의 적당한 수단으로 수행될 수 있다. 특히 유리제품 제조중 서냉가마(annealing lehr)로부터의 출구에서 일어날 수 있다. 또한 오븐에서, 열풍(熱風, hot air blast), 적외선 또는 마이크로파로 수행될 수 있다.
실란 및 윤활물질 성분의 침착이 60℃ 초과, 바람직하게는 80℃ 초과의 온도에서 유리 표면에 일어날 때, 열처리를 위한 온도 상승은 불필요하다; 이 경우 침착 및 열처리는 동시에 일어난다.
낮은 온도에서 유리제품 표면에 성분들이 침착되는 것은, 특히 제품의 재사용 관점에서 재활용의 경우 이점을 제공할 수 있다. 침착은 예를 들어 이들 제품의 세척후 일어날 수 있다.
본 발명을 제한하지 않고 설명하는 실시예에서, 유리제품(병)은 75 내지 130 회전/분 의 속력으로 회전하는 회전장치에 놓이고 침착은 분무로 행해진다.
처리된 병은 이어 건조 및 젖은 상태에서의 내마모성, 층의 외양 및 라벨의 부착성을 결정하기 위해 시험된다. 시험은 다음과 같다:
1. 내마모성
시험은 같은 처리를 한 두 병을 그 모선(母線)이 30°각을 형성하도록 수평의 상태로 놓고 하나가 그 위를 미끄러지도록 하여 둘을 서로 가압하는 것으로 이루어진다. 압력이 증가할 때 마찰이 생기고 이 때 힘을 더 가하여 병이 계속 미끄러지도록 해야한다. 더 큰 힘은 하나 또는 두 병 모두를 파손시키므로 적용되는 힘은 450 N 으로 제한된다.
내마모성 허용치는 유리 제품의 용도에 따라 필요한 요구에 의존한다. 건조시 200 N 및 젖은 상태에서 100 N 의 마모치가 최소치로 고려될 수 있다. 일반적으로 건조시 300 N 초과 및 젖은 상태에서 200 N 초과의 값으로 양호한 마모가 얻어지는 것으로 고려된다.
자료에 의하면, 미가공된 병의 경우 마모는 약 20 N에서 시작되는 것으로 나타난다.
2. 라벨의 부착성
종이 라벨은 카세인계 수성 접착제와 같은 통상의 접착제를 써서 적용된다. 주위 온도에서 3 내지 4 시간 또는 60℃에서 20분간 놔두어 건조한다.
라벨의 부착성을 결정하기 위해 라벨을 떼어내고 유리에 남은 라벨 표면을 검사한다:
라벨 100 % : 부착성 뛰어남
라벨 80 % : 부착성 허용가능
라벨 80 % 미만 : 부착성 허용불가능
3. 층의 외양
층은 균일, 투명 및 비가시적이어야 한다.
검사는 육안으로 한다:
층 안보임, 양호한 외양 = 값 0
층은 전체적으로 안보이나 매우 조금
보이는 점이 있고 허용가능한 외양 = 값 1
층 보임, 허용불가능한 외양 = 값 2
뿌연 외양, 허용불가능 = 값 3
이들 실시예에서 다음을 사용한다:
- 실란으로서, 3-아미노프로필트리메톡시실란: APTMO
3-아미노프로필트리에톡시실란: APTEO
[3-(2-아미노에틸)아미노프로필]트리메톡시실란: DAMO
또는 N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란: MAPTMO
- 폴리올레핀으로서, 산화 또는 부분 산화된 폴리에틸렌을 사용한다:
- 고체함량 25%의 수성 에멀션 형태의 엘프 루브리컨츠 노스 아메리카(Elf Lubricants North America)제(製) 글라스코트(Glasskote)(R)SC100 ;
- 고체함량 25%의 수성 에멀션 형태의 트루브 에멀션(Trub Emulsion)제 OG(R)25 ;
- 고체함량 25%의 수성 에멀션 형태의 얼라이드 시그널(Allied Signal)제 AC(R)629.
실시예 1
a) 수성 조성물의 제조
수성 폴리에틸렌 에멀션 SC100 0.60 g 및 물 20 g을 막대자석이 들어있는 250-ml 병에 넣는다.
1 분간 교반후 APTEO 0.5 g을 가한다. 1 분간 교반하고, 이어 조성물에 물을 가해 100 g을 만들고 1 분간 다시 교반한다.
