MXPA04009082A

MXPA04009082A - Composicion de recubrimiento para un substrato metalico.

Info

Publication number: MXPA04009082A
Application number: MXPA04009082A
Authority: MX
Inventors: Denis Begue
Original assignee: Dacral
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-12-06
Also published as: EP2208809B1; AU2003233381A8; WO2003078683A3; US7232479B2; ATE468424T1; DE60332605D1; WO2003078683A2; EP1485519B1; AU2003233381A1; US20060086281A1; FR2837218A1; ES2423317T3; CA2479060A1; FR2837218B1; WO2003078683A9; ES2343244T3; EP2208809A1; EP1485519A2; CA2479060C; EP2208809B9

Abstract

La invencion se refiere a una composicion de recubrimiento para un substrato metalico que muestra una superficie exterior libre que consiste de un recubrimiento metalico basado en zinc o aleacion basada en zinc, caracterizado porque comprende: silicato(s) de sodio y/o potasio y/o de litio (3-35% en peso), un agente tensioactivo (a 0.01-1% en peso), siendo el resto agua en una cantidad suficiente para llegar al 100%.

Description

COMPOSICION DE RECUBRIMIENTO PARA UN SUBSTRATO METALICO DESCRIPCION DE LA INVENCION El objetivo de la presente invención es una composición de recubrimiento para un substrato metálico, basada en una solución acuosa de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio. La presente invención también se refiere a los métodos de aplicación de esta composición al substrato metálico y a los diversos usos de esta composición de recubrimiento. De acuerdo a la presente invención, la composición de recubrimiento está destinada a ser aplicada a un substrato de acero que tiene una superficie exterior libre formada por una capa metálica de zinc o de aleación basada en zinc. En una modalidad ventajosa, dicha capa metálica puede haber sido depositada sobre el substrato metálico electrolíticamente o mediante inmersión en caliente. Como un ejemplo de los substratos metálicos, se puede hacer mención de: hojas electrogalvanizadas: substrato de acero recubierto con una capa de zinc aplicada electrolíticamente; hojas galvanizadas por inmersión en caliente: substrato de acero recubierto con una capa de zinc aplicada mediante inmersión de la hoja en un baño de zinc fundido; GALFAN: substrato de acero recubierto con una capa de 5 una aleación de zinc (95% en peso)/aluminio (5% en peso) aplicada mediante inmersión en un baño de aleación fundida de zinc/aluminio que tiene las mismas proporciones; y GALVALUME®: substrato de acero recubierto con una capa de una aleación de aluminio (55% en peso)/zinc (45% en peso) aplicada í o mediante inmersión en un baño de aleación fundida de aluminio/zinc que tiene las mismas proporciones. El tratamiento de una superficie metálica es el objeto de muchos constreñimientos simultáneos de un tipo técnico, económico y ambiental. Son producidos rollos de hoja en plantas de acero mediante 15 procesos muy rápidos, la velocidad en línea de los cuales puede estar en el intervalo de unos pocos metros/minuto hasta 250 metros/minuto. Cuando se desea aunar el proceso de producción a un paso de tratamiento superficial, las tecnologías de tratamiento superficial deben cumplir con estos constreñimientos de velocidad lineal. Pueden surgir, por lo tanto, dificultades 20 técnicas si se desea mantener buena reactividad química entre el substrato y los productos de tratamiento, pero también con respecto a la formación de la película si se desea obtener buen flujo y buena homogeneidad de los recubrimientos de película.

Las tecnologías de tratamiento anticorrosión usualmente hacen uso de productos basados en cromo (siendo el cromo hexavalente o trivalente) que son aplicados como una o más capas. No obstante, estos productos son ambientalmente peligrosos y tienen que ser reemplazados con productos de tratamiento que no tienen impacto sobre el ambiente. Además, a la fecha actual, los fabricantes están buscando emplear una tecnología que cumpla una especificación mínima y que sea capaz de ser funcionalizada para cumplir los más estrictos niveles de requerimiento y para incrementar el valor agregado del tratamiento superficial. Como un complemento a la resistencia contra la corrosión, la funcionalización de los tratamientos se refiere en particular a los siguientes campos: las propiedades superficiales tales como la hidrofobicidad o la hidrofilicidad de la superficie, el carácter anti-huella digital de la superficie o incluso la modificación de la alcalinidad libre de la superficie; las propiedades de aplicación, tal como la flexibilidad y la lubricación del recubrimiento para las operaciones de flexión o de estiramiento, pero también la conductividad eléctrica en el caso de la unión mediante soldadura. Los fabricantes están también sujetos a constreñimientos económicos y de este modo buscan tratamientos compactos utilizando formulaciones que son, por una parte, preparadas en medio acuoso (y que por lo tanto no requieren inversión adicional para el reprocesamiento de los posibles solventes orgánicos, y que, por otra parte, permiten la aplicación de una capa simple con una operación de secado simple. Finalmente, los constreñimientos de operación en línea también requieren productos que sean, por una parte, productos de un solo componente (por ejemplo productos que no requieran la preparación de una mezcla de varios productos antes de la aplicación industrial) y que sean, por otra parte, estables con el tiempo (por ejemplo que tengan un tiempo de vida mayor de tres semanas con el fin de acomodar las corridas de producción en campaña). El objetivo de la presente invención es una composición que satisfaga los requerimientos y constreñimientos anteriormente mencionados. La composición de recubrimiento de acuerdo a la invención está caracterizada porque comprende (en porcentaje en peso): silicato(s) de sodio y/o potasio y/o litio: 3%-35% - surfactante: 0.01 %-1 % agua: c.b.p. 100% El silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio y el surfactante serán explicados posteriormente en la presente descripción. Como se indicó anteriormente, la composición de recubrimiento está destinada a ser aplicada a un substrato metálico. La película húmeda obtenida de este modo es luego secada y da origen a una película de recubrimiento seca.

