DE102008061253A1 - Verpackungsmaterial für korrosionsanfällige Gegenstände aus Metall - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial für korrosionsanfällige Gegenstände aus Metall, bestehend aus einer die Verpackungsaußenseite bildenden Kunststofffolie, einer innenseitigen Schicht und einer die Kunststofffolie mit der innenseitigen Schicht verbindenden Klebstoffschicht, wobei die Klebstoffschicht einen flüchtigen Korrosionsinhibitorgleich zur Kunststofffolie an der Verpackungsaußenseite eine hohe Durchlässigkeit für den Korrosionsinhibitor aufweist. Die Klebstoffschicht wird erfindungsgemäß von einem chemisch abbindenden Reaktionsklebstoff gebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verpackungsmaterial für korrosionsanfällige Gegenstände aus Metall.
  • Das Verpackungsmaterial besteht aus einer die Verpackungsaußenseite bildenden Kunststofffolie, einer innenseitigen Schicht und einer die Kunststofffolie mit der innenseitigen Schicht verbindenden Klebstoffschicht, wobei die Klebstoffschicht einen flüchtigen Korrosionsinhibitor enthält und wobei die innenseitige Schicht im Vergleich zur Kunststofffolie an der Verpackungsaußenseite eine hohe Durchlässigkeit für den Korrosionsinhibitor aufweist. Die innenseitige Schicht kann aus einer textilen Schicht, einer perforierten Folie oder einer Folie aus einem Polymer, welches eine große Permeabilität für den Korrosionsinhibitor aufweist, bestehen. Bei dem flüchtigen Korrosionsinhibitor, nachfolgend auch VCI (Volatile Corrosion Inhibitor) genannt, handelt es sich um Verbindungen, die neben korrosionsschützenden Eigenschaften auch einen Dampfdruck besitzen. Aufgrund der Verdampfungseigenschaften geht der Korrosionsinhibitor in die Gasphase über und setzt sich auf den Metalloberflächen des zu schützenden Gegenstandes als Film ab. Die Anziehung der VCI-Moleküle ist stärker als die von Wassermolekülen, so dass sich auf der Metalloberfläche eine Schutzschicht bildet. Die Anwesenheit des in die Gasphase übergegangenen Korrosionsschutzinhibitors hemmt die zur Korrosion führenden elektrochemischen Prozesse. Auf diese Weise wird innerhalb der Verpackung ein temporärer Korrosionsschutz herbeigeführt, dessen Wirkungsdauer über mehrere Monate anhält. Als flüchtiger Korrosionsinhibitor sind beispielsweise Aminsalze, z. B. Dicyclohexylamin-Benzoat und Diethanolamin-Nitrit, einsetzbar ( GB 1 048 770 ).
  • Ein Verpackungsmaterial mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus EP 0 825 019 A2 bekannt. Zur Verklebung der verpackungsaußenseitigen Kunststofffolie mit einer innenliegenden textilen Schicht wird ein Hotmelt-Klebstoff verwendet. Der flüchtige Korrosionsinhibitor muss im schmelzeflüssigen Zustand mit dem Klebstoff vermischt werden. Die Mischung aus Hotmelt-Klebstoff und Korrosionsinhibitor muss ferner bei der Verarbeitung, das heißt, zur Herstellung des Kaschierverbundes, erneut aufgeheizt werden. In beiden Verfahrensschritten geht ein großer Teil des flüchtigen VCI-Wirkstoffes verloren. Es sind Arbeitsschutzmaßnahmen notwendig, da die als flüchtige Korrosionsinhibitor geeigneten Substanzen gesundheitsbedenklich sind.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verpackungsmaterial mit Korrosionsschutzwirkung bereitzustellen, welches nur den Zusatz von kleinen Mengen eines Korrosionsinhibitors erfordert und ohne besondere Arbeitsschutzvorkehrungen hergestellt werden kann.
