Procedimiento para el recubrimiento de chapas metálicas, en particular, chapas de zinc.

Procedimiento para el recubrimiento de metales escogidos entre el aluminio y sus aleaciones,

el zinc y susaleaciones así como el acero galvanizado o galvanizado con aleaciones de zinc, en donde el metal se limpia sies necesario,

a) se les somete a un tratamiento de conversión ya conocido por sí mismo en el estado actual de la técnica,poniéndolos en contacto con una solución de conversión que contiene por lo menos una sal simple ocompleja de por lo menos un metal M, para obtener una capa de conversión que contiene de 0,01 a 0,7mmoles/m2 de metal M,

b) si se desea, se enjuagan con agua y/o, se secan;

c) se ponen en contacto con un medio de recubrimiento, el cual contiene:

c1) un total de un 5 a un 30 % en peso de una o de varias resinas de reticulación termoendurocibles abase de uretano, que llevan grupos isocianato bloqueados, en donde no más de un 5% de losátomos de carbono que contienen, están presentes en los grupos aromáticos y/o insaturados;

c2) un total de un 10 a un 30% en peso de uno o de varios agentes de reticulación para el componentec1;

c3) de un 4 a un 30% en peso de uno o de varios pigmentos de protección contra la corrosión;

y, como resto, uno o varios disolventes orgánicos y/o, agua, así como también, si se desea, otras substanciasactivas o substancias auxiliares,

y a continuación

d) se endurece el recubrimiento obtenido en el paso parcial c) por calentamiento a una temperatura del substratode por lo menos 100ºC.

Procedimiento para el recubrimiento de chapas metálicas, en particular, chapas de zinc

La presente invención se refiere a un procedimiento por el cual los metales escogidos entre el aluminio y sus aleaciones, el acero galvanizado con zinc o el acero galvanizado con una aleación de zinc, y en particular el zinc o las aleaciones de zinc, pueden proveerse con una capa de protección para resistir la intemperie. En cambio, para el recubrimiento con un barniz debe mantenerse intacto en su mayor parte, según sea posible, el aspecto metálico del substrato de metal. El procedimiento es apropiado para los metales y aleaciones metálicas citados anteriormente. Se

ha previsto en particular recubrir las chapas o las piezas conformadas a partir de dichas chapas, de zinc o de aleaciones de zinc. La posición y la solución del problema según la invención, así como las ventajas de la solución según la invención, se aclararán a continuación en el ejemplo del zinc y de las aleaciones de zinc.

Las piezas recubiertas de zinc o de aleaciones de zinc están pensadas en particular para los fines de aplicación a

los que van destinadas, las cuales están expuestas a la influencia de las inclemencias del tiempo como la luz solar y la lluvia. Mediante la aplicación de la capa de protección, la separación del zinc de la superficie metálica por la influencia de las inclemencias del tiempo y con ello la introducción del zinc en el ambiente (agua y/o suelo) , en comparación con el zinc sin recubrir, debe disminuir claramente.

Las grandes bandas o paneles de zinc (en los cuales de aquí en adelante, con el término "zinc" se comprenden también las aleaciones de zinc, que por lo menos constan de un 50% en peso de zinc) , pueden fabricarse por ejemplo por procedimientos de laminado o laminado de la colada. Se emplean principalmente en el campo de la arquitectura, en donde según la finalidad del empleo, son necesarios distintos procesos de moldeo y de unión. El proceso de unión más frecuente para las piezas de construcción de zinc es la soldadura. Este tipo de chapas de zinc

y piezas de zinc obtenidas se emplean por ejemplo en la construcción de fachadas, como cubiertas o portales o como canalones de lluvia y bajantes de lluvia. Principalmente se emplean en aquellos lugares en los que están expuestos a la luz solar y a la lluvia. Para ello se aplica por una parte el zinc superficialmente de manera que se forman compuestos de zinc en el agua y en el suelo, parcialmente, aunque se forma también una pátina superficial de compuestos de zinc difícilmente solubles, los cuales protegen la superficie, en parte, aunque no suficientemente,

de la corrosión atmosférica. Según la resistencia del material resulta, juntamente con la formación de una pátina natural, una duración de muchas decenas de años. Sin embargo persiste el problema en particular, de la protección del medio ambiente a causa de la separación del zinc del substrato, y de ralentizar la penetración de compuestos de zinc en el medio ambiente.

