BR112015014615B1 - Método para revestir internamente um corpo vítreo oco - Google Patents

Abstract

método para revestir internamente um corpo vítreo oco. a presente invenção refere-se a um método para revestir internamente um corpo de vidro oco compreendendo as etapas de: (a) aplicar, em pelo menos uma superfície interna de dito corpo oco, pelo menos uma composição de revestimento em forma de dispersão líquida, compreendendo pelo menos uma frita de vidro e pelo menos um agente dispersante polimérico; (b) submeter dita superfície interna, compreendendo dita composição de revestimento, a um tratamento térmico, a fim de obter-se uma camada de revestimento vitrificada.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método para revestir internamente um corpo de vidro oco, tal como, por exemplo, um frasco, um recipiente ou um copo.

[0002] A presente invenção aplica-se ao campo de produção de artigos de vidro, em particular recipientes, contendo revestimentos de superfície para fins decorativos ou funcionais.

[0003] No campo de produção de mercadorias de consumo destinadas ao acondicionamento em recipientes de vidro, tais como, por exemplo, produtos cosméticos, produtos de perfumaria, ou produtos alimentícios, surge a necessidade de haver recipientes caracterizados por um aspecto estético capaz de capturar a atenção dos consumidores. Atualmente, o aspecto estético de um recipiente pode ter considerável impacto sobre as opções de compra do consumidor do produto.

[0004] Uma necessidade análoga surge na indústria de louça, isto é, na indústria de objetos de vidro geralmente para uso doméstico, tais como recipientes para conservar alimentos, recipientes para decantação de vinho (os chamados “decantadores”), vasos, objetos decorativos, etc.

[0005] Na arte anterior há vários métodos conhecidos para decorar a superfície interna de um recipiente de vidro ou recipiente feito de qualquer outro material transparente ou translúcido (p. ex., resina termoplástica), que, entretanto, revela várias desvantagens.

[0006] No caso dos recipientes para produtos alimentícios, cosméticos, ou de perfumaria, o revestimento decorativo aplicado na cavidade interna do recipiente é destinado a permanecer em contato com o produto mesmo por períodos de tempo extremamente longos. Assim, deve-se fazer uso de materiais tendo características tais como: (i) o revestimento não deve liberar substâncias que possam migrar para o produto, alterando assim a sua qualidade, tornando-o perigoso para o usuário no pior dos casos; (ii) o revestimento deve permanecer inalterado mesmo depois de longo contato com substâncias quimicamente agressivas, tais como, por exemplo, compostos alcoólicos contidos em perfumes ou em bebidas alcoólicas (p. ex., uísque, aguardente, etc.); (iii) o revestimento deve evitar a migração de substâncias, vindas do material que forma o recipiente, para o produto.

[0007] Além disso, no caso dos recipientes de vidro para produtos alimentícios e objetos usados à mesa, o revestimento interno também deve ser capaz de resistir ao contato com produtos em altas temperaturas (por exemplo, bebidas quentes) e repetidas lavagens com agentes alcalinos (possivelmente usando-se instrumentos abrasivos, tais como, por exemplo, escovas e esponjas), bem como a ação abrasiva que poderia ser exercida esfregando-se instrumentos de cozinha, tais como cutelaria, conchas, etc.

[0008] Os métodos para decoração interna de recipientes de vidro e, mais genericamente, corpos de vidro ocos conhecidos no estado da arte, baseiam-se na aplicação de composições de revestimento em fase líquida ou sólida por pulverização.

[0009] A EP 1599295 A1, por exemplo, descreve um método para a decoração interna de frascos produzidos de vidro ou material termoplástico, em particular, para perfumes, em que uma composição de revestimento líquida ou em pó é pulverizada na cavidade do frasco através de um bico de pulverização. A composição de revestimento baseia-se em resinas de epóxi, poliuretano, acrílico, polietileno, e poliéster. Entretanto, devido à composição química destas resinas, o revestimento aplicado não tem a resistência adequada para o contato prolongado com as substâncias alcoólicas tipicamente presentes nos perfumes. Além disso, quando o revestimento é aplicado pulverizando-se a resina na forma de pó, surge também a necessidade de utilizar-se um dispositivo de sucção para extrair a composição pulverizada excedente do recipiente. Esta solução somente permite a aplicação de revestimentos uniformes e contínuos através da superfície interna inteira do frasco, porém evita a aplicação de revestimento em uma parte limitada da superfície interna ou criando padrões decorativos sombreados ou padrões irregularmente conformados.