이렇게 제조되어 폴리에틸렌 0.15% 및 실란 (APTEO) 0.5%를 함유하는 조성물이 사용준비된다.
b) 침착 방법
처리될 유리병을 오븐에서 140℃ ∼ 150℃로 1 시간 가열한다. 뜨거운 병을 회전장치에 고정한다.
회전장치가 120 회전/분의 속력으로 회전하는 동안, 조성물을 공기압분무장치 (2 bar 압력)를 써서 5 초간 분무한다.
병을 주위온도로 냉각되도록 놓아둔다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 2.5×10-3mg/cm2.
라벨을 카세인형 수성 접착제를 써서 부착시킨다; 이어 병을 상기와 같이 시험한다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2
과정은 실시예 1과 같다; 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 1에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 8.2×10-3mg/cm2.
실시예 3
과정은 실시예 1과 같으나, 부분 산화된 폴리에틸렌(트루브 에멀션제 OG(R)25)의 고체함량 25%를 갖는 수성 에멀션을 사용한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 4.1×10-3mg/cm2.
결과가 표 1에 주어진다.
실시예 4
과정은 실시예 1과 같으나, N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 (MAPTMO)를 모노아미노실란으로 사용한다. 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 1에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 4.1×10-3mg/cm2.
실시예 5 내지 8
과정은 실시예 1과 같다. 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 1에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다:
실란 고분자
실시예 5 4.1×10-3mg/cm22.1×10-3mg/cm2
실시예 6 4.9×10-3mg/cm22.5×10-3mg/cm2
실시예 7 4.1×10-3mg/cm24.1×10-3mg/cm2
실시예 8 2.5×10-3mg/cm24.1×10-3mg/cm2
실시예 9 (비교예)
상기 나타난 시험을 침착이 없는 유리병에서 수행한다.
결과가 표 1에 주어진다.
실시예 10 (비교예)
과정은 실시예 1과 같으나, [3-(2-아미노에틸)아미노프로필]트리메톡시실란 (DAMO)를 실란으로 사용한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 2.5×10-3mg/cm2.
결과가 표 1에 주어진다.
실시예 11 (비교예)
실시예 1과 같이, 실란으로서 DAMO 0.5% 및 AC(R)629 (부분 산화된 폴리에틸렌) 1%를 함유하는 수성 조성물로 출발하여 유리병에 코팅을 형성한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 1.6×10-2mg/cm2.
표 1에 주어진 결과로부터 알 수 있듯, 에틸렌 디아미노프로필트리메톡시실란(DAMO)를 함유하는 조성물로부터 수득한 코팅은 젖은 상태에서 불충분한 내마모성을 갖고 코팅의 외양이 허용불가능하다.
일단계 방법
실시예 실란 고분자 내마모성 외양 라벨부착성
건조 젖음
1 APTEO0.5% SC1000.15% 350 250 1 100 %
2 APTMO0.5% SC1000.5% 300 250 1 100 %
3 APTEO0.5% OG250.25% 400 400 0 100 %
4 MAPTMO0.5% OG250.25% 400 350 1 100 %
5 APTEO0.25% OG250.125% 400 300 0 100 %
6 APTEO0.3% OG250.15% 400 350 0 100 %
7 APTEO0.25% OG250.25% 400 350 1 100 %
8 APTEO0.15% OG250.25% 400 350 1 100 %
9비교예 20 20 0 100 %
10비교예 DAMO0.5% SC1000.15% 300 100 2 100 %
11비교예 DAMO0.5% AC6291% 400 100 3 100 %
실시예 12
과정은 실시예 1과 같은 조건을 사용하나, 유리병을 오븐에서 80∼90℃로 가열한다. 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 2에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 3.1×10-3mg/cm2.
실시예 13
과정은 실시예 1과 같으나, 유리병을 오븐에서 120∼130℃로 가열한다. 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 2에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 3.1×10-3mg/cm2.
실시예 14
이 실시예에서 실란 및 고분자의 수성 조성물을 주위온도에서 유리병에 침착한다.
a) 수성 조성물의 제조:
과정은 실시예 1에 나타난 바와 같고, 표 2에 주어진 성분 및 백분율 사용한다.
b) 침착 방법:
주위온도의 병을 회전장치에 고정한다. 120 회전/분 의 속력으로 장치가 회전하는 동안, 공기압분무장치 (2 bar 압력)를 써서 5 초간 조성물을 분무한다.
