ES2291186T3 - Procedimiento para tratar metales utilizando una mezcla de aminosilanos y silanos con multiples funciones sililo. - Google Patents

Abstract

Utilización de una solución constituida por uno o más aminosilanos hidrolizados o parcialmente hidrolizados, uno o más silanos con múltiples funciones sililo hidrolizados o parcialmente hidrolizados, un disolvente y, opcionalmente, un ácido con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión de un substrato metálico, llevando a cabo un procedimiento que consta de las etapas siguientes: (a) limpiar un substrato metálico mediante limpieza por disolvente y/o alcalina; (b) aplicar directamente a la superficie metálica limpiada un revestimiento de larga duración haciendo contactar el substrato metálico con la solución y eliminando sustancialmente el disolvente; y (c) adherir un revestimiento polimérico directamente a dicho revestimiento de silanos de larga duración.

Description

Procedimiento para tratar metales utilizando una mezcla de aminosilanos y silanos con múltiples funciones sililo.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento de metales. Más particularmente, la invención se refiere a un procedimiento de mejora de la resistencia a la corrosión de un metal. El procedimiento tiene una utilidad particular en el caso de que posteriormente deba pintarse el metal o de que después del tratamiento con silano deban llevarse a cabo operaciones tales como unir caucho a metales o unir metales con metales. El procedimiento comprende aplicar una solución que contiene una mezcla de uno o más aminosilanos con uno o más silanos con múltiples funciones sililo a un substrato metálico con el fin de formar un revestimiento resistente a la corrosión. El procedimiento es particularmente adecuado para su utilización en superficies de acero laminado en frío, zinc, hierro, aluminio y aleación de aluminio.

Descripción de la técnica relacionada

Muchos metales son susceptibles a alguna forma de corrosión, particularmente a la corrosión atmosférica, incluyendo la formación de diversos tipos de herrumbre. Esta corrosión puede afectar significativamente a la calidad de estos substratos metálicos, así como la de los productos producidos a partir de los mismos. Aunque frecuentemente la corrosión puede eliminarse de los substratos metálicos, a menudo estos procedimientos consumen mucho tiempo y pueden disminuir la integridad del metal. Además, en caso de que se apliquen a los substratos metálicos revestimientos poliméricos, tales como pinturas, adhesivos o cauchos, la corrosión del material metálico de base puede provocar una pérdida de adhesión entre el revestimiento polimérico y el metal de base. Esta pérdida de adhesión entre una capa de revestimiento y el metal de base puede provocar a su vez la corrosión del metal.

Las láminas de acero con revestimiento metálico, tales como las láminas galvanizadas, se utilizan en diversas industrias, incluyendo la de la automoción, la construcción y los electrodomésticos. En muchos casos, el acero galvanizado se pinta o reviste de cualquier otro modo con una capa de polímero con el fin de obtener un producto duradero y estéticamente agradable. Sin embargo, el acero galvanizado, particularmente el acero galvanizado por inmersión en caliente, frecuentemente desarrolla "corrosión blanca" durante su almacenaje y transporte. Típicamente, la corrosión blanca (también denominada "oxidación por almacenamiento") está causada por la condensación de humedad sobre la superficie del acero galvanizado, que reacciona con el revestimiento de zinc. La corrosión blanca es estéticamente poco atractiva y disminuye la capacidad del acero galvanizado de ser sometido a posteriores etapas de procesamiento, tales como ser pintado o revestido de cualquier otro modo con un polímero. En consecuencia, antes de dicho revestimiento, la superficie de zinc del acero galvanizado debe ser pretratada con el fin de eliminar la corrosión blanca que está presente e impedir que la misma vuelva a formarse debajo de la capa de polímero. Actualmente se emplean diversos procedimientos con el fin de no sólo impedir la formación de corrosión blanca durante el transporte y el almacenaje, sino también con el fin de impedir la formación de la corrosión blanca debajo de un revestimiento polimérico (por ejemplo, pintura).

Es conocido que puede alcanzarse la prevención de la formación de corrosión blanca en acero galvanizado por inmersión en caliente durante su almacenamiento y transporte tratando la superficie del acero con una película fina de cromato. Aunque estos revestimientos cromados proporcionan resistencia a la formación de corrosión blanca, el cromo es altamente tóxico e indeseable desde el punto de vista medioambiental.

Es conocida asimismo la utilización de un revestimiento de conversión de fosfato junto con un aclarado de cromato con el fin de mejorar la adherencia de la pintura y proporcionar protección contra la corrosión. Se cree que el aclarado de cromato reviste los poros del revestimiento de fosfato, aumentando de este modo la resistencia a la corrosión y el comportamiento de adherencia. Nuevamente, sin embargo, resulta altamente deseable eliminar por completo la utilización de cromato. Desafortunadamente, sin embargo, el revestimiento de conversión de fosfato no resulta generalmente eficaz sin el aclarado de cromato.

Las aleaciones de aluminio son particularmente susceptibles a la corrosión, ya que los elementos de aleación utilizados para mejorar las propiedades mecánicas del metal (por ejemplo, cobre, magnesio y zinc) disminuyen la resistencia a la corrosión.

Recientemente se han propuesto diversas técnicas para eliminar la utilización de cromato. Dichas técnicas incluyen las etapas que consisten en proporcionar una solución acuosa alcalina que comprende un silicato inorgánico y una sal metálica en una cantidad adecuada para recubrir una lámina de acero, tratando posteriormente el revestimiento de silicato con un silano organofuncional (patente US nº 5.108.793).

La patente US nº 5.292.549 describe el aclarado de la lámina metálica con una solución acuosa que contiene concentraciones bajas de un silano organofuncional y un agente reticulante con el fin de proporcionar una protección temporal contra la corrosión. El agente reticulante provoca la reticulación del silano organofuncional para formar una película de siloxano más densa. La relación entre silano y agente reticulante está comprendida dentro del intervalo 20:1-2:1.

El documento WO 98/30735 da a conocer un procedimiento de prevención de la corrosión utilizando 2 soluciones de tratamiento que se aplican por separado. La primera solución utiliza un agente reticulante de silano con múltiples funciones sililo, mientras que la segunda solución utiliza un silano organofuncional.

La patente US nº 5.433.976 describe el aclarado de una lámina metálica con una solución alcalina que contiene un silicato o aluminato disuelto, un silano organofuncional y un agente reticulante con el fin de formar una capa compuesta insoluble que contiene siloxano.

El documento WO 98/19798 se refiere a un procedimiento de prevención de la corrosión de una lámina metálica efectuado por aplicación de una solución que contiene uno o más vinilsilanos hidrolizados a la lámina metálica. El procedimiento es particularmente útil como etapa de pretratamiento previa a pintar el acero galvanizado, ya que las funcionalidades de vinilo favorecen la adhesión entre la superficie metálica y el revestimiento de pintura. Sin embargo, una desventaja consiste en que los vinilsilanos no se unen particularmente bien a la superficie metálica.

