Pretratamiento de hojalata antes de un lacado.

Procedimiento para la pasivación electrolítica de hojalata mediante polarización anódica en un electrolito acuoso alcalino,

caracterizado por que el electrolito contiene al menos un silicato soluble en agua de la composición M2O·nSiO2, siendo M un ion de metal alcalino o ion amonio cuaternario y n un número natural entre 2 y 5, y en el que la proporción de silicatos solubles en agua en el electrolito asciende a al menos el 0,5 % en peso, sin embargo a menos del 30 % en peso, respectivamente con respecto a SiO2.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/072708.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: ROTH, MARCEL, SUNDERMEIER, UTA, STODT,JURGEN, WOLPERS,MICHAEL DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C25D11/34 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS.C25D PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA DE REVESTIMIENTOS; GALVANOPLASTIA (fabricación de circuitos impresos por deposición metálica H05K 3/18 ); UNION DE PIEZAS POR ELECTROLISIS; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › C25D 11/00 Revestimientos electrolíticos por reacción superficial, es decir, que forman capas de conversión. › de metales o aleaciones no previstos por los grupos C25D 11/04 - C25D 11/32.

PDF original: ES-2542619_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Pretratamiento de hojalata antes de un lacado

La presente invención se refiere a un procedimiento para el pretratamlento de protección frente a la corrosión de hojalata, en el que ya en una única etapa de procedimiento se aplica una Imprimación adherente de laca de protección frente a la corrosión, que hace que durante el contacto de la hojalata pretratada de acuerdo con la invención, dotada de una laca de cubierta con líquidos que liberan o contienen compuestos de azufre y alimentos que contienen proteínas se supriman de manera eficaz decoloraciones negras de la superficie de brillo metálico de la hojalata pretratada. En el procedimiento de acuerdo con la invención se polariza de manera anódlca la hojalata en un electrolito que contiene silicatos de la composición IVhO-nSiCh, siendo M un Ion de metal alcalino o Ion de amonio cuaternario y n un número natural entre 0,8 y 7. Una pasivación convencional posterior de la superficie de hojalata puede conservar permanentemente de manera adicional el aspecto metálico de la superficie de hojalata, siendo especialmente eficaz una pasivación con una composición acuosa ácida a base de compuesto de zlrconlo y titanio soluble en agua y ofreciendo ventajas adicionales. La hojalata pretratada de acuerdo con la Invención puede usarse en particular para la fabricación de envases aptos para alimentos tales como latas de bebidas o de conservas.

La banda de hojalata se aplica en la Industria de alimentos como material adecuado para la fabricación de unidades de envasado para la absorción de líquidos o alimentos conservados, dado que la hojalata debido a la capa de estaño electroquímicamente noble también durante un espacio de tiempo más largo emite sólo cantidades bajas de sales de estaño potencialmente peligrosas para la salud al producto alimenticio que se encuentra en contacto con la superficie de estaño. La banda de hojalata es, por tanto, un producto de partida Importante de la Industria de procesamiento de acero para envases de alimentos, por ejemplo para la fabricación de latas para el alojamiento de bebidas y productos de sopa, pescado o carne conservados. La industria de envasado usa para la fabricación de latas en la mayoría de los casos hojalata, que está dotada ya de una laca de cubierta orgánica para minimizar adicionalmente la entrada de sales de hierro que pueden acceder al producto con el daño de la capa protectora de estaño y eventualmente Influyen negativamente en el sabor del alimento. Para la facilitación de banda de hojalata lacada es necesario tratar previamente la superficie de estaño para garantizar por un lado la adherencia de la laca sobre la superficie metálica y crear por otro lado una protección adicional frente a Infiltración corrosiva de la laca. Un pretratamlento adecuado lo representa la cromatización ampliamente extendida todavía en el estado de la técnica de la superficie de estaño mediante la puesta en contacto de la hojalata con una composición acuosa que contiene sales de cromo.

