KR20070085415A - 피복품을 형성하기 위한 침지, 스프레이 및 플로우 코팅방법 - Google Patents

피복품을 형성하기 위한 침지, 스프레이 및 플로우 코팅방법 Download PDF

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Abstract

열가소성 수지로 피복된 금속, 세라믹, 및 유리 물품은 금속, 세라믹, 또는 유리물품을 제공하는 단계, 제1열가소성 수지를 포함하는 코팅 재료의 수성 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면에 적용시키는 단계, 제1밀착 필름을 형성하는 속도로 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계, 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉 재료를 제거하는 단계, 및 제 1 코팅을 형성하도록 제1 필름이 실질적으로 건조될 때까지 피복된 물품을 경화 및/또는 건조시키는 단계에 의해 제조되고, 상기 제1열가소성 수지는 열가소성 에폭시수지를 포함한다. 등가 또는 상이한 조성물의 추가적인 코팅은 발명의 방법의 단계의 연속적인 반복으로 상기 제1 코팅에 적용될 수 있다.

Description

피복품을 형성하기 위한 침지, 스프레이 및 플로우 코팅 방법{DIP, SPRAY AND FLOW COATING PROCESS FOR FORMING COATED ARTICLES}
본 발명은, 용기(container)와 같은 피복품에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 코팅이 UV 광으로부터의 보호의 개선 및/또는 생산 라인 상에서 물품의 이동을 쉽게 하기 위해 표면 마찰 계수의 감소를 제공하는, 피복품에 관한 것이다.
비록 플라스틱 용기들이 많은 적용에서 유리, 세라믹, 및 금속 용기들을 대체하였지만, 상기 재료들은 여전히 광범위하게 사용된다. 유리, 세라믹, 및 금속은 용기에 사용하기 위한 다양한 장점을 갖고 있다. 특히, 유리, 세라믹, 및 금속 용기는 용기 내로의 이산화탄소 및 산소와 같은, 가스의 확산에 대한 실질적으로 비투과성의 장벽을 제공한다. 대조적으로, 플라스틱은 통상적으로 탄산음료 및 산소-민감성 음식에 대한 용기에서 단점인 실질적인 가스 투과성을 갖는다. 대부분의 유리는 물론, 특정 세라믹들은 적어도 부분적으로 가시광선을 투과하고, 그로 인해 소비자로 하여금 내용물을 관찰할 수 있게 하며, 또한 거의 완전히 투명한 것으로부터 불투명한 것에 이르는 다양한 컬러가 이용 가능하다.
UV 방사(UV radiation)가 음식 및 음료의 질을 저하시키는 것으로 알려졌기 때문에, 투명한 용기에서, 스펙트럼의 자외선("UV") 영역에서의 전달은 일부 적용들에 단점이 될 수 있다. 이러한 이유로, 몇몇 예외도 있지만, UV 품질저하에 대한 가능성을 낮추기 위해서 맥주는 통상적으로 캔으로 판매되거나 녹색 또는 갈색 유리 병으로 판매된다. 추가로, UV 방사는 또한 캔, 항아리(jar), 및 병의 착색되거나 또는 엷게 칠해진 표면을 표백할 수 있다. 일사(solar radiation)는 주변환경에서 UV의 주 기원이므로, 대기에 의해 흡수되지 않고 지표면에 도달하는 UV 방사의 더 긴 파장은, 단파장에 대한 노출과는 달리, 주요 걱정거리이다. 지표면에 도달하는 대부분의 UV 방사는 UV-A로 알려진 영역 내에 있고, 320nm 내지 400nm의 파장을 갖는다. 320nm 미만의 파장, 즉 290nm 내지 320nm의 UV-B 영역 및 290nm 미만의 UV-C 영역은, 대기중 오존(O3) 및 산소(O2)에 의해 완전히는 아니더라도 대부분 흡수된다. 대기중 오존에 의한 흡수가 약 350nm에서 시작되므로, 약 350nm 미만의 파장을 갖는 UV 방사에 대한 노출은 일반적으로 무시할 수 있고, 따라서 문제되지 않는다. 그러므로, 노출이 가장 일어날 수 있는 그러한 파장들에서 UV 방사를 흡수하고 쉽게 적용할 수 있는 유리용 저렴한 코팅이 바람직할 것이다.
고장(jamming) 및 에너지 비용을 감소시키기 위해서 생산 라인 및 라인의 일부 상에서 물품들 사이의 마찰을 감소시키는 것이 바람직하다는 것 또한 알려져 있다. 유리 표면의 마찰 계수를 낮추기 위해서 유리병 및 용기들은 종종 폴리에틸렌으로 피복된다. 그러나, 폴리에틸렌 및 유리는 친화성이 높지 않기 때문에, 상기 표면을 통상적으로 먼저 불화수소산(HF)과 같은 산으로 에칭하고, 이어서 폴리에틸렌으로 스프레이한다. HF 및 이와 유사한 산들은 매우 부식성이고 유독성이므로, 에칭 공정은 위험하고, 폐기물 처리 문제를 가져온다.
그러므로, 부식성 재료로 표면을 에칭할 필요 없이 유리 및 금속 용기를 코팅하는 간단한 코팅법이 필요하다. 본 발명은 그러한 방법을 제공한다.
본 발명은 열가소성 수지 피복된 금속, 세라믹, 및 유리 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 금속, 세라믹, 또는 유리 물품의 제공하는 단계, 제1 열가소성 수지를 포함하는 코팅 재료의 수용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재(substrate)의 피복되거나 피복되지 않은 표면, 바람직하게는 외부 표면의 적어도 일부에 적용시키는 단계, 제1 밀착(coherent) 필름을 형성하는 속도로 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계, 및 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉의 재료를 바람직하게는 회전, 중력, 와이퍼, 브러쉬, 에어 나이프 또는 에어 플로우 중 적어도 하나에 의해 제거하는 단계를 포함한다. 피복된 물품은 이어서 제1 코팅을 형성하도록 제1 필름이 실질적으로 건조될 때까지 경화 및/또는 건조시킨다. 본 발명의 방법으로 코팅을 적용하기 전에, 에칭과 같은 표면 처리(preparation)는 요구되지 않는다. 제1 열가소성 수지는 열가소성 에폭시 수지를 포함하고, 또한, 바람직하게는, 물품은 용기를 포함한다. 적어도 하나의 추가의 코팅이 물품에 적용될 수 있으며, 추가의 코팅은 바람직하게는, 반드시 그럴 필요는 없지만, 열가소성 수지이고, 더욱 바람직하게는 열가소성 에폭시 수지이다. 추가의 코팅은 제1 열가소성 수지 코팅의 적용 전 또는 후에 적용될 수 있다. 코팅층의 수는 제한되지 않으며, 바람직한 수는 1 내지 약 3이다. 바람직하게는 적어도 하나의 코팅층이 적어도 부분적으로 교차결합되어 적어도 하나의 화학적 및 기계적인 혹사(abuse)에 대한 내성을 제공한다. 또한, 적어도 하나의 첨가제가 적어도 하나의 코팅 재료와 함께 혼합되어 개선된 자외선 보호, 내찰성(scuff resistance), 내블러싱(blush resistance), 내화학성, 및 물품의 표면에 대한 감소된 마찰 계수 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 피복된 용기를 도시한다.
도 2는 도 1의 피복된 용기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 피복된 캔의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따라 피복된 용기의 몸통부 부분의 단면의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 코팅 방법의 흐름도이다.
도 6은 시스템이 단일 코팅 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 7은 시스템이 단일 통합 시스템에 다수의 코팅 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 8은 시스템이 모듈러 시스템에 다수의 코팅 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
본 발명은 유리, 세라믹, 또는 금속 물품의 표면의 적어도 일부에 하나 이상의 코팅 재료의 층을 적용하기 위한 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 표면은 코팅 재료와 친화성이 좋아서 상기 표면의 적어도 일부가 본 발명의 방법으로 피복되도록 한다. 본 발명의 장점은 특히 불화수소산으로 에칭하는 것과 같은, 물품의 표면 처리(preparation)가 요구되지 않는다는 점이다. 특히, 본 발명의 방법으로 피복된 물품, 특히 유리 표면은 종래 기술의 방법에서 요구되었던 바와 같은, 코팅의 적용 전에 불화수소산으로 에칭하는 것을 요구하지 않는다. 바람직하게는, 상기 물품은 음식 및 음료용의 병, 항아리(jar), 캔, 물통(tub), 또는 쟁반(tray)이고, 캔 및 병이 가장 바람직하다. 상기 코팅 재료는 바람직하게는 하나 이상의 열가소성 재료 및 선택적으로, 개선된 자외선("UV") 보호, 내찰성(scuff resistance), 내블러싱(blush resistance), 및 내화학성 중 적어도 하나를 제공하는 층을 제조하기 위한 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 바람직하게는, 상기 코팅 재료는 어떠한 심각한 갈라짐(delamination)에 대한 가능성을 낮추면서, 기재(substrate) 또는 임의의 개재층(intervening layer)에 우수한 부착을 제공하도록 선택된다. 결과물인 피복품이 본 발명의 방법으로 적용된 열가소성 재료를 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하는 한, 열가소성 재료 이외의 재료의 층들이 본 발 명과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 피복되지 않은 표면에 대해 상대적인 물품의 표면 마찰 계수를 저하시키기 위해서 사용될 수 있다. 여기에서 사용된, 용어 “UV 보호층(UV protection layer)”은 그것이 적용되는 물품의 전체 UV 흡수를 증가시키고, 또한 바람직하게는, 물품 기재보다 더 높은 UV 흡수율을 갖는 층을 의미한다. 여기에서 사용된, 용어“기재(substrate)”는 피복되는 베이스 물품을 형성하기 위해 사용된 재료를 의미한다. 바람직하게는, 피복품은 음료 또는 음식 제품을 저장하기 위한 유리 항아리 또는 금속 캔이다.
