ES2243055T3 - Procedimiento para la produccion de un material compuesto metalico. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de un material compuesto metalico.Info
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Abstract
Procedimiento para la producción de un material compuesto de metal apto para embutición profunda y esterilizable, caracterizado porque abarca los pasos siguientes: (a) recubrimiento en una de las caras, o en ambas, de una banda de metal (1) con una capa de material sintético modificada, (2), basada en polipropileno modificado, por extrusion, efectuándose el recubrimiento de extrusion sobre una banda de metal a la temperatura ambiente, de manera que la capa de material sintético pasa transitoriamente al estado sólido, y seguidamente (b) calentamiento del material compuesto de metal resultante a una temperatura superior al punto de fusión de la capa de material sintético modificada (2), con una duración de 1 a 10 segundos, a efectos de conducir la capa de material sintético nuevamente al estado escurrible por fusión.
Description
Procedimiento para la producción de un material
compuesto metálico.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de un material compuesto de metal
consistente en una banda de metal y en capas de material sintético
aplicadas sobre ésta por extrusión o coextrusión, así como a la
utilización del material compuesto así producible para la producción
de cuerpos huecos mediante un procedimiento de embutición profunda
o de embutición reductora.
Es conocida la utilización de materiales
compuestos de metal consistentes en una banda, hoja o chapa, de
metal, y en capas de material sintético aplicadas sobre una de las
caras o sobre ambas caras, de ésta, para la producción de cuerpos
huecos, por ejemplo recipientes, mediante un procedimiento de
embutición profunda o de embutición reductora.
El documento
GB-A-2 003 415 divulga un
procedimiento para la embutición profunda y embutición reductora de
recipientes profundos de paredes delgadas, hechos de un material
compuesto que consiste en una chapa de metal, por ejemplo aluminio,
sobre por lo menos una de cuyas caras se ha aplicado por laminación
una capa de material sintético sobre una capa de resina de
pegamento. Con ello debería impedirse que en la elaboración final
para obtener recipientes se destruya la capa de material sintético,
y que la chapa de metal quede expuesta/al descubierto.
En el documento
EP-A-0 407 313 se describe un
procedimiento para la producción de un material de múltiples capas,
que es adecuado para la producción de recipientes más profundos que
en el documento GB-A 2 003 415, por embutición
profunda o embutición reductora. El material de múltiples capas
abarca un substrato, tratado en la superficie, de aleación de
aluminio, que en una de sus caras está recubierto con un material
sintético y en su otra cara con una capa de barniz. A efectos de
poder producir cuerpos huecos con una mayor relación entre altura y
diámetro, sin que se destruya el recubrimiento, la capa de barniz
contiene adicionalmente un lubricante sólido, en forma de
partículas, que es más duro que el barniz propiamente dicho y más
blando que la herramienta utilizada para la embutición
reductora.
Los documentos DE-A 195 29 583 y
EP-B
0 690 785 divulgan procedimientos para recubrir bandas de metal, para lo cual se aplica por laminación una hoja de material sintético sobre la banda de metal, y, en un paso subsiguiente, se la calienta junto con la banda de metal, a efectos de mejorar la adhesión, de manera que la hoja de material sintético pueda conformarse plásticamente.
0 690 785 divulgan procedimientos para recubrir bandas de metal, para lo cual se aplica por laminación una hoja de material sintético sobre la banda de metal, y, en un paso subsiguiente, se la calienta junto con la banda de metal, a efectos de mejorar la adhesión, de manera que la hoja de material sintético pueda conformarse plásticamente.
El documento
JP-A-61 252136 describe la
producción de una hoja laminada mediante recubrimiento por extrusión
de un substrato con una resina de poliolefina y subsiguiente
tratamiento térmico para la mejora de las propiedades
superficiales.
El documento
JP-A-58 132551 se refiere a un
procedimiento para la producción de laminados, en el que se produce
una hoja de dos capas de poliolefina y poliolefina modificada,
seguidamente se la pone en contacto con una superficie de substrato
de aluminio, y se la calienta a una temperatura superior al punto
de fusión de la poliolefina modificada.
