ES2399799T3 - Composición en forma de polvo, particularmente para el revestimiento de sustratos metálicos - Google Patents
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Abstract
Composición en forma de polvo, particularmente para el revestimiento de sustratos metálicos, que comprende: a) del 70 % al 80 %, con respecto al peso total de la composición, de una mezcla de poliéster que comprende: i) del 57 % al 58 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un primer copoliéster con un intervalo de fusión de 162 ºC a 172 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 28 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 650 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 16 cm3/ 10 min.; ii) del 35 % al 36 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un segundo copoliéster con un intervalo de fusión de 150 ºC a 160 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 26 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 300 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 10 2,16 kg) de 35 cm3/10 min.; iii) el 7 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un tercer copoliéster con un intervalo de fusión de 157 ºC a 167 ºC, una temperatura de transición vítrea de 18 ºC a 23 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 850 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 12 cm3/10 min.; b) del 0 % al 19,2 %, con respecto al peso total de la composición, de una carga inorgánica; y c) del 0 % al 0,8 %, con respecto al peso total de la composición, de un aditivo de fluidez; d) del 0 % al 10 %, con respecto al peso total de la composición, de un pigmento colorante.
Description
Composición en forma de polvo, particularmente para el revestimiento de sustratos metálicos
Campo técnico
La invención se refiere a una composición en forma de polvo, particularmente para el revestimiento de sustratos metálicos.
Una composición del tipo mencionado anteriormente se conoce por ejemplo por el documento WO 00/55268. La composición en forma de polvo allí descrita para el revestimiento de un sustrato metálico, por ejemplo la pared de una lata o de otro recipiente metálico, está diseñada particularmente para aplicar una capa protectora química y mecánicamente estable, con buena adherencia sobre el sustrato.
La composición descrita en el documento WO 00/55268 comprende los siguientes componentes:
a) de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 100 %, con respecto al peso total de la composición, de una mezcla de poliéster que comprende:
a aproximadamente 45 ºC; i) un primer copoliéster con un peso molecular promediado en peso de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 80.000 y una temperatura de transición vítrea de más de 45 ºC a aproximadamente 100 ºC; y ii) un segundo copoliéster con un peso molecular promediado en peso de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 70.000 y una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -10 ºC
siendo la temperatura de transición vítrea del primer poliéster de aproximadamente 5 ºC a aproximadamente 60
ºC más alta que la del segundo poliéster;
b) del 0 % a aproximadamente el 25 %, con respecto al peso total de la composición, de una resina
modificadora;
c) del 0 % a aproximadamente el 50 %, con respecto al peso total de la composición, de una carga inorgánica;
d) del 0 % a aproximadamente el 4 %, con respecto al peso total de la composición, de un aditivo de fluidez; y
e) del 0 % a aproximadamente el 50 %, con respecto al peso total de la composición, de un segundo polímero
modificador.
Un aspecto esencial de la composición de polvo según el documento WO 00/55268 se encuentra aparentemente en que la mezcla de poliéster que existe como componente principal contiene dos copoliésteres con distintas temperaturas de transición vítrea. La temperatura de transición vítrea (Tg) de un polímero es la temperatura a la que se realiza una transición de un estado vítreo frágil a un estado plástico. En la composición de polvo según el documento WO 00/55268, un copoliéster presenta una temperatura de transición vítrea comparativamente alta de más de 45 ºC a aproximadamente 100 ºC, mientras que el otro copoliéster presenta una temperatura de transición vítrea comparativamente baja de aproximadamente -10 ºC a aproximadamente 45 ºC, diferenciándose las temperaturas de transición vítrea en cuestión en al menos de 5 ºC a 60 ºC, preferentemente en de 15 ºC a 35 ºC y particularmente en de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 30 ºC. Según el documento WO 00/55268, los revestimientos preparados con tales composiciones de polvo son bastante flexibles, de modo que pueden deformarse mecánicamente sin la formación de grietas. Simultáneamente, sin embargo, los revestimientos en cuestión son también bastante duros para garantizar una excelente resistencia al rayado y a la abrasión.
Descripción de la invención
El objetivo de la invención es proporcionar otras composiciones en forma de polvo para el revestimiento de sustratos metálicos que sean adecuadas particularmente como el denominado polvo de protección de soldadura, sin embargo también como revestimientos de polvo que cubren la totalidad de la superficie por motivos de protección y estéticos.
Este objetivo se consigue según la invención mediante la composición definida en la reivindicación 1.
