Composición de recubrimiento de polvo termocurable de dos componentes que comprende hidroquinona.

Composición de recubrimiento de polvo termocurable que comprende una mezcla de un polvo (A) y un polvo (B),

en donde el polvo (A) comprende

- un iniciador térmico de radicales en donde el polvo (B) comprende

- un catalizador para el iniciador térmico de radicales

en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador térmico de radicales y en donde el polvo (B) no comprende un iniciador térmico de radicales, en donde una resina que contiene insaturaciones reactivas está presente en el polvo (A) y/o el polvo (B),

en donde está presente un inhibidor de hidroquinona en el polvo (A) y/o el polvo (B), en donde en el caso de que las insaturaciones reactivas en la resina no sean capaces de reaccionar unas con otras después de la iniciación térmica por radicales, está presente en el polvo (A) y/o el polvo (B) un co-reticulador, co-reticulador que tiene la capacidad de reaccionar con las insaturaciones reactivas en la resina después de la iniciación por radicales.

Composición de recubrimiento de polvo termocurable de dos componentes que comprende hidroquinona.

La invención se refiere a una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes termocurables, un proceso para la preparación de la misma, el uso de una composición de recubrimiento de polvo para recubrir con ella un sustrato, un sustrato recubierto con la composición de recubrimiento de polvo y un proceso para recubrir un sustrato que utiliza la composición de recubrimiento de polvo.

Como se muestra por el artículo "Overview of the powder coatings market worldwide" por G. Maggiore en Pitture e Vernice Europe 1/92, pp. 15-22 y por la lectura de D. Richart "Powder Coating: Current Developments, Future Trends" (Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, Februar y 22-24, 1995) , continúa todavía la investigación para composiciones de recubrimiento de polvo que pueden curarse con poca fatiga térmica del sustrato y que por consiguiente con adecuadas para uso en sustratos termosensibles tales como, por ejemplo, madera y plástico.

Por tanto, existe necesidad de una composición de recubrimiento de polvo que equilibre la aptitud para curarse a temperatura baja de, por ejemplo, 60 a 130º C.

Adicionalmente, es importante también que estas composiciones de recubrimiento de polvo sean químicamente estables al almacenamiento. Con la expresión 'químicamente estable al almacenamiento' se entiende que una composición de recubrimiento de polvo retiene sus características de curado, con inclusión de fluidez, después de almacenamiento, por ejemplo después de almacenamiento a 20º C durante 2 meses. Con objeto de obtener una composición químicamente estable al almacenamiento, puede utilizarse una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes.

Las características de fluidez (flujo) de las composiciones de recubrimiento de polvo sobre el sustrato pueden determinarse por comparación del flujo del recubrimiento con paneles PCI Power Coating Flow (ACT Test Panels Inc.) a un espesor de recubrimiento de aproximadamente 60 Îm. La evaluación de la fluidez es de 1 a 10, representando 1 el recubrimiento más duro y representando 10 el recubrimiento con el flujo óptimo.

Una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes termocurables se conoce por EP 0957141 A1, que describe una mezcla de baja temperatura de un polvo (A) y un polvo (B) en la cual al menos el polvo (A) incluye una resina poliéster insaturada y un iniciador de radicales libres para iniciar la polimerización de resinas poliéster insaturadas en la composición de recubrimiento de polvo, y el polvo (B) incluye un promotor de polimerización.

Con objeto de aumentar adicionalmente la estabilidad al almacenamiento de una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes, puede añadirse un inhibidor. En algunos ejemplos de EP 0957141 A1, se utiliza un tercbutil-catecol como inhibidor. Una desventaja de esta composición de recubrimiento de polvo de dos componentes es que la misma no proporciona un recubrimiento que tenga una adhesión satisfactoria a los metales y, además, el recubrimiento resultante no es muy flexible.

Es por consiguiente, el objeto de la invención proporcionar una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes que proporciona recubrimientos que tienen una mejor adhesión a los metales y que exhibe una mejor flexibilidad.

