DE10026846A1 - Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern sowie Mittel für dieses Verfahren - Google Patents

Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern sowie Mittel für dieses Verfahren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern aus Aluminium oder Aluminium-haltigen Legierungen, Magnesium-haltigen Legierungen, Weißblech, Stahl oder Kunststoff. Diese Behälter können Beutel, Tüten und ähnliche Verpackungen, Flaschen, Dosen, Kanister, Fässer usw. sein.
Allgemein werden Behälter in kontinuierlichen Vorbehandlungsanlagen zur Lackierung vorbereitet. Derartige Behälter, insbesondere Dosen, werden in Großserie unter Verwendung von Folien, Blechen oder Formkörpern aus Aluminium, Aluminiumlegierungen, Weißblech oder Kunststoff hergestellt und nach der Reinigung, Vorbehandlung, Lackierung und Trocknung mit Getränken, Lebensmitteln oder anderen Produkten gefüllt und geschlossen bzw. verschlossen. Dosen werden in den meisten Dosenvorbehandlungsanlagen mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 500 bis 5000 Dosen pro Minute vorbehandelt. Daher werden an die Geschwindigkeit aller Abläufe und an die sichere Beherrschung aller Prozeßschritte hohe Anforderungen gestellt. Außerdem werden hohe Anforderungen an die Gleiteigenschaften der Behälter in der kontinuierlichen Vorbehandlungsanlage sowie an die Haftfestigkeit für Lack bzw. andere nachfolgende Beschichtungen gestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere ein einfacheres und kostengünstigeres Verfahren zur Behandlung bzw. Vorbehandlung der Behälter vorzuschlagen, das bei den sehr hohen Geschwindigkeiten der Großserienfertigung eine sichere Vorbehandlung bzw. Behandlung und einen sehr hohen Korrosionsschutz bietet.
Die Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen 1 bis 3 angegebene Verfahren und durch das in Anspruch 25 genannte Mittei gelöst. Die weiteren Ansprüche gestalten das Verfahren bzw. das Mittel weiter aus.
Das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung liegt vorzugsweise als wässerige oder/und in organischem Lösemittel gelöste Lösung vor. Es enthält oder/und ist erfindungsgemäß gleichzeitig ein Gleitmittel, damit die hiermit eingesprühten äußeren Partien beim Kontakt gleichartiger Behälter untereinander bzw. mit den Führungen der Anlage besser gleiten.

Claims (25)

1. Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern aus Aluminium, Aluminium-haltigen Legierungen, Magnesium-haltigen Legierungen, Stahl, Weißblech oder Kunststoff, insbesondere von Beuteln, Tüten, Flaschen, Dosen, Kanistern oder Fässern, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen der Behandlung bzw. Vorbehandlung mit der der Aufbringung des Gleitmittels zusammenfallen, wobei das hierzu eingesetzte Mittel zur Vorbehandlung bzw. Behandlung, das auch ein Gleitmittel enthält oder ist, nicht im wesentlichen aus Ti oder/und Zr mit F und Polymer besteht.
2. Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern aus Aluminium, Aluminium-haltigen Legierungen, Magnesium-haltigen Legierungen, Stahl, Weißblech oder Kunststoff, insbesondere von Beuteln, Tüten, Flaschen, Dosen, Kanistern oder Fässern, dadurch gekennzeichnet, daß das hierbei zur Behandlung bzw. Vorbehandlung aufgebrachte Mittel gleichzeitig auch ein Gleitmittel ist.
