MX2007005305A

MX2007005305A - Proceso de revestimiento por inmersion, aspersion y flujo para formar articulos revestidos.

Info

Publication number: MX2007005305A
Application number: MX2007005305A
Authority: MX
Inventors: Said Farha
Original assignee: Advanced Plastics Technologies
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-08-14
Also published as: EP1833888A2; JP2008518771A; AU2005304991A1; AR052786A1; RU2007120873A; CA2585020A1; CN101048447A; KR20070085415A; WO2006052659A2; NO20072852L; WO2006052659A3; BRPI0517984A; US20060099360A1

Abstract

Se elaboran articulos de metal, ceramica y vidrio revestidos con resina termoplastica al proporcionar un articulo de metal, ceramica o vidrio aplicando una solucion, suspension y/o dispersion acuosa de un material de revestimiento que comprende una primer resina termoplastica a una superficie revestida o no revestida del sustrato del articulo por medio de revestimiento por inmersion, aspersion o flujo, retirar el articulo del revestimiento por inmersion, aspersion o flujo a un proporcion a fin de formar una primera pelicula de cohesion, retirar cualquier exceso de material resultante del revestimiento por inmersion, aspersion o flujo y curar y/o secar el articulo revestido hasta que la primera capa se encuentra sustancialmente seca a fin de formar un primer revestimiento, en donde la primera resina termoplastica comprende una resina termoplastica de epoxia. Pueden aplicarse revestimientos adicionales de diferentes o similares composiciones sobre el primer revestimiento en repeticiones sucesivas de las etapas del proceso inventivo.

Description

PROCESO DE REVESTIMIENTO POR INMERSIÓN, ASPERSIÓN Y FLUJO PARA FORMAR ARTÍCULOS REVESTIDOS.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La invención se refiere a artículos revestidos, tales como envases. En particular, la invención se dirige a artículos revestidos, en donde los revestimientos proporcionan protección mejorada contra luz UV y/o un coeficiente de fricción de superficie reducida para facilitar el movimiento de los artículos en una línea de producción. Exposición de la Técnica Relacionada Aunque los envases de plástico han reemplazado a los envases de vidrio, cerámica y metal en muchas aplicaciones, estos materiales aún se utilizan ampliamente. El vidrio, la cerámica y el metal tienen un número de ventanas para su uso en envases. En particular, los envases de vidrio, cerámica y metal proporcionan una barrera substancialmente impermeable a la difusión de gases, tales como dióxido de carbono y oxigeno dentro del envase. En contraste, los plásticos típicamente poseen una substancial permeabilidad al gas lo cual es una desventaja en envases para bebidas carbonatadas y alimentos sensibles al oxígeno. La mayoría de los vidrios, por supuesto, y ciertas cerámicas son al menos parcialmente transparentes a la luz visible, lo que permite que el consumidor observe el contenido, y también se encuentran disponibles en una variedad de colores que varían desde casi totalmente claro a opaco. En envases transparentes, la transmisión en la región ultra violeta ( "UV" ) del espectro puede ser desventajosa en ciertas aplicaciones, dado que se sabe que la radiación UV degrada alimentos y bebidas. Por esta razón, la cerveza, con algunas excepciones, se vende típicamente en latas o botellas de vidrio verde o café para reducir el potencial de degradación UV. Además, la radiación UV puede también decolorar las superficies pintadas o tintadas de latas, frascos y botellas. Dado que la radiación solar es la principal fuente de UV en el ambiente, las longitudes de onda más largas de radiación UV que alcanzan el nivel de la tierra sin ser absorbidas por la atmósfera son el mayor problema, ya que la exposición a longitudes de onda más cortas es improbable. La mayor parte de la radiación UV que llega a nivel de tierra se encuentra en la región conocida como UV-A, y tiene una longitud de onda de 320 a 400 nm. Las longitudes de onda menores que 320 nm, ?.e., la región UV-B de 290 a 320 nm y la región UV-C de menos de 290 nm, son substancialmente, si no completamente absorbidas por el ozono atmosférico (03) y el oxígeno (0 ) . Dado que la absorción por el ozono atmosférico comienza a aproximadamente 350 nm, la exposición a radiación UV que tiene una longitud de onda menor que aproximadamente 350 nm es generalmente imperceptible, y, por lo tanto, no es un problema. Por consiguiente, es deseable un revestimiento barato y de fácil aplicación para el vidrio que absorbe la radiación UV a aquellas longitudes de onda en donde la exposición es más probable. Se sabe también que es deseable una reducción en la fricción entre artículos en una línea de producción y porciones de la línea para reducir el bloqueo y los costos de energía. Las botellas y envases de vidrio frecuentemente se revisten con polietileno para reducir el coeficiente de fricción de la superficie del vidrio. Sin embargo, dado que el polietileno y el vidrio no tienen una alta afinidad, la superficie se decapa primero típicamente con un ácido, tal como ácido fluorhídrico (HF) , y después se nebuliza con polietlleno. Dado que el HF y ácidos similares son altamente corrosivos y venenosos, el proceso de decapado es peligroso, y da como resultado problemas de evacuación de desechos . Por tanto, son necesarios métodos de revestimiento simples para revestir envases de vidrio y metal sin necesidad de decapar la superficie con materiales corrosivos. La presente invención proporciona tales métodos. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un proceso para producir artículos de metal, cerámica y vidrio revestidos de resina termoplástica . El proceso de la invención comprende proporcionar un artículo de metal, cerámica o vidrio, aplicar una solución, suspensión, y/o dispersión acuosa de un material de revestimiento que comprende una primera resina termoplástica a al menos una porción de una superficie revestida o no revestida, preferentemente una superficie exterior, del substrate del artículo mediante revestimiento por inmersión, aspersión o flujo, retirando el artículo del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo a una proporción que forme una primera película de cohesión y removiendo cualquier exceso de material que resulte del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo, preferentemente por, al menos uno de, rotación, gravedad, una escobilla, un cepillo, un cuchillo de aire y un flujo de aire. El artículo revestido después se cura y/o seca hasta que la primera película se encuentra sustancialmente seca para formar un primer revestimiento. La preparación de la superficie, tal como el decapado, no se requiere antes de aplicar el revestimiento con el método de la invención. La primera resina termoplástica comprende una resina termoplástica de epoxia, y, preferentemente, el artículo comprende un envase. Puede aplicarse al artículo al menos un revestimiento adicional, el cual es preferentemente, pero no necesariamente, una resina termoplástica, y, más preferentemente; una resina termoplástica de epoxia. El revestimiento adicional puede aplicarse ya sea antes o después de la aplicación del primer revestimiento de resma ter oplástica . Pueden aplicarse cualquier número de capas de revestimiento, siendo el número preferido de 1 a aproximadamente 3. Preferentemente al menos una capa de revestimiento se encuentra al menos parcialmente reticulada para proporcionar resistencia a al menos uno de, abuso químico y mecánico. También, puede mezclarse al menos un aditivo con al menos un material de revestimiento para proporcionar al menos una de, protección ultravioleta mejorada, una resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia química y un reducido coeficiente de fricción a una superficie del artículo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un envase revestido de acuerdo con la invención; La Figura 2 es una ilustración en corte transversal del envase revestido de la Figura 1 ; La Figura 3 es una vista en perspectiva de una lata revestida de acuerdo con la invención. La Figura 4 es una ilustración agrandada de un corte transversal de la porción de cuerpo de un envase revestido de acuerdo con la invención; La Figura 5 es un diagrama de flujo de un proceso de revestimiento de acuerdo con la invención; La Figura 6 es un diagrama de flujo de un proceso de acuerdo con la invención en el cual el sistema comprende una sola unidad de revestimiento; La Figura 7 es un diagrama de flujo de un proceso de acuerdo con la invención en el cual el sistema comprende múltiples unidades de revestimiento en un solo sistema integrado; La Figura 8 es un diagrama de flujo de un proceso de acuerdo con la invención en el cual el sistema comprende múltiples unidades de revestimiento en un sistema modular. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención se dirige a métodos para aplicar una o más capas de un material de revestimiento a al menos una porción de una superficie de artículos de vidrio, cerámica o metal. Preferentemente, la superficie es compatible con el material de revestimiento para permitir que al menos una porción de la superficie se revista con el método de la invención. Una ventaja de la invención es que no se requiere ninguna preparación de la superficie del artículo, tal como el decapado, particularmente con ácido fluorhídrico. En particular, los artículos revestidos con los métodos de la invención, particularmente superficies de vidrio, no requieren decapado con ácido fluorhídrico antes de aplicar un revestimiento, como se requiere en métodos de técnicas anteriores. Preferentemente, los artículos son botellas, frascos, latas, cubas, o bandejas para alimentos y bebidas, en donde las latas y botellas son los más preferidos. El material de revestimiento comprende preferentemente uno o más materiales termoplásticos y, opcionalmente, uno o más aditivos para producir capas que proporcionen al menos una de, protección ultravioleta ( "UV" ) mejorada, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, y resistencia química. Preferentemente, el material de revestimiento se selecciona para proporcionar buena adhesión al sustrato o a cualquier capa mediadora, reduciendo el potencial para cualquier deslaminación significativa. Pueden utilizarse con la invención otras capas de materiales que no sean materiales termoplásticos, siempre que el artículo revestido resultante comprenda al menos una capa que comprenda un material termoplástico aplicado con el método de la invención. / El método de la invención puede también utilizarse para reducir el coeficiente de fricción de la superficie del artículo en relación a su superficie no revestida. Como se utiliza en la presente, el término "capa de protección UV" se refiere a una capa que incrementa la absorción UV total del artículo al cual se aplica, y, preferentemente, tiene un coeficiente de absorción UV mayor que el sustrato del articulo. También, como se utiliza en la presente, el término "sustrato" se refiere al material utilizado para formar el artículo base revestido. Preferentemente, el artículo revestido es un frasco de vidrio o una lata de metal para almacenar un producto de bebida o alimento. Un envase revestido 40 representativo, ?.e., una botella, de acuerdo con la invención, se ilustra en la Figura 1 y en corte transversal en la Figura 2. El envase 40 comprende un cuello 2, un cuerpo 4 y un revestimiento exterior 42. El cuello 2 define una abertura 18 para introducir y remover los contenidos (no mostrados) del envase 40. Como se ilustra, el cuello 2 comprende además roscas 8 para unir un cierre (no mostrado) para sellar el envase 40. Sin embargo, puede utilizarse cualquier otro medio de cierre conocido en la técnica, tal como un reborde para unir una tapa. La capa de revestimiento exterior 42, como se ilustra, cubre por completo el cuerpo 4 del envase 40, pero no se extiende dentro del cuello. Sin embargo, como será reconocido por los expertos en la técnica, la capa de revestimiento 42 puede extenderse hasta las roscas y, cuando el material de revestimiento se encuentra aprobado por la FDA para el contacto con alimentos y bebidas, al interior 50 del envase 40. Aunque el envase 40 se ilustra como una botella, los envases revestidos de acuerdo con la invención pueden ser cualquier tipo de envase conocido en la técnica, tal como un frasco de boca ancha o una lata. Una lata 22, revestida con un revestimiento 28 al estilo del envase 40 se ilustra en la Figura 3. La lata revestida 22 comprende un cuerpo 24 y una parte superior 26 que pueden, pero no necesariamente, comprender un medio para abrir la lata 22. Como se ilustra, el revestimiento 28 cubre por completo la superficie exterior 29 de la lata 22, incluyendo la de la parte superior 26. Sin embargo, la parte superior 26 no necesita revestirse en todas las aplicaciones. La Figura 4 ilustra un corte transversal de una porción del cuerpo de un envase de acuerdo con la invención, tal como el cuerpo 4 del envase 40 o el cuerpo 24 de la lata 22. El sustrato 110 de vidrio, cerámica o metal ilustrado se encuentra revestido con un revestimiento multicapas 112, y comprende una capa interior 114, una capa central 115, y una capa exterior 116. Preferentemente, el material de la capa interior 114 es compatible con el sustrato 110, de tal forma que la capa interior 114 se adhiere al sustrato 110 sin desla mar o desarrollar ningún otro defecto visible. Aunque el revestimiento 112, como se ilustra, comprende tres capas, cualquier número de capas, incluso tan pocas como una, recae dentro del alcance de la presente invención. El grosor de cualquiera de las capas 114, 115, y 116 y del sustrato 110 puede variar, dependiendo del uso final del envase 40 o lata 22. Además, todas las capas pueden encontrarse formadas de los mismos o diferentes materiales. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 4, la capa interior 114 y la capa exterior 116 pueden ser lo mismo, y la capa central 115 puede formarse de un segundo material . La Figura 5 es un diagrama de flujo no-limitado, que ilustra un proceso y un aparato de la invención. En el proceso y aparato de la Figura 5, el artículo se introduce en un sistema 84, después se reviste por inmersión, aspersión o flujo 86 y se remueve el exceso de material 88. Después el artículo se seca y/o cura 90, se enfría 92 y se expulsa del sistema 94. La Figura 6 es un diagrama de flujo no-limitado de un proceso preferido adicional de la invención en el cual el sistema comprende una sola unidad de revestimiento, A, del tipo en la Figura 5 para producir una sola capa de revestimiento sobre el artículo. El artículo entra en el sistema en 84 antes de la unidad de revestimiento y sale del sistema en 94 después de abandonar la unidad de revestimiento . La Figura 7 es un diagrama de flujo no-limitado de una modalidad de la invención en la cual el sistema comprende una única línea de procesamiento integrada que contiene múltiples estaciones 100, 101, 102, en las cuales el artículo se reviste, seca y cura produciendo múltiples capas de revestimiento sobre el artículo. El artículo se introduce al sistema en 84 antes de la primera unidad de revestimiento 100, y abandona el sistema en 94 después de la última unidad de revestimiento 102. El proceso ilustrado comprende una única línea de procesamiento integrada con tres unidades de revestimiento. Sin embargo, se comprenderá que el número de unidades de revestimiento puede ser mayor o menor que el número ilustrado. La Figura 8 es un diagrama de flujo no-limitado de una modalidad adicional del proceso de la invención en la cual el sistema es modular, de tal forma que cada línea de procesamiento 107, 108, 109 es autónoma con la capacidad de transferir un artículo hacia otra línea 103. Este proceso proporciona uno o múltiples revestimientos dependiendo del número de módulos conectados, y, por tanto, proporciona máxima flexibilidad. El artículo se introduce primero en el sistema en cualquiera de varios puntos en el sistema en 84 o 120. El artículo puede entrar en el punto 84 y proceder a través del módulo 107. El artículo puede entonces abandonar el sistema en 94, o abandonar el módulo en 118, y continuar hacia el siguiente módulo 108 a través de un mecanismo de transferencia 103 de cualquier tipo conocido en la técnica. Después, el artículo entra al siguiente módulo 108 en 120. El artículo puede entonces continuar hacia el siguiente módulo 109 o abandonar el sistema en cualquier módulo en 94. El número de módulos puede variar dependiendo de las circunstancias de producción requeridas. Además las unidades de revestimiento individuales 104, 105, 106 pueden comprender diferentes materiales y técnicas de revestimiento dependiendo de los requerimientos de una línea de producción en particular. La capacidad de intercambio de los diferentes módulos y unidades de revestimiento proporciona máxima flexibilidad. Los métodos y aparatos preferidos para producir artículos revestidos de acuerdo con la invención se publican con más detalle debajo. Para sustratos de vidrio y de cerámica transparentes, los materiales de revestimiento son preferentemente amorfos más que cristalinos para conservar la transparencia del sustrato. Los materiales de revestimiento preferidos tienen preferentemente suficiente resistencia a la tracción de tal forma que puedan actuar como componente estructural del envase, permitiendo que el material de revestimiento desplace algo del sustrato en el envase sin sacrificar el desempeño del envase. Para aplicaciones en donde la claridad óptica es importante, los materiales de revestimiento preferidos tienen un índice de refracción similar al del sustrato. Cuando el índice refractivo del sustrato y el material de revestimiento son similares, los envases son óptimamente claros, y, por tanto, cosméticamente atractivos, para utilizarse como envases para bebidas o alimentos en donde la claridad de la botella es frecuentemente deseable. Si dos materiales que tienen índices refractivos sustancialmente disímiles se sitúan en contacto uno con otro, la combinación resultante puede producir distorsiones visuales, de tal forma que el envase parece nuboso u opaco, dependiendo del grado de diferencia en los índices refractivos de los materiales. El vidrio tiene un índice de