DE2946816A1 - Flaschenfoermiger behaelter aus gesaettigtem polyester - Google Patents
Flaschenfoermiger behaelter aus gesaettigtem polyesterInfo
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Description
HOFFMANN · EITLE & PARTNER
DIPl.-ING. K. FOCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARAiEUASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MÖNCHEN (t · TElEFON (089) »11087 · TElEX 05-JW» (PATHE)
32 746
Yoshino Kogyosho Co., Ltd., Tokyo / Japan
Flaschenförmlger Behälter aus gesättigtem Polyester
Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung flaschenförmiger Behälter und insbesondere flaschenförmiger Behälter aus gesättigtem
Polyester mit einem harten Überzug und auf ein Verfahren zur Herstellung
des Behälters aus gesättigtem Polyester, .wie beispielsweise Polyäthylenterephthalat, welches hohe Transparenz und überlegene
mechanische Oberflächenfestigkeit oder Härte aufweist.
Da flaschenförmige Behälter aus gesättigtem Polyester, wie beispielsweise
Polyäthylenterephthalat, eine überlegene Transparenz und eine geringe Durchlässigkeit für Wasser und Gas aufweisen
und nicht-toxisch sind, finden sie ein weites Anwendungsfeld als
glasähnlicher transparenter Behälter bei Kosmetika, flüssigen Nahrungsmitteln, Medikamenten und .dergleichen.
Da jedoch der Behälter an seiner Oberfläche eine sehr niedrige Härte aufweist, wird er an der Oberfläche als Folge der Reibung
zwischen Behältern des Behältertransports oder bei der Abfüllung
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leicht verkratzt, wodurch der Behälter seine hohe Transparenz als Merkmal eines flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem
Polyester verliert, wobei durch einen weiteren Reibungsangriff am Aufdruck an der Oberfläche des Behälters der Gebrauchswert
verringert werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen flaschenförmigen
Behälter aus gesättigtem Polyester mit einem harten überzug zu schaffen, durch welchen die vorausgehend aufgeführten
Nachteile üblicher flaschenformiger Behälter aus Polyethylenterephthalat
vermieden werden und der an seiner Oberfläche eine verbesserte mechanische Festigkeit oder Härte aufweist.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen flaschenförmigen
Behälter aus gestättigtem Polyester mit einem harten überzug
zu schaffen, der den Widerstand gegen Abrieb an der Behälteroberfläche erheblich vergrößert, so daß sich das Aussehen des
Behälters als Folge feiner Kratzer nicht verschlechtert.
Schließlich soll durch die Erfindung ein flaschenformiger Behälter
aus Polyester geschaffen werden, der einen harten überzug aufweist,
welcher der Oberfläche eine extreme Glätte verleiht, damit Schmutzteilchen sich kaum an der Oberfläche anlagern.
Darüber hinaus soll durch die Erfindung ein flaschenformiger Behälter
aus Polyester geschaffen werden, der einen harten überzug aufweist, welcher mühelos hergestellt werden kann, insbesondere
was den harten überzug betrifft.
Durch die Erfindung soll ferner ein Verfahren zur Herstellung
eines flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester mit
einem harten überzug zur Verfügung gestellt werden, welches das Erzielen einer überlegenen harten Oberfläche ermöglicht, bei
welcher keine Kratzer entstehen, selbst wenn der Behälter durch Stahlwolle oder einen scharfen Bleistift mit einer Härte von 3H
bis 4H/ bearbeitet wird.
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Weiterhin soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines flaschenförroigen Behälters mit einem harten Überzug geschaffen
werden, durch welches eine harte Oberfläche oder ein überzug ohne Anwendung einer thermischen Verformung des Behälters
gebildet wird, selbst er aus einem verhältnismäßig thermisch leicht verformbaren gesättigten Polyester besteht.
Dabei ist die Erfindung darauf abgestellt, ein Verfahren zur
Herstellung flaschenförmiger Behälter zur Verfügung zu stellen, die jeweils einen harten Überzug haben und das sich zur Massenfertigung
eignet.
