WO1993006054A1 - Verfahren, überzugsmittel und vorrichtung zur herstellung von beschichteten glashohlkörpern - Google Patents

Verfahren, überzugsmittel und vorrichtung zur herstellung von beschichteten glashohlkörpern Download PDF

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WO1993006054A1
WO1993006054A1 PCT/EP1992/002107 EP9202107W WO9306054A1 WO 1993006054 A1 WO1993006054 A1 WO 1993006054A1 EP 9202107 W EP9202107 W EP 9202107W WO 9306054 A1 WO9306054 A1 WO 9306054A1
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WO
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weight
coating
hollow glass
glass
coating agent
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PCT/EP1992/002107
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English (en)
French (fr)
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Bernd Schubert
Uwe Ferner
Georg Bauerett
Wolfgang Kinzel
Hermann Hetmann
Henning Meyer
Original Assignee
Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Gerresheimer Glas-Ag
Hermann Heie Gmbh
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • C03C17/003—General methods for coating; Devices therefor for hollow ware, e.g. containers
    • C03C17/005—Coating the outside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • C03C17/326—Epoxy resins

Definitions

  • the invention relates to the production of coated hollow glass bodies, in particular hollow glass bodies which are open on one side, such as glass containers and glass bottles, by applying a free-radically and / or cationically polymerizable coating agent and subsequent curing of the coating formed by means of high-energy radiation.
  • Bottles damaged in this way represent the greatest risk potential for the consumer.
  • the glass manufacturers z. B. champagne bottles made for safety reasons with the appropriate wall thickness, which means a higher weight
  • salts such as cadmium salts can be obtained.
  • the coloring of glass with other shades, such as. B. deep dark blue or red can also only be achieved with toxicologically questionable heavy metal salts (cobalt) or very expensive additives (gold).
  • the object of the invention is therefore to provide a process for the production of coated hollow glass bodies, such as glass bottles and glass containers, which can be adapted in terms of equipment and space to the conventional production processes for hollow glass bodies and, at high production speeds, leads to hollow glass bodies with a mechanically and chemically stable, decorative and odorless surface .
  • this object can be achieved by a method which is an object of the invention, in which, on-line or in succession, the hollow glass bodies produced from a glass melt are subjected to cold end annealing, sorted and immediately afterwards with a solvent-free, Radically and / or cationically polymerizable coating agents are coated in a layer thickness of at least 8 ⁇ m, preferably at least 10 ⁇ m, whereupon the coating formed is hardened by high-energy radiation and then blown with air.
  • the coating process according to the invention can be carried out after the conventional production of hollow glass bodies, such as glass bottles and glass containers.
  • the hollow glass bodies are produced from a glass melt in a manner familiar to the person skilled in the art, optionally provided with a hot-finish coating, cooled and then subjected to a cold-finish coating.
  • the hot end coating can be carried out in the usual way after bottle production, for example by treatment with
  • titanium compounds such as titanium tetrachloride or tin compounds, such as tin organyl compounds or tin tetrachloride.
  • the hot-end tempering is carried out to repair microcracks that can arise in the area of shaping.
  • the hollow glass bodies are generally fed to a cooling furnace, whereupon a so-called cold finish is applied.
  • the cold end coating generally serves as anti-skid for the now
  • the hollow glass articles are palletized or packaged after the sorting line, which can then be sent directly to the shipping department.
  • the cold end coating is carried out by applying polyalkylene glycol fatty acid esters, the alkylene groups preferably having 2 to 4 carbon atoms.
  • the fatty acids on which the esters are based are preferably higher fatty acids with, for example, 7 to 22 carbon atoms, such as capric acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, behenic acid, arachic acid and, for reasons of cost, preferably palmitic acid and stearic acid, such acids generally being present in a mixture.
  • Such esters are commercially available.
  • Useful commercial products are, for example, polyethylene glycol fatty acid esters of a mixture of the fatty acids listed above as examples, the de content of palmitic acid being about 40 to 55% by weight and that of stearic acid also being about 40 to 55% by weight (based on the fatty acid fraction L).
  • the cold end hardening agent preferably used according to the invention can be modified on the basis of the fatty acid esters described above by adding Si lanes, in particular one or more alkoxysilanes.
  • Such silanes preferably have glycidyl groups; Examples are V ⁇ -Glycidyloxipropyl trimethoxysilane and i ⁇ -Glycidyloxipropyl-triethoxysilane.
  • the quantitative ratio of fatty acid ester / Si lan can vary from 100: 10 to 100: 1, based on the solids weight of the modified cold end-hardening agent.
  • the cold finish is generally sprayed onto the resulting hollow glass bodies in aqueous solutions, for example with a solids content of 1 to 10% by weight, preferably 2 to 5% by weight, in the plants customary in glassworks. These generally have temperatures of 110 to 130 ° C., so that the water evaporates and a film of the fatty acid esters remains on the surfaces of the hollow glass bodies as a temporary anti-slip agent.
  • this fatty acid ester film which may contain silanes, as
  • Adhesion improvers serve between the glass substrate and the coating which is to be applied later and can be hardened by high-energy radiation can and also contributes to the improvement of water resistance (the latter especially when adding the silanes ) .
  • the hollow glass bodies produced can be subjected to a customary sorting in the process according to the invention, the fatty acid ester film serving as a lubricant.
  • the glass hollow bodies which have the cold finish are coated with a solvent-free, free-radically and / or cationically polymerizable coating agent.
  • radical polyme ⁇ 'matable coating compositions may contain conventional polymerizable or by high energy radiation and most preferably by UV radiation curable monomers, oligomers and / or polymers are used.
  • UV radiation curable monomers, oligomers and / or polymers are used.
  • Polymers are known to the person skilled in the art. They are used alone or in a mixture, it being important to ensure that they have such a viscosity that application in the liquid state is possible without the addition of solvents.
  • the application can be carried out in the usual way, for example by rolling, dipping or felting. Due to the high speeds, spray application is preferred.
  • the coating compositions are preferably selected so that there is a viscosity suitable for spray application, for example a viscosity of 15 to 40, preferably 16 to 25 seconds at room temperature, measured in a Ford cup, DIN 4 mm.
  • radically polymerizable coating compositions in particular coating compositions curable by UV radiation, are monomers, oligomers, polymers, copolymers or combinations thereof, with one or more olefinic double bonds, for example acrylic acid and methacrylic acid esters. They can be monofunctional, bifunctional, trifunctional and multifunctional. Examples are butyl (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
  • oligomers are (meth) acrylic-functional (meth) acrylic copolymers, epoxy resin (meth) acrylates, such as ethylene oxide / propylene oxide trimethylolpropane triacrylate (for example with a molecular weight of 480); Polyester polyols, functionalized with (meth) acrylic acid; Melamines, such as hexamethoxymethylmelamine, partially etherified with hydroxyalkyl (meth) acrylates; Methanes from polyols, reacted with (in particular aliphatic) diisocyanate-hydroxy (meth) acrylate adducts.
  • the term (meth) acrylate used here and below means acrylates and / or methacrylates.
  • the coating compositions can also contain resins soluble in them, for example silicone resins, which as such are not subject to radiation curing. They are included in the coating when the radiation-curable components are cured.
  • silicone resins is particularly preferred, in particular the addition of methyl-phenyl-silicone resins, such as, for example, the commercial product REN 60 from the manufacturer Wacker-Chemie. If such resins are provided dissolved in a solvent, the solvent is replaced by a radiation-curable monomer, for example a di (meth) acrylate, such as dipropylene glycol diacrylate.
  • a solution of the silicone resin is mixed with the acrylate, whereupon the solvent is distilled off quantitatively.
  • the free-radically polymerizable coating compositions which can be used for the process according to the invention can also contain adhesion promoters.
  • Suitable adhesion promoters are, for example, organofunctional silanes, in particular silanes, which contain glycidyl groups. Particularly preferred examples are 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, the latter being particularly preferred.
  • Adhesion promoters of this type can be present, for example, in amounts of 1 to 10% by weight, based on the coating composition.
  • the coating compositions which can be used according to the invention are said to be curable by radiation, in particular by UV radiation, they preferably contain photoinitiators.
  • photoinitiators can be contained, for example, in amounts of 2 to 10% by weight.
  • Usual photoinitiators are suitable as photoinitiators, as are known in the field of coating compositions which are radically curable by UV radiation. ⁇
  • photoinitiators which can be used according to the invention for radical polymerization and which are customary in the field of compositions curable by high-energy radiation are those which absorb, for example, in the wavelength range from 190 to 400 nm c. Examples of this are common organic peroxides and azo compounds.
  • peroxides examples include di-t-butyl peroxide, dibenzoyl peroxide, peroxocarboxylic acids such as peroxoacetic acid, peroxodicarbonates such as di-sec-butyl peroxodicarbonate, peroxide ethers such as 2-ethylhexanoic acid tert-butyl perester, hydroperoxides such as cumene peroxide and ketone peroxides such as methyl ethyl ketone .
  • An example of an azo initiator is azobisisobutyronitrile.
  • photoinitiators are chlorine-containing initiators, such as chlorine-containing aromatic compounds, e.g. B.
  • Phosphine oxides as described in EP-A-0007086, 0007 508 and 0304783; Initiators based on hydroxyalkylphenones, as described in US Pat. No. 4,602,097, unsaturated initiators, such as OH-functional aromatic compounds which have been esterified, for example, with acrylic acid, as in US Pat. Nos. 3,929,490, EP-A-0 143 201 and 0341 560; or
  • Photoinitiators of the acylphosphine oxide type and of the bis-acylphosphine oxide type are also advantageously used. If appropriate in combination with other photoinitiators, such as, for example, of the hydroxyalkylphenone type, they are particularly suitable for colored coatings which are pigmented to transparent to opaque.
  • a preferred example of hydroxyalkylphenone type photoinitiators is 1-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-2-one.
  • the invention relates to radically polymerizable coating compositions which are particularly suitable for the coating of
  • Glass e.g. _B. Glass hollow bodies in the on-line and off-line process, for. B. can be used for the inventive method.
  • the proportions of low and high molecular weight components are chosen so that the overall composition has spray viscosity.
  • the coating composition contains 5 to 30% by weight of one or more non-radiation-curable silicone resins dissolved in the other components and as The remainder to 100% by weight of one or more di-, tri-, tetra (meth) acrylates and / or more highly functional (meth) acrylates, the above components adding up to 100% by weight and, if appropriate, additionally E) conventional additives, dyes and / or pigments.
  • the non-radiation-curable silicone resins preferably have reactive hydrogen atoms, such as hydroxyl groups.
  • the silicone resin is preferably a methylphenyl silicone resin which is commercially available, for example under the trade name REN 60.
  • Such silicone resins are generally in dissolved form, for example dissolved in xylene and / or toluene.
  • the concentration in the solution is generally of the order of about 60% by weight. According to the solvent by a Unsaturated, free-radically polymerisable silicone resin solvent
  • Monomer replaced such as preferably dipropylene glycol diacrylate.
  • Weight ratio of about 60:40 can be provided.
  • the remainder can be made up to 100% by weight, for example, of an ethylene oxide / propylene oxide trimethylolpropane triacrylate (an oligomer with a molecular weight of the order of 480), tripropylene glycol diacrylate,
  • the coating composition which can be used according to the invention contains, in addition to the abovementioned components A), B) and C) in the abovementioned proportions, 5 to 40% by weight of one or more di (meth) acrylates, 5 to 40% by weight. % of one or more trifunctional and / or multifunctional (meth) acrylates and 0 to 20% by weight of one or more mono (meth) acrylates, and optionally additives customary in coatings.
  • monofunctional acrylates which can be used in this embodiment are isobornyl, phenoxyethyl, tetrahydrofuran, octyl, dicyclopentenyl and decyl acrylate, which can also be replaced in whole or in part by other monomers, such as N-vinylpyrrolidone.
  • diacrylates which are particularly preferred for this embodiment are hexanediol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, bisphenol A diacrylate, and also hydroxyalkyl acrylates monoesterified with phosphoric acid.
  • trifunctional and multifunctional acrylates for this preferred embodiment are trimethylolpropane triacrylate, ethylene oxide / propylene oxide
  • Trimethylolpropane triacrylate (oligomer with a molecular weight of about 480), pentaerythritol tetraacrylate and polyfunctional phosphoric acid esters of hydroxyalkyl acrylates;
  • Polyester acrylates which are, for example, saturated polyesters from mixtures of polyhydric polyalcohols and dicarboxylic acids, such as adipic acid, which are functionalized with acrylic acid; acrylic-functional melamines, such as hexamethoxymethylmelamine, partially etherified with hydroxyacrylates; Reaction products of hydroxyacrylates with dicarboxylic anhydrides, for example mixtures of dicarboxylic anhydrides, such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride and / or succinic anhydride; cycloaliphatic and aliphatic epoxy acrylates, optionally in a mixture; as well as polyurethane-modified acrylates.
