ES2954912T3 - Producto semiacabado, su procedimiento de producción, así como empleo - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un producto semiacabado que comprende un recubrimiento de alta calidad resistente a la intemperie, así como a un método para su fabricación y su uso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Producto semiacabado, su procedimiento de producción, así como empleo
La presente invención se refiere a un producto semiacabado con una calidad elevada, así como un revestimiento resistente a la intemperie y muy buena protección anticorrosiva. A este respecto es fundamental la combinación "durabilidad bajo puntos de vista estéticos" junto con los criterios clásicos de una protección anticorrosiva eficiente.
En el caso de materiales en empleo en exteriores no se puede evitar un estrés debido a la exposición a la intemperie. Este estrés es ocasionado en especial por la proporción UV de la radiación solar, por los más diversos mecanismos de corrosión, por procesos de limpieza, medios transportados por el viento (arena, polvo) u otros tipos de estrés correspondientes en el caso de aplicación específico. Los materiales no protegidos, o bien con acabado de superficie insuficiente, pierden su valor, o bien su perdurabilidad por este motivo. Los materiales basados en sustrato metálico están sujetos además a un potencial de corrosión considerable, por lo que se asigna un significado especial al aspecto de la protección anticorrosiva del revestimiento inventivo.
El estado de la técnica más conocido sobre acabado y decoración de superficies por revestimiento de bobinas resistente a la corrosión e impermeable se practica con los denominados barnices PVDF, que presentan, no obstante, claros inconvenientes técnicos de diseño, ya que exclusivamente se puede realizar el intervalo de brillo medio (25 -35 unidades de brillo, medidas en la prueba de Gardner a 60°C). Además, tales revestimientos presentan una dureza de superficie relativamente reducida. Por lo demás, los documentos EP 2626 394 A1 y JP 2011 012 119 A dan a conocer productos semiacabados con un revestimiento polimérico. La tarea de la presente invención consiste en la puesta a disposición productos semiacabados mejorados que posibiliten idealmente una protección anticorrosiva sostenible como revestimientos colorantes, o bien decoración, que permitan una configuración de superficies adecuada para el diseño (de brillo elevado, brillo medio, mate) y posibiliten un acabado de superficie sostenible.
Con estos productos semiacabados refinados en su superficie, por consiguiente, en aplicaciones sofisticadas en interiores y en especial en exteriores se deberá garantizar simultáneamente una dureza de superficie en especial buena (resistencia a la abrasión, tenacidad al rayado), resistencia a la intemperie y
propiedades de protección del sustrato, así como una excelente protección anticorrosión.
Además el refinado de la superficie se debe poder producir y aplicar de manera sencilla y rentable.
De la descripción, las reivindicaciones o también los ejemplos de esta solicitud resultan otras tareas no citadas explícitamente.
Ante los antecedentes del estado de la técnica y de la apenas deficiente solución técnica descrita en el mismo, de un modo no previsible sin más por el especialista, en la presente invención se consigue poner a disposición un revestimiento con calidad mejorada durante un intervalo de tiempo más largo y cumplir de este modo el complejo perfil de requisitos citado anteriormente.
En la presente invención es esencial la presentación de un producto semiacabado que cumpla el complejo perfil de requisitos citado anteriormente incluso si se da, al menos por zonas, un elevado potencial de corrosión debido al procesamiento y la elaboración.
Por consiguiente, un primer objeto de la presente invención es un producto semiacabado con una capa central metálica, o bien un sustrato metálico, y un revestimiento polimérico con una formulación que comprende 5 a 70 % en peso de polímeros fluorados hidroxifuncionales, 5 a 70 % en peso de poliésteres a base de (i) ácidos dicarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o ácidos policarboxílicos o sus derivados y (ii) di- o polioles alifáticos o cicloalifáticos, ascendiendo la proporción de ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados en la proporción de ácido de los poliésteres a 100 % en moles, referido a la suma de todos los ácidos di- o policarboxílicos, 2 a 25 % en peso de reticulantes, 0,01 a 2 % en peso de catalizadores de reticulación, hasta 20 % en peso de filtros UV y hasta 10 % en peso de estabilizadores UV; y caracterizado por que la capa central está provista de una capa de protección anticorrosiva metálica, y por que la capa de protección anticorrosiva metálica presenta una protección catódica frente a la capa central.
En una forma de realización preferente, la capa central metálica comprende al menos un estrato de acero. La capa central presenta un grosor en el intervalo de 0,2 mm a 4 mm, en especial 0,25 mm a 1,5 mm. Alternativamente, la capa central también puede ser un material compuesto de varios estratos, a modo de ejemplo a modo de un sandwich, con estratos metálicos exteriores y un estrato metálico situado entre ellos, constituido por un polímero, o también un material compuesto puramente metálico.
