Productos laminados basados en zinc y utilización de los mismos.

Productos laminados basados en zinc y utilización de los mismos.



La invención se refiere a un producto laminado de zinc o de una aleación de zinc que incluye un revestimiento protector anticorrosión en una de sus caras o cara activa y que comprende una capa de fosfato de zinc en al menos la cara opuesta o cara pasiva, caracterizado porque en dicha cara opuesta o cara pasiva incluye un revestimiento polimérico funcional cargado con partículas inorgánicas de sílice y/o de cromato de estroncio.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201530427.

Solicitante: ASTURIANA DE LAMINADOS, S.A.

Inventor/es: FERNÁNDEZ GARCÍA,Macario.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C23C2/06 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL.C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (aplicación de líquidos o de otros materiales fluidos sobre las superficies, en general B05; fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; mecanizado del metal por acción de una fuerte concentración de corriente eléctrica sobre un objeto por medio de un electrodo B23H; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; pinturas, barnices, lacas C09D; esmaltado o vidriado de metales C23D; medios para impedir la corrosión de materiales metálicos, las incrustaciones, en general C23F; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D, C25F; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04; detalles de aparatos de sonda de barrido, en general G01Q; fabricación de dispositivos semiconductores H01L; fabricación de circuitos impresos H05K). › C23C 2/00 Procesos de baño o inmersión en caliente para aplicar el material de revestimiento en estado fundido sin modificar la forma del objeto sumergido; Sus aparatos. › Zinc o cadmio o sus aleaciones.
  • E04D1/28 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04D CUBIERTAS DE TEJADO; VENTANAS DE BUHARDILLA; CANALONES; HERRAMIENTAS PARA EL TRABAJO DE CUBIERTAS Y TEJADOS (revestimientos de muros exteriores con yeso u otras materias porosas E04F 13/00). › E04D 1/00 Cubierta de tejado que utiliza tejas, pizarras, tablas de ripia o cualesquiera otros pequeños elementos de cubierta (soportes de cubierta E04D 12/00). › Elementos de cubiertas que comprenden dos o más capas, p. ej. para aislamiento.
  • E04D3/16 E04D […] › E04D 3/00 Cubierta de tejado que utiliza placas planas o incurvadas u hojas rígidas (E04D 1/00 tiene prioridad; tejados compuestos E04D 11/02). › de metal.
  • E04D3/30 E04D 3/00 […] › de metal.

PDF original: ES-2544006_A1.pdf

 

Productos laminados basados en zinc y utilización de los mismos.
Productos laminados basados en zinc y utilización de los mismos.

Fragmento de la descripción:

PRODUCTOS LAMINADOS BASADOS EN ZINC Y UTILIZACIÓN DE LOS MISMOS

CAMPO .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a productos laminados basados en zinc, tales como aleaciones de zinc-cobre-titanio de alta resistencia a la corrosión y al deterioro mecánico, así como a su utilización, en particular en la industria de la construcción, reparación y/o renovación de tejados y cubiertas.

En la industria de la construcción son ya conocidos productos laminados de zinc y/o de aleaciones de zinc cuya aplicación permite conformar tejados y/o cubiertas, especialmente no ventilados, donde la cara activa anti-corrosión del producto laminado está esencialmente 15 fijada sobre el soporte del tejado o cubierta. Para ello, estos productos laminados conocidos incluyen en su cara activa, aquella enfrentada directamente al soporte de tejado o cubierta, donde se condensa fácilmente el vapor de agua ambiental, un revestimiento orgánico estanco al vapor de agua. Posiblemente por razones de coste y fabricación, estos productos laminados convencionales habitualmente incorporan revestimientos de espesor determinado tan sólo en la citada cara activa, ya que, debido a la exposición a las condiciones ambientales, especialmente al agua y al dióxido de carbono, sobre la cara no revestida se forman de forma natural películas pasivas de carbonatos básicos de zinc poco solubles en agua que se adhieren a la superficie del zinc y que proporcionan protección a la superficie de zinc formando una pátina protectora.

