ES2228612T3

ES2228612T3 - Composiciones de revestimiento en polvo estables que forman acabados duraderos.

Info

Publication number: ES2228612T3
Application number: ES00966939T
Authority: ES
Inventors: Anthony M. Chasser; Ronald R. Ambrose; Barbara A. Greigger; William H. Retsch, Jr.
Original assignee: PPG Industries Ohio Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: US6294619B1; EP1237976A1; ATE276296T1; DE60013896D1; EP1237976B1; AU7721200A; WO2001032734A1; DE60013896T2; BR0015004A; CA2387978A1

Abstract

Una Composición de recubrimiento en polvo que comprende un sistema de resina que forma película, donde el citado sistema de resina que forma película comprende: a. un componente polímero que comprende un poliéster polialcohol que comprende el producto de reacción de: i. un componente cicloalifático que comprende el producto de reacción de: (I) un ácido cicloalifático, y (2) un polialcohol cíclico, y ii. un componente isocianurato polifuncional que comprende al menos un compuesto que tiene al menos dos grupos reactivos a grupos carboxílicos, y b. un componente reticulador capaz de reticular el citado poliéster poli- alcohol, comprendiendo el citado componente reticulador un isocianato polifuncional que está bloqueado al menos parcialmente con al menos uno de los siguientes: i. un compuesto polihidroxi aromático que tiene al menos una de las siguientes estructuras: HO - - Ô1 - - R1 - - Ö1 - - OH donde, Ô1 es un grupo fenileno, y R1 es un grupo alquilo que tiene 0 a 4 átomos de carbono,o HO - - Ô2 - - OH donde Ô2 consiste en un grupo fenileno o un grupo naftileno, o ii. una mezcla de un compuesto polihidroxi- aromático y un compuesto éster de función hidroxilo.

Description

Composiciones de revestimiento en polvo estables que forman acabados duraderos.

La presente invención se refiere a composiciones de recubrimiento en polvo. Antes de ser curadas, estas composiciones de recubrimiento en polvo poseen una excelente estabilidad anti-apelmazado. Después de curadas, estas composiciones de recubrimiento en polvo producen acabados consistentes.

Antecedentes de la invención

Las composiciones de recubrimiento se han utilizado desde hace mucho tiempo para conseguir superficies de artículos con las deseadas características físicas tales como color, brillo y durabilidad. Antes, la mayoría de las composiciones de recubrimiento se basaban en un vehículo líquido que se dejaba evaporar una vez aplicada la composición. Recientemente, sin embargo, ha crecido la tendencia a la reducción de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) de las composiciones de recubrimiento. Un medio de alcanzar este objetivo ha sido la utilización de sistemas secos, sin disolvente, tales como sistemas de recubrimiento en polvo.

En los sistemas típicos de recubrimiento en polvo, frecuentemente se aplica una carga electrostática entre el dispositivo de aplicación (por ejemplo una pistola de pulverización) y el artículo que se va a pintar. Esto da lugar a la atracción del recubrimiento en polvo y adherencia al substrato deseado.

Después de aplicado, el recubrimiento en polvo se cura. Típicamente, esto se consigue por calentamiento del substrato recubierto a una temperatura elevada (por ejemplo, una temperatura entre 50ºC y 400ºC). Durante el proceso de curado, las partículas de polvo funden y se extienden, al mismo tiempo que se reticulan los componentes del recubrimiento en polvo. Además no hay emisión alguna de compuesto orgánico volátil (VOC) al ambiente durante la aplicación o los procesos de curado, de manera que un sistema de recubrimiento en polvo es extraordinariamente eficaz ya que esencialmente no quedan residuos (es decir el rendimiento de la aplicación es de aproximadamente el 100 por ciento).

Los sistemas de recubrimiento en polvo son muy conocidos por los especialistas en esta técnica. En la industria de recubrimientos, el término "polvo" incluye no solo materiales con un tamaño de partícula relativamente pequeño, sino también los de mayor tamaño, tales como gránulos. Típicamente, sin embargo, el tamaño medio de partícula de la mayoría de los sistemas de recubrimiento en polvo está en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 500; y más comúnmente, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 100.

Los sistemas de recubrimiento en polvo se han utilizado comercialmente para impartir acabados de alto y bajo brillo a las superficies. A pesar de las ventajas antes mencionadas, algunos problemas encontrados por fabricantes de recubrimientos, transportistas y aplicadores, han impedido la extensión y aceptación de su uso. Por ejemplo, aunque los sistemas de recubrimiento en polvo producen acabados atractivos con elevados niveles de eficacia de aplicación y bajos niveles de emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC), algunos acabados carecen de las necesarias propiedades de durabilidad (por ejemplo resistencia a la intemperie) para hacerlos comercialmente viables. Tal como aquí se utiliza, el término "durabilidad" se refiere a la capacidad del acabado para retener su brillo original después de ser expuesto a luz ultravioleta a lo largo de un prolongado período de tiempo. Según esto, los fabricantes de recubrimientos se esfuerzan continuamente en formular composiciones de recubrimientos en polvo que produzcan acabados más durables.

Otro problema frecuentemente encontrado con los sistemas de recubrimiento en polvo convencional es el asociado a la naturaleza física del polvo sin curar. Específicamente, la mayor parte de los recubrimientos en polvo sin curar tienen una distribución media de tamaños de partícula que varía entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 100 micras. Los polvos con tal distribución de tamaños de partícula son frecuentemente inestables. El término "inestable", tal como aquí se emplea, se refiere a las partículas de un recubrimiento en polvo que tienen tendencia a formar grumos o "apelmazarse" cuando se exponen a pequeñas cantidades de humedad, incluso tan bajas como las que resultan simplemente de unas condiciones de humedad elevada. Para evitar que ocurra este fenómeno, las personas que se dedican a formulaciones de recubrimientos en polvo, transportistas y aplicadores, todos ellos, tienen que tomar, en su manejo, precauciones especiales que son frecuentemente costosas. Según esto, los fabricantes de recubrimientos, se esfuerzan de continuo para formular composiciones de recubrimiento en polvo que sean más estables (es decir, recubrimientos en polvo que resistan el apelmazado).

Otro de los problemas encontrados con frecuencia son específicos al uso de los sistemas de recubrimiento con polvos para la producción de acabados de bajo brillo. Históricamente, la reducción del brillo en sistemas de recubrimiento en polvo se ha llevado a cabo instrumentalizando un método de "reactividad diferencial". Este método se basa en combinaciones de productos químicos que reaccionan a diferentes velocidades para crear dominios separados de fases dentro de la película. Estos dominios separados dispersan la luz reflejada lo que, a su vez, contribuye a la percepción de un brillo más bajo de la película.

Un problema encontrado en este método de producir polvos de bajo brillo es que tal separación en fases es muchas veces de difícil control. Otro problema encontrado con este método es que normalmente rebaja la durabilidad de la película proporcionalmente a la cantidad de la reducción de brillo. Según esto, no sólo es más difícil de reproducir una película que refleje un 20% de la luz (medida a un ángulo incidente de 60º) desde un recubrimiento en polvo, sino que también es más pobre la durabilidad que la de una película que refleja el 40%.

