Composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes.

Composición de revestimiento en polvo termocurable que comprende una mezcla física de un polvo (A) y un polvo (B),

en donde el polvo (A) comprende

- un iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de peroxiésteres, monoperoxicarbonatos y mezclas de los mismos,

en donde el polvo (B) comprende

- un catalizador para el iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de sales o complejos de Mn, Fe, Cu y mezclas de los mismos,

en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador de radicales térmico, y en donde el polvo (B) no comprende un iniciador de radicales térmico,

en donde en el polvo (A) y/o en el polvo (B) está presente una resina que contiene insaturaciones reactivas, en donde, en el caso de que las insaturaciones reactivas en la resina no sean capaces de reaccionar una con otra después de la iniciación del radical térmico, un co-reticulante seleccionado del grupo de vinil-éteres, metacrilatos, acrilatos, vinil-amidas, itaconatos, ésteres vinílicos, enaminas, tioles y mezclas de los mismos está presente en el polvo (A) y/o en el polvo (B).

Composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes

La invención se refiere a una composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes, a un procedimiento para su preparación, al uso de la composición de revestimiento en polvo para revestir con la misma un sustrato, a un sustrato revestido con la composición de revestimiento en polvo y a un procedimiento para revestir un sustrato utilizando la composición de revestimiento en polvo.

Tal como se muestra en el artículo "OverView of the powder coatings market woldwide" de G. Maggiore en Pitture e Vernice Europe 1/92, págs. 15-22 y por la lectura de D. Richart "Powder Coating: Current Developments Future Trends" (Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, 22-24 de febrero, 1995), continúa la búsqueda de composiciones de revestimiento en polvo que puedan ser curadas con un pequeño esfuerzo térmico del sustrato y que, por consiguiente, sean adecuadas para uso en sustratos termosensibles tales como, por ejemplo, madera y plástico.

Por lo tanto, existe la necesidad de una composición de revestimiento en polvo que equilibre la capacidad de ser curada a una baja temperatura de, por ejemplo, 6 a 13°C.

Además, también es importante que estas composiciones de revestimiento en polvo sean estables químicamente frente al almacenamiento. Por "químicamente estable frente al almacenamiento" se quiere dar a entender que una composición de revestimiento en polvo conserve sus características de curado, incluido el flujo, después del almacenamiento, por ejemplo después de almacenamiento a 2°C durante 2 meses. Con el fin de obtener una composición químicamente estable frente al almacenamiento, se puede utilizar una composición de revestimiento en polvo de dos componentes.

Las características de flujo (flujo) de las composiciones de revestimiento en polvo sobre el sustrato se pueden determinar comparando el flujo del revestimiento con paneles de lisura de revestimiento en polvo PCI (ACT Test Panels Inc.) a un espesor del revestimiento de aproximadamente 6 pm. La evaluación de la lisura es de 1 a 1, representando 1 el revestimiento más áspero y representando 1 el revestimiento con la mejor lisura.

Se conoce una composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes a partir del documento EP 957 141 A1 que describe una mezcla a baja temperatura de un polvo (A) y un polvo (B), en que al menos el polvo (A) incluye una resina de poliéster insaturado y un iniciador de radicales libres para iniciar la polimerización de resinas de poliéster insaturado en la composición de revestimiento en polvo, y el polvo (B) incluye un promotor de la polimerización.

Una desventaja de esta composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes es que el curado a baja temperatura, inferior a 1°C, sigue siendo insuficiente.

Por lo tanto, es el objeto de la invención proporcionar una composición de revestimiento en polvo termocurable de dos componentes que pueda ser curada en una medida suficiente a temperaturas inferiores a 1°C.