Weitere Aufgabenstellungen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung in Verbindung mit den
Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderanschicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß hergestellten flaschenförmigen
Behälters aus gesättigtem Polyester, teiweise in vergrößerter Schnittdarstellung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Anordnung des flaschenförmigen Behälters bei der Herstellung
und
Fig. 3 eine Ansicht des Körpers des flaschenförmigen Behälters,
zum Teil in einem vergrößerten Querschnitt,
gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Anschließend wird auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine bevorzugte AusfUhrungsform eines erfindungsgemäß hergestellten flaschenförroigen Behälters aus gesättigtem Polyester darstellt, wobei gleiche Bezugszeichen die
gleichen Teile in den weiteren Ansichten angeben. Ein flaschen-
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förmiger Behälter 1 aus gesättigtem Polyester, wie beispielsweise
Polyethylenterephthalat, ist mit einem harten überzug oder
FiIm 3 aus mittels Ultraviolettbestrahlung härtbaren! Auftrag aus Methylmethacrylatharz versehen, welches anschließend als
"MMA-Harz" bezeichnet wird und welcher auf der Oberfläche eines flaschenförmigen Behälterkörpers 2 aus gestättigtem Polyester
aufgebracht ist.
Der harte überzug 3 wird hergestellt, indem ein durch Ultraviolettstrahlung
härtbarer Auftrag aus MMA-Harz auf der Oberfläche des Körpers 2 durch geeignete Einrichtungen aufgebracht
wird und die Oberfläche des mit dem Auftrag beschichteten Körpers 2 durch Ultraviolettbestrahlung zum Härten des Auftrags bestrahlt
wird. Fig. 2 zeigt die bevorzugte Anordnung des flaschenförmigen
Behälters beim Härten der Beschichtung am Flaschenkörper, da es bevorzugt wird, die Ultraviolettstrahlen im wesentlichen gleichförmig
auf die Oberfläche des Behälterkörpers 2 zu richten, der mit dem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Auftrag beschichtet
ist. Bei der Einwirkung der Ultraviolettstrahlen an dem mit den Auftrag beschichteten Behälterkörper 2 wird der an seiner Oberfläche mit dem
Auftrag beschichtete Behälterkörper 2 am Ende einer drehbaren Welle 4 angeordnet, die mit einer vorgegebenen konstanten Drehzahl umläuft,
wobei eine geeignete Anzahl von UV-Lampen 5 den Behälterkörper 2 uiigeben,
damit die Ultraviolettstrahlen vorzugsweise über seinen gesamten Umfang abgreifen.
Der mittels Ultraviolettbestrahlung härtbare Auftrag enthält beispielsweise ungesättigtes Polyesterharz, Acrylharz, Alkydharz,
denaturiertes Urethanharz, denaturiertes Epoxyharz, etc. Die Hauptwellenlänge der Ultraviolettstrahlung liegt bei 2000 bis
4 500 8.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Herstellung des auf die
erwähnte Weise erhaltenen flaschenförmigen Behälters wird anschließend
in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
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Die Herstellung des flaschenförmigen Behälters umfaßt die Reinigung
der Oberfläche des in einer vorgegebenen Gestalt vorgeformten flaschenförmigen Behälters 2 und das Aufbringen eines
mittels Ultraviolettbestrahlung härtbaren Auftrags aus MMA-Harz auf der Oberfläche des somit sauberen, flaschenförmigen Behälterkörpers
2.
Die Herstellung umfaßt ferner die Anordnung und das Inurrdaufversetzen
des an seiner Oberfläche mit dem Auftrag beschichteten f laschenförmigen
Behälterkörpers 2 am Ende einer umlaufenden Welle 4 und die Ultraviolettbestrahlung über die gesamte Oberfläche des
flaschenförmigen Behälters 2 während einer vorgegebenen Zeitspanne
mittels UV-Lampen 5 zwecks Bildung des harten Überzugs 3 aus MMA-Harz an der Oberfläche des flaschenförmigen Behälters
Die Ergebnisse mechanischer Festigkeitsprüfungen der Oberfläche
des flaschenförmigen Behälters 1, der in der beschriebenen Weise an der Oberfläche des Behälterkörpers 2 mit einem harten überzug
3 versehen wurde, sind anschließend aufgeführt.
