ES2304946T3 - Composiciones de revestimiento en polvo de poliester. - Google Patents
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Abstract
Una composición que comprende: (a) un 50% a un 100%, en peso total de la composición, de una mezcla de poliésteres que comprende (i) un primer poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 a 80.000 y una temperatura de transición vítrea mayor de 45ºC a 100ºC, y (ii) un segundo poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 a 70.000 y una temperatura de transición vítrea de -10ºC a 45ºC, en la que la Tg del primer poliéster es 5ºC a 60ºC mayor que la Tg del segundo poliéster, y en la que el primer poliéster y el segundo poliéster están presentes en un intervalo de pesos de 1 a 3 a 1 a 9; (b) un 0% a un 25%, en peso total de la composición, de una resina modificadora seleccionada del grupo que consiste en una resina epoxi o fenoxi que tiene un peso equivalente de epoxi de 500 a 15.000, una resina epoxi protegida en los extremos que tiene un peso molecular medio en peso de 300 a 10.000, una resina acrílica que tiene un peso molecular medio en peso de 15.000 a 100.000, una resina poliolefínica que tiene un peso molecular medio en peso de 15.000 a 1.000.000, y sus mezclas; (c) un 0% a un 50%, en peso total de la composición, de un relleno inorgánico; y (d) un 0% a un 4%, en peso total de la composición, de un agente de control del flujo; y (e) un 0% a un 50%, en peso total de la composición, de un segundo polímero modificador; en la que dicha composición está en forma de un polvo.
Description
Composiciones de revestimiento en polvo de
poliéster.
Esta solicitud es una solicitud de continuación
en parte de la solicitud de Patente PCT de nº de serie
PCT/US97/
08356, presentada el 16 de Mayo de 1997, ahora Solicitud de Patente de EE.UU. de nº de serie 09/117.837, presentada el 12 de Agosto de 1998, que es una solicitud de continuación en parte de la Solicitud de Patente de EE.UU. de nº de serie 08/649.480, presentada el 17 de Mayo de 1996, abandonada.
08356, presentada el 16 de Mayo de 1997, ahora Solicitud de Patente de EE.UU. de nº de serie 09/117.837, presentada el 12 de Agosto de 1998, que es una solicitud de continuación en parte de la Solicitud de Patente de EE.UU. de nº de serie 08/649.480, presentada el 17 de Mayo de 1996, abandonada.
La presente invención se refiere a composiciones
de revestimiento en polvo para sustratos metálicos que, tras la
aplicación, muestran una excelente adhesión, resistencia a la
intemperie, propiedades protectoras y flexibilidad; a un método
para revestir en polvo un sustrato metálico; y a un artículo
metálico, tal como una lata o recipiente metálico, o un material de
construcción, tal como un revestimiento de aluminio, que tiene al
menos una superficie revestida con una capa adherente de una
composición de revestimiento en polvo. Una composición de
revestimiento en polvo comprende: (a) un primer poliéster que tiene
un peso molecular medio en peso de 10.000 a 80.000 y una
temperatura de transición vítrea (Tg) mayor de 45ºC a 100ºC, (b) un
segundo poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de
10.000 a 70.000 y una Tg de -10ºC a 45ºC, y, opcionalmente, (c) una
resina modificadora, por ejemplo, una resina epoxi o fenoxi que
tiene un peso equivalente de epoxi de 500 a 15.000, o una resina
epoxi protegida en los extremos que tiene un peso molecular medio en
peso (M_{W}) de 300 a 10.000, en la que las Tgs del primer y
segundo poliésteres difieren en 5ºC a 60ºC, y en la que el primer
poliéster y el segundo poliéster están presentes en un intervalo de
pesos de 1 a 3 a 1 a 9. La composición de revestimiento en polvo se
aplica a un sustrato metálico como una película que tiene un grosor
de 1 a 200 micrómetros.
Se sabe que una disolución acuosa en contacto
con un sustrato metálico sin tratar puede dar como resultado la
corrosión del sustrato metálico sin tratar. Por lo tanto, un
artículo metálico, tal como un recipiente metálico para un producto
basado en agua, como un alimento o bebida, se hace resistente a la
corrosión para retrasar o eliminar las interacciones entre el
producto basado en agua y el artículo metálico. Generalmente, se
confiere resistencia a la corrosión al artículo metálico o a un
sustrato metálico en general mediante pasivación del sustrato
metálico, o mediante revestimiento del sustrato metálico con un
revestimiento inhibidor de la corrosión.
Los investigadores han buscado composiciones de
revestimiento mejoradas que reduzcan o eliminen la corrosión de un
artículo metálico y que no afecten de manera adversa a un producto
acuoso envasado en el artículo metálico. Por ejemplo, los
investigadores han tratado de mejorar la impermeabilidad del
revestimiento para evitar que los iones que provocan la corrosión,
las moléculas de oxígeno y las moléculas de agua entren en contacto
e interaccionen con un sustrato metálico. La impermeabilidad se
puede mejorar proporcionando un revestimiento más grueso, más
flexible y más adhesivo, pero a menudo la mejora de una propiedad
ventajosa se consigue a costa de una segunda propiedad
ventajosa.
