RU2750047C1

RU2750047C1 - Method for applying paint and varnish coating on glass product

Info

Publication number: RU2750047C1
Application number: RU2020138717A
Authority: RU
Inventors: Алексей Аркадьевич Болдин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью «Гласс Декор»
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2021-06-21

Abstract

FIELD: paint and varnish coatings.SUBSTANCE: invention relates to a method for applying a paint and varnish coating to a glass product. The method consists in the fact that a shaped shrink film is glued on the product, which protects the product from the applied coating, while remaining unchanged until the temperature effect due to the properties of the applied shrink film. Then, at least one coating is applied to the product, completely or partially covering the shaped shrink film. After applying the coating, or after fixing the coating, the entire product or the area with the shaped shrink film is heated until it is compressed in one or more directions until the adhesive layer of the glue is deformed under the action of shrink stresses and the shaped shrink film is freely separated.EFFECT: invention makes it possible to create smooth transparent windows on the product in the paint coating of the product, as well as to increase the productivity of obtaining paint and varnish coatings on a glass product with an unpainted area.12 cl

Description

Изобретение относится к способам нанесения окрашивающего покрытия на изделия, выполненные из твердого материала, такого как стекло, в основном, на стопки, бокалы, а также бутылки и прочие сосуды для хранения продуктов. The invention relates to methods for applying a coloring coating to articles made of a solid material, such as glass, mainly on stacks, glasses, as well as bottles and other containers for storing food.

Известен способ нанесения покрытия на керамическую подложку см. заявку РФ №2006105507, от 10.07.2006. Данный способ включает:A known method of coating a ceramic substrate, see the application of the Russian Federation No. 2006105507, from 10.07.2006. This method includes:

(a) последовательное нанесение на, по крайней мере, часть подложки двух или более (в том числе красящих) композиций, где каждая из композиций включает, по меньшей мере, одно способное отверждаться органическое связующее и множество частиц, которые являются твердыми при или ниже первой температуры и размягчаются при второй температуре, которая равна или выше температуры, при которой отверждается связующее композиции, где каждая композиция может быть той же самой или отличной от другой композиции (композиций) и где, по крайней мере, часть композиций может необязательно включать упомянутое множество частиц; и(a) sequentially applying to at least a portion of a substrate two or more (including dye) compositions, each of the compositions comprising at least one curable organic binder and a plurality of particles that are solid at or below the first temperature and soften at a second temperature that is equal to or higher than the temperature at which the binder of the composition cures, where each composition may be the same or different from other composition (s) and where at least a portion of the compositions may optionally include said plurality of particles ; and

(b) практически одновременное отверждение связующих в композициях с образованием слоев покрытия.(b) substantially simultaneous curing of the binders in the compositions to form coating layers.

Недостатком данного способа является не возможность создания в покрытиях окон свободных от нанесенного красящего покрытия.The disadvantage of this method is the impossibility of creating in the window coatings free from the applied paint coating.

Наиболее близким техническим решением является способ окрашивания изделия см. заявку РФ №2008119091 от 20.11.2009. Данный способ предусматривает:The closest technical solution is a method of coloring the product, see the application of the Russian Federation No. 2008119091 from 20.11.2009. This method provides for:

а) размещение окрашиваемого изделия в нагретую камеру или сосуд достаточно большого размера для размещения изделия,a) placing the product to be painted into a heated chamber or vessel large enough to accommodate the product,

б) распыление красящего раствора и (или) раствора, содержащего улучшающую эксплуатационные качества добавку, на поверхность изделия таким образом, чтобы вся поверхность изделия была покрыта красящим раствором и (или) раствором, содержащим улучшающую эксплуатационные качества добавку,b) spraying a coloring solution and / or a solution containing a performance enhancing additive onto the surface of the product so that the entire surface of the product is covered with a coloring solution and / or a solution containing a performance enhancing additive,

в) распыление органического раствора на поверхность изделия таким образом, чтобы вся поверхность изделия была покрыта органическим раствором,c) spraying an organic solution onto the surface of the product so that the entire surface of the product is covered with an organic solution,

г) распыление воды на поверхность изделия таким образом, чтобы вся поверхность изделия была покрыта водой, иd) spraying water onto the surface of the product so that the entire surface of the product is covered with water, and

д) удаление изделия из камеры.e) removing the product from the chamber.