La capa de protección anticorrosiva metálica está formada de modo que garantiza una protección anticorrosiva catódica frente a la capa central. A tal efecto, la capa de protección anticorrosiva comprende elementos que son menos nobles que la capa central, es decir, que presentan un menor potencial en la serie de tensión electroquímica.
En formas de realización preferentes, la capa de protección anticorrosiva presenta zinc (Zn), estaño (Sn), aluminio (Al), magnesio (Mg) o sus aleaciones. Son ejemplos de aleaciones a este respecto zinc-aluminio, como las composiciones conocidas como Galfan (aproximadamente 95 % de Zn y 5 % de Al), así como Galvalume (aproximadamente 55 % de Af, 43-45 % de Zn y 1 -2 % de Si), o zinc-magnesio.
El grosor de la capa de protección anticorrosiva se sitúa en el intervalo de 1 gm a 200 gm, preferentemente en el intervalo de 5 gm a 100 gm, de modo especialmente preferente en el intervalo de 10 gm a 50 gm.
En una forma preferente de realización de la presente invención, los polímeros fluorados y los poliésteres constituyen en suma preferentemente 20 a 75 % en peso de la formulación.
Los datos ponderales de los componentes individuales de las formulaciones según la invención pueden variar libremente en el ámbito de los límites antes citados, bajo la condición de que proporcionen 100 % en peso en suma.
Los revestimientos producidos por medio de las formulaciones según la invención se distinguen por una barrera sostenible frente a medios corrosivos, una elevada resistencia frente a influencias de la intemperie y la erosión, una suficiente elasticidad en el caso de estrés por pandeo y flexión y una resistencia química frente a agentes de limpieza, así como una buena eliminación de graffitis. Además, los revestimientos a base de las formulaciones según la invención presentan un carácter repelente de la suciedad, una proporción costes/beneficios convenientes y una opacidad, o bien poder cubriente suficiente en el caso de un revestimiento colorante en espesores de revestimiento reducidos, es decir, muestran muy buena dispersividad de pigmento. Por consiguiente, con estos revestimientos se puede obtener un acabado de superficie sostenible, y este con elevada variedad de diseños, a modo de ejemplo mediante la posibilidad de producción de características altamente brillantes, de brillo medio, así como mates.
Asimismo, en el caso de utilización de superficies metálicas barnizadas en empleo en interiores, en especial en lo que se refiere a "productos blancos" (hornos, neveras, lavadoras, lavavajillas, etc.) el acabado de superficie según la invención ocasiona una utilización atractiva debido a sus propiedades anticorrosivas, la elevada estabilidad lumínica, así como la marcada dureza de superficie.
Por consiguiente, los productos semiacabados revestidos según la invención presentan las siguientes ventajas frente al estado de la técnica.
Los revestimientos según la invención son resistentes en color y brillo y no se oscurecen con la influencia de la humedad. El revestimiento presenta además una excelente resistencia a la intemperie y una muy buena resistencia a productos químicos, a modo de ejemplo contra todos los agentes de limpieza comerciales. También estos aspectos contribuyen a la obtención de la calidad de superficie durante un largo intervalo de tiempo.
En este caso, los revestimientos según la invención tienen muy buenas propiedades, sobre todo bajo carga mecánica. Esto prolonga la vida útil de los productos semiacabados también en regiones con tormentas de arena regulares, o bien fuertes vientos polvorientos o con la limpieza con cepillo regular.
Además, el revestimiento según la invención es especialmente estable a la humedad, en especial frente a agua de lluvia, humedad del aire o rocío. Por consiguiente, este no muestra la conocida propensión a la deslaminación del revestimiento del producto semiacabado bajo influencia de la humedad. Además, el revestimiento según la invención presenta un efecto barrera especialmente bueno frente a agua y oxígeno y, por lo tanto, tiene muy buenas propiedades respecto a una protección anticorrosión sostenible.
Además, los revestimientos según la invención presentan muy buena dureza de superficie, de modo que este efecto contribuye correspondientemente a la durabilidad de productos semiacabados dotados de estos de manera adicional.
La otra ventaja especial de la presente invención consiste en la garantía y el mantenimiento de un muy buen poder anticorrosivo incluso en el caso de deterioro del revestimiento polimérico externo o de la estructura de capas completa durante el uso. A modo de ejemplo, en la elaboración del producto semiacabado según la invención, a pesar de la introducción de perforaciones en los bordes de la perforación en las que la capa central está descubierta, también se da además un poder anticorrosivo muy bueno.