Además, las consideraciones prácticas limitan el
grosor, las propiedades adhesivas y la flexibilidad de un
revestimiento aplicado a un sustrato metálico. Por ejemplo, los
revestimientos gruesos son caros, requieren un tiempo de
endurecimiento más largo, pueden ser antiestéticos, y pueden afectar
de manera adversa al proceso de estampado y moldeado del sustrato
metálico revestido hasta un artículo metálico útil. De forma
similar, el revestimiento debería ser lo suficientemente flexible
como para que no se destruya la continuidad del revestimiento
durante el estampado y el moldeado del sustrato metálico hasta la
forma deseada del artículo metálico.
Los investigadores también han buscado
revestimientos que posean resistencia química además de la
inhibición de la corrosión. Un revestimiento útil para el interior
de un recipiente metálico es capaz de resistir las propiedades de
solvatación de un producto envasado en el recipiente metálico. Si el
revestimiento no posee una resistencia química suficiente, los
componentes del revestimiento se pueden extraer hacia el producto
envasado y pueden afectar de manera adversa al producto. Incluso las
cantidades pequeñas de componentes extraídos del revestimiento
pueden afectar de manera adversa a los productos sensibles, tales
como la cerveza, confiriendo un sabor desagradable al producto.
De forma convencional, se usaron composiciones
de revestimiento basadas en disolventes orgánicos para proporcionar
revestimientos endurecidos que tienen una resistencia química
excelente. Tales composiciones basadas en disolventes incluyen
ingredientes que son inherentemente insolubles en agua, y por lo
tanto resisten de manera eficaz las propiedades de solvatación de
los productos basados en agua envasados en el recipiente metálico.
Sin embargo, debido a problemas medioambientales y toxicológicos, y
para cumplir las normativas gubernamentales cada vez más estrictas,
un número creciente de composiciones de revestimiento se basan en
agua. Las composiciones de revestimiento basadas en agua incluyen
ingredientes que son solubles en agua o dispersables en agua, y, por
lo tanto, los revestimientos endurecidos resultantes de las
composiciones de revestimiento basadas en agua a menudo son más
susceptibles a las propiedades de solvatación del agua.
Además, las composiciones de revestimiento
basadas en agua no superan completamente los problemas
medioambientales y toxicológicos asociados a los disolventes
orgánicos, porque las composiciones basadas en agua contienen
típicamente un kilogramo o más de disolvente orgánico por cada
cuatro litros de composición de revestimiento. El disolvente
orgánico es un ingrediente necesario para disolver y dispersar los
ingredientes de la composición, y para mejorar el flujo y la
viscosidad de la composición. Por lo tanto, para evitar
completamente los problemas medioambientales y toxicológicos
asociados a los disolventes orgánicos, los investigadores han
buscado composiciones de revestimiento sólidas que se puedan
aplicar a un sustrato metálico. En los intentos de hallar una
composición de revestimiento sólida útil, los investigadores han
probado revestimientos en polvo, revestimientos de película
laminada, revestimientos endurecidos por radiación y revestimientos
por extrusión.
Se han usado los revestimientos en polvo sólidos
para revestir un sustrato metálico con una composición de
revestimiento. Las composiciones de revestimiento sólidas se han
extrudido sobre un sustrato metálico, por ejemplo, como se describe
en la Patente Europea nº 0 067 060, la publicación PCT WO 94/01224,
la Patente de EE.UU. nº 5.407.702 de Smith et al., y la
Patente de EE.UU. nº 5.736.086 de Jones et al. El
revestimiento por extrusión de una composición sólida sobre un
sustrato metálico es complicado, por el hecho de que la composición
sólida se debe calentar lo suficiente como para fundir la
composición para que fluya a través del aparato de extrusión. La
etapa de calentamiento puede alterar la constitución química de la
composición de revestimiento o puede provocar un endurecimiento
prematuro de la composición de revestimiento, especialmente de una
composición termoendurecible, lo que cambia las propiedades del
revestimiento sobre el sustrato metálico o hace que la extrusión
sobre el sustrato metálico sea difícil debido a la reticulación en
el extrusor.
Para superar el problema del endurecimiento
prematuro, los investigadores han intentado extrudir composiciones
de revestimiento termoplásticas sobre un sustrato metálico. Estos
investigadores también se han encontrado con problemas serios,
tales como componentes de la composición que tienen un peso
molecular demasiado elevado para una extrusión fácil y económica, o
un peso molecular demasiado bajo, por lo que se proporciona una
película extrudida que es demasiado blanda para muchas aplicaciones
prácticas, tales como en el interior o el exterior de un recipiente
de alimentos o bebidas.