refracción para luz visible dentro del rango de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 1.7, dependiendo de su tipo y configuración física. Cuando se forma en envases, el índice refractivo se encuentra preferentemente dentro del rango de aproximadamente 1.52 a aproximadamente 1.66, y, más preferentemente, en el rango de aproximadamente 1.52 a aproximadamente 1.6. Utilizando la designación nx para indicar el índice refractivo para el vidrio y n0 para indicar el índice refractivo para el material de revestimiento, la proporción entre los valores nx y n0 es preferentemente de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.3, más preferentemente, de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 1.2, y de mayor preferencia, de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 1.1. Como se reconocerá por aquellos expertos en la técnica, para la proporción n1/na=l, la distorsión debida al índice refractivo será minimizada si no eliminada, puesto que los dos índices son idénticos. Dado que la proporción varía progresivamente de uno, la distorsión tiende a incrementarse. En una modalidad preferida, los materiales de revestimiento comprenden resmas de epoxia termoplásticas (TPEs) . Una modalidad preferida adicional incluye resmas de "fenoxia" la cuales son un subconjunto de las resmas de epoxia termoplásticas . Las resmas de fenoxia, como se utiliza el término en la presente, incluyen una amplia variedad de de materiales que incluyen aquellos tratados en la WO 99/20462, también publicada como Patente de E.U. No. 6,312,641. Un subconjunto adicional de resmas de fenoxia y resmas de epoxia termoplásticas son los polímeros de hidroxi-fenoxiéter preferidos, en donde los copolímeros de polihidroxiaminoéter (PHAE) son altamente preferidos. Ver, e.g., Patentes de E.U. Nos. 6,011,111; 5,834,078; 5,814,373; 5,464,924; 5,275,853; y las solicitudes PCT Nos. WO 99/48962; WO 99/12995; WO 98/29491; y WO 98/14498. Preferentemente, las resmas de epoxia termoplásticas , más específicamente las resmas de fenoxia, utilizadas como materiales de revestimiento en la presente invención comprenden uno de los siguientes tipos: (1) poli (amida éteres) hidroxi-funcionales que tienen unidades de repetición representadas por cualquiera de las Fórmulas la, Ib o le: (2) poli (hidroxi amida éteres) que tienen unidades de repetición representadas independientemente por cualquiera de las Fórmulas lia, Ilb, o lie: 0 7) poliéteres amida e hidroximetil- funcionalizados que tienen unidades de repetición representadas por la Fórmula III (4) poliéteres hidroxi -funcionales que tienen unidades de repetición representadas por la Fórmula IV: (5) poli (éter sulfonamidas) hidroxi -funcionales que tienen unidades de repetición representadas por las Fórmulas Va o Vb : (6) poli (hidroxi éster éteres) que tienen unidades de repetición representadas por la Fórmula VI: (7) polímeros de hidroxi-fenoxiéter que tienen unidades de repetición representadas por la Fórmula VII: y (8) poli (hidroxiamino éteres) que tienen unidades de repetición representadas por la Fórmula VIII: en donde cada Ar representa individualmente un residuo aromático bivalente, un residuo aromático bivalente substituido o residuo heteroaromático, o una combinación de diferentes residuos aromáticos bivalentes, residuos aromáticos substituidos o residuos heteroaromáticos; R es individualmente hidrógeno o un residuo hidrocarbilo monovalente; cada Arx es un residuo aromático bivalente o una combinación de residuos aromáticos bivalentes que contienen grupos amida o hidroximetilo; cada Ar2 es el mismo o diferente a Ar y es individualmente un residuo aromático bivalente, un residuo aromático substituido o un residuo heteroaromático o una combinación de diferentes residuos aromáticos bivalentes, residuos aromáticos substituidos o residuos heteroaromáticos; Rx es individualmente un residuo predominantemente hidrocarbileno, tal como un residuo aromático bivalente, un residuo aromático bivalente substituido, un residuo heteroaromático bivalente, un residuo alquileno bivalente, un residuo alquileno substituido bivalente o un residuo heteroalquileno bivalente o una combinación de tales residuos; R2 es individualmente un residuo hidroxicarbilo monovalente; A es un residuo amina o una combinación de diferentes residuos amina; X es una amina, un residuo arilenodioxi , arilenodisulfonamido o arilenodicarboxi o una combinación de tales residuos; y Ar3 es un residuo "cardo" representado por cualquiera de las fórmulas : en donde Y es nil, una unión covalente o un grupo de unión, en donde los grupos de unión adecuados incluyen, por ejemplo, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, un átomo de carbonilo, un grupo sulfonilo, o un grupo metileno o una unión similar; n es un entero de aproximadamente 10 a aproximadamente 1000; x es de 0.01 a 1.0; y y es de 0 a 0.5. El término "predominantemente hidrocarbileno" significa un radical bivalente que es predominantemente hidrocarburo, pero que contiene opcionalmente una pequeña cantidad de un residuo heteroatómico tal como oxígeno, azufre, imino, sulfonilo, sulfoxilo y lo similar. Los poli (amida éteres) hidroxi-funcionales representados por la Fórmula I se preparan preferentemente poniendo en contacto un N, N' -bis (hidroxifenilamido) alcano o areno con un diglicidil éter como se describe en las Patentes de E.U. Nos. 5,089,588 y 5,143,998. Los poli (hidroxi amida éteres) representados por la Fórmula II se preparan poniendo en contacto un bis (hidroxifenilamido) alcano o areno, o una combinación de 2 o más de estos compuestos, tales como N,N'-bis(3-hidroxifenil) adipamida o N, ' -bis (3 -hidroxifenil ) glutaramida, con una epihalohidrina como se describe en la Patente de E.U. No. 5,134,218. Los poliéteres amida e hidroximetil-funcionalizados representados por la Fórmula III pueden prepararse, por ejemplo, reactivando los diglicidil éteres, tales como el diglicidil éter de bisfenol A, con un fenol dihídrico que tiene amido pendiente, amido N-substituido y/o residuos hidroxialquilo, tales como 2 , 2-b?s (4 -hidroxifenil) acetamida y 3 , 5-d?h?drox?benzam?da . Estos poliéteres y su preparación se describen en las Patentes de E.U. Nos. 5,115,075 y 5,218,075. Los poliéteres hidroxi- funcionales representados por la Fórmula IV pueden prepararse, por ejemplo, permitiendo la reacción de un diglicidil éter o una combinación de diglicidil éteres con un fenol dihídrico o una combinación de fenoles dihídricos utilizando el proceso descrito en la Patente de E.U. No. 5,164,472. Alternativamente, los poliéteres hidroxi- funcionales se obtienen permitiendo la reacción de un fenol dihídpco o una combinación de fenoles dihídpcos con una epihalohidrma mediante el proceso descrito por Remkmg, Barnabeo y Hale en el Journal of Applied Polymer Science, Vol. 7, p. 2135 (1963). Las poli (éter sulfonamidas) hidroxi-funcionales representadas por la Fórmula V se preparan, por ejemplo, polimerizando un N, N' -dialquilo o N, N' -diaplsulfonamida con un diglicidil éter como se describe en la Patente de E.U. No. 5, 149,768. Los poli (hidroxi éster éteres) representados por la Fórmula VI se preparan reactivando diglicidil éteres de diácidos alifáticos o aromáticos, tales como diglicidil tereftalato, o diglicidil éteres de fenoles dihídpcos con diácidos alifáticos o aromáticos tales como ácido adípico o ácido isoftálico. Estos polímeros se describen en la Patente de E.U. No. 5,171,820. Los polímeros de hidroxi-fenoxiéter representados por la Fórmula VII se preparan, por ejemplo, poniendo en contacto al menos un monómero dinucleofílico con al menos un diglicidil éter de un cardo bisfenol, tal como 9,9-b?s(4-hidroxifenil) fluoreno, fenolftalema o fenolftalimidma o un cardo bisfenol sustituido, tal como un bis (hidroxifenil) fluoreno sustituido, una fenolftalema sustituida o una fenolftalimidma sustituida bajo condiciones suficientes para ocasionar la reacción de los residuos nucleofílicos del monómero dmucleofílico con residuos de epoxia para formar una estructura de polímero que contiene residuos hidroxi pendientes y uniones éter, ímmo, am o, sulfonamido o esteres. Estos polímeros de hidroxi-fenoxiéter se describen en la Patente de E.U. No. 5,184,373. Los poli (hidroxiammo éteres) ("PHAE" o polieterammas) representados por la Fórmula VIII se preparan poniendo en contacto uno o más de los diglicidil éteres de un fenol dihídrico con una amina que tiene dos hidrógenos amina bajo condiciones suficientes para ocasionar la reacción de los residuos amma con residuos de epoxia para formar una estructura de polímero que tiene uniones amina, uniones de éter y residuos hidroxilo pendientes. Estos compuestos se describen en la Patente de E.U. No. 5,275,853. Por ejemplo, los copolímeros de polihidroxiaminoéter pueden producirse a partir de resorcinol diglicidil éter, hidroquinona diglicidil éter, bisfenol A diglicidil éter o mezclas de los mismos. Los termoplásticos de fenoxia comercialmente disponibles de Phenoxy Associates, Inc., son adecuados para su uso en la presente invención. Estos polímeros de hidroxi -fenoxiéter son los productos de reacción de condensación de un fenol