Otro modo convencional de producir películas de bajo brillo de sistemas de recubrimiento en polvo es añadir agentes de eliminación de brillo a la formulación. Típicamente, cuanto más agente de eliminación de brillo se emplea, más se reduce el brillo de la película. Sin embargo la utilización de agentes de eliminación de brillo supone un coste. Específicamente, al mismo tiempo que los agentes de eliminación del brillo reducen el brillo de acabado, tienden también a reducir la durabilidad del acabado. Por estas razones, los fabricantes de recubrimientos se esfuerzan continuamente en formular composiciones de recubrimiento en polvo de bajo brillo que produzcan acabados durables.

Otros problemas encontrados cuando se utilizan sistemas de recubrimiento en polvo son los relacionados con la utilización de los mismos para producir acabados consistentes de bajo brillo. De manera concreta, aunque se pueden formular sistemas convencionales de recubrimiento en polvo para producir niveles de brillo por debajo del 30% de reflectancia de la luz, ha sido difícil producir, con tales recubrimientos en polvo convencionales, acabados de bajo brillo en los que el porcentaje de luz reflejada quede dentro de \pm 5% de la reflectancia de luz del nivel deseado. Por esta razón, los fabricantes de recubrimientos continúan sus esfuerzos para llegar a formular composiciones de recubrimiento en polvo que produzcan acabados de bajo brillo más consistentes.

Aunque los fabricantes de recubrimientos han sido capaces de formular sistemas de recubrimiento en polvo que resuelven algunos de los problemas antes mencionados, siguen haciendo pruebas con el fin de identificar un sistema de recubrimiento en polvo que resuelva la mayoría de aquellos problemas, cuando no todos. En otras palabras, si se formula un sistema de recubrimiento en polvo que pueda, no solamente producir recubrimientos durables con niveles de brillo consistentes, sino también que sea resistente al apelmazado, esto sería considerado por los especialistas en la técnica como un gran avance en la actual tecnología.

Compendio de la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de recubrimiento en polvo que, cuando están sin curar, resisten el apelmazado.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de recubrimiento en polvo que, cuando se curan, producen acabados consistentemente durables.

Aún otro objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de recubrimiento en polvo que, cuando se curan, producen acabados consistentes de bajo brillo.

Todavía otro objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de recubrimiento en polvo que, cuando se curan, producen acabados durables con niveles de brillo consistentes.

La consecución de estos y otros objetos quedará claro para los especialistas en la técnica después de la lectura de esta memoria descriptiva. En ella se describe específicamente nuevas composiciones de recubrimiento en polvo. Estas nuevas composiciones de recubrimiento en polvo no solamente producen consistentemente acabados durables con niveles de brillo consistentes, sino que también son resistentes al apelmazado en su estado no curado.

Las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención incluyen nuevos sistemas de formación de película. El nuevo sistema de formación de película incluye un componente polímero y un componente reticulador. En un modo de realización, el componente polímero es nuevo; y en otro modo de realización, tanto el componente polímero como el reticulador son nuevos.

El nuevo componente polímero que se puede utilizar cuando se practican esta invención incluye un nuevo poliéster polialcohol. Este nuevo poliéster polialcohol incluye el producto de reacción de un componente cicloalifático y un componente isocianurato funcional.

El nuevo componente reticulador que se puede utilizar cuando se practican ciertos modos de realización de esta invención incluye un nuevo compuesto isocianato polifuncional que está, al menos parcialmente, bloqueado con al menos uno de los siguientes compuestos: un compuesto polihidroxi aromático, o una mezcla de compuesto polihidroxi aromático y compuesto éster con función hidroxilo.

Descripción detallada de la invención

Las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención incluyen un nuevo sistema de formación de película. Tal como aquí se utiliza, el término "sistema de resina que forma película" incluye: 1) un componente polímero capaz de formar una película; 2) un componente reticulador; y opcionalmente, 3) un componente catalizador, si es necesario, para facilitar la reacción entre el componente polímero y un componente reticulador. En un modo de realización de la presente invención, el componente polímero es nuevo; y en otro modo de realización, tanto el componente polímero como el reticulador son nuevos.

El nuevo componente polímero del sistema de formación de película incluye un nuevo poliéster polialcohol. Este nuevo poliéster polialcohol incluye el producto de reacción de un componente cicloalifático, o los reactivos que lo forman, y un componente isocianurato polifuncional.

El componente cicloalifático del nuevo poliéster polialcohol incluye el producto de reacción de al menos un ácido cicloalifático y al menos un polialcohol cíclico. Se puede emplear cualquier ácido cicloalifático adecuado cuando se practica esta invención. Por ejemplo, el ácido cicloalifático puede ser el isómero 1,2-, 1,3- y/o 1,4- de ácido hexahidroftálico, el último de los cuales se conoce también como ácido 1,4-ciclohexanidicarboxílico. Se pueden emplear también, en lugar del ácido dicarboxílico, los ésteres del mismo con alcanoles de cadena corta (por ejemplo, ésteres dimetílico, dietílico o dipropílico). En muchos casos, sin embargo, se prefiere el anhidrido hexahidroftálico.

El término ácido cicloalifático incluye también aquellos ácidos o anhidridos alquil cicloalifáticos donde un grupo alquilo que tiene hasta aproximadamente siete carbonos está unido al anillo cicloalifático. Según esto, para los propósitos de esta invención, el término "ácido cicloalifático" incluye no solamente los ejemplos señalados antes, sino también los ésteres, anhidridos y derivados alquilados en el anillo de cada uno de ellos.

Cuando se prepara el componente cicloalifático utilizado en la obtención del nuevo poliéster polialcohol, la cantidad de ácido cicloalifático empleada es, típicamente, de al menos aproximadamente 20 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad de ácido cicloalifático empleada es de al menos 30 por ciento en peso; e incluso más típicamente 40 por ciento en peso. Por otra parte, cuando se prepara el componente cicloalifático utilizado en la producción del nuevo poliéster polialcohol, la cantidad del ácido cicloalifático empleada no es superior, típicamente, a aproximadamente 75 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del ácido cicloalifático empleada no es superior a aproximadamente 65 por ciento en peso; e incluso más típicamente, no es mayor de aproximadamente 55 por ciento en peso. Todos los porcentajes en peso antes mencionados son porcentajes en peso basados en el peso total de poliéster polialcohol resultante.

El polialcohol cíclico utilizado en la obtención del componente cicloalifático puede ser cualquier polialcohol cíclico adecuado que pueda reaccionar con el ácido cicloalifático antes mencionado. Algunos ejemplos de tales polialcoholes cíclicos adecuados incluyen: ciclohexano dimetanol y ciclohexano diol. En un modo de realización preferido, tal polialcohol cíclico adecuado es ciclohexano dimetanol (CHDM).