  • Ausgehend von einem Verpackungsmaterial mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klebstoffschicht von einem bei Raumtemperatur verarbeitbaren und chemisch abbindenden Reaktionsklebstoff gebildet ist. Chemisch abbindende Reaktionsklebstoffe, die im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre eingesetzt werden, sind bei Raumtemperatur oder allenfalls leicht erhöhter Temperatur, dass heißt in einem Temperaturbereich bis maximal 40°C, verarbeitbar. Erfindungsgemäß wird der Korrosionsinhibitor bei Raumtemperatur oder einer Temperatur von maximal 40°C mit dem Klebstoff vermischt und die Mischung in diesem Temperaturbereich verarbeitet. Der Korrosionsinhibitor kann kurz vor dem Kaschiervorgang in den Kaschierklebstoff eingemischt werden, wobei nur geringe Mengen des flüchtigen Korrosionsinhibitors in die Gasphase übergehen, so dass besondere Arbeitsschutzmaßnahmen nicht notwendig sind. Vorteilhaft ist ferner, dass lediglich Kaschierwalzen und Klebstoffwannen mit den gesundheitsbedenklichen Substanzen verunreinigt werden und sich diese Apparateteile nach der Kaschierung leicht reinigen lassen.
  • Für die Korrosionsschutzwirkung des Verpackungsmaterials werden nur kleine Mengen des Korrosionsinhibitors benötigt. Die Kunststofffolie bildet eine wirksame Sperrschicht und stellt sicher, dass die Wirksubstanz nahezu ausschließlich in den von einer Verpackung eingeschlossenen Raum übergeht. Die Migration des Korrosionsinhibitors aus der Klebstoffschicht heraus erfolgt langsam und über einen langen Zeitraum relativ konstant, wobei die Abgabe für die Korrosionsschutzwirkung völlig ausreichend ist. Aufgrund des geringen Anteils des Korrosionsinhibitors in der Klebstoffschicht wird die Kleberhaftung nicht beeinträchtigt.
  • Als Reaktionsklebstoff kann ein Einkomponenten-Reaktionsharzklebstoff verwendet werden, der bei Zutritt von Luftfeuchtigkeit auspolymerisiert. Bevorzugt ist ein lösungsmittelfreier PUR-Klebstoff auf Basis aliphatischer oder aromatischer Isocyanate.
  • Im Rahmen der Erfindung soll es aber nicht ausgeschlossen sein, dass auch lösemittelbasierte Reaktionsklebstoffe und Zweikomponenten-Reaktionsharzklebstoffe verwendet werden.
  • Die Klebstoffschicht wird zweckmäßig mit einem Auftragsgewicht von 1,0 g/m2 bis 5,0 g/m2 bezogen auf die Fläche des Verpackungsmaterials appliziert, wobei eine Menge von 1,5 bis 2,0 g/m2 bevorzugt ist.
  • Der Korrosionsschutzinhibitor ist zweckmäßig in einer Menge von 0,1 g/m2 bis 5 g/m2, bezogen auf die Fläche des Verpackungsmaterials, in der Klebstoffschicht enthalten. Er ist vorzugsweise mit dem Reaktionsklebstoff gleichmäßig vermischt.
  • Die Kunststofffolie und die innenseitige Schicht können durch einen gleichmäßigen Auftrag der Klebstoffschicht flächig miteinander verbunden sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, dass die Klebstoffschicht ein Muster aus Klebeflächen und klebstofffreien Flächen bildet und beispielsweise punktförmig, streifenförmig, gitterförmig und dergleichen im Kontaktbereich zwischen Kunststofffolie und der textilen Schicht vorliegt.
