ES2227798T3 - Composicion de revestimiento para lamina de acero con capa preliminar, lamina de acero preliminarmente revestida y procedimiento para la preparacion de la misma. - Google Patents
Composicion de revestimiento para lamina de acero con capa preliminar, lamina de acero preliminarmente revestida y procedimiento para la preparacion de la misma.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE REVESTIMIENTO TERMOCURABLE PARA LAMINAS DE ACERO PRERREVESTIDAS, LAS CUALES SE REQUIERE QUE TENGAN ELEVADA DUREZA, BUENA FACILIDAD DE TRABAJO Y RESISTENCIA A LAS MANCHAS. ASIMISMO, LA INVENCION SE REFIERE A UNA LAMINA DE ACERO PRERREVESTIDA QUE TIENE UNA PELICULA DE LA COMPOSICION DE REVESTIMIENTO DESCRITA Y A UN METODO DE PRODUCCION DE DICHAS LAMINAS. DICHA COMPOSICION DE REVESTIMIENTO CONSTA DE UN COMPUESTO ESPECIFICO Y UN AGENTE CURANTE FORMADO POR COMPUESTOS DE POLIISOCIANATO ADICIONADOS AL MISMO, SIENDO DICHO AGENTE CURANTE UNA MEZCLA FORMADA POR UN COMPUESTO DE POLIISOCIANATO BLOQUEADO, OBTENIDO MEDIANTE BLOQUEO DE UNO O MAS COMPUESTOS DE POLIISOCIANATO SELECCIONADOS A PARTIR DEL SIGUIENTE GRUPO (A) Y SUS DERIVADOS, Y UN COMPUESTO DE POLIISOCIANATO OBTENIDO MEDIANTE BLOQUEO DE UNO O MAS COMPUESTOS DE POLIISOCIANATO SELECCIONADOS A PARTIR DEL SIGUIENTE GRUPO (B) Y SUS DERIVADOS: (A) DIISOCIANATO DE 4, 4'' - DIFENILMETANO, DIISOCIANATO DE ISOFORONA, DIISOCIANATO DE TOLILENO, DIISOCIANATO DE XILILENO, 1, 5 - DIISOCIANATO DE NAFTALENO; (B) DIISOCIANATO DE HEXAMETILENO, DIISOCIANATO DE TRIMETILHEXAMETILENO, DIISOCIANATO DE 4, 4'' - DIFENIL - METANO HIDROGENADO, DIISOCIANATO DE DE TOLILENO HIDROGENADO Y DIISOCIANATO DE XILILENO HIDROGENADO. DICHA COMPOSICION DE REVESTIMIENTO FORMA UNA PELICULA DE REVESTIMIENTO CON BUENA FACILIDAD DE TRABAJO, ELEVADA DUREZA Y ELEVADA RESISTENCIA A LAS MANCHAS.
Description
Composición de revestimiento para lámina de acero
con capa preliminar, lámina de acero preliminarmente revestida y
procedimiento para la preparación de la misma.
La presente invención se refiere a una
composición de revestimiento termoestable para láminas de acero con
capa preliminar que precisan tener una gran dureza, buena
manejabilidad y resistencia a las manchas, para una lámina de acero
con capa preliminar que tenga una película de la composición de
revestimiento, y a un método para producir dichas láminas de acero
con capa preliminar. La lámina de acero con capa preliminar de la
invención es apta par su uso en los electrodomésticos y como
materiales de construcción y se pueden utilizar igualmente en la
fabricación de vehículos.
Se requiere que las composiciones de
revestimiento de láminas de acero con capa preliminar tengan varias
propiedades, tales como una gran dureza, buena manejabilidad,
resistencia a las manchas, resistencia química, impermeabilidad y
elegancia de imagen. Entre éstas, la dureza y la manejabilidad son
características importantes que, no obstante, son contradictorias
entre sí, pero cuyo nivel se requiere que sea elevado. La
manejabilidad, tal como aquí se refiere, indica que, cuando estén
planas, las láminas de acero con capa preliminar sean conformadas
como diferentes estructuras mediante doblado, corte o estirado, las
capas de pintura quedan ligeramente dañadas. Por lo tanto, debe
indicarse que cuanto mayor sean los niveles de alargamiento y de
flexibilidad de las propias películas de pintura, mejor será la
manejabilidad de dichas películas de pintura. En particular la
manejabilidad de doblado (flexibilidad) de las películas de pintura
varía dependiendo del espesor de las láminas de acero revestidas
con las películas.
En la prueba de doblado en forma de T (según
12.2.2 en JIS G3312), que se utiliza generalmente en la evaluación
de la flexibilidad de láminas de acero con capa preliminar, se
dobla una lámina con capa preliminar a someter a prueba, colocando
un número plural, n, de placas de muestra que tengan todas el mismo
espesor en el interior de la lámina que se está doblando, y se
observa la parte doblada de la lámina con un cristal de aumento
para comprobar si o no la película de pintura se ha agrietado en
esa parte. En la prueba, se determina como 1T, 2T el menor número
de las placas de muestra colocadas en el interior de la lámina con
capa preliminar a someter a prueba que no tengan grietas, y esta
determinación indica la flexibilidad de la lámina de acero sometida
a prueba. En esta operación de doblado en forma de T, se representa
el nivel de alargamiento de la periferia más externa de la lámina
que se está doblando con la siguiente ecuación:
\varepsilon =
(t/2)/(r+t/2)
donde:
- \varepsilon
- = resistencia a la tracción de la periferia más exterior (%)
- t
- = espesor (mm),
- r
- = R(radio de curvatura) en el interior de la parte doblada (mm).
Por consiguiente, cuando las láminas de acero con
capa preliminar sometidas a prueba tal como en la prueba de
conformación en T presentan el mismo valor, las que tengan menor
espesor tendrán una mayor resistencia a la tracción (%) en su
periferia más exterior y tendrán una menor curvatura en su parte
doblada, que indica que tiene una buena manejabilidad.
Para evaluar la manejabilidad de láminas de acero
con capa preliminar, se utiliza generalmente la prueba de
conformado en T. No obstante, la estampación y la conformación por
medio de rodillos que realizan generalmente los fabricantes en la
producción industrial de electrodomésticos difieren de la prueba de
conformación en T en el modo y velocidad, y la primera requiere
condiciones de trabajo más duras que la última. El modo de
realización incluye las fases de trabajo hasta el nivel de final de
trabajo. Para láminas de acero con capa preliminar, trabajadas
hasta el mismo nivel final, las que se trabajan con vistas a tener
un gran valor R en la fase de trabajo inicial deberán recibir un
menor nivel de tensión en sus películas de pintura ya que el
esfuerzo resultante del trabajo inicial puede dispersarse por la
totalidad de la pieza doblada para que tenga el valor R, mientras
que las que se trabajan con vistas a que tengan un valor R pequeño
en la fase inicial de trabajo, recibirán un mayor nivel de tensión
en sus películas de pintura ya que el esfuerzo resultante del
trabajo inicial puede concentrarse en el área limitada de la pieza
doblada para que tenga el valor R. Por lo tanto, comparado con las
láminas de acero con capa preliminar conformadas en T, siendo la
prueba que comprende la conformación en U segunda del doblado por
contacto, aquellas sometidas a prueba mediante conformación en V
seguida de doblado por contacto deberán recibir un mayor nivel de
tensión en sus películas de pintura incluso si son todas ellas
trabajadas para el mismo nivel final de trabajo. Por consiguiente,
el último método de prueba es útil para la simple evaluación de un
trabajo duro.
Por otra parte, es deseable que la dureza de las
películas de pintura sea mayor con el fin de que tengan mayor
duración, mientras que las películas de pintura que tiene una mayor
dureza tienden a tener una manejabilidad inferior.
En general, se requiere que las láminas de acero
con capa preliminar tengan buena resistencia a la corrosión y
buena resistencia y sean resistentes a los arañazos. La resistencia
a la corrosión significa que, cuando se usen los artículos
conformados con láminas de acero con capa preliminar en el medio
ambiente, no se pelen las películas de pintura y los artículos se
oxiden poco o nada. La particularidad de ser resistente a los
arañazos indica que, cuando se trabajen las láminas de acero con
capa preliminar, resulte difícil que se arañen debido a la fricción
con las piezas de la máquina que se utilice que produzcan defectos
de conformación, y cuando los artículos conformados de láminas de
acero con capa preliminar sean transportados, que resulte difícil
que se arañen produciéndose defectos de manejo.
En lo que se refiere a composiciones para láminas
de acero con capa preliminar, se utilizaron anteriormente resinas
de poliéster y resinas epoxi esencialmente en composiciones de
capas de imprimación para exteriores y composiciones de
revestimientos para laterales traseros mientras que se utilizaban
composiciones de revestimiento de poliéster, acrílico o polivinilo
en las composiciones de revestimientos finales para exteriores. Las
composiciones de resina de poliéster que comprenden una combinación
de resinas de poliéster (ingredientes principales) y compuestos de
melamina (agentes endurecedores) son las composiciones más
habituales para el revestimiento final para exteriores, donde las
resinas de poliéster proporcionan la manejabilidad y los compuestos
de melamina proporcionan dureza. No obstante, sus propiedades no
son siempre satisfactorias cuando se utilizan en láminas de acero
con capa preliminar que se precisan para tener propiedades del más
alto nivel, con rigidez, en especial aquellas destinadas a
electrodomésticos y, por lo tanto, se precisa la mejora de las
propiedades de dichas composiciones de revestimiento final para
exteriores.
Debido a estas necesidades, se han hecho varias
propuestas tales como las mencionadas a continuación. Por ejemplo,
en la Solicitud de Patente japonesa Laid-Open
(JP-A) Nº 6-234752, se intenta la
formación de la película mediante reacción de una resina de
poliéster con una resina de melamina (agente endurecedor) tal como
se modificó para tener una orientabilidad. Aseguran que la película
de revestimiento tiene una gran flexibilidad y una gran dureza.
En JP-A Nº
7-233349, la propuesta es una composición de
revestimiento para láminas de acero con capa preliminar que
comprende un poliol como ingrediente indispensable y un compuesto
de isocianato y/o resina amino como agente endurecedor, al que se
añade un compuesto de poliéster tal como se obtiene esencialmente
mediante la reacción de ácido
naftaleno-2,6-dicarboxílico y/o su
éster alquilo inferior con un compuesto alcohólico. Se pretende que
la composición de revestimiento proporcione una buena manejabilidad
y una gran dureza a la película de revestimiento.
En JP-A Nº
7-316497, la propuesta es de una composición de
revestimiento para lámina de acero con capa preliminar, que
comprende un poliol como ingrediente esencial y un compuesto de
isocianato y/o resina amino como agente endurecedor, al que se
añade un compuesto de poliéster obtenido esencialmente por reacción
de ácido
1,4-ciclohexano-dicarboxílico y/o su
éster alquilo inferior con un compuesto alcohólico. Se pretende que
la composición de una película de revestimiento que tenga una buena
manejabilidad y una gran dureza.
En JP-A Nº
7-316498, la propuesta es una composición de
revestimiento para láminas de acero con capa preliminar, que
comprende un poliol como ingrediente esencial y un compuesto de
isocianato y/o una resina amino como agente endurecedor, al que se
añade un compuesto que tiene una estructura específica según la
siguiente fórmula química;
HO-(CH_{2})_{N}-O-R-O-(CH_{2})_{N}-OH
donde n es un número entero del 2 a
10 y R
representa
Se pretende que la composición de revestimiento
proporcione una película de revestimiento que tenga una buena
manejabilidad y una gran dureza.
De estas técnicas anteriores, la que describe la
patente JP-A Nº 6-234752 es
problemática porque, actualmente, es difícil producir resinas de
melamina modificada factible a escala industrial ya que el
procedimiento para fabricar las resinas es largo.
Las otras descritas en JP-A Nº
7-233349, 7-316497 y
7-316498 son igualmente problemáticas porque son
incapaces de mejorar las propiedades, incluyendo la resistencia a
las manchas, de las películas de revestimiento formadas. Por lo
tanto, aunque tanto la dureza como la manejabilidad de las
películas de revestimiento de las mismas sean buenas, su
resistencia a las manchas es reducida; o si la dureza y la
resistencia a las manchas de las películas de revestimiento
formadas son buenas, su manejabilidad es reducida. De cualquier
forma, según las técnicas descritas, es imposible obtener películas
de revestimiento que satisfagan todos los requisitos de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas.
Para mejorar la resistencia a los arañazos de
láminas de acero con capa preliminar, mientras se trabaja con
ellas, puede añadirse cera (lubricante) a las películas de
revestimiento. La cera para este uso incluye, por ejemplo, cera
natural tal como cera de carnauba y aceite de palma y cera
sintética.
No obstante, las películas de revestimiento
convencionales que contienen dicho lubricante son problemáticas
porque (1) la cera o lubricante similar existente en la superficie
de las películas se despega al entrar en contacto con otras
substancias, ensuciando de este modo la superficie de los objetos
en contacto con las películas, (2) se coagula, cuando contacta con
el agua, empañando la superficie de las películas, y (3) forma
fisuras y huecos en la superficie de las películas.
Dada esta situación, por consiguiente, un objeto
de la presente invención es remediar los diversos problemas de la
técnica anterior tales como los mencionados más arriba, y
proporcionar una composición de revestimiento para una lámina de
acero con capa preliminar que pueda formar una capa de
revestimiento que tenga a la vez una buena manejabilidad y una gran
dureza y adicionalmente una buena resistencia a las manchas incluso
en láminas de acero relativamente delgadas.
Otro objeto de la invención es proporcionar una
lámina de acero con capa preliminar cuya película de revestimiento
tenga un gran dureza y buena resistencia a las manchas así como una
manejabilidad tal que la película de revestimiento apenas se
agriete bajo duras condiciones de trabajo.
Otro objeto adicional de la invención es
facilitar una lámina de acero con capa preliminar, cuya película de
revestimiento no solamente tenga gran dureza, buena manejabilidad
y buena resistencia contra las manchas sino también una buena
resistencia contra la corrosión.
Otro objeto adicional de la invención es
proporcionar una lámina de acero con capa preliminar, cuya película
de revestimiento no solamente tenga gran dureza, buena
manejabilidad y buena resistencia a las manchas sino también una
gran resistencia a los arañazos, y no se empañe su superficie por
coagulación de la cera.
Otro objeto adicional de la invención es
proporcionar un método económico y eficaz para producir dichas
láminas de acero con capa preliminar.
Nosotros, los presentes inventores, hemos
estudiado con asiduidad con el fin de obtener una composición de
revestimiento para láminas con capa preliminar que tenga excelentes
propiedades y que por lo tanto pueda resolver los problemas antes
mencionados y, como resultado, hemos descubierto que una
composición de capa que consiste esencialmente en un poliol y que
contenga un agente endurecedor de un compuesto de poliisocianato y
cualquiera de los siguientes compuestos de (I) a (III) donde el
agente endurecedor comprenda al menos dos compuestos de
poliisocianato bloqueados, seleccionado cada uno de cualquiera de
dos grupos de compuestos de poliisocianato bloqueados específicos,
forme una película de revestimiento que tiene buena manejabilidad,
gran dureza y buena resistencia a las manchas, y que las demás
propiedades, incluido el brillo de superficie de la película de
revestimientos son igualmente buenas.
- (I)
- Compuestos de poliéster a ser obtenidos esencialmente mediante reacción de ácido naftaleno-, 6-dicarboxílico y/o su éster alquilo inferior con un compuesto de alcohol. Estos compuestos de poliéster comprenden unidades principales repetidoras de la siguiente fórmula química:
- donde n representa un número entero; y R representa un grupo alquileno que tiene 10 ó menos átomos de carbono, o un grupo 1,4-ciclohexileno-dimetileno, o un grupo neopentileno o un grupo polioxialquileno.
- (II)
- Compuestos de poliéster a obtener esencialmente mediante reacción de ácido 1,4-ciclohexano-dicarboxílico y/o su éster alquilo inferior con un compuesto de alcohol. Estos compuestos de poliéster comprenden unidades principales repetidoras de la siguiente fórmula química:
- donde n representa un número entero; y R representa un grupo alquileno que tiene 10 ó menos átomos de carbono, ó un grupo 1,4-ciclohexileno-dimetilo o un grupo neopentileno o un grupo polioxialquileno.
- (III)
- Compuestos bifuncionales que tienen un esqueleto rígido de dibenzoiloxi-p-fenileno o de bifenilo y grupos hidróxilo en ambos terminales del esqueleto a través de una cadena de oxígeno y una de una de metileno. Estos compuestos bifuncionales tiene la estructura de la siguiente fórmula química:
HO-(CH_{2})_{N}-O-R-O-(CH_{2})_{N}-OH
- donde n representa un número entero de 2 a 10; y R representa
Asimismo, los inventores han descubierto que de
las láminas de acero con capa preliminar que tengan la película de
revestimiento de la composición de revestimiento específica
señalada más arriba, se prefieren aquéllas que tengan una película
de capa de imprimación y una película de revestimiento final, de la
composición de revestimiento sobre la superficie de los substratos
de lámina de acero recubierta de zinc o aleación de zinc
químicamente tratado, que las láminas de acero con capa preliminar,
cuya película de capa de imprimación tiene propiedades físicas
específicamente definidas, tengan una excelente manejabilidad, que
las láminas de acero con capa preliminar, cuya película de
imprimación contiene una cantidad adecuada de cromato de estroncio,
tengan una resistencia especialmente buena a la corrosión y que las
láminas de acero con capa preliminar, cuya película de
revestimiento final contiene una cantidad adecuada de cera, tengan
una resistencia a los arañazos especialmente buena y que
difícilmente se empañen en su superficie por coagulación de la
cera.
La presente invención se ha logrado sobre la base
de estos hallazgos y se caracteriza por las siguientes
constituciones:
(1) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar que consiste esencialmente en un
compuesto de resina que comprende los siguientes (i), (ii) y
(in):
- i)
- de 1 a 15% del peso, relativo al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto de poliéster que comprende unidades principales repetidoras de una fórmula química:
- donde n representa un número entero; y R representa un grupo alquileno que tiene 10 ó menos átomos de carbono, o un grupo 1,4-ciclohexileno-dimetileno, o un grupo neopentileno, o un grupo polioxialquileno;
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta de un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionado entre poliisocianatos del grupo siguiente (a) y sus derivados y un compuesto de poliisocianato bloqueado del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, 1,5-diisocianato de naftaleno;
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolileno hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
(2) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar que consiste esencialmente de un
compuesto de resina que comprenda los siguientes i), ii) y iii):
- i)
- de 1 a 18% del peso, con relación al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto de poliéster que comprenda unidades principales repetidoras de una fórmula química
- donde n representa un número entero; y R representa un grupo alquileno que tenga 10 o menos átomos de carbono o un grupo de 1,4-ciclohexileno-dimetilo, o un grupo de neopentileno, o un grupo de polioxialquileno;
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta por un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante el bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionados entre poliisocianatos del siguiente grupo (a) y sus derivados, y un compuesto de poliisocianato tal como se obtiene mediante bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionados entre los poliisocianatos del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, naftaleno-1,5-diisocianato;
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolileno hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
(3) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar que consiste esencialmente en un
compuesto de resina que comprende los siguientes i), ii) y iii):
- i)
- de 1 a 15% del peso, con relación al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto de una fórmula química:
HO-(CH_{2})_{n}-O-R-O(CH_{2})_{n}-OH
donde n representa un número entero
de 2 a 10; y R
representa:
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta de un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante el bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionados de poliisocianatos del siguiente grupo (a) y sus derivados, y un compuesto de poliisocianato tal como se obtiene bloqueando uno o más compuestos de poliisocianato seleccionado entre poliisocianatos del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, naftaleno-1, 5-diisocianato;
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4'-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolileno hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
Se señalan a continuación modos de realización
preferidos de las composiciones de revestimiento de (1) a (3)
indicadas más arriba, teniendo las láminas de acero de capa
preliminar una película de revestimiento de la composición, y un
método para producirlas tal como se menciona a continuación.
(4) Una composición de capa para láminas de acero
con capa preliminar de uno cualquiera de los apartados (1) a (3)
donde la relación de la composición del compuesto de poliisocianato
bloqueado (A) que se obtiene bloqueando uno o más compuestos de
poliisocianato seleccionados entre los poliisocianatos del grupo
(a) y sus derivados respecto al compuesto de poliisocianato
bloqueado (B) que se obtiene bloqueando uno o más compuestos de
poliisocianato seleccionados entre los poliisocianatos del grupo
(b) y sus derivados, (A)/(B), es de 70/30 a 30/70, en términos de
la relación por peso del contenido sólido.