  • liquid monomers with higher viscosity, higher molecular weight fractions are mixed in such quantities that spray application is achieved, that is to say, for example, a viscosity of 15-40 seconds run-off time at room temperature in a DIN 4 mm Ford cup (Ford Cup) is achieved.
  • solvent-free, free-radically polymerizable coating agents can also be used for the process according to the invention.
  • the coating media can also consist of mixtures of solvent-free, free-radically and cationically polymerizable coating media.
  • Solvent-free coating compositions which contain components which can be polymerized by high-energy radiation and preferably UV radiation can be used as cationically polymerizable coating compositions.
  • Suitable components for such coating compositions are, for example, those which contain a mixture of components containing epoxy groups and hydroxyl groups.
  • the compounds containing epoxy groups have at least two epoxy groups per molecule, but they can also contain three or more epoxy groups per molecule.
  • the components which can be used as hydroxyl groups are at least difunctional; however, three or more components containing hydroxyl groups per molecule can also be used.
  • the components containing epoxy groups and hydroxyl groups can be monomeric, oligomeric or polymeric compounds.
  • the molecular weights used do not play a role, as in the case of the free-radically polymerizable components mentioned above; the mixtures only have to be selected so that viscosities of the total mixture which are suitable for spray application are achieved, in particular for spray application.
  • Examples of usable di- and polyepoxides are those based on cycloaliphatic diepoxides, such as 3,4-epoxycyclohexylmethy1-3,4-epoxycyclohexane carboxylate, such as the commercial products Cyracure UVR 6110 from Union Carbide or Degacure K 126 from Degussa.
  • epoxy resins with two or more epoxy groups p molecule are those based on bisphenol A, such as the commercial product Epicote 828 from Shell AG, DER 331, Dow and Beckopox EP 138 from Hoech AG.
  • Low molecular weight monomers can also be used, for example diglycidyl ethers, such as hexanediol diglycidyl ether or butanediol diglycidyl ether. Such diglycidyl ethers can be used in particular as reactive diluents for dissolving high molecular weight products.
  • the polyol compounds that can be used are, for example, di- and trifunctional as well as multifunctional higher and lower molecular polyols.
  • Such polyols can be homopolymers and copolymers, such as, for example, polyether polyols or addition products of polyols to diepoxides, for example the cycloaliphatic diepoxides mentioned above as examples.
  • Specific examples of homopolymers that can be used are polycaprolactone polyols, difunctional and trifunctional, such as the commercial product Tone 0301 from Union Carbide.
  • addition products are those made from polyols, such as the above-mentioned polycaprolactone polyols to diepoxides, for example the above-mentioned alicyclic diepoxides, such as the commercial products Cyracure UVR 6379 and 6351.
  • polyols such as the above-mentioned polycaprolactone polyols to diepoxides, for example the above-mentioned alicyclic diepoxides, such as the commercial products Cyracure UVR 6379 and 6351.
  • the choice of higher or lower molecular weight polyols allows the flexibility of the epoxides reacting therewith in the coating to be influenced; such polyols are therefore often referred to as flexibilizers.
  • Copolymers which are usually not curable by radiation such as, for example, copolymers based on styrene with olefinic monomers, the latter also containing functional groups such as hydroxyl groups; can also be incorporated into the cationically polymerizable coating compositions which can be used according to the invention.
  • a preferred example of plefinically unsaturated co onomers is the allyl alcohol.
  • An OH-functional copolymer can preferably be used Use styrene-allyl alcohol with an OH number of 188, such as the commercial product RJ 100 from Monsanto.
  • Such copolymers are included in the cure of the cationically curable coating agent in the coating formed "with.
  • Photoinitiators which are customary for cationic polymerization excited by radiation and are familiar to the person skilled in the art, are added to the coating compositions which can be cationically curable by radiation. Such photoinitiators are used in the usual amounts. Examples are triarylsulfonium salts such as triarlysulfonium hexa luorophosphate and
  • Triarylsulfonium hexafluoroantimonate (h -2,4-Cyclopentadien-1-yl) _f (1,2,3,4,5,6-h) - (1-methylethyl) benzene7-iron (1 +) - hexa luorophosphate (1-) .
  • the photoinitiators can be used alone or in a mixture.
  • the cationically polymerizable coating compositions which can be used according to the invention can also contain adhesion promoters.
  • adhesion promoters examples are organofunctional silanes, as have already been described as examples for use in the radically polymerizable coating compositions.
  • the coating agents used according to the invention can be mixed with conventional lacquer additives, such as slip additives (lubricants), defoamers, leveling agents and / or UV absorbers. These are commercially available products that are familiar to a person skilled in the art. Silicone oils, for example, can be used as leveling agents.
  • lacquer additives such as slip additive
  • the cationically polymerizable coating compositions which can be used according to the invention contain 10 to 80% by weight of one or more epoxy resin containing at least two epoxy groups per molecule and based on cycloaliphatic diepoxides;
  • silanes preferably silanes containing glycidyl groups
  • Additives, dyes and / or pigments customary in lacquer can be added to this composition.
  • the coating agents which can be polymerized by high-energy radiation are preferably applied by spray application to the hollow glass body coated with the cold-end hardening agent.
  • Di e layer thickness is at least 8 microns, preferably at least 10 Lim and particularly preferably at least 15 microns, based on the lmher achieved after curingfugf.
  • the hollow glass bodies to be coated preferably have temperatures of, for example, 25 to 70 ° C., particularly preferably of 50 to 70 ° C. If such temperatures are no longer present after the cold end tempering and sorting, the hollow glass bodies to be coated can be preheated, for example with a nozzle dryer.
  • the spraying process in the method according to the invention is preferably carried out without
  • an inert gas for example nitrogen
  • nitrogen is often necessary in known methods for achieving thin layer thicknesses.
  • the spraying process is preferably carried out in an encapsulated spraying device which is therefore protected from dust, the overspray obtained preferably being recycled. This can be done, for example, by collecting the overspray in a wet sprinkler consisting of the coating agent.
  • the mixture of overspray and coating agent drawn off from the chamber can, if appropriate, be returned to a filter for wet spraying and / or to the spraying device.
  • the coated hollow glass bodies emerging from the coating zone are immediately cured by high-energy radiation, for example UV radiation.
  • high-energy radiation for example UV radiation.
  • radiation equipment such as UV lamps.
  • Such radiators preferably have a power of 80-240 W per cm (radiator length).
  • the coated hollow glass bodies are subjected to a heat treatment after curing by high-energy radiation, which leads to post-curing and extensive
  • the heat treatment is carried out by blowing with hot air at about 100 to 400 ° C., preferably 200 to 300 ° C., for about 5 to 30, preferably 5 to 10 seconds.
  • a convection oven or a conventional nozzle dryer are suitable for this.
  • the coated hollow glass bodies emerging from the hardening zone can optionally be blown with cold air (about room temperature in the order of 15 to 25 ° C.) until they have reached a temperature of about 40 ° C. or below.
  • cold air about room temperature in the order of 15 to 25 ° C.
  • This blowing makes it possible to eliminate any undesirable odors, so that the coated material can be fed directly to the palletizing and possibly packaging with subsequent shipping.
  • the method according to the invention is preferably carried out with a device which directly follows the usual production of hollow glass bodies, such as bottles, with subsequent cold end tempering.
  • the process according to the invention can be carried out on-line after the production of hollow glass articles and their cold-end coating.
  • the bottles are transported in the usual way, for example with a treadmill, the bottles being in contact with one another.
  • the bottles are first separated. This can be done in the usual way, for example by being accommodated in a screw which separates the hollow glass bodies from one another and subsequent separation using a star wheel.
  • the hollow glass bodies, for example the bottles are then picked up by a gripping device, preferably at the upper open end, and guided downward to the spraying device.
  • the gripping device is preferably formed on the parts contacting the glass in a metal-free manner from a high-temperature-resistant material, for example from Teflon, polyamides and / or polyphenylene sulfide.
  • the gripper is preferably provided by a template (die)
  • the template can be designed so that it is adjustable to prevent spray mist from getting into or onto the mouth region of the hollow glass body or bottle.
  • the gripping devices are designed so that the hollow glass body can be inserted hanging down into the spray zone.
  • the gripping devices can be mounted on chain conveyors.
  • a heating device can be provided, for example a nozzle dryer. This heating device serves to preheat glass hollow bodies which have been cooled too much to temperatures of 25 to 70 C, preferably 50 to 70 C, before being introduced into the spray zone.
  • An encapsulated spray booth is preferably used as the spray zone in order to ensure dust-free working.
  • the spray booth is preferably designed in such a way that no daylight can enter, in order to avoid premature polymerization of the coating materials curable by UV rays. This is particularly preferred if Overspray to be collected and recycled. If necessary, the spray booth can be illuminated with UV-free light, for example with yellow light.
  • the painting or spray booth is equipped with one or more, preferably about three, spray guns per object to be painted, which are revolving guns.
  • Stationary pistols can also be provided on lifting carriages.
  • the spraying process is preferably carried out by compressed air or as an airless process.
  • the glass hollow bodies can be driven by a friction drive, for example at 1 to 10 revolutions / sec. be rotated to ensure an even finish.
  • the paint temperature during spraying ranges from 20 to 20.
  • the spray booths are designed in such a way that the overspray of the coating material can be recycled.
  • the spray booths and the parts in contact with the material are preferably made of stainless steel, so that no corrosion can occur and the coating material is not polymerized by metal influences.
  • the spray booth is equipped with a wet trickle zone, for example in the form of the booth rear wall.
  • the coating material to be sprayed is used as the liquid for sprinkling the wet trickle zone and for wet separation. This can be returned via ring and stub lines via one or more pumps and optionally through filters together with the overspray to the wet trickle zone on the one hand and to the spray guns on the other. In this way, the formation of waste can be avoided and the solvent-free coating material used can be processed with an efficiency close to 100%.
  • the wet trickle zone can be designed in the usual way.
  • the cabin can be equipped with a vortex washer or with a device for restricting the passage of air, which increases the air speed, such as a Venturi nozzle.
  • Centrifugal separation can also be provided.
  • an additional wet separation is installed behind the vortex washer or the Venturi device.
  • an electrostatic wet filter consisting of plates or rods can then be installed in order to meet the statutory exhaust air requirements.
  • the coating agent obtained from the wet spray zone of the spray booth and containing overspray can be returned to the spray booth and for supplying the spray guns by ring lines for wet spraying.
  • the ring lines are equipped with pumps for this purpose.
  • Filters are also preferably interposed in order to remove impurities.
  • the coating agent obtained from the wet trickle zone can first be passed through a storage container, if appropriate also for degassing.
  • the degassing can take place in the storage container, for example, by means of ultrasound or by equipping it as a vacuum chamber or by draining off the microfoam via a heated drain plate.
  • the coated hollow glass bodies are removed from the spray zone
  • Radiation curing system such as a UV dryer, supplied.
  • the guidance can take place via a conventional omega loop or deflection.
  • Irradiation is carried out using radiators with powers in the range from 80 to 240 W / cm, preferably about 200 W / cm.
  • high-pressure mercury lamps, microwave-ignited fusion systems or excimer lasers can be used.
  • the coated hollow glass bodies are guided past several emitters, for example 2 to 3 emitters, with a friction-driven rotation about its own axis still taking place.
  • the production speed is essentially determined by the number of emitters.
  • the dryer length can be minimized by placing the jets in an offset position, so that different areas of the hollow glass body can be irradiated simultaneously.
  • High temperature post-treatment zone This can be blown with hot air for a short time (for example, a conventional nozzle dryer or convection oven can be used).
  • the air temperature is, for example, 100 to 400.degree. C., preferably 200 to 400.degree. C., particularly preferably 200 to 300.degree. C., and this hot air is flushed, for example, for 5 to 30 seconds, and the hollow glass bodies can continue to be rotated.
  • Such a high-temperature aftertreatment causes the dried paint film to overheat, as a result of which fragments consisting of photoinitiator components and decomposition products and residual monomers are removed.
  • devices for blowing the hollow glass bodies with cold air may be prescribed before and / or after the removal device.
  • the blowing continues until a temperature of the glass hollow body of 40 C or below is achieved. This blowing removes residual odors from the hollow glass bodies so that they can be passed on directly for palletizing, packaging and shipping.
  • the glass hollow bodies are deposited from the gripping device, for example with a star on single liners, for example before blowing with cold air.
  • ejection devices can be provided which either prevent incorrectly coated hollow glass articles from entering the drying zone or prevent undried or insufficiently dried hollow glass articles get into the acceptance nests and lead to contamination there.
  • the attached figure shows an example of a preferred embodiment of the device according to the invention.
  • 1 represents the inlet (task), for example a treadmill coming from hollow glass body production and cold end annealing.