[0010] Além disso, os revestimentos obtidos partindo-se das composições de pó têm um grau limitado de adesão ao vidro. A fraca adesão do revestimento facilita a formação de interespaços entre o último e as paredes do recipiente, em que pode acumular umidade, assim aumentando o risco de alterar ou contaminar o produto contido ali e uma perda estética, devido à interação do vidro com a água, que causa um facejamento de soda. Tais eventos podem requerer a adoção de medidas preventivas, tais como o uso de sacos de papel especiais para manter o produto acondicionado, que são posicionados dentro do recipiente, obtidos usando-se um material adequado para garantir contato prolongado e seguro com eles (vide, por exemplo, US 2008/0011778) ou evitar processos para tornar a superfície do vidro inerte.

[0011] Mesmo a EP 2135523 A1 descreve um método para a decoração interna de frascos de vidro ou plástico, em particular, frascos de perfume, em que uma composição de revestimento líquida é pulverizada dentro da cavidade do frasco através de um bico de pulverização. Neste caso, o revestimento aplicado é constituído por um polímero inorgânico com matriz de silicone (isto é, um material similar ao vidro sintético) obtido através de um processo sol-gel. Além de ter uma função decorativa, tal revestimento está em contato com o produto, para o qual cumpre a função de uma barreira com relação à migração de substâncias indesejadas vindas do recipiente ou quaisquer camadas subjacentes do revestimento. O método descrito neste pedido de patente não é fácil de aplicar em nível industrial e requer períodos de implementação muito longos. A formação do revestimento através de um processo sol-gel requer atualmente um controle preciso das condições do processo, tanto quando formando o gel mineral como na subsequente etapa de policondensação. Além disso, os revestimentos obtidos usando-se os polímeros inorgânicos descritos na EP 2135523 A1 são fracamente resistentes à abrasão, devido à presença de pigmentos dentro da reticulação polimérica que desestabilizam a sua estrutura.

[0012] FR 2889485 A1 descreve um método para a decoração interna de frascos produzidos de material vítreo ou termoplástico, em particular, frascos de perfume, em que uma laca líquida ou em pó é pulverizada dentro da cavidade do frasco através de um bico de pulverização. Durante ou após a pulverização da laca, o frasco pode ser submetido a um campo magnético, a fim de obter-se uma decoração mais uniforme através da superfície interna inteira do recipiente. Após a aplicação do revestimento, o recipiente é submetido a um tratamento térmico para aquecer a laca. O revestimento descrito neste documento é indicado como compatível com o contato prolongado com produtos cosméticos ou de perfumaria. Entretanto, FR 2889485 A1 não provê qualquer informação referente à composição química da laca utilizada.

[0013] Um objetivo da presente invenção é superar as desvantagens resumidas no estado da arte.

[0014] Em particular, um objetivo específico da presente invenção é prover um método para revestir internamente um corpo vítreo oco com um revestimento tendo uma resistência melhorada à agressão por substâncias químicas, até quentes, e uma resistência à abrasão melhorada.

[0015] Um outro objetivo da presente invenção é prover um método para revestir internamente um corpo vítreo oco capaz de permitir a obtenção de uma ampla variedade de padrões decorativos.

[0016] Um outro objetivo da presente invenção é prover um método para revestir internamente um corpo vítreo oco que seja fácil de produzir e aplicável na produção de artigos de vidro destinados a vários campos de uso.

[0017] Um objetivo da presente invenção é prover um método para revestir internamente um corpo vítreo oco compreendendo as etapas de: (a) aplicar, em pelo menos uma superfície interna de dito corpo oco, pelo menos uma composição de revestimento em forma de dispersão líquida, compreendendo pelo menos uma frita de vidro e pelo menos um agente dispersante polimérico, dito agente estando presente em uma quantidade de modo que dita composição tenha um índice tixotrópico, como definido a seguir, menor do que 200 segundos; (b) submeter dita superfície interna, compreendendo dita composição de revestimento, a um tratamento térmico, a fim de obter-se uma camada de revestimento vitrificada.

[0018] O método, de acordo com a invenção, baseia-se na aplicação de uma composição de revestimento na forma líquida sobre a superfície interna de um corpo vítreo oco. A composição de revestimento compreende pelo menos uma frita de vidro e pelo menos um agente dispersante polimérico. Tal composição, devido ao subsequente tratamento térmico, resulta na formação de uma camada de revestimento de vidro, possivelmente colorida, que adere firmemente à superfície do corpo oco.

[0019] O método de revestimento de acordo com a presente invenção aplica-se aos corpos de vidro ocos tendo pelo menos uma abertura para o exterior. Particularmente preferidos, são recipientes feitos inteiramente de vidro ou recipientes compreendendo pelo menos um corpo vítreo oco.

[0020] O método é aplicável em tipos comuns de vidro, tais como vidros de cal de soda e borossilicato. Particularmente preferidos são vidros adequados para resistir em relação ao cozimento de produtos alimentícios e em contato com substâncias em alta temperatura para fins alimentícios.

[0021] A composição de revestimento compreende pelo menos uma frita de vidro e pelo menos um agente dispersante polimérico.