Cuando se prepara el componente cicloalifático utilizado en la producción del nuevo poliéster polialcohol, la cantidad del polialcohol cíclico empleada es, típicamente, de al menos aproximadamente 10 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del polialcohol cíclico empleada es de al menos aproximadamente el 20 por ciento en peso; e, incluso más típicamente, de al menos aproximadamente 30 por ciento en peso. Por otra parte, cuando se prepara el componente cicloalifático utilizado en la producción del nuevo poliéster polialcohol, la cantidad del polialcohol cíclico empleada no es, típicamente superior a aproximadamente 70 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del polialcohol cíclico empleada no es superior a aproximadamente 60 por ciento en peso; e incluso más típicamente, no es superior a aproximadamente 50 por ciento en peso. Todos los porcentajes en peso antes mencionados se basan en el peso total del poliéster polialcohol resultante.

Cuando se prepara el poliéster polialcohol utilizado en la práctica de la invención, la cantidad de componente cicloalifático empleada es típicamente de al menos aproximadamente 60 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del componente cicloalifático empleada es de al menos aproximadamente 70 por ciento en peso; y aún más típicamente, de al menos aproximadamente 80 por ciento en peso. Por otra parte, cuando se prepara el poliéster polialcohol empleado en la práctica de esta invención, la cantidad del componente cicloalifático empleado no es, típicamente, superior a aproximadamente 99 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad de componente cicloalifático empleada no es superior a aproximadamente 97 por ciento en peso; y aún más típicamente, no es superior a aproximadamente 95 por ciento en peso. Todos los porcentajes antes mencionados se basan sobre el peso total del poliéster polialcohol resultante.

Tal como se ha establecido antes, aunque el poliéster polialcohol se puede obtener por reacción de un componente isocianurato polifuncional, que se describe después con detalle, con el componente cicloalifático antes mencionado, se puede obtener por reacción del componente isocianurato polifuncional con los reactivos que forman el componente cicloalifático. Si se utiliza este último método, las cantidades de ácido cicloalifático y del polialcohol cíclico que se deberán emplear son las cantidades señaladas antes para los respectivos reactivos.

El componente isocianurato polifuncional utilizado en la obtención del nuevo poliéster polialcohol incluye al menos un compuesto que tiene por lo menos dos grupos reactivos a grupos carboxílicos. Entre los ejemplos de compuestos que se pueden utilizar como componente isocianurato polifuncional se incluyen: isocianurato de tris(hidroxietilo) (THEIC) e isocianurato de triglicidilo. En un modo de realización preferido, el componente isocianurato polifuncional comprende THEIC.

Cuando se prepara el poliéster polialcohol utilizado en la práctica de esta invención, la cantidad de componente isocianurato polifuncional empleada es, típicamente, de al menos 1 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del componente isocianurato polifuncional empleada es de al menos aproximadamente 3 por ciento en peso; y aún más típicamente de al menos aproximadamente 5 por ciento en peso. Por otra parte, cuando se prepara el poliéster polialcohol utilizado en la práctica de esta invención, la cantidad de componente isocianurato polifuncional empleado no es mayor típicamente de aproximadamente 40 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del componente isocianurato polifuncional empleada no es superior a aproximadamente 30 por ciento en peso; e incluso más típicamente, no es mayor de aproximadamente 20 por ciento en peso. Todos los porcentajes en peso antes mencionados se basan en el peso total del poliéster polialcohol resultante.

El poliéster polialcohol utilizado en la práctica de la presente invención tiene un índice de hidroxilo de al menos aproximadamente 5 mg de KOH por gramo de resina. Típicamente, el nuevo poliéster polialcohol tiene un índice de hidroxilo de al menos aproximadamente 10; y más típicamente, de al menos aproximadamente 15 mg de KOH por gramo de resina. Por otra parte, el nuevo poliéster polialcohol tiene un índice de hidroxilo que no es superior de aproximadamente 200 mg de KOH por gramo de resina. Típicamente, el nuevo poliéster polialcohol tiene un índice de hidroxilo que no es superior a aproximadamente 150; y más típicamente, no es superior a aproximadamente 100 mg de KOH por gramo de resina.

Además de lo anterior, el nuevo componente polímero del sistema de formación de película puede incluir también al menos uno de los siguientes componentes opcionales: resinas adicionales que forman película tales como neopentil glicol. 1,6-hexanodiol, 2-metil propanodiol, etilen glicol, propilen glicol, dietilen glicol, butanodiol, trimetil pentanodiol, dipropilen glicol, 2,2-dimetil-3-hidroxipropil-2,2-dimetil-3-hidroxipropionato, trimetilol propano, trimetilol etano y otros aditivos conocidos por los especialistas en la técnica. Hay que hacer notar, sin embargo, que la utilización de los componentes opcionales en el componente polímero del sistema que forma película puede afectar las propiedades del recubrimiento en polvo y/o la película resultante del mismo. Por lo tanto, el tipo y/o la cantidad de componentes opcionales empleados, si los hay, depende en parte del uso final deseado del recubrimiento en polvo.

Sin embargo, si los componentes opcionales se emplean como parte del nuevo componente polímero del sistema que forma película, la cantidad total de estos componentes opcionales no sobrepasará el 30 por ciento en peso. Preferiblemente, la cantidad del componente opcional empleado no excederá de 20 por ciento en peso; más preferiblemente, no más del 10 por ciento en peso; e incluso más preferiblemente, no más del 5 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total del componente polímero del sistema que forma película.

El nuevo sistema que forma película de recubrimientos en polvo incluye el nuevo componente polímero antes descrito. Sin embargo, además del componente polímero, el sistema que forma película de estos recubrimientos en polvo incluye además un componente reticulador. Este componente reticulador puede ser cualquiera de los reticuladores adecuados que pueden reticular el nuevo componente poliéster polialcohol. Los reticuladores adecuados incluyen los empleados convencionalmente en la industria de recubrimientos para uso con poliéster polialcoholes. Los reticuladores adecuados incluyen también los nuevos reticuladores que se describirán después con más detalle.

Con respecto a reticuladores convencionales que se pueden emplear en la práctica de esta invención, se puede emplear cualquiera de los reticuladores capaces de reticular el nuevo componente polímero de la resina que forma película de entre los conocidos por los especialistas en la técnica. Cuando se practican ciertos modos de realización preferidos de esta invención, el componente reticulador de resina que forma película, convencional, incluye al menos los siguientes agentes de reticulación: isocianatos bloqueados y glicourilo.

En relación con los nuevos reticuladores que se pueden emplear cuando se practica la invención, éstos incluyen isocianatos polifuncionales que están bloqueados al menos parcialmente con al menos uno de los siguientes: un compuesto polihidroxi aromático, o una mezcla de compuesto polihidroxi aromático y compuesto éster con función hidroxilo. Estos agentes de bloqueo se describirán después con más detalle.

En la práctica de la invención se puede emplear cualquiera de los isocianatos polifuncionales adecuados siempre que participen en una reticulación suficiente del nuevo componente polímero de la resina que forma película antes descrita.

