DE2029629B2

DE2029629B2 - Innenlackieren von nahrungsmittelbehaeltern

Info

Publication number: DE2029629B2
Application number: DE19702029629
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. 5657 Haan; Schulze Helga 5650 Solingen; Habenicht Gerd Dr. 3301 Mascherode Falkenburg
Original assignee: Fa. Hermann Wiederhold, 4010 Hilden
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1976-03-25
Also published as: NL7105792A; FR2148392B1; FR2148392A1; DE2029629A1

Description

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Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Organosols aus 25 bis 50 Gewichtsprozent eines Vinylchloridhomopolymers, 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Phenolharzes. 2 bis 15 Gewichtsprozent eines Aminoplastharzes, 5 bis 20 Gewichtsprozent eines Polyesters einer Dicarbonsäure als Polymerweichmacher, 10 bis 45 Gewichtsprozent eines Verdünnungsmittels, einem sauren Katalysator und gegebenenfalls üblichen Zusätzen.

Weißblech, Feinstblech und Aluminiumblech für Verpackungen werden meist mit einer Lackierung versehen, welche die Aufgabe hat. den Kontakt des Füllgutes mit dem Verpackungswerkstoff zu vermindern oder auszuschalten. Einerseits soll die Verpackung das Füllgut nicht beemträchtigen. andererseits sollen Korrosionen des Verpackungsmaterials durch das Füllgut vermieden werden. Derartige Lackierungen werden vor dem Herstellen der Verpackungen, wie Dosen und Behälter, im Walzlackierverfahren in geringeren Schichtdicken aufgetragen Dünne Lackierungen können porös und außerdem anfällig gegen Verkratzen beim Herstellen der Dosen und Behälter sein. Dickere Lackierungen besitzen andererseits den Nachteil einer schlechteren Verformbarkeit und führen r>r häufig zu Lackaufbrüchen an Sicken und Priigcstellen.

Es ist bekannt. Lackierungen mit geringer Porigkeit auf Basis von Polyvinylchlorid, beispielsweise bei der Getränkedosenlackicrung, herzustellen. Aus Polyvinylchlorid bzw. Vinylchlorid-Mischpolymerisaten kön- (, nen jedoch nur Lösungen mit niedrigem Feststoffgehalt hergestellt werden, weil eine bestimmte Verarbeitungsviskosität nicht überschritten werden darf. Mit diesen niedrig konzentrierten Lacken lassen sich nur Filme mit wringer Schichtdicke herstellen.

Es ist andererseits bekannt, zum Überziehen von Kronenkorken Piastisole und Organosole auf Basis von Vinvlharzen zu verwenden. Solche Organosole stellen Dispersionen von feinverteilt«., ,estcn^ur.stsuwn in flüssigen Weichmachern und organischen Verdunnungfsystemen dar. Der Feststof gehalt von Plastisolen End Organosol ist hoch und hegt zwischen 60 und 100% Bei Verwendung von bekannten Plastisoien und Organosolen erhält man jedoch Lackierungen mit geringer Haftung und Wasserbeständigke.t, besonders beim Kochen und Sterilisieren. Das Einsatzgebiet dieser Lackierungen ist daher äußerst beschränkt

Bei den Kronenkorken tritt der Plastisol-Auftrag an die Stelle der früher üblichen elastischen Dichtungsscheibe zum gas- und flüssigkeitsdichten Verschließen der Flaschenmündung. Der Plastisol-Auftrag ist demzufolge auf den Bereich der Flaschenmündung bzw. des ebenen Verschlußbodens beschränkt. Be. ausgezeichnetem Dichtungsvermögen weisen die Plastisole jedoch ein äußerst geringes Haftvermögen auf, so daß sic sich nicht ohne zusätzliche Maßnahmen als Dichtungsmittel eignen weil sie sich von dem glatten Verschlußboden ohne weiteres als geschlossener Film abziehen lassen. Um dem zu begegnen, ist es bekannt, als Haftgrund ein Organosol zu verwenden. Dieses Organosol wird jedoch von dem als Dichtung fungierenden Plastisol überdeckt und kommt demzufolge mit dem Flaschenhals nicht in Berührung. Bekannt sind aus der britischen Patentschrift 11 05 620 auch spezielle Polyester aus zweiwenigen Alkoholen und Dicarbonsäuren als Weichmacher für Polyvinylchloridharz. Inwieweit damit wcichgcmachies Polyvinylchlorid zusätzlich noch andere Harze enthalten kann oder darf, ist nicht bekannt.

