Prelavado de cobre para una composición de revestimiento electrodepositable que contiene itrio.

Un método que comprende:

(a) poner en contacto al menos una parte de un sustrato con una solución que comprende una fuente de cobre,

en donde la solución está esencialmente libre de una fuente de metales del grupo IIIB, y una fuente de metales del grupo IVB; y

(b) después de la etapa (a), poner en contacto al menos una parte del sustrato con una composición de revestimiento electrodepositable que comprende:

(i) una resina de formación de película; y

(ii) una fuente de itrio.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/043702.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ZIEGLER,TERRI L, MCMILLEN,MARK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C09D5/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes.

PDF original: ES-2549039_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Prelavado de cobre para una composición de revestimiento electrodepositable que contiene itrio

Antecedentes de la invención

Campo de la invención La presente invención se refiere en general a un prelavado para una composición de revestimiento electrodepositable que contiene itrio.

Información sobre antecedentes

La electrodeposición como método de aplicación de revestimientos supone la deposición de una composición de revestimiento electrodepositable sobre un sustrato conductor, que se encuentra bajo la influencia de un potencial eléctrico aplicado. La electrodeposición se ha vuelto cada vez más importante en la industria de los revestimientos debido a que, en comparación con medios de revestimiento no electroforéticos, la electrodeposición ofrece una mayor utilización de pintura, una mayor protección frente a la corrosión, y una baja contaminación medioambiental.

Durante la electrodeposición, la composición de revestimiento electrodepositable se deposita sobre un sustrato que se ha tratado previamente con una solución de pretratamiento, tal como una solución de pretratamiento de fosfato de cinc, antes del proceso de electrodeposición. La etapa de pretratamiento puede proporcionar al material de sustrato un grado adicional de protección frente a la corrosión en comparación con sustratos no tratados. La eliminación de la etapa de pretratamiento antes del proceso de electrodeposición reduciría los costes asociados al revestimiento del sustrato además de eliminar todo subproducto químico que se produjese durante la etapa de pretratamiento. Por otra parte, en una configuración de fábrica automotriz OEM, la eliminación del equipo de pretratamiento significaría que el tamaño de la fábrica posiblemente se podría reducir o que se podría recuperar espacio valioso en la fábrica.

Un enfoque para este problema es modificar la composición de revestimiento electrodepositable para que incluya materiales que proporcionan resistencia a la corrosión al material de sustrato sin necesidad de etapa de pretratamiento. Por ejemplo, se ha comprobado que el itrio elemental, añadido a revestimientos de electrodeposición convencionales, proporciona una mejora en la protección frente a la corrosión a acero laminado en frío ("ALF") sin necesidad de etapa de pretratamiento. Para mejorar adicionalmente la adhesión y limitar la cantidad de itrio en el revestimiento de electrodeposición, como se proporciona en la solicitud de patente de Estados Unidos nº

12/693.626, que se incorpora en el presente documento por referencia, una composición de revestimiento electrodepositable que contiene itrio que no requiere pretratamiento incluye un polímero de formación de película, itrio, y un material de silano en diversas formas.

La presente invención se refiere a un método para mejorar adicionalmente la protección frente a la corrosión en sustratos no pretratados revestidos con una composición de revestimiento electrodepositable que contiene itrio.

Sumario de la invención

Un método incluye (a) la puesta en contacto de al menos una parte de un material de sustrato con una solución que 45 comprende una fuente de cobre, en el que la solución está esencialmente libre de una fuente de metales del grupo IIIB y una fuente de metales del grupo IVB; y (b) después de la etapa (a) , la puesta en contacto de al menos una parte del sustrato con una composición de revestimiento electrodepositable que comprende (i) una resina de formación de película y (ii) una fuente de itrio.

Descripción detallada de la invención

Como se usa en el presente documento, a menos que se especifique expresamente lo contrario, todos los números tales como los que expresan valores, intervalos, cantidades o porcentajes se deben leer como si estuvieran precedidos por la palabra "aproximadamente", incluso si el término no aparece expresamente. El plural engloba el 55 singular, y viceversa. Como se usa en el presente documento, "pluralidad" significa dos o más.

Como se usa en el presente documento, "incluye" y términos similares significan "que incluye sin limitación".

Cuando se hace referencia a cualquier intervalo de valores numéricos, se debe entender que dichos intervalos incluyen todos y cada uno de los números y/o fracciones entre el intervalo máximo y mínimo indicado.

Como se usa en el presente documento, "peso molecular" significa el peso molecular promedio en peso (Mw) como se determina mediante cromatografía de permeación de gel.

Como se usa en el presente documento, el término "curar" se refiere a un revestimiento en el que cualquier componente reticulable de la composición está al menos parcialmente reticulado. En ciertas realizaciones, la

densidad de reticulación de los componentes reticulables (es decir, el grado de reticulación) oscila entre el 5 % y el 100 %, tal como entre el 35 % y el 85 %, o en algunos casos, entre el 50 % y el 85 % de la reticulación total. El experto en la materia entiende que la presencia y grado de reticulación, es decir, la densidad de reticulación, se pueden determinar mediante diferentes métodos, tales como análisis termomecánico dinámico (DMTA) usando un analizador Polymer Laboratories MK III DMTA en nitrógeno.