El componente esencial del revestimiento polimérico son los polímeros fluorados hidroxifuncionales. A este respecto se trata de copolímeros especiales, que se basan en unidades estructurales de un polímero fluorado, así como al menos otra unidad estructural que se diferencia de la unidad estructural de un polímero fluorado. En el caso de los polímeros fluorados empleados en las formulaciones según la invención se trata de modo especialmente preferente de copolímeros de tetrafluoretileno (TFE) y/o clorotrifluoretileno (CTFE) por una parte y ésteres vinílicos, éteres vinílicos y/o alfa-olefinas por otra parte, o correspondientes mezclas. En tales polímeros, la funcionalidad hidroxi se obtiene, a modo de ejemplo, bajo copolimerización de éteres vinílicos y/o alfa-olefinas hidroxifuncionales. Son ejemplos de polímeros fluorados hidroxifuncionales apropiados según la invención los productos disponibles comercialmente de la firma Asahi Glass Chemicals bajo el nombre comercial Lumiflon®, de la firma Daikin bajo el
nombre comercial Zeffle®, de la firma Central Glass Co. bajo el nombre comercial Cefral Coat® y Cefral Soft®, de la firma Qingdao Hongfen Group Co. bajo el nombre comercial HFS-F-3000, así como de la firma Xuzhou Zhongyan Fluoro Chemical Co. bajo el nombre comercial ZY-2.
Otro componente del revestimiento polimérico son los poliésteres contenidos.
Los poliésteres contenidos en el revestimiento polimérico se basan en ácidos di- o policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos y di- o polioles alifáticos o cicloalifáticos.
Los poliésteres empleados contienen como componente ácido de partida al menos un ácido dicarboxílico o ácido policarboxílico alifático o cicloalifático o sus derivados, como por ejemplo ácidos 1,2-dicarboxílicos cicloalifáticos, como por ejemplo ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico o ácido metiltetrahidro-, tetrahidro- o metilhexahidroftálico, ácido succínico, ácido sebácico, ácido undecanoico, ácido dodecanoico, ácido adípico, ácido acelaico, ácido piromelítico, ácido trimelítico, ácido isononanoico y/o ácido graso dímero.
Además, además de los ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos, el poliéster empleado puede contener otros ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos, a modo de ejemplo aromáticos. Son ejemplos de ácidos aromáticos apropiados ácido ftálico, ácido isoftálico o ácido tereftálico. La proporción de ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos en la proporción de ácido de los poliésteres empleados según la invención asciende, referida a la suma de todos los ácidos di- o policarboxílicos, a 100 % en moles, es decir, el poliéster se basa exclusivamente en ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados.
En el ámbito de la presente solicitud, bajo el concepto derivados de ácido dicarboxílico o ácido policarboxílico se entiende preferentemente los respectivos anhídridos o ésteres, en especial ésteres metílicos o ésteres etílicos.
En el caso de los di- o polioles se trata de dioles o polioles alifáticos o cicloalifáticos, como por ejemplo monoetilenglicol, dietilen-, dipropilen-, trietilen-, tetraetilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,2-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,12-dodecanodiol, 1,3-butiletilpropanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, ciclohexanodimetanol o neopentilglicol. Además, se puede tratar de dioles oligoméricos, como oligoetilenglicol, oligopropilenglicol y otros oligoéteres.
También se pueden emplear polioles con más de dos grupos funcionales, como por ejemplo trimetiloletano, trimetilolpropano, pentaeritritol o glicerina. Además, se pueden emplear lactonas y ácidos hidroxicarboxílicos como di o polioles.
Preferentemente se emplean, a modo de ejemplo, 1,3-metilpropanodiol, 2,2'-dimetilpropano-1,3-diol, neopentilglicol, etilenglicol, 1,6-hexanodiol y/o trimetilolpropano como di- o polioles alifáticos o cicloalifáticos.
Los poliésteres empleados en el revestimiento polimérico presentan preferentemente un índice de ácido, determinado según la norma DIN EN ISO 2114, entre 0 y 10 mg de KOH/g, preferentemente 0 a 5 mg de KOH/g, en especial 0 a 3 mg de KOH/g. Se entiende por índice de ácido (SZ) la cantidad de hidróxido potásico en mg que es necesaria para la neutralización de ácidos contenidos en un gramo de sustancia. La muestra a analizar se disuelve en diclorometano y se titra con hidróxido potásico etanólico 0,1 N contra fenolftaleína.
