ES2263868T3 - Acero revestido con material organico con excelentes prestaciones que evitan la oxidacion y que evitan la corrosion y metodo para evitar la oxidacion del metal. - Google Patents

Acero revestido con material organico con excelentes prestaciones que evitan la oxidacion y que evitan la corrosion y metodo para evitar la oxidacion del metal.

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ES2263868T3 ES03007564T ES03007564T ES2263868T3 ES 2263868 T3 ES2263868 T3 ES 2263868T3 ES 03007564 T ES03007564 T ES 03007564T ES 03007564 T ES03007564 T ES 03007564T ES 2263868 T3 ES2263868 T3 ES 2263868T3
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Abstract

Acero revestido con material orgánico que tiene una capa de resina epoxídica revestida sobre la superficie de un producto de acero, en el que la capa de resina epoxídica anterior se forma mediante curado de una composición de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes y la capa de resina epoxídica anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m2udíauMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR, siendo dicho agente de curado de resina epoxídica descrito anteriormente un producto de reacción de (A) y (B) o un producto de reacción de (A), (B) y (C) descritos a continuación: (A) es una poliamina seleccionada del grupo que consiste en aminas alifáticas, aminas alifáticas que tienen un anillo aromático, aminas alicíclicas y aminas aromáticas; (B) es un compuesto multifuncional que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero; y (C) es un ácido carboxílico monovalente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o un derivado del mismo.

Description

Acero revestido con material orgánico con excelentes prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión y método para evitar la oxidación del metal.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un acero revestido con material orgánico que es excelente en cuanto a prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión y un método para evitar la oxidación del metal, específicamente a un acero revestido con material orgánico que tiene una buena fuerza de adhesión entre una resina polimérica y el producto de acero y que es excelente en cuanto a prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión y un método para evitar la oxidación en el que puede mantenerse un efecto que evita la oxidación y que evita la corrosión incluso en un entorno riguroso.
2. Descripción de las técnicas relacionadas
Un producto de acero revestido en una superficie del mismo con una resina polimérica es excelente en cuanto a decoración y funcionalidad en comparación con un producto de acero pintado y puede esperarse desde el punto de vista de la protección medioambiental, y por lo tanto se utiliza para materiales de construcción para casas, aparatos eléctricos y materiales de lata.
En particular, un producto de acero revestido sobre una superficie del mismo con una resina de poliolefina (denominada en lo sucesivo en el presente documento como producto de acero revestido con poliolefina) es excelente en cuanto a prestaciones que evitan la corrosión a lo largo de período prolongado de tiempo, de modo que se utiliza para productos de acero para materiales de construcción utilizados en el fondo del mar, en una región extremadamente fría y una región tropical y tuberías de acero para conductos que transportan petróleo crudo, aceite pesado y gas natural además de los usos de las tuberías de acero, pilotes tubulares de acero, placas de acero y similares. Sin embargo, la temperatura del fluido transportado en un conducto es elevada debido a la cada vez mayor profundidad de los pozos de petróleo y la conversión en un aceite más pesado, y se necesita mejorar un producto de acero en cuanto a una prestación que evitan la corrosión en un entorno de temperatura amplio. Adicionalmente a esto, la exfoliación del cátodo producida por el exceso de corriente protectora es un problema en un entorno en el que se utiliza protección eléctrica en combinación, y por tanto un objetivo es una mejora en la resistencia frente a la exfoliación del cátodo a temperatura elevada. Además, con respecto a la protección eléctrica, se necesita mejorar adicionalmente un producto de acero en cuanto a prestaciones que evitan la oxidación y la corrosión con el fin de reducir una cantidad de electricidad utilizada para evitar la corrosión.
Existen métodos convencionales que conciernen a un producto de acero revestido con poliolefina para elevar las prestaciones que evitan la corrosión de un producto de acero proporcionando un tratamiento de cromato entre el producto de acero y una capa adhesiva de poliolefina modificada o permitiendo que una resina epoxídica se interponga entre ellos. En estos métodos, se obtienen unas prestaciones satisfactorias en agua a 60ºC o menos, pero no se obtiene unas prestaciones satisfactorias en una resistencia a la exfoliación del cátodo en agua que supera los 60ºC. Además, la propiedad de adhesión entre una capa de resina de poliolefina y un producto de acero se reduce de manera notable tras un tratamiento con agua caliente, y por lo tanto es difícil mantener la prestación que evita la corrosión a lo largo de un periodo prolongado de tiempo.
La solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 170433/1999 propuso una técnica para resolver el problema descrito anteriormente que es preparar un producto de acero cuya superficie está compuesta por una capa de cromato, un capa de resina epoxídica formada por la combinación de una resina epoxídica específica, aminas específicas y una resina de fenol específica como carga orgánica, una capa adhesiva de poliolefina modificada y una capa de resina de poliolefina para proporcionar así un producto de acero revestido con poliolefina. El producto mantiene bien una propiedad de adhesión entre la capa de resina de poliolefina en un entorno amplio de temperatura y que es excelente en cuanto a resistencia al agua caliente y la resistencia a la exfoliación del cátodo. Sin embargo, se necesita elevar más las prestaciones que evitan la corrosión y que evitan la oxidación con el fin de reducir una cantidad de electricidad utilizada en la protección eléctrica que se utiliza en combinación cuando se utiliza a lo largo de un periodo prolongado de tiempo en un entorno húmedo y caliente como es el caso de, por ejemplo, tuberías de acero para un conducto. Además, en los usos de materiales de construcción para casas, aparatos eléctricos y materiales de lata en los que no se utilizan protección eléctrica en combinación, se requieren mejorar adicionalmente las prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión de un producto de acero con el fin de prolongar la propia vida útil del propio producto de acero.
Además, se utilizan ampliamente las placas de acero y productos de acero obtenidos sometiendo la superficie de una placa de acero metalizada con base de zinc o una placa de acero metalizada con base de aluminio para el tratamiento de cromato con una disolución de tratamiento que comprende ácido crómico, ácido bicrómico o sales de los mismos como componente principal con el fin de elevar las propiedades que evitan la corrosión (que evitan la oxidación) para placas de acero y productos de acero que se utilizan mucho para productos eléctricos domésticos, automóviles y materiales de construcción. Este método es un método económico que proporciona una excelente propiedad que evita la corrosión y que puede llevarse a cabo de manera relativamente fácil.