Este objeto se consigue por una composición de recubrimiento de polvo termocurable que comprende una mezcla de un polvo (A) y un polvo (B) , en donde el polvo (A) comprende iniciador térmico de radicales y en donde el polvo (B) comprende un catalizador para el iniciador térmico de radicales, en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador térmico de radicales en donde el polvo (B) no comprende un iniciador térmico de radicales, en donde está presente una resina que contiene insaturaciones reactivas en el polvo (A) y/o el polvo (B) , en donde está presente un inhibidor de hidroquinona en el polvo (A) y/o el polvo (B) , y en donde en el caso de que las insaturaciones reactivas en las resinas no sean capaces de reaccionar unas con otras después de la iniciación térmica por radicales, un co-reticulador, co-reticulador que tiene la capacidad de reaccionar con las insaturaciones reactivas en la resina después de la iniciación por radicales, está presente en el polvo (A) y/o el polvo (B) .

La composición de recubrimiento de polvo de la invención que comprende un inhibidor de hidroquinona exhibe una mejor adhesión (como se demuestra en los ejemplos por un número menor en el test de Gitterschnitt conforme a ISO 2409:2007) y una mejor flexibilidad (como se demuestra en los ejemplos por un número mayor en el ensayo de penetración lenta de Erichsen conforme a ISO 1520:2006) .

La solicitud WO2010/052296 de la misma Solicitante, también en tramitación, trata de una invención afín.

Con la expresión termocurable se entiende dentro del marco de la presente invención que el curado de la composición de recubrimiento de polvo puede efectuarse por utilización de calor. Un iniciador térmico de radicales y un catalizador para el iniciador térmico de radicales están presentes en la composición de la presente invención para hacer posible este curado por calentamiento. El curado por calentamiento tiene la ventaja de que en un proceso de un solo paso de calentamiento de un recubrimiento de polvo sin el uso de equipo adicional, por ejemplo equipo que genera luz UV o electrones acelerados, el recubrimiento de polvo puede fundirse y curarse sobre un sustrato, mientras que con el curado por radiación de una composición de recubrimiento de polvo sobre un sustrato son necesarios dos pasos para fundir y curar un recubrimiento de polvo sobre un sustrato. En un curado por radiación de dos pasos de este tipo, en primer lugar la composición de recubrimiento de polvo se funde sobre el sustrato utilizando calor, después de lo cual la misma se cura utilizando UV o irradiación por haces electrónicos. El curado por calentamiento es especialmente deseable para recubrimiento de objetos 3D.

Preferiblemente, la composición de recubrimiento de polvo de la presente invención se cura a una temperatura de 60 a 130º C. Más preferiblemente, la temperatura de curado es al menos 65º C, aún más preferiblemente al menos 70º C, por ejemplo al menos 75º C, por ejemplo al menos 80º C. Más preferiblemente, la temperatura de curado es como máximo 125º C, aún más preferiblemente como máximo 120º C, en particular como máximo 115º C, más particularmente como máximo 110º C, por ejemplo como máximo 105º C o por ejemplo como máximo 100º C. En casos especiales, por ejemplo para sustratos que son más termosensibles, puede ser ventajoso curar la composición de recubrimiento de polvo a una temperatura aún más baja, por ejemplo a una temperatura menor que 100º C, menor que 95º C, menor que 90º C o incluso menor que 85º C.

Para el propósito de la invención, por un frotamiento doble con acetona (ADR) se entiende un movimiento hacia atrás y adelante a lo largo de la superficie de un recubrimiento que tiene un espesor de aproximadamente 60 Îm utilizando una tela de algodón impregnada en acetona, tela de algodón que cubre una cabeza de martillo que tiene un peso de 980 gramos y un área de superficie de contacto con el recubrimiento de 2 cm2. Cada 20 frotamientos la tela se impregna en acetona. La medida se continúa hasta que se elimina el recubrimiento (y se anota el número ADR obtenido) o hasta que se alcanzan 100 ADR.

Por 'composición de recubrimiento de polvo' se entiende una composición que puede aplicarse a un sustrato como un sólido seco (sin disolvente u otro portador) finamente dividido, que, una vez fundida y fusionada, forma un film continuo que se adhiere al sustrato.

