MXPA06002398A - Composicion y procedimiento para mejorar la adhesion de una composicion de revestimiento organica secante a substratos. - Google Patents
Composicion y procedimiento para mejorar la adhesion de una composicion de revestimiento organica secante a substratos.Info
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Abstract
Se describe una composicion que es util para mejorar la adhesion de revestimientos organicos secantes a superficies metalicas. La composicion comprende, en terminos generales, un vehiculo liquido, una composicion de borato que sea el producto de reaccion de por lo menos un amino-alcohol con acido borico o un analogo de acido borico, y por lo menos una acido carboxilico organico.
Description
COMPOSICION Y PROCEDIMIENTO PARA MEJORAR LA ADHESIÓN DE UNA COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO ORGANICA SECANTE A SUBSTRATOS
DE METAL
CAMPO DE LA INVENCION
Esta invención se refiere a composiciones útiles para mejorar la adhesión de composiciones para revestimiento orgánicas a superficies de metal. De manera más particular, esta invención se refiere a una composición y un procedimiento para mejorar la adhesión de pintura a substratos metálicos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Es bien sabido en la técnica de acabado de metales que las superficies metálicas tales como las superficies de aluminio, hierro, acero, galvanizadas y de zinc se pueden revestir con un fosfato inorgánico poniendo en contacto la superficie con una solución acuosa para fosfatado. El revestimiento de fosfato protege la superficie metálica hasta un grado limitado contra la corrosión y sirve principalmente como una base excelente para la aplicación posterior de composiciones inhibidoras de corrosión y composiciones para revestimiento orgánicas secantes tales como aceites, ceras, pintura, laca, barniz, aprestos, resinas sintéticas, esmalte, y similares. Los revestimientos de fosfato inorgánicos por lo general se forman sobre una superficie metálica por medio de soluciones acuosas las cuales contienen ión fosfato, y opcionalmente, algunos iones auxiliares incluyendo iones metálicos tales como iones sodio, manganeso, zinc, cadmio, cobre, plomo, y antimonio. Estas soluciones acuosas también pueden contener iones no metálicos tales como iones amonio, cloruro, bromuro, fluoruro, nitrato, sulfato y borato. Estos iones auxiliares influyen en la reacción con la superficie metálica, modifican el carácter del revestimiento de fosfato y lo adaptan para una amplia variedad de aplicaciones. También se pueden incorporar otros agentes auxiliares tales como agentes oxidantes, agentes colorantes y agentes para limpieza de metal en la solución para fosfatado. Dichas soluciones para fosfatado son bien conocidas en la técnica y son efectivas para mejorar la adhesión de pintura a las superficies metálicas. Aunque el revestimiento de fosfato mejora la adhesión del revestimiento orgánico secante a las superficies metálicas, se ha observado, por ejemplo, en casos en los que se proveen partes metálicas ferrosas, partes metálicas ferrosas galvanizadas o partes metálicas ferrosas fosfatadas con una capa final secante de laca o esmalte, y dicha capa final se raspa o marca, durante por ejemplo, las operaciones de manejo, formación o de ensamblado, el substrato metálico se convierte en un punto focal para la corrosión y para un fenómeno conocido como "socavamiento". El socavamiento o la pérdida de la capa final y de las áreas adyacentes a una raspadura o marca ocasiona una formación progresiva de escamas de la cubierta superior a partir del área afectada. El socavamiento también da como resultado una reducción de las propiedades deseables de resistencia a la corrosión. Además, las soluciones para fosfatado son necesariamente bastante ácidas y por lo tanto requieren de un manejo especial y de equipo apropiado. La formación de lodo en los baños para fosfatado también puede ser problemática, y las soluciones para fosfatado gastadas y las aguas de enjuague requieren de tratamiento antes que se desechen para cumplir con las estrictas regulaciones estatales y locales referentes a fosfato en las corrientes efluentes.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
Se describe una composición la cual es útil para mejorar la adhesión de composiciones para revestimiento orgánicas secantes a superficies metálicas, y la superficie metálica puede ser una superficie metálica fosfatada o una superficie metálica no fosfatada. En una modalidad, las composiciones de la presente invención comprenden (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico, o un análogo de ácido bórico, y, (c) uno o más ácidos carboxílicos orgánicos. En otra modalidad, la invención se refiere a un procedimiento para mejorar la adhesión de una composición de revestimiento orgánica secante a una superficie metálica que comprende (1) tratar una superficie metálica con una composición para tratamiento que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato la cual es el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico o un análogo o ácido bórico, y (c) por lo menos un ácido carboxílico orgánico, y
