DE2309777A1 - COMPOSITIONS FOR COATING GLASS - Google Patents
COMPOSITIONS FOR COATING GLASSInfo
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Description
DART IKDUSTRIES INC., Los Angeles, Kalifornien, U.S.A. "Zusammensetzungen zum Überziehen von Glas"DART IKDUSTRIES INC., Los Angeles, California, U.S.A. "Compositions for coating glass"
Die Erfindung betrifft Polymerisatüberzuge, Verfahren zu deren Herstellung und mit diesen Polymerisatüberzügen versehene Gegenstände und insbesondere Polyäthylenüberzüge, Verfahren zu deren Herstellung und Glaswaren, wie Flaschen, die mit derartigen Polyäthylenüberzügen versehen worden sind.The invention relates to polymer coatings, processes for their production and those provided with these polymer coatings Articles and in particular polyethylene coatings, processes for their manufacture and glassware, such as bottles containing such Polyethylene coatings have been provided.
Es ist seit langem bekannt, Glaswaren mit Polymerisatüberzügen zu versehen. Diese Überzüge wurden überwiegend zum Schutz der Glassubstrate gegen Oberflächenabrieb und Reibungsbeanspruchung verwendet. Diese Abriebe verschlechtern nicht nur das Aussehen der äusseren Oberfläche der Glaswaren, sondern vermindern auch deren Bruchfestigkeit. Die bekannten Überzüge zeigen hauptsächlich und insbesondere bei tiefen Temperaturen Sprödigkeit. Normalerweise liegen sie in Form von dünnen Filmen vor, die fest mit der Glasoberfläche verbunden sind und vollständig daran anhaften. Diese Überzüge sind dadurch von Nachteil, daß die Überzüge als auch die Glaswaren, wenn man sie fallen lässt, leicht zerbrechen. Weiterhin kann, wenn das Glasgefäß unter Überdruck steht, wie es z.B. bei Flaschen vor-It has long been known to provide glassware with polymer coatings. These coatings were mostly used for protection which uses glass substrates against surface abrasion and frictional stress. These abrasions not only worsen the appearance of the outer surface of the glassware, but also reduce their breaking strength. The well-known coatings show brittleness mainly and especially at low temperatures. Usually they are in the form of thin films that are firmly connected to the glass surface and fully adhere to it. These coatings are thereby of Disadvantage that the coatings as well as the glassware break easily if they are dropped. Furthermore, if that The glass vessel is under overpressure, as is the case with bottles, for example.
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kommt, die mit kohlensäurehaltigen Getränken, wie Limonaden, Bier oder Schaumweinen gefüllt sind, ein Glasbruch dazu führen, daß die Glasbruchstücke heftig über beträchtliche Entfernungen geschleudert werden. Somit machen die oben genannten Überzüge die Glaswaren nicht "splittersicher", noch verändern sie die Brucheigenschaften der zerbrechenden, unter Überdruck stehenden Glaswaren in merklicher Weise.that are filled with carbonated beverages, such as sodas, beer or sparkling wine, cause the glass to break that the glass fragments are violently thrown over considerable distances. Thus make the above coatings the glassware is not "shatterproof", nor does it change the fracture properties of the breakable, overpressured glassware in a noticeable way.
Hinsichtlich der zuletzt erwähnten Eigenschaften sei festgehalten, daß diese Glasgegenstände, insbesondere Glassprühflaschen, mit polymeren Schutzhüllen versehen wurden. Von diesen wird angegeben, daß sie gegenüber den Glassplittern beständig sind, die sich beim Zerbrechen oder Zerplatzen ergeben. Diese Materialien sind jedoch in der Mehrzahl der Fälle für Anwendungen auf Glas nicht geeignet. Z.B. besitzen die meisten Überzüge dieser Art eine Dicke, die schon aus wirtschaftlichen Gründen deren Anwendung in anderen Bereichen verbietet. Weiterhin ist das Aussehen dieser dicken Überzüge im allgemeinen nicht so befriedigend, daß sie auf Glasartikeln verwendet werden können, die in der Nahrungsmittelindustrie und Getränkeindustrie eingesetzt werden. Weiterhin besitzen diese Überzüge nicht die Eigenschaften, die deren Verwendung auf Flaschen erlauben, die strengen Reinigungsund Behandlungs schritt en je nach der Art des einzufüllenden Produktes unterworfen werden.With regard to the last-mentioned properties, it should be noted that that these glass objects, in particular glass spray bottles, have been provided with polymeric protective covers. Of these it is stated that they are resistant to the shards of glass that result from breaking or shattering. These materials however, in the majority of cases they are not suitable for applications on glass. For example, most have coatings of this type a thickness which, for economic reasons alone, prohibits its use in other areas. Furthermore, the appearance these thick coatings are generally not so satisfactory that they can be used on glass articles used in the food industry and the beverage industry. Furthermore, these coatings do not have the properties that their use on bottles allow the strict cleaning and Treatment steps are subjected to depending on the type of product to be filled.
Die oben erwähnten Nachteile werden dadurch beseitigt, daß man ein Glassubstrat, wie einen Glasbehälter, mit einem elastischen, nicht-spröden, harzartigen Überzug versieht, in den mindestens eine Verbindung eingearbeitet ist, die funktioneile Gruppen aufweist, die mit Gruppen reagieren, die auf der Oberfläche desThe above-mentioned disadvantages are eliminated by providing a glass substrate, such as a glass container, with an elastic, provides a non-brittle, resin-like coating into which at least one compound is incorporated which has functional groups, that react with groups that appear on the surface of the
Glassubstrats vorhanden sind, wie z.B. Silanolgruppen (-Si-OH), und wobei die Anzahl der funktionellen Gruppen in dein Überzug so hoch gehalten wird, daß ein relativ gleichförmiges, jedoch teilweises Anhaften des Überzugs aus dem Glassubstrat erreicht wird, im Gegensatz zu einem vollständigen Anhaften des Überzuges in den Fällen, bei denen die entsprechenden reaktiven Gruppen in großen Mengen vorhanden sind. Aufgrund des teilweisen Anhaf-Glass substrate are present, such as silanol groups (-Si-OH), and keeping the number of functional groups in the coating high enough to be relatively uniform, however partial adhesion of the coating from the glass substrate is achieved as opposed to complete adhesion of the coating in those cases where the corresponding reactive groups are present in large amounts. Due to the partial detention
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tens des Überzugs an dem Glassubstrat führt ein Zerbrechen des Glassubstrats dazu, daß der Überzug davon abgelöst und in dem die Bruchstelle unmittelbar umgebenden Bereich gedehnt wird. Im Fall des Zerbrechens von Behältern, die unter geringem oder keinem Überdruck stehen, bleibt der Überzug normalerweise intakt und umhüllt die zerbrochenen und freigesetzten Glasbruchstücke. At least of the coating on the glass substrate, breakage of the glass substrate will cause the coating to peel away therefrom and in the the area immediately surrounding the break is stretched. In the case of breakage of containers under low or low If there is no excess pressure, the coating usually remains intact and envelops the broken and released fragments of glass.