A no ser que se indique de otro modo, todos los porcentajes dados en el contexto de la presente descripción, son porcentajes expresados en peso con relación al peso total de la composición de recubrimiento en forma líquida. De otro modo, las proporciones de los constituyentes son expresadas con relación a la película de recubrimiento seca, es decir en sólidos por peso con relación al peso total de la película de recubrimiento seca obtenida. La composición de recubrimiento contiene preferentemente 5 a 30% en peso de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio, más preferentemente de 5 a 20% en peso de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio, y aún más preferentemente 8 a 15% en peso de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio. Ventajosamente, esta composición de recubrimiento puede ser preparada en la forma de un concentrado en el cual el porcentaje de silicato(s) de sodio y/o de potasio y/o de litio puede ser hasta de aproximadamente 40% en peso, o incluso en la forma de un polvo en el cual el porcentaje de silicato(s) de sodio y/o de potasio y/o de litio puede ser hasta de aproximadamente 80% en peso. Dentro del contexto de la presente invención, el silicato de sodio puede ser utilizado en dicha composición en la forma de una solución acuosa de silicato de sodio de la siguiente composición en peso: Si02: 20%-40% Na20: 5%-20% agua: c.b.p. 100% Esta solución de silicato de sodio puede también contener una pequeña proporción de carbonato de sodio de alrededor de 0.1 % en peso con relación al peso de la solución de silicato. El silicato de potasio puede ser utilizado en dicha composición en la forma de una solución acuosa de silicato de potasio de la siguiente composición en peso: Si02: 15%-35% K20: 5%-35% agua: c.b.p. 100% El silicato de litio puede ser utilizado en dicha composición en la forma de una solución acuosa de silicato de litio de la siguiente composición en peso: Si02: 15%-40% Li20: 1 %-10% agua: c.b.p. 100% El objetivo de la presente invención es también la película de recubrimiento seca que puede ser obtenida dentro del método (descrito más adelante) para la aplicación de la composición de recubrimiento a un substrato metálico. Esta película de recubrimiento seca está caracterizada porque comprende al menos 40% de sólidos en peso del o de los silicatos de sodio y/o de litio y/o de potasio, preferentemente entre 60% y 99.9% en peso al peso total de la película de recubrimiento seca.

Dentro del significado de la presente invención, el término "surfactante" se entiende que significa un aditivo cuya función es disminuir y controlar la energía de la superficie líquida de la composición (o tensión superficial). La energía superficial es la energía necesaria para llevar las moléculas desde el interior del líquido de la composición hacia su superficie. Entre menor sea la energía superficial de la composición, mayor es la humectabilidad de la superficie del substrato metálico. La humectabilidad es la habilidad del substrato para recibir un líquido al permitir que éste se disperse sobre la mayor área posible. La energía superficial de la composición es preferentemente ajustada para obtener buena humectabilidad de la superficie que va a ser recubierta bajo condiciones de alta velocidad lineal antes de que el producto solidifique al entrar a la zona de secado. La composición de recubrimiento contiene entre 0.01 y 1 % en peso de un surfactante, preferentemente aproximadamente 0.1 % en peso de un surfactante. Ventajosamente, una composición de recubrimiento es obtenida de este modo la cual tiene un valor de tensión superficial de entre 20 y 50 dinas/cm (20 mN/m y 50 mN/m), preferentemente entre 22 y 45 dinas/cm (22 mN/m y 45 mN/m) y más preferentemente entre 22 y 40 dinas/cm (22 mN/m y 40 mN/m).

El surfactante puede ser agregado separadamente o al mismo tiempo que la incorporación de otro constituyente que contiene tal surfactante, por ejemplo una dispersión o emulsión de un polímero. Como ejemplos de surfactantes, se puede hacer mención de los copolímeros de propilenglicol/polietilenglicol, (tal como PLURONIC PE 3100® fabricado por BSF), resinas basadas en silicona (tales como BYK348® fabricada por BYK), acetilenglicoles (tal como DYNOL604® fabricado por Air Products), mezclas amónicas y no iónicas (tal como DAPRO W95 HS® vendida por Elementis), amonios cuaternarios, El surfactante puede ser agregado a la composición de acuerdo a la presente invención en la forma de una solución acuosa, una dispersión o una emulsión en agua, con o sin un cosolvente. Ventajosamente, el agua utilizada en la composición de recubrimiento de acuerdo a la presente invención es sometida de antemano a un proceso de desionización, de modo que la conductividad de esta agua es menor de aproximadamente 20 µe/?pp. Bajo estas condiciones operativas, el pH de la composición de recubrimiento puede ser un pH alcalino, preferentemente entre 1 1 y 13 y más preferentemente entre 11 y 12. De acuerdo a una característica de la invención, la composición de recubrimiento puede contener además un polímero cuya función sea disminuir la temperatura de transición vitrea de la película de recubrimiento seca.