(5) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar de uno cualquiera de (1) a (4) donde
la cantidad del agente endurecedor de iii) es definido de modo que
la relación por mol de los grupos de isocianato, (NCO), en el
agente endurecedor respecto al total de los grupos hidróxilo, (OH),
en el compuesto de poliéster de i) y el poliol de ii) (NCO)/(OH),
es de 0,8 a 1,2.
(6) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar de uno cualquiera de (1) a (5), donde
el compuesto de poliisocianato bloqueado obtenido bloqueando el
compuesto de poliisocianato seleccionado entre los poliisocianatos
del grupo (a) y sus derivados es cualquiera de los isocianuratos,
aductos y prepolímeros, y el compuesto de poliisocianato bloqueado
obtenido bloqueando el compuesto de poliisocianato seleccionado
entre los poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados es uno
cualquiera de los biurets, isocianuratos, aductos y
prepolímeros.
(7) Una composición de revestimiento para láminas
de acero con capa preliminar de cualquiera de (1) a (6), donde el
poliol excepto i) comprende una resina acrílica que tiene 2 ó más
grupos hidróxilo en una molécula y que tiene un peso molecular
medio de 1500 a 12000, y/o una resina que tiene 2 o más grupos
hidróxilo en una molécula y que tiene un peso medio molecular de
1500 a 12000 y/o una resina que tiene 2 o más grupos hidróxilo en
una molécula y que tiene un peso medio molecular de 1000 a
8000.
(8) Una lámina de acero con capa preliminar que
tenga una película de revestimiento formada a partir de una
composición de revestimiento de uno cualquiera de (1) a (7).
(9) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad, que tenga una película de
revestimiento de imprimación y una película de capa final formada
en la superficie tratada químicamente de un substrato de lámina de
acero revestido de cinc o de aleación de cinc químicamente tratado
y donde la capa final está formada por una composición de
revestimiento de uno cualquiera de (1) a (7).
(10) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad de (9), donde la película de capa
de imprimación tiene una resistencia a la rotura no inferior a 50
kg/cm^{2} y una resistencia a la rotura por tracción no inferior
al 50%, cuando se mide en la forma de la película que tiene un
ancho de 5 mm y un espesor de 8 \pm 1 \mum.
(11) Una lámina de acero con capa preliminar de
una gran dureza y una buena manejabilidad de (10), donde la
película de capa de imprimación está formada a partir de una
composición de revestimiento que consiste esencialmente en una
resina de poliéster con bisfenol A añadido.
(12) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad de (9) donde la película de capa
de imprimación contiene cromato de estroncio en una cantidad de
0,06 a 0,26 g/m^{2} de la película de 1 \mum de espesor.
(13) Una lámina de acero con capa preliminar y
buena manejabilidad de (12) donde la película de capa de
imprimación está formada con una composición de revestimiento que
consiste esencialmente en una resina de poliéster.
(14) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad de cualquiera de (9) a (13) donde
la película de capa de imprimación tiene un espesor en seco de 2 a
12 \mum.
(15) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad de (9) donde la película de capa
final contiene cera en una cantidad de 0,3 a 30 partes del peso,
con relación a 100 partes del peso del contenido sólido de la
composición de revestimiento, exceptuando la cera.
(16) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad (15) donde la cera que tiene que
encontrarse en la capa final tiene un punto de fusión no inferior a
100ºC.
(17) Una lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad de (15) ó (16) donde la cera que
debe encontrarse en la capa final es una mezcla compuesta de cera
de polietileno y politetrafluoroetileno.
(18) Un método para producir láminas de acero con
capa preliminar de gran dureza y buena manejabilidad que comprende
la aplicación de una composición de capa de imprimación en la
superficie tratada químicamente de una lámina de acero recubierta
de zinc o de aleación de zinc, a continuación la cocción a una
temperatura límite del metal de 180 a 260º aplicando de este modo
cualquiera de la capa final de revestimiento (1) a (7) y a
continuación la cocción a una temperatura límite de metal de 180 a
260º. Como se ha mencionado anteriormente, la composición de
revestimiento para láminas de acero con capa preliminar de la
invención forma una película de revestimiento con buena
manejabilidad y gran dureza y asimismo tiene una buena resistencia
a las manchas. Por consiguiente, las láminas de acero con capa
preliminar que tiene la película de revestimiento de la composición
de la invención son extremadamente útiles como materiales para
fabricar electrodomésticos y también como material de
construcción.
En particular, las láminas de acero con capa
preliminar formadas aplicando una película de capa de imprimación y
una película de capa final de la composición de la invención sobre
la superficie de los sustratos de lámina de acero recubierta de
zinc o aleación de zinc químicamente tratado tiene una buena
manejabilidad, donde la dureza de la película de capa final es
grande, el aspecto de la película de la misma es bueno y la
adherencia de la película al substrato es elevada. Entre ellas, las
láminas de acero con capa preliminar, cuya película de capa de
imprimación tiene propiedades físicas específicamente definidas,
tienen especialmente una excelente manejabilidad, las láminas de
acero con capa preliminar donde la película de capa de imprimación
contiene una cantidad adecuada de cromato de estroncio, tiene una
resistencia a la corrosión especialmente buena y las láminas de
acero de capa preliminar donde la película de capa de imprimación
contiene una cantidad adecuada de cera tiene una excelente
resistencia a los arañazos y difícilmente se empañan en su
superficie por coagulación de la cera. Por consiguiente, estas
láminas de acero con capa preliminar se utilizan ventajosamente en
distintos sectores que requieren láminas de acero de capa
preliminar con gran dureza de la película y buena manejabilidad,
por ejemplo, en el sector de los electrodomésticos, materiales de
construcción y automóviles. En particular, las láminas de acero con
capa preliminar de la invención son particularmente ventajosas en
el uso industrial ya que el método para fabricarlas es más sencillo
que los métodos convencionales.
La Fig. 1 muestra un molde de doblado en forma de
V y un método de prueba para una lámina de acero con capa
preliminar.
La composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar de la invención consiste esencialmente en
un compuesto de resina que comprende:
- i)
- un compuesto específico
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- como agente endurecedor una mezcla de al menos dos compuestos de poliisocianato bloqueados ambos seleccionados de cualquiera de dos grupos de compuestos de poliisocianatos bloqueados específicos.
El compuesto i) puede ser cualquiera de los
compuestos (I) a (III) antes mencionados. La composición de
revestimiento para las láminas de acero con capa preliminar de la
invención se describe detalladamente a continuación, conteniendo
cualquiera de dichos tres tipos de compuestos diferentes.
En la primera composición de revestimiento para
láminas de acero con capa preliminar de la invención, el compuesto
i) es un compuesto de poliéster que comprende unidades principales
repetidoras de una fórmula química:
donde n representa un número
entero; y R representa un grupo de alquileno que tiene 10 ó menos
átomos de carbono, o un grupo de
1,4-ciclohexilenodimetileno o un grupo de
neopentileno, o un grupo de
polioxialquileno.
El compuesto ácido a utilizar para que dé el
compuesto de poliéster i) consiste esencialmente en ácido
naftaleno-2,6-dicarbóxilico y/o su
éster alquilo inferior, pero una parte de este puede ser sustituida
por cualquiera de los ácidos dicarboxílicos, tales como ácido
tereftálico, ácido isoftálico, ácido
naftaleno-2,7-dicarboxílico y ácido
difenildicarboxílico, y ésteres alquilos inferiores tales como
ácidos dicarboxílicos. Los ésteres de alquilo inferiores incluyen,
por ejemplo, los ésteres de metilo y los ésteres de etilo que
tengan 1 ó 2 átomos de carbono. No obstante, sigue siendo deseable
que el constituyente esencial, el ácido
naftaleno-2,8-dicarboxílico
represente 85 moles % o más del compuesto de ácido total, mientras
que la proporción de los demás compuestos sustituibles sea inferior
a 15 mol %.
El compuesto de alcohol a utilizar para obtener
el compuesto de poliéster i) consiste esencialmente en un diol. El
diol puede ser cualquiera de los dioles alifáticos y dioles
alicíclicos, incluyendo, por ejemplo, el etilenglicol, el
propilenglicol, el 1,4-butanodiol,
1,6-hexanodiol, el neopentilglicol y el
1,4-ciclohexano-dimetanol. También
pueden utilizarse glicoles polioxialquilenos, en especial, el
polietilenglicol (a continuación denominado PEG) que tenga un peso
molecular medio no superior a 1000, y politetraetilenglicol (a
continuación denominado PTG) que tenga un peso molecular medio no
superior a 1000. También pueden utilizarse mezclas de éstos.
Como compuesto de alcohol, también se pueden
utilizar, alcoholes trihídricos o polihídricos superiores además de
los dioles antes mencionados. Los polialcoholes incluyen, pro
ejemplo, el trietilenglicol, la glicerina, el pentaeritritol, el
trimetilolpropano y el trimetiloletano.
Se hace reaccionar el compuesto de alcohol con el
compuesto ácido para obtener el compuesto de poliéster i). Cuando
se utilice PEG que tenga un peso molecular medio inferior a 1000 ó
PTG que tenga un peso molecular medio inferior a 1000, se obtiene
poliésteres con enlaces de éter.
Se puede obtener el compuesto de poliéster i)
para el uso en la invención a través de la producción de poliéster
ordinario, tal como interésterificación o ésterificación directa.
En general, el compuesto ácido reacciona con el compuesto de
alcohol en una proporción molar de 1:2. Por lo tanto, con el fin de
efectuar eficazmente la reacción, es deseable combinar el compuesto
ácido y el compuesto de alcohol en una proporción tan cercana como
sea posible a la de la proporción molar de 1:2. Se puede utilizar
el compuesto de poliéster solo o en forma de mezcla de dos o más
de los compuestos.
El compuesto de poliéster está formado a partir
de la combinación del compuesto de alcohol y el compuesto ácido es
anisotrópico cuando se observa con un microscopio polarizante. Una
película de revestimiento que comprenda un compuesto de poliéster
de este tipo se mantiene correosa incluso después de su cocción,
debido a la orientabilidad o propiedades similares particulares de
los compuesto de cristal del líquido. Como resultado, por lo tanto,
se cree que la película que comprende el compuesto de poliéster
deberá tener una gran dureza y una buena manejabilidad.
Cuando se utilicen los PEG o PTG arriba
mencionados como compuestos de alcohol, este reacciona con el
compuesto ácido para obtener un compuesto de poliéster con enlaces
de éter. Es deseable que el compuesto de poliéster con enlaces de
éter tenga una viscosidad reducida de 0,20 dl/g o inferior. Si
presenta una viscosidad reducida de más de 0,20 dl/g, su
solubilidad en disolventes y su miscibilidad con polioles y agentes
endurecedores quedan muy reducidos con el resultado de que las
propiedades de la película de revestimiento formada a partir de la
composición que comprende el compuesto serán reducidas. La
viscosidad reducida tal como se la señalado aquí indica un valor a
obtener disolviendo una muestra en una solución de
fenol/tetracloroetano (60/40 del peso) seguido de la medición de la
viscosidad de la solución resultante con un Viscosímetro Ubelohode
a 25ºC. Cuando se utilice el compuesto de poliéster en la
composición de la invención y se aplique la composición a un
substrato, las estructuras de ligadura transversal que tiene que
haber en la película de revestimiento resultante puede volverse
correosa debido a la combinación de la cadena de éter flexible y el
esqueleto naftaleno rígido, y, como resultado, se cree que la
película puede tener mayor dureza y mejor manejabilidad.
La cantidad de compuesto de poliéster i) que
tiene que entrar en la composición es de 1 a 15% del peso, de
preferencia de 2 a 10% del peso, con mayor preferencia de 3 a 8%
del peso, con relación al contenido de resina sólida de la
composición. Si su cantidad fuera inferior al 1% del peso, el
compuesto de poliéster sería ineficaz para mejorar las propiedades
de la película de revestimiento a formar, dando por resultado que
la película de revestimiento formada a partir de la composición de
la invención no podría ser sustancialmente superior a las películas
de revestimiento convencional. Por otra parte, si su cantidad es
superior al 15% del peso, la solubilidad del compuesto de poliéster
en los disolventes y también la miscibilidad de los mismos con
polioles y agentes endurecedores será reducida, dado por resultado
que el aspecto de la película de revestimiento formada e incluso
las propiedades de la misma no son buenas.
El poliol ii) puede incluir, por ejemplo, resinas
acrílicas y resinas de poliéster.
Las resinas acrílicas para ii) no están
específicamente definidas, con tal que tengan al menos dos grupos
hidróxilos en una molécula y tengan un peso molecular medio de 1500
a 12000. Preferiblemente, sin embargo, ellos tienen un peso
molecular medio de 1700 a 10000. Los grupos hidróxilos que tienen
que estar en la molécula de las resinas acrílicas pueden disponerse
al azar en la cadena principal de la molécula. Si se utiliza como
poliol ii) una resina acrílica que tenga un peso molecular medio
inferior a 1500, la manejabilidad de la película de revestimiento a
formar a partir de la composición que la contenga será notablemente
inferior. Por otro lado, sin embargo, si se utiliza una resina
acrílica que tenga un peso molecular medio de más de 1200 la
composición será demasiado viscosa y por lo tanto necesitará un
exceso de disolvente para diluirla. Si fuera así, la proporción de
la resina que tenga que estar en la composición de revestimiento
será reducida, dando por resultado que la composición no puede
formar una película de revestimiento adecuada. Si así fuera,
asimismo, la miscibilidad de la resina que tenga dicho peso
molecular medio elevado con los demás compuestos para constituir la
composición se reduce sensiblemente. El peso molecular medio de la
resina acrílica tal como se refiere aquí indica el peso molecular
de la misma tal como se mide, en términos de poliestireno, mediante
cromatografía de permeación con gel (a continuación denominada
GPG).
La resina acrílica es un copolímero a obtener por
la bien conocida reacción térmica de un monómero
(meta)acrílico que tiene un grupo hidróxilo y un acrilato o
metacrilato. El monómero acrílico y el monómero metacrílico
incluyen por ejemplo, el metacrilato 2-hidroxietilo,
el acrilato 2-hidroxietilo, el metacrilato
hidroxipropilo y el acrilato hidroxipropilo. El acrilato y el
metacrilato incluyen, por ejemplo, el acrilato de metilo, el
acrilato de etilo, el acrilato de isopropilo, el acrilato
n-butilo, el acrilato 2-etilhexilo,
el metacrilato metilo, el metacrilato de etilo, el metacrilato de
isopropilo, el metacrilato de n-butilo, y el
metacrilato de 2-etilhexilo. Se pueden utilizar
resinas acrílicas que se encuentran en el comercio, que incluyen
por ejemplo, "Almatex" (fabricado por Mitsui Toatsu Chemicals
Co Ltd.), "Desmophen" (fabricado por Sumitomo Bayer Urethane
Co., Ltd.) y "Dianal" (fabricado por Mitsubishi Rayon Co.
Ltd.).
Las resinas de poliéster para el poliol ii) no
están específicamente definidas, con tal que tengan al menos dos
grupos hidróxilos en una molécula y tengan un peso molecular medio
de 1000 a 8000. De preferencia, no obstante, tiene un peso
molecular medio de 1200 a 7000, con mayor preferencia de 1500 a
6000. Los grupos hidróxilos que tiene que estar o bien en la
molécula de las resinas de poliéster pueden estar o bien en los
terminales de la molécula o en las cadenas laterales de las mismas.
Si se utiliza una resina de poliéster que tenga un peso molecular
medio inferior a 1000 como poliol ii), la manejabilidad de la
película de revestimiento a formar a partir de la composición que
la contiene es notablemente inferior. Por otra parte, no obstante,
si se utiliza una resina de poliéster que tenga un peso molecular
medio superior a 8000, la composición que la contenga es demasiado
viscosa y por lo tanto necesita un exceso de disolvente para
diluirla. Si fuera así, la proporción de la resina que tenga que
encontrarse en la composición de revestimiento se reducirá, dando
por resultado que la composición no pueda formar una película de
revestimiento adecuada. Asimismo, si fuera así, la miscibilidad de
la resina de poliéster que tenga dicho peso molecular medio elevado
con los demás compuestos para constituir la composición se reduce
mucho. El peso molecular medio de la resina de poliéster indica el
peso molecular de la misma tal como se mide, en términos de
poliestireno, mediante GPC.
La resina de poliéster es un copolímero obtenido
mediante una reacción térmica bien conocida de un compuesto de
ácido polibásico con un polialcohol. El compuesto de ácido
polibásico incluye, por ejemplo, anhídrido ftálico, ácido
isoftálico, ácido tereftálico, anhídrido trimelítico, ácido
maleíco, ácido adípico y ácido fumárico. El polialcohol incluye por
ejemplo, etilenglicoldietilenglicol, polietilenglicol,
propilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol,
1,4-butanediol, 1,6-hexanediol,
neopentilglicol, trietilenglicol, glicerina, pentaeritritol,
trimetilolpropano y trimetiloletano. Se pueden utilizar resinas
existentes en el comercio que incluyen, por ejemplo "Almatex"
(fabricado por Mitsui Toatsu Chemicals Co Ltd.), "Alkinol"
(fabricado por Sumitomo Bayer Urethane Co. Ltd.),"Desmophen"
(fabricado por Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) y "Vylon"
(fabricado por Toyobo Co. Ltd.).
El compuesto de poliéster i) y el poliol ii)
reaccionan con el agente endurecedor iii) para formar una película
endurecida.
El agente endurecedor iii) es una mezcla
compuesta de un compuesto de poliisocianatos bloqueados tal como se
obtiene mediante bloqueo de al menos uno o más compuestos de
polisocianatos seleccionados de poliisocianatos del siguiente grupo
(a) y sus derivados, y un compuesto de poliisocianato bloqueado tal
como se obtiene mediante bloqueo de al menos uno o más compuestos
de poliisocianato seleccionados de poliisocianatos del siguiente
grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato de 4,4'-difenilmetano (a continuación designado MDI), diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de tolilenoo (TDI), diisocianato de xilileno (XDI), naftaleno-1,5-diisocianato (NDI);
- (b)
- diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianato de trimetilhexametileno (TMDI), diisocianato de 4,4'-difenilmetano hidrogenado (MDI hidrogenado), diisocianato de tolilenoo hidrogenado (TDI hidrogenado), diisocianato de xilileno hidrogenado (XDI hidrogenado).
Comprendiendo como agente endurecedor una mezcla
de poliisocianatos bloqueados cada uno preparado mediante bloqueo
de al menos un compuesto de poliisocianato seleccionado entre los
poliisocianatos de los grupos (a) y (b) y sus derivados, la
composición del revestimiento de la invención forma una película de
revestimiento que tiene una gran dureza, buena manejabilidad y
buena resistencia a las manchas.
Aunque no está siempre clara, la razón por la
cual la composición que comprende como agente endurecedor, una
mezcla de dos o más tipos diferentes de compuestos de
poliisocianato bloqueado forma una película de revestimiento que
tiene gran dureza, buena manejabilidad y buena resistencia a las
manchas, se debe al efecto sinergético de dichos dos tipos
diferentes de compuestos de poliisocianato bloqueado que presentan
diferentes propiedades tales como las mencionadas a continuación,
combinadas con el compuesto de poliéster específico i).
Una razón probable es que en la película de
revestimiento formada a partir de la composición de revestimiento,
incluso cuando se forme sobre un substrato de lámina de acero
relativamente delgado, la densidad de la ligadura transversal que
afecta substancialmente al alargamiento de la película capaz de
resistir un doblado de contacto de 180 grados y que afecta
igualmente a la resistencia a las manchas de la película está bien
controlada en buen equilibrio por el efecto sinergético del agente
endurecedor compuesto de aquellos dos tipos diferentes de
compuestos poliisocianatos bloqueados que tienen diferentes
propiedades tales como las que se mencionan más adelante y
combinadas con el específico compuesto de poliéster i) el cual está
formado por la combinación del compuesto de alcohol y el compuesto
del ácido señalado anteriormente el cual está orientado en la
película de revestimiento formada.
De los poliisocianatos de los grupos (a) y (b) y
sus derivados, los del grupo (a) son del tipo de una agente
endurecedor relativamente duro, mientras que los del grupo (b) son
del tipo de un agente endurecedor relativamente blando. Cuando los
compuestos de poliisocianato bloqueado tal como se preparan
bloqueando los poliisocianatos del grupo (a) o (b) y sus derivados
se utilicen únicamente en la composición de revestimiento, la
composición podría no formar una película de revestimiento que sea
válida en lo referente a la dureza, manejabilidad y resistencia a
las manchas y cualquiera de dichas propiedades de la película de
revestimiento formada con la composición es deficiente.