이어 병의 표면 온도를 18kW 출력의 적외선 오븐을 써서 80℃로 만든다.
병을 주위온도를 냉각한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 4.1×10-3mg/cm2. 카세인형 수성 접착제를 써서 라벨을 부착하고 이어 병으로 상기의 시험을 행한다. 결과를 표 2에 나타낸다.
단일-단계 방법
실시예 실란 고분자 내마모성 외양 라벨부착성
건조 젖음
12 APTEO0.5% OG250.19% 400 400 1 100 %
13 APTEO0.5% OG250.19% 400 400 1 100 %
14 APTEO0.5% OG250.25% 400 400 0 100 %
실시예 15 (두 단계)
두 성분(실란 및 폴리에틸렌)을 두 단계로 침착한다.
사용되는 실란은 농도 0.5% 의 APTEO 수용액이다.
글라스코트(R)SC100 0.15% 함유 수성 에멀션을 사용하여 폴리에틸렌 침착물을 형성한다.
오븐에서 140∼150℃로 1 시간 가열한 유리병을 회전장치에 고정한다. 회전장치가 120 회전/분 의 속력으로 회전하는 동안 공기압분무장치 (2 bar 압력)를 써서 실란 수용액을 5 초간 분무하고 이어 폴리에틸렌 조성물을 5 초간 분무한다. 병을 냉각하고 상기 시험을 수행한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 2.5×10-3mg/cm2.
결과가 표 3에 주어진다.
실시예 16 (두 단계)
과정은 실시예 15와 같다. 성분(실란 및 고분자), 그 백분율 및 시험결과를 표 3에 나타낸다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 1.6×10-3mg/cm2, 고분자: 4.1×10-3mg/cm2.
실시예 17 (두 단계)
이 실시예에서 실란 수성 조성물을 낮은 온도 (1℃)에서 유리표면에 침착한다.
과정은 성분(실란 및 고분자) 및 표 3 에 나타난 백분율로 실시예 15 에서와 같다.
1℃의 병을 회전장치에 고정한다.
장치가 120 회전/분의 속력으로 회전하는 동안 공기압분무장치 (2 bar 압력)를 써서 5 초간 실란 함유 조성물을 분무한다.
이어 병의 표면 온도를 18 kW 출력의 적외선 오븐을 써서 80℃로 만든다.
병을 50℃ 미만의 온도로 냉각하고 이어 고분자 함유 수성 조성물을 같은 방법으로 적용한다. 다음, 병의 표면 온도를 18 kW 출력의 적외선 오븐을 써서 80℃로 만든다.
병을 주위온도로 냉각한다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 1.6×10-3mg/cm2, 고분자: 2.1×10-3mg/cm2.
카세인형 수성 접착제를 써서 라벨을 부착한다; 이어 병으로 상기의 시험을 수행한다.
결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 18, 비교예 (두 단계)
이 실시예에서, 미국특허 3,438,801 에 따라, 농도 0.5% 수용액 형태의 [3-(2-아미노에틸)아미노프로필]트리메톡시실란 (DAMO)을 실란으로 사용하고, 농도 0.15% 수용액 형태의 AC629를 폴리에틸렌으로 사용한다. 침착 조건은 실시예 15와 같다. 제품의 건조량은 다음과 같다: 실란: 8.2×10-3mg/cm2, 고분자: 2.5×10-3mg/cm2.
결과가 표 3에 주어진다.