Puesto que la pátina natural prolonga por una parte la vida del substrato de zinc y por otra parte puede conducir a una deseada impresión óptica - estética, puede ocurrir que la formación de la pátina natural sea de interés. Según la situación climática general (clima) y la exposición a la intemperie del objeto de zinc, la completa formación de la pátina natural puede terminar solamente después de algunos años. A este respecto, pueden aparecer estados intermedios que se manifiestan en forma de capas moteadas que cubren irregularmente las capas formadas. Esto

produce una sensación óptica desagradable. Para conseguir la formación de un recubrimiento similar a una pátina, ya en la fabricación, las bandas, las chapas o piezas de zinc de nueva fabricación son sometidas, según se desee, a un proceso de decapado. Este proceso se llama también "pretratamiento de intemperie". Mediante dicho procedimiento se anticipa la coloración homogénea del envejecimiento natural. La capa resultante del pretratamiento a la intemperie, consiste esencialmente en sulfato, carbonato y óxidos de zinc.

45 Esta etapa de pretratamiento a la intemperie puede preceder al procedimiento aquí descrito según la invención, de formación de un recubrimiento. El procedimiento según la invención está configurado de preferencia de tal manera que la capa de protección que aparece, por una parte se adhiere sobre la capa de pretratamiento a la intemperie, y por otra parte sin embargo la impresión óptica es de que cubre lo menos posible esta capa de pretratamiento a la

50 intemperie. Independientemente de si se ha efectuado este pretratamiento a la intemperie, la capa de protección aplicada con el procedimiento según la invención no debe dificultar la ejecución de los procesos de conformado y de unión, por ejemplo la estampación y la soldadura. En los procesos de conformado no debe desprenderse.

En la práctica se aplica sobre el zinc un recubrimiento de base acrílica para una protección temporal contra la

55 corrosión. Este recubrimiento no cubre sin embargo el problema de una protección permanente contra la corrosión, como debe ser creada después del procedimiento según la invención.

Como tratamiento previo de la superficie metálica antes de un recubrimiento a base de un polímero orgánico formador de película (resinas) se han generalizado los llamados "tratamientos de conversión". Entre los mismos se 60 comprende un tratamiento de la superficie en el cual la superficie metálica es puesta en contacto con una "solución de conversión". Esta contiene componentes que pueden formar compuestos difícilmente solubles con los átomos metálicos de la superficie metálica a tratar. Un ejemplo de ello, es una cromatización. Para ello se ponen en contacto la superficie metálica con una solución acuosa ácida, la cual contiene compuestos de Cr (III) y/o compuestos de Cr (VI) . Debido a las normas de protección del trabajo y de la protección del medio ambiente, se debe tomar cada vez 65 más distancia de estos procedimientos de cromatización. A menudo se substituyen estos procedimientos por

procedimientos de tratamiento, en los cuales se pone en contacto la superficie metálica con soluciones ácidas de tratamiento, las cuales contienen complejos de fluoruro de uno o varios de los elementos B, Si, Ti, Zr ó HF.

Así, la patente US 5.427.632 da a conocer una composición acuosa exenta de cromo para el pretratamiento para

protección contra la corrosión, la cual se aplica en el llamado procedimiento "secado-in situ", sobre la superficie metálica como una película húmeda, y a continuación, se seca. La composición contiene junto a los metalatos de fluor de los elementos Zr, Ti, Hf, Si y B, también cationes metálicos de Co, Mg, Mn, Zn, Ni, Sn, Zr, Fe y Cu, así como oxoaniones de fósforo y una resina soluble o dispersable en agua.

Igualmente se describe un procedimiento "secado-in situ" para superficies de aluminio, en la patente US 5.868.872,

basado en composiciones acuosas ácidas que contienen compuestos solubles en agua de zirconio y titanio, ortofosfatos, fluoruros y un formador de película orgánico a base de (meta) acrilatos.

