Pretratamiento de múltiples etapas de hojalata antes de un lacado.

Procedimiento para el pretratamiento de hojalata antes de un lacado con una laca de cubierta orgánica,

en el que en una primera etapa se realiza una polarización anódica en un electrolito acuoso que contiene al menos una sal soluble en agua inerte y a continuación en una segunda etapa se realiza una pasivación 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/oder Si así como iones fosfato.

Pretratamiento de múltiples etapas de hojalata antes de un lacado

La presente Invención se refiere a un procedimiento de dos etapas para el pretratamiento de protección frente a la corrosión de hojalata, en el que en una etapa de procedimiento se aplica ya 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 anódica la hojalata en un electrolito que contiene al menos una sal soluble en agua inerte y a continuación se lleva a contacto con una composición acuosa ácida que contiene compuestos inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, Ti, Hf y/o Si así como iones fosfato. 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 pretratamiento 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 después 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 pretratamíento anódíco 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 anódico de chapas de estaño en un anolito 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 anolitos que contienen estannuros y/o estannatos.

El documento EP 2 143 822 da a conocer un procedimiento para el revestimiento previo de latas de hojalata para una buena adherencia de laca para lacas de latas aplicadas posteriormente, en el que en primer lugar se realiza una polarización catódica para la facilitación de SnO sobre la superficie de la lata y a continuación con polarización anódica se proporciona una capa de óxido que contiene fosfato, que después se somete a una pasivación a base del elemento Zr.

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 con pérdida por decapado de estaño lo más baja posible de modo que se garantice una excelente adherencia de lacas 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, debiéndose establecer para este fin de manera constructiva con respecto al estado de la técnica una pasivación lo más eficaz posible de la superficie de estaño.

Este objetivo se soluciona en un procedimiento para el tratamiento previo de hojalata antes de un lacado con una laca de cubierta orgánica, en el que en una primera etapa se realiza una polarización anódica en un electrolito acuoso que contiene al menos una sal soluble en agua inerte y a continuación en una segunda etapa se realiza una pasivación 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 así como iones fosfato.

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 una temperatura de 20 °C asciende a al menos 50 g/l con respecto a la respectiva sal.

Las sales solubles en agua inertes son en el sentido de la presente invención sales solubles en agua que no participan en disolución acuosa de los procesos de electrodos (hojalata, cátodo), es decir no están implicadas en reacciones de transferencia de electrones heterogéneas... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el pretratamiento de hojalata antes de un lacado con una laca de cubierta orgánica, en el que en una primera etapa se realiza una polarización anódlca en un electrolito acuoso que contiene al menos una sal soluble en agua inerte y a continuación en una segunda etapa se realiza una paslvación mediante la puesta en contacto de la hojalata con una composición acuosa áclda que contiene compuestos inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, Ti, Hf y/oder SI así como iones fosfato.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la composición acuosa ácida contiene en la segunda etapa de procedimiento como compuestos Inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, Ti, Hf y/o SI sus fluoroácldos y/o sus sales, preferentemente los fluoroácldos y/o las sales de los fluoroácidos de los elementos Zr y/o Ti.

3. Procedimiento de acuerdo con una o las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el contenido de los compuestos inorgánicos solubles en agua de los elementos Zr, TI, Hf y/o Si en la composición acuosa ácida de la segunda etapa de procedimiento asciende en total a al menos el 0,001 % en peso, de manera especialmente preferente a al menos el 0,01 % en peso, sin embargo preferentemente en total a no más del 0,5 % en peso, con respecto al respectivo elemento Zr, TI, Hf y/o SI.

4. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición acuosa ácida en la segunda etapa de procedimiento contiene adicionalmente polímeros orgánicos solubles en agua y/o dispersables en agua seleccionados de poliacrilatos, poliisocianatos, poliepóxidos, pollvlnllaminas, pollalquilenimlnas o derivados de pollvlnllfenol sustituidos con amino.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el contenido de los polímeros orgánicos en la composición acuosa ácida de la segunda etapa de procedimiento se encuentra en total en el Intervalo del 0,05 % al 10 % en peso, preferentemente en el intervalo del 2 % al 5 % en peso.

6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el valor de pH de la composición acuosa ácida en la segunda etapa de procedimiento se encuentra en el Intervalo de 2,5 a 5,5.

7. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que sobre la hojalata en la segunda etapa de procedimiento se aplica un revestimiento de capa de al menos 0,3 mg/m2, preferentemente al menos 2 mg/m2, sin embargo no más de 30 mg/m2, preferentemente no más de 20 mg/m2, con respecto a los elementos Zr, Ti, Hfy/o SI.

8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición acuosa ácida en la segunda etapa se aplica como película húmeda sobre la hojalata y se seca la película húmeda inmediatamente tras la aplicación.

9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la polarización anódica en la primera etapa de procedimiento se realiza durante al menos 0,2 segundos, preferentemente durante al menos un segundo, sin embargo en total no más de 300 segundos.

10. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la polarización anódica en la primera etapa de procedimiento se realiza con una densidad de corriente de al menos 0,005 A/dm2, sin embargo no más de 6 A/dm2, preferentemente no más de 4 A/dm2

11. Procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrolito contiene en la primera etapa de procedimiento 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.

12. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el electrolito contiene en la primera etapa de procedimiento adicionalmente al menos un silicato soluble en agua de la composición IVhO-nSiCb, siendo M un ion de metal alcalino o ion amonio cuaternario y n un número natural entre 0,8 y 7.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado por que el electrolito en la primera etapa de procedimiento presenta adicionalmente al menos un organosilano con al menos un sustituyente que puede hidrolizarse 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 hidrolizarse que presenta preferentemente al menos parcialmente funciones amlno primarias.

14. 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.