ES2254877T3

ES2254877T3 - Polvos de recubrimiento curados por radicales libres para recubrimientos de bajo brillo.

Info

Publication number: ES2254877T3
Application number: ES03256295T
Authority: ES
Inventors: Andrew T. Daly; Navin Shah; Richard A. Kraski
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2023-10-06
Also published as: US20040068027A1; EP1408095A1; MXPA03009104A; DE60302972D1; EP1408095B1; US6890997B2; DE60302972T2; CA2444305A1

Abstract

Una composición de un polvo, que comprende: (i) una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres y una o más de una segunda resina curable por radicales libres, o, como otra posibilidad, (ii) una o más de una resina de poliéster insaturada curable por radicales libres combinada con una o más de una cera; uno o más de un fotoiniciador de radicales libres; una o más de una resina reticulante cristalina; y opcionalmente, un catalizador de curado térmico, caracterizada porque el polvo de revestimiento tiene un tamaño medio de partícula de 5 a 25 micrómetros.

Description

Polvos de recubrimiento curados por radicales libres para recubrimientos de bajo brillo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a unos polvos curables por radiación ultravioleta y, más particularmente, a unos polvos que dan unos revestimientos en polvo que poseen un acabado suave y de bajo brillo, procedimientos para formar tales polvos, y los revestimientos en polvo que se forman de ese modo.

Antecedentes de la invención

Los polvos de revestimiento termoendurecibles son, a temperatura ambiente, materiales sólidos de flujo libre, secos y finamente divididos. Los polvos de revestimiento tienen una utilidad particular en aplicaciones de revestimientos industriales ya que se aplican fácilmente a diversos substratos conductores, usan muy poco o ningún disolvente orgánico, y el exceso de polvos de revestimiento se puede reciclar fácilmente.

Una clase de polvos de revestimiento curables son los polvos curables por radiación ultravioleta (UV). Los polvos curables por UV poseen la capacidad de fluir, curar, y producir revestimientos más suaves a temperaturas mucho más bajas de lo que resultaba posible anteriormente con la química del termoendurecimiento tradicional. Esto se debe principalmente a la reacción de curado provocada por radiación fotoiniciada en lugar de calor. Típicamente, los polvos curables por UV se formulan a partir de resinas básicas sólidas insaturadas con unas bajas temperaturas de transición vítrea (T_{g}), tales como poliésteres insaturados, resinas insaturadas reticulantes copolimerizables tales como viniléteres, fotoiniciadores, agentes niveladores y de flujo, aditivos potenciadores del rendimiento, y, opcionalmente, pigmentos y agentes de relleno.

Durante las operaciones de revestimiento, las piezas se precalientan preferentemente para eliminar las sustancias volátiles, después se aplican los polvos curables por UV a un substrato, por ejemplo, usando técnicas de pulverización electrostática. El substrato revestido se calienta después para fusionar los polvos y obtener un revestimiento fundido suave. La luz cura y endurece el revestimiento para dar un revestimiento suave, duradero y atractivo. Sin embargo, debido a la gran rapidez de curado de los revestimientos curables por UV, ha resultado difícil obtener un revestimiento curado por UV suave y de bajo brillo y los revestimientos así formados tienden a tener un aspecto con un brillo relativamente alto. Por motivos de preferencia estética y de aplicación comercial, los revestimientos de bajo brillo son deseables para ciertas aplicaciones. Generalmente, la reducción de brillo puede obtenerse en revestimientos en polvo tradicionales a través de la introducción de agentes deslustradores, tales como agentes de relleno o ceras, que suben a la superficie durante el curado y producen el deslustre a través de la disrupción de la superficie del revestimiento. Sin embargo, debido a la rapidez con que curan los polvos curables por UV, no se deja el tiempo adecuado para que los agentes de relleno y las ceras se floculen hasta llegar a la superficie, y quedan atrapadas dentro del revestimiento. Hay una reducción del flujo del revestimiento pero se da un deslustre escaso. Se pueden usar mayores cantidades de agentes de relleno o ceras, pero esto tiende a provocar que los polvos se bloqueen o solidifiquen durante el almacenamiento normal y/o producir revestimientos con un importante efecto de piel de naranja, lo que limita la cantidad de reducción de brillo que podría lograrse.

En la patente de EE.UU. nº 6.348.242 se describen revestimientos en polvo curables por UV que contienen componentes cristalinos, en los que el polvo fusionado térmicamente se calienta aún más para que fluyan los componentes cristalinos, y seguidamente se enfría para recristalizarlos para formar un acabado de bajo brillo antes de curar el revestimiento con UV. Sin embargo, la dependencia de las resinas cristalinas para proporcionar las propiedades de continuidad de la película o de aspecto de los revestimientos añade un costoso procedimiento de recristalización a la formación del polvo y da lugar a unos polvos que carecen de estabilidad de almacenamiento.

Por consiguiente, sigue existiendo la necesidad de unos polvos curables por UV que formen revestimientos en polvo con un bajo brillo. De acuerdo con la presente invención, los presentes inventores han descubierto unos polvos que son resistentes al bloqueo y que ofrecen unos revestimientos en polvo curados por UV sorprendentemente suaves, duraderos y de bajo brillo.

Resumen de la invención

En un primer aspecto, la presente invención proporciona un polvo curable por UV para revestimientos en polvo que comprende (i) una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres y una o más de una segunda resina epoxídica curable por radicales libres; o, como otra posibilidad, (ii) una o más de una resina de poliéster insaturada curable por radicales libres combinada con una o más de una cera, o un o más de un fotoiniciador de radicales libres; y una o más de una resina reticulante cristalina; en el que el polvo de revestimiento tiene un tamaño medio de partícula de entre 5 y 25 micrómetros, preferentemente entre 5 y 20 micrómetros. El polvo comprende preferentemente ambas de las una o más de una resinas insaturadas de poliéster curables por radicales libres combinadas con una o más de una cera y la una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres. Más preferentemente, una o más de una resina reticulante cristalina, tal como una resina de viniléter, tiene una distribución de tamaño de partícula reducida y tiene una polidispersidad (pD) de tamaño de partícula de entre 1,5 y 4,5.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar un resina suave, opcionalmente microtexturizado, que comprende la disposición de una capa del polvo de revestimiento según el primer aspecto de la presente invención sobre un substrato; la fusión con calor de la capa de polvo dispuesta para formar un revestimiento en polvo; y el curado por UV del revestimiento en polvo para conseguir un nivel de brillo inferior a 60, preferentemente de 1 a 50, en una escala de brillo de Gardner. En un tercer aspecto, se fabrica un artículo revestido con polvo según el procedimiento del segundo aspecto de la presente invención.

En un cuarto aspecto de la presente invención, un procedimiento para fabricar un polvo con un tamaño de partícula pD pequeño para dar un acabado suave de bajo brillo curado por UV comprende uno o más de entre el grupo constituido por la formación de una emulsión de una composición de un polvo según la presente invención, seguida del secado por aspersión de dicha emulsión; la extrusión de una composición de un polvo en un fluido supercrítico para formar una suspensión supercrítica, seguida del secado por aspersión de dicha suspensión supercrítica; la extrusión de una composición de un polvo en un fluido supercrítico en presencia de un codisolvente para formar una suspensión supercrítica, seguida del secado por aspersión de dicha suspensión supercrítica; la extrusión de una composición de un polvo para formar un material extrudido, seguida del molido a chorro del material extrudido; y combinaciones de éstas. Preferentemente, una composición de un polvo se extrude en un fluido supercrítico, con o sin un codisolvente, para formar una suspensión supercrítica, seguida del secado por aspersión de dicha suspensión supercrítica.