Por lo tanto, los investigadores han buscado una
composición de revestimiento sólida para el uso en el exterior y el
interior de recipientes de alimentos y bebidas que exhiba las
propiedades ventajosas de adhesión, flexibilidad, resistencia
química e inhibición de la corrosión, y que sea económica y no
afecte de manera adversa al sabor o a otras propiedades estéticas
de los alimentos o bebidas envasados en el recipiente. Los
investigadores han buscado especialmente composiciones de
revestimiento en polvo útiles para reducir los problemas
medioambientales y toxicológicos asociados a los disolventes
orgánicos. En particular, los investigadores han buscado una
composición de revestimiento sólida, en polvo para recipientes de
alimentos y bebidas (1) que cumpla las normativas medioambientales
cada vez más estrictas, (2) que tenga unas propiedades de inhibición
de la corrosión al menos iguales a las de las composiciones de
revestimiento basadas en disolventes orgánicos existentes, y (3) que
se aplique fácilmente sobre un sustrato metálico, mediante técnicas
de revestimiento en polvo, en forma de una película fina y uniforme.
Tal composición de revestimiento en polvo satisfaría una necesidad
percibida desde hace mucho tiempo en la técnica.
Una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención comprende: (a) un primer poliéster, (b) un
segundo poliéster, y, opcionalmente, (c) una resina modificadora, en
la que la Tg del primer poliéster difiere de la Tg del segundo
poliéster en alrededor de 5ºC a alrededor de 60ºC. Una composición
de revestimiento en polvo de la presente invención es una
composición termoplástica, y se puede aplicar en forma de un
revestimiento en polvo sobre un sustrato metálico. No es necesaria
una etapa de reticulación tras la aplicación de la composición
sobre el sustrato metálico, o el uso de un agente de reticulación.
Una composición de revestimiento en polvo de la presente invención
está exenta de disolventes orgánicos, y sin embargo una película
aplicada muestra propiedades de revestimiento excelentes, tales
como adhesión, dureza y flexibilidad.
Una composición de revestimiento en polvo sólida
de la presente invención no contiene disolventes orgánicos, y, por
lo tanto, supera los problemas medioambientales y toxicológicos
asociados a las composiciones de revestimiento líquidas. Las
composiciones de revestimiento en polvo termoplásticas de la
presente invención proporcionan también un revestimiento lo
suficientemente flexible como para que el sustrato metálico
revestido se pueda deformar sin destruir la continuidad de la
película. Por contraste, las composiciones termoendurecibles
proporcionan a menudo una película endurecida rígida, por lo que
hacen difícil o imposible revestir el sustrato metálico antes de
deformar, es decir, dar forma, al sustrato metálico hasta un
artículo metálico, como un cierre metálico, lata o extremo de lata.
El revestimiento de un sustrato metálico antes de dar forma al
sustrato metálico es la práctica industrial estándar presente.
Como ventaja añadida, se prevé que una
composición de revestimiento en polvo de la presente invención se
pueda usar en extremos de latas, cuerpos de latas y cierres, por lo
que se evita el uso de composiciones de revestimiento diferentes
por parte de los fabricantes de recipientes. Además, una composición
de revestimiento en polvo de la presente invención exhibe una
claridad, dureza y resistencia al desgaste suficientes tras la
aplicación para el uso como revestimiento en el exterior de un
recipiente metálico. Por lo tanto, una composición de revestimiento
en polvo de la presente invención tiene una variedad de aplicaciones
más universal, tal como para el revestimiento interior de un
recipiente metálico para productos de alimentos o bebidas, o para el
revestimiento exterior de un recipiente metálico o de un material
de construcción, tal como un revestimiento de aluminio, y supera
los problemas medioambientales y toxicológicos asociados a una
composición de revestimiento líquida.
La presente invención se dirige a composiciones
de revestimiento en polvo que, tras la aplicación a un sustrato
metálico, inhiben de manera eficaz la corrosión del sustrato
metálico, no afectan de manera adversa a los productos envasados en
un recipiente que tiene una superficie interior revestida con la
composición, y exhiben flexibilidad, propiedades protectoras,
resistencia a la intemperie, resistencia química y adhesión
excelentes. Se puede usar una composición de revestimiento en polvo
de la presente invención en cierres, extremos de latas, y cuerpos
de latas y tambores, y en interiores y exteriores de recipientes,
así como en materiales de construcción, como revestimientos y
canalones de aluminio. También se puede usar una composición de
revestimiento en polvo como protección de las juntas para las latas
de tres piezas usadas en la industria de alimentos y de aerosoles.
Una composición de revestimiento en polvo de la presente invención
inhibe de manera eficaz la corrosión de los sustratos metálicos
ferrosos y no ferrosos cuando la composición se reviste en polvo
sobre una superficie del sustrato metálico.
Una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención comprende: (a) un primer poliéster termoplástico,
que tiene un peso molecular medio en peso (M_{W}) de 10.000 a
80.000 y una Tg de más de 45ºC a 100ºC, (b) un segundo poliéster
termoplástico que tiene un M_{W} de 10.000 a 70.000 y una Tg de
-10ºC a 45ºC, y, opcionalmente, (c) una resina modificadora, tal
como una resina epoxi o fenoxi que tiene un peso equivalente de
epoxi (PEE) de 500 a 15.000 o una resina epoxi protegida en los
extremos que tiene un M_{W} de 300 a 10.000, en la que la Tg del
primer y segundo poliésteres difiere en 5ºC a 60ºC, y en la que el
primer poliéster y el segundo poliéster están presentes en un
intervalo de pesos de 1 a 3 a 1 a 9. La composición está exenta de
disolventes orgánicos.