  • Die Kunststofffolie besteht aus einem Polymer, welches eine Barriere gegen eine Migration des Korrosionsinhibitors bildet. Die Migration des Klebstoffes im Polymer ist abhängig von der Löslichkeit des Wirkstoffes im Polymer sowie der Diffusionsgeschwindigkeit. Die Migration ist mindestens um den Faktor 5, vorzugsweise um mehr als den Faktor 10, kleiner als die Migration der Wirksubstanz in der Klebstoffschicht. Für die Kunststofffolie kommen eine Vielzahl üblicher Polymere in Betracht. Vorzugsweise besteht die Kunststofffolie aus Polyolefin, insbesondere Polyethylen, oder einem Polyolefin-Copolymer. Die Kunststofffolie kann ferner mehrschichtig ausgebildet sein und eine Sperrschicht mit einem hohen Diffusionswiderstand gegenüber dem Korrosionsinhibitor aufweisen, während eine oder mehrere weitere Schichten der Folie und dem Verbundstoff gewünschte Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften, z. B. Dehnungseigenschaften, Siegelfähigkeit und dergleichen, verleihen. Unabhängig davon, ob die Kunststofffolie ein- oder mehrschichtig ausgebildet ist, weist sie zweckmäßig eine Dicke zwischen 10 μm und 120 μm auf. Besonders bevorzugt ist eine Dicke zwischen 20 μm und 50 μm.
  • Die der Klebstoffschicht zugewandte Seite der Kunststofffolie kann eine durch Vorbehandlung, insbesondere Corona-Vorbehandlung, modifizierte Oberflächenstruktur zur Verbesserung der Klebstoffhaftung aufweisen.
  • Die innenseitige Schicht ist vorzugsweise eine textile Schicht. Diese bildet eine durchlässige Schicht für die in die Gasphase übergegangenen Anteile des Korrosionsinhibitors und gewährleistet einen mechanischen Schutz des Verpackungsgutes. Die textile Schicht weist vorzugsweise eine weiche und/oder flauschige Oberfläche auf. Die textile Schicht besteht zweckmäßig aus einem Vliesstoff aus Polymerfasern, wobei als Vliesstoff ein Spinnvlies, ein Meltblownvlies oder eine Kombination aus Spinnvlies und Meltblownvlies geeignet sind. Die textile Schicht kann ferner aus einem Gewebe, Gewirke oder Gestricke bestehen. Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial kann als Rollenware gefertigt und mit handelsüblichen Folienschweißgeräten weiterverarbeitet werden. Aus dem Verpackungsmaterial können Beutel, Säcke, Hauben und dergleichen gefertigt werden. Wenn die Kunststofffolie und das textile Material aus gleichen Polymeren, z. B. Polyolefinen gefertigt sind, ist das Verpackungsmaterial recyclebar. Aufgrund der geringen Anteile des Korrosionsinhibitors ist das Recyceln unproblematisch. Das erfindungsgemäße Verpackungsmaterial eignet sich zum Verpacken und zum Schutz von metallischen Gegenständen aus Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing und dergleichen und beispielsweise als Verpackungsmaterial für spanend bearbeitete Maschinenteile, Maschinen und Apparate, Fahrzeuge, Bleche und andere Teile für die Stahlindustrie verwendet werden. Aufgrund der geringen Anteile des Korrosionsinhibitors können auch Maschinen für die Lebensmittelindustrie verpackt werden.
  • Ausführungsbeispiel:
  • Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Verbundstoff mit einer 38 μm dicken Polyethylenfolie und einem Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 17 g/m2.
  • Die Polyethylenfolie besteht aus einer Mischung aus PE-MD und PE-LD und kann übliche Zusätze, z. B. bis zu 10 Gew.-% Titandioxid zu Weißeinfärbung, enthalten. Der Vliesstoff besteht aus einem Spinnvlies aus Polypropylen.
  • Die Polyethylenfolie wird extrudiert und auf der Kaschierseite mit Coronaentladungen vorbehandelt. Als Klebstoff für die Herstellung des Kaschierverbundes wird ein einkomponentiger, wasseraushärtender Polyurethanklebstoff auf Basis aromatischer Polyisocyanate eingesetzt.