El documento US Re. 34.675 (reedición de la patente US nº 4.689.085) describe agentes de acoplamiento y composiciones de pintura de imprimación que comprenden un agente de acoplamiento de silano convencional y un organocompuesto de bis(trialcoxi), y productos parcialmente hidrolizados de estas mezclas.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para conferir una resistencia a la corrosión de larga duración a un substrato metálico.

Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para obtener un revestimiento de resistencia a la corrosión de larga duración a una lámina de substrato metálico, el cual utiliza esencialmente un procedimiento de tratamiento de una etapa.

Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una solución de tratamiento para obtener un revestimiento de resistencia a la corrosión de larga duración a un substrato metálico, no siendo necesario eliminar la composición de tratamiento antes de pintar.

Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un revestimiento y una solución de tratamiento para favorecer la unión entre caucho y metal.

Otro objetivo de la presente invención consiste en proporcionar una solución de tratamiento para favorecer la unión entre metal y metal utilizando adhesivos.

Según un aspecto de la presente invención, los objetivos anteriores pueden alcanzarse proporcionando la utilización de una solución constituida por uno o más aminosilanos hidrolizados o parcialmente hidrolizados, uno o más silanos con múltiples funciones sililo hidrolizados o parcialmente hidrolizados, un disolvente y, opcionalmente, un ácido con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión de un substrato metálico, llevando a cabo un procedimiento que consta de las etapas siguientes:

(a)

limpiar un substrato metálico mediante limpieza por disolvente y/o alcalina;

(b)

aplicar directamente a la superficie metálica limpiada un revestimiento de larga duración haciendo contactar el substrato metálico con la solución y eliminando sustancialmente el disolvente; y

(c)

adherir un revestimiento polimérico directamente a dicho revestimiento de silanos de larga duración.

\vskip1.000000\baselineskip

Preferentemente, el substrato metálico se selecciona de entre el grupo constituido por

-

\vtcortauna acero;

-

\vtcortauna acero revestido con un metal seleccionado de entre el grupo constituido por: zinc, aleación de zinc, aluminio y aleación de aluminio;

-

\vtcortauna hierro;

-

\vtcortauna zinc y aleaciones de zinc;

-

\vtcortauna aluminio; y

-

\vtcortauna aleación de aluminio.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Los solicitantes han descubierto que la resistencia a la corrosión de los metales, particularmente acero laminado en frío, acero revestido con un metal seleccionado de entre el grupo compuesto por zinc, aleación de zinc, aluminio y aleación de aluminio con aluminio, aluminio y aleación de aluminio per se y hierro, puede mejorarse aplicando a dicho metal una solución de tratamiento que contiene uno o más aminosilanos hidrolizados o parcialmente hidrolizados, conteniendo adicionalmente la solución de tratamiento uno o más silanos con múltiples funciones multisililo, que presenta 2 ó 3 grupos sililo trisustituidos, habiéndose hidrolizado, por lo menos parcialmente, el silano o silanos con múltiples funciones sililo. La solución de tratamiento forma un revestimiento de resistencia a la corrosión de larga duración después de su curado.

Sorprendentemente, el revestimiento para la resistencia a la corrosión de larga duración es superior a los tratamientos convencionales basados en cromato, y evita el problema de la eliminación del cromo. Además, el revestimiento proporciona una adhesión superior del substrato metálico a la pintura, el caucho, un adhesivo u otras capas de
polímero.

Además de las propiedades protectoras de la corrosión anteriormente mencionadas para el procedimiento de tratamiento según la presente solicitud, el solicitante también ha descubierto que los revestimientos mencionados anteriormente muestran una utilidad particular con el fin de facilitar la unión entre caucho y metal y la unión entre metal y metal utilizando adhesivos.

Los procedimientos de tratamiento según la presente invención pueden ser utilizados en cualquier substrato de entre una gran variedad de substratos metálicos, incluyendo particularmente acero laminado en frío, acero revestido con un metal seleccionado de entre el grupo constituido por zinc, aleación de zinc, aluminio y aleación de aluminio con aluminio, aluminio y aleación de aluminio per se y hierro. El procedimiento según la presente invención se lleva a cabo aplicando a dicho metal una solución de tratamiento que contiene uno o más aminosilanos hidrolizados o parcialmente hidrolizados, conteniendo adicionalmente la solución de tratamiento uno o más silanos con múltiples funciones multisililo, que presenta 2 ó 3 grupos sililo trisustituidos, habiéndose hidrolizado, por lo menos parcialmente, el silano o silanos con múltiples funciones sililo.

Tal como se utiliza en el presente documento, el término grupo alifático o aromático "sustituido" significa un grupo alifático o aromático en el que la cadena principal de átomos de carbono puede presentar un heteroátomo situado dentro de la cadena principal, o un heteroátomo o un grupo que contiene un heteroátomo unido a la cadena principal de átomos de carbono.

Cada uno de los aminosilanos preferidos que pueden utilizarse en la presente invención tiene un único grupo sililo trisustituido, seleccionándose individualmente los sustituyentes de entre el grupo constituido por alcoxi, aciloxi y ariloxi. De este modo, los aminosilanos que pueden utilizarse en la presente invención pueden presentar la estructura general

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1

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en la que R se selecciona de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{24}, preferentemente alquilo C_{1}-C_{6}, acilo C_{2}-C_{24}, preferentemente acilo C_{2}-C_{4}, y cada R puede ser idéntico o distinto. Preferentemente, R se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, etilo, metilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

X es un grupo seleccionado de entre el grupo constituido por un enlace, un grupo alifático, olefínico o aromático, sustituido o no sustituido. Preferentemente, X se selecciona de entre el grupo constituido por un enlace, alquileno C_{1}-C_{6}, alquenileno C_{2}-C_{6}, alquileno C_{1}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, alquenileno C_{2}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, arileno y alquilarileno.

R^{1} es un grupo seleccionado individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, alquenilo C_{2}-C_{6}, alquilo C_{1}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, alquenilo C_{2}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, arileno y alquilarileno. Preferentemente, R^{1} se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, etilo, metilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

\newpage

El aminosilano particularmente preferente utilizado en el procedimiento según la invención es \gamma-aminopropiltrietoxisilano, al que se denominará \gamma-APS, y que presenta la estructura:

2

En la solución de tratamiento puede utilizarse más de un silano con múltiples funciones sililo. El silano con múltiples funciones sililo, o cada uno de ellos, tiene por lo menos 2 grupos sililo trisustituidos, seleccionándose individualmente los sustituyentes de entre el grupo constituido por alcoxi y aciloxi. Preferentemente, el silano con múltiples funciones sililo de la presente invención tiene la estructura general

3

en la que Z se selecciona de entre el grupo constituido por un enlace, un grupo alifático o un grupo aromático; cada R^{3} es un grupo alquilo o acilo, y n es 2 ó 3.