En un modo de realización, el isocianato polifuncional deriva de un poliisocianato (es decir, un isocianato que posee al menos dos funciones isocianato, ventajosamente más de dos) que a su vez deriva típicamente de la precondensación o de prepolimerización de isocianatos elementales. Entre los isocianatos elementales se incluyen aquellos cuya estructura es de hidrocarburo que tiene al menos dos funciones isocianato. Estas estructuras de hidrocarburo consisten frecuentemente en un radical arileno, un radical alquileno (incluyendo un radical aralquileno) tales como los polimetilenos (por ejemplo, hexametileno), o el necesario para formar diisocianato de isoforona (IPDI). Las estructuras de hidrocarburos pueden ser alquílicas o arílicas.

El peso atómico de estos isocianatos elementales es, ventajosamente, de 500 como máximo, y preferiblemente de 300 como máximo. Además, los pesos moleculares medios de los prepolímeros o precondensados no son superiores a 5000, y más comúnmente no son de más de 3000.

Los poliisocianatos que se pueden emplear cuando se practica esta invención incluyen los del tipo biuret y aquellos en que las reacciones de di- o tri-merización han producido anillos de cuatro, cinco o seis eslabones. Entre los anillos de seis eslabones, se pueden mencionar los anillos isocianúricos derivados de una homo- o hetero-trimerización de varios diisocianatos solos, con otro(s) isocianato(s) (por ejemplo mono-, di o poli-isocianato(s)) o con dióxido de carbono. En este último caso, se reemplaza un nitrógeno del anillo isocianúrico por un oxígeno.

En ciertos modos de realización preferidos, los poliisocianatos que se pueden emplear incluyen aquellos que tienen al menos una función isocianato alifático. En otras palabras, al menos una función isocianato bloqueada de acuerdo con la invención va unida a la estructura de hidrocarburo a través de un carbono tipo sp^{3} que lleva ventajosamente al menos un átomo de hidrógeno, preferiblemente dos.

Es preferible seleccionar compuestos según la presente invención tales que reaccionen completamente con un alcohol primario. La reacción se considera completa si alcanza el 80% o más.

En ciertos modos de realización, los isocianatos preferidos son aquellos en los que el átomo de nitrógeno se une a un carbono hibridizado sp^{3}; y más en particular, a isocianatos alifáticos, y especialmente a polimetilen diisocianatos y los diversos derivados de condensación de los mismos (biuret, etc.) y derivados de di- y tri-merización de los mismos.

En la práctica de esta invención, a veces se prefiere que el porcentaje de la función isocianato libre residual no sea más de aproximadamente 10%, preferiblemente no más de aproximadamente 5%, y más preferiblemente, no más de aproximadamente 3%. Los puntos de fusión más altos o las temperaturas de transición vítrea más altas se obtienen típicamente con porcentajes que no sobrepasan a aproximadamente el 1%.

En otros modos de realización, los isocianatos polifuncionales comprenden trímeros. Si se prefiere la incorporación de trímeros, entre los ejemplos de los que se pueden emplear se incluyen: isocianuratos de diisocianato de isoforona o hexametilen diisocianato; y/o biurets de hexametilen diisocianato. En ciertos modos de realización, el componente reticulador de la resina que forma película comprende preferiblemente un isocianurato derivado de diisocianato de isoforona.

Si se emplea como al menos parte del componente reticulador de la resina que forma película, se puede preparar un isocianurato desde diisocianato de isoforona por cualquiera de las formas adecuadas conocidas por los especialistas en la técnica. Un ejemplo de una forma en que puede prepararse un isocianurato a partir de diisocianato de isoforona es la trimerización del diisocianato de isoforona (IPDI) en la presencia de un sistema de catalizador adecuado. Después, se bloquean al menos parcialmente los grupos NCO restantes como se describe después.

Una primera etapa de tal procedimiento (es decir, la trimerización catalítica) no conduce a un producto uniforme. Se producen en su lugar varios oligómeros de IPDI que contienen al menos un anillo de isocianurato y al menos 3 grupos NCO libres. Estos productos se citan aquí como "isocianuratos IPDI".

Un ejemplo de un sistema catalizador adecuado que se puede utilizar para trimerizar el IPDI comprende 1,4-diazabiciclo(2,2,2)-octano/1,2-epoxipropano. La trimerización se puede llevar a cabo con o sin disolventes orgánicos inertes. En algunos casos, es deseable terminar la reacción de trimerización cuando el contenido de NCO de la mezcla alcanza un cierto nivel. Por ejemplo, en algunos casos, es deseable terminar la trimerización cuando han reaccionado 30 a 50% de los grupos NCO en la reacción de trimerización. En estas circunstancias, el IPDI sin reaccionar se puede separar del isocianurato por destilación de la película fina.

Como opción distinta a la formulación de los isocianuratos IPDI por uno de los procedimientos conocidos, tal como se ha señalado antes, está la de emplear isocianuratos IPDI comerciales. Por ejemplo, los isocianuratos IPDI que se pueden emplear incluyen los siguientes: isocianurato VESTANAT^{TM}T-1890, isocianurato comercial de Creanova Corporation, e isocianurato DESMODUR^{TM} Z4470BA comercializado por Bayer Corporation.

Aunque el componente reticulador de la resina que forma película puede incluir predominantemente diisocianatos, en ciertos modos de realización preferidos, el componente reticulador de la resina que forma película incluye predominantemente triisocianatos o una mezcla de diisocianatos y triisocianatos, donde el contenido de triisocianato es de al menos 25 por ciento del componente reticulador total. En ciertos modos de realización, si se emplea una mezcla de diisocianatos y triisocianatos, el contenido de triisocianatos es, preferiblemente, de al menos aproximadamente 50 por ciento; y más preferiblemente de al menos aproximadamente 75 por ciento del componente reticulador total.

Aunque los isocianatos polifuncionales son conocidos por los especialistas en la técnica por su capacidad de reticular los poliéster polialcoholes utilizados en la obtención de composiciones de recubrimiento en polvo, lo que no es conocido por los que practican esta técnica es que estos tipos de reticuladores pueden funcionar adecuadamente de esta manera cuando están al menos parcialmente bloqueados de la forma que se explicará después. Específicamente, de acuerdo con la presente invención, los isocianatos polifuncionales del nuevo componente reticulador están al menos parcialmente bloqueados con al menos uno de los siguientes: un compuesto polihidroxi aromático o una mezcla de compuesto polihidroxi aromático y compuesto éster de función hidroxilo.

Tal como aquí se utiliza, el término "compuesto polihidroxi aromático" incluye compuestos que tienen al menos una de las siguientes estructuras:

(I)HO - \phi^{1} - R^{1} - \phi^{1} - OH

donde, \phi^{1} es un compuesto que contiene porción aromática que comprende un grupo fenilo, y R^{1} es un grupo alquilo que tiene 0 a 4 átomos de carbono, o

(II)HO - \phi^{2} - OH

donde \phi^{2} es un compuesto aromático que comprende un grupo fenilo o un grupo naftilo.