Descripción detallada

Para una mejor definición del polvo de revestimiento y el revestimiento en polvo, el polvo de revestimiento, polvo o composición de revestimiento en polvo se refieren en la presente descripción al material particulado, y el revestimiento en polvo se refiere al revestimiento aplicado a un substrato o artículo.

Tal como se usa en la presente descripción, a menos que se indique lo contrario, la frase "por cien partes de resina" o "pcr" significa la cantidad, en peso, de un ingrediente por cien partes, en peso, de la cantidad total de resina contenida en un polvo de revestimiento, incluidas las resinas reticulantes.

En la forma de realización más preferida de la presente invención, un polvo curable por UV que proporciona revestimientos suaves que poseen un aspecto de bajo brillo inferior a 60º en la escala de brillo de Gardner, comprende una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres; una o más de una resina de poliéster insaturada curable por radicales libres como segunda resina curable por radicales libres, un o más de un fotoiniciador de radicales libres, una o más de una resina reticulante cristalina, y una o más de una cera. Además de resinas de poliéster insaturadas, otras segundas resinas curables por radicales libres pueden incluir (met)acrilouretanos, vinilésteres, éteres de alilo, ésteres de alilo o mezclas de los mismos. El término "(met)acrilato" usado en la presente descripción significa acrilato, metacrilato, y mezclas de los mismos y el término "(met)acrílico" usado en la presente descripción significa acrílico, metacrílico y combinaciones de los mismos.

Debido a la excelente resistencia a la intemperie y flexibilidad de las resinas de poliéster insaturadas, una composición en polvo preferida para proporcionar revestimientos de bajo brillo resistentes a la intemperie comprende una o más de una resina de poliéster insaturada combinada con una o más de una cera, un o más de un fotoiniciador y una o más de una resina reticulante cristalina. La composición en polvo también puede incluir otras resinas curables por radicales libres, incluidos (met)acrilouretanos, vinilésteres, éteres de alilo, ésteres de alilo, o mezclas de los mismos.

También pueden estar presentes otros componentes tales como catalizadores activados térmicamente, pigmentos, agentes de relleno, agentes de control del flujo, aditivos de flujo seco, agentes anticráter, tensioactivos, agentes texturizantes, fotoestabilizantes, agentes deslustradores, fotosensibilizadores, agentes humectantes, antioxidantes, plastificantes, opacificantes, estabilizadores y agentes desgasificantes. Más particularmente, se puede lograr un lustre de bajo brillo sin el uso de aditivos y/o agentes de relleno que pueden hacer que el revestimiento resultante se solidifique y/o se pele.

La composición en polvo emplea un mecanismo de curado por radicales libres. En los mecanismos de curado por radicales libres, la funcionalidad reactiva de la resina reacciona durante el curado por medio de especies intermedias de radicales libres (no cargadas). La propia resina puede ser un polímero, oligómero o monómero que tenga al menos dos grupos funcionales sin reaccionar capaces de reticular, polimerizar, o provocar otra reacción que conduzca al revestimiento. Por consiguiente, las resinas curables por radicales libres tienen generalmente, de media, al menos dos grupos etilénicamente insaturados por enlace molecular, por ejemplo, a una estructura alifática, aromática, cicloalifática, aralifática o heterocíclica; o a un oligómero o polímero tal como, por ejemplo, un polímero o resina epoxídica, un polímero de poliéster, de poliuretano, de poliéter, de poliolefina, de policarbonato o (met)acrílico.

Entre las resinas curadas por radicales libres adecuadas se incluyen, por ejemplo, poliésteres insaturados, resinas con funcionalidad (met)acrilato tales como resinas epoxídicas o polímeros epoxídicos con funcionalidad (met)acrilato, (met)acrilouretanos, vinilésteres, éteres de alilo, ésteres de alilo, o mezclas que comprendan al menos uno de los anteriores. Se puede usar una gran variedad de resinas epoxídicas curables por radicales libres en los polvos de la presente invención. Las resinas epoxídicas adecuadas poseen una temperatura de transición vítrea (T_{g}) de entre 30 y 150 grados C. Entre los ejemplos de resinas epoxídicas adecuadas se pueden incluir resinas epoxídicas con funcionalidad (met)acrilato, por ejemplo, una estructura epoxídica alifática, aromática, cicloalifática, aralifática o heterocíclica, junto con al menos dos grupos (met)acrilato. Las estructuras útiles ejemplares están basadas en fenoles monocíclicos, por ejemplo resorcinol o hidroquinona, o en fenoles policíclicos, por ejemplo bisfenol F o bisfenol A. Se pueden usar resinas que contengan metacrilato y que comprendan además cadenas laterales insaturadas, por ejemplo grupos alilo, vinilo, o viniléter. En una forma de realización preferida se usa un (met)acrilato epoxídico combinado con resinas de poliéster insaturadas. Más preferentemente, el acrilato epoxídico y el poliéster insaturado se mezclan con una resina reticulante cristalina. Estos materiales se forman habitualmente haciendo reaccionar ácido (met)acrílico ((M)AA) con cadenas principales epoxídicas.

Entre las resinas de cadena principal epoxídica se incluyen, para la reacción con (M)AA, por ejemplo, epóxidos aromáticos que incluyen grupos tales como bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S y similares, tal como se ilustra generalmente en la fórmula (1):

1

en la que R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} son cada uno independientemente un hidrocarburo, o hidrocarburo fluorado, alifático C_{1} a C_{6}, preferentemente metilo; n= 1 a 8, preferentemente 1 a 4; y Ep es un epóxido que comprende generalmente la siguiente estructura (2):

2

Las resinas epoxídicas sólidas de bisfenol A disponibles bajo las denominaciones comerciales "GT-9013", "GT-7072" y "GT-6259", de Vantico ejemplifican las resinas epoxídicas comerciales adecuadas.

Los poliésteres insaturados pueden formarse de forma convencional a partir de ácidos carboxílicos (o sus anhídridos) di o polifuncionales y alcoholes di o polihídricos. La insaturación la proporciona típicamente el ácido carboxílico, aunque es posible proporcionarla a través del alcohol. Se pueden emplear alcoholes monohídricos, por ejemplo alcanoles inferiores, o ácidos carboxílicos monofuncionales (o sus ésteres) para la terminación de la cadena. Entre los ácidos monofuncionales adecuados para la terminación de la cadena se incluyen, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, y similares.

Entre los ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados di o polifuncionales (o sus anhídridos) se incluyen, por ejemplo, anhídrido maléico, ácido fumárico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico, anhídrido mesacónico, ácido aconítico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido nádico, ácido metacrílico dimérico, y similares, prefiriéndose anhídrido maléico, ácido fumárico o sus mezclas. Se pueden emplear ácidos aromáticos y saturados junto con los ácidos insaturados para reducir la densidad de la insaturación etilénica y proporcionar las propiedades químicas y mecánicas deseadas.

Entre los ácidos di o policarboxílicos aromáticos o saturados adecuados (o sus anhídridos) se incluyen, por ejemplo, ácido adípico, ácido succínico, ácido sebácico, ácido malónico, ácido glutárico, ácido ciclohexano dicarboxílico, ácido dodecano dicarboxílico, anhídrido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido trimelítico, anhídrido piromelítico, y similares.

Entre los alcoholes di o polihídricos adecuados se incluyen, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propanodiol, butanodiol, neopentilglicol, ciclohexanodimetanol, hexanodiol, 2-n-butil-2-etil-1,3-propanodiol, dodecanodiol, bisfenol A, bisfenol A hidrogenado, trimetilol propano, pentaeritritol, y similares.