Cuando la composición es aplicada a un substrato y ha sido luego sometida a una operación de secado, la presencia del polímero le da a la película de recubrimiento seca obtenida de este modo, las propiedades de elasticidad y flexibilidad. Por lo tanto, el polímero hace posible reducir al mínimo o eliminar la aparición de grietas dentro de la película de recubrimiento seca cuando el substrato metálico sufre deformación mecánica subsecuente. Como ejemplos del polímero, se puede hacer mención en particular de polímeros acrílicos o copolímeros tales como POLYSOL M-19® (fabricado por Showa Highpolymer Co. Ltd.) o RHODOPAS D-20 40® (fabricado por Rhodia), poliuretanos, alquídicos, ésteres epóxicos así como mezclas compatibles de los mismos. Ventajosamente, el polímero puede ser agregado a la composición de acuerdo a la presente invención en la forma de una dispersión o de emulsión en agua o de una solución acuosa, en una proporción que hace posible ventajosamente obtener hasta 60% en peso de la película de recubrimiento seca. En esta forma, el polímero puede, al mismo tiempo, distribuir a la composición el surfactante anteriormente mencionado. De acuerdo a otra característica más de la invención, la composición de recubrimiento puede contener además un aditivo para incrementar la hidrofobicidad de la película de recubrimiento seca, en una proporción que hace posible ventajosamente obtener hasta 50% en peso de la película de recubrimiento seca, preferentemente hasta 25% en peso de la película de recubrimiento seca. Este aditivo es ventajosamente un silano, preferentemente elegido de los dimetoxisilanos o trimetoxisilanos o dietoxisilanos o trietoxisilanos funcionalizados, así como mezclas de los mismos. La funcionalidad orgánica puede ser del tipo vinilo, amino u oxirano (epoxi). Preferentemente, el silano es elegido de los silanos funcionalizados con epoxi tales como p-(3,4-epoxi-ciclohexil)etiltrimetoxisNano, epóxido de 4-(trimetoxisilil)-1 ,2-butano o ?-glicidoxipropiltrimetoxisilano. El silano puede también actuar como un agente aglutinante y como un estabilizador para la composición de recubrimiento, y puede permitir que se incremente la resistencia contra la corrosión de la película de recubrimiento seca. Estos silanos pueden ser utilizados independientemente o en combinación en forma prehidrolizada o no prehidrolizada. La introducción del silano puede también ser acompañada por la adición de un titanato o un zirconato con el fin de reforzar la reticulación del sistema aglutinante, dependiendo de las propiedades requeridas del recubrimiento. El incremento en la hidrofobicidad de la película de recubrimiento seca puede ser observado visualmente, especialmente en pruebas de corrosión cíclicas (de acuerdo a DIN 50017 KTW), mediante la formación de las gotitas de vapor de agua condensada (que vienen del electrólito) que están menos dispersas que en el caso de un recubrimiento cuyo aglutinante está compuesto únicamente de un silicato. Se asume que la introducción del silano dentro de la composición de recubrimiento disminuye la porosidad de la película de recubrimiento seca y/o reduce la permeabilidad al electrólito de dicha película, dando de este modo al último su hidrofobicidad. La hidrofobicidad de la película de recubrimiento seca obtenida mediante la introducción del silano dentro de la composición de recubrimiento, hace posible aplicar una película seca de menor espesor para los mismos resultados de resistencia contra la corrosión. De acuerdo a otra característica más de la invención, la composición de recubrimiento puede contener por lo tanto un aditivo para reducir la alcalinidad superficial libre de la película de recubrimiento seca, en una proporción que hace posible, ventajosamente, obtener hasta 25% en peso de la película de recubrimiento seca. Este aditivo es preferentemente una sal de cerio (CE), una sal de lantano (La), una sal de molibdeno (Mo), ácido molíbdico, ácido paratoluensulfónico, así como sales de los mismos, o incluso un poliol tal como glicerol, y mezclas de los mismos. De acuerdo a otra característica más de la invención, la composición de recubrimiento puede contener además un aditivo para incrementar las propiedades anticorrosión de la película de recubrimiento seca, en una proporción que hace posible obtener ventajosamente hasta 25% en peso de la película de recubrimiento seca. Este aditivo es preferentemente un aglutinante mineral, tal como un titanato o un zirconato, así como mezclas de los mismos. De acuerdo a otra característica más de la invención, la composición de recubrimiento puede contener además un lubricante. Como ejemplos de lubricantes, se puede hacer mención en particular de polímeros orgánicos sintéticos, tales como politetrafluoroetileno, polietileno y polietilenglicol, o polímeros orgánicos naturales, tales como cera de carnauba o ceras de parafina, asi como mezclas de los mismos. El lubricante es agregado a la composición de recubrimiento en una composición que hace posible obtener hasta 15% en peso de la película de recubrimiento seca, preferentemente entre 1.5 y 15% en peso de la película de recubrimiento seca, más preferentemente entre 3 y 15% en peso de la película de recubrimiento seca. En la práctica, resulta que el lubricante puede requerir un estabilizador para prevenir la separación de las fases en la composición de recubrimiento. Como ejemplos de estabilizadores, se puede hacer mención en particular de las arcillas organofílicas (arcillas naturales o sintéticas), derivados de sílice, derivados de celulosa, goma de xantano o espesantes asociativos del tipo poliuretano o acrílico, así como mezclas de los mismos.