Entre los ejemplos de los compuestos polihidroxi-aromáticos abarcados por la estructura (I) se incluyen: difenoles tales como 4,4'-isopropilidendifenol (por ejemplo, Bisfenol^{TM} A disponible comercialmente de Dow Chemical Co) y bis(4-hidroxifenil)metano (por ejemplo Bisfenol^{TM}F comercializado también por Dow Chemical Co.). Ejemplos de compuestos polihidroxi-aromáticos abarcados por la estructura (II) son: dihidroxinaftaleno, hidroxifenoles tales como resorcina, y derivados de los mismos. En ciertos modos de realización preferidos de esta invención, el compuesto polihidroxi aromático comprende 4,4'-isopropiliden-difenol.

Tal como aquí se emplea, el término "compuesto éster con función hidroxilo" incluye los compuestos que tienen la siguiente estructura:

(III)COOR^{2} - \phi^{2} - OH

donde R^{2} es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono.

En la estructura (III), aunque \phi^{2} es un compuesto que contiene porción aromática que comprende un grupo fenilo o un grupo naftilo, en ciertos modos de realización preferidos, \phi^{2} es un compuesto que contiene porción aromática que comprende un grupo fenilo.

Entre los ejemplos de los compuestos éster de función hidroxilo abarcados por la estructura (III) se incluyen: 4-hidroxibenzoato de metilo, 3-hidroxibenzoato de metilo y similares. En ciertos modos de realización preferidos de la invención, el compuesto éster de función hidroxilo comprende 4-hidroxibenzoato de metilo.

Tal como se ha establecido antes, los compuestos polihidroxi aromáticos abarcados por las estructuras (I) y (II) se pueden utilizar exclusivamente como agentes bloqueantes para los isocianatos polifuncionales del nuevo componente reticulador. Sin embargo, en ciertos modos de realización preferidos, los isocianatos polifuncionales del nuevo componente reticulador están al menos parcialmente bloqueados con una mezcla de compuesto(s) polihidroxi aromáti-
co(s) y compuesto(s) éster de función hidroxilo abarcados por las siguientes estructuras: (I) y (III); (II) y (III); y/o (I), (II) y (III).

En los modos de realización donde el isocianato polifuncional está al menos parcialmente bloqueado con una mezcla de compuesto(s) polihidroxi-aromático(s) y compuesto(s) éster de función hidroxilo, la relación de compuesto(s)
polihidroxi-aromático(s) a compuesto(s) éster de función hidroxilo varía típicamente de aproximadamente 0,01:1 a aproximadamente 1,4:1. En determinados modos de realización en los que se emplea una mezcla de estos agentes bloqueantes, la relación de compuesto(s) polihidroxi-aromático(s) a compuesto(s) éster de función hidroxilo varía preferiblemente de aproximadamente 0,05: a aproximadamente 1:1,2, y, más preferiblemente, de aproximadamente 0,10:1 a aproximadamente 1:1.

Cuando se bloquean al menos parcialmente los isocianatos polifuncionales de acuerdo con ciertos modos de realización preferidos de la presente invención, la cantidad total de agente(s) bloqueante(s) empleada es tal que hay aproximadamente 1,5 a aproximadamente 0,6 equivalentes de hidroxilo de agente(s) de bloqueo por equivalente de NCO libre en los isocianatos polifuncionales. En ciertos modos de realización preferidos, la cantidad total de agente(s)
de bloqueo empleado(s) es tal que hay aproximadamente 1,3 a aproximadamente 0,7 equivalentes de hidroxilo de agente(s) de bloqueo por equivalente de NCO libre en los isocianatos polifuncionales, y más preferiblemente, de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 0,9 equivalentes de hidroxilo de agente(s) bloqueantes por equivalente de NCO libre en los isocianatos polifuncionales.

Para bloquear al menos parcialmente los isocianatos polifuncionales utilizados en el nuevo componente reticulador de la presente invención, se puede emplear cualquiera de los medios conocidos por los especialistas en la técnica.

Además de un componente polímero y un componente reticulador, dentro del marco de esta invención para el nuevo sistema de formación de película se incluye también un componente catalizador opcional. Si está presente, el componente catalizador se utiliza típicamente para incrementar la velocidad de reacción entre el componente polímero y el componente reticulador.

Cuando se emplea, el componente catalizador está presente típicamente a niveles que varían de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 15%. Típicamente, la cantidad de componente catalizador empleada varía de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10%; y más típicamente, de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5%. Estos porcentajes se basan en el peso total del sistema de resina que forma película.

En la práctica de la invención, se puede emplear cualquier composición o composiciones de catalizador adecuadas que puedan catalizar la reacción entre el componente polímero del sistema que forma película y el componente reticulador. Entre los ejemplos de tales catalizadores adecuados se incluyen: dilaurato de dibutil estaño, compuestos de zinc tales como acetato de zinc, y/o aminas tales como trietil amina, imidazoles, amidina cíclica, haluros de alquil/aril amonio, y alquil/aril tiocarbamatos de zinc.

Además de un componente polímero, un componente reticulador y un componente catalizador opcional, los nuevos sistemas de formación de película empleados en la práctica de la invención pueden incluir también otros aditivos opcionales conocidos por los especialistas en la técnica. Entre los ejemplos de tales aditivos se incluyen: benzoína, ceras, plastificantes, agentes de control de flujo, y similares. Es importante señalar, sin embargo, que la adición de tales aditivos afectará probablemente los estados curados y/o sin curar de la composición de recubrimiento en polvo resultante. Según esto, los tipos y cantidad de tales aditivos utilizados, si se emplean, dependerá en parte del uso a que se destina la composición de recubrimiento en polvo.

Además de los nuevos sistemas que forman película antes descritos, las composiciones de recubrimiento en polvo abarcadas por la presente invención pueden incluir también un sistema de pigmentos. Si está presente, este sistema se puede utilizar para impartir un color a la película curada resultante y/o reducir el brillo de la misma. Tal como aquí se emplean, los términos "sistema de pigmento" y "pigmento" se refiere no solo a los pigmentos que producen color, sino también a agentes que afectan al brillo que pueden, o no, alterar el color de la película curada, y/o cargas. Hay que señalar que, entra también dentro del marco de esta invención, en cuanto al sistema de pigmentos, incluir composiciones que producen más de uno de los resultados antes mencionados. También entra dentro del marco de esta invención, en cuanto al sistema de pigmentos, incluir solo uno de los tipos de composiciones antes mencionadas, o cualquier combinación de ellos.

Cuando se emplea, el sistema de pigmentos comprende típicamente pigmentos que tienen un tamaño mínimo medio de partícula de al menos aproximadamente 0,1 micra. Típicamente, los pigmentos empleados tienen un tamaño medio de partícula mínimo de al menos 0,5 \mum, típicamente de al menos aproximadamente 1 \mum e incluso más típicamente de al menos aproximadamente 3 \mum.