Por otro lado, se proponen muchas técnicas de tratamiento que no dependen del tratamiento de cromato con el fin de evitar que se genere la oxidación sobre diversas placas de acero. Un método en el que se usa ácido tánico se propone, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 71233/1976, y un método en el que se utiliza una composición mixta de una resina acuosa y ácido fenolcarboxílico polihidroxilado se propone en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 325760/1996. Sin embargo, en estos métodos la propiedad de barrera frente a un factor de corrosión tal como oxígeno y agua no es satisfactoria, y la propiedad que evita la corrosión a lo largo de un periodo de tiempo largo no es satisfactoria. Un método en el que se usa un producto de reacción de una resina orgánica que forma revestimiento tal como una resina epoxídica con un derivado de hidracina para un revestimiento se propone en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 119879/2000 como método para resolver estos problemas. En este método, una resina epoxídica muestra de manera segura una propiedad de barrera frente al oxígeno relativamente alta en comparación con las de las otras resinas termoendurecibles tales como una resina de uretano y una resina acrílica, pero el nivel de la misma no es satisfactorio, y se requiere un método que evite la oxidación y que evite la corrosión para placas de acero y productos de acero en el que se muestre además una propiedad que evita la corrosión excelente.
El documento JP-A-2001152085 describe una composición de revestimiento anticorrosión de alto rendimiento que consiste en (A) una resina epoxídica y (B) un agente de curado basado en amina, que se prepara mediante la reacción de una diamina alifática, un compuesto fenólico y formaldehído.
Sumario de la invención
En vista de la situación descrita anteriormente, un primer objeto de la presente invención es proporcionar un acero revestido con material orgánico que tiene excelentes prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión, y un segundo objeto de la presente invención es proporcionar un método para evitar la corrosión del metal tal como una placa de acero y un producto de acero en el que se revela una excelente propiedad que evita la corrosión.
Investigaciones intensas llevadas a cabo por los presentes inventores con el fin de lograr los objetos descritos anteriormente han dado como resultado el hallazgo de que se evita que el oxígeno penetre hacia un producto de acero laminando como un revestimiento o una capa de imprimación, comprendiendo una capa de barrera alta frente al oxígeno una resina epoxídica específica y un agente de curado de una resina epoxídica específica como principales componentes sobre la superficie del producto de acero, mediante lo cual se obtiene un acero revestido con material orgánico que tiene prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión excelentes de una manera notable en entornos amplios de temperatura y humedad. Por tanto, han llegado a completar la presente invención.
Es decir, la primera realización de la presente invención proporciona un acero revestido con material orgánico que tiene una capa de resina epoxídica revestida sobre la superficie de un producto de acero o una capa de resina epoxídica y una capa de resina polimérica laminada en orden sobre la superficie del producto de acero, en el que la capa de resina epoxídica anterior está formada mediante curado de una composición de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes y la capa de resina epoxídica anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR.
Además, la segunda realización de la presente invención proporciona un método que evita la oxidación del metal en el que se forma una capa de revestimiento sobre una superficie de metal, en el que la capa de revestimiento anterior se forma mediante curado de una composición de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes y la capa de resina epoxídica anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En la presente invención, un producto de acero quiere decir aquellos obtenidos mediante tratamiento de acero al carbono, acero de aleaciones bajas y similares en acero conformado, placas de acero, pilotes tubulares de acero para transportar petróleo crudo, aceite pesado y gas natural y latas de metal, y se usa en el interior, exterior y en la tierra y el mar. Un producto de acero puede someterse, si es necesario, a un tratamiento de superficie, mediante métodos públicamente conocidos (por ejemplo, medios físicos tales como tratamiento de chorro de perdigones, tratamiento de granallado y tratamiento de chorro de arena, medios químicos tales como limpieza ácida y desgrasado alcalino y combinaciones de los mismos), antes de su uso. Además, puede someterse también, si es necesario, a un tratamiento de conversión química, tal como tratamiento de cromato y tratamiento de fosfato de zinc como tratamiento de refuerzo. El acero revestido con material orgánico de la presente invención tiene altas prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión aun cuando no se somete a esos tratamientos, pero someterlo a esos tratamientos hace posible elevar adicionalmente las prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión.
En primer lugar, se explicará a continuación la capa de resina epoxídica que se forma como un revestimiento o una capa de imprimación sobre el acero revestido con material orgánico en la presente invención. La capa de resina epoxídica en la presente invención se forma a partir de una composición de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes, y la composición de resina epoxídica anterior se caracteriza por tener un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior, preferiblemente de 1 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR. En este caso, el coeficiente de permeabilidad al oxígeno es un valor que muestra una cantidad de oxígeno que penetra un metro cuadrado de la muestra que tiene un espesor de 1 mm en 24 horas con una diferencia de presión parcial de oxígeno de 1 atm.
Además, el 30% en peso o más de la estructura del esqueleto representada por la siguiente fórmula (1) está preferiblemente contenido en un producto curado de resina epoxídica formado a partir de la composición de resina epoxídica descrita anteriormente. La siguiente estructura del esqueleto controlada al 30% en peso o más revela la buena propiedad de barrera frente al gas y muestra las excelentes prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión.
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A continuación, se explicarán en detalle la resina epoxídica y el agente de curado de resina epoxídica.
Resina epoxídica
La resina epoxídica en la presente invención puede ser cualquiera de un compuesto alifático saturado o insaturado y un compuesto alicíclico, un compuesto aromático y un compuesto heterocíclico, y considerando las altas prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión provocadas por la revelación de la alta propiedad de barrera frente al gas, se prefiere la resina epoxídica que tiene un anillo aromático en una molécula.
El ejemplo habitual de resinas epoxídicas son las resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de metaxililendiamina, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de 1,3-bis(aminometil)ciclohexano, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de diaminodigenilmetano, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina y/o una parte de glicidil éter que se derivan de paraaminofenol, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de bisfenol A, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de bisfenol F, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de fenol novolaca y resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de resorcina. Entre ellas se prefieren las resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de metaxililendiamina, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de 1,3-bis(aminometil)ciclohexano, resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de bisfenol F y resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de resorcina.
Además, se usan más preferiblemente las resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidil éter que se derivan de bisfenol F y las resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de metaxililendiamina como componente principal, y se usa de manera preferiblemente particular la resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina como componente principal.
Además, las diversas resinas epoxídicas descritas anteriormente pueden usarse en una mezcla en una proporción adecuada con el fin de hacer surgir diversas prestaciones tales como flexibilidad, resistencia al impacto y resistencia a la humedad y al calor.