polinuclear dihídrico, tal como bisfenol A, y una epihalohidrina y tienen las unidades de repetición representadas por la Fórmula IV en donde Ar es un residuo isopropilideno difenileno. El proceso para su preparación se describe en la Patente de E.U. No. 3,305,528, incorporada en la presente por la referencia en su totalidad. Los materiales de revestimiento preferidos de TPE, incluyendo materiales de fenoxia y PHAE, generalmente no se afectan adversamente por el contacto con el agua y forman soluciones, suspensiones y/o dispersiones acuosas estables. Los materiales de revestimiento preferidos varían de aproximadamente 10 por ciento de sólidos a aproximadamente 50 por ciento de sólidos. Los solventes polares útiles incluyen, pero no se limitan a, agua, alcoholes y glicol éteres . Un material de revestimiento de epoxia termoplástica preferido es una solución, suspensión y/o dispersión de copolímero de polihidroxiammoéter (PHAE) , representada por la Fórmula VIII, que, al aplicarse a un envase, contiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 por ciento de sólidos. Una solución, suspensión y/o dispersión de PHAE puede prepararse revolviendo o de otra manera agitando el PHAE en una solución de agua con un ácido orgánico, tal como ácido acético, ácido fosfórico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido glicólico y/o mezclas de los mismos, en donde los ácidos orgánicos preferidos son los ácidos acético y fosfórico. Las soluciones, suspensiones y/o dispersiones de PHAE incluyen también preferentemente sales de ácido orgánico producidas mediante la reacción de los polihidroxiammoéteres con los ácidos orgánicos tratados anteriormente. Un material de revestimiento de epoxia termoplástica preferido es una dispersión o solución de copolímero de polihidroxiammoáter (PHAE) , representada por la Fórmula VIII. La dispersión o solución, al aplicarse a un artículo, reduce en gran medida la proporción de permeación de una variedad de gases a través de las paredes del envase de una manera predecible y muy conocida. La dispersión o látex producida de la misma contiene de 10 a 30 por ciento de sólidos. Una solución/dispersión de PHAE puede prepararse revolviendo o de otra manera agitando el PHAE en una solución de agua con un ácido, preferentemente ácido acético o fosfórico, pero incluyendo también ácido láctico, málico, cítrico o glicólico y/o mezclas de los mismos. Estas soluciones/dispersiones de PHAE incluyen también sales de ácido producidas mediante la reacción de los polihidroxiammoéteres con estos ácidos. Los siguientes polímeros de PHAE son materiales de barrera preferidos para revestir artículos, particularmente preformas y envases, que pueden curarse utilizando un catalizador y radiación IR: materiales de PHAE que comprenden de aproximadamente 10 a aproximadamente 75 moles por ciento de resorcmol copolimepzado en la cadena de polímero, y dispersados en un medio acuoso utilizando al menos uno de ácido fosfórico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido acético, y ácido glicólico. Las resinas de PHAE en base a resorcmol también han proporcionado resultados superiores como un material de barrera. Otras variaciones de la química del polihidroxiammoéter pueden probar su utilidad tales como las versiones cristalinas en base a diglicidiléteres de hidroquinona. Los materiales de PHAE parcialmente reticulados exhiben alta resistencia química, ba o enrojecimiento y ba a tensión de superficie. Los solventes utilizados para disolver estos materiales incluyen, pero no se limitan a, solventes polares, tales como alcoholes, agua, glicol éteres o mezclas de los mismos. Los reticuladores preferidos se basan en resorcinol diglicidil éter (RDGE) y hexametoximetilmelamina (HMMM) . Ejemplos de los materiales de revestimiento de copoliéster preferidos y de un proceso para su preparación, se describen en la Patente de E.U. No. 4,578,295 para Jabarin. Éstos se preparan generalmente calentando una mezcla de al menos un reactivo seleccionado de ácido isoftálico, ácido tereftálico y sus alquil esteres Ci a C4 con 1,3 bis (2 -hidroxietoxi) benceno y etileno glicol. Opcionalmente, la mezcla puede comprender además uno o más dihidroxi hidrocarburos formadores de éster y/o bis(4-ß-hidroxietoxifenil) sulfona . Los materiales de revestimiento de copoliéster especialmente preferidos se encuentran disponibles de Mitsui Petrochemical Ind. Ltd., (Japón) como B-010, B-030 y otros de esta familia. Ejemplos de materiales de revestimiento de poliamida preferidos incluyen MXD-6 de Mitsubishi Gas Chemical (Japón) . Los materiales de revestimiento de poliamida preferidos comprenden preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 por ciento de poliéster, y, más preferentemente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 por ciento de poliéster por peso, en donde el poliéster es preferentemente PET, y, más preferentemente, PET de alto IPA. Estos materiales se producen agregando el poliéster a la mezcla de policondensación de poliamida.

"Poliamida", como se utiliza en la presente, incluirá aquellas poliamidas que contienen PET u otros poliésteres Otros materiales de revestimiento preferidos incluyen polietileno naftalato (PEN) , copoliéster de PEN, y mezclas de PET/PEN Los materiales de PEN pueden adquirirse de Shell Chemical Company. Una ventaja de los métodos preferidos, es su flexibilidad que permite el uso de múltiples aditivos funcionales Pueden utilizarse aditivos conocidos por los de experiencia ordinaria en la técnica, por su capacidad para proporcionar protección UV, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia al impacto y/o resistencia química mejoradas, así como un reducido coeficiente de fricción. Los aditivos preferidos no se afectan por la química de los materiales de revestimiento. Además, los aditivos son preferentemente estables en condiciones acuosas. Los aditivos preferidos pueden prepararse mediante métodos conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, los aditivos pueden mezclarse directamente con una solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento particular, pueden disolverse/dispersarse por separado y después agregarse a una solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento particular, o pueden combinarse con un material de revestimiento particular previo a la adición del solvente que forma la solución, suspensión y/o dispersión. Además, en algunas modalidades, los aditivos preferidos pueden utilizarse solos como una sola capa de revestimiento. En modalidades preferidas, las propiedades del revestimiento pueden mejorarse mediante la adición de diferentes aditivos. En una modalidad preferida, la capacidad de los revestimientos para absorber o reflejar UV puede mejorarse mediante la adición de diferentes aditivos. Preferentemente, el revestimiento proporciona protección UV a longitudes de onda a las cuales es probable que se exponga el artículo. Es decir, el revestimiento, preferentemente proporciona protección de aproximadamente 350 nm a aproximadamente 400 nm, más preferentemente, de aproximadamente 320 a aproximadamente 400 nm, y, de mayor preferencia a todas las longitudes de onda de UV menores que aproximadamente 400 nm. El material de protección UV puede utilizarse como un aditivo con otras capas, o aplicarse por separado como un solo revestimiento. Preferentemente, el material de protección UV se agrega en una forma que sea compatible con las soluciones, suspensiones y/o dispersiones en base acuosa. Por ejemplo, un material preferido de protección UV es la protección clara Milliken UV390A. Ese material es un líquido oleaginoso que se mezcla primero en agua La solución, suspensión y/o dispersión resultante, se agrega entonces a PHAE, y se agita La solución resultante contienen 10 por ciento de UV390A y proporciona protección UV de hasta 400 nm al aplicarse a un envase de PET. Como se describió previamente, en otra modalidad, la solución de UV390A previa se aplica como un solo revestimiento. En otra modalidad preferida, se aplica un revestimiento superficial para proporcionar resistencia química a químicos más duros. Preferentemente, estos revestimientos superficiales son poliésteres o acrílicos en base acuosa que se encuentran opcionalmente, parcial o totalmente reticulados. Un poliéster en base acuosa preferido es tereftalato de polietileno, sin embargo, pueden utilizarse también otros poliésteres. Un acrílico en base acuosa preferido es ICI PXR 14100 Carboxyl Látex. Una resina de poliéster en base acuosa preferida se describe en la Patente de E.U. No. 4,977,191 para Salsman, incorporada en la presente por la referencia al grado necesario para describir la resina y cómo obtenerla. Más específicamente la patente '191 de Salsman describe una resina de poliéster en base acuosa que comprende un producto de reacción de 20 a 50 por ciento por peso de polímero de tereftalato de desecho, de 10 a 40 por ciento por peso de al menos un glicol y de 5 a 25 por ciento por peso de al menos un poliol oxialquilado . Otro polímero en base acuosa preferido es una composición sulfatada de resina de poliéster en base acuosa como se