Contrariamente a esto, cuando se combinen y usan tanto el agente
endurecedor relativamente blando seleccionado del grupo (a) y el
agente endurecedor relativamente blando seleccionado del grupo (b)
en la composición de revestimiento, la composición forma una
película de revestimiento que es válida en relación con todas las
propiedades mencionadas anteriormente.
En el agente endurecedor, la proporción de
composición del compuesto de poliisocianato bloqueado (A) tal como
se obtiene bloqueando al menos uno o más compuestos de
poliisocianato seleccionados entre los poliisocianatos del grupo
(a) y sus derivados del compuesto de poliisocianato bloqueado (B)
tal como se obtienen bloqueando al menos uno o más compuestos de
poliisocianato seleccionados entre los poliisocianatos del grupo
(b) y sus derivados, (A)/(B), es preferiblemente de 70/30 a 30/70,
con mayor preferencia de 60/40 a 40/60, en los términos de relación
por peso del contenido sólido. Si la relación del peso de (A)/(B)
fuera superior a 70/30, la película de revestimiento formada no
podría tener una dureza y manejabilidad equilibradas y, asimismo,
la resistencia al impacto de la película sería reducida. Por otra
parte, si la relación del peso de (A)/(B) fuera inferior a 30/70,
la resistencia a las manchas de la película formada es reducida. De
cualquier modo, si la relación de la composición en cuestión
quedara fuera de la gama definida, sería difícil obtener películas
de revestimiento que tuvieran gran dureza, buena manejabilidad y
buena resistencia a las manchas.
En la composición de revestimiento de la
invención, es preferible que el compuesto de poliisocianato
bloqueado que se obtiene mediante el bloqueo del compuesto de
poliisocianato seleccionado entre los poliisocianatos del grupo (a)
y sus derivados es cualquiera de los isocianuratos, aductos y
prepolímeros y que el compuesto de poliisocianato bloqueado tal
como se obtiene mediante bloqueo del compuesto de poliisocianato
seleccionado entre poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados es
cualquiera de los biurets, isocianuratos, aductos y
prepolímeros.
Es igualmente preferible que la cantidad de
agente endurecedor de iii) se defina de forma que la relación por
mol de los grupos de isocianatos, (NCO), en los compuestos de
poliisocianato bloqueado del total de los grupos hidróxilo, (OH) en
el compuesto de poliéster de i) y el poliol de ii), (NCO)/(OH), sea
de 0,8 a 1,2, con mayor preferencia de 0,90 a 1,10. Si la
proporción por mol del (NCO)/(OH) es inferior a 0,8, la película de
revestimiento formada podría no endurecerse suficientemente y, por
lo tanto, podría no tener gran dureza ni resistencia. Por otra
parte, si la relación por mol de (NCO)/(OH) es superior a 1.2, los
grupos de isocianato con exceso reaccionan entre sí o reaccionan
con enlaces de uretano en reacción lateral por lo que la
manejabilidad de la película de revestimiento formada
empeorará.
En el segundo compuesto de revestimiento para
láminas de acero con capa preliminar de la invención, el compuesto
i) es un compuesto de poliéster que comprende muchas unidades
principales repetidoras de una fórmula química:
donde n representa un número
entero; y R representa un grupo de alquileno que tiene 10 ó menos
átomos de carbono, o un grupo de
1,4-ciclohexilenodimetileno o un grupo de
neopentileno, o un grupo de
polioxialquileno.
El compuesto ácido a utilizar para que dé el
compuesto de poliéster i) consiste esencialmente en ácido
1,4-ciclohexanodicarbóxilico y/o su éster alquilo
inferior, una parte de esto puede ser sustituida por cualquier
ácido dicarboxílico, tales como ácido tereftálico, ácido
isoftálico, ácido
naftaleno-2,6-dicarboxílico y ácido
naftaleno-2,7-dicarboxílico y ácido
difenil-dicarboxílico y ésteres alquilos inferiores
tales como ácidos dicarboxílicos. Los ésteres de alquilo inferiores
incluyen, por ejemplo, los ésteres de metilo y los ésteres de etilo
que tengan 1 ó 2 átomos de carbono. No obstante, sigue siendo
deseable que el constituyente esencial, el ácido
1,4-ciclohexano-dicarboxílico
represente 85 moles % o más del compuesto de ácido total, mientras
que la proporción de los demás compuestos sustituibles sea inferior
a 15 mol %.
El compuesto de alcohol a utilizar para obtener
el compuesto de poliéster i) consiste esencialmente en un diol. El
diol puede ser cualquiera de los dioles alifáticos y dioles
alicíclicos, incluyendo, por ejemplo, el etilenglicol, el
propilenglicol, el 1,4-butanediol,
1,6-hexanediol, el neopentilglicol y el
1,4-ciclohexano-dimetanol.
Como compuesto de alcohol, también se pueden
utilizar, alcoholes trihídricos o polihídricos superiores además de
los dioles antes mencionados. Los polialcoholes incluyen, por
ejemplo, el trietilenglicol, la glicerina, el pentaeritritol, el
trimetilolpropano y el trimetiloletano.
Se hace reaccionar el compuesto ácido con el
compuesto de alcohol para obtener el compuesto de poliéster i). Se
puede obtener el compuesto de poliéster i) para el uso en la
presente invención a través de la producción de poliéster
ordinario, tal como la interésterificación o la ésterificación
directa. En general, el compuesto ácido reacciona con el compuesto
de alcohol en una proporción molar de 1:2. Por lo tanto, con el fin
de efectuar eficazmente la reacción, es deseable combinar el
compuesto ácido y el compuesto de alcohol en una proporción tan
cercana como sea posible de la de la proporción molar de 1:2. Se
puede utilizar el compuesto de poliéster solo o en forma de mezcla
de dos o más de los compuestos.
Es deseable que el compuesto de poliéster i)
tenga un peso molecular medio de 2000 ó menos, con mayor
preferencia de 1000 ó menos, medido a través de GPC en términos de
estireno. Si se utiliza un compuesto de poliéster que tenga un peso
molecular medio, en términos de estireno de más de 2000 en la
composición de la invención, el compuesto de poliéster es ineficaz,
dando por resultado que el aspecto de la película, la dureza y la
manejabilidad de la película de revestimiento a formar sea
deficiente.
La cantidad de compuesto de poliéster i) que
tiene que entrar en la composición es de 1 a 18% del peso, de
preferencia de 2 a 15% del peso, con mayor preferencia de 3 a 10%
del peso, con relación al contenido de resina sólida de la
composición. Si su cantidad fuera inferior al 1% del peso, el
efecto de añadir el compuesto de poliéster sería ineficaz para
mejorar las propiedades de la película de revestimiento a formar,
dando por resultado que la película de revestimiento formada a
partir de la composición de la invención no podría ser
substancialmente superior a las películas de revestimiento
convencionales. Por otra parte, si la cantidad del compuesto de
poliéster i) es superior al 18% del peso, las propiedades, en
especial la flexibilidad de la película de revestimiento formada
será deficiente.
En la segunda composición de revestimiento de la
invención, los demás compuestos, el poliol ii) y el agente
endurecedor iii) son los mismos que los de la primera composición
de revestimiento antes mencionada. También aquí el poliéster i) y el
poliol ii) reaccionan con el agente endurecedor iii) para formar
una película dura química:
En la tercera composición para el revestimiento
de las láminas de acero con capa preliminar de la invención y
compuesto i) es un compuesto de una fórmula química:
HO-(CH_{2})_{n}O-R-O-(CH_{2})_{n}-OH
donde n representa un número entero
de 2 a 10; y R
representa
El compuesto i) es un compuesto bifuncional que
comprende un esqueleto rígido de
dibenzoiloxi-p-fenileno o bifenilo
con grupos hidroxi en ambos terminales de los mismos a través de
una cadena de metileno y oxígeno. En esto, n (el número de los
grupos de metilenos) es deseable que sea de 2 a 10. Los compuestos
de la fórmula antes mencionada donde n es o ó 1 son difíciles de
producir mientras que aquellos donde n es superior a 10 son
indeseables ya que las propiedades de las películas de
revestimiento que los contenga son deficientes.
La cantidad de dicho compuesto i) que deba
encontrarse en la composición de revestimiento es del 1 al 15% del
peso, de preferencia del 2 al 12% del peso, con mayor preferencia,
del 3 al 8% del peso, con relación al contenido de resina sólida de
la composición. Si el contenido de este compuesto es inferior al 1%
del peso, las propiedades de la película de revestimiento a formar
a partir de la composición no son buenas y son muy poco superiores
a las de las películas de revestimiento convencionales. Si es
superior al 15% del peso, las propiedades de la película de
revestimiento a formar a partir de la composición, en especial en
lo referente a la flexibilidad, son deficiente.
El compuesto i) es anisotrópico, cuando se
observa con un microscopio polarizante. Una película de
revestimiento que comprenda un compuesto de este tipo se mantiene
correosa incluso después de su cocción, debido a la orientabilidad
o propiedades similares particulares de los compuesto de cristal
líquido. Como resultado, por lo tanto, se cree que la película que
comprende el compuesto de poliéster deberá tener una gran dureza y
una buena manejabilidad.
Se conocen tereftalatos de
bis-hidroxialquilo que tienen la siguiente fórmula
estructural, cuyo esqueleto es similar al de los compuestos i) a
utilizar en la invención:
donde m es generalmente un número
entero de 2 a 10; y n es un número
entero.
No obstante, las propiedades de la película de
revestimiento a formar de una composición de revestimiento que
comprenden este compuesto son inferiores a aquellas de las de la
película de revestimiento para ser formados con la composición de
revestimiento de la invención, tal como se demuestra en las
muestras comparativas de los ejemplos que se mencionan a
continuación, y, por lo tanto, la película de revestimiento que
comprende este compuesto es inadecuada para láminas de acero con
capa preliminar.
En la tercera composición de revestimiento de la
invención, los demás compuestos, el poliol ii) y el agente
endurecedor iii) son los mismos que los de la primera composición
de revestimiento mencionada anteriormente. En esta también, el
compuesto i) y el poliol ii) reaccionan con el agente endurecedor
iii) para formar la película endurecida.
Dependiendo de su objeto y uso, las primera a
tercera composiciones de revestimiento de la presente invención
puede opcionalmente contener un promotor de endurecimiento tal como
trimetilenediamina, octoato de estaño, dilaurato de estaño
dibutilo, 2-etilhexoato de plomo, un pigmento tal
como carbonato cálcico, caolín, arcilla, óxido de titanio, talco,
sulfato bórico, mica, óxido de hierro rojo, azul de manganeso,
negro de carbón, polvo de aluminio, mica perlada y otros varios
aditivos tales como agente antiespumante, un agente antigoteo.
Se mencionan más arriba las constituciones de las
composiciones de revestimiento de la invención. En la práctica, al
usar estas composiciones, se disuelven en disolventes orgánicos. El
disolvente orgánico a utilizar incluye, por ejemplo la
metiletilacetona, la metilisobutilacetona, la ciclohexanona,
Solvesso 100 (fabricado por Exxon Chemical), Solvesso 150 (fabricado
por Exxon Chemical), Solvesso 200 (fabricado por Exxon Chemical),
tolueno, xileno, celosolve de metilo, celosolve de butilo, acetato
de celosolve, acetato de celosolve de butilo, carbitol,
etilcarbitol, butilcarbitol, acetato de etilo, acetato de butilo,
éter de petróleo y nafta de petróleo.
Para preparar la composición de revestimiento de
la invención, los compuestos constitutivos pueden mezclarse
utilizando selectivamente máquinas de dispersión ordinarias y
amasadores, tales como molinos de arena, molinos de bolas y
mezcladores.
No están específicamente definidas las láminas de
acero con capa preliminar de la presente composición de
revestimiento. En general, no obstante, puede aplicarse la
composición en láminas de acero químicamente tratadas para ser
preparadas mediante tratamiento químico de las superficies de
láminas de acero laminadas en frío o revestidas (por ejemplo,
láminas de acero galvanizadas por inmersión caliente, láminas de
acero electrolíticamente galvanizadas, láminas de acero
galvanizadas compuestas, láminas de acero cromadas) mediante
tratamiento con fosfato o con tratamiento cromado. Cuando se aplica
la composición en las superficies de dichas láminas de acero
tratadas químicamente, la adhesividad de la película de
revestimiento a las láminas de acero mejora y mejora igualmente la
resistencia a la corrosión de la película. Igualmente, con el fin
de mejorar aun más la adhesividad entre la película de
revestimiento con la presente composición y el substrato y la
resistencia a la corrosión, puede aplicarse una capa de imprimación
en las láminas de acero como revestimiento de acabado de capa. Para
ello, se utilizan ventajosamente capas de imprimación tipo epoxi o
tipo poliéster. A la capa de imprimación se añade opcionalmente un
pigmento inhibidor de la oxidación para mejorar adicionalmente de
este modo la resistencia a la corrosión de la película de
revestimiento formada. La capa de imprimación no es indispensable y
puede ser omitida.
El método de revestimiento de la composición de
revestimiento de la invención no está específicamente definida. No
obstante, se emplea de preferencia un método de revestimiento que
utiliza un rodillo de revestimiento y un sistema de revestimiento
de cortina líquida. Después de realizar el revestimiento, se cuece
la película mediante varios medios calefactores, por ejemplo,
calefacción por aire caliente, calefacción por infrarrojo o
calefacción por inducción, para de esto modo realizar la ligadura
transversal de la resina para proporcionar una película endurecida.
La cocción para endurecer la película se realiza ventajosamente de
200 a 250ºC durante un tiempo de 30 segundos a 3 minutos. El
espesor de la película seca puede ser generalmente de 10 a 35
\mum, lo que, no obstante, no es específicamente limitativo.
Ventajosamente, se utiliza la composición de
revestimiento de la presente invención como capa final de un
sistema de dos capas y dos cocciones o un sistema de tres capas y
tres cocciones, lo cual, no obstante, no es siempre limitativo.
Cuando se utilice la composición en un sistema de tres capas y de
tres cocciones, es deseable proporcionar una capa intermedia que
puede someterse a un sistema ordinario de tres capas y tres
cocciones entre la capa de la composición de la invención y la capa
de imprimación.
Con el fin de obtener láminas de acero con capa
preliminar que tengan una dureza y manejabilidad especialmente
excelentes, es preferible que se forme primero una película de
revestimiento en la superficie de una lámina de acero recubierta de
cinc o de aleación de zinc químicamente tratada, por ejemplo, lámina
de acero recubierta de zinc o de aleación de zinc cromada o tratada
con fosfato y a continuación se forma una película de capa final
de la composición de revestimiento de la invención sobre la
película de capa de imprimación.
Pueden utilizarse varias láminas de acero con
zinc o aleación de zinc como substrato de base para las láminas de
acero con capa preliminar que incluyen, por ejemplo, láminas de
acero galvanizado por inmersión en caliente, láminas de acero
recocidas después del galvanizado por inmersión en caliente,
láminas de acero galvanizado electrolítico, láminas de acero
recubiertas de aleación de Zn-55% Al por inmersión
en caliente, láminas de acero recubiertas de aleación de
Zn-5% Al por inmersión en caliente, láminas de
acero recubiertas de aleación Zn-Ni, láminas de
acero recubiertas de aleación Zn-Co, láminas de
acero recubiertas de aleación Zn-Cr, láminas de
acero galvanizado compuestas (por ejemplo, láminas de acero
recubiertas por dispersión electrolítica de
Zn-SiO_{2}).
Al trabajar la lámina de acero con capa
preliminar para conformar artículos en condiciones de doblado
relativamente suaves, la lámina cuya película de revestimiento
tenía un mayor grado de alargamiento y de flexibilidad funcionaba
mejor. No obstante, bajo condiciones severas de trabajo para el
estiramiento, no solamente la capacidad de alargamiento y
flexibilidad de la película de revestimiento sino también la
resistencia mecánica de la misma capaz de resistir la tensión a
impartir a la película durante la operación de trabajo es un factor
adicional importante de la manejabilidad de la lámina. Por lo
tanto, con el fin de mejorar la manejabilidad y la dureza de la
película de revestimiento compuesta de una capa inferior y una capa
superior, son importantes la capacidad de alargamiento y la
resistencia de la película de capa de imprimación. Para ello, con
relación a los datos de sus propiedades físicas, se desea que la
película de capa de imprimación tenga una resistencia a la rotura no
inferior a 50 kg/cm^{2} y una resistencia a la tracción no
inferior al 50%, cuando se mide con una película que tenga una
anchura de 5 mm y un espesor de 8 \pm 1 \mum. Si cualquiera de
dichos datos físicos fuera inferior a la gama definida, la
combinación de la primera película de capa de imprimación y la
película de capa final no produciría los resultados que se
pretenden.
El ingrediente esencial en la composición de
revestimiento para formar la película de capa de imprimación no
está específicamente definido. No obstante, con vistas a la
manejabilidad y a la capacidad de adherencia entre la película de
capa de imprimación y la película químicamente tratada, es deseable
que la composición de la capa de imprimación comprenda, como
ingrediente esencial, una resina de poliéster, una resina de epoxi,
una resina de uretano o una resina de poliéster
epoxi-modificada tal como resina de poliéster con
bisfenol A añadido. El ingrediente esencial puede comprender dos o
más de dichas resinas.
La resina a utilizar para la modificación epoxi
de las resinas de poliéster incluye, por ejemplo, resinas epoxi de
bisfenol A o bisfenol F. Además de dichas resinas que se pueden
utilizar, están las resinas epoxi fenólicas (por ejemplo, las
resinas epoxi novolak) a obtener haciendo reaccionar una
epilalohidrina (por ejemplo, epiclorohidrina) con una condensado de
un aldehido (por ejemplo, formaldehido) y un mono o polifenol en
presencia de un catalizador básico (por ejemplo hidróxido
potásico).
En general, los datos físicos de la película de
capa de imprimación varía, según el Tg de la resina utilizada como
ingrediente esencial de la composición de revestimiento. A partir
de la estructura molecular de la resina, la resistencia a la rotura
de la película de capa de imprimación formada a partir de una
composición de revestimiento con base epoxi es grande, pero la
resistencia al alargamiento por tracción de la misma es pequeña,
mientras que por otro lado, el alargamiento por tracción de la
película de capa de imprimación formada a partir de una composición
de revestimiento con base de poliéster es grande pero la
resistencia a la rotura es pequeña. Contrariamente a éstas, la
resistencia a la rotura y la resistencia a la tracción de la
película de capa de imprimación formada a partir de una composición
de revestimiento que comprenda, como ingrediente esencial una
resina de poliéster con bisfenol A añadido, están bien equilibradas
y son ambas elevadas, ya que la estructura molecular de la resina
de capa de imprimación se deriva de ambas estructuras moleculares
de la resina epoxi y de la resina de poliéster. Por lo tanto, con
vistas a la manejabilidad de la película de capa de imprimación, es
especialmente preferida la resina de poliéster con bisfenol A
añadido ya que es el ingrediente esencial en la composición de capa
de imprimación.
Cuando se forme la película de capa de
imprimación a partir de una composición de revestimiento que
comprenda como ingrediente esencial, una resina de poliéster (este
incluye resinas de poliéster modificado tales como resina de
poliéster con A añadido, y lo mismo es aplicable a continuación) y,
con el fin de que la película de capa de imprimación tenga los
datos físicos no inferiores a las gamas definidas, es deseable que
la resina de poliéster tenga un peso molecular medio de 1000 a
50000, con mayor preferencia de 3000 a 40.000 o incluso mejor de
5000 a 30000. Si se utiliza una resina que tenga un peso molecular
medio inferior a 1000, el grado de alargamiento de la película de
revestimiento formada a partir de la composición que contenía la
resina es reducido y la película no podrá tener la propiedad física
antes mencionada. La resina de poliéster que tenga una peso
molecular pequeño no es eficaz para mejorar las propiedades de la
película de revestimiento. Si se utiliza una resina de poliéster
que tenga un peso molecular medio superior de 50000, la
composición que la contenga es demasiado viscosa y, por lo tanto,
necesita un exceso de disolvente para diluirla. Si así fuera,
deberá reducirse la proporción de la resina que vaya a tener la
composición de revestimiento, dando por resultado que la
composición no puede formar una película de revestimiento adecuada.
Si así fuera, es más, la miscibilidad de la resina que tenga dicho
peso molecular medio elevado con los demás compuestos para
constituir la composición se reduce sustancialmente.
