PROCESO PARA APLICAR UN RECUBRIMIENTO DE POLVO DE FLUOROPOLÍMERO COMO UNA CAPA DE IMPRIMADOR Y UN RECUBRIMIENTO SUPERIOR.

Proceso para aplicar un recubrimiento de polvo de fluoropolímero como una capa de imprimador y un recubrimiento superior. CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención está comprendida en el campo de la formación de una superficie de liberación duradera mediante la aplicación de un polvo de imprimador a un sustrato para formar una capa de imprimador de fluoropolímero sobre el mismo, y mediante la aplicación de un polvo de fluoropolímero sobre la capa de imprimador para formar un recubrimiento superior. En particular, la invención está dirigida a la selección de un polvo de imprimador de fluoropolímero que consigue una buena adherencia entre recubrimientos con un recubrimiento superior de polvo de copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroalquil(vinil éter) y mantiene una unión de larga duración con el sustrato. Antecedentes de la invención Las resinas de fluoropolímero que tienen propiedades tales como buena resistencia química, excelente liberación, buena resistencia al calor y aislamiento eléctrico son deseables en diversas aplicaciones. Los polvos de fluoropolímero que son fluidos en estado fundido se han encontrado de utilidad en el recubrimiento de artículos de cocina tales como ollas para el arroz, parrillas y utensilios para el horno, así como en numerosas aplicaciones industriales tales como rodillos del fusor o cintas para fotocopiadoras e impresoras, y reactores para tratamientos químicos. Una de las ventajas de aplicar recubrimientos en polvo en lugar de recubrimientos líquidos es que se eliminan las etapas de secado y ventilación usadas en la aplicación de recubrimientos líquidos así como el equipamiento asociado a dichos recubrimientos líquidos. Además, los recubrimientos en polvo no requieren el uso de disolventes volátiles que ocasionan inquietudes medioambientales y necesitan usar procedimientos de reparación caros. Se describen recubrimientos en polvo tanto para una capa de imprimador como para un recubrimiento superior en la Patente de EE.UU. Nº 5.093.403 de Rau et al. En esta patente, se pone como ejemplo el polímero de perfluoroalcoxi (PFA) tanto para la capa de imprimador como para el recubrimiento superior. Esta patente reconoce que resulta difícil unir la resina de PFA a los sustratos metálicos, y que la PFA debe ser aplicada a temperaturas relativamente altas- es decir, en el intervalo de aproximadamente 357º a 382ºC, Rau et al., describen el uso de aglutinantes tales como poli(sulfuro de fenileno) (PPS) para conseguir unir la resina de PFA al sustrato metálico a estas temperaturas elevadas sin que se produzca ningún deterioro (degradación) importante al PFA. Debido a su alta temperatura de operación, a su buena resistencia a la abrasión y a sus excelentes propiedades de liberación, el PFA es la resina escogida para superficies usadas es rigurosas aplicaciones comerciales tales como para superficies de liberación para utensilios para el horno comerciales. Las bandejas para horno comerciales sufren numerosos ciclos de altas temperaturas cada día y deben mantener sus propiedades de liberación durante un periodo de tiempo significativo para hacer que la producción comercial de productos cocidos resulte económica. Sin embargo, la experiencia ha mostrado que la aplicación de un recubrimiento superior de PFA sobre una capa de imprimador de PFA da lugar a una adherencia inadecuada del sistema lo largo del tiempo. Como consecuencia, el sistema PFA/PFA descrito por Rau et al. puede fallar demasiado rápidamente y dirigir inadecuadamente hacia las necesidades de una operación comercial que someta a los sustratos con superficies de liberación a miles de ciclos de cocción por año. De este modo, persiste la necesidad de desarrollar una composición de imprimador en polvo mejorada que se pueda usar con un recubrimiento superior de PFA que permitirá que se pueda usar un sistema imprimador/recubrimiento superior a elevadas temperaturas de operación con una adherencia mejorada y un tiempo de vida más largo manteniendo mientras buenas propiedades de liberación y resistencia a la abrasión. Sumario de la invención Sorprendentemente, se ha encontrado que el uso de un copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroolefina aplicado como un polvo de imprimador junto