describe en la Patente de E.U. No. 5,281,630 para Salsman, que se incorpora por la referencia en la presente al grado necesario para describir la composición de resma y cómo obtenerla. Específicamente, la patente *630 de Salsman describe una suspensión acuosa de una resma de poliéster sulfatada soluble en agua o dispersable en agua que comprende un producto de reacción de 20 a 50 por ciento por peso de polímero de tereftalato, de 10 a 40 por ciento por peso de al menos un glicol y de 5 a 25 por ciento por peso de al menos un poliol oxialquilado, para producir una resma de prepolímero que tiene funcionalidad hidroxialquilo, en donde la resma de prepolímero se reactiva además con aproximadamente 0.10 moles a aproximadamente 0.50 moles de un ácido dicarboxílico a, ß-etilénicamente msaturado por 100 g de resma de prepolímero. La resma resultante, terminada por medio de un residuo de un ácido dicarboxílico , ß-etilémcamente saturado, se reactiva con aproximadamente 0.5 moles a aproximadamente 1.5 moles de un sulfito por mol del residuo de ácido dicarboxílico a, ß-etilénicamente msaturado para producir una resma sulfatada-termmada . Un polímero en base acuosa preferido adicional es el revestimiento descrito en la Patente de E.U. No. 5,726,277 para Salsman, que se incorpora por la referencia en la presente al grado necesario para describir el polímero y cómo obtenerlo. Específicamente, la patente '277 de Salsman describe composiciones de revestimiento que comprenden un producto de reacción de al menos 50 por ciento por peso de polímero de tereftalato de desecho y una mezcla de glicoles, incluyendo un poliol oxialquilado, en presencia de un catalizador de glicolisis, en donde el producto de reacción se reactiva adicionalmente con un ácido orgánico disfuncional , y la proporción de peso de ácido a glicoles se encuentra en el rango de 6:1 a 1:2. De manera similar, la Patente de E.U. No. 4,104,22 para Date, et al., que se incorpora por la referencia en la presente al grado necesario para describir la dispersión descrita y cómo obtenerla, describe una dispersión de una res a de poliéster lineal obtenida mezclando una resma de poliéster lineal con un agente activo de superficie del tipo de adición de óxido de alcohol más alto/etileno, mezclando la mezcla, y dispersando la fusión resultante vaciándola en una solución acuosa de un álcali bajo agitación. En particular, esta dispersión se obtiene mezclado una resma de poliéster lineal con un agente de superficie activa del tipo de adición de óxido de alcohol más alto/etileno, mezclando la mezcla y dispersando la fusión resultante vaciándola en una solución acuosa de una alcanolamma ba o agitación a una temperatura de 70° a 95°C, en donde la alcanolamma se selecciona del grupo que consiste de monoetanolamma, dietanolamma, tietanolamma , monometiletanolamma, monoetiletanolamma, dietiletanolamma, propanolamina, butanolam a, pentanolamma, N-feniletanolamma y una alcanolamina de glicerma, y se encuentra presente en la solución acuosa en una cantidad de 0.2 a 5 por ciento por peso. El agente de superficie activa del tipo de adición de óxido de alcohol más alto/etileno es un producto de adición de óxido de etileno de un alcohol más alto que tiene un grupo alquilo de al menos 8 átomos de carbono, y un fenol alquil sustituido o un monoacilato de sorbitan, en donde el agente de superficie activa tiene un valor HLB de al menos 12. La Patente de E.U. No. 4,258,321 para Alien describe una dispersión en un líquido no mezclable en agua de partículas de polímero solubles en agua o dilatables en agua preparadas mediante polimerización de fase inversa en el líquido no mezclable en agua, e incluye un compuesto no iónico seleccionado de monoéteres de alquileno glicol C4-12 y sus alcanoatos C?-4 y monoéteres de glicol polialquileno C6_?2 y sus alcanoatos Ci i4. Los materiales de revestimiento pueden encontrarse al menos parcialmente reticulados para mejorar la estabilidad térmica de los revestimientos para aplicaciones de llenado en caliente. Las capas interiores pueden comprender materiales de baja reticulación mientras que las capas exteriores pueden comprender materiales de alta reticulación u otras combinaciones adecuadas. Por ejemplo, el revestimiento interior en la superficie de PET puede utilizar material de ninguna o baja reticulación, como el BLOX® 599-29, y el revestimiento exterior puede utilizar un material, tal como EXP 12468-4B, capaz de reticularse para asegurar la máxima adhesión al PET. La presente invención proporciona la capacidad para manejar muchos tipos de aditivos y revestimientos en un sistema de base acuosa, haciendo a la presente invención de fácil uso y económica en comparación con otros sistemas. Por ejemplo, dado que la presente invención es de base acuosa, no existe la necesidad de sistemas costosos para el manejo de VOCs utilizados en otros sistemas, tales como termofraguados de epoxia . Además, al contacto con la piel humana, la mayoría de los solventes no ocasionan irritación, permitiendo su fácil uso en la manufactura. Generalmente, los artículos preferidos utilizados en la presente son envases con una o más capas de revestimiento. La capa de revestimiento proporciona funcionalidad adicional, tal como protección UV, resistencia al impacto, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia química, una reducción en el coeficiente de fricción de superficie, y lo similar. Las capas pueden aplicarse como capas múltiples, teniendo cada capa una o más características funcionales y pueden tener grosores variables, por ejemplo, siendo más delgada cada capa sucesiva del material de revestimiento, o como una capa única que contiene uno o más componentes funcionales. La capa interior es preferentemente un revestimiento de iniciador o base que tiene propiedades funcionales para adhesión mejorada al vidrio, metal o cerámica y resistencia UV, y los revestimientos exteriores proporcionan al menos uno de resistencia al desgaste abrasivo y un coeficiente de fricción reducido. Preferentemente, la capa exterior comprende un material parcial o altamente reticulado para proporcionar un revestimiento reticulado de dureza aumentada. El revestimiento final y el secado del envase proporcionan resistencia al desgaste abrasivo a la superficie del envase, dado que la solución, suspensión y/o dispersión contiene preferentemente una paraf a diluida o suspendida u otra cera, agente deslizante, polisilano i polietileno de bajo peso molecular. Una vez seleccionados los materiales de revestimiento adecuados, el envase se reviste preferentemente de una manera que promueve la adhesión entre los dos materiales. Generalmente la adherencia entre los materiales de revestimiento y el sustrato del envase se incrementa a medida que se incrementa la temperatura de superficie del envase. Por consiguiente, es preferible llevar a cabo el revestimiento en un envase caliente, aunque los materiales de revestimiento preferidos se adherirán al envase a temperatura ambiente . Los envases pueden poseer electricidad estática que tiene como resultado la atracción de polvo hacia los envases y su rápido empolvado. En una modalidad preferida, los envases se toman directamente de la línea de producción, y se revisten mientras aún se encuentran calientes. Al revestir los envases inmediatamente después de retirarse de la línea de producción, se reduce o se elimina el problema del polvo, y, se cree que los envases calientes mejoran el proceso de revestimiento. Sin embargo, los envases pueden almacenarse previo al revestimiento, preferentemente de manera que se mantengan los envases sustancialmente limpios. Preferentemente, el proceso de revestimiento se lleva a cabo en un sistema automatizado en el cual el artículo se introduce al sistema, el artículo se reviste por inmersión, aspersión o flujo, se retira el exceso de material, y el artículo revestido se seca y/o se cura, se enfría y se extrae del sistema. En una modalidad, el aparato es una sola línea de procesamiento integrada que contiene dos o más unidades de revestimiento por inmersión, aspersión o flujo y dos o más unidades de curado y/o secado que producen un envase con múltiples revestimientos. En otra modalidad, el sistema comprende uno o más módulos de revestimiento. Cada módulo de revestimiento comprende una línea de procesamiento autónoma con una o más unidades de revestimiento por inmersión, aspersión o flujo y una o más unidades de curado y/o secado. Dependiendo de la configuración del módulo, un envase puede recibir uno o más revestimientos. Por ejemplo, una configuración puede comprender tres módulos de revestimiento en donde el envase se transfiere de un módulo al siguiente, en otra configuración, los mismos tres módulos pueden encontrarse situados pero el envase se transfiere del primero al tercer módulo, saltando el segundo. Esta capacidad para cambiar entre diferentes configuraciones de módulos proporciona máxima flexibilidad. Una modalidad preferida completamente automatizada de la presente invención opera como sigue: Los artículos tales como envases de metal, cerámica o metal se introducen en el sistema sin ninguna alteración previa.

