MXPA96003914A - Metal pretratado con una solucion acuosa quecontiene un silicato o aluminato inorganicodisuelto, un silano organofuncional y un silano no funcional para una resistencia a la corrosionmejorada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para pretratar un metal para mejorar la resistencia a la corrosión, caracterizado porque comprende las etapas de:proveer una solución alcalina que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico disuelto y un aluminato inorgánico disuelto, un silano organofuncional y un agente de reticulación que incluye dos o más grupos trialcoxilo o triacetoxisililo, enjuagar una lámina de metal con la solución alcalino y secar la lámina para formar una capa compuesta relativamente insoluble que contiene siloxano.

Description

METAL PRETRATADO CON UNA SOLUCIÓN ACUOSA QUE CONTIENE UN SILICATO O ALUMINATO INORGÁNICO DISUELTO, UN SI AÑO ORGANOFUNCIONAL Y UN SILAÑO NO FUNCIONAL PARA UNA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN MEJORADA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con el pretratamiento de un metal como una capa compuesta que contiene siloxano para formar un enlace covalente adherente entre una capa de pintura externa y el sustrato de metal. Más en particular, la invención se relaciona con un proceso de una etapa para pretratar el metal con una solución alcalina que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico disuelto y un aluminato inorgánico disuelto, un silano organofuncional y un agente de reticulación de silano no funcional . Se conoce la mejora de la resistencia a la corrosión de los aceros laminado en frío y con revestimientos metálicos mediante la pasivación de la superficie con un revestimiento de cromato. Debido a la naturaleza tóxica del cromo hexavalente, los enjuagues que contienen iones cromato son indeseables para uso industrial. También es conocido el tratamiento de los aceros laminados en frío y con revestimiento metálico con un revestimiento de conversión de fosfato para mejorar la adherencia de la pintura. Para mejorar la resistencia a la corrosión, sin embargo, estos aceros fosfatados requieren en general un enjuague final de fosfato. Se ha propuesto mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión de la pintura sobre acero laminado en frío y galvanizado mediante recubrimiento con un silicato inorgánico y luego tratando el recubrimiento de silicato con un silano organof ncional. La patente norteamericana 5,108,793 describe la formación del recubrimiento de sílice mediante enjuague del acero con una solución alcalina que contiene silicato disuelto y sal metálica. El acero se seca para formar un recubrimiento de silicato que tiene un espesor de por lo menos 20 Á. Después de esto, el acero recubierto de sílice se enjuaga con una solución acuosa que contiene silano organofuncional al 0.5-5% en volumen. El silano forma un enlace covalente relativamente adherente entre el recubrimiento de sílice y una capa externa de pintura. Han habido otras numerosas propuestas para mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión de la pintura sobre los aceros laminados en frío y galvanizados. Se ha propuesto el pretratamiento del acero con una solución de cromato que contiene silicato coloidal y/o aluminato y silano. También se ha propuesto el enjuague del acero con una solución de cromato y luego enjuague del acero cromado con una solución que contiene silicato coloidal y aluminato y silano. También se ha propuesto el enjuague del acero con una solución que contiene resina polimérica, silicato coloidal y silano. Como se hace evidente por el esfuerzo de la técnica previa, ha habido una necesidad sentida por mucho tiempo de desarrollar un proceso para mejorar la resistencia a la corrosión de y adherencia de la pintura a un metal con el uso de soluciones de recubrimiento seguras desde el punto de vista ambiental que se puedan desechar de una manera no costosa. El proceso debe ser de bajo costo, utilizar materiales no tóxicos que se puedan desechar fácilmente, proveer resistencia a largo plazo en un ambiente húmedo y que no requieran procesamiento complejo de muchas etapas o el cromado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con un metal pretratado en un proceso de una etapa o paso, con una capa compuesta que contiene siloxano para formar un enlace covalente adherente entre la pintura y el sustrato de metal . La invención incluye el enjuague del metal con una solución alcalina que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico disuelto y un aluminato inorgánico disuelto, un silano organofuncional y un agente de reticulación que contiene dos o más grupos trialcoxisililo. Luego el metal se seca para curar completamente el silano funcional para formar una capa compuesta insoluble fuertemente adherida al sustrato de metal . Otra característica de la invención incluye la solución alcalina anterior, que contiene (una concentración) 0.005 M del silicato, aluminato o mezclas de los mismos. Otra característica de la invención incluye la solución alcalina mencionada anteriormente, que contiene por lo menos 0.1% en volumen de cada uno del silano organofuncional y el agente de reticulación. Otra característica de la invención incluye la relación del silano organofuncional mencionado anteriormente al agente de reticulación en el rango de 2:1 a 10:1. Otra característica de la invención incluye la etapa adicional de recubrir el metal con una capa de fosfato antes del enjuague con la solución alcalina. Un objeto principal de la invención es mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión a la pintura de un metal. Los objetos adicionales incluyen mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión de la pintura al metal sin utilizar materiales tóxicos tales como cromatos que producen desperdicios tóxicos y tener la posibilidad de producir un metal pintado que tenga alta durabilidad en un ambiente húmedo.