Con un 'sistema de un solo componente', denominado también un sistema 1K, se entiende que la totalidad de los componentes (reactivos) de la composición de recubrimiento de polvo forman parte de un solo polvo. Esto está en oposición a un sistema de dos componentes, como se utiliza en esta memoria, denominado también sistema 2K, en el cual la composición de recubrimiento de polvo está compuesta de al menos dos polvos diferentes con composiciones químicas diferentes, que mantiene los componentes reactivos físicamente separados. Los al menos dos polvos diferentes pueden mezclarse en una mezcla física antes que la composición de recubrimiento de polvo se ponga en el recipiente de almacenamiento o pueda mezclarse justamente antes de aplicar el sistema 2K a un sustrato para dejar que tenga lugar una reacción de curado. Las composiciones de los al menos dos polvos diferentes en el sistema 2K se seleccionan usualmente de tal... [Seguir leyendo]

1. Composición de recubrimiento de polvo termocurable que comprende una mezcla de un polvo (A) y un polvo (B) , en donde el polvo (A) comprende - un iniciador térmico de radicales en donde el polvo (B) comprende - un catalizador para el iniciador térmico de radicales en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador térmico de radicales y en donde el polvo (B) no comprende un iniciador térmico de radicales, en donde una resina que contiene insaturaciones reactivas está presente en el polvo (A) y/o el polvo (B) , en donde está presente un inhibidor de hidroquinona en el polvo (A) y/o el polvo (B) , en donde en el caso de que las insaturaciones reactivas en la resina no sean capaces de reaccionar unas con otras después de la iniciación térmica por radicales, está presente en el polvo (A) y/o el polvo (B) un co-reticulador, co-reticulador que tiene la capacidad de reaccionar con las insaturaciones reactivas en la resina después de la iniciación por radicales.

2. Composición conforme a la reivindicación 1, en donde el inhibidor de hidroquinona se selecciona del grupo de metilhidroquinonas y t-butilhidroquinonas.

3. Composición conforme a la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el catalizador para el iniciador térmico de radicales es un catalizador de metal de transición.

4. Composición conforme a la reivindicación 3, en donde el catalizador de metal de transición se selecciona del grupo de sales o complejos de Cu, Mn, Fe y mezclas de los mismos.

5. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el iniciador térmico de radicales es un peróxido seleccionado del grupo de peroxiésteres, monoperoxicarbonatos y mezclas de los mismos.

6. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la resina contiene insaturaciones reactivas basadas en ácido maleico y/o en ácido fumárico.

7. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la resina es poliéster.

8. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el co-reticulador se selecciona del grupo de alilos, acrilatos, metacrilatos, vinilésteres, viniléteres, vinil-amidas, alquinéteres, alquinésteres, alquinamidas, alquinaminas, propargil-éteres, propargil-ésteres, itaconatos, enaminas, tioles y mezclas de los mismos.

9. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el co-reticulador se selecciona del grupo de viniléteres, vinilésteres y mezclas de los mismos.

10. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde la resina que contiene las insaturaciones reactivas y el co-reticulador opcional están presentes a la vez en el polvo (A) y en el polvo (B) .

11. Composición conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde el inhibidor de hidroquinona está presente a la vez en el polvo (A) y en el polvo (B) .

12. Proceso para la preparación de una composición de recubrimiento de polvo de dos componentes conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-11 que comprende los pasos de:

(a) formar el polvo (A)

(b) formar el polvo (B)

(c) mezclar físicamente el polvo (A) y el polvo (B) para formar la composición de recubrimiento de polvo de dos componentes.

13. Proceso para recubrir un sustrato que comprende los pasos siguientes:

1) aplicar una composición de recubrimiento de polvo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-11 a un sustrato para obtener un sustrato recubierto, 2) calentar el sustrato recubierto.

14. Sustrato que está total o parcialmente recubierto con una composición de recubrimiento de polvo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1-11.

15. Uso de una composición de recubrimiento de polvo de una cualquiera de las reivindicaciones 1-11 para recubrir un sustrato termosensible.

16. Uso de una composición de recubrimiento de polvo conforme a la reivindicación 15 en donde el sustrato termosensible es madera.