Preferentemente, los artículos se encuentran a una temperatura de aproximadamente 100°F a aproximadamente 130°F (aproximadamente 37°C a aproximadamente 55°C), más preferentemente de aproximadamente 120 °F (aproximadamente 50°C), al introducirse en el sistema, y se encuentran al menos relativamente limpios, aunque la limpieza no es necesaria . Los materiales de revestimiento adecuados pueden prepararse y utilizarse con cualquier revestimiento por inmersión, aspersión o flujo, y son sustancialmente los mismos para cada método de revestimiento. El material de revestimiento se disuelve y/o suspende en uno o más solventes para formar una solución, suspensión y/o dispersión. La temperatura de la solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento se ajusta para proporcionar la viscosidad deseada para la aplicación y el revestimiento. Es decir, si se requiere una menor viscosidad, típicamente, pero no necesariamente siempre, se aumenta la temperatura, y, si se requiere una mayor viscosidad, típicamente, pero no necesariamente siempre, se reduce la temperatura. Un aumento en la viscosidad incrementa también la proporción de deposición, y, por tanto, la temperatura puede utilizarse para controlar la deposición. Preferentemente la temperatura de una solución, suspensión y/o dispersión varía de aproximadamente 60 °F a aproximadamente 80 CF (aproximadamente 15°C a aproximadamente 27°C), más preferentemente, aproximadamente 70 °F (aproximadamente 21 ° C) . la solución, suspensión y/o dispersión se mantiene a una temperatura por debajo de la cual el material se curará en el tanque de contención, y, por tanto, la temperatura máxima es preferentemente menor que aproximadamente 80 °F (aproximadamente 27 °C) . Además, a temperaturas por debajo de aproximadamente 50°F (aproximadamente 10°C), ciertas soluciones, suspensiones y/o dispersiones pueden volverse demasiado viscosas para su uso en el revestimiento por inmersión, aspersión o flujo. En modalidades preferidas, se utiliza un sistema de control de temperatura para asegurar una temperatura constante de la solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento. En ciertas modalidades, a medida que aumenta la viscosidad, puede utilizarse agua adicional para reducir la viscosidad de la solución, suspensión y/o dispersión. Otras modalidades también pueden incluir un monitor de contenido de agua y/o un monitor de viscosidad . En una modalidad preferida, la solución, suspensión y/o dispersión se encuentra a una temperatura y viscosidad adecuada para depositar de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.75 gramos de material de revestimiento por envase, y, más preferentemente, de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.75 gramos de material de revestimiento por envase, y, más preferentemente de aproximadamente 0.15 a aproximadamente 0.5 gramos por envase. Sin embargo, puede aplicarse cualquier cantidad útil y/o deseada de material. Los artículos que comprende aproximadamente 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.55, 0.6, 0.65 y 0.70 gramos por artículo se contemplan en la invención. Una botella revestida de la invención, revestida utilizando revestimiento por inmersión, aspersión y/o flujo, se ilustra en las Figuras 1 a 3. El revestimiento 22 se encuentra dispuesto en la porción de cuerpo 4 del envase y no reviste la porción de cuello 2. En interior del envase revestido 16 se encuentra de preferencia no revestido, pero puede revestirse con un material aprobado por la FDA para el contacto con alimentos y bebidas. En una modalidad preferida, esto se logra mediante el uso de un mecanismo de sujeción que comprende un anillo metálico expansible que se inserta en el envase combinado con un alojamiento que rodea el exterior de la porción de cuello del envase. El anillo metálico se expande sujetando así el envase en su sitio entre el anillo metálico y el alojamiento. El alojamiento cubre el exterior del cuello incluyendo el roscado, protegiendo así el interior del envase así como la porción de cuello del revestimiento Los envases revestidos producidos a partir de revestimiento por inmersión, aspersión o flujo producen un producto acabado sustancialmente sin distinción alguna entre las capas. Además, la cantidad del material de revestimiento requerida para revestir completamente el envase disminuye con cada capa sucesiva En el proceso de revestimiento por inmersión, los envases se sumergen en un tanque u otro contenedor adecuado que contiene el material de revestimiento. Esto puede lograrse manualmente, utilizando un bastidor de retención o lo similar, o puede efectuarse mediante un proceso totalmente automatizado Preferentemente, los envases giran a medida que se sumergen en el material de revestimiento. Para un artículo de 1 pulgada de diámetro, el envase gira preferentemente a una velocidad de aproximadamente 30 a 80 rpm, más preferentemente, de aproximadamente 40 rpm a aproximadamente 70 rpm, y de mayor preferencia, de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 rpm. Esto permite un revestimiento completo del envase. Como lo reconocerán los expertos en la técnica, la velocidad de rotación es preferentemente más lenta para objetos más grandes, dado que la circunferencia del objeto, y, por tanto, la velocidad de la superficie a través de la solución, suspensión y/o dispersión, es proporcional a su diámetro. Por ejemplo, cuando el diámetro se duplica, la velocidad de rotación debe disminuirse por un factor de 2. El envase se sumerge preferentemente durante un período de tiempo suficiente para permitir una cobertura completa del artículo. Generalmente, solo se requieren de aproximadamente 0.25 a aproximadamente 5 segundos, aunque pueden utilizarse períodos más largos y más cortos, dependiendo de la aplicación. Un tiempo de residencia más largo no parece proporcionar ningún beneficio adicional al revestimiento. Al determinar el tiempo de inmersión y por consiguiente la velocidad, también debe considerarse la turbieza del material de revestimiento. Si el envase se sumerge demasiado rápidamente, el material de revestimiento se tornará ondulado y se extenderá ocasionando defectos en el revestimiento. Además, muchas soluciones y dispersiones de material de revestimiento forman espuma y/o burbujas, que pueden intervenir con el proceso de revestimiento. Para reducir o eliminar la espuma y/o burbujas, la velocidad de inmersión se ajusta preferentemente de manera tal que se evite la excesiva agitación del material de revestimiento. Si es necesario, pueden agregarse agentes anti-espuma/burbuj a a la solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento. En un proceso por aspersión, los artículos se nebulizan con un material de revestimiento proporcionado desde un tanque u otro contenedor adecuado que contiene una solución, suspensión y/o dispersión del material de revestimiento. Como con la inmersión, la aspersión de los envases con el material de revestimiento puede efectuarse manualmente en un bastidor de retención o lo similar, o puede efectuarse mediante un proceso totalmente automatizado. De manera similar, los artículos giran preferentemente a medida que se nebulizan con el material de revestimiento. De nuevo, un artículo de 1 pulgada de diámetro gira preferentemente a una velocidad de aproximadamente 30 a 80 rpm, más preferentemente, de aproximadamente 40 rpm a aproximadamente 70 rpm, y de mayor preferencia, de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 rpm, en donde la velocidad de rotación para diámetros más grandes es proporcionalmente más lenta.