Las ventajas de la invención incluyen formar una capa compuesta que es insoluble, tiene excelente afinidad para la pintura sobre acero laminado en frío y con recubrimiento metálico, que incluye acero laminado en frío fosfatado y metálico, y tiene buena resistencia a la corrosión. El proceso de la invención no utiliza o crea sustancias peligrosas desde el punto de vista del medio ambiente, es de bajo costo y tiene aplicabilidad a una variedad de pinturas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Un aspecto importante de la invención es pretratar una hoja de metal a ser pintada con una capa compuesta que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico o un aluminato inorgánico y siloxano. El siloxano estabiliza la capa compuesta, mediante lo cual se incrementa la resistencia a la corrosión y forma un enlace covalente tenaz entre una capa externa de pintura y otros polímeros y el sustrato de metal. A diferencia de un silano no curado, el siloxano tiene una estructura -Si-O-Si- hidrolíticamente estable impermeable al agua y se cree que forma una mejor adhesión debido a que el siloxano se interdifunde en toda la capa compuesta interna y la capa de pintura externa. Esto es, el siloxano y la pintura se convierten en una red impenetrable. El siloxano también mejora la humectabilidad de la pintura a la capa compuesta y asegura una película continua de pintura impermeable a la humedad. Para formar una capa compuesta adherente continua que contiene siloxano, se prepara una solución alcalina que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico disuelto, un aluminato inorgánico disuelto o una mezcla de los mismos, un silano organofuncional y un agente de reticulación de silano que no tiene funcionalidad orgánica diferente a dos o más grupos trialcoxisililo. El silano organofuncional tiene la fórmula general R1-R2-Si (0X3) 3 en donde R-^ es un grupo organofuncional, R2 es un grupo hidrocarburo alifático o aromático y X es un grupo alquilo. Por ejemplo, R^^ puede ser un grupo -NH2, R2 puede ser un grupo propilo y X de preferencia es CH3 o C2H5. Los grupos alternativos para R2 incluyen cualquier cadena (CH2)? donde x de preferencia es el número entero 3. Un silano organofuncional preferido que se encuentra que funciona muy bien en la invención fue ei?-aminopropiltrietoxi silano (APS) . Ejemplos de otros silanos que pueden ser usados incluyen ?-glicidoxipropiltrimetoxi (GPS) , -y -metacriloxipropiltrimetoxi (MPS) , N- [2- (vinilbencilamino)etil] -3-aminopropiltrimetoxi (SAAPS) , mercaptopropiltriacetoxi, diaminosilanos tales como NH2-CH2-NH-CH -CH2-CH2-Si (OX) 3 y vinilpropiltrimetoxi silano. Una solución alcalina significa una solución acuosa que tiene un pH mayor que 7 y de preferencia por lo menos 12, es importante que la solución de enjuague sea alcalina debido a que los silanos organofuncionales funcionan mucho mejor. También es importante que la solución no contenga un disolvente orgánico debido a la preocupación ambiental puesto que la solución de pre-tratamiento en general está contenida en un tanque abierto a la atmósfera. El silano no funcional o agente de reticulación incluye dos o más grupos trialcoxisililo que tienen la estructura general R3-(SiOY3)n en donde R3 es un hidrocarburo alifático o aromático, Y puede ser un grupo metilo, etilo o acetoxi y n es un entero igual o mayor que 2. Un agente de reticulación de silano preferido es 1,2 bis trimetoxisilil etano (TMSE) , por ejemplo (C2H50) 3Si-CH2-CH2-Si(C2H50)3. Otros agentes de reticulación posibles incluyen (CH30)3SiCH2CH2CH2Si(OCH3)3,. (CH30) 3SÍ (CH2) 6Si (OCH3) 3 , Si (OC2H5) 4 , (CH30) 3SÍCH2CH2Si (CH30) 2-0-SÍ (CH3) 2CH2CH2Si (OCH3) 3, O La concentración del agente de reticulación de silano no funcional en la solución de enjuague alcalina debe ser por lo menos 0.02% en volumen, por lo menos 0.2% en volumen que es la concentración preferida. La concentración debe ser por lo menos 0.02% en volumen debido a que la reactividad