MATERIAL EN FORMA DE CHAPA DELGADA PARA APLICACIONES DE CONFORMADO, RECIPIENTE METALICO OBTENIDO DE TAL MATERIAL EN FORMA DE CHAPA DELGADA Y PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR DICHO MATERIAL EN FORMA DE CHAPA DELGADA.

Un material en forma de chapa delgada que va a ser transformado en un objeto mediante un procedimiento de conformado industrial,

comprendiendo el material un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, comprendiendo el sistema de revestimiento

- una capa interior que comprende una mezcla y/o un copolímero de PET y CHDM y/o PET modificado con IPA como una capa para unir el sistema al sustrato;

- una capa consistente en una mezcla y/o un copolímero de PET y PBT como capa barrera;

- una capa exterior consistente en PET;

en el que la capa exterior tiene propiedades de ausencia de pegajosidad para evitar la adherencia del material a las herramientas de conformado, a las temperaturas normales de operación, en el procedimiento de conformado industrial

Material en forma de chapa delgada para aplicaciones de conformado, recipiente metálico obtenido de tal material en forma de chapa delgada y procedimiento para producir dicho material en forma de chapa delgada.

La invención se refiere a un material en forma de chapa delgada que va a ser transformado en un objeto mediante un procedimiento de conformado industrial, comprendiendo el material un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él. La invención se refiere, además, a un recipiente metálico hecho a partir de un material en forma de chapa delgada y a un procedimiento para producir dicho material en forma de chapa delgada.

Como procedimiento típico de conformado industrial se considera, por ejemplo, un procedimiento de embutición profunda, un procedimiento de embutición y reembutición o un procedimiento de embutición-estirado y planchado.

Los botes de cerveza y de bebidas, embutidos, estirados y planchados (DWI) (del inglés; drawn and wall-ironed), revestidos con polímero, están cobrando cada vez más interés. La ventaja de estos botes es que el fabricante del bote no tiene que aplicar una laca dentro del bote. Esto no solamente evita el uso de componentes volátiles sino que también simplifica la cadena de producción y hace al procedimiento económicamente viable en producciones más pequeñas.

El agua mineral puede considerarse que está entre los productos de relleno más críticos para un bote de acero para bebidas. Además, la retención del sabor, la resistencia a la corrosión de los botes de bebidas DWI, revestidos con polímero, en combinación con el agua mineral ha demostrado que es crítica. De la industria de las botellas de plástico se sabe que se puede usar el poli(tereftalato de etileno) (PET) para envasar agua mineral. Estas botellas, por lo general, consisten en PET cristalizado y muy orientado; se puede disponer de calidades especiales de PET con el fin de asegurar una suficiente retención del sabor.

Al trasladar esta tecnología a los botes de acero para bebidas, se deberán resolver varios problemas de comportamiento.

En primer lugar, las calidades estándar del PET no muestran suficiente adherencia al acero después del estirado y planchado de la taza de acero revestida con PET, especialmente después del conformado, del tratamiento térmico y/o de la decoración. Esta cuestión se puede resolver usando una capa fina de calidades de PET especialmente modificadas (por ejemplo, modificaciones con ácido isoftálico (IPA) o dimetanol-cilohexano (CHDM)), opcionalmente en combinación (mezcla o copolimerización) con el PET estándar.

En segundo lugar, los botes para rellenar con bebidas, hechos de metal delgado, muestran siempre una cantidad limitada del denominado crecimiento del fondo convexo originado por el comportamiento de la presión-volumen bajo la influencia de las variaciones de temperatura. En el caso de los botes de bebida revestidos con PET, esto da como resultado en el agrietamiento del revestimiento y la posterior corrosión en el canal del fondo con la exposición prolongada a la bebida. Esto, a su vez, da como resultado niveles inaceptablemente altos de captación de hierro por parte del producto de relleno.

En tercer lugar, después del llenado, el bote revestido de polímero se cierra, por lo que la tapa se sujeta normalmente al cuello de un bote con reborde mediante una operación de costura. El bote embutido, estirado y planchado, provisto de cuello, y revestido de polímero, se deforma plásticamente durante la costura con el contenido ya dentro del bote. Esto da lugar a tensiones del revestimiento que pueden dar lugar a la rotura quebradiza del revestimiento.

Otro problema se refiere a la resistencia del bote a la abolladura. Las Patentes de EE.UU. 5.653.357 y 6.136.395 describen que los revestimientos de PET estándar o de PET modificados con polietileno y ácido isoftálico, son propensos al agrietamiento y a la infiltración con el impacto y/o la abolladura.

Los problemas anteriormente mencionados implican obviamente al tiempo de almacenamiento del bote. Todos tienen en común que los botes de bebidas revestidos de PET son propensos al agrietamiento y a la posterior corrosión en el canal del fondo, en el lugar donde la tapa se cose al cuerpo (curvatura de enganche al cuerpo) y/o los lugares abollados.

El documento JP 7047649 A ha descrito una película de material compuesto de poliéster para su laminación sobre metales. Esta conocida película comprende una estructura A/B/A, en forma de capas, que tiene idénticas capas interior y exterior, en la que la capa A está compuesta por poli(tereftalato-isoftalato de etileno) y la capa B está compuesta por un poliéster específico que contiene un residuo de ácido terftálico, un residuo de ácido dicarboxílico alifático de 10 C, etilenglicol y 1,4-butanodiol.