Ventajosamente, el estabilizador es agregado a la composición de recubrimiento de acuerdo a la presente invención en una proporción que hace posible obtener entre aproximadamente 0.1 y 5% en peso de la composición de recubrimiento seca. De acuerdo a otra característica más de la invención puede ser también agregado un agente antiespuma a la composición de recubrimiento, siendo elegido el agente antiespuma para ser compatible con los otros constituyentes de la composición de recubrimiento y la cantidad óptima del cual es determinada utilizando experimentos rutinarios convencionales conocidos por aquellos expertos en la técnica. Bajo las condiciones para obtener la composición de acuerdo a la presente invención, dicha composición puede estar esencialmente desprovista de cualquier solvente orgánico. Esto es debido a que los solventes orgánicos han probado, en la práctica, ser no muy compatibles con los silicatos de sodio y/o de potasio y/o de litio, siendo éstos los principales constituyentes de la composición de recubrimiento. La presente invención también se refiere a un método para recubrir un substrato metálico, que comprende la aplicación de la composición de recubrimiento descrita anteriormente a la superficie del substrato. Dentro del marco de la presente invención, la composición de recubrimiento descrita anteriormente es aplicada durante una operación que consiste en depositar una película húmeda de dicha composición, con un espesor pequeño apropiado, seguido por una operación de secado del substrato metálico recubierto así, dando origen a una película de recubrimiento seca sobre el substrato. Ventajosamente, el espesor de la película húmeda de la composición de recubrimiento depositada sobre el substrato metálico está entre 0.3 y 39 µ?t?, preferentemente entre 0.3 y 30 µ??, y la película húmeda es aplicada en una cantidad de 0.6 a 40 g/m2, preferentemente 0.6 a 24 g/m2. El método de acuerdo a la presente invención puede ser llevado a cabo en línea, después del paso de recubrir el substrato de acero con metal zinc o aleación basada en zinc, o sobre una línea de retratamiento, tal como en una línea de recubrimiento giratorio. De acuerdo al método que forma el objetivo de la presente invención, la operación de depositar la película húmeda de la composición de recubrimiento sobre el substrato metálico puede ser ventajosamente llevada a cabo mediante aspersión seguida por una operación para drenar el líquido en exceso, mediante inmersión seguida por una operación para drenar el líquido en exceso, o por medio de un sistema de recubrimiento compuesto de al menos un rodillo. En el caso de la aspersión o inmersión, la operación para drenar el líquido en exceso permite que se controle el espesor de la película húmeda depositada sobre el substrato metálico. Esta operación para drenar el líquido en exceso puede ser ventajosamente llevada a cabo utilizando un grupo de rodillos de drenado.

En un método ventajoso para ¡mplementar la presente invención, la operación de secado del substrato metálico recubierto con la película húmeda se lleva a cabo mediante el calentamiento del substrato metálico o la película húmeda para calentar el substrato metálico y la película húmeda a una temperatura entre la temperatura ambiente y 240°C. La operación de calentamiento puede ser llevada a cabo directamente mediante inducción, o indirectamente por convección o por infrarrojo. El calentamiento por convección requiere en general un tiempo de secado más prolongado que el calentamiento por inducción o por infrarrojo. Esta operación de secado es ventajosamente llevada a cabo mediante calentamiento del substrato metálico o la película húmeda para calentar así el substrato metálico y la película húmeda preferentemente a una temperatura de al menos aproximadamente 35°C por un tiempo de al menos 2 segundos si se utiliza el calentamiento por convección y por un tiempo máximo de 10 segundos, preferentemente 5 segundos, más preferentemente de 1 a 2 segundos, si se utiliza el calentamiento por inducción o por infrarrojo. Ventajosamente, la operación de secado se lleva a cabo para obtener así un espesor de película de recubrimiento seca de entre 0.05 y 0.80 µ??, preferentemente entre 0.05 y 0.60 µ??, y para obtener un peso de la capa de película de recubrimiento seca de entre 0.1 g/m2 y 1.3 g/m2, preferentemente entre 0.2 g/m2 y 1.2 g/m2, más preferentemente entre 0.2 hasta 0.5 g/m2.

