Procedimiento para producir hojalata, hojalata producida utilizando dicho procedimiento y envases producidos con la misma.

Un procedimiento para producir hojalata, que comprende los pasos de

- proporcionar una banda de acero laminado en frío y recocido;

- limpiar y decapar la banda de acero;

- dotar a la banda de acero de una capa de estaño;

- tratar la capa de estaño de forma que se obtenga una capa de estaño libre de contaminantes orgánicos y conuna elevada concentración superficial de grupos hidroxilo a fin de asegurar la perfecta mojabilidad y adsorcióndel polisiloxano y/o los componentes de (poli)silanol de los cuales está formado en última instancia elpolisiloxano, a la capa de estaño

- proporcionar una disolución acuosa que comprende la cantidad deseada de siloxanos o (poli)silanoles a la capade estaño para aplicar la capa de revestimiento sobre la capa de estaño;

- aplicar una capa de revestimiento sobre la capa de estaño, en donde la capa de revestimiento comprendepolisiloxano, en donde el polisiloxano se produce por una reacción de polimerización de monómero demono-silano en donde el monómero de mono-silano es γ-amino-propiltrietoxisilano y monómeros de bis-silano endonde los monómeros de bis-silano es bis-1,2-[trietoxisilil]etano;

- someter a la capa de revestimiento a un paso de secado para eliminar disolventes y/o para iniciar la reacción depolimerización y/o para curar la película de polisiloxano con el fin de completar la reacción de polimerización endonde se produce una capa de revestimiento, que comprende polisiloxano, con un peso de película seca entre0,25 y 10 mg/m2 de Si,

- opcionalmente, aplicar una película de aceite sobre la capa de revestimiento.

Procedimiento para producir hojalata, hojalata producida utilizando dicho procedimiento y envases producidos con la misma

Esta invención se refiere a un procedimiento para producir hojalata, a hojalata producida utilizando dicho procedimiento y a envases producidos con la misma.

En el contexto de la presente invención, se entenderá "hojalata" como chapa para producir latas. Por lo general, la hojalata se proporciona en forma de un sustrato de acero laminado en frío y recocido, por lo general con un grosor entre 0, 05 y 0, 50 mm. Para proteger el sustrato de acero contra la corrosión y proteger el contenido de la lata fabricada con el sustrato de acero envase frente a los productos de la corrosión, habitualmente se provee al sustrato de acero de un revestimiento metálico protector, por ejemplo un revestimiento de estaño. A este acero revestido de estaño se le denomina hojalata. En la fabricación de acero revestido de estaño, el estaño es aplicado habitualmente mediante un procedimiento de deposición electrolítica. Para estabilizar las características superficiales de la capa de estaño mediante el control de la formación y crecimiento del óxido de estaño, se somete a la capa de estaño a un post-tratamiento que comprende un tratamiento de pasivación. Los tratamientos de pasivación más comunes disponibles en el mercado implican el empleo de una disolución que comprende iones de cromato, es decir, que comprende compuestos que contienen cromo hexavalente o Cr (VI) . Como consecuencia del tratamiento de pasivación, se pueden obtener excelentes propiedades de adhesión de barniz y resistencia a la aparición de manchas, debidas al azufre, durante la esterilización.

Una desventaja de este tipo de tratamiento de pasivación en donde intervienen iones de cromato es que existe una preocupación ambiental y sanitaria acerca del uso a largo plazo de compuestos de Cr (VI) . Es un objeto de la presente invención el proporcionar una alternativa no perjudicial para el medio ambiente y para la salud al tratamiento de pasivación de hojalata basado en Cr (VI) . También es uno de sus objetos proporcionar una alternativa al tratamiento de pasivación de hojalata basado en Cr (VI) que se pueda realizar de manera económica y estable en líneas de fabricación ya existentes.

También es un objeto de la presente invención proporcionar hojalata para aplicaciones de envasado aptas para alimentos que también proporcione buena mojabilidad y adhesión del barniz y/o buena resistencia a la aparición de manchas debidas al azufre y/o soldabilidad y/o aptitud para la conformación durante la producción y el uso del envase. Es también un objeto de la presente invención proporcionar dichas aplicaciones de envasado.