본 발명에 따른 대표적인 피복된 용기(40), 즉 병을 도 1에 도시하고, 도 2에 단면도로 도시한다. 용기(40)는 목부(2), 몸통부(4) 및 외부 코팅(42)을 포함한다. 목부(2)는 용기(40)의 내용물(도시되지 않음)을 도입하고 제거하기 위한 개구(18)를 정의한다. 도시한 바와 같이, 목부(2)는 용기(40)를 밀봉하기 위한 마개(closure)(도시되지 않음)를 부착하기 위한 나사산(8)을 추가로 포함한다. 그러나, 캡을 부착하기 위한 립(lip)과 같이, 기술분야에 공지된 어떠한 기타 마개 수단도 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 외부 코팅 층(42)은 용기(40)의 전체 몸통부(4)를 피복하지만, 목부로 확장되지는 않는다. 그러나, 기술분야의 당업자에게 인식될 것과 같이, 코팅 층(42)은 나사산까지 확장될 수 있으며, 또한 코팅 재료가 음식 및 음료와 접촉하는 것이 FDA에 의해 승인된 경우에는, 용기(40)의 내부(50)까지 확장될 수 있다. 비록 용기(40)가 병으로 도시되었지만, 본 발명에 따른 피복된 용기는 기술분야에 공지된 모든 유형의 용기, 예를 들어 입이 큰 항아리 또는 캔일 수 있다.
상기 용기(40)와 같이, 코팅(28)으로 피복된 캔(22)을 도 3에 도시한다. 피복된 캔은 몸통부(24)와, 필수인 것은 아니지만, 캔(22)을 열기 위한 수단을 포함할 수 있는 상부(26)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 코팅(28)은 상부(26)를 포함하여, 캔(22)의 전체 외부 표면(29)을 피복한다. 그러나, 상부(26)는 모든 적용에서 반드시 피복될 필요는 없다.
도 4는 용기(40)의 몸통부(4) 또는 캔(22)의 몸통부(24)와 같은, 본 발명에 따른 용기의 몸통부의 일부의 단면을 도시한다. 도시된 유리, 세라믹, 또는 금속 기재(110)는 다층 코팅(112)으로 피복되고, 내부 층(114), 중심 층(115), 및 외부 층(116)을 포함한다. 바람직하게는, 층분리(delamination) 또는 기타 어떠한 가시적인 결함의 발생 없이 내부 층(114)이 기재(110)에 부착될 정도로, 내부 층(114)의 재료는 기재(110)와 친화성이 좋다. 도시된 바와 같이, 코팅(112)은 3개의 층을 포함하지만, 겨우 1개 층을 포함하여, 임의의 수의 층이 본 발명의 범주 내에 포함된다. 층들(114, 115, 및 116) 및 기재(110)의 두께는, 용기(40) 또는 캔(22)의 최종 용도에 따라, 다양할 수 있다. 또한, 상기 층들은 모두 동일하거나 또는 상이한 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 내부 층(114) 및 외부 층(116)은 동일하고, 중심 층(115)은 제2 재료로부터 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 장치 및 방법을 도시하는, 비제한적인 흐름도이다. 도 5의 장치 및 방법에서, 물품은 시스템 내로 도입되고(84), 이어서 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅되고(86), 또한 과잉 재료가 제거(88)된다. 물품은 이어서 건조 및/ 또는 경화되고(90), 냉각되고(92), 시스템으로부터 방출(94)된다.
도 6은 시스템이 물품에서 단일 층 코팅을 생산하기 위해서 도 5에 있는 유형의 단일 코팅 유닛, A를 포함하는 본 발명의 추가의 바람직한 방법의 비제한적인 흐름도이다. 물품은 코팅 유닛 이전에 84에서 시스템에 도입되고, 코팅 유닛을 떠난 후 94에서 시스템으로부터 방출된다.
도 7은 시스템이 다수의 스테이션(100, 101, 102)을 포함하는 단일의 통합 공정 라인을 포함하고, 각각의 스테이션에서 물품이 피복, 건조, 및 경화되어 물품에 다수의 코팅 층을 만드는, 본 발명의 실시예의 비제한적인 흐름도이다. 물품은 제1 코팅 유닛(100) 이전에 84에서 시스템에 도입되고, 최종 코팅 유닛(102) 후에 94에서 시스템으로부터 방출된다. 도시된 방법은 3개의 코팅 유닛으로 된 단일의 통합 공정 라인을 포함한다. 그러나, 코팅 유닛의 수는 도시된 수보다 크거나 또는 작을 수 있음이 이해될 것이다.
도 8은 시스템이 모듈러이며, 각각의 공정 라인(107, 108, 109)이 물품을 다른 라인(103)에 인도(hand off)하는 능력이 내장되는, 본 발명의 방법의 추가의 실시예의 비제한적인 흐름도이다. 이 방법은 접속된 모듈의 수에 따라 단일의 또는 다수의 코팅을 제공하고, 따라서, 최대의 유연성을 제공한다. 물품은 우선 84 또는 120에서 시스템에 있는 수개의 지점 중의 하나에서 시스템에 도입된다. 물품은 지점 84에서 도입되어 제1 모듈(107)을 진행한다. 물품은 이어서 94에서 시스템으로부터 방출되거나, 또는 118에서 모듈로부터 방출되고, 기술 분야에서 공지된 임의의 유형의 인도 매커니즘(103)을 통하여 다음의 모듈(108)로 계속될 수도 있다. 이 어서, 물품은 120에서 다음의 모듈(108)에 진입한다. 이어서, 물품은 다음의 모듈(109)로 계속되거나 94에서 임의의 모듈에서 시스템으로부터 방출될 수 있다. 모듈의 수는 요구되는 생산 상황에 따라 변화될 수도 있다. 추가로 개별의 코팅 유닛(104, 105, 106)은 특정 생산 라인의 요구에 따른 상이한 코팅 재료 및 기술을 포함할 수도 있다. 상이한 모듈 및 코팅 유닛의 호환성은 최대의 유연성을 제공한다. 본 발명에 따른 피복품을 제조하기 위한 바람직한 방법 및 장치는 하기에서 더 상세하게 논의된다.
유리 및 투명한 세라믹 기재에 대해서, 코팅 재료는 기재의 투명성을 유지하기 위해 바람직하게는 결정형보다는 무정형이다. 바람직한 코팅 재료는 바람직하게는 용기의 구조적 요소로서 작용할 수 있도록 충분한 인장 강도를 가지고, 용기 성능을 저하시키지 않으면서 코팅 재료가 용기에서 기재의 일부를 대체할 수 있도록 한다.
광학 투명도(optical clarity)가 중요시되는 적용에 대해서는, 바람직한 코팅 재료는 기재와 유사한 굴절율을 갖는다. 병의 투명성이 빈번히 요구되는 음료 또는 음식 용기로서의 용도에 대해서, 기재의 굴절율과 코팅 재료의 굴절율이 유사한 경우, 용기는 시각적으로 선명하고, 따라서, 미용적으로 끌리게 된다. 실질적으로 유사하지 않은 굴절율을 가지는 두 재료가 서로 접촉되어 위치되는 경우, 결과로 생기는 조합은 시각적인 왜곡을 가져올 수 있으며, 재료의 굴절율에서의 차이의 정도에 따라, 용기가 흐릿하거나 불투명하게 보인다.
유리는 그 유형 및 물리적 배열에 따라, 가시광선에 대해 약 1.5 내지 약 1.7 범위 내의 굴절율을 갖는다. 용기로 제조되었을 때, 굴절율은 바람직하게는 약 1.52 내지 약 1.66의 범위에 있고, 또한 더욱 바람직하게는 약 1.52 내지 약 1.6의 범위에 있다. 유리에 대한 굴절율을 나타내는 것으로 지정한 ni 및 코팅 재료의 굴절율을 나타내는 것으로 지정한 n0를 사용하면, ni 및 n0 값 사이의 비율은 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.3이고, 더욱 바람직하게는, 약 1.0 내지 약 1.2이고, 가장 바람직하게는 약 1.0 내지 약 1.1이다. 기술분야의 당업자에게 인식될 것과 같이, 비율 ni/n0 = 1에 대해서, 두 굴절율이 동일하므로, 만약 제거되지 않는다면 굴절율에 기인한 왜곡은 최소화될 것이다. 상기 비율이 점차 다른 하나와 상이해짐에 따라 왜곡은 증가하는 경향이 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 코팅 재료는 열가소성 에폭시 수지(TPE)를 포함한다. 추가의 바람직한 실시예는 열가소성 에폭시 수지의 서브셋인 "페녹시" 수지를 포함한다. 여기에서 사용된 용어처럼, 페녹시형 열가소성 수지는 WO 99/20462호에서 논의되고, 또한 미국 특허 제6,312,641에 공지된 것들을 포함하는 광범위하고 다양한 재료를 포함한다. 열가소성 에폭시 수지 및 페녹시 수지의 추가의 서브셋은 바람직한 히드록시-페녹시에테르 중합체이고, 그중 특정 폴리히드록시아미노에테르 공중합체(PHAE)가 더욱 바람직하다. 예를 들면, 미국 특허 번호 6,011,111; 5,834,078; 5,814,373; 5,464,924; 5,275,853; PCT 공보 번호 WO 99/48962; WO 99/12995; WO 98/29491; 및 WO 98/14498을 참조한다.