El documento
GB-A-2 027 391 describe una
estructura laminada esterilizable y un procedimiento para su
producción, en el que se aplica una hoja de material sintético por
forrado sobre una banda de aluminio laminada consistente en hoja de
aluminio, agente inductor de la adherencia y hoja de material
sintético.
El documento
ZA-A-8 207 417 describe un laminado
de hoja de metal y capa de material sintético, que se produce por
pegado en caliente.
El documento
JP-A-56 080456 se refiere a una hoja
compuesta de aluminio, consistente en hoja de aluminio y una capa
de material sintético de polipropileno, monómero de injerto e
iniciador de radicales.
Los cuerpos huecos hechos de materiales
compuestos de metal embutidos profundamente, destinados a
utilizarse como recipientes, pueden esterilizarse después de su
llenado, para lo cual se los calienta a temperaturas de
aproximadamente 120-135ºC durante aproximadamente
30-34 minutos. En contraposición a los materiales
compuestos convencionales, producidos por laminación o forrado, en
el caso de la aplicación de un recubrimiento de extrusión, la
adherencia de las capas de material sintético sobre el metal, en
especial si se trata de un metal que no ha recibido un tratamiento
preliminar, no será suficiente para que dicho material compuesto
sea apto para su embutición profunda ni para hacerlo inalterable a
la esterilización, ni siquiera si adicionalmente se utilizan
mediadores de la adherencia.
Por ello, un problema de la presente invención
consiste en poner a disposición un procedimiento para la producción
de un material compuesto de metal mediante recubrimiento por
extrusión, en el que sea posible la embutición profunda y
esterilización del material compuesto de metal, sin que se deshaga
la unión.
Se ha descubierto, con sorpresa, que este
problema puede resolverse mediante un procedimiento en el que se
recubre por extrusión una banda de metal en una de sus caras, o en
las dos, con una capa de material sintético modificada basada en
polipropileno modificado, y seguidamente se calienta el material
compuesto de metal resultante durante un intervalo de 1 a 10
segundos, de manera especialmente preferida de 1 a 3 segundos, y de
manera especialmente preferida, 1 a 2 segundos, a una temperatura
superior al punto de fusión de la capa de material sintético
modificada.
La adherencia, mejorada, entre banda de metal y
recubrimiento, en el caso de utilizarse la combinación conforme a
la invención de recubrimiento por extrusión y tratamiento térmico,
es tanto más sorprendente, entre otros, porque en el paso de la
extrusión el material extrusionado se aplica en estado escurrible
por fusión, sobre el soporte. Por ello, desde el punto de vista del
estado de la técnica no se esperaba una mejora de la adherencia
sobre el soporte mediante un tratamiento térmico subsiguiente, en
el que el recubrimiento se transforma nuevamente en el estado
escurrible por fusión.
El recubrimiento de extrusión tiene lugar sobre
una banda de metal a la temperatura ambiente. De esta manera el
material extrusionado pasa transitoriamente al estado sólido
después del recubrimiento y antes del paso subsiguiente de
tratamiento térmico. El calentamiento en el paso del tratamiento
térmico puede efectuarse por procedimientos convencionales, por
ejemplo con aire caliente, radiación infrarroja o por calentamiento
inductivo de la banda de metal, no entrando el material compuesto
con la capa de material sintético modificada, que en este paso es
escurrible por fusión, en contacto con rodillos (por ejemplo
mediante un denominado secador suspendido, en el que la banda se
conduce sobre un colchón de aire).
El enfriamiento, y la velocidad de enfriamiento,
después del paso del tratamiento térmico, no están sujetos a
ninguna restricción especial. En especial, es posible generarlos
forzadamente mediante un dispositivo especial, de manera que se
logra un enfriamiento rápido en el intervalo de 100 a 200ºC/s, o
más. Es preferible que el enfriamiento tenga lugar a través de la
atmósfera rodeante solamente, sin que sea necesario otro dispositivo
más, y velocidades de enfriamiento de menos de 100ºC/s, por ejemplo
inferiores a 50ºC/s, inferiores a 30ºC/s, e inferiores a 10ºC/s,
son por lo general suficientes para lograr los efectos conforme a
la invención, del procedimiento.