de la solución alcalina sería demasiado lenta a concentraciones más bajas. La concentración del silano organofuncional en la solución de enjuague alcalina debe ser por lo menos 0.1% en volumen, con por lo menos 0.8% en volumen siendo preferida para asegurar que se forme una película continua. La relación de la concentración del silano organofuncional a la concentración del agente de reticulación de silano de preferencia debe ser por lo menos 2:1 pero no exceder de aproximadamente 10:1. Si la concentración del silano organofuncional es menos de dos veces aquella del agente de reticulación, la cantidad de agente de reticulación presente es excesiva y se desperdicia y el número de grupos funcionales es demasiado bajo para asegurar buena adhesión de la pintura a la capa compuesta. Por otra parte, si la concentración del silano organofuncional es más de aproximadamente diez veces aquella del agente de reticulación, la cantidad del agente de reticulación presente puede ser insuficiente para hacer reaccionar completamente todo el silano organofuncional y convertirlo a siloxano. Una relación preferida de silano funcional al agente de reticulación es de 4:1. Ni la concentración del agente de reticulación ni la del silano organofuncional deben exceder de aproximadamente 5.0% en volumen en la solución alcalina debido al costo excesivo y que el espesor de la capa compuesta puede ser excesivo para provocar que la capa compuesta sea quebradiza. La solución alcalina también contiene por lo menos un silicato inorgánico disuelto, un aluminato inorgánico disuelto o una mezcla del silicato y el aluminato. Es importante que la capa compuesta formada a partir de la solución alcalina contenga silicato y/o aluminato para proveer una excelente protección contra la corrosión para una lámina de metal pintada. La capa compuesta de silicato y/o aluminato de preferencia tiene un espesor de por lo menos 10 Á, de mayor preferencia por lo menos 20 Á y de mayor preferencia un espesor de 50 Á. La capa compuesta debe tener un espesor de por lo menos 10 Á para asegurar una capa continua fuertemente unida al sustrato de metal e impermeable a la humedad. Se determinó que una concentración mínima del silicato y/o aluminato en la solución de aproximadamente 0.005 M que asegura que se forme una capa compuesta continua. A concentraciones mayores de aproximadamente 0.05 M, la resistencia a la corrosión no se mejora, los costos se vuelven excesivos y el espesor de la capa compuesta se puede volver excesivo. La capa compuesta no debe tener un espesor que exceda de aproximadamente 100 Á, debido a que un recubrimiento grueso es quebradizo o frágil y tiende a agrietarse y desprenderse en hojuelas cuando se fabrica el metal recubierto. Los ejemplos de silicatos que pueden ser utilizados incluyen Na(Si03)?, por ejemplo, silicato sódico líquido, metasilicato de sodio o polisilicato de sodio. Ejemplos de los aluminatos que pueden ser utilizados incluyen Al(OH)3 dieuelto en NaOH o A1203 disuelto en NaOH. Cuando se utiliza silicato inorgánico, la solución alcalina de preferencia incluye una sal de metal tal como una sal de metal alcalinotérreo. Cualquiera de las sales alcalinotérreas de Ba(N03)02, Ca(N03)2 o Sr(N03)2 son aceptables para este propósito. Después de ser formado sobre una lámina de acero, el silicato que contiene una capa de siloxano y/o de aluminato no se debe disolver durante el procesamiento subsecuente o no se debe disolver mediante el ambiente corrosivo dentro del cual la lámina pintada se coloca. La función de la sal de metal es para hacer la capa de silicato compuesta insoluble. Puesto que la sal de metal en la solución alcalina reacciona en proporción directa con el silicato disuelto, la concentración de la sal debe ser por lo menos igual a la concentración del silicato disuelto. Por lo tanto, una concentración mínima aceptable de la sal de metal es aproximadamente 0.005 M también. La capa compuesta de la invención puede ser