Cuando se utiliza una resina de poliéster con
bisfenol A añadido como ingrediente esencial que constituya la
composición de revestimiento, es deseable que el contenido de
bisfenol A de la resina sea del 1 al 70% del peso, con mayor
preferencia del 3 al 60% del peso, incluso mejor del 5 al 50% del
peso, con relación al contenido sólido de la resina. Si el
contenido de bisfenol A de la resina es inferior al 1% del peso, y
si se utiliza resina que tenga dicho pequeño contenido de bisfenol
A en la composición de revestimiento, la resistencia de la película
de revestimiento formada a partir de la composición es deficiente
y la resina no es eficaz para mejorar las propiedades de la
película. Por otra parte, si el contenido de bisfenol A es superior
al 70% del peso y si se utiliza la resina que tenga dicho gran
contenido de bisfenol A en la composición de revestimiento, la
capacidad de alargamiento de la película formada a partir de la
composición es deficiente.
El polialcohol a utilizar para producir la resina
de poliéster incluye, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol,
propilenglicol, dipropilenglicol, polipropilenglicol,
neopentilenglicol, 1,4-butano-diol,
1,5-pentanodiol,
1,6-hexano-diol,
1,4-ciclohexano-dimetanol,
politetrametileterglicol, policaprolactona-poliol,
glicerina, sorbitol, manitol, trimetiloletano, trimetilolpropano,
trimetilolbutano, hexano-triol, pentaeritritol y
dipentaeritritol. Pueden mezclarse dos o más de dichos
polialcoholes.
El compuesto ácido polibásico a utilizar para
producir la resina de poliéster incluye, por ejemplo, ácido
ftálico, anhídrido ftálico, ácido tetrahidroftálico, anhídrido
tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, anhídrido
hexahidroftálico, anhídrido cárbico, ácido trimélico, anhídrido
trimélico, ácido piromelítico, ahídrido piromelítico, ácido
isoftálico, ácido tereftálico, ácido maléico, anhídrido maléico,
ácido fumárico, ácido itacónico, ácido adípico, ácido aceláxico,
ácido sebácico, ácido succínico, ahídrido succínico, y el ácido
1,4-ciclohexano-dicarboxílico. Se
pueden mezclar dos o más de estos compuestos de ácidos
polibásicos.
Como agente endurecedor, para la composición de
capa de imprimación que se puede utilizar es cualquiera de los
compuestos de poliisocianato o resinas amínicas. Pueden mezclarse
dos o más de estos.
Los compuestos de poliisocianato que se pueden
utilizar comprenden, por ejemplo, diisocianatos aromáticos tales
como diisocianato de xilileno, diisocianato de tolilenoo,
isocianato de 4,4'-difenilmetano; diisocianatos
alifáticos tales como diisocianato de hexametileno, diisocianato de
trimetilhexametileno; diisocianatos alicíclicos tales como
isocianato de isoforona; polímeros de dichos diisocianatos, y
aductos de dichos diisocianatos con polialcoholes. Éstos pueden ser
bloqueados con un agente bloqueante (por ejemplo, fenol, lactam,
alcohol, mercaptan, imina, amina, imidazola o bloqueantes oxima) y
se pueden utilizar poliisocianatos bloqueados. Como catalizador de
disociación para dichos poliisocianatos bloqueados, se pueden
utilizar cualquiera de octoato de estaño, dilaurato de estaño
dibutilo o 2-etilhexoato de plomo.
La resina amina a utilizar como agente
endurecedor incluye, por ejemplo, condensados de formaldehida o
paraformaldehida, como alquil-ésterificado con un alcohol inferior,
con úrea, diciandiamida o aminotriacina. Se utilizan metilolurea
metoxilatada concreta, metildiciandiamida metoxilatada,
metilmelamina metoxilatada, metilolbenzoguanamina metoxilatada,
metilolmelamina butoxilatado y metilolbenzoguanamina butoxilatado.
Como catalizador endurecedor se puede utilizar cualquiera de los
ácidos tales como ácido clorhídrico, fosfatos monoalquilos, ácido
p-toluenosulfónico; o sales de dichos ácidos con
aminas terciarias o secundarias.
Dependiendo de su objeto y uso, la composición de
capa de imprimación puede contener varios aditivos tales como
pigmentos preventivos de la oxidación. La adición de pigmentos
preventivos de la oxidación a la composición es eficaz para mejorar
la resistencia a la corrosión de todas las películas de
revestimiento, incluyendo la película de capa de imprimación.
Como pigmento preventivo de la oxidación para
estar en la película de capa de imprimación, es utilizable el polvo
de cromato poco soluble, tal como cromato de estroncio, cromato de
cinc, o cromato bórico. Debido a su capacidad para asegurar una
resistencia prolongada a la corrosión, el mejor es el cromato de
estroncio.
Cuando se añade cromato de estroncio a la
película de capa de imprimación, es preferible que su contenido sea
de 0,06 a 0,26 g/m^{2} de la película de 1 \mum de espesor. Si
el contenido de cromato de estroncio de la película es inferior a
0,06 g/m^{2} de la película de 1 \mum de espesor, el pigmento
resultará ineficaz para mejorar la resistencia a la corrosión de la
película. No obstante, si es mayor que 0,26 g/m^{2} de la
película de 1 \mum de espesor, la manejabilidad de la lámina de
acero revestida con la película se reduce.
El espesor de la película de capa de imprimación
es de preferencia de 2 a 12 \mum. Si su espesor es inferior a 2
\mum, la película de capa de imprimación que tenga las
propiedades físicas específicas antes mencionadas será ineficaz
para mejorar la manejabilidad de la lámina de acero revestida con
ésta, y la película que contenga cromato de estroncio será ineficaz
para mejorar la resistencia a la corrosión de la lámina de acero
revestida con ésta. De cualquier modo, si el espesor de la película
de capa de imprimación tiene un espesor superior a 12 \mum, tanto
la manejabilidad y la dureza de la película de la lámina de acero
revestida con ésta se reducirán.
La película de capa final de la composición de la
invención se forma por encima de la película de la capa de
imprimación.
La composición de la capa final de la invención
puede contener una cantidad adecuada de cera con el fin de mejorar
la resistencia a los arañazos de la película formada a partir de la
composición. La cera puede ser cualquier cera natural o
sintética.
La cera natural comprende, por ejemplo, cera
carnauba, cera de parafina y cera microcristalina. Pueden
utilizarse productos disponibles en el comercio, incluyendo por
ejemplo, Slipaid SL-506 (fabricada por San Nopco Co.
Ltd.), Slipaid SL-523 (fabricada por San Nopco Co.
Ltd.), Lioflat W-7467 (fabricada por Toyo Ink
Manufacturing Co,. Ltd.) e Hidisper-6413 (fabricada
por Gifu Shellac Co. Ltd.).
Como cera sintética, por ejemplo, se puede
utilizar cera de polietileno. Pueden utilizarse productos
disponibles en el comercio, incluyendo, por ejemplo, Disparon
510-10X (fabricado por Kusunoki Chemical Co. Ltd.)
y Aditivo de Pintura 371FP (fabricado por Matsushita Industry Co.
Ltd.). Como cera sintética se puede utilizar igualmente una cera
mixta. Como cera mixta preferida se encuentra una mezcla de cera de
polietileno y politetrafluoroetileno (resina de grano fino).
Productos disponibles en el comercio como ceras mixtas citadas, se
incluyen, por ejemplo, Hidisper-4252 (fabricado por
Gifu Shellac Co., Ltd.) y Shamrock S600 (Fabricado por Shamrock Co.
Ltd.).
Se utilizan estas ceras solas o una mezcla de dos
o más de ellas, y se lubrica la película de revestimiento.
El contenido de cera de la composición de
revestimiento puede ser de 0,3 a 30 partes del peso, de preferencia
de 0,3 a 20 partes del peso, de preferencia de 0,5 a 10 partes del
peso, con relación a 100 partes del peso de la composición
(excluido el peso de la cera). Si el contenido de cera es inferior
a 0,3 de partes del peso, será ineficaz para mejorar la lubricidad
de la película de revestimiento. Por otra parte, si el contenido de
cera es superior a 30 partes del peso, mucha cera se precipitará en
la composición de revestimiento mientras se almacena dicha
composición a temperaturas bajas, y los agregados de precipitado de
cera resultante formará arrugas y huecos en la superficie de la
película de revestimiento. Estos defectos de superficie dañan
seriamente las láminas de acero con capa prelimi-
nar.
nar.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la
cantidad de cera que haya en la composición de revestimiento es
importante desde el punto de vista de conseguir que la película de
revestimiento será lubricante. Por otra parte, desde el punto de
vista de evitar que la película de revestimiento se empañe, el
punto de fusión de la cera en la composición de revestimiento es
crítico. Para evitar que se empañen las películas, es deseable que
la cera tenga un punto de fusión no inferior a 100ºC, la superficie
de la película de revestimiento formada se empeñará proporcionando
un mal aspecto a la película. Además, la película de revestimiento
que contenga cera que tenga un punto de fusión inferior a 100ºC se
arañará fácilmente.
Aparte de la cera, la composición de capa
superior puede contener varios aditivos, dependiendo de su objeto y
uso.
El espesor de la película de capa superior es de
preferencia de 10 a 35 \mum. Si su espesor es inferior a 10
\mum, las propiedades generales de la película serán deficientes.
Por otro lado, si su espesor es mayor que 35 \mum, la dureza de
la película será baja.
En la práctica, el uso de las composiciones de
revestimiento para formar la película de capa de imprimación y la
capa final que se pretenden se disuelven con disolventes orgánicos.
El disolvente orgánico a utilizar incluye, por ejemplo,
metiletilacetona, metilisobutilacetona, ciclohexanona, Solvesso 100
(fabricado por Exxon Chemical), Solvesso 150 (fabricado por Exxon
Chemical), Solvesso 200 (fabricado por Exxon Chemical), tolueno,
xileno, metilcelosolve, butilcelosolve, acetato de celosolve,
acetato de butilcelosolve, carbitol, etilcarbitol, butilcarbitol,
acetato de etilo, acetato de butilo, éter de petróleo y nafta de
petróleo.
Para preparar las composiciones de revestimiento,
se pueden mezclar los compuestos constitutivos utilizando máquinas
dispersoras y amasadoras, tales como molinos de arena, molinos de
bolas, mezcladores, etc.
El método de aplicación de las composiciones de
revestimiento (para formar capa de imprimación y capa final) en las
bases de lámina de acero para producir las láminas de acero con
capa preliminar de la invención no está específicamente definido.
No obstante, se utiliza de preferencia un método de revestimiento
con rodillo de revestimiento y un sistema de revestimiento de
cortina líquida. Después de realizar el revestimiento, se cuecen la
película de capa de imprimación y la capa final mediante varios
medios calefactores, por ejemplo, calefacción por aire caliente,
calefacción por infrarrojo o calefacción por inducción, para de
esto modo realizar la ligadura transversal de la resina para
proporcionar películas endurecidas. La cocción para endurecer la
película de capa de imprimación se puede realizar de modo que la
lámina a revestir se caliente a una temperatura entre 180 y 260ºC
durante un tiempo de 30 segundos a 1 minuto. La cocción para
endurecer la película de capa final se puede realizar de modo que
la lámina a revestir se caliente a una temperatura entre 180 y
260ºC durante un tiempo de 30 segundos a 3 minutos.
Si se desea, la película de capa final formada de
este modo puede además ser revestida de una película de
revestimiento adicional (por ejemplo, una película de revestimiento
transparente). Para ello, por ejemplo, es aplicable un sistema de
tres capas, y tres cocciones.
Los compuestos (I-1) a
(I-8) y los polioles (1) a (4) utilizados en este
Ejemplo fueron preparados según los métodos mencionados a
continuación.
* Compuesto
(I-1)
1,0 mol de éter de dimetilo de ácido
naftaleno-2,6-dicarboxílico (a
continuación denominado 2,6-NDCM) y 2,1 moles de
etilenglicol fueron depositados en una reactor instalado con un
calefactor, un agitador, una columna de rectificación y un
termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A continuación, se
añadió un catalizador, acetato de manganeso a ello en una cantidad
de 0,03 moles % con relación a 2,6-NDCM. Se calentó
gradualmente hasta 230ºC y 0,03 mol % con relación a
2,6-NDCM, se añadió fosfato de trimetilo a esto
después que se destilara una cantidad teórica, 64 g (2,0 moles) de
metanol. A continuación, se terminó la reacción. De este modo, se
obtuvo el compuesto (I-1). Esta viscosidad reducida
fue de 0,05 d/g. Como resultado de la observación con un
microscopio polarizante, el compuesto presentaba una anisotropía a
temperaturas que se situaban entre 130 y 190ºC durante el
calentamiento y a temperaturas que se situaban entre los 140ºC y la
temperatura ambiente durante el enfriamiento rápido. Para
determinar las gamas de temperatura, una fina muestra del compuesto
fue emparedado entre dos láminas de cristal y se colocaron en un
microscopio polarizante que tenía una función de control de
temperatura y se observó la muestra a una luz polarizada mientras
se calentaba o se realizaba el enfriamiento rápido. La gama de
temperaturas dentro de la cual el campo visual de la muestra se
mantuvo claro fue referido como la gama de temperatura que exhibía
anisotropía del compuesto.
* Compuesto
(I-2)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,02 moles de
1,4-butanediol en un reactor instalado con un
calefactor, un agitador, una columna de rectificación y un
termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A continuación, se
añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,06 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 240ºC y se
terminó la reacción después de destilar una cantidad teórica de 32
g (1,0 mol) de metanol. De este modo se obtuvo un compuesto
(I-2). Esta viscosidad reducida fue de 0,04 dl/g.
Como resultado de la observación con un microscopio polarizante,
según el mismo método anterior, el compuesto presentó una
anisotropía a temperaturas que se situaban entre 90 y 180ºC durante
el calentamiento y a temperaturas que se situaban entre 160ºC y
temperatura ambiente durante el enfriamiento rápido.
* Compuesto
(I-3)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,02 moles de
1,4-ciclohexano-dimetanol (del cual
el contenido trans-form. era del 70% del peso) en
un reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,06 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 270ºC y se
terminó la reacción después de destilar una cantidad teórica de 32
g (1,0 mol) de metanol. De este modo se obtuvo un compuesto
(I-3). Esta viscosidad reducida fue de 0,05 dl/g.
Como resultado de la observación con un microscopio polarizante,
según el mismo método anterior, el compuesto presentó una
anisotropía a temperaturas que se situaron entre 140 y 280ºC
durante el calentamiento y a temperaturas que se situaron entre
240ºC y temperatura ambiente durante el enfriamiento rápido.
* Compuesto
(I-4)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,05 moles de neopentilglicol en un
reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador, acetato cálcico a ello en
una cantidad de 0,03 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 240ºC y se
añadió 0,03 mol%, con relación de 2,6-NDCM, de
fosfato de trimetilo se destiló una cantidad teórica de 32 g (1,0
mol) de metanol. Entonces, terminó la reacción. De este modo se
obtuvo un compuesto (I-4). Esta viscosidad reducida
fue de 0,04 dl/g. Como resultado de la observación con un
microscopio polarizante, según el mismo método anterior, el
compuesto presentó una anisotropía a temperaturas que se situaron
entre 100 y 180ºC durante el calentamiento y a temperaturas que se
situaron entre 190ºC y temperatura ambiente durante el enfriamiento
rápido.
* Compuesto
(I-5)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,05 moles de dietilenglicol en un
reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,10 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 240ºC y se
terminó la reacción después de destilarse una cantidad teórica de
32 g (1,0 mol) de metanol. De este modo se obtuvo un compuesto
(I-5). Esta viscosidad reducida fue de 0,05
dl/g.
* Compuesto
(I-6)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,02 moles de polietilenglicol que
tenían un peso molecular medio de 200 (PEG Nº 200) en un reactor
instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,06 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 270ºC y se
destiló a continuación 95% del peso de una cantidad teórica de 30 g
de metanol a las 3 horas de añadir el catalizador. De este modo se
obtuvo un compuesto (I-6). Esta viscosidad reducida
fue de 0,08 dl/g.
* Compuesto
(I-7)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,02 moles de polietilenglicol que
tenían un peso molecular medio de 600 (PEG Nº 600) en un reactor
instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,06 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 270ºC y se
destiló a continuación 92% del peso de una cantidad teórica de 29 g
de metanol a las 4 horas de añadir el catalizador. De este modo se
obtuvo un compuesto (I-7). Esta viscosidad reducida
fue de 0,07 dl/g.
\newpage
* Compuesto
(I-8)
Se depositaron 0,5 moles de
2,6-NDCM y 1,02 moles de polietilenglicol que
tenían un peso molecular medio de 650 (PEG Nº 650) en un reactor
instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se fundieron en caliente a 200ºC. A
continuación, se añadió un catalizador,
tetra-n-butóxido de titanio a ello
en una cantidad de 0,06 moles % con relación a
2,6-NDCM. Se calentó gradualmente hasta 270ºC y
destilándose a continuación 93% del peso de una cantidad teórica de
30 g de metanol a las 4 horas de añadir el catalizador. De este
modo se obtuvo un compuesto (I-8). Esta viscosidad
reducida fue de 0,07 dl/g.
* Poliol
(1)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 2000.
* Poliol
(2)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 3000.
* Poliol
(3)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 5000.
* Poliol
(4)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 3000.
Se representan a continuación las fórmulas
químicas estructurales de los mencionados
compuestos(I-1) a (I-8).
Compuesto
(I-1):
Compuesto
(I-2):
Compuesto
(I-3):
Compuesto
(I-4):
Compuesto
(I-5):
Compuesto
(I-6):
Compuesto
(I-7):
Compuesto
(I-8):
Se utilizó como agente componente endurecedor
cualquiera de los siguientes:
* Prepolímero HDI (compuesto de poliisocianato
bloqueado perteneciente al grupo (b) definido aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
7% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
75% del peso.
* Isocianurato HDI (compuesto de poliisocianato
bloqueado perteneciente al grupo (b) definido aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
11% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
75% del peso.
* Prepolímero de MDI hidrogenado (compuesto de
poliisocianato bloqueado perteneciente al grupo (b) definido
aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
9% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
75% del peso.
* Prepolímero TDI (compuesto de poliisocianato
bloqueado perteneciente al grupo (a) definido aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
4% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
50% del peso.
* Isocianurato de IPDI (compuesto de
poliisocianato bloqueado perteneciente al grupo (a) definido
aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
8% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
65% del peso.
* Aducto MDI (compuesto de poliisocianato
bloqueado perteneciente al grupo (a) definido aquí):
Tiene un contenido de NCO de aproximadamente el
7% del peso y un contenido de resina sólido de aproximadamente el
70% del peso.
Utilizando cualquiera de las composiciones
(I-1) a (I-8), cualquiera de los
polioles (1) a (4) y cualquiera de los agentes endurecedores
indicados más arriba, se prepararon varias composiciones de
revestimiento. Se aplicó cada composición de revestimiento en
láminas de acero para producir láminas de acero con capa
preliminar, muestras de la invención y muestras comparativas
señaladas a continuación y se midieron las propiedades de la
película de revestimiento de cada muestra. Los datos están
reseñados en las Tablas de 1 a 15 junto con las formulaciones de
las composiciones de revestimiento.
* Muestra 1 de la
invención
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (I-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(I-1) con un triturador para formar un polvo de 250
\mum ó menos. A la dispersión resultante del compuesto
(I-1) de ciclohexanona, se añadieron 56,1 partes de
poliol (1), 20,5 partes de un agente endurecedor de prepolímero MDI
hidrogenado (éste es un compuesto de poliisocianato bloqueado en el
grupo (b) definido aquí), 20,5 partes de un agente endurecedor de
isocianurato de IPDI (éste es un compuesto de poliisocianato del
grupo (a) definido aquí), 100 partes de óxido de titanio tipo
rutilo, 10,0 partes de una solución al 10% de dilaurato de estaño
dibutilo (a continuación denominado DBTDL), en ciclohexanona y 4,8
partes de una solución al 50% de Acronal 4F (fabricada por BASF Co,
Ltd.) en ciclohexanona. Se dispersaron utilizando un molino de
arena que contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de
diámetro en el mismo durante unos 30 minutos. A continuación se
añadió ciclohexanona a la dispersión resultante para hacer que
tuviera un contenido no volátil del 60%. De este modo se preparó
una composición de revestimiento. Utilizando un revestidor de
barra, se aplicó en una lámina de acero galvanizada por inmersión
al calor (espesor: 0,5 mm, 0,4 mm) que había sido tratada por
tratamiento de cromato y con una capa de imprimación de poliéster
(espesor de la película: aproximadamente 5 \mum) a un espesor de
película seca de 15 a 18 \mum y a continuación se coció en un
horno de secado por aire caliente a 230 \pm 5ºC durante 60
segundos. De este modo se obtuvo una lámina de acero con capa
preliminar.