Los poliésteres empleados en el revestimiento polimérico presentan un índice de OH entre 15 y 150 mg de KOH/g, preferentemente entre 20 y 100 mg de KOH/g.
En el ámbito de la presente solicitud, la determinación de los índices de OH se efectúa según la norma DIN 53240-2. En este procedimiento se hace reaccionar la muestra con anhídrido de ácido acético en presencia de 4-dimetilaminopiridina como catalizador, acetilándose los grupos hidroxilo. En este caso, por grupo hidroxilo se produce una molécula de ácido acético, mientras que la siguiente hidrólisis del anhídrido de ácido acético excedente proporciona dos moléculas de ácido acético. El consumo de ácido acético se calcula mediante titrimetría a partir de la diferencia entre valor principal y un valor en blanco a realizar paralelamente.
Los pesos moleculares promedio en número resultantes Mn se sitúan en 1000 a 10000 g/mol, preferentemente en 2000 a 7000 g/mol.
En el ámbito de la presente solicitud, el peso molecular se determina por medio de cromatografía de permeación en gel (GPC). La caracterización de las muestras se efectuó en tetrahidrofurano como eluyente según la norma DIN 55672-1.
Mn (UV) = peso molar promedio en número (GPC, detección UV), dato en g / mol.
Mw (UV) = peso molar promedio en masa (GPC, detección UV), dato en g / mol..
Los poliésteres empleados se producen según procedimientos conocidos (véase Dr. P. Oldring, Resins for Surface Coatings, Volume III, publicado por Sita Technology, 203 Gardiness House, Bromhill Road, London SW 184JQ, England 1987) mediante esterificación (semi)continua o discontinua de los ácidos y alcoholes de partida en régimen de una etapa o de varias etapas.
La síntesis de poliésteres se efectúa preferentemente a través de condensación en fusión. A tal efecto se disponen y se funden los ácidos di- o policarboxílicos y los di- o polioles citados anteriormente en una proporción de equivalentes de grupos hidroxilo a grupos carboxilo de 0,5 a 1,5, preferentemente 1,0 a 1,3. La policondensación se efectúa en la fusión a temperaturas entre 150 y 280 °C en el intervalo de 3 a 30 h, preferentemente en atmósfera de gas inerte. Como gas inerte se pueden emplear nitrógeno o gases nobles, en especial nitrógeno. El gas inerte presenta un contenido en oxígeno de menos de 50 ppm, en especial menos de 20 ppm. En este caso se destila en primer lugar una gran parte de la cantidad de agua liberada a presión normal. En el transcurso ulterior se elimina el agua de reacción restante, así como dioles muy volátiles, hasta que se ha alcanzado el peso molecular deseado. En caso dado, esto se puede facilitar mediante presión reducida, un aumento de la superficie o mediante paso de una corriente de gas inerte. La reacción se puede acelerar adicionalmente mediante adición de un agente de arrastre y/o de un catalizador antes o durante la reacción. Son agentes de arrastre apropiados, a modo de ejemplo, tolueno y xilenos. Son catalizadores típicos compuestos de organotitanio o estaño, como titanato de tetrabutilo u óxido de dibutilestaño. También son concebibles catalizadores que se basen en otros metales, como por ejemplo zinc o antimonio, así como catalizadores de esterificación exentos de metales. Además, son posibles otros aditivos y adyuvantes de control, como antioxidantes o estabilizadores de color.
Son ejemplos de copoliésteres hidroxifuncionales apropiados los productos disponibles comercialmente de la firma Evonik Industries AG, DYNAPOL® LH 748-02/B o DYNAPOL® LH 750-28
En otra forma de realización preferente además, los polímeros fluorados y los poliésteres presentan conjuntamente un índice de OH entre 20 y 350 mg de KOH/g, preferentemente entre 30 y 250 mg de KOH/g.
Otro componente del revestimiento polimérico son reticulantes, a modo de ejemplo resinas amínicas o poliisocianatos, así como sus mezclas.
En el caso de poliisocianatos se trata preferentemente de diisocianato de isoforona (IPDI), diisocianato de hexametileno (HDI), diisocianatodiciclohexilmetano (H12MDI), diisocianato de 2-metilpentano (MPDI), diisocianato de 2,2,4-trimetilhexametileno/diisocianato de 2,4,4-trimetilhexametileno (TMDI) y/o diisocianato de norbornano (NBDI), incluyendo derivados bloqueados.