Este objeto se consigue mediante una composición de revestimiento en polvo termocurable que comprende una mezcla física de un polvo (A) y un polvo (B), en donde el polvo (A) comprende

un iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de peroxiésteres, monoperoxicarbonatos y mezclas de los mismos, en donde el polvo (B) comprende

un catalizador para el iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de sales o complejos de Mn, Fe, Cu y mezclas de los mismos,

en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador de radicales térmico, y en donde el polvo (B) no comprende un iniciador de radicales térmico,

en donde en el polvo (A) y/o en el polvo (B) está presente una resina que contiene insaturaciones reactivas, en donde, en el caso de que las insaturaciones reactivas en la resina no sean capaces de reaccionar una con otra después de la iniciación del radical térmico, un co-reticulante seleccionado del grupo de vinil-éteres, metacrilatos, acrilatos, vinil-amidas, itaconatos, ásteres vinílicos, enaminas, tioles y mezclas de los mismos está presente en el polvo (A) y/o en el polvo (B).

Esta composición de revestimiento en polvo proporciona un revestimiento en polvo que se cura en una medida aceptable a temperaturas por debajo de 1°C.

La solicitud WO 21/52295 en tramitación, de la misma solicitante, trata de una invención relacionada.

Con "cura en una medida aceptable" se quiere dar a entender que el revestimiento en polvo, cuando se cura a lo sumo a 1°C durante a lo sumo 1 minutos, es capaz de resistir al menos 4 frotamientos dobles con acetona (ADR - siglas en inglés).

Como una ventaja adicional, la composición de revestimiento en polvo de la invención puede ser ventajosa desde una perspectiva medioambiental.

Para el fin de la invención, con un frotamiento doble con acetona (ADR) se quiere dar a entender un movimiento hacia delante y hacia atrás sobre la superficie de un revestimiento que tenga un espesor de aproximadamente 6 pm, utilizando un paño de algodón empapado en acetona, paño de algodón que cubre una cabeza de martillo que tiene un peso de 98 gramos y una superficie específica de contacto con el revestimiento de 2 cm2 Cada 2 frotamientos, el paño se empapa en acetona. La medición se continúa hasta que se elimina el revestimiento (y se anota el número de ADRs obtenidos) o hasta que se alcanzan 1 ADRs.

Con "termocurable" se quiere dar a entender, dentro del marco de la presente invención, que el curado de la composición de revestimiento en polvo se puede efectuar utilizando calor. Un sistema de Iniciación térmico está presente en la composición de la presente invención para hacer posible este curado térmico. El curado térmico tiene la ventaja de que en un proceso de una sola etapa de calentamiento de una composición de revestimiento en polvo sin el uso de un equipo adicional, por ejemplo un equipo que genere luz UV o electrones acelerados, el revestimiento en polvo se puede fundir y curar sobre un sustrato, mientras que con un curado por radiación de una composición de revestimiento en polvo sobre un sustrato se necesitan dos etapas para fundir y curar un revestimiento en polvo sobre un sustrato. En un curado por radiación en dos etapas de este tipo, primeramente la composición de revestimiento en polvo se funde sobre el sustrato utilizando calor, después de lo cual se cura utilizando irradiación UV o por haces de electrones. El curado térmico es especialmente deseable para revestir objetos 3D.

Preferiblemente, la composición de revestimiento en polvo de la presente invención se cura a una temperatura de 6 a 13°C. Más preferiblemente, la temperatura de curado es de al menos 65°C, incluso más preferiblemente de al menos 7°C, por ejemplo de al menos 75°C, por ejemplo de al menos 8°C. Más preferiblemente, la temperatura de curado es a lo sumo de 125°C, incluso más preferiblemente a lo sumo de 12°C, en particular a lo sumo de 115°C, en particular a lo sumo de 11°C, por ejemplo a lo sumo de 15°C o, por ejemplo, a lo sumo de 1°C. En casos especiales, por ejemplo para sustratos que sean más sensibles al calor, puede ser ventajoso curar la composición de revestimiento en polvo a una temperatura incluso menor, por ejemplo a una temperatura menor que 1°C, menor que 95°C, menor que 9°C o incluso menor que 85°C.