aplicada a las láminas de metal tales como acero laminado en caliente y decapado, acero laminado en frío, acero bañado en caliente o con recubrimiento metálico electrodepositado, acero con aleación de cromo y acero inoxidable. Una capa compuesta de aluminato de la invención tiene uso particular para pre-tratar metales no ferrosos tales como aluminio o aleación de aluminio o acero recubierto con aluminio o aleación de aluminio. En los recubrimientos metálicos se pueden incluir aluminio, aleación de aluminio, zinc, aleación de zinc, plomo, aleación de plomo y similares. El significado de lámina incluye una tira u hoja continua o tramos cortados. La presente invención tiene utilidad particular para proveer buena adhesión de la pintura para los aceros fosfatados que van a ser pintados. Las láminas de acero a ser pintadas, particularmente acero laminado en frío, se pueden recubrir primero con una capa de conversión de fosfato antes de aplicar la capa compuesta que contiene siloxano de la invención. La capa compuesta mejora la protección contra la corrosión y refuerza el enlace entre la pintura y el sustrato fosfatado. Una ventaja de la invención es que es capaz de pretratar rápidamente una lámina de metal en un período de tiempo corto. Los tiempos de recubrimiento en exceso de 20 segundos en general no se prestan a la aplicabilidad industrial. Se determinó que un acero fosfatado, pretratado con la capa compuesta de la invención puede ser formado en tiempos de enjuague cortos de menos de 30 segundos, de preferencia menos de 10 segundos. Otra ventaja es que no se requiere una temperatura de enjuague elevada para la solución alcalina cuando se forma la capa compuesta. La temperatura ambiente, por ejemplo de 25°C, y tiempos de enjuague tan rápidos como de 2-5 segundos pueden ser utilizados con la invención. Ejemplo 1 A manera de ejemplo, se pretrataron paneles de prueba de acero galvanizado mediante inmersión en caliente con una solución alcalina de la invención. Después que estos paneles de prueba fueron pintados, su resistencia a la corrosión fue comparada con los paneles de prueba de acero galvanizado por inmersión en caliente pretratados convencionalmente. Los recubrimientos de pretratamiento formados sobre varios paneles de comparación fueron formados mediante enjuague con soluciones estándar que incluyen una solución de conversión de fosfato, una solución de cromato y una solución alcalina que contiene silicato disuelto. Estos recubrimientos de pretratamiento estándar también pueden haber sido enjuagados con otra solución que contenga un silano. Se preparó una solución de silicato al disolver silicato sódico líquido de 0.015 M y 0.015 M de Ca(N03)2 en agua. Se preparó una solución de silano organofuncional al disolver APS al 2.4% en volumen en agua. Se preparó una solución de silano no funcional al disolver el agente de reticulación de TMSE al 0.6% en volumen en agua. Para formar una modalidad de una solución alcalina de la invención, volúmenes iguales de las tres soluciones se mezclaron de manera conjunta inmediatamente después de ser hidrolizadas en la relación de 1:1:1 con el pH ajustado a 12 con el uso de NaOH. La solución alcalina de la invención contiene silicato a 0.005 M, sal a 0.005 M, APS al 0.8% en volumen y TMSE al 0.2% en volumen. Después de ser limpiados de los disolventes, a los paneles de prueba se les dio varios pretratamientos . El proceso de conversión de fosfato incluyó utilizar fosfato de zinc que se vende bajo el nombre comercial de Chemfil 952. Los paneles de prueba de la invención fueron enjuagados con la solución alcalina durante 10 segundos para formar una capa compuesta que contenía silicato y silano organofuncional. El silano organofuncional fue curado en presencia de aire mediante el agente de reticulación a siloxano el cual se difunde en toda la capa compuesta. La capa compuesta tenía un espesor promedio de aproximadamente 15 Á sobre cada lado de los paneles de prueba. Luego