Beim Zerbrechen von Flaschen, die unter innerem Überdruck stehen, beginnt der Flascheninhalt durch die Bruchöffnung auszutreten. Gleichzeitig durchstoßen die scharfen Spitzen des Glases an der Bruchstelle den Überzug, so daß der Überdruck abgesenkt wird. Die Risse in der Glasschicht bzw. die Glasbruchstellenbreiten sich von der Bruchstelle auf andere Bereiche der Flasche aus. Der Überzug löst sich oberhalb dieser Bruchstellen von dem Glas ab und dehnt sich in dem Maße, in dem das Glas zerbricht, aus und hält die Glasbruchstücke auf beiden Seiten der Bruchlinie zusammen, währenddem der Überdruck vollständig durch die anfänglich ausgebildete Öffnung entweicht. In dieser Weise wird verhindert, daß Glasbruchstücke heftig herumgeschleudert werden, die in der Nähe.befindlichen Personen oder Gegenstände verletzen oder beschädigen können. Bei der normalen Verwendung haftet der Überzug gleichförmig an dem Glassubstrat an, selbst wenn dieses unregelmässig geformt ist, wie z.B. bei mit Buchstaben versehenen Bereichen der Glasflaschen etc. In ähnlicher Weise werden die Hafteigenschaften nicht durch Füllen unter Hitze, durch Waschen mit Laugen oder durch Pasteurisieren beeinträchtigt.When bottles that are under internal overpressure break, the contents of the bottle begin to escape through the opening. At the same time, the sharp tips of the glass pierce the coating at the point of break, so that the overpressure is reduced will. The cracks in the glass layer or the glass break point spread from the break point to other areas the bottle. The coating separates from the glass above these fractures and expands to the extent that the glass breaks, and holds the glass fragments together on both sides of the break line, while the overpressure escapes completely through the opening initially formed. In this way it is prevented that broken glass violently thrown around those in the vicinity Injure or damage people or property. In normal use, the coating adheres uniformly on the glass substrate, even if it is irregularly shaped, such as in areas provided with letters of glass bottles etc. Similarly, the adhesive properties not affected by filling under heat, by washing with lye or by pasteurization.
Erfindungsgemäß werden die Gegenstände daher mit einem elastischen, nicht-spröden, teilweise anhaftenden Überzug versehen, der nach einen mehrstufigen Verfahren hergestellt wird, gemäß dem eine Mischung eines Polyäthylengrundharzes mit einer 'niedrigen, bis zu einer mittleren Dichte mit einem Schmelzindex unterhalb ICO und einer grundmola.ren Viskositätszahl (intrinsic viscosity) von mehr als 0,5 mit einem sauren polymeren Material, wie einen oxydierten Polyolefin oder Wachs, und Po-According to the invention, the objects are therefore provided with an elastic, provided non-brittle, partially adherent coating, which is produced according to a multi-stage process, according to a mixture of a polyethylene base resin with a 'low, up to a medium density with a melt index below ICO and a fundamental viscosity number (intrinsic viscosity) of more than 0.5 with an acidic polymeric material, such as an oxidized polyolefin or wax, and Po-
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lymeren vermischt wird, die äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren oder Anhydride enthalten. Die erhaltene Mischung sollte eine Säurezahl von mindestens 0,5, vorzugsweise unterhalb 20, aufweisen und mindestens 60 Gew.-% des Grundharzes enthalten. Als Polyäthylengrundharze können Homopolymerisate und verschiedene Mischpolymerisate, wie Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisate, und als saure polymere Materialien, insbesondere oxydiertes Polyäthylen und Materialien verwendet werden, die Acrylsäure und/oder Maleinsäureanhydrid enthalten.lymeren is mixed that contain ethylenically unsaturated carboxylic acids or anhydrides. The mixture obtained should be a Have an acid number of at least 0.5, preferably below 20, and contain at least 60% by weight of the base resin. As polyethylene base resins, homopolymers and various copolymers, such as ethylene / vinyl acetate copolymers, and as acidic polymeric materials, particularly oxidized polyethylene and materials that include acrylic acid and / or maleic anhydride.
Die die funktioneilen Gruppen aufweisende Verbindung kann in verschiedener Art und Weise in das Überzugsmaterial eingearbeitet werden, z.B. durch Mischpolymerisation mit einem oder mehreren Monomeren, durch Pfropfpolymerisation auf die polymeren Materialen, durch chemische Veränderung der polymeren Materialien oder durch physikalisches Vermischen eines geeigneten Grundharzes mit einem polymeren Material, das die die funktioneilen Gruppen aufweisende Verbindung enthält, wie z.B. durch Vermischen von Schmelzen oder Pulvern.The compound having the functional groups can be incorporated into the coating material in various ways e.g. by interpolymerization with one or more monomers, by graft polymerization onto the polymer Materials, by chemically changing the polymeric materials or by physically mixing a suitable one Base resin with a polymeric material containing the compound having the functional groups, such as by Mixing melts or powders.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung betrifft diese ein Überzugsmaterial und damit versehene Glasgegenstände, das durch physikalisches Vermischen eines Polyäthylengrundharzes mit mindestens einem sauren polymeren Material, wie einem oxydierten Polyolefin, einem oxydierten Wachs oder einem Polymerisat, das eine äthylenisch ungesättigte Carbonsäure oder ein äthylenisch ungesättiges Säureanhydrid enthält, erhalten wurde. Die Konzentration des Grundharzes in der Mischung aus dem Grundharz und dem sauren polymeren Material sollte mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, betragen. Die relativen Mengen des Grundharzes und des sauren polymeren-Materials sind derart ausgewählt, daß die Säurezahl des gesamten Überzugsmaterials mindestens 0,5 beträgt, wodurch eine angemessene teilweise Haftung des Überzugsmaterials an dem Glas erreicht wird. Damit ein zu starkes Anhaften verhindert wird, sollte die Säurezahl etwa 20 nicht übersteigen, wobei die Sau-According to a preferred embodiment of the invention relates to this is a coating material and glass objects provided therewith, which is produced by physically mixing a polyethylene base resin with at least one acidic polymeric material such as an oxidized polyolefin, an oxidized wax or a Polymer containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid or an ethylenically unsaturated acid anhydride is obtained became. The concentration of the base resin in the mixture of the base resin and the acidic polymeric material should be at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight. The relative amounts of the base resin and the acidic polymeric material are selected such that the acid number of the total Coating material is at least 0.5, whereby adequate partial adhesion of the coating material to the glass is achieved. In order to prevent too strong adhesion, the acid number should not exceed about 20, whereby the
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rezahl vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 15 gehalten werden sollte. Die Säurezahl v/ird nach dem Verfahren bestimmt, das zur Ermittlung der Säurezahl von Fettsäuren verwendet wird und steht für die Menge des Kaliumhydroxyds in Milligramm, das zur Neutralisation von einem Gramm des zu untersuchenden Materials benötigt wird. Die Bestimmung erfolgt durch Titrieren einer alkoholischen Lösung des Materials mit Alkali unter Verwendung von Phenolphthalin als Indikator (ASTM-Verfahren Nr. D198O-67).The number is preferably kept in a range from about 1 to about 15 should be. The acid number is determined by the method used to determine the acid number of fatty acids is and stands for the amount of potassium hydroxide in milligrams that is used to neutralize one gram of the substance to be examined Material is needed. The determination is carried out by titrating an alcoholic solution of the material with Alkali using phenolphthaline as an indicator (ASTM method No. D198O-67).