[0022] Uma frita de vidro é um óxido misturado ou mistura de óxidos. A frita pode ser preparada submetendo-se um ou mais ingredientes em pó à fusão. O produto fundido é assim resfriado até obtenção de vidro. O vidro é então triturado até obter- se uma frita de vidro. A temperatura da fundição varia em função da composição química da frita. Tipicamente, a temperatura da fundição é compreendida na faixa entre cerca de 750 °C - 1400 °C. Geralmente, os elementos usados para a preparação da frita são em forma de óxido ou carbonato.

[0023] De acordo com a presente invenção, na composição de revestimento pode estar presente uma ou mais fritas de vidro, preferivelmente, em uma quantidade compreendida na faixa entre 50-80 % em peso com relação ao peso total da composição de revestimento, mais preferivelmente, na faixa entre 55-70 % em peso.

[0024] Preferivelmente, a frita é do tipo silicato ou borossilicato. Preferivelmente, a frita compreende um ou mais dos seguintes elementos em forma de íon: Si, Na, P, Ca, K, Ti, Zn, Ba, Bi, Pb e B.

[0025] Mais preferivelmente, a frita compreende pelo menos Si, Zn, B, Ca e Ba.

[0026] Preferivelmente, a frita não contém metais pesados (p. ex., chumbo).

[0027] A concentração dos diferentes elementos de oxigênio na frita pode variar em grandes intervalos. Um exemplo preferido de frita tem a composição química indicada abaixo, onde a concentração dos elementos é expressa em termos do correspondente óxido e as porcentagens indicadas são porcentagens em peso referentes ao peso total da frita:

[0028] A concentração de cada um dos óxidos acima mencionados deverá ser julgada independentemente variável a partir da concentração de outros óxidos presentes na frita.

[0029] A frita pode ser colorida. Para este fim, um ou mais pigmentos podem ser adicionados durante a preparação da frita. A coloração pode também ser obtida adicionando-se um composto precursor do pigmento à mistura de compostos submetidos à fusão. Devido ao tratamento de fusão, o precursor é transformado em um pigmento capaz de colorir a frita. Os pigmentos adicionados à frita produzem revestimentos vítreos coloridos translúcidos.

[0030] A fim de obter-se um revestimento vítreo colorido, um ou mais pigmentos podem também ser adicionados na composição de revestimento separadamente da frita. Neste caso, o revestimento colorido aplicado ao vidro oco é opaco.

[0031] Tipicamente, o pigmento é adicionado à composição de revestimento na quantidade de modo que tenha uma concentração compreendida na faixa entre 1-35 % em peso, preferivelmente, 5-20 % em peso, com relação ao peso total da composição de revestimento aplicada. O tamanho do grão do pigmento é, preferivelmente, compreendido na faixa entre 1-50 micrômetros, mais preferivelmente, na faixa entre 5-25 micrômetros, mesmo mais preferivelmente, na faixa entre 2-8 micrômetros. Os pigmentos com o tamanho de grão menor deverão ser preferidos, pelo fato de que têm uma capacidade de coloração maior quando empregados em baixas concentrações e, durante vitrificação, eles resultam em revestimentos com resistência química e mecânica muito maior do que os revestimentos da arte anterior.

[0032] A composição de revestimento de acordo com a presente invenção pode compreender um ou mais agentes dispersantes poliméricos.

[0033] O agente dispersante polimérico principalmente realiza a tarefa de transportar a frita e possivelmente o pigmento (e os outros aditivos possivelmente presentes) sobre a superfície do vidro a ser revestido, assim garantindo uma sua dispersão ótima sobre ele.

[0034] Além disso, o agente dispersante polimérico confere à composição de revestimento a fluidez requerida durante a aplicação juntamente com a capacidade de coagular rapidamente, uma vez aplicada sobre o vidro.

[0035] O agente dispersante polimérico pode ser selecionado dentre vários tipos de resinas.

[0036] Em uma primeira forma de realização, dito agente é uma resina termoplástica policarboxílica, isto é, uma resina obtida partindo-se de monômeros contendo os grupos carboxílicos.

[0037] As resinas particularmente preferidas são resinas de poliéster, resinas de acrílico, resinas de amida e resinas de vinil, do tipo geralmente usado para produzir composições de envernizar e revestir.

[0038] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderado das resinas acima mencionadas é na faixa entre 20000 - 100000 g/mols, preferivelmente, 25000 - 45000 g/mols.

[0039] Preferivelmente, o índice de polidispersibilidade é maior do que 1.

[0040] Um exemplo de uma resina que pode ser usada para fins da presente invenção é a resina disponível no mercado sob o nome comercial de HYDROL® 77/131, produzida pela CHIMICOLOR INDUSTRIA CHIMICA S.r.1..