바람직하게는, 본 발명에서 코팅 재료로서 사용된 열가소성 에폭시 수지, 보 다 구체적으로 페녹시 수지는 하기의 타입 중 하나를 포함한다:
(1) 화학식 Ia, Ib 또는 Ic 중의 어느 하나로 표시된 반복 단위를 갖는 히드록시 작용기의 폴리(아미드에테르):
Figure 112007037045000-PCT00001
또는
Figure 112007037045000-PCT00002
(2) 화학식 IIa, IIb 또는 IIc 중의 어느 하나에 의해 독립적으로 표시된 반복 단위를 갖는 폴리(히드록시아미드에테르):
Figure 112007037045000-PCT00003
Figure 112007037045000-PCT00004
또는
Figure 112007037045000-PCT00005
(3) 화학식 III으로 표시된 반복 단위를 갖는 아미드- 및 히드록시메틸- 작용기를 갖는 폴리에테르:
Figure 112007037045000-PCT00006
(4) 화학식IV로 표시된 반복 단위를 갖는 히드록시 작용기의 폴리에테르:
Figure 112007037045000-PCT00007
(5) 화학식Va 또는 Vb로 표시된 반복 단위를 갖는 히드록시 작용기의 폴리(에테르술폰아미드):
Figure 112007037045000-PCT00008
Figure 112007037045000-PCT00009
(6) 식 Ⅵ로 표시된 반복 단위를 갖는 폴리(히드록시에스테르에테르):
Figure 112007037045000-PCT00010
(7) 식 Ⅶ로 표시된 반복 단위를 갖는 히드록시-페녹시에테르 중합체:
Figure 112007037045000-PCT00011
및
(8) 식Ⅷ로 표시된 반복단위를 갖는 폴리(히드록시아미노에테르)
Figure 112007037045000-PCT00012
여기서, 각각의 Ar은 개별적으로 2가의 방향족 성분(moiety), 치환된 2가의 방향족 성분 또는 헤테로 방향족 성분, 또는 상이한 2가의 방향족 성분, 치환된 방향족 성분 또는 헤테로 방향족 성분의 조합이고; R은 개별적으로 수소 또는 1가의 히드로카르빌 성분이고; 각각의 Ar1은 2가의 방향족 성분, 또는 아미드 또는 히드록시메틸기를 가진 2가의 방향족 성분의 조합이고; 각각의 Ar2는 Ar과 동일하거나 상이하고, 개별적으로 2가의 방향족 성분, 치환된 방향족 성분 또는 헤테로 방향족 성분 또는 상이한 2가의 방향족 성분, 치환된 방향족 성분 또는 헤테로 방향족 성분의 조합이고; R1은 개별적으로 주로 히드로카르빌렌 성분 예를 들면, 2가의 방향족 성분, 치환된 2가의 방향족 성분, 2가의 헤테로 방향족 성분, 2가의 알킬렌 성분, 2가의 치환된 알킬렌 성분 또는 2가의 헤테로알킬렌 성분 또는 이러한 성분의 조합이고; R2는 개별적으로 1가의 히드로카르빌 성분이고; A는 아민 성분 또는 상이한 아민 성분의 조합이고; X는 아민, 아릴렌디옥시, 아릴렌디술폰아미도 또는 아릴렌디카르복시 성분 또는 이러한 성분의 조합이고; Ar3는 하기식 중의 어느 하나로 표시된 "카르도" 성분이다:
Figure 112007037045000-PCT00013
Figure 112007037045000-PCT00014
여기서, Y는 없거나, 공유 결합, 또는 링킹(linking) 그룹이고, 적합한 링킹 그룹은, 예를 들면, 산소 원자, 황 원자, 카르보닐 원자, 술포닐기, 또는 메틸렌기 또는 유사한 결합을, 포함하고; n은 약 10 내지 약 1000의 정수이고; x는 0.01 내지 1.0이고; y는 0 내지 0.5이다.
용어 "주로 히드로카르빌렌"은 주로 히드로카르본인 2가의 라디칼을 의미하지만, 산소, 황, 이미노, 술포닐, 술폭실, 등과 같은 헤테로 원자 성분의 소량을 임의로 함유한다.
식 I로 표시된 히드록시 작용기의 폴리(아미드에테르)는, 미국 특허 번호 5,089,588 및 5,143,998에 공개된 바와 같이, 바람직하게는 N,N'-비스(히드록시페닐아미도)알칸 또는 아렌을 디글리시딜에테르와 접촉시킴으로써 제조된다.
식 Ⅱ로 표시된 폴리(히드록시아미드에테르)는, 미국 특허 번호 5,134,218에 공개된 바와 같이, 비스(히드록시페닐아미도)알칸 또는 아렌, 또는 2 이상의 이들 화합물의 조합, 예를 들면 N,N'-비스(3-히드록시페닐)아디프아미드 또는 N,N'-비스(3-히드록시페닐)글루타라미드를, 에피할로히드린과 접촉시킴으로써 제조된다.
식 Ⅲ로 표시된 아미드 및 히드록시메틸 작용기를 갖는 폴리에테르는, 예를 들면, 비스페놀A의 디글리시딜에테르 등의 디글리시딜에테르를, 펜단트 아미도, N-치환된 아미도 및/또는 히드록시알킬 성분을 갖는 2가 페놀, 예를 들면 2,2-비스(4-히드록시페닐)아세트아미드 및 3,5-디히드록시벤즈아미드와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 이들 폴리에테르 및 이들 제조는 미국 특허 번호 5,115,075 및 5,218,075에 공개된다.
식 Ⅳ로 표시된 히드록시 작용기의 폴리에테르는, 미국 특허 번호 5,164,472에 공개된 방법을 사용하여, 예를 들면, 디글리시딜에테르 또는 디글리시딜에테르의 조합을 2가 페놀 또는 2가 페놀의 조합과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 또는, 히드록시 작용기의 폴리에테르는 the Journal of Applied Polymer Science, Vol. 7, p. 2135(1963)에서 Reinking, Barnabeo 및 Hale에 의해 공개된 방법에 의해 2가 페놀 또는 2가 페놀의 조합을 에피할로히드린과 반응시킴으로써 얻어질 수 있다.
식 V로 표시된 히드록시 작용기의 폴리(에테르술폰아미드)는, 미국 특허 번호 5,149,768에 공개된 바와 같이, 예를 들면, N,N'-디알킬 또는 N,N'-디아릴디술폰아미드를 디글리시딜에테르와 중합함으로써 제조된다.
식 Ⅵ로 표시된 폴리(히드록시에스테르에테르)는 예를 들면 디글리시딜테레프탈레이트, 또는 2가 페놀의 디글리시딜에테르 등의 지방족 또는 방향족 2가 산의 디글리시딜에테르와 아디프산 또는 이소프탈산 등의 지방족 또는 방향족 2가 산과 반응시킴으로써 제조된다. 이들 폴리에스테르는 미국 특허 번호 5,171,820에 공개된다.
식 Ⅶ로 표시된 히드록시-페녹시에테르 중합체는, 디뉴클레오필릭 모노머의 뉴틀레오필릭 성분을 에폭시 성분과 반응시켜 에테르, 이미노, 아미노, 술폰아미도 또는 에스테르 결합 및 펜던트 히드록시 성분을 포함하는 중합체 백본을 형성하기에 충분한 조건하에서 예를 들면, 적어도 하나의 디뉴클레오필릭 모노머를, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌, 페놀프탈레인 또는 페놀프탈이미딘 등의 카르도 비스페놀의 하나 이상의 디글리시딜에테르, 또는 치환된 비스(히드록시페닐)플루오렌, 치환된 페놀프탈레인 또는 치환된 페놀프탈이미딘 등의 치환된 카르도 비스페놀의 하나 이상의 디글리시딜에테르와 접촉시킴으로써 제조된다. 이들 히드록시-페녹시에테르 중합체는 미국 특허 번호 5,184,373에 공개된다.
식 Ⅷ로 표시된 폴리(히드록시아미노에테르)("PHAE" 또는 폴리에테르아민)는 아민성분을 에폭시 성분과 반응시켜 아민 결합, 에테르 결합 및 펜던트 히드록시 성분을 갖는 중합체 백본을 형성하기에 충분한 조건하에서 2가 페놀의 하나 이상의 디글리시딜에테르를 2개의 아민 수소를 갖는 아민과 접촉시킴으로써 제조된다. 이들 화합물은 미국 특허 번호 5,275,853에 공개된다. 예를 들면, 폴리히드록시아미노에테르 공중합체는 레조르시놀디글리시딜에테르, 히드로퀴논디글리시딜에테르, 비스페놀A 디글리시딜에테르, 또는 이의 혼합물로부터 제조될 수 있다.
Phenoxy Associates, Inc.으로부터 상업적으로 이용가능한 페녹시 열가소성 물질은 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 이들 히드록시-페녹시에테르 중합체는 비스페놀A 등의 2가의 다핵 페놀 및 에피할로히드린의 축합 반응 생성물이고, 식 IV로 표시된 반복 단위를 갖고, 이때 Ar이 이소프로필리덴디페닐렌 성분이다. 이들의 제조 방법은 미국 특허 번호 3,305,528에 공개되고, 이의 전체는 본원에 참조에 의해 포함된다.