En el desarrollo de procedimientos de pasivación alternativos ha de considerarse otra propiedad de la hojalata que siempre surte efecto cuando deben almacenarse o envasarse alimentos que contienen proteína. Así se producen como productos de degradación de las proteínas bajas cantidades de compuestos de azufre de bajo peso molecular que en cuanto entran en contacto con la superficie de estaño de la hojalata originan decoloraciones negras de la superficie anteriormente de brillo metálico. Dado que los compuestos de azufre de bajo peso molecular, por ejemplo H2S, son también capaces de difundirse a través de la laca de cubierta orgánica producen decoloraciones negras también sobre la hojalata lacada. Las decoloraciones de este tipo de las superficies internas de las latas de hojalata, aunque de éstas no va acompañado ningún empeoramiento significativo de la adherencia de laca, son indeseadas por la industria de alimentos, dado que éstas producen en los consumidores la impresión de que el alimento envasado no es comestible.

En el estado de la técnica se conocen pretratamientos de hojalata que comprenden la modificación electroquímica de la superficie de estaño y posterior pasivación. El objetivo de estos procedimientos de pretratamiento descritos en el estado de la técnica es junto a la facilitación de una imprimación adherente de laca adecuada para la protección frente a la corrosión, en particular la garantía de la fidelidad de color de los productos de hojalata pretratados y lacados con el contacto con alimentos que liberan compuestos de azufre.

El documento GB 479.746 describe ya el problema de la decoloración de las superficies internas de recipientes de chapas de estaño que se encuentran en contacto con alimentos que contienen proteína y propone aplicar a la chapa de estaño una corriente anódica en un electrolito amoniacal, que hace que la superficie de estaño se vuelva insensible frente a decoloraciones mediante compuestos que contienen azufre. Las chapas de estaño oxidadas de manera anódica de acuerdo con el documento GB 479.746 se dotan de una laca de cubierta orgánica.

En el documento US 3.491.001 se describe un procedimiento para la pasivación de chapas de estaño, en el que tras un pretratamiento anódico en un electrolito alcalino sigue un tratamiento catódico de la chapa de estaño en un electrolito que contiene cromato alcalino. Una cadena de procedimiento electrolítica, tal como se describe en el documento US 3.491.001, protege la superficie de estaño frente a la corrosión y frente a las decoloraciones negras en caso de contacto con alimentos que liberan compuestos que contienen azufre. La pasivación electrolítica que contiene cromo sirve además como imprimación adherente para lacas de cubierta orgánicas aplicadas posteriormente.

Por el documento US 4.448.475 se conoce un pretratamiento anòdico de chapas de estaño en un andito acuoso ácido para la mejora de la adhesión de lacas de cubierta orgánicas aplicadas posteriormente. El procedimiento debe poder aplicarse y debe ser de utilidad en particular para la industria de latas.

El documento EP 0202870 complementa la enseñanza del documento US 4.448.475 en tales ánditos que contienen estannuros y/o estannatos.

A pesar del estado de la técnica ya existente que se refiere a la modificación de superficies de estaño para la conservación del brillo metálico de las superficies internas de recipientes fabricados a partir de chapas de estaño durante el contacto continuo con alimentos, existe una necesidad de desarrollar adicionalmente los procedimientos conocidos con respecto a su rentabilidad y eficacia.

El objetivo de la presente invención consiste en particular en tratar previamente productos de hojalata para la fabricación de envases para alimentos en a ser posible una etapa de procedimiento y con pérdida por decapado de estaño lo más baja posible de modo que se garantice una excelente adherencia de capas de cubierta orgánicas sobre la hojalata con al mismo tiempo resistencia permanente de las superficies de estaño pretratadas y lacadas frente a las decoloraciones mediante compuestos sulfídicos.

Este objetivo se soluciona en un procedimiento para la pasivación electrolítica de hojalata mediante polarización anòdica en un electrolito acuoso alcalino, en el que el electrolito contiene al menos un silicato soluble en agua de la composición IV^O-nSiCh, siendo M un ion de metal alcalino o ion amonio cuaternario y n un número natural entre 2 y 5, y en el que la proporción de silicatos solubles en agua en el electrolito asciende a al menos el 0,5 % en peso, sin embargo a menos del 30 % en peso respectivamente con respecto a S¡02.

Por hojalata se entiende de acuerdo con la invención todas las chapas de acero galvanizadas o galvanizadas por aleación.

Las sales que son parte constituyente del electrolito en el procedimiento de acuerdo con la invención se consideran en el sentido de la presente invención como solubles en agua cuando su solubilidad en agua a un valor de pH de 8 y una temperatura de 20 °C asciende a al menos 50 g/l con respecto a la respectiva sal.