  • 2 means a branch which leads to a second coating device of the same design.
  • T it is preferred according to the invention to carry out the coating and hardening process in tandem operation T, via the inlet 1 the glass hollow bodies are introduced into an encapsulated system and suspended via a screw 3 and a star with the opening facing upwards into the painting booth (spray booth ) 5 introduced.
  • the coating is carried out at the spray point 6 by means of spray guns.
  • the painting booth is preferably equipped with a wet trickling zone 7, which is rinsed with the coating agent.
  • the coating agent used for wet spraying and containing overspray is collected at the bottom of the cabin and the exhaust air is introduced via a swirl zone or venturi nozzle into a cabin located behind the painting cabin, where it is filtered out using filter inserts made from Raschig rings and, if appropriate, filter fabric insert Stainless steel drawn off via a suction fan 8.
  • the coated hollow glass bodies are further introduced into the UV dryer 10 in a hanging manner via a deflection 9, which serves as radiation protection, and are guided past several UV radiators 11 there.
  • the hollow glass bodies emerging from the UV dryer are passed through a high-temperature aftertreatment system 12, which is, for example, a high-temperature blower, and deposited on a single liner 14 (acceptance) via a star 13, where aftertreatment with cold air 15 takes place can.
  • the post-treatment with cold air can also immediately after the high-temperature treatment, for. B. in front of the star 13, via the outlet 16, the hollow glass body from the closed system for palletizing, packaging and shipping.
  • ejection devices can be provided which throw off incompletely or poorly coated hollow glass bodies or incomplete or non-dried hollow glass bodies. Devices of this type can be controlled by conventional fault detection systems.
  • the present invention provides a method which enables the coating of hollow glass bodies, in particular bottles, online Process immediately after the glass or hollow glass body production in practice.
  • the process provides glass / plastic composites that provide excellent surface protection for hollow glass bodies. Hazards resulting from surface damage to hollow glass bodies, in particular bottles with a relatively high internal pressure, are thus avoided. It is also possible to produce decorative coatings, such as a wide variety of colors, reproducibly.
  • the procedure according to the invention enables a high production speed, which is, for example, 200 to 300 bottles per minute.
  • the inventive method can with
  • Devices of compact design are carried out, which do not have great spatial requirements.
  • the process can be carried out in an environmentally friendly manner without solvent emission and is also not dependent on the provision of protective gases, such as nitrogen.
  • protective gases such as nitrogen.
  • the use of solvent-free coating systems enables the coating material to be recycled during the spraying process, so that a high degree of efficiency is achieved.
  • the method according to the invention can be applied particularly advantageously to bottles which are intended to hold beverages with a high carbon dioxide content, such as, for example, lemonade and champagne bottles.
  • the environmental friendliness of the method according to the invention is also increased in that, according to a preferred embodiment, special cold end-hardening agents are used which do not have to be removed before the coating.
  • the silicone resins used in Examples 1 and 2 are commercially available methyl-phenyl-silicone resins (commercial product REN 60), which are available as a 60% solution in xylene / toluene.
  • REN 60 methyl-phenyl-silicone resins
  • the solutions were mixed with dipropylene glycol diacrylate and the solvent mixture (xylene / toluene ) was distilled off qualitatively, so that a solution of methyl-phenyl-silicon resin of dipropylene glycol diacrylate with a weight ratio of 60:40 was obtained.
  • REN 60 methyl-phenyl-silicone resins
  • Photoinitiator 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone 4.0% by weight
  • Methyl-phenyl-silicon resin 10.0% by weight dipropylene glycol diacrylate 32.0% by weight
  • Tripropylene glycol diacrylate 27.0% by weight ethylene oxide / propylene oxide trimethylolpropane triacrylate
  • Pentaerythritol tetraacrylate 7.0% by weight conventional defoamer 0.5% by weight
  • Photoinitiator 2-hydroxy-2-methyl-l-phenyl-propane-l-o ⁇ 2.5% by weight
  • Photoinitiator diphenyl-2,4,6-trir ⁇ ethyl-benzoyl-phosphane oxide 3.0% by weight
  • Methyl phenyl silicone resin 15.0% by weight
  • Titanium dioxide 16.0% by weight
  • Photoinitiator 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone 2.0% by weight
  • Photoinitiator benzophenone 3.0% by weight
  • Tripropylene glycol diacrylate 12.0% by weight saturated polyester from a mixture of polyhydric polyalcohols and adipic acid, functionalized with acrylic acid 5.0% by weight
  • Photoinitiator 2-hydroxy-2-methyl-l-phenylpropan-l-one 4.0% by weight saturated polyester from a mixture of polyhydric polyalcohols and adipic acid, functionalized with acrylic acid 22.0% by weight hexamethoxymethylamine, partially etherified with
  • Reaction product of hydroxyacrylates with a mixture of dicarboxylic anhydrides (phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride) 35.0% by weight
  • Phot ⁇ initiator 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone 5.0% by weight urethanized polyacrylate, mixture of polyhydric alcohols, reacted with aliphatic diisocyanate-hydroxyacrylate

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von beschichteten Glashohlkörpern, durch Auftrag eines radikalisch polymerisierbaren Überzugsmittels und anschliessende Härtung des gebildeten Überzugs mit energiereicher Strahlung, dadurch gekennzeichnet, dass es on-line durchgeführt wird, wobei die aus einer Glasschmelze erstellten Glashohlkörper einer Kaltendvergütung unterzogen, sortiert und unmittelbar anschliessend mit einem Lösungsmittelfreien, radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren Überzugsmittel in einer Schichtdicke von mindestens 8 νm beschichtet werden, worauf der gebildete Überzug durch energiereiche Strahlung gehärtet und anschliessend mit Luft angeblasen wird. Das Verfahren ist anwendbar bei der Herstellung von oberflächengeschützten und dekorativen Flaschen.

Description

Verfahren, ϋberzugsmittel und Vorrichtung zur Herstellung von beschichteten Glashohlkörpern
Die Erfindung betrifft die Herstellung von beschichteten Glashohlkörpern, insbesondere einseitig offenen Glashohlkδrpern, wie Glasbehälter und Glasflaschen, durch Auftrag eines radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren Überzugsmittels und anschließende Härtung des gebildeten Überzugs mittels energiereicher Strahlung.
Bei der Herstellung von Glasflaschen oder Glasbehältern fällt ein Teil όer hergestellten Objekte mit Beschädigungen und Schwachstellen an, die die üblicherweise geforderte Mindest-Innendruckfestigkeit von 16 - 18 bar nicht aufweisen. Bei stark kohlendioxidhaltigen Getränken, wie beispielsweise Sekt, können Glasflaschen leicht über diese Mindestdruckgrenze hinaus beansprucht werden, so daß sie bei Nichterfüllung der Mindestanforderung bei geringster Beanspruchung leicht platzen können. Da trotz Stichprobenkontrolle nicht ganz ausgeschlossen werden kann, daß derartige Objekte die Produktion unbeanstandet verlassen, ergibt sich ein entsprechendes Bruchpotential beim Abfüllen von Getränken unter Druck (z. B. Sekt) in den Abfüllbetrieben. Die größte Gefährdung geht jedoch von einem geringen Prozentsatz von Glasflaschen aus, der knapp über der Mindest-Druckfestigkeit unbeanstandet trotz vorheriger Selektierung in den Handel gelangt und dort durch extreme Beanspruchung der Glasflaschεn schnell unterhalb die Mindest-Druckfestigkeit gerät.
In der Regel weisen stark druc'kbeanspruchte Flaschen, wie z. B. 0,75 l- Sektflaschen, als Mittelwert eine Innendruckfestigkeit von etwa 20 - 30 bar auf. Obwohl Glas einer der härtesten und sprödesten Werkstoffe ist, ist seine Oberfläche generell verletzungsanfällig. Verletzungen treten im Handel oder beim Verbraucher, bei der Lagerung oder bei der Handhabung auf, wobei durch mechanische Beschädigung, beispielsweise durch Sandkörner, die Oberfläche von Glasflaschen mit Rissen oder Kratzern beschädigt werden kann. Derartige in der Praxis auftretende Beschädigungen lassen sich mit einem sogenannten Single-Liner-Test simulieren, bei dem mehrere Flaschen befüllt mit ihrem Eigengewicht über einen bestimmten Zeitraum sich drehend aneinander reiben. Hierbei können die heutzutage mit den üblichen bei der Flaschenherstellung verwendeten Kaltendvergütungsmitteln, wie z. B. Polyethylen-Dispersionen, Tenside, Wachse usw. beschichteten Flaschen sehr leicht eine entsprechende Oberflächenbeschädigung davontragen, so daß deren Innendruckstabilität auf Werte unter die Mindestanforderungen fallen..
Derartig beschädigte Flaschen stellen das größte Gefährdungspotential für den Verbraucher dar. Um Schädigungen dieser Art weitgehend zu eliminieren, werden seitens der Glashersteller z. B. Sektflaschen aus Sicherheitsgründe mit entsprechender Wanddicke hergestellt, wodurch ein höheres Gewicht der
10 Flaschen in Kauf genommen wird, um ein Minimum an Beschädigungsrisiko einzugehen.
Zunehmend werden heutzutage, einerseits vom Verbraucher, andererseits von der Marketingseite der Verkäufer her, dekorative Anforderungen an
15 Glasflaschen und Glasbehälter gestellt. In vielen Bereichen fordern Abfüllbetriebe als unverkennbares Markenzeichen einen bestimmten Farbton der Glasflaschen oder Glasbehälter, mit denen sie ihre Produkte dem Markt anbieten- üblicherweise werden Glasflaschen bei der Glasschmelze im Bereich des sogenannten Feeders mit Sondertönen eingefärbt. Hierbei lassen
20 sich im Gegensatz zu den üblichen Braun- und Grüntönen im beschränkten Maße spezielle dunkle bis helle Braun- und Grüntöne, teilweise auch Blautöne, herstellen. Andere Farbtöne, wie beispielsweise Gelb- bis Orangetöne, die bei Glühbirnen üblich sind, lassen sich bei Glasflaschen nicht herstellen, da derartige Einfärbungen teilweise mit hochgiftigen
25 Salzen, wie Cadmiumsalzen, erzielt werden. Auch ist die Einfärbung von Glas mit anderen Farbtönen, wie z. B. tief-dunkelblau oder rot ebenfalls nur mit toxikologisch bedenklichen Schwermetallsalzen (Kobalt) oder sehr kostspieligen Zusätzen (Gold) zu erzielen.
30
In der Literatur werden daher Schutzüberzüge und dekorative Überzüge für Glasbehälter, wie Glasflaschen, beschrieben und in der Praxis angewandt. Ein Beispiel für eine dekorative Anwendung ist das sogenannte Plasti- Shield-Verfahren, bei dem eine Folie aus Polyvinylchlorid oder Polystyrol op- um Flaschen geschrumpft wird. Es wurde auch beschrieben Glasflaschen mit
Kunststoffbeschichtungen zu versehen, wobei auch das Bedürfnis beschrieben wurde, derartige Kunststoffbeschichtungen On-line unmittelbar nach der Herstellung der Glasflaschen aufzubringen. In den internationalen Patentanmeldungen WO 90/05031 und WO 90/05088 wird die Herstellung von transparenten Beschichtungen auf Glasbehältern beschrieben, die einen hohen Glanz und Abriebfestigkeit ergeben sollen. Vor dem Aufbringen der transparenten Überzüge können auf den Glasbehältern Beschriftungen und Etiketten angebracht werden, die durch die Überzüge geschützt werden. Als Überzugsmittel werden lösemittelhaltige durch Ultraviolettstrahlung härtbare Lacke auf Acrylbasis verwendet. Diese Lacke werden aufgesprüht, worauf das Lösungsmittel abgedampft und der verbleibende Überzug durch Ultraviolettlicht gehärtet wird.