Zelloband-Trenntest:
flaschenförmiger Behälter der erfindungsgemäß beschichtet
ist: nicht getrennt
bekannter Behälter:
Oberflächenhärtetest;
Oberflächenhärtetest;
flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
Bleistiftmine mit 3H- Härte
üblicher Behälter: Bleistiftmine mit H-Härte
Abnützungstest mit rostfreier Stahlwolle (20 mal durch Fingerdruck):
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flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
keine merklichen Kratzer üblicher Behälter: merkliche Kratzer Alkoholtest:
flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
kein Eindringen
üblicher Behälter:
üblicher Behälter:
Filterpapierabnützungstest (20 mal Fingerdruck): flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
nicht verkratzt
üblicher Behälter: merkliche Kratzer Gewebe (Baumwollgewebe) Abnützungstest (20 mal Fingerdruck) :
üblicher Behälter: merkliche Kratzer Gewebe (Baumwollgewebe) Abnützungstest (20 mal Fingerdruck) :
flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
keine merklichen Kratzer üblicher Behälter: merkliche Kratzer Abnützungstest mit RCA Prüfgerät:
flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
mehr als 200 mal
üblicher Behälter: 5 mal
üblicher Behälter: 5 mal
Reibungstest zwischen einzelnen Behältern: flaschenförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung:
keine merkliche Kratzer üblicher Behälter: merkliche Kratzer
Der erfindungsgemäß hergestellte flaschenförmige Behälter 1 zeigt
somit eine erhebliche verbesserte mechanische Festigkeit und insbesondere Abnützungsbeständigkeit an seiner Oberfläche, um eine
Verschlechterung der Oberfläche oder des äußeren Aussehens des flaschenförmigen Behälter durch feine Kratzer zu verhindern.
Die Oberfläche des auf die beschriebene Weise beschichteten und behandelten flaschenförmigen Behälters 1 wird mit dem durch Ultraviolettstrahlung
härtbaren Auftrag sehr ebenmäßig und glatt, so
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- 1O -
daß die Oberfläche nicht leicht verschmutzt.
Der Herstellungsprozeß umfaßt nur das Aufbringen des durch Ultraviolettbestrahlung
härtbaren Auftrags an der Oberfläche des flaschenförmigen Behälters 2 und die Ultraviolettbestrahlung des Behälterkörpers
2, wcrr.it sich ein einfaches Herstellungsverfahren hergibt.
Aus der vorausgehenden Beschreibung ergibt sich, daß der flaschenförmige
Behälter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung,der auf die beschriebene Weise beschichtet und einer einfachen Behandlung
unterzogen wurde, eine merklich verbesserte mechanische Festigkeit an seiner Oberfläche aufweist, während verschiedene vorteilhafte
überlegene Eigenschaften des Polyäthylenterephthalatharzes
erhalten bleiben, so daß die Oberfläche des Behälters nicht leicht und merklich verkratzt wird und selbst beim Auftreten
von Kratzern eine Verschlechterung der Oberfläche oder des äußeren Aussehens derselben verhindert wird und ferner, da
die Oberfläche des erfindungsgemäßen flaschenförmigen Behälters
sehr ebenmäßig und glatt ist, eine Verschmutzung weitgehend verhindert wird, wobei der Behälter wegen der einfachen Behandlung
sich für eine Massenfertigung eignet.
Fig. 3 zeigt den vorteilhaften Aufbau des Körpers des erfindungsgemäßen
flaschenförmigen Behälters nach einer weiteren Ausführungsform, wobei der flaschenförmige Behälter 2,der ausgehend von
einem flaschenförmigen Behälter 1 aus gesättigtem Polyester in der vorausgehend beschriebenen Weise beschichtet und behandelt
wurde, weiter mit einem transparenten inneren Harzüberzug oder Film 7 versehen wird, der im hohen Grad mit der harten Oberfläche
des Überzugs 3 oder ersten transparenten Schicht an der Oberfläche der Behälterwand 6 aus gesättigtem Polyester, wie
beispielsweise Polyethylenterephthalatharz vernetzt ist. Der weiterhin aufgebrachte Harzüberzug 7 am Behälterkörper 2 des
flaschenförmigen Behälters 1 weist eine im hohen Grat vernetzte harteOberfläche auf, welche die überlegene Oberflächenhärte mit
030021/0922 n
der hohen Transparenz des gesättigten Polyesters der Wand 6
des flaschenförmigen Behälters verbindet, was durch das Vorliegen des harten Überzugs 3 zusammen n.it dem Harzüberzug 7
erreicht w:.rd.
Obgleich die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
flaschenförmigen Behälters in Verbindung mit dem Aufbringen eines zusammenhängigen transparenten Harzüberzugs mit einer
harten Oberfläche an der gesamten Fläche des flaschenförmigen Behälterkörpers aus gesättigtem Polyester beschrieben wurde,
einschließlich der Seitenwand und des Bodens, kann der harte überzug mindestens an der Seitenwand der Außenfläche des flaschenförmigen
Behälters aus gesättigtem Polyester aufgebracht werden und ferner an der Gesamtoberfläche des flaschenförmigen Behälters
einschließlich des Behälterhalses, falls dies gewünscht wird.
Der auf diese Weise aufgebaute flaschenförmige Behälter kann
durch ein erfindungsgemäßes Herstellungverfahren erhalten werden,
das anschließend beschrieben wird.
