COMPOSICION PARA EL TRATAMIENTO DE SUPERFICIES METALICAS, PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE SUPERFICIES METALICAS Y PLACA DE ACERO GALVANIZADO.
Una composición para el tratamiento superficial de una placa de acero galvanizado para mejorar la propiedad de prevención de formación de óxido y la adhesión,
que comprende partículas coloidales de óxido de niobio y una resina en base acuosa,
en la que las partículas coloidales de óxido de niobio se obtienen de un sol de óxido de niobio que está estabilizado por contener ácido cítrico o sales del mismo en una cantidad de 0,02 a 1,0 en una relación molar con respecto a Nb,
en la que la resina en base acuosa es al menos una clase seleccionada del grupo que consiste en resina acrílica, resina poliolefínica, resina poliuretánica, resina de copolímero de olefina-ácido acrílico, resina fenólica, resina poliéster, resina alquídica, resina melamínica, resina de policarbonato, ácido poliacrílico y copolímeros o polímeros de bloque de los mismos
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04016824.
Solicitante: NIPPON PAINT CO., LTD.
TAKI CHEMICAL CO., LTD.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 1-2 OHYODOKITA 2-CHOME, KITA-KU,OSAKA-SHI, OSAKA 531-8511.
Inventor/es: TOUNAKA, ATSUHIKO, WADA, YUTAKA.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 16 de Julio de 2004.
Fecha Concesión Europea: 5 de Mayo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C09D5/08B2
- C23C18/12C2D
- C23C18/12G4
- C23C18/12J6D
Clasificación PCT:
- C09D5/08 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). › C09D 5/00 Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas, barnices o lacas, caracterizados por su naturaleza física o por los efectos que producen; Emplastes. › Pinturas anticorrosivas.
- C23C18/12 C […] › 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 (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; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 18/00 Revestimiento químico por descomposición ya sea de compuestos líquidos, o bien de soluciones de los compuestos que constituyen el revestimiento, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento; Deposición por contacto. › caracterizada por la deposición sobre materiales inorgánicos, distintos a los materiales metálicos.
Clasificación antigua:
- C23C18/12 C23C 18/00 […] › caracterizada por la deposición sobre materiales inorgánicos, distintos a los materiales metálicos.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Composición para el tratamiento de superficies metálicas, procedimiento de tratamiento de superficies metálicas y placa de acero galvanizado.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una composición para el tratamiento de superficies metálicas, a un procedimiento para el tratamiento de superficies metálicas y a una placa de acero galvanizado.
Técnica anterior
Las placas de acero galvanizado, a las que se aplica enchapado con zinc o enchapado con aleación de zinc, se utilizan como materiales de acero que poseen alta resistencia a la corrosión. En dichas placas de acero galvanizado, se oxida una capa de enchapado de zinc mediante el contacto con el aire para formar óxido de color blanco. Por ello, es necesario prevenir la oxidación aplicando tratamiento superficial. En algunas aplicaciones, se utilizan las placas de acero galvanizado sin estar revestidas después de ser procesadas. En tal caso, es importante que la placa de acero galvanizado posea una propiedad de prevención de formación de óxido en una condición no revestida.
Como tal tratamiento, existe un tratamiento conocido con cromato que utiliza un compuesto de cromo. Cuando se aplica el tratamiento con cromato, se previene la formación de óxido de color blanco y se puede obtener una buena placa de acero galvanizado. Sin embargo, debido a que el agua de desecho que contiene un compuesto de cromo tiene un elevado coste de eliminación, se estudia un procedimiento para realizar el tratamiento de conversión química con un agente de tratamiento libre de cromato que no utilice cromo.
Como tal agente de tratamiento libre de cromato, se desvelan agentes para el tratamiento de superficies metálicas para placas de acero galvanizado, que contienen compuestos que son sales metálicas (consultar la Publicación Kokai Japonesa Hei-9-241856, la Publicación Kokai Japonesa 2001-172771 y la Publicación Kokai Japonesa 2001-247977, por ejemplo). Sin embargo, las placas de acero galvanizado tratadas superficialmente con tales agentes de tratamiento, no tenían suficientes propiedades de prevención de formación de óxido, adhesión a una película y similares.