La resina epoxídica de la presente invención se obtiene haciendo reaccionar diversos alcoholes, fenoles y aminas con epihalohidrina. Por ejemplo, las resinas epoxídicas que tienen una parte de glicidilamina que se derivan de metaxililendiamina se obtienen añadiendo epiclorohidrina a metaxililendiamina.
En este caso, la parte de glicidilamina descrita anteriormente incluye partes de mono, di, tri y/o tetraglicidilamina que pueden ser sustituyentes con cuatro hidrógenos en diamina contenida en xililendiamina. Las proporciones respectivas de las partes de mono, di, tri y/o tetraglicidilamina pueden cambiarse cambiando la proporción de la reacción de metaxililendiamina con respecto a epiclorohidrina. Por ejemplo, una resina epoxídica que tiene principalmente una parte de tetraglicidilamina se obtiene haciendo reaccionar por adición metaxililendiamina con aproximadamente cuatro veces en moles de epiclorohidrina.
La resina epoxídica en la presente invención se sintetiza haciendo reaccionar diversos alcoholes, fenoles y aminas con epihalohidrina en exceso en la condición de temperatura de 20 a 140ºC, preferiblemente de 50 a 120ºC en el caso de alcoholes y fenoles y de 20 a 70ºC en el caso de aminas en presencia de un álcali tal como hidróxido de sodio y separando el haluro alcalino resultante.
Se hace variar un peso molecular promedio en número de la resina epoxídica resultante según una razón molar de epihalohidrina con respecto a diversos alcoholes, fenoles y aminas, y es aproximadamente de 80 a 400, preferiblemente de aproximadamente 200 a 1000 y más preferiblemente de aproximadamente 200 a 500.
El agente de curado de resina epoxídica es un producto de reacción de (A) y (B) o un producto de reacción de (A), (B) y (C).
(A) es una selección de poliaminas del grupo que consiste en aminas alifáticas, aminas alifáticas que tienen un anillo aromático, aminas alicíclicas y aminas aromáticas.
(B) es un compuesto multifuncional que tiene al menos un grupo acilo que puede formar un grupo amida reaccionando con poliamida para formar un oligómero, y
(C) es un ácido carboxílico monovalente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o un derivado del mismo.
Para ser específico, ejemplos habituales de las poliaminas son aminas alifáticas, tales como etilendiamina, dietilentriamina, trietilentetraamina y tetraetilenpentaamina, aminas alifáticas que tienen anillos aromáticos tales como metaxililendiamina y paraxililendiamina, aminas alicíclicas tales como 1,3-bis(aminometil)ciclohexano, isoforonoamina y norbornanodiamina, aminas aromáticas tales como diaminodifenilmetano y metafenilendiamina y productos de reacción de las mismas con resinas epoxídicas o compuestos de monoglicidilo usándolos como material de partida, productos de reacción de las mismas con óxido de alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono, productos de reacción de las mismas con epiclorohidrina y productos de reacción de las mismas con compuestos multifuncionales que tienen al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con esas poliaminas para formar oligómeros, y productos de reacción de ácidos carboxílicos monovalentes que tienen de 1 a 8 átomos de carbono y/o derivados de los mismos con compuestos multifuncionales que tienen al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con esas poliaminas para formar oligómeros.
Los fenoles incluyen monómeros con múltiples sustituyentes tales como catecol, resorcina e hidroquinona y resinas fenólicas de tipo resol.
Ejemplos habituales de los anhídridos de ácidos son anhídridos de ácidos alifáticos tales como anhídrido dodecenilsuccínico y poli(anhídrido adipínico), anhídridos de ácidos alicíclicos tales como anhídrido (metil)tetrahidroftálico y anhídrido (metil)hexahidroftálico, anhídridos de ácidos aromáticos tales como anhídrido ftálico, anhídrido trimelítico y anhídrido piromelítico, y ácidos carboxílicos que corresponden a los mismos.
Considerando la alta propiedad de barrera y la buena propiedad de adhesión, se usa preferiblemente el siguiente producto de reacción de (A) y (B) o el siguiente producto de reacción de (A), (B) y (C) como agente de curado de resina epoxídica:
(A) metaxililendiamina o paraxililendiamina (poliamina),
(B) un compuesto multifuncional que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero,
(C) ácido carboxílico monovalente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o un derivado del mismo.
El compuesto multifuncional de (B) que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero incluye ácidos carboxílicos tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido succínico, ácido málico, ácido tartárico, ácido adípico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido piromelítico y ácido trimelítico y derivados de los mismos, por ejemplo, ésteres, amidas, anhídridos de ácidos y cloruros de ácidos. En particular, se prefieren ácido acrílico, ácido metacrílico y derivados de los mismos.
El ácido carboxílico monovalente de (C) que tiene de 1 a 8 átomos de carbono incluye ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido láctico, ácido glicólico y ácido benzoico. Además, también pueden usarse los derivados de los mismos, por ejemplo, ésteres, amidas, anhídridos de ácidos y cloruros de ácidos. Pueden usarse en combinación con los compuestos multifuncionales descritos anteriormente y hacerse reaccionar con poliamina (metaxililendiamina o paraxililendiamina).
Con respecto a la razón de reacción en la reacción de metaxililendiamina o paraxililendiamina de (A) con el compuesto multifuncional de (B) que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero, una razón molar del compuesto multifuncional con respecto al componente de poliamina cae preferiblemente en un intervalo de 0,3 a 0,95.
La parte de grupo amida introducida por la reacción tiene una alta fuerza cohesiva, y la presencia de la parte de grupo amida en el agente de curado de resina epoxídica en una alta proporción revela una propiedad de barrera frente al oxígeno superior y eleva notablemente las prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión de la resina epoxídica. Además, puede obtenerse la buena fuerza de adhesión al producto de acero. Además, pueden mezclarse los diversos agentes de curado de resina epoxídica descritos anteriormente en una proporción adecuada y usarse con el fin de hacer surgir diversas prestaciones tales como flexibilidad, una resistencia al impacto y una resistencia a la humedad y al calor.
Capa de resina epoxídica
Una proporción de combinación del agente de curado de resina epoxídica que es el principal componente en la capa de resina epoxídica en la presente invención puede caer en un intervalo de combinación habitual usado cuando se produce normalmente un producto curado de resina epoxídica haciendo reaccionar una resina epoxídica con un agente de curado de resina epoxídica. Para ser específico, una razón del número de hidrógenos activos contenidos en el agente de curado de resina epoxídica con respecto al número de grupo epoxídico contenido en la resina epoxídica caen en un intervalo de 0,5 a 5,0, preferiblemente de 0,8 a 2,0.