Esto permite un revestimiento completo del envase. La velocidad de rotación debe ajustarse para responder al diámetro de envases más grandes. El envase se nebuliza preferentemente durante un período de tiempo suficiente para permitir la cobertura completa del envase. Generalmente, son suficientes de aproximadamente 0.25 a aproximadamente 5 segundos, aunque pueden requerirse tiempos más largos o más cortos, dependiendo del envase y del material de revestimiento. Parece que un tiempo de residencia más largo no proporciona ningún beneficio adicional . Las propiedades del material de revestimiento debe considerarse para determinar el tiempo de aspersión, el tamaño y configuración de la boquilla, y lo similar. Si la proporción de aspersión es demasiado alta y/o el tamaño de la boquilla es incorrecto, el material de revestimiento puede expenderse ocasionando defectos en el revestimiento. Si la velocidad es demasiado lenta y/o el tamaño de la boquilla es incorrecto, el revestimiento resultante puede ser más grueso que el deseado. Como con la inmersión, la espuma y/o burbujas también pueden interferir con el proceso de revestimiento, pero pueden evitarse seleccionando la velocidad de aspersión, la boquilla y las conexiones de fluido para evitar la excesiva agitación del material de revestimiento. Si es necesario, pueden agregarse agentes anti -espuma/burbuja a la solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento. En un proceso de revestimiento por flujo, se proporciona preferentemente una lámina de material, similar a una cortina de baño colgante o cascada, a través de la cual el envase pasa para un revestimiento completo. Preferentemente, el revestimiento por flujo se presenta con un corto tiempo de residencia del envase en el material de revestimiento. El envase solo necesita pasar a través de la lámina durante un período de tiempo suficiente para revestir la superficie del envase. De nuevo, un tiempo de residencia más largo no proporciona ningún beneficio adicional para el revestimiento. A fin de proporcionar un revestimiento uniforme, el envase gira preferentemente a medida que procede a través de la lámina de material de revestimiento. De nuevo, un envase de 1 pulgada de diámetro, gira preferentemente a una velocidad de aproximadamente 30 a 80 rpm, más preferentemente, de aproximadamente 40 rpm a aproximadamente 70 rpm, y de mayor preferencia, de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 rpm, en donde la velocidad de rotación para diámetros más grandes es proporcionalmente más lenta. Más preferentemente, el envase gira y se coloca en un ángulo a medida que procede a través de la lámina de material de revestimiento. El ángulo del envase es preferentemente agudo al plano de la lámina de material de revestimiento. Esto permite ventajosamente un revestimiento completo del envase sin revestir la porción de cuello o el interior del envase. El material de revestimiento se encuentra contenido en un tanque u otro contenedor adecuado en comunicación fluida con la línea de producción en un sistema cerrado, y preferentemente se recicla para evitar el desperdicio de todo material de revestimiento no utilizado. Esto puede lograrse regresando la corriente de flujo al tanque de material de revestimiento, pero debe efectuarse de manera que se evite el espumado y la formación de burbujas, que pueda interferir con el proceso de revestimiento. El material de revestimiento se retira preferentemente del fondo o parte media del tanque para evitar o reducir el espumado y la formación de burbujas. Adicionalmente, es preferible desacelerar el flujo de material previo a regresarlo al tanque de revestimiento para reducir adicionalmente el espumado y/o la formación de burbujas. Esto puede efectuarse por medios conocidos por los expertos en la técnica. si es necesario, puede agregarse al menos un agente anti -espuma a la solución, suspensión y/o dispersión de revestimiento. Al seleccionar la tasa de flujo apropiada de los materiales de revestimiento, deben considerarse diversas variables para proporcionar un revestimiento apropiado, incluyendo la velocidad de tasa de flujo, la longitud y el diámetro del envase, la velocidad de la línea y la separación del envase. La tasa de flujo determina la precisión de la capa de material. Si la tasa de flujo es demasiado rápida o demasiado lenta, el material puede no revestir con precisión los envases. Cuando la tasa de flujo es demasiado rápida, el material puede extenderse y sobre tensar la línea de producción, ocasionando un revestimiento incompleto del envase, un desperdicio del material de revestimiento y un aumento en los problemas de espumado y/o burbujas. Si la tasa de flujo es demasiado lenta, el material de revestimiento puede revestir el envase solo parcialmente. La longitud y el diámetro del envase que va a revestirse también debe considerarse al seleccionar una tasa de flujo. La capa de material debe cubrir totalmente el envase completo, en consecuencia puede ser necesario ajustar la tasa de flujo cuando cambian la longitud y el diámetro de los envases . Otro factor a consideración es la separación de los envases en la línea. Dado que los envases corren a través de la capa de material, puede observarse un así llamado efecto de levantamiento. Si el siguiente envase pasa a través de la capa en el levantamiento del envase previo, puede no recibir un revestimiento apropiado. Por consiguiente, es importante monitorear la velocidad y la línea central de los envases. La velocidad de los envases dependerá de la productividad del equipo específico utilizado. Ventajosamente, los métodos preferidos proporcionan una deposición suficientemente eficiente de material de manera que virtualmente no existe exceso de material tal que requiera el retiro. Sin embargo, en ciertas aplicaciones, puede ser necesario retirar el exceso de material de revestimiento después de revestir el envase por medio de cualquiera de los métodos de inmersión, aspersión o flujo. Preferentemente, la velocidad de rotación y la gravedad normalizarán la capa en el envase, y retirarán todo exceso de material . Si el tanque de contención para el material de revestimiento se coloca de manera que permita que el envase pase sobre el tanque después del revestimiento, la rotación del envase y la gravedad deben ocasionar que algo del exceso de material gotee del envase de vuelta al tanque del material de revestimiento. Esto permite el reciclado del exceso de material sin ningún esfuerzo adicional . Si el tanque se encuentra situado de una manera en donde el exceso de material no gotea de vuelta al tanque, pueden emplearse otros medios adecuados para atrapar el exceso de material y devolverlo para su reutilización. Cuando los métodos anteriores no son prácticos debido a las circunstancias de producción o son insuficientes, pueden utilizarse varios métodos y aparatos conocidos por los expertos en la técnica para retirar el exceso de material. Por ejemplo, puede utilizarse una escobilla, cepillo, cuchilla de aire o flujo de aire solos o en combinación. Además, cualquiera de estos métodos puede combinarse con el método de rotación y gravedad antes descrito. Preferentemente, todo exceso de material retirado mediante estos métodos se recicla para uso posterior. Después de revestir el envase y retirar cualquier exceso de material, el envase revestido se seca entonces y/o se cura. El proceso de secado y curado se lleva a cabo preferentemente mediante calentamiento infrarrojo (IR) . En una prueba de la invención, se utilizó una lámpara IR de cuarzo de 1000 W General Electric Q1500 T3/CL Quartzlme Tungsten-Halogen como fuente IR. Pueden adquirirse comercialmente fuentes equivalentes de cualquier número de fuentes tales como General Electric y Phillips. La fuente puede utilizarse a capacidad total o reducida, preferentemente de aproximadamente 50 por ciento a aproximadamente 90 por ciento de la máxima energía, y, más preferentemente, de aproximadamente 65 a aproximadamente 75 por ciento. Las lámparas pueden utilizarse solas o en combinación a energía total o parcial. Por ejemplo, se han utilizado seis lámparas IR a aproximadamente 70 por ciento de su capacidad. Además, el uso de calentamiento infrarrojo permite el secado del revestimiento de epoxia termoplástica , tal como PHAE, sin sobrecalentar el sustrato. También se ha encontrado que el uso de calentamiento IR puede reducir el enrojecimiento y mejorar la resistencia química. También puede incorporarse en la composición de revestimiento un aditivo de absorción de radiación IR, tal como negro de carbono, para aumentar y mejorar el proceso de curado. El aditivo puede incorporarse en la composición de revestimiento en cualquier cantidad que incremente la absorción de radiación IR sin decolorar el artículo terminado. Aunque el curado y/o secado pueden llevarse a cabo sin aire adicional, el calentamiento IR se combina preferentemente con aire forzado. El aire utilizado puede encontrarse a cualquier temperatura útil. La combinación de curado IR y de aire proporciona los atributos únicos de superior resistencia química, al enrojecimiento y al desgaste abrasivo de las modalidades preferidas. Además, sin el deseo de unirse a ninguna teoría en particular, se cree que la resistencia química del revestimiento es una función de reticulación y curado. Entre más completa sea el curado, es mayor la resistencia química y al desgaste abrasivo. Al determinar la longitud de tiempo necesaria para secar y curar completamente el revestimiento, deben considerarse diversos factores, tales como el material de revestimiento, el grosor de deposición, y el sustrato del envase. Diferentes materiales de revestimiento se curan a diferentes proporciones. Además, dado que aumenta el grado de sólidos, disminuye la proporción de curado. Generalmente, para envases con aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.75 gramos de material de revestimiento, el tiempo de curado es de aproximadamente 10 a 120 segundos, aunque pueden requerirse tiempos más largos y más cortos dependiendo del tamaño del envase, el grosor del revestimiento y el método de curado/secado . El uso de una corriente de aire además del calentamiento IR regula la temperatura de superficie del envase, proporcionando flexibilidad en el control de la penetración del calor radiante. Si una modalidad particular requiere una proporción de curado más lenta o una penetración IR más profunda, esto puede controlarse con una corriente de aire, el tiempo de exposición a la radiación IR, la frecuencia de la lámpara IR o una combinación de los mismos. Preferentemente, el envase gira a medida que procede a través del calentador IR. De nuevo, un envase de 1 pulgada de diámetro gira preferentemente a una velocidad de aproximadamente 30 a 80 rpm, más preferentemente, de aproximadamente 40 rpm a aproximadamente 70 rpm, y de mayor preferencia, de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 rpm, en donde la velocidad de rotación para diámetros más grandes es proporcionalmente más lenta. Si la velocidad de rotación es demasiado alta, el revestimiento se extenderá ocasionando un revestimiento no uniforme del envase. Si la velocidad de rotación es demasiado baja, el envase se secará de manera no uniforme. También pueden emplearse calentadores de gas, radiación UV, flama y lo similar además de, o en lugar de, calentamiento IR. El envase se enfría entonces en un proceso que, combinado con el proceso de curado, proporciona un aumento en la resistencia química, al enrojecimiento y al desgaste abrasivo. Se cree que esto se debe al retiro de solventes y volátiles después de un solo revestimiento y entre revestimientos secuenciales . En una modalidad, el proceso de enfriamiento se presenta a temperatura ambiente. En otra modalidad, el proceso de enfriamiento se acelera mediante el uso de aire ambiente o frío impulsado. El tiempo de enfriamiento también se afecta por el punto en el proceso en donde se presenta el enfriamiento. En una modalidad preferida, se aplican revestimientos múltiples a cada envase Cuando la etapa de enfriamiento es previa al revestimiento subsecuente, pueden reducirse los tiempos de enfriamiento, dado que se cree que una elevada temperatura en el envase mejora el proceso de revestimiento. Aunque los tiempos de enfriamiento varían, son generalmente de aproximadamente 5 a 40 segundos para envases de 24 gramos con aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.75 gramos de material de revestimiento.