En particular, una composición de revestimiento
en polvo de la presente invención comprende: (a) un 10% a un 90%,
en peso total de la composición, de un primer poliéster que tiene un
M_{W} de 10.000 a 80.000, y preferiblemente 15.000 a 60.000, (b)
un 10% a un 90%, en peso total de la composición, del segundo
poliéster que tiene un M_{W} de 10.000 a 70.000, y
preferiblemente 15.000 a 50.000, y, opcionalmente, (c) un 0% a un
25%, en peso total de la composición, de una resina modificadora,
por ejemplo, una resina epoxi o fenoxi que tiene un PEE de 500 a
15.000, y preferiblemente de alrededor de 1.000 a alrededor de
10.000, o una resina epoxi protegida en los extremos que tiene un
M_{W} de 300 a 10.000, o una resina acrílica que tiene un M_{W}
de 15.000 a 100.000, o una poliolefina que tiene un M_{W} de
15.000 a 1.000.000, o una mezcla suya, en la que la Tg del primer
poliéster es 5ºC a 60ºC, y preferiblemente 15ºC a 35ºC, mayor que la
Tg del segundo poliéster. Para conseguir la ventaja completa de la
presente invención, el primer y segundo poliésteres tienen una Tg
que difiere en 20ºC a 30ºC. Una composición de revestimiento por
extrusión de la presente invención puede incluir opcionalmente: (d)
un 0% a un 50%, en peso total de la composición, de un relleno
inorgánico, y (e) un 0% a un 4%, en peso total de la composición,
de un agente de control del flujo.
El primer y segundo poliésteres incluidos en una
composición de revestimiento en polvo de la presente invención son
poliésteres termoplásticos preparados a partir de un ácido,
preferiblemente ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido
naftalendicarboxílico, o una mezcla suya, y un diol alifático. Al
menos un poliéster es preferiblemente un poli(tereftalato de
etileno) (PET) o copoliéster que contiene ácido tereftálico y ácido
isoftálico. Otros poliésteres preferidos son
poli(tereftalato de butileno) (PBT),
poli(naftaleno-2,6-dicarboxilato
de etileno) (PEN), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT) y
poli(naftalato de trimetileno) (PTN).
Los poliésteres tienen un índice de acidez de 0
a alrededor de 150 mg (miligramos) de KOH (hidróxido potásico)/g
(gramos), un índice de basicidad de 0 a alrededor de 150 mg de
KOH/g, y un punto de reblandecimiento de alrededor de 120ºC a
alrededor de 200ºC. Además, los poliésteres tienen una viscosidad
del fundido de alrededor de 200 a alrededor de 3.000 Pa.s
(Pascal-segundos), y un índice de flujo del fundido
(MFI) de alrededor de 800 g/10 min (minutos) a 200ºC o de alrededor
de 5 g/10 min a 280ºC. De acuerdo con una característica importante
de la presente invención, la Tg del primer poliéster es mayor que
la Tg del segundo poliéster en alrededor de 5ºC a alrededor de
60ºC.
Los componentes (a) y (b), y (c) y (d) y (e), si
están presentes, y otros componentes opcionales se calientan y se
mezclan íntimamente para proporcionar una composición de
revestimiento en polvo homogénea. Después del enfriamiento, la
composición de revestimiento en polvo se tritura hasta un polvo que
tiene un tamaño de partícula suficiente para el revestimiento en
polvo.
Como se usa aquí y a continuación, la expresión
"composición de revestimiento en polvo" se define como una
composición de revestimiento sólida que incluye primer y segundo
poliésteres, una resina modificadora opcional, un relleno opcional,
un agente de control del flujo opcional, y cualquier otro
ingrediente opcional. La expresión "composición de revestimiento
aplicada" o "composición revestida en polvo" se define como
un revestimiento polimérico adherente que resulta de revestir en
polvo una composición de revestimiento en polvo sobre un sustrato
metálico.
Por lo tanto, un aspecto importante de la
presente invención es proporcionar una composición de revestimiento
en polvo que inhibe de manera eficaz la corrosión de sustratos
metálicos ferrosos y no ferrosos. Una composición de revestimiento
en polvo, tras la aplicación sobre un sustrato metálico, proporciona
una capa protectora adherente de una composición de revestimiento
aplicada que inhibe de manera eficaz la corrosión, exhibe una
flexibilidad y adhesión excelentes sobre el sustrato metálico, y no
afecta de manera adversa a un producto, tal como un alimento o
bebida, que está en contacto con la composición de revestimiento
aplicada.
Debido a estas propiedades ventajosas, se puede
usar una composición de revestimiento aplicada para revestir el
interior de recipientes de alimentos y bebidas y superar las
desventajas asociadas a las composiciones líquidas convencionales.
Una composición de revestimiento aplicada comprende el primer y
segundo poliésteres, y, si están presentes, la resina modificadora,
el relleno y el agente de control del flujo, esencialmente en las
cantidades en las que estos ingredientes están presentes en la
composición de revestimiento en polvo.
