Ipgr International Partners In Glass Research Paper

Glass is for many reasons the preferred packaging material compared to alternatives such as metal, plastic and paper. Glass packaging successfully meets the packaging demands of food, beverages, pharmaceuticals and cosmetics through its clarity, inertness, gas tightness and design variety. The product is heat- and humidity-resistant, aseptic, anti-static and environmentally safe.

Glass provides optimal taste and smell protection for the contents, as well as being non-toxic to humans, animals and plants. It is made from abundant natural raw materials and its 100% recyclability is unlimited. Nevertheless, there are two challenges to be considered, namely weight and fragility.

Sometimes, weight can be considered a positive aspect of glass packaging. For example, think of the smooth texture, the reassuring heft and the feel of value when lifting a glass wine bottle. Fragility demands from us a sense of caution and delicacy – to handle with care.

However, this weight and fragility were the fundamental reasons for four well-known glass container producers and one forming equipment manufacturer to found in 1984 the research and development partnership called International Partners in Glass Research (IPGR). Two still active founding members are Nihon Yamamura Glass from Japan and Emhart Glass, Switzerland, along with Wiegand-Glas, Germany, who joined a year later.

From 2000 to 2016, IPGR has been based in Switzerland, operating under Swiss law. Since 2016 IPGR is based in Germany. IPGR pursues the membership of technologically-leading glass container manufacturers worldwide. Over the last 10 years, five additional firms have joined IPGR’s ranks: Vidrala, Spain; Gallo Glass, USA; Vetropack, Switzerland; Şişecam, Turkey and Fevisa, Mexico. The most recent member, Orora, Australia, joined IPGR in 2012.

The IPGR members represent now more than 12% of the world wide container glass production capacity.

In contrast to other renowned international federations, such as the European Container Glass Federation FEVE or the Glass Packaging Institute GPI, which represent the lobby interests of the glass container industry in Europe and the USA respectively, IPGR focuses on R&D followed by practical application. IPGR creates a vital, international research network and conducts development projects with glass container manufacturers in non-competitive markets.

  • [0001] [0001]

    Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsmaterial für eine Glasform, insbesondere eine Vorform. The invention relates to a coating material for a glass mold, in particular a preform.

  • [0002] [0002]

    Die Produktion von Behälterglas wie Flaschen oder Konservengläsern geschieht in der Regel in einem zweistufigen Prozess an einer Glasmaschine. The production of container glass, such as bottles or jars usually happens in a two-step process to a glass machine.Ein Tropfen aus geschmolzenem Glas wird durch ein Rinnensystem zu den einzelnen Produktionsstationen geführt, wo er in die sogenannte Vorform fällt. A drop of molten glass is passed through a trough system to the individual production stations where it falls in the so-called preform.Diesen Vorgang bezeichnet man als Ladung. This process is known as charge.Dort wird das sogenannte Külbel mit der bereits fertigen Mündung des Behälters geformt. There, the so-called parison is formed with the already finished mouth of the container.Nach der Übergabe in die Fertigform wird die Flasche zu ihrer endgültigen Form aufgeblasen. After handing in the finished form of the bottle is blown into its final form.Die Entformung und Ausgabe auf das Maschinenlaufband beschließt den Formgebungsprozess. The mold removal and output to the machine treadmill decides the shaping process.Bei der Tropfenladung ist es wichtig, dass der Tropfen nicht durch Reibung an der Formenwand deformiert wird und Ladungsfalten entstehen. In the drop charge, it is important that the drop is not deformed by friction with the mold wall and charge wrinkles.

  • [0003] [0003]

    Um dies zu gewährleisten wird üblicherweise eine Glasform, insbesondere eine solche Vorform mit einem Entformungsmittel behandelt, welche Behandlung unter dem Begriff "Schmieren" geläufig ist. To ensure this is usually a glass mold, in particular dealt with such a preform with a mold release agent, which treatment is common under the term "smear".Hierbei wird eine Schmiermittelzusammensetzung bestehend aus einem Träger auf Mineralölbasis und einem Schmiermittel wie Schwefel oder Graphit in einem regelmäßigen Abstand zwischen fünf und fünfundvierzig Minuten manuell in die Form gestrichen. Here, a lubricant composition consisting of a carrier based on mineral oil and a lubricant such as sulfur or graphite manually deleted at a regular interval between five and forty-five minutes to form.Das Schmiermittelgemisch ermöglicht eine gute Tropfenladung wie auch eine gute Entformung ohne Rissbildung an der Glasoberfläche. The lubricant mixture allows a good drop charge as well as a good release without cracking on the glass surface.Gleichzeitig wird die Oberfläche der Form vor korrosiven Angriffen durch das geschmolzene Glas geschützt. At the same time the mold surface is protected from corrosion by the molten glass.

  • [0004] [0004]

    Ein solches Vorgehen ist bereits aus dem Grund nachteilig, als es manuell erfolgt, mithin also sehr aufwändig ist. Such an approach is already adversely for the reason as it is done manually, so consequently is very costly.Auch der Schmierzyklus ist relativ hoch, das heißt, eine Form ist sehr häufig zu schmieren. Also the lubrication cycle is relatively high, that is, a form is very common to lubricate.Auch ist die Gleichmäßigkeit des Schichtauftrags nicht gewährleistet. The uniformity of the layer order is not guaranteed.Weiterhin verkokt das Trägermaterial des Schmiermittels im Hinblick auf die hohen Formtemperaturen, was aus Arbeitsschutzgründen für den Maschinenführer nachteilig ist. Furthermore, the carrier material of the lubricant cokes in view of the high mold temperatures, which is disadvantageous for workers protection for the machine operator.