Una vez que el envase se ha enfriado se expulsará del sistema y se preparará para empaque o transferencia a otro módulo de revestimiento, en donde se aplica un revestimiento o revestimientos adicionales antes de su expulsión del sistema. Los diversos métodos y técnicas antes descritos proporcionan un número de formas para llevar a cabo la invención. Por supuesto, se entiende que no necesariamente pueden lograrse todos los objetivos o ventajas descritos de acuerdo con cualquier modalidad particular descrita en la presente . Además, el técnico experto reconocerá la capacidad de intercambio de varias características de las diferentes modalidades. De manera similar las varias características y etapas antes tratadas, así como otros equivalentes conocidos para cada una de tales características o etapas, pueden mezclarse y adaptarse por el de experiencia ordinaria en esta técnica para llevar a cabo los métodos de acuerdo con los principios descritos en la presente. Aunque la invención se ha descrito en el contexto de ciertas modalidades y ejemplos, se entenderá por los expertos en la técnica que la invención se extiende más allá de las modalidades específicamente descritas hacia otras modalidades alternativas y/o usos y modificaciones y equivalentes obvios de la misma.

Por consiguiente, la invención no pretende limitarse por las descripciones específicas de las modalidades preferidas en la presente.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un proceso para elaborar un artículo de metal, cerámica o vidrio revestido con resina termoplástica, comprendiendo el proceso: proporcionar un artículo de metal, cerámica o vidrio que tiene un sustrato; aplicar una solución, suspensión y/o dispersión acuosa de un material de revestimiento que comprende una primera resina termoplástica, a al menos una porción de una superficie revestida o no revestida del sustrato del artículo mediante revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; retirar el artículo del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo en una proporción a fin de formar una primera película de cohesión; retirar cualquier exceso de material resultante del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; y curar y/o secar el artículo revestido hasta que la primera película se encuentre sustancialmente seca a fin de formar un primer revestimiento, en donde la primera resina termoplástica comprende una resina termoplástica de epoxia. 2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el artículo es un envase. 3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de retiro comprende al menos uno de rotación, gravedad, una escobilla, un cepillo, una cuchilla de aire, y flujo de aire. 4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la aplicación de al menos un material de revestimiento adicional a al menos una porción de una superficie revestida o no revestida del sustrato del artículo . 5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el revestimiento adicional es una res a termoplástica . 6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el revestimiento adicional es una resma termoplástica de epoxia . 7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el revestimiento adicional se agrega después de la aplicación del primer revestimiento de resma termoplástica . 8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el revestimiento adicional se agrega previo a la aplicación del primer revestimiento de resma termoplástica . 9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además la aplicación de un tercer revestimiento a al menos una porción de una superficie revestida o no revestida del sustrato del artículo. 10 El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además la reticulación al menos parcial de al menos una porción de al menos una capa de revestimiento para proporcionar resistencia a al menos uno de abuso químico o mecánico . 11. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende además el mezclado de al menos un aditivo con al menos un material de revestimiento para proporcionar al menos una de protección ultravioleta, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia química mejoradas y un reducido coeficiente de fricción a una superficie del artículo. 12. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además el mezclado de al menos un aditivo con la resma termoplástica para proporcionar al menos una de protección ultravioleta, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia química mejoradas y un reducido coeficiente de fricción a una superficie del artículo . 13. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la aplicación de una solución, suspensión y/o dispersión acuosa de una segunda resma termoplástica a al menos una porción de una superficie revestida o no revestida del sustrato del artículo mediante revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; el retiro del artículo del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo en una proporción a fin de formar una segunda película de cohesión; retirar cualquier exceso de material resultante del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; y curar y/o secar el artículo revestido hasta que la segunda película se encuentre sustancialmente seca a fin de formar un segundo revestimiento. 14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el artículo es un envase. 15. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la segunda etapa de retiro comprende al menos uno de rotación, gravedad, una escobilla, un cepillo, una cuchilla de aire, y flujo de aire. 16. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además la aplicación de un tercer revestimiento a al menos una porción de la superficie revestida o no revestida del artículo. 17 El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además la reticulación al menos parcial de al menos una porción de al menos una capa de revestimiento para proporcionar resistencia a al menos uno de abuso químico y mecánico 18. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la etapa de retiro comprende además la rotación del artículo a una velocidad de aproximadamente 30 a aproximadamente 80 rpm. 19. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde las etapas de curado y/o secado comprenden al menos uno de calentamiento infrarrojo, aire forzado, curado por flama, calentadores de gas y radiación UV. 20. El proceso de acuerdo con la reivindicación 19, que comprende además evitar el calentamiento indeseable del artículo. 21. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13. En donde las etapas de curado y/o secado comprenden calentamiento infrarrojo y aire forzado. 22. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la adición de una aditivo de absorción de radiación infrarroja al material de revestimiento. 23. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además girar el artículo durante al menos uno de revestimiento y curado y/o secado. 24. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el revestimiento de resma termoplástica de epoxia comprende al menos una resma fenoxia . 25. El proceso de acuerdo con la reivindicación 24, en donde el revestimiento de resma fenoxia comprende al menos un polímero de hidroxi-fenoxiéter . 26. El proceso de acuerdo con la reivindicación 25, en donde el revestimiento de polímero de hidroxi-fenoxiéter comprende al menos un copolímero de polihidroxiammoéter preparado a partir de resorcmol diglicidil éter, hidroquinona diglicidil éter, bisfenol A diglicidil éter o mezclas de los mismos. 27. El proceso de acuerdo con la reivindicación 26, en donde la solución, suspensión y/o dispersión de la resma termoplástica de epoxia comprende al menos una sal de ácido orgánico formada a partir de la reacción de un polihidroxiammoéter con al menos uno de ácido fosfórico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido acético, y ácido glicólico. 28. El proceso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el tercer revestimiento es un revestimiento de acrílico, fenoxia, látex o epoxia que se encuentra al menos parcialmente reticulado durante el proceso de secado. 29. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el artículo es un envase. 30. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el artículo es transparente. 31. Un artículo revestido con el proceso de la reivindicación 1. 32. Un proceso para elaborar un artículo de metal, cerámica y vidrio revestido con resma termoplástica, comprendiendo el proceso: proporcionar un artículo de metal, cerámica o vidrio; aplicar una solución, suspensión y/o dispersión acuosa de una primera res a termoplástica, a al menos una porción de la superficie revestida o no revestida del sustrato del artículo mediante revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; retirar el artículo del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo a un proporción a fin de formar una primera película de cohesión; retirar cualquier exceso de material resultante del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; curar y/o secar el artículo revestido hasta que la primera película se encuentre sustancialmente seca a fin de formar un primer revestimiento; aplicar una solución, suspensión y/o dispersión acuosa de una segunda resma termoplástica en la superficie del sustrato del artículo mediante revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; retirar el artículo del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo a un proporción a fin de formar una segunda película de cohesión; retirar cualquier exceso de material resultante del revestimiento por inmersión, aspersión o flujo; y curar y/o secar el artículo revestido hasta que la segunda película se encuentre sustancialmente seca a fin de formar un segundo revestimiento; en donde al menos una de la primera y la segunda resinas termoplásticas comprende una resina termoplástica de epoxia . 33. Un artículo revestido que comprende: un cuerpo de artículo que comprende al menos uno de vidrio, cerámica y metal; y al menos una capa que comprende un material de revestimiento de resina termoplástica dispuesto en al menos una porción del cuerpo; en donde la capa proporciona al menos una de protección UV, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia al enrojecimiento, resistencia química y un reducido coeficiente de fricción. 34. El artículo de acuerdo con la reivindicación 33, en donde el artículo es un envase. 35. El artículo de acuerdo con la reivindicación 34, en donde el envase es uno de una botella, frasco y lata. 36. El artículo de acuerdo con la reivindicación 33, en donde el material de revestimiento de la capa se encuentra al menos parcialmente reticulado. 37. El artículo de acuerdo con la reivindicación 33, que comprende además una pluralidad de capas, en donde cada capa sucesiva de material de revestimiento es más delgada, de manera que la capa final es más delgada que cualquier otra capa. 38. El artículo de acuerdo con la reivindicación 33, en donde el revestimiento de resina termoplástica es una resina termoplástica de epoxia.