Cuando se forma la capa de resina epoxídica sobre la superficie del producto de acero, puede añadirse un agente humectante tal como un compuesto a base de silicio o acrílico a la composición de resina epoxídica con el fin de ayudar a la humectación de la superficie del producto de acero. El agente humectante adecuado incluye BYK331, BYK333, BYK338 y BYK381 que están disponibles de BYK Chemie GmbH. Cuando se añaden, una proporción de los mismos cae preferiblemente en un intervalo del 0,01 al 2,0% en peso basándose en el peso total de la composición de resina epoxídica.
Además, puede añadirse una carga inorgánica tal como sílice, alúmina, mica, talco, copos de aluminio y copos de vidrio a la composición de resina epoxídica con el fin de aumentar diversas prestaciones tales como una propiedad de barrera frente al oxígeno, una resistencia al impacto y resistencia a la humedad y al calor de la capa de resina epoxídica en la presente invención. Considerando la alta propiedad de barrera frente al oxígeno, tal carga inorgánica es preferiblemente plana. Cuando se añaden, una proporción de los mismos cae preferiblemente en un intervalo del 0,01 al 10,0% en peso basándose en el peso total de la composición de resina epoxídica.
Además, puede añadirse un agente de acoplamiento tal como un agente de acoplamiento de silano y un agente de acoplamiento de titanio a la composición de resina epoxídica con el fin de hacer surgir una propiedad de adhesión de la capa de resina epoxídica de la presente invención al producto de acero. Cuando se añaden, una proporción de los mismos cae preferiblemente en un intervalo del 0,01 al 5,0% en peso basándose en el peso total de la composición de resina epoxídica.
Además, pueden añadirse componentes respectivos tales como un disolvente orgánico, un pigmento orgánico y un pigmento inorgánico, si es necesario, a la composición de resina epoxídica que forma la capa de resina epoxídica descrita en una cantidad requerida.
La capa de resina epoxídica de la presente invención tiene prácticamente un espesor de capa de 1 a 150 \mum, preferiblemente de 30 a 80 \mum. Si supera los 150 \mum, el espesor de película de la misma es difícil de controlar.
Capa de resina polimérica
La capa de resina epoxídica descrita anteriormente tiene una alta propiedad de barrera frente al gas y una buena propiedad de adhesión, y por lo tanto el acero revestido con material orgánico de la presente invención puede revestirse sólo con la capa de resina epoxídica descrita anteriormente, pero laminar una capa de resina polimérica descrita a continuación no sólo proporciona prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión adicionalmente mejores, sino que también prepara al acero revestido con material orgánico que es excelente tanto en cuanto a capacidad de decoración como en resistencia al agua.
Ejemplos habituales de la capa de resina polimérica que forma el acero revestido con material orgánico en la presente invención incluyen capas de resina polimérica convencionalmente conocidas tales como capa de resina poliolefínica que usa polietileno de baja densidad, polietileno de densidad intermedia, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, polipropileno, etc., capa obtenida mediante laminado de la capa de resina poliolefínica descrita anteriormente sobre capa de resina poliolefínica modificada, capa de resina de poliamida que usa nylon 6 o nylon 66, capa de resina de poliéster que usa poli(tereftalato de etileno) o poli(tereftalato de butileno), capa de resina poliacrílica que usa poli(ácido acrílico), poli(ácido metacrílico) o ésteres de ácidos de los mismos, una capa de resina de poliestireno, una capa de resina de policarbonato y una capa de resina de poli(cloruro de vinilo). La capa de resina polimérica tiene preferiblemente un espesor de 1,0 a 5,0 mm, particularmente de 1,5 a 3,5 mm. Las adecuadas de estas resinas poliméricas pueden seleccionarse según los usos del acero revestido con material orgánico y las prestaciones requeridas en los usos del mismo.
Por ejemplo, pueden usarse resinas poliolefínicas, resinas poliacrílicas y resinas de poli(cloruro de vinilo) en el caso de usos de materiales de tejado y materiales de paredes en materiales de construcción para casas, y pueden usarse resinas de poliéster y resinas poliolefínicas en el caso de usos de materiales de latas.
Cuando se usan como tuberías de acero para conductos que transportan petróleo crudo, aceite pesado y gas natural, puede usarse una capa de resina obtenida mediante laminado de una capa de resina poliolefínica de polietileno de baja densidad, polietileno de densidad intermedia, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad o polipropileno sobre una capa de resina poliolefínica modificada.
Ejemplos habituales de la capa de resina poliolefínica modificada son las resinas públicamente conocidas tales como las obtenidas mediante modificación de las resinas poliolefínicas descritas anteriormente con ácidos carboxílicos insaturados tales como ácido maleico, ácido acrílico y ácido metacrílico o anhídridos de ácidos de los mismos y las obtenidas mediante dilución de los productos modificados de las mismas con resinas poliolefínicas. La capa adhesiva poliolefínica modificada tiene preferiblemente un espesor de 0,1 a 2,0 mm, particularmente de 0,5 a 1,0 mm.
Procedimiento de producción para el acero revestido con material orgánico
A continuación, se explicará el procedimiento de producción para laminar la capa de resina polimérica y la capa de resina epoxídica en el acero revestido con material orgánico de la presente invención. Cuando se reviste sólo con la capa de resina epoxídica sin laminar la capa de resina polimérica, el acero revestido con material orgánico se obtiene de la misma manera que en el método que evita la oxidación descrito a continuación.