  • [0005] [0005]

    Eine weitere Möglichkeit der Formbehandlung ist aus Another way of treatment is the form ofbekannt. known.Dort ist die Beschichtung der Form mit einer semi-permanenten keramischen oder keramikartigen Beschichtung, hervorgehend aus Al-Pulver als Füllstoff und einem anorganischen Bindemittel bestehend aus einer wässrigen Lösung aus CrO 3 und H 3 PO 4 bekannt. There is the coating of the mold with a semi-permanent ceramic or ceramic-like coating produced continuously known from Al powder as a filler and an inorganic binder consisting of an aqueous solution of CrO 3 and H 3 PO 4.Der Schichtaufbau besteht aus wenigstens zwei diskreten Schichten, einem sogenannten Base Coat, der den pseudo-keramischen Unterbau bildet, und einem sogenannten Top Coat, der den Festkörperschmierstoff, z. The layer structure comprises at least two discrete layers, a so-called base coat, which constitutes the pseudo-ceramic base, and a so-called top coat, of the solid lubricant, for example.B. in Form von Graphit, BN oder MoS 2 enthält. B. in the form of graphite, BN, or MoS 2 contains.Der Base Coat bildet eine harte, strukturierte Basisschicht, auf der der Top Coat gut haftet. The base coat forms a hard, structured base layer, on which the top coat adheres well.Insgesamt verfügt der Schichtaufbau über eine höhere Härte, Haftung und Abriebfestigkeit, als dies bei einer einstufigen Beschichtung der Fall wäre. Overall, the layer structure has a higher hardness, adhesion and abrasion resistance than would be the case with a single-stage coating.

  • [0006] [0006]

    Problematisch bei dieser Beschichtung ist jedoch das anorganische Bindemittel, das zum größten Teil aus Chrom-VI-Oxid und Phosphorsäure besteht. However, a problem with this coating, the inorganic binder, which consists of chromium-VI-oxide and phosphoric acid, for the most part.Die Kombination dieser beiden Chemikalien ist hochgiftig, umweltschädlich, ätzend, oxidierend und krebserregend. The combination of these two chemicals is highly toxic, environmentally harmful, corrosive, oxidizing and carcinogenic.Aus diesem Grund ist der Anwender gezwungen, ausreichende Sicherheitsmaßnahmen hinsichtlich des Arbeitsschutzes wie auch des Umweltschutzes vorzusehen. For this reason, the user is forced to provide adequate safety measures regarding the occupational safety as well as environmental protection.Gleichwohl ist bei einem Arbeiter, der mit dem Aufbringen der Beschichtung betraut ist, die Arbeitsplatzbelastung durch Chrom erhöht. However, the job load is increased by chromium at a worker who is in charge of applying the coating.

  • [0007] [0007]

    Aus Outist ein Beschichtungsmaterial bekannt, bei dem aus Haftgründen zunächst eine Haftvermittlerschicht, ein sogenannter Primer, aufgebracht wird, bei dem es sich in an sich bekannter Weise um ein Silikonharz handelt. discloses a coating material, in which first an adhesive layer, a so-called primer which is applied from adherends, which is a silicone resin in a conventional manner.Diese Haftvermittlerschicht dient lediglich der Haftvermittlung zur zweiten Schicht, die erst dann aufgetragen wird, wenn die Primer-Schicht getrocknet ist. This adhesive layer serves only to promote adhesion to the second layer, which is only applied when the primer layer is dried.Es handelt sich dort also um ein bekanntes "Einschichtsystem". It is there, so is a known "single-layer".

  • [0008] [0008]

    Ferner ist aus Patent Abstract of Japan, Band 012, Nr. 462, Zusammenfassung aus Furthermore, from Patent Abstract of Japan, vol 012, no. 462, Summary ofeine Formbeschichtungsmasse bekannt, die aus 2 - 30 % einer pulvrigen Komponente und 98 - 70 % einer flüssigen Komponente besteht. discloses a mold coating composition consisting of 2 - 70% consists of a liquid component - 30% of a powdery component and 98thDie pulvrige Komponente enthält 70 - 95 Gew.% Feinpulveranteil von Bonitrid, Graphit, Molybdändisulfit, Talk und Kohlenstoff mit einem Partikeldurchmesser ≤ 1µ. The powdery component contains 70-95% by weight of fine powder ratio of Bonitrid, graphite, molybdenum disulfide, talc, and carbon having a particle diameter ≤ 1μ..Die flüssige Komponente enthält 10 - 60 Gew.% Silikonharz, ferner ein organisches Lösungsmittel und ein Restanteil. The liquid component contains 10 - 60 wt% silicone resin further comprises an organic solvent and a remaining portion..

  • [0009] [0009]

    Ferner ist aus Furthermore, fromein Glasverarbeitungselement bekannt, das zumindest an seiner Kontaktfläche aus hochorientiertem pyrolytischem Graphit besteht. a glass processing element known, which consists at least at its contact surface of highly oriented pyrolytic graphite.

  • [0010] [0010]

    Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Beschichtungsmaterial anzugeben, das einerseits ungefährlich ist, andererseits ein störungsfreies Einbringen des Glastropfens wie auch eine Entformung des Külbels zulässt. The invention is thus based on the problem to provide a coating material which is on the one hand dangerous, on the other hand, a trouble-free insertion of the glass gob as well as a mold release allows the parison.

  • [0011] [0011]

    Zur Lösung des Problems ist ein Beschichtungsmaterial für eine Glasform, insbesondere eine Vorform, vorgesehen, bestehend aus To solve the problem, a coating material for a glass mold, in particular, a preform is provided, consisting of
    1. a) einer direkt auf die Glasform aufzubringenden ersten Beschichtungsmasse enthaltend a) a directly applied to the glass forming the first coating composition comprising
      • ein bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur aushärtbares Bindemittel auf Siliconharzbasis zur Bildung einer Siliconharzträgerschicht, und a curable at room temperature compared to an elevated temperature binders based on silicone resin to form a silicone resin carrier layer, and
      • einen während der Aushärtung oxidierbaren, in die Siliconharzmatrix einzubindenden Füllstoff, der nach der Oxidation einen keramischen Bestandteil in der aus der ersten Beschichtungsmasse gebildeten keramischen Schicht bildet, an oxidizable during curing, einzubindenden in the silicone resin matrix filler which forms a ceramic component in the plane formed from the first coating ceramic layer after the oxidation,
      • wobei das Bindmittel und der Füllstoff in einem Lösungsmittel gelöst bzw. suspendiert sind, und aus wherein the binding agent and filler are dissolved in a solvent or suspended, and of
    2. b) einer auf die erste Beschichtungsmasse aufzubringenden zweiten Beschichtungsmasse enthaltend b) a first coating applied to the mass of the second coating composition comprising
      • ein bei gegenüber Raumtemperatur erhöhter Temperatur aushärtbares Bindemittel auf Siliconharzbasis zur Bildung einer Siliconharzträgerschicht, und a curable at room temperature compared to an elevated temperature binders based on silicone resin to form a silicone resin carrier layer, and
      • einen bei der Aushärtung in die Siliconharzträgerschicht einzubindenden, bezüglich der mit dieser Beschichtungslage in Kontakt kommenden Glasmasse schmierend wirkenden Schmierstoff, a einzubindenden during curing in the silicone resin substrate layer, with respect to the coming into contact with this coating layer of glass mass lubricating acting lubricant,
      • wobei das Bindmittel und der Schmierstoff in einem Lösungsmittel gelöst bzw. suspendiert sind. wherein the binding agent and the lubricant are dissolved in a solvent or suspended.
  • [0012] [0012]