Cada R^{3} se selecciona de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{24}, preferentemente alquilo C_{1}-C_{6}, acilo C_{2}-C_{24}, preferentemente acilo C_{2}-C_{4}, y puede ser idéntico o distinto. Preferentemente, cada R^{3} se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, etilo, metilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

Preferentemente, Z se selecciona de entre el grupo constituido por un enlace, alquileno C_{1}-C_{6}, alquenileno C_{2}-C_{6}, alquileno C_{1}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, alquenileno C_{2}-C_{6} sustituido, por lo menos, con un grupo amino, arileno y alquilarileno. En el caso en el que Z es un enlace, el silano multifuncional comprende dos grupos sililo trisustituidos directamente enlazados entre sí.

El silano con múltiples funciones sililo preferido es el 1,2-bis-(trietoxisilil)etano, al que se denomina BTSE y que presenta la estructura:

4

Otros silanos multifuncionales adecuados incluyen

1,2-bis-(trimetoxisilil)etano (TMSE), y

1,6-bis-(trialcoxisilil)hexanos (incluyendo 1,6-bis-(trimetoxisilil)hexanos),

1,2-bis-(trietoxisilil)etileno,

1,4-bis-(trimetoxisililetil)benceno, y

bis-(trimetoxisililpropil)amina.

Los silanos con función amino y multifuncionales descritos anteriormente deben estar por lo menos parcialmente hidrolizados, y preferentemente completamente hidrolizados, de tal modo que los silanos se enlacen a la superficie metálica. Durante la hidrólisis, los grupos alquilo o acilo (es decir, los restos "R" y "R^{3}") son reemplazados por un átomo de hidrógeno. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "parcialmente hidrolizado" simplemente significa que únicamente una parte de los grupos alquilo o acilo del silano han sido reemplazados por un átomo de hidrógeno. Los silanos deben hidrolizarse preferentemente hasta tal punto que, por lo menos, dos de los grupos alquilo o acilo de cada molécula haya sido sustituido por un átomo de hidrógeno. La hidrólisis de los silanos puede llevarse a cabo sencillamente mezclando los silanos con agua, y opcionalmente incluyendo un disolvente, tal como un alcohol, con el fin de mejorar la solubilidad.

Una ventaja significativa de la presente invención consiste en que la solución de tratamiento puede aplicarse directamente sobre la superficie del metal, sin necesidad de una capa subyacente de silicatos, aluminato u otro revestimiento. Otra ventaja significativa es la utilidad y conveniencia para el usuario de un tratamiento en una sola etapa.

La presente invención es particularmente adecuada si, a continuación del tratamiento del substrato metálico que se lleva a cabo, el substrato metálico debe pintarse o recubrirse con un polímero tal como un adhesivo o caucho. Esto puede llevarse a cabo tras uno o más tratamientos con silano, y ventajosamente tras el curado de dicho tratamiento o tratamientos de silano.

El pH de la solución también se mantiene preferentemente por debajo de aproximadamente 7 y, más preferentemente, entre aproximadamente 3 y aproximadamente 6, con el fin de mejorar la hidrólisis. El pH puede ajustarse, por ejemplo, mediante la adición de un ácido, tal como ácido acético, ácido oxálico, ácido fórmico o ácido propiónico. Si se permite que el pH aumente por encima de aproximadamente 7, el silano multifuncional hidrolizado puede empezar a polimerizarse a través de una reacción de condensación. Si se deja que esto ocurra, la resistencia a la corrosión se verá significativamente reducida, ya que el silano puede no enlazarse fuertemente a la superficie metálica.

La concentración de silanos con múltiples funciones sililo, tal como el BTSE, en la solución debe estar comprendida entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 10%, siendo preferentemente mayor de 0,1%. Es más preferentemente una concentración comprendida entre aproximadamente 0,4% y aproximadamente 3%, y de la forma más preferente la concentración es del 2%.

La concentración de aminosilanos en la solución debe estar comprendida entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 10%. Es más preferentemente una concentración comprendida entre aproximadamente 0,2% y aproximadamente 2%, y de la forma más preferente la concentración es del 1%.

La relación entre los aminosilanos y los silanos con múltiples funciones sililo es esencial para la eficacia de la presente invención a la hora de proporcionar una resistencia a la corrosión de larga duración. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "larga duración" se refiere a un revestimiento de "protección temporal contra la corrosión", tal como el descrito en la patente US nº 5.292.549, en la que se reivindica que "la película de siloxano puede ser eliminada mediante aclarado de la lámina de acero revestida con metal en una solución alcalina antes de recubrir dicha lámina con un revestimiento de conversión de fosfato y una pintura." En el contexto de la resistencia a la corrosión, "larga duración" se refiere a un revestimiento que resiste a ser aclarado o eliminado. La presente invención muestra propiedades excelentes sobre superficies metálicas y se resiste a ser eliminado por una solución alcalina. Este aspecto puede comprobarse utilizando una solución de aclarado alcalina, tal como se describe en el ejemplo 9, con el fin de intentar eliminar los revestimientos de la presente invención. Las relaciones de aminosilanos y silanos con múltiples funciones sililo utilizadas en la presente invención están comprendidas dentro del intervalo 4:1-1:8, preferentemente 2:1-1:4, más preferentemente mayor 1:2.

Aunque una solución más concentrada dará lugar a un mayor grosor de la película sobre el metal, esto conlleva un mayor coste. Además, las películas más gruesas son frecuentemente frágiles y quebradizas. Habitualmente, el grosor de la película está comprendido dentro del intervalo 0,05-0,2 \mum.

Debe apreciarse que las concentraciones de silanos descritos y reivindicados en el presente documento se miden en todo momento en términos de la relación entre la cantidad de silanos con múltiples funciones sililo no hidrolizados utilizada (es decir, antes de la hidrólisis), y el volumen total de componentes de la solución de tratamiento (es decir, silanos, agua, disolventes opcionales y ácidos de ajuste del pH). Además, las concentraciones se refieren a la cantidad total de silanos con múltiples funciones sililo no hidrolizados añadida, ya que pueden utilizarse opcionalmente múltiples silanos en esta solución de tratamiento.

La temperatura de la solución no es crítica. Las temperaturas bajas, de hasta 0ºC, no deben dar problemas. No es necesario calentar la solución, pero es satisfactoria una temperatura comprendida entre 15 y 60ºC para el baño de tratamiento durante el tratamiento. Temperaturas más elevadas pueden provocar la polimerización del silano (es decir, pueden acortar la vida útil del baño) y no aportarán ninguna ventaja.