페녹시 및 PHAE 물질을 포함하는, 바람직한 TPE 코팅 재료는 일반적으로 물과의 접촉에 의해 악영향이 부여되지 않고, 안정한 수성 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 형성한다. 바람직한 코팅 재료는 약 10% 고체 내지 약 50% 고체의 범위이다. 사용가능한 극성 용매는 물, 알코올, 및 글리콜에테르를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 열가소성 에폭시 코팅 재료는 용기에 적용될 때, 약 10~약 30% 고체를 포함하는, 용액, 현탁액 및/또는 분산액인, 식 Ⅷ로 표시된, 폴리히드록시아미노에테르 공중합체(PHAE)이다. PHAE 용액, 현탁액 및/또는 분산액은 물과 아세트산, 인산, 락트산, 말산, 시트르산, 글리콜산 및/또는 이의 혼합물 등의 유기산을 교반하거나 그렇지 않으면 흔들어서 제조될 수 있고, 여기서 가장 바람직한 유기산은 아세트산 및 인산이다. PHAE 용액, 현탁액 및/또는 분산액은 바람직하게는 또한 폴리히드록시아미노에테르와 상기에서 논의된 유기산과의 반응에 의해 생산된 유기산성 염을 포함한다.
하나의 바람직한 열가소성 에폭시 코팅 재료는, 식 Ⅷ로 표시된, 폴리히드록시아민에테르 공중합체(PHAE)의 분산액 또는 용액이다. 상기 분산액 또는 용액은, 물품에 적용될 때, 예측 가능하고 잘 공지된 방법으로 용기 벽을 통한 다양한 가스의 침투율을 매우 감소시킨다. 이의 제조된 상기 분산액 또는 라텍스는 바람직하게는 10-30% 고체를 포함한다. PHAE 용액/분산액은 물과, 락트산, 말산, 시트르산, 또는 글리콜산 및/또는 이의 혼합물도 포함하지만, 바람직하게는 아세트산, 인산인 산의 용액에서 PHAE를 교반하거나 그렇지 않으면 흔들어서 제조될 수도 있다. PHAE 용액/분산액은 또한 폴리히드록시아미노에테르와 이들 산과의 반응에 의해 생산된 산성 염을 포함한다.
다음의 PHAE 중합체는 촉매 및 IR 조사를 사용하여 경화될 수 있는 코팅 물품, 특히 예비 성형 물품 및 용기에 바람직한 배리어 물질이다: PHAE 재료는 약 10 내지 약 75 몰% 레조르시놀 공중합된 중합체 체인을 포함하고, 인산, 락트산, 말산, 시트르산 및 글리콜산 중 적어도 하나를 이용하여 수용성 매개체에 분산시킨다. 레조르시놀계 PHAE 수지는 또한 베리어 물질로서 뛰어난 결과를 제공한다. 폴리히드록시아미노에테르 화학의 다른 변화가 히드로퀴논디글리시딜에테르에 기초한 결정성 버전(crystalline version)과 같이 유용하다고 입증될 수 있다. 부분적으로 가교결합된 PHAE 재료는 높은 내화학성, 낮은 블러싱 및 낮은 표면 장력을 나타낸다. 이들 재료를 용해하는데 사용된 용매는 알코올, 물, 글리콜에테르 또는 이의 혼합물 등의 극성 용매를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 가교 결합제는 레조르시놀 디글리시딜에테르(RDGE) 및 헥사메톡시메틸멜라민(HMMM)을 기초로 한다.
바람직한 코폴리에스테르 코팅 재료의 예 및 이들의 제조 방법은 미국 특허 번호 4,578,295(Jabarin)에 공개된다. 이들은 일반적으로 이소프탈산, 테레프탈산 및 그들의 C1 내지 C4 알킬에스테르 중에서 선택된 적어도 하나의 반응물과 1,3 비스(2-히드록시에톡시)벤젠 및 에틸렌글리콜의 혼합물을 가열함으로써 제조된다. 임의로, 혼합물은 하나 이상의 에스테르 형성 디히드록시히드로카르본 및/또는 비스(4-β-히드록시에톡시페닐)술폰을 더 포함할 수도 있다. 특히 바람직한 코폴리에스테르 코팅 재료는 Mitsui Petrochemical Ind. Ltd.(Japan)의 B-010, B-030 및 이 패밀리의 다른 것이 사용가능하다.
바람직한 폴리아미드 코팅 재료의 예는 Mitsubishi Gas Chemical(Japan)의 MXD-6를 포함한다. 바람직한 폴리아미드 코팅 재료는 바람직하게는 약 1 내지 10중량% 폴리에스테르, 더욱 바람직하게는, 약 1 내지 2중량% 폴리에스테르를 포함하고, 여기서 상기 폴리에스테르는 바람직하게는 PET, 더욱 바람직하게는, 고 IPA PET이다. 이들 재료는 상기 폴리에스테르에 상기 폴리아마이드 중축합 혼합물을 추가함으로써 제조된다. 여기서 사용된,“폴리아미이드"는 PET 또는 다른 폴리에스테르를 포함하는 이들 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
다른 바람직한 코팅 재료는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), PEN 코폴리에스테르, 및 PET/PEN 혼합물을 포함한다. PEN 재료는 Shell Chemical Company로부터 구매될 수 있다.
상기 바람직한 방법의 이점은 다수의 기능적 첨가제의 사용을 가능하게 하는 그들의 융통성이다. 증강된 UV 보호, 내찰성, 내블러싱, 내충격성 및/또는 내화학 성뿐만 아니라, 감소된 마찰 계수를 제공하는 능력이 당업자에게 공지된 첨가제가 사용될 수도 있다.
바람직한 첨가제는 상기 코팅 재료의 화학작용에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 첨가제는 바람직하게는 수성 상태에서 안정적이다. 상기 바람직한 첨가제는 당업자에게 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 첨가제는 직접적으로 특정의 코팅 용액, 현탁액, 및/또는 분산액과 혼합될 수도 있고, 이들은 개별적으로 용해/분산된 후, 특정의 코팅 용액, 현탁액, 및/또는 분산액에 추가될 수도 있거나, 이들은 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 형성하는 용매의 추가 전에 특정의 코팅 재료와 결합될 수 있다. 또한, 일부 실시예에 있어서, 바람직한 첨가제는 단일 코팅층으로서 단독으로 사용될 수도 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 코팅의 특성은 상이한 첨가제의 추가에 의해 증강될 수도 있다. 바람직한 하나의 실시예에 있어서, UV를 흡수 또는 반사하는 코팅의 능력은 상이한 첨가제를 추가함으로써 증강될 수도 있다. 바람직하게는 상기 코팅은 물품이 노출될 수 있는 파장에서 UV 보호를 제공한다. 즉, 상기 코팅은 바람직하게는 약 350㎚ 내지 약 400㎚, 더욱 바람직하게는 약 320㎚ 내지 약 400㎚, 및, 가장 바람직하게는 약 400㎚ 미만의 모든 UV 파장에서 보호를 제공한다. UV 보호 재료는 다른 층에 첨가제로서 사용되거나, 단일 코팅막으로서 개별적으로 적용될 수도 있다. 바람직하게는 상기 UV 보호 재료는 수성계 용액, 현탁액, 및/또는 분산액과 양립할 수 있는 형태로 첨가된다. 예를 들면, 바람직한 UV 보호 재료는 Milliken UV390A clear shield이다. 상기 재료는 유성 액체로서 처음에는 물에 섞인다. 상기 수득된 용액, 현탁액, 및/또는 분산액에 그 후 PHAE가 추가되고, 교반된다. 상기 수득된 용액은 10% UV390A를 함유하고, PET 용기에 적용될 때 400㎚까지 UV 보호를 제공한다. 상기 설명한 바와 같이, 다른 실시예에서, 이전의 UV390A 용액은 단일 코팅막으로서 적용된다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 보다 심한 약품에 대한 내화학성을 제공하기 위해 꼭대기 코팅이 적용된다. 바람직하게는 이들 꼭대기 코팅막은 임의로 부분적으로 또는 완전히 가교결합되는 수성계 폴리에스테르 또는 아크릴이다. 바람직한 수성계 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트이지만, 다른 폴리에스테르도 사용될 수 있다. 바람직한 수성계 아크릴은 ICI PXR 14100 카르복실 라텍스이다.
바람직한 수성계 폴리에스테르 수지는 미국 특허 번호 4,977,191(Salsman)에 공개되었고, 상기 수지 및 이를 수득하는 방법을 설명하기 위해 필요한 범위 내에서 참조에 의해 본원에 포함된다. 보다 구체적으로, Salsman의‘191 특허는 20 내지 50중량%의 폐(waste) 테라프탈레이트 중합체, 10 내지 40 중량%의 적어도 하나의 글리콜 및 5 내지 25 중량%의 적어도 하나의 옥시알킬화된 폴리올의 반응 생성물을 포함하는, 수성계 폴리에스테르 수지를 공개한다.