Son ejemplos de tales reticulantes apropiados Vestanat® EP B 1581 de la firma Evonik Industries AG, así como Desmodur® BL 3175 de la firma Bayer. Por regla general, la cantidad de reticulante se ajusta de tal manera que la proporción entre los grupos OH de la mezcla de aglutinantes, es decir, en especial del polímero fluorado hidroxifuncional y del poliéster, y los grupos NCO del poliisocianato, se sitúa en el intervalo de 0,5 a 1,5, preferentemente entre 0,8 y 1,2 y de modo especialmente preferente entre 0,9 y 1,1. Los intervalos de proporción citados anteriormente se consideran en especial para la combinación, muy particularmente preferente, de diisocianato de hexametileno (HDI) como poliisocianato y dilaurato de dibutilestaño (DBTDL) como catalizador de reticulación. En otros sistemas, cuyos componentes difieren claramente en relación con los respectivos pesos moleculares o el número de funcionalidades, los intervalos límite indicados se deben adaptar correspondientemente de modo especializado.
Son asimismo componente del revestimiento polimérico los catalizadores de reticulación. Como catalizadores de reticulación se emplean normalmente compuestos orgánicos de estaño, así como bismuto, como dilaurato de dibutilestaño (DBTDL), o neodecanoato de bismuto. Además, asimismo se emplean aminas terciarias, como 1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano, así como ácidos orgánicos no oxidantes, como por ejemplo ácido para-toluenosulfónico.
Como otros parámetros importantes para el ajuste de la estabilidad a la intemperie deseada, eficaz estéticamente, así como de las propiedades de protección de sustrato del revestimiento, la formulación de revestimiento polimérico contiene hasta 20 % en peso, preferentemente hasta 15 % en peso de filtros UV, preferentemente de un filtro UV basado en triazina, y hasta 10 % en peso, preferentemente hasta 7,5 % en peso de estabilizadores UV, preferentemente de un estabilizador UV basado en HALS.
En una forma de realización especialmente preferente, el revestimiento polimérico contiene 0,5 a 15 % en peso de un filtro UV basado en triazina, así como 0,3 a 7,5 % en peso de un estabilizador UV basado en HALS.
Las formulaciones para el revestimiento polimérico se pueden emplear directamente de la forma antes descrita. De este modo, las formulaciones se pueden emplear en forma de revestimiento de pintura en polvo, es decir, exentas de disolvente. Esto es especialmente interesante para el empleo de revestimientos de barniz en polvo, preferentemente en muchas ocasiones.
Además, las formulaciones también se pueden emplear en forma de revestimientos que contienen disolvente. En esta forma de realización igualmente preferente, las formulaciones contienen 5 a 80 % en peso, preferentemente hasta 50 % en peso, referido a la formulación, de un disolvente.
Como disolventes apropiados para las formulaciones, en principio entran en consideración todos los disolventes, o bien todas las mezclas de disolventes que sean compatibles con los demás componentes empleados según la invención. A este respecto se trata preferentemente de cetonas como acetona o metiletilcetona, ésteres como acetato de etilo, propilo o butilo, compuestos aromáticos como tolueno o xileno o éteres como dietiléter o etoxipropionato de etilo, éteres y ésteres glicólicos, así como fluidos aromáticos de punto de ebullición elevado, como Solvesso® 150 de la firma ExxonMobil Chemicals.
Además, el revestimiento puede contener adicionalmente hasta 40 % en peso, referido a la formulación, de una resina de silicona hidroxifuncional. Esta resina de silicona presenta un índice de OH entre 50 y 300 mg de KOH/g, preferentemente entre 90 y 200 mg de KOH/g. Con tales resinas de silicona se puede aumentar adicionalmente la resistencia térmica de la formulación. Además, con una proporción más elevada de estos componentes, simultáneamente con una proporción algo menor de los demás componentes poliméricos, se puede aumentar el contenido en producto sólido de la formulación en suma. Un ejemplo de tales resinas de silicona hidroxifuncionales es XIAMETER® RSN-0255 de la firma Dow Corning.
Además, la formulación del revestimiento polimérico puede contener adicionalmente hasta 20 % en peso, referido a la formulación, de un isocianato de alquilo con funcionalidad silano o de un alquilsilano con funcionalidad glicidilo. Por regla general, estos componentes contribuyen adicionalmente a las propiedades de adherencia, o bien al aumento de la resistencia al rayado y a la abrasión frente al producto semiacabado a revestir. Un isocianato de alquilo con funcionalidad silano isocianato de trimetoxi-propil-sililo, que se distribuye, a modo de ejemplo, por la firma Evonik Industries AG bajo el nombre Vestanat® EP-M 95. Un ejemplo preferente de un alquilsilano con funcionalidad glicidilo es 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano, que se encuentra disponible, a modo de ejemplo, en la firma Evonik Industries AG bajo el nombre Dynasylan® GLYMO.