Es preferible que las capas de material sintético
modificadas presenten, independientemente entre sí, un peso por
unidad de superficie de 3 a 40 g/m^{2}, de manera especialmente
preferida, de 7 a 10 g/m^{2}. Las capas de material sintético
modificadas están preferiblemente compuestas de un polipropileno
modificado con anhídrido de ácido maleico. En este caso, la
temperatura en el paso del tratamiento térmico es de aproximadamente
180ºC, en función del grado de modificación del polipropileno.
El espesor de la banda de metal es
preferiblemente de 40 a 200 \mum, de manera especialmente
preferida, de 70 a 150 \mum, lo más preferiblemente, de 90
\mum. La banda de metal puede haber recibido un tratamiento
superficial, por ejemplo por cromado. Sin embargo, esto no es
imperiosamente necesario para una buena adherencia de la capa de
material sintético modificada sobre la banda de metal, y por
razones de costo se prefiere utilizar una banda de metal que no ha
recibido un tratamiento superficial. También se prefiere que la
banda de metal consista en aluminio o aleación de aluminio.
En una forma de realización preferida, la banda
de metal se recubre adicionalmente en el paso del recubrimiento, en
una de sus caras, o en ambas, con una capa de material sintético
basada en polipropileno, por coextrusión. En esta forma de
realización, la capa de material sintético modificada sirve como
agente inductor de la adherencia entre la banda de metal y la capa
de material sintético, y en este caso el peso por unidad de
superficie de las capas de material sintético modificadas,
independientemente entre sí, es preferiblemente de 3 a 10
g/m^{2}, de manera especialmente preferible, de 5 a 7
g/m^{2}.
En otra forma de realización preferida, el peso
por unidad de superficie de las capas de material sintético,
independientemente entre sí, es de 3 - 40 g/m^{2}, y de manera
especialmente preferida, 7 - 10 g/m^{2}. Las capas de material
sintético consisten preferiblemente en polipropileno o copolímero
de polipropileno, por ejemplo copolímero de
polipropileno/polietileno, o mezclas de polipropileno/polietileno.
Un ejemplo es una mezcla de polipropileno con 5 - 30% en peso de
LDPE. Adicionalmente, las capas de material sintético pueden
contener, independientemente entre sí, uno o más agentes de
deslizamiento o lubricantes, por ejemplo amida de ácido oleico o
amida de ácido erúcico, que posibilitan una conformación del
material compuesto de metal por embutición profunda sin mayor
lubricación del material ni de las herramientas. Si se desea, es
posible configurar una de las capas de material sintético de modo
de hacerla desprendible.
Las capas de material sintético, y las capas de
material sintético modificadas, pueden eventualmente estar teñidas,
por ejemplo con colorantes o pigmentos, caso éste en que, si se
utiliza una combinación de capa de material sintético modificada y
capa de material sintético, se prefiere especialmente que las
correspondientes capa de material sintético y capa de material
sintético modificada, solapadas, tengan la misma coloración. Esto
tiene la ventaja que las variaciones de espesor de capa, de la capa
de material sintético, o de la capa material sintético modificada,
individuales, no conducen a una modificación de la tonalidad del
color, siempre y cuando el espesor completo de las capas se
mantenga constante. Además, se compensan las irregularidades de
color y la formación de estrías y otros defectos ópticos, tal como
pueden presentarse en el caso de la utilización de copolímeros y
materiales compuestos de diversos tipos de polipropileno y mezclas
de polipropileno/polietileno, debido a la variada disolubilidad o
mezclabilidad de los colorantes o pigmentos.
En virtud de las buenas propiedades de adherencia
del recubrimiento sobre la banda de metal, el material compuesto de
metal, que puede producirse mediante el procedimiento conforme a la
invención, puede utilizarse para la producción de cuerpos huecos
esterilizables, en especial contenedores.
