專利名稱：：用于玻璃容器的劃痕隱蔽涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用水包油乳液來修整或改善玻璃表面，特別是玻璃容器的外表面。更具體地，本發(fā)明涉及用于玻璃瓶以改善外觀的劃痕隱蔽涂料。
背景技術(shù)：
：玻璃制品如可退回的瓶子在制造、檢査、灌裝、貨運、清洗等時需要大量的時間來進行處理。在進行這些處理期間，瓶子與各種機械裝置如傳送帶、檢測設(shè)備等接觸以及與其它玻璃瓶和如盒子、貨架等表面接觸。這樣的高度接觸會引起破損、裂紋、劃痕或表面其它缺陷方面的損壞。已知可以在玻璃容器上使用劃痕或者磨損隱蔽劑。要求這類隱蔽劑能隱蔽磨損，并具有可接受的耐久性和表面性質(zhì)。對磨損隱蔽劑要求的性質(zhì)包括耐水性和耐久性，同時是無毒的，并可以在對瓶子的堿性液清洗操作中去除。用于玻璃制品的涂層可包含在施涂于瓶子表面后在室溫或加熱條件下固化的聚合物材料。例如，美國專利第4,273,834號揭示了施涂在玻璃制品上的特定的有機聚硅氧烷和固化催化劑，以隱蔽磨損。所述材料在瓶子表面上于室溫或加熱條件下固化。美國專利第5,346,544號揭示了甘油三酸酯材料和異丙醇的脂肪酸酯作為用于玻璃容器上的涂層，這種涂層可以在水中乳化，施涂到玻璃瓶上，并于室溫或加熱條件下干燥。美國專利第4,792,494號和第4,834,950號揭示了使用水分散液形式的改性聚乙烯，在玻璃表面形成保護涂層。涂層通常是在熱端修整過程結(jié)束時施涂，因而玻璃上的殘余熱量有助于在常規(guī)冷端涂覆過程中千燥。美國專利第3,296，173號揭示了一種用于玻璃的保護涂層，該涂層包含聚乙烯醇、乳化的聚烯烴和氯化銨的反應(yīng)產(chǎn)物。施涂該涂層并加熱，因而所述組合物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生耐久的涂層。對玻璃瓶處理、清洗和灌裝操作的各種設(shè)計導致對現(xiàn)有
技術(shù)領(lǐng)域：
中涂覆方法在應(yīng)用上的限制。在制造期間，在熱端過程和/或冷端過程中，給玻璃容器施涂保護涂層。在單一用途的玻璃容器中，這種保護涂層足以在該容器的壽命期內(nèi)保護容器不被磨損。對可以清洗和再灌裝20-60次的可退回的玻璃容器，"生產(chǎn)時施涂的"涂層被清洗掉并喪失保護作用。隨返回循環(huán)次數(shù)的增加，磨損會產(chǎn)生不希望有的外觀。為了提供更好的外觀，返回的瓶子在每次清洗/再灌裝周期中用耐磨損的涂料處理。依賴于加熱固化或干燥的涂料體系對玻璃瓶是冷的生產(chǎn)線無效。對某些涂料，因為諸如冷凝過程產(chǎn)生的水分而導致固化時間變長，可能對涂料體系產(chǎn)生不利作用。基于水性乳液的涂料體系常依賴于因水相蒸發(fā)而使乳液不穩(wěn)定或破乳。其它體系依賴于因乳化劑濃縮而使乳液不穩(wěn)定。瓶子中的水分，如來自冷凝過程的水分會對這種體系產(chǎn)生不利作用。在基于乳液的涂料體系中，要求乳液在玻璃表面上不穩(wěn)定，使乳液破乳，將油相沉積在玻璃表面。然而，需要乳液在貨運和處理期間具有穩(wěn)定性。以前的體系是依賴于水相蒸發(fā)或者乳化劑濃縮來使乳液破乳，并將涂料沉積在玻璃表面上。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種用于諸如瓶子的玻璃容器的涂料體系，所述涂料體系適應(yīng)于各種瓶子表面和應(yīng)用條件。本發(fā)明的涂料以水包油乳液形式施涂，其中，油相是隱蔽涂料。以水包油乳液形式施涂在處理和施涂技術(shù)方面提供了靈活性，同時減少了處理時的問題。本發(fā)明中，對水包油乳液進行處理，使乳液以易控制的方式破壞穩(wěn)定性或破乳。乳液失去穩(wěn)定性或破乳產(chǎn)生油相的隱蔽涂料，該涂料可施涂在需進行處理的玻璃表面上。破壞穩(wěn)定性或破乳優(yōu)選通過在乳液中加入足夠量的破乳劑來引發(fā)，以在要求的時間實現(xiàn)所需的破乳。破乳劑可以在將乳液施涂到玻璃表面之前即刻加入到乳液中，或者以單獨的溶液施涂于玻璃表面。