Недостатком данного способа также является не возможность создания в покрытиях окон свободных от нанесенного красящего покрытия.The disadvantage of this method is also the impossibility of creating in the window coatings free from the applied paint coating.

Цель предлагаемого изобретения это быстрое и простое создание на изделии ровных прозрачных окон в окрашивающем покрытии изделия.The aim of the present invention is to quickly and easily create smooth transparent windows on the product in the coloring coating of the product.

Технический результат - увеличение производительности получения лакокрасочных покрытий на стеклянных изделиях с неокрашенной областью.The technical result is an increase in the productivity of obtaining paint and varnish coatings on glass products with an unpainted area.

Технический результат достигается тем, что способ нанесения покрытия на изделие заключается в том, что:The technical result is achieved by the fact that the method of coating the product is that:

- на изделие наклеивают фасонную термоусадочную пленку, которая защищает изделие от наносимого покрытия, при этом оставаясь в неизменном виде до температурного воздействия, обусловленного свойствами применяемой термоусадочной пленки, - a shaped heat-shrinkable film is glued to the product, which protects the product from the applied coating, while remaining unchanged until the temperature effect due to the properties of the applied heat-shrinkable film,

- затем на изделие наносят, по меньшей мере, одно покрытие полностью или частично перекрывающее фасонную термоусадочную пленку, - then on the product is applied at least one coating completely or partially overlapping the shaped heat-shrinkable film,

- после нанесения покрытия, либо после закрепления покрытия, нагревают изделие целиком либо область с фасонной термоусадочной пленкой до ее сжатия в одном или нескольких направлениях до деформации адгезионного слоя клея под действием термоусадочных напряжений и свободного отделения фасонной термоусадочной пленки.- after applying the coating, or after fixing the coating, the whole product or the area with the shaped heat-shrinkable film is heated until it is compressed in one or more directions until the adhesive layer of the adhesive is deformed under the action of heat-shrinkable stresses and free separation of the shaped heat-shrinkable film.

При этом после сжатия в одном или нескольких направлениях фасонной термоусадочной пленки ее снимают контактными или бесконтактными способами. Бесконтактный способ снятия фасонной термоусадочной пленки осуществляется обдувом пленки направленным потоком воздуха или вращением изделия за счет центробежных сил. А контактный способ снятия фасонной термоусадочной пленки осуществляется щеткой, снимающей сжатую фасонную термоусадочную пленку.In this case, after compression in one or several directions of the shaped heat-shrinkable film, it is removed by contact or non-contact methods. The non-contact method of removing the shaped heat-shrinkable film is carried out by blowing the film with a directed air flow or by rotating the product due to centrifugal forces. And the contact method of removing the shaped heat-shrinkable film is carried out with a brush that removes the compressed shaped heat-shrinkable film.

Кроме того термоусадочная пленка должна быть выполнена самоклеящейся и представлять собой полиэфирную пленку или полиолефиновую пленку, или пленку из поливинилхлорида, или пленку из полистирола, или пленку из полиэтилена высокого давления, или пленку из полипропилена, со слоем клея с возможностью сжатия в одном или нескольких направлениях под воздействием температуры от 20° до 250° С. Термин "полиэфир", использованный в данном случае, относится как гомо- так и сополиэфирам, в которых гомополиэфиры следует считать полимерами, полученными конденсацией одной дикарбоновой кислоты с одним диолом, а сополиэфиры - полимеры, полученные из конденсации одной или больше дикарбоновых кислот с одним или больше диолами.In addition, the shrink film should be self-adhesive and be a polyester film or polyolefin film, or a polyvinyl chloride film, or a polystyrene film, or a high-pressure polyethylene film, or a polypropylene film, with an adhesive layer that can be compressed in one or more directions. under the influence of a temperature of 20 ° to 250 ° C. The term "polyester" used in this case refers to both homo- and copolyesters, in which homopolyesters are to be considered polymers obtained by the condensation of one dicarboxylic acid with one diol, and copolyesters are polymers, obtained from the condensation of one or more dicarboxylic acids with one or more diols.

Термоусадочная пленка представляет собой однослойную или многослойную пленку.Shrink wrap is a single-layer or multi-layer film.

В термоусадочной пленке используется съемный клей на основе синтетических или натуральных полимеров, в том числе акриловых полимеров и их модификаций, силиконовых полимеров и их модификаций.The shrink wrap uses a removable adhesive based on synthetic or natural polymers, including acrylic polymers and their modifications, silicone polymers and their modifications.