Además, en especial también pueden estar contenidas partículas inorgánicas en la formulación, opcionalmente de escala nanométrica, predominantemente para los fines de pigmentación, así como para la mejora adicional de la tenacidad al rayado y a la abrasión. En este caso se puede añadir hasta 40 % en peso, preferentemente hasta 30 % en peso de estas partículas, referido a la formulación. Es igualmente posible añadir correspondientes tintes, a modo de ejemplo pigmentos o colorantes orgánicos y/o inorgánicos a la formulación para la coloración.
Para el ajuste de las propiedades de brillo, también pueden estar contenidos adicionalmente agentes de mateado en la formulación. Como agentes de mateado se pueden emplear, a modo de ejemplo, ácidos silícicos (por ejemplo Acematt® de la firma Evonik Resource Efficiency GmbH), silicatos, pero también polvo fino de poliamida (por ejemplo Vestosint* de la firma Evonik Resource Efficiency GmbH) o copolímeros.
En este caso, tras la aplicación sobre el respectivo material de sustrato, o bien producto semiacabado, así como subsiguiente secado y reticulación, el revestimiento polimérico presenta un grosor entre 0,5 y 200 μm, preferentemente entre 2 μm y 150 μm y de modo especialmente preferente entre 5 μm y 50 μm
En la selección de la capa central metálica, o bien del sustrato, no existen limitaciones en principio. Como metales son apropiados sobre todo todos los tipos de acero conocidos por el especialista, pero también aluminio y otros metales o aleaciones, que pueden estar dotados de un revestimiento por motivos de protección anticorrosiva.
Además de los revestimientos ya descritos, también son objeto de la presente invención procedimientos para la producción de productos semiacabados.
En el procedimiento para la producción de un producto semiacabado según la invención, en primer lugar se pone a disposición el producto semiacabado (A: puesta a disposición de una capa central metálica), a continuación se dota de una capa de protección anticorrosiva metálica (B: revestimiento de la capa central con una capa de protección anticorrosiva metálica) y a continuación con un revestimiento polimérico con una formulación descrita anteriormente (C: aplicación de un revestimiento polimérico con una formulación como se describe anteriormente) y a continuación se seca y/o se calcina el revestimiento (D: subsiguiente secado y/o calcinación del revestimiento polimérico). En este caso, los componentes de formulación se reticulan para dar el revestimiento polimérico.
La aplicación de la capa de protección anticorrosiva metálica se efectúa preferentemente por medio de un procedimiento de inmersión en fusión, también revestimiento al horno o mediante un procedimiento de revestimiento galvánico, o bien electrolítico.
En realizaciones alternativas, la capa de protección anticorrosiva metálica también se puede efectuar por medio de enchapado, a modo de ejemplo enchapado por laminación, procedimientos PVD o CVD.
Opcionalmente, tras la aplicación de la capa de protección anticorrosiva metálica se puede efectuar un tratamiento térmico para mejorar la estructura de la capa de protección anticorrosiva y/o su unión a la capa central, a modo de ejemplo mediante procesos de difusión.
Antes de la aplicación del revestimiento polimérico, de manera opcional se puede tratar previamente la superficie de la capa de protección anticorrosiva.
En relación con el procedimiento para el revestimiento de productos semiacabados con el revestimiento polimérico existen varias formas de realización. En la forma de realización más sencilla, el revestimiento se efectúa directamente sobre la capa de protección anticorrosión. A tal efecto se emplea en especial un procedimiento en el que la formulación en disolución orgánica se aplica sobre el sustrato junto con otros componentes de formulación como "organosol" y a continuación se seca la capa aplicada. En este caso, el revestimiento se efectúa, a modo de ejemplo, por medio de revestimiento por cuchilla, revestimiento por rodillo, revestimiento por inmersión, revestimiento por cortina, revestimiento por pulverización. Durante el secado se efectúa paralelamente la reticulación del revestimiento.
En una variante especialmente preferente, pero no exclusiva, de la citada variante de revestimiento de la presente solicitud, las formulaciones se emplean en el ámbito de procesos de revestimiento continuo, también llamado revestimiento de bobinas. El revestimiento de bobinas es un procedimiento para el revestimiento por uno o ambos lados, a modo de ejemplo, de bandas de acero o aluminio planas. El material resultante es un material compuesto a partir de un material soporte metálico que comprende una capa central y una capa de protección anticorrosión, opcionalmente tratado de manera previa, y un revestimiento polimérico orgánico. El especialista conoce procedimientos y formas de realización de procesos de revestimiento de bobinas.