Die bekannten Verfahren zur Herstellung eines Kratz- oder Splitterschutzes bzw. zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche konnten bisher nur im Off-line-Betrieb durchgeführt werden. Eine On-line-Produktion konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen. Die On-line-Produktion beinhaltet die Herstellung einer hohen Stückzahl von Flaschen, beispielsweise 200 bis 300 Flaschen/Min., d.h. von etwa 3 bis 5 Flaschen/Sek. Bisher stand keine praktisch verwertbare Technologie zur Verfügung, die es ermöglichte, bei derart hohen Taktgeschwindigkeiten Glashohlkörper, wie Glasflaschen oder Glasbehältεr, On-line mit organischen Überzügen zu versehen, um einen Glas/Kunststoff-Verbundwerkstoff zu erstellen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von beschichteten Glashohlkörpern, wie Glasflaschen und Glasbehältern, das apparativ und räumlich an die geläufigen Herstellungsverfahren für Glashohlkörper angepaßt werden kann und bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu Glashohlkörpern mit mechanisch und chemisch stabiler, dekorativer und geruchfreier Oberfläche führt.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst werden kann, das einen Gegenstand der Erfindung darstellt, bei dem On-line bzw: in Reihe nacheinander die aus einer Glasschmelze erstellten Glashohlköπper einer Kaltendvergütung unterzogen, sortiert und unmittelbar anschließend mit einem lösungsmittelfreien, radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren Überzugsmittel in einer Schichtdicke von mindestens 8 /um, bevorzugt mindestens 10 /um beschichtet werden, worauf der gebildete Überzug durch energiereiche Strahlung gehärtet und anschließend mit Luft angeblasen wird. Das erfindungsgemäße Beschi htungsverfahren kann im Anschluß an die in üblicher Weise erfolgte Herstellung von Glashohlkörpern, wie Glasflaschen und Glasbehälter, durchgeführt werden. Die Glashohlkörper werden, in dem Fachmann geläufiger Weise aus einer Glasschmelze erstellt, gegebenenfalls mit einer Heißendvergütung versehen, abgekühlt und anschließend einer Kaltendvergütung unterzogen.
Die Heißendvergütung kann in üblicher Weise nach der Flaschenherstellung durchgeführt werden, beispielsweise durch Behandlung mit
10 Titanverbindungen, wie Titantetrachlorid oder Zinnverbindungen, wie Zinnorganylverbindungen oder Zinntetrachlorid. Die Heißendvergütung wird zur Behebung von Mikrorissen durchgeführt, die im Bereich der Formgebung entstehen können.
15
Im Anschluß an die mögliche Heißendvergütung werden die Glashohlkörper im allgemeinen einem Abkühlofen zugeführt, worauf eine sogenannte Kaltendvergütung aufgebracht wird.
Die Kaltendvergütung dient im allgemeinen als Gleitschutz für die nunmehr
20 der Sortierlinie zur physikalischen Güteprüfung und Stichproben- Qualitätskontrolle zugeführten Glashohlkörper. Als Gleitschutzmittel wurden beispielsweise Polyethylendispersionen oder Tenside verwendet, die eine starke Reibung der Glashohlkörper aneinander und damit eine äußere „-- Verletzungsmöglichkeit vermeiden sollen.
In der Praxis erfolgt im Anschluß an die Sortierlinie eine Palettierung bzw. Verpackung der Glashohlkörper, die dann unmittelbar dem Versand zugeführt werden können.
30
Erfindungsgemäß erfolgt im Anschluß an die Sortierlinie eine On-line-
Beschichtung mit anschließendem Anblasen mit Luft, worauf gegebenenfalls eine weitere Kontrolle des Aussehens der Beschichtung (Glanz, Verlauf usw.), der Härte, der Schichtdicke, des Geruch und anderer Eigenschaften αc der erstellten Hohlglaskörper erfolgt, die anschließend palettiert und zum Versand bereit gemacht werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kaltendvergütung durch Aufbringen von Polyalkylenglykol-Fettsäureestern, wobei die Alkylengruppen bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, durchgeführt. Die den Estern zugrundeliegenden Fettsäuren sind bevorzugt höhere Fettsäuren mit beispielsweise 7 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie Caprinsäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Behensäure, Arachinsäure und, aus Kostengründen bevorzugt, Palmitinsäure und Stearinsäure, wobei derartige Säuren im allgemeinen im Gemisch vorliegen. Derartige Ester sind im Handel erhältlich. Brauchbare Handelsprodukte sin beispielsweise Polyethylenglykol-Fettsäureester eines Gemischs der vorstehend als Beispiele aufgeführten Fettsäuren, wobei beispielsweise de Gehalt an Palmitinsäure etwa 40 bis 55 Gew.% und der an Stearinsäure ebenfalls etwa 40 bis 55 Gew.% (bezogen auf den Fettsäureantei L) beträgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte Kaltendvergütungsmittel auf der Basis der vorstehend beschriebenen Fettsäureester durch Zusatz von Si lanen, insbesondere von einem oder mehreren Alkoxysi lanen, modifiziert werden. Derartige Silane weisen bevorzugt Glycidylgruppen auf; Beispiele sind V^-Glycidyloxipropyl trimethoxysilan und i^-Glycidyloxipropyl-triethoxysi lan. Das Mengenverhältnis Fettsäureester/Si lan kann von 100 : 10 bis 100 : 1, bezogen auf das Festkörpergewicht des modifizierten Kaltendvergütungsmittels, variieren.
Das Kaltendvergütungsmittel wird im allgemeinen in wäßriger Lösung beispielsweise mit einem Festkörpergehalt von 1 bis 10 Gew.%, bevorzugt 2 bis 5 Gew.%, in den in Glashütten üblichen Anlagen auf die erhaltenen Glashohlkörper aufgesprüht. Diese weisen im allgemeinen Temperaturen von 110 bis 130°C auf, so daß das Wasser verdampft und auf den Oberflächen der Glashohlkörper ein Film aus den Fettsäureestern als temporärer Gleitschutz verbleibt.
überraschenderweise hat es sich erfindungsgemäß gezeigt, daß dieser Fettsäureesterfilm, der gegebenenfalls Silane enthält, als
Haftungsverbesserer zwischen dem Glassubstrat und dem später aufzubringenden durch energiereiche Strahlung härtbaren Überzug dienen kann und zudem zur Verbesserung der Wasserfestigkeit beiträgt (letzteres insbesondere bei Zusatz der Silane).
Im Anschluß an die Kaltendvergütung könneri die erstellten Glashohlkörper beim erfindungsgemäßen Verfahren einer üblichen Sortierung unterzogen werden, wobei der Fettsäureesterfilm als Gleitmittel dient.
Nach dem Sortieren werden die die Kaltendvergütung aufweisenden Glashohlkörper mit einem lösungsmittelfreien, radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren Überzugsmittel beschichtet.
Als radikalisch polymeπ'sierbare Überzugsmittel können übliche durch energiereiche Strahlung und besonders bevorzugt durch UV-Strahlung polymerisierbare bzw. härtbare Monomere, Oligomere und/oder Polymere verwendet werden. Derartige strahlenhärtbare Monomere, Oligomere und
Polymere sind dem Fachmann geläufig. Sie werden allein oder im Gemisch eingesetzt, wobei darauf zu achten ist, daß sie eine derartige Viskosität aufweisen, daß eine Applikation im flüssigen Zustand ohne Lösungsmittelzusatz möglich ist. Die Applikation kann in üblicher Weise erfolgen,, beispielsweise durch Walzen, Tauchen oder Filzen. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten ist jedoch der Spritzauftrag bevorzugt. Bevorzugt werden die Überzugsmittel-Zusammensetzungen so gewählt, daß eine für die Spritzapplikation geeignete Viskosität vorliegt, beispielsweise eine Viskosität von 15 bis 40, bevorzugt 16 bis 25 Sekunden bei Raumtemperatur, gemessen im Ford-Becher, DIN 4 mm.
Beispiele für radikalisch polymerisierbare Überzugsmittel, insbesondere durch UV-Strahlung härtbare Überzugsmittel, sind Monomere, Oligomere, Polymere, Copolymere oder Kombinationen davon, mit einer oder mehreren olefinischen Doppelbindungen, beispielsweise Acrylsäure- und Methacryl- säureester. Sie können monofunktionell, difunktionell, trifunktionell und mehrfunktionell sein. Beispiele sind Butyl(meth)acrylat, Dipropylenglykoldi(meth)acrylat, Tripropylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri (meth)acrylat, Pentaerythritol-tetra(meth)acrylat. Beispiele für Oligomere sind (meth)acrylfunktionelle (Meth)Acrylcopolymere, Epoxidharz(meth)acrylate, wie Ethylenoxid/Propylenoxid-Trimethylolpropantriacrylat (beispielsweise mit einem Molekulargewicht von 480); Polyesterpolyole, funktionalisiert mit (Meth)Acrylsäure; Melamine, wie Hexamethoxymethylmelamin, partiell verethert mit Hydroxyalkyl(meth)acrylaten; Methane aus Polyolen, umgesetzt mit (insbesondere aliphatischen) Diisocyariat-Hydroxy(meth)acrylat- Addukten. Der hier und im Folgenden verwendete Ausdruck (Meth)Acrylat bedeutet Acrylate und/oder Methacrylate. Die Überzugsmittel können neben den radikalisch härtbaren Monomeren, Oligo eren und Polymeren auch in diesen lösliche Harze, beispielsweise Silikonharze, enthalten, die als solche keiner Strahlenhärtung unterliegen. Sie werden bei der Aushärtung der strahlenhärtbaren Anteile in den Überzug miteinbezogen. Besonders bevorzugt ist der Zusatz von S likonharzen, insbesondere der Zusatz von Methyl-Phenyl-Si likonharzen, wie beispielsweise dem Handelsprodukt REN 60 des Herstellers Wacker-Chemie. Werden solche Harze gelöst in einem Lösemittel bereitgestellt, so wird das Lösemittel durch ein strahlenhärtbares Monomer, beispielsweise ein Di (meth)acrylat, wie Dipropylenglykoldiacrylat, ersetzt. Hierzu wird eine Lösung des Silikonharzes mit dem Acrylat versetzt, worauf das Lösemittel quantitativ abdestilliert wird.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbaren radikalisch polymerisierbaren uberzugsmittel können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch Haftvermittler enthalten. Als Haftvermittler eignen sich beispielsweise organofunktionelle Silane, insbesondere Silane, die Glycidylgruppen enthalten. Besonders bevorzugte Beispiele sind 3- Glycidyloxypropyltrimethoxysi lan und 3-Glycidyloxypropyltriethoxysi lan, wobei letzteres besonders bevorzugt ist. Derartige Haftvermittler können beispielsweise in Mengen von 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Überzugsmittelzusammensetzung, enthalten sein.
Da die erfindungsgemäß einsetzbaren uberzugsmittel durch Strahlen härtbar sein sollen, insbesondere durch UV-Strahlung, enthalten sie bevorzugt Photoinitiatoren. Derartige Photoinitiatoren können beispielsweise in Mengen von 2 bis 10 Gew.% enthalten sein. Als Photoinitiatoren sind übliche Photoinitiatoren geeignet, wie sie auf dem Gebiet der durch UV- Strahlung radikalisch härtbaren Überzugsmittelzusammensetzungen geläufig sind. δ
Beispiele für Photoinitiatoren, die erfindungsgemäß zur radikalischen Polymerisation eingesetzt werden können, und die auf dem Gebiet der durch energiereiche Strahlungen härtbaren Zusammensetzungen üblich sind, sind solche, die beispielsweise im Wellenlängeribereich von 190 bis 400 nm c absorbieren. Beispiele hierfür sind übliche organische Peroxide und Azoverbindungen. Beispiele für Peroxide sind Di-t-butylperoxid, Dibenzoylperoxid, Peroxocarbonsäuren, wie Peroxoessigsäure, Peroxodicarbonate, wie Di-sec-butyl-peroxodicarbonat, Peroxidether, wie 2- Ethylhexansäure-tert-butylperester, Hydroperoxide, wie Cumolperoxid und Ketonperoxide, wie Methylethylketon-peroxid. Ein Beispiele für einen Azoinitiator ist das Azobisisobutyronitril. Weitere Beispiele für Photoinitiatoren sind chlorhaltige Initiatoren, wie chlorhaltige aromatische Verbindungen, z. B. beschrieben in "US-A-4,089,815; aromatische Ketone, wie in US-A-4,318,791 oder EP-A-0 003 002 und EP-A-0 161 463 beschrieben; Hydroxyalkylphenone, wie in US-A-4,347,111 beschrieben;
Phosphinoxide, wie in EP-A-0007086, 0007 508 und 0304783 beschrieben; Initiatoren auf der Basis von Hydroxyalkylphenonen, wie in US-A-4,602,097 beschrieben, ungesättigte Initiatoren, wie OH-funktionelle aromatische Verbindungen, die beispielsweise mit Acrylsäure verestert wurden, wie in US-A-3,929,490, EP-A-0 143 201 und 0341 560 beschrieben; oder
Kombinationen derartiger Initiatoren, wie beispielsweise in US-A-4,017,652 beschrieben. Günstig werden auch Photoinitiatoren vom Acylphosphanoxidtyp und vom Bis-acylphosphanoxidtyp verwendet, wie sie beispielsweise in EP-A- 0 413 657 beschrieben werden. Sie sind, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Photoinitiatoren, wie beispielsweise vom Hydroxyalkylphenontyp, besonders für farbige Beschichtungen geeignet, die transparent bis deckend pigmentiert sind. Ein bevorzugtes Beispiel für Photoinitiatoren vom Hydroxyalkylphenontyp ist 1-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-2-on.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung radikalisch polymerisierbare Uberzugsmittel, die insbesondere für die Beschichtung Von
Glas, z. _B. Glashohlkörpern im On-line und Off-line Verfahren, z. B. für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbar sind. Derartige bevorzugte
Uberzugsmittel enthalten
A) 1 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Silane, insbesondere glycidylgruppenhaltiger Silane als Haftvermittler, beispielsweise 3-
Glycidyloxipropyltrimethoxysilan und bevorzugt
3-Glycidyloxipropyltriethoxysi lan. B) 1 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Phosphorsäure-monoester von Hydroxyalkyl(meth)acrylaten, wobei die Alkylgruppen bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten und bevorzugt die Ethylgruppe darstellen,
C) 2 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Phötoinitiatoren, wobei solche vom Typ der Hydroxyalkyl- oder Hydroxycycloalkyl-phenone bevorzugt sind; und
D) als Rest auf 100 Gew.% Di (meth)acrylate, Tri (meth)acrylate und/oder höherfunktionelle (Meth)Acrylate in Form von Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren, gegebenenfalls zusammen mit Mono(meth)acrylaten und/oder Silikonharzen, wobei sich die vorstehenden Komponenten A) bis D) auf 100 Gew.% addieren, sowie
E) zusätzlich gegebenenfalls übliche Lackadditive, Farbstoffe und/oder Pigmente.