Como la solubilidad en agua de algunos de los silanos utilizados puede ser limitada, la solución de tratamiento puede incluir opcionalmente uno o más disolventes, tales como alcoholes, con el fin de mejorar la solubilidad del silano. El alcohol también puede mejorar la estabilidad de la solución de tratamiento, así como la humectabilidad del substrato metálico. La utilización de alcoholes u otros disolventes no acuosos, tales como acetona, también es particularmente útil para substratos metálicos que son propensos a la corrosión al contactar con el agua (tal como la corrosión galvánica de algunas aleaciones, incluyendo CRS). Particularmente, los alcoholes preferentes incluyen: metanol, etanol, propanol, butanol e isómeros de los mismos. La cantidad utilizada dependerá de la solubilidad de los silanos con múltiples funciones silano particulares en la solución de tratamiento y, en consecuencia, el intervalo de concentraciones de alcohol en agua en la solución de tratamiento según la presente invención está en una relación de 1:99 a 99:1 (por volumen). Debe haber agua suficiente para asegurar, por lo menos, la hidrólisis parcial del silano, y por ello resulta preferido que se utilicen, por lo menos, 5 partes de agua por cada 95 partes de alcohol. Sin embargo, puede prescindirse completamente de los alcoholes si el silano o silanos son solubles en agua. Cuando se utilizan alcoholes, el metanol y el etanol resultan los más preferidos.

La preparación en sí de la solución de tratamiento es sencilla. Los aminosilanos no hidrolizados se prehidrolizan diluyendo con agua con el fin de obtener una concentración deseada. El pH puede ajustarse utilizando un ácido, tal como se describe anteriormente. El BTSE se prehidroliza utilizando un procedimiento similar, y las soluciones se mezclan y el pH se ajusta utilizando un ácido. Opcionalmente puede utilizarse un alcohol con el fin de aumentar la solubilidad o la estabilidad, según se requiera. En la práctica, los baños se irán reponiendo con los silanos utilizados en la invención. Estos pueden disponerse prehidrolizados y premezclados como concentrado diluible en agua.

Preferentemente, el substrato metálico que debe tratarse se limpia por disolvente y/o limpieza alcalina (mediante técnicas bien conocidas en la técnica anterior) antes de la aplicación de la composición de tratamiento según la presente invención descrita anteriormente. A continuación la solución de tratamiento puede aplicarse al metal limpiado, ya sea sumergiendo el metal en la solución (lo que también se denomina "aclarado"), pulverizando la solución sobre la superficie del metal, o incluso aplicando la solución de tratamiento sobre el substrato metálico con una toallita o pincel. De hecho, cualquier procedimiento que permita disponer una película sustancialmente homogénea sobre la superficie puede utilizarse eficazmente. Cuando se utiliza el procedimiento de aplicación preferente, la inmersión, la duración de la misma no es crítica, ya que generalmente no afecta al grosor final de la película. Resulta preferido que el tiempo de inmersión esté comprendido entre aproximadamente 2 segundos y aproximadamente 50 minutos, preferentemente entre aproximadamente 0,5 minutos y 2 minutos, con el fin de asegurar el revestimiento total del metal.

El revestimiento por tratamiento con silano puede curarse a una temperatura comprendida entre aproximadamente 40ºC y 180ºC. El tiempo de curado depende de la temperatura de curado, aunque dicho tiempo no es crucial. Resulta suficiente sencillamente secar el artículo en el menor tiempo posible. Temperaturas más bajas prolongarían excesivamente los tiempos de secado. Tras el curado, puede aplicarse una segunda solución de tratamiento, o puede volverse a aplicar la primera solución de tratamiento, y puede curarse si se desea. Los tiempos de curado pueden estar comprendidos entre 0,5 minutos y 1 hora, pero preferentemente se aplica un periodo de curado entre aproximadamente 0,5 minutos y 3 minutos. El curado tendrá lugar incluso a temperatura ambiente si se deja un periodo de tiempo suficiente. El substrato metálico puede pintarse inmediatamente, aunque esto no es esencial.

Los ejemplos siguientes demuestran algunos de los excelentes e inesperados resultados obtenidos utilizando los procedimientos según la presente invención.

Los pretratamientos estándar, pretratamientos comparativos y ensayos utilizados en la determinación de la eficacia de la presente invención son los siguientes:

Ensayos:

Los ensayos de corrosión acelerada fueron BS 6496 Acetic Acid Salt Spray para aluminio y BS 6497 Acetic Acid Salt Spray para zinc, ASTM B117 Neutral Salt Spray para acero y zinc. Estos dos procedimientos se aplicaron para 1.000 horas de ensayos.

Se introdujo un ensayo más corto con el fin de acelerar el procedimiento de selección, y se descubrió una buena correlación de los resultados dentro de conjuntos de substratos de ensayo con el procedimiento de pulverización de una sal. Este ensayo más corto comprendía la inmersión de paneles rayados en una solución de cloruro sódico al 2% en peso a 55ºC, con un pH de 7 \pm 0,25, durante 5 días y examinando la extensión del desprendimiento de la pintura.

La adhesión de la pintura se evaluó utilizando impacto inverso según el ensayo BS 3900, parte E3, y un ensayo de embutición modificado en el que la película de pintura se raya sobre el substrato metálico siguiendo un patrón de rejilla de líneas ortogonales separadas 1,5 mm, generándose 100 cuadrados individuales de pintura, siguiendo con embutición de acuerdo con BS 3900, parte E4, hasta una profundidad fijada. Tras la embutición, se aplica cinta adhesiva con el fin de establecer el grado de desprendimiento de la pintura provocado por la distorsión del metal. La pérdida se expresa como el número de cuadrados desprendidos (= porcentaje del patrón de rejilla).

Los paneles de aluminio con una pintura de revestimiento en polvo también se sometieron a un ensayo de olla a presión de acuerdo con BS 6496, parte 17.

Concentrados:

Generalmente, los productos químicos de pretratamiento se suministran como concentrado que se diluye en agua con el fin de generar la solución de trabajo. Hasta el momento se han preparado dos soluciones concentradas que han mostrado características de almacenamiento estable:

1)

4% en vol. BTSE + 2% en vol. APS en etanol + agua.

2)

8% en vol. BTSE + 4% en vol. APS en etanol + agua

Se determinó que una mezcla de 20% en vol. BTSE + 10% en vol. APS era inutilizable porque la solución se gelificaba al cabo de aproximadamente 4 días. Aunque el gel se dispersó formando una solución uniforme y nítida al agitarla con agua, el suministro de un concentrado en forma de gel no sería práctico para la mayoría de los usuarios finales.