Entre los poliésteres insaturados ejemplares se incluyen los diésteres de maleato y diésteres de fumarato de las fórmulas (5) y (6) respectivamente:

3

en las que R^{9}, R^{10}, R^{11} y R^{12} son cada uno independientemente oligómeros o polímeros constituidos por glicoles y ácidos mono o polibásicos.

Preferentemente, las resinas de poliéster insaturadas son materiales sólidos a temperatura ambiente, y pueden formularse fácilmente en polvos o en forma particulada. Además, las resinas preferidas no presentan prácticamente ninguna fluencia en frío a temperaturas de hasta 90ºF (34ºC) para la larga duración de almacenamiento deseada. También poseen una T_{g} inferior a la temperatura de flujo requerida para la conservación de los substratos sensibles al calor, por ejemplo 40ºC o más, preferentemente de 45ºC (113ºF) a 149ºC (300ºF). Las resinas pueden ser cristalinas, semicristalinas, o amorfas, o se puede usar una combinación de estas formas. Las resinas de poliéster insaturadas adecuadas tienen generalmente un peso molecular medio ponderado (Mw) de 400 a 10.000, preferentemente de 1.000 a 4.500. El grado de insaturación es típicamente de 2 a 20 por ciento en peso (%p), preferentemente de 4 a 10%p, basado en el peso de la resina de poliéster insaturada. Además, si la resina de poliéster insaturada contiene grupos funcionales hidroxilo o grupos funcionales ácidos depende de la proporción molar de –OH/COOH de la mezcla monomérica. Las resinas que contienen grupos funcionales hidroxilo pueden tener un número de hidroxilos de 5 a 100, mientras que las resinas que contienen grupos funcionales ácidos pueden tener un número de ácidos de 1 a 80. Para el uso en el procesamiento en emulsión acuosa para fabricar polvos que tengan una distribución de tamaño de partícula reducida, los poliésteres preferidos tienen un número de ácidos de 50 a 80.

Las resinas reticulantes cristalinas aumentan la densidad de reticulación y mejoran el flujo de los revestimientos fabricados a partir de las mismas. Las resinas reticulantes cristalinas adecuadas poseen al menos dos sitios curables por radicales libres, por ejemplo grupos insaturados, por molécula y pueden incluir, por ejemplo, resina de diviniléter, una resina de éter de alilo, o mezclas y combinaciones de las mismas. La T_{g} o el punto de fusión de las resinas reticulantes cristalinas útiles en la presente invención oscila entre 40 y 120 grados C, preferentemente entre 40 y 60 grados C.

Las resinas reticulantes cristalinas comprenden preferentemente viniléteres que tienen la siguiente fórmula (3)

4

en la que R^{4} es un grupo alifático, aromático, cicloalifático, aralifático o heterocíclico; que también comprenden opcionalmente un o más de un grupo funcional tal como éter, poliéter, éster, poliéster, uretano, poliuretano, o una combinación de al menos uno de los grupos o grupos funcionales anteriores; y n = 2 a 10, preferentemente 2 a 4. URACROS®ZW 3307, de DSM, N.V. Holanda, es una resina de diviniléter útil en la presente invención. Entre las resinas cristalinas de viniléter adecuadas se incluyen, por ejemplo, diviniléter de ciclohexanodimetanol, diviniléter de dietilenglicol, diviniléter de etilenglicol, diviniléter de hexanodiol, diviniléter de tetraetilenglicol, triviniléter de trimetilolpropano, diviniléter de polialquilenglicol, tereftalatos de diviniléter, tales como tereftalato de bis((4-eteniloxi)butilo), 1,3-bencenodicarboxilato de bis((4-eteniloxi)butilo) y 1,3,5-bencenotricarboxilato de tris((4-eteniloxi)butilo), y viniléteres de cadena alargada. Entre los viniléteres de cadena alargada disponibles comercialmente se incluye el diviniléter Pluriol-E200 (PEG200-DVE), y diviniléter de poli-THF290 (PTHF290-DVE) de BASF Corp. Además, entre las resinas cristalinas de viniléter adecuadas se incluyen uretanos cristalinos terminados en diviniléter. Estas resinas se encuentran disponibles como resinas cristalinas formadas a partir de la reacción de viniléteres que contienen grupos funcionales hidroxilo, tales como viniléter de hidroxibutilo, con diisocianatos cristalinos, tales como diisocianato de hexametileno, diisocianato de metilén bis(ciclohexilo) hidrogenado, o biurets o uretdionas de los mismos. Una resina reticulante cristalina preferida comprende diisocianato de hexametileno terminado en diviniléter. Estas resinas tienen una utilidad particular como agentes reticulantes para las resinas de poliéster insaturadas, descritas anteriormente.

También se pueden emplear resinas reticulantes cristalinas de éster de alilo, tales como el producto de la reacción de alcohol alílico y ácidos carboxílicos cristalinos (o sus anhídridos), típicamente anhídrido ftálico. Entre las resinas de éster de alilo estándar se incluye el producto de reacción de un éster de alilo, tal como propoxilato de alilo, y un diisocianato de metileno hidrogenado. Estas resinas tienen una utilidad particular para su uso con las resinas de poliéster insaturadas, descritas anteriormente.

En las composiciones de polvos de la presente invención, la proporción de una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres puede oscilar entre 5 y 60 pcr combinada con entre 5 y 95 pcr de una o más de una segunda resina insaturada curable por radicales libres. Además, la proporción de una o más de una resina de poliéster insaturada puede oscilar entre 5 y 100 pcr combinada con entre 0 y 95 pcr de una o más de una resina insaturada curable por radicales libres distinta.

Las cantidades relativas de resina curable por radicales libres y resina reticulante cristalina en el polvo dependerá de la elección de los materiales empleados. Generalmente, tales materiales se emplean en cantidades estequiométricas equivalentes para permitir que la reticulación transcurra hasta completarse sustancialmente, aunque se puede usar un exceso de alguna de ellas si se desea. Puede usarse de 1 a 50 pcr de una o más de una resina reticulante cristalina, preferentemente de 2 a 25 pcr, y más preferentemente de 5 a 20 pcr en el polvo de la presente invención.

Entre las formas de realización comerciales adecuadas de las resinas curables por radicales libres se incluye, por ejemplo, una resina de poliéster insaturada disponible comercialmente bajo la denominación comercial P-3125 de DMS, N.V., Holanda, y también bajo la denominación comercial VAN-1743 de Solutia; una resina de acrilouretano disponible comercialmente bajo la denominación comercial Viatkin 3546 de Solutia; PIOESTER 275, PIONEER P-1942, y P-1937, todos ellos de Pioneer Plastics, Auburn, Maine; ATLAC 363E, ATLAC 352, y DION 6694 ES, todos ellos de Reichold, Research Triangle Park, Carolina del Norte; y la resina de poliéster insaturada disponible bajo la denominación comercial Viatkin® 3890 de Solutia.