Un método habitual para laminar la capa de resina polimérica y la capa de resina epoxídica en el acero revestido con material orgánico es cualquier método de un método de extrusión en el que se forma la capa de resina epoxídica sobre la superficie del producto de acero y en el que se extruye entonces la resina polimérica fundida sobre el mismo para formar una capa de revestimiento, o un método de película en el que se aplica la composición de resina epoxídica sobre la superficie del producto de acero y en el que se pega inmediatamente una película polimérica antes de que termine la reacción de curado de la composición de resina epoxídica y en el que la reacción de curado de la composición de resina epoxídica es completa. Es decir, en el caso del método de extrusión, se reviste la composición de resina epoxídica sobre la superficie del producto de acero del que se elimina el óxido y que se somete a un tratamiento de superficie tal como tratamiento de chorro de perdigones, tratamiento de granallado, tratamiento de chorro de arena y tratamiento de refuerzo tal como tratamiento de cromato y tratamiento de fosfato de zinc por medio de un aparato de revestimiento de imprimación según el método de revestimiento. Entonces, si es necesario, se calienta en un aparato de calentamiento y se cura para formar la capa de resina polimérica. Un método de revestimiento para la composición de resina epoxídica puede seleccionarse adecuadamente de métodos públicamente conocidos tales como revestimiento por pulverización, revestimiento de bovinas, revestimiento por planchado, revestimiento aplicado con brocha y revestimiento por flujo según la forma del producto de acero. Un método para calentar el producto de acero por medio de un aparato de calentamiento puede seleccionarse adecuadamente de métodos públicamente conocidos tales como calentamiento por inducción de alta frecuencia, calentamiento por infrarrojo lejano y calentamiento por gas. Luego, se reviste una capa adhesiva tal como una capa de resina poliolefínica modificada, si es necesario, sobre la superficie del producto de acero sobre el que se forma la capa de resina epoxídica, y se reviste adicionalmente la resina polimérica sobre la superficie de la misma, seguido de enfriamiento por medio de un aparato de enfriamiento para obtener un producto de acero revestido de polímero. Se revisten la resina poliolefínica modificada y la resina polimérica mediante extrusión de un molde redondeado o un molde en T. Pueden revestirse mediante coextrusión en forma de dos capas o pueden revestirse mediante extrusión separada en forma de una capa única respectivamente.
Además, en el caso del método de película, la composición de resina epoxídica se reviste sobre la superficie del producto de acero del que se elimina el óxido y que se somete a un tratamiento de superficie tal como tratamiento de chorro de perdigones, tratamiento de granallado y tratamiento de chorro de arena y tratamiento de desgrasado y refuerzo tal como tratamiento de cromato y tratamiento de fosfato de zinc por medio de un aparato de revestimiento de imprimación según el método de revestimiento. Un método de revestimiento para la composición de resina epoxídica puede seleccionarse adecuadamente de métodos públicamente conocidos tales como revestimiento por pulverización, revestimiento de bovinas, revestimiento por planchado, revestimiento aplicado con brocha y revestimiento por flujo según la forma del producto de acero. Tras revestir la composición de resina epoxídica, se pega inmediatamente una película de resina polimérica sobre la misma por medio de una bovina, y luego se completa la reacción de curado de la composición de resina epoxídica, si es necesario, mediante calentamiento, mediante lo cual se obtiene el acero revestido con material orgánico. Un método para calentar el producto de acero por medio de un aparato de calentamiento puede seleccionarse adecuadamente de métodos públicamente conocidos tales como calentamiento por inducción de alta frecuencia, calentamiento por infrarrojo lejano y calentamiento por gas.
Cuando se reviste la película polimérica sobre el producto de acero mediante el método de película, la superficie de la película polimérica se somete preferiblemente, si es necesario, a diversos tratamientos de superficie tales como tratamiento de llama y tratamiento de descarga en corona con el fin de mantener la buena propiedad de adhesión de la composición de resina epoxídica. Además, puede proporcionarse una capa de impresión, si es necesario, sobre la película polimérica. Cuando se proporciona la capa de impresión, también se aplican las instalaciones de impresión que se han usado hasta ahora para imprimir sobre una película polimérica convencional tales como una máquina de impresión en huecograbado, una máquina de impresión flexográfica y una máquina de impresión offset. Además, las tintas para formar la capa de impresión son tintas que se producen a partir de pigmentos de una base de azo y de una base de ftalocianina, también se aplican resinas tales como colofonia, una resina de poliamida y poliuretano y disolventes tales como metanol, acetato de etilo y etil metil cetona y que hasta ahora se han usado para imprimir sobre una película polimérica convencional.
El acero revestido con material orgánico de la presente invención usa la composición de resina epoxídica que tiene una alta propiedad de barrera frente al oxígeno en amplios entornos de temperatura y humedad, y por lo tanto se evita que el oxígeno penetre hacia un producto de acero, de modo que el producto de acero tiene prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión excelentes de una manera notable. Por tanto, se vuelve posible reducir una cantidad de electricidad usada para la protección eléctrica que se usa en combinación para un producto de acero aplicado en un entorno húmedo y caliente a lo largo de un periodo de tiempo largo tal como es el caso de una tubería de acero para un conducto, y el efecto económico es muy grande. Además, en usos tales como un producto de acero para materiales de construcción, aparatos eléctricos y materiales de lata, puede ampliarse la vida útil del producto de acero.
Método para evitar la oxidación del metal
A continuación, se explicará el método para evitar la oxidación del metal de la presente invención. En el método para evitar la oxidación del metal de la presente invención, pueden aplicarse metales públicamente conocidos tales como hierro, acero, zinc, cobre, estaño y plomo. Pueden aplicarse formas públicamente conocidas como forma del metal. Se prefiere el producto de acero que se obtiene tratando acero al carbono, acero de aleaciones bajas y similares en acero conformado, placas de acero, pilotes tubulares de acero para transportar petróleo crudo, aceite pesado y gas natural y latas de metal, etc., y se usa en el interior, exterior y en la tierra y el mar. Productos de acero habituales son productos de acero conocidos de manera convencional tales como acero laminado frío, acero laminado caliente, acero galvanizado por inmersión caliente, acero revestido de zinc electrolítico, acero de aleación galvanizado por inmersión caliente, acero revestido de aluminio, acero revestido de aleación de aluminio-zinc y acero inoxidable. El producto de acero puede someterse, si es necesario, a tratamiento de superficie mediante métodos públicamente conocidos (por ejemplo, medios físicos tales como tratamiento de chorro de perdigones, tratamiento de granallado y tratamiento de chorro de arena, medios químicos tales como limpieza ácida y desgrasado alcalino y combinaciones de los mismos), antes de su uso. Además, puede someterse también, si es necesario, a un tratamiento de conversión química, tal como tratamiento de cromato y tratamiento de fosfato de zinc como tratamiento de refuerzo. Si se omiten estos tratamientos, se omite un procedimiento, lo que es económico. Entonces se proporciona un método para evitar la oxidación del metal que no es perjudicial para el medioambiente ni para el cuerpo humano en la presente invención debido a que se obtiene un excelente efecto para evitar la oxidación sin este tratamiento de conversión química en la presente invención.
