Método para el recubrimiento de rollo o láminas metálicas para producir artículos huecos.

Un método para el recubrimiento de un rollo metálico o de láminas metálicas con una composición derecubrimiento acuosa que comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en compuestosde zirconio,

compuestos de titanio y compuestos de hafnio por lo cual el rollo metálico o láminas metálicas tratadasestá/están configurada(s) por extrusión en frío, por embutición profunda, por embutición, por estrechamiento, portroquelado, por estirado o por cualquier combinación de dichas etapas de procedimiento a un artículo hueco comoun contenedor o una cubierta y se limpia después y opcionalmente se recubre adicionalmente o bien por pretratamientoquímico y después por recubrimiento con tinta o pintura o ambas o por tratamiento químico.

Método para el recubrimiento de rollo o láminas metálicas para producir artículos huecos La invención afecta al método para el recubrimiento de un rollo metálico o de láminas metálicas con una composición para el tratamiento o pre-tratamiento por el cual dicho material metálico tratado se configura más adelante a un artículo como un contenedor o una cubierta, especialmente a una lata, y se limpia entonces y opcionalmente además o bien se pre-trata químicamente y después de recubre con tinta o pintura o se trata químicamente. En lo siguiente, la línea de producción de una lata de aluminio de dos piezas se selecciona para demostrar por un lado el procedimiento convencional actual y por el otro lado un procedimiento según la invención.

En la producción actual de latas, una planta de latas de aluminio compra rollos de aluminio a una laminadora de aluminio que tiene un dispositivo de enrollado en frío de aluminio. La reserva de rollos de aluminio es típicamente de un tipo de aleación específica que se usa en muchas plantas de latas. Estos rollos de aluminio se mandan entonces a la planta de latas que tiene un denominado post-lubricante aplicado en la superficie. El post-lubricante es un aceite o una composición basada en éster, que tiene típicamente una considerable cantidad de aceite vegetal o aceite mineral o ambos. El post-lubricante ayuda en la protección a la corrosión del material metálico.

El rollo de aleación de aluminio usado para la producción de latas a menudo se enrolla a un espesor de lámina en el intervalo de 0, 45 a 0, 25 mm en la laminadora de aluminio mientras un espesor de lámina, por ejemplo, de 0, 25 mm se reduce durante el procedimiento de configuración en la planta de latas a un espesor de lámina por ejemplo de 0, 10 mm, a menudo en aproximadamente 4 o 5 etapas de procedimiento en una fabricadora de armazones.

Primero, en el extremo frontal de la planta de latas, el rollo, que soporta típicamente un post-lubricante que contiene aceite en sus superficies, se pone en una desenrolladora para desenvolver el rollo.

Entonces, se aplica una composición lubricante que puede contener aceite, éster (es) , emulsificador (es) o agua o una combinación de los mismos en el rollo, por ejemplo, con la ayuda de una boquilla pulverizadora. Puede denominarse “post-lubricante” también y pude ser una composición igual o similar en comparación con el primer post-lubricante. Esta composición lubricante se aplica al rollo, que se usa después para ayudar en la configuración de la lata, típicamente justo antes o en la “fabricadora de copa” o ambos. Después de que la fabricadora de copas ha producido latas pre-formadas denominadas “copas”, las copas se transportan a la denominada máquina fabricante del armazón (“fabricadora de armazón”) .

La fabricadora del armazón usa típicamente una composición que contiene aceite, emulsificador (es) , éster (es) , refrigerante (s) o cualquier combinación de los mismos para la configuración adicional y la refrigeración de las herramientas y el componente configurado. Este equipo da forma a las copas mediante un procedimiento de embutido y estirado a la forma final y a la calidad de superficie final de la superficie como se conoce bien, por ejemplo, como una lata de cerveza o como una lata de cola. El procedimiento de embutido y estirado o procedimientos de configuración parecidos provocan tanta fuerza en el material de aluminio que la aleación de aluminio en las herramientas fluye como en una operación de formación en frío. Después de generarse la forma del denominado “armazón”, la parte superior de la copa embutida se corta (“recortado” en una “recortadora”) y las latas se transportan a la denominada “lavadora” que tiene varios baños donde en los procedimientos actuales, en diferentes etapas de procedimiento se lleva a cabo la limpieza y donde se aplican típicamente diferentes compuestos químicos en diferentes baños. Entre medias y opcionalmente al final de la lavadora también, hay al menos un enjuagado con agua.