La Figura 1 muestra un corte a través de una
forma de realización preferida del material compuesto de metal que
puede producirse mediante el procedimiento conforme a la invención.
En la misma, el material compuesto de metal abarca una banda de
metal 1, las capas de material sintético modificadas 2, y las capas
de material sintético 3.
El procedimiento conforme a la invención tiene
con respecto a los procedimientos conocidos, además de las
destacadas propiedades de adherencia entre banda de metal y
recubrimiento, la ventaja que se requiere un sólo paso de trabajo,
es decir la extrusión, o coextrusión, no siendo necesaria la
aplicación de disolventes como en el caso del procedimiento de
forrado. Tampoco es necesario un tratamiento preliminar de la
superficie de la banda de metal, por ejemplo por cromado como en el
caso de las bandas barnizadas al fuego. De ello resultan costos de
producción manifiestamente menores, teniendo las capas individuales
del material compuesto de metal, propiedades de adherencia iguales o
mejoradas. Por último, es posible producir un material compuesto de
metal fácilmente reciclable de sólo dos componentes, por ejemplo
aluminio y polipropileno modificado.
Claims (12)
1. Procedimiento para la producción de un
material compuesto de metal apto para embutición profunda y
esterilizable, caracterizado porque abarca los pasos
siguientes:
(a).- recubrimiento en una de las caras, o en
ambas, de una banda de metal (1) con una capa de material sintético
modificada, (2), basada en polipropileno modificado, por extrusión,
efectuándose el recubrimiento de extrusión sobre una banda de metal
a la temperatura ambiente, de manera que la capa de material
sintético pasa transitoriamente al estado sólido, y seguidamente
(b).- calentamiento del material compuesto de
metal resultante a una temperatura superior al punto de fusión de
la capa de material sintético modificada (2), con una duración de 1
a 10 segundos, a efectos de conducir la capa de material sintético
nuevamente al estado escurrible por fusión.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque las capas de material sintético
modificadas (2) presentan, independientemente entre sí, un peso por
unidad de superficie de 3 a 40 g/m^{2}.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque las capas de material sintético
modificadas (2) consisten en polipropileno modificado con anhídrido
de ácido maleico.
4. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
banda de metal presenta un espesor de 40 a 200 \mum.
5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como
banda de metal (1) se utiliza una banda de metal que no ha recibido
un tratamiento superficial.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el
paso (a) la banda de metal (1) se recubre adicionalmente en una de
sus caras, o en ambas, con una capa de material sintético (3)
basada en polipropileno, por coextrusión, sirviendo la capa de
material sintético modificada (2) como agente inductor de la
adherencia.
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
6, caracterizado porque las capas de material sintético
modificadas, (3), presentan, independientemente entre sí, un peso
por unidad de superficie de 3 a 10 g/m^{2}.
8. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque las capas de
material sintético (3) presentan, independientemente entre sí, un
peso por unidad de superficie de 3 a 40 g/m^{2}.
9. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque las capas de
material sintético (3) consisten, independientemente entre sí, en
polipropileno o copolímero de polipropileno.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque las capas de
material sintético (3) contienen independientemente entre sí
adicionalmente uno o varios agentes de deslizamiento o
lubricantes.
11. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque las
capas de material sintético modificadas (2) y las capas de material
sintético (3) en una de las caras de la banda de metal, o en ambas,
están teñidas en cada caso, con la misma tonalidad de color.
12. Uso del material compuesto de metal
producible conforme a una de las reivindicaciones 1 a 11, para la
producción de cuerpos huecos mediante un procedimiento de
embutición profunda o de embutición reductora.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19812302A DE19812302A1 (de) | 1998-03-20 | 1998-03-20 | Metallverbundmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE19812302 | 1998-03-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2243055T3 true ES2243055T3 (es) | 2005-11-16 |
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ID=7861697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| CA (1) | CA2323901C (es) |
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