A continuación se describe un ejemplo a escala industrial de una solución de tratamiento:

Componentes de la composición:

(a) {}\hskip0.1cm BTSE

94,8 kg

(b) {}\hskip0.1cm APS

46,5 kg

(c) {}\hskip0.1cm Ácido acético glacial

12,6 kg

(d) {}\hskip0.1cm Alcoholes industriales metilados 99%

38,8 kg

(e) {}\hskip0.1cm Agua desmineralizada

807,3 kg

1. El BTSE se prehidroliza mezclando el BTSE con (d), seguido de la adición de 146,5 kg de agua desmineralizada y 0,3 kg de ácido acético glacial con agitación. La solución se agita continuamente en un recipiente con tapa con el fin de impedir la pérdida de IMS. La solución se vuelve nítida y de una sola fase tras agitar durante 6 horas a 20-25ºC, tras lo cual puede detenerse la agitación. El tiempo empleado para que tenga lugar la hidrólisis completa puede variar en función de la relación isomérica en el BTSE, de tal modo que para asegurar la hidrólisis completa esta premezcla se almacena preferentemente durante 3 días.

2. Se añaden 400 kg de agua desmineralizada al recipiente principal de mezcla, junto con APS y agitación.

3. Tras 30 minutos, se añaden 11,8 kg de ácido acético glacial a "2" con agitación. El pH está comprendido entre 7,0 y 7,5, aunque puede añadirse más ácido acético glacial en caso necesario.

4. Se añaden 260,8 kg de agua desmineralizada en un recipiente separado y se añade el hidrolizado procedente de "1" con agitación.

5. Se añade "4" a la solución "3" con agitación. Esto da lugar a una solución nítida con un pH de aproximadamente 6,3.

6. Se añade a "5" el suficiente ácido acético glacial restante para llevar el pH dentro del intervalo de 6,0 a 6,1.

Tras la limpieza, el metal debe aclararse completamente con agua. Incorporar la sustancia de limpieza a la solución de tratamiento de silano puede destruir su equilibrio químico y puede resultar en una utilización excesiva de los silanos. Preferentemente se utiliza agua desmineralizada en el aclarado inmediatamente antes del tratamiento con silano con el fin de prolongar la vida útil de la solución de trabajo.

El volumen de trabajo del depósito debe determinarse y llenarse con agua desmineralizada hasta su llenado al 70%.

La solución de tratamiento de silano se añade a una velocidad de 200 litros por 1.000 litros de solución de trabajo, seguido del agua desmineralizada necesaria para llevar la solución hasta el volumen de trabajo, y la solución se mezcla completamente. El pH de la solución puede comprobarse con el fin de verificar que se encuentra dentro del intervalo.

Son tipos de aplicación particularmente preferidos la pulverización y la inmersión. En ambos tipos, después de la aplicación del silano se lleva a cabo un drenado durante un periodo tal que permite evacuar la solución en exceso. Esto da lugar a revestimientos más finos, lo que conlleva revestimientos menos quebradizos, un mejor aspecto estético en los bordes y una utilización de cantidades menores de los componentes de la composición de tratamiento. A continuación, la solución de tratamiento drenada preferentemente se recicla hacia el baño de tratamiento, reduciéndose el efluente e impidiendo una pérdida inadecuada de los componentes de la composición. Para aplicaciones coilcoating, son preferidas las técnicas de escobilla de goma y aplicación de revestimiento químico.

El tiempo de curado para estos revestimientos no es crucial y, tal como se ha mencionado anteriormente, depende de la temperatura de curado. Los tiempos de curado pueden llegar hasta 5 horas, aunque por motivos económicos son preferentes tiempos más cortos.

Como el depósito de tratamiento generalmente se encuentra en uso constante y es reutilizable, es usual mantener la concentración de la solución de tratamiento BTSE/APS con el fin de que la solución dé resultados óptimos. Debe hacerse uso de procedimientos estándares de valoración con el fin de controlar la concentración de la solución de tratamiento.

A continuación se describe un ejemplo de un procedimiento de este tipo:

1) Obtener aproximadamente 50 ml de solución de BTSE/APS producida como anteriormente.

2) Pipetear 20 ml de baño en un matraz y añadir de 5 a 10 gotas de solución indicadora (indicador BDH a pH 4,5).

3) Valorar con solución de ácido sulfúrico 0,1 N hasta que la solución vire el color de azul a gris. Registrar el número de ml de solución de ácido sulfúrico utilizada como "A".

4) Utilizar la siguiente ecuación para determinar la concentración de solución de BTSE/APS:

Concentración de BTSE/APS (% v/v) = 2,2 x A

También es importante monitorizar el pH regularmente y de forma frecuente.

El pH de la solución de trabajo puede medirse utilizando un pHímetro. Generalmente, el pH debe mantenerse entre 4,0 y 6,5, pero al procesar acero el pH debe mantenerse preferentemente entre 5,8 y 6,5.

Ensayo de fatiga cíclica:

Un ensayo de fatiga cíclica típica consta de 500.000 ciclos para una fuerza cíclica aplicada de +/- 1.200 N a una frecuencia de 8 Hz. Todas las variantes superaron este ensayo sin problemas.

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Ejemplo 1

Electropintura

Se limpiaron por pulverización paneles de ensayo de 0,15 m x 0,10 m (6'' x 4'') con Pyroclean® 1055 (un limpiador de metales silicado) durante 3,5 minutos a 55ºC. A continuación, los paneles se procesaron como sigue para los estándares con los que se calibraron los pretratamientos de silano:

Acero: el mismo se acondicionó en 2 g/l de Parcolene® X durante 30 segundos a temperatura ambiente, se sumergió en Bonderite® 26SF (un fosfato de zinc tricatiónico) durante 3 minutos a 50ºC con el fin de producir un revestimiento fino de fosfato de zinc cristalino de aproximadamente 2,1 g/m^{2}. Posteriormente se aclaró en Parcolene® 86 (una solución de cromo III) a 1,5 g/l, seguido de aclarado y secado.

Zinc: (electrogalvanizado (EZ) y galvanizado por inmersión en caliente (HDG) - Se utilizaron las mismas condiciones de procedimiento que anteriormente. La mezcla de silanos mostrada en la tabla 1 es la siguiente:

(1) 2% en vol. de BTSE + 1% en vol. de \gamma-APS

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TABLA 1

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Ejemplo 2

Revestimiento de pintura en polvo

Acero: se utilizó un limpiador y revestimiento que limpió y fosfató simultáneamente la superficie metálica. Los paneles se pulverizaron con Pyrene® 2-68 a 60ºC durante 3 minutos con el fin de producir un peso de revestimiento de fosfato de hierro de 1,1 g/m^{2}. A este revestimiento se le aplicó un posaclarado de Pyrene Eco Seal® 800 a 5 g/l.