    Das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial zeichnet sich durch zwei verschiedenen Beschichtungsmassen aus, die zur Bildung eines Base Coats oder einer Basisschichtung und eines Top Coats oder einer oberseitigen Beschichtung dienen. The coating material according to the invention is characterized by two different coating materials which are used to form a base coat or a base stratification and a top coat or a top-side coating.Jedoch kommt bei beiden Beschichtungsmassen ein Bindemittel auf Siliconharzbasis zum Einsatz, das bei erhöhter Temperatur aushärtet und einen Art Hochtemperaturlack bildet. However, comes at the two coating compositions of a binder based on silicone resin is used, which cures at elevated temperature and forms a kind of high temperature paint.Siliconharz ist ungiftig, nicht ätzend und auch sonst nicht schädlich, bildet aber gleichwohl eine hinreichend stabile Matrix, in die die jeweils zugemischten Bestandteile der jeweiligen Masse fest eingebunden werden können. Silicone resin is non-toxic, non-corrosive and otherwise is not harmful, but nevertheless provides a sufficiently stable matrix, in which each of the admixed components of the particular composition can be firmly bonded.Die erste Beschichtungsmasse bildet eine sehr harte Base-Coat-Schicht, in der der oxidierte Füllstoff, bevorzugt Al-Pulver, das während des Härtens zu Al 2 O 3 oxidiert wird, einen harten, keramischen Bestandteil bildet, so dass sich insgesamt der Base Coat als keramische oder keramikartige Schicht ausbildet. The first coating composition forms a very hard base coat layer in which the oxidized filler, preferably aluminum powder, which is oxidized during curing to Al 2 O 3, forms a hard ceramic component, so that overall the Base Coat forming a ceramic or ceramic-like layer.

  • [0013] [0013]

    Die zweite Beschichtungsmasse, die zweckmäßigerweise ein identisches Bindemittel auf Siliconharzbasis umfasst, bildet den Top Coat, auch hier wird eine hinreichend feste Siliconharzmatrixschicht gebildet, in der der Schmierstoff ebenfalls hinreichend fest eingebunden ist. The second coating composition advantageously includes an identical binders based on silicone resin, forms the top coat, again a sufficiently solid silicone resin matrix layer is formed in which the lubricant is also sufficiently firmly integrated.Im Bereich der Grenzfläche fließen beide Füllmaterialien, also der Füllstoff aus der ersten Beschichtungsmasse und der Schmierstoff aus der zweiten Beschichtungsmasse etwas in die jeweilige gegenüberliegende Schicht, so dass sich insgesamt ein sicherer Schichtverbund ausbildet. In the region of the interface both fillers, that the filler consists of the first coating composition and the lubricant from the second coating composition to flow slightly, so that overall a secure layer composite formed in the respective opposite layer.

  • [0014] [0014]

    Das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial kann ohne die eingangs beschriebenen Nachteile, wie sie aus der Beschichtung gemäß The coating material according to the invention can be used without the disadvantages described above, as in accordance with from the coatingbekannt sind, appliziert werden. are known to be applied.Während des Aufbringens dampft allenfalls etwas Lösungsmittel ab, welches während des nachfolgenden Temperierungsschritts zum Einbrennen der Siliconharzmatrix gänzlich abdampft. During the application possibly some solvent evaporates, which completely evaporates to bake the silicone resin matrix during the subsequent Temperierungsschritts.Das heißt, die Einstufung in die Gefahrstoffklasse hängt lediglich von der Art des verwendeten Lösungsmittels ab. This means that the classification in the hazard class of materials depends only on the type of solvent used.Als Lösungsmittel der ersten Beschichtungsmasse wird bevorzugt Butylacetat verwendet, das Lösungsmittel der zweiten Beschichtungsmasse kann ebenfalls Butylacetat oder eine Mischung aus Butylacetat und Butylglycol sein. As the solvent of the first coating mass butyl acetate is preferably used, the solvent of the second coating composition can also be butyl acetate or a mixture of butyl acetate and butyl glycol.Letzteres ist dahingehend von Vorteil, als die Zumischung von Butylglycol während des Härtens und damit des Aushärtens der Schichten die zweite Beschichtungsmasse etwas länger flüssig oder viskos hält, nachdem Butylglycol einen etwas höheren Siedepunkt hat, was es ermöglicht, dass das Schmiermittel etwas besser in die darunter liegende Beschichtungslage eindiffundieren kann. The latter is advantageous in as the addition of butyl glycol during the curing and hardening of the layers holds the second coating slightly longer liquid or viscous after butyl glycol has a slightly higher boiling point, allowing the lubricant to something better into the underlying can diffuse underlying coating layer.