De acuerdo con otro aspecto importante de la
presente invención, una composición de revestimiento aplicada
muestra una flexibilidad y adhesión excelentes a un sustrato
metálico. La adhesión excelente de una composición de revestimiento
aplicada a un sustrato metálico mejora las propiedades protectoras e
inhibidoras de la corrosión de la composición de revestimiento. La
flexibilidad excelente de una composición de revestimiento aplicada
facilita el procesamiento del sustrato metálico revestido hasta un
artículo metálico revestido, como en las etapas de procesamiento
por moldeado o estampado, de forma que la composición de
revestimiento endurecida permanece en contacto continuo e íntimo
con el sustrato metálico. Una composición de revestimiento aplicada
exhibe una resistencia química excelente, y no afecta de manera
adversa a un alimento o bebida envasado en un recipiente que tiene
una superficie interior revestida con la composición de
revestimiento endurecida. Una composición de revestimiento aplicada
es lo suficientemente dura como para resistir el rayado.
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De acuerdo con otro aspecto importante de la
presente invención, una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención se puede revestir en polvo sobre un sustrato
metálico para proporcionar una película uniforme de una composición
de revestimiento de alrededor de 1 a alrededor de 200 micrómetros, y
preferiblemente de alrededor de 10 a alrededor de 150 micrómetros.
Además, se puede usar una composición de revestimiento en polvo de
la presente invención tanto en el interior como en el exterior de
cuerpos de latas y extremos de latas, por lo que se evita la
necesidad de que un fabricante de recipientes use múltiples
composiciones de revestimiento.
Estos y otros aspectos y ventajas de la presente
invención se harán aparentes a partir de la siguiente descripción
detallada de las realizaciones preferidas.
Una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención, tras la aplicación a un sustrato metálico,
proporciona una composición de revestimiento aplicada que inhibe de
manera eficaz la corrosión de los sustratos metálicos, tales como,
pero sin limitarse a, aluminio, hierro, acero y cobre. Una
composición de revestimiento aplicada también muestra una adhesión
excelente al sustrato metálico, una resistencia química y
resistencia al rayado excelentes, y una flexibilidad excelente. Una
composición de revestimiento aplicada no confiere sabor a los
alimentos o bebidas que están en contacto con la composición de
revestimiento aplicada.
En general, una composición de revestimiento en
polvo de la presente invención comprende: (a) un primer poliéster
que tiene un M_{W} de 10.000 a 80.000 y una Tg de más de 45ºC a
100ºC, y (b) un segundo poliéster que tiene un M_{W} de 10.000 a
70.000 y una Tg de -5ºC a 45ºC. El primer poliéster tiene una Tg que
es 5ºC a 60ºC mayor que la Tg del segundo poliéster. La composición
de revestimiento en polvo es un sólido, y está exenta de disolventes
orgánicos.
Una composición de revestimiento en polvo puede
incluir opcionalmente además: (c) una resina modificadora, tal como
una resina epoxi o fenoxi que tiene un PEE de 500 a 15.000 y/o (d)
un relleno y/o (e) un agente de control del flujo. Además, una
composición de revestimiento en polvo de la presente invención puede
incluir ingredientes opcionales que mejoran la estética de la
composición, que facilitan la fabricación y/o aplicación de la
composición, o que mejoran una propiedad funcional de la
composición. Los ingredientes individuales de la composición se
describen con más detalle a continuación.
De acuerdo con una característica importante de
la presente invención, una composición de revestimiento en polvo
incluye un primer poliéster termoplástico y un segundo poliéster
termoplástico en una cantidad total de un 50% a un 100%, en peso
total de la composición. Preferiblemente, una composición de polvo
incluye un 55% a un 90%, en peso total de la composición, del
primer y segundo poliésteres. Para conseguir la ventaja completa de
la presente invención, una composición de revestimiento en polvo
incluye un 60% a un 85% del primer y segundo poliésteres, en peso
total de la composición.
El primer y segundo poliésteres están presentes
en la composición de revestimiento en polvo en una proporción en
peso del primer poliéster respecto del segundo poliéster de 1 a 3 a
1 a 9, preferiblemente de alrededor de 1 a 3 y 1 a 6.
Se debería entender que el primer poliéster
puede ser un poliéster único o una mezcla de poliésteres, siempre
que cada poliéster que comprende el primer poliéster tenga una Tg de
45ºC a alrededor de 100ºC. De forma similar, el segundo poliéster
puede ser un poliéster único o una mezcla de poliésteres, siempre
que cada poliéster que comprende el segundo poliéster tenga una Tg
de -10ºC a 40ºC. Por lo tanto, como se usa aquí y a continuación,
la expresión "primer poliéster" o "segundo poliéster" se
refiere a un único poliéster o a una mezcla de dos o más
poliésteres.
Tanto el primer como el segundo poliésteres se
preparan a partir de un ácido dicarboxílico, preferiblemente un
ácido dicarboxílico aromático, y un diol alifático. Estos
ingredientes se hacen interaccionar para proporcionar un poliéster
que tiene un M_{W} de 10.000 a 80.000, preferiblemente de 15.000 a
60.000, y para conseguir la ventaja completa de la presente
invención, 20.000 a 50.000. Por lo tanto, los poliésteres se
consideran poliésteres de peso molecular elevado. Los poliésteres
tienen un índice de acidez de 0 a 150 mg de KOH/g, y
preferiblemente 5 a 100 mg de KOH/g. Los poliésteres tienen un
índice de basicidad de 0 a 150 mg de KOH/g, y preferiblemente 5 a
100 mg de KOH/g.