con un recubrimiento superior en polvo de copolímero de tetrafluroetileno/perfluoro(vinil alquil éter), también conocido como polímero de perfluoroalcoxi (PFA), cuando se cuece sobre un sustrato da una adherencia superior y más duradera del sistema de recubrimiento al sustrato. La calidad de la adherencia se mide mediante un ensayo de exfoliado en agua hirviendo. Además, el sistema de la presente invención, que usa PFA en el recubrimiento superior, se aprovecha de las conocidas buenas propiedades de liberación, resistencia a la abrasión y alta temperatura de operación de PFA en esta capa. Por lo tanto, la presente invención proporciona un procedimiento para formar una superficie de liberación sobre un sustrato que comprende (a) aplicar un polvo de imprimador al sustrato para formar una capa de imprimador sobre el mismo, (b) aplicar un polvo de recubrimiento superior sobre la capa de imprimador para formar una capa de recubrimiento superior sobre dicha capa de imprimador, conteniendo el imprimador un copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroolefina y aglutinante polímero y conteniendo el recubrimiento superior copolímero de 2   tetrafluoroetileno/perfluoro(alquil vinil éter) (c) cocer la capa de imprimador y la capa de recubrimiento superior para formar la superficie de liberación. Las capas en polvo se aplican preferiblemente mediante pulverización electrostática. El aglutinante polímero se selecciona preferiblemente de un grupo que consiste en poliétersulfonas, poli(sulfuros de fenileno) y poliarilenetercetonas. En una realización, el polvo de imprimador que contiene copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroolefina contiene además copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoro(alquil vinil éter). Descripción detallada de las realizaciones preferidas De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para formar una superficie de liberación sobre un sustrato. El procedimiento comprende las etapas de aplicar un polvo de imprimador que contiene copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroolefina y aglutinante polímero, al sustrato para formar una capa de imprimador sobre el mismo y aplicar un recubrimiento superior en polvo que contiene copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoro(alquil vinil éter) sobre la capa de imprimador para formar una capa de recubrimiento superior sobre ésta. La capa de imprimador y la capa de recubrimiento superior se cuecen para formar la superficie de liberación sobre el sustrato. Fluoropolímeros Los fluoropolímeros usados tanto en el imprimador como en el recubrimiento superior de esta invención son fluidos en estado fundido. Típicamente, las viscosidades de la masa fundida están comprendidas en el intervalo de 10 2 Pa.s a aproximadamente 10 6 Pa.s, preferiblemente 10 3 a aproximadamente 10 5 Pa.s medida a 372ºC mediante el método de ASTM D-1238 modificado como se describe en la patente de EE.UU. 4.380.618, y ASTM D-2116 ó D-3307 dependiendo del copolímero. Ejemplos de dichos fluoropolímeros fluidos en estado fundido incluyen copolímeros de tetrafluoroetileno (TFE) y al menos un monómero copolimerizable fluorado (comonómero) presente en el polímero en cantidad suficiente para reducir el punto de fusión del copolímero sustancialmente por debajo del de homopolímero de TFE, politetrafluoroetileno (PTFE), por ejemplo, a una temperatura de fusión no superior a 315ºC. El polvo de imprimador usado en la invención comprende un copolímero de tetrafluoroetileno (TFE) y perfluoroolefina, teniendo preferiblemente el comonómero de perfluoroolefina de 3 a 8 átomos de carbono, tal como hexafluoropropileno (HFP). En una realización, el polvo de imprimador que comprende un copolímero de tetrafluoroetileno (TFE) y perfluoroolefina, comprende además hasta 60% en peso de un copolímero de tetrafluoroetileno y perfluoro(alquil vinil éter) PAVE en el que el grupo alquilo lineal o ramificado contiene preferiblemente de 1 a 5 átomos de carbono. El polvo de recubrimiento superior comprende un copolímero de tetrafluoroetileno y perfluoro(alquil vinil éter) (PAVE) en el que el grupo alquilo lineal o ramificado contiene 1 a 5 átomos de carbono. Monómeros de PAVE preferidos son aquéllos en los que el grupo alquilo contiene 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono, y el copolímero se puede preparar usando varios monómeros PAVE. Copolímeros de TFE preferidos incluyen PFA (copolímero de TFE/PAVE), TFE/HFP/PAVE en el que PAVE es PEVE y/o PPVE y MFA (TFE/PMVE/PAVE en el que el grupo de PAVE tiene al menos dos átomos de carbono). Los puntos de fusión de los copolímeros de TFE/perfluoroolefina en el imprimador están típicamente por debajo de... [Seguir leyendo]