Zinc (EZ y HDG): se utilizó un limpiador y revestimiento, tal como anteriormente, pero formulado para zinc y aluminio. Los paneles se pulverizaron con Pyrene® 2-69 a 60ºC durante 3 minutos con el fin de producir un peso de revestimiento de acero de 0,65 g/m^{2}. Al revestimiento de fosfato se le aplicó un posaclarado de Pyrene Eco Seal® 800 a 5 g/l.

Aluminio: se llevó a cabo el mismo procedimiento que anteriormente para el zinc.

La tabla 2 muestra los resultados del ensayo de pulverización de sal de 1.000 horas sobre acero revestido con revestimiento en polvo, galvanizado por inmersión en caliente y aluminio.

La mezcla de silanos mostrada en la tabla 2 es la siguiente:

(1) 2% en vol. de BTSE + 1% en vol. de \gamma-APS

TABLA 2 Ensayo de pulverización de sal de 1.000 horas sobre acero revestido con revestimiento en polvo, galvanizado por inmersión en caliente y aluminio

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La tabla 3 muestra los resultados de los ensayos de adhesión de películas de revestimiento en polvo. La mezcla de silanos mostrada en la tabla 3 es la siguiente: (1) 2% en vol. de BTSE + 1% en vol. de \gamma-APS.

TABLA 3 Ensayo de adhesión de películas de revestimiento en polvo

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La tabla 4 muestra los resultados de diferentes relaciones de BTSE/APS en un empapado de sal en caliente de 120 horas sobre zinc.

TABLA 4 Empapado de sal en caliente de 120 horas sobre zinc

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Ejemplo 3

Pretratamiento con silano

La preparación de la solución de silanos (2% v/v BTSE + 1% v/v \gamma-APS y 2% v/v BTSE + 0,5% v/v \gamma-APS) se realizó del siguiente modo:

Se mezclaron 3 partes por volumen de BTSE con 4 partes por volumen de agua desmineralizada y 17 partes por volumen de alcoholes industriales metilados. Esta mezcla se dejó reposar durante 7 días. El \gamma-APS se hidrolizó antes de la utilización añadiendo 5% v/v de agua, mezclando y dejando reposar durante 24 horas. A continuación se diluyó esta solución con agua desmineralizada con el fin de alcanzar 0,5 y 1% v/v de \gamma-APS, y el pH se ajustó a 6 con ácido acético. A continuación se añadió el suficiente BTSE hidrolizado al \gamma-APS neutralizado para obtener un 2% de BTSE.

Para la aplicación al acero como pretratamiento, se ha descubierto que el pH de la solución de silanos puede afectar negativamente algunos grados y/o acabados superficiales de acero provocando oxidación. Los solicitantes han comprobado que las aplicaciones de solución a pH 6 han sido consistentemente fiables para todas las variantes que se han encontrado hasta el momento. Para una mayor facilidad de operación, este pH también ha sido adoptado para zinc y aluminio, aunque pueden tolerarse pH menores al aplicar silanos a estos substratos.

Los substratos se sumergen durante 30 segundos en la solución, se dejan drenar durante un periodo breve de tiempo y a continuación se secan en un horno a 85ºC.

Los paneles de electropintura se recubrieron con una capa de 30 \mum de grosor, mientras que a los componentes con revestimiento en polvo se les aplicaron películas de pintura de entre 60 y 90 \mum. A continuación se sometieron los paneles a ensayos de corrosión acelerada y ensayos de adhesión de películas de pintura.

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Ejemplo 4

Aplicaciones coilcoating en tres substratos

Se trató el \gamma-APS/BTSE en paneles de ACT CRS, Baycoat Hot Dipped Galvanized Steel (HDG) y Galvalume®. Los paneles de control fueron B1000 P60 DIW para CRS, tratamiento de cromato en la línea de producción Baycoat para HDG y Galvalume. Los paneles de Galvalume se pintaron con pintura de imprimación (m856-016) y revestimiento final (22-20752); los paneles HDG se pintaron con pintura de imprimación (PMY 0154) y revestimiento final (SPG 0068), fabricado por Lilly Industries; los paneles CRS se pintaron con 80G Newell White Polyester (408-1-w976), fabricado por Specialty Coating Company. Todas ellas son pinturas de base de poliéster.

La tabla 5 muestra los resultados de los ensayos de corrosión (resultados de ensayo de pulverización de sal (mm) (pintura coil de poliéster)) para las composiciones siguientes:

1. \gamma-APS 0,5% vol. + BTSE 2% vol.

pH = 5

2. \gamma-APS 1% vol. + BTSE 2% vol.

pH = 5

3. \gamma-APS 2% vol. + BTSE 0,5% vol.

pH = 5

4. Tratamiento de control

TABLA 5 Resultados de ensayo de pulverización de sal (mm)

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Ejemplo 5

Tratamiento para CRS

El tratamiento utilizado para tratar paneles acero laminado en frío ACT fue una solución compuesta por un 2-6% de \gamma-APS, 0,5-2% de BTSE, 0,01-0,1% de ácido acético, 5-15% de alcohol y 80-90% de agua desionizada. El revestimiento final fue pintura River Valley (base de poliéster) para los paneles tratados con silano y tratados con fosfato de zinc/cromo (comercializado por ACT). Los paneles se analizaron en una cámara de pulverización de sal durante 216 horas. La tabla 6 muestra los resultados del ensayo.

TABLA 6 Resultados de ensayo de pulverización de sal de paneles de CRS pintados con River Valley

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Ejemplo 6

Se procesaron paneles de ensayo de aleación de aluminio de grado 5251 utilizando \gamma-APS/BTSE tal como sigue:

1. Las láminas de aluminio se limpiaron por inmersión en Pyroclean 630 (25 g/l, 70ºC, 5 minutos). (El Pyroclean® 630 es un limpiador alcalino silicado, sin ataque químico).

2. Las láminas se aclararon con agua fría.

Nota: el BTSE se hidrolizó antes de su utilización del modo siguiente:

Se mezclaron 3 partes por volumen de BTSE con 4 partes por volumen de agua desmineralizada y 17 partes por volumen de alcoholes industriales metilados. Esta mezcla se dejó reposar durante 7 días.

3. El \gamma-APS se hidrolizó antes de su utilización añadiendo 5% v/v de agua, mezclando y dejando reposar durante 24 horas. A continuación, esta solución se diluyó con agua desmineralizada con el fin de obtener 0,5 y 1% v/v de \gamma-APS, y el pH se ajustó a 6 con ácido acético. A continuación se añadió suficiente BTSE hidrolizado al \gamma-APS neutralizado para obtener 2% de BTSE. Las láminas lavadas y aclaradas se sumergieron en estas soluciones de BTSE/\gamma-APS durante 30 segundos limpiadas.