Las latas de aluminio se producen actualmente a una velocidad de 1000 a 4000 unidades de lata por minuto en una línea, que se embuten y estiran a menudo por hasta 10 fabricadoras de armazón paralelas, aunque a menudo solo se embuten a copas por solo una fabricadora de copas antes en esta línea.

El procedimiento de (pre-) tratamiento típico en una lavadora de latas puede comprender a menudo las siguientes etapas:

1. Pre-enjuague – etapa 0

2. Pre-limpieza – etapa 1

3. Limpieza ácida – etapa 2

4. Enjuague A/B – etapa 3a

5. (Pre-) tratamiento de manchas de la copa – etapa 4

6. Enjuague A/B – etapa 5

7. Enjuague DI – etapa 6 (agua desionizada, a menudo incluso reciclada)

8. Mejorador de la movilidad – etapa 7. 2

Los armazones de lata que provienen de la fabricadora del armazón tienen típicamente superficies externas muy suaves, aunque necesitan limpiarse. Puede usarse Gardobond® S 5240 und Gardobond® 45 CR de Chemetall GmbH en las etapas de (pre-) limpieza para deshacerse de aceite, suciedad y otros contaminantes como el aceite quemado y otros componentes orgánicos quemados que pueden provocar que el armazón de la lata parezca negra y para eliminar así el contenido de post-lubricante, del lubricante de formación de copa y de refrigerante/lubricante de la formadora del armazón. Dichas composiciones de limpieza ácida acuosas pueden contener fluoruro libre o Fe2+ junto con al menos un agente oxidante como un peróxido. Aunque cuanto más largo o más fuerte sea el ataque químico en el baño ácido, más rugoso puede volverse el armazón de la lata. El color del armazón de la lata puede incluso volverse blanco, si hay un ataque químico demasiado fuerte. Y el armazón de la lata tiene que eliminarse además, si tiene una fricción muy alta. Los armazones de lata no pueden transportarse de una forma adecuada sin haber aplicado un mejorador de la movilidad si muestran una cierta rugosidad. Disminuyendo la tasa de ataque químico, hay menos o ninguna necesidad de aplicar un mejorador de movilidad.

Entonces la lata puede (pre-) tratarse con una composición acuosa para un recubrimiento de conversión basado típicamente en Zr, F y PO4, por ejemplo, con el producto Gardobond® 1450 N o Gardobond® 764 de Chemetall GmbH o con Alsurf 450® de Nippon Paint Corp, en el denominado “procedimiento de 4 etapas” o “tratamiento de manchas de copa” de la lavadora de manera que el fondo (copa) de la lata está protegida durante la pasteurización frente a la corrosión ya que la pasteurización se necesaria a menudo especialmente para latas de cerveza. Este tratamiento de manchas de copa típicamente lleva a un recubrimiento que contiene zirconio que tiene un contenido en zirconio a medir como zirconio elemental en el intervalo de 2 a 14 mg/m2 de Zr. La aplicación de dichas composiciones en una lavadora de latas es un procedimiento difícil debido a la estabilidad limitada del sistema y debido a la generación de lodo. El recubrimiento generado a menudo afecta a la movilidad de las latas. La movilidad de las latas que están y ruedan una paralela a la otra estando en una cinta transportadora o en una estera de transporte está significativamente influida por las propiedades de deslizamiento de las superficies de la lata y de los recubrimientos en los armazones de las latas. La movilidad está directamente relacionada con la velocidad de producción en la planta de latas. Cuanto mayor es la movilidad, mayor sería la velocidad de producción y la capacidad de producción.