  • Als Korrosionsinhibitor wird das handelsübliche Produkt VCI 9000 (Grofit Plastics) verwendet. Es liegt als Flüssigkeit vor, weist einen Siedepunkt von ca. 200°C auf und hat bei Raumtemperatur (20°C) einen Dampfdruck von weniger als 0,01 hPa. Der Korrosionsinhibitor wird mit dem flüssigen Klebstoff durch Einrühren vermischt. Die Mischung aus Klebstoff und Korrosionsinhibitor enthält etwa 10 Gew.-% des Korrosionsinhibitors. Die aus Klebstoff und Korrosionsinhibitor bestehende Mischung wird mit einem Auftragsgewicht von etwa 2 g/m2 auf die Folie flächig aufgetragen, bevor das Nonwoven aufgebracht und der Verbund fertiggestellt wird. Im Ausführungsbeispiel ergibt sich folglich eine Auftragsmenge des Korrosionsinhibitors von lediglich 0,2 g/m2. Damit wird eine ausreichende Korrosionsschutzwirkung erzielt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - GB 1048770 [0002]
    • - EP 0825019 A2 [0003]

Claims (18)

  1. Verpackungsmaterial für korrosionsanfällige Gegenstände aus Metall, bestehend aus einer die Verpackungsaußenseite bildenden Kunststofffolie, einer innenseitigen Schicht und einer die Kunststofffolie mit der innenseitigen Schicht verbindenden Klebstoffschicht, wobei die Klebstoffschicht einen flüchtigen Korrosionsinhibitor enthält und wobei die innenseitige Schicht im Vergleich zur Kunststofffolie an der Verpackungsaußenseite eine hohe Durchlässigkeit für die Korrosionsinhibitor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht von einem chemisch abbindenden Reaktionsklebstoff gebildet ist.
  2. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionsklebstoff ein Einkomponenten-Reaktionsharzklebstoff verwendet wird, der bei Zutritt von Luftfeuchtigkeit auspolymerisiert.
  3. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionsklebstoff ein lösungsmittelfreier PUR-Klebstoff auf Basis aliphatischer oder aromatischer Isocyanate verwendet wird.
  4. Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionsklebstoff ein Zweikomponenten-Reaktionsharzklebstoff verwendet wird.
  5. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht mit einem Auftragsgewicht von 1,0 g/m2 bis 5,0 g/m2, vorzugsweise mit einem Auftragsgewicht von 1,5 g/m2 bis 2,0 g/m2, appliziert ist.
  6. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrosionsinhibitor in einer Menge von 0,1 g/m2 bis 5 g/m2 bezogen auf die Fläche des Verpackungsmaterials in der Klebstoffschicht enthalten ist.
  7. Verpackungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrosionsinhibitor mit dem Reaktionsklebstoff gleichmäßig vermischt ist.
  8. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie und die innenseitige Schicht durch einen gleichmäßigen Auftrag der Klebstoffschicht flächig miteinander verklebt sind.
  9. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht ein Muster aus Klebeflächen oder klebstofffreien Flächen bildet.
  10. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie aus einem Polymer besteht, welches eine Barriere gegen eine Migration des Korrosionsinhibitors bildet.
  11. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie aus Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer besteht.
  12. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie mehrschichtig ausgebildet ist und eine Sperrschicht mit einem hohen Diffusionswiderstand für den Korrosionsinhibitor aufweist.
  13. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie eine Dicke zwischen 10 und 120 μm, vorzugsweise eine Dicke zwischen 20 und 50 μm aufweist.
  14. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die der Klebstoffschicht zugewandte Seite der Kunststofffolie eine durch eine Vorbehandlung, insbesondere Corona-Vorbehandlung, modifizierte Oberflächenstruktur zur Verbesserung der Klebstoffhaftung aufweist.
  15. Verpackungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitige Schicht als textile Schicht ausgebildet ist.
  16. Verpackungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Schicht aus einem Vliesstoff aus Polymerfasern besteht.
  17. Verpackungsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Spinnvlies, ein Meltblownvlies oder eine Kombination aus Spinnvlies und Meltblownvlies ist.
  18. Verpackungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Schicht aus einem Gewebe, Gewirke oder Gestricke besteht.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB1048770A (en) 1963-12-09 1966-11-16 Canadian Technical Tape Ltd Corrosion inhibiting packaging material
EP0825019A2 (de) 1996-08-19 1998-02-25 Transhield Technology Co. LLC Verpackungsmaterial mit einem Additivabgabesystem

Patent Citations (2)

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