Como silicatos solubles en agua se consideran de acuerdo con la invención compuestos de la fórmula molecular general M2O nSi02, con M como ion de metal alcalino o ion amonio cuaternario y n como número natural entre 2 y 5, que tienen a un valor de pH de 8 y una temperatura de 20 °C una solubilidad de al menos 1 g/l con respecto a S¡02.

Los iones de metal alcalino M de los silicatos solubles en agua se seleccionan preferentemente de L¡, Na y K. Además se prefieren igualmente iones amonio cuaternario con restos alifáticos, que respectivamente no presentan más de 10 átomos de carbono, en electrolitos del procedimiento de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la paslvaclón electrolítica de hojalata mediante polarización anòdica en un electrolito acuoso alcalino, caracterizado por que el electrolito contiene al menos un silicato soluble en agua de la composición h/hO-nSiCh, siendo M un ion de metal alcalino o Ion amonio cuaternario y n un número natural entre 2 y 5, y en el que la proporción de silicatos solubles en agua en el electrolito asciende a al menos el 0,5 % en peso, sin embargo a menos del 30 % en peso, respectivamente con respecto a SI02.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la polarización anòdica se realiza durante al menos 0,2 segundos, preferentemente durante al menos un segundo, sin embargo en total no más de 300 segundos.

3. Procedimiento de acuerdo con una o las dos de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la polarización anòdica se realiza con una densidad de corriente de al menos 0,005 A/dm , sin embargo no más de 6 A/dnE preferentemente no más de 4 A/dnE

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por que la polarización anòdica se realiza de manera galvanoestàtica.

5. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la proporción de silicatos solubles en agua en el electrolito asciende a al menos el 2 % en peso, sin embargo a menos del 20 % en peso, respectivamente con respecto a SI02.

6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrolito contiene adiclonalmente al menos un organosllano con al menos un sustituyente que puede hldrollzarse que se disocia durante la hidrólisis como alcohol que presenta un punto de ebullición por debajo de 100 °C, y al menos un sustituyente que no puede hidrollzarse que presenta preferentemente al menos parcialmente funciones amino primarias.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que están contenidos aquellos organosllanos que corresponden a la fórmula estructural general (I):

HzN-KCHsjmNHjyfCHzj.-Si-Xs (I)

seleccionándose los sustltuyentes X respectivamente de manera independiente entre sí de grupos alcoxilo con no más de 4 átomos de carbono,

siendo m y n respectivamente de manera independiente entre sí números enteros entre 1 y 4 e y un número entero entre 0 y 4.

8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrolito contiene adicionalmente sales de aluminio solubles en agua, que no contienen haluros, preferentemente sin embargo no más del 1 % en peso de sales de aluminio solubles en agua con respecto al electrolito.

9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrolito contiene adicionalmente ácidos dicarboxílicos orgánicos y/o sus sales con no más de 6 átomos de carbono, preferentemente ácido oxálico y/o sus sales de metal alcalino.

10. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que a la polarización anódica en el electrolito acuoso alcalino con o sin etapa de lavado con agua y/o de secado intermedia le sigue una pasivación posterior mediante la puesta en contacto de la hojalata con una composición acuosa ácida que contiene compuestos Inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, Ti, Hf y/o Si.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la composición acuosa ácida contiene como compuestos inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, Ti, Hf y/o Si sus fluoroácidos y/o sus sales, preferentemente los fluoroácidos y/o las sales de los fluoroácidos de los elementos Zr y/o Ti.

12. Procedimiento de acuerdo con una o las dos de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado por que la composición acuosa ácida contiene adiclonalmente iones fosfato.

13. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que sobre la hojalata en el transcurso de la paslvaclón posterior resulta un revestimiento de capa de al menos 0,3 mg/m^, preferentemente al menos 1 mg/nE sin embargo no más de 20 mg/rn^, preferentemente no más de 10 mg/rrr con respecto a los elementos Zr, TI, Hf y/o SI.

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la pasivación se realiza mediante aplicación de una película húmeda de la composición acuosa ácida sobre la superficie de hojalata, que se seca directamente tras la aplicación.

5 15. Uso de hojalata tratada de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores para la fabricación de

envases, preferentemente latas, para la conservación de alimentos.


 

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