Die Mengenanteile von nieder- und höhermolekularen Komponenten werden dabei so gewählt, daß die Gesamtzusammensetzung Spritzviskosität aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das uberzugsmittel, neben den vorstehend angegebenen Komponenten A), B) und C) in den angegebenen Mengen, 5 bis 30 Gew.% eines oder mehrerer in den übrigen Komponenten gelöster, nicht-strahlenhärtbarer Silikonharze und als Rest auf 100 Gew.% ein oder mehrere Di-, Tri-, Tetra(meth)acrylate und/oder höherfunktioneller (Meth)Acrylate, wobei sich die vorstehenden Komponenten auf 100 Gew.% addieren, sowie gegebenenfalls zusätzlich E) lackübliche Additive, Farbstoffe und/oder Pigmente.
Bevorzugt weisen die nicht-strahlenhärtbaren Silikonharze reaktive Wasserstoffatome auf, wie beispielsweise Hydroxylgruppen.
Bei dem Silikonharz handelt es sich bevorzugt um ein Methylphenyl- Silikonharz, das im Handel erhältlich ist, beispielsweise unter der Handelsbezeichnung REN 60. Derartige Silikonharze liegen im allgemeinen in gelöster Form, beispielsweise gelöst in Xylol und/oder Toluol vor. Die Konzentration in der Lösung liegt im allgemeinen in der Größenordnung von etwa 60 Gew.%. Erfindungsgemäß wird das Lösungsmittel durch ein das Silikonharz lösendes ungesättigtes, radikalisch polymerisierbares
Monomeres ersetzt, wie beispielsweise bevorzugt Dipropylenglykoldiacrylat.
Dies kann durch Vermischen der Lösung mit Dipropylenglykoldiacrylat und
Abdest liieren des Lösemittels erfolgen. So kann beispielsweise eine Lösung des Methylphenylsilikonharzes in Dipropylenglykoldiacrylat im
Gewichtsverhältnis von etwa 60 : 40 bereitgestellt werden.
Gemäß der vorstehend genannten besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Rest auf 100 Gew.% beispielsweise aus einem Ethylenoxid/Propylenoxid- Trimethylolpropan-Triacrylat (einem Oligomeren mit einem Molgewicht in der Größenordnung von 480), Tripropylenglykoldiacrylat,
Dipropylenglykoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythritol- Tetraacrylat oder Gemischen davon bestehen.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäß einsetzbare uberzugsmittel neben den vorstehend genannten Komponenten A), B) und C) in den vorstehend angegebenen Mengenanteilen, 5 bis 40 Gew.% eines oder mehrerer Di(meth)acrylate, 5 bis 40 Gew.% eines oder mehrerer tri- und/oder mehrfunktioneller (Meth)Acrylate und 0 bis' 20 Gew.% eines oder mehrerer Mono(meth)acrylate, sowie gegebenenfalls lackübliche Additive. Besonders bevorzugte Beispiele für bei dieser Ausführungsform verwendbare monofunktionelle Acrylate sind Isobornyl-, Phenoxyethyl-, Tetrahydrofuran-, Octyl-, Dicyclopentenyl- und Decylacrylat, die ganz oder teilweise auch durch andere Monomere, wie N-Vinylpyrrolidon, ersetzt sein können. Für diese Ausführungsform besonders bevorzugte Beispiele von Diacrylaten sind Hexandioldiacrylat, Dipropylenglykoldiacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, Bisphenol-A- diacrylat, sowie auch mit Phosphorsäure monoveresterte Hydroxyalkylacrylate. Für diese bevorzugte Ausfϋhrungsform besonders bevorzugte Beispiele für tri- und mehrfunktionelle Acrylate sind Trimethylolpropantriacrylat, Ethylenoxid/Propylenoxid-
Trimethylolpropantriacrylat (Oligomer mit einem Molgewicht von etwa 480), Pentaerythritol-Tetraacrylat sowie mehrfunktionelle Phosphorsäureester von Hydroxyalkylacrylaten; Polyesteracrylate, bei denen es sich beispielsweise um gesättigte Polyester aus Gemischen mehrwertiger Polyalkohole und Dicarbonsäuren, wie Adipinsäure, handelt, die mit Acrylsäure funkt onalisiert sind; acrylfunktionelle Melamine, wie Hexamethoxymethylmelamin, partiell verethert mit Hydroxyacrylaten; Umsetzungsprodukte von Hydroxyacrylaten mit Dicarbonsäureanhydriden, beispielsweise Gemischen von Dicarbonsäureanhydriden, wie Phthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid und/oder Bernsteinsäureanhydrid; cycloaliphatische .und aliphatische Epoxidacrylate gegebenenfalls im Gemisch; sowie Polyurethan-modifizierte Acrylate. Bei der Herstellung derartiger uberzugsmittel, die höhermolekulare Materialie enthalten, werden flüssige Monomere mit höherviskosen, höhermolekularen Anteilen in derartigen Mengen vermischt, daß Spritzapplikation erzielt wird, d. h., daß beispielsweise eine Viskosität von 15 - 40 Sekunden Auslaufzeit bei Raumtemperatur im DIN 4 mm Ford-Becher (Ford-Cup) erzielt wird.
Für das erfindungsgemäße Verfahren können außer lösungsmittelfreien, radikalisch polymerisierbaren Überzugsmitteln auch lösungsmittelfreie, kationisch polymerisierbare uberzugsmittel verwendet werden. Die uberzugsmittel können auch aus Gemischen von lösungsmittelfreien radikalisch und kationisch polymerisierbaren Überzugsmitteln bestehen.
Als kationisch polymerisierbare uberzugsmittel können lösungsmittel reie Überzugsmittelzusammensetzungen verwendet werden, die durch energiereiche Strahlung und bevorzugt UV-Strahlung polymerisierbare Komponenten • enthalten. Als Komponenten für derartige uberzugsmittel sind beispielsweise insbesondere solche geeignet, die ein Gemisch von Epoxidgruppen und Hydroxylgruppen enthaltenden Komponenten enthalten. Die Epoxidgruppen enthaltenden Verbindungen weisen mindestens zwei Epoxidgruppen pro Molekül auf, sie können jedoch auch drei oder mehrere Epoxidgruppen pro Molekül enthalten. In gleicher Weise sind die als Hydroxylgruppen verwendbaren Komponenten zumindest difunktionell; es können jedoch auch drei oder mehrere Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisende Komponenten eingesetzt werden.
Bei den Epoxidgruppen und Hydroxylgruppen enthaltenden Komponenten kann e sich um monomere, oligomere oder polymere Verbindungen handeln. Die dabei eingesetzten Molekulargewichte spielen, wie auch bei den vorstehend erwähnten radikalisch polymerisierbaren Komponenten, keine Rolle; die Mischungen müssen lediglich so gewählt werden, daß pro Applikation, insbesondere zur Sprühapplikation geeignete Viskositäten des Gesamtgemischs erzielt werden. Beispiele für verwendbare Di- und Polyepoxide sind solche auf der Basis von cycloaliphatischen Diepoxiden, wie 3,4-Epoxycyclohexylmethy1-3,4- epoxycyclohexancarboxylat, wie die Handelsprodukte Cyracure UVR 6110 der Union Carbide oder Degacure K 126 der Degussa.
Weitere Beispiele für Epoxidharze mit zwei oder mehreren Epoxidgruppen p Molekül sind solche auf der Basis von Bisphenol A, wie die Handelsproduk Epicote 828 der Shell AG, DER 331, der Dow und Beckopox EP 138 der Hoech AG.
Es können auch niedermolekulare Monomere eingesetzt werden, beispielswei Diglycidylether, wie Hexandioldiglycidylether oder Butandioldiglycidylether. Derartige Diglycidylether Lassen sich insbesondere als Reaktivverdünner zur Auflösung höhermolekularer Produkt verwenden.
Als Polyolverbindungen lassen sich beispielsweise di- und trifuntionelle sowie mehrfunktionelle höher- und niedermolekulare Polyole einsetzen. Wobei derartige Polyole Homo- und Copolymerisate sein können, wie beispielsweise Polyetherpolyole oder Additionsprodukte von Polyolen an Diepoxide, beispielsweise die vorstehend als Beispiele genannten cycloaliphatischen Diepoxide. Spezielle Beispiele für verwendbare Homopolymerisate sind PolycaprolactonpolyoLe, di- und trifunktionell, wie das Handelsprodukt Tone 0301 der Union Carbide. Beispiele für Additionsprodukte sind solche aus Polyolen, wie die vorstehend genannten PolycaprolactonpolyoLe an Diepoxide, beispielsweise die vorstehend genannten alicyclischen Diepoxide, wie die Handelsprodukte Cyracure UVR 6379 und 6351. Durch die Wahl von höher- oder niedrigermolekularen Polyolen kann die Flexibilität der damit im Überzug reagierenden Epoxide beeinflußt werden; solche Polyole werden daher häufig als Flexibilizer bezeichnet.
In die erfindungsgemäß verwendbaren kationisch polymerisierbaren uberzugsmittel können auch Copolymere eingearbeitet werden, die üblicherweise durch Bestrahlung nicht härtbar sind, wie beispielsweise Copolymere auf der Basis von Styrol mit oLefinischen Monomeren, wobei letztere auch funktionelle Gruppen enthalten können, wie Hydroxylgruppen; ein bevorzugtes Beispiel für plefinisch ungesättigte Co onomere ist der ALlylalkohol. Bevorzugt läßt sich ein OH-funktionelles Copolymer aus Styrol-Allylalkohol mit einer OH-Zahl von 188 verwenden, wie beispielsweise das Handelsprodukt RJ 100 der Monsanto. Derartige Copolymere werden bei der Härtung des kationisch aushärtbaren Überzugsmittels in den gebildeten Überzug "mit einbezogen.
Den erfindungsgemäß einsetzbaren durch Bestrahlung kationisch härtbaren Überzugsmitteln werden Photoinitiatoren zugesetzt, die für die kationische durch Strahlung angeregte Polymerisation üblich und dem Fachmann geläufig sind. Derartige Photoinitiatoren werden in üblichen Mengen eingesetzt. Beispiele sind Triarylsulfoniumsalze, wie Triarlysulfoniumhexa luorophosphat und
Triarylsulfoniumhexafluoroantimonat; (h -2,4-Cyclopentadien-1-yl)_f(1,2,- 3,4,5,6-h)-(1-methylethyl)benzol7-Eisen(1+)-hexa Luorophosphat(1-).
Die Photoinitiatoren können allein oder im Gemisch eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren kationisch polymerisierbaren uberzugsmittel können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch Haftvermittler enthalten. Beispiele sind organofunktionelle Silane, wie sie bereits zum Einsatz in den radikalisch polymerisierbaren Überzugsmitteln als Beispiele beschrieben wurden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten uberzugsmittel auf der Basis radikalisch und/oder kationisch polymerisierbarer Bindemittel können mit lacküblichen Additiven versetzt sein, wie beispielsweise Slipadditiven (Gleitmitteln), Entschäumern, Verlaufsmitteln und/oder UV-Absorbern. Es handelt sich hierbei um handelsübliche, dem Fachmann geläufige, Produkte. Als Verlaufsmittel können beispielsweise Silikonöle eingesetzt werden. Die erfindungsgemäß eingesetzten uberzugsmittel können auch Pigmente und/oder Farbstoffe enthalten. Es kann sich hierbei beispielsweise um transparente Pigmente und/oder deckende Pigmente sowie transparente und/oder deckende Farbstoffe handeln.