De acuerdo a un ejemplo particular del método que forma la materia de interés de la presente invención, la deposición de película húmeda y las operaciones de secado son llevadas a cabo entre la operación de depósito del recubrimiento metálico con zinc o con la aleación basada en zinc, sobre el substrato de acero y la operación de enrollamiento final. La presente invención también se refiere a los diversos usos de la composición de recubrimiento de acuerdo a la presente invención. De acuerdo a una característica de la presente invención, la composición de recubrimiento puede ser utilizada como una capa de protección anticorrosión para hojas metálicas, cuando se aplica a dichas hojas. Ventajosamente, la composición puede ser utilizada como una capa de protección anticorrosión para las hojas metálicas destinadas a ser temporalmente almacenadas. Cuando se aplica la composición de recubrimiento a un substrato metálico que se hace pasar a través de los baños de limpieza, tal como por ejemplo durante una secuencia de pintura de vehículo de motor, la resistencia química de la capa de recubrimiento obtenida depende de muchos parámetros, incluyendo en particular: las condiciones para secar el substrato recubierto con la película húmeda durante el proceso de aplicación de la composición de recubrimiento; la temperatura y la alcalinidad de los baños de limpieza; y el tiempo de inmersión del substrato en los baños de limpieza. Por ejemplo, durante los baños de limpieza de una secuencia de pintura de vehículo de motor, una capa de la película de recubrimiento seca de acuerdo a la presente invención, cuando ésta ha sido aplicada a un substrato metálico y luego secada a 240°C, es completamente resistente a dichos baños de limpieza. No obstante, cuando ésta ha sido secada a 145°C, la capa de la película de recubrimiento seca es parcialmente disuelta por los baños de limpieza, y cuando ésta ha sido secada a 50°C, ésta es completamente disuelta por los baños de limpieza. Ventajosamente, la composición de recubrimiento puede ser utilizada como una capa de lubricación cuando ésta contiene también un lubricante, y cuando ésta es aplicada a las hojas metálicas para así deformarlas, en particular con miras a plegar, flexionar y estirar las hojas metálicas. De acuerdo a otra característica más de la presente invención, la composición de recubrimiento puede ser utilizada como un agente anti-huellas digitales. En la práctica, se ha observado que las hojas metálicas cubiertas con la composición de recubrimiento que forma la materia de interés de la presente invención, puede ser manejada como tal sin dejar trazas de huellas digitales que permanezcan impresas sobre dichas hojas metálicas.

De acuerdo a otra característica más de la presente invención, la composición de recubrimiento puede ser aplicada a las piezas de trabajo de substrato metálico destinadas a ser soldadas. En el caso en el cual son aplicadas películas de recubrimiento delgadas, los substratos recubiertos conservan así su propiedad de soldabilidad y las operaciones de soldadura pueden ser llevadas a cabo directamente. En el caso en el cual la película de recubrimiento tiene un espesor mayor, la composición de recubrimiento puede requerir la adición de pigmentos conductores, tales como fosfito de hierro, silicato de amonio, níquel, tungsteno, zinc (ya sea puro o aleado) y carbono, así como mezclas de los mismos. Otras características y ventajas de la presente invención se volverán aparentes a la luz de los siguientes ejemplos. Estos ejemplos se dan a manera de indicación pero no implican limitación.

EJEMPLO 1 Composición de recubrimiento A) basada en silicato de sodio En la composición de recubrimiento (A) formulada enseguida, se utilizan los siguientes: • solución de silicato de sodio (20N32® fabricada por Rhodia) que cumple la siguiente composición en peso: S¡02: 28.6% en peso Na20: 8.9% en peso Na2C03: 0.1 % en peso Agua: c.b.p. 100% en peso surfactante: copolímero de polipropilenglicol/polietilenglicol con 10% de polietilenglicol en la molécula (PLURONIC PE 3 00® fabricado por BASF). 1463.6 g de agua desionizada se introdujeron en un recipiente de 5 litros equipado con un dispersor Rayneri del tipo 33/300 y con una turbina de desfloculación de 85 mm de diámetro, se agregaron 4 g de PLURONIC PE 3100® con agitación (velocidad: 250 rpm), el mezclado fue continuado por 10 minutos a 350 rpm, se agregaron 2532.4 g de solución de silicato de sodio (20N32®) con agitación (velocidad: 250 rpm) y el mezclado se continuó por 30 minutos a 350 rpm.