De acuerdo con la invención, se pueden conseguir uno o más de estos objetos proporcionando un procedimiento para producir hojalata que comprende los pasos de

- proporcionar una banda de acero laminado en frío y recocido; -limpiar y decapar la banda de acero; -dotar a la banda de acero de una capa de estaño; -tratar la capa de estaño de forma que se obtenga una capa de estaño libre de contaminantes orgánicos y con

una elevada concentración superficial de grupos hidroxilo a fin de asegurar la perfecta mojabilidad y adsorción del polisiloxano y/o los componentes de (poli) silanol de los cuales está formado en última instancia el

polisiloxano, a la capa de estaño -proporcionar una disolución acuosa que comprende la cantidad deseada de siloxanos o (poli) silanoles a la capa de estaño para aplicar la capa de revestimiento sobre la capa de estaño; -aplicar una capa de revestimiento sobre la capa de estaño, en donde la capa de revestimiento comprende polisiloxano, en donde el polisiloxano se produce por una reacción de polimerización de monómeros de mono-silano y/o bis-silano; -someter a la capa de revestimiento a un paso de secado para eliminar disolventes y/o para iniciar la reacción de polimerización y/o para curar la película de polisiloxano con el fin de completar la reacción de polimerización en donde se produce una capa de revestimiento, que comprende polisiloxano, con un peso de película seca entre 0, 25 y 10 mg/m2 de Si, -opcionalmente, aplicar una película de aceite sobre la capa de revestimiento.

En la invención, el polisiloxano para la película de polisiloxano se produce por una reacción de polimerización de monómeros de mono-silano y/o bis-silano para producir polisiloxano.

Los autores de la presente invención han hallado que una capa de revestimiento que comprende polisiloxano proporciona un excelente tratamiento superficial de la capa de estaño sobre un sustrato de acero. Este tratamiento elimina la necesidad de un tratamiento de pasivación basado en Cr (VI) , y el proceso se puede realizar sin utilizar Cr (VI) . Así pues, el tratamiento superficial está caracterizado por la ausencia de compuestos de Cr (VI) . Por lo tanto, se evitan los riesgos ambientales y para la salud asociados al tratamiento con Cr (VI) . Se observa que las propiedades funcionales de la chapa de hojalata, tales como la mojabilidad frente al barniz, la soldabilidad y la facilidad de conformación, son al menos comparables a las de la hojalata tratada con Cr (VI) . El uso del tratamiento con polisiloxano en lugar del tratamiento con Cr (VI) requiere ajustes mínimos en las líneas de revestimiento existentes, al tiempo que se puede simplificar el tratamiento de las aguas residuales. Puede ser posible, incluso,

omitir parte de la sección de tratamiento químico, o hasta toda la sección de tratamiento químico, lo que proporciona una ventaja económica significativa. Debe señalarse que la capa de estaño se puede aplicar por deposición electrolítica o por inmersión en caliente, pero también mediante PVD. También hay que señalar que el sustrato de acero puede ser cualquier acero que se pueda utilizar para aplicaciones de envasado. Hoy en día se utilizan a menudo acero sin alear o acero de baja aleación para aplicaciones de envasado. A la mayoría de los aceros utilizados para fines de envasado se les conoce comúnmente como aceros (extra) bajos en carbono o aceros suaves. No obstante, para aplicaciones específicas, se pueden usar también para fines de envasado aceros de alta resistencia o aceros de contenido ultra bajo de carbono, estabilizados o sin estabilizar. Es preferible aplicar el procedimiento de acuerdo con la invención a bandas de acero en un proceso continuo, ya que de este modo se pueden explotar más fácilmente las ventajas del proceso. Después de la elaboración, se pueden arrollar las bandas. Sin embargo, hay que señalar que también se puede aplicar el procedimiento de acuerdo con la invención a material en láminas. También hay que señalar que el procedimiento de acuerdo con la invención puede ser aplicado a un sustrato de acero revestido con estaño en el cual estén presentes una o varias capas adicionales entre el sustrato y la capa de estaño.

El estado de la superficie de la hojalata antes de aplicar la película de polisiloxano es un parámetro clave. La superficie de estaño debe estar libre de contaminantes orgánicos a fin de asegurar una mojabilidad y adsorción perfectas de los polisiloxanos. Para que se forme una monocapa uniforme de polisiloxano es importante la total o sustancialmente total mojabilidad. Se cree que los polisiloxanos se adsorberán como una monocapa sobre la superficie de estaño de la capa de estaño situada sobre el sustrato de acero mediante la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de los polisiloxanos y los grupos hidroxilo presentes en la superficie de estaño. Por tanto, se requieren grupos hidroxilo frescos en la superficie de estaño para asegurar la formación óptima de enlaces Sn-O-Si entre el estaño y la estructura de red del polisiloxano. La condensación entre los grupos silanol (Si-OH) y los grupos hidroxilo de la superficie de la hojalata dan como resultado un enlace metalosiloxano (Sn-O-Si) entre la hojalata y el polisiloxano. La maximización de la concentración de grupos hidroxilo en la superficie de la lata asegurará una adherencia óptima del revestimiento de polisiloxano a la superficie de la lata y la completa cobertura de la superficie de estaño con una monocapa de polisiloxanos, con lo cual se acondiciona eficazmente la superficie de la lata.