Entre los fotoiniciadores de radicales libres para su uso en el polvo de revestimiento según la presente invención se incluyen, por ejemplo, fotoiniciadores de escisión alfa, fotoiniciadores de abstracción de hidrógeno, y similares. Entre los fotoiniciadores de escisión alfa adecuados se incluyen, por ejemplo, benzoína, éteres de benzoína, cetales de benzoína tales como cetal de bencil dimetilo, fosfinas de monoacilo, óxidos de bisacilfosfina tales como óxido de difenil (2,4,6-trimetil benzoil)fosfina, aril cetonas tales como 1-hidroxi ciclohexil fenil cetona, y similares. Entre los fotoiniciadores de abstracción de hidrógeno adecuados se incluyen, por ejemplo, cetona de Michler, y similares, y dimetoxi fenil acetofenonas, y similares. Otros ejemplos de fotoiniciadores de radicales libres incluyen benzofenonas, o derivados de acetofenona, tales como alfa-hidroxialquilfenilcetonas. La 1-hidroxiciclohexil fenilcetona, disponible bajo la denominación comercial IRGACURE 184®; 2,2-dimetoxi-2-fenil acetofenona, disponible bajo la denominación comercial IRGACURE 651®; o 2-hidroxi-etoxifenil-2-hidroxi-2-metilpropan-1-ona, disponible bajo la denominación comercial IRGACURE 2959®, cada uno de ellos de Ciba Geigy, Tarrytown, N.Y.; son otros ejemplos de fotoiniciadores de radicales útiles en la presente invención.

Un experto en la materia puede determinar fácilmente el contenido total eficaz de fotoiniciador del revestimiento en polvo, dependiendo de los tipos de sistemas poliméricos curables por radicales libres empleados, la cantidad de otros componentes constitutivos, y las demás propiedades deseadas en el revestimiento. Sin embargo, en general, una cantidad eficaz de la cantidad total del fotoiniciador de radicales libres es de 0,1 a 10 pcr, preferentemente de 0,5 a 7,5 pcr y más preferentemente de 1 a 3 pcr.

Las ceras útiles en las composiciones del polvo de la presente invención pueden comprender poliolefina, poliolefina epoxidada, politetrafluoroetileno, y ceras de hidrocarburo, tales como polietileno, polipropileno, polietileno oxidado, polipropileno oxidado, cera de poliolefina microcristalina, parafina, cera montana o cera de carnauba, en las que dichas ceras tienen una T_{g} o un punto de fusión de 40 a 120 grados C. Preferentemente, la una o más de una cera comprende cera de polietileno. Las cantidades de cera pueden oscilar entre 0,1 y 6,0 pcr, preferentemente entre 0,5 y 3 pcr.

Preferentemente, los componentes del polvo de revestimiento se procesan en fase sólida para evitar posibles dificultades de procesamiento. Por ejemplo, las partículas que contengan cualquier exceso de disolvente pueden experimentar un apelmazamiento, impidiendo así el procesamiento y la aplicación del polvo de revestimiento al substrato. Generalmente, algunos de los fotoiniciadores mencionados anteriormente los suministran vendedores comerciales en forma de aproximadamente un 50% de sólidos en un disolvente. Para utilizar estos fotoiniciadores de la forma más eficaz posible, incluidos todos los demás componentes contenidos en el disolvente, estos componentes se someten a una evaporación preliminar u otras etapas de procesamiento para convertir estos materiales en una forma de polvo o particulada.

Para aumentar la velocidad de reticulación durante el curado, se pueden emplear opcionalmente catalizadores térmicos. Se ha descubierto que la inclusión de iniciadores térmicos de radicales libres ayuda a la curación en la zona cercana al substrato, particularmente cuando está pigmentado, es opaco, o si se desean películas de revestimiento gruesas. Entre los catalizadores adecuados se incluyen, por ejemplo, peróxidos tales como peroxicetales tales como 1,1-bis(t-butil peroxi)-3,3,5-trimetilciclohexano, diacilperóxidos tales como peróxido de benzoilo, peroxiésteres y peroxicarbonatos; y compuestos de magnesio y metales de transición basados en ácidos grasos, aceites, o aminas terciarias, preferentemente jabones de cobalto, tales como octoato de cobalto, neodecanoato de cobalto, naftenato de cobalto, y octadecanoato de cobalto. Cualquier experto en la materia puede determinar fácilmente la cantidad eficaz de catalizador, dependiendo de la cantidad de reticulación deseada, los tipos de sistemas poliméricos curables por radicales libres empleados, y las cantidades de polímero en el polvo de revestimiento. En general, la cantidad eficaz de catalizador de peróxido puede oscilar entre 0,01 y 5 pcr, preferentemente entre 0,05 y 3 pcr, más preferentemente entre 0,1 y 2 pcr, prefiriéndose entre todos el intervalo entre 0,5 y 2 pcr. Además las cantidades eficaces de catalizador metálico pueden oscilar entre 0,01 y 1 pcr, preferentemente entre 0,05 y 0,75 pcr, prefiriéndose entre todos el intervalo entre 0,1 y 0,5 pcr.

Se pueden incluir aditivos para ayudar a o potenciar las propiedades químicas y físicas del revestimiento en polvo, tales como pigmentos, agentes de relleno, agentes de control del flujo, aditivos de flujo seco, agentes anticráter, tensioactivos, fotoestabilizantes, plastificantes, agentes desgasificantes, agentes humectantes, antioxidantes, agentes deslustradores, y tensioactivos no iónicos, tales como los ésteres poliméricos fluoroalifáticos FLUORAD TM FC-4430, de 3M Specialty Materials, St. Paul. Minn., y similares.

Entre los pigmentos adecuados se incluyen, por ejemplo, dióxido de titanio, óxido rojo de hierro, óxido amarillo de hierro, verde de ftalocianina, verde de ftalocianina azulado, verde de ftalocianina amarillento, azul de ftalocianina verdoso, negro de humo, negro de carbón, sílice, óxidos metálicos, óxidos metálicos mezclados o combinaciones que comprendan al menos uno de los anteriores pigmentos. Entre los agentes de relleno adecuados se incluyen, por ejemplo, carbonato cálcico, sulfato de bario, wollastonita, mica, caolín, tierra de diatomeas, ácido benzoico, nilón de bajo peso molecular, o combinaciones que comprendan al menos uno de los anteriores agentes de relleno.

La cantidad de agentes de relleno y/o pigmentos puede variarse dependiendo de la opacidad y la coloración deseadas de la película de revestimiento resultante. En general, las cantidades eficaces de agentes de relleno y/o pigmentos pueden oscilar entre 0 y 120 pcr, preferentemente entre 1 y 90 pcr, más preferentemente entre 1 y 30 pcr. En una forma de realización preferida, los polvos de revestimiento de bajo brillo son entre transparentes y translúcidos y contienen una proporción consecuentemente baja de pigmento, por ejemplo entre 0 y 60 pcr, o contienen un agente de relleno, pigmento o colorante entre transparente y translúcido en una cantidad entre 0 y 120 pcr.

Entre los agentes de control del flujo adecuados se incluyen, por ejemplo, resinas acrílicas, resinas de silicona, combinaciones que comprenden al menos uno de los anteriores agentes de control del flujo, y similares. RESIFLOW® P-67, un modificador de flujo de acrilato de Estron, Calvert City, KY, es un agente de control de flujo adecuado para su uso en la presente invención. Entre los aditivos de flujo en seco adecuados se incluyen, por ejemplo, sílice ahumado, óxido de alúmina, y similares, o combinaciones que comprendan al menos uno de los anteriores aditivos de flujo en seco. Entre los agentes anticráter adecuados se incluyen, por ejemplo, benzoína, derivados de benzoína, agentes plastificantes de ftalato y fenoxilo de bajo peso molecular, y similares, o combinaciones que comprendan al menos uno de los anteriores agentes anticráter. Entre los tensioactivos adecuados se incluyen, por ejemplo, diol acetilénico, y similares. Entre los fotoestabilizantes adecuados se incluyen, por ejemplo, aminas impedidas, fenoles impedidos, o combinaciones que comprendan al menos uno de los anteriores fotoestabilizantes. En general, las cantidades eficaces de aditivos de control de flujo, aditivos de flujo en seco, agentes anticráter, agentes texturizantes, tensioactivos, o fotoestabilizantes se encuentran individualmente entre 0,1 y 15 pcr, preferentemente entre 0,5 y 5 pcr.