두-단계 방법
실시예 단계 1실란 단계 2고분자 내마모성 외양 라벨부착성
건조 젖음
15 APTEO0.5% SC1000.15% 400 400 1 100 %
16 APTEO0.1% OG250.25% 400 400 1 100 %
17 APTEO0.1% OG250.125% 400 350 0 100 %
18비교예 DAMO0.5% AC6290.15% 250 250 2 없음<80 %

Claims (29)

  1. 실질적으로 투명하고 라벨링 가능하며 내마모성인 코팅을 지니는 유리제품에 있어서, 이 코팅이 유리 표면위에 적어도 하나의 모노아미노실란 및 적어도 하나의 윤활물질을 도포하여 얻어지고, 모노아미노실란이 하기 화학식 I 또는 그 4차형인 하기 화학식 II에 해당하는 유리제품:
    [화학식 I]
    [화학식 II]
    식에서 :
    - 각 R1및 R2는 동일 또는 상이하고 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    - R3는 탄소수 2 ∼ 11, 특히 탄소수 3 ∼ 5의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌기, 알킬렌 사슬내 탄소수 2 ∼ 4의 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기이고, 이 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기는 탄소원자를 통해 규소에 결합되고,
    - R4는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    - 각 R5및 R6은 동일 또는 상이하고 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기 아니면 R4가 상기 의미를 갖는 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고,
    - 각 m 및 n 은 동일 또는 상이하고 정수 2, 3 또는 4를 나타내고,
    - 각 a 및 b 는 동일 또는 상이하고 정수 0, 1 또는 2를 나타내고,
    - R7은 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    -는 음이온이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 모노아미노실란이 화학식 I 또는 화학식 II에 해당하고, 식에서 R1및 R2는 동일 또는 상이하고 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R3는 프로필렌, 부틸렌 또는 이소프로필렌기이고, R4는 메틸 또는 에틸기를 나타내고, 각 R5및 R6은 동일 또는 상이하고 메틸 또는 에틸기 아니면 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고, m 및 n 은 정수 2 또는 3을 나타내고, a 및 b 는 0, 1 또는 2를 나타내고, R7은 수소원자 또는 메틸기이고,는 클로리드, 브로미드, 술페이트 또는 메틸술페이트 음이온인 제품.
  3. 제 2 항에 있어서, 모노아미노실란이 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 4-아미노부틸트리메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-아미노프로필트리스(2-메톡시에톡시에톡시)실란으로 이루어진 군에서 선택되는 제품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나에 있어서, 윤활물질이 올레산, 스테아르산 나트륨, 스테아르산 암모늄, 긴사슬 아세트산 알킬아민, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리올레핀 또는 이들 물질의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제품.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 있어서, 윤활물질이 임의로 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀인 제품.
  6. 제 5 항에 있어서, 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀이 산화 또는 부분 산화된 폴리에틸렌인 제품.
  7. 제 6 항에 있어서, 폴리에틸렌이 무게평균분자량 1000 내지 15000 인 제품.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나에 있어서, 유리의 이용표면의 모노아미노실란 건조량이 10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2및 바람직하게는 6×10-3mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2이고 유리의 이용표면의 윤활물질 건조량이 5×10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2및 바람직하게는 2×10-3mg/cm2내지 10-2mg/cm2인 제품.
  9. 적어도 하나의 모노아미노실란 및 적어도 하나의 윤활물질을 동시 또는 순차적으로 유리표면에 침착 및 열처리하는 것으로 이루어지고, 모노아미노실란이 하기 화학식 I 또는 그 4차형인 하기 화학식 II 에 해당하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 제품의 제조방법:
    [화학식 I]
    [화학식 II]
    식에서 :
    - 각 R1및 R2는 동일 또는 상이하고 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    - R3는 탄소수 2 ∼ 11, 특히 탄소수 3 ∼ 5의 직쇄 또는 측쇄 알킬렌기, 아니면 알킬렌 사슬내 탄소수 2 ∼ 4의 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기이고, 이 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌기는 탄소원자를 통해 규소에 결합되고,
    - R4는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    - 각 R5및 R6은 동일 또는 상이하고 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기 아니면 R4가 상기 의미를 갖는 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고,
    - 각 m 및 n 은 동일 또는 상이하고 정수 2, 3 또는 4를 나타내고,
    - 각 a 및 b 는 동일 또는 상이하고 정수 0, 1 또는 2를 나타내고,
    - R7은 수소원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기를 나타내고,
    -는 음이온이다.
  10. 제 9 항에 있어서, 60℃ 내지 160℃, 더 특히는 80℃ 내지 150℃의 온도에서 열처리를 수행하는 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 적어도 유리제품의 표면을 60℃ 내지 160℃ 및 바람직하게는 80℃ 내지 150℃의 온도로 가열하여 열처리하는 제조방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 있어서, 모노아미노실란 및 윤활물질 수성 조성물을 유리 표면에 일단계로 침착하는 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 온도가 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃인 유리표면에 조성물을 침착하는 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 60℃ 미만의 온도에서 유리 표면에 조성물을 침착하고 이어 적어도 유리 표면을 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃의 온도로 가열함으로써 열처리하는 제조방법.