EJEMPLO 2 Composición de recubrimiento (B) lubricada basada en silicato de sodio En la composición de recubrimiento (B) formulada enseguida, se utilizó lo siguiente: • la solución de silicato de sodio 20N32® utilizada en el Ejemplo 1 en la composición (A); • una emulsión acuosa que contiene 45% de sólidos en peso de polímero acrílico POLYSOL M-19® fabricada por Showa Highpolymer Co. Ltd.; · una emulsión acuosa que contiene 45% de sólidos en peso de polietileno MICHE ® Emulsión 45745 fabricada por Michelman; y • una dispersión acuosa que contiene 41 % de sólidos en peso de politetrafluoroetileno MICHEM® Glide 5 fabricado por Michelman. 385.3 g de agua desionizada se introdujeron en un recipiente de plástico de 0.8 litros equipado con un dispersor Reyneri® del tipo 33/300 y con una turbina de desfloculación de 55 mm de diámetro, se agregaron 14.9 g de POLYSOL M-19® con agitación suave (velocidad: 250 rpm), el mezclado se continuó por 5 minutos, se agregaron 17.2 g de MICHEM® Emulsión 45745 con agitación suave (velocidad: 250 rpm), el mezclado se continuó por 5 minutos, se agregaron 9.7 g de MICHEM® Glide 5 con agitación suave (velocidad: 250 rpm), el mezclado se continuó por 5 minutos, se agregaron 172.9 g de solución de silicato de sodio (20N32®) con agitación suave (velocidad: 250 rpm) y luego el mezclado se continuó por 30 minutos con agitación suave (velocidad: 250 rpm). Composición de recubrimiento % en peso lubricada (B) Silicato de sodio 10.8 Politetrafluoroetileno (PTFE) 0.7 Polietileno (PE) 1.3 Polímero acrílico 1.1 Agua 86.1 EJEMPLO 3 Composición de recubrimiento (C) basada en silicato de potasio En la composición de recubrimiento (C) formulada enseguida, se utilizó lo siguiente: • solución de silicato de potasio (K4/2® fabricado por Clariant) que cumple la siguiente composición en peso: Si02: 26.5% en peso K20: 12.9% en peso Agua: c.b.p. 100% en peso • el surfactante PLURONIC PE 3100® utilizado en el Ejemplo 1 en la composición (A). 1535.2 g de agua desionizada se introdujeron en un recipiente de 5 litros equipado con un dispersor Rayneri® del tipo 33/300 y con una turbina de desfloculación de 85 mm de diámetro, se agregaron 4 g de PLURONIC PE 3100® con agitación (velocidad: 250 rpm), el mezclado se continuó por 10 minutos a 350 rpm, se agregaron 2460.8 g de solución de silicato de potasio (K4/2®) con agitación (velocidad: 250 rpm) y el mezclado se continuó por 30 minutos a 350 rpm.

EJEMPLO 4 Composición de recubrimiento (D) basada en silicato de litio En la composición de recubrimiento (D), formulada enseguida, se utilizó lo siguiente: • solución de silicato de litio (KLEBOFON 3® fabricada por Clariant) que cumple la siguiente composición en peso: Si02: 21% en peso Li20: 2.9% en peso Agua: c.b.p. 100% en peso 596 g de agua desionizada se introdujeron en un recipientes de 5 litros equipado con un dispersor Rayneri® del tipo 33/300 y con una turbina de desfloculación de 85 mm de diámetro, se agregaron 4 g de PLURONIC PE 3100® con agitación (velocidad: 250 rpm), el mezclado se continuó por 10 minutos a 350 rpm, se agregaron con agitación 3400 g de solución de silicato de litio (KLEBOFON 3®) (velocidad: 250 rpm).

EJEMPLO 5 Energía superficial de la composición de recubrimiento de acuerdo al surfactante Estas pruebas para determinar la energía superficial fueron llevadas a cabo de acuerdo a los estándares DIN 53914 o ASTM D 971 (prueba de acuerdo a Du Noüy). Las pruebas para medir la energía superficial, los resultados de las cuales se dan en la tabla siguiente, se llevaron a cabo con la solución de silicato de sodio (20N32®) utilizada en el Ejemplo 1 , a la cual se agregaron los diversos surfactantes.

EJEMPLO 6 Pruebas de lubricación y corrosión 6-1) Pruebas de lubricación Estas pruebas fueron llevadas a cabo sobre especímenes de substrato metálico recubiertos con una composición de acuerdo a la presente invención, que cumplen la siguiente composición (% de sólidos en peso con relación a la película de recubrimiento seca obtenida): 78% de silicato de sodio (basado en la solución de silicato de sodio 20N32® del Ejemplo 1 ; 8% de polímero acrílico (emulsión acuosa que contiene 45% de sólidos en peso del polímero acrílico POLYSOL M-19® fabricado por Showa Highpolymer Co. Ltd.); y 14% de lubricante, la naturaleza y la composición del cual fueron variadas como se describe en la siguiente tabla. La prueba consistió en frotar el espécimen del substrato metálico sobre una longitud de aproximadamente 50 mm (ver Figura 1 ). Los especímenes fueron de 50 mm x 200 mm y fueron tratados sobre ambos lados. Se aplicó una fuerza lateral (FL) al espécimen y este último fue jalado a una velocidad constante de 20 mm/minuto. La fuerza de jalón FT fue medida después de una distancia de frotación de 50 mm. El valor del coeficiente de fricción fue expresado por la proporción: fuerza de jalón FT coeficiente de fricción µ = = 2 x fuerza lateral 2FL Esta prueba se utilizó para determinar la calidad de lubricación de las películas de recubrimiento probadas. Entre menor es el valor de ?, mejor es la lubricación. La temperatura de medición fue de 21 + 2°C.

Los pesos de la capa de película de recubrimiento seca depositada sobre los especimenes de substrato metálico, estuvieron entre 1 y 1.2 g/m2. Las mediciones dadas en la tabla siguiente fueron obtenidas para una fuerza lateral FL de 500 daN. El espécimen de control fue una hoja electrogalvanizada (7.5 µ?? sobre cada lado) a la cual se aplicó una capa de aceite ANTICORRIT 4107 S® (fabricada por Fuchs) en una cantidad de 2.5 g/m2 sobre ambos lados. Este aceite es ampliamente utilizado en la industria de los vehículos de motor como un lubricante para hojas destinadas a ser estiradas.

PTFE politetrafluoroetileno; PEG = polietilenglicol; PE = polietileno.