Dieses Verfahren umfaßt als ersten Schritt die Herstellung eines flaschenförmigen Behälters aus gestättigtem Polyester, ausgehend
von dem an sich bekannten gesättigten Polyesterwerkstoff.
Der zweite Verfahrensschritt umfaßt das Hindurchführen des auf diese Weise gefertigten flaschenförmigen Behälters aus transparentem
gesättigtem Polyester durch einen Reinigungsbehälter, in welchem der flaschenförmige Behälter selbst nicht beeinträchtigt
wird, beispielsweise eine Fluorlösung oder dergleichen zur Entfernung von Fingerabdrücken, Staub und dergleichen, die an der
äußeren Oberflächen des flaschenförmigen Behälters haften, womit eine gleichmäßige Grundierungsschicht auf der Oberfläche des
flaschenförmigen Behälters erhalten wird.
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Der dritte Verfahrensschritt umfaßt das Aufbringen des Auftrags,
der ein Polymeres enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Äthylenvinyla.zetatcopolymeres, Vinylchloridpolymeres, Vinylazetatpolymeres,
Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymeres, Isocyanatpolymeres und chloriertes" Polyäthylenpolymeres umfaßt, wobei
der Auftrag an der Außenfläche der Seitenwand und des Bodens des flaschenförmigen Behälters aus gestättigtem Polyester erfolgt,
der wie vorausgehend beschrieben behandelt wurde, worauf der auf diese Weise beschichtete flaschenförmige Behälter einleitend
getrocknet wird, damit eine erste Schicht eines transparenten Überzugs mit einer Stärke von näherungsweise 0,1 bis 5.um
erhalten wird.
Der vierte Verfahrensschritt umfaßt eine Beschichtung mit einem Auftrag, der
ein Harz enthält, welches eine harte Oberläche und transparente Beschichtung bildet, sowie einen Photosensibilisator, wie Benzoyl,
Benzyl, Benzoinmethylather und dergleichen, auf der Oberfläche
der Grundierungsschicht des flaschenförmigen Behälters.
Der fünfte Verfahrensschritt umfaßt anschließend die Ultraviolettbestrahlung
der in vorausgehenden vierten Verfahrensschritt gebildeten Harzüberzugsfläche, um eine starke Vernetzung im Harzüberzug des flaschenförmigen Behälters zu erzielen.
Die Grundierungsschicht des transparenten Überzugs, die ein
Polymer enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Äthylenvinytozetatcopolymeres,
Vinylchloridpolymeres, Vinylazetatpolymeres, Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymeres, Isocyanatpolymeres und
chloriertes Polyethylenpolymeres umfaßt und die in dem vorausgehend
aufgeführten dritten Verfahrensschritt bei der Herstellung der erfindungsgemäßen flaschenförmigen Behälter aus gesättigten
Polyester in der vorausgehend beschriebenen Weise verwendet wird, ist eine notwendige Zwischenschicht, um den Harzüberzug mit der
Funktion einer harten Oberfläche und transparenten Beschichtung an der Oberfläche des flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem
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Polyester starr und einstückig auszubilden, wobei, falls diese Grundierungsschicht nicht am flaschenförmigen Behälter ausgebildet
wird, es sich als unmöglich erv/eist, den stark klebenden Harzüberzug an der Oberfläche des flaschenförmigen Behälters aus
gesättigtem Polyester vollständig aufzubringen.
Das im vorausgehend erwähnten vierten Verfahrensschritt verwendete
Harz zur Erzielung einer harten Oberfläche und transparenten Beschichtung umfaßt beispielsweise ungesättigtes Polyesterharz,
Acrylharz, Alkydharz, Epoxyharz, Urethanharz, denaturiertes Harz, ausgehend von irgendeinem der vorausgehend aufgeführten
Harze und Copolymerharz aus zwei oder mehr beliebigen vorausgehend aufgeführten Harzen. Im erwähnten fünften Verfahrensschritt werden die Ultraviolettstrahlen unter Verwendung einer
Hochspannungs-Quacksilberlampe, Metallhalidlampe, etc. zur Abgabe
von Ultraviolettstrahlen mit einer Wellenlänge von 200 nm bis 600nm erzeugt.
Aus der vorausgehenden Beschreibung ergibt sich, daß, da der
erfindungsgemäß beschichtete und behandelte flaschenförmige Be
hälter aus gesättigtem Polyester die hohe Transparenz des gesättigten
Polyesters selbst aufweist, und der transparente Harzüberzug an der Außenfläche der Seitenwand und des Bodens des
flaschenförmigen Behälters eine in hohem Maße vernetzte harte Oberfläche bildet, die starr und einstückig mit dem flaschenförmigen Behälter aus gesättigtem Polyester geformt ist, der
Behälter eine derart harte Oberfläche aufweist, daß keine Kratzer an derselben gebildet werden, selbst wenn ein Reibungsangriff
durch Stahlwolle oder eine scharfe Bleistiftmine mit einer Härte von 3H bis 4H erfolgt.