3. Verfahren zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern aus Aluminium, Aluminium-haltigen Legierungen, Magnesium-haltigen Legierungen, Stahl, Weißblech oder Kunststoff, insbesondere von Beuteln, Tüten, Flaschen, Dosen, Kanistern oder Fässern, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelten bzw. vorbehandelten Behälter bei einer Temperatur von mindestens 180°C in der Serienfertigung getrocknet werden. (vorzugsweise ≧ 200°C, ≧ 220°C, ≧ 250°C)
4. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung, das ggf. ein Gleitmittel ist, mindestens eine Seltenerdelement-Verbindung enthält, insbesondere mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe aus Chlorid, Nitrat, Sulfat, Sulfamat sowie Komplexen z. B. mit einem Halogen oder mit einer Aminocarboxylsäure, insbesondere Komplexen mit EDTA, NTA oder HEDTA, wobei auch Scandium, Yttrium und Lanthan als Seltenerdelemente angesehen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seltenerdelement- Verbindung Cer enthält, insbesondere in einer Mischung mit anderen Seltenerdelementen.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung auch mindestens ein Oxidationsmittel, insbesondere ein Peroxid, oder/und mindestens einen Beschleuniger, vorzugsweise eine Verbindung von Bi, Cu oder/und Zn, enthält.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung, das ggf. auch ein Gleitmittel ist, mindestens ein Silan enthält, insbesondere mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Mono-, Bis- und Multi-Silanen, insbesondere:
  • - Mono-Silane der allgemeinen Formel SiXmY4-m
    mit m = 1 bis 3, vorzugsweise m = 2 bis 3,
    mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy, und
    mit Y als einer funktionellen organischen Gruppe ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Glycidoxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat oder/und Vinyl,
  • - Bis-Silane der allgemeinen Formel Y3-pXp-Si-Z-Si-XnY3-n
    mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden,
    mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy,
    mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Glycidoxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Schwefel Sq mit q = 1 bis 20 und Vinyl,
    mit Z ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n-2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl-Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n-4, mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n-8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkylaminen, Ethylen und NH,
  • - Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3-pXP-Si-Z'-Si-XnY3-n
    mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden,
    mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy,
    mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Glycidoxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Schwefel Sq mit q = 1 bis 20 und Vinyl
    und mit Z' = N-Si-XrY3r mit r = 1 bis 3,
  • - Multi-Silane der allgemeinen Formel Y3-pXp-Si-Z'-Si-XnY3-n
    mit p und n = 1 bis 3 gleich oder verschieden,
    mit X = Alkoxy, insbesondere Methoxy, Ethoxy oder/und Propoxy,
    mit Y als funktionellen organischen Gruppen ausgewählt aus der Gruppe von Alkyl, Acrylat, Amino, Epoxy, Glycidoxy, Harnstoff, Isocyanat, Mercapto, Methacrylat, Schwefel Sq mit q = 1 bis 20 und Vinyl
    und mit Z" = -R-C[(SiXsY3-s)(SiXtY3-t)]-R'-,
    mit s und t = 1 bis 3 gleich oder verschieden,
    mit R und R' gleich oder verschieden ausgewählt aus der Gruppe von CnH2n mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von einfach ungesättigte Alkylketten der allgemeinen Formel CnH2n-2 mit n = 2 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von zweifach oder/und mehrfach ungesättigten Alkyl- Verbindungen der allgemeinen Formeln CnH2n-4 mit n = 4 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, CnH2n-6 mit n = 6 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt bzw. CnH2n-8 mit n = 8 bis 20 jeweils verzweigt oder unverzweigt, von Ketonen, Monoalkylaminen, Ethylen und NH,
wobei die Silane jeweils hydrolysiert, teilhydrolysiert oder/und nicht hydrolysiert in einer Lösung, Emulsion oder/und Suspension vorliegen können.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung, das ggf. ein Gleitmittel ist, mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält,
wobei X eine COOH-, HSO3-, HSO4-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist,
wobei Y eine organische Gruppe R ist, die 2 bis 50 C-Atome enthält, von denen mindestens 60% dieser C-Atome als CH2-Gruppen vorliegen,
wobei Z eine OH-, SH-, NH2-, NHR'-, CN-, CH=CH2-, OCN-, Epoxy-, CH=CR"- COOH-, Acrylsäureamid-, COOH-, (OH)2PO-, (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist,
wobei R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist
und wobei R" ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält,