Derartige Additive, Pigmente und/oder Farbstoffe werden in solchen Mengen zugesetzt, die die StrahLenhartbarkeit der uberzugsmittel nicht nachteilig beeinflussen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäß verwendbaren kationisch polymerisierbaren uberzugsmittel 10 bis 80 Gew.% eines oder mehrerer, mindestens zwei Epoxidgruppen pro Molekül enthaltenden Epoxidharzes auf der Basis cycloaliphatischer Diepoxide;
5 bis 50 Gew.% eines oder mehrerer flüssiger Polyole mit mindestens zwei Hydroxylgruppen im Molekül, als Flexibilizer;
5 bis 50 Gew.% eines oder mehrerer flüssiger Diglycidylether als Reaktivverdünner;
5 bis 30 Gew.% eines oder mehrerer Epoxidharze auf der Basis von Bispheno A;
0 - 20 Gew.%, bevorzugt 1 bis 20 Gew.% eines oder mehrerer Copolymerer vo Styrol mit _C,ß-olefinisch ungesättigten Monomeren, insbesondere AllylaLkohol;
1 bis 5 Gew.% eines oder mehrerer Photoinitiatoren und
1 bis 5 Gew.% eines oder mehrerer Silane, bevorzugt glycidylgruppenhaltiger Silane,
wobei sich die vorstehenden Komponenten auf 100 Gew.% addieren. Dieser Zusammensetzung können Lackübliche Additive, Farbstoffe und/oder Pigmente zugesetzt sein.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die, durch energiereiche Strahlung polymerisierbaren uberzugsmittel bevorzugt durch Spritzapplikation auf die mit dem Kaltendvergütungsmittel überzogenen Glashohlkörper aufgebracht. Die Schichtdicke beträgt mindestens 8 um, bevorzugt mindestens 10 Lim und besonders bevorzugt mindestens 15 um, bezogen auf die nach dem Härten erzielte Trockenf lmstärke. Bevorzugt weisen die zu beschichtenden Glashohlkörper Temperaturen von beispielsweise 25 bis 70 C, besonders bevorzugt von 50 bis 70 C, auf. Falls derartige Temperaturen nach der Kaltendvergütung und dem Sortieren nicht mehr vorliegen, können die zu beschichtenden Glashohlkör-per einer Vorerwärmung, beispielsweise mit einem Düserrtrockner, unterzogen werden. Der Spritzvorgang erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt ohne
Anwendung eines Schutzgases. Letzteres, beispielsweise Stickstoff, ist häufig bei bekannten Verfahren zur Erzielung dünner Schichtdicken notwendig.
Der Spritzvorgang erfolgt bevorzugt in einer abgekapselten und dadurch vor Staub geschützten Spritzvorrichtung, wobei das erhaltene Overspray bevorzugt rezyklisiert wird. Dies kann beispielsweise durch Auffangen des Oversprays in einer Naßberieselung, die aus dem uberzugsmittel besteht, erfolgen. Das aus der Kammer abgezogene Gemisch von Overspray und uberzugsmittel kann gegebenenfalls über einen Filter zur Naßberieselung und/oder zur Spritzeinrichtung zurückgeführt werden.
Die aus der Beschichtungszone, beispielsweise der Spritzkammer, austretenden beschichteten Glashohlkörper werden unmittelbar anschließend durch energiereiche Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, ausgehärtet. Dies kann in einer der Beschichtungszone nachgeschalteten Härtung'szone, beispielsweise einer UV-Trockenkammer, erfolgen, wo die beschichteten Glashohlkörper an einer oder mehreren Bestrahlungseinrichtungen, wie U.V- Strahlern, vorbeigeführt werden. Bevorzugt weisen derartige Strahler eine Leistung von 80 - 240 W pro cm (Strahlerlänge) auf.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die beschichteten Glashohlkörper nach der Härtung durch energiereiche Strahlung einer Wärmebehandlung unterzogen, die zu einer Nachhärtung, sowie zu einer weitgehenden
Geruchsbeseitigung führt. Die Wärmebehandlung erfolgt durch Anblasen mit Heißluft von etwa 100 bis 400°C, bevorzugt 200 bis 300°C, während etwa 5 bis 30, bevorzugt 5 bis 10 Sekunden. Hierzu geeignet sind beispielsweise ein Umluftofen oder ein üblicher Düsentrockner.
Die aus der Härtungszone austretenden beschichteten Glashohlkörper, können nach der vorstehend beschriebenen Wärmebehandlung gegebenenfalls mit Kaltluft (etwa Raumtemperatur in der Größenordnung von 15 bis 25°C) angeblasen werden, bis sie eine Temperatur von etwa 40 C oder darunter erreicht haben. Durch dieses Anblasen wird es möglich, jegliche unerwünschten Gerüche zu beseitigen, so daß das beschichtete Material unmittelbar der Palettierung und gegebenenfalls Verpackung mit anschließendem Versand zugeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt mit einer Vorrichtung durchgeführt, die an die übliche Herstellung von Hohlglaskörpern, wie Flaschen, mit anschließender Kaltendvergütung direkt anschließt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann On-line im Anschluß an die Herstellu von Glashohlkörpern und deren Kaltendvergütung durchgeführt werden. Nach der Kaltendvergütung werden die Flaschen in üblicher Weise, beispielswei mit einem Laufband, weitertransportiert, wobei sich die Flaschen in Kontakt miteinander befinden. Vor Durchführung der Beschichtung werden di Flaschen zunächst vereinzelt. Dies kann in üblicher Weise erfolgen, beispielsweise durch Aufnahme in einer Schnecke, die die Glashohlkörper voneinander separiert und anschließende Trennung mit einem Sternrad. Anschließend werden die Glashohlkörper, beispielsweise die Flaschen, bevorzugt am oberen offenen Ende von einer GreifVorrichtung aufgenommen, und nach unten hängend zur Spritzvorrichtung geführt.
Die Greifvorrichtung ist an den das Glas berührenden Teilen bevorzugt metallfrei aus einem hochtemperaturbeständigen Material ausgebildet, beispielsweise aus Teflon, Polyamiden und/oder Polyphenylensulfid. Bevorzugt wird der Greifer durch eine Schablone (Matritze) vor
Spritznebeln geschützt. Die Schablone kann dabei so ausgebildet werden, daß sie einstellbar ist, um zu verhindern, daß Spritznebel in oder auf de Mündungsbereich der Glashohlkörper bzw. Flaschen gelangen. Die Greifvorrichtungen sind so ausgestaltet, daß die Glashohlkörper nach unte hängend in die Spritzzone eingeführt werden können. Beispielsweise können die Greifvorrichtungen an Kettenfördereinrichtungen montiert sein.
Vor der Einführung der Glashohlkörper in die Spritzzone kann eine Erwärmungsvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise ein Düsentrockner. Diese Erwärmungsvorrichtung dient dazu Glashohlkörper, die zu stark abgekühlt wurden, auf Temperaturen von 25 bis 70 C, bevorzugt 50 bis 70 C vor dem Einführen in die Spritzzone vorzuerwärmen.
Als Spritzzone dient bevorzugt eine abgekapselte Spritzkabine, um ein staubfreies Arbeiten gewährleisten zu können. Darüberhinaus ist die Spritzkabine bevorzugt so gestaltet, daß kein Tageslicht einfallen kann, um eine vorzeitige Polymerisation der durch UV-Strahlen härtbaren Beschichtungsmaterialien zu vermeiden. Dies ist besonders bevorzugt, wenn Overspray aufgefangen und rezyklisiert werden soll. Gegebenenfalls kann die Spritzkabine mit UV-freiem Licht, beispielsweise mit gelbem Licht, beleuchtet werden.
Die Lackier- bzw. Spritzkabine ist mit einer oder mehreren, bevorzugt etwa drei Spritzpistolen pro zu lackierendem Objekt ausgestattet, wobei es sich um mitlaufende Pistolen handelt. Es können auch stationäre Pistolen auf Hubschlitten vorgesehen sein. Bevorzugt erfolgt das Spritzverfahren durch Druckluft oder als Ai rless-Verfahren. Die Glashohlkörper können durch einen Friktionsantrieb beispielsweise mit 1 bis 10 Umdrehungen/Sek. gedreht werden, um eine gleichmäßige Lackierung sicherzustellen.
Die Lacktemperatur beim Spritzen bewegt sich beispielsweise bei 20 bis
50°C.
Die Spritzkabinen sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so ausgestaltet, daß eine Rezyklisierung des Oversprays des Beschichtungsmaterials möglich ist. Hierzu sind die Spritzkabinen und die ■ Material berührenden Teile bevorzugt aus Edelstahl, damit keine Korrosion auftreten kann und das Beschichtungsmaterial nicht durch Metalleinflüsse polymerisiert wird. Zur Rezyklisierung des Oversprays ist die Spritzkabine mit einer Naßrieselzone, beispielsweise in Form der Kabinenrückwand, ausgestattet. Als Flüssigkeit zur Berieselung der Naßrieselzone und zur Naßabscheidung wird das zu versprühende Beschichtungsmaterial verwendet. Dieses kann über Ring- und Stichleitungen über eine oder mehrere Pumpen und gegebenenfalls durch Filter zusammen mit dem Overspray zur Naßrieselzone einerseits und zu den Spritzpistolen andererseits zurückgeführt werden. Auf diese Weise läßt sich die Bildung von Abfällen vermeiden und das eingesetzte lösemittelfreie Beschichtungsmaterial kann mit einem Wirkungsgrad nahe 100 % verarbeitet werden.
Die Naßrieselzone kann in üblicher Weise ausgestaltet sein.
Beispielsweise kann die Kabine mit einem Wirbelwäscher ausgestattet oder mit einer Vorrichtung zur Verengung des Luftdurchtritts versehen, wodurch die Luftgeschwindigkeit erhöht wird, wie beispielsweise eine Venturi-Düse.
Zusätzlich kann eine zentrifugale Abscheidung vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist hinter dem Wirbelwäscher oder der Venturi-Vorri htung eine zusätzliche Naßabscheidung installiert. Beispielsweise befinden sich hinter dem Wirbelwäscher oder der Venturi- Vorrichtung Einsätze mit Raschig-Ringen oder anderen Keramikkörpern sowie gegebenenfalls Einsätze aus zusätzlichen Edelstahl-Prallfiltergeweben, um eine vollständige Abscheidung des Beschichtungs- und Overspraymaterials aus der Abluft sicherzustellen.
Zusätzlich kann anschließend ein elektrostatisches Naßfilter bestehend aus Platten oder Stäben installiert werden, um den gesetzlichen Abluft- Erfordernissen zu genügen.
Das aus der Naßrieselzone der Spritzkabine erhaltene, Overspray enthaltende uberzugsmittel kann durch Ringleitungen zur Naßberieselung in die Spritzkabine sowie zur Versorgung der Spritzpistolen zurückgeführt werden. Die Ringleitungen sind hierzu mit Pumpen versehen. Bevorzugt sind auch Filter zwischengeschaltet, um Verunreinigungen zu entfernen. Gegebenenfalls kann das aus der Naßrieselzone erhaltene Beschichtungsmittel zunächst über einen Vorratsbehälter, gegebenenfalls auch zur Entgasung geführt werden. Die Entgasung kann im Vorratsbehälter beispielsweise über Ultraschall oder durch Ausrüstung als Unterdruckkammer oder durch Ablaufen des Mikroschaums über ein geheiztes Ablaufblech erfolgen.
Aus der Spritzzone werden die beschichteten Glashohlkörper der
Strahlenhärtungsanlage, beispielsweise einem UV-Trockner, zugeführt. Um eine Strahlenabschirmung zu erzielen, kann die Führung über eine übliche Omega-Schleife oder Umlenkung erfolgen.
Die Bestrahlung erfolgt mit Strahlern mit Leistungen in der Größenordnung von 80 bis 240 W/cm, bevorzugt etwa 200 W/cm. Es können beispielsweise Quecksilber-Hochdruckstrahler, mikrowellengezündete Fusionssysteme oder Excimer Laser verwendet werden. Die beschichteten Glashohlkörper werden an mehreren Strahlern, beispielsweise 2 bis 3 Strahlern, vorbeigeführt, wobei weiterhin eine friktionsangetriebene Drehung um die eigene Achse erfolgt. Im wesentlichen wird die Produktionsgeschwindigkeit durch die Anzahl der Strahler bestimmt. Durch die Verwendung mehrerer Hochleistungsstrahler und die Drehung der Glashohlkδrper läßt sich eine sehr kompakte Bauweise der Trocknungsanlage einhalten. Eine Minimierung der Trocknerlänge kann dadurch erfolgen, daß die Strahle versetzt gegenüber gestellt werden, so daß jeweils verschiedene Bereiche der Glashohlkörper gleichzeitig bestrahlt werden können.
