Composición de recubrimiento en polvo curable por calor de baja temperatura que comprende una resina de poliéster cristalina, una resina amorfa y un peróxido.

Composición de recubrimiento en polvo curable por calor que comprende:

i) al menos una resina de poliéster cristalina presente en una cantidad de al menos 7,5 % en peso y

ii) al menos una resina de poliéster amorfa presente en una cantidad de a lo sumo 92,5 % en peso y

iii) al menos un peróxido presente en una cantidad de al menos 0,65 partes de peróxido en cien partes de i)+ ii) (ppc),

en la que,

- al menos una resina de poliéster cristalina tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico y/o al menos una resina de poliéster amorfa tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico;

- si al menos una resina de poliéster amorfa tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico, entonces el peso teórico por insaturación etilénica (PPI) de al menos una resina de poliéster amorfa es a lo sumo 850 g/mol;

- el % en peso se basa en la cantidad total de i)+ ii);

- el peróxido se elige del grupo de perésteres y monopercarbonatos según la fórmula (I):**Fórmula**

en la que R1 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, un arilo C6-20 o por OR5, en el que R5 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido o por un arilo C6-20 opcionalmente sustituido; R2 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido o por un arilo C6-20 opcionalmente sustituido y peranhídridos de fórmula (II):**Fórmula**

en la que R3 y R4 representan cada uno independientemente un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, un arilo C6-20 o por OR6, en la que R6 representa un alquilo C1-10 opcionalmente sustituido o un arilo C6-20 y cualquier combinación de peróxidos de acuerdo con la fórmula (I) y la fórmula (II) de los mismos.

Composición de recubrimiento en polvo curable por calor de baja temperatura que comprende una resina de poliéster cristalina, una resina amoría y un peróxido.

La invención se refiere a una composición de recubrimiento en polvo curable por calor, un procedimiento para la preparación de la misma, un procedimiento para recubrir un sustrato con dicha composición, un sustrato recubierto con dicha composición y/o al uso de la composición de recubrimiento en polvo curable por calor.

Las composiciones de recubrimiento en polvo (comúnmente referidas como “polvos”) que son materiales sólidos, sueltos, finamente divididos, secos, a temperatura ambiente y a presión atmosférica, han adquirido una considerable popularidad en los últimos años sobre las composiciones de recubrimiento líquidas por una serie de razones. Para un polvo los recubrimientos son materiales fáciles de usar y medioambientalmente compatibles puesto que están virtualmente exentos de portadores de disolventes orgánicos volátiles, perjudiciales, que normalmente están presentes en composiciones de recubrimiento líquidas. Por lo tanto, los recubrimientos en polvo liberan pocos, si lo hacen, materiales volátiles al medio ambiente cuando se curan. Esto elimina los problemas de emisión de disolvente asociados a composiciones de recubrimiento líquidas tales como contaminación del aire y peligros para la salud de los trabajadores empleados en operaciones de recubrimiento. Las composiciones de recubrimiento en polvo son también limpias y convenientes para usar puesto que se aplican de una manera limpia sobre el sustrato debido a que están en forma sólida seca. Los polvos se recogen fácilmente en el caso de un vertido y no requieren una limpieza especial y suministros de contención del vertido, como las composiciones de recubrimiento líquidas. Así se mejora la higiene del trabajo. Además, las composiciones de recubrimiento en polvo son esencialmente 100% reciclables puesto que los polvos pulverizados pueden ser recuperados completamente y recombinados con alimentación de polvo fresca. El reciclado de recubrimientos líquidos durante la aplicación con frecuencia no se realiza, lo que conduce a residuos aumentados y costes de eliminación de residuos peligrosos. Además, las composiciones de recubrimiento en polvo están listas para usar, es decir, no se requiere reducción o dilución.