[0041] Em uma outra forma de realização preferida, o pelo menos um agente de dispersão polimérico é selecionado dentre as resinas de celulose, mais preferivelmente, dentre éteres de celulose, ésteres de celulose e suas misturas.

[0042] Os éteres e ésteres de celulose são derivativos da celulose, obtidos substituindo-se parcial ou totalmente os átomos de hidrogênio dos grupos hidroxil celulose, respectivamente, por grupos alquila ou acila (ésteres orgânicos).

[0043] Os ésteres do tipo inorgânico podem ser obtidos substituindo-se os átomos de hidrogênio, acima mencionados, por grupos nitro (-NO2; nitrocelulose) e grupos súlfur (-SO3H; sulfato de celulose).

[0044] No caso dos éteres de celulose, os grupos alquila preferidos são: metila, etila, e propila.

[0045] Os grupos alquila também incluem os grupos hidroxialquila (por exemplo, hidroximetila, hidroxietila, hidroximetiletila, hidroxipropilmetila) e carboxialquila.

[0046] No caso dos ésteres de celulose, os grupos acila preferidos são: acetila, propionila, butirila.

[0047] Preferivelmente, os éteres e ésteres orgânicos de celulose usados na presente invenção contêm grupos alquila e acila tendo entre 1 e 4 átomos de carbono (C1-C4).

[0048] Os éteres de celulose podem também conter diferentes grupos alquila.

[0049] Os éteres e ésteres de celulose podem também ser éteres misturados, isto é, polímeros contendo grupos alquila e acila em várias proporções.

[0050] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderado dos éteres e ésteres de celulose que podem ser usados na presente invenção é na faixa entre 70000 - 500000 (g/mols).

[0051] Preferivelmente, o índice de polidispersibilidade é maior do que 1.

[0052] Preferivelmente, o agente dispersante polimérico é substancialmente solúvel no fluido portador da composição de revestimento.

[0053] A solubilidade dos éteres e ésteres de celulose em água ou em um solvente orgânico depende, pelo menos parcialmente, do grau de substituição, isto é, do número médio de grupos substituintes ligados a cada anel glicosídico (se todos os três átomos de hidrogênio dos grupos hidroxila disponíveis forem trocados, o grau de substituição será equivalente a 3; se o número de átomos de hidrogênio substituídos em cada anel glicosídico for mediamente equivalente a 2, o grau de substituição será equivalente a 2; etc.).

[0054] Preferivelmente, os éteres e ésteres de celulose têm um grau de substituição na faixa entre 0,5 - 2,2, mais preferivelmente, na faixa entre 1 - 2.

[0055] Os éteres e ésteres de celulose podem ser preparados de acordo com os métodos de síntese conhecidos no estado da arte e estão disponíveis no mercado.

[0056] A fração sólida da composição de revestimento é dispersa em um fluido portador líquido. O fluido portador líquido é, preferivelmente, água. Entretanto, também é possível usar os solventes orgânicos, possivelmente em mistura tipicamente usada na indústria de tintas.

[0057] A composição de revestimento pode também compreender aditivos comuns usados para preparar tintas e vernizes, tais como surfactantes, estabilizadores de dispersão, promotores de ligação, modificadores reológicos, modificadores tixotrópicos, densificadores, diluentes, etc..

[0058] A composição de revestimento é preparada misturando-se os componentes nas relações ponderadas desejadas em água ou qualquer outro fluido portador líquido até obter-se uma dispersão homogênea. Tipicamente, a frita é adicionada a uma dispersão líquida da resina juntamente com os possíveis pigmentos e outros aditivos. Geralmente, a mistura é realizada em temperatura ambiente.

[0059] Dado que, após aplicação, a composição de revestimento é submetida a um tratamento térmico em uma temperatura compreendida na faixa entre 450-800 °C (tratamento de vitrificação), é importante que o grau de dilatação e a contração, a que ela é submetida durante as etapas de aquecimento e resfriamento, sejam comparáveis com aquelas do vidro na qual é aplicada. Assim, isto realmente também evita tensões entre as superfícies dos dois materiais, o que pode resultar na ocorrência de defeitos no revestimento. Para este fim, o revestimento, preferivelmente, tem um coeficiente de dilatação térmica linear compreendido na faixa entre 50-90-10-7 K—1, preferivelmente, 60-80-10-7 K—1, mesmo mais preferivelmente, 65-75-10—7 K-1, dito intervalo correspondendo à faixa de dilatação térmica linear do vidro mais comumente usada para a produção de recipientes para acondicionar produtos alimentícios, produtos cosméticos, etc. O coeficiente de dilatação térmica linear é medido na fração sinterizada sólida da composição de revestimento de acordo com a norma ISO 7991:1987.