bei der R eine unverzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 20 C-Atomen oder eine unverzweigte, aus 1 bis 4 aromatischen, in p-Stellung verbundenen C6H4- Kernen bestehende Gruppe oder
eine aus 1 oder 2 unverzweigten Alkylresten mit jeweils 1 bis 20 C-Atomen sowie 1 bis 4 aromatischen, in p-Stellung verbundenen C6H4-Kernen bestehende Gruppe ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, bei der R eine unverzweigte Alkylgruppe mit 10 bis 18 C-Atomen oder eine p-CH2-C4H6-CH2-Gruppe oder eine p,p'-C6H4-C6H4-Gruppe ist.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, bei der X eine (OH)2PO2- oder (OH)(OR')PO2-Gruppe ist.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, bei der Z eine (OH)2PO2-, (OH)(OR')PO2-, OH-, SH-, NHR'-, CH=CH2-, oder CH=CR"-COOH-Gruppe ist.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine der folgenden Verbindungen des Typs XYZ enthält:
1-Phosphonsäure-12-mercaptododecan,
1-Phosphonsäure-12-(N-ethylamino)dodecan,
p-Xylylen-diphosphonsäure,
1,10-Decandiphosphonsäure,
1,12-Dodecandiphosphonsäure,
1-Phosphorsäure-12-hydroxydodecan,
1-Phosphorsäure-12-(N-ethylamino)dodecan,
1-Phosphorsäure-12-dodecen,
1-Phosphorsäure-12-mercaptododecan,
1,10-Decandiphosphorsäure,
1,12-Dodecandiphosphorsäure,
p,p'-Biphenyldiphosphorsäure,
1-Phosphorsäure-12-Acryloyldodecan.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mit mindestens einer Verbindung des Typs XYZ in einer wässerigen Lösung enthalten ist, wobei insbesondere 0,1 bis 50% des Wassers durch einen Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen, durch Aceton, durch Dioxan oder/und durch Tetrahydrofuran ersetzt sind.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, die im Bereich der kritischen Mizellbildungskonzentration oder unterhalb liegt, insbesondere bei einer Konzentration von 0,05 bis 10 g/L. (vorzugsweise 0,1 bis 3 g/L)
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung auch einen Entschäumer oder/und einen Lösungsvermittler enthält, insbesondere in einer Menge von jeweils 0,005 bis 5 Gew.-%. (vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.-%)
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens eine Verbindung des Typs XYZ enthält, die in der Lösung als Salz vorliegt.
18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung durch Tauchen oder Walzen, vorzugsweise durch Spritzen, Sprühen oder Vernebeln, auf den Behältern innen oder/und außen aufgebracht wird, insbesondere über eine Zeit pro Behälter im Bereich von 0,5 bis 120 Sekunden. (vorzugsweise 1 bis 80 s, 1,5 bis 40 s, 2 bis 20 s)
19. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegebenenfalls mindestens eine Spülung durchgeführt wird nach dem Aufbringen des Mittels zur Behandlung bzw. Vorbehandlung, das gleichzeitig auch ein Gleitmittel ist oder enthält.
20. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung auf eine gereinigte, gespülte oder/und gebeizte Oberfläche aufgebracht wird.
21. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Behälters vor dem Aufbringen des Mittels zur Behandlung bzw. Vorbehandlung neutral, sauer oder alkalisch gereinigt wird, ggf. gespült wird, ggf. alkalisch oder sauer gebeizt wird und ggf. erneut gespült wird, wobei als Lösemittel Wasser oder/und organisches Lösemittel eingesetzt werden kann.
22. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Mittels zur Behandlung bzw. Vorbehandlung ein andersartiges Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung aufgebracht wird, insbesondere ein Mittel, das Ionen aus der Gruppe von Ti, Zr, Hf, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn, PO4 und F enthält.
23. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des Mittels zur Behandlung bzw. Vorbehandlung ggf. gespült wird, ggf. mit einer Nachspüllösung nachgespült wird, ggf. erneut gespült wird und getrocknet wird, wobei als Lösemittel Wasser oder/und organisches Lösemittel eingesetzt werden kann.
24. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Trocknen des Mittels zur Behandlung bzw. Vorbehandlung mindestens ein Lack - insbesondere ein Elektro-tauchlack, Pulverlack, Coil-Coating-Lack, Naßlack, Lösemittel-armer High-Solid-Lack oder ein mit Wasser verdünnter Lack -, mindestens eine andersartige organische Beschichtung, mindestens eine Klebstoffschicht, mindestens eine Folie, mindestens eine Papierschicht oder/und mindestens eine Druckfarbe aufgebracht wird.
25. Mittel zur Behandlung oder Vorbehandlung von Behältern aus Aluminium, Aluminium-haltigen Legierungen, Magnesium-haltigen Legierungen, Weißblech, Stahl oder Kunststoff, insbesondere von Dosen, Flaschen oder Beuteln, dadurch gekennzeichnet, daß es gleichzeitig ein Mittel zur Behandlung bzw. Vorbehandlung und ein Gleitmittel ist oder/und enthält.
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