Также покрытие должно быть выполнено на основе органических лаков или красок или выполнено на основе неорганических красок.Also, the coating should be based on organic varnishes or paints, or based on inorganic paints.

После отделения фасонной термоусадочной пленки продолжают нагрев изделия целиком либо области с фасонной термоусадочной пленкой до полного затвердевания покрытия.After separating the shaped heat-shrinkable film, continue heating the entire product or the area with the shaped heat-shrinkable film until the coating is completely solidified.

Изделие выполняют из стекла, и оно представляет собой бутылку, или бокал, или рюмку, или стопку, или кружку, или емкость (флакон) для парфюмерно-косметических изделий, или емкость для пищевых продуктов.The product is made of glass, and it is a bottle, or a glass, or a glass, or a glass, or a mug, or a container (bottle) for perfumery and cosmetic products, or a container for food products.

В качестве примера осуществления предлагаемого способа рассмотрим изделие бутылку на которую необходимо нанести покрытие - краску, при этом на ней необходимо сделать ровное прозрачное окно в виде геометрической фигуры, например круга, либо иной любой фигуры, в том числе сложной (цветок, яблоко и т.д.).As an example of the implementation of the proposed method, consider a bottle product on which it is necessary to apply a coating - paint, while it is necessary to make an even transparent window on it in the form of a geometric figure, for example, a circle, or any other figure, including a complex one (flower, apple, etc.) etc.).

Получение неокрашенных участков в технологии нанесения лакокрасочных материалов методами окрашивания в непрерывном режиме является трудоемким независимо от агрегатного состояния лакокрасочного материала и способа его подачи. Ровный край может быть получен с помощью полиэфирной пленки с клеевым слоем выполняющую роль маски. Такие пленки нашли широкое применение в промышленности. Однако такие пленки наклеиваются и снимаются вручную, что сильно замедляет непрерывный процесс декорации стеклоизделий с помощью органических покрытий, увеличивает трудозатраты и их себестоимость. Obtaining unpainted areas in the technology of applying paints and varnishes by methods of painting in a continuous mode is laborious, regardless of the aggregate state of the paint and varnish material and the method of its supply. A smooth edge can be obtained using a polyester film with an adhesive layer acting as a mask. Such films are widely used in industry. However, such films are glued and removed by hand, which greatly slows down the continuous process of decorating glass products with the help of organic coatings, increases labor costs and their cost.

Поэтому в нашем случае:Therefore, in our case:

1. Берется самоклеящаяся полиэфирная термоусадочная пленка (с предварительно нанесенным слоем клея) размещенная на анти адгезионной подложке - лайнере;1. Take a self-adhesive polyester shrink film (with a pre-applied layer of glue) placed on an anti-adhesive substrate - liner;

2. Высекается фасонное изделие с помощью оборудования для рулонной высечки, например, круг, яблоко, изображение товарного знака…;2. A shaped article is cut with the help of roll die cutting equipment, for example, a circle, an apple, a trademark image ...;

3. Фасонное изделие в виде самоклеящейся термоусадочной пленки наклеивают на изделие с помощью машин карусельного типа;3. The shaped product in the form of a self-adhesive heat-shrinkable film is glued to the product using carousel-type machines;

4. Окрашивают бутылку с наклеенным на него изделием в виде фасонной термоусадочной пленки, например, любым органическим лаком, при этом лак может наносится в несколько слоев;4. The bottle is painted with an article glued on it in the form of a shaped heat-shrinkable film, for example, with any organic varnish, while the varnish can be applied in several layers;

5. Термообрабатывают бутылку в процессе которой происходит усадка (сжатие) изделия с последующим его удалением известными способами.5. The bottle is heat-treated during which shrinkage (compression) of the product occurs, followed by its removal by known methods.

Иными словами, при нагревании бутылки с уже наклеенной пленкой, при определенной температуре она сама отваливается, оставляя ровный круг (окно) или любое другое необходимое изображение на окрашенной бутылке.In other words, when a bottle with an already glued film is heated, at a certain temperature, it falls off by itself, leaving an even circle (window) or any other necessary image on the painted bottle.