다른 바람직한 수성계 중합체는, 미국 특허 번호 5,281,630(Salsman)에서 공개된 바와 같이, 상기 수지 조성물 및 이를 수득하는 방법을 설명하기 위해 필요한 범위 내에서 본원에 참조된, 술폰화 수성계 폴리에스테르 수지 조성물이다. 구체적으로 Salsman의‘630 특허는 히드록시알킬 기능성를 갖는 예비 중합체 수지를 생산하기 위해 20 내지 50중량%의 테레프탈레이트 중합체, 10 내지 40중량%의 적어도 하나의 글리콜 및 5 내지 25중량%의 적어도 하나의 옥시알킬화된 폴리올의 반응 생성물을 포함하는, 술폰화 수용성 또는 물 분산성 폴리에스테르 수지의 수성 현탁액을 공개하고, 여기서, 상기 예비 중합체 수지는 예비 중합체 수지의 100g 당 α, β-에틸렌으로 불포화된 디카르복시산의 약 0.10몰 내지 약 0.50몰과 추가로 반응한다. α, β-에틸렌으로 불포화된 디카르복시의 잔기에 의해 종지된, 상기 수득된 수지는, α, β-에틸렌으로 불포화된 디카르복시산 잔기의 몰당 아황산염의 약 0.5몰 내지 약 1.5몰과 반응하여, 술폰화-종지된 수지(sulfonated-terminated resin)를 생산한다.
더 바람직한 수성계 중합체는 미국 특허 번호 5,726,277(Salsman)에 공개된 코팅막이고, 상기 중합체 및 이를 수득하는 방법을 설명하기 위해 필요한 범위 내에서 참조에 의해 본원에 포함된다. 구체적으로, Salsman의‘277 특허는 적어도 50중량% 이상의 폐 테레프탈레이트 중합체의 반응 생성물 및 해당 촉매의 존재하에서, 옥시알킬화된 폴리올을 포함하는 글리콜의 혼합물을 포함하는 코팅 조성물을 공개하고, 여기서, 상기 반응 생성물은 2작용기의 유기산과 추가로 반응하고, 산 대 글리콜의 중량비는 6:1 내지 1:2의 범위이다.
마찬가지로, 상기 공개된 분산액 및 이를 수득하는 방법을 설명하기 위해 필요한 범위 내에서 참조에 의해 본원에 포함된 미국 특허 번호 4,104,222(Date, 등)은, 직쇄 폴리에스테르 수지와 고급 알코올/에틸렌옥사이드 첨가 타입의 표면-활성 작용제를 혼합하고, 혼합물을 용융하고, 교반하에서 알카리 수용액 중에 용융물을 투입하여 이를 분산시킴으로써 얻어진 직쇄 폴리에스테르 수지의 분산액을 공개한 다. 특히, 이 분산액은 직쇄 폴리에스테르 수지와 고급 알코올/에틸렌옥사이드 첨가 타입의 표면-활성 작용제를 혼합하고, 혼합물을 용융하고, 70-95℃의 온도에서 교반하에서 용융물을 알칸올아민의 수용액 중에 투입하여 이를 분산시킴으로써 얻어지고, 상기 알칸올아민은 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노메틸에탄올아민, 모노에틸에탄올아민, 디에틸에탄올아민, 프로판올아민, 부탄올아민, 펜탄올아민, N-페닐에탄올아민, 및 글리세린의 알칸올아민으로 이루어지는 그룹 중에서 선택되고, 0.2 내지 5중량%의 양으로 수성 용액 중에 존재한다. 고급 알코올/에틸렌옥사이드 첨가 타입의 상기 표면-활성 작용제는 8개 이상의 탄소 원자의 알킬기를 갖는, 고급 알코올의 에틸렌옥사이드 첨가물, 알킬-치환된 페놀 또는 소르비탄 모노아실레이트이고, 여기서, 상기 표면-활성 작용제는 12 이상의 HLB 값을 갖는다.
미국 특허 번호 4,528,321(Allen)에는 수용성 또는 물 불혼화성 액체에서 역상 중합에 의해 제조된 물 팽윤성 중합체 입자의 물 불혼화성 액체 중의 분산액을 공개하고 있고, C4 -12 알킬렌글리콜모노에테르 및 그들의 C1 -4 알카노에이트 및 C6 -12 폴리알킬렌글리콜모노에테르 및 그들의 C1 -4 알카노에이트 중에서 선택된 비이온 화합물을 포함한다.
코팅 재료는 핫 필 적용(hot fill applications)을 위한 코팅의 열적 안정성을 증강시키기 위해 적어도 부분적으로 가교 결합될 수도 있다. 내부 층은 낮은 가교 결합의 재료를 포함할 수도 있지만, 외부 층은 높은 가교 결합의 재료 또는 다 른 적합한 복합물을 포함할 수도 있다. 예를 들면, PET 표면 상의 내부 코팅막은 BLOX®599-29 등의 가교 결합되지 않은 또는 낮은 가교 결합된(low-cross-linked) 재료를 이용할 수도 있고, 외부 코팅막은 PET에 대한 최대의 점착을 실현하도록 가교 결합할 수 있는 EXP 12468-4B 등의 재료를 이용할 수도 있다.
본 발명은 수성계 시스템에서 다수 타입의 첨가제 및 코팅 재료를 취급하는 능력을 제공하고, 이는 본 발명을 다른 시스템에 비해 사용하기 쉽고, 경제적으로 만든다. 예를 들면, 본 발명이 수성계이기 때문에, 에폭시 열경화성 수지와 같은 다른 시스템에서 사용된 VOC를 취급하는 고가의 시스템이 필요하지 않다. 또한, 인간 피부와 접촉할 때, 대부분의 용매는 자극이 없고, 제조시의 사용을 용이하게 한다.
일반적으로, 본원에 사용되는 바람직한 물품은 하나 이상의 코팅층을 갖는 용기를 포함한다. 코팅층은 UV 보호, 내충격성, 내찰성, 내블러싱, 내화학성, 표면 마찰계수의 감소 등과 같은 추가의 기능성을 제공한다. 상기 층은 각각의 층이 하나 이상의 기능적 특성을 갖는, 다층으로 적용될 수도 있고, 예를 들면, 코팅 재료의 각각의 연속적인 층은 얇아지거나, 하나 이상의 기능적 구성요소를 포함하는 단일층으로서, 다양한 두께를 가질 수 있다.
내부층은 바람직하게는 유리, 금속, 또는 세라믹에 대한 점착력 및 UV 내성을 증강시키기 위한 기능적 특성을 갖는 프리머(primer) 또는 베이스 코팅막이고, 외부 층은 내찰성 및 감소된 마찰계수 중 적어도 하나를 제공한다. 바람직하게는, 외부 층은 경질 증가의 가교 결합된 코팅막을 제공하기 위하여 부분적으로 또는 고 도로 가교 결합된 재료를 포함한다. 상기 용기의 최종 코팅 및 건조는 용액, 현탁액, 및/또는 분산액이 바람직하게는 희석 또는 현탁된 파라핀 또는 왁스, 슬립제, 폴리실란 또는 저분자량 폴리에틸렌을 포함하므로, 상기 용기의 표면에 대한 내찰성을 제공한다.
일단 적합한 코팅 재료가 선택되면, 상기 용기는 바람직하게는 2개의 재료 사이의 점착을 촉진하는 방식으로 피복된다. 일반적으로, 코팅 재료와 용기 기재 사이의 점착은 용기의 표면 온도가 증가함에 따라 증가한다. 그러므로, 바람직한 코팅 재료는 실온에서 용기에 부착할지라도, 가열된 용기 상에 피복을 실시하는 것이 바람직하다.
용기는 용기에 먼지를 끌어들여 급속히 더러워지는 것을 유발하는 정전기를 갖을 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서 용기는 생산 라인으로부터 직접적으로 취해지고, 아직 따뜻할 때에 피복된다. 생산라인으로부터 그들이 제거된 후 즉시 용기를 피복함으로써, 먼지 문제가 감소되거나 제거되고, 따뜻한 용기가 코팅 공정을 개선한다고 추정된다. 그렇지만, 용기는 바람직하게는, 실질적으로 청결한 것을 유지하는 방식으로 피복되기 전에 저장될 수 있다.
바람직하게는, 코팅 공정은 물품이 시스템에 진입하는 자동화 시스템으로 수행되고, 상기 물품은 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅되고, 과잉된 재료는 제거되고, 피복된 물품은 건조 및/또는 경화, 냉각되고, 시스템으로부터 방출된다. 일실시예에서 장치는 다수의 코팅막을 구비한 용기를 생산하는 2개 이상의 침지, 스프레이, 플로우 코팅 유닛 및 2개 이상의 경화 및/또는 건조 유닛을 포함하는 단일 의 통합 공정 라인이다. 다른 실시예에 있어서, 시스템은 하나 이상의 코팅 모듈을 포함한다. 각각의 코팅 모듈은 하나 이상의 침지, 스프레이 또는 스프레이 코팅 유닛 및 하나 이상의 경화 및/또는 건조 유닛을 구비한 내장형 공정 라인을 포함한다. 모듈의 구조에 따라, 용기는 하나 이상의 코팅막을 수취할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 구조는 3개의 코팅 모듈을 포함할 수도 있고, 여기서, 용기는 하나의 모듈로부터 다음의 것으로 전송되고, 다른 구조에서, 동일한 3개의 모듈은 일정의 위치에 있을 수도 있지만, 용기는 제1 모듈로부터 제3 모듈로 제2 모듈을 생략하고 전송된다. 상이한 모듈 구조 사이를 전환하는 이 능력은 최대한의 융통성을 제공한다.