添加到乳液中時，在將乳液施涂在玻璃表面之前加入足量的破乳劑，以確保施涂于玻璃表面后發(fā)生乳液破乳?；蛘?，采用加熱來引發(fā)乳液破乳。如通過加熱乳液流動管線和/或施涂噴嘴提供熱量，所得熱量足以使乳液不穩(wěn)定，使該乳液在玻璃表面上破乳。通過最大程度縮短將乳液施涂于表面和乳液破乳之間的時間間隔，提高了施涂涂料的效率。此外，通過改變?nèi)橐褐腥シ€(wěn)定劑或破乳劑的添加量，或施加于乳液的熱量，可以方便地采用獨特和/或可變的操作條件。通過改變加入乳液的去穩(wěn)定劑或破乳劑的量，可以控制乳液破乳所需的時間。當以單獨的溶液施涂時，破乳劑可以在施涂乳液之前、同時或之后施涂。乳液和破乳劑在待處理的表面上相互反應(yīng)，導致溶液破乳或不穩(wěn)定，實現(xiàn)對表面的處理。本發(fā)明方法可以用于各種處理瓶子的操作、冷熱施涂溫度，以及適應(yīng)變化的條件，如在產(chǎn)生濕度的冷凝過程中補給水的波動或改變。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及在玻璃容器表面施涂涂料的方法。所述涂料提供對玻璃容器表面上的劃痕和磨損的隱蔽，玻璃容器表面上的劃痕和磨損對容器的商業(yè)價值產(chǎn)生不利影響。例如，玻璃瓶，尤其是用于飲料的可退回的玻璃瓶上的劃傷或磨損產(chǎn)生不希望有的霧度或白色外觀，會降低瓶子的價值。本發(fā)明的方法提供用于玻璃容器的涂料，以隱蔽如劃痕或磨損。此外，該涂料能增強容器表面的光滑性。本發(fā)明的涂料以水包油乳液形式施涂，這種形式的涂料可以通過噴涂、浸涂或接觸的方法施涂。噴涂是優(yōu)選的施涂方法。在本發(fā)明的水包油乳液中，油相包含用于玻璃表面的涂料處理劑。根據(jù)本發(fā)明，對水包油乳液進行處理，以使該溶液在玻璃表面上失去穩(wěn)定性或破乳，從而為施涂處理過程提供更好的控制。乳液通過對其加熱而失去穩(wěn)定性，或者優(yōu)選通過在一定時間在乳液中添加足夠量的乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑，以使乳液在玻璃表面上變得不穩(wěn)定或破乳，優(yōu)選在施涂后即刻進行。本發(fā)明的水包油乳液包含連續(xù)的水相，油相在水相中分散或乳化。乳液通常是通過將含乳化劑的油相與水相混合制得。油相和乳化劑可作為濃縮物供給，由終端用戶將其與水混合，形成處理劑乳液，或者以準備好可以直接使用的乳液供給?？晒┲苯邮┩康娜橐褐杏拖嗟膬?yōu)選濃度為3-20重量％，優(yōu)選約為6-10重量％。當提供的是濃縮物，要與"當?shù)?的水混合時，水質(zhì)變化如pH或硬度變化可能影響最終處理乳液的質(zhì)量和穩(wěn)定性?？紤]到這些變化，經(jīng)常需要改變油相或乳化劑的濃度。為了確保乳液足夠穩(wěn)定，易于處理和施涂，經(jīng)常添加"過量"的乳化劑。為了能將油相涂料有效沉積在玻璃表面上，必須在將乳液施涂于玻璃表面后，對乳液進行去穩(wěn)定或破乳。在典型的冷端涂覆過程中，這可以通過加熱玻璃或?qū)⑷橐菏┩康綗岵ＡП砻嫔蟻韺崿F(xiàn)。水蒸發(fā)改變了乳液穩(wěn)定性，使乳液破乳，油相沉積在玻璃表面上。曾經(jīng)試圖改變濃縮物中的乳化劑量，提供穩(wěn)定性有限的乳液。這種調(diào)節(jié)方式存在困難，因為存在水質(zhì)的變化以及施涂過程中的變化。此外，系統(tǒng)處理條件可能很快發(fā)生變化。例如，在冷的瓶子上形成冷凝物，可能導致乳液性質(zhì)發(fā)生變化，使得難以控制乳液破乳。冷凝物形成可能隨局部條件發(fā)生大的變化，使過程難以控制。本發(fā)明提供對乳液去穩(wěn)定化或破乳的控制。乳液破乳或去穩(wěn)定化可以通過在乳液中添加乳液去穩(wěn)定劑或通過加熱乳液來實現(xiàn)。優(yōu)選的方法是添加乳液去穩(wěn)定劑。去穩(wěn)定劑可以在將乳液施涂于玻璃表面之前加入乳液，或者獨立地施涂于玻璃表面。當獨立地施涂于玻璃表面時，破乳劑或去穩(wěn)定劑可以在施涂乳液之前、施涂乳液的同時或者之后進行施涂?？