Por otra parte, el sistema de pigmentos, si se emplea, comprende típicamente pigmentos que tienen un tamaño medio máximo de partícula de aproximadamente 100 \mum como máximo. Típicamente, los pigmentos empleados tienen un tamaño medio mínimo de partícula de 75 \mum como máximo, más típicamente de 50 \mum como máximo y aún más típicamente de 25 \mum como máximo.

Si el sistema de pigmentos se diseña para alterar el brillo del acabado entre otras cosas, se puede emplear cualquier pigmento adecuado que altere el brillo. Entre los ejemplos de tales pigmentos adecuados que alteran el brillo se incluyen: sílices, baritas, carbonato de calcio, talcos, silicato de magnesio y/o silicato de aluminio. Si el resultado deseado es el de rebajar el brillo del acabado resultante, el componente del pigmento incluye típicamente al menos una sílice.

Si el sistema de pigmento está diseñado para alterar el color del acabado entre otras cosas, se puede emplear cualquier pigmento adecuado que altere el color. Entre los ejemplos de tales pigmentos adecuados que alteran el color se incluyen: dióxido de titanio, litopon, blanco de zinc, pigmento orgánico rojo laca, óxidos metálicos mixtos negros, óxido rojo, negro de carbono, azul de ftalocianina y pasta de aluminio en polvo.

Si el sistema de pigmento está diseñado para utilizarlo como carga entre otras cosas, se puede emplear cualquier carga, o cargas, adecuada(s). Entre los ejemplos de tales cargas se incluyen: carbonato de calcio, sulfato de bario, arcilla, mica, talco, wollanstonita, sílice, alúmina, alumino silicatos y similares.

Cuando se practican ciertos modos de realización de esta invención, la cantidad del sistema de pigmento empleada es, típicamente de al menos aproximadamente 0,1 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad del sistema de pigmento empleada es de al menos aproximadamente 1 por ciento en peso, e incluso más típicamente de al menos aproximadamente 3 por ciento en peso. Estos porcentajes de peso se basan sobre el peso total de la composición de recubrimiento en polvo resultante.

Por otra parte, en aquellos modos de realización en los que se emplea un sistema de pigmento, la cantidad de sistema de pigmento no es típicamente superior a aproximadamente 50 por ciento en peso. Más típicamente, la cantidad de sistema de pigmentos no es mayor típicamente de aproximadamente 40 por ciento en peso e incluso más típicamente no es mayor de aproximadamente 30 por ciento en peso. Estos porcentajes en peso se basan en el peso total de la composición de recubrimiento en polvo resultante.

La concentración del sistema que forma película de recubrimiento en polvo variará dependiendo de si el recubrimiento en polvo incluye o no un sistema de pigmento. Típicamente, si no se emplea un sistema de pigmento, el sistema que forma película está presente típicamente en una cantidad de al menos aproximadamente 70 por ciento en peso; más típicamente al menos aproximadamente 80 por ciento en peso; y más típicamente al menos aproximadamente 90 por ciento en peso. Por otra parte, si se emplea un sistema de pigmento, el sistema que forma película está presente típicamente en una cantidad de al menos aproximadamente 40 por ciento en peso; más típicamente, al menos aproximadamente 50 por ciento en peso, y más típicamente, al menos aproximadamente 60 por ciento en peso.

Cuando se prepara la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención, se pueden combinar los componentes antes mencionados de cualquiera de las maneras conocidas para los especialistas en la técnica. Por ejemplo, para las composiciones de recubrimiento en polvo que contienen sistema de pigmentos, un medio posible de formulación de tal composición incluye la preparación del componente poliéster. Después, se mezcla el sistema de pigmento con el poliéster. Después de esto, se añade el componente de reticulación, el componente catalizador opcional, así como cualquier otro de los aditivos deseado.

Las composiciones de recubrimiento en polvo de esta invención se pueden aplicar a cualquier substrato adecuado. Entre los ejemplos de substratos adecuados se incluyen: metal, metal recubierto, papel, cuero, tejido, plásticos, y similares. Aunque las composiciones de recubrimiento en polvo preparadas según esta invención se pueden aplicar sobre cualquiera de los substratos antes mencionados, por cualquiera de los medios conocidos por los especialistas en la técnica, sus propiedades les hacen especialmente útiles para su aplicación sobre metal por pulverización electrostática. Específicamente, las composiciones de recubrimiento de la presente invención son útiles en particular para recubrir metales tales como aluminio, acero, acero chapado en zinc, acero electrogalvanizado, acero recubierto de zinc-aluminio, acero recubierto de zinc-níquel, acero galvanizado por inmersión en caliente, y versiones de imprimación por electrodepósito de los anteriores. Si se aplica sobre tales metales, los substratos habitualmente se limpian, se tratan químicamente y/o se someten a imprimación para mejorar la adherencia de las subsiguientes composiciones de recubrimiento preparadas de acuerdo con la presente invención.

El espesor del recubrimiento variará dependiendo de la aplicación deseada. Típicamente, los recubrimientos de la presente invención se aplicarán sobre substratos a espesores del recubrimiento que varían de 0,01-0,38 cm, más típicamente de 0,002-0,2 cm e incluso más típicamente de 0,02-0,1 cm.

Después de la aplicación de la composición de recubrimiento en polvo sobre el substrato deseado, los recubrimientos se curan. El curado se lleva a cabo normalmente sometiendo a temperaturas elevadas el substrato recubierto. Típicamente, las elevadas temperaturas empleadas varían de aproximadamente 30ºC a aproximadamente 400ºC, y más típicamente de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 200ºC. Las temperaturas de curado más altas acortan de manera correspondiente los tiempos de curado. El proceso de curado preferido depende de la naturaleza del substrato así como de los componentes particulares utilizados en la formulación de las composiciones de recubrimiento.

Una vez curadas, las composiciones de recubrimiento de la presente invención producen típicamente en forma consistente películas que son muy durables. Además, los niveles de brillo de las películas resultantes se pueden reproducir consistentemente.

La combinación de estas y otras propiedades inherentes a las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención las hacen útiles para una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, son especialmente útiles para recubrir los metales utilizados en la manufactura de piezas de repuesto para automóviles, paneles arquitectónicos, equipos de campos de juego, muebles metálicos de oficina, máquinas de distribución automática y accesorios.

Ejemplos

Habiendo descrito en términos generales esta invención, se puede obtener una comprensión más detallada de la misma con ciertos ejemplos específicos que se dan aquí con propósitos ilustrativos únicamente. Estos ejemplos no van destinados a limitar indebidamente el alcance de la invención reivindicada en forma alguna.

A menos que se indique de otra manera, el isocianurato IPDI empleado en los ejemplos fue el isocianurato VESTANAT^{TM} T 1890 comercializado por Creanova Corporation.

Ejemplo 1 Preparación de poliésteres

Este ejemplo muestra la preparación de un poliéster polialcohol obtenido según la presente invención (que de aquí en adelante se citará como "Poliéster A") y un poliéster polialcohol convencional (citado de aquí en adelante como "Poliéster B").