Das äthylenisch ungesättigte saure Monomere des polymeren Materials kann eine Monocarbonsäure, eine Polycarbonsäure oder ein Säureanhydrid sein, die vorzugsweise 3 bis 8 Kohlenstoffatome pro Molekül aufweisen, oder das Material kann ein Teilester einer Polycarbonsäure oder eine Mischung aus zwei oder mehr der zuvor erwähnten sauren Verbindungen sein. Beispiele für derartige saure Monomere sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Itakonsäure, Vinylsulfonsäure, Maleinsäureanhydrid sowie Monomethyl- und Monoäthyl-Ester von Maleinsäure und Fumarsäure. Das polymere Material kann ein Homopolymerisat oder ein Mischpolymerisat der oben erwähnten Verbindungen mit einem oder mehreren anderen Monomeren, wie niedrig-molekularen a-Olefinen, z.B. Äthylen, Propylen, Buten-1,oder Vinylmonomeren, wie Styrol, Vinylacetat, Estern von Acrylsäure oder Methacrylsäure und ähnlichen Verbindungen sein.The ethylenically unsaturated acidic monomer of the polymeric material can be a monocarboxylic acid, a polycarboxylic acid or an acid anhydride, preferably having 3 to 8 carbon atoms per molecule, or the material can be a partial ester of a polycarboxylic acid or a mixture of two or be more of the aforementioned acidic compounds. Examples of such acidic monomers are acrylic acid, methacrylic acid, Ethacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, Vinyl sulfonic acid, maleic anhydride and monomethyl and monoethyl esters of maleic acid and fumaric acid. The polymer Material can be a homopolymer or a copolymer the above-mentioned compounds with one or more other monomers, such as low molecular weight α-olefins, e.g. Ethylene, propylene, butene-1, or vinyl monomers such as styrene, vinyl acetate, esters of acrylic acid or methacrylic acid and the like Be connections.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendeten polymere Materialien sind Polyacrylsäure und diese enthaltende Mischpolymerisate, wie Äthylen/Acrylsäure-MischpolymeriEate, Äthylen/Methacrylsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Äthacrylsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Crotonsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Fumarsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Maleinsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Itakonsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Vinylsulfonsäure-Mischpolymerisate, Äthylen/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisate , Äthylen/Maleinsäuremonomethylsäureester-Mischpolymerißate, Ä-thylen/Maleinsäuremonoäthylester-Mischpolymerisate,Examples of polymeric materials used in the present invention are polyacrylic acid and copolymers containing it, such as ethylene / acrylic acid copolymers, ethylene / methacrylic acid copolymers, Ethylene / ethacrylic acid copolymers, ethylene / crotonic acid copolymers, ethylene / fumaric acid copolymers, Ethylene / maleic acid copolymers, ethylene / itaconic acid copolymers, ethylene / vinylsulfonic acid copolymers, Ethylene / maleic anhydride copolymers, ethylene / maleic acid monomethyl ester copolymers, Ethylene / maleic acid monoethyl ester copolymers,
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Äthylen/Ftunarsäuremonomethylester-Mischpolymerisate und Äthylcn/Fumarsäuremonoäthylester-Mischpolymerisate. Beispiele für erfindungsgemäß verwendete Materialien dieser Art sind ferner die Mischpolymerisate von niedrig-molekularen a-01efinen, die von Äthylen verschieden sind und 3 tis 6 Kohlenstoff atome im Molekül aufweisen mit irgendwelchen sauren Monomeren der oben beschriebenen Art, z.B. Mischpolymerisate, die Propylen, Buten-1, 3-Methylbuten-i oder 4—Methylpenten-1 enthalten. Andere Beispiele für geeignete Mischpolymerisate sind Terpolymerisate von zwei verschiedenen a*-Olefinen und einem der oben erwähnten sauren Monomeren als auch Terpolymerisate eines oc-Olefins mit einem der oben erwähnten sauren Monomeren und einer Vinylverbindung, wie Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylalkohol, Vinylether, Vinylfluorid und ähnlichen Verbindungen.Ethylene / monomethyl fumarate copolymers and monoethyl ethylene / fumarate copolymers. Examples of materials of this type used according to the invention are also given the copolymers of low molecular weight α-01efinen, which are different from ethylene and 3 to 6 carbon atoms in the Molecule with any acidic monomers of the type described above, e.g. copolymers containing propylene, butene-1, Contain 3-methylbutene-i or 4-methylpentene-1. Other examples suitable copolymers are terpolymers of two different a * -olefins and one of the abovementioned acidic monomers as well as terpolymers of an oc-olefin with one of the acidic monomers mentioned above and a vinyl compound, such as vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl ether, vinyl fluoride and the like.
Die oben angegebenen Verbindungen sowie die Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt, so daß darauf im folgenden nicht weiter eingegangen wird.The compounds given above and the processes for their preparation are known, so that not in the following will be discussed further.