紤]到條件的變化，通過在將乳液施涂于玻璃表面之前即刻在該乳液中加入破乳劑或去穩(wěn)定劑，可以很快并且很容易地控制乳液破乳?？紤]到處理條件的變化，破乳劑或去穩(wěn)定劑的量或濃度可以改變。類似地，考慮到處理條件的變化，將破乳劑作為單獨的溶液施涂于玻璃表面，能夠調(diào)節(jié)破乳作用。此外，這樣做可以在制備待用乳液濃縮物或乳液稀釋物的時候加入足夠的乳化劑，以確保其在施涂到玻璃表面之前不會失去穩(wěn)定性。本發(fā)明的水包油乳液包含隱蔽劑、在含水或水連續(xù)相中的油或聚合物不連續(xù)相。油或聚合物可以包含聚烯烴，如最多40個碳原子的石蠟油或脂肪酸酯。隱蔽劑可以作為水性乳液供應(yīng)，可以直接施用，或者作為隱蔽油和乳化劑的濃縮混合物施用，該混合物在施用前與水混合。乳化劑可以是非離子型、陰離子型或陽離子型。典型的非離子乳化劑包括但不限于乙氧基化醇類，如油醇乙氧基化物或硬脂醇乙氧基化物；乙氧基化酸，包括但不限于油酸和棕櫚酸；乙氧基化酯，包括但不限于脫水山梨醇和甘油羧酸酯或其它多元醇的羧酸酯。典型的乳化劑包括但不限于脂肪酸鹽，如油酸鈉或者油酸銨。典型的陽離子型乳化劑包括但不限于與環(huán)氧乙烷乙酸酯的C12-C18胺或其它鹽。還可以包含其它添加劑如生物殺滅劑。隱蔽劑的濃度優(yōu)選為最終工作乳液重量的約3-15重量%。施涂設(shè)備通常包括混合器和儲存容器、泵、輸送管道和噴涂設(shè)備以及控制和監(jiān)測設(shè)備。工作溶液中存在的乳化劑為乳液提供了足夠的穩(wěn)定性，使其在通過施涂設(shè)備的過程中保持穩(wěn)定性。以受控的方式使用溶液去穩(wěn)定劑或破乳劑，使溶液失去穩(wěn)定性或乳液。乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑可以在將乳液施用于玻璃表面之前即刻加入到乳液中或與乳液混合?；蛘撸梢栽谑┩咳橐褐?、施涂的同時或之后，將乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑施涂于待處理的玻璃表面。乳液穩(wěn)定性與pH相關(guān)，乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑可以包含足夠的能改變pH的添加劑，以使乳液失去穩(wěn)定性或破乳。例如，乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑可以包含酸，包括但不限于有機酸，如檸檬酸、乳酸、乙酸，或無機酸，包括但不限于鹽酸、硫酸，或者這些酸的混合物。乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑或者可以包含提供pH控制的多價離子物質(zhì)，如鈣、鐵、鈉、鎂的鹽，或它們的混合物。乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑優(yōu)選是一種酸。乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑的用量是能夠在將乳液施涂于玻璃表面后提供對乳液去穩(wěn)定化或破乳的量。在將乳液施涂于玻璃表面之前即刻在穩(wěn)定的乳液中加入乳液去穩(wěn)定劑或破乳劑，就能夠調(diào)節(jié)所使用的去穩(wěn)定劑量。這樣能夠調(diào)節(jié)乳液實際破乳的時間，使之適應(yīng)變化的處理條件，如濕度變化、水的變化等。此外，這樣可以使乳液以穩(wěn)定形式制備、儲存和處理，避免對混合、儲存或施涂設(shè)備的不利影響。如果將乳液施涂于玻璃表面之前、基本上在施涂的同時或者之后，將去穩(wěn)定劑作為獨立的溶液施涂，那么允許加入不同量的去穩(wěn)定劑，以控制溶液破乳的時間。本發(fā)明的方法改進了對基于乳液的玻璃表面隱蔽涂料的控制，該涂料可在許多類型的施涂系統(tǒng)中施涂，比如其中玻璃容器處于溫熱狀態(tài)的系統(tǒng)，以及其中玻璃容器處于低溫狀態(tài)的系統(tǒng)。實施例由下面的非限制性實施例更詳細地說明本發(fā)明。