todos los paneles de prueba fueron revestidos con un recubrimiento E automotriz interno estándar más un recubrimiento superficial de acrílico-melamina automotriz externo estándar. El espesor del recubrimiento E y el recubrimiento superficial acrílico fue de aproximadamente 100 µm. Después de pintar, se rayó a los paneles de prueba por la pintura y la capa compuesta y en el metal base de acero. Luego los paneles rayados fueron expuestos durante ocho semanas a la prueba de corrosión de costra de General Motors cíclica estándar. Después de la consumación de la prueba, los paneles fueron lavados en agua, se secaron y la pintura suelta se eliminó mediante cepillado. Los paneles de prueba fueron observados visualmente en cuanto a corrimiento de la rayadura, esto es, la propagación de la corrosión debajo de la pintura desde la marca de la rayadura. Los resultados se resumen en la tabla 1. Tabla 1 Pre-tratamiento Corrimiento (mm) Fos solamente 1.40 Fos + cromato 1.13 Fos + silicato 0.93 Fos + APS silano 1.26 Fos + silicato + APS silano 0.90 De la invención (Fos + silicato + APS silano + agente reticulador TMSE) 0.75 Los resultados demuestran que un pretratamiento convencional de fosfato seguido por un enjuague de cromato (el estándar industrial generalmente aceptado) sería mejor que el pretratamiento con fosfato convencional solo. Se pueden obtener mejoras adicionales con el uso de un pretratamiento con silicato convencional. La adición de un enjuague final con silano a los paneles pretratados con los pretratamientos convencionales con fosfato o cromato, sin embargo, agrega poca resistencia a la corrosión adicional, por ejemplo el corrimiento se reduce de 0.93 mm a 0.90 mm. Una mejora significativa en la resistencia a la corrosión, por ejemplo, el corrimiento reducido a 0.75 mm, se obtuvo cuando los paneles de prueba fosfatados se pretrataron con una solución alcalina de la invención que contiene un agente de reticulación de silano no funcional. Ejemplo 2 En otro ejemplo, se evaluaron paneles de prueba de acero galvanizado mediante inmersión en caliente en cuanto a corrosión, así como también la adherencia de la pintura, similar a aquellos descritos en el ejemplo 1, excepto que ninguno de los paneles de prueba de comparación fueron pretratados con un recubrimiento de conversión de fosfato después de la limpieza. Además de ser evaluados utilizando la prueba de costra de GM, a los paneles de prueba se les dio una prueba de adherencia de la pintura NMPRT* también. Los resultados se resumen en la tabla 2. Tabla 2 Pretratamiento Corrimiento (mm) NMPRT (min.)* Ninguno 2.2 1.5 APS silano solamente 1.8 2.0 Silicato solamente 1.7 2.3 Silicato + APS silano 1.4 9.5 De la invención (silicato + APS + agente reticulador TMSE*) 1.1 30 * NMPRT es una medida de la adherencia de la pintura al sustrato, se utiliza N-metil pirrolidona como un disolvente de dilatación para separar la pintura ya que se mide en minutos. Esta prueba se describe en un documento en donde el solicitante es coautor y publicado en Journal of Adhesión Science and Technology, 7, 897 (1993), incorporado en la presente por referencia. Otra vez los resultados demuestran claramente que al utilizar la solución alcalina de una etapa, de la invención, que contiene un agente de reticulación de silano no funcional, se puede esperar que proporcione el mejor desempeño contra la corrosión y especialmente la adherencia de la pintura. Los resultados de la prueba NMPRT sugieren que la adherencia de la pintura para los paneles de prueba de la invención fue aproximadamente tres veces mejor que los paneles de prueba comparativos enjuagados con una solución alcalina convencional que contiene silicato y silano organofuncional pero no contiene un agente de reticulación. Estos resultados ilustran que el recubrimiento compuesto de la invención proporcionó resistencia a la corrosión mejorada y adhesión de la pintura mejorada para los metales descubiertos, es decir no fosfatados.