Das Polyäthylengrundharz, mit dem die genannten sauren polymeren Materialien vermischt v/erden, sollte ein Material sein, das eine erhebliche Menge von kurzen Seitenketten neben langen Seitenketten aufweist, so daß es elastisch wird und eine hohe Dehnung und eine große Zugfestigkeit beim Bruch besitzt. Dieses Harz kann ein Homopolymerisat oder ein Mischpolymerisat von Äthylen mit mindestens einem anderen Comonomeren, das weitere kurze Seitenketten an der Hauptpolymerisatkette ergibt, sein. Beispiele geeigneter Comonomerer sind von Äthylen verschiedene a-01efine, z.B. Propylen, Buten-1, 3-Methylbuten-1, 4—Methylpenten-1, Vinylverbindungen, wie Styrol, Vinylester Vinyläther, Vinylchlorid, Vinylfluorid und Vinylalkohole, Vinyl idenverbindungen, wie Vinylidenchlorid oder Vinylidenfluorid, Ester, wie z.B. Äthyl- oder Vinjrlester von Acrylsäure, Methacrylsäure, substituierte Methacrylsäure, Crotonsäure, Ilakonsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure, Acrylnitril, Fumar- ' säuredinitril, Acrylamide, Vinylencarbonat, Kohlenmonoxyd undThe polyethylene base resin with which the aforementioned acidic polymeric materials are mixed should be a material which has a significant amount of short side chains in addition to long side chains, so that it becomes elastic and high Has elongation and great tensile strength at break. This resin can be a homopolymer or a copolymer of ethylene with at least one other comonomer, which results in further short side chains on the main polymer chain, be. Examples of suitable comonomers are other than ethylene α-01efine, e.g. propylene, butene-1, 3-methylbutene-1, 4 — methylpentene-1, vinyl compounds such as styrene, vinyl esters Vinyl ethers, vinyl chloride, vinyl fluoride and vinyl alcohols, vinylidene compounds such as vinylidene chloride or vinylidene fluoride, Esters, such as ethyl or vinyl esters of acrylic acid, Methacrylic acid, substituted methacrylic acid, crotonic acid, ilaconic acid, maleic acid or fumaric acid, acrylonitrile, fumaric acid acid dinitrile, acrylamides, vinylene carbonate, carbon monoxide and
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andere ähnliche Verbindungen. Der Comonomerengehalt dieses Grundharzes sollte relativ niedrig, im allgemeinen unterhalb etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 7 Gew.-%, liegen, damit sichergestellt ist, daß das Harz nicht zu kautschukartig wird und die Zugfestigkeit beim Bruch und die maximale Dehnung oberhalb der unteren Grenzen von etwa 70,3 kg/cm2 (1000 psi) bzw. etwa 200 % liegen. Im Fall von Comonomeren mit geringem Molekülarvolumen, wie Kohlenmonoxyd, Vinylfluorid, Vinylidenfluorid und Vinylalkohol kann die breite obere Grenze auf etwa 50 Gew.-% erhöht werden. Durch Steigerung des Comonomerengehaltes von 0 % auf den maximal möglichen Wert, wird eine entsprechende Steigerung der Klarheit des Grundharzes erreicht, die sich von einem undurchsichtigen Zustand bis zu einem wesentlichen klaren Zustand erstreckt. Weiterhin führt eine derartige Steigerung im allgemeinen zu einer entsprechenden Erniedrigung des Schmelzpunktes und demzufolge der Temperatur, die bei dem sich anschließenden Aufbringen des Überzugsmaterials auf das Glassubstrat erforderlich ist. Somit führt die Einarbeitung eines Comonomeren in das Polyäthylengrundharz zu einer Verringerung oder Verhinderung einer Zerstörung des Überzugsmaterials als Folge übermässig hoher Behandlungstemperaturen. Der Comonomerengehalt erstreckt sich je nachdem in Abhängigkeit von den besonderen Eigenschaften, die der zu erzielende Überzug aufweisen soll und wird auch durch andere Variable, wie die Art des Comonomeren, die Zusammensetzung des sauren polymeren Materials und den Prozentsatz dieses sauren polymeren Materials in der Mischung beeinflußt. Erfindungsgemäß ist ein Random-Mischpolymerisat aus ,Äthylen und Vinylacetat, dessen Vinylacetatgehalt zwischen etwa 2 und etwa 7 Gew.-%, bezogen auf das Grundharz, liegt, besonders (geeignet.other similar compounds. The comonomer content of this base resin should be relatively low, generally below about 20% by weight, preferably in a range from about 2 to about 7% by weight, in order to ensure that the resin does not become too rubbery and the tensile strength at Breakage and maximum elongation are above the lower limits of about 70.3 kg / cm 2 (1000 psi) and about 200 %, respectively. In the case of low molecular volume comonomers such as carbon monoxide, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and vinyl alcohol, the broad upper limit can be increased to about 50% by weight. By increasing the comonomer content from 0 % to the maximum possible value, a corresponding increase in the clarity of the base resin is achieved, which extends from an opaque state to a substantially clear state. Furthermore, such an increase generally leads to a corresponding lowering of the melting point and, consequently, of the temperature which is required for the subsequent application of the coating material to the glass substrate. Thus, the incorporation of a comonomer into the polyethylene base resin reduces or prevents destruction of the coating material as a result of excessively high treatment temperatures. The comonomer content extends as a function of the particular properties which the coating to be achieved is to have and is also influenced by other variables such as the type of comonomer, the composition of the acidic polymeric material and the percentage of this acidic polymeric material in the mixture . According to the invention is a random copolymer of, ethylene and vinyl acetate whose vinyl acetate content between about 2 and about 7 wt .-%, based on the base resin, is particularly (suitable.
Ein Erfordernis der oben erwähnten Polyäthylenharze besteht darin, daß deren Schmelzindex,bestimmt gemäß dem ASTM-Verfahren Hr. D-1238i 100 nicht übersteigt und vorzugsweise unterhalb etwa 10 liegt. Weiterhin sollte die Dichte des Materials,A requirement of the above-mentioned polyethylene resins is that their melt index is determined according to the ASTM method Mr. D-1238i does not exceed 100 and preferably below is about 10. Furthermore, the density of the material,
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■bestimmt gemäß dem ASTM-Verfahren Nr. D-1505, nicht höher liegen als etwa 0,94-5 und wird vorzugsweise zwischen etwa 0,915 und etwa 0,930 gehalten. Drittens sollte die grundmolare Viskositätszahl (intrinsic viscosity) dieses Materials mindestens 0,5 dl/g, bestdSm^gemal^Sem/ASTM-Verfahren D-1601 (oc-Chlornaphthalin bei 125°C) betragen und wird vorzugsweise zwischen etwa 0,65 und etwa 0,90 dl/g gehalten. Wenn diese drei Kriterien gleichzeitig eingehalten werden, zeigt das Grundharz eine hohe Elastizität und Zähigkeit, was sich durch eine Zugfestigkeit beim Bruch von mindstens 70,3 kg/cm (1000 psi) (bestimmt gemäß dem ASTM-Verfahren Nr. D-638) und eine höchste Dehnung von mindestens 200 % (bestimmt gemäß dem ASTM-Verfahren Nr. D-638 bei 50,8 cm/Minute (20 inches per minute) ) manifestiert.■ determined according to ASTM method No. D-1505, not higher than about 0.94-5 and is preferably between about 0.915 and held about 0.930. Third, the intrinsic viscosity of this material should be at least 0.5 dl / g, best according to Sem / ASTM method D-1601 (oc-chloronaphthalene at 125 ° C) and is preferably kept between about 0.65 and about 0.90 dl / g. If these three criteria are adhered to at the same time, the base resin shows a high elasticity and toughness, which is reflected in a tensile strength at breakage of at least 70.3 kg / cm (1000 psi) (determined according to ASTM method No. D-638) and a highest elongation of at least 200% (determined according to ASTM method No. D-638 at 20 inches per minute).
Die erfindungsgemäß verwendeten Pc"^athylengrundharze können unter Anwendung irgendwelcher üblicher Verfahrensweisen, z.B. der in der US-Patentschrift 3 293 233 beschriebenen, bei Drücken von etwa 1000 Atmosphären bis etwa 3000 Atmosphären und Temperaturen im Bereich von etwa 900C bis etwa 3000C in Gegenwart von Peroxydkatalysatoren hergestellt werden. Die Reaktion wird normalerweise unter Anwendung eines relativ engen Temperaturbereiches innerhalb des oben angegebenen breiten Bereiches der Betriebstemperaturen durchgeführt.The Pc used in the invention "^ athylengrundharze any conventional procedures, for example, can be described in the US Patent 3,293,233, at pressures of about 1000 atmospheres to about 3000 atmospheres and temperatures in the range of about 90 0 C to about 300 0 C using in the presence of peroxide catalysts The reaction is normally carried out using a relatively narrow temperature range within the broad operating temperature range set forth above.