用商業(yè)化玻璃隱蔽產(chǎn)品Opticoat140和酸性乳液破乳劑、檸檬酸進行測試，以評價乳液破乳劑對沉積在玻璃瓶上的涂層的影響，其中Opticoat140與水混合形成6-8%水包油乳液(Opticoat140是乙氧基化脂肪酸酯、酯油和乙氧基醇的混合物，從美國賓州費城(Philadelphia,PA)的阿科瑪股份有限公司(ArkemaInc.)購得)。涂料的沉積效率通過以下方式評價，即，將該涂料施涂于玻璃瓶，干燥該涂料，用丙酮從瓶子上漂洗涂料至小型承接杯，蒸發(fā)丙酮后再稱重該杯。這種方式提供了施涂的涂料的重量結(jié)果，這一結(jié)果是隱蔽性能的一個度量。施涂條件如下所述進行標準化-8"C的玻璃瓶，在開始施涂前干燥。隱6%Opticoat140的水溶液，硬度dH2°。-通過在0.4ml/sec乳液流速下噴涂1秒，將Opticoat140施涂在旋轉(zhuǎn)玻璃瓶上。-120g/L檸檬酸儲備溶液以不同濃度使用。-在將Opticoat施用于瓶子后，在大于卯％相對濕度和22-26。C下直接調(diào)理1小時，然后在環(huán)境條件下干燥。實施例1在上面的條件下進行測試將不同量的檸檬酸儲備溶液(ml)加入Opticoat140乳液(1L)，然后將該乳液施涂于玻璃瓶，評價檸檬酸對涂層重量的影響。表1總結(jié)了這些結(jié)果。表l.在Opticoat乳液中添加檸檬酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表1顯示，在Opticoat140中添加檸檬酸，提高了沉積在瓶子表面的處理劑的量。實施例2在實施例1列出的條件下進行試驗，以評價將Opticoat140施涂于瓶子表面之前和之后即刻分別獨立地噴涂不同量(1L水中儲備溶液的ml數(shù))的擰檬酸的結(jié)果。表2總結(jié)了這些結(jié)果。表2.在施涂Opticoat140之前或之后噴涂檸檬酸的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2顯示，通過在將Opticoat140乳液施涂于瓶子表面之前或之后即刻獨立地噴涂檸檬酸，可以增加施涂于瓶子上的Opticoat140的量。實施例3評價酸、鹽和堿對瓶子上涂料乳液的破乳、去穩(wěn)定化的能力。評價檸檬酸、乙酸、硫酸、氯化鈉和氨對瓶子上隱蔽乳液的穩(wěn)定性的影響。在10重量％的瓶子涂布劑在水中的乳液中，加入不同重量％的破乳劑或去穩(wěn)定劑。在不同時間測定油層的體積％，以評價該處理劑對乳液破乳的能力。瓶子的涂料組合物是Opticoat140。表1至表5列出了測試結(jié)果。當上述影響小到可忽略時，終止試驗，表示為表中缺少一個條目。表中，dH指按照德國標準測定的硬度。表l:有機層體積％。Opticoat14010重量％水溶液，dH2，在每100克<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2:有機層體積％。Opticoat140Opticoat溶液中加入1克氯化鈉<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表3:有機層體積％。Opticoat14010重量％水溶液，dH2，在每100克Opticoat溶液中加入1克乙酸<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表4:有機層體積％。Opticoat14010重量％水溶液，dH2，在每100克<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表5:有機層體積％。Opticoat14010重量％水溶液，dH2，在每100克Opticoat溶液中加入1克氨溶液__<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表1至表5的數(shù)據(jù)顯示了破乳劑或去穩(wěn)定劑的量和類型的變化對瓶子涂料，即水包油乳液的影響。