Aplicando un denominado “mejorador de la movilidad” al armazón de la lata especialmente en la etapa 7 de la lavadora, por ejemplo, una composición acuosa en la base de una mezcla de tensioactivos en disolución acuosa, la capacidad de deslizamiento de la superficie mayoritariamente rugosa del armazón de la lata se mejora.

Las latas pueden embarcarse a una cervecería, donde, por ejemplo, la cerveza puede pasteurizarse o bien antes de rellenar las latas o después de haber rellenado las latas. En el último caso, especialmente la superficie externa no tratada adicionalmente de la copa puede sustentar corrosión, por ejemplo, mediante ennegrecimiento si hay una protección insuficiente a la corrosión. La pasteurización se lleva a cabo normalmente con agua caliente de aproximadamente 75 a 95ºC. A esta temperatura, la copa se volvería blanca a grisácea y a veces incluso negra por el comienzo de corrosión en la superficie metálica si no está protegida para la corrosión. Por lo tanto, una protección de la superficie... [Seguir leyendo]

1. Un método para el recubrimiento de un rollo metálico o de láminas metálicas con una composición de recubrimiento acuosa que comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en compuestos de zirconio, compuestos de titanio y compuestos de hafnio por lo cual el rollo metálico o láminas metálicas tratadas está/están configurada (s) por extrusión en frío, por embutición profunda, por embutición, por estrechamiento, por troquelado, por estirado o por cualquier combinación de dichas etapas de procedimiento a un artículo hueco como un contenedor o una cubierta y se limpia después y opcionalmente se recubre adicionalmente o bien por pretratamiento químico y después por recubrimiento con tinta o pintura o ambas o por tratamiento químico.

2. El método según la reivindicación 1, por el cual el artículo a producir es una lata o una cubierta.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, por el cual el artículo se produce a partir de un rollo metálico o a partir de láminas metálicas hechas de aluminio, aleación de aluminio u hojalata.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico o las láminas metálicas están recubiertas en un procedimiento sin enjuague, especialmente con una película líquida en el intervalo de 1 a 100 ml/m2.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual la composición acuosa de recubrimiento para recubrir el rollo metálico o las láminas metálicas contiene agua, al menos un compuesto seleccionado de compuestos de zirconio, compuestos de titanio y compuestos de hafnio además de opcionalmente al menos un compuesto seleccionado del siguiente grupo de clases y compuestos que consisten en: fosfatos, fosfatos condensados, ácidos fosfónicos, fosfonatos y sus derivados; ácido fluorhídrico, monofluoruros, bifluoruros, fluoruros complejos; taninos, ácido tánico, complejos de tanino; compuestos fenólicos y sus derivados; compuestos contenidos en dispersiones poliméricas orgánicas o incluso las dispersiones; polímeros orgánicos, copolímeros, copolímeros en bloque y copolímeros injertados; ceras; compuestos que contienen boro; compuestos de metal alcalino; compuestos de amonio; nanopartículas inorgánicas; nitratos; sulfatos; silanos, siloxanos, polisiloxanos y sus derivados; compuestos de aluminio; compuestos de al menos un elemento de tierra rara; compuestos de itrio; compuestos de manganeso; compuestos de molibdeno; compuestos de estaño; aminas y sus derivados; agentes complejantes; ácidos carboxílicos y sus derivados; tensioactivos; aditivos y disolventes orgánicos.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico o las láminas metálicas recubiertas está/están secas, por lo cual un recubrimiento con un peso de recubrimiento se produce en el intervalo de 4 a 300 mg/m2.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas muestra (n) un recubrimiento con un contenido de hafnio, titanio o zirconio o cualquier combinación de ellos en el intervalo de 1 a 50 mg/m2, medido como el elemento.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas muestra (n) un recubrimiento que tiene un contenido esencial de al menos un tipo de anión que contiene flúor como fluoruro, al menos un hidróxido, al menos un óxido, al menos un fosfato o cualquier combinación de los mismos por el cual el recubrimiento tiene un contenido de hafnio, titanio, zirconio o cualquier combinación de los mismos.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas esta/están configurada (s) en una fabricadora de copas y en una fabricadora de armazones.

10. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas está/están configurada (s) de una forma, que el recubrimiento que contiene al menos un compuesto seleccionado del grupo de compuestos de zirconio, compuestos de titanio, compuestos de hafnio o cualquier combinación de los mismos o sus constituyentes está/están incorporado (s) al menos parcialmente en el material metálico durante la configuración, especialmente en una región cercana a la superficie del material metálico.

11. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas está/están configurada (s) de tal forma, que el hafnio, titanio, zirconio o cualquier combinación de los mismos a partir de los correspondientes compuestos presentes se toma al menos parcialmente a partir del recubrimiento en el material metálico, por lo cual se modifica al menos una parte de la superficie metálica.

12. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual el rollo metálico recubierto o las láminas metálicas recubiertas está/están configurada (s) , por lo cual una película que contiene aceite se mantiene en la superficie metálica recubierta o modificada del rollo o láminas o ambos durante la configuración, por lo cual la película que contiene aceite se soporta en la superficie metálica mejor que sin ningún contenido de hafnio, titanio, zirconio o cualquier combinación de los mismos en la capa superficial o en el recubrimiento.

13. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual las copas, armazones o artículos metálicos configurados se enjuagan o limpian o ambos.

14. El método según la reivindicación 13, por el cual la limpieza es un ataque ácido débil por el cual se eliminan 1 a 12 mg/m2 a partir de la superficie del material metálico.

15. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual una superficie de las copas, armazones o artículos metálicos configurados que se han enjuagado o limpiado o ambos muestra un contenido de hafnio, titanio o zirconio o cualquier combinación de ellos.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual las copas, armazones o artículos metálicos configurados se tratan con una disolución o dispersión para mejorar la resistencia a la corrosión, para la mejora de la movilidad, para adhesión de la pintura o adhesión de la tinta o para cualquier combinación de estas mejoras.

17. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual los armazones o artículos metálicos configurados, especialmente latas, se producen sin aplicar una composición mejoradora de la movilidad en sus superficies.

18. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, por el cual los armazones o artículos metálicos configurados se producen con aplicación de un (pre-) tratamiento de manchas de copa o un (pre-) tratamiento mejorador de la movilidad o ambos en sus superficies que contiene al menos una composición que comprende un contenido de al menos un fosfonato o al menos un ácido fosfónico.

19. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual los armazones o artículos metálicos configurados se producen con una limpieza y enjuague libre de flúor.

20. El método según la reivindicación 19, por el cual los armazones o artículos metálicos configurados se tratan o pre-tratan en una lavadora con baños que están esencial o totalmente libres de flúor.

21. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual la composición de (pre-) tratamiento acuosa para recubrir los artículos configurados contiene agua, al menos un compuesto seleccionado de compuestos de zirconio, compuestos de titanio y compuestos de hafnio además de opcionalmente al menos un compuesto seleccionado del siguiente grupo de clases y compuestos que consiste en: fosfatos, fosfatos condensados, ácidos fosfónicos, fosfonatos y sus derivados; ácido fluorhídrico, monofluoruros, bifluoruros, fluoruros complejos; taninos, ácido tánico, complejos de tanino; compuestos fenólicos y sus derivados; compuestos contenidos en dispersiones poliméricas orgánicas o incluso las dispersiones; polímeros orgánicos, copolímeros, copolímeros en bloque y copolímeros injertados; ceras; compuestos que contienen boro; compuestos de metal alcalino; compuestos de amonio, nanopartículas inorgánicas; nitratos; sulfatos; silanos, siloxanos, polisiloxanos y sus derivados; compuestos de aluminio; compuestos de al menos un elemento de tierras raras; compuestos de itrio; compuestos de manganeso; compuestos de molibdeno, compuestos de estaño; aminas y sus derivados; agentes complejantes; ácidos carboxílicos y sus derivados; tensioactivos; aditivos y disolventes orgánicos.

22. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el cual los artículos configurados están recubiertos con una composición mejoradora de la movilidad que contiene al menos un ácido fosfónico, al menos un fosfonato, al menos un derivado de los mismos o cualquiera combinación de los mismos.