[0060] O coeficiente de dilatação térmica do revestimento pode ser variado, por exemplo, modificando-se a concentração dos componentes usados para a preparação da frita, ou as concentrações da frita e dos possíveis pigmentos da composição de revestimento.

[0061] Como melhor descrito a seguir, a composição de revestimento pode ser aplicada na forma de dispersão líquida através de bicos de pulverização introduzidos no corpo vítreo oco. A técnica de pulverização, combinada com o uso de uma composição de revestimento na forma líquida, permite aplicar um revestimento mesmo somente em uma parte da superfície interna do corpo vítreo oco.

[0062] Para uma aplicação eficaz e precisa por pulverização, a viscosidade da composição aplicada é preferivelmente compreendida na faixa entre 1-50 Pa-s, preferivelmente, 2-40 Pa-s, preferivelmente, 5-30 Pa-s, mais preferivelmente, 8-20 Pa-s. Para fins da presente invenção, a viscosidade da composição de revestimento deverá ser julgada medida a 20 °C, de acordo com a norma DIN 53013.

[0063] A densidade da composição de revestimento tipicamente varia na faixa entre 1,5-2,5 kg/dm3.

[0064] A tensão de superfície da composição de revestimento preferivelmente varia na faixa entre 10-100 mN/m.

[0065] Além disso, de um ponto de vista reológico, é importante que a composição de revestimento tenha um comportamento tixotrópico a fim de ser facilmente pulverizada e, simultaneamente, ser rapidamente coagulada, uma vez aplicada sobre a superfície a ser revestida. Em particular, a fim de evitar a ocorrência de imperfeições no revestimento (p. ex., gotejamento), a composição de revestimento deve ter uma viscosidade de modo que seja rapidamente distribuída sobre a superfície da aplicação quando, por exemplo, o corpo oco a ser revestido é mantido girando sobre si mesmo. Ao mesmo tempo, sob o término das forças mecânicas que operam sobre a composição de revestimento derivando da pressão de pulverização e da rotação do corpo vítreo, a composição de revestimento deve ser capaz de recuperar a viscosidade inicial (antes da aplicação), coagulando rapidamente.

[0066] O comportamento tixotrópico de uma composição de revestimento pode ser avaliado medindo-se a tendência de seu valor de viscosidade durante o tempo. Um índice de referência do comportamento tixotrópico de uma composição de revestimento, por exemplo, é dado pelo período de tempo necessário, de modo que a viscosidade de uma composição de revestimento, que tinha sido submetida à agitação sob condições pré-estabelecidas, retorne para ter a viscosidade inicial sob o término da agitação.

[0067] Preferivelmente, a composição de revestimento, de acordo com a presente invenção, se submetida à agitação em temperatura ambiente (20 °C) em um misturador mecânico (velocidade rotacional de cerca de 300 rpm; amostra de 1 litro) por 2 minutos, utiliza um período de tempo menor do que ou equivalente a 60 segundos para recuperar pelo menos 50 % da viscosidade perdida, devido à tensão de cisalhamento transmitida pela mistura, isto é, para retornar a um valor de viscosidade equivalente a pelo menos 50 % do valor calculado na composição de revestimento na ausência de agitação (nas mesmas condições de medição). Para fins da presente invenção, este índice é indicado como o “índice tixotrópico” da composição de revestimento.

[0068] Tipicamente, o índice tixotrópico da composição de revestimento é menor do que ou igual a 200 segundos, preferivelmente, menor do que ou igual a 100 segundos, mais preferivelmente, menor do que ou igual a 60 segundos. Preferivelmente, o índice tixotrópico é maior do que ou igual a 10 segundos, mais preferivelmente, maior do que ou igual a 30 segundos.

[0069] Além disso, a composição de revestimento tem uma viscosidade maior do que 10 Pa-s, medida com um viscosímetro de Brookfield a 20 °C e em uma velocidade rotacional de 10 rpm, e uma viscosidade menor do que 5 Pa-s, medida usando-se o mesmo instrumento, na mesma temperatura e em uma velocidade rotacional de 100 rpm.

[0070] A viscosidade da composição de revestimento a ser aplicada e o seu comportamento tixotrópico podem ser selecionados em função das características químicas do vidro a ser revestido e do formato geométrico do corpo oco.

[0071] O comportamento tixotrópico é afetado pela quantidade de agente dispersante polimérico presente na composição, além da quantidade de sólidos.

[0072] O agente dispersante polimérico está presente na composição de revestimento em uma quantidade compreendida na faixa de 1-20 % em peso com relação ao peso total da composição de revestimento, preferivelmente, 5-15 % em peso.

[0073] De acordo com o método da presente invenção, após a aplicação da composição de revestimento, a superfície revestida pela última é submetida a um tratamento térmico de vitrificação. O tratamento térmico é, preferivelmente, realizado em uma temperatura compreendida na faixa entre 450-800 °C, mais preferivelmente, 500-700 °C. A temperatura do tratamento é principalmente selecionada em função da composição química do revestimento empregado.