Ejemplo 3 En otro ejemplo, se evaluaron los paneles de prueba de acero galvanizado por inmersión en caliente en cuanto a corrosión y adherencia de la pintura similar a aquel descrito en los ejemplos 1 y 2. Esto es, algunos de los paneles de prueba se pretrataron con un recubrimiento de conversión de fosfato de zinc después de la limpieza, de una manera similar a aquella en el ejemplo 1 y otros no fueron pretratados con el fosfato como en el ejemplo 2. Después de los pretratamientos, los paneles de prueba se recubren con una pintura en polvo poliéster estándar. La pintura en polvo se cura a 170°C durante 30 minutos. La pintura tenía un espesor de aproximadamente 25 mm. Los resultados de corrosión y adherencia de la pintura se resumen en la tabla 3. Tabla 3 Fosfatado Pre-tratamiento** Corrimiento (mm) Ninguno 1.2 Cromato 0.8 Silicato 1.0 Silicato + APS silano 0.6 De la invención (Silicato + APS + agente reticulador TMSE) 0.4 ** Todos los paneles de prueba fueron fosfatados antes de recibir el pretratamiento indicado. Por ejemplo, el panel indicado por "ninguno" fue fosfatado solamente y el panel indicado por "Cromato" fue fosfatado y luego enjuagado con cromato, etc. No fosfatado Pretratamiento Corrimiento (mm) NMPRT (min.) Ninguno 1.6 3.0 APS silano solamente 1.3 > 45 Silicato solamente *** 0 Silicato + APS silano 0.8 > 45 De la invención (silicato + APS silano + agente reticulador TMSE*) 0.6 > 45 *** Deslaminación total Los resultados demuestran otra vez que al utilizar la solución alcalina de una etapa de la invención, que contiene un agente de reticulación de silano no funcional, se puede esperar que proporcione el mejor desempeño contra la corrosión, con o sin un pretratamiento con fosfato. Ejemplo 4 En otro ejemplo, los paneles de prueba de acero fueron evaluados en cuanto a corrosión de una manera similar a aquella descrita en el ejemplo 1, excepto que los paneles de prueba fueron de acero laminado en frío sin un recubrimiento metálico de zinc. En este ejemplo, las mismas concentraciones fueron utilizadas en la solución alcalina de la invención, pero los diferentes silanos organofuncionales fueron sustituidos por APS para algunos de los paneles de prueba. Para todos los paneles de prueba de la invención, el tiempo de enjuague alcalino se redujo a cinco segundos en lugar de los diez segundos. Estos paneles de prueba fueron evaluados con el uso de una prueba de corrosión cíclica japonesa estándar, esto es CCT-4. En esta prueba, la corrosión es menos agresiva que aquella de la prueba de costra de GM y fueron expuestos durante un tiempo de exposición estándar de tres meses. Los resultados se resumen en la tabla 4. Tabla 4 Pre-tratamiento Corrimiento (mm) Fos solamente 0.93 Fos + cromato 0.75 De la invención: Fos + silicato + GPS silano + agente reticulador TMSE 1.32 Fos + silicato + MPS silano + agente reticulador TMSE 1.07 Fos + silicato + SAAPS silano + agente reticulador TMSE 0.71 Fos + silicato + APS silano + agente reticulador TMSE 0.52 Los resultados demuestran que utilizando la solución alcalina de la invención, que contiene APS o SAAPS silano y un agente de reticulación de eilano no funcional, puede esperarse que proporcionen eficacia contra la corrosión mejorada para acero laminado en frío, fosfatado.

Ejemplo 5 En otro ejemplo, los paneles de prueba fueron otra vez evaluados en cuanto a corrosión, de una manera similar a aquella descrita en el ejemplo 1, excepto que los paneles de prueba fueron de acero laminado en frío, los paneles de prueba fueron fosfatados con fosfato de hierro en lugar de fosfato de zinc y los paneles pretratados fueron pintados con una pintura convencional de poliéster de aplicación a base de disolvente. Después de la pintura, los paneles de prueba fueron rayados a través de la pintura y la capa compuesta y a la base de metal de acero. Luego los paneles rayados se expusieron durante una semana a la prueba de corrosión de costra de GM. Después de la consumación de la prueba, los paneles fueron lavados en agua, se secaron y la pintura seca fue retirada utilizando cinta. Los porcentajes de pintura levantada del área superficial tapada se resumen en la tabla 5. Tabla 5 Pre-tratamiento % de Levantamiento de la Pintura Fos solamente 60 - 70 Fos + cromato 30 - 40 De la invención (Fos + silicato + APS + agente reticulador TMSE 0 Los resultados con el uso de la cinta demostraron que el uso de la solución alcalina de la invención, que contiene APS silano y un agente de reticulación de silano no funcional se puede esperar que mejore la adherencia de la pintura para el acero laminado en frío fosfatado, en comparación con el acero laminado en frío pretratado con fosfato convencional o fosfato más cromato. La lámina de acero pintada, pretratada con una capa de silicato compuesta que contiene siloxano tiene excelente protección contra la corrosión a largo plazo y adherencia de la pintura. El silicato inorgánico forma la base necesaria para una capa protectora contra la corrosión impermeable a la humedad. El silano organofuncional establece un enlace covalente fuerte entre el silicato y el sustrato de acero y entre el silicato y la pintura. La eficiencia del silano organofuncional