Los poliésteres útiles también poseen
propiedades que permiten que los poliésteres se mezclen con las
resinas modificadoras opcionales y otros componentes de la
composición, para ser revestidos en polvo sobre un sustrato
metálico, y para proporcionar una composición de revestimiento
aplicada que tiene la adhesión y flexibilidad necesarias para ser
aplicada a un sustrato metálico antes de dar forma al sustrato
metálico hasta un artículo metálico. Los poliésteres también son lo
suficientemente no reactivos como para que, cuando la composición
de revestimiento en polvo se funde o se calienta durante la
preparación o aplicación de la composición, los poliésteres no
comiencen una reacción de reticulación con la resina modificadora
opcional o con los otros componentes de la composición.
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Un poliéster usado en una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención proporciona una
composición de revestimiento aplicada que tiene una buena
resistencia a la tensión de la película, una buena resistencia a la
penetración, capacidad de ser autoclavada, y buenas propiedades
protectoras. Los poliésteres y la composición de revestimiento en
polvo, por lo tanto, tienen un punto de reblandecimiento de 140ºC o
superior, tal como se mide mediante el uso del procedimiento
expuesto en la norma DIN 52011. Preferiblemente, los poliésteres y
la composición de revestimiento en polvo tienen un punto de
reblandecimiento de 120ºC a 200ºC. Dentro de este intervalo de
temperaturas la composición de revestimiento aplicada exhibió una
resistencia a pasteurización/autoclavado
mejorada.
mejorada.
El primer poliéster tiene una Tg de más de 45ºC
a 100ºC, y preferiblemente 50ºC a 80ºC. Para conseguir la ventaja
completa de la presente invención, el primer poliéster tiene una Tg
de 55ºC a 75ºC.
El segundo poliéster tiene una Tg de -10ºC a
45ºC, preferiblemente 0ºC a 35ºC. Para conseguir la ventaja completa
de la presente invención, el segundo poliéster tiene una Tg de 5ºC
a 25ºC.
El primer y segundo poliésteres tienen Tgs que
difieren en 5ºC a 60ºC, y preferiblemente 15ºC a 35ºC. Para
conseguir la ventaja completa de la presente invención, la
diferencia de Tgs, o \DeltaTg, entre el primer y segundo
poliésteres es 20ºC a 30ºC. En este intervalo de \DeltaTg, la
mezcla del primer y segundo poliésteres es lo suficientemente
flexible como para permitir la deformación de una composición de
revestimiento aplicada sin que se formen grietas, y es lo
suficientemente dura como para exhibir una resistencia química y al
desgaste excelentes. Si la \DeltaTg del primer y segundo
poliésteres es menor de 5ºC, no se logran completamente las
ventajas de una mezcla de poliésteres.
La Tg del primer y segundo poliéster se mide
mediante el siguiente procedimiento. La \DeltaTg es simplemente
la diferencia entre la Tg del primer poliéster y la Tg del segundo
poliéster.
La temperatura de transición vítrea (Tg) de un
polímero es la temperatura a la cual un material amorfo cambia
desde un estado vítreo quebradizo a un estado plástico. Se determinó
la Tg de un poliéster mediante el uso de un instrumento de
calorimetría diferencial de barrido (CDB) de un modo normalizado. En
particular, el método utilizó un instrumento de CDB modelo 2920 de
TA Instruments, con un caudal de gas helio de 35 cm^{3}/minuto.
Los datos se recogieron en un ordenador Thermal Analyst 3100 de TA
Instruments mediante el uso de un patrón de indio para la
calibración de la temperatura.
Primero se preparó un patrón de indio de acuerdo
con la documentación de calibración ISO9000. Se cortó un trozo
pequeño de indio del patrón de reserva, y se colocó en un platillo
de muestra de CDB de aluminio con tapa, y después se cerró a
presión. El patrón se calentó de 100ºC a 180ºC a 20ºC por minuto. Se
usó una purga de gas helio a 35 cc por minuto. Se realizaron los
cálculos del punto de fusión y del calor de fusión del patrón de
indio, y los resultados se introdujeron en el archivo de calibración
almacenado en el programa Thermal Analyst en el ordenador TA
3100.
Se colocó un platillo de CDB sellado que
contenía una muestra de poliéster en el instrumento de CDB a
temperatura ambiente. Se cerró la cubierta de la cámara de
calentamiento de CDB. La muestra se enfrió a -40ºC mediante el uso
de nitrógeno líquido en el recipiente de refrigeración o del sistema
de refrigeración RSC. Después de alcanzar el equilibrio de CDB, la
muestra se calentó a 20ºC por minuto hasta superar la Tg de la
muestra en alrededor de 10ºC, y después se enfrió a -40ºC de nuevo.