[0074] Durante o tratamento de vitrificação, a frita funde, aderindo à superfície do corpo vítreo oco formando a camada de revestimento de vidro. Ao mesmo tempo, o agente dispersante polimérico é decomposto termicamente.

[0075] Dado que uma evaporação muito rápida do solvente poderia resultar em defeitos no revestimento (ou mesmo na quebra do vidro), é preferível submeter o corpo vítreo revestido a um aquecimento progressivo até alcançar a temperatura desejada para o tratamento de vitrificação. Preferivelmente, o tratamento de vitrificação é precedido por uma etapa de secagem da composição de revestimento aplicada, que compreende o aquecimento do corpo vítreo revestido em uma temperatura compreendida na faixa entre 150-250 °C. Nesta etapa, é também facilitado o movimento para longe dos resíduos voláteis derivando da carbonização da resina orgânica.

[0076] A duração do tratamento térmico de secagem e vitrificação é selecionada em função da composição química da composição de revestimento e da sua quantidade aplicada. Tipicamente, a duração do tratamento de secagem é, preferivelmente, de cerca de 15-30 minutos; a duração do tratamento de vitrificação é, preferivelmente, de cerca de 40 minutos.

[0077] Em uma primeira forma de realização da presente invenção, o revestimento de vidro pode ser diretamente aplicado na superfície interna do corpo vítreo oco.

[0078] Em uma segunda forma de realização, o revestimento pode ser aplicado em um ou mais revestimentos intermediários possíveis (decorativos ou funcionais), previamente aplicados na superfície interna do corpo vítreo oco.

[0079] Os revestimentos intermediários podem ser revestimentos vítreos obtidos usando-se composições de revestimento de acordo com a presente invenção, ou revestimentos obtidos usando-se materiais convencionais (no último caso, aplicáveis tanto em estado líquido como em estado sólido). O revestimento de vidro mais externo, isto é, o que pode entrar em contato com o produto, realmente garante que não haja migração substancial para o produto de substâncias indesejadas vindas das camadas intermediárias, independente da composição química da última.

[0080] Além disso, a fim de obterem-se particulares efeitos estéticos, é possível aplicar, um sobre o outro, dois ou mais revestimentos de vidro de acordo com a presente invenção, tendo diferentes composições químicas (por exemplo, revestimentos de diferentes cores). Neste caso, após a aplicação de cada revestimento, um tratamento térmico de vitrificação pode ser realizado para formar o correspondente revestimento de vidro.

[0081] Alternativamente, as duas ou mais camadas de composição de revestimento podem ser aplicadas em sequência, sem realizar tratamentos de vitrificação intermediários (“aplicação molhado sobre molhado”), e realizando-se um único tratamento de vitrificação térmico final.

[0082] Além disso, a composição química particular do revestimento da presente invenção é compatível com a aplicação de outros revestimentos, por exemplo, através da técnica de serigrafia comumente usada na decoração dos artigos de vidro.

[0083] Em particular, deve ser requerida uma resistência mecânica particularmente alta do corpo vítreo oco ou, no caso de revestimentos aplicados em um vidro com composição química dificilmente estável (isto é, com a tendência à migração de metais de superfície), o vidro revestido pode ser submetido aos processos de temperamento químico.

[0084] A aplicação da composição de revestimento sobre a superfície interna de um corpo vítreo oco pode ser realizada usando-se as técnicas conhecidas na arte tanto manualmente como em modo automatizado.

[0085] A composição de revestimento é, preferivelmente, aplicada usando-se a técnica de pulverização. Para tal finalidade, podem ser usados os dispositivos de pulverização convencionalmente usados na indústria de pintura (p. ex., dispositivos do tipo “mistura de ar” ou “sem ar”). Os dispositivos de pulverização são providos com bicos extremos com dimensões de modo a serem capaz de ser introduzidos dentro do corpo vítreo oco e direcionados para a superfície destinada a ser revestida.

[0086] Em relação a isto, deve-se observar que a pulverização da composição de revestimento, ainda que produzindo um jato de gotas por minuto para dentro do corpo vítreo oco, não necessariamente requer a distribuição descontrolada da composição no volume disponível inteiro. Ajustando-se adequadamente a quantidade dispensada de composição, a sua viscosidade e a pressão de dispersão realmente permitem a obtenção de uma pulverização direcional, isto é, uma pulverização capaz de substancialmente envolver somente uma parte limitada da superfície interna do corpo oco.

