Una composición de materia de fórmula:**Fórmula** en la que R es H o alquilo C1-C6

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuentra en el campo de los revestimientos de metales. El revestimiento es útil sobre aluminio y aleaciones de aluminio. ANTECEDENTES DE LA INVENCÍON

Los metales de aluminio y de aleación de aluminio necesitan típicamente ser revestidos ya que de lo contrario se oxidan o muestran otros efectos no deseados por la exposición a atmósfera y humedad.

La cromación ha sido el procedimiento de elección en acabados de aluminio e industria aeroespacial para el pre-tratamiento de todos los tipos de aleaciones de aluminio durante muchas décadas. El revestimiento por conversión de cromato formado sobre superficie de aluminio sirve para dos fines básicos: protección temporal autónoma del metal frente a la corrosión y como una base para la adhesión del revestimiento con pintura. El revestimiento se consigue mediante pasivación electroquímica y de barrera de aluminio con una capa de óxido mixto Al2O3-Cr2O3, y estas últimas, en gran parte, aumentan el área superficial de la superficie cromada. La reacción de cromación tiene lugar mediante Cr(VI) que oxida el A1 a A1 (III), lo que forma una capa de óxido mixto amorfo. Esta reacción no es estequiométrica en modo alguno, y se encuentra presente frecuentemente Cr(VI) en exceso en la película de óxido resultante. Cuando queda expuesta la superficie de metal fresco como resultado del impacto físico y a niveles de humedad adecuados, el Cr(VI) remanente en la película puede lixiviarse lentamente para oxidar y sellar la “herida”, un fenómeno conocido como “auto-curado”. Sin embargo el uso de cromatos se encuentra bajo rigurosas regulaciones debido a que el cromato se ha identificado como un carcinógeno humano.

La exploración de alternativas benignas para la salud/medio ambiente a los cromatos con rendimiento de protección contra la corrosión comparable se ha mantenido en segundo plano durante una década. Hasta la fecha los nuevos tipos de productos químicos investigados han cumplido sólo parcialmente el objetivo. Los nuevos revestimientos de conversión propuestos necesitan frecuentemente el uso de otros metales de transición (si bien menos tóxicos) y/o no dan el mismo rendimiento de los cromatos en términos tanto de protección autónoma como de adhesión de pintura.

Entre diferentes sistemas de revestimiento por conversión examinados, los basados en silano poseen varias características valiosas. Los revestimientos basados en silano están completamente libres de metal (por tanto son verdaderamente “verdes”), y pueden unir de forma covalente la pintura al metal, conduciendo a una adhesión de pintura superior. Se han usado desde hace tiempo silanos con funcionalidad orgánica como agentes de acoplamiento para la unión de dos superficies de químicas diferentes, tales como fibra de vidrio a plásticos y caucho a metales. Denominados habitualmente como compuestos “híbridos orgánicosinorgánicos”, los silanos con funcionalidad orgánica tienen grupos funcionales orgánicos reactivos en un extremo (tal como epoxi, amino, acrilo, etc.) y grupos alcoxisililo hidrolizables en el otro. El acoplamiento con resinas de pintura se lleva a cabo mediante reacción entre los grupos funcionales orgánicos del silano y los de las moléculas de resina; mientras que el acoplamiento a superficies de metal tiene lugar mediante formación de metal-oxígeno-silicio, o enlaces M-O-Si, donde M es igual al metal. Cuando se aplica en solución de agua a pH ácido, el grupo alcoxisililo hidrófobo del silano se hidroliza en grupos silanol hidrófilos que son más compatibles, en términos de energía de superficie, con la de superficies de óxido de metal hidrófilas.

Van Ooij y col. ha sido pionero en la investigación en el uso de agentes de acoplamiento de silano como reemplazo a los cromatos. Los esfuerzos iniciales de los otros grupos de investigación se restringieron en gran medida a silano monofuncional, es decir, silano con un grupo alcoxisililo hidrolizable. El silano monofuncional –X-R-SI-(OR')3, donde X es el grupo funcional orgánico, tiende a formar un polímero de siloxano lineal con grupos silanol pendientes tras hidrólisis controlada. Esto podría sugerir que la condensación adicional mediante estos silanoles pendientes daría lugar a una película de barrera bien reticulada. Sin embargo se encontró que la propiedad del revestimiento derivado de silano monofuncional es ampliamente satisfactoria sin uso de reticulantes adicionales tales como tetraetoxisilano (TEOS) o Zr tetravalente; y la vida útil de la solución de revestimiento es muy corta. También es problemático, en soluciones de agua diluida, que los silanos monofuncionales tiendan también a formar una monocapa en las superficies hidroxiladas o de silicio mediante enlaces M-Si-O, que no deja grupos –Si(OR')3 disponibles para reticular con otras moléculas de silano y permite constituir una película más gruesa que es esencial para la protección contra la corrosión.