Dann werden unter Bedingungen, die sicherstellen, daß das saure polymere Material im wesentlichen gleichförmig in der Mischung dispergiert wird, entsprechende Mengen des Polyäthylengrundharzes mit dem sauren polymeren Material vermischt. Hierbei können übliche Verfahren, wie das Vermischen von Schmelzen oder Pulvern oder eine Kombination dieser beiden Verfahren, angewandt werden. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das saure polymere Material dadurch in den Überzug einzuarbeiten, daß man es in Form einer dünnen Schicht auf die Oberfläche von Polyäthylengrundharz-Teilchen abscheidet, indem man z.B. das in Teilchenform vorliegende· Polyäthylengrundharz mit dem sauren polymeren Material imprägniert, das in einem geeigneten Lösungs-Then under conditions which ensure that the acidic polymeric material is substantially uniform in the mixture is dispersed, appropriate amounts of the polyethylene base resin mixed with the acidic polymeric material. Here Conventional methods such as mixing melts or powders or a combination of these two methods can be used will. It is also within the scope of the invention to incorporate the acidic polymeric material into the coating by it in the form of a thin layer on the surface of polyethylene base resin particles deposited, for example, by mixing the polyethylene base resin, which is in particle form, with the acidic impregnated polymeric material, which in a suitable solution
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mittel gelöst ist, worauf man das Material zur Entfernung des Lösungsmittels trocknet.medium is dissolved, whereupon the material is dried to remove the solvent.
Eine "besonders "bevorzugte Ausführungsforni der Erfindung umfasst einen Überzug, der durch Vermischen der pulverförmigen Bestandteile während ausreichender Zeit in einer bekannten Einrichtung erhalten wurde, die zur Ausbildung einer gleichförmigen Mischung des Überzugsmaterials geeignet ist. Nach der Auftragung des Überzugsmaterials auf die Oberfläche der Glasgegenstände, gefolgt von einer Härtungsstufe, haftet der erhaltene Überzug besonders gut an den Stellen an, auf denen Teilchen auf der Glasoberfläche abgeschieden wurden, die das saure polymere Material enthalten, während in den Bereichen, in denen Teilchen aus Polyäthylengrundharz auf die Glasoberfläche abgeschieden wurden, mit erheblich geringerer Festigkeit anhaften. In dieser Weise erhält man einen Überzug, der gleichförmig, jedoch punktartig an der Glasoberfläche anhaftet und der sich beim Zerbrechen des Glases in definierter Weise von diesem löst, wodurch der Glasgegenstand "splittersicher" wird.Comprises a "particularly" preferred embodiment of the invention a coating made by mixing the powdery ingredients has been obtained for a sufficient time in a known device necessary for the formation of a uniform Mixture of the coating material is suitable. After applying the coating material to the surface of the glass objects, followed by a curing step, the resulting coating adheres particularly good at the places where particles have been deposited on the glass surface, which the acidic polymer Contain material while in the areas where particles of polyethylene base resin are deposited on the glass surface adhere with considerably less strength. In this way a coating is obtained that is uniform but punctiform adheres to the glass surface and which separates from the glass in a defined manner when the glass breaks, whereby the glass object becomes "shatterproof".
Obwohl es zur Erzielung der "Splittcroicherheit" nicht von Bedeutung ist, ob die Haftstellen des Überzugs an dem Glas gleichförmig in Clusters vorliegen, wie man sie mit Pulvermischungen erzielt, wobei jedes saure Polymerisatteilchen einen derartigen Cluster ausbildet, oder ungleichförmig nicht in Clustern angeordnet sind, wie man es durch Aufbringen eines Überzugsmaterials, das durch Schmelzvermischung erhalten wurde, auf das Glassubstrat erreicht, ergibt sich ein deutlicher Vorteil gegenüber Überzügen, die durch Vermischen von Pulvern erhalten wurden, dadurch, daß die Menge des sauren polymeren Materials für einen gegebenen Grad des Anhaftens vermindert werden kann. Dies trifft insbesondere für Mischungen zu, die das saure polymere Material in einer geringeren Teilchengröße enthalten, als das Polyäthylengrundharz. Somit sollte die bevorzugte Säuresahl des Überzugsmaterials, wenn dieses nach einem Pulver-Ei Bettverfahren erhalten wird, in einem Bereich von etwa 1 bis 9 liegen.Although it is not important to achieve "split crochet" security is whether the adhesion sites of the coating to the glass are uniformly in clusters, as seen with powder mixtures achieved, with each acidic polymer particle forming such a cluster, or non-uniformly in clusters are arranged, as it can be done by applying a coating material, that was obtained by melt blending, achieved on the glass substrate, there is a clear advantage over Coatings obtained by mixing powders in that the amount of acidic polymeric material can be decreased for a given degree of adhesion. This is especially true for mixtures containing the acidic polymer Contains material in a smaller particle size than the polyethylene base resin. Thus, the preferred acid grade should be of the coating material, when obtained by a powder-egg bed process, in a range from about 1 to 9 lie.
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Gewünschtenfalls können verschiedene Farbstoffe, Pigmente und/ oder Füllstoffe in die Mischungen eingearbeitet werden, um gewisse Färb- und/oder Oberflächen-Effekte zu erzielen. Z.B. kann bei Überzugsmaterialien, die durch Verschmelzen vermischt wurden, der Farbstoff dadurch zugesetzt v/erden, daß man zunächst ein Farbstoffkonzentrat herstellt, z.B. eine Mischung aus trockenen Pigmenten und/oder Farbstoffen mit einem geeigneten Trägermaterial, wie einem Polyäthylen, mit relativ hohem Schmelzindex von z.B. 20. Anschließend wird eine geringe Menge des hergestellten Konzentrats durch Verschmelzen mit der Überzugsmischung vermischt, extrudiert, vermählen und auf eine geeignete Teilchengröße gesiebt. Im Fall von Pulvermischungen kann das Färbemittel in der oben beschriebenen Weise vor dem Vermischen zu jedem der Bestandteile zugesetzt werden. Andererseits können die Pigmente und/oder Farbstoffe direkt in trockener Form, in Form einer Paste, einer kolloidalen Dispersion in Mineralöl oder Wasser oder als Farbstofflösung zu der Mischung zugesetzt und anschließend vorzugsweise unter Anwendung von Hochenergie-Mischeinrichtungen eingemischt werden. Hierbei können Mischeinrichtungen, wie Henshel-Mischer, Gegenstrommischer oder Kugelmühlen verwendet werden.If desired, various dyes, pigments and / or fillers are incorporated into the mixtures in order to achieve certain coloring and / or surface effects. E.g. can in the case of coating materials which have been mixed by fusing, the dye is added by first adding produces a dye concentrate, e.g. a mixture of dry pigments and / or dyes with a suitable one Carrier material, such as a polyethylene, with a relatively high melt index of e.g. 20. Then a small amount of the concentrate produced by fusing it with the coating mixture mixed, extruded, milled and on a suitable Particle size sieved. In the case of powder mixtures, the colorant can be used in the manner described above before Mix to be added to each of the ingredients. On the other hand, the pigments and / or dyes can be used directly in dry form, in the form of a paste, a colloidal dispersion in mineral oil or water or as a dye solution to the Mixture added and then mixed in, preferably using high-energy mixing devices. Mixing devices such as Henshel mixers, countercurrent mixers or ball mills can be used.