Por ejemplo, el documento EP-B-700 452 describe un procedimiento exento de cromo para el tratamiento previo de superficies de aluminio antes de un segundo, definitivo tratamiento de conversión para la protección contra la corrosión. A este respecto se ponen en contacto las superficies con una solución de tratamiento acuosa ácida, la

cual contiene fluoruros complejos de los elementos B, Si, Ti, Zr ó HF, sólos o en mezcla entre sí en concentraciones de los aniones fluor en total entre 100 y 4000 mg/litro, y tienen un pH entre 0, 3 y 3, 5. Como preliminar, este documento cita una serie completa de otros trabajos en los cuales se describen soluciones de conversión exentas de cromo. Para ello nos remitimos en particular a la página 3 del citado documento. Según los trabajos allí citados las soluciones de conversión pueden contener además de los fluoruros complejos, polímeros orgánicos formadores

de película como por ejemplo el ácido poliacrílico o sus sales o sus ésteres. Además, se desprende de los trabajos allí citados, que las soluciones de conversión pueden contener como polímeros formadores de película, compuestos de polivinilfenol, los cuales pueden obtenerse mediante... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el recubrimiento de metales escogidos entre el aluminio y sus aleaciones, el zinc y sus

aleaciones así como el acero galvanizado o galvanizado con aleaciones de zinc, en donde el metal se limpia si 5 es necesario,

a) se les somete a un tratamiento de conversión ya conocido por sí mismo en el estado actual de la técnica, poniéndolos en contacto con una solución de conversión que contiene por lo menos una sal simple o compleja de por lo menos un metal M, para obtener una capa de conversión que contiene de 0, 01 a 0, 7

mmoles/m2 de metal M, b) si se desea, se enjuagan con agua y/o, se secan; c) se ponen en contacto con un medio de recubrimiento, el cual contiene:

c1) un total de un 5 a un 30 % en peso de una o de varias resinas de reticulación termoendurocibles a 15 base de uretano, que llevan grupos isocianato bloqueados, en donde no más de un 5% de los átomos de carbono que contienen, están presentes en los grupos aromáticos y/o insaturados; c2) un total de un 10 a un 30% en peso de uno o de varios agentes de reticulación para el componente c1; c3) de un 4 a un 30% en peso de uno o de varios pigmentos de protección contra la corrosión;

y, como resto, uno o varios disolventes orgánicos y/o, agua, así como también, si se desea, otras substancias activas o substancias auxiliares, y a continuación

d) se endurece el recubrimiento obtenido en el paso parcial c) por calentamiento a una temperatura del substrato 25 de por lo menos 100ºC.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, para el tratamiento de conversión a) se emplea una solución acuosa ácida exenta de cromo, la cual contiene el metal M en forma de un fluoruro complejo.

3. Procedimiento según una o ambas reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque, en el paso parcial c) se aplica una cantidad tal del medio de recubrimiento, que después del paso de endurecimiento d) se obtiene un grueso de capa del orden de 3 a 35 µm, de preferencia del orden de 6 a 20 µm.

4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, la resina

termoendurecible c1 está bloqueada con un grupo de protección, el cual se escinde a una temperatura del orden de 100 a 180 °C.

5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, el medio de reticulación

c2 se escoge entre poliacrilatos, poliéteres, poliésteres, policarbonatos y policarbonatos-poliésteres, que 40 contienen cada uno de ellos grupos hidroxilo, o respectivamente sus mezclas.

6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, el pigmento de protección contra la corrosión c3 se escoge entre cuerpos sólidos inorgánicos, que contienen cationes de metales bivalentes o polivalentes, que pueden ser intercambiados por iones de metales alcalinos.

7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, el contenido en sólidos del medio de recubrimiento en el paso parcial c) , es por lo menos de un 30% en peso, de preferencia por lo menos de un 40% en peso, y como máximo de un 80% en peso, de preferencia como máximo de un 70% en peso.

50 8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque, la relación de pesos entre el pigmento de protección contra la corrosión c3 y el aglutinante c1 + c2 es por lo menos de 0, 1, de preferencia por lo menos de 0, 2, y como máximo de 0, 75, de preferencia como máximo, de 0, 6.

9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque, se recubre el metal en

55 forma de una banda contínua en movimiento, y porque los pasos parciales a) y c) tienen lugar en un procedimiento de aplicación por rodillos, en donde entre estos pasos parciales y el paso de endurecimiento d) no se efectúa ningún enjuagado con agua.

10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, el recubrimiento obtenido 60 después de la ejecución de este procedimiento, no se somete a un rebarnizado.

11. Chapa metálica que lleva un recubrimiento obtenido según el procedimiento de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, pieza conformada a partir de una chapa metálica de este tipo, u objeto que contiene una chapa metálica de este tipo o una pieza conformada a partir de la misma.

12. Empleo de una chapa metálica, de una pieza conformada o de un objeto según la reivindicación 11, en la zona exterior de los edificios.