A partir del documento US 5.780.158 se conoce una película orientada biaxialmente, laminada sobre un metal, película que comprende una primera capa de un poliéster que comprende tereftalato de etileno como unidad recurrente principal, y una segunda capa formada a partir de una composición de policarbonato y poliéster. El poliéster consiste esencialmente en un primer poliéster que comprende tereftalato de etileno como unidad recurrente principal y un segundo poliéster que comprende tereftalato de butileno como unidad recurrente principal.

El documento US-B1-6.261.654 ha descrito una película de una resina de material compuesto y una chapa metálica delgada revestida con ella, en la que la película tiene tres capas, una capa superior compuesta por completo de resina de poliéster, una capa intermedia compuesta de una mezcla de resina de poliéster y resina de policarbonato, y una capa inferior compuesta también de una mezcla de una resina de poliéster y una resina de policarbonato.

Es un objeto de esta invención proporcionar un material en forma de chapa delgada que va a ser transformado en un objeto mediante un procedimiento de conformado industrial, comprendiendo el material un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, que permite aumentar el tiempo de almacenamiento de un bote que contiene una bebida, como por ejemplo agua mineral o una bebida refrescante que contiene cafeína.

Es otro objeto de esta invención proporcionar un material en forma de chapa delgada para aplicaciones de conformado que comprende un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, que proporciona un buen comportamiento en la fabricación de botes.

Es otro objeto más de esta invención proporcionar un material en forma de chapa delgada para aplicaciones de conformado que comprende un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él que proporciona unan buena resistencia a la corrosión, una buena resistencia a la formación de grietas por tensión y adherencia al sustrato.

Según la invención, se alcanza uno o más de estos objetivos con un material en forma de chapa delgada que va a ser transformado en un objeto mediante un procedimiento de conformado industrial, comprendiendo el material un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, comprendiendo el sistema de revestimiento

en el que la capa exterior tiene propiedades de ausencia de pegajosidad para evitar la adherencia del material a las herramientas de conformado, a las temperaturas normales de operación, en el procedimiento de conformado industrial.

Usando una capa interior que comprende una mezcla y/o un copolímero de PET y CHDM, y/o PET modificado con IPA, se obtuvo una excelente adherencia a un sustrato metálico tanto antes como después de una operación de conformado, como por ejemplo la fabricación del bote, la decoración, el conformado del cuello y un tratamiento térmico, tal como la esterilización o la pasteurización. El PET modificado se produjo usando, por ejemplo, IPA o CHDM, o una combinación de ellos. Se puede obtener una mezcla de PET y PET modificado mediante mezcla y/o copolimerización.

Usando una capa barrera consistente en una mezcla y/o un copolímero de PET y PBT (poli(tereftalato de butileno)) se obtuvo una excelente...

1. Un material en forma de chapa delgada que va a ser transformado en un objeto mediante un procedimiento de conformado industrial, comprendiendo el material un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, comprendiendo el sistema de revestimiento

en el que la capa exterior tiene propiedades de ausencia de pegajosidad para evitar la adherencia del material a las herramientas de conformado, a las temperaturas normales de operación, en el procedimiento de conformado industrial.

2. El material en forma de chapa delgada según la reivindicación 1, en el que el contenido de PBT en la capa barrera es, preferiblemente, al menos aproximadamente el 10%, más preferiblemente al menos aproximadamente el 15%, y más preferiblemente al menos aproximadamente el 20%.

3. El material en forma de chapa delgada según la reivindicación 1 ó 2, en el que el contenido de PBT en la capa barrera es, como máximo, aproximadamente el 60%.

4. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la capa barrera consiste en aproximadamente 50% de PET y aproximadamente 50% de PBT.

5. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el contenido de PBT en la capa barrera está entre aproximadamente el 25% y aproximadamente el 35%.

6. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa exterior tiene una temperatura de transición vítrea de al menos 70ºC para evitar la pegajosidad.

7. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la capa exterior tiene una temperatura de fusión de al menos 240ºC para evitar la pegajosidad.

8. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el espesor de la capa barrera es al menos de 10 µm, preferiblemente al menos 15 µm.

9. El material en forma de chapa delgada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el espesor total del sistema de revestimiento es inferior a 40 µm, preferiblemente entre 20 y 35 µm, más preferiblemente aproximadamente 30 µm.

10. Un recipiente metálico elaborado a partir del material en forma de chapa delgada, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

11. Un recipiente metálico según la reivindicación 10, en el que el sustrato comprende sustancialmente acero o una aleación de acero, o aluminio o una aleación de aluminio.

12. Un recipiente metálico según la reivindicación 10 ó 11, en el que el sustrato es acero revestido con electrocromado (ECCS) o estañado.

13. Un recipiente metálico según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que el recipiente metálico es un bote de bebidas.

14. Un procedimiento para producir un material en forma de chapa delgada que comprende un sustrato metálico y un sistema de revestimiento polimérico unido a él, comprendiendo el sistema de revestimiento

en el que la capa exterior tiene propiedades de ausencia de pegajosidad para evitar la adherencia del material a las herramientas de conformado, a las temperaturas normales de operación, en el procedimiento de conformado industrial, en el que el sistema de revestimiento se produce in situ mediante la extrusión de una capa o la co-extrusión de al menos dos capas usando un dispositivo de montaje adecuado, de alimentador/matriz.

15. El procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque el sistema de revestimiento se forma preparando en primer lugar una película que comprende una o más capas del sistema de revestimiento, estirando opcionalmente la película, y aplicándola al sustrato.

16. El procedimiento para producir un material en forma de chapa delgada, según la reivindicación 15, en el que la película que comprende la capa barrera y la exterior, cuya película, opcionalmente se estira antes de aplicarla al sustrato, se aplica al sustrato que ya está provisto de la capa interior.