  • [0015] [0015]

    Als Füllstoff kann wie beschrieben beispielsweise Aluminium-Pulver verwendet werden, das während des Härtens über den Luftsauerstoff als ausschließliches Oxidationsmittel zu Al 2 O 3 oxidiert wird. As the filler, for example, aluminum powder can be used as described, which is oxidized during curing through the air oxygen as the sole oxidizing agent to Al 2 O 3.Diese AlO 3 -Partikel werden fest in die Siliconharzmatrix eingelagert, so dass sich eine keramik-ähnliche Basisschicht ausbildet, die sehr hart ist und infolge ihrer Oberflächenstrukturierung eine sehr gute, raue und poröse Oberfläche mit einer guten Haftung für den Top Coat bildet. This AlO 3 particles are firmly embedded in the silicone resin matrix, so that a ceramic-like base layer is formed which is very hard and because of their surface structure is a very good, rough and porous surface with good adhesion for the top coat.

  • [0016] [0016]

    Als Schmierstoffe werden bevorzugt Graphit, MoS 2 , BN oder Flammruß verwendet. Lubricants as MoS 2, BN or flame soot are preferably graphite, is used.An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Aufzählung der verwendbaren Füll- oder Schmierstoffe nicht abschließend ist, selbstverständlich ist es denkbar, andere Stoffe zu verwenden, sofern dies zweckmäßig ist. At this point it should be noted that the list of usable fillers or lubricants is not exhaustive, of course, it is conceivable to use other materials, provided appropriate.

  • [0017] [0017]

    Die erste Beschichtungsmasse kann erfindungsgemäß bezogen auf 100g enthalten: The first coating composition may present invention contain, based on 100g:
    • Bindemittel 15 - 35g Binder 15 - 35g
    • Füllstoff 23,5 - 53,5g Filler 23,5 - 53,5g
    • Rest Lösungsmittel, Remainder solvent
    während die zweite Beschichtungsmasse bezogen auf 100g enthaltend kann: relative while the second coating composition to 100g can comprising:
    • Bindemittel 15 - 35g Binder 15 - 35g
    • Schmierstoff 15 - 35g Lubricant 15 - 35g
    • Rest Lösungsmittel. Residual solvent.
  • [0018] [0018]

    Bevorzugt enthält die erste Beschichtungsmasse bezogen auf 100g: Preferably, the first coating material comprises based on 100 g:
    • Bindemittel 20 - 30g Binder 20 - 30 g
    • Füllstoff 30 - 45g Filler 30 - 45g
    • Rest Lösungsmittel, Remainder solvent
    während die zweite Beschichtungsmasse bezogen auf 100g enthält: relative while the second coating composition contains 100g:
    • Bindemittel 20 - 40g Binder 20 - 40g
    • Schmiermittel 20 - 30g Lubricant 20 - 30g
    • Rest Lösungsmittel. Residual solvent.
  • [0019] [0019]

    Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Beschichtungsmasse bezogen auf 100g enthält: A particularly advantageous embodiment provides that the first coating composition comprises based on 100 g:
    • Bindemittel 23 - 28g Binder 23 - 28g
    • Füllstoff 35 - 43g Filler 35 - 43g
    • Rest Lösungsmittel, Remainder solvent
    während die zweite Beschichtungsmasse bezogen auf 100g enthält: relative while the second coating composition contains 100g:
    • Bindemittel 22 - 27g Binder 22 - 27g
    • Schmierstoff 22 - 27g Lubricant 22 - 27g
    • Res,t Lösungsmittel. Res, t solvent.
  • [0020] [0020]

    In einer konkreten Efindungsausgestaltung enthält die Beschichtungsmasse bezogen auf 100g: In a concrete Efindungsausgestaltung the coating composition comprises, based on 100g:
    • Bindemittel 26,3g binder 26.3 g
    • Füllstoff 40,5g filler 40,5g
    • Rest Lösungsmittel, Remainder solvent
    während die zweite Beschichtungsmasse bezogen auf 100g enthält: relative while the second coating composition contains 100g:
    • Bindemittel 23,8g binder 23.8 g
    • Schmierstoff 23,8g lubricant 23.8 g
    • Rest Lösungsmittel. Residual solvent.
  • [0021] [0021]

    Wird als Lösungsmittel für die zweite Beschichtungsmasse Butylacetat und Butylglycol verwendet, so sollten diese im Verhältnis 1:1 oder mit einem leichten Butylglycol-Überschuss bemessen werden. Is used as solvent for the second coating mass of butyl acetate and butyl glycol, these should in the ratio 1: 1 or be sized with a slight excess of butyl glycol.

  • [0022] [0022]

    In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Beschichtungsmasse einen gelösten oder suspendierten Farbstoff enthält. In development of the invention it can be provided that the first and / or the second coating compound contains a dissolved or suspended dye.Dies ist dahingehend von Vorteil, als beim Aufbringen der Schicht optisch überprüft werden kann, ob die Vorform an ihrer gesamten zu beschichteten Fläche sowohl mit der ersten Beschichtungsmasse wie auch der zweiten Beschichtungsmasse belegt ist, die eingesetzten Farbstoffe beider Beschichtungsmassen sind zweckmäßigerweise von der Farbe her unterschiedlich. This is advantageous in than can be visually checked during the application of the layer, whether the preform over its entire occupied to be coated surface with both the first coating composition as well as the second coating composition, the dyes used both coating compositions are different expediently from the color of her ,Die Farbstoffe können beliebiger Natur sein, selbstverständlich sollen sie ebenfalls vollkommen unschädlich auch während des Härtens der Form sein, die Zugabemenge liegt je nach gewünschtem Einfärbungsgrad im Bereich weniger Gramm. The dyes can be of any nature, of course, they are also completely harmless even during curing of the form be the addition amount is depending on the desired coloring degrees in the range of a few grams.Die Menge ist auf die angegebenen Massenzusammensetzungen pro 100 Gramm aufzuschlagen. The amount is to pitch to the specified mass compositions per 100 grams.