En una segunda forma de realización, el revestimiento polimérico se realiza en forma de una lámina de acabado de superficie dotada de la formulación de revestimiento sobre el respectivo material de sustrato, o bien producto semiacabado. A este respecto, en primer lugar se efectúa el revestimiento adherente de la formulación de revestimiento sobre un correspondiente material de sustrato laminar. La aplicación de esta lámina de acabado de superficie sobre el respectivo material de sustrato final se efectúa a continuación. En este caso, el lado inferior de la lámina de acabado de superficie está revestida con una formulación de pegamento autoadhesiva, con un adhesivo termofusible o con una capa adhesiva. Esta modificación del lado inferior se une al material de sustrato final en una aplicación apoyada por temperatura y presión.
A través de las propiedades de material de la lámina de acabado de superficie, de este modo se pueden realizar otras características de producto, por ejemplo también de naturaleza óptica. Además, tal procedimiento es muy flexible, por ejemplo en el caso de productos semiacabados mayores a revestir, y es aplicable en el lugar sin manejo de disolventes o temperaturas elevadas.
En una tercera variante similar a la segunda forma de realización, el revestimiento polimérico se realiza en forma de un proceso de termotransferencia de la formulación de revestimiento sobre el respectivo material de sustrato.
A este respecto, en un primer paso de revestimiento se dota un correspondiente material soporte laminar o de papel de una capa liberable, que posibilita una termotransferencia de la formulación de revestimiento aplicada en el segundo paso de revestimiento sobre el respectivo material de sustrato.
Opcionalmente, a este respecto, si es necesario, en un tercer paso de revestimiento se puede aplicar una capa adhesiva, que garantiza una adherencia adecuada de la estructura de capas de termotransferencia sobre el respectivo material de sustrato.
Una cuarta forma de realización representa el revestimiento de barniz en polvo exento de disolvente. El especialista conoce bastante procedimientos apropiados y formas de realización.
A continuación, el revestimiento polimérico se puede dotar opcionalmente de una o varias capas funcionales adicionales. En este caso, a modo de ejemplo se puede tratar de un revestimiento tenaz al rayado, una capa conductiva, un revestimiento antisuciedad y/o una capa que aumenta la reflexión u otras capas funcionales ópticamente. Estas capas adicionales se pueden aplicar, a modo de ejemplo, por medio de Physical Vapour Deposition (PVD) o Chemical Vapour Deposition (CVD).
Para la mejora adicional de la tenacidad al rayado se puede aplicar opcionalmente un revestimiento tenaz al rayado adicional. En el caso de revestimientos tenaces al rayado se puede tratar, por ejemplo, de capas de óxido de silicio, que se aplican directamente por medio de PVD o CVD.
La superficie de los cuerpos moldeados compuestos puede estar equipada además de un revestimiento repelente de suciedad, o bien que destruya la suciedad, un denominado revestimiento antisuciedad, para facilitar la limpieza. También este revestimiento se puede aplicar por medio de PVD o CVD.
Como otra opción ejemplar, sobre el revestimiento polimérico se encuentra adicionalmente otra capa, delgada en comparación, extremadamente tenaz a la abrasión. A este respecto, se trata de una capa duroplástica especialmente dura con un grosor preferentemente por debajo de 5 gm, de modo especialmente preferente entre 0,5 y 2,0 gm. A modo de ejemplo, esta capa se puede producir a partir de una formulación de polisilazano.
Los campos de aplicación para los productos semiacabados según la invención se encuentran en especial en la arquitectura para la configuración creativa de fachadas y superficies de techo y el acabado de superficies, así como el diseño/la configuración de estructuras metálicas. Esto se considera en especial en aplicaciones en exteriores sometidas a estrés elevado, como por ejemplo estadios de deportes, estructuras de fábricas/plantas industriales, construcción de puentes, instalaciones de transporte, aplicaciones navales, etc. Sin embargo, también se pueden utilizar las ventajas para aplicaciones en interiores. Otros campos de empleo para la utilización de productos semiacabados según la invención se sitúan en la construcción de automóviles, incluyéndose asimismo en especial construcción naval y aeronáutica y vehículos especiales, además de vehículos de pasajeros e industriales. Otro campo de empleo de los productos semiacabados según la invención se sitúa en el área de los embalajes, ya que se pueden aplicar las ventajas, sobre todo respecto al envasado de productos alimenticios. A este respecto es fundamental la combinación "durabilidad bajo puntos de vista estéticos" junto con los criterios clásicos de una protección anticorrosiva eficiente. En otra forma de realización preferente, en el caso de las estructuras metálicas se trata de componentes de aparatos domésticos (productos blancos), en especial de hornos, neveras, lavadoras o lavavajillas.