Por ejemplo en el documento ES2133178 T3 (publicación de la patente europea EP95942113.2) se da a conocer un producto laminado de este tipo. En dicho documento ‘178 se describe el uso para producir tejados de chapas de zinc o de acero galvanizado, una de cuyas caras está provista de un revestimiento orgánico que tiene un espesor de 50 a 150

micrómetros, es elástico, duradero y estanco al vapor de agua, no estando revestida la otra cara o estando revestida por cualquier proceso de tratamiento de superficies aplicado para fines puramente estéticos.

Estos productos conocidos, aunque eficientes a la hora de proporcionar una protección anticorrosión natural en atmósferas limpias, no son sin embargo eficaces bajo ciertas condiciones ambientales, en particular en atmósferas contaminadas con óxidos de azufre o

HCl, lluvias ácidas, etc., donde el pH del agua disminuye, por ejemplo en entornos industriales. Esta disminución del pH impide que se formen las sales básicas de zinc, sustituyéndose éstas por sulfatos y cloruros solubles en agua que pueden ser lavados por la lluvia y no podrán otorgar protección alguna (Revista de Metalurgia, 43 (2) , marzo-abril, 133

145, 2007, J.G. Castaño y col., “Corrosión atmosférica del zinc en ambientes exteriores e interiores”) .

Por tanto, en estos ambientes ácidos o en aquellos entornos donde los productos laminados puedan ser susceptibles de deteriorarse mecánicamente además de químicamente, por 10 ejemplo por impactos, meteoros o por rayado durante el proceso de producción o colocación, sería deseable disponer de productos laminados que no sólo proporcionen una protección anticorrosión en su cara activa, sino que también incluyeran en su cara no activa o pasiva un revestimiento funcional para dotar a la superficie expuesta de mejores propiedades mecánicas de resistencia frente al impacto, al rayado o al deterioro químico.

Así, un objeto de la presente invención es proporcionar un producto laminado de zinc o de una aleación de zinc, tal como una aleación de zinc-cobre-titanio, que, además de una alta resistencia a la corrosión, presente una alta resistencia mecánica al rayado, al impacto o al deterioro químico en su cara no revestida con un compuesto orgánico resistente a la corrosión, en lo que sigue denominada cara pasiva. Es igualmente objeto de la invención el uso de tal producto laminado para la construcción, reparación y/o renovación de tejados y cubiertas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

En las figuras adjuntas se muestran las propiedades anti-corrosión y de resistencia mecánica al rayado del producto laminado de la invención:

Fig. 1: a) Resultado de un ensayo de rayado con instrumento punzante. 30 b) Resultado del perfilado de bandejas de junta alzada.

Fig. 2: Resultado de un ensayo de resistencia a la corrosión en medio salino.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION 35 La invención proporciona un producto laminado que incluye convencionalmente un

revestimiento protector anticorrosión en su cara activa y que comprende una capa de fosfato de zinc en al menos una de sus caras, por ejemplo un revestimiento tal como el descrito en el ejemplo 2 del documento ES213178 T3, y en la cara opuesta o cara pasiva incluye un revestimiento polimérico cargado con partículas inorgánicas de sílice y/o de cromato de estroncio.

Esta inclusión de partículas inorgánicas de sílice y/o de cromato de estroncio en el revestimiento funcional de la cara pasiva permite que el revestimiento actúe protegiendo la superficie del producto de laminado de zinc mediante un efecto barrera que impide la 10 entrada de oxígeno, agua e iones a la superficie del metal, resultando eficaz debido a su impermeabilidad frente a estos agentes corrosivos, así como con un efecto inhibidor de la corrosión, proporcionando a la vez una alta resistencia mecánica a la superficie metálica pasiva, de forma que no se producen defectos superficiales no deseados, por ejemplo impactos o rayaduras, debidos a su manipulación o a las condiciones ambientales,

disminuyendo igualmente la rugosidad superficial y aumentando la dureza.

En una realización de la invención, la carga de dióxido de silicio y/o de cromato de estroncio constituye entre un 1, 0 y un 15, 0% en peso con respecto al peso del revestimiento polimérico.