  • [0023] [0023]

    Neben dem Beschichtungsmaterial selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Beschichten einer Glasform, insbesondere einer Glasvorform, unter Verwendung eines Beschichtungsmaterials der vorbeschriebenen Art, mit folgenden Schritten: In addition to the coating material itself, the invention also relates to a method for coating a glass mold, in particular a glass preform using a coating material of the type described above, comprising the steps of:
    • Bildung einer ersten Schicht durch Auftragen der ersten Beschichtungsmasse auf die Formwand, Forming a first layer by applying the first coating composition to the mold wall,
    • Bildung einer zweiten Schicht durch Auftragen der zweiten Beschichtungsmasse auf die Schicht der ersten Beschichtungsmasse, Forming a second layer by applying the second coating composition to the layer of the first coating compound,
    • Aushärten der Beschichtungsmassen zur Bildung der Beschichtung durch Einbrennen der Form, wobei die Form bei einer Haltetemperatur von mindestens 500°C für mindestens 60 min ausgeheizt wird; Curing the coating masses for the formation of the coating by stoving the mold, wherein the mold is heated at a holding temperature of at least 500 ° C for at least 60 min;derart, dass ein in der ersten Beschichtungsmasse enthaltener oxidierbarer Füllstoff während der Aushärtung oxidiert wird und einen keramischen Bestandteil in der aus der ersten Beschichtungsmasse gebildeten keramikartigen Schicht bildet. such that contained in the first coating composition oxidizable filler is oxidised during the hardening and forms a ceramic component in the group formed by the first coating mass ceramic-like layer.
  • [0024] [0024]

    Die erste und/oder die zweite Schicht werden bevorzugt durch zweimaliges Auftragen der ersten und/oder zweiten Beschichtungsmasse gebildet, wobei bevorzugt die erste Beschichtungsmasse, die den Base Coat bildet, zwei- oder mehrfach aufgetragen wird. The first and / or the second layer are preferably formed by double application of the first and / or second coating composition, wherein preferably, the first coating composition forming the base coat is applied two or more times.

  • [0025] [0025]

    Der Auftrag der ersten Beschichtungsmasse und der zweiten Beschichtungsmasse - gegebenenfalls bei Mehrfachbeschichtung jeder einzelne Auftrag - sollte in einer Schichtstärke zwischen 40 - 150 µm, insbesondere zwischen 50 - 100 µm, vorzugsweise zwischen 60 - 80 µm erfolgen und vorzugsweise möglichst homogen sein. The application of the first coating composition and second coating composition - optionally at multiple coating of each individual order - should be in a layer thickness of between 40 - 150 microns, in particular between 50 - 100 microns, preferably between 60 - carried out 80 microns, and preferably be as homogeneous as possible.Die Aufbringung erfolgt bevorzugt durch Aufsprühen unter Verwendung einer Lackiersprühpistole. The application is preferably carried out by spraying using a Lackiersprühpistole.Die oben angegebenen Zusammensetzungen ermöglichen die Herstellung hinreichend flüssiger Beschichtungsmassen, die ein Aufsprühen zulassen. The compositions indicated above enable the production of sufficiently liquid coating compositions that permit spraying.Vor dem Aufsprühen sind die Beschichtungsmassen, die vorgemischt und problemlos bei Raumtemperatur gelagert werden können, aufzuschütteln, um einen möglichen Bodensatz zu verteilen. Before spraying, the coating compositions may be premixed and stored easily at room temperature, jogged up to distribute a possible dregs are.Jedoch ist auch ein manueller Auftrag möglich, nachdem die Formen sehr lange Standzeiten erreichen und die Beschichtung im ausgebauten Zustand sorgfältig möglich ist. But also a manual application is possible after the molds achieve a very long service life and the coating is removed state is thoroughly possible.

  • [0026] [0026]

    Die Schichten werden nass-in-nass aufeinander aufgetragen, das heißt, die erste Schicht wird vor dem Auftragen der zweiten Schicht nicht ausgehärtet, vielmehr reicht es aus, wenn die erste Schicht vor dem Auftragen der zweiten Schicht et was antrocknet. The layers are wet-on-wet applied sequentially, that is, the first layer is not cured before applying the second layer, but it is sufficient if the first layer before applying the second layer et what dries.Beide Schichten sind also beim Beginn des Härtens noch nass, so dass die jeweiligen Stoffe auch ohne weiteres zwischen den Schichten diffundieren und das oder die Lösungsmittel abdampfen können. so both layers are still wet, so that the respective materials diffuse and easily between the layers that or can evaporate the solvent at the start of curing.

  • [0027] [0027]

    Das Aushärten selbst erfolgt bevorzugt bei einer Haltetemperatur von mindestens 500°C für mindestens 60 Minuten. The curing itself is preferably carried out at a holding temperature of at least 500 ° C for at least 60 minutes.Die Temperatur von wenigstens ca. 500°C ist für eine hinreichende Oxidation des Füllstoffs in Form des Aluminium-Pulvers erforderlich. The temperature of at least about 500 ° C is required for sufficient oxidation of the filler in the form of aluminum powder.Die Haltezeit für eine hinreichende Oxidation wie auch eine Sicherstellung, dass sämtliches Lösungsmittel ausgetrieben und die Siliconharzmatrix hinreichend ausgebildet ist, sollte wenigstens 60 min, bevorzugt wenigstens 90 min betragen. The holding time for an adequate oxidation as well as a guarantee that all the solvent driven off, and the silicone resin matrix is ​​sufficiently formed should be at least 60 min, preferably at least 90 min.

  • [0028] [0028]

    Die einzubrennenden Formen sollten bevorzugt nicht in den Ofen eingebracht werden, wenn dieser bereits auf die Haltetemperatur aufgeheizt wird. The einzubrennenden forms should not be introduced into the furnace preferably when it is heated up to the holding temperature.Die Temperatur beim Einbringen der Formen sollte maximal 200°C, insbesondere maximal 150°C betragen, bevorzugt aber Raumtemperatur, um etwaige Probleme beim Ausbilden der Schichten aufgrund des hohen Temperatursprungs zwischen der Formtemperatur und der Ofeninnentemperatur zu vermeiden. The temperature during the introduction of the molds should not exceed 200 ° C, in particular more than 150 ° C, but preferably room temperature to avoid any problems in forming the layers due to the high temperature jump between the mold temperature and the furnace temperature.Bevorzugt wird der Ofen, in dem eine Form eingebrannt wird, ausgehend von der Temperatur beim Einbringen der Form mit einer Rate von 5 - 10°C/min auf die Haltetemperatur aufgeheizt. the furnace, in which a mold is baked is preferably, starting from the temperature during the introduction of the mold at a rate of 5 - heated 10 ° C / min to the holding temperature.