4. A continuación se secaron los paneles a 80ºC.

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Como comparación, se procesaron paneles 5251 en pretratamiento de cromato, tal como sigue:

1. Se limpiaron por inmersión en Pyroclean 71 (25 g/l, 70ºC, 5 minutos). (El Pyroclean® 71 es un limpiador alcalino no silicado, sin ataque químico).

2. Se aclararon con agua fría.

3. Se sumergieron en Aluma Etch 701 (40 g/l de aditivo Aluma Etch® 701, 50ºC, 2 minutos).

4. Se aclararon con agua fría.

5. Se sumergieron en 10% v/v ácido nítrico (para eliminar el hollín dejado por el ataque químico).

6. Se aclararon con agua fría.

7. Se sumergieron en Bonderite 711® (15 g/l, 40ºC, 4 minutos, peso del revestimiento 0,74 g/m^{2}). (Bonderite 711 es un procedimiento diseñado para proporcionar revestimientos de conversión de cromato amarillos adecuados para pintar sobre los mismos).

8. Se aclararon con agua fría.

9. Se aclararon con agua desmineralizada.

10. Se secaron en una corriente de aire comprimido.

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Los paneles tratados con cromato y con silano se pintaron con:

(a) 2 paquetes de pintura líquida (se cree que de poliuretano) utilizada en la industria del aluminio para construcción, preparada mezclando 6 partes de pintura con 1 parte de endurecedor y desecado a 120ºC durante 3 minutos para producir un grosor de película de pintura de 50 \mum.

(b) Una pintura de revestimiento en polvo de poliéster desecada a 200ºC de temperatura del metal durante 10 minutos para producir un grosor mínimo de la película de pintura de 60 \mum.

Los paneles se sometieron a 1.000 horas de pulverización de sal de ácido acético BS 6496, los paneles pintados con 2 paquetes de pintura líquida se sometieron a ensayos de impacto inverso de 4 mm y 3 mm y 7 mm de embutición Erichsen/1,5 mm de adhesión en rayado. Los resultados de los ensayos se muestran en las tablas 7 y 8 respectivamente.

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TABLA 7 1.000 horas de pulverización de sal de ácido acético

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TABLA 8 Ensayos de impacto inverso y 3 mm y 7 mm de embutición Erichsen/1,5 mm de adhesión en rayado.

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Ejemplo 7

Pretratamiento para aluminio coil

Se procesaron paneles de ensayo de aluminio (grados de aleación 3005 y 3105) del modo siguiente:

1. Se sumergieron en Pyroclean 630 (25 g/l, 70ºC, 5 minutos).

2. Se aclararon en agua fría.

3. Se sumergieron en la solución de silanos durante 10 segundos, se pasaron a través de rodillos de enjuague de caucho con el fin de eliminar el exceso de líquido y se secaron en horno a 80ºC.

Soluciones de silano utilizadas:

BTSE 2% + \gamma-APS 1%,

pH 4,9

BTSE 2% + \gamma-APS 0,5%,

pH 5,0

Como control, se limpiaron y aclararon como anteriormente paneles de ensayo 3005 y 3105, y se recubrieron con un procedimiento de aclarado de revestimiento de cromo tal como sigue. Se diluyó Accomet C® (un procedimiento con contenido en cromo sin aclarado suministrado por Albright and Wilson) al 12,5% v/v, se derramó sobre los paneles que, a continuación, se hicieron girar con el fin de eliminar el exceso de líquido, y se secaron a 105ºC. El peso de revestimiento de cromo en los paneles fue de 45 mg de Cr/m^{2}.

A continuación se pintaron los paneles con pintura de poliéster Polycoat suministrada por Bollig and Kemper. Los paneles se curaron a una temperatura máxima del metal de 243ºC durante 40 segundos. El grosor de la película de pintura seca fue de 17 \mum.

Los paneles se sometieron a 1.000 horas de pulverización de sal de ácido acético BS 6496 y a un ensayo de adhesión en curvatura T (según especificación ECCA-T20 [1992]). Los resultados se muestran en las tablas 9 y 10.

TABLA 9 1.000 horas de pulverización de sal de ácido acético

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TABLA 10 Curvatura T

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Ejemplo 8

Unión a caucho

La práctica habitual para la unión de caucho y metal, tal como se aplica ampliamente en la industria de la automoción para absorbedores de choque y elementos antivibración, consiste en fosfatar las piezas metálicas, a continuación aplicar un revestimiento de base seguido de un revestimiento final al que se une el caucho. A partir de piezas procesadas suministradas a diversos fabricantes, los solicitantes han establecido que una aplicación de silano a la superficie metálica seguida por el revestimiento final (sin revestimiento de base) produce una unión metal-caucho con una resistencia y durabilidad idénticas al sistema actual.

Se procesaron piezas metálicas en dos mezclas diferentes de silanos (2% BTSE + 0,5% APS pH 5,5, 2% BTSE + 1% APS pH 5,5) a temperatura ambiente durante 30 segundos, seguido de secado a 100ºC, y se sometieron a ensayos de fatiga cíclica con el fin de determinar la resistencia y el modo de fallo de la estructura compuesta.

Mediciones definitivas de resistencia:

2% BTSE + 0,5% APS

7.834 N

2% BTSE + 1,0% APS

8.635 N

En todos los casos, el fallo tuvo lugar en el caucho y no en una interfase metal-caucho. Para la práctica habitual se requiere un valor > 3.500 N.

Ejemplo 9

Determinación de resistencia a la corrosión de larga duración

Se seleccionaron CRS, HDG 70G y aluminio 3003 como substrato de ensayo. Se seleccionó el limpiador alcalino Brent Chem clean 1111 (AC 1111), similar al Parker 338, como limpiador para CRS y HDG. Los substratos se aclararon en AC 1111 (a 15 g/l) durante 2 minutos a 140ºF. Debido a que un limpiador alcalino fuerte y no inhibido, tal como el AC 1111, ataca y disuelve el aluminio, se seleccionó el AC 1220 para limpiar aluminio 3003. El AC 1220 se utilizó al 5% en volumen a 130ºF. Los substratos se trataron con solución de APS/BTSE, tal como se prepararon en el ejemplo 3, y a continuación se curaron a 220ºF durante 30 minutos. Se consideró que la espectroscopia de infrarrojos ha sido una de las herramientas más potentes durante años para el estudio de la estructura molecular y la composición. Está bien documentado que el grupo siloxano presenta una única absorción a aproximadamente 1.000 cm^{-1} en el espectro IR. En consecuencia, se utilizó Nicolet AVATAR-360 FTIR para caracterizar las películas depositadas sobre superficies metálicas por APS/BTSE antes y después de la limpieza alcalina. Después de registrar los espectros IR, se lavaron estos substratos en el limpiador especificado anteriormente. Se volvieron a registrar los espectros IR. Se compararon los espectros registrados antes y después de la limpieza para el mismo tratamiento y el mismo substrato. Si la absorción del grupo siloxano desaparece después de la limpieza, indica que se ha eliminado la película de siloxano.