Las composiciones de recubrimiento en polvo se aplican típicamente sobre un sustrato por un procedimiento de pulverización electrostática; la composición de recubrimiento en polvo se dispersa en una corriente de aire y se hace pasar por un campo de descarga de corona donde las partículas adquieren una carga electrostática. Las partículas cargadas son atraídas a, y depositadas sobre, el artículo molido que se tiene que recubrir. El artículo normalmente a temperatura ambiente, se pone después en un horno donde el polvo funde y forma un recubrimiento en polvo. Se ha desarrollado un procedimiento híbrido basado en una combinación de técnicas de aplicación de carga electrostática de alto voltaje y de lecho fluidizado (lecho fluidizado electrostático) , así como métodos de aplicación por pulverización triboeléctrica. Las composiciones de recubrimiento en polvo y su procedimiento de aplicación son las composiciones y los procedimientos de recubrimiento preferidos para recubrir muchos artículos familiares tales como equipamiento de césped y jardín, mobiliario para patio y otro mobiliario de metal, cuadros eléctricos, accesorios de iluminación, estanterías y almacenamiento y muchos componentes de automoción. Actualmente, las composiciones de recubrimiento en polvo son extensamente aceptadas, con miles de instalaciones en las fábricas de fabricantes de equipos originales (OEMS, por sus siglas en inglés) y talleres de recubrimiento personalizado.

Las composiciones de recubrimiento en polvo pueden ser termoestables o termoplásticas. La invención se refiere al campo de las composiciones de recubrimiento en polvo termoestables. Por “composiciones de recubrimiento en polvo termoestables” se quiere decir en la presente memoria, una mezcla de componentes y cuyas composiciones presentan la capacidad para formar una red reticulada irreversible (la denominada “forma curada”) en el curado, preferiblemente curado térmico. La preparación de composiciones de recubrimiento en polvo termoestables se describe por Misev en "Powder Coatings, Chemistr y and Technology" (págs. 224-300; 1.991, John Wiley & Sons Ltd.) .

Como se muestra por el artículo "Overview of the powder coatings market worldwide" por G. Maggiore in Pitture e Vernice Europe 1/92, págs. 15-22 y por la ponencia por D. Richart "Powder Coating: Current Developments, Future Trends" (Waterborne, High-Solids and Powder Coatings Symposium, 22-24 de Febrero de 1.995) , aún continúa la búsqueda de composiciones de recubrimiento en polvo que se puedan curar con poca tensión térmica del sustrato y que por consiguiente sean adecuadas para uso sobre sustratos sensibles al calor tales como, por ejemplo, madera y plástico.

Los sustratos sensibles al calor pueden ser recubiertos usando composiciones de recubrimiento en polvo curables por radiación, tal como se describe en la patente europea EP 0636669. Sin embargo, cuando se usan composiciones de recubrimiento en polvo muy pigmentadas, hay una posibilidad de que la radiación no penetre por la composición de recubrimiento en polvo dando como resultado un recubrimiento en polvo curado de manera desigual. También, cuando se usa radiación para curar una composición de recubrimiento en polvo sobre objetos tridimensionales complejos, la radiación puede no alcanzar todos los rincones del objeto, dando como resultado también un recubrimiento curado de manera desigual.

La patente internacional WO 2010/052291 describe composiciones de recubrimiento en polvo curables por calor de un componente que comprenden una resina que contiene insaturaciones reactivas y en las que todas esas insaturaciones reactivas son dobles enlaces carbono-carbono conectados directamente a un grupo que retira electrones, un sistema de iniciación térmica que comprende un catalizador de metal de transición y un peróxido, en el que el peróxido se elige del grupo de peroxiésteres, mono-peroxicarbonatos y mezclas de los mismos y un reticulador conjunto elegido del grupo de vinil éteres, ésteres vinílicos, vinilamidas, itaconatos, enaminas y mezclas de los mismos.