En la invención, después de aplicar la capa de revestimiento de polisiloxano a la capa de estaño, se somete a la capa de revestimiento de polisiloxano a un paso de secado para eliminar los disolventes y/o iniciar la reacción de polimerización y/o curar la película de polisiloxano con el fin de completar la reacción de polimerización El tratamiento térmico en forma de un paso de secado elimina el agua,... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir hojalata, que comprende los pasos de

-proporcionar una banda de acero laminado en frío y recocido;

-limpiar y decapar la banda de acero;

-dotar a la banda de acero de una capa de estaño;

-tratar la capa de estaño de forma que se obtenga una capa de estaño libre de contaminantes orgánicos y con una elevada concentración superficial de grupos hidroxilo a fin de asegurar la perfecta mojabilidad y adsorción del polisiloxano y/o los componentes de (poli) silanol de los cuales está formado en última instancia el polisiloxano, a la capa de estaño

-proporcionar una disolución acuosa que comprende la cantidad deseada de siloxanos o (poli) silanoles a la capa de estaño para aplicar la capa de revestimiento sobre la capa de estaño;

-aplicar una capa de revestimiento sobre la capa de estaño, en donde la capa de revestimiento comprende polisiloxano, en donde el polisiloxano se produce por una reacción de polimerización de monómero de mono-silano en donde el monómero de mono-silano es γ-amino-propiltrietoxisilano y monómeros de bis-silano en donde los monómeros de bis-silano es bis-1, 2-[trietoxisilil]etano;

-someter a la capa de revestimiento a un paso de secado para eliminar disolventes y/o para iniciar la reacción de polimerización y/o para curar la película de polisiloxano con el fin de completar la reacción de polimerización en donde se produce una capa de revestimiento, que comprende polisiloxano, con un peso de película seca entre 0, 25 y 10 mg/m2 de Si,

-opcionalmente, aplicar una película de aceite sobre la capa de revestimiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la capa de estaño es sometida a un paso de fusión y temple.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso de secado se realiza utilizando el calor residual de la banda.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mono-silano comprende un grupo amino destinado a servir como un grupo químicamente reactivo durante el curado de barniz, lo que da como resultado una óptima adhesión del barniz a la película de polisiloxano final.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polisiloxano para la película de polisiloxano se produce por una reacción de polimerización de (poli) silanoles, que se forman por hidrólisis de monómeros de mono-silano y/o bis-silano.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que la capa de estaño después de la fusión es templada en agua alcalina o en agua caliente para lograr una alta concentración superficial de grupos hidroxilo.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los compuestos que forman el polisiloxano, y/o los componentes de (poli) silanol de los cuales está formado en definitiva el polisiloxano y/o el polisiloxano así formado son aplicados a la capa de estaño por medio de un procedimiento de rociado o un procedimiento de revestimiento por plasma.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa de revestimiento consiste sustancialmente en polisiloxano.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el etanol es el producto de reacción de la hidrólisis de los monómeros de silano.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el monómero de mono-silano es γ-amino-propiltrietoxisilano con R=CH3CH2 e Y=CH3CH3CH3NH2 y en donde el monómero de bis-silano es bis-1, 2-[trietoxisilil]etano con R=CH2CH3 y Z=CH3CH3.

Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la proporción de monómero de mono-silano con respecto a monómeros de bis-silano se sitúa entre 1, 0 y 9, 0.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la solución que debe aplicarse a la capa de estaño se aplica mediante un procedimiento de rociado y comprende preferiblemente agua, aproximadamente 0, 125 a 0, 88% en peso de etanol, y de 0, 25 a 3, 0 g/l de polisiloxano o compuestos precursores de polisiloxano ( (poli) silanoles) .

13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se produce una capa de revestimiento que comprende polisiloxano, que tiene un peso de película seca de al menos 0, 5 mg/m2 de Si.

14. Hojalata producida de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde la hojalata comprende un sustrato de acero, preferiblemente en donde el sustrato de acero es proporcionado en forma de una

banda en donde la capa de revestimiento que comprende polisiloxano ha sido producida por una reacción de polimerización de monómero de mono-silano en donde el monómero de mono-silano es γ-amino-propiltrietoxisilano y monómeros de bis-silano en donde los monómeros de bis-silano es bis-1, 2-[trietoxisilil]etano y tiene un peso de película seca entre 0, 25 y 10 mg/m2 de Si.