  • [0029] [0029]

    Die zu beschichtenden Formflächen müssen sauber und fettfrei sein, um eine optimale Haftung insbesondere des Base Coats zu gewährleisten. The form surfaces to be coated must be clean and free of grease to ensure optimum adhesion of the base coat in particular.Zu diesem Zweck werden die Formen vor dem Auftragen der ersten Beschichtungsmasse bevorzugt gereinigt, was beispielsweise durch Sandstrahlen, insbesondere unter Verwendung eines weichen Korns erfolgen sollte. To this end, the forms before applying the first coating composition are preferably purified what should be done for example by sandblasting, in particular using a soft grain.Wird eine Form aus der Glasmaschine entfernt, weil sie erneut zu beschichten ist, sollte die Form bereits unmittelbar nach dem Entfernen aus der Maschine gereinigt, bevorzugt abgelaugt und/oder sandgestrahlt werden, insbesondere unter Verwendung eines harten Korns. If a mold is removed from the glass machine because it is to be coated again, the form should already be cleaned immediately after removal from the machine, preferably leached and / or sandblasted, in particular using a hard grain.

  • [0030] [0030]

    Schließlich betrifft die Erfindung eine Glasform, insbesondere Glasvorform, mit einer unmittelbar auf der Innenfläche der Glasform vorgesehenen keramikartigen Schicht bestehend aus einer ausgehärteten Silikonharzmatrix mit einem eingebetteten oxidierten Füllstoff, vorzugsweise Al 2 O 3 , sowie einer auf der ersten Schicht vorgesehenen zweiten Schicht bestehend aus einer ausgehärteten Silikonharzmatrix mit darin eingebundenem, fein verteiltem Schmierstoff, vorzugsweise Graphit. Finally, the invention relates to a glass mold, in particular glass preform with a directly provided on the inner surface of the glass ceramic-like layer consisting of a cured silicone resin matrix with an embedded oxidized filler, preferably Al 2 O 3, and a recess provided on the first layer the second layer consisting of a cured silicone resin matrix with eingebundenem, finely divided lubricant, preferably graphite.

  • [0031] [0031]

    Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the hereinafter described embodiments and from the drawings.Dabei zeigen: They show:
    Fig. 1a, 1b Fig. 1a, 1b
    Prinzipdarstellungen zur Formgebung von Hohlglasgegenständen im Press-Blas-Verfahren ( Schematic diagrams for molding hollow glass articles in the press and blow method () und im Blas-Blas-Verfahren( (), And in blow and blow process), )
    Fig. 2. FIG. 2.
    eine Teilansicht einer beschichteten Vorform im Schnitt, a partial view of a coated preform in section,
    Fig. 3 Fig. 3
    ein Diagramm zur Darstellung des Ablaufs zur Beschichtung einer Vorform, a diagram representing the flow of coating a preform,
    Fig. 4 Fig. 4
    eine Darstellung der Laufzeit erfindungsgemäß beschichteter Vorformen bei der Herstellung einer 750ml Bordeaux-Flasche, a representation of the run-time according to the invention coated preforms in the manufacture of a Bordeaux 750ml bottle,
    Fig. 5 Fig. 5
    ein Diagramm zur Darstellung der Wandstärkeverteilung an den hergestellten Flaschen im Bereich der Feederwelle von Flaschen, hergestellt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorformen, und von Flaschen, hergestellt unter Verwendung von manuell geschmierten Vorformen, a diagram illustrating the distribution of wall thickness of the manufactured bottles in the region of the feeder shaft of bottles manufactured using the preforms of the present invention, and of bottles made using manually lubricated preforms,
    Fig. 6 Fig. 6
    ein Diagramm entsprechend a diagram correspondingzur Darstellung der Glasdickenverteilung am Flaschenboden, und to represent the glass thickness distribution at the bottom of the bottle, and
    Fig. 7 Fig. 7
    ein Diagramm zur Darstellung der Laufzeit erfindungsgemäßer Vorformen bei der Herstellung von 250ml Schlegel-Flaschen. a diagram illustrating the run-time according to the invention in the manufacture of preforms Schlegel 250ml bottles.
  • [0032] [0032]

    zeigt in Form einer Prinzipdarstellung die Abläufe zur Herstellung einer Hohlflasche durch einen Press-Blas-Prozess. shows in the form of a schematic diagram of the procedures for preparation of a hollow cylinder by a press-blow process.Beim Press-Blas-Prozess fällt ein Tropfen 1 aus flüssigem Glas in eine Vorform 2. Der Glastropfen 1 wurde über eine nicht näher gezeigte Förderrinne aus der Glasschmelze zugeführt, die Vorform ist in einer Glasmaschine integriert. When the press-blow process one drop 1 of liquid glass into a preform 2. The glass drop 1 was fed via a not further shown conveyor trough from the glass melt, the preform is incorporated in a glass machine.Das Einbringen des Tropfens 1 bezeichnet man als Ladung. The introduction of the droplet 1 is referred to as the charge.Anschließend wird die Vorform oberseitig geschlossen, der Tropfen 1 wird über ein geeignetes Presswerkzeug gepresst, der Külbel 3 wird geformt. Subsequently, the preform is closed on the upper side, the droplet 1 is pressed using a suitable pressing tool, the parison 3 is formed.Nach dem Öffnen der Vorform wird das Külbel 3 entnommen und gedreht und in die Fertigform 4 eingebracht, wo es zur fertigen Flasche 5 aufgeblasen und am Ende entformt wird. After opening of the preform the parison 3 is removed and turned and introduced into the finishing mold 4, where it is inflated to the finished bottle 5 and removed from the mold at the end.