La muestra se volvió a calentar a 20ºC por minuto hasta superar la
temperatura de transición vítrea y se determinó la Tg. Se calculó la
temperatura de transición vítrea a la temperatura en el punto medio
del cambio de capacidad calorífica.
El primer y segundo poliésteres útiles también
exhiben una viscosidad del fundido de 200 a 3.000 Pa.s
(Pascal-segundos), y preferiblemente 20 a 1.000
Pa.s, a 280ºC. La viscosidad del fundido se mide mediante el uso de
un viscosímetro cono/placa mediante el procedimiento normalizado
PIN ISO 1133. El índice de fluidez del fundido (MFI), medido
mediante el uso de la norma DIN 53735, de un poliéster útil es
alrededor de 800 g/10 min a 200ºC o 5 g/10 min a 280ºC.
El primer y segundo poliésteres se preparan
típicamente condensando un ácido dicarboxílico con un diol
alifático. Para proporcionar poliésteres que tienen propiedades
óptimas para una composición de revestimiento por extrusión para un
recipiente de alimentos o bebidas, el ácido dicarboxílico es
preferiblemente un ácido dicarboxílico aromático. Para conseguir la
ventaja completa de la presente invención, el ácido dicarboxílico
comprende ácido tereftálico, ácido isoftálico, un ácido
naftalendicarboxílico, y sus mezclas. También se entiende que se
puede usar un derivado esterificable de un ácido dicarboxílico, tal
como un éster o anhídrido dimetílico de un ácido dicarboxílico,
para preparar el poliéster.
En particular, los ácidos dicarboxílicos
ejemplares usados para preparar el primer y segundo poliésteres
incluyen ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos, tales como,
pero sin limitarse a, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido
tereftálico, ácido
5-tert-butilisoftálico, ácido
adípico, ácido malónico, ácido
2,6-naftalendicarboxílico, ácido
1,5-naftalendicarboxílico, ácido
hexahidrotereftálico, ácido
1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido sebácico, ácido
azelaico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido fumárico, y sus
mezclas y derivados esterificables. También son útiles los ácidos
dicarboxílicos alifáticos y aromáticos sustituidos, tales como
ácidos dicarboxílicos sustituidos con halógeno o alquilo.
Preferiblemente, se usa al menos un 60% molar de ácidos
dicarboxílicos aromáticos para preparar el poliéster.
Los ejemplos no limitantes de dioles usados para
preparar el primer y segundo poliésteres incluyen etilenglicol,
dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol,
hexilenglicol, butilenglicol, pentilenglicol, neopentilglicol,
trimetilpropanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol,
1,10-decanodiol,
2,2-dimetil-1,3-propanodiol,
2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutanodiol,
un polietilenglicol o polipropilenglicol que tiene un peso molecular
de alrededor de 500 o menos, y sus mezclas. Se puede usar una
pequeña cantidad de un triol o poliol, es decir, un 0 a un 3% molar
de diol, para proporcionar un poliéster parcialmente ramificado, en
vez de lineal.
El diol y el ácido dicarboxílico, en las
proporciones correctas, se hacen interaccionar en procedimientos de
esterificación estándar para proporcionar un primer y segundo
poliésteres que tienen el M_{W} necesario, la Tg, distribución de
peso molecular, ramificación, cristalinidad y funcionalidad
necesarias para el uso en una composición de revestimiento en polvo
de la presente invención. Los ejemplos de poliésteres útiles se
pueden preparar como se expone en la Patente de EE.UU. nº 4.012.363
de Brünig et al., incorporada aquí como referencia, y en la
Patente Canadiense nº 2.091.875.
Además, hay disponibles comercialmente
poliésteres útiles con el nombre comercial DYNAPOL, de Hüls AG,
Berlín, Alemania. Los ejemplos de poliésteres específicos son
DYNAPOL P1500, DYNAPOL P1510 y DYNAPOL P1550, todos disponibles de
Hüls AG y basados en ácido tereftálico y/o ácido isoftálico. Otra
clase útil de poliésteres son los poliésteres GRILESTA, como
GRILESTA V 79/20, disponibles de EMS. Otros poliésteres comerciales
útiles incluyen, pero no se limitan a, SHELL CARIPAK P76,
disponible de Shell Chemicals (Europa), Suiza; poliésteres SELAR,
como SELAR PT 6129 y SELAR PT 8307, ambos disponibles de DuPont
Packaging and Industrial Polymers, Wilmington, DE. También se
pueden usar los poliésteres CRASTIN, como CRASTIN 6129, disponible
de DuPont. CELANEX 3100 y HOECHST 1700A son también poliésteres
útiles.
Se puede preparar también un poliéster
condensando un ácido dicarboxílico o derivado de un ácido
dicarboxílico descrito anteriormente con un compuesto epoxi de bajo
peso molecular. El compuesto epoxi de bajo peso molecular contiene
una media de alrededor de 1,5 a alrededor de 2,5 grupos epoxi por
molécula, y tiene un PEE de alrededor de 150 a alrededor de 500. Un
compuesto epoxi de bajo peso molecular ejemplar es EPON 828,
disponible de Shell Chemical Co., Houston, TX.