При этом термоусадочная пленка выполняет роль маски защищающей поверхность стеклянной тары от попадания на нее органического лака в том месте, где эта пленка наклеена, создавая неокрашенную поверхность стекла заданной формы;In this case, the shrink film acts as a mask that protects the surface of the glass container from getting organic varnish on it in the place where this film is glued, creating an unpainted glass surface of a given shape;

Материал термоусадочной пленки представляет собой полиэфирную пленку с свойствами термической усадки позволяющими пленке сокращаться под воздействием температуры от комнатной до 250°С. Это намеренно указанный максимум. В реальности полимер реагирует при более низких температурах в этом интервале. Важно понимать, что реакция полимера - это еще не окончание процесса в нашем способе удаления маски, это его необходимое начало. Завершением удаления маски является ее падение в нужном месте при прохождении стеклянной тары по конвейеру.The material of the shrink film is a polyester film with heat shrink properties allowing the film to shrink when exposed to temperatures ranging from room temperature to 250 ° C. This is a deliberately specified maximum. In reality, the polymer reacts at lower temperatures in this range. It is important to understand that the polymer reaction is not yet the end of the process in our method of removing the mask, it is its necessary beginning. The removal of the mask is completed by dropping it in the right place while passing the glass container along the conveyor.

Используемый органический лак, да и другие покрытия, нуждаются в температурной обработке с целью придания им необходимых физико-механических характеристик. The used organic varnish, as well as other coatings, require heat treatment in order to give them the necessary physical and mechanical characteristics.

Также покрытие может быть выполнено на основе неорганических красок (стеклоэмалей)». В этом случае в суспензию стеклоэмали добавляется временная технологическая связка в форме полимера с целью придания покрытию необходимой и достаточной прочности после термообработки от 20 до 250°С и после охлаждения изделия, его транспортируют в печь для дальнейшей высокотемпературной обработки в интервале от 20 до 1000°С.Also, the coating can be made on the basis of inorganic paints (glass enamels) ”. In this case, a temporary technological binder in the form of a polymer is added to the glass enamel suspension in order to give the coating the necessary and sufficient strength after heat treatment from 20 to 250 ° C and after cooling the product, it is transported to the furnace for further high-temperature treatment in the range from 20 to 1000 ° C. ...

На одну из сторон полимерной пленки должна быть нанесена клеящая основа, например, выполненная на основе акриловых полимеров. Также возможно применение в составе силиконовых полимеров, как более термоустойчивых при нагревании, во-первых - сохраняющих свою клеящую способность в необходимой и достаточной степени, а во-вторых - не оставляющей следов на стекле после удаления с его поверхности.An adhesive base, for example, based on acrylic polymers, must be applied to one side of the polymer film. It is also possible to use silicone polymers in the composition, as they are more heat-resistant when heated, firstly, they retain their adhesive ability to the necessary and sufficient extent, and secondly, they do not leave marks on the glass after removal from its surface.

Кроме того, толщина слоя клея может варьироваться для сохранения уже деградировавшей под воздействием температуры пленки на поверхности стекла бутылки столько сколько это будет необходимо до того момента, когда термоусадочная пленка будет удалена известными методами или удалилась без их применения. Но, что важно, желаемым является удаление после прохождения стадии термообработки органического лака, а не во время прохождения стадии термообработки. Однако, удаление может происходить и во время термообработки лака. In addition, the thickness of the adhesive layer can be varied to maintain the already degraded film on the glass surface of the bottle for as long as necessary until the shrink film is removed by known methods or removed without their use. But, importantly, it is desirable to remove the organic varnish after the heat treatment step, and not during the heat treatment step. However, removal can also occur during the heat treatment of the varnish.

Для автоматического нанесения термоусадочная пленки на бутылку, ее основная часть с клеевым слоем должна быть нанесена на вспомогательную полимерную пленку - лайнер, который выполняет роль средства доставки основной термоусадочной пленки своим клеевым слоем на поверхность стеклянной бутылки. Сила сцепления клея основной термоусадочной пленки с бутылкой несоизмеримо выше, чем сила сцепления клея вспомогательной пленки с термоусадочной пленкой. Это достигается различной степенью обработки сторон основной и вспомогательной пленок, контактирующих клеем между ним и изменяющей ее поверхностное натяжение.For automatic application of a heat-shrinkable film on a bottle, its main part with an adhesive layer must be applied to an auxiliary polymer film - a liner, which acts as a means of delivering the main heat-shrinkable film with its adhesive layer to the surface of the glass bottle. The adhesion force of the glue of the main shrink film to the bottle is incomparably higher than the adhesion force of the glue of the auxiliary film to the shrink film. This is achieved by varying the degree of processing of the sides of the main and auxiliary films, which are in contact with the glue between them and change its surface tension.