Con "composición de revestimiento en polvo" se quiere dar a entender una composición que puede aplicarse a un sustrato en forma de un sólido seco (sin disolvente ni otro soporte) finamente dividido que, cuando se funde y fusiona, forma una película continua que se adhiere al sustrato.

Con un "sistema de un componente", también denominado un sistema 1K, se quiere dar a entender que todos los componentes (reactivos) de la composición de revestimiento en polvo forman parte de un polvo. Esto está en oposición a un sistema de dos componentes tal como se utiliza en esta memoria, también denominado sistema 2K, en donde la composición de revestimiento en polvo está compuesta por al menos dos polvos diferentes con diferentes composiciones químicas, lo cual mantiene físicamente separados a los componentes reactivos. Los al menos dos polvos diferentes se pueden mezclar en una combinación física antes de introducir la composición de revestimiento en polvo en el recipiente de almacenamiento, o se pueden mezclar justo 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 habitualmente de manera que cada uno de los polvos contenga un ingrediente que se necesite para el curado, pero... [Seguir leyendo]

1. Composición de revestimiento en polvo termocurable que comprende una mezcla física de un polvo (A) y un

polvo (B), en donde el polvo (A) comprende

un Iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de peroxiésteres, monoperoxicarbonatos y mezclas de los mismos, en donde el polvo (B) comprende

un catalizador para el iniciador de radicales térmico, seleccionado del grupo de sales o complejos de Mn, Fe, Cu y mezclas de los mismos,

en donde el polvo (A) no comprende un catalizador para el iniciador de radicales térmico, y en donde el polvo (B) no comprende un Iniciador de radicales térmico,

en donde en el polvo (A) y/o en el polvo (B) está presente una resina que contiene insaturaciones reactivas, en donde, en el caso de que las insaturaciones reactivas en la resina no sean capaces de reaccionar una con otra después de la Iniciación del radical térmico, un co-retlculante seleccionado del grupo de vinil-éteres, metacrllatos, acrllatos, vinil-amldas, ¡taconatos, ásteres vinílicos, enamlnas, tioles y mezclas de los mismos está presente en el polvo (A) y/o en el polvo (B).

2. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el catalizador para el iniciador de radicales es una sal o complejo de Cu.

3. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde está presente un Inhibidor en el polvo (A) y/o el polvo (B).

4. Composición de acuerdo con la reivindicación 3, en donde el inhibidor es un inhibidor de hidroquinona.

5. Composición de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el inhibidor de hidroquinona se selecciona del grupo de metllhldroquinonas y t-butllhidroquinonas.

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

7. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la resina es un poliéster preparado a partir de al menos los siguientes monómeros: ácido tereftálico, neopentilglicol y/o propilenglicol.

8. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el co-reticulante se elige del grupo de vinil-éteres, ásteres vinílicos y mezclas de los mismos.

9. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la resina que contiene las insaturaciones reactivas y el co-reticulante opcional están presentes tanto en el polvo (A) como en el polvo (B).

1. Composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3-9, en donde el inhibidor de hidroquinona está presente tanto en el polvo (A) como en el polvo (B).

11. Procedimiento para la preparación de una composición de revestimiento en polvo de dos componentes de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-1, que comprende las etapas 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 revestimiento en polvo de dos componentes.

12. Procedimiento para revestir un sustrato, que comprende las siguientes etapas:

1) aplicar a un sustrato una composición de revestimiento en polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-1 para obtener un sustrato revestido,

2) calentar el sustrato revestido.

13. Sustrato que está total o parcialmente revestido con una composición de revestimiento en polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-1.

14. Uso de una composición de revestimiento en polvo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-1 para revestir un sustrato sensible al calor.

15. Uso de una composición de revestimiento en polvo de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el sustrato 5 sensible al calor es madera.