  • [0033] [0033]

    Ähnlich ist der Vorgang beim Blas-Blas-Prozess ( Similarly to the operation at the blow and blow process (), auch hier fällt der Tropfen 1 in eine Vorform 2. Nach dem Schließen der Vorform wird der Tropfen 1 nicht gepresst, sondern fest geblasen und zum Külbel 3 vorgeblasen. ), Here the drop 1 falls into a preform 2. After closing the mold of the drop 1 is not pressed, but firmly blown and pre-blown parison to thirdAnschließend wird auch hier das Külbel 3 entnommen, der Fertigform 4 zugeführt und dort fertig geblasen und am Ende entformt. the parison 3, the blow mold is also taken thereafter, fed 4 and blown there finished and removed from the mold at the end.

  • [0034] [0034]

    Mitentscheidend für die Fehlerfreiheit der hergestellten Flasche 5 ist insbesondere der Vorformschritt in der Vorform 2. Es muss sichergestellt sein, dass der Tropfen 1, wenn er in die Vorform 2 fällt, in dieser mit minimaler Reibung gleiten und zum Boden rutschen kann. A decisive factor for the accuracy of the bottle 5 produced is particularly the preforming step in the preform 2. It must be ensured that the drop 1, if it falls into the preform 2, slip into this with minimal friction and may slip to the floor.Infolgedessen ist bei einer erfindungsgemäßen Vorform 2, wie sie in Consequently, in an inventive preform 2, as inin vergrößerter Darstellung als Teilansicht im Schnitt gezeigt ist, eine Beschichtung 6 vorgesehen, die im gezeigten Beispiel bereits fertig ausgehärtet ist. a coating 6 is shown in enlarged view as a partial view in section, is provided which is already hardened finished in the example shown.Sie besteht aus zwei Schichten 6a und 6b, die jeweils unter Verwendung einer speziellen Beschichtungsmasse hergestellt wurden. It consists of two layers 6a and 6b were each prepared by using a specific coating composition.Die Schicht 6a bildet den sogenannten Base Coat, sie liegt unmittelbar auf der Innenfläche 7 der in der Regel aus Fe bestehenden Vorform 2 auf. The layer 6 forms the so-called base coat, it lies directly on the inner surface 7 of the existing usually made of Fe preform. 2Die Beschichtung 6 besteht aus einer Siliconharzmatrix 8, in der ein oxidierter Füllstoff 9, bevorzugt Al 2 O 3 eingebunden ist. The coating 6 is made of a silicone resin matrix 8, in which an oxidized filler 9, preferably Al 2 O is involved. 3Die Siliconharzmatrix 8 ist ausgehärtet, bildet also eine Hochtemperaturlackschicht, in der die keramikartigen Füllstoffpartikel 9 eingebunden sind. The silicone matrix resin 8 is cured, thus forming a high-temperature varnish layer, in which the ceramic-like filler particles are embedded. 9Die Schicht 6a bildet von ihrer Eigenschaft her eine Keramik- oder keramikartige Schicht. The layer 6a forms of its capacity creates a ceramic or ceramic-like coating.

  • [0035] [0035]

    Auf der Schicht 6a befindet sich die Schicht 6b. On the layer 6, the layer 6b is.Auch diese besteht aus einer Siliconharzmatrix 10. Beide Siliconharzmatrices 8, 10 bestehen bevorzugt aus dem gleichen Siliconharz. This also consists of a silicone resin matrix 10. Both Siliconharzmatrices 8, 10 are preferably made of the same silicone resin.In die Siliconharzmatrix 10 ist nun fein verteilt ein Schmierstoff 11 eingebunden, bevorzugt Graphit. In the silicone resin matrix 10, a lubricant 11 is now dispersed integrated, preferably graphite.An der Schicht 6b liegt der Glastropfen 1 unmittelbar an, er gleitet an dieser entlang, geschmiert durch den Schmierstoff 11. Der Schmierstoff 11 diffundiert beim Härten etwas über die Grenzschicht 12 hinaus in den grenzflächennahen Bereich der Schicht 6a, es ist auch möglich, dass etwas von dem oxidierten Al 2 O 3 -Füllstoff 9 in die Schicht 6b diffundiert. the glass drop 1 lies on the layer 6b directly to he slides along lubricated by the lubricant 11. The lubricant 11 diffuses during hardening about the boundary layer 12 also in the surface-near region of the layer 6a, it is also possible that some of the oxidized Al 2 O 3 filler 9 is diffused into the layer 6b.

  • [0036] [0036]

    Die Herstellung der Beschichtung 6 ergibt sich aus The preparation of the coating 6 is given by. ,Im Schritt a wird eine zu beschichtende Form zunächst gereinigt, was bevorzugt durch Sandstrahlen unter Verwendung eines weichen Korns erfolgt. In step a, a mold to be coated is first cleaned, which is preferably carried out by sand blasting, using a soft grain.Das heißt, die zu beschichtende Innenfläche 9 jeder Form wird gereinigt, so dass sie sauber und insbesondere fettfrei ist. That is, the inner surface to be coated 9, each mold is cleaned so that it is clean and in particular grease.Nicht zu beschichtende Formbereiche werden bevorzugt abgeklebt. Not to be coated form ranges are preferred taped.

  • [0037] [0037]

    Im Schritt b erfolgt die Applikation der beiden Beschichtungsmassen zur Bildung eines Base Coats unter Verwendung einer ersten Beschichtungsmasse und eines Top Coats zur Verwendung einer zweiten Beschichtungsmasse, wobei der Base Coat letztendlich die Schicht 6a und der Top Coat letztendlich die Schicht 6b bildet. In step b, the application of the coating compositions is carried out to form a base coat using a first coating composition and a top coat for use with a second coating composition, wherein the base coat ultimately the layer 6a and the top coat finally the layer 6b is formed.Die Applikation der Beschichtungsmassen, die hinreichend flüssig sind, erfolgt unter Verwendung einer handelsüblichen Lackierpistole. The coating compositions which are sufficiently fluid, is carried out using a commercially available spray gun.Die Innenfläche der Vorform wird gleichmäßig mit der ersten Beschichtungsmasse zur Bildung des Base Coats mit einer Schichtstärke von bevorzugt 60 - 80µm eingesprüht, wobei zweckmäßigerweise der Auftrag in zwei übereinander liegenden, nacheinander applizierten Schichten der beschriebenen Schichtstärke erfolgen sollte. The inner surface of the preform is uniformly with the first coating composition to form the base coat with a film thickness of preferably 60 - sprayed 80 .mu.m, wherein advantageously the applicator should be performed in two superposed successively applied layers of the layer thickness described above.Lackierfehler wie Läufer oder raue Stellen sollten vermieden werden. Paint flaws such as runners or rough spots should be avoided.