Die Teilchengröße des schließlich erhaltenen Überzugs, der unter Anwendung irgendeines der üblichen Pulverauftragungεverfahren aufgebracht wird, sollte im allgemeinen zwischen etwa 0,062 mm bis etwa 0,69 mm (25 mesh bis 250 mesh Tyler screen), vorzugsweise zwischen etwa 0,188 mm und etwa 0,4-2 mm (35 bis 70 mesh) liegen. Daher ist ein Mahlverfahren unter Anwendung üblicher Methoden mit Hilfe von Scher- und Schlag-Wirkung entfaltenden Vorrichtungen und anschließendes Sieben des vermahlenen Materials erforderlich, um ein Endüberzugsmaterial mit gewünschter Teilchengröße zu erhalten. Diese Verfahrensraaßnahmen können vor oder nach dem Vermischen der Bestandteile des Überzugsmaterials durchgeführt werden.The particle size of the final coating obtained using any of the conventional powder application methods applied should generally be between about 0.062 mm to about 0.69 mm (25 mesh to 250 mesh Tyler screen), preferably between about 0.188 mm and about 0.4-2 mm (35 to 70 mesh). Therefore, a grinding process is used conventional methods with the help of devices developing shear and impact effects and subsequent sieving of the ground Materials required to have a final coating material to obtain desired particle size. These procedural measures can be carried out before or after the components of the coating material are mixed.
Das schließlich erhaltene Endüberzugsmaterial wird dann unterThe final coating material finally obtained is then under
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Anwendung irgendeines "bekannten Auftragungsverfahrens auf das Glassubstrat aufgebracht, z.B. durch Emulsionsauftragung, Sprühauf tragung, elektrostatische Auftragung und Wirbelbettauftragung. Nachdem Aufbringen wird der Überzug unter den dafür erforderlichen Bedingungen gehärtet. Gleichgültig, welche Verfahren man zur Auftragung des Überzugsmaterials auf das Glassubstrat verwendet, sollten die Bedingungen derart ausgewählt werden, daß dabei lediglich eine relativ dünne Schicht des elastischen Überzugs aufgebracht wird. Im allgemeinen beträgt die, Überzugsdicke etwa 5 bis etwa 90 % der Dicke des GlasSubstrats, wobei der bevorzugte Bereich sich-von etwa 5 bis etwa 50 % erstreckt. Die minimale Überzugsdicke sollte mindestens 0,005 cm (0,002 inches) betragen.Any "known application method" is applied to the glass substrate, for example by emulsion application, spray application, electrostatic application and fluidized bed application. After application, the coating is cured under the necessary conditions Conditions are selected such that only a relatively thin layer of the resilient coating is applied, generally the coating thickness is about 5 to about 90 percent of the thickness of the glass substrate, the preferred range being from about 5 to about 50 percent. The minimum coating thickness should be at least 0.005 cm (0.002 inches).
In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, die Schmierfähigkeit des Überzugs zu steigern. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß man den überzogenen Gegenstand mit einem sehr dünnen Endüberzug aus einem geeigneten Material versieht oder ein Schmiermittel direkt in das Überzugsmaterial einarbeitet, wobei man Verfahren verwendet, wie sie oben zum Einarbeiten von Farbstoffen, Pigmenten oder Füllstoffen beschrieben wurden.In certain cases it may be desirable to increase the lubricity of the coating. This can be achieved, for example be that the coated article is provided with a very thin final coating of a suitable material or a Lubricant incorporated directly into the coating material using methods such as those described above for incorporating Dyes, pigments or fillers have been described.
Beispiele für erfindungsgemäß überzogene Glasgegenstände umfassen Behälter, wie Flaschen und Gläser, Glühlampenkolben, Blitzbirnenkolben, Fernsehbildröhren, Verbund-Sicherheits-Glas u. dgl.Examples of coated glass articles according to the invention include Containers such as bottles and glasses, incandescent light bulbs, flash bulbs, television picture tubes, laminated safety glass and the like
Zur v/eiteren Erläuterung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen, bei denen handelsübliche Getränkeflaschen mit verschiedenen teilchenförmigen Materialien überzogen wurden, wobei ein Wirbelbettauftragungsverfahren angewandt wurde. In allen Fällen wurden die Überzugsniaterialien vor dem Einbringen in die Wirbelkammer, die mit Einrichtungen zum Einfüliren eines verwirbelnden Gases mit relativ niedriger Oberflächengeschwindigkeit versehen war, wodurch ein dichtes, nicht-turbulentes Wirbelbett erreicht wurde, auf eine Teilchengröße von ' 0,4-2 mm ($5 mesh Tyler screen) zerkleinert und gesiebt. DannThe following examples, in which commercially available beverage bottles have been coated with various particulate materials, using a fluidized bed application process. In all cases the coating materials were removed prior to placement in the swirl chamber, which is equipped with facilities for filling a swirling gas with a relatively low superficial velocity was provided, whereby a dense, non-turbulent fluidized bed was achieved, to a particle size of ' 0.4-2 mm ($ 5 mesh Tyler screen) crushed and sieved. then
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wurden Getränkeflaschen mit einer durchschnittlichen Wandstärke von etwa 0,229 cm (0,090 inches), die von der Thatcher Glass Manufacturing Company erhalten wurden, auf eine Temperatur im Bereich von etwa 218 bis etwa 246°C (425 bis 4-750F) vorerhitzt, dann während 2 bis 5 Sekunden in das Wirbelbett eingebracht, in dem sie mit Überzügen mit Dicken von etwa 0,015 cm bis etwa 0,041 cm (0,006 bis 0,016 inches) versehen wurden und dann während 4 bis 6 Minuten in einem Härtungsofen bei Temperaturen zwischen etwa 218 bis etwa 2460C (425 bis 475°F) gehärtet,beverage bottles were (0.090 inches), which were obtained from Thatcher Glass Manufacturing Company, preheated with an average wall thickness of about 0.229 cm to a temperature in the range of about 218 to about 246 ° C (425 to 4-75 0 F), then are introduced into the fluidized bed for 2 to 5 seconds by coating them with thicknesses of about 0.015 cm to about 0.041 cm (0.006 to 0.016 inches) and then for 4 to 6 minutes in a curing oven at temperatures between about 218 to about 246 0 C (425 to 475 ° F) hardened,
worauf sie vor der Untersuchung mindestens 24 Stunden abgekühlt wurden. Die überzogenen Flaschen wurden dann hinsichtlich des Aussehens der Oberfläche und des Anhaftens des Überzugs an dem Glas untersucht. Das Aussehen der Oberfläche wurde mit "schlecht" oder "gut" bewertet, wobei eine "schlechte" Bewertung dann vergeben wurde, wenr der Überzug Flecken und Blasen aufwies. Hinsichtlich der Haftungsuntersuchung wurden die Proben mit Zahlen von 1 bis 5 bewertetr die sich wie folgt ergaben:whereupon they were allowed to cool for at least 24 hours prior to examination. The coated bottles were then examined for surface appearance and adhesion of the coating to the glass. The appearance of the surface was rated "poor" or "good", with a "poor" rating being given if the coating had stains and blisters. With respect to the adhesion study, the samples were rated r are numbers from 1 to 5, the surrendered as follows:
1. Überzug leicht abziehbar - glatte innere Oberfläche des Überzugs1. Cover easily removable - smooth inner surface of the Coating
2. Überzug schwer abziehbar - rauhe innere Oberfläche2. Cover difficult to peel off - rough inner surface
3. Überzug splittert ab, lässt sich nicht abziehen3. Coating splinters, cannot be peeled off
4. Überzug splittert nur schwer ab4. The coating is difficult to chip off
5. Überzug splittert nur sehr schwer ab.5. The coating is very difficult to chip off.