* Muestras 2 a 4 de la
invención
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores de los de la Muestra
1 pero variando la cantidad del compuesto (I-1)
añadido, se prepararon diferentes composiciones de revestimiento
tal como representa la Tabla 1. La cantidad de compuesto
(I-1) era del 5,0% del peso, el 0,7% del peso y del
12,0% del peso del contenido de resina sólida, en la Muestra 2,
Muestra 3, y Muestra 4, respectivamente. Se aplicaron separadamente
estas composiciones de revestimiento en diferentes láminas de acero
y a continuación se cocieron con el mismo método que para la
Muestra 1, para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras 5 a 10 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó una
mezcla de cualquiera de los compuestos de poliisocianato bloqueado
del grupo (a), prepolímero TDI, isocianurato IPDI y aducto MDI y
uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato bloqueado del
grupo (b), prepolímero HDI, isocianurato HDI y prepolímero MDI
hidrogenado como agentes endurecedores, según la Tabla 1. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento en
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron según el
mismo método que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero
con capa preliminar.
* Muestras 11 a 18 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó
cualquiera de los compuestos de poliéster (I-2) a
(I-8) y que se utilizó un agente endurecedor
compuesto de uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (a), prepolímero TDI, isocianurato IPDI y
aducto MDI y uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (b), prepolimero HDI, isocianurato HDI y
prepolímero MDI hidrogenado, según las Tablas 3 y 4. Se aplicaron
separadamente las composiciones de revestimiento en diferentes
láminas de acero y a continuación se cocieron, según el mismo
método que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero con
capa preliminar.
* Muestra comparativa
1
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (I-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(I-1) con un triturador para formar un polvo de 250
\mum ó menos. A la dispersión resultante del compuesto
(I-1) de ciclohexanona, se añadieron 55,4 partes de
poliol (1), 41,6 partes de un agente endurecedor de prepolímero MDI
hidrogenado, 100 partes de óxido de titanio tipo rutilo, 10,0
partes de una solución al 10% de DBTDL, en ciclohexanona y 4,8
partes de una solución al 50% de Acronal 4F en ciclohexanona. Se
dispersaron utilizando un molino de arena que contenía perlas de
cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro en el mismo durante
unos 30 minutos. A continuación se añadió ciclohexanona a la
dispersión resultante para hacer que tuviera un contenido no
volátil del 60%. De este modo se preparó una composición de
revestimiento. Utilizando un revestidor de barra, se aplicó en una
lámina de acero galvanizada por inmersión al calor (espesor: 0,5
mm, 0,4 mm) que había sido tratada por tratamiento de cromato y con
una capa de imprimación de poliéster (espesor de la película:
aproximadamente 5 \mum) a un espesor de película seca de 15 a 18
\mum y a continuación se coció en un horno de secado por aire
caliente a 230 \pm 5ºC durante 60 segundos. De este modo se
obtuvo una lámina de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
2
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra comparativa 1, pero utilizando
isocianurato de IPDI solo como agente endurecedor, se preparó una
composición de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, como se representa en la Tabla 6. Se aplicó
en una lámina de acero y a continuación se coció, según el mismo
método que para la Muestra comparativa 1, para obtener una lámina
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 3 y
4
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 2 de la invención, pero utilizando
prepolímero MDI hidrogenado o isocianurato de IPDI solo como
agente endurecedor, se preparó una composición de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se
representa en la Tabla 6. Estas composiciones de revestimiento
fueron aplicadas separadamente en unas láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 5 y
6
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 4 de la invención, pero utilizando
prepolímero MDI hifdrogenado o isocianurato de IPDI sólo como
agente endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento
con el mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se
representa en la Tabla 6. Se aplicaron estas composiciones
separadamente en diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 7 a
10
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra comparativa 1, excepto que se
utilizaron poliol (1) y compuesto de poliéster (I-1)
y uno cualquiera de los siguientes compuestos de poliisocianato
bloqueado de prepolímero HDI, isocianurato HDI, prepolímero TDI y
aducto MDI sólo, como agente endurecedor, tal como se representa en
la Tabla 6. Se aplicaron estas composiciones separadamente en
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener láminas
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 11 y
12
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 11 de la invención, pero
utilizando prepolímero MDI hidrogenado o TDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, tal como se
representa en la Tabla 8. Se aplicaron estas composiciones de
revestimiento separadamente en diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 13 y
14
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 12 de la invención, pero
utilizando prepolímero HDI o aducto MDI solo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 8. Se aplicaron estas composiciones separadamente en
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener láminas
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 15 y
16
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 15 de la invención, pero
utilizando prepolímero MDI hidrogenado o isocianurato IPDI solo
como agente endurecedor, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, como se representa en la Tabla 9. Se aplicaron estas
composiciones separadamente en diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, con el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 17 y
18
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 17 de la invención, pero
utilizando isocianurato HDI o isocianurato IPDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 9. Se aplicaron estas composiciones separadamente sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener láminas
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 19 y
20
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
1 de la invención, pero variando la cantidad de compuesto
(I-1) añadida, se prepararon las composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 11. La cantidad de compuesto
(I-1) fue del 0,3% del peso y del 18,0% del peso de
contenido de resina sólida, en las muestras 19 y 20,
respectivamente. Se aplicaron separadamente estas composiciones de
revestimiento sobre diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener las láminas de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
21
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
14 de la invención, pero variando la cantidad de compuesto
(I-4) añadida, se preparó una composición de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 11. La cantidad de compuesto
(I-4) fue del 0,5% del peso de contenido de resina
sólida. Se aplicó en una lámina de acero y a continuación se coció,
con el mismo método que para la Muestra comparativa 1, para
obtener las láminas de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
22
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
16 de la invención, pero variando la cantidad de compuesto
(I-6) añadido, se preparó una composición de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 11. La cantidad de compuesto
(I-6) fue del 18,0% del peso del contenido de resina
sólida. Se aplicó en una lámina de acero y a continuación se coció,
según el mismo método que para la Muestra Comparativa 1, para
obtener las láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 23 y
24
Utilizando el mismo compuesto y el mismo poliol
que para la Muestra 2 de la invención, pero cambiando la
combinación de agentes endurecedores, se prepararon composiciones
de revestimiento con el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, según la Tabla 12. Con relación a la combinación de
agentes endurecedores utilizada, se utilizaron isocianurato HDI y
prepolímero MDI hidrogenado combinados en la Muestra comparativa
23, mientras que se encontraban el isocianurato IPDI y aducto MDI
en la Muestra comparativa 24. Se aplicaron separadamente estas
composiciones de revestimiento en diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 25 y
26
Utilizando el mismo compuesto y el mismo poliol
que para la Muestra 14 de la invención, pero cambiando la
combinación de agentes endurecedores, se prepararon composiciones
con el mismo método que para la Muestra comparativa, según la Tabla
12. Con relación a la combinación de Agentes endurecedores
utilizada, se utilizaron prepolímero HDI y prepolimero MDI
hidrogenado combinados en la Muestra comparativa 25, mientras que
se encontraban el prepolímero TDI y el isocianurato IPDI en la
Muestra Comparativa 26. Se aplicaron separadamente estas
composiciones de revestimiento en diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según e mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 27 y
28
Utilizando el mismo compuesto y la misma
combinación de agentes endurecedores que para la Muestra 2 de la
invención, pero variando la proporción de prepolimero MDI
hidrogenado a isocianurato IPDI en la combinación de agentes
endurecedores utilizados, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 14. La relación de (A)/(B) en la combinación de
agentes endurecedores utilizados fue de 20/80 en la Muestra
comparativa 27 y fue de 80/20 en la Muestra comparativa 28. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento en
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 29 y
30
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
6 de la invención, pero variando la relación molar (NCO)/(OH) de
los grupos de isocianato en los agentes endurecedores combinados,
(NCO), por los grupos hidróxilo en el compuesto
(I-1) y poliol (1), (OH), se prepararon
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 14. La relación molar de
(NCO)/(OH) fue 0,7 en la Muestra comparativa 29 y 1.3 en la Muestra
comparativa 30. Se aplicaron separadamente estas composiciones de
revestimiento en diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener láminas de acero con capa preliminar.
Cada muestra cocida fue comprobada visualmente
para observar si las condiciones de su superficie eran buenas o
no.
Según JIS K5400, Sección 7.6, se midió la
reflexión especular (%) de cada muestra a 60º. Basado en los datos,
las muestras fueron evaluadas y clasificadas como sigue:
- (\circ)
- brillo de 80 ó más
- \medcirc
- brillo de 70 a menos de 80
- \Delta
- brillo de 60 a menos de 70
- X
- brillo inferior a 60
Utilizando lápices "Uni" de Mitshubishi, se
midió la dureza de lápiz de cada muestra según JIS K5400, Sección
8.4.2. Se representa la dureza crítica del lápiz con el cual no se
araña la muestra. H+ indica la gama entre H y 2H, y F+ indica la
gama entre F y H.
Se dobló previamente una muestra de lámina de
acero con capa preliminar en una habitación a 20ºC, utilizando un
dispositivo de doblado tal como estipula JIS G3312, Sección 12.2.2
(esto corresponde a la medición de la resistencia al doblado). A
continuación, un número plural, n, de las mismas placas de prueba
fue insertado en el interior de la muestra doblada de este modo,
que se había doblado adicionalmente utilizando una prensa. Se
observó la porción de doblado de la muestra con un cristal de
aumento x30. Se contó el número mínimo, n, de las placas de prueba
insertadas en el interior de la muestra doblada sin hacer que la
película de la muestra doblada se resquebrajase. De este modo el
número mínimo contado con "T" figuran como 1T, 2T, 3T en las
siguientes tablas para representar la manejabilidad de la muestra
probada. Se realizó esta prueba de manejabilidad para dos láminas
de acero que tenían un espesor de 0,5 mm como sigue:
- Prueba de manejabilidad 1: Se utilizó una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5 mm (que se situaba entre 0,45 y 0,50 mm).
- Prueba de manejabilidad 2: Se utilizó una lámina de acero galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,4 mm (que se situaba entre 0,35 y 0,40 mm).
Utilizando un comprobador de impacto DuPont, se
determinó la resistencia al impacto de cada muestra según JIS
K5400, Sección 8.3.2. Se dejó caer una bola que pesaba 1,0 ó 1,5 kg
sobre la película de cada muestra, desde una altura variable,
siendo la mayor altura de 50 cm. A continuación, se observó la
superficie de la película con un cristal de aumento x30. Se obtuvo
la mayor altura desde la cual se dejó caer la bola sin que se
arañara la superficie de la película sometida a prueba y se
multiplicó por el peso de la bola. Los datos así obtenidos indican
la resistencia al impacto de cada muestra.
Se frotó la superficie de la película de cada
muestra con gasa impregnada con metiletilacetona (MEK), con una
carga de 1,0 kg. Una operación de fricción en vaivén se denomina un
ciclo. Se contó el número de ciclos aplicados a cada muestra sin
conseguir que quedase expuesta la capa de imprimación. Se limitó el
número mayor de ciclos a 100.
De conformidad con JIS K5400, Sección 8.10, se
pintó la superficie de la película de cada muestra con tinta de
rápido secado roja y negra, utilizando un lápiz marcador, en una
habitación a 20ºC. Al cabo de 24 horas, se limpió cada muestra con
un algodón absorbente impregnado con una solución de bencina de
petróleo/etanol (50/50) para eliminar la tinta. Se midió la
\DeltaE (= media geométrica de (valores L,a,b después de la
prueba)-(valores L, a, b antes de la prueba) de cada muestra
utilizando un espectrómetro de conformidad con JIS Z8722, Sección
4.2, sobre cuya base se evaluó la resistencia de cada muestra a la
mancha y se clasificó como sigue:
- (\circ):
- \DeltaE es de 0 a menos de 5
- \medcirc:
- \DeltaE es de 5 a menos de 15
- \DeltaE:
- es de 15 a menos de 25
- X:
- es de 25 ó más.
De las Tablas 1 a 15, es sabido que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención, cuyo
espesor del substrato de lámina de acero era de 0,5 mm ó 0,4 mm,
tenían gran dureza, buena manejabilidad y buena resistencia a las
manchas, y su brillo y resistencia al disolvente eran buenos.
Por el contrario, muchos de las muestras
comparativas de 1 a 18, en las que se utilizó el compuesto de
poliisocianato bloqueado solo en cualquiera de los grupos (a) y (b)
definidos aquí, tenían una resistencia reducida a las manchas,
aunque tenían una dureza y manejabilidad equilibradas en cierto
nivel debido al efecto del compuesto de poliéster anisotrópico,
cuando el sustrato de la lámina de acero tenía un espesor de 0,5
mm. Algunas de las muestras comparativas, aunque tenían una buena
resistencia a las manchas, tenían una manejabilidad deficiente y
una resistencia al impacto reducida cuando el sustrato de la
lámina de acero tenía un espesor de 0,4 mm.
De las muestras comparativas de 19 a 22, en las
cuales la cantidad de compuesto de poliéster sobrepasaba la gama
definida en la invención, aquellas en las cuales la cantidad del
compuesto de poliéster era mayor que la gama definida tampoco eran
buenas ya que la película de revestimiento no era lisa, dando como
resultado que su brillo se atenuaba y se reducía físicamente su
resistencia a las manchas.
En las muestras comparativas 23 a 26, el agente
endurecedor utilizado comprendía dos compuestos de poliisocianato
bloqueado diferentes seleccionados de uno y mismo grupo (a) o
(b).
Todas estas muestras comparativas no tenían un
buen equilibrio de dureza, manejabilidad y resistencia a las
manchas y al menos una de dichas propiedades de dichas muestras
comparativas era deficiente.
En las muestras comparativas 27 y 28, el agente
endurecedor utilizado comprendía dos compuestos de poliisocianato
bloqueado diferentes seleccionado uno del grupo (a) mientras que el
otro del grupo (b), pero en éste, la relación del compuesto de
poliisocianato bloqueado sobrepasa la gama preferida. Ambas
muestras comparativas carecían de un buen equilibrio de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas equilibradas y al menos
una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
Las muestras comparativas 29 y 30 sobrepasaban la
gama preferida para la relación molar, (NO)/OH) de los grupos de
isocianato en el agente endurecedor, (NCO), respecto a los grupos
hidróxilos en el compuesto de poliéster I) y el poliol II), (OH).
Ambas muestras comparativas no tenían un buen equilibrio de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas equilibradas y al menos
una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
Un sustrato de lámina de acero galvanizada por
inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5 mm (la cantidad
de recubrimiento de zinc de este sustrato tenía 30g/m^{2}/ de
superficie) fue desengrasado y procesado con una solución de
cromato de tipo no enjuagado (Surfcoat NCR300, fabricada por Nippon
Paint Co. Ltd.). La superficie procesada de este modo de este
sustrato fue revestida con cualquiera de las composiciones de capa
de imprimación representadas en las Tablas 18 y 19 para formar une
película de capa de imprimación y, a continuación con la
composición para capa final representada en la Tabla 20 para formar
una película de capa final. De este modo, se produjeron varias
muestras de lámina de acero con capa preliminar. Se representan las
propiedades de dichas muestras en las Tablas 21 y 22 junto con las
condiciones para producirlos.
Se prepararon las composiciones de capa de
imprimación A-1 a A-4 y
B-1 a B-4, representadas en las
Tablas 18 y 19, y la composición de capa final C-1,
representada en la Tabla 20 según los métodos mencionados a
continuación:
Se depositaron tereftalato de dimetilo,
isoftalato de dimetilo, ácido adípico, etilenglicol,
neopentilglicol, 1,6-hexano-diol y
acetato de manganeso en un reactor instalado con un calefactor, un
agitador, una columna de rectificación, un dispositivo reductor de
presión y un termómetro, según la Tabla 16 y se calentaron
gradualmente en una atmósfera de nitrógeno hasta una temperatura que
se situaba entre 160 y 220ºC durante unas 4 horas para realizar la
interésterificación, mientras se retiraba el etanol por
destilación. A continuación, se sometió a policondensación bajo una
presión reducida de 0,5 a 5,0 mmHg a 260ºC durante unas 2 horas. De
este modo se obtuvieron resinas de poliéster a-1 a
a-4 según la Tabla 16. Se disolvió cada una de las
resinas de poliéster obtenida de este modo en un disolvente mixto
de ciclohexanona/Solvesso 150 (50/50, del peso) para preparar una
solución de resina que tenía un contenido no volátil del 40%. Se
controló el peso molecular de cada resina de poliéster que se
producía variando el tiempo de policondensación. Se midió el peso
molecular medio de cada resina en términos de poliestireno a través
de cromatografía de permeación de gel.
Se depositaron tereftalato de dimetilo,
isoftalato de dimetilo, etilenglicol, óxido de etileno de bisfenol
A (2 moles), aducto, y acetato de manganeso en un reactor
instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación, un dispositivo reductor de presión y un termómetro,
según la Tabla 17 y se calentaron gradualmente en una atmósfera de
nitrógeno hasta una temperatura que se situaba entre 160 y 220ºC
durante unas 4 horas para realizar la interésterificación, mientras
se retiraba el etanol por destilación. A continuación, se sometió a
policondensación bajo una presión reducida de 0,5 a 5,0 mmHg a
260ºC durante unas 2 horas. De este modo se obtuvieron resinas de
poliéster con bisfenol A añadido b-1 a
b-4 según la Tabla 17. Se disolvió cada una de las
resinas de poliéster con bisfenol A añadido obtenida de este modo
en un disolvente mixto de ciclohexanona/Solvesso 150 (50/50, del
peso) para preparar una solución de resina que tenía un contenido
no volátil del 40%. Se controló el peso molecular de cada resina de
poliéster con bisfenol A añadido que se producía variando el tiempo
de policondensación. Se midió el peso molecular medio de cada
resina en términos de poliestireno a través de cromatografía de
permeación de gel.
Utilizando resinas de poliéster,
a-1 a a-4 y resinas de poliéster
con bisfenol A añadido, b-1 a b-4,
preparadas en (1-1) y (1-2) fueron
producidas composiciones de revestimiento, A-1 a
A-4 y B-1 a B-4,
según las Tablas 18 y 19. A estas composiciones se añadió un
pigmento, cromato de estroncio, y se trituró utilizando un molino
de arena, hasta un tamaño de grano del pigmento añadido de 5 \mum
ó inferior. En las Tablas 18 y 19, se representa el contenido de
cromato de estroncio de la película seca por \mu de película.
Para medir la resistencia a la tracción y la
resistencia a la rotura de la película de capa de revestimiento a
formar a partir de la composición de capa de imprimación, se formó
cada composición de capa de imprimación como película libre
(porción de película de prueba) teniendo un ancho de 5 mm y un
espesor de 8 \pm 1 \mum. Las porciones de película de prueba
fueron sometidas a prueba con un aparato de pruebas de tensión
Orientec's Tensilon a una velocidad de tensión de 10 mm/min.
Al compuesto de poliéster (I-1)
utilizado en el Ejemplo 1, se añadió la resina de poliéster, el
agente endurecedor, el pigmento, el catalizador de endurecimiento y
el aditivo, según la Tabla 20. A continuación, se trituró durante
unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que contenía perlas
de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro. A continuación, se
añadió ciclohexanona a la dispersión resultante para hacer que
tuviera un contenido no volátil del 60%. De este modo, se preparó
una composición de revestimiento, C-1.
Se mencionan a continuación las condiciones de
prueba y de evaluación para las características de las muestras.
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Utilizando un molde de doblado en forma de V tal
como se ilustra en la Fig. 1, se dobló previamente cada muestra de
lámina de acero con capa preliminar en forma de V a un ritmo de
doblado de 10 mm/min., en una habitación a 20ºC. La muestra doblada
de este modo fue sometida a continuación a una prueba de doblado
por contacto de 180 grados (OT) y a una prueba de doblado 1T. Se
observó la superficie de la película en la porción doblada de la
muestra con un cristal de aumento x30 para observar si se habían
formado pequeños huecos o grietas en la película. Se evaluó cada
muestra y se clasificó como sigue:
- (\circ):
- No se encontraron ni huecos ni grietas
- \medcirc:
- Se encontraron de 1 a 5 pequeños huecos/cm
- \Delta:
- Se encontraron de 6 a 20 pequeños huecos/cm
- X:
- Se encontraron más de 20 pequeños huecos/cm y grietas.