Schließlich wird in der US-Patentschrift 31 37 66fe ein Verfahren zum Herstellen festhaftender Lackierungen auf Zinn-, Stahl- und Aluminiumblechen beschrieben, bei dem eine Organosol-Überzugsmasse mit einem Vinylchloridhomopolymer, einem Aminoplast, einem Verdünnungsmittel, einem Polyesterweichmacher und einem weiteren Harz aufgetragen wird. Hierbei handelt es sich um eine dekorative Lackierung mit beispielsweise texturiertem, gewelltem, lederartigem oder gehämmerten Aussehen. Die Lackierung braucht hinsichtlich ihrer Beständigkeit daher lediglich einer üblichen Außenbeanspruchung gewachsen zu sein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, cmc Überzugsmasse zum Herstellen einer festhaftenden, porenfreien und sterilisationsbeständigen Innenlackierung von Nahrungsmittelbehältern aus verzinntem. unbehandeltem oder oberflächenbehandehem Feinstblech, Aluminium- oder Aluminiumlegierungen vorzuschlagen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, hierfür ein Organosol der eingangs erwähnten Zusammensetzung zu verwenden.

Eine derartige Innenlackierung ist nicht nur sterilisations- und nahrungsmittelbeständig, sondern darüber hinaus auch den außerordentlich starken Verformungen , beim Einbringen einer Aufreiß- bzw. Ritzlinie gewachsen und erfordert demzufolge kein Nachlackieren. Demzufolge eignet sich das erfindungsgemäß zu verwendende Organosol für Verpackungen, wie beispielsweise Konservendosen, die einen Niet und im c Deckel oder Rumpf eine Ritzlinie besitzen, längs deren sich die Verpackung aufreißen läßt. Derartige Niete und Ritzlinien sind infolge der starken Kaltverformung des Blechs in besonderem Maße korrosionsgefährdet.

Besonders geeignet als Verdünnungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe und Terpenkohlenwasserstoffe mit Verdunstungszahlen von 15 bis 350.

Die zur Herstellung der Organosoldispersionen verwendbaren Vinylchloridpolymeren sind Homopolymere des Vinylchlorids, insbesondere mit einem K-Wert von 70.

Es ist wesentlich, daß das Organosol zusätzlich Phenolharz und Aminoplastharz enthält. Zu geeigneten Phenolharzen gehören Phenolresolharze, insbesondere Phenolharze aus Alkylphenolen, vorzugsweise des p-Propylphenols, p-Butylphenols und p-Octylphenols. Erfindungsgemäß verwendbare Aminoplastharze können Formaldehydharze sein, vorzugsweise solche, die mit einwertigen Alkoholen veräthert sind.

Zur Polykondensation der genannten Harze und zur Haftungsverbesserung soll ein saurer Katalysator vorliegen, der insbesondere Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Salicylsäure, Phosphorsäure oder Phthalsäure sein kann. Die als Bestandteile des Organosols verwendeten Polymerweichmacher sind Polyester von Dicarbonsäuren, insbesondere Polyester der Adipinsäure. Als besonders vorteilhaft haben sich Polyester der Adipinsäure mit 1,2-Propylendiol, 1,3- und 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol erwiesen. Neben diesen wesentlichen Bestandteilen können die erfindungsgemäß zu verwendenden Organosole übliche Zusätze, wie Hitzestabilisatoren, Pigmente oder Farbstoffe enthalten.