Además, se desvela una solución de tratamiento de conversión química para placas de acero galvanizado, que contiene sales de oxácidos de metales seleccionados entre molibdeno, vanadio, tungsteno, niobio y tantalio, compuestos de manganeso, compuestos de titanio y ácido fosfórico o fosfatos (consultar la Publicación Kokai Japonesa 2002-105659, por ejemplo). Sin embargo, en dicha solución de tratamiento de conversión química para placas de acero galvanizado, es necesario utilizar un compuesto de manganeso. Debido a que el compuesto de manganeso también tiene un elevado coste de eliminación de su agua de desecho, es preferente no utilizarlo.
Además, como componente para la prevención de formación de óxido utilizado para una composición de tratamiento de superficies metálicas, se utiliza sílice dispersable en agua. Sin embargo, cuando la sílice dispersable en agua se utiliza sola, no posee una adecuada propiedad de prevención de formación de óxido y la composición de tratamiento de superficies metálicas no puede lograr una adecuada propiedad de prevención de formación de óxido en la provisión de la propiedad preventiva de óxido para dicha placa de acero galvanizado.
El documento US 6.537.672 B1 desvela un dispositivo doméstico que posee una superficie revestida con polvo, teniendo la superficie revestida con polvo sobre la misma un revestimiento final resistente a la abrasión y resistente al rayado de un material de revestimiento preparado a partir de los siguientes componentes: (a) un condensado a base de silano hidrolizable que contiene sustituyentes predeterminados; (b) un catalizador agente de curado predeterminado; (c) un sólido inorgánico particulado a nanoescala que posee un tamaño de partícula predeterminado; y (d) al menos un monómero, oligómero, o polímero orgánico que contiene al menos un grupo epoxi.
Se dice que pueden obtenerse revestimientos sorprendentemente delgados y altamente resistentes a la abrasión, que se adhieren particularmente bien a las superficies revestidas con polvo. También se dice que los revestimientos se adaptan bien al revestimiento en polvo en su flexibilidad y, por consiguiente, se dice que poseen una resistencia marcadamente mejor a la temperatura cíclica y, más aún, que exhiben muy buena resistencia al rayado o dureza superficial y resistencia a la abrasión.
El documento US 3.809.572 desvela un proceso para inhibir la corrosión de artículos metálicos con base ferrosa, y que se adapta para reducir la corrosión de dichos artículos en presencia de agua o vapor, comprendiendo el proceso las etapas de tratar dichos artículos poniéndolos en contacto con una composición que consiste esencialmente en partículas de óxido de niobio mezcladas en un medio acuoso, y partículas de óxido de niobio presentes en dicha composición en cantidades, y poner en contacto dichos artículos durante un tiempo suficiente para proporcionar a dichos artículos resistencia mejorada a la corrosión y a un medio acuoso que posee un pH por encima de aproximadamente 7.
Se dice que la corrosión de artículos metálicos con base ferrosa debida a la humedad, al agua y al vapor se reduce tratando dichos artículos con óxido de niobio mezclado con un medio acuoso que posee un pH alcalino.
El documento US 5.260.357 desvela una composición para imprimación de unión adhesiva estructural que contiene una resina epoxi modificada, dispersable en agua, y una mezcla inhibidora de la corrosión dispersable en agua de los Componentes I. y II. en la que: el Componente I. es al menos uno de (a) una sal de zinc de un ácido carboxílico de una fórmula predeterminada, (b) fosfato de zinc, y (c) molibdato de zinc; y el Componente II. es al menos otro inhibidor de la corrosión diferente del grupo que consiste en: i) ácido (2-benzotiazoliltio) succínico, y ii) un inhibidor de la corrosión que contiene un metal predeterminado distinto de cromo, y mezclas de los mismos.
Se dice que las imprimaciones de resina epoxi modificada, dispersables en agua, exhiben excelentes propiedades de estabilidad, adhesión y aplicación. Se dice que su desempeño en la resistencia a la corrosión es equivalente a una composición de imprimación de resina epoxi modificada dispersable en agua que contiene cromato.