Die Flaschen wurden dann mit kohlensäurehaltigem V/asser auf einen Überdruck von etwa 4,57 atü (65 psig) gebracht, verschlossen und hinsichtlich der "Splittersicherheit" untersucht. Diese Untersuchungen erfolgten unter Verwendung eines Behälters, der einen quadratischen Betonboden mit den Abmessungen 1,31 *<■ 1,31 m (4x4 foot), durchsichtige Kunststoffwände (Lucit) mit einer Höhe von 1,31 m (4 feet) und einen durchsichtigen Deckel aus dem gleichen Material mit einer zentralen öffnung umfaßte,.die einen so großen Durchmesser aufwies, daß man die zu untersuchenden Flaschen durch die Öffnung auf den Beton-The bottles were then pressurized to about 4.57 atmospheres (65 psig) with carbonated water, sealed, and examined for "splinter resistance". These tests were performed using a container that had a square concrete floor measuring 1.31 * <■ 1.31 m (4x4 feet), clear plastic walls (Lucit) with a height of 1.31 m (4 feet) and a clear one Cover made of the same material with a central opening, which had such a large diameter that the bottles to be examined could be pushed through the opening onto the concrete
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boden fallen. 3uesen konnte. Die "Splittersicherheit" wurde gemäß der im folgenden angegebenen Definitionen mit schlecht, mittel, gut und ausgezeichnet bewertet:fall to the ground. 3uesen could. The "splinter security" was according to of the definitions given below as poor, medium, good and excellent:
schlecht - die Flasche zerbricht in mindestens 3 bis 4 Stücke, wobei der obere Teil der Flasche zerbricht und die glatten Teile der Flaac he wegfliegen können;bad - the bottle breaks into at least 3 to 4 pieces, whereby the top of the bottle breaks and the smooth parts of the bottle can fly away;
mittel - in gewissen Fällen zerbricht die Flasche in 3 bis 4 Stücke, wobei sie in anderen Fällen die Form behält und die Längsachse der Flasche einen Riß aufweist;medium - in certain cases the bottle will break into 3 to 4 pieces, in other cases it will keep its shape and the longitudinal axis of the bottle has a crack;
gut - die Flasche behält die Form, wobei alle Stücke zusammenbleiben, obwohl sich eine Bruchnaht über 3/4-der Flasche erstrecken kann;good - the bottle keeps its shape, keeping all the pieces together, although a break seam may extend across 3/4 of the bottle;
ausge- die Flasche behält ihre Form, wobei lediglich unten ein Bruch vorliegt, aus dem der Druck entweicht und wobei keine Rißbildung eintritt.The bottle retains its shape, with only a break at the bottom, from which the pressure escapes and no cracking occurs.
Diese Vergleichsbeispiele erläutern die Auswirkung der Säurezahl unddes Gehaltes des Grundharzes des Überzugsmaterials auf das Aussehen, die Haftung und die Splittersicherheit. Als Polyäthylengrundharz wurde ein Random-Mischpolymerisat aus 97 Gew.-% Äthylen und 3 Gew.-% Vinylacetat mit einer Dichte von 0,924, einem Schmelzindex von 0,9, einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,84, einer Zugfestigkeit beim Bruch von etwa 134 kg/cm (19ΟΟ psi) und einer Höchstdehnung von 620 % verwendet. Als saures polymeres Material wurde ein Mischpolymerisat aus 6 Gew.-% Acrylsäiire und 94 Gew.-% Äthylen mit einer Säurezahl von 46,7 eingesetzt. Es wurden Pulvermischungen hergestellt, die 5, 10, 15 und 20 Gew.-% des Äthylen/AcrylSäure-Polymerisats enthielten und die Flaschen wurden mit diesen Mischungen als auch mit 100 %-igem Polyäthylengrundharz und 100 % Äthylen/Acrylsäure-Polymerisat überzogen. In der folgenden Tabelle I sind die bei diesen Untersuchungen erhaltenen experimentellen' Werte angegeben.These comparative examples explain the effect of the acid number and the content of the base resin of the coating material on the appearance, the adhesion and the splinter resistance. A random copolymer of 97% by weight ethylene and 3% by weight vinyl acetate with a density of 0.924, a melt index of 0.9, an intrinsic viscosity of 0.84, a tensile strength at break of about 134 kg was used as the polyethylene base resin / cm (19ΟΟ psi) and a maximum elongation of 620 % . A copolymer of 6% by weight acrylic acid and 94% by weight ethylene with an acid number of 46.7 was used as the acidic polymeric material. Powder mixtures were prepared which contained 5, 10, 15 and 20% by weight of the ethylene / acrylic acid polymer and the bottles were coated with these mixtures as well as with 100% polyethylene base resin and 100% ethylene / acrylic acid polymer. The experimental values obtained in these investigations are given in Table I below.
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- 14 Tabelle I- 14 Table I.
Nr.Ex.
No.
harz
Gew.-%Reason-
resin
Wt%
lymerisat
Gew.-% sour butt
lymerisat
Weight %
ZahlAcid-
number
sicherheitSplinter
safety
zeichnetout
draws
zeichnetout
draws
Unter Anwendung des in den Beispielen 1 "bis 5 verwendeten Grundharzes wurden Pulvermischungen hergestellt, "bei denen ein Äthylen/Acrylsäui'e-Mischpolymerisat reit einem Acryl säure gehalt von 15 Gew.-% verwendet wurde. Bei dem Beispiel 7 "bestand die Mischung aus 99 Gew.-% des Grundharzes und 1 Gew.-% des Acrylsäuremischpolyinerisats, während im Beispiel 8 diese Gewichtsprozentsätze 96 "bzw. 4 betrugen. Die erhaltenen experimentellen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.Using the base resin used in Examples 1-5 Powder mixtures were produced, "in which an ethylene / acrylic acid copolymer An acrylic acid content of 15% by weight was used. Example 7 "passed the mix from 99% by weight of the base resin and 1% by weight of the acrylic acid copolymer, while in Example 8 these weight percentages were 96 "and 4, respectively. The experimental results obtained Results are summarized in Table II below.
Fr.Ex.