[0087] Além disso, o dispositivo de pulverização e o corpo vítreo oco devem estar em movimento com relação entre si durante a pulverização da composição de revestimento, é possível obter-se efeitos decorativos sombreados ou com formato geométrico irregular. Além disso, a exploração do movimento mútuo do dispositivo de pulverização e do corpo vítreo oco permite aplicar um revestimento uniforme e contínuo substancialmente através da superfície interna inteira do corpo oco. Em particular, manter o corpo de vidro oco em rotação sobre si mesmo durante a aplicação (o chamado revestimento rotativo), permite obter-se uma distribuição muito homogênea e localizada das gotas da composição de revestimento pulverizada.

[0088] A aplicação da composição de revestimento pode ser realizada em temperatura ambiente, isto é, sem pré-aquecimento da composição de revestimento ou da superfície de vidro a ser revestida.

[0089] A fim de fazer a composição de revestimento aderir mais ao vidro, é possível pré-aquecer a composição ou a superfície de vidro a ser revestida. O aquecimento da superfície a ser revestida pode ser realizado colocando-se o corpo vítreo oco em um forno ou através de chama direto da superfície.

[0090] O método, de acordo com a presente invenção, pode ser facilmente obtido a nível industrial, empregando-se dispositivos e equipamento convencionalmente usados na indústria de produção de recipientes de vidro.

[0091] Além disso, o método, de acordo com a presente invenção, pode ser integrado dentro de uma linha para a produção contínua de corpos de vidro ocos (p. ex., recipientes). Neste caso, a aplicação da composição de revestimento pode ser realizada, por exemplo, por aplicação quente, isto é, após a etapa de formação dos corpos de vidro ocos, enquanto o tratamento de vitrificação pode coincidir com o tratamento de recozimento.

[0092] O revestimento de vidro, que pode ser obtido através do método de acordo com a presente invenção, pode servir a dois fins. Na presença de pigmentos, o revestimento aparece como uma camada decorativa - observável do exterior (função decorativa) - do corpo vítreo oco. O efeito obtido é similar àquele do vidro revestido.

[0093] Tanto na presença como na ausência de pigmentos, o revestimento de vidro aplicado serve como uma barreira com relação à migração de substâncias indesejadas - vindas do vidro que forma o corpo oco - para o produto contido dentro dele ou com relação às substâncias vindas de possíveis camadas de revestimento intermediárias localizadas entre o corpo de vidro oco e a camada de revestimento de vidro.

[0094] Além disso, sendo do tipo vítreo, o revestimento, de acordo com a presente invenção, substancialmente não libera substâncias para os produtos com os quais pode entrar e permanecer em contato, mesmo por longos períodos de tempo. Devido às características químicas, o revestimento aplicado usando-se o método da presente invenção é particularmente resistente à abrasão, que pode derivar da esfregação usando-se utensílios de cozinha.

[0095] O revestimento da presente invenção também é capaz de resistir ao choque térmico, que pode, por exemplo, derivar do contato com líquidos quentes (p. ex., bebidas quentes). Além disso, é resistente à lavagem usando-se agentes alcalinos, tanto manuais (possivelmente, mesmo com a utilização de instrumentos abrasivos, tais como escovas e esponjas) como em máquinas de lavagem (máquina de lavar pratos).

[0096] Em uma forma de realização preferida, o método, de acordo com a presente invenção, pode ser usado em recipientes de revestir internamente, destinados a receber conteúdos líquidos ou sólidos, tais como produtos alimentícios, farmacêuticos ou cosméticos, em particular, líquidos contendo compostos alcoólicos, tais como perfumes corporais e bebidas alcoólicas.

[0097] A seguinte forma de realização é provida puramente por meio de ilustração da presente invenção e, assim, não deverá ser julgada limitante do campo de proteção definido pelas reivindicações anexas.

EXEMPLO 1

[0098] Foi preparada uma composição de revestimento de acordo com a presente invenção, tendo a seguinte composição química (porcentagens em peso referentes ao peso total da composição de revestimento): • frita de vidro (borossilicato) 65 % • pigmento (CuO) 15 % • resina policarboxílica 10 % • água 10 %

[0099] Os componentes acima mencionados foram misturados em temperatura ambiente até obter-se uma composição de revestimento homogênea com viscosidade de cerca de 6 Pa-s (DIN 53013) correspondendo a uma cuba DIN4 de cerca de 120 segundos, de acordo com a norma UNI EN ISO 2431. O coeficiente de dilatação térmica linear da composição de revestimento é equivalente a 72-10-7 K-1 (norma ISO 7991:1987).

[00100] O índice tixotrópico da composição de revestimento era equivalente a 44 segundos.

[00101] A composição foi aplicada sobre a superfície interna de um conjunto de 30 frascos (com volume equivalente a 50 ou 100 mL) feitos de cal de soda, tanto no fundo como nas paredes laterais, através de um bico de pulverização.

[00102] Os frascos revestidos foram submetidos a um tratamento térmico na temperatura de cerca de 600 °C por 40 min.