(2) secar la superficie metálica tratada.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES
Las composiciones de la presente invención, en una modalidad, que son útiles para revestir superficies metálicas, comprenden una mezcla que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato la cual es el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico o un análogo de ácido bórico, y, (c) por lo menos un ácido carboxilico orgánico. El vehículo líquido utilizado en las composiciones de la invención puede comprender líquidos orgánicos (solventes), agua, o mezclas de los mismos. En una modalidad, el vehículo líquido utilizado en las composiciones de la presente invención puede ser agua o una mezcla de agua y uno o más alcoholes. Los ejemplos específicos de alcoholes útiles incluyen los alcoholes inferiores (que contienen de 1 a 6 o más átomos de carbono), tales como los ejemplificados por metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, hexanol, etc. En una modalidad, el vehículo líquido se selecciona para proveer una solución que comprenda los boratos y los ácidos carboxílicos orgánicos. Las composiciones de borato las cuales son útiles en las composiciones de la invención por lo general comprenden el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol con ácido bórico o un análogo de ácido bórico. Las composiciones de borato que son útiles con frecuencia son conocidas como boramidas o boratos de amina. En una modalidad, los amino-alcoholes que son útiles en la preparación de las composiciones de borato útiles en la presente invención pueden ser alcanolaminas o alcanol-éter-aminas. Se puede utilizar una variedad de amino-alcoholes, y, en una modalidad, los amino-alcoholes contienen desde 1 hasta aproximadamente 6 o más átomos de carbono. Los ejemplos específicos de dichas alcanolaminas incluyen mono-alcanolaminas tales como metanolamina, 2-hidroxietilamina (monoetanolamina) , 3-hidroxipropilamina (monoisopropanol-amina) , 2-hidroxipropilamina, 4-hidroxibutilamina, 2-amino-2-metil-propanol, 5-hidroxipentilamina, y 6-hidroxihexil-amina. Los ejemplos de dialcanol-aminas incluyen di-etanolamina, di-propanolamina, y di-isopropanolamina . Un ejemplo de una trialcanolamina es trietanolamina . En una modalidad, las alcanol-éter-aminas útiles en la presente invención se pueden caracterizar mediante la fórmula [H(0-CHR-CH2)nOR' ]mNR"z I
en la cual R es hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R' es un grupo alquileno inferior, n es un número entero de 1 hasta 5 aproximadamente, m es l, 2 Ó 3, y z es 3 menos m y R" es hidrógeno o un grupo alquilo inferior. En una modalidad, m es 2 y z es 1. En otra modalidad m es 1 y z es 2. Los ejemplos de alcanol-éter-aminas como las representadas por la fórmula II en la cual m es 2 incluyen dialcanol-éter-aminas . En otra modalidad, el amino-alcohol utilizado en la preparación de las composiciones de borato es una monoalcanol-éter-amina la cual se puede caracterizar mediante la fórmula
H (0-CHR-CH2) n0R' -NH2 II
en la cual R es hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R' es un grupo alquileno inferior, y n es un número entero de 1 hasta 5 aproximadamente. En una modalidad R es hidrógeno o un grupo metilo, y n es 1 ó 2. Tal como se utiliza en la presente invención, el término "alquilo inferior", cuando se utiliza solo o en combinación con otros grupos, es un grupo alquilo que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente. El término "alquilo inferior" incluye los grupos alquilo de cadena recta así como los grupos alquilo de cadena ramificada. Los ejemplos específicos de grupos alquilo inferior incluyen metilo, etilo, propilo, isobutilo, butilo, isobutilo, t-butilo, sec-butilo, pentilo, neopentilo, hexilo, etc. En una modalidad, el grupo alquilo inferior contiene desde 1 hasta 3 átomos de carbono aproximadamente . El término grupo "alquileno inferior",' se refiere a un grupo alquileno que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente. El término incluye cadenas alquileno ramificadas así como cadenas alquileno rectas. Los ejemplos específicos de grupos alquileno incluyen -CH2~, -CH2-CH2-, -(CH2)3-, -CH(CH3)CH2-, -CH2-C (H) (C¾) -CH2-, etc. En una modalidad particular, el grupo alquileno contiene desde 1 hasta 3 átomos de carbono. Los ejemplos específicos de alcohol-éter-aminas como las representadas por la fórmula I incluyen diglicolamina, triglicolamina, 2- (2-aminoetoxi) -etanol, y 