Se formaron 100
cortes-transversales de 10 mm x 10 mm en la
película endurecida de cada muestra a intervalos de 1 mm,
utilizando una cuchilla y se pegó una cinta adhesiva a presión en
la película cortada de este modo y a continuación se contó el
número de cortes-transversales arrancados junto con
la cinta adhesiva. Se evaluó y se clasificó cada muestra como
sigue:
- (\circ):
- No se pela
- \medcirc:
- De 90 a menos de 100 cortes-transversales quedaron sin arrancar
- \Delta:
- De 80 a menos de 90 cortes-transversales quedaron sin arrancar
- X:
- Menos de 80 cortes-transversales quedaron sin arrancar.
De las Tablas 21 y 22, se supo que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar tal como se producen
formando la película de capa de imprimación que tengan las
propiedades físicas definidas específicamente seguido de la
formación de películas de capa final de la invención sobre la
película de capa de imprimación tenían una buena manejabilidad
(ésta se evalúa en términos de la flexibilidad sometida a prueba
aquí) y una gran dureza de la película.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no enjuagado (Surfcoat NRC300, fabricado por Nippon Paint
Co. Ltd.). Se revistió esta superficie del sustrato procesada de
este modo con cualquiera de las composiciones de capa de
imprimación representada en la Tabla 23 para formar una película de
capa de imprimación, y a continuación con la composición de capa
final representada en la Tabla 24 para formar una película de capa
final. De este modo, se produjeron varias muestras de lámina de
acero con capa preliminar. Las propiedades de dichas muestras están
representadas en las Tablas 25 y 26 junto con las condiciones para
producirlas.
Se prepararon las composiciones de capa de
imprimación, P-1 a P-4 representadas
en la Tabla 23 y la composición de capa final C-2
representada en la Tabla 24 según los métodos mencionados a
continuación.
Se mezcló el componente de resina con los
pigmentos, según la Tabla 23, y se trituró utilizando un molino de
arena, hasta que el tamaño de grano del pigmento añadido fuera de 5
\mum o más pequeño. De este modo se prepararon las composiciones
de capa de imprimación, P-1 a
P-4.
Se añadió al compuesto de poliéster
(I-1) utilizado en el Ejemplo 1 a la resina de
poliéster, el agente endurecedor, el pigmento, el catalizador
endurecedor y el aditivo, según la Tabla 24. A continuación, se
trituró durante unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que
contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro. A
continuación, se añadió ciclohexanona a la dispersión resultante
para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%. Así se
preparó una composición de revestimiento C-2.
Se indica a continuación las condiciones de
prueba y de evaluación de las características de las muestras.
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Se dobló previamente una muestra de lámina de
acero con capa preliminar a 20ºC con un dispositivo de doblado tal
como se estipula en JIS G3312, Sección 12.2.2 (prueba de doblado).
La muestra doblada de este modo fue sometida a una prueba de doblado
por contacto de 180 grados. Se observó la superficie de la película
en la porción doblada de la muestra con un cristal de aumento 30x
para observar si se habían formado pequeños huecos o grietas en la
película. Se evaluó cada muestra y se clasificó como sigue:
- (\circ):
- No se encontraron ni pequeños huecos ni grietas
- \medcirc:
- Se encontraron de 1 a 5 pequeños huecos/cm
- \Delta:
- Se encontraron de 6 a 20 pequeños huecos/cm
- X:
- Se encontraron más de 20 pequeños huecos/cm y grietas.
Igual que en el Ejemplo 2
Se pegó una cinta adhesiva en ambas superficies
de cada muestra de láminas de acero con capa preliminar, tabular. Se
cortó la muestra desde la superficie no revestida hacia la
superficie revestida en su borde lateral derecho y desde la
superficie revestida hacia la superficie no revestida en su borde
lateral izquierdo. Se sometió a la prueba de rociado con sal (SST)
durante 240 horas. Después de esto, se sometió el borde de corte en
el lado derecho (en el cual se cortó la muestra desde la superficie
no revestida hacia la superficie revestida) de la muestra a la
prueba de arrancamiento de la cinta adhesiva. Se evaluó la
resistencia a la corrosión de la muestra y se clasificó como
sigue:
- (\circ):
- Menos de 3 mm de la película de revestimiento arrancada del borde de corte
- \medcirc:
- De 3 mm a menos de 5 mm de película de revestimiento arrancada desde el borde de corte
- \Delta:
- De 5 mm a menos de 10 mm de la película de revestimiento arrancada del borde de corte
- X:
- La longitud de la película de revestimiento arrancada desde el borde de corte fue de 10 mm ó más.
Por las tablas 25 y 26, se sabe que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención que tenían la
película de capa final formada sobre la capa de imprimación
conteniendo una cantidad adecuada de cromato de estroncio, tienen
una resistencia a la corrosión especialmente buenas.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no enjuagado (el cromato adherido era de 30 mg/m^{2} en
términos de cromo metálico). Se aplicó una imprimación de poliéster
en esta superficie del sustrato procesada de este modo a un espesor
en seco de 5 \mum. A continuación, se coció a una temperatura de
hasta 215ºC como temperatura superior límite de la lámina de acero
durante 60 segundos para formar la película de imprimación de capa
final. A continuación, se preparó una composición de película de
capa final añadiendo cera según muestra la tabla 27 a la
composición de la tabla 20 y se aplicó sobre la película de
recubrimiento de imprimación y después se coció a una temperatura
de hasta 230ºC con una temperatura límite de metal de la lámina de
acero, durante 60 segundos para formar la película de capa final.
De este modo se produjeron varias muestras de lámina de acero con
capa preliminar. Las propiedades de dichas muestras están
representadas en la Tabla 28 junto con las condiciones para
producirlas.
Los métodos para realizar la prueba y evaluar las
características de las muestras de lámina de acero preparadas aquí
se mencionan a continuación.
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Se trabajó cada muestra que tenía un tamaño de 10
cm x 30 cm, utilizando una máquina para la formación de perfiles
por laminación de rodillos (los rodillos están fabricados de acero
cromado). La velocidad de trabajo era de 2 m/min; y la máquina
tenía 8 fases de formación de perfiles laminados. Se observó la
superficie de la película de revestimiento de la muestra de dicho
modo formado y se clasificó como sigue:
- \medcirc:
- Bueno
- \Delta:
- Ligeramente arañado
- X:
- Malo
Utilizando una máquina de tracción de cilindro,
se realizó la tracción de cada muestra que tenía un tamaño de 10
cm x 10 cm bajo condiciones de tracción del tamaño de la muestra =
90 de diámetro exterior, taladro = 42,4 de diámetro exterior x 5 R,
pistón = 40,4 de diámetro exterior x 4 R, presión de agarre = 2,0
toneladas. Se observó la superficie de la película de revestimiento
de la muestra sometida de ese modo a tracción con lo que se evaluó
y clasificó la muestra como sigue:
- \medcirc:
- Bueno
- \Delta:
- Se formaron algunos arañazos
- X:
- No bueno
Utilizando un comprobador de abrasión repetitiva,
cada muestra fue sometida repetidamente a abrasión hasta que su
superficie quedara arañada. Se contó el número de repeticiones
antes de que la superficie de la muestra sometida a prueba fuera
arañada, con lo que se evaluó la muestra.
Por la Tabla 28, se sabe que las muestras de
láminas de acero con capa preliminar de la invención, que tienen la
película de capa final que contiene una cantidad adecuada de cera
y formada sobre la película de capa de revestimiento, tienen
especialmente una excelente resistencia al arañazo especialmente
buena.
Los compuestos (II-1) a
(II-3) y los polioles (1) a (4) utilizados en este
Ejemplo se prepararon según los métodos mencionados a
continuación.
* Compuesto
(II-1)
Se depositaron 200 partes del peso de dimetilo
1,4-ciclohexanodicarboxilato (cuyo contenido
trans-isómero era del 20%, fabricado por Towa
Chemical Industry Co. Ltd.), 130 partes del peso de etilenglicol y
0,53 partes del peso de
tetra-n-butóxido de titanio en un
reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se calentaron gradualmente hasta
240ºC tras lo cual se destilaron 64 partes del peso de metanol
durante unas 5 horas. A continuación se terminó la reacción. De
este modo se obtuvo el compuesto (II-1). Este era
un sólido ceroso blanco a temperatura ambiente, y su peso molecular
tal como se midió a través de espectrografía de masa de
desionización de campo (a continuación denominada
FD-MS) fue 260.
* Compuesto
(II-2)
Se depositaron 200 partes del peso de dimetilo
1,4-ciclohexanodicarboxilato (cuyo contenido
trans-isómero era del 90%, fabricado por Towa
Chemical Industry Co. Ltd.), 130 partes del peso de etilenglicol y
0,53 partes del peso de
tetra-n-butóxido de titanio en un
reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se calentaron gradualmente hasta
240ºC tras lo cual se destilaron 64 partes del peso de metanol
durante unas 5 horas. A continuación se terminó la reacción. De
este modo se obtuvo el compuesto (II-2). Este era
un sólido ceroso blanco a temperatura ambiente, y su peso molecular
tal como se midió a través de FD-MS fue 260.
* Compuesto
(II-3)
Se depositaron 200 partes del peso de dimetilo
1,4-ciclohexanodicarboxilato (cuyo contenido
trans-isómero era del 20%, fabricado por Towa
Chemical Industry Co. Ltd.), 248 partes del peso de
1,6-hexanediol y 0,53 partes del peso de
tetra-n-butóxido de titanio en un
reactor instalado con un calefactor, un agitador, una columna de
rectificación y un termómetro y se calentaron gradualmente hasta
240ºC tras lo cual se destilaron 64 partes del peso de metanol
durante unas 5 horas. A continuación se terminó la reacción. De
este modo se obtuvo el compuesto (II-3). Este era
un sólido ceroso blanco a temperatura ambiente, y su peso molecular
tal como se midió a través de FD-MS fue 372.
* Poliol (1)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 2000.
* Poliol (2)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 3000.
* Poliol (3)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 5000.
* Poliol (4)
Se utilizó una resina acrílica que tenía un peso
molecular medio de aproximadamente 3000.
Las fórmulas estructurales químicas de los
mencionados compuestos (II-1) a
(II-3) están representadas a continuación.
Compuesto
(II-1)
Compuesto
(II-2)
Compuesto
(II-3)
Como agentes endurecedores se utilizaron los
mismos que los del Ejemplo 1.
Se prepararon varias composiciones de
revestimiento utilizando cualquiera de los compuestos
(II-1) a (II-3), cualquiera de los
polioles (1) a (4) y cualquiera de los agentes endurecedores
mencionados más arriba. Se aplicó cada composición de revestimiento
en láminas de acero para producir láminas de acero con capa
preliminar, muestras de la invención y muestras comparativas
mencionadas a continuación, y se midieron las propiedades de la
película de revestimiento de cada muestra. Los datos figuran en las
Tablas 29 a 40 junto con las fórmulas de las composiciones de
revestimiento.
* Muestra 1 de la
invención
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (II-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(II-1) con un triturador para formar un polvo de
250 \mum ó inferior. A la dispersión resultante del compuesto
(II-1) de ciclohexanona, se añadieron 55,3 partes
de poliol (1), 20,9 partes de un agente endurecedor de prepolimero
MDI hidrogenado (éste es un compuesto de poliisocianato bloqueado
en el grupo (b) definido aquí), 20,9 partes de un agente
endurecedor de isocianurato de IPDI (éste es un compuesto de
poliisocianato bloqueado del grupo (a) definido aquí), 100 partes
de óxido de titanio tipo rutilo, 10,0 partes de una solución al 10%
de dilaurato de estaño dibutilo (a continuación denominado DBTDL),
en ciclohexanona y 4,8 partes de una solución al 50% de Acronal 4F
(fabricada por BASF Co, Ltd.) en ciclohexanona. Se dispersaron
utilizando un molino de arena que contenía perlas de cristal de
aproximadamente 1 mm de diámetro en el mismo durante unos 30
minutos. A continuación se añadió ciclohexanona a la dispersión
resultante para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%.
De este modo se preparó una composición de revestimiento.
Utilizando un revestidor de barra, se aplicó sobre una lámina de
acero galvanizada por inmersión al calor (espesor: 0,5 mm, 0,4 mm)
que había sido tratada por tratamiento de cromato y con una capa de
imprimación de poliéster (espesor de la película: aproximadamente 5
\mum) a un espesor de película seca de 15 a 18 \mum y a
continuación se coció en un horno de secado por aire caliente a 230
\pm 5ºC durante 60 segundos. De este modo se obtuvo una lámina de
acero con capa preliminar.
* Muestras 2 a 4 de la
invención
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores de los de la Muestra
1 pero variando la cantidad del compuesto (II-1) que
se añadía, se prepararon diferentes composiciones de revestimiento
tal como representa la Tabla 29. La cantidad de compuesto
(II-1) era del 5,0% del peso, el 10,0% del peso y
del 18,0% del peso del contenido de resina sólida, en la Muestra 2,
Muestra 3, y Muestra 4, respectivamente. Se aplicaron separadamente
estas composiciones de revestimiento en diferentes láminas de acero
y a continuación se cocieron según el mismo método que para la
Muestra 1, para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras 5 a 10 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó una
mezcla de uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (a), prepolímero TDI, isocianurato IPDI y
aducto MDI y uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (b), prepolímero HDI, isocianurato HDI y
prepolímero MDI hidrogenado como agentes endurecedores, según la
Tabla 29. Se aplicaron separadamente estas composiciones de
revestimiento en diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron según el mismo método que para la Muestra 1, para obtener
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras 11 a 17 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó
compuesto de poliéster (II-2) o
(II-3) y que se utilizó un agente endurecedor
compuesto de uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (a), prepolímero TDI, isocianurato IPDI y
aducto MDI y uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (b), prepolímero HDI, isocianurato HDI y
prepolímero MDI hidrogenado, según la Tabla 31. Se aplicaron
separadamente las composiciones de revestimiento en diferentes
láminas de acero y a continuación se cocieron, según el mismo
método que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero con
capa preliminar.
* Muestra comparativa
1
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (II-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(II-1) con un triturador para formar un polvo de
250 \mum ó inferior. A la dispersión resultante del compuesto
(II-1) de ciclohexanona, se añadieron 54,6 partes
de poliol (1), 42,4 partes de un agente endurecedor de prepolímero
MDI hidrogenado, 100 partes de óxido de titanio tipo rutilo, 10,0
partes de una solución al 10% de DBTDL, en ciclohexanona y 4,8
partes de una solución al 50% de Acronal 4F en ciclohexanona. Se
dispersaron utilizando un molino de arena que contenía perlas de
cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro en el mismo durante
unos 30 minutos. A continuación se añadió ciclohexanona a la
dispersión resultante para hacer que tuviera un contenido no
volátil del 60%. De este modo se preparó una composición de
revestimiento. Utilizando un revestidor de barra, se aplicó en una
lámina de acero galvanizada por inmersión al calor (espesor: 0,5
mm, 0,4 mm) que había sido tratada por tratamiento de cromato y con
una capa de imprimación de poliéster (espesor de la película:
aproximadamente 5 \mum) a un espesor de película seca de 15 a 18
\mum y a continuación se coció en un horno de secado por aire
caliente a 230 \pm 5ºC durante 60 segundos. De este modo se
obtuvo una lámina de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
2
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra comparativa 1, pero utilizando
isocianurato de IPDI solo como agente endurecedor, se preparó una
composición de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, tal como se representa en la Tabla 33. Se
aplicó en una lámina de acero y a continuación se coció, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener una
lámina de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 3 y
4
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 2 de la invención, pero utilizando
prepolimero MDI hidrogenado o isocianurato de IPDI sólo como
agente endurecedor, se preparó una composición de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra comparativa 1, tal como se
representa en la Tabla 33. Se aplicaron separadamente estas
composiciones de revestimiento sobre diferentes láminas de acero y
a continuación se cocieron, según el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 5 y
6
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 3 de la invención, pero utilizando
prepolimero de MDI hidrogenado o isocianurato de IPDI sólo como
agente endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento
con el mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se
representa en la Tabla 33. Se aplicaron estas composiciones de
revestimiento separadamente sobre diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 7 a
10
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra comparativa 1, excepto que se
utilizaron poliol (1) y compuesto de poliéster
(II-1) y uno cualquiera de los compuestos de
poliisocianato bloqueado de prepolímero HDI, isocianurato HDI,
prepolímero TDI y aducto MDI sólo como agente endurecedor, como se
representa en la Tabla 33. Se aplicaron estas composiciones de
revestimiento separadamente sobre diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 11 y
12
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 11 de la invención, pero
utilizando prepolímero MDI hidrogenado o TDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 35. Se aplicaron estas composiciones separadamente
sobre diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron,
según el mismo método que para la Muestra comparativa 1, para
obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 13 y
14
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 15 de la invención, pero
utilizando isocianurato HDI o aducto MDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 35. Se aplicaron estas composiciones de revestimiento
separadamente sobre diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 15 y
16
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 17 de la invención, pero
utilizando isocianurato HDI o isocianurato IPDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 35. Se aplicaron estas composiciones de revestimiento
separadamente sobre diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 17 y
18
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que la Muestra 1 de
la invención, pero variando la cantidad de compuesto
(II-1) añadido, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, como se representa en la Tabla 37. La cantidad de compuesto
(II-1) era del 0,3% del peso y el 20,0% del peso
del contenido de resina sólida, en las Muestras comparativas 17 y
18, respectivamente. Se aplicaron estas composiciones de
revestimiento separadamente sobre diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 19 y
20
Utilizando el mismo compuesto y el mismo poliol
que para la Muestra 15 de la invención, pero variando la
combinación de los agentes endurecedores, se prepararon las
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 37. En relación con la
combinación de agentes endurecedores utilizados, se utilizaron
combinados el isocianurato HDI y el prepolímero MDI hidrogenado en
la Muestra comparativa 19 mientras que se utilizaron el
isocianurato IPDI y el aducto MDI en la Muestra comparativa 20.Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener las
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 21 y
22
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
2 de la invención, pero variando la relación de prepolímero MDI
hidrogenado a isocianurato IPDI en la combinación de agentes
endurecedores utilizados, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 39. La relación de (A)/(B) en la combinación de
los agentes endurecedores era de 20/80 en la Muestra comparativa 21
y era de 80/20 en la Muestra comparativa 22. Se aplicaron
separadamente estas composiciones de revestimiento sobre diferentes
láminas de acero y a continuación se cocieron, según el mismo
método que para la Muestra comparativa 1, para obtener las láminas
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 23 y
24
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
6 de la invención, pero variando la relación molar (NCO)/(OH) de
los grupos de isocianato en los agentes endurecedores combinados,
(NCO) respecto de los grupos hidróxilo en el compuesto
(II-1) y poliol (1), (OH), se prepararon
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 39. La relación molar de
(NO)/(OH) era 0.7 en la Muestra comparativa 23 y era de 1.3 en la
Muestra comparativa 24. Se aplicaron separadamente estas
composiciones de revestimiento en diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
Las condiciones de prueba de las características
de las muestras preparadas aquí y los métodos para evaluar las
muestras se indican a continuación.
El mismo que en el Ejemplo 1
El mismo que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1.
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1.
Por las Tablas 29 a 40, se conoce que las
muestras de lámina de acero con capa preliminar de la invención,
cuyo espesor de sustrato de lámina de acero era de 0,5 mm ó 0,4 mm,
tenían gran dureza, buena manejabilidad y buena resistencia a las
manchas y que su brillo y resistencia al disolvente eran
buenos.
Por el contrario, muchas de las muestras
comparativas, de 1 a 16, en los que se utilizó compuesto de
poliisocianato bloqueado solo de uno cualquiera de los grupos (a) y
(b) aquí definidos, tenían una resistencia a las manchas reducida,
aunque tuvieran una dureza y manejabilidad equilibradas de algún
nivel debido al efecto del compuesto de poliéster anisotrópico,
cuando el sustrato de lámina de acero tenía un espesor de 0,5 mm.
Algunas de dichas muestras comparativas, aunque tuvieran buena
resistencia a las manchas, tenían una manejabilidad deficiente y una
baja resistencia a los impactos, cuando el sustrato de lámina de
acero tenía un espesor de 0,4 mm.