Auf Grund ihrer besonderen Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Organosole vor allem zum Herstellen von porenfreien Lackierungen auf Feinstblech, wie den in der Feinstbleehverpackungsindustrie üblichen Materialien, verzinntes, unbehandeltes und oberflächcnbehandeltes Feinstblech, Aluminium und Aluminuimlegierungen. Da diese Lackierung kochfest ist, können vorteilhaft Dosen und Behälter für Nahrungsmittel, insbesondere Konservendosen und -deckel lackiert werden. Zu diesem Zweck können die Überzugsmassen entweder allein oder in Kombination mit üblichen Lacken, beispielsweise mit Lacken auf Basis von Epoxyphenolharzen, Epoxyaminoplastharzen, Epoxyvinylharzen, Phenolharzen, Vinylharzen, Aminoplastharzen, Polyestern u. dgl., eingesetzt werden. Kombiniert man sie mit üblichen Lacken, so können die Organosole wahlweise entweder als Grundlack oder als Überzugslack eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Organosole werden insbesondere in Schichtdicken von 10 bis 40 g (Trockengewicht) pro m² auf die Bleche aufgetragen Dabei kann die Organosollackierung einschichtig oder mehrschichtig entweder auf das Blech oder auf eine übliche Lackschicht aufgetragen werden. Zum Auftragen eignen sich die zur Tafcllackicrung üblichen Lackierungsvorrichtungen und Trockenöfen. Die Trok- ss kenzeit beträgt vorteilhaft 8 bis 15 Minuten bei einer Temperatur von 210 bis 225°C. Auch andere Auftragsverfahren, wie Gießen und Spritzen oder die Anwendung des Bandlackierverfahrens, sind geeignet. Die Lackierungen können atißerdem als Grundlackierungen i,_o verwendet werden oder durch nachträgliches Sprit/Iak kieren mit einer weiteren Überzugssehicht versehen werden.

Die mit erfindungsgemäß zu verwendenden Organo solen hergestellten Lackierungen überstehen eine hs Sterilisation in unterschiedlichen Testlösungen, wie Wasser, 3%iger Kochsalzlösung, 3%iger Essigsiuirclösune und 1%iger Milchsäurelösung ohne Wasscraufnahme und ohne Verlust der Haftung. Sie entsprechen in dieser Hinsicht praktisch den bekannten herkömmlichen Konservendosenlacken. Diese haben aber den Nachteil, daß bei der Anbringung von Ritzlinien Beschädigungen eintreten, die man bei wenig korrosiven Füllgütern hinnimmt oder, im Interesse einer ordnungsgemäßen Behälter-Füllgut-Funktion, durch eine nachträgliche Spritzlackierung erneut abdeckt. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden.

Besonders vorteilhaft ist die Sterilisationsbeständigkeit der Organosollackierung für eine Innenbeschichtung von Feinstblech-Aufreißdeckeln, insbesondere Aluminiumaufreißdeckeln. Diese Deckel erhalten nach der Lackierung eine beispielsweise trapez- oder V-förmige oder ähnlich ausgebildete Ritzlinie auf der Deckelaußenseite, durch die die Materialdicke an der Ritzlinie so weit verringert wird, daß ein bequemes öffnen der Dose von Hand ermöglicht wird. Alle bisher bekannten Innenlackierungen werden an der Ritzlinie und an dem Niet, der der Befestigung des Aufreißringes dient, zerstört. Wie vorher erwähnt, ist es daher erforderlich, bei herkömmlichen Lacken noch eine Spritzlackierung aufzubringen. Die Organosollackierung hat den Vorteil, daß keine oder praktisch keine Beschädigung des Lackfilms auftritt und somit eine Spritzlackierung nach dem Anbringen der Ritzung in den meisten Fällen überflüssig ist.