La patente internacional WO 2010/052290 describe composiciones de recubrimiento en polvo curables por calor adecuadas para ser curadas a una temperatura de 60 a 130°C que comprende: un sistema de iniciación térmica y un sistema de resina, en las que la reactividad del sistema de iniciación térmica es tal que el sistema de iniciación térmica proporciona un tiempo de gelificación entre 2, 5 y 1.000 minutos a 60°C en dimetacrilato de butanodiol cuando se mide según DIN 16945 usando 1% en peso del sistema de iniciación térmico en 99% en peso de dimetacrilato de butanodiol, en el que la cantidad de sistema de iniciación térmica se elige de manera que cuando se aplique la composición de recubrimiento en polvo a un sustrato y se cure a una temperatura de 130°C durante 20 minutos, el recubrimiento resultante resista al menos 50 frotados dobles de acetona, en el que el sistema de la resina comprende una resina y un reticulador conjunto, en el que la resina contiene insaturaciones reactivas y en el que dichas insaturaciones reactivas son dobles enlaces carbono-carbono unidos directamente a un grupo que retira electrones, en el que el reticulador conjunto se elige del grupo de acrilatos, metacrilatos, ésteres vinílicos, vinil éteres, vinilamidas, alquin éteres, alquin ésteres, alquinamidas, alquin aminas, propargil éteres, ésteres propargílicos, itaconatos, enaminas y mezclas de los mismos, en el que el peso por insaturación en el sistema de resina está entre 100 y 1.000 g/mol cuando se determina usando RMN de 1H y en el que la composición de recubrimiento en polvo es un sistema de un componente.

La patente europea EP 0957142 A2 describe recubrimientos en polvo de poliéster insaturados, curables a baja temperatura, adecuados para sustratos sensibles al calor con curado superficial mejorado por incorporación de grupos hidrógeno activos en la molécula de poliéster insaturado. Los poliésteres insaturados que contienen hidrógenos activos proceden de ácidos carboxílicos polifuncionales etilénicamente insaturados y polioles que contienen hidrógeno activo.

Además del deseo de una composición de recubrimiento en polvo que se pueda curar a baja temperatura, también se desea que dicha composición de recubrimiento en polvo pueda aún ser molida, tamizada, se pueda... [Seguir leyendo]

1. Composición de recubrimiento en polvo curable por calor que comprende: i) al menos una resina de poliéster cristalina presente en una cantidad de al menos 7, 5 % en peso y ii) al menos una resina de poliéster amoría presente en una cantidad de a lo sumo 92, 5 % en peso y

iii) al menos un peróxido presente en una cantidad de al menos 0, 65 partes de peróxido en cien partes de i) + ii) (ppc) , en la que,

- al menos una resina de poliéster cristalina tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico y/o al menos una resina de poliéster amoría tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico;

- si al menos una resina de poliéster amoría tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico, entonces el peso teórico por insaturación etilénica (PPI) de al menos una resina de poliéster amoría es a lo sumo 850 g/mol;

- el % en peso se basa en la cantidad total de i) + ii) ;

- el peróxido se elige del grupo de perésteres y monopercarbonatos según la fórmula (I) : 15

en la que R1 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido, un arilo C6-20 o por OR5, en el que R5 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido o por un arilo C6-20 opcionalmente sustituido; R2 representa un alquilo C1-20 opcionalmente sustituido o por un arilo C6-20 opcionalmente sustituido y peranhídridos de fórmula (II) :

2. Composición según la reivindicación 1, en la que al menos una resina de poliéster cristalina está presente en una cantidad de a lo sumo 85 % en peso y en la que al menos una resina de poliéster amoría está presente en una cantidad de al menos 15 % en peso.

3. Composición según la reivindicación 1, en la que al menos una resina de poliéster cristalina está presente en una cantidad de al menos 10 y a lo sumo 40 % en peso y en la que al menos una resina de poliéster amoría está 30 presente en una cantidad de al menos 60 y a lo sumo 90% en peso.

4. Composición según la reivindicación 1, en la que al menos una resina de poliéster cristalina está presente en una cantidad de al menos 17, 5 y a lo sumo 50 % en peso y en la que al menos una resina de poliéster amoría está presente en una cantidad de al menos 50 y a lo sumo 82, 5% en peso.

5. Composición según la reivindicación 1, en la que al menos una resina de poliéster cristalina está presente en una

cantidad de al menos 20 y a lo sumo 50% en peso y en la que al menos una resina de poliéster amoría está presente en una cantidad de al menos 50 y a lo sumo 80% en peso.