El grupo de Van Ooij ha determinado que silanos multifuncionales (silanos con más de un grupo alcoxisililo) son muy efectivos en la formación de la capa de protección sobre aluminio. Este hallazgo pone de manifiesto la importancia de las propiedades de formación de película de los silanos cuando comienza la protección contra la corrosión de metales no pintados. Se cree que, sin pretender unirse a teoría alguna, esa corrosión de una superficie de metal recubierta implica la difusión de especies corrosivas desde el ambiente a la interfaz de pintura/metal, lo que se puede impedir cuando el trayecto de difusión es tortuoso y se reduce por difusión con el alto grado de reticulación de la capa de revestimiento.

La situación es muy diferente en el caso de silanos bifuncionales, denotados como

(R'O)3-Si-R-Si-(OR')3, donde R es un grupo puente con o sin heteroátomos. Este silano bifuncional es capaz de unirse de forma covalente con el óxido de metal nativo en superficies de metal mediante uno de los dos grupos alcoxisililo y de condensar/reticularse entre ellos. La naturaleza de la matriz así reticulada no es mayor que la de un siloxano, pero si de un material híbrido orgánico/inorgánico.

Silanos de tipo bis descritos en la bibliografía para uso en protección contra la corrosión de metales incluyen bis(3-trietoxisililpropil)tetrasulfano (BTSPS), bis-1,2-[trietoxisilil]etano (BTSE), bis-1,2-[trimetoxisililpropil]amina (BTSPA), todos ellos se encuentran comercialmente disponibles. BTSE fue el primer silano bisfuncional investigado y fue descartado muy pronto debido a la falta de grupos funcionales orgánicos reactivos en el grupo etileno esqueleto que es esencial para la adhesión de pintura. El sulfurosilano – BTSPS se ha investigado como una capa de protección en diversas calidades de acero y aleaciones de aluminio. Una serie de ensayos de corrosión que incluyen pulverización de sal acelerada neutra y de cobre, adhesión de pintura, inmersión en sal caliente, así como también varias caracterizaciones electroquímicas demostraron que el rendimiento global de BTSPS es equivalente a, a veces mejor que, el del revestimiento por conversión de cromato. Se cree que la interacción entre el sulfuro –(S4)-y el átomo de Fe contribuye de forma significativa a la pasivación electroquímica del acero, y la interacción entre el grupo S4 y los residuos funcionales del revestimiento superior mejora la adhesión de la capa de silano a pinturas y cauchos. Si bien BTSPS también protege superficies de aluminio y de zinc así como también de acero, este presenta dos desventajas principales. Requiere disolvente y requiere hidrólisis prolongada (frecuentemente de días) antes de la aplicación debido a su alta hidrofobia. Además aunque el bisamino silano BTSPA es totalmente soluble en agua sin disolvente orgánico alguno, su rendimiento de protección contra la corrosión de aluminio no pintado es muy inferior al del tetrasulfuro silano. Esto puede explicarse parcialmente con su menor hidrofobia debido a la presencia de grupo amino secundario hidrófilo. La adición de viniltriacetoxisilano – VATS a solución de BTSPS ayuda a elevar su rendimiento en un cierto grado, pero el vinilsilano no es estable en agua y se observa que condensa lentamente y con el tiempo precipita en la solución.

La clave de un procedimiento de pretratamiento de metal basado en silano exitoso descansa en la identificación de un silano multifuncional con una combinación ideal de solubilidad en agua (una propiedad práctica), hidrofobia (para mejor protección contra la corrosión), altas capacidades de reticulación (barrera...

1. Una composición de materia de fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que R es H o alquilo C1-C6.

2. Una composición de materia de fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que R es H o alquilo C1-C6.

3. Una composición de materia como en la reivindicación 1 de fórmula:

4. Una composición de materia como en la reivindicación 2 de fórmula:

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

en la que R es H o alquilo C1-C6;

o una composición de materia de fórmula:

**(Ver fórmula)**

en la que R es H o alquilo C1-C6; o una combinación de los mismos; y en el que el metal es aluminio o una aleación de aluminio.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que R es metilo.