2- (3-aminopropoxi) etanol . Las composiciones de borato utilizadas en las composiciones de la presente invención se pueden preparar mediante la reacción de por lo menos un amino-alcohol como el descrito anteriormente con ácido bórico (H3BO3) , o cualquiera de sus análogos, HB02, H2B407 y B203. Los reactivos pueden estar presentes en proporciones molares aproximadamente iguales o con un exceso de cualquiera de los reactivos. En términos generales, si se utiliza un exceso de cualquiera de los componentes, se utiliza un exceso del amino-alcohol. En una modalidad, se puede utilizar, hasta un exceso molar o más del amino-alcohol. La reacción entre el amino-alcohol y el ácido bórico o análogo de ácido bórico se puede presentar bajo temperaturas suaves tales como desde 100 hasta 180°C aproximadamente. Se pueden utilizar variaciones amplias en la temperatura de la reacción aunque, en una modalidad, se utiliza un intervalo de temperatura desde 130° hasta 165°C aproximadamente. De manera deseable, el agua producida por la reacción de condensación se elimina a medida que procede la reacción, por ejemplo mediante calentamiento en un recipiente cerrado que tenga un condensador de reflujo con un recolector externo. Si se desea, el agua residual se puede eliminar mediante extracción con solvente. Los compuestos de borato preparados en la forma anterior son fácilmente solubles en agua y también son solubles sustancialmente en todos los líquidos orgánicos. Por consiguiente, es posible incorporar las composiciones de borato en diversos vehículos líquidos para diversos propósitos . La cantidad de composició · de borato presente en el vehículo líquido puede variar desde 0.01 aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente tomando como base el peso total de la composición de borato y del vehículo líquido. En otra modalidad, la concentración de la composición de borato puede variar desde 0.05 aproximadamente hasta 4% en peso aproximadamente, e incluso en otra modalidad, la cantidad puede variar desde 0.08 aproximadamente hasta 2% en peso aproximadamente, tomando como base el peso total de la composición de borato y vehículo líquido. En una modalidad la composición contiene por lo menos 2 composiciones de borato. Las composiciones de borato utilizadas en la presente invención se pueden conseguir comercialmente y estas también se describen en la literatura. Por ejemplo las patentes E.U.A. Nos. 3,764,593; 3, 9,69,236; 4,022,713; y 4,675,125 contienen un número de ejemplos de boratos de alcanolamida así como la descripción de su preparación a partir de ácido bórico y alcanolaminas . La patente E.U.A. No. 5,055,231 describe un número de boratos de alcanol-éter-amina y métodos para prepara dichos boratos a partir de ácido bórico y alcanol-éter-aminas . Las descripciones de estas patentes quedan incorporadas en la presente invención para referencia. Los boratos de amida útiles se pueden conseguir comercialmente tal como a partir de Mona Industries, Inc. Un ejemplo de un material comercialmente disponible es Monacor™ BE del cual se cree que contiene cantidades iguales de borato de monoetanolamina y borato de monoisopropanolamina . Los boratos de amina útiles también se pueden conseguir a partir de la División Keil Chemical de Ferro Corp. Los ejemplo específicos incluyen Synkad 202, borato de dietanolamina, y Synkad 204, un borato de trietanolamina . Las composiciones de la invención también contienen por lo menos un ácido carboxilico orgánico. Se pueden utilizar ácidos monocarboxilacos y policarboxilicos, y en otra modalidad, los ácidos monocarboxilicos y/o policarboxilicos son ácidos carboxilicos alifáticos. Los ácido carboxilicos pueden ser ácidos carboxilicos alifáticos saturados o no saturados. Los ejemplos de ácidos monocarboxilicos útiles en la invención incluyen ácido acético, ácido propanóico, ácido butanóico, ácido pentanóico, ácido hexanóico, ácido heptanóico, ácido octanóico, ácido nonanóico, ácido isonóico, ácido dodecanoico, ácido palmético, ácido esteárico, etc. Los ejemplos de ácidos policarboxilicos útiles en la invención incluyen ácido maleico, ácido succinico, ácido ftálico, ácido adipico, ácido trimelitico, y ácido ciclohexan-dicarboxilico . También se pueden utilizar en la invención los anhídridos correspondientes de los ácidos monocarboxilicos (por ejemplo anhídrido acético) y policarboxilicos (por ejemplo, anhídrido succinico) . En una modalidad, se utilizan mezclas de por lo menos un ácido monocarboxílico y por lo menos un ácido policarboxílico . En una modalidad, los ácidos carboxilicos orgánicos utilizados en la invención contienen desde 1 hasta 20 átomos de carbono aproximadamente, y en otra modalidad, desde 1 hasta 10 átomos de carbono aproximadamente. Los ácidos carboxilicos orgánicos están presentes