De las muestras comparativas 17 y 18 en las
cuales la cantidad de compuesto de poliéster superaba la gama
definida en la invención, una de las cuales la cantidad de
compuesto de poliéster era más bajo que la gama definida no era
bueno ya que la dureza y la resistencia a las manchas de la
película de revestimiento eran deficientes, mientras que la otra en
la cual la cantidad de compuesto de poliéster era mayor que la
definida en la invención, tampoco era bueno porque la película de
revestimiento no era lisa por lo que resultaba que el brillo se
reducía y se reducía igualmente su resistencia física a las
manchas.
En las muestras comparativas de 19 a 20, se
utilizó agente endurecedor que comprendía dos compuestos de
poliisocianato bloqueados diferentes seleccionados de uno y mismo
grupo (a) o (b). Ambas muestras comparativas carecían de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas bien equilibradas y al
menos una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
En las muestras comparativas 21 y 22, el agente
endurecedor utilizado comprendía dos compuestos de poliisocianato
bloqueado diferentes, uno seleccionado del grupo (a) mientras que
el otro lo era del grupo (b) pero en éstos, la relación de los
compuestos de poliisocianato bloqueado sobrepasaba la gama
preferida. Ambas muestras comparativas carecían de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas bien equilibradas y al
menos una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
Las muestras comparativas 23 y 24 sobrepasaban la
gama preferida en lo referente a la relación molar (NCO)/(OH) de
los grupos de isocianato en el agente endurecedor (NCO), respecto
de los grupos hidroxilos en el compuesto de poliéster I) y el
poliol II), (OH). Ambas muestras comparativas carecían de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas bien equilibradas y al
menos una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no aclarado (Surfcoat NRC300, fabricado por Nippon Paint
Co. Ltd.). Se aplicó en esta superficie del sustrato procesada una
cualquiera de las composiciones de capa de imprimación que figuran
en las Tablas 18 y 19 para formar una película de capa de
imprimación y a continuación con la composición de capa final que
figura en la Tabla 41 para formar una película de capa final. De
este modo se produjeron varias muestras de lámina de acero con capa
preliminar. Las propiedades de dichas muestras están representadas
en las Tablas 42 y 43 junto con las condiciones para producirlas.
Las composiciones de capa de imprimación, A-1 a
A-4 y B-1 a B-4 que
figuran en las Tablas 18 y 19 fueron preparadas con el mismo método
que el Ejemplo 2 anteriormente mencionado. La composición de capa
final C-3 que figura en la Tabla 41 fue preparada
según el método mencionado a continuación:
Se añadió al compuesto de poliéster
(II-1) utilizado en el Ejemplo 5, la resina de
poliéster, el agente endurecedor, el pigmento, el catalizador de
endurecimiento y el aditivo, según la Tabla 41. A continuación se
trituró durante unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que
contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro.
Luego, se añadió ciclohexanona a la dispersión resultante para
hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%. Así se preparó
una composición de revestimiento C-3.
Se indica a continuación las condiciones de
prueba y los métodos de evaluación de las características de las
muestras.
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 2.
Igual que en el Ejemplo 2.
Por las Tablas 42 y 43, se sabe que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención producidas
al formar la película de capa de imprimación que tenga propiedades
físicas específicamente definidas seguido de la formación de
película de capa final de la invención sobre la película de capa de
imprimación tenían buena manejabilidad (esta se valora en términos
de la flexibilidad sometida a prueba aquí) y una gran dureza de
película.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no aclarado (Surfcoat NRC300, fabricado por Nippon Paint
Co. Ltd.). Se aplicó sobre esta superficie del sustrato procesada
una cualquiera de las composiciones de capa de imprimación que
figuran en la Tabla 23 para formar una película de capa de
imprimación y a continuación con la composición de capa final que
figura en la Tabla 44 para formar una película de capa final. De
este modo se produjeron varias muestras de lámina de acero con
capa preliminar. Las propiedades de dichas muestras están
representadas en las Tablas 45 y 46 junto con las condiciones para
producirlas.
Las composiciones de capa de imprimación,
P-1 a P-4 que figuran en la Tabla
23 fueron preparadas según el mismo método que el Ejemplo 3
anteriormente mencionado. La composición de capa final
C-4 que figura en la Tabla 44 fue preparada según
el método mencionado a continuación. Preparación de la composición
de capa final:
Se añadió al compuesto de poliéster
(II-1) utilizado en el Ejemplo 5, la resina de
poliéster, el agente endurecedor, el pigmento, el catalizador de
endurecimiento y el aditivo, según la Tabla 44. A continuación se
trituró durante unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que
contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro. A
continuación, se añadió ciclohexanona a la dispersión resultante
para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%. Así se
preparó una composición de revestimiento C-4.
Se indica a continuación los métodos de prueba y
de evaluación de las características de las muestras de la lámina de
acero con capa preliminar.
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 3.
Lo mismo que en el Ejemplo 2.
Lo mismo que en el Ejemplo 3.
Por las Tablas 45 y 46, se sabe que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención que tenían
la capa final formada sobre la película de capa de imprimación que
contenía una cantidad adecuada de cromato de estroncio tenían
especialmente una excelente resistencia a la corrosión.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no enjuagado (la cantidad de cromato adherida era de
30mg/m^{2} en términos de cromo de metal). Se aplicó sobre esta
superficie del sustrato procesada una imprimación de poliéster a un
grosor en seco de 5 \mum. A continuación se coció a una
temperatura de hasta 215ºC como temperatura de metal límite de la
lámina de acero, durante 60 segundos para formar una película de
capa de imprimación. A continuación, se aplicó una composición de
capa final preparada mediante la adición de cera tal como se
representa en la Tabla 27 a la composición de la Tabla 41 sobre la
película de capa de imprimación y a continuación se coció a una
temperatura de hasta 230ºC como temperatura de metal límite de la
lámina de acero, durante 60 segundos para formar la capa final. De
este modo se produjeron las muestras de lámina de acero con capa
preliminar. Las propiedades de dichas muestras están representadas
en la Tabla 47 junto con las condiciones para producirlas.
Los métodos para probar y evaluar las
características de las muestras de lámina de acero con capa
preliminar preparados aquí se indican a continuación.
Lo mismo que en el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 4.
Lo mismo que en el Ejemplo 4
Lo mismo que en el Ejemplo 4.
Por la Tabla 47, se sabe que las muestras de
lámina de acero con capa preliminar de la invención que tenían la
capa final que contenía una cantidad adecuada de cera y que estaba
formada sobre la película de capa de imprimación tenían
especialmente una excelente resistencia a los arañazos.
Los compuestos (III-1) y
(III-2) y los polioles (1) a (4) utilizados en este
Ejemplo fueron preparados según los métodos mencionados a
continuación.
* Compuesto
(III-1)
Se añadieron gota a gota 8,9 partes del peso de
hidruro sódico, 27,2 partes del peso de
6-cloro-1-hexanol y
32,8 partes del peso de bromuro de bencilo a 200 ml de THF seco
agitándolos al mismo tiempo. Se añadió una cantidad importante de
agua a la mezcla de reacción la cual estaba entonces extractada con
cloruro de metileno. Se lavó el extracto resultante con agua, se
secó con sulfato magnésico anhidro y se evaporó utilizando un
evaporador. Se destiló el residuo resultante bajo presión reducida
para obtener el compuesto (1-a) (líquido incoloro).
A continuación se depositaron 27,6 partes del peso de ácido
p-hidroxi-benzoico, 30 partes del
peso de hidróxido sódico y 0,5 partes del peso de yoduro potásico
en un reactor instalado con un baño de aceite, un agitador, un
condensador de reflujo y un termómetro y se disolvieron en 100 ml
de etanol y 30 ml de agua que se les añadió. Se añadieron, gota a
gato, 50 ml de una solución etanólica que comprendía 25 partes del
peso del mencionado compuesto (1-a) a la solución
del reactor y a continuación se calentó bajo reflujo. Después de la
reacción, se evaporó utilizando un evaporador para eliminar el
etanol. Se añadió agua al residuo resultante, que se extractó
entonces con cloruro de metileno. Se secó el extracto resultante
con sulfato magnésico anhidro y se evaporó para obtener el
compuesto (1-b) (cristales blancos). Se disolvieron
26,3 partes del peso del compuesto (1-b) y 0,1 ml
de piridina en 75 ml de cloruro de tionilo y a continuación se
calentó bajo reflujo. Después de la reacción se retiró el cloruro
de metileno del sistema de reacción por destilación bajo presión
reducida y se obtuvo de este modo el compuesto
(1-c). Se disolvieron 8,67 partes del peso del
compuesto (1-c) en cloroformo y se añadió gota a
gota la solución resultante a una solución de piridina seca que
comprendía 1,65 partes del peso de hidroquinona, y se reaccionó en
una atmósfera de nitrógeno durante 60 horas. A continuación, se
añadió agua a la mezcla de reacción que a continuación se extractó
con cloroformo. Se lavó el extracto resultante con una solución
alcalina y agua en este orden, a continuación se secó con sulfato
magnésico anhidro y se evaporó para obtener un compuesto similar a
una jalea, (1-d). Se colocaron 12,5 partes del peso
del compuesto (1-d), 1,9 partes del peso de
paladio/carbón al 10% y 150 ml de etanol en un frasco tipo
"berenjena", que se conectó a un condensador de reflujo
equipado con una grifo de cierre de tres salidas y se sustituyó el
sistema de reacción por una atmósfera de hidrógeno. De este modo,
se sometieron a reacción durante 24 horas a temperatura ambiente y
bajo presión normal. Después de la reacción, se retiraron los
elementos filtrados utilizando un evaporador y se obtuvo un
compuesto cristalino blanco (III-1).
Este compuesto (III-1) tenía un
peso molecular de 550,65, tal como se identificó mediante
espectrografía de masa de desionización de campo (a continuación
denominada FD-MS). Como resultado de la observación
del compuesto con un microscopio polarizante equipado con una
platina caliente, el compuesto presentaba anisotropía a
temperaturas que se situaban entre 144 y 210ºC.
* Compuesto
(III-2)
Se depositaron 55,8 partes del peso de
dihidroxi-bifenilo, 180 partes del peso de una
solución acuosa de hidróxido sódico al 50%, 150 partes del peso de
etanol y una pequeña cantidad de yoduro potásico en un reactor, y
se calentaron a 60ºC. Se les añadieron 90,1 partes del peso de
6-cloro-1-hexanol y
se hicieron reaccionar a 75ºC durante 20 horas y, a continuación se
retiró el disolvente utilizando un evaporador. Se lavó con agua el
residuo resultante y se recristalizó a partir de
2-propanol para obtener el compuesto
(III-2).
Se identificó a través de FD-MS
que este compuesto (III-2) tenía un peso molecular
de 386,53. Como resultado de la observación del compuesto con un
microscopio polarizante equipado con una platina caliente, el
compuesto presentaba anisotropía a temperaturas que se situaban
entre 171 y 182ºC.
* Poliol (1)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular promedio de aproximadamente 2000.
* Poliol (2)
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular promedio de aproximadamente 3000.
* Poliol (3):
Se utilizó una resina de poliéster que tenía un
peso molecular medio de aproximadamente 5000.
* Poliol (4):
Se utilizó una resina acrílica que tenía un peso
molecular medio de aproximadamente 3000.
Las fórmulas estructurales químicas de los
mencionados compuestos (III-1) y
(III-2) están representadas a continuación.
Compuesto
(III-2)
\newpage
Compuesto
(III-1)
Como agentes endurecedores se utilizaron los
mismos que los del Ejemplo 1.
Se prepararon varias composiciones de
revestimiento utilizando cualquiera de los compuestos
(III-1) a (III-2), cualquiera de
los polioles (1) a (4) y cualquiera de los agentes endurecedores
mencionados más arriba. Se aplicó cada composición de revestimiento
en láminas de acero para producir láminas de acero con capa
preliminar, muestras de la invención y muestras comparativas
mencionadas a continuación, y se midieron las propiedades de la
película de revestimiento de cada muestra. Los datos figuran en las
Tablas 48 a 59 junto con las fórmulas de las composiciones de
revestimiento.
* Muestra 1 de la
invención
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (III-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(III-1) con un triturador para formar un polvo de
250 \mum ó inferior. A la dispersión resultante del compuesto
(III-1) de ciclohexanona, se añadieron 58,1 partes
de poliol (1), 19,4 partes de un agente endurecedor de prepolímero
MDI hidrogenado (éste es un compuesto de poliisocianato bloqueado
en el grupo (b) aquí definido), 19,4 partes de un agente
endurecedor de isocianurato de IPDI (éste es un compuesto de
poliisocianato bloqueado del grupo (a) aquí definido), 100 partes
de óxido de titanio tipo rutilo, 10,0 partes de una solución al 10%
de dilaurato de estaño dibutilo (a continuación denominado DBTDL)
en ciclohexanona y 4,8 partes de una solución al 50% de Acronal 4F
(fabricada por BASF Co, Ltd.) en ciclohexanona. Se dispersaron
utilizando un molino de arena que contenía perlas de cristal de
aproximadamente 1 mm de diámetro en el mismo durante unos 30
minutos. A continuación se añadió ciclohexanona a la dispersión
resultante para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%.
De este modo se preparó una composición de revestimiento.
Utilizando un revestidor de barra, se aplicó sobre una lámina de
acero galvanizada por inmersión al calor (espesor: 0,5 mm, 0,4 mm)
que había sido tratada por tratamiento de cromato y con una capa de
imprimación de poliéster (espesor de la película: aproximadamente 5
\mum) a un espesor de película seca de 15 a 18 \mum y a
continuación se coció en un horno de secado por aire caliente a 230
\pm 5ºC durante 60 segundos. De este modo se obtuvo una lámina de
acero con capa preliminar.
* Muestras 2 a 4 de la
invención
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores de los de la Muestra
1 pero variando la cantidad del compuesto (III-1)
que se añadió, se prepararon diferentes composiciones de
revestimiento tal como representa la Tabla 48. La cantidad de
compuesto (III-1) era del 5,0% del peso, el 7,0% del
peso y del 12,0% del peso del contenido de resina sólida, en la
Muestra 2, Muestra 3, y Muestra 4, respectivamente. Se aplicaron
separadamente estas composiciones de revestimiento en diferentes
láminas de acero y a continuación se cocieron según el mismo método
que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras 5 a 10 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó una
mezcla de uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato
bloqueado del grupo (a), polímero TDI, isocianurato IPDI y aducto
MDI y uno cualquiera de los compuestos de poliisocianato bloqueado
del grupo (b), prepolímero HDI, isocianurato HDI y prepolímero MDI
hidrogenado como agentes endurecedores, según la Tabla 48. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron según el
mismo método que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero
con capa preliminar.
* Muestras 11 a 19 de la
invención
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra 1, excepto que se utilizó
compuesto de poliéster (III-2) y que se utilizó un
agente endurecedor compuesto de uno cualquiera de los compuestos de
poliisocianato bloqueado del grupo (a), prepolímero TDI,
isocianurato IPDI y aducto MDI y uno cualquiera de los compuestos
de poliisocianato bloqueado del grupo (b), prepolímero HDI,
isocianurato HDI y prepolímero MDI hidrogenado, según la Tabla 50.
Se aplicaron separadamente las composiciones de revestimiento en
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra 1, para obtener láminas de acero
con capa preliminar.
* Muestra comparativa
1
Se añadieron 40 partes de ciclohexanona a 3,0
partes de compuesto (III-1) y se agitó durante 12
horas. Antes de la adición, se trituró el compuesto
(III-1) con un triturador para formar un polvo de
250 \mum ó inferior. A la dispersión resultante del compuesto
(III-1) de ciclohexanona, se añadieron 57,6 partes
de poliol (1), 39,4 partes de un agente endurecedor de prepolímero
MDI hidrogenado, 100 partes de óxido de titanio tipo rutilo, 10,0
partes de una solución al 10% de DBTDL, en ciclohexanona y 4,8
partes de una solución al 50% de Acronal 4F en ciclohexanona. Se
dispersaron utilizando un molino de arena que contenía perlas de
cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro en el mismo durante
unos 30 minutos. A continuación se añadió ciclohexanona a la
dispersión resultante para hacer que tuviera un contenido no
volátil del 60%. De este modo se preparó una composición de
revestimiento. Utilizando un revestidor de barra, se aplicó sobre
una lámina de acero galvanizada por inmersión al calor (espesor:
0,5 mm, 0,4 mm) que había sido tratada por tratamiento de cromato y
con una capa de imprimación de poliéster (espesor de la película:
aproximadamente 5 \mum) a un espesor de película seca de 15 a 18
\mum y a continuación se coció en un horno de secado por aire
caliente a 230 \pm 5ºC durante 60 segundos. De este modo se
obtuvo una lámina de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
2
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos componentes que la Muestra comparativa 1, pero utilizando
isocianurato de IPDI solo como agente endurecedor, se preparó una
composición de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, como se representa en la Tabla 52. Se aplicó
sobre una lámina de acero y a continuación se coció, según el mismo
método que para la Muestra comparativa 1, para obtener una lámina
de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 3 y
4
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos componentes que la Muestra 2 de la invención, pero
utilizando prepolímero MDI hidrogenado o isocianurato de IPDI sólo
como agente endurecedor, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, como se representa en la Tabla 52. Se aplicaron separadamente
estas composiciones de revestimiento sobre diferentes láminas de
acero y a continuación se cocieron, según el mismo método que para
la Muestra comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 5 y
6
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos compuestos que la Muestra 3 de la invención, pero utilizando
prepolímero de MDI hidrogenado o isocianurato de IPDI sólo como
agente endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento
con el mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se
representa en la Tabla 52. Se aplicaron estas composiciones de
revestimiento separadamente sobre diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 7 a
10
Se prepararon composiciones de revestimiento con
el mismo método que para la Muestra comparativa 1, excepto que se
utilizaron poliol (1) y compuesto de poliéster
(III-1) y uno cualquiera de los compuestos de
poliisocianato bloqueado de prepolímero HDI, isocianurato HDI,
prepolímero TDI y aducto MDI sólo, como agente endurecedor, como se
representa en la Tabla 52. Se aplicaron estas composiciones
separadamente sobre diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 11 y
12
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos componentes que la Muestra 11 de la invención, pero
utilizando prepolímero MDI hidrogenado o TDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 54. Se aplicaron estas composiciones separadamente
sobre diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron,
según el mismo método que para la Muestra comparativa 1, para
obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 13 y
14
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos componentes que la Muestra 13 de la invención, pero
utilizando prepolimero MDI hidrogenado o isocianurato IPDI sólo
como agente endurecedor, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, como se representa en la Tabla 54. Se aplicaron estas
composiciones separadamente sobre diferentes láminas de acero y a
continuación se cocieron, según el mismo método que para la Muestra
comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
* Muestras comparativas 15 y
16
Utilizando casi las mismas cantidades de los
mismos componentes que la Muestra 16 de la invención, pero
utilizando isocianurato HDI o aducto MDI sólo como agente
endurecedor, se prepararon composiciones de revestimiento con el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, como se representa
en la Tabla 54. Se aplicaron estas composiciones separadamente
sobre diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron,
según el mismo método que para la Muestra comparativa 1, para
obtener láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 17 y
18
Utilizando las mismas cantidades de los mismos
componentes que la Muestra 18 de la invención, pero utilizando
isocianurato HDI o isocianurato IPDI sólo como agente endurecedor,
se prepararon composiciones de revestimiento con el mismo método
que para la Muestra comparativa 1, como se representa en la Tabla
54. Se aplicaron estas composiciones separadamente sobre diferentes
láminas de acero y a continuación se cocieron, según el mismo
método que para la Muestra comparativa 1, para obtener láminas de
acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 19 y
20
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
1 de la invención, pero variando la cantidad del compuesto
(II-1) añadido, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 56. La cantidad de compuesto
(III-1) era del 0,3% del peso y del 18,0% del peso
del contenido de resina sólida, en las Muestras comparativas 19 y
20, respectivamente. Se aplicaron separadamente estas composiciones
de revestimiento sobre diferentes láminas de acero y a continuación
se cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa
1, para obtener las láminas de acero con capa preliminar.