본 발명의 바람직하고, 완전 자동화된 실시예는 하기와 같이 작동된다: 금속, 세라믹 등의 물품 또는 금속 용기는 어떠한 이전 변경도 없이 시스템에 도입된다. 바람직하게는 물품이 시스템에 도입될 때 약 100℉ 내지 약 130℉(약 37℃ 내지 약 55℃), 더욱 바람직하게는 120℉(약 50℃)이고, 적어도 상대적으로 청결하지만, 청결이 필수적인 것은 아니다.
적합한 코팅 재료는 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅 준비되어 사용될 수 있고, 각각의 코팅방법은 실질적으로 동일하다. 코팅 재료는 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 형성하기 위하여 하나 이상의 용매가 용해되고 및/또는 현탁된다. 코팅 용액, 현탁액, 및/또는 분산액의 온도는 도포 및 코팅에 대하여 원하는 점도를 제공하기 위하여 조절된다. 즉, 낮은 점도가 요구된다면, 대체로, 반드시 그렇지는 않지만, 온도가 상승되고, 높은 점도가 요구된다면, 온도는 대체로, 반드시 그렇지 는 않지만, 낮아진다. 점도의 증가는 또한 증착률을 증가시키고, 그리하여, 온도는 증착을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게는 용액, 현탁액, 및/또는 분산액 온도는 약 60℉ 내지 약 80℉(약 15℃ 내지 약 27℃)범위이고, 더욱 바람직하게는 70℉(약 21℃)이다. 용액, 현탁액, 및/또는 분산액은 재료가 보유탱크에 경화될 수 있는 온도하에서 보관되고, 그리하여, 최대 온도는 바람직하게는 약 80℉(약 27℃)이하이다. 더욱이, 약 50℉(약 10℃) 미만의 온도에서, 특정 용액, 현탁액, 및/또는 분산액은 침지, 스프레이 또는 플로우 코팅에서 사용하기에 너무 점성이 될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 온도 제어 시스템은 코팅 용액, 현탁액, 및/또는 분산액의 일정한 온도를 실현한다. 특정한 실시 형태에 있어서, 점도가 증가함에 따라, 추가의 물은 용액, 현탁액, 및/또는 분산액의 점도를 감소시킨다. 다른 실시 형태는 물 함량 모니터 및/또는 점도 모니터를 또한 포함할 수도 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 용액, 현탁액, 및/또는 분산액은 용기당 코팅 재료의 약 0.05g 내지 약 0.75g, 보다 바람직하게는 용기당 약 0.15 내지 0.5g을 침착하기에 적합한 온도 및 점도를 갖는다. 하지만, 재료의 임의의 유용한 및/또는 원하는 양이 적용될 수도 있다. 본 발명에서 물품당 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.55, 0.6, 0.65 및 0.70g을 포함하는 물품이 고려된다.
침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅을 사용하여 피복된, 본 발명의 피복된 병은, 도 1 내지 3에 도시된다. 코팅층(22)은 용기의 몸통부(4) 상에 배치되고, 목부(2)에는 피복되지 않는다. 피복된 용기(16)의 내부는 피복되지 않는 것이 바람직하지만, 음식 및 음료에 접촉하기 위하여 FDA에서 승인된 재료로 피복될 수 있다. 바람직한 실시예에서 이것은 용기의 목부 외측을 둘러싸는 하우징과 결합된 용기 내로 삽입되는 확장성 콜레트(collet)를 포함하는 유지 메커니즘(holding mechanism)의 사용을 통하여 달성된다. 콜레트는 확장하여 콜레트와 하우징 사이의 일정 위치에 용기를 유지한다. 하우징은 나사산을 포함하는 목의 외측을 덮어, 코팅으로부터 용기의 내측, 그리고 목부를 보호한다.
침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 생산된 피복된 용기는 층 사이에 실질적 구별이 없는 완성품을 생산한다. 또한, 용기를 완벽하게 피복하기 위하여 요구되는 코팅 재료의 양이 각각의 연속적인 층에 따라 감소한다.
침지 코팅 공정에 있어서, 코팅 재료를 수용하는 탱크 또는 다른 적합한 용기 속으로 잠긴다. 이것은 리테이닝 랙(retaining rack) 등의 사용에 의해, 수동적으로 행하여질 수 있거나, 완전한 자동화 공정에 의해 행하여질 수도 있다. 바람직하게는, 용기는 코팅 재료 속으로 잠기면서 회전된다. 1인치 직경의 물품에 대하여, 용기는 바람직하게 약 30 내지 80rpm, 더욱 바람직하게는, 약 40 rpm 내지 약 70rpm, 가장 바람직하게는, 약 50 내지 약 60rpm의 속도로 회전된다. 이것은 용기의 완전한 코팅을 가능하게 한다. 당업자에게 인식된 것과 같이, 회전 속도는, 더 큰 대상에 대해서는 더 느리다. 이는 대상에 대해 원주가 비례하고, 그리하여, 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 통한 표면의 속도가 직경에 대하여 비례하기 때문이다. 예를 들면, 여기서 직경이 두 배라면, 회전 속도는 2의 요소에 의해 감소되어야 한다. 용기는 물품의 완전한 피복을 행하기에 충분한 기간 동안 잠긴다. 일반적으로, 용도에 따라, 더 길거나, 더 짧은 기간 동안 사용될지라도, 겨우 약 0.25초 에서 5초 정도만 요구된다. 더 긴 체류 시간이 아무런 추가된 코팅 이점을 제공하지 않는 것으로 보인다.
침지 시간 및 이에 의한 속도를 결정하는데 있어서, 코팅 재료의 탁도가 또한 고려되어야 한다. 용기가 너무 빠르게 침지된다면, 코팅 재료는 코팅 결함을 야기하는 파형상 및 튀김(splatter)이 될 수도 있다. 추가적으로, 다수의 코팅 재료 용액 또는 분산액은 발포 및/또는 기포를 형성하고, 이는 코팅 공정을 방해할 수 있다. 발포 및/또는 기포를 피하거나 제거하기 위하여, 침지 속도는 코팅 재료의 과도한 교반을 피하는 것으로 바람직하게 조절된다. 필요하다면, 항 발포/기포 작용제가 코팅 용액, 현탁액, 및/또는 분산액에 추가될 수도 있다.
스프레이 공정에서, 물품은 코팅 재료의 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 수용하는 탱크 또는 다른 적합한 용기로부터 제공된 코팅 재료로 스프레이된다. 코팅 재료에 의한 용기의 침지 및 스프레잉은 리테이닝 랙 등으로 수동으로 사용될 수 있고, 완전한 자동화 공정에 의해 행해질 수도 있다. 유사하게는, 물품이 코팅 재료로 스프레이되는 동안 회전된다. 다시, 1인치 직경의 물품은 바람직하게는 약 30 내지 80rpm, 더욱 바람직하게는, 약 40rpm 내지 70rpm, 및 가장 바람직하게는 약 50rpm 내지 60rpm으로 회전되고, 여기서, 더 큰 직경에 대한 회전 속도는 비례적으로 더 느리다. 이것은 용기의 완전한 코팅을 가능하게 한다. 회전 속도는 더 큰 용기의 직경을 고려하여 조절되어야 한다.
용기는 바람직하게는 용기의 완전한 코팅을 가능하게 하는 충분한 기간 동안 스프레이된다. 일반적으로, 용기 및 코팅 재료에 따라, 더 길거나 짧은 시간이 요 구될지라도, 약 0.25초 내지 약 5초면 충분하다. 이는 더 긴 체류시간이 아무런 추가적인 이점을 제공하지 않는 것으로 보인다.
스프레잉 시간, 노즐 사이즈 및 구성 등의 결정하는데 있어서 코팅 재료의 특성이 고려되어야 한다. 스프레잉 율이 속도가 너무 높고 및/또는 노즐 크기가 부정확하다면, 코팅 재료가 튀겨서 코팅 결함을 야기할 수도 있다. 속도가 너무 느리고 및/또는 노즐 크기가 부정확하다면, 결과의 코팅이 소망의 것보다 두꺼워질 수도 있다. 침지, 발포 및/또는 기포는 또한 코팅 공정을 방해할 수 있지만, 스프레잉 속도, 노즐 및 유체 접속은 코팅 재료의 과도한 교반을 피하도록 선택됨에 의해 피할 수도 있다. 필요하다면 항 발포/기포 작용제가 코팅 용액/분산액에 추가될 수도 있다.
플로우 코팅 공정에 있어서, 용기가 완전한 코팅을 위해 통과하는 하강 샤워 커튼 또는 폭포와 유사한 재료의 시트가 제공되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 플로우 코팅은 코팅 재료의 용기의 짧은 체류 시간에 발생한다. 용기는 용기의 표면을 피복하기에 충분한 기간 동안 시트를 통과하기만 하면 된다. 다시, 더 긴 체류시간은 코팅에 대해 아무런 추가적인 이점을 제공하지 않는다. 균일한 코팅막을 제공하기 위하여, 용기는 코팅 재료의 시트를 통과하는 동안 회전하는 것이 바람직하다. 다시, 1인치의 용기는 바람직하게 약 30 내지 80rpm, 더욱 바람직하게는 약 40rpm 내지 약 70rpm, 및 가장 바람직하게는, 약 50 내지 60rpm의 속도로 회전하고, 여기서, 더 큰 직경의 회전 속도는 상대적으로 더 느리다. 더욱 바람직하게는, 용기는 코팅 재료 시트를 통과하는 동안, 각도를 이루어 회전하여 위치한다. 용기 의 각도는 코팅 재료 시트의 평면에 대해 예각인 것이 바람직하다. 이는 용기의 목부 또는 내측을 피복하는 일 없이 용기의 완전한 코팅을 가능하게 한다.