La composición en forma de polvo según la invención comprende:
a) del 70 % al 80 %, con respecto al peso total de la composición, de una mezcla de poliéster que comprende:
i) del 57 % al 58 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un primer copoliéster con un
intervalo de fusión de 162 ºC a 172 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 28 ºC, una
viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 650 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC /
2,16 kg) de 16 cm3/10 min.;
ii) del 35 % al 36 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un segundo copoliéster con un
intervalo de fusión de 150 ºC a 160 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 26 ºC, una
viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 300 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC /
2,16 kg) de 35 cm3/10 min.;
iii) del 7 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un tercer copoliéster con un intervalo de fusión de 157 ºC a 167 ºC, una temperatura de transición vítrea de 18 ºC a 23 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC/ 2,16 kg) de 850 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 12 cm3/10 min.;
5 b) del 0 % al 19,2 %, con respecto al peso total de la composición, de una carga inorgánica; y
c) del 0 % al 0,8 %, con respecto al peso total de la composición, de un aditivo de fluidez;
d) del 0 % al 10 %, con respecto al peso total de la composición, de un pigmento colorante.
Sorprendentemente se encontró que la composición según la invención es adecuada para el revestimiento de sustratos metálicos debido a la elección de tres copoliésteres con propiedades bien definidas, también cuando no
10 contiene a diferencia del documento WO 00/55268 ningún copoliéster con una temperatura de transición vítrea que se encuentra por encima de 45 ºC.
Los tres copoliésteres pueden prepararse mediante la esterificación de un componente ácido y un componente diol. Ventajosamente, en los tres copoliésteres, el componente ácido es una mezcla de principalmente ácido tereftálico y ácido isoftálico, mientras que el componente diol es o bien butanodiol o bien una mezcla de butanodiol y etilenglicol.
15 Una elección especialmente preferente de los tres copoliésteres está indicada en la tabla 1.
Tabla 1 Composiciones de copoliéster preferentes
- Primer copoliéster
- Segundo copoliéster Tercer copoliéster
- Proporción en molde ácido isoftálico : ácido tereftálico
- 1,00 : 2,30 1,00 : 3,65 1,00 : 2,48
- proporción en mol de butanodiol : etilenglicol
- 0,00 1,00 : 4,80 0,00
- Masa molar promediada en número Mn [g/mol]
- 26.900 22.500 26.200
- Masa molar promediada en peso Mw [g/mol]
- 69.300 54.300 68.300
- Intervalo de fusión [ºC]
- de 162 a 172 de 150 a 160 de 157 a 167
- Temperatura de transición vítrea [ºC]
- de 25 a 28 de 25 a 26 de 18 a 23
- Viscosidad de fusión a 190 ºC / 2,16 kg [Pa·s]
- 650 300 850
- Índice volumétrico de fusión MVR a 190 ºC / 2,16 kg [cm3/10 min.]
- 16 35 12
- Tipo de resina Griltex® D
- 2036 E 1874 E 1982 E
En una realización preferente, el primer copoliéster está constituido por Griltex® D 2036 E, el segundo copoliéster por Griltex® D 1874 E y el tercer copoliéster por Griltex® D 1982 E. Estos copoliésteres habituales en el comercio pueden suministrarse en Ems-Chemie, Domat-Ems (Suiza).
20 Modo para la realización de la invención
Las composiciones indicadas en los siguientes ejemplos de realización 1 a 3 según la tabla 2 se tratan respectivamente para dar un compuesto. A continuación se prepara un polvo por medio de molienda en frío y cribado con un tamaño de grano inferior a aproximadamente 100 !m, preferentemente de 15 !m a 70 !m. El polvo se pulveriza por medio de un dispositivo pulverizador electroestático sobre chapas metálicas delgadas y después se
25 funde durante 40 segundos a 280 ºC en un horno. Tras el enfriamiento hasta temperatura ambiente se obtiene un revestimiento con un espesor de capa inferior a aproximadamente 100 !m y preferentemente de 15 !m a 70 !m.
Tabla 2 Composiciones en forma de polvo
- Componente
- Nombre del producto Contenido en % en peso
- Ejemplo 1
- Ejemplo 2 Ejemplo 3
- Primer copoliéster
- Griltex® D 2036 E 40,0 43,6 46,4
- Segundo copoliéster
- Griltex® D 1874 E 25,0 26,2 28,0
- Tercer copoliéster
- Griltex® D 1982 E 5,0 5,2 5,6
- Pigmento colorante
- Dióxido de titanio 10,0 7,0 -
- Pigmento colorante
- Óxido de hierro alfa - 1,0 -
- Pigmento colorante
- Negro de carbón - 0,14 -
- Carga
- Mica 3,0 3,0 3,0
- Carga
- Silicato de aluminio 3,2 3,2 3,2
- Ejemplo 1
- Ejemplo 2 Ejemplo 3
- Aditivo de fluidez
- Lanco Flow P 10 0,8 0,8 0,8
- Total
- 100,0 100,0 100,0
- Color
- blanco gris transparente
El dióxido de titanio puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio Kronos 2430.