1.- Un procedimiento para formar una superficie de liberación sobre un sustrato, que comprende (a) aplicar un polvo de imprimador formado mediante secado por pulverización a dicho sustrato para formar una capa de imprimador sobre el mismo, (b) aplicar un polvo de recubrimiento superior sobre dicha capa de imprimador para formar una capa de recubrimiento superior sobre dicha capa de imprimador, conteniendo dicho imprimador un copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoroolefina y aglutinante polímero y conteniendo dicho recubrimiento superior copolímero de tetrafluoroetileno/perfluoro(alquil vinil éter) (c) cocer dicha capa de imprimador y dicha capa de recubrimiento superior para formar dicha superficie de liberación. 2.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha perfluoroolefina contiene de 3 a 8 átomos de carbono. 3.- El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicha perfluoroolefina es hexafluoropropileno. 4.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el grupo alquilo de dicho perfluoro(alquil vinil éter) contiene de 1 a 5 átomos de carbono. 5.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho perfluoro(alquil vinil éter) es perfluoro(propil vinil éter). 6.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polvo de imprimador se aplica mediante pulverización electrostática. 7.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polvo de recubrimiento superior se aplica mediante pulverización electrostática. 8.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho aglutinante polímero se selecciona del grupo que consiste en polietersulfonas, poli(sulfuros de fenileno), y poliarilenetercetonas. 9.- El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicho aglutinante polímero comprende poli(sulfuro de fenileno). 10.- El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicho polvo de imprimador comprende además hasta 60% en peso de tetrafluoroetileno/perfluoro(alquil vinil éter). 11.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho polvo de imprimador contiene de 5 a 90% en peso de aglutinante polímero basado en el peso combinado de dicho fluoropolímero y dicho aglutinante polímero. 12.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho imprimador contiene de 10 a 20% en peso de carga inorgánica basado en el peso combinado de dicho fluoropolímero, aglutinante polímero y carga. 13.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el polvo de dicho polvo de imprimador contiene partículas que contienen tanto dicho fluoropolímero como dicho aglutinante polímero. 14.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho sustrato se selecciona de un grupo que consiste en acero al carbono, aluminio o acero aluminizado. 15. - El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho sustrato está a una temperatura de 15 a 25ºC cuando se llevan a cabo las etapas (a) y (b). 16. - El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha aplicación de dicho polvo de recubrimiento superior sobre dicha capa de imprimador se realiza antes de cocer dicha capa de imprimador, con lo que dicho cocido de dicha capa de recubrimiento superior también cuece dicha capa de imprimador. 17. - El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha aplicación de dicho polvo de recubrimiento superior sobre dicha capa de imprimador se realiza después de cocer dicha capa de imprimador y dicha capa de recubrimiento superior se cuece después de aplicar dicho polvo de recubrimiento superior. 18.- El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha capa de imprimador tiene un espesor inferior a 50 micrómetros y dicha capa de recubrimiento superior no es mayor que 650 micrómetros. 19.- El procedimiento de la reivindicación 16, en el que dicha capa de imprimador tiene un espesor inferior a 38,1 micrómetros. 20.- El procedimiento de la reivindicación 16, en el que dicha capa de recubrimiento superior tiene de 38 a 76 micrómetros de espesor. 21.- Un sustrato con un recubrimiento de liberación sobre el mismo preparado mediante el procedimiento de la reivindicación 1. 12