en las composiciones de la presente invención en una cantidad que varia desde 0.01% aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente tomando como base el peso total de la composición. En otra modalidad, la cantidad de ácido carboxílico contenido en la composición está en el intervalo de 0.03% hasta 5% en peso aproximadamente, e incluso en otra modalidad, en el intervalo de 0.05% aproximadamente hasta 2% en peso aproximadamente tomando como base el peso total de la composición. Las composiciones de la presente invención se preparan fácilmente mezclando por lo menos un compuesto de borato y el ácido o ácidos carboxilicos orgánicos en el vehículo líquido. El orden de mezclado no es importante. Se pueden preparar concentrados de los componentes los cuales se diluyen después con vehículo líquido adicional. Las soluciones acuosas se obtienen cuando el vehículo líquido es agua o una mezcla de agua y un alcohol tal como metanol, etanol, propanol, etc. En una modalidad, las composiciones de la invención están libres de uno o más componentes agregados tales como trietanolamina; octoato de trietanolamina; óxidos de polialquileno tales como óxidos de polietileno, óxidos de polipropileno, polímeros de óxido de etileno-óxido de propileno; alquilbenzoatos ; ácidos sulfonamida-carboxílicos; alcoholes o alquil-fenoles alifáticos etoxilados; ácidos carboxilicos de oxaetano; y sales alcanolamina de ácidos grasos. Los siguientes ejemplos ilustran la preparación de composiciones de la presente invención. ? menos que se indique lo contrario en los ejemplo y en cualquier otra parte en la descripción descrita y en las reivindicaciones, todas las partes y porcentajes están en peso, los grados están en grados centígrados y la presión es o está cerca de la presión atmosférica. Las composiciones de los ejemplos 1-6, 8-11 y 13-17 son soluciones tal como se mezclan aproximadamente a temperatura ambiente. Se agregan 5 gotas de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 2% y 10 gotas de una solución acuosa de hidróxido de sodio al 2% a las composiciones 7 y 12 respectivamente para completar la solubilizacion de los componentes en agua
CUADRO 1 Ejemplos de composiciones (% en peso)
Ejemplo Monacor BE Acido Acido Agua succínico isononanoico 1 0.09 0 0.06 99.85
2 0.06 0.02 0 99.92
3 0.06 0 0.03 99.91
4 0.09 0.02 0.03 99.86 CUADRO 1 (cont.)
En una modalidad, las composiciones de la presente invención son útiles para mejorar la adhesión de una composición de revestimiento orgánica secante a una superficie metálica. Por lo tanto, en una modalidad, la presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la adhesión de una composición de revestimiento orgánica secante a una superficie metálica que comprende: (1) tratar una superficie metálica con una composición para tratamiento que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato la cual es el producto de reacción de por lo menos un amino- alcohol y ácido bórico o un análogo o ácido bórico, y (c) por lo menos un ácido carboxilico orgánico; y (2) secar la superficie metálica tratada. Las superficies metálicas que se pueden tratar de conformidad con la presente invención incluyen superficies de aluminio, superficies de hierro, superficies de acero, superficies de magnesio, superficies de aleaciones de magnesio, superficies de hierro galvanizado, y superficies de zinc. También se ha observado que las superficies metálicas que "tienen un revestimiento de fosfato inorgánico (referidas generalmente como superficies metálicas fosfatadas) también se pueden tratar de conformidad con el procedimiento de la presente invención para mejorar la adhesión de composiciones para revestimiento orgánicas secantes a la superficie metálica fosfatada. En otra modalidad, se ha descubierto que se puede obtener adhesión mejorada de las composiciones para revestimiento orgánicas secantes a superficies metálicas que no han sido revestidas con fosfato utilizando las composiciones para tratamiento de la presente invención. En vista del desarrollo comercial exhaustivo de la técnica de fosfatado y de las muchas publicaciones generales y patentes que describen la preparación y aplicación de soluciones para fosfatado, se cree innecesario alargar esta descripción escrita indebidamente con una descripción detallada de las muchas maneras en las cuales se pueden lograr los revestimientos de fosfato para metal. Debe ser suficiente indicar que se puede utilizar cualquiera de las técnicas de fosfatado utilizadas comúnmente tales como asperjado, aplicación con brocha, inmersión, revestimiento con rodillo, o revestimiento con flujo, y que la temperatura de la solución acuosa para fosfatado puede variar dentro de limites amplios tales como por- ejemplo desde temperatura ambiente hasta 100°C aproximadamente. Por lo