[发明专利]涂覆有聚合物涂层的白铁皮及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂覆有聚合物涂层的白铁皮及其制造方法和用于实施这种方法的装置。

背景技术

白铁皮是一种薄的、冷轧的钢板，其表面涂覆有锡。通常是电解地实现将锡涂层涂覆在钢板上。白铁皮主要用于制造包装、特别是用于食品和动物饲料的盒罐、用于化学技术上的填充物的包装、喷雾瓶、饮料罐，和用于制造用于这些包装的部件，例如闭锁件、绑扎带(Laschenbaender)、气门顶、盒盖和盖环。

白铁皮的出色之处在于其相对于酸的高度耐腐蚀性和稳定性以及良好的可成型性。对于特定的应用来说，例如为了制造食品包装和饮料罐，白铁皮表面还附加地设计有漆或聚合物涂层，以便在通过锡涂层形成的防腐蚀保护外还确保附加的防腐蚀保护。为此，在白铁皮上涂覆例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚丙烯(PP)制成的塑料薄膜。涂覆有薄膜的白铁皮特别适用于制造气门顶、喷雾瓶的底部、盒罐的撕揭盖(Aufreissdeckel)以及被深冲压的容器和真空闭锁件。

然而已经表明的是，在使设计有PET涂层的白铁皮成型时会在PET涂层中形成应力裂纹，当与侵蚀性的和特别是含酸的填充物接触时，应力裂纹会导致白铁皮的位于其下方的锡涂层受到侵蚀。为了实现更好的可加工性而涂覆在白铁皮表面上的润滑剂的乳剂也会促成在PET中形成裂纹，并且此外还有可能进入在PET涂层中形成的裂纹中并且侵蚀白铁皮的锡表面，这可能会导致附着力损失并且导致PET涂层从白铁皮表面脱离。

从公开文献DE 40 09 839A1、DE 34 36 412C2和EP 664 209A1中已知了镀锡的钢板，其涂覆有聚酯树脂膜、特别是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的聚酯树脂膜。在此，在白铁皮表面涂覆聚酯树脂膜是通过将聚酯薄膜、特别是PET薄膜层压在白铁皮的表面上进行的。为了确保聚酯树脂膜在白铁皮表面上具有足够的附着力，在层压聚酯树脂膜前，在白铁皮上表面上涂覆含铬的附着层，该附着层例如由单层水合氧化铬或者由其上有一层水合氧化铬的双层金属铬构成。如果在白铁皮表面和聚酯树脂膜之间没有这一附着层，则聚酯树脂膜、特别是PET薄膜会从白铁皮上脱离，特别是在利用用于制造包装的方法制成的成型件中或者在利用高温的填充物对包装进行消毒或者填充时尤其如此。然而，用于制造含铬的附着层的铬化合物却是有毒的且危害环境的。

从现有技术中还已知了作为用于白铁皮的可替换材料的电解镀铬钢板(Electrolytic Chromium Coated steel；ECCS)。这种也被称为“无锡钢(Tin-Free Steel；TFS)”的材料是冷轧的钢板，其电解地配有由铬和氧化铬制成的涂层。对于聚合物材料来说，例如对于聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯来说，这种材料的表面具有良好的附着力，并且因此能够涂覆这些聚合物，例如通过层压聚合物薄膜，以便能够实现附加的防腐蚀保护。在此，聚合物涂层在ECCS或TFS的铬表面上的附着力也经受住了例如在制造包装容器时出现的强变型以及消毒过程。配有聚合物涂层的ECCS钢板因此特别应用在用于容器的制造方法中，在这些制造方法中，板件必须进行强变型，例如在制造喷雾瓶的气门顶时就需如此，其中，对于ECCS的有机涂覆在变型前进行，因此否则将出现严重的工具磨损。

从EP 848 664B1中例如已知了一种通过铬涂层实现防腐蚀保护的钢带(ECCS或TFS)，由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的薄膜被层压在该钢带上。然而，由于在制造过程中所使用的铬化合物的、特别是提炼池中的液态铬酸(六价铬：Chromium VI)有毒性，这种利用铬涂层实现防腐蚀保护的钢板同样也已表明是有缺陷的。

从WO 97/03823-A中已知了一种耐腐蚀的钢板，其具有金属防腐蚀保护层，该金属防腐蚀保护层例如可以是电解涂覆的锡涂层或铬涂层/氧化铬涂层，通过层压聚合物薄膜而单侧或双侧地将透明的聚合物薄膜涂覆在该锡涂层或铬涂层/氧化铬涂层上。其中，该聚合物薄膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)或由聚丙烯(PP)制成。