El polvo de la presente invención puede producirse o "procesarse" usando técnicas convencionales. Por ejemplo, la resina curable por radicales libres, el fotoiniciador de radicales libres, la resina reticulante cristalina, el catalizador térmico, y cualquier aditivo se pueden mezclar entre sí, por ejemplo, mezclándolos en seco en las cantidades apropiadas. La mezcla puede mezclarse después para formar una mezcla fluida, tal como una mezcla fundida de ingredientes formadores del polvo o una dispersión de uno o más ingredientes formadores del polvo, por ejemplo, mediante la extrusión con calentamiento. Se puede formar una mezcla fluida mezclando preferentemente por debajo del punto de fusión de cualquier reticulante cristalino presente en la composición. La composición extrudida se enfría preferentemente rápidamente y se separa en obleas, y después se puede moler en un molino clasificador por aire, preferentemente con enfriamiento, hasta obtener un polvo que tenga un tamaño de partícula medio inferior a 40 micrómetros, preferentemente inferior a 25 micrómetros, determinados mediante dispersión de láser. Además, el polvo molido una vez puede molerse dos veces hasta obtener un tamaño de partícula medio de 20 a 23 micrómetros, lo que da lugar a un revestimiento suave que posee una superficie microtexturizada. Si fuera necesario, los polvos molidos una vez o dos veces pueden clasificarse de acuerdo con su tamaño para proporcionar revestimientos con una suavidad constante. Los polvos pue-
den clasificarse cribándolos en un filtro de malla de 270 a 400 haciéndolos pasar a través de un clasificador ciclónico.

El tamaño de partícula medio de las composiciones de polvos oscila preferentemente entre 5 y 25 micrómetros, determinado mediante dispersión de láser. Preferentemente, tras la extrusión o el mezclado de los ingredientes y el posterior enfriamiento, las composiciones, por ejemplo obleas, se procesan para proporcionar un tamaño medio de partícula pequeño de entre 5 y 20 micrómetros. Los polvos que poseen tamaños medios de partícula pequeños proporcionan revestimientos suaves para su uso como revestimientos transparentes o translúcidos en substratos de madera natural y madera dura tales como arce, roble, nogal, caoba, o cerezo. Además, el reducido tamaño medio de partícula permite proporcionar películas de revestimiento más delgadas, por ejemplo, de entre aproximadamente 0,5 a 6,0 mils (12,7 a 152,4 \mum), con una suavidad mejorada y una desgasificación reducida. Además, los polvos con un tamaño de partícula pequeño darán revestimientos que poseen una buena cobertura en el grano abierto de madera a un espesor de 1,0 a 2,0 mils (25,4 a 50,8 \mum). Así, los polvos de pequeño tamaño de la presente invención eliminan los efectos de formación de puentes en el grano abierto de madera. Para producir un polvo con un tamaño de partícula medio más pequeño y un revestimiento suave, las composiciones procesadas antes de la formación de las partículas, por ejemplo, obleas, se pueden moler con un molino a chorro, se pueden triturar finamente en un molino de clasificación por aire o un molino convencional, cribándolos seguidamente a través de un filtro de malla de 325 a 400, o pueden secarse por aspersión hasta obtener un tamaño de partícula medio, según se determina mediante dispersión de láser, de 5 a 20 micrómetros, y más preferentemente de 8 a 16 micrómetros.

Las composiciones de polvo más preferidas poseen una distribución de tamaño de partícula limitada y una baja polidispersidad (pD) del tamaño de partícula medio de entre 1,5 y 4,5, preferentemente de 1,5 a 3,0. Los polvos de baja pD poseen unas excelentes propiedades de manejo y de capacidad de revestimiento a pesar de su pequeño tamaño de partícula. Los polvos de baja pD pueden incluir aquellos que se producen mediante el secado por aspersión de un polvo fundido, una mezcla fluida, una emulsión acuosa de un polvo procesado, o una suspensión o dispersión de un polvo procesado, preferentemente como suspensión en aire a alta presión o fluido supercrítico.

Para fabricar una emulsión acuosa del polvo de la presente invención, se puede usar cualquier composición en polvo de resina con funcionalidad ácida que haya sido procesada, por ejemplo, como material fundido, mezcla fluida, obleas o polvo. Por ejemplo, las obleas procesadas que comprenden al menos 40 pcr de un poliéster insaturado que posee un número de ácidos de 40 a 100, preferentemente de 50 a 80, se pueden moler previamente y cargarse después en amoniaco acuoso o una solución acuosa de una alquil (C2-C6) amina inferior, opcionalmente con agitación o cizalla, calentándolos a continuación para formar una emulsión viscosa que posee de 20 a 40% en peso, preferentemente de 25 a 35% en peso de sólidos. La mezcla resultante puede calentarse hasta una temperatura de entre 30 y 80 grados C, preferentemente entre 45 y 70 grados C, sin embargo se requiere menos calor para las resinas que tengan un número de ácidos mayor. La proporción equivalente de amoniaco o alquilamina inferior y los grupos ácidos en el polímero o resina puede oscilar entre 0,75 y 1,25, preferentemente entre 0,9 y 1,1, y puede ser inferior para resinas que posean un número de ácidos mayor.

Se puede formar una suspensión o dispersión supercrítica de polvo o una mezcla fluida de ingredientes para formar un polvo cargando un "fluido supercrítico" o fluido SC, es decir, uno que se haya presurizado, calentado, o ambos, hasta un nivel igual o superior a su punto crítico, en un aparato que contiene el polvo, mezcla fluida, o emulsión acuosa de la presente invención. El fluido SC y el polvo, emulsión o mezcla fluida se pueden cargar en cualquier aparato seleccionado entre el grupo constituido por una extrusora, una bomba de engranajes, una bomba de fusión, un mezclador estático, un homogeneizador, un recipiente usado para formar una emulsión acuosa, una boquilla de pulverizador, y, preferentemente, una combinación de los mismos. Los ingredientes para formar un polvo que todavía no se hayan procesado pueden cargarse con fluido SC en una extrusora, bomba de engranajes o bomba de fusión para formar una mezcla fluida que puede secarse por aspersión. Los polvos procesados, suspensiones SC, mezclas fluidas y emul-
siones de las mismas se pueden cargar directamente en un secador por aspersión con fluido SC o aire a alta presión.

El fluido SC se puede cargar corriente arriba, en el mismo punto, o corriente abajo del punto en el que se cargan en la extrusora los ingredientes para fabricar el polvo, o en cualquier combinación de esos lugares de la extrusora. La extrusión supercrítica de un polvo puede combinar todos los ingredientes de la composición del polvo del mismo modo que la extrusión en fundido o el mezclado en fundido, pero a una menor temperatura de extrusión que puede ser de entre 10 y 100 grados F (de 6 a 54 grados C) por debajo de la T_{g} o el punto de fusión de la resina de la composición del polvo. Tal procedimiento puede eliminar total o prácticamente las reacciones químicas durante la extrusión o el procesamiento en fundido y puede evitar el mezclado no deseado de la resina cristalina durante el procesamiento. Preferentemente, sólo se carga una parte del fluido SC usado en el procesamiento en un segundo o un tercer aparato, por ejemplo, una bomba de engranajes, bomba de fusión, mezclador estático, homogeneizador, o boquilla de pulverizador, situado corriente abajo de la extrusora.