general, se obtienen resultados deseables cuando ,1a solución acuosa para fosfatado se utiliza a una temperatura dentro del intervalo de 65° aproximadamente hasta 100 °C aproximadamente. La preparación y uso de soluciones acuosas para fosfatado para depositar revestimientos de fosfato inorgánico sobre superficies metálicas es bien conocida en la técnica de acabado de metales como se ilustra en las patentes E.U.A. Nos. 3,104,177; 3,307,979; 3,364,081; y 3,458,364. Las descripciones de estas patentes referentes a revestimientos de fosfato inorgánico y procedimientos para utilizar dichos revestimientos quedan incorporadas en la presente invención para referencia. Las composiciones para tratamiento de la presente invención como las descritas anteriormente se pueden aplicar a superficies metálicas, incluyendo superficies metálicas fosfatadas, mediante inmersión, aplicación con brocha, aspersión, revestimiento con rodillo, o revestimiento por flujo. Aspersión o inmersión son procedimientos utilizados comúnmente. En una modalidad, inicialmente se limpia la superficie metálica utilizando medios físicos y/o químicos para eliminar cualquier grasa, suciedad u óxidos que pudieran estar presentes sobre la superficie de metal antes de aplicar la solución para tratamiento a la superficie de metal. Las soluciones limpiadoras son conocidas en la técnica y generalmente son soluciones acuosas que contienen uno o más de los siguientes compuestos: dióxido de sodio, carbonato de sodio, silicatos de metal alcalino, boratos de metal alcalino, ablandadores de agua, fosfatos, y agentes tensioactivos . La remoción de óxido se puede lograr con baños de ácido mineral tales como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, y/o ácido fosfórico. Después de la limpieza, y generalmente después de enjuagar con agua, la superficie metálica se pone después en contacto con las soluciones para tratamiento de la presente invención que contienen las composiciones de borato descritas anteriormente. El tiempo requerido para tratar superficies metálicas varía de conformidad con la temperatura, el tipo de solución que está siendo empleada, la técnica particular de aplicación de la solución de tratamiento, y del peso deseado del revestimiento. En una modalidad, la temperatura de las soluciones de tratamiento es temperatura ambiente. En la mayoría de los casos, el tiempo requerido para producir el resultado deseado estará dentro del intervalo de 1 segundo aproximadamente hasta 1 minuto aproximadamente o más . Después que se efectúa el contacto deseado entre las superficies metálicas y la composición para tratamiento durante el intervalo de tiempo deseado, los paneles tratados se secan ya sea al aire o en un horno para secado. En otra modalidad, la presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar la adición de un revestimiento orgánico secante a una superficie metálica que comprende el procedimiento de (1) limpiar la superficie metálica con una o más soluciones limpiadoras alcalinas o ácidas acuosas; (2) tratar la superficie metálica con una composición para tratamiento que comprende un vehículo líquido, por lo menos una composición de borato la cual es el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico o un análogo de ácido bórico, y, de manera opcional, por lo menos un ácido carboxilico orgánico; (3) secar la superficie metálica tratada; y (4) depositar una composición de revestimiento orgánico secante sobre la superficie metálica tratada y seca . Como se indicó previamente, la solución para tratamiento puede comprender una mezcla de dos o más ácidos carboxilicos orgánicos, y por lo menos dos de las composiciones de borato. Se puede depositar sobre los substratos metálicos tratados de la presente invención una variedad de composiciones para revestimiento orgánico secantes. Los ejemplos de revestimientos orgánicos secantes que se pueden depositar incluyen pintura, laca, barniz, resinas sintéticas, esmalte o revestimientos en polvo depositados electrostáticamente. Los ejemplos de revestimientos secantes que se pueden utilizar son las resinas y pinturas acrilicas, alquilicas, alquídico-epoxídicas, fenólicas, de melamina y vinilicas. La aplicación de una composición de revestimiento orgánico secante se puede efectuar utilizando cualquiera de las técnicas ordinarias tales como aplicación con brocha, asperjado, inmersión, revestimiento con rodillo, revestimiento por flujo, o procedimientos electrostáticos o electroforáticos, horneado en un horno, curado mediante UV, u horneado bajo lámparas de infrarrojo. En la mayoría de los casos, el espesor de la película seca de la composición de revestimiento orgánico secante será de 2.54 x 10-3 aproximadamente hasta 0.254 mm aproximadamente, y de manera más frecuente entre 7.62 x 10~3 hasta 0.127 mm