La misma capa que la capa de resina epoxídica en el acero revestido con material orgánico de la presente invención descrita anteriormente se usa para una capa de revestimiento en el método para evitar la oxidación de la presente invención del metal.
Si es necesario, se permite añadir, en una cantidad requerida a la composición de resina epoxídica que forma la capa de revestimiento formada por el método para evitar la oxidación del metal, los componentes respectivos que incluyen, por ejemplo, un catalizador de aceleración del curado tal como N-etilmorfolina, dilaurato de dibutilestaño, naftenato de cobalto y cloruro estannoso, un disolvente orgánico tal como alcohol bencílico, un aditivo para evitar la oxidación tal como fosfato de zinc, fosfato de hierro, molibdato de calcio, óxido de vanadio, sílice dispersada en agua y sílice pirogénica, un pigmento orgánico tal como pigmentos orgánicos a base de ftalocianina y pigmentos orgánicos policíclicos condensados y un pigmento inorgánico tal como óxido de titanio, óxido de zinc, carbonato de calcio, sulfato de bario, alúmina y negro de carbón.
La capa de revestimiento en el método para evitar el óxido del metal tiene prácticamente un espesor de capa de 1 a 150 \mum, preferiblemente de 30 a 80 \mum. Si es inferior a 1 \mum, no se revela la propiedad satisfactoria para evitar la corrosión, y si supera los 150 \mum, es difícil controlar el espesor de película de la misma.
Cuando se lleva a cabo el método para evitar la oxidación de la presente invención, puede seleccionarse adecuadamente de métodos opcionales tales como un método de revestimiento, un método de inmersión y un método de pulverización según la forma del metal. Puede usarse un método públicamente conocido tal como revestimiento de bovinas, revestimiento por planchado, revestimiento aplicado con brocha y revestimiento por flujo para el método de revestimiento. El control de la cantidad de revestimiento y la uniformidad del aspecto y el espesor de la película puede llevarse a cabo mediante un método de labio soplante y un método de rodillo escurridor tras estos tratamientos. Tras el revestimiento de la composición de resina, puede completarse la reacción de curado de la capa de revestimiento, si es necesario, por medio de un aparato de calentamiento. Puede seleccionarse adecuadamente un método para calentar el metal por medio del aparato de calentamiento de métodos públicamente conocidos tales como un secador, calentamiento por inducción de alta frecuencia, calentamiento por infrarrojo lejano y calentamiento por gas. El tratamiento de calentamiento se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura de material alcanzada de 50 a 300ºC, preferiblemente de 80 a 250ºC.
En el método para evitar la oxidación de la presente invención, se evita notablemente que el oxígeno penetre en el metal usando la composición de resina epoxídica de alta barrera frente al oxígeno, de modo que es un método que tiene prestaciones que evitan la oxidación y que evitan la corrosión del metal excelentes de una manera notable. En consecuencia, el uso del método para evitar la oxidación de la presente invención hace posible ampliar la vida útil del producto de acero usado para materiales de construcción, aparatos eléctricos, materiales de lata, automóviles y puentes.
Ejemplos
Se explicará la presente invención a continuación con referencia a los ejemplos, pero la presente invención no se restringirá en modo alguno a estos ejemplos.
En primer lugar, se describirán los agentes de curado de resina epoxídica usados en los siguientes ejemplos.
Agente de curado de resina epoxídica A
Se cargó un vaso de reacción con un mol de metaxililendiamina. Se subió la temperatura hasta 60ºC con flujo de nitrógeno, y se añadieron 0,50 moles de acrilato de metilo gota a gota en una hora. Tras acabar la adición gota a gota, se agitó la mezcla a 120ºC durante una hora, y se subió la temperatura hasta 180ºC en 3 horas mientras se eliminaba por destilación el metanol resultante. Se enfrió la mezcla hasta 50ºC para obtener un agente de curado de resina epoxídica A.
Agente de curado de resina epoxídica B
Se cargó un vaso de reacción con un mol de metaxililendiamina. Se subió la temperatura hasta 60ºC con flujo de nitrógeno, y se añadieron 0,67 moles de acrilato de metilo gota a gota en una hora. Tras acabar la adición gota a gota, se agitó la mezcla a 120ºC durante una, y se subió la temperatura hasta 180ºC en 3 horas mientras se eliminaba por destilación el metanol resultante. Se enfrió la mezcla hasta 50ºC para obtener un agente de curado de resina epoxídica B.
A. Ejemplos y ejemplos comparativos de los aceros revestidos orgánicos
A continuación se muestra un método para evaluar una prestación que evita la oxidación del acero revestido con material orgánico en los ejemplos y un método para evaluar una propiedad de adhesión del mismo. Los resultados de evaluación de una prestación que evita la oxidación y propiedad de adhesión se muestran en la tabla 1 y en la tabla 2.
Método para evaluar una prestación que evita la oxidación
Se sometió una placa de acero (40 x 150 x 6,0 mm) a un tratamiento de granallado, y se revistió una capa de resina epoxídica sobre la superficie de la misma por medio de una máquina revestidora para perfiles laminados de modo que se obtuvo un espesor de película de aproximadamente 90 \mum, y se curó a 120ºC durante 30 minutos para preparar una pieza de prueba. Se pulverizó la placa de acero recubierta con solución salina acuosa a 35ºC, luego se juzgó el aspecto de una película revestida sobre el acero revestido según cuatro grados.
Ex: sin cambios observados, G: de 1 a 2 puntos de óxido
F: de 3 a 4 puntos de óxido, P: 5 o más puntos de óxido
Método para evaluar una propiedad de adhesión
Se sometió una placa de acero (40 x 150 x 6,0 mm) a un tratamiento de granallado, y se revistió una capa de resina epoxídica sobre la superficie de la misma por medio de una máquina revestidora para perfiles laminados de modo que se obtuvo un espesor de película de aproximadamente 50 \mum, y se curó a 120ºC durante 30 minutos. Luego, se fusionó una resina de adhesión poliolefínica modificada (Adomer, fabricado por Mitsui Chemical Co., Ltd.) sobre la superficie de la parte revestida a 150ºC de modo que se obtuvo un espesor de película de aproximadamente 50 \mum, y se fusionó polietileno de alta densidad sobre la misma a 150ºC de modo que se obtuvo un espesor de 2 mm para preparar una pieza de prueba. Se sometió la placa de acero revestido así obtenida a una prueba de exfoliación de 90 grados con una velocidad de exfoliación de 10 mm/min para evaluar la propiedad de adhesión.