También sin mayores explicaciones se parte de que un especialista puede utilizar la anterior descripción en el sentido más amplio. Por lo tanto, las formas de realización preferentes y los ejemplos se deben tomar únicamente como una divulgación descriptiva, pero de ningún modo limitante.
De modo análogo son obtenibles formas alternativas de realización de la presente invención.
Ejemplos:
Los Ejemplos 3, 4, 7 y 8 son ejemplos según la invención.
Los Ejemplos 1,2, 5 y 6 son ejemplos de referencia.
Investigaciones sobre la compatibilidad de poliésteres y polímeros fluorados.
Sobre todo los poliésteres P3 y P4, que se basan únicamente en ácidos dicarboxílicos alifáticos, o bien derivados correspondientes, poseen una compatibilidad suficientemente buena con el componente poliol del polímero fluorado Lumiflon LF.
Claims (10)
1. Producto semiacabado, comprendiendo el producto semiacabado
(a) una capa central metálica; y presentando
(b) un revestimiento polimérico con una formulación que comprende
- 5 a 70 % en peso de polímeros fluorados hidroxifuncionales,
- 5 a 70 % en peso de poliésteres a base de (i) ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados y (ii) di- o polioles alifáticos o cicloalifáticos,
ascendiendo la proporción de ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados en la proporción de ácido de poliésteres a 100 % en moles, referida a la suma de todos los ácidos di- o policarboxílicos, - 2 a 25 % en peso de reticulantes,
- 0,01 a 2 % en peso de catalizadores de reticulación,
- hasta 20 % en peso de filtros UV y
- hasta 10 % en peso de estabilizadores UV; y
(c) caracterizado por que la capa central está provista de una capa de protección anticorrosiva metálica, y por que la capa de protección anticorrosiva metálica presenta una protección anticorrosiva catódica frente a la capa central.
2. Producto semiacabado según la reivindicación 1, caracterizado por que la capa central comprende al menos un estrato de acero.
3. Producto semiacabado según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la capa de protección anticorrosiva metálica comprende zinc, aluminio, estaño, magnesio o sus aleaciones.
4. Producto semiacabado según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la capa central presenta un grosor de 0,2 mm a 4 mm y el revestimiento polimérico presenta, tras secado y reticulación, un grosor entre 0,5 y 200 gm.
5. Producto semiacabado según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la capa de protección anticorrosiva metálica presenta un grosor de 1 gm a 200 gm.
6. Producto semiacabado según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el revestimiento polimérico contiene pigmentos y/o colorantes orgánicos y/o inorgánicos.
7. Procedimiento para el revestimiento de un producto semiacabado que comprende los pasos de procedimiento: A) puesta a disposición de una capa central metálica,
B) revestimiento de la capa central metálica con una capa de protección anticorrosiva metálica,
C) aplicación de un revestimiento polimérico con una formulación que comprende
- 5 a 70 % en peso de polímeros fluorados hidroxifuncionales,
- 5 a 70 % en peso de poliésteres a base de (i) ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados y (ii) di- o polioles alifáticos o cicloalifáticos,
ascendiendo la proporción de ácidos dicarboxílicos o ácidos policarboxílicos alifáticos o cicloalifáticos o sus derivados en la proporción de ácido de poliésteres a 100 % en moles, referida a la suma de todos los ácidos di- o policarboxílicos, - 2 a 25 % en peso de reticulantes,
- 0,01 a 2 % en peso de catalizadores de reticulación,
- hasta 20 % en peso de filtros UV y
- hasta 10 % en peso de estabilizadores UV,
D) y subsiguiente secado y/o calcinación del revestimiento polimérico.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que, tras la aplicación de la capa de protección anticorrosiva (paso B) y la aplicación del revestimiento polimérico (paso C) se realiza un tratamiento térmico.
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que el revestimiento obtenido está provisto adicionalmente de otro revestimiento tenaz al rayado, una capa conductiva, un revestimiento antisuciedad y/o capas que aumentan la reflexión u otras capas funcionales ópticamente.
10. Empleo de un producto semiacabado según una de las reivindicaciones 1 a 6 en construcción de automóviles, para embalajes, para aparatos domésticos o en el área de construcción para la configuración de fachadas y superficies de techo, en construcción de interiores y el acabado de superficie, así como el diseño/la configuración de otras estructuras metálicas.
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