코팅 재료는 폐쇄 시스템에서의 생산라인과 유체 연결된 탱크 또는 다른 적합한 용기에 수용되고, 사용되지 않은 코팅 재료의 낭비를 방지하게 위하여 재순환되는 것이 바람직하다. 이는 코팅 재료 탱크에서 플로우 스트림을 회수함으로써 달성될 수 있으나, 코팅 공정을 방해할 수 있는, 발포 및 기포의 형성을 피하는 방식에 따라 이루어져야 한다. 코팅 재료는 발포 및 기포를 방지하거나 감소시키기 위하여 팅크의 저부 또는 중앙으로부터 제거되는 것이 바람직하다. 추가적으로, 발포 및/또는 기포를 더욱 감소시키기 위하여 코팅 탱크에 반송하기 전에 재료의 흐름을 감속시키는 것이 바람직하다. 이것은 당업자에게 공지된 수단에 의해 행하여질 수 있다. 필요하다면, 하나 이상의 항 발포 작용제가 코팅 용액. 현탁액, 및/또는 분산액에 추가될 수도 있다.
코팅 재료의 적당한 유속을 선택함에 있어서, 유속, 길이 및 직경, 라인 속도 및 용기 간격을 포함하여, 수개의 변수가 적당한 시팅(sheeting)을 제공하기 위해 고려되어야 한다. 유속은 재료 시트의 정밀도를 결정한다. 유속이 너무 빠르거나 너무 느리면, 재료는 정밀하게 용기에 피복하지 못할 수도 있다. 유속이 너무 빠르면, 재료는 생산 라인에 튀기고 쏟아져 내려 용기의 불완전한 코팅, 코팅 재료의 낭비, 및 증가된 발포 및/또는 기포 문제를 야기할 수도 있다. 유속이 너무 느리면, 코팅 재료는 부분적으로만 용기를 피복할 수도 있다.
피복되는 용기의 길이 및 직경은 유속을 선택할 때 또한 고려되어야 한다. 재료 시트는 충분하게 전체 용기를 덮어야 하고, 그러므로 용기의 길이 및 직경이 변화될 때 유속 조절이 필요할 수도 있다.
고려하는 다른 요소는 라인 상의 용기의 간격이다. 용기가 재료의 시트를 통과할 때, 소위 웨이크(wake) 효과가 관찰될 수도 있다. 차기의 용기가 이전 용기의 웨이크 중의 시트를 통과한다면 적당한 코팅막을 수취하지 못할 수도 있다. 그러므로 용기의 속도 및 중심선을 감시하는 것이 중요하다. 용기의 속도는 사용된 특수 장비의 처리량에 따를 것이다.
유리하게는, 바람직한 방법은 제거하는 과잉 재료가 사실상 없는 재료의 충분히 효과적인 피착을 제공한다. 그렇지만, 특정한 용도에 있어서, 용기가 임의의 침지, 스프레이 또는 플로우 방법에 의해 피복된 후에 과잉의 코팅 재료를 제거하는 것이 필요할 수도 있다. 바람직하게는, 회전 속도 및 중력은 용기 상의 시트를 정규화하고, 임의의 과잉 재료를 제거한다. 용기가 피복 후에 탱크 상을 통과하도록 하는 방식으로 코팅 재료에 대한 유지 탱크가 위치한다면, 용기의 회전 및 중력은 일부 과잉 재료를 용기로부터 코팅 재료 탱크로 다시 적하시킬 수도 있다. 이것은 임의의 부가적인 수고 없이 과잉 재료를 재생이용시킨다. 과잉 재료가 탱크로 다시 적하하지 않는 방식으로 탱크가 위치한다면, 과잉 재료를 포획하여 재이용되도록 반송하는 다른 적합한 수단이 채용될 수도 있다.
상기 방법은 생산 상황에 때문에 비실용적이거나 불충분하여, 당업자에게 공지된 다양한 방법 및 장치가 과잉 재료를 제거하는데 사용될 수도 있다. 예를 들면, 와이퍼, 브러쉬, 스폰지 롤러, 에어 나이프 또는 에어 플로우는 단독으로 사용 되거나 병용하여 사용될 수 있다. 또한, 이들 방법 중의 어느 하나는 상기의 회전 및 중력 방법과 결합될 수도 있다. 바람직하게는 이들 방법에 의해 제거된 임의의 과잉 재료는 추가의 사용을 위해 재생이용된다.
용기가 코팅되고 과잉 재료가 제거된 후에, 피복된 용기는 이어서 건조되고 및/또는 경화된다. 건조 및 경화 공정은 바람직하게는 적외선(IR) 가열에 의해 실시된다. 본 발명의 일실시에 있어서, 1000W General Electric Q1500 T3/CL Quartzline 텅스텐-할로겐 램프는 적외선 광원으로서 사용된다. 등가의 광원은 General Electric 및 Philips사 등의 다수의 공급원 중의 어느 하나로부터 상업적으로 구매될 수도 있다. 광원은 전체 또는 저하된 능력, 바람직하게는 최대 파워의 약 50% 내지 약 90%, 더욱 바람직하게는 약 65% 내지 약 75%으로 사용될 수도 있다. 램프는 전체 또는 부분적인 파워로 단독 또는 병용되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 6개의 IR 램프가 70% 능력으로 사용될 수도 있다.
또한, 적외선 가열의 사용은 기재를 과열시키는 일 없이 PHAE 등의 열가소성 에폭시 코팅막을 건조시킨다. IR 가열의 사용이 블러싱을 감소시키고 내화학성을 향상시킬 수 있다는 것을 또한 알아냈다. 카본 블랙 등의 첨가제를 흡수하는 IR 가열은 경화 공정을 강화시키고 개선시키는 코팅 조성물이 또한 혼합될 수 있다. 첨가제는 완성된 물품이 변색되는 일 없이 IR 조사의 흡수를 증가시키는 임의의 양으로 코팅 조성물과 혼합될 수 있다.
경화 및/또는 건조가 부가적인 공기 없이 실시될 수도 있지만, IR 가열은 강제 공기와 병용되는 것이 바람직하다. 사용된 공기는 임의의 사용 가능한 온도일 수 있다. IR 및 공기 경화의 병용은 바람직한 실시예의 뛰어난 내화학성, 내블러싱 및 내찰성의 특이한 특성을 제공한다. 또한, 임의의 특정한 이론에 결부되는 것을 바라지 않고, 코팅막의 내화학성은 가교결합 및 경화의 작용이라고 추정된다. 경화가 보다 완전할수록, 내화학성 및 내찰성이 보다 크다.
코팅막을 충분하게 건조 및 경화시키기에 필요한 시간의 길이를 결정하는데 있어서, 코팅 재료, 피착의 두께, 및 용기 기재 등의, 수개의 인자가 고려되어야 한다. 상이한 코팅 재료는 다른 속도로 경화한다. 추가적으로, 고체의 정도가 증가하면, 경화속도는 감소한다. 일반적으로, 약 0.05 내지 약 0.75g의 코팅 재료를 갖는 24g의 용기에 대하여, 경화 시간은 약 10 내지 120초이지만, 용기의 크기, 코팅막의 두께 및 경화/건조 방법에서 따라서 더 긴 시간 및 더 짧은 시간이 요구될 수도 있다.
IR 가열과 함께 기류를 사용하는 것은 용기의 표면온도를 조절하여, 방사열의 침투를 제어하는데 융통성을 제공한다는 점에 있다. 특정한 실시 형태가 더 느린 경화 속도 또는 더 깊은 IR 침투를 요구한다면, 이것은 기류, IR 방사에 대한 노출 시간, IR 램프 주파수 또는 이들의 결합으로 제어될 수 있다.
바람직하게는, 용기는 IR 히터를 통과하는 동안 회전한다. 다시, 1인치의 용기가 약 30 내지 80rpm, 더욱 바람직하게는, 약 40rpm 내지 약 70rpm, 가장 바람직하게는, 약 50rpm 내지 60rpm의 속도로 회전하고, 여기서 더 큰 직경에 대한 회전 속도는 상대적으로 더 느리다. 회전 속도가 너무 높으면, 코팅은 튀겨서, 용기의 불균일한 코팅을 야기한다. 회전 속도가 너무 느리면, 용기는 불균일하게 건조될 것이다. 가스 히터, UV 방사, 화염(flame), 및 기타 등등이 또한 추가적으로 또는 IR 가열을 대신하여 적용될 수 있다.
경화 공정과 결합된 공정에 이어서 용기가 냉각되고, 증강된 내화학성, 내블러싱 및 내찰성을 제공한다. 이것은 단일 코팅 후에 및 연속적인 코팅 사이에 용매 및 휘발 성분의 제거 때문이라고 추정된다. 일실시예에서, 냉각 공정은 주위 온도에서 발생한다. 다른 실시예에서, 냉각 공정은 강제된 주위 또는 냉각 공기의 사용에 의해 가속된다.