Ejemplo 1
Se añadieron 50 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina (TETRAD-X, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), 33 partes en peso del agente de curado de resina epoxídica A y 0,02 partes en peso de un agente humectante acrílico (BYK348, fabricado por BYK Chemie GmbH.), y se agitó bien la mezcla. Esta composición era una composición de resina epoxídica, y se evaluaron la prestación que evita la oxidación y la propiedad de adhesión de la misma. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,25 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo 2
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 45 partes en peso del agente de curado de resina epoxídica B por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,20 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo 3
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 35 partes en peso de un producto de reacción de metaxililendiamina y metacrilato de metilo que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a metacrilato de metilo (Gaskamine 340, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,40 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 1
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 4,2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 2
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina y porque se sustituyeron 33 partes en peso de un producto de reacción de metaxililendiamina y epiclorohidrina que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a epiclorohidrina (Gaskamine 328, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 8,4 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 3
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina y porque se sustituyeron 50 partes en peso de amina heterocíclica modificada (Epomate B002, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 36 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR.
Ejemplo comparativo 4
Se preparó una composición y se evaluó mediante el mismo método que en el ejemplo 1, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina y porque se sustituyeron 25 partes en peso del producto de reacción de metaxililendiamina y metacrilato de metilo que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a metacrilato de metilo (Gaskamine 340, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) y 11 partes en peso de polioxialquilenamina (Jefarmine T-403, fabricado por Hanzman Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de resina epoxídica tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 36 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR.
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TABLA 1 Resultados de evaluación de la prestación que evita la oxidación
Aspecto inicial Tras 2 semanas Tras 4 semanas Tras 6 semanas
Ejemplo 1 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo 2 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo 3 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo comparativo 1 Ex Ex G P
Ejemplo comparativo 2 Ex Ex F P
Ejemplo comparativo 3 Ex Ex F P
Ejemplo comparativo 4 Ex Ex F P
TABLA 2 Resultados de evaluación de la propiedad de adhesión
Resistencia a la exfoliación (Kg/cm)
Ejemplo 1 25
Ejemplo 2 24
Ejemplo 3 25
Ejemplo comparativo 1 21
Ejemplo comparativo 2 20
Ejemplo comparativo 3 20
Ejemplo comparativo 4 28 
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B. Ejemplos y ejemplos comparativos en el método para evitar la oxidación del metal Método para evaluar una prestación que evita la oxidación
Se revistió una parte no revestida de la placa de acero revestida con una pintura que evita la oxidación y se pulverizó sobre la misma con solución acuosa salina en el entorno de 35ºC para evaluar el aspecto de la película de revestimiento juzgando visualmente según cuatro grados. Los resultados de las mismas se muestran en la tabla 3.
Ex: sin cambios observados, G: de 1 a 2 puntos de óxido
F: de 3 a 4 puntos de óxido, P: 5 o más puntos de óxido 
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Ejemplo 4
Se sometió una placa de acero laminado frío (40 x 150 x 6,0 mm) a un tratamiento de granallado. Se mezclaron 50 partes en peso de la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina (TETRAD-X, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), 33 partes en peso del agente de curado de resina epoxídica A y 0,02 partes en peso del agente humectante acrílico (BYK348, fabricado por BYK Chemie GmbH.), y se agitó bien la mezcla. Se revistió esta composición de resina epoxídica sobre la superficie de una placa de acero por medio de un máquina revestidora para perfiles laminados de modo que se obtuvo un espesor de película de aproximadamente 90 mm, y se curó a 120ºC durante 30 minutos para formar una película de revestimiento. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,25 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo 5
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 45 partes en peso del agente de curado de resina epoxídica B por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,20 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo 6
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 35 partes en peso de un producto de reacción de metaxililendiamina y metacrilato de metilo que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a metacrilato de metilo (Gaskamine 340, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 0,40 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 5
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 4,2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 6
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina y porque se sustituyeron 33 partes en peso de un producto de reacción de metaxililendiamina y epiclorohidrina que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a epiclorohidrina (Gaskamine 328, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 8,4 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 7
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) y porque se sustituyeron 50 partes en peso de amina heterocíclica modificada (Epomate B002, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 36 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60%.
Ejemplo comparativo 8
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 4, excepto porque se sustituyeron 97 partes en peso de una resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina y porque se sustituyeron 25 partes en peso del producto de reacción de metaxililendiamina y metacrilato de metilo que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a metacrilato de metilo (Gaskamine 340, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) y 11 partes en peso de polioxialquilenamina (Jefarmine T-403, fabricado por Hanzman Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. La capa de revestimiento tenía un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 36 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR.
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TABLA 3 Resultados de evaluación de la prestación que evita la oxidación de una placa de acero revestido
Aspecto inicial Tras 2 semanas Tras 4 semanas Tras 6 semanas
Ejemplo 4 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo 5 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo 6 Ex Ex Ex Ex
Ejemplo comparativo 5 Ex Ex G P
Ejemplo comparativo 6 Ex Ex F P
Ejemplo comparativo 7 Ex Ex F P
Ejemplo comparativo 8 Ex Ex F P 
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C. Ejemplos y ejemplos comparativos en el método para evitar la oxidación 2 del metal Método para evaluar una prestación que evita la oxidación 2
Se pulverizó la placa de acero revestida, que estaba rayada sobre la parte revestida en una línea diagonal, con solución acuosa salina a 35ºC, luego se midió una distancia de progresión del óxido desde el rayón.
Ejemplo 7
Se añadieron 50 partes en peso de la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina (TETRAD-X, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), 33 partes en peso del agente de curado de resina epoxídica A y 0,02 partes en peso de un agente humectante acrílico (BYK348, fabricado por BYK Chemie GmbH.), y se agitó bien la mezcla. Esto se revistió sobre la superficie de una placa de acero laminado frío (40 x 150 x 6,0 mm) por medio de una máquina revestidora para perfiles laminados de modo que se obtuvo un espesor de película de aproximadamente 40 \mum, y se curó a 120ºC durante 30 minutos para formar una película de revestimiento. Los resultados del mismo se muestran en la tabla 4.
Ejemplo 8
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 7, excepto porque se sustituyeron 35 partes en peso del producto de reacción de metaxililendiamina y metacrilato de metilo que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a metacrilato de metilo (Gaskamine 340, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) por el agente de curado de resina epoxídica A. Los resultados del mismo se muestran en la tabla 4.