aproximadamente . Como se indicó previamente, se ha descubierto que las superficies metálicas que han sido tratadas con las composiciones para tratamiento como las descritas anteriormente mejora la adhesión de la composición de revestimiento orgánico secante al metal. Con el fin de demostrar la adhesión mejorada de las composiciones de revestimiento orgánico secantes a las superficies metálicas que han sido tratadas con las composiciones de la presente invención, se efectúan los siguientes procedimientos. Se limpian paneles de acero (10 cm por X 10 cm) utilizando üniclean™ BIO el cual es un limpiador ligeramente alcalino que utiliza micro-organismos para bio-corrección . Este producto se puede conseguir a partir de Atotech USA, Inc. Rockhill, Carolina del Sur. Los paneles de prueba se limpian en Uniclean™ BIO (solución al 10%) durante 5 minutos, se enjuaga con agua déla llave durante 15 minutos, se enjuaga con agua destilada durante 15 segundos, y después de esto se sumerge en las composiciones de la presente invención a temperatura ambiente como se ilustra en los ejemplos 1-17 durante 30 segundos, se escurre y después de esto se seca en un horno para secado a una temperatura desde 165°C aproximadamente-hasta 185°C aproximadamente.
Se aplica electrostáticamente una composición de revestimiento orgánico secante a los paneles tratados y secos utilizando un revestimiento en polvo disponible de TCI de Ellaville, Georgia bajo el nombre comercial Oyster White 19275. En estas pruebas se utilizan paneles de acero no pulidos por duplicado. También se incluyen paneles fosfatados de hierro los cuales se adquieren a partir de ACT Laboratories, Hillsdale, Michigan. Estos paneles se marcan Acero Laminado en frió ACT 04X06X032 B1000 NO Parcolene DI en la prueba se utilizan duplicados no pulidos de cada uno de los paneles de acero, y se observa y se registra el espesor de los paneles. Los paneles pintados y secos se someten a la prueba estándar de corrosión por aspersión de sal. El procedimiento y aparato de prueba utilizados para esta prueba se describen en el procedimiento de prueba ASTM B-117. En esta prueba, los paneles tratados y pintados se rayan dos veces para formar una "X" sobre el panel, cada trazo es de aproximadamente 6 a 7 era. Los paneles rayados se someten a la prueba de aspersión de sal. La prueba utiliza una cámara en la cual se mantiene una niebla de rocío de cloruro de sodio acuoso al 5% en contacto con los paneles de prueba durante 168 horas a 35 °C aproximadamente. Después de retirar los paneles de la cámara de prueba, los paneles se secan, y el trazo se sopla con aire a una presión de 4.921 kg/cm2 el cual elimina la pintura que perdió adhesión como resultado de la aspersión de sal. La anchura de la pérdida de pintura se mide en milímetros (irai) . Los resultados de la prueba de aspersión de sal efectuada sobre los paneles tratados con las composiciones para tratamiento de la presente invención antes de pintar se presentan en forma resumida en el siguiente cuadro II.
CUADRO II Resultados de la prueba de aspersión de sal
Espesor de la Resultados de la pintura (mía) aspersión de sal (itim)
Panel de acero tratado con la Ej emplo Panel A Panel B Panel A Panel B composición del ejemplo A 1 0.0752 0.0452 4-6 4-6
B 2 0.0523 0.0688 3-5 5-7
C 3 0.0625 0.0693 3-6 3-5
D 4 0.0617 0.0513 2-4 3-5
E 5 0.0549 0.0589 5-7 5-8
F 6 0.0424 0.0541 3-5 3-5
G 7 0.0881 0.0800 4-6 4-6
H 8 0.0605 0.0503 3-4 4-5
I 9 0.0533 0.0663 3-4 3-4
J 10 0.0660 0.0627 4-6 3-5
K 11 0.0681 0.0653 3-5 4-5
L 12 0.0645 0.0564 3-4 2-4
M 13 0.0701 0.0635 4-6 4-5
N 14 0.0838 0.0617 4-5 4-6
0 15 0.0660 0.0848 5-6 4-5
P 16 0.0724 0.0594 4-5 3-4
Q 17 0.0660 0.0439 4-6 3-5 La mejora que se obtiene con las composiciones para tratamiento de la presente invención se ilustra en el siguiente cuadro III. En Control-1, se enjuaga con agua un panel comercial de hierro fosfatado, se pinta electrostáticamente como se describió anteriormente y se somete a la prueba de corrosión por aspersión de sal. En el ejemplo R, se enjuaga el mismo panel de hierro con fosfato con agua desionizada, se trata con la composición del ejemplo 4 (mediante inmersión durante 30 segundos), se seca y se pinta electrostáticamente como se describió anteriormente. En Control-2, se limpia un panel de acero con üniclean™ BIO, se enjuaga con agua desionizada y se pinta electrostáticamente como se describió anteriormente. En el ejemplo S, se limpia el mismo panel de acero con Uniclean™ BIO, se enjuaga con agua desionizada, se trata con la composición del ejemplo 4 mediante inmersión durante 30 segundos, se seca y se pinta electrostáticamente. Los cuatro paneles pintados (duplicados) se someten a la prueba de corrosión por aspersión de sal, y los resultados se presentan en forma resumida en el cuadro III.