Preparación de poliéster A

Se colocaron los siguientes compuestos en un matraz de 5 litros de capacidad equipado con agitador, termómetro, tubo de entrada para el nitrógeno, y columna de destilación:

Compuesto	Cantidad (gramos)
1,4-ciclohexanodimetanol	1048
Isocianurato de tris(2-hidroxietilo)	254
Anhidrido hexahidroftálico	1240
Oxido de dibutil estaño	2,4
Fosfito de triisodecilo	2,4

Se hizo pasar una corriente de nitrógeno por encima de los compuestos mientras se elevaba la temperatura a aproximadamente 230ºC. Una vez que los compuestos hubieron fundido, se llevó la corriente de nitrógeno bajo la superficie de la mezcla. Se mantuvo la mezcla a aproximadamente 230ºC durante aproximadamente 18 horas. Durante este período de tiempo, se eliminó de la mezcla el agua de condensación a través de la columna de destilación.

Después de un período de 18 horas, se vertió el contenido del reactor sobre bandejas metálicas y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Cuando se enfrió, el contenido formaba una resina de poliéster quebradiza, dura. Esta resina se cita en adelante como Poliéster A.

El Poliéster A tenía las siguientes propiedades: un índice de ácido de 3,0, un índice de hidroxilo de 33,4, un contenido de sólidos de 99,7% y una viscosidad de fundido de 6273 mPas. El porcentaje de sólidos se determinó por colocación de una muestra de la resina en un plato de balanza que se calentó en una estufa a aproximadamente 150ºC y manteniéndose la estufa a esa temperatura durante aproximadamente 2 horas. La viscosidad del fundido se determinó empleando un viscosímetro Brookfield CAP 2000 con cono #5, a 175ºC y 200 rpm.

Preparación de poliéster B

Se colocaron los siguientes compuestos en un matraz de 5 litros equipado con agitador, termómetro, tubo para entrada de nitrógeno, y columna de destilación:

Compuesto	Cantidad (gramos)
1,4-Ciclohexanodimetanol	1183
Isocianurato de tris(2-hidroxietilo)	135
Acido isoftálico	1379
Oxido de dibutil estaño	2,4
Fosfito de triisodecilo	2,4

Se hizo pasar una corriente de nitrógeno por encima de los compuestos mientras se elevaba la temperatura a aproximadamente 230ºC. Una vez fundidos los compuestos, se llevó la corriente de nitrógeno bajo la superficie de la mezcla. Se mantuvo la mezcla a aproximadamente 230ºC durante aproximadamente 11 horas. Durante este período, se eliminó el agua de condensación desde la mezcla a través de la columna de destilación.

Al cabo de 11 horas, se vertió el contenido sobre bandejas de metal y se dejó enfriar a temperatura ambiente. Cuando se enfrió, el contenido formó una resina de poliéster dura, quebradiza. Esta resina se cita aquí en adelante como Poliéster B.

El Poliéster B tenía las siguientes propiedades: un índice de ácido de 4,3, un índice de hidroxilo de 34,8, un contenido de sólidos de 99,8%, y una viscosidad de fundido de 11,417 mPas. El porcentaje de sólidos se determinó por colocación de una muestra de la resina en un platillo de balanza y se calentó en una estufa a aproximadamente 150ºC y se mantuvo la estufa a esa temperatura durante aproximadamente 2 horas. Se determinó la viscosidad de fundido utilizando un viscosímetro Brookfield CAP 2000 con cono #\cdot6, haciendo la operación a 200ºC y 200 rpm.

Ejemplo 2 Preparación del reticulador

Este ejemplo muestra la preparación de un agente de reticulación que puede utilizarse en la práctica de la presente invención. Los reticuladores A y B representan ejemplos del nuevo reticulador antes descrito.

Preparación del reticulador A

Se preparó un isocianurato bloqueado mezclando 1,7 moles del trímero de IPDI con 4,0 moles de p-hidroxibenzoato de metilo y 0,7 moles de Bisfenol A. Estos materiales se mezclaron como una solución al 80% de sólidos en acetato de butilo y en presencia de 0,04% en peso de dilaurato de dibutil estaño. La mezcla se llevó a cabo a 90ºC bajo atmósfera de nitrógeno. El disolvente se eliminó por destilación a presión reducida para dar el producto deseado que en adelante se citará como Reticulador A.

Preparación de reticulador B

Se preparó un isocianato bloqueado por mezcla de 3,3 moles del trímero de IPDI con 10,5 moles de p-hidroxibenzoato de metilo. Estos materiales se mezclaron como una solución al 80% de sólidos en acetato de butilo y en presencia de 0,04% en peso de dilaurato de dibutil estaño. El mezclado se llevó a cabo a 90ºC bajo atmósfera de nitrógeno. Se eliminó entonces el disolvente por destilación a presión reducida para dar el deseado producto citado de aquí en adelante como reticulador B.

Ejemplo 3 Producción de composiciones de recubrimiento en polvo

Este ejemplo muestra la preparación de cuatro composiciones de recubrimiento en polvo. El Polvo A, el Polvo B y el Polvo C son ejemplos de recubrimientos en polvo hechos según la presente invención. El Polvo D representa un ejemplo de un recubrimiento en polvo que no entra dentro de la presente invención.

Los siguientes compuestos se colocaron en cuatro matraces de 5 litros separados, equipados, cada uno de ellos, con agitador, termómetro, tubo de entrada de nitrógeno, y columna de destilación.

1

	^{1} \; Un aditivo de flujo acrílico convencional comercializado por Solutia bajo el nombre comercial de PL 200^{TM}
	^{2} \; Un agente desgasificante comercial comercializado por SNIA Reino Unido bajo el nombre comercial BENZOIN^{TM}
	^{3} \; Un agente reticulador isocianato bloqueado convencional comercializado por HULS bajo el nombre comercial BF
	{}\hskip4mm 1540^{TM}

Los Polvos A-D se prepararon, todos ellos, de la misma manera esencialmente. Concretamente, se pesaron todos los materiales y se trituraron hasta una consistencia de arena con una mezcladora de alta velocidad PRISM^{TM}. Se extruyó entonces el material triturado en una extrusora BAKER-PERKINS^{TM}de 19 mm a 100ºC. Después de dejar enfriar el extrudato, se molió hasta un tamaño de partícula de 30 micras en una trituradora HOSAKAWA^{TM} ACM I.

Ejemplo 5 Resultados del comportamiento de los recubrimientos en polvo

Este ejemplo muestra los resultados del ensayo y evaluación de los Polvos A-D. Un ensayo consistió en la determinación del porcentaje, en la película curada, de la reflectancia de la luz (es decir el brillo) a un ángulo de incidencia de 20º y a un ángulo d incidencia de 60º. Otro ensayo fue el de evaluar el brillo de la película a 20º y 60º después de someter el substrato recubierto a condiciones de intemperie aceleradas (es decir, la durabilidad de la película). Las condiciones de intemperie aceleradas consistieron en exponer el lado recubierto del substrato a luz ultravioleta de 313 nm durante 1.000 horas, o hasta que fallaba el recubrimiento.