[00103] Para fins de comparação, os revestimentos obtidos através do método da presente invenção foram comparados com outros frascos de vidro ou recipientes tendo um revestimento interno aplicado usando-se o método de acordo com a arte anterior, como indicado na Tabela 1.

[00104] Os frascos revestidos com o método de acordo com a presente invenção e os itens de comparação foram submetidos a um teste para avaliar a resistência mecânica e térmica do revestimento, bem como a adequabilidade no contato com produtos alimentícios e no contato prolongado com substâncias potencialmente agressivas. Os resultados do teste são indicados na Tabela 1. Tabela 1

[00105] Os testes mostram o alto desempenho do revestimento obtido de acordo com a presente invenção. Em particular, os resultados experimentais mostram como, além de ser fácil para obtenção, este revestimento é adequado para ser usado para decoração e/ou para o revestimento protetor de corpos de vidro ocos destinados a serem usados em vários campos.

EXEMPLO 2

[00106] Uma segunda composição de revestimento foi preparada, de acordo com a presente invenção, tendo a seguinte composição química (porcentagens em peso referentes ao peso total da composição de revestimento): • frita de vidro (borossilicato) 65 % • pigmento (TiO2) 15 % • éster de celulose 10 % • água

[00107] Os componentes acima mencionados foram misturados em temperatura ambiente até ser obtida uma composição de revestimento homogênea com viscosidade de cerca de 14 Pa-s (DIN 53013). O índice tixotrópico da composição de revestimento foi de 36 segundos.

[00108] A segunda composição de revestimento foi aplicada em um conjunto de frascos de vidro, de acordo com a descrição do exemplo 1, obtendo-se revestimentos finais tendo o mesmo desempenho em termos de resistência mecânica e térmica, bem como adequabilidade no contato com produtos alimentícios e no contato prolongado com substâncias potencialmente agressivas dos frascos revestidos do exemplo 1.

Claims (16)

1. Método para revestir internamente um corpo vítreo oco, dito método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) aplicar por um dispositivo de aspersão, em pelo menos uma superfície interna de dito corpo oco, pelo menos uma composição de revestimento na forma de dispersão líquida, compreendendo pelo menos uma frita de vidro e pelo menos um agente dispersante polimérico, dito agente estando presente em uma tal quantidade de modo que dita composição tenha um índice tixotrópico menor do que 200 segundos; o dito corpo oco e o dito dispositivo de aspersão estando em movimento um com relação ao outro, o dito movimento compreendendo manter o dito corpo oco girando sobre si mesmo durante a aplicação da dita composição de revestimento; (b) submeter a dita superfície interna, compreendendo a dita composição de revestimento, a um tratamento térmico, de modo a obter uma camada de revestimento vitrificada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um agente dispersante é uma resina termoplástica policarboxílica.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um agente dispersante é selecionado dentre: uma resina de poliéster, uma resina de acrílico, uma resina de amida e uma resina de vinil.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um agente dispersante é uma resina de celulose, preferivelmente selecionada dentre: éter de celulose, éster de celulose, e suas misturas.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito éster ou éter de celulose tem um grau de substituição na faixa entre 0,5 a 2,2, preferivelmente, na faixa entre 1 a 2.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o dito índice tixotrópico é menor do que ou igual a 100 segundos, preferivelmente, menor do que ou igual a 60 segundos.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito índice tixotrópico é maior do que ou igual a 10 segundos, preferivelmente, maior do que ou igual a 30 segundos.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a dita frita compreende pelo menos um pigmento.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a dita composição de revestimento compreende pelo menos um pigmento disperso na fase líquida de dita dispersão.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a dita composição de revestimento tem um coeficiente de expansão térmica linear, medido sobre a fração sólida, na faixa de 50 a 90-10-7 K-1, preferivelmente, de 60a 80-10-7 K-1, ainda mais preferivelmente, de 65 a 75-10-7 K-1.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a dita composição de revestimento tem uma viscosidade na faixa de 1 a 50 Pa-s, preferivelmente, de 5 a 30 Pa-s, mais preferivelmente, de 8 a 20 Pa-s.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a dita frita está presente na composição em uma quantidade compreendida na faixa de 50 a 80 % em peso, com relação ao peso da composição de revestimento, preferivelmente, de 55 a 70 % em peso.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita resina policarboxílica está presente na composição em uma quantidade compreendida na faixa de 1 a 20 % em peso, com respeito ao peso da fase líquida da dita dispersão, preferivelmente, de 5 a 15 % em peso.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a dita dispersão líquida é uma dispersão aquosa.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o dito tratamento térmico é realizado em uma temperatura na faixa de 450 a 800 °C, preferivelmente, de 500 a 700 °C.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende um tratamento de desidratação preliminar realizado a uma temperatura na faixa de 150a 250 °C.