Para hacer posible el procesamiento de materiales de mayor viscosidad, por ejemplo resinas y agentes de relleno de alta T_{g}, a temperaturas más bajas, se pueden cargar los ingredientes formadores del polvo o una mezcla fluida o emulsión acuosa y todo o parte del fluido SC en una bomba de engranajes o bomba de fusión. Esto hace posible el procesamiento en fundido del polvo en una extrusora sin ninguna reducción perjudicial en la viscosidad de la mezcla fundida y puede hacer posible el procesamiento de sólidos con un punto de fusión muy elevado o difíciles de disolver, por ejemplo pigmentos, debido a que las bombas proporcionan una presión adicional para disolver los componentes del polvo y un aumento de presión anterior al rociado. Cuando se carga una parte del fluido SC en una bomba, el resto se carga preferentemente en una boquilla rociadora para fabricar el polvo. Se puede situar cualquier bomba de engranajes o bomba de fusión corriente abajo de una extrusora en la que se procesan los ingredientes formadores del polvo.

Se puede cargar una parte del fluido SC en un mezclador estático u homogeneizador situado corriente abajo de una extrusora, en la que se carga algo o nada del fluido SC, para mezclar más los diversos componentes de la composición del polvo, facilitar la reducción del tamaño de partícula del polvo y para facilitar el aumento de presión previo al posterior secado por aspersión. Cuando se carga una parte del fluido SC en un mezclador estático u homogeneizador, el resto se carga preferentemente en una boquilla rociadora para fabricar el polvo.

Cuando se carga todo o parte del fluido SC en una boquilla rociadora situada corriente abajo de una extrusora, bomba de fusión o bomba de engranajes, recipiente usado para formar una emulsión acuosa, mezclador estático, u homogeneizador, el fluido crea una fuerza de atomización que hace posible el secado fine del polvo por aspersión, mezcla fluida, emulsión acuosa o suspensión supercrítica que se carga en la boquilla. Otra posibilidad consiste en usar aire en lugar del fluido SC en el secado por aspersión asistido por aire junto con una emulsión, una mezcla fluida, una suspensión supercrítica de polvo o una mezcla fluida, o un polvo para crear una fuerza de atomización para hacer posible el secado fino por aspersión. El producto secado por aspersión puede comprender un polvo o puede comprender un revestimiento en polvo sobre un substrato.

Los fluidos SC adecuados para su uso en la presente invención pueden comprender dióxido de carbono, amoniaco, N_{2}O, metano, etano, etileno, propano, clorotrifluorometano, trifluoroetano, trifluoropropano y monofluorometano. Preferentemente, el fluido SC comprende dióxido de carbono o propano. Los fluidos SC se pueden usar en una cantidad total de entre 5 y 90% en peso, preferentemente entre 20 y 80% en peso, basado en el peso total de la suspensión supercrítica resultante. En la extrusión supercrítica, por ejemplo, el fluido SC puede usarse preferentemente en una cantidad de entre 5 y 60% en peso, basado en el peso de la suspensión supercrítica resultante, y el resto del fluido SC se carga después en un o más de un aparato situado corriente abajo de la extrusora. En el secado por aspersión supercrítico, se puede cargar en la boquilla rociadora todo el fluido SC usado en el procesamiento.

Se pueden combinar codisolventes con fluidos SC. Tales codisolventes pueden ayudar a disolver completamente algunos componentes de una mezcla de polvo en una extrusora, bomba de engranajes o bomba de fusión, mezclador estático, homogeneizador o boquilla rociadora. Cualquier disolvente o mezcla de disolventes que sea miscible con el fluido SC y que sea un buen disolvente para un componente de una composición en polvo es un codisolvente adecuado. Entre los codisolventes adecuados se pueden incluir tetrahidrofurano, cetonas tales como acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, ciclohexanona y otras cetonas alifáticas; ésteres tales como acetato de metilo, acetato de etilo, ésteres alquil carboxílicos; éteres tales como metil t-butil éter, dibutil éter, metil fenil éter, y otros éteres aromáticos de alquilo o alifáticos; glicol éteres tales como etoxietanol, butoxietanol, propoxietanol, butoxipropanol y otros glicol éteres; ésteres de glicol éter tales como acetato de butoxietoxilo, propionato de etil etoxilo y otros ésteres de glicol éter; alcoholes tales como metanol, etanol, propanol, 2-propanol, butanol, alcohol de amilo y otros alcoholes alifáticos; e hidrocarburos aromáticos tales como tolueno, xileno y otros compuestos aromáticos o mezclas de disolventes aromáticos; y nitro alcanos tales como 2-nitro propano. Los codisolventes se pueden añadir siempre que haya fluido SC presente y se pueden añadir en una cantidad de entre 0 y 50% en peso, preferentemente entre 0 y 15% en peso, basado en el peso total de la suspensión supercrítica de polvo resultante.

De acuerdo con el procedimiento preferido para fabricar un polvo, se puede secar por aspersión una emulsión de dicho polvo, el polvo se puede extrudir, bombear, homogeneizar o mezclar en un fluido supercrítico y, opcionalmente en presencia de un codisolvente, para formar una suspensión supercrítica, y a continuación secar por aspersión dicha suspensión supercrítica, o, en una combinación de los procedimientos preferidos, se puede secar una emulsión de la composición para fabricar un polvo y, opcionalmente procesarse en fluido SC en una o más de una bomba, homogeneizador, o mezclador estático, y a continuación secar por aspersión dicha suspensión supercrítica.

Para fabricar un revestimiento en polvo de acuerdo con la presente invención, el polvo de revestimiento se aplica del modo usual, por ejemplo, electrostáticamente, al substrato que se vaya a revestir, opcionalmente precalentado, pretratado o imprimado. Un substrato tratado se puede calentar hasta 200 grados F (93 grados C), preferentemente entre 165 y 185 grados F (de 74 a 85 grados C) para facilitar el flujo uniforme del polvo sobre el substrato. Se pueden aplicar polvos con un tamaño de partícula pequeño (de 5 a 20 micrómetros de tamaño medio de partícula) desde un lecho fluidificado, un cepillo magnético o una boquilla rociadora en un fluido SC o una boquilla asistida por aire en aire a alta presión. Generalmente se emplean cabinas de rociado electroestático que alojan bancos de descarga por efecto corona o pistolas triboeléctricas y recirculadores para hacer recircular los polvos rociados en exceso de nuevo a la alimentación de polvo.

El tipo de substrato no está particularmente limitado, e incluye tanto substratos resistentes al calor, tales como metal, vidrio, acero, cerámica, carbono y grafito, como a substratos sensibles al calor. Entre los ejemplos de substratos sensibles al calor se incluyen madera, como por ejemplo maderas naturales tales como madera dura; tablero duro, bambú laminado, materiales compuestos de madera, tales como tablero de partículas, tablero de partículas conductor de la electricidad, cartón duro de densidad alta, media o baja, tablero de masonita, bambú laminado, y otros substratos que contienen una cantidad considerable de madera. Estos substratos pueden rellenarse, pretratarse, o imprimarse con líquidos curables por radiación ultravioleta, imprimaciones en polvo, o disolventes o revestimientos suspendidos en agua, tales como agentes antiestáticos para mejorar la suavidad y reducir las acumulaciones requeridas de la película. Cualquier disolvente o agua presente en un substrato puede vaporizarse térmicamente del modo descrito en la fusión térmica previamente al revestimiento de polvo. Entre otros substratos sensibles al calor adecuados se incluyen, por ejemplo, plásticos tales como resinas poliméricas de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), resinas de polifenilén éter (PPO), componentes moldeados en láminas (SMC), poliolefinas, poliolefinas termoplásticas (TPO), policarbonatos, acrílicos, nilones, otros copolímeros que pueden deformarse o desgasificarse cuando se revisten y se calientan con polvos de revestimiento tradicionales curables por calor, y papel, cartón y materiales compuestos y componentes que posean un carácter sensible al calor.