Los coeficientes de fricción de los especímenes recubiertos con una película seca de la composición de acuerdo a la presente invención (B1 ) a (B6), fueron menores que el coeficiente de fricción del espécimen control. Esto indica que la lubricación de los especímenes recubiertos con una película seca de la composición de acuerdo a la presente invención (B1 ) a (B6), fue mejor que aquella del espécimen control. 6-2) Pruebas de corrosión 6-2-1) Pruebas de corrosión acelerada Espécimen Espécimen de acero galvanizado por inmersión en caliente control de (10 µp?), recubierto con una película de recubrimiento seca acero de acuerdo a la composición (A) con un peso de capa de: galvanizado 0.3 g/m* 0.6 g/m' 0.9 g/m£ 1.2 g/m£ por inmersión en caliente Prueba de Herrumbre Modificación Ninguna Ninguna Ninguna ciclo blanca sobre en la modificación modificación modificación caliente/ 100% de la apariencia: en la en la en la húmedo superficie herrumbre apariencia apariencia apariencia (duración: (después solo blanca sobre 15 ciclos) de 5 ciclos) 70% de la llevados a superficie cabo de acuerdo al estándar DIN 50017 Prueba de Herrumbre Herrumbre Herrumbre Herrumbre Ninguna niebla salina blanca sobre blanca sobre blanca sobre blanca sobre modificación (duración: 100% de la de 60% de la de 20% de la menos de 5% en la 48 horas) superficie superficie superficie de la apariencia llevada a (después solo superficie cabo de de 24 horas) acuerdo al estándar ISO 9227 6-2-2) Pruebas de corrosión natural Estas pruebas consistieron en exponer los especímenes galvanizados a clima natural en un ambiente de exterior industrial.