Fr.
harz
Gew.-%reason
resin
Wt%
lymerisat
Gew.-%sour butt
lymerisat
Wt%
ZahlAcid-
number
sicherheitSplinter
safety
zeichnetout
draws
i Well
i
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Es wurden Flaschen mit einer Mischung aiis 96 Gew.-% des in den vorhergehenden Beispielen verwendeten Grundharzes und 4 Gew.- % eines Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisats überzogen, das eine Acrylsäurekonzentration von 20 Gew.-% aufwies.Bottles with a mixture of 96% by weight of the previous examples used base resin and 4% by weight of an ethylene / acrylic acid copolymer coated, the one Acrylic acid concentration of 20 wt .-%.
Die Säurezahl der erhaltenen Mischung betrug 6,22. Die anschließende Untersuchung der Flaschen, die mit der Pulvermischung überzogen worden waren, ergab ein "gutes" Aussehen, eine "gute" Splittersicherheit und eine Haftungs-Bewertung von 4-.The acid number of the mixture obtained was 6.22. The subsequent Examination of the bottles that had been coated with the powder mixture found a "good" appearance, one "good" splinter resistance and a liability rating of 4-.
Es wurde eine Mischung hergestellt, die 90 Gew.-% des Äthylen/ Vinylacetat-Grundharzes der Beispiele 1 bis 5 und 10 Gew.-% eines Styrol/Methacrylsäure-Polymerisats enthielt, das 7 Gew.-% Methacrylsäure umfasste. Die Säurezahl der Mischung betrug 4,6. Die Untersuchung der mit diesem Material überzogenen Flaschen zeigte, daß die überzüge zu einer guten Splittersicherheit führten, eine Haftungsbewertung von 2 ergaben und ein gutes Aussehen der Oberfläche aufwiesen.A mixture was produced which contained 90% by weight of the ethylene / Vinyl acetate base resin of Examples 1 to 5 and 10% by weight of one Styrene / methacrylic acid polymer containing 7 wt .-% Methacrylic acid included. The acid number of the mixture was 4.6. The examination of the bottles coated with this material showed that the coatings resulted in good splinter resistance, gave an adhesion rating of 2 and a had a good surface appearance.
Das bei den Beispielen 1 bis 5 verwendete Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisatgrundharz wurde in einem Gewichtsverhältnis von 99 ϊ 1 mit einem Äthylen/Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat (1:1 Molverhältnis von Äthylen und Maleinsäureanhydrid) vermischt, wobei sich eine Mischung mit einer Säurezahl von 8,9 ergab.The ethylene / vinyl acetate copolymer base resin used in Examples 1 to 5 was in a weight ratio of 99 ϊ 1 with an ethylene / maleic anhydride copolymer (1: 1 molar ratio of ethylene and maleic anhydride) mixed, resulting in a mixture with an acid number of 8.9 resulted.
Eine weitere Mischung wurde in gleicher Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß man als saures Mischpolymerisat ein Äthylen/Maleinsäure-Mischpolymerisat (Molverhältnis 1:1) verwendete, was zu einem Säurewert von 7*8 führte. Die Untersuchung der mit diesen Materialien überzogenen Flaschen ergab eine verbesserte Haftung und ein besseres Aussehen der Oberfläche dieser überzüge im Vergleich zu Überzügen, die aus 100 % des Grundharzes hergestellt wurden. Die Splittersicherheit war ausge-Another mixture was prepared in the same way, with the difference that the acidic copolymer used was an ethylene / maleic acid copolymer (Molar ratio 1: 1) was used, resulting in an acid value of 7 * 8. The investigation of the bottles coated with these materials resulted in improved adhesion and a better surface appearance coatings compared to coatings made from 100% of the base resin. The splinter protection was excellent
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zeichnet.draws.
Diese Vergleichsbeispiele zeigen die Wirkung der Säurezahl auf die Haftung des Überzugs, wobei als Grundharz ein Äthylenhomopolymerisat mit einem Schmelzindex von 1,0, einer Dichte von 0,921, einer Zugfestigkeit beim Bruch von etwa 127 kg/cm2 (1800 psi), einer maximalen Dehnung von 500 % und einer grundmolarenThese comparative examples show the effect of the acid number on the adhesion of the coating, the base resin being an ethylene homopolymer with a melt index of 1.0, a density of 0.921, a tensile strength at break of about 127 kg / cm 2 (1800 psi), a maximum elongation of 500 % and a basal molar
sowohl Viskositätszahl von 0,83 verwendet wurde. Es wurden Flaschen / mit dem Grundharz als auch mit einer Pulvermischung aus 90 Gew,- % des Äthylenhomopolymerisats mit 10 Gew.-% eines oxydierten Polyäthylens mit einer Säurezahl von etwa 15 (American Cyanamid AC-629), wobei man eine Mischung mit einer Säurezahl von etwa 1,5 erhielt, überzogen. Die Vοrgleichsuntersuchungen zeigten, daß der kein oxydiertes Polyolefin enthaltende Überzug eine schlechte Haftung (Bewertung 1) und ein schlechtes Aussehen der Oberfläche, insbesondere am Unterteil und den beschrifteten Bereichen der Flaschen aufwies, während die Überzugsmischung gleichförmig (Bewertung 2) anhaftet, ein gutes Aussehen der Oberfläche herbeiführt und eine mittlere Splittersicherheit entfaltet.both viscosity number of 0.83 was used. There are bottles / with the base resin as well as with a powder mixture of 90 wt, -% of Äthylenhomopolymerisats with 10 wt -.% Of an oxidized polyethylene having an acid number of about 15 (American Cyanamid AC-629) to obtain a mixture having an acid number of about 1.5 received, coated. The comparative tests showed that the coating containing no oxidized polyolefin had poor adhesion (rating 1) and a poor surface appearance, particularly on the base and the labeled areas of the bottles, while the coating mixture adhered uniformly (rating 2), a good appearance Surface and develops a medium protection against splintering.
Bei diesem Beispiel wurde eine durch Schmelzen erhaltene Mischung aus 1 Gew.-% Polyacrylsäure und 99 Gew.-% eines Äthylen/ Vinylacetat-Mischpolymerisats hergestellt. Das Mischpolymerisat enthielt 5 Gew.-% Vinylacetat, besaß eine Dichte von etwa 0,926, einen Schmelzindex von etwa 20, eine grundmolare Viskositäts-In this example, a mixture obtained by melting of 1% by weight of polyacrylic acid and 99% by weight of an ethylene / Vinyl acetate copolymer produced. The copolymer contained 5% by weight vinyl acetate, had a density of about 0.926, a melt index of about 20, an intrinsic viscosity
zahl von etwa 0,8 dl/g, eine Zugfestigkeit von etwa 123 kg/cm (175Ο psi) und eine maximale Dehnung von 720 %. Die Mischung wurde extrudiert, vermählen und auf eine Teilchengröße von 0,4-2 mm (35 mesh Tyler screen) gesiebt. Die mit diesem Material überzogenen Flaschen zeigten eine ausgezeichnete Splittersicherheit, ein gutes Aussehen und führten zu einer Haftungsbewertung vonnumber of about 0.8 dl / g, a tensile strength of about 123 kg / cm (175Ο psi) and a maximum elongation of 720 %. The mixture was extruded, ground and sieved to a particle size of 0.4-2 mm (35 mesh Tyler screen). The bottles coated with this material showed excellent splinter resistance, good appearance and resulted in an adhesion rating of
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