Resultados de la evaluación

Los espectros Ir indicaron que el limpiador alcalino no puede eliminar las películas de siloxano en CRS y HDG y que el limpiador de silicato no puede eliminar las películas de siloxano en el aluminio. Los resultados se muestran en la Tabla 11.

TABLA 11 Aspecto de la absorción de siloxano en espectro IR

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Claims (30)

1. Utilización de una solución constituida por uno o más aminosilanos hidrolizados o parcialmente hidrolizados, uno o más silanos con múltiples funciones sililo hidrolizados o parcialmente hidrolizados, un disolvente y, opcionalmente, un ácido con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión de un substrato metálico, llevando a cabo un procedimiento que consta de las etapas siguientes:

(a)

limpiar un substrato metálico mediante limpieza por disolvente y/o alcalina;

(b)

aplicar directamente a la superficie metálica limpiada un revestimiento de larga duración haciendo contactar el substrato metálico con la solución y eliminando sustancialmente el disolvente; y

(c)

adherir un revestimiento polimérico directamente a dicho revestimiento de silanos de larga duración.

2. Utilización según la reivindicación 1, en la que el substrato metálico se selecciona de entre el grupo constituido por:

-

\vtcortauna acero;

-

\vtcortauna acero revestido con un metal seleccionado de entre el grupo constituido por: zinc, aleación de zinc, aluminio y aleación de aluminio;

-

\vtcortauna hierro;

-

\vtcortauna zinc y aleaciones de zinc;

-

\vtcortauna aluminio; y

-

\vtcortauna aleación de aluminio.

3. Utilización según la reivindicación 1, que comprende además la etapa que consiste en curar el revestimiento de silano después de la etapa (b) a una temperatura comprendida entre 40ºC y 180ºC.

4. Utilización según la reivindicación 1, en la que los aminosilanos presentan la estructura

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en la que R se selecciona de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{24}, acilo C_{2}-C_{24}, y cada R puede ser idéntico o distinto;

X es un grupo alifático C_{1}-C_{24} o aromático C_{6}-C_{24} sustituidos o no sustituidos; y

cada R^{1} se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, grupo alifático C_{1}-C_{24}, olefínico C_{2}-C_{24}, o aromático C_{6}-C_{24} sustituidos o no sustituidos.

5. Utilización según la reivindicación 4, en la que cada R es un grupo alquilo C_{1}-C_{6} constituido por acilo C_{2}-C_{4}, seleccionado individualmente preferentemente de entre el grupo constituido por hidrógeno, etilo, metilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

6. Utilización según la reivindicación 4, en la que X se selecciona de entre el grupo constituido por un enlace, alquileno C_{1}-C_{6}, alquenileno C_{2}-C_{6}, alquileno C_{1}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, alquenileno C_{2}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, arileno y alquilarileno.

7. Utilización según la reivindicación 4, en la que cada R^{1} es un grupo seleccionado individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, alquenilo C_{2}-C_{6}, alquilo C_{1}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, alquenilo C_{2}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, arileno y alquilarileno.

8. Utilización según la reivindicación 4, en la que cada R^{1} se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, etilo, metilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

9. Utilización según la reivindicación 1, en la que el silano con múltiples funciones sililo presenta la estructura general

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en la que Z se selecciona de entre el grupo constituido por un enlace, alquileno C_{1}-C_{6}, alquenileno C_{2}-C_{6}, alquileno C_{1}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, alquenileno C_{2}-C_{6} sustituido con por lo menos un grupo amino, arileno y alquilarileno;

R^{3} se selecciona de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{24}, y acilo C_{2}-C_{24}, y puede ser idéntico o distinto; y

n es 2 ó 3.

10. Utilización según la reivindicación 9, en la que R^{3} se selecciona de entre el grupo constituido por hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6} y acilo C_{2}-C_{4}, y pueden ser idéntico o distinto.

11. Utilización según la reivindicación 10, en la que cada R^{3} se selecciona individualmente de entre el grupo constituido por hidrógeno, metilo, etilo, propilo, iso-propilo, butilo, iso-butilo, sec-butilo, ter-butilo y acetilo.

12. Utilización según la reivindicación 1, en la que el aminosilano es el \gamma-aminopropiltrietoxisilano.

13. Utilización según la reivindicación 1, en la que el silano multifuncional es el 1,2-bis-(trietoxisilil)etano.

14. Utilización según la reivindicación 1, en la que la solución comprende además un ácido.

15. Utilización según la reivindicación 14, en la que el ácido se selecciona de entre el grupo constituido por ácido acético, ácido oxálico, ácido fórmico o ácido propiónico.

16. Utilización según la reivindicación 1, en la que el disolvente comprende un disolvente orgánico.

17. Utilización según la reivindicación 16, en la que el disolvente es un alcohol.

18. Utilización según la reivindicación 1, en la que el disolvente comprende agua.

19. Utilización según la reivindicación 1, en la que el revestimiento polimérico se selecciona de entre el grupo constituido por pintura, caucho y adhesivo.

20. Utilización según la reivindicación 1, en la que la concentración de silanos con múltiples funciones sililo en la solución está comprendida entre 0,1% y 10%.

21. Utilización según la reivindicación 20, en la que la concentración está comprendida entre 0,4% y 3%.

22. Utilización según la reivindicación 1, en la que la concentración de aminosilanos en la solución está comprendida entre 0,1% y 10%.

23. Utilización según la reivindicación 22, en la que la concentración está comprendida entre 0,2% y 2%.

24. Utilización según la reivindicación 1, en la que la relación entre aminosilanos y silanos con múltiples funciones sililo está comprendida en el intervalo entre 4:1 y 1:8.

25. Utilización según la reivindicación 24, en la que la relación está comprendida en el intervalo entre 2:1 y 1:4.

26. Utilización según la reivindicación 1, en la que el substrato metálico se sumerge en la solución de tratamiento, que se presenta en un recipiente.

27. Utilización según la reivindicación 26, en la que el tiempo de inmersión del substrato metálico en la solución de tratamiento está comprendido entre 2 segundos y 50 minutos.

28. Utilización según la reivindicación 26, en la que se deja drenar la solución de tratamiento en exceso del substrato metálico y se devuelve al recipiente.

29. Utilización según la reivindicación 26, en la que el baño se repone con componentes de solución de tratamiento con el fin de mantener una solución de tratamiento sustancialmente consistente.

30. Utilización según la reivindicación 1, en la que el pH de la solución está comprendido en el intervalo entre 3 y menos de 7.