En otra realización, el revestimiento polimérico de la invención se aplica sobre la capa pasiva del producto laminado de zinc con un espesor de capa de entre 2, 5 g/m2 y 40 g/m2.

En otra realización, el revestimiento polimérico se aplica sobre la capa pasiva del producto 25 laminado mediante un procedimiento de roll-coating.

Se realizaron ensayos para comprobar las propiedades de resistencia al rayado y de mejora de las características anti-corrosión del revestimiento polimérico aplicado de la invención sobre la capa pasiva de una lámina de zinc, donde la capa pasiva es, tal como se ha definido anteriormente, aquella no revestida con un revestimiento orgánico anti-corrosión.

Para ellos, sobre la capa pasiva de una lámina de zinc que previamente se había tratado con fosfato de zinc, se aplicó mediante un roll-coater una capa de revestimiento polimérico incluyendo partículas de sílice y/o de cromato de estroncio con diferentes espesores de 35 capa y se analizó en primer lugar la resistencia al rayado de esta lámina, comparándose con una lámina de control a la que sólo se había aplicado el tratamiento con fosfato de zinc

sobre la cara pasiva.

Los ensayos de resistencia al rayado se llevaron a cabo bajo condiciones de laboratorio mediante un aparato Scratch tester de Sheen Instruments. Los resultados de este ensayo se resumen en la tabla 1 siguiente:

Tabla 1 – Ensayo de resistencia al rayado

Muestra Peso (g) Resultado

solo fosfatado 200 Se observa un ligero rayado

300 Rayaduras muy visibles

fosfatado + revestimiento polimérico incluyendo partículas 200 No se observa rayado

300 No se observa rayado

400 No se observa rayado

500 No se observa rayado

700 Se observa un ligero rayado

Se realizaron igualmente ensayos en taller para evaluar la resistencia al rayado de placas obtenidas de igual forma que en el ensayo anterior, esta vez sometiéndolas a los procesos habituales de manipulación, tales como perfilado, plegado, embutición.

En la fig. 1a se puede observar que las láminas revestidas en su cara pasiva con un revestimiento polimérico de partículas de sílice y/o cromatro de estroncio presentan una mayor resistencia al rayado que aquellas sólo tratadas con un fosfato de zinc. En la fig. 1b se muestra el resultado del perfilado de las láminas, observándose que en la lámina control (sólo fosfatada) aparecen marcas y arañazos en la zona donde los rodillos de conformación han perfilado la lámina, mientras que en la lámina de la invención no se observan tales defectos.

En segundo lugar, con el fin de comprobar la resistencia a la corrosión del producto laminado de la invención, se llevó a cabo un ensayo de niebla salina para comparar la resistencia a la corrosión de un producto laminado según la invención... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Producto laminado de zinc o de una aleación de zinc que incluye un revestimiento protector anticorrosión en una de sus caras o cara activa y que comprende una capa de fosfato de zinc en al menos la cara opuesta o cara pasiva, caracterizado porque en dicha cara opuesta o cara pasiva incluye un revestimiento polimérico funcional cargado con partículas inorgánicas de sílice y/o de cromato de estroncio.

2. Producto laminado de zinc o de una aleación de zinc según la reivindicación 1, caracterizado porque la carga de dióxido de silicio y/o de cromato de estroncio constituye entre un 1, 0 y un 15, 0% en peso con respecto al peso del revestimiento polimérico funcional.

3. Producto laminado de zinc o de una aleación de zinc según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento polimérico funcional se aplica sobre la capa pasiva del producto laminado de zinc con un espesor de capa de entre 2, 5 g/m2 y 40 g/m2.

4. Utilización del producto laminado según las reivindicaciones 1 a 3, para la construcción, reparación y/o renovación de tejados y cubiertas 20

Fig. 1a

Fig. 1b

Producto laminado de lainvención Producto laminado solo fosfatado Producto comercial

21 h

74 h

164 h

Fig. 2


 

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