CUADRO III Resultados de la prueba de aspersión de sal
Como se puede observar a partir de los resultados, el tratamiento de un panel de hierro-fosfato con las composiciones para tratamiento de la presente invención mejoran la adhesión de la pintura al panel fosfatado como queda demostrado mediante comparación de los resultados del ejemplo R con los resultados obtenidos con Control-1. Además, el tratamiento de un panel de acero no fosfatado con las composiciones de la presente invención seguido por pintado da como resultado una adhesión mejorada de la pintura al panel de acero como queda demostrado mediante comparación de los resultados del ejemplo S con los resultados obtenidos con Control-2. Aunque la invención se ha explicado con relación a sus diversos modalidades, se debe entender que serán evidentes a los expertos en la técnica otras modificaciones de las mismas después de leer la descripción. Por lo tanto, se debe entender que la invención descrita en la presente descripción pretende cubrir dichas modificaciones debido a que caen dentro del campo de las reivindicaciones anexas.
Claims (39)
1.- Una composición que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico, o un análogo de ácido bórico, y (c) por lo menos un ácido carboxílico orgánico y por lo menos un ácido policarboxxlico alifático orgánico.
2. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el vehículo líquido es un vehículo acuoso.
3. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el vehículo acuoso comprende agua o una mezcla de agua y por lo menos un alcohol que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente .
4. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-amina o una alcanol-éter-amina .
5. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-amina que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente.
6. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-éter-amina caracterizada por la fórmula [H(0-CHR-CH2)nOR' ]mNR"z I en la cual R es hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R' es un grupo alquileno inferior, n es un número entero de 1 hasta 5 aproximadamente, m es l, 2 ó 3, y z es 3 menos m y R" es hidrógeno o un grupo alquilo inferior.
7. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-éter-amina caracterizada por la fórmula H(0-CHR-CH2)nOR'-NH2 II en la cual R es hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R' es un grupo alquileno inferior, y n es un número entero de 1 hasta 5 aproximadamente.
8. - La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque R' se selecciona a partir de -(CH2)2-, -(CH2)3- ó -CH (CH3) -CH2- -
9. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-amina primaria que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente.
10. - La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el amino-alcohol es una alcanol-amina primaria que se selecciona a partir de monometanolamina, monoetanolamina, mono-n-propanolamina, 1-isopropanolamina, 2-amino-2-metil-propanol y mezclas de los mismos .
11. - Una composición para mejorar la adhesión de revestimientos orgánicos secantes a superficies metálicas, dicha composición comprende (a) un vehículo acuoso, (b) desde 0.01% aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente de por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol que se selecciona a partir de alcanol-aminas y alcanol-éter-aminas y ácido bórico o un análogo de ácido bórico, y (c) por lo menos un ácido monocarboxílico alifático orgánico y por lo menos un ácido policarboxílico alifático orgánico.
12. - La composición de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-amina que contiene desde 1 hasta 6 átomos de * carbono aproximadamente.
13.- La composición de conformidad con la reivindicación 11, que contiene dos o más de las | composiciones de borato. 5
14.- La composición de conformidad con la reivindicación 11, que contiene desde 0.05% aproximadamente hasta 4% en' peso aproximadamente de la composición de borato .
15. - La composición de conformidad con la 10 reivindicación 11, que contiene desde 0.01% aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente de los ácidos carboxilicos .