Eine möglichst geringe Porigkeit und Beschädigung der Lackierung sind vor allem bei den Verpackungssystemen erforderlich, die aus Materialien mit unterschiedlichem elektrochemischem Verhalten kombiniert werden. Die Auflösung des unedleren Materials an nicht durch die Lackierung geschützten Stellen wird durch die Ausbildung eines elektrochemischen Elements zwischen den verschiedenen Metallen von Rumpf und Deckel sehr stark beschleunigt, wobei das Füllgut als Elektrolyt wirkt. In diesem Fall wird durch eine Organosollack^ rung nach der Erfindung als Grundlack und einen gegebenenfalls zusätzlich aufgetragenen Spritzlack ein völlig porenfreier Überzug an der Ritzlinic gewährleistet.

Beispiel

Es wurde ein Organosol mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Vinylehloridhomopolymerisat

Polyesterweichmacher

Phenolharz

Aminoplast

Säurekatalysator

Hitzestabilisator

Benzolkohlenwasscrstoffgemisch

Teile

45
9
8
8

0.1 2

27,9.

Das Organosol wurde in Walzlackiervcrfahren auf Aluminiumtafelmaterial für Fischdosendeckel und Konservendosendeckel aufgetragen und 12 Minuten bei einer Temperatur von 215"C eingebrannt. Die Deckel wurden hergestellt und mit einer außenseitigen Ritzlinie und einem Niet verschen. Die Beschädigung der Innenlackierung wurde durch Messung des Stromdurchgangs geprüft, wobei die Deckel als Anode geschallet wurden. Die Spannung betrug 7 Voll, die Prüfdaucr 10 Minuten, als Elektrolyt diente eine Lösung von 1% Essigsäure und 1,5% Kochsalz. Der gleichen Behandlung wurden Fischdosendeckel und Konservendosendecke!, die mit herkömmlichem EpoxyphenolharzlacU

lackiert waren, unterworfen; dabei wurden folgende trgebnisse erzielt:

	Deckel mit	Deckel mit
	Epoxyphenol-	Organosol-
	harzlackierung	Lackierung
	Stromuurchgang	Sirorndurchgang
Fischdosendeckel	18OmA	1 mA
(Hansa-Dosen)	16OmA	2 mA
	20OmA	1 mA
Konservendosen	15 mA	OmA
deckel	2OmA	OmA
(Runddeckel	22 mA	1 mA
0 73 mm)

Der geringe Stromdurchgang ist gleichbedeutend mit einer weitgehend porenfreien Abedckung auf der Innenseite des Deckels, besonders an den gefährdeten

Stellen unter der Ritzlinie, an dem Niet und an der Deckelschulter.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Organosols aus 25 bis 50 Gewichtsprozent eines Vinylch'.oridhomopolymers, s 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Phenolharzes, 2 bis

15 Gewichtsprozent eines Aminoplastharzes, 5 bis 20 Gewichtsprozent eines Polyesters einer Dicarbonsäure als Polymerweichmacher, 10 bis 45 Gewichtsprozent eines Verdünnungsmittels, einem sauren Katalysator und gegebenenfalls üblichen Zusätzen zur Herstellung- einer festhaftenden, porenfreien und sterilisationsbeständigen Innenlakkierung von Nahrungsmittelbehältern aus verzinntem, unbehandeltem oder oberflächenbehandeltem Feinstblech, Aluminium oder Aluminiumlegierungen.

2. Verwendung eines Organosols gemäß Anspruch I, welches zusätzlich einen üblichen Lack enthält, für den Zweck von Anspruch 1.

3. Verwendung eines Organosols gemäß Anspruch 1, dessen Phenolharz ein Alkylphenolharz ist, für den Zweck nach Anspruch 1.

4. Verwendung eines Organosols gemäß Anspruch

1, dessen Aminoplastharz ein Harnstoff-Formaldehyd-Harzist, für den Zweck von Anspruch 1.