El óxido de hierro alfa (FeOOH) puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio
Bayferrox 3910.
5 El negro de carbón, también denominado hollín industrial, puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio Printex V. La mica puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio Micro Mica W1. El silicato de aluminio puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio ASP 400 P. El sulfato de bario puede suministrarse por ejemplo en forma del producto habitual en el comercio Blanc Fixe N.
10 Lanco Flow P 10 es un aditivo de fluidez habitual en el comercio a base de un polímero de acrilato. Se entiende que en lugar de los pigmentos colorantes mencionados anteriormente pueden seleccionarse, dependiendo del uso, también otros pigmentos colorantes, pudiéndose seleccionar la proporción en mezcla de pigmento colorante : carga eventualmente de manera distinta.
Prueba de almacenamiento
15 Se revistieron secciones de hojalata con de la composición según el ejemplo 1 o con una de las tres composiciones convencionales. A este respecto se trataba de en cada caso un polvo de poli(tereftalato de butileno) que contiene epóxido (“PBT/epoxi”, ejemplos comparativos 1 y 2) así como de un polvo de poli(tereftalato de butileno) sin epóxidos (“PBT”, ejemplo comparativo 3).
Las secciones de chapa revestidas se esterilizaron a 124 ºC durante 70 min. Después se almacenaron a 70 ºC en
20 uno de 12 medios de prueba durante 5 días o 10 días. Finalmente se sometió a prueba el revestimiento respectivamente por medio una sección cruzada o de una prueba de pandeo. Los resultados de esta prueba de almacenamiento se encuentran en la tabla 3.
Tabla 3 Prueba de almacenamiento de sustratos metálicos revestidos: desprendimiento de capa (en mm) en sección cruzada / prueba de pandeo
- Ejemplo comparativo 1 PBT/Epoxi
- Ejemplo comparativo 2 PBT/Epoxi Ejemplo comparativo 3 PBT Ejemplo 1 invención
- Tiempo de almacenamiento a 70 ºC
- 5 días 10 días 5 días 10 días 5 días 10 días 5 días 10 días
- Medios de prueba
- D
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0
- S
- X X X X X X X X
- R
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 5/0 0/0 0/0
- O
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0
- Alcohol metílico
- 5/2 X 10/0 X 2/0 X 2/0 X
- Alcohol etílico
- 0/0 0/0 5/0 5/0 1/0 0/0 0/0 0/0
- Alcohol isopropílico
- 0/0 0/0 4/0 4/0 0/0 7/0 0/0 0/0
- Monobutiléter de dietilenglicol
- 0/0 0/0 3/0 3/0 5/0 0/0 0/0 0/0
- Fuel-oil ligero EL
- 1/0 0/0 3/0 3/2 3/0 3/0 0/0 0/0
- Tolueno
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0
- Tomates
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 3/0 0/0 0/0
(continuación)
- Ejemplo comparativo 1 PBT/Epoxi
- Ejemplo comparativo 2 PBT/Epoxi Ejemplo comparativo 3 PBT Ejemplo 1 invención
- Tiempo de almacenamiento a 70 ºC
- 5 días 10 días 5 días 10 días 5 días 10 días 5 días 10 días
- Medios de prueba
- Atún
- 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0
- Leyendas: X revestimiento interno destruido (laca líquida) D, S, R, O medios de almacenamiento
Prueba de resistencia
Se prepararon secciones de hojalata revestidas tal como para la prueba de almacenamiento (véase anteriormente) y después se sumergieron en uno de los 29 medios de prueba a temperatura ambiente durante 21 días. Los resultados de la siguiente prueba de los revestimientos se encuentran en la tabla 4.