Die aus dem Trockner kommenden Glashohlkörper werden durch eine
Hochtemperatur-Nachbehandlungszone geführt. In dieser kann beispielsweise kurzzeitig mit Heißluft angeblasen werden (es kann beispielsweise ein üblicher Düsentrockner oder Umluftofen eingesetzt werden). Die Lufttemperatur beträgt beispielsweise 100 bis 400 °C, bevorzugt 200 bis 400 C, besonders bevorzugt 200 bis 300 C und die Bespülung mit dieser Heißluft erfolgt beispielsweise während 5 bis 30 Sekunden, wobei die Glashohlkörper weiterhin gedreht werden können. Durch eine derartige Hochtemperatur-Nachbehandlung erfolgt eine überhitzung des 'getrockneten Lackfilms, wodurch Bruchstücke, bestehend aus Photoinitiator-Komponenten und Zerfallsprodukten sowie Restmonomeren entfernt werden.
Anschließend können vor und/oder nach der Abnahmeeinrichtung Vorrichtungen zum.Anblasen der Glashohlkörper mit Kaltluft (Raumtemperatur etwa 15 bis 25 C) vorgeschrieben sein. Das Anblasen erfolgt solange, bis eine Temperatur der Glashohlkörper von 40 C oder darunter erzielt wird. Durch dieses Anblasen werden restliche Gerüche von den Glashohlkörpern entfernt, so daß diese unmittelbar zur Palettierung, Verpackung und zum Versand weitergeleitet werden können.
Das Absetzen der Glashohlkörper von der Greifvorrichtung erfolgt beispielsweise mit einem Stern auf Single-Liner, beispielsweise vor dem Anblasen mit Kaltluft.
Nach der Beschichtungsanlage (vor der Trocknungsanlage), unmittelbar nach der Trocknungsanlage (vor der Heißluftbehandlungszone, oder nach der Heißluftbehandlungszone) können Auswurfvorrichtungen vorgesehen sein, die entweder fehlerhaft beschichtete Glashohlkörper am Eintreten in die Trocknerzone hindern, oder verhindern, daß nicht getrocknete oder unzureichend getrocknete Glashohlkörper in den Abnahmeestern gelangen und dort zu Verunreinigungen führen.
In der beigefügten Figur wird ein Beispiel für eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In der Figur stellt 1 den Einlauf (Aufgabe), beispielsweise ein Laufband kommend von der Glashohlkörperherstellung und Kaltendvergütung, dar. 2 bedeutet eine Abzweigung, die zu einer zweiten Beschichtungsvorrichtung gleicher Bauweise führt. Aus Sicherheitsgründen ist es erfindungsgemäß bevorzugt, das Beschichtungs- und Härtungsverfahren im Tandem-Betrieb T durchzuführen, über den Einlauf 1 werden die Glashohlkörper in ein abgekapseltes System eingeführt und über eine Schnecke 3 und einen Stern hängend mit der Öffnung nach oben in die Lackierkabine (Spritzkabine) 5 eingeführt. Die Beschichtung erfolgt an der Spritzstelle 6 mittels Spritzpistolen. Die Lackierkabine ist vorzugsweise mit einer Naßrieselzone 7 ausgestattet, d.ie mit dem Beschichtungsmittel bespült wird. Dieses wird zur Naßberieselung und zu den Spritzpistolen rezyklisiert. Das zur Naßberieselung eingesetzte, Overspray enthaltende Beschichtungsmittel wird am Boden der Kabine gesammelt und die Abluft wi über eine Wirbelzone oder Venturi-Düse in eine hinter der Lackierkabine liegende Kabine eingeführt und dort durch in der Figur nicht dargestellt Filtereinsätze aus Raschig-Ringen und gegebenenfalls Filtergewebeeinlage aus Edelstahl über einen Absaugventilator 8 abgezogen.
Die beschichteten Glashohlkörper werden weiter in hängender Weise über eine Umlenkung 9, die als Strahlenschutz dient, in den UV-Trockner 10 eingeführt und dort an mehreren UV-Strahlern 11 vorbeigeführt. Die aus d UV-Trockner austretenden Glashohlkörper werden durch eine Hochtemperatur Nachbehandlungsanlage 12, bei der es sich beispielsweise um ein Hochtemperaturgebläse handelt, geführt, und über einen Stern 13 auf einem Single-Liner 14 (Abnahme) abgesetzt, wo eine Nachbehandlung mit Kaltluft 15 erfolgen kann. Die Nachbehandlung mit Kaltluft kann auch scho unmittelbar im Anschluß an die Hochtemperaturbehandlung, z. B. vor dem Stern 13 erfolgen, über den Auslauf 16 werden die Glashohlkörper aus dem geschlossenen System zur Palettierung, Verpackung und zum Versand weitergeführt. An den mit A gekennzeichneten Stellen der Figur können Abwurfvorrichtungen vorgesehen sein, die unvollständig oder schlecht beschichtete Glashohlkörper bzw. unvollständig oder πicht-getrocknete Glashohlkörper abwerfen. Derartige Vorrichtungen können durch übliche Fehlererfassungssysteme gesteuert werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das di Beschichtung von Glashohlkörpern, insbesondere Flaschen, im Online- Verfahren unmittelbar anschließend an die Glas- bzw. Glashohlkörper- Herstellung in der Praxis ermöglicht. Durch das Verfahren werden Glas/Kunststoff-Verbundwerkstoffe bereitgestellt, die einen hervorragende Oberflächenschutz von Glashohlkörpern ergeben. Gefährdungen, die sich durch Oberflächenbeschädigungen von Glashohlkörpern, insbesondere Flasche mit relativ hohem Innendruck, ergeben, werden somit vermieden. Auch wird es möglich dekorative Überzüge, wie verschiedenste Farbtöne reproduzierba herzustellen. Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird eine hohe Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht, die beispielsweise bei 200 bis 300 Flaschen pro Minute liegt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit
Vorrichtungen kompakter Bauweise durchgeführt werden, die keine großen räumlichen Anforderungen stellen. Das Verfahren läßt sich umweltfreundlic ohne Lösungsmittelemission durchführen und ist auch nicht an die Bereitstellung von Schutzgasen, wie Stickstoff, gebunden. Durch den Einsatz lösemittelfreier Beschichtungssysteme ist eine Rezyklisierung des Beschichtungsmaterials beim Spritzverfahren möglich, so daß ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Man erhält geruchfreie Glashohlkörper, deren Innenraum frei von Kontaminierungen ist. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung von Getränkeflaschen. Besonders günstig läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf Flaschen anwenden, die Getränke mit hohem Kohlendioxidgehalt aufnehmen sollen, wie beispielsweise Limonaden-und Sektflaschen. Die Umweltfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch dadurch gesteigert, daß gemäß einer bevorzugten Ausführungsform spezielle Kaltendvergütungsmittel eingesetzt werden, die vor der Beschichtung nicht entfernt werden müssen.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung von erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzungen.
Herstellung von lösemittelfreien Beschichtungsmittelzusammensetzungen mit einem Gehalt von durch Strahlen nicht härtbaren Silikonharzen:
Die in den Beispielen 1 und 2 verwendeten Silikonharze sind handelsüblich Methyl-Phenyl-Si likonharze (Handelsprodukt REN 60), die als 60%ige Lösung in Xylol/Toluol erhältlich sind. Um lösemittelfreie Bindemittel zu erhalten, wurden die Lösungen mit Dipropylenglykoldiacrylat versetzt und das Lösemittelgemisch (Xylol/Toluol) wurde qualitativ abdestilliert, so daß eine Lösung von Methyl-Phenyl-Si lanharz von Dipropylenglykoldiacrylat vom Gewichtsverhältnis 60 : 40 entstand. Beispiel 1
Folgende Komponenten wurden zur Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, klaren Überzugsmittels 'miteinander vermischt:
Monoester von Hydroxyethylacrylat mit Phosphorsäure 1,0 Gew.%
3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan 3,0 Gew.%
Photoinitiator: 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenylketon 4,0 Gew.%
Methyl-Phenyl-Silikoπharz 10.0 Gew.% Dipropylenglykoldiacrylat 32,0 Gew.%
Tripropylenglykoldiacrylat 27,0 Gew.% Ethylenoxid/Propylenoxid-Trimethylolpropantriacrylat
(Oligotriacrylat, Molekulargewicht 480) 15,0 Gew.%
Pentaerythritol-Tetraacrylat 7,0 Gew.% üblicher Entschäumer 0,5 Gew.%
Silikonöl 0,5 Gew.%
Beispiel 2
Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, weißen Überzugsmittels
Folgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:
Monoester von Hydroxyethylacrylat mit Phosphorsäure 2,0 Gew.%
/"-Glycidyloxypropyl-Triethoxysilan 4.0 Gew.%
Benzαphenon 0,5 Gew.%
Photoinitiator: 2-Hydroxy-2-methyl-l-phenyl-propan-l-oπ 2,5 Gew.% Photoinitiator: Diphenyl-2,4,6-trirπethyl-benzoyl- phospanoxid 3,0 Gew.%
Methyl-Phenyl-Silikonharz 15,0 Gew.%
Dipropylenglykoldiacrylat 300 Gew.% Ethylenαxid-Propylenoxid-Trimethylolpropan-Triacrylat
(Oligotriacrylat, Molekulargewicht 480) 25,0 Gew.%
Titandioxid 16,0 Gew.%
Silikonöl 2,0 Gew.% Die folgenden Beispiele 3 bis 5 beschreiben die Verwendung von tri- und/oder mehrfunk ionellen (Meth)Acrylaten:
Beispiel 3
Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, roten uberzugsmittels
Folgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:
3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan 5,0 Gew.%
Monoester von Hydroxyethylacrylat mit Phosphorsäure 5,0 Gew.%
Photoinitiator: 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenylketon 2,0 Gew.%
Photoinitiator: Benzophenon 3,0 Gew.%
Hexandioldiacrylat 20,0 Gew.% Umsetzungsprodukt von Hydroxyacrylateπ mit einem Gemisch aus Dicarbonsäureanhydriden (Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid) 44,0 Gew.%
Tripropylenglykoldiacrylat 12,0 Gew.% gesättigter Polyester aus einem Gemisch mehrwertiger Polyalkohole und Adipinsäure, funktioπalisiert mit Acrylsäure 5,0 Gew.%
Beispiel 4
Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, schwarzen uberzugsmittels
Folgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:
'^T-Glycidyloxypropyl-triethoxysilan 3,0 Gew.%
Monoester von Hydroxyethylacrylat mit Phosphorsäure 7,0 Gew.%
Photoinitiator: 2-Hydroxy-2-methyl-l-phenylpropan-l-on 4,0 Gew.% gesättigter Polyester aus einem Gemisch mehrwertiger Polyalkohole und Adipinsäure, fuπktionalisiert mit Acrylsäure 22,0 Gew.% Hexamethoxymethylamin, partiell verethert mit
Hydroxyacrylaten 10,0 Gew.%
Hexandioldiacrylat 14,0 Gew.%
Trimethylolpropantriacrylat 20,0 Gew.% Mischung von cycloaliphatischen und aliphatischen Epoxidacrylaten, moπαmerenfrei 15,0 Gew.%
Slipmittel (Silikonöl) 1.0 Gew.%
Ruß 4,0 Gew.%
Beispiel 5
Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, farblosen uberzugsmittels
Folgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:
Umsetzungsprodukt von Hydroxyacrylaten mit einem Gemisch von Dicarbonsäureanhydriden (Phthalsäureanhydrid, Tεtrahydrophthal- säurεanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid) 35,0 Gew.%
3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan 5,0 Gew.% Monoester von Hydroxyethylacrylat mit Phosphorsäurε 7,0 Gew.%
Photαinitiator: 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenylketon 5,0 Gew.% urethanisiertεs Polyacrylat, Gemisch mehrwertiger Polyalkohole, umgesetzt mit aliphatischen Düsocyanat-Hydroxyacrylat-
Addukten 20,0 Gew.% Dipropylenglykoldiacrylat 8,0 Gew.%
Trimethyololpropantriacrylat 15,0 Gew
Silikonöl (Slipmittel) 2,0 Gew.% silikonmodifiziertes Acrylat (Slipmittel) 3,0 Gew.%
Beispiel 6
Herstellung eines kationisch polymerisierbaren, blauen uberzugsmittels
Folgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:
2 Epoxidgruppen pro Molekül enthaltendes Epoxidharz auf der Basis von 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat 50,0 Gew.% Additionsprodukt von Polycaprolactonpolyol an 3,4-
Epoxycyclohexalmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat 20,0 Gew.%
Hexandioldiglycidylether 20,0 Gew.%
3-GLycidyloxypropyltrimethoxysilan 5^0 Gew.%

Claims

Triarylsulfoniu hexafluorophosphat (Photoinitiator) 3,0 Gew.%Slipadditive 1,0 Gew.%Zapponblau 1,0 Gew.%Beispiel 7Herstellung eines radikalisch polymerisierbaren, farblosen uberzugsmittelsFolgende Bestandteile wurden miteinander vermischt:2 Epoxidgruppen pro Molekül enthaltendes Epoxidharz auf der Basis von 3,4-EpoxycycLehexylmethyl-3,4-epoxycyclohexancarboxylat 40,0 Gew.% Epoxidharz auf der Basis von Bisphenol A (Epicote 828) 20,0 Gew.% Butandioldiglycidylether 26,0 Gew.%OH-funktionelles Copolymeres auf der Basis von Styrol-Allylalkohol, OH-Zahl 188 10,0 Gew.%3-Glycidyloxypropyltrimethoxysi lan 1,0 Gew.%TriarylsulfoniumhexafLuorophosphat (Photoinitiator) 3,0 Gew.%Die vorstehend in den Beispielen 1 bis 7 als Beispiele beschriebenen uberzugsmittel wurden in einer Vorrichtung, wie sie in Figur 1 beschrieben wird, zur Beschichtung von Glasflaschen verwendet. Man erhielt geruchfreie voll ausgehärtete farbige und klare Flaschen. Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Glashohlkörpern, durch Auftrag eines radikalisch polymerisierbaren uberzugsmittels und anschließende Härtung des gebildeten Überzugs mit energiereicher 0 Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß es on-line durchgeführt wird, wobei die aus einer Glasschmelze erstellten Glashohlkörper einer Kaltendvergütung unterzogen, sortiert und unmittelbar anschließend mit einem lösungsmittelfreien, radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren uberzugsmittel in einer Schichtdicke von mindesten 5 8 um beschichtet werden, worauf der gebildete Überzug durch energiereiche Strahlung gehärtet und anschließend mit Luft angeblase w rd.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anblasen 0 m-jt Luft von Raumtemperatur erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anblasen zunächst mit Heißluft von 100 bis 400 C und anschließend mit Luft von Raumtemperatur bis zur Abkühlung der Glashohlkörper auf eine c n Ό Temperatur von 40 C oder darunter, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Kaltendvergütung eine Heißendvergütung der Glashohlkörper erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen und Härten des uberzugsmittels ohne Schutzgasatmosphäre erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das uberzugsmittel durch Spritzapplikation unter Rezyklisieren des Oversprays aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spritzapplikation in Edelstahlspritzkabinen erfolgt und daß das Overspray in dem lösungsmittelfreien uberzugsmittel aufgefangen und rezyklisiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kaltendvergütungsmittel eines auf der Basis von Polyethylenglykolfettsäureestern verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Kaltendvergütungsmittel auf der Basis von Polyethylenglykolfettsäure estern verwendet wird, das zusätzlich ein oder mehrere Silane enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Silane glycidylgruppenhaltige Silane verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als energiereiche Strahlung zur Härtung UV- Strahlung eingesetzt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Glashohlkörper Flaschen beschichtet werden.