Después de aplicarse revistiendo el substrato, se puede hacer que la capa de polvo de revestimiento fluya hacia fuera, por ejemplo, mediante la exposición a infrarrojos (IR) para crear un revestimiento que posea un perfil más consistente.

A continuación, la capa de polvo de revestimiento se expone a una cantidad de calor eficaz para fusionar (es decir, fundir) los polvos para obtener una película fundida, suave y continua. El substrato puede calentarse en el momento de la aplicación (precalentarse) y/o posteriormente (postcalentarse) para efectuar la fusión por calor y la formación de la película. El calentamiento puede realizarse en hornos de infrarrojos, de convección, o en una combinación de ambos. Cuando se revisten substratos sensibles al calor, tales como artículos de madera, se pueden emplear las etapas de precalentamiento y postcalentamiento para hacer posible una fusión y fluencia más rápidas. Con los artículos de plástico, el precalentamiento se elimina preferentemente para limitar la exposición al calor y evitar la deformación del plástico.

La fusión térmica transcurre generalmente durante un tiempo eficaz para desgasificar los volátiles del substrato, lo que evita la formación de defectos superficiales tales como ampollas, cráteres, y picaduras durante el curado. Preferentemente, la viscosidad del flujo de la composición del revestimiento en polvo es lo suficientemente bajo como para producir un revestimiento suave sobre el substrato. De acuerdo con la presente invención, los polvos de revestimiento se fusionan térmicamente durante entre 10 segundos y 10 minutos, preferentemente entre 20 segundos y 5 minutos, y más preferentemente entre 30 segundos y 3 minutos. A medida que aumenta la temperatura de la fusión térmica, son necesarios unos tiempos de fusión térmica más cortos. De acuerdo con la presente invención, los polvos de revestimiento se fusionan térmicamente a entre 120 y 350ºF (49 y 177ºC), preferentemente entre 150 y 300ºF (65 y 149ºC), y más preferentemente de 180 a 270ºF (82 y 132ºC). Por ejemplo, los revestimientos en polvo se pueden fusionar térmicamente a entre 250ºF (121ºC) y 270ºF (132ºC) durante 1 minuto.

Después de que el polvo de revestimiento se haya fusionado térmicamente sobre el substrato, se puede dejar enfriar, y después se expone a una fuente de radiación eficaz para activar el fotoiniciador. Preferentemente, la exposición es a una fuente de luz ultravioleta, tal como una lámpara de vapor de mercurio estándar de presión media, una lámpara de vapor de mercurio dopado con hierro, y/o una lámpara de vapor de mercurio dopado con galio, por ejemplo, las lámparas Fusion H, D y/o V, respectivamente, de 600 vatios, para curar rápidamente las películas de revestimiento y obtener unos acabados de bajo brillo suaves y endurecidos. Si se desea, se puede usar una radiación de luz visible o de haz de electrones en lugar de la radiación ultravioleta. La activación y el curado de los iniciadores de radicales libres en el revestimiento tarda típicamente entre 1 milisegundo y 10 segundos, y típicamente menos de 3 segundos, dependiendo de las composiciones y fotoiniciadores particulares.

Los polvos de revestimiento se aplican generalmente para lograr un espesor del revestimiento en polvo de entre 0,5 mils (0,0122 milímetros, "mm") y 25 mils (0,635 mm), preferentemente entre 1,0 y 6,0 mils (de 0,038 a 0,245 mm), más preferentemente entre 1,0 y 4,0 mils (de 0,0245 a 0,102 mm). Tal como se menciona anteriormente, los revestimientos son suaves, y tienen un bajo brillo sin el uso en el revestimiento de agentes deslustradores que puedan romper la superficie hasta el revestimiento. También se pueden curar a temperaturas muy bajas, por ejemplo entre 150 y 180ºF (de 65,6 a 82,2ºC).

A lo largo de todo el procedimiento de revestimiento previo al enfriamiento de un revestimiento aplicado, la superficie del substrato revestido no debería exceder de 200 grados F (93 grados C), y no debería exceder preferentemente de 165 a 185 grados F (74 a 85 grados C) durante ninguna parte del procedimiento de revestimiento. Siempre que el revestimiento se fusione y se cure, cuanto más baja sea la temperatura del substrato, mejor será la calidad de las propiedades de bajo brillo y de suavidad en el revestimiento de los productos.

Ahora se describirán detalladamente algunas formas de realización de la invención en los siguientes ejemplos.

Se midió el brillo a 60º según una versión modificada de ASTM D 523 usando un medidor de brillo BYK Gardner Micro TRI.

La resistencia a la metil etil cetona (resistencia MEK), un índice de la resistencia al disolvente y una indicación de la densidad de reticulación, se midió del siguiente modo. Se empapó un algodón en MEK y se frotó con una presión moderada en un movimiento hacia atrás y hacia delante ("una pasada doble") 50 veces. Se dio un índice relativo en una escala de 1 a 5 definiéndose un índice de 5 como el más resistente al disolvente y un índice de 1 justificado cuando el revestimiento puede eliminarse completamente durante el procedimiento para dejar al descubierto el substrato desnudo. Más concretamente, un índice de 5 corresponde a "sin desprendimiento", 4 a "un ligero desprendimiento", 3 a "un desprendimiento moderado", 2 a "un desprendimiento grave" y 1 a "un desprendimiento completo hasta al substrato".

La suavidad PCI se refiere a la suavidad de un revestimiento cuando se compara visualmente con un conjunto de estándares que asignan un índice numérico desde 1 (texturizado) hasta 10 (muy liso). Los estándares PCI para la suavidad se hallan disponibles a través ACT Laboratories, Inc. de Hillsdale, Michigan.

La perfilometría mide la variación local del revestimiento a lo largo de un centímetro lineal pasando lentamente la punta de una bola de 12,5 micrómetros de un perfilómetro a lo largo de una línea de 1 centímetro sobre la superficie del revestimiento. La variación local de un revestimiento se refiere a la distancia lineal (altura) en micrómetros entre un pico y su valle adyacente o entre un valle y su pico adyacente.

Ejemplo 1

Se preparó un polvo de revestimiento que comprende los componentes en las cantidades que se muestran en la Tabla 1. Los componentes se mezclaron y se extrudieron usando una extrusora de coamasado PR-46 Buss a una temperatura de 25ºC. El material extrudido se trituró usando una trituradora Brinkman, y después se cribó a través de un filtro de malla de 325 para eliminar las partículas gruesas.