Como se usa en el presente documento, el término "esencialmente libre" se refiere a una composición química que contiene menos de 10 ppm aproximadamente del componente mencionado. Así, por ejemplo, una composición de revestimiento electrodepositable que está "esencialmente libre" de un material particular (tal como un metal del grupo III o del grupo IV) está previsto que no contenga el material particular, pero puede incluir pequeñas porciones de dicho material en forma de impurezas de un componente añadido a la composición de revestimiento electrodepositable o se puede haber incluido involuntariamente durante el proceso de fabricación o aplicación.

La referencia a cualquier monómero (s) en el presente documento se refiere en general a un monómero que se pueda polimerizar con otro compuesto polimerizable tal como otro monómero o polímero. A menos que se indique lo contrario, se debe apreciar que una vez que los componentes monoméricos reaccionen entre sí para formar el compuesto, el compuesto comprenderá los restos de los componentes monoméricos.

Sustrato Los sustratos adecuados que se pueden revestir con las composiciones de revestimiento electrodepositables que contienen itrio de la presente invención incluyen, sin limitación, sustratos metálicos, sustratos de aleaciones metálicas, y/o sustratos que se hayan metalizado, tales como plástico galvanizado con níquel. En algunas realizaciones, el metal o la aleación metálica pueden ser aluminio y/o acero. Por ejemplo, el sustrato de acero podría ser acero laminado en frío, acero electrogalvanizado, o acero galvanizado sumergido en caliente. Además, en algunas realizaciones, el sustrato puede comprender una parte de un vehículo tal como una estructura vehicular (por ejemplo, sin limitación, una puerta, un panel de la carrocería, la tapa del maletero, el panel de techo, el capó, y/o el techo) y/o un bastidor vehicular. Como se usa en el presente documento, "vehículo" o sus variaciones incluye, pero no está limitado a, vehículos terrestres civiles, comerciales, y militares tales como coches, motocicletas, y camiones.

En ciertas realizaciones, la composición de revestimiento electrodepositable de la presente invención se aplica sobre un sustrato desnudo (es decir, no pretratado) .

Limpieza y prelavado de cobre Los materiales de sustrato desnudos adecuados, preferentemente en forma de panel, preferentemente se limpian mediante pulverización con una solución de un limpiador alcalino para eliminar cualquier aceite u otros restos. El Chemkleen 166 m/c, un limpiador alcalino disponible en PPG Industries, es un limpiador alcalino ejemplar. Después de la limpieza alcalina, los materiales de sustrato desnudos se aclararon abundantemente con agua desionizada.

A continuación, una solución se puede poner en contacto con el material de sustrato desnudo mediante cualquiera de varias técnicas, incluyendo, por ejemplo, sumersión o inmersión, pulverización, pulverización intermitente, inmersión seguida de pulverización, pulverización seguida de inmersión, cepillado, o revestimiento con rodillo. En ciertas realizaciones, se usa una técnica de sumersión o inmersión y la solución, cuando se aplica al sustrato 45 metálico, se encuentra a una temperatura que oscila entre temperatura ambiente aproximadamente y una temperatura ligeramente elevada de hasta 140 ºF aproximadamente (de 15 a 60 ºC aproximadamente) . El tiempo de contacto con frecuencia es de 10 segundos a cinco minutos,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método que comprende:

(a) poner en contacto al menos una parte de un sustrato con una solución que comprende una fuente de cobre, en donde la solución está esencialmente libre de una fuente de metales del grupo IIIB, y una fuente de metales del grupo IVB; y (b) después de la etapa (a) , poner en contacto al menos una parte del sustrato con una composición de revestimiento electrodepositable que comprende: 10

(i) una resina de formación de película; y

(ii) una fuente de itrio.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la solución que comprende una fuente de cobre comprende un 15 compuesto de cobre soluble en agua disuelto en agua.

3. El método de la reivindicación 2, en el que el compuesto de cobre soluble en agua comprende nitrato de cobre y/o sulfato de cobre.

4. El método de la reivindicación 1, en el que la solución que comprende una fuente de cobre además comprende a) un ácido; o b) un tensioactivo; o c) ácido fosfórico y un tensioactivo.

5. El método de la reivindicación 4a) , en el que el ácido comprende un ácido mineral, preferentemente ácido fosfórico.

6. El método de la reivindicación 4b) , en el que el tensioactivo comprende un tensioactivo no iónico. 30

7. El método de la reivindicación 6, en el que dicho tensioactivo no iónico comprende etoxilato de octilfenilo.

8. El método de la reivindicación 1 que además comprende la puesta en contacto de al menos una parte del sustrato

con una solución limpiadora alcalina antes de la puesta en contacto del material de sustrato con la solución que 35 comprende una fuente de cobre.

9. El método de la reivindicación 1, en el que dicho sustrato comprende un metal, una aleación metálica o un sustrato que se ha metalizado.

10. El método de la reivindicación 9, en el que la aleación metálica comprende acero laminado en frío.

11. El método de la reivindicación 1, en el que la composición de revestimiento electrodepositable además comprende una fuente de silano.

12. El método de la reivindicación 1, en el que la solución en la etapa a) consiste en:

(I) una fuente de cobre;

(II) agua; y

(III) al menos uno de un ácido y un tensioactivo. 50

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 4 o 12, en el que la solución tiene un pH de 6 o inferior.

14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 4 o 12, en el que el cobre está incluido en la solución en una

cantidad entre 5 aproximadamente y 100 ppm aproximadamente del cobre total medido como cobre elemental, 55 basado en el peso total de los ingredientes en la solución.

15. Un sustrato revestido formado de acuerdo con el método de la reivindicación 1.


 

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