13. Strahlenhärtbares, lösungsmittelfreies radikalisch polymerisiεrbares uberzugsmittel, geeignet für die Beschichtung von Glashohlkörpern, enthaltend
A) 1 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Silane,
B) 1 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Phosphorsäure-monoester von Hydroxylalkyl(meth)acrylaten, o 2 bis 10 Gew.% eines oder mehrerer Photoinitiatoren und
D) als Rest auf 100 Gew.%, Di (meth)acrylate, Tri (meth)acrylate und/oder höherfunktionelle (Meth)Acrylate in Form von Monomeren, Oligomeren und/oder Polymeren oder Gemische davon, gegebenenfalls zusammen mit Monoacrylaten und/oder Siliconharzen sowie
E) gegebenenfalls zusätzlich übliche Lackadditive, Farbstoffe und/oder Pigmente, wobei die Mengenanteile von niedriger- und höhermolekularen Anteilen so gewählt werden, daß die Gesamtzusammensetzung Spritzviskosität aufweist.
14. uberzugsmittel nach Anspruch 13, enthaltend neben 1 bis 10 Gew.% der Komponente A), 1 bis 10 Gew.% der Komponente B) und 2 bis 10 Gew.% der Komponente C)
5 bis 30 Gew.% eines oder mehrerer in den übrigen Komponenten gelöster nicht-strahlenhärtbarer Silikonharze und als Rest auf 100 Gew.% die Komponente D), sowie E) gegebenenfalls übliche Lackadditive, Farbstoffe und/oder Pigmente.
15. uberzugsmittel nach Anspruch 13, enthaltend neben 1 bis 10 Gew.% der Komponente A), 1 bis 10 Gew.% der Komponente B) und 2 bis 10 Gew.% der Komponente C)
5 bis 40 Gew.% eines oder mehrerer Di (meth)acrylate,
5 bis 40 Gew.% eines oder mehrerer tri- und/oder mehrfunktioneller
(Meth)Acrylate und
0 bis 20 Gew.% eines oder mehrerer Mono(meth)acrylate, wobei sich die vorstehenden Komponenten auf 100 Gew.% addieren, sowie
E) gegebenenfalls übliche Lackadditive, Farbstoffe und/oder Pigmente.
16. Strahlenhärtbares, lösungsmittelfreies kationisch polymerisierbares
Uberzugsmittel, geeignet für die Beschichtung von Glashohlkörpern, enthaltend 10 - 80 Gew.% eines oder mehrere mindestens zwei Epoxidgruppen pro
Molekül enthaltende Epoxidharze auf der Basis cycloaliphatischer Diepoxide; 5 - 50 Gew.% eines oder mehrere flüssige Polyole mit mindestens zwei OH-Gruppen pro Molekül, als Weichmacher; 5 - 50 Gew.% eines oder mehrere flüssige Diglycidylether als
Reaktivverdünner; 5 - 30 Gew.% eines oder mehrere Epoxidharze auf der Basis von
Bisphenol A; 1 - 20 Gew.% eines oder mehrere Copolymere von Styrol mit ,ß-olefinisch ungesättigten Monomeren,
1 - 5 Gew.% eines oder mehrere Photoinitiatoren und 1 - 5 Gew.% eines oder mehrere Silane, wobei sich die vorstehenden Komponenten auf 100 Gew.% addieren und das uberzugsmittel zusätzlich übliche Lackadditive, Farbstoffe und/oder Pigmente enthalten kann.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem uberzugsmittel nach einem der Ansprüche 13 bis 16 durchgeführt wird.
18. Verwendung der uberzugsmittel nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Beschichtung von Glashohlkörpern, insbesondere von Flaschen.
10
19. Vorrichtung zur Beschichtung einseitig offener Glashohlkörper, geeignet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit Einrichtungen zum Schmelzen von Glas, Herstellen von Glashohlkörpern, Heißendvergüten, Abkühlen, Kaltendvergüten und
•je Sortieren der erhaltenen Glashohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Reihe nacheinander geschaltet, unmittelbar anschließend an die Sortiereinrichtungen, Einrichtungen zur Aufnahme der Glashohlkörper an ihrem offenen Ende und zum Führen der Glashohlkörper in hängender Weise mit ihrer Öffnung nach oben, eine abgekapselte Spritzkammer'aus 0 Edelstahl mit Einrichtungen zum Rezyklisieren von Overspray, eine abgekapselte UV-Trockenkammer, Einr chtungen zur Hochtemperatur- Nachbehandlung und anschließend Einrichtungen zur Abnahme der Glashohlkörper aufweist, wobei zwischen die abgekapselte UV- Trockenkammer und die Einrichtungen zur Abnahme der Glashohlkörper 5 oder nach der Einrichtung zur Abnahme der Glashohlkörper,
Einrichtungen zum Anblasen mit Kaltluft eingeschaltet sein können.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor den Einrichtungen zur Abnahme der Glashohlkörper und/oder zwischen der 0 Spritzkammer und der UV-Trockenkammer und/oder zwischen der UV- Trockenkammer und den Einrichtungen zur Hochtemperatur-Nachbehandlung Einrichtungen zum direkten Auswurf der Glashohlkörper von den Einrichtungen zu deren Aufnahme und Führen aufweist.
5 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzkabine eine Naßrieselzone zur Naßabscheidung von Overspray aufweist, die durch eine mit Pumpe und gegebenenfalls Filter ausgestattete Umlaufleitung für uberzugsmittel bespeist wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzkabine mit einer zweiten mit Pumpe und gegebenenfalls Filter ausgestatteten Umlaufleitung für uberzugsmittel, zur Rückführung zur Spritzeinrichtung, ausgestattet ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Hochtemperatur-Nachbehandlung ein Heißluftgεbläse ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028948A1 (de) 1999-10-19 2001-04-26 Institut Für Neue Materialien Gem. Gmbh Beschichtungszusammensetzung auf basis organisch modifizierter anorganischer kondensate

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4302123A1 (de) * 1993-01-27 1994-07-28 Herberts Gmbh Verfahren zum Bedrucken von Glashohlkörpern
DE4421724A1 (de) * 1994-06-21 1996-01-11 Goldschmidt Ag Th Überzugsmittel für Glasoberflächen
IT1274039B (it) * 1994-09-02 1997-07-14 Atohaas C V Ora Atohaas Holdin Processo per la preparazione di articoli formati a base di polimeri acrilici rivestiti con un film antigraffio e antiabrasione
US5656336A (en) * 1996-03-08 1997-08-12 Revlon Consumer Products Corporation Glass decorating method using bis-phenol-a epoxy resins and related compositions and articles
DE19643110A1 (de) * 1996-10-21 1998-04-23 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Beschichtung der Oberflächen von Hohlglasbehältern im Herstellungsprozeß
DE19720292C1 (de) * 1997-05-15 1998-06-04 Ppg Industries Inc Strahlenhärtbares Beschichtungsmittel und seine Verwendung zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen, insbesondere zur Beschichtung von Verpackungsbehältern
US6093455A (en) * 1997-05-23 2000-07-25 Deco Patents, Inc. Method and compositions for decorating glass
DE10019355A1 (de) * 2000-04-18 2001-10-31 Schott Glas Glaskörper mit erhöhter Festigkeit
DE102007016505A1 (de) * 2007-04-04 2008-10-09 Heinz-Glas Gmbh Kaltendvergütung
WO2023054560A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 積水化学工業株式会社 硬化性樹脂組成物、コーティング層、及び、フィルム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2021124A (en) * 1978-05-15 1979-11-28 Glass Containers Corp Method of coating glass containers and a composition therefor
GB2073050A (en) * 1980-03-03 1981-10-14 Jagenberg Werke Ag Method and apparatus for repairing superficially damaged glass containers, particularly scratched glass bottles
WO1990005667A1 (en) * 1988-11-07 1990-05-31 Brandt Manufacturing Systems, Inc. Glass container color coating process
WO1991019606A1 (en) * 1990-06-13 1991-12-26 Advanced Glass Treatment Systems Method for enhancing the strength of a glass container and strength enhanced glass container

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1408346A (en) * 1973-03-14 1975-10-01 United Glass Ltd Surface treatment of glass containers
US3903339A (en) * 1973-05-25 1975-09-02 Liberty Glass Co Glass container coated with plastic containment film and method of making
DE2611170C3 (de) * 1975-06-19 1978-08-31 Owens-Illinois, Inc., Toledo, Ohio (V.St.A.) Verfahren zum Herstellen eines polymeren Schutzüberzugs auf einer Glasoberfläche, der Glasbruchstücke festhält, sowie Glasbehälter
US4348462A (en) * 1980-07-11 1982-09-07 General Electric Company Abrasion resistant ultraviolet light curable hard coating compositions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2021124A (en) * 1978-05-15 1979-11-28 Glass Containers Corp Method of coating glass containers and a composition therefor
GB2073050A (en) * 1980-03-03 1981-10-14 Jagenberg Werke Ag Method and apparatus for repairing superficially damaged glass containers, particularly scratched glass bottles
WO1990005667A1 (en) * 1988-11-07 1990-05-31 Brandt Manufacturing Systems, Inc. Glass container color coating process
WO1991019606A1 (en) * 1990-06-13 1991-12-26 Advanced Glass Treatment Systems Method for enhancing the strength of a glass container and strength enhanced glass container

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPIL Week 20, Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 85-119959 & JP,A,60 060 947 (YAMAMURA GLASS) 8. April 1985 *
DATABASE WPIL Week 44, Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 86-287859 & JP,A,61 209 927 (FUJIKURA KASEI KK) 18. September 1986 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 11, no. 8 (C-396)(2455) 9. Januar 1987 & JP,A,61 186 249 ( POLA CHEM. IND. INC. ) 19. August 1986 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028948A1 (de) 1999-10-19 2001-04-26 Institut Für Neue Materialien Gem. Gmbh Beschichtungszusammensetzung auf basis organisch modifizierter anorganischer kondensate
US6790532B1 (en) 1999-10-19 2004-09-14 Institut Fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige Gmbh Coating composition, based on organically modified inorganic condensates

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Publication number Publication date
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