EJEMPLO 7 Resultados de una formulación que contiene un silano Composición de recubrimiento (E) % en peso Silicato de sodio 20N32® 29.7 Silano = ?-glicidoxipropiltrimetoxisilano 3.73 PLURONIC PE 3100® 0.07 Agua 66.5 Prueba de corrosión (DIN 50017 KTW): Estos resultados muestran que la composición que contiene el silano es más efectiva en prevenir la corrosión que la composición sin el silano. La introducción del silano permite por lo tanto que los pesos de la capa sean reducidos, al tiempo que se mantienen las mismas propiedades de protección contra la corrosión.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 5 1. Una composición de recubrimiento para un substrato metálico que tiene una superficie exterior libre, formada por una capa de zinc o por una aleación basada en zinc, caracterizada porque comprende (en % en peso): silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio: 3%-35%; surfactante: 0.01 un silano, en una proporción que hace posible obtener hasta 50% í o en peso de la película de recubrimiento seca; agua: cuanto baste para 100%. 2. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque comprende (en % en peso): 5 a 30% en peso, preferentemente 5 a 20% en peso, y más preferentemente 8 a 15% en peso de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio; y/o 15 aproximadamente 0.1% en peso de un surfactante. 3. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada además porque el silicato de sodio es utilizado en la composición en la forma de una solución acuosa de silicato de sodio de la siguiente composición en peso: Si02: 20- 20 40%; Na20: 5%-20%; agua: cuanto baste para 100%. 4. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada además porque el silicato de potasio es utilizado en la composición en la forma de una solución acuosa de silicato de potasio de la siguiente composición en peso: S¡02: 15%-35%; K20: 5%-35%; agua: cuanto baste para 100%. 5. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada además porque el silicato de litio es utilizado en la composición en la forma de una solución acuosa de silicato de litio de la siguiente composición en peso: S¡02: 15%-40%; Li20: 1 %-10%; Agua: cuanto baste para 100%. 6. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada además porque el surfactante es elegido de un copolímero de polipropilenglicol/polietilenglicol, una resina basada en silicona, un acetilenglicol, una mezcla aniónica/no iónica, un amonio cuaternario, un alcohol polioxietilado modificado o una de sus mezclas compatibles. 7. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada además porque tiene un pH alcalino, preferentemente entre 1 1 y 13, y más preferentemente entre 11 y 12. 8. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada además porque incluye además un polímero cuya función es disminuir la temperatura de transición vitrea de la película de recubrimiento seca, en particular un polímero o copolímero acrílico, un poliuretano, un alquídico, un áster epóxico o una de sus mezclas compatibles. 9. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada además porque el polímero es agregado a la composición en la forma de una dispersión o emulsión en agua o de una solución acuosa. 10. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada además porque el polímero es agregado a la composición en una proporción que hace posible obtener hasta 60% en peso de la película de recubrimiento seca. 11. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada además porque incluye además un aditivo para reducir la alcalinidad superficial libre de la película de recubrimiento seca, en particular una sal de cerio, una sal de lantano, una sal de molibdeno, ácido molíbdico, ácido paratoluensulfónico o un poliol, así como mezclas de los mismos, en una proporción que hace posible obtener hasta 25% en peso de la película de recubrimiento seca. 12. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 1 , caracterizada además porque incluye también un aditivo para incrementar las propiedades anticorrosión de la película de recubrimiento seca, en particular un titanato o un zirconato, así como mezclas de los mismos, en una proporción que hace posible obtener hasta 25% en peso de la película de recubrimiento seca. 13. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada además porque contiene también un lubricante, en particular politetrafluoroetileno, polietileno, polietilenglicol, cera de carnauba o una cera de parafina, así como mezclas de los mismos. 14. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada además porque el lubricante es agregado a la composición de recubrimiento en una proporción que hace posible obtener hasta 15% en peso de la película de recubrimiento seca, preferentemente entre 1.5 y 15% en peso de la película de recubrimiento seca, más preferentemente entre 3 y 15% en peso de la película de recubrimiento seca, más preferentemente entre 5 y 15% en peso de la película de recubrimiento seca. 15. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada además porque incluye también un agente antiespuma. 16. La composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada además por un valor de tensión superficial de entre 20 mN/m y 50 mN/m, preferentemente entre 22 mN/m y 45 mN/m, más preferentemente entre 22 mN/m y 40 mN/m. 17. Un substrato metálico recubierto con una composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16. 18. Un método de aplicación de una composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, a un substrato metálico que tiene una superficie exterior libre formada por una capa metálica basada en zinc o en una aleación basada en zinc, caracterizado el método porque incluye una operación que consiste en depositar una película húmeda de la composición, con un espesor pequeño apropiado, seguido por una operación de secado del substrato metálico recubierto de este modo, dando origen a una película de recubrimiento seca sobre el substrato. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la película de la composición de recubrimiento es depositada en la forma de una película húmeda con un espesor de entre 0.3 µ?t? y 39 µ??, preferentemente entre 0.3 y 30 µ?t?. 20. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 y 19, caracterizado además porque la película de la composición de recubrimiento es depositada en la forma de una película húmeda aplicada en la cantidad de 0.6 g/m2 a 40 g/M2, preferentemente 0.6 a 24 g/m2. 21 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado además porque la operación de deposición de la película húmeda es llevada a cabo mediante aspersión. 22. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado además porque la operación de deposición de la película húmeda es llevada a cabo mediante aspersión, seguida por una operación de drenado de la película húmeda depositada, para permitir así que su espesor sea controlado. 23. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado además porque la operación de deposición de la película húmeda es llevada a cabo mediante inmersión, seguida por una operación para drenar el líquido en exceso, para controlar así el espesor de la película húmeda depositada. 24. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 22 y 23, caracterizado porque la operación para drenar el líquido en exceso se lleva a cabo utilizando un grupo de rodillos de drenado. 25. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado además porque la operación de deposición de la película húmeda es llevada a cabo por medio de un sistema de recubrimiento compuesto de al menos un rodillo. 26. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25, caracterizado además porque la operación de secado es llevada a cabo mediante calentamiento del substrato metálico o de la película húmeda para calentar así el substrato metálico y la película húmeda a una temperatura entre la temperatura ambiente y 240°C. 27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque la operación de secado es llevada a cabo por calentamiento del substrato metálico o de la película húmeda, para calentar así el substrato metálico y la película húmeda, preferentemente a una temperatura de al menos aproximadamente 35°C por un tiempo de al menos 2 segundos si se utiliza el calentamiento por convección, y por un tiempo máximo de 10 segundos, preferentemente 5 segundos, más preferentemente de 1 a 2 segundos, si se utiliza el calentamiento por inducción o por infrarrojo. 28. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 27, caracterizado además porque la operación de secado es llevada a cabo para obtener un espesor final de la película de recubrimiento seca de entre 0.05 µ?t? y 0.80 µ?t?, preferentemente entre 0.05 y 0.60 µ?t?. 29. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 28, caracterizado además porque la operación de secado es llevada a cabo para obtener un peso de la capa de película de recubrimiento seca de entre 0.1 g/M2 y 1.3 g/m2, preferentemente entre 0.2 g/m2 y 1.2 g/m2 y más preferentemente entre 0.2 y 0.5 g/m2. 30. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 29, caracterizado además porque la deposición de la película húmeda y las operaciones de secado son llevadas a cabo entre la operación del recubrimiento con metal de zinc o de aleación basada en zinc, del substrato metálico, y la operación de enrollamiento final. 31. Una película de recubrimiento seca que puede ser obtenida mediante el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 30, caracterizada porque comprende al menos 40% de sólidos en peso, preferentemente entre 60% y 99.95 en peso de silicato de sodio y/o de potasio y/o de litio con relación al peso total de la película de recubrimiento seca. 32. El uso de una composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para la protección contra la corrosión de hojas metálicas. 33. El uso de una composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, para lubricar hojas metálicas con el propósito de formarlas, en particular con miras al plegamiento, flexión y estiramiento de dichas hojas. 34. El uso de una composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, como agente anti-huellas digitales, en particular para hojas metálicas utilizadas como tales. 35. El uso de una composición de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, para recubrir piezas de trabajo de substrato metálico destinadas a ser soldadas. 36. El uso de una composición de recubrimiento como se reclama en la reivindicación 34, que permite la soldadura directa. 37. El uso de una composición de recubrimiento como se reclama en la reivindicación 35, que incluye además pigmentos conductores, tales como fosfito de hierro, silicato de amonio, níquel, tungsteno, zinc y carbono en el caso de la aplicación de una película de recubrimiento.