16. - ün procedimiento para mejorar la adhesión de un revestimiento orgánico secantes a una superficie 15 metálica que comprende (1) tratar una superficie metálica con una composición para tratamiento que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y 20 ácido bórico o un análogo de ácido bórico, y (c) por lo menos un ácido monocarboxilico alifático orgánico y por lo menos un ácido policarboxílico alifático orgánico; (2) secar la superficie metálica tratada; y (3) depositar una composición de revestimiento 25 orgánico secante sobre la superficie metálica tratada y seca .
17. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el metal se limpia con una solución limpiadora ácida o alcalina acuosa antes de tratar la superficie metálica con la composición de tratamiento .
18. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie metálica se selecciona a partir de superficies de aluminio, hierro, acero, acero galvanizado, magnesio, aleación de magnesio, y zinc.
19. - Un procedimiento para mejorar la adhesión de una composición de revestimiento orgánico secante a una superficie metálica fosfatada que comprende (1) tratar una superficie metálica fosfatada con una composición para tratamiento que comprende (a) un vehículo liquido, (b) por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico o un análogo de ácido bórico, y (c) , por lo menos un ácido monocarboxílico alifático orgánico y por lo menos un ácido policarboxilico alifático orgánico; y (2) secar la superficie metálica tratada.
20. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la superficie * metálica fosfatada se obtiene fosfatando una superficie metálica con una solución para fosfatado ácida acuosa de zinc, plomo, hierro, cadmio, o calcio-zinc.
21. - El procedimiento de conformidad con la 5 reivindicación 16, caracterizado porque el vehículo líquido es un vehículo acuoso.
22. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el vehículo acuoso comprende agua o una mezcla de agua y por lo menos un 10 alcohol que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente .
23. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-amina o una alcanol-éter-amina . 15
24.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-amina que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente.
25.- El procedimiento de conformidad con la 20 reivindicación 16, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-éter-amina caracterizada por la fórmula H(0-CHR-C¾)nOR'-NH2 II 25 en la cual R es hidrógeno o un grupo alquilo inferior, R' es un grupo alquileno inferior, y n es un número entero de 1 hasta 5 aproximadamente.
26. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque R' se selecciona a partir de -(CH2)2-, -(CH2)3- ó -CH (C¾) -CH2- .
27. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-amina primaria que contiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono aproximadamente.
28.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el amino-alcohol es una alcanol-amina primaria que se selecciona a partir de raonometanolamina, monoetanolamina, mono-n-propanolamina, 1-isopropanolamina, 2-amino-2-metil-propanol y mezclas de las mismas.
29.- .El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la composición para tratamiento contiene dos o más de las composiciones de borato .
30.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la composición para tratamiento contiene desde 0.01% aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente de la composición de borato.
31.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la composición para tratamiento contiene desde 0.01% aproximadamente hasta 10% en peso aproximadamente de uno o más de los ácidos carboxílicos .
32.- ün procedimiento para mejorar la adhesión de un revestimiento orgánico secante a una superficie metálica que comprende (1) limpiar la superficie metálica con una o más soluciones limpiadoras ácidas o alcalinas acuosas; (2) tratar la superficie metálica con una composición para tratamiento que comprende (a) un vehículo líquido, (b) por lo menos una composición de borato que sea el producto de reacción de por lo menos un amino-alcohol y ácido bórico o un análogo de ácido bórico y (c) por lo menos un ácido monocarboxílico alifático orgánico y por lo menos un ácido policarboxílico alifático orgánico; (3) secar la superficie metálica tratada; y (4) depositar una composición de revestimiento orgánico secante sobre la superficie metálica tratada y seca .
33.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la superficie metálica se selecciona a partir de superficies de aluminio, hierro, acero, magnesio, aleación de magnesio, hierro galvanizado, y zinc.
34.- El procedimiento de conformidad con la * reivindicación 32, caracterizado porque la superficie metálica es una superficie metálica fosfatada.
35. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado 7 porque la superficie 5 metálica fosfatada se obtiene fosfatando una superficie metálica con una solución ácida acuosa de zinc, plomo, hierro, cadmio, o calcio-zinc.
36. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el vehículo liquido 10 comprende un vehículo acuoso.
37. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la composición para tratamiento comprende por lo menos dos de las composiciones de borato. 15
38.- Una superficie metálica tratada de acuerdo al procedimiento de conformidad con la reivindicación 16.
39.- Una superficie metálica revestida orgánica secante que se prepara mediante el procedimiento de conformidad con la reivindicación 32. 20
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