Tabla 4 Prueba de resistencia de sustratos metálicos revestidos(continuación)
- Ejemplo comparativo 1 PBT/Epoxi
- Ejemplo comparativo 2 PBT/Epoxi Ejemplo comparativo 3 PBT Ejemplo 1invención
- Medio de prueba
- Alcohol metílico
- +++ / ++ / -- +++ / ++++
- Alcohol etílico
- ++++ ++/- ++++ ++++
- Alcohol isopropílico
- ++++ +++ / +++ / ++++
- Alcohol n-butílico
- ++++ ++ / -- ++++ ++++
- 4-Hidro-4-metil-2-pentanona
- ++ / --- --- +++ / - +++ / -
- N-Metil-2-pirrolidona
- + / --- ---- + / --- ++ / --
- Acetato de metiléter de propilenglicol
- ++ / -- + /-- +++ / +++ / -
- Monoisopropiléter de etilenglicol
- +++ / - ++ / -- ++++ ++++
- Monobutiléter de dietilenglicol
- ++ / - ---- ++++ ++++
- Acetona
- + / --- ---- ++ / -- +++ / -
- Metiletilcetona
- + / --- ---- ++ /-- ++/--
- Isobutilmetilcetona
- ++ / -- + / --- +++ / - +++ / -
- Ciclohexanona de alta pureza
- + / --- ---- ++ / -- +++ / -
- Isoforona
- ++/ -- ---- +++ / +++ / -
- Éster etílico del ácido acético
- ++ / -- ---- ++ / -- +++ / -
- Éster n-butílico del ácido acético
- +++/ - ++ / -- +++ / - ++++
- Gasolina especial 100/140 EA
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Gasolina diluyente 145/200
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Fuel-oil ligero EL
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Nitroetano
- ++ / -- --- ++ / -- +++ /
- N,N-Dimetilformamida
- ++/ -- --- ++ / -- +++ / -
- Dietiléter
- +++ / ++ / -- ++++ ++++
- Tolueno
- + / --- --- ++ / -- +++ / -
- Xileno
- ++ / -- ++ / -- +++ / +++ /
- Ejemplo comparativo 1 PBT/Epoxi
- Ejemplo comparativo 2 PBT/Epoxi Ejemplo comparativo 3 PBT Ejemplo 1invención
- Medio de prueba
- Decahidronaftaleno
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Tetrahidrofurano de alta pureza
- + / --- ----- + / --- ++ / --
- Monometiléter de monopropilenglicol
- ++ / -- + / --- +++ / - +++ / -
- Aceite motor 15/W40
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Agua corriente
- ++++ ++++ ++++ ++++
- Leyendas: ++++ Resistencia no modificada+++ / - Ablandamiento ligero, adherencia en orden++ / -- Ablandamiento, pérdida de brillo, ligera pérdida de adherencia + /--- Ablandamiento fuerte, pérdida de brillo, pérdida de adherencia ---- Revestimiento destruido, formación de burbujas, pérdida de adherencia completa
Observaciones finales
Como sustratos metálicos se tienen en cuenta particularmente hojalata, chapa ECCS (acero revestido de cromo electrolítico) o chapa TFS (acero libre de estaño) así como piezas de aluminio. Como es sabido se usan hojalata así como chapa ECCS o TFS para cubiertas y recipientes de dos capas; el aluminio se usa igualmente para cubiertas y
5 recipientes de dos capas, pero también para recipientes de aerosoles tipo monoblock y para tubos de aluminio.
La composición en forma de polvo según la invención se caracteriza en el revestimiento de sustratos metálicos particularmente por las siguientes ventajas en comparación con los sistemas de laca que contienen disolventes convencionales:
- -
- libre de VOC y por consiguiente libre de emisiones; 10 -no es mercancía peligrosa para el transporte;
- -
- almacenamiento sin restricciones legales;
- -
- “sistema 100 %”, es decir 1 kg de polvo da como resultado 1 kg de revestimiento.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1. Composición en forma de polvo, particularmente para el revestimiento de sustratos metálicos, que comprende:a) del 70 % al 80 %, con respecto al peso total de la composición, de una mezcla de poliéster que comprende:i) del 57 % al 58 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un primer copoliéster con un5 intervalo de fusión de 162 ºC a 172 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 28 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 650 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 16 cm3/ 10 min.; ii) del 35 % al 36 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un segundo copoliéster con un intervalo de fusión de 150 ºC a 160 ºC, una temperatura de transición vítrea de 25 ºC a 26 ºC, una10 viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 300 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 35 cm3/10 min.; iii) el 7 %, con respecto al peso de la mezcla de poliéster, de un tercer copoliéster con un intervalo de fusión de 157 ºC a 167 ºC, una temperatura de transición vítrea de 18 ºC a 23 ºC, una viscosidad de fusión (a 190 ºC / 2,16 kg) de 850 Pa·s y un índice volumétrico de fusión MVR (a 190 ºC / 2,16 kg) de 12 cm3/10 min.;15 b) del 0 % al 19,2 %, con respecto al peso total de la composición, de una carga inorgánica; y c) del 0 % al 0,8 %, con respecto al peso total de la composición, de un aditivo de fluidez; d) del 0 % al 10 %, con respecto al peso total de la composición, de un pigmento colorante.
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