Da das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester den Harzüberzug mit
verbesserter harter Oberfläche an der Oberfläche des flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester starr und einstückig
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ausbilden kann, ohne daß bei dem kurzen Härtevorgang eine Erhitzung
auf besonders hohe Temperaturen erfolgt, so kann durch das Herstellungsverfahren der überzug mit verbesserter harter
Oberfläche selbst bei vergleichsweise thermisch verformbaren flaschenförmigen Behältern aus gesättigtem Polyester gebildet
werden, ohne daß das Auftreten von thermischen Verformungen an dem für die Massenherstellung geeigneten flaschenförmigen Behälter
aus gesättigtem Polyester zu befürchten ist.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen flaschenförmigen Behälter
aus gesättigtem Polyester und ein Verfahren zur Herstellung desselben, beispielsweise aus Polyäthylentherephthalat,
der eine hohe Transparenz und verbesserte mechanische Oberflächenfestigkeit aufweist. Der harte Überzug v/ird hergestellt, indem
ein Auftrag "von Methylmethacrylatharz, der durch Ultraviolettstrahlung
härtbar ist, auf der Oberfläche des Körpers aufgebracht wird, und der mit dem harten Überzug beschichtete Körper an seiner
Oberfläche mit ultravioletten Strahlen behandelt wird. Der erhaltene flaschenförmige Behälter weist einen verbesserten Widerstand
gegen Abnützung auf und eine sehr große Gleichmäßigkeit der Oberfläche, wodurch die Schmutzhaftung an der Oberfläche weitgehend
beseitigt wird.
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Claims (9)
1. J Flaschenförmiger Behälter aus gesättigtem Polyester,
kennzeichnet durch einen harten pberzug aus einem durch ütralviolettstrahlung härtbaren Auftrag, der auf der Außenfläche
des Flaschenkörpers gebildet ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Auftrag aus Methylmethacrylatharz besteht.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß Jer Auf trag aus ungesättigtem Polyesterharz, Acrylharz,
Alkydharz, denaturiertem Urethanharz oder denaturiertem Epoxyharz besteht.
4. Behälter nach Anspruch 1, ferner gekennzeich-
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ORIGINAL INSPECTED
net durch einen transparenten Harzüberzug, der einstückig mit
dem harten überzug ausgebildet ist.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Harzüberzug mit dem harten überzug vernetzt ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines flaschenförmigen Behälters ausgesättigtem Polyester, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
Reinigen der Außenfläche des vorgeformten flaschenförmigen Behälters
aus gesättigtem Polyester mit einem Reinigungsmittel, Aufbringen eines \ Überzugs aus Polymerern, zumindestens auf die
Seitenwand des flaschenförmigen Behälters zwecks Bildung eines harten Überzugs, Aufbringen eines weiteren Überzugs aus einer
transparenten Harzbeschichtung, die einen Photosensibilisator enthält, sowie ein Harz, welches eine harte Oberfläche und einen
transparenten überzug bildet, und ultraviolette Bestrahlung des am flaschenförmigen Behälter aufgebrachten Harzüberzugs.
7. Verfahren zur Herstellung des flaschenförmigen Behälters aus gesättigtem Polyester nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag aus Polymerem aus der
Gruppe ausgewählt ist, die aus Äthylenvinylazetatcopolynerem, Vinylchloridpolymerem, Vinylazetatpolymerem, Vinylchlorid-Vinylazetatcopolymerem,
Isocyanatpolymerem und chloriertem Polyäthylenpolymerem
besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichne
t, daß die Bestrahlung mittels einer Hochspannungs-Quecksilber
lampe und einer Metallhalidlampe erfolgt, um eine Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen von einer Wellenlänge von
200nm bis 600 nm vorzunehmen.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
030021/0922 ~ 3 "
zeichnet, daß das Harz, welches die harte Oberfläche und transparente Beschichtung bildet, aus der Gruppe gewählt ist, die
ungesättigtes Polyesterharz, Acrylharz, Alkydharz, Epoxyharz, Urethanharz, denaturiertes Harz aus irgendeinem der vorausgehend
aufgeführten Harze und ein Copolymerharz aus zwei oder mehr beliebiger
vorausgehend aufgeführter Harze umfaßt.
030021/0922
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