Система основной термоусадочной и вспомогательной пленок с клеем между ними используется для нанесения на стеклянную тару основной пленки заданной формы с помощью этикетировочного оборудования обеспечивающего требуемую точность ее размещения на поверхности изделия.The system of the main heat-shrinkable and auxiliary films with glue between them is used to apply the main film of a given shape to glass containers using labeling equipment that ensures the required accuracy of its placement on the surface of the product.

Применение способа нанесения «самоудаляющейся маски» с помощью этикетировочного оборудования является уникальным, так как ранее этот способ применялся только для нанесения этикетки, которая оставалась на изделии до конца его жизненного цикла в случае одноразовой тары или до начала следующего цикла использования в случае многоразовой тары. В нашем случае маска выполняет роль этикетки на ограниченном временном отрезке, еще до момента начала ее эксплуатации.The application of the “self-removing mask” method using labeling equipment is unique, as previously this method was used only to apply a label that remained on the product until the end of its life cycle in the case of a single-use container or until the beginning of the next cycle of use in the case of a reusable container. In our case, the mask acts as a label for a limited time period, even before the start of its operation.

Применение описанного выше способа автоматического удаления маски (термоусадочной пленки) с окрашиваемой поверхности является уникальным и востребованным в случае непрерывного производства изделий, ограниченного времени обработки изделия, недопустимости снижения производительности и повышения себестоимости изделия. Случай применения способа удаления нашей маски во время периодического производства изделий возможен, но выигрыш в снижении затрат времени и, как следствие, в себестоимости изделия менее значим.The use of the above-described method for automatically removing a mask (heat-shrinkable film) from a painted surface is unique and in demand in the case of continuous production of products, limited processing time of the product, inadmissibility of reducing productivity and increasing the cost of the product. The case of using the method of removing our mask during the periodic production of products is possible, but the gain in reducing the time spent and, as a result, in the cost of the product is less significant.

Claims

1. A method of applying a paint-and-lacquer coating on a glass product, consisting in the fact that a shaped heat-shrinkable film is glued to the product, which protects the product from the applied coating, while remaining unchanged until the temperature effect due to the properties of the applied heat-shrinkable film, then the product is applied, at least one coating completely or partially overlapping the shaped heat-shrinkable film, after applying the coating, or after fixing the coating, heat the entire product or the area with the shaped heat-shrinkable film until it is compressed in one or more directions until the adhesive layer of adhesive is deformed under the action of heat-shrinking stresses free separation of shaped shrink film.

2. The method according to claim 1, characterized in that after compression in one or more directions of the shaped heat-shrinkable film, it is removed by contact or non-contact methods.

3. The method according to claim 2, characterized in that the contactless method of removing the shaped heat-shrinkable film is carried out by blowing the film with a directed air flow or by rotating the product due to centrifugal forces.

4. The method according to claim 2, characterized in that the contact method for removing the shaped heat-shrinkable film is carried out with a brush that removes the compressed shaped heat-shrinkable film.

5. The method according to claim 1, characterized in that the shrink film is self-adhesive.

6. The method according to claim 1, characterized in that the shrink film is a polyester film or a polyolefin film, or a polyvinyl chloride film, or a polystyrene film, or a high-pressure polyethylene film, or a polypropylene film, with a layer of adhesive with the ability to compress in one or more directions under the influence of a temperature of 20 ° to 250 ° C.

7. A method according to any one of claims 1, 5, 6, characterized in that a removable adhesive based on synthetic or natural polymers, including acrylic polymers and their modifications, silicone polymers and their modifications, is used.

8. A method according to claim 1, wherein the shrink film is a single or multilayer film.

9. A method according to claim 1, characterized in that the coating is based on organic varnishes or paints, or inorganic varnishes or paints.

10. The method according to claim 1, characterized in that after separation of the shaped heat-shrinkable film, heating of the entire article is continued until the coating is completely solidified.

11. The method according to claim 1, characterized in that the glass article is made for storing food.

12. The method according to claim 1, characterized in that the product is a bottle, or a vase, or a glass, or a glass, or a stack, or a mug, or a container (bottle) for perfumery and cosmetic products, or a container for food products.