6. Composición según la reivindicación 1, en la que al menos una resina de poliéster cristalina está presente en una cantidad de al menos 20 y a lo sumo 40% en peso y en la que al menos una resina de poliéster amoría está presente en una cantidad de al menos 60 y a lo sumo 80% en peso.

7. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que al menos una resina de poliéster cristalina y al menos la resina de poliéster amoría, tienen cada una un Mn teórico de al menos 2.200 Da y de a lo sumo 8.000 Da.

8. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que al menos una resina de poliéster amoría tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico y un peso teórico por insaturación etilénica (PPI) de a lo sumo 850 g/mol.

9. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que al menos una resina de poliéster cristalina y/o al menos una resina de poliéster amoría tiene además de insaturaciones etilénicas de ácido 2butenodioico también otras insaturaciones etilénicas basadas en monómeros de di-ácido o anhídrido.

10. Composición según la reivindicación 9, en la que las otras insaturaciones etilénicas basadas en monómeros de di-ácido o anhídrido se eligen del grupo de: ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, anhídridos de ácido itacónico y mezclas de los mismos.

11. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que tanto al menos una resina de poliéster cristalina como al menos una resina de poliéster amoría, tienen cada una insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico.

12. Composición según la reivindicación 11, en la que tanto al menos una resina de poliéster cristalina como al menos una resina de poliéster amoría, tienen cada una sólo insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico.

13. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el peróxido está presente en una cantidad de al menos 0, 8 ppc.

14. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el peróxido está presente en una cantidad de al menos 0, 9 ppc.

15. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que el peróxido está presente en una cantidad de al menos 1 ppc.

16. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que el peróxido está presente en una cantidad de menor que 10 ppc.

17. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que el peróxido está presente en una cantidad de menor que 8 ppc.

18. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que el peróxido está presente en una cantidad de menor que 7 ppc.

19. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en la que la composición comprende además un compuesto de metal de transición elegido del grupo de sales de metal de transición, complejos de metal de transición y mezclas de los mismos, de metales de transición elegidos del grupo de Mn, Fe, Co y Cu.

20. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en la que R2 representa terc-butilo.

21. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en la que R1 representa fenilo y R2 representa terc-butilo.

22. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en la que R3 y R4 representan ambos fenilo o ambos representan undecano.

23. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en la que la composición comprende además un inhibidor elegido del grupo de compuestos fenólicos, radicales estables, catecoles, fenotiazinas, hidroquinonas, benzoquinonas o mezclas de los mismos.

24. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en la que la composición está sustancialmente exenta de un agente de reticulación.

25. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, en la que si al menos una resina de poliéster amoría tiene insaturaciones etilénicas de ácido 2-butenodioico, entonces la temperatura de transición vítrea (Tg) medida por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) a una velocidad de calentamiento de 5 °C/min, de al menos una resina de poliéster amoría es a lo sumo 65 °C.

26. Procedimiento para la preparación de una composición de revestimiento en polvo curable por calor como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25 que comprende las etapas de:

a. mezclar los componentes de la composición de recubrimiento en polvo curable por calor para obtener una premezcla;

b. calentar la premezcla, preferiblemente en un extrusor, para obtener una mezcla excluida;

c. dejar enfriar la masa extruida para obtener una masa extruida solidificada y 5

d. moler la masa extruida solidificada en partículas más pequeñas para obtener la composición de recubrimiento en polvo curable por calor.

27. Procedimiento para recubrir un sustrato que comprende las etapas de:

a. aplicar una composición de recubrimiento en polvo curable por calor como se define en una cualquiera 10 de las reivindicaciones 1 a 25 a un sustrato;

b. calentar el sustrato.

28. Sustrato que es recubierto totalmente o parcialmente con una composición de recubrimiento en polvo curable por calor como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25.

29. Sustrato que es recubierto totalmente o parcialmente con un recubrimiento preparado a partir de la composición 15 de recubrimiento en polvo curable por calor como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25.

30. Uso de una composición de recubrimiento en polvo curable por calor como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, para recubrir un sustrato o un artículo.