  15. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 하나에 있어서, 모노아미노실란 수용액을 제 1 단계에서 침착하고 윤활물질 수성 조성물을 제 2 단계에서 침착하는 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 모노아미노실란 수용액을 온도가 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃인 유리 표면에 침착하고 이어 윤활물질의 수성 조성물을 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃의 온도에서 침착하는 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 다음에 따른 제조방법:
    a) 첫째, 모노아미노실란 수용액을 60℃ 미만의 온도에서 유리 표면에 침착,
    b) 다음 적어도 유리 표면을 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃ 의 온도로 가열, 그리고
    c) 윤활물질의 수성 조성물을 침착하며, 윤활물질의 수성 조성물 침착 전 또는 후에 적어도 유리표면을 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃로 가열한다.
  18. 제 15 항에 있어서, 모노아미노실란 수용액 및 윤활물질 수성 조성물을 60℃ 미만의 온도에서 연속하여 침착하고 이어 적어도 유리표면을 60℃ 내지 160℃, 바람직하게는 80℃ 내지 150℃의 온도로 가열하여 열처리하는 제조방법.
  19. 제 9 항 내지 제 18 항 중 어느 하나에 있어서, 오븐을 써서 열풍, 적외선 또는 마이크로파로 열처리하는 제조방법.
  20. 제 9 항 내지 제 13 항, 제 15 항 및 제 16 항 중 어느 하나에 있어서, 서냉가마(annealing lehr)의 출구에서 열처리가 일어나는 제조방법.
  21. 제 9 항 내지 제 20 항 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 모노아미노실란이 화학식 I 또는 화학식 II 에 해당하고, 식에서 R1및 R2는 동일 또는 상이하고 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R3는 프로필렌, 부틸렌 또는 이소프로필렌기이고, R4는 메틸 또는 에틸기를 나타내고, 각 R5및 R6는 동일 또는 상이하고 메틸 또는 에틸기 아니면 -O-(CnH2nO)b-R4기를 나타내고, m 및 n 은 정수 2 또는 3을 나타내고, a 및 b 는 0, 1 또는 2를 나타내고, R7은 수소원자 또는 메틸기이고는 클로리드, 브로미드, 술페이트 또는 메틸술페이트 음이온인 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 모노아미노실란이 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 4-아미노부틸트리메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 3-아미노프로필트리스(2-메톡시에톡시에톡시)실란으로 이루어진 군에서 선택되는 제조방법.
  23. 제 9 항 내지 제 22 항 중 어느 하나에 있어서, 모노아미노실란 및 윤활물질 성분이 모노아미노실란의 0.005 무게% 내지 2 무게%, 바람직하게는 0.01 무게% 내지 1.5 무게% 그리고 윤활물질의 0.10 무게% 내지 2 무게%, 바람직하게는 0.15 무게% 내지 1.5 무게%를 함유하는 수성 조성물로 침착되는 제조방법.
  24. 제 9 항 내지 제 23 항 중 어느 하나에 있어서, 윤활물질이 올레산, 스테아르산 나트륨, 스테아르산 암모늄, 긴사슬 아세트산 알킬아민, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리올레핀 또는 이들 물질의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 제조방법.
  25. 제 9 항 내지 제 24 항 중 어느 하나에 있어서, 윤활물질이 임의로 산화 또는 부분 산화된 폴리올레핀인 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 산화 또는 부분 산화된 폴리에틸렌이 폴리올레핀으로 사용되는 제조방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 폴리에틸렌이 무게평균분자량 1000 내지 15000 인 제조방법.
  28. 제 25 항 내지 제 27 항중 어느 하나에 있어서, 폴리올레핀이 이온성 또는 비이온성 수성 에멀션 형태인 제조방법.
  29. 제 9 항 내지 제 28 항중 어느 하나에 있어서, 유리의 이용표면에 침착된 모노아미노실란의 건조량이 10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2및 바람직하게는 6×10-3mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2이고 유리의 이용표면에 침착된 윤활물질의 건조량이 5×10-4mg/cm2내지 5×10-2mg/cm2및 바람직하게는 2×10-3mg/cm2내지 10-2mg/cm2인 제조방법.
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