냉각 시간은 냉각이 발생하는 과정에서 또한 영향을 받는다. 바람직한 실시 예에서 다수의 코팅이 각각의 용기에 적용된다. 냉각 단계가 후속의 코팅 전일 때, 냉각 시간이 감소될 수 있는데, 이는 상승된 용기 온도가 코팅 공정을 증강시킨다고 여겨지기 때문이다. 냉각 시간이 변화하지만, 이들은 일반적으로 약 0.05 내지 약 0.75g의 코팅 재료를 구비한 24g의 용기에 대해 약 5 내지 40초이다.
일단 용기가 냉각되면, 시스템으로부터 방출되어 패키지를 위해 준비되거나 또는 다른 코팅 코팅 모듈로 인도되어 추가의 코팅막 또는 코팅막들이 적용된 후에 시스템으로부터 방출된다.
상기의 다양한 방법 및 기술이 본 발명을 실시하는 다수의 방식을 제공한다. 물론, 설명된 모든 목적 또는 이점이 본원에 설명된 임의의 특정의 실시예에 따라서 반드시 얻어지지 않을 수도 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 당업자는 상이한 실시예로부터 다양한 특징의 호환성을 인지할 것이다. 마찬가지로, 각각의 이러한 특징 또는 단계에 대해 다른 공지된 등가물뿐만 아 니라, 상기 논의된 다양한 특징 및 단계는, 본원에 설명된 원리에 따라 방법을 실시하기 위해 당업자에 의해 혼합하여 적합될 수 있다.
특정한 실시예 및 예시에 관련하여 본 발명이 개시되고 있지만, 본 발명은 구체적으로 개시된 실시 형태를 넘어 다른 실시예 및/또는 용도, 명백한 변형 및 이의 등가물까지 연장한다는 것을 당업자는 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원의 바람직한 실시예의 구체적인 개시에 의해 제한되는 것은 아니다.

Claims (38)

  1. 열가소성 수지 피복된 금속, 세라믹, 또는 유리 물품을 제조하는 방법으로서,
    금속, 세라믹, 또는 유리 물품을 갖는 기재(sustrate)를 제공하는 단계;
    제1 열가소성 수지를 포함하는 코팅 재료의 수용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지(dip), 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 적어도 일부에 적용시키는 단계;
    제1 밀착(coherent) 필름을 형성하는 속도로 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계;
    상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉 재료를 제거하는 단계; 및
    제1 코팅을 형성하도록 제1 필름이 실질적으로 건조될 때까지 상기 피복된 물품을 경화 및/또는 건조시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제1 열가소성 수지가 열가소성 에폭시 수지를 포함하는 것인 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 물품이 용기인 것인 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제거 단계가 회전, 중력, 와이퍼, 브러쉬, 에어 나 이프, 및 에어 플로우 중 적어도 하나를 포함하는 것인 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 추가적인 코팅 재료를 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 적어도 일부에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 추가적인 코팅 재료는 열가소성 수지인 것인 방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 추가적인 코팅 재료는 열가소성 에폭시 수지인 것인 방법.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 추가적인 코팅은 상기 제1열가소성 수지 코팅을 적용한 후에 추가되는 것인 방법.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 추가적인 코팅은 상기 제1열가소성 수지 코팅의 적용 전에 추가되는 것인 방법.
  9. 청구항 4에 있어서, 제 3 코팅을 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 적어도 일부에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 청구항 4에 있어서, 화학적 및 기계적 혹사(abuse)의 적어도 하나에 대한 내 성을 제공하기 위해 적어도 하나의 코팅층의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 가교 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 청구항 4에 있어서, 개선된 자외선 보호(ultraviolet protection), 내찰성(scuff resistance), 내블러싱(blush resistance), 내화학성(chemical resistance), 및 물품의 표면에 대한 감소된 마찰 계수(coefficient of friction)중 적어도 하나를 제공하기 위해 적어도 하나의 코팅 재료에 적어도 하나의 첨가제를 혼합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 개선된 자외선 보호, 내찰성, 내블러싱, 내화학성, 및 물품의 표면에 대한 감소된 마찰 계수 중 적어도 하나를 제공하기 위해 열가소성 수지에 적어도 하나의 첨가제를 혼합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 청구항 1에 있어서, 제2 열가소성 수지의 수성 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 적어도 일부에 적용시키는 단계;
    제2 밀착 필름을 형성하는 속도로 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계;
    상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉 재료를 제거하는 단계; 및
    제 2 코팅을 형성하도록 제2 필름이 실질적으로 건조될 때까지 피복된 물품을 경화 및/또는 건조시키는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 물품은 용기인 것인 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 제2 제거 단계는 회전, 중력, 와이퍼, 브러쉬, 에어 나이프, 및 에어 플로우 중 적어도 하나를 포함하는 것인 방법.
  16. 청구항 13에 있어서, 제 3 코팅을 물품의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 일부에 적용시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  17. 청구항 13에 있어서, 적어도 하나의 화학적 및 기계적인 혹사에 대한 내성을 제공하기 위해 적어도 하나의 코팅층의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 가교 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 청구항 3에 있어서, 상기 제거 단계는 약 30 내지 약 80rpm의 속도로 물품이 회전시키는 것을 더 포함하는 방법.
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 경화 및/또는 건조 단계는 적외선 가열, 강제된 공기, 화염(flame) 경화, 가스 히터 및 UV 방사 중 적어도 하나를 포함하는 것인 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 물품의 원하지 않는 가열을 방지하는 것을 더 포함하는 방법.
  21. 청구항 13에 있어서, 상기 경화 및/또는 건조 단계는 적외선 가열 및 강제된 공기를 포함하는 것인 방법.
  22. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅 재료에 적외선 방사를 흡수하는 첨가제를 추가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  23. 청구항 1에 있어서, 코팅 및 경화 및/또는 건조 단계 중 적어도 어느 하나 동안 물품을 회전시키는 것을 더 포함하는 방법.
  24. 청구항 1에 있어서, 상기 열가소성 에폭시 수지 코팅은 적어도 하나의 페녹시 수지를 포함하는 것인 방법.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 페녹시 수지 코팅은 적어도 하나의 히드록시-페녹시에테르 중합체를 포함하는 것인 방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 히드록시-페녹시에테르 중합체 코팅은 레조르시놀디글리시딜에테르, 히드로퀴논디글리시딜에테르, 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 또는 이들의 혼합물로부터 제조된 적어도 하나의 폴리히드록시아미노에테르 공중합체를 포함하는 것인 방법.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 열가소성 에폭시 수지의 상기 용액, 현탁액 및/또는 분산액은 인산, 락트산, 말산, 시트르산, 아세트산, 및 글리콜산 중 적어도 하나와 폴리히드록시아미노에테르의 반응으로부터 형성된 적어도 하나의 유기산 염을 포함하는 것인 방법.
  28. 청구항 16에 있어서, 상기 제3 코팅은 상기 건조 공정 동안에 적어도 부분적으로 가교 결합되는 아크릴, 페녹시, 라텍스, 또는 에폭시 코팅인 것인 방법.
  29. 청구항 13에 있어서, 상기 물품은 용기인 것인 방법.
  30. 청구항 1에 있어서, 상기 물품은 투명인 것인 방법.
  31. 청구항 1의 방법으로 피복된 물품.
  32. 열가소성 수지 피복된 금속, 세라믹, 및 유리 물품을 제조하는 방법에 있어서,
    금속, 세라믹, 또는 유리 물품을 제공하는 단계;
    제 1 열가소성 수지의 수성 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재의 피복되거나 피복되지 않은 표면의 적어도 일부에 적용시키는 단계;
    제 1 밀착 필름을 형성하는 속도로 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계;
    상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉 재료를 제거하는 단계;
    제 1 코팅을 형성하도록 제 1 필름이 실질적으로 건조될 때까지 피복된 물품을 경화 및/또는 건조시키는 단계;
    제2 열가소성 수지의 수성 용액, 현탁액, 및/또는 분산액을 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 의해 물품 기재의 표면 상에 적용시키는 단계;
    제 2 점착성 필름을 형성하는 속도로 상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅으로부터 물품을 인출하는 단계;
    상기 침지, 스프레이, 또는 플로우 코팅에 기인한 과잉 재료를 제거하는 단계; 및
    제 2 코팅을 형성하도록 제 2 필름이 실질적으로 건조될 때까지 피복된 물품을 경화 및/또는 건조시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 열가소성 수지 중 적어도 어느 하나는 열가소성 에폭시 수지를 포함하는 것인 방법.
  33. 유리, 세라믹, 및 금속 중 적어도 하나를 포함하는 물품 몸통부; 및
    상기 몸통부의 적어도 일부에 위치하고 열가소성 수지 코팅 재료를 포함하는 적어도 하나의 층;
    을 포함하고,
    상기 층은 UV 보호, 내찰성, 내블러싱, 내화학성, 및 감소된 마찰 계수 중 적어도 하나를 제공하는 것인 피복된 물품.
  34. 청구항 33에 있어서, 상기 물품은 용기인 것인 물품.
  35. 청구항 34에 있어서, 상기 물품은 병, 항아리, 및 캔 중 하나인 것인 물품.
  36. 청구항 33에 있어서, 상기 층의 코팅 재료는 적어도 부분적으로 가교 결합된 것인 물품.
  37. 청구항 33에 있어서, 복수의 층들을 추가로 포함하고, 코팅 재료의 각각의 연속적인 층은 더 얇아서 최종층이 임의의 다른 층들보다 얇은 것인 물품.
  38. 청구항 33에 있어서, 상기 열가소성 수지 코팅은 열가소성 에폭시 수지인 것인 물품.
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