es mejorada cuando se cura mediante un silano no funcional, de tal manera que el silicato y/o aluminato se estabiliza más. Esto es, un silano reticulado forma una red densa que tiene adhesión mejorada a un sustrato de metal. El silicato provee un gran número de grupos silanol los cuales son los sitios de reacción para el silano y el agente de reticulación. Así, la red es más densa e impermeable al agua. Se entenderá que varias modificaciones se pueden hacer a la invención sin desviarse del espíritu y alcance de la misma. Por consiguiente, los límites de la invención deben ser determinados a partir de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (23)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para pretratar un metal para mejorar la resistencia a la corrosión, caracterizado porque comprende las etapas de : proveer una solución alcalina que contiene por lo menos uno de un silicato inorgánico disuelto y un aluminato inorgánico disuelto, un silano organofuncional y un agente de reticulación que incluye dos o más grupos trialcoxilo o triacetoxisililo, enjuagar una lámina de metal con la solución alcalina, y secar la lámina para formar una capa compuesta relativamente insoluble que contiene siloxano.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye la etapa adicional de pintar la capa compuesta.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución alcalina contiene por lo menos 0.005 M del silicato.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución alcalina incluye por lo menos 0.1% en volumen del agente de reticulación.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución alcalina incluye por lo menos 0.1% en volumen del silano organofuncional.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la solución alcalina incluye 0.2 -5.0% en volumen del eilano organof ncional.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la relación del silano organofuncional al agente de reticulación en la solución alcalina está en el rango de 2:1 a 10:1.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina de metal es de acero laminado en frío con una capa de fosfato de zinc o fosfato de hierro antes de ser enjuagada con la solución alcalina.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución alcalina tiene un pH > 12 y el silano organofuncional es APS.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la solución alcalina incluye por lo menos 0.005 M de una sal de metal.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de reticulación es TMSE.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina de metal es de aluminio o una aleación de aluminio y la eolución alcalina contiene por lo menos 0.005 M del aluminato.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la lámina de metal es de acero 2b recubierta con un revestimiento metálico de aluminio o de aleación de aluminio y la solución alcalina contiene por lo menos 0.005 M del aluminato.
14. 14. Un método para el pretratamiento del acero, para mejorar la resistencia a la corrosión y la adhesión de la pintura, caracterizado porque comprende las etapas de: proveer una solución alcalina que contiene por lo menos 0.005 M de uno de un silicato inorgánico disuelto y un aluminato inorgánico disuelto, 0.1 - 5.0% de un silano organofuncional, por lo menos 0.1% en volumen de un agente de reticulación que incluye dos o más grupos trialcoxilo o triacetoxieililo, enjuagar una lámina de acero con la eolución alcalina, eecar la lámina para formar una capa compuesta relativamente insoluble que contiene siloxano, y pintar la capa compuesta, mediante lo cual el siloxano forma un enlace covalente adherente entre la pintura y el suetrato de acero.
15. 15. Una eolución alcalina acuosa, caracterizada porque contiene por lo menos uno de un eilicato inorgánico dieuelto y un aluminato inorgánico disuelto, un silano organofuncional y un agente de reticulación que incluye dos o máe grupoe trialcoxilo o triacetoxi sililo.
16. 16. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque contiene por lo menos 0.005 M del silicato. 2G
17. 17. La eolución de conformidad con la reivindicación 15 o la reivindicación 16, caracterizada porque incluye por lo menos 0.1 % en volumen del agente de reticulación.
18. 18. La solución de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizada porque incluye por lo menos 0.1% en volumen del silano organofuncional, de preferencia 0.2 - 5.0% en volumen del silano organofuncional.
19. 19. La solución de conformidad con cualquiera de lae reivindicacionee 15 a 18, caracterizada porque la relación del eilano organofuncional al agente de reticulación eetá en el rango de 2:1 a 10:1.
20. 20. La solución de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, caracterizada' porque tiene un pH de por lo menos 12.
21. 21. La eolución de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizada porque el silano organofuncional es APS.
22. 22. La solución de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizada porque incluye por lo menos 0.005 M de una sal de metal.
23. 23. La eolución de conformidad con cualquiera de lae reivindicaciones 15 a 22, caracterizada porque el agente de reticulación es TMSE.