* Muestra comparativa
21
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
12 de la invención, pero variando la cantidad del compuesto
(III-2) añadido, se preparó una composición de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 56. La cantidad de compuesto
(III-2) era del 18,0% del peso del contenido de
resina sólida. Se aplicaron separadamente estas composiciones de
revestimiento sobre diferentes láminas de acero y a continuación se
cocieron, según el mismo método que para la Muestra comparativa 1,
para obtener las láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 22 y
23
Utilizando el mismo compuesto y el mismo poliol
que para la Muestra 2 de la invención, pero variando la
combinación de los agentes endurecedores, se prepararon
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 56. Con relación a la
combinación de agentes endurecedores utilizados, se utilizaron el
isocianurato HDI y el prepolímero de MDI hidrogenado combinados, en
la Muestra comparativa 22 mientras que se utilizaron el
isocianurato IPDI y el aducto MDI en la Muestra comparativa 23. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 24 y
25
Utilizando el mismo compuesto y el mismo poliol
que para la Muestra 12 de la invención, pero variando la
combinación de los agentes endurecedores, se prepararon
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 56. Con relación a la
combinación de agentes endurecedores utilizados, se utilizaron el
prepolimero HDI y el prepolímero de MDI hidrogenado combinados, en
la Muestra comparativa 24 mientras que se utilizaron el prepolímero
TDI y el isocianurato IPDI en la Muestra comparativa 25. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 26 y
27
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
2 de la invención, pero variando la relación de prepolimero de MDI
hidrogenado respecto del isocianurato IPDI en la combinación de los
agentes endurecedores utilizados, se prepararon composiciones de
revestimiento con el mismo método que para la Muestra comparativa
1, según la Tabla 58. La relación de (A)/(B) en la combinación de
agentes endurecedores utilizados era de 20/80 en la Muestra
comparativa 26 y era de 80/20 en la Muestra comparativa 27. Se
aplicaron separadamente estas composiciones de revestimiento sobre
diferentes láminas de acero y a continuación se cocieron, según el
mismo método que para la Muestra comparativa 1, para obtener
láminas de acero con capa preliminar.
* Muestras comparativas 28 y
29
Utilizando el mismo compuesto, el mismo poliol y
la misma combinación de agentes endurecedores que para la Muestra
6 de la invención, pero variando la relación molar (NCO)/(OH) de
los grupos de isocianato en los agentes endurecedores combinados,
(NCO) respecto de los grupos hidróxilos en el compuesto
(III-1) y poliol (1), (OH) se prepararon
composiciones de revestimiento con el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, según la Tabla 58. La relación molar de
(NCO)/(OH) era de 0,7 en la Muestra comparativa 28 y era de 1,3 en
la Muestra comparativa 29. Se aplicaron separadamente estas
composiciones de revestimiento sobre diferentes láminas de acero y
a continuación se cocieron, según el mismo método que para la
Muestra comparativa 1, para obtener láminas de acero con capa
preliminar.
Las condiciones de prueba de las características
de las muestras preparadas aquí y los métodos para evaluar las
muestras se mencionan a continuación.
El mismo que en el Ejemplo 1
El mismo que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1.
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1
La misma que en el Ejemplo 1.
Por las Tablas 48 a 59, se conoce que las
muestras de lámina de acero con capa preliminar de la invención,
cuyo espesor de sustrato de lámina de acero era de 0,5 mm ó 0,4 mm,
tenían gran dureza, buena manejabilidad y buena resistencia a las
manchas y que su brillo y resistencia al disolvente eran buenos.
Por el contrario, muchas de las muestras
comparativas, de 1 a 18, en las que se utilizó compuesto de
poliisocianato bloqueado solo de uno cualquiera de los grupos (a) y
(b) aquí definidos, tenían una resistencia a las manchas reducida,
aunque tuvieran una dureza y manejabilidad equilibradas de algún
nivel debido al efecto del compuesto anisotrópico
(III-1) o (III-2), cuando el
sustrato de lámina de acero tenía un espesor de 0,5 mm. Algunas de
dichas muestras comparativas, aunque tuvieran buena resistencia a
las manchas, tenían una manejabilidad deficiente y una baja
resistencia a los impactos, cuando el sustrato de lámina de acero
tenía un espesor de 0,4 mm.
De las muestras comparativas 19 y 21 en las
cuales la cantidad de compuesto (III-1) o
(III-2) superaba la gama definida en la invención,
aquellas en las cuales la cantidad de compuesto
(III-1) o (III-2) era más baja que
la gama definida no era bueno ya que la dureza y la resistencia a
las manchas de la película de revestimiento eran deficientes
mientras que las otras en los cuales la cantidad de compuesto
(III.1) o (III-2) era mayor que la gama definida,
tampoco eran buenos porque la película de revestimiento no era lisa
por lo que resultaba que su brillo se reducía y se reducía
igualmente su resistencia física a las manchas.
En las muestras comparativas de 22 a 25, se
utilizó un agente endurecedor que comprendía dos compuestos de
poliisocianato bloqueados diferentes seleccionados de uno y del
mismo grupo (a) o (b). Ambas muestras comparativas carecían de
dureza, manejabilidad y resistencia a las manchas bien equilibradas
y al menos una de dichas propiedades de dichas muestras
comparativas era deficiente.
En las muestras comparativas de 26 y 27, se
utilizó un agente endurecedor que comprendía dos compuestos de
poliisocianato bloqueados diferentes, uno seleccionado de del grupo
(a) mientras que el otro lo era del grupo (b), pero en éstos, la
relación de compuestos de poliisocianato bloqueado superaba la gama
preferida. Ambas muestras comparativas carecían de dureza,
manejabilidad y resistencia a las manchas bien equilibradas y al
menos una de dichas propiedades de dichas muestras comparativas era
deficiente.
En las muestras comparativas 28 y 29 superaban la
gama preferida de la relación molar, (NCO)/(OH) de los grupos de
isocianato en el agente endurecedor (NCO) respecto a los grupos
hidroxilos en el compuesto i) y el poliol ii), (OH). Ambas muestras
comparativas carecían de dureza, manejabilidad y resistencia a las
manchas bien equilibradas y al menos una de dichas propiedades de
estas muestras comparativas era deficiente.
\newpage
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no enjuagado (Surfcoat NRC300, fabricado por Nippon Paint
Co. Ltd.). Se revistió esta superficie del sustrato procesada de
este modo con cualquiera de las composiciones de capa de
imprimación representadas en las Tablas 18 y 19 para formar una
película de capa de imprimación, y a continuación con la
composición de capa final representada en la Tabla 60 para formar
una película de capa final. De este modo, se produjeron varias
muestras de lámina de acero con capa preliminar. Las propiedades de
dichas muestras están representadas en las Tablas 61 y 62 junto con
las condiciones para producirlas.
Las composiciones de capa de imprimación,
A-1 a A-4 y B-1 a
B-4 que figuran en las Tablas 18 y 19 fueron
preparadas con el mismo método que el Ejemplo 2 anteriormente
mencionado. La composición de capa final C-5 que
figura en la Tabla 60 fue preparada según el método mencionado a
continuación.
Se añadió al compuesto de poliéster
(III-1) utilizado en el Ejemplo 9, la resina de
poliéster, el agente endurecedor, el pigmento, el catalizador de
endurecimiento y el aditivo, según la Tabla 60. A continuación se
trituró durante unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que
contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro. A
continuación, se añadió ciclohexanona a la dispersión resultante
para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%. Así se
preparó una composición de revestimiento C-5.
Se indica a continuación las condiciones de
prueba y de evaluación de las características de las muestras aquí
preparadas.
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 2.
Igual que en el Ejemplo 2.
Por las Tablas 61 y 62, se sabe que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención producidas
al formar la película de capa de imprimación que tenga propiedades
físicas específicamente definidas seguido de la formación de
película de capa final de la invención sobre la película de capa de
imprimación tenían buena manejabilidad (esta se valora en términos
de la flexibilidad sometida aquí a prueba) y una gran dureza de la
película.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5
mm (la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no aclarado (Surfcoat NRC300, fabricado por Nippon Paint
Co. Ltd.). Se revistió esta superficie del sustrato procesada de
este modo con cualquiera de las composiciones de capa de
imprimación representadas en la Tabla 23 para formar una película
de capa de imprimación, y a continuación con la composición de
capa final representada en la Tabla 63 para formar una película de
capa final. De este modo, se produjeron varias muestras de lámina
de acero con capa preliminar. Las propiedades de dichas muestras
están representadas en las Tablas 64 y 65 junto con las condiciones
para producirlas.
Las composiciones de capa de imprimación,
P-1 a P-4 que figuran en la Tabla
23 fueron preparadas con el mismo método que el Ejemplo 3
anteriormente mencionado. La composición de capa final
C-6 que figura en la Tabla 63 fue preparada según
el método mencionado a continuación.
Se añadió al compuesto de poliéster
(III-1) utilizado en el Ejemplo 9, la resina de
poliéster, el agente endurecedor, el pigmento, el catalizador de
endurecimiento y el aditivo, según la Tabla 63. A continuación se
trituró durante unos 30 minutos, utilizando un molino de arena que
contenía perlas de cristal de aproximadamente 1 mm de diámetro. A
continuación, se añadió ciclohexanona a la dispersión resultante
para hacer que tuviera un contenido no volátil del 60%. Así se
preparó una composición de revestimiento C-8.
Se indican a continuación los métodos de prueba y
de evaluación de las características de las muestras aquí
preparadas:
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 3.
Lo mismo que en el Ejemplo 2.
Lo mismo que en el Ejemplo 3
Por las Tablas 64 y 65, se sabe que las muestras
de lámina de acero con capa preliminar de la invención producidas
al formar la película de capa final formada sobre la capa de
imprimación que contenía una cantidad adecuada de cromato de
estroncio, tenían especialmente una resistencia a la corrosión
excelente.
Se desengrasó un sustrato de lámina de acero
galvanizado por inmersión en caliente que tenía un espesor de 0,5 mm
(la cantidad de la placa de zinc de este sustrato era de 30
g/m^{2}/una superficie), y se procesó con una solución de cromato
del tipo no aclarado (la cantidad de cromato adherido era de 30
mg/m^{2} en términos de cromo de metal) Se aplicó una imprimación
de poliéster sobre esta superficie del sustrato procesada a un
espesor en seco de 5 \mum. A continuación, se coció a una
temperatura de hasta 215ºC como temperatura de metal límite de la
lámina de acero, durante 60 segundos para formar la capa final. A
continuación, se preparó una composición de capa final añadiendo
cera, tal como se indica en la Tabla 27, a la composición de la
Tabla 60, sobre la película de capa de imprimación, y a continuación
se coció a una temperatura de hasta 230ºC como temperatura límite
del metal de la lámina de acero, durante 60 segundos para formar la
capa final. De este modo se produjeron varias muestras de lámina de
acero con capa preliminar. Las propiedades de dichas muestras están
representadas en la Tabla 66 junto con las condiciones para
producirlas.
Se indican a continuación los métodos de prueba y
de evaluación de las características de las muestras preparadas
aquí:
Lo mismo que para el Ejemplo 1
Lo mismo que en el Ejemplo 1.
Lo mismo que en el Ejemplo 4.
Lo mismo que en el Ejemplo 4
Lo mismo que en el Ejemplo 4
\newpage
Por la Tabla 66, se sabe que las muestras de
lámina de acero con capa preliminar que tenían una capa final que
contenía una cantidad adecuada de cera y formada sobre la película
de capa de imprimación, tenían una resistencia especialmente
excelente a los arañazos.
Se utiliza la composición de revestimiento de la
invención como composición de revestimiento de endurecimiento por
el calor para láminas de acero con capa preliminar que se requiera
que tengan gran dureza, buena manejabilidad y resistencia a las
manchas. Las láminas de acero que tienen una película de
revestimiento formada con la composición son adecuadas para el uso
en electrodomésticos y como materiales de construcción y se pueden
utilizar igualmente para la fabricación de vehículos.
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Claims (21)
1. Composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar, que consiste esencialmente en un
compuesto de resina que comprenden los siguientes i), ii) y
iii):
- i)
- del 1 al 15% del peso, relativo al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto de poliéster que comprende unidades principales repetidoras de una fórmula química:
- donde n representa un número entero y R representa un grupo alquileno que tiene 10 ó menos átomos de carbono, o un grupo 1,4-ciclohexileno-dimetileno, o un grupo neopentileno o un grupo polioxialquileno;
- ii)
- un poliol excepto I); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta de un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionado entre poliisocianatos del grupo siguiente (a) y sus derivados y un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, 1,5-diisocianato de naftaleno
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolilenoo hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
2. Composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar, que consiste esencialmente en un
compuesto de resina que comprenden los siguientes i), ii) y
iii):
- i)
- del 1 al 18% del peso, relativo al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto -de poliéster que comprende unidades principales repetidoras de una fórmula química:
- donde n representa un número entero y R representa un grupo alquileno que tiene 10 ó menos átomos de carbono, o un grupo 1,4-ciclohexileno-dimetileno, o un grupo neopentileno o un grupo polioxialquileno;
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta de un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionado entre poliisocianatos del grupo siguiente (a) y sus derivados y un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, 1,5-diisocianato de naftaleno
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolileno hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
3. Composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar, que consiste esencialmente en un
compuesto de resina que comprenden los siguientes i), ii) y
iii):
- i)
- del 1 al 15% del peso, relativo al contenido de resina sólida de la composición, de un compuesto de fórmula química:
HO-(CH_{2})_{n}O-R-O-(CH_{2})_{n}-OH
- donde n representa un número entero de 2 a 10; y R representa
- ii)
- un poliol excepto i); y
- iii)
- un agente endurecedor de una mezcla compuesta de un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene mediante bloqueo de uno o más compuestos de poliisocianato seleccionado entre poliisocianatos del grupo siguiente (a) y sus derivados y un compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se obtiene bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados del siguiente grupo (b) y sus derivados:
- (a)
- diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de isoforona, diisocianato de tolileno, diisocianato de xilileno, 1,5-diisocianato de naftaleno
- (b)
- diisocianato de hexametileno, diisocianato de trimetilhexametileno, diisocianato de 4,4-difenilmetano hidrogenado, diisocianato de tolileno hidrogenado, diisocianato de xilileno hidrogenado.
4. Composición de revestimiento para las láminas
de acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde la relación de composición del
compuesto de poliisocianato bloqueado (A) tal como se obtiene
bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados respecto del
compuesto de poliisocianato bloqueado (B) tal como se obtiene
bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados
del grupo (b) y sus derivados, (A)/(B), es de 70/30 a 30/70, en
términos de relación del peso del contenido sólido.
5. Composición de revestimiento para las láminas
de acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde la cantidad de agente endurecedor
de iii) se define de modo que la relación por mol de los grupos de
isocianato, (NCO), en el agente endurecedor respecto del total de
los grupos hidróxilos, (OH), en el compuesto de poliéster de i) y el
poliol de ii, (NCO)/(OH), es de 0,8 a 1,2.
6. Composición de revestimiento para las láminas
de acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde el compuesto de poliisocianato
bloqueado tal como se obtiene bloqueando el compuesto de
poliisocianato seleccionado de los poliisocianatos del grupo (a) y
sus derivados es cualquiera de los isocianuratos, aductos y
prepolímeros y el compuesto de poliisocianato bloqueado tal como se
obtiene bloqueando el compuesto de poliisocianato seleccionado de
los poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados es cualquiera de
los biurets, isocianuratos, aductos y prepolímeros.
7. Composición de revestimiento para las láminas
de acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde la relación de composición del
compuesto de poliisocianato bloqueado (A) tal como se obtiene
bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados respecto del
compuesto de poliisocianato bloqueado (B) tal como se obtiene
bloqueando uno o más de los compuestos de poliisocianato
seleccionados de los poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados,
(A)/(B), es de 70/30 a 30/70, en términos de la relación del peso
del contenido sólido, y la cantidad del agente endurecedor de iii)
se define de modo que la relación por mol de los grupos de
isocianatos, (NCO) en el agente endurecedor respecto del total de
los grupos hidróxilos, (OH), en el compuesto de poliéster de i) y el
poliol de ii), (NCO)/(OH), es de 0,8 a 1,2.
8. Composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde la relación de composición del
compuesto de poliisocianato bloqueado (A) tal como se obtiene
bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados respecto del
compuesto de poliisocianato bloqueado (B) tal como se obtiene
bloqueando uno o más de los compuestos de poliisocianato
seleccionados poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados,
(A)/(B), es de 70/30 a 30/70, en términos de la relación del peso
del contenido sólido, y el compuesto de poliisocianato bloqueado
obtenido bloqueando el compuesto de poliisocianato seleccionado de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados es cualquiera de
los isocianuratos, aductos y prepolímeros y el compuesto del
poliisocianato bloqueado tal como se obtiene bloqueando el
poliisocianato seleccionado de los poliisocianatos del grupo (b) y
sus derivados es cualquiera de los biurets isocianuratos, aductos y
prepolímeros.
9. Composición de revestimiento para las láminas
de acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde la relación de composición del
compuesto de poliisocianato bloqueado (A) tal como se obtiene
bloqueando uno o más compuestos de poliisocianatos seleccionados de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados respecto del
compuesto de poliisocianato bloqueado (B) tal como se obtiene
bloqueando uno o más de los compuestos de poliisocianato
seleccionados de los poliisocianatos del grupo (b) y sus derivados,
(A)/(B), es de 70/30 a 30/70, en términos de la relación del peso
del contenido sólido, y el compuesto de poliisocianato bloqueado
obtenido bloqueando el compuesto de poliisocianato seleccionado de
los poliisocianatos del grupo (a) y sus derivados es cualquiera de
los isocianuratos, aductos y prepolímeros y el compuesto del
poliisocianato bloqueado tal como se obtiene bloqueando el compuesto
poliisocianato seleccionado de los poliisocianatos del grupo (b) y
sus derivados es cualquiera de los biurets, isocianuratos, aductos y
prepolímeros y la cantidad del agente endurecedor de iii) se define
de modo que la relación por mol de los grupos de
isocianatos(NCO), en el agente endurecedor respecto del total
de los grupos hidróxilos, (OH) en el compuesto de poliéster de i) y
el poliol de ii), (NCO)/(OH), es de 0,8 a 1, 2.
10. Composición de revestimiento para láminas de
acero con capa preliminar, tal como se reivindica en las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, donde el poliol, excepto i), comprende
una resina acrílica que tenga 2 ó más grupos hidróxilos en una
molécula y tenga un peso molecular medio de 1500 a 12000, y/o una
resina de poliéster que tenga 2 ó más grupos de hidróxilos en una
molécula y que tenga un peso molecular medio de 1000 a 8000.
11. Lámina de acero con capa preliminar que tenga
una película de revestimiento formada a partir de una composición de
revestimiento según las reivindicaciones 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ó 10.
12. Lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad, que tiene una película de capa
de imprimación y une película de capa final formada sobre la
superficie tratada químicamente del sustrato de lámina de acero
revestida de zinc o de una aleación de zinc en la cual la película
de capa final está formada con una composición de revestimiento
según las reivindicaciones 1,2,3,4,5,6,7,8,9 ó 10.
13. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 12, donde la película de la capa de imprimación tiene
una resistencia a la rotura no inferior a 50 kg/cm^{2} y una
resistencia a la tracción no inferior al 50% cuando se mide en la
forma de una película que tenga una anchura de 5 mm y un espesor de
8 \pm 1 \mum.
14. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 13, donde la película de la capa de imprimación está
formada de una composición de revestimiento que consiste
esencialmente en una resina de poliéster de bisfenol A añadido.
15. La lámina de acero con capa preliminar de
gran dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 12, donde la película de la capa de imprimación
contiene cromato de estroncio en una cantidad de 0,06 a 0,26
g/m^{2} de la película de 1 \mum de espesor.
16. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 15, donde la película de la capa de imprimación está
formada de una composición de revestimiento que consiste
esencialmente en una resina de poliéster.
17. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 12, donde la película de la capa de imprimación tiene
un espesor de película seca de 2 a 12 \mum.
18. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 12, donde la película de la capa final contiene cera
en una cantidad de 0,3 a 30 partes del peso, con relación a 100
partes del peso de contenido sólido de la composición de
revestimiento excluyendo la cera.
19. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 18, donde la cera que tiene que estar presente en la
película de la capa final tiene un punto de fusión no inferior a
100ºC.
20. La lámina de acero con capa preliminar de
elevada dureza y buena manejabilidad tal como reivindica la
reivindicación 18, donde la cera que tiene que estar presente en la
película de la capa final es una mezcla compuesta de cera de
polietileno y politetrafluoroetileno.
21. Método para producir láminas de acero con
capa preliminar con elevada dureza y buena manejabilidad que
comprende la aplicación de una composición de capa de imprimación
sobre la superficie químicamente tratada de la lámina de acero
revestida de zinc o de una aleación de zinc, a continuación, cocerla
a una temperatura límite para metal de 180 a 260ºC, aplicándole
después una composición de capa final de la reivindicación
1,2,3,4,5,6,7,8,9 ó 10 y, a continuación, cocer a una temperatura
límite para metal de 180 a 260ºC.
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