  • [0038] [0038]

    Nach einem leichten Antrocknen der aufgebrachten Beschichtungslage wird die zweite Beschichtungsmasse zur Bildung des Top Coats aufgesprüht, auch dies kann in zwei Lagen erfolgen. After a slight drying of the applied coating layer, the second coating material is sprayed to form the top coat, this also can be done in two layers.

  • [0039] [0039]

    Im Schritt c erfolgt nun die Härtung der aufgebrachten Schichten. In step c, the curing of the deposited layers will now be given.Die besprühten Formen werden in einen Einbrennofen gegeben, der beim Einbringen der Formen bevorzugt Raumtemperatur, maximal aber ca. 150°C heiß sein sollte, um einen zu hohen Temperatursprung zu vermeiden. The sprayed forms are placed in a curing oven, which when introducing the forms preferably room temperature, but a maximum of about 150 ° C should be hot in order to avoid too high a temperature jump.Nach dem Einbringen wird der Ofen mit einer Rate von 5 - 10°C/min auf ca. 500°C als Haltetemperatur aufgeheizt, bei welcher Temperatur die Formen für bevorzugt 90 min eingebrannt bzw. getempert werden. After introducing the furnace at a rate of 5 is - heated 10 ° C / min to about 500 ° C as a holding temperature at which temperature the baked shapes for preferably 90 min and annealed.Hierbei dampft das Lösungsmittel, das zur Verflüssigung der Beschichtungsmassen dient, vollständig ab, die jeweiligen Einzelschichten bilden die jeweilige Siliconharzmatrix 8, 10 aus, der Füllstoff der Schicht 6a wird oxidiert. Here, the solvent that is used for the liquefaction of the coating compositions, evaporated completely, the respective individual layers form the respective silicone resin matrix 8, 10 of the filler of the layer 6a is oxidized.Diese Oxidation erfolgt allein über den in der Ofenatmosphäre befindlichen Luftsauerstoff, so dass sich die oxidierten Füllstoff-Partikel 9 bilden. This oxidation takes place solely on the located in the furnace atmosphere of air oxygen, so that the oxidized form filler particles. 9

  • [0040] [0040]

    Nach Beendigung des Schritts c werden die Formen dem Ofen entnommen und im Schritt d zur Produktionslinie transportiert, wo sie im Schritt e in die Glasmaschine, bei der es sich um eine sogenannte IS-Maschine (IS = Independend Section) handeln kann, eingesetzt werden. After completion of step c, the molds are removed from the furnace and conveyed in step d to the production line, where they are used in the step e in the glass machine, which may be a so-called IS machine (IS = Independend Section).

  • [0041] [0041]

    Aufgrund der erfindungsgemäßen Beschichtung der Vorformen ist ein häufig wiederholtes Beschichten während des Einsatzes einer Vorform anders als im Stand der Technik bei der manuellen Schmierung nicht erforderlich. Due to the novel coating the preforms a frequently repeated coating during use of a preform is different from the prior art for manual lubrication not required.Eine erfindungsgemäße Vorform kann mehrere Stunden, je nach Anwendungsfall sogar bis zu 100 Stunden und mehr, eingesetzt werden. A preform according to the invention can be used several hours, depending on the application, even up to 100 hours or more.Stellt sich heraus, dass eine Vorform zu ersetzen ist, was anhand der Güte der mit ihr produzierten Flaschen erfasst werden kann, wird die Vorform im Schritt f der Maschine entnommen und die noch in ihr befindliche Beschichtung 6 durch Ablaugen und/oder Sandstrahlen unter Verwendung eines harten Korns entfernt. If it is found that a preform is to be replaced, which can be detected based on the quality of the bottles produced with it, the preform in step f of the engine is removed and the coating is still in its one 6 by waste liquors and / or sand blasting using hard grain removed.Im Schritt g erfolgt gegebenenfalls eine Formreparatur, wonach diese Form entweder in das Formenlager im Schritt h gegeben oder unmittelbar dem Schritt a zugeführt werden kann, gleichermaßen kann natürlich aus dem Formenlager eine vorzubereitende Form geholt werden. In step g, if provided a mold repair, after which this form may be added either in the form of stock in step h or fed directly to the step a, may of course equally from the mold bearing a form to be prepared to be fetched.Ist eine Reparatur nicht erforderlich, kann die im Schritt f behandelte Vorform auch unmittelbar dem Schritt a oder dem Formenlager zugeführt werden. If a repair is not required in the step f-treated preform can also directly to step a, or are supplied to the form stock.

  • [0042] [0042]

    Die Thezeigt ein Diagramm, aus dem die Standfestigkeit erfindungsgemäß beschichteter Vorformen deutlich wird. shows a diagram from which the stability of coated preforms according to the invention is clear.Insgesamt wurden sechzehn Vorformen an einer Glasmaschine verwendet, bei der es sich um eine 6 ¼" Doppeltropfen IS-Maschine (halbe Tandem) mit acht Stationen handelt. Hergestellt wurden 750 ml Bordeaux-Flaschen im Blas-Blas-Verfahren mit einem Gewicht von 450g. A total of sixteen preforms were used on a glass machine in which it is (half tandem) is a 6 ¼ "double gob IS machine with eight stations. Prepared were 750 ml Bordeaux bottles in the blow-blow process with a weight of 450g.

  • [0043] [0043]

    Die verwendeten Vorformen wurden mit einem Beschichtungsmaterial folgender Zusammensetzung beschichtet: The preforms used were coated with a coating material having the following composition:

  • [0044] [0044]

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