雖然結(jié)合本發(fā)明的具體實施方式描述了本發(fā)明，但是，本發(fā)明的許多其它形式和變動對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。權(quán)利要求書和本發(fā)明一般覆蓋了本發(fā)明的真實精神和范圍之內(nèi)的所有這些明顯的形式和變動。權(quán)利要求1.一種在玻璃表面上形成劃痕隱蔽涂層的方法，該方法包括在玻璃表面上施涂劃痕隱蔽乳液，該乳液包含水包油乳液或水包油分散液；和將足量的乳液去穩(wěn)定劑與所述劃痕隱蔽乳液混合，使所述水包油乳液或分散液在與所述玻璃表面接觸后失去穩(wěn)定性。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述混合在施涂所述劃痕隱蔽組合物之前進行。3.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述混合在玻璃表面上進行。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在施涂所述劃痕隱蔽組合物之前，將所述乳液去穩(wěn)定劑施涂于玻璃表面。5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基本上在施涂所述劃痕隱蔽組合物的同時，將所述乳液去穩(wěn)定劑施涂于玻璃表面。6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在施涂所述劃痕隱蔽組合物之后，將所述乳液去穩(wěn)定劑施涂于玻璃表面。7.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述劃痕隱蔽涂料通過噴涂、浸涂或接觸的施涂方式施涂。8.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述乳液去穩(wěn)定劑選自酸或多價離子物質(zhì)。9.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸選自檸檬酸、乳酸、鹽酸、硫酸，以及它們的混合物。10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多價離子物質(zhì)選自鈣、鐵、鈉、鎂的鹽，或它們的混合物。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述劃痕隱蔽組合物進一步包含選自以下的化合物生物殺滅劑、乳液穩(wěn)定劑以及它們的混合物。12.—種用來將劃痕隱蔽涂料沉積在玻璃表面的劃痕隱蔽組合物，該組合物包含劃痕隱蔽乳液，所述乳液包含在連續(xù)水相中的油相；乳液去穩(wěn)定劑組合物，包含酸或多價離子物質(zhì)。13.如權(quán)利要求12所述的組合物，其特征在于，所述乳液去穩(wěn)定劑選自酸和多價離子物質(zhì)。14.如權(quán)利要求12所述的組合物，其特征在于，所述酸選自檸檬酸、孚L酸、鹽酸、硫酸，以及它們的混合物。15.如權(quán)利要求12所述的組合物，其特征在于，所述多價離子物質(zhì)選自鈣、鐵、鈉、鎂的鹽，或它們的混合物。16.如權(quán)利要求12所述的組合物，還包含選自以下的化合物生物殺滅劑、乳液穩(wěn)定劑以及它們的混合物。全文摘要本發(fā)明提供了一種用于如瓶子的玻璃容器的劃痕隱蔽涂料體系，該體系適合于各種瓶子表面和施涂條件。劃痕隱蔽涂料以水包油乳液施涂，該乳液在處理和施涂技術(shù)方面提供了靈活性，同時最大程度減少了處理時的問題。本發(fā)明中，用破乳劑或去穩(wěn)定劑對水包油乳液進行處理，使乳液在施涂于待處理的玻璃表面后失去穩(wěn)定性或破乳。去穩(wěn)定化或破乳可通過在乳液中加入足夠量的破乳劑或?qū)θ橐杭訜醽硪l(fā)，以提供所需的破乳時間。文檔編號C03C17/28GK101193829SQ200680020754公開日2008年6月4日申請日期2006年6月6日優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日發(fā)明者G·埃森,L·霍克曼,R·希本里斯特申請人:阿科瑪股份有限公司