Sumario de la invención
En vista de las circunstancias anteriores, es objeto de la presente invención proporcionar una composición para el tratamiento de superficies metálicas y un procedimiento para el tratamiento de superficies metálicas superior en estabilidad, que pueda aplicar un buen tratamiento de conversión química a una placa de acero galvanizado sin requerir un coste de tratamiento del agua de desecho, y una placa de acero galvanizado superior en la propiedad de prevención de formación de óxido y adhesión, que se obtiene mediante dicho procedimiento para el tratamiento de superficies metálicas.
La presente invención proporciona una composición para el tratamiento de superficies metálicas que comprende partículas coloidales de óxido de niobio y una resina en base acuosa, en la que las partículas coloidales de óxido de niobio provienen de un sol de óxido de niobio que se estabiliza por contener ácido cítrico o sales del mismo en una cantidad de 0,02 a 1,0 en relación molar con respecto al Nb, en la que la resina en base acuosa es al menos una clase seleccionada del grupo que consiste en resina acrílica, resina poliolefínica, resina poliuretánica, resina de copolímero de ácido acrílico-olefina, resina fenólica, resina poliéster, resina alquídica, resina melamínica, resina de policarbonato, ácido poliacrílico y copolímeros o polímeros de bloque de los mismos.
Preferentemente, la partícula coloidal de óxido de niobio posee un diámetro promedio de partícula de 100 nm o menor.
Preferentemente, la partícula coloidal de óxido de niobio posee un contenido de 1% en masa o mayor con respecto a la materia no volátil total en la composición para el tratamiento de superficies metálicas cuando el Nb contenido en la partícula coloidal de óxido de niobio se convierte en el Nb2O5 equivalente.
Preferentemente, la composición para el tratamiento de superficies metálicas comprende
la resina en base acuosa en una cantidad de 5 a 90% en masa con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento de superficies metálicas.
Preferentemente,...
Reivindicaciones:
1. Una composición para el tratamiento superficial de una placa de acero galvanizado para mejorar la propiedad de prevención de formación de óxido y la adhesión, que comprende partículas coloidales de óxido de niobio y una resina en base acuosa,
en la que las partículas coloidales de óxido de niobio se obtienen de un sol de óxido de niobio que está estabilizado por contener ácido cítrico o sales del mismo en una cantidad de 0,02 a 1,0 en una relación molar con respecto a Nb,
en la que la resina en base acuosa es al menos una clase seleccionada del grupo que consiste en resina acrílica, resina poliolefínica, resina poliuretánica, resina de copolímero de olefina-ácido acrílico, resina fenólica, resina poliéster, resina alquídica, resina melamínica, resina de policarbonato, ácido poliacrílico y copolímeros o polímeros de bloque de los mismos.
2. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la partícula coloidal de óxido de niobio posee un diámetro promedio de partícula de 100 nm o menor.
3. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que la partícula coloidal de óxido de niobio posee un contenido de 1% en masa o mayor con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento superficial cuando el Nb contenido en la partícula coloidal de óxido de niobio se convierte en Nb2O5 equivalente.
4. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende la resina en base acuosa en una cantidad de 5 a 90% en masa con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento superficial.
5. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende sílice dispersable en agua en una cantidad de 80% en masa o menor con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento superficial.
6. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en compuestos de vanadio, compuestos de zirconio y compuestos de titanio en una cantidad de 0,1 a 30% en masa en base a V, Zr o Ti con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento superficial.
7. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un agente de acoplamiento de silano en una cantidad de 0,5 a 30% en masa con respecto a la materia no volátil total de la composición para el tratamiento superficial.
8. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende un compuesto de fosfato en una cantidad de 0,1 a 20% en masa con respecto a la materia no volátil total de la composición de tratamiento superficial.
9. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el pH es 6 a 11.
10. La composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la concentración de la materia no volátil es 3 a 50% en masa.
11. Un procedimiento de tratamiento superficial que comprende aplicar el tratamiento superficial a una placa de acero galvanizado con la composición para el tratamiento superficial de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y secar mediante calentamiento, formando de ese modo un revestimiento de la misma.
12. Una placa de acero galvanizado revestida obtenida mediante el procedimiento de tratamiento superficial de acuerdo con la reivindicación 11.
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