Ejemplo comparativo 9
Se preparó una composición mediante el mismo método que en el ejemplo 7, excepto porque se sustituyeron 50 partes en peso de la resina epoxídica que tenía una parte de glicidil éter que se derivaba de bisfenol A (Epikote 828, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), 13 partes en peso del producto de reacción de metaxililendiamina y epiclorohidrina que tenía una razón molar de 2 : 1 de metaxililendiamina con respecto a epiclorohidrina (Gaskamina 328, fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) y 6 partes en peso de la amina heterocíclica modificada (Epomate B002, fabricado por Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) por la resina epoxídica que tenía una parte de glicidilamina que se derivaba de metaxililendiamina. Los resultados del mismo se muestran en la tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 4 Resultados de evaluación de la prestación que evita la oxidación 2 de una placa de acero revestido
Tras 2 semanas Tras 3 semanas Tras 4 semanas Tras 6 semanas
Ejemplo 7 0 0,1 0,2 0,3
Ejemplo 8 0 0,1 0,1 0,2
Ejemplo comparativo 9 0,3 0,7 0,7 3,7

Claims (19)

1. Acero revestido con material orgánico que tiene una capa de resina epoxídica revestida sobre la superficie de un producto de acero, en el que la capa de resina epoxídica anterior se forma mediante curado de una composición de resina epoxídica que comprende una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes y la capa de resina epoxídica anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR, siendo dicho agente de curado de resina epoxídica descrito anteriormente un producto de reacción de (A) y (B) o un producto de reacción de (A), (B) y (C) descritos a continuación:
(A)
es una poliamina seleccionada del grupo que consiste en aminas alifáticas, aminas alifáticas que tienen un anillo aromático, aminas alicíclicas y aminas aromáticas;
(B)
es un compuesto multifuncional que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero; y
(C)
es un ácido carboxílico monovalente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o un derivado del mismo.
2. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 1, que tiene una capa de resina polimérica adicional mediante la cual la capa de resina epoxídica y la capa de resina polimérica están laminadas en orden sobre la superficie del producto de acero.
3. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 1 ó 2, en el que la capa de resina epoxídica anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 1 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior.
4. Acero revestido con material orgánico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el 30% en peso o más de una estructura del esqueleto representada por la siguiente fórmula (1) está contenido en un producto curado de resina epoxídica formado a partir de la composición de resina epoxídica descrita anteriormente:
2
5. Acero revestido con material orgánico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende al menos una seleccionada de una resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina, una resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de 1,3-bis(aminometil)ciclohexano, una resina epoxídica que tienen una parte de glicidil éter que se deriva de bisfenol F y una resina epoxídica que tiene una parte de glicidil éter que se deriva de resorcina.
6. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 5, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende la resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina y/o la resina epoxídica que tienen una parte de glicidil éter que se deriva de bisfenol F como principales componentes.
7. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 6, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende la resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina como principal componente.
8. Acero revestido con material orgánico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la poliamina es metaxililendiamina o paraxililendiamina.
9. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 8, en el que el compuesto multifuncional (B) descrito anteriormente es ácido acrílico, ácido metacrílico y/o un derivado de los mismos.
10. Acero revestido con material orgánico según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que la capa de resina polimérica descrita anteriormente es al menos una capa seleccionada de una capa de resina poliolefínica, una capa obtenida mediante laminado de una capa de resina poliolefínica sobre una capa de resina poliolefínica modificada, una capa de resina de poliamida, una capa de resina de poliéster, una capa de resina poliacrílica, una capa de resina de poliestireno, una capa de resina de policarbonato y una capa de resina de poli(cloruro de vinilo).
11. Acero revestido con material orgánico según la reivindicación 10, en el que la capa de resina polimérica descrita anteriormente es la capa obtenida mediante laminado de una capa de resina poliolefínica sobre una capa de resina poliolefínica modificada.
12. Método para evitar la oxidación del metal en el que se forma una capa de revestimiento sobre la superficie del metal, en el que la capa de revestimiento anterior se forma mediante curado de una composición de resina epoxídica que contiene una resina epoxídica y un agente de curado de resina epoxídica como principales componentes, y la capa de revestimiento anterior tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 2 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior a una temperatura de 23ºC y una humedad relativa del 60% de HR, siendo dicho agente de curado de resina epoxídica descrito anteriormente un producto de reacción de (A) y (B) o un producto de reacción de (A), (B) y (C) descritos a continuación:
(A)
es una poliamina seleccionada del grupo que consiste en aminas alifáticas, aminas alifáticas que tienen un anillo aromático, aminas alicíclicas y aminas aromáticas;
(B)
es un compuesto multifuncional que tiene al menos un grupo acilo que puede formar una parte de grupo amida reaccionando con poliamina para formar un oligómero; y
(C)
es un ácido carboxílico monovalente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y/o un derivado del mismo.
13. Método para evitar la oxidación del metal según la reivindicación 12, en el que la capa de revestimiento tiene un coeficiente de permeabilidad al oxígeno de 1 ml-mm/m^{2}\cdotdía\cdotMPa o inferior.
14. Método para evitar la oxidación del metal según las reivindicaciones 12 ó 13, en el que el 30% en peso o más de una estructura del esqueleto representada por la siguiente fórmula (1) está contenido en un producto curado de resina epoxídica formado a partir de la composición de resina epoxídica descrita anteriormente:
3
15. Método para evitar la oxidación del metal según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende al menos una seleccionada de una resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina, una resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de 1,3-bis(aminometil)ciclohexano, una resina epoxídica que tienen una parte de glicidil éter que se deriva de bisfenol F y una resina epoxídica que tiene una parte de glicidil éter que se deriva de resorcina.
16. Método para evitar la oxidación del metal según la reivindicación 15, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende la resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina y/o la resina epoxídica que tienen una parte de glicidil éter que se deriva de bisfenol F como principales componentes.
17. Método para evitar la oxidación del metal según la reivindicación 16, en el que la resina epoxídica descrita anteriormente comprende la resina epoxídica que tiene una parte de glicidilamina que se deriva de metaxililendiamina como principal componente.
18. Método para evitar la oxidación del metal según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, en el que la poliamina es metaxililendiamina o paraxililendiamina.
19. Método para evitar la oxidación del metal según la reivindicación 18, en el que el compuesto multifuncional (B) descrito anteriormente es ácido acrílico, ácido metacrílico y/o un derivado de los mismos.
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