TABLA 1

Componente	Partes por cien (pcr) de resina
Metacrilato epoxídico de bisfenol A	20
Poliéster insaturado	60
Diviniléter	20
Dimetoxi fenilacetofenona	2,0
Oligómero acrílico - modificador de flujo	1,0
Agente deslustrador de cera	5,0
Tensioactivo no iónico fluorado	0,5

El polvo de revestimiento resultante se aplicó después electrostáticamente a un bloque de madera dura de arce de 6 x 6 x ¾ de pulgada (15 x 15 x 1,8 centímetros). El substrato sólido de arce se precalentó durante 30 segundos a 300ºF (149ºC) de forma que su superficie alcanzara 120ºF (49ºC). El polvo de revestimiento se aplicó electrostáticamente al substrato, y seguidamente se postcalentó para que fluyera durante 30'' usando calor infrarrojo al 50% (med. Wave) (450ºF, 232,2ºC) para lograr una temperatura superficial de 165ºF (74ºC). El polvo de revestimiento se curó después mediante una exposición a una lámpara V/H de 600 vatios durante 1 segundo para formar un polvo de revestimiento que tenía un espesor de película de 1,0 a 1,6 mils (25,4 a 40,6 micrómetros) y las siguientes características que se muestran en la tabla 2:

Ensayo	Resultados
Brillo Gardner 60º	25 a 35 unidades
Resistencia MEK (50 pasadas dobles)	Sin desprendimiento (excelente)
Suavidad	8 (estándar PCI)

Tal como se muestra en la tabla 2, el revestimiento en polvo resultante posee un acabado de bajo brillo medido según una escala de brillo de Gardner de 60º. A diferencia de esto, un revestimiento similar curado térmicamente requeriría un precalentamiento de 10 minutos a 375ºF (190,6ºC) y un postcalentamiento de 5 minutos a 375ºF (190,6ºC) en una pulgada (2,54 cm) de MDF, y requerirían unas temperaturas de curado de 250 a 375ºF (121 a 190,6ºC) para producir unos resultados similares.

El polvo de revestimiento del ejemplo 1 puede aplicarse a menores temperaturas tanto de precalentamiento como de postcalentamiento, que se muestran y se curan mediante ultravioletas a menores temperaturas de curado que las que se muestran en el ejemplo.

Ejemplos 2A y 2B

La formulación del polvo usada en el ejemplo se procesó y se revistió del mismo modo que en el ejemplo 1, a excepción de que, antes de aplicar el revestimiento, el polvo de revestimiento se trituró finamente en un molino a chorro (ejemplo 2A) y en un molino de clasificación por aire (Brinkmann Mill) (ejemplo 2B). Los revestimientos en polvo tenían las propiedades que se muestran en la tabla 3.

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TABLA 3

	Etapa de triturado del polvo
	Ejemplo 2A	Ejemplo 2B
	Molino microjet modelo Fluid Energy 00	Brinkman Grind con un filtro de malla 0,5,
Propiedad	Boquilla trituradora 90 psi	rotor de 12 puntas, después cribado
	Boquilla empujadora 40 psi	a alta velocidad, malla 270
Espesor	0,8 a 0,9 mils	1,4 a 1,7 mils
	(20,32 a 22,86 \mum)	(35,56 a 43,18 \mum)
Aspecto	Sin textura visible	Ligera textura visible
Brillo 60º	19	14
Resistencia MEK	Ligero desprendimiento	Ligero desprendimiento
(50 pasadas dobles)
Tamaño medio de	9,25 micrómetros	23,5 micrómetros
partícula
Formación de puentes	Ninguna	Ligera
en grano

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Tal como puede observarse en el ejemplo 2A, un polvo con un tamaño de partícula pequeño eliminará sorprendentemente la formación de puentes en el grano abierto y proporcionará un polvo con un aspecto de madera natural antes de revestir un substrato proporciona un revestimiento muy delgado curado por UV que tiene un brillo muy bajo, una suavidad (aspecto) entre buena y excelente, y una notable resistencia MEK para un revestimiento en polvo transparente curado por UV sobre madera dura. Como puede observarse en el ejemplo B, el triturado de un polvo en un molino Brinkman reducirá considerablemente la formación de puentes y proporcionará un revestimiento suave y microtexturizado con una textura visible mínima.

Ejemplos 3 y 4

Los revestimientos en polvo se procesaron y se aplicaron de la misma manera que en el ejemplo 1, a excepción de que se aplicaron sobre un panel de latón pulido. En el ejemplo 3 se trituraron dos veces en un molino Brinkman hasta un tamaño medio de partícula de 21 micrómetros, y en el ejemplo 4 se trituraron dos veces en un molino Brinkman y después se cribaron a través de un filtro de malla de 325 hasta un tamaño medio de partícula de 20 micrómetros.

Cada uno de los revestimientos de los ejemplos 3 y 4 proporcionaron una superficie suave y microtexturizada sobre la madera dura y un bajo brillo. Cada revestimiento tenía un espesor de un mil o 25,4 micrómetros. En el revestimiento del ejemplo 3, los datos de perfilometría muestran que el 87 por ciento de las variaciones locales en el revestimiento fueron de menos de seis micrómetros desde un pico hasta un valle. En el revestimiento del ejemplo 4, los datos de perfilometría mostraron que el 92 por ciento de las variaciones locales en el revestimiento fueron de menos de 4,5 micrómetros desde un pico hasta un valle.

Claims

1. Una composición de un polvo, que comprende:

(i) una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres y una o más de una segunda resina curable por radicales libres, o, como otra posibilidad,

(ii) una o más de una resina de poliéster insaturada curable por radicales libres combinada con una o más de una cera;

uno o más de un fotoiniciador de radicales libres;

una o más de una resina reticulante cristalina; y opcionalmente,

un catalizador de curado térmico,

caracterizada porque el polvo de revestimiento tiene un tamaño medio de partícula de 5 a 25 micrómetros.

2. Una composición de un polvo según la reivindicación 1, en la que dicha una o más de una resina reticulante cristalina se encuentra presente en una cantidad de entre 1 y 50 partes por cien partes de resina.

3. Una composición de un polvo según la reivindicación 1, que comprende de 5 a 60 partes por cien partes de resina (pcr) de dicha una o más de una resina epoxídica curable por radicales libres y de 5 a 95 pcr de dicha una o más de una segunda resina curable por radicales libres.

4. Una composición de un polvo según la reivindicación 3, en la que dicha segunda resina curable por radicales libres comprende una o más de una resina de poliéster insaturada, y también en la que dicha composición comprende además una o más de una cera.

5. La composición de polvo según las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicha composición de polvo tiene una polidispersidad del tamaño de partícula (pD) de entre 1,5 y 4,5.

6. Un procedimiento para fabricar un revestimiento que tenga un acabado de bajo brillo, que comprende la disposición de una capa de una composición de un polvo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, sobre un substrato;

la fusión de la composición de polvo dispuesta, para formar un revestimiento en polvo; y

el curado de dicho revestimiento en polvo para lograr un nivel de brillo de entre 1 y 50 en la escala de brillo Gardner de 60º.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el substrato comprende madera, madera dura, tablero duro, bambú laminado, materiales compuestos de madera, tablero de partículas, tablero de partículas conductor eléctrico, tablero duro de alta densidad de fibras, tablero duro de densidad media de fibras, tablero duro de baja densidad de fibras, tablero de masonita, bambú laminado, copolímeros de acrilonitrilo butadieno estireno, copolímeros de óxido de polifenileno, componentes moldeados en láminas, poliolefinas, policarbonatos, acrílicos, nilones, papel, tablero, metal, vidrio, acero, cerámica, carbono, grafito, o una combinación que comprende al menos uno de los substratos anteriores.

8. Un artículo revestido con un polvo según el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7.

9. Un procedimiento para fabricar una composición de un polvo según la reivindicación 5, que comprende al menos uno seleccionado entre el grupo constituido por:

formación de una emulsión acuosa de dicha composición, seguida por el secado por aspersión de dicha emulsión para formar un polvo;

extrusión de dicha composición en un fluido supercrítico para formar una suspensión supercrítica, seguida del secado por aspersión de dicha suspensión supercrítica para formar un polvo;

extrusión de dicha composición en un fluido supercrítico en presencia de un codisolvente para formar una suspensión supercrítica, seguida del secado por aspersión de dicha suspensión supercrítica para formar un polvo; y

extrusión de dicha composición para formar una mezcla fluida, seguida del secado por aspersión de dicha mezcla fluida para formar un polvo.