En este ejemplo, todos los Polvos A - D se aplicaron sobre un substrato metálico, se curaron y ensayaron de la misma manera esencialmente. Concretamente, los polvos A-D se aplicaron individualmente a substratos metálicos separados por medio de pulverización electrostática a 80 kV con un sistema de pulverización NORDSON^{TM}Versa II a un espesor de 2,5 mil. (6,25 mm) Después de aplicados, se curaron todos los recubrimientos a 202,4ºC (380ºF) durante aproximadamente 20 minutos. Por último se evaluaron el brillo y durabilidad de las películas resultantes tal como se ha establecido antes. Los resultados de la evaluación se recogen en la siguiente Tabla.

2

La Tabla anterior demuestra que los recubrimientos de polvo hechos según la presente invención (es decir, Polvos A - C) producían películas todas ellas con excelente durabilidad. Esto se pone en evidencia por las películas curadas hechas a partir de ellos que retienen esencialmente el 100% de su brillo original de 20º/60º, incluso al cabo de 1.000 horas de condiciones de intemperie aceleradas.

Por otra parte, el recubrimiento en polvo que no se hizo según la presente invención (es decir, Polvo D) producía una película que tenía muy poca durabilidad. Esto se pone en evidencia porque en la película curada hecha a partir de él se pierde esencialmente todo el brillo de 20º/60º después de condiciones aceleradas de intemperie. De hecho, el ensayo de condiciones aceleradas de intemperie del Polvo D se terminó al cabo de 650 horas (a diferencia de las 1.000 horas) ya que el recubrimiento se había deteriorado por completo en ese tiempo.

Las propiedades de Polvo C demuestran también que, mientras que puede darse un bajo brillo con la combinación de cargas, el grado de reducción de brillo no es apenas notable. Además, la dependencia de los constituyentes de la carga solos, exacerba otra vez el elemento de reproducibilidad. Sin embargo, cuando la formulación incluye además el nuevo componente de reticulación (por ejemplo, Reticuladores A y B), la película resultante de haber empleado el nuevo componente reticulador (por ejemplo Polvos A y B) puede alcanzar niveles de brillo extraordinariamente bajos.

Claims

1. Una Composición de recubrimiento en polvo que comprende un sistema de resina que forma película, donde el citado sistema de resina que forma película comprende:

a.: un componente polímero que comprende un poliéster polialcohol que comprende el producto de reacción de:

i.: un componente cicloalifático que comprende el producto de reacción de:

(1): un ácido cicloalifático, y

(2): un polialcohol cíclico, y

ii.: un componente isocianurato polifuncional que comprende al menos un compuesto que tiene al menos dos grupos reactivos a grupos carboxílicos, y

b.: un componente reticulador capaz de reticular el citado poliéster polialcohol, comprendiendo el citado componente reticulador un isocianato polifuncional que está bloqueado al menos parcialmente con al menos uno de los siguientes:

i.: un compuesto polihidroxi aromático que tiene al menos una de las siguientes estructuras:

HO - \phi^{1} - R^{1} - \phi^{1} - OH

: donde, \phi^{1} es un grupo fenileno, y R^{1} es un grupo alquilo que tiene 0 a 4 átomos de carbono, o

HO - \phi^{2} - OH

: donde \phi^{2} consiste en un grupo fenileno o un grupo naftileno, o

ii.: una mezcla de un compuesto polihidroxi-aromático y un compuesto éster de función hidroxilo.

2. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el ácido cicloalifático comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: el isómero 1,2 de ácido hexahidroftálico; el isómero 1,3 del ácido hexahidroftálico; y el isómero 1,4 del ácido hexahidroftálico.

3. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el ácido cicloalifático comprende anhidrido hexahidroftálico.

4. Una composición de recubrimiento en polvo que comprende un sistema de resina que forma película, donde el citado sistema que forma película comprende:

(1): un ácido cicloalifático que es anhidrido hexahidroftálico, y

(2): un polialcohol cíclico, y

b.: un componente reticulador capaz de reticular el citado poliéster polialcohol.

5. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad del ácido cicloalifático empleado es de al menos 40 por ciento en peso, basándose dicho porcentaje en peso en el peso total del poliéster polialcohol.

6. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad del ácido cicloalifático empleado es como máximo de 55 por ciento en peso, basándose el citado porcentaje en peso en el peso total del poliéster polialcohol.

7. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde el polialcohol cíclico comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: ciclohexano dimetanol y ciclohexano diol.

8. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad del polialcohol cíclico empleada es de al menos 10 por ciento en peso, estando basado el citado porcentaje en peso sobre el peso total del poliéster polialcohol.

9. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4 donde la cantidad de polialcohol cíclico empleada es como máximo de 70 por ciento en peso, basándose el citado porcentaje en peso en el peso total del poliéster polialcohol.

10. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad del componente cicloalifático empleada es de al menos aproximadamente 60 por ciento en peso, estando basado el citado porcentaje en peso sobre el peso total del poliéster polialcohol.

11. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad del componente cicloalifático empleada es como máximo de aproximadamente 99 por ciento en peso, estando basado el citado porcentaje en peso sobre el peso total del poliéster polialcohol.

12. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde el componente isocianurato polifuncional comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: isocianurato de tris(hidroxietilo) e isocianurato de triglicidilo.

13. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la reivindicación 4, donde la cantidad de componente isocianurato polifuncional empleada es de al menos 1 por ciento en peso, estando basado el citado porcentaje sobre el peso total del poliéster polialcohol.

14. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1 o la 4, donde la cantidad de componente isocianurato polifuncional empleada es como máximo 40 por ciento en peso, estando basado el citado porcentaje en peso sobre el peso total del poliéster polialcohol.

15. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el isocianato polifuncional comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: isocianuratos derivados de diisocianato de isoforona, isocianuratos derivados de hexametilen diisocianato, y biurets derivados de hexametilen diisocianato.

16. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el componente reticulador comprende triisocianatos o una mezcla de diisocianatos y triisocianatos.

17. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el compuesto polihidroxi aromático comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: difenoles, dihidroxinaftaleno, hidroxi fenoles y derivados de ellos.

18. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el compuesto éster de función hidroxilo comprende compuestos de los que al menos uno tiene la siguiente estructura:

COOR^{2} - \phi^{2} - OH

donde R^{2} es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, y \phi^{2} consiste en un grupo fenileno o un grupo naftileno.

19. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el compuesto éster con función hidroxilo comprende al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: 4-hidroxi benzoato de metilo y 3-hidroxi benzoato de metilo.

20. La composición de recubrimiento en polvo según la reivindicación 1, donde el isocianato polifuncional está al menos parcialmente bloqueado con una mezcla de un compuesto polihidroxi aromático y un compuesto éster de función hidroxilo y donde la relación de compuesto polihidroxi-aromático a compuesto éster de función hidroxilo varía de 0,01:1 a 1,4:1.