Los poliésteres especialmente útiles incluyen
poli(tereftalatos de etileno) (PET), poli(tereftalatos
de butileno) (PET), poli(naftalatos de etileno) (PEN), y
poli(naftalatos de butileno) (PBN), poli(tereftalato
de trimetileno) (PTT), poli(naftalato de trimetileno) (PTN),
y sus mezclas.
La composición de revestimiento en polvo también
incluye un 0% a alrededor de un 25%, en peso total de la
composición, de una resina modificadora opcional. Preferiblemente,
una composición de revestimiento en polvo contiene alrededor de un
2% a alrededor de un 20% de una resina modificadora opcional, en
peso total de la composición. Para conseguir la ventaja completa de
la presente invención, la composición de revestimiento en polvo
contiene alrededor de un 8% a alrededor de un 15% de una resina
modificadora opcional, en peso total de la composición.
La resina modificadora opcional no reacciona
sustancialmente con los poliésteres durante la fabricación de la
composición de revestimiento en polvo o durante el proceso de
revestimiento en polvo. Por lo tanto, tras la aplicación a un
sustrato metálico, la composición de revestimiento en polvo no se
somete a una etapa de endurecimiento. La resina modificadora, sin
embargo, mejora las propiedades protectoras del revestimiento
aplicado y la adhesión de la composición de revestimiento en polvo
al sustrato metálico.
Una resina modificadora útil es una resina epoxi
o fenoxi que tiene un PEE de alrededor de 500 a alrededor de
15.000, y preferiblemente alrededor de 1.000 a alrededor de 10.000.
Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, la
resina epoxi o fenoxi tiene un PEE de alrededor de 2.000 a alrededor
de 8.000. Dentro del intervalo anterior de PEE para la resina epoxi
o fenoxi, la composición de revestimiento extrudida es lo
suficientemente flexible como para permitir la deformación de una
composición de revestimiento extrudida sin que se formen grietas, y
es lo suficientemente dura como para exhibir una resistencia química
y al desgaste excelentes.
Preferiblemente, la resina epoxi o fenoxi es un
material sólido que se puede fundir y mezclar con un poliéster
fundido para proporcionar una composición de revestimiento en polvo
de la presente invención. Las resinas epoxi y fenoxi preferidas
contienen una media de alrededor de 1,5 a alrededor de 2,5 grupos
epoxi por molécula de resina epoxi, pero también se pueden usar las
resinas epoxi novolaca que contienen más de alrededor de 2,5 grupos
epoxi por molécula, es decir, que contienen alrededor de 2,5 grupos
epoxi a alrededor de 6 grupos epoxi.
La resina epoxi o fenoxi puede ser una resina
alifática o una resina aromática. Las resinas epoxi y fenoxi
preferidas son aromáticas, como las resinas epoxi y fenoxi basadas
en el éter diglicidílico de bisfenol A o bisfenol F. Se puede usar
una resina epoxi en su forma disponible comercialmente, o se puede
preparar polimerizando un compuesto epoxi de bajo peso molecular
mediante métodos estándar conocidos para los expertos en la
técnica.
Las resinas epoxi ejemplares incluyen, pero no
se limitan a, EPON 1004, EPON 1007 y EPON 1009, todas disponibles
de Shell Chemical Co., Houston, Texas, o ARALDITE® 6099, disponible
de CIBA-GEIGY Corp., Ardsley, NY.
En general, las resinas epoxi y fenoxi adecuadas
son resinas epoxi basadas en compuestos alifáticos, cicloalifáticos
o aromáticos, tales como, por ejemplo, las resinas epoxi
representadas por las fórmulas estructurales I y II:
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en las que cada A es,
independientemente, un grupo hidrocarbilo divalente que tiene de 1 a
alrededor de 12, preferiblemente de 1 a alrededor de 6, y lo más
preferiblemente de 1 a alrededor de 4, átomos de carbono; cada R
es, independientemente, hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1
a alrededor de 3 átomos de carbono; cada X es, independientemente,
hidrógeno, un grupo hidrocarbilo o hidrocarbiloxi que tiene 1 a
alrededor de 12, preferiblemente 1 a alrededor de 6, y lo más
preferiblemente 1 a alrededor de 4, átomos de carbono, o un átomo
de halógeno, preferiblemente cloro o bromo; n es 0 ó 1, y n' tiene
un valor medio de alrededor de 2 a alrededor de 30, y
preferiblemente 10 a alrededor de
30.
En particular, las resinas epoxi y fenoxi
preferidas son las resinas (éter
diglicidílico/bisfenol-A), es decir, diepóxidos de
poliéter preparados mediante la formación de aductos poliméricos de
bisfenol-A (III)
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y el éter diglicidílico de
bisfenol-A
(IV)
En este caso, la resina epoxi es una mezcla que
incluye especies poliméricas que corresponden a diferentes valores
de n' en la siguiente fórmula V idealizada:
en la que n' es un número de
alrededor de 2 a alrededor de
30.
Además de bisfenol-A, las
resinas epoxi y fenoxi útiles se pueden preparar polimerizando un
éter diglicidílico de un bisfenol listado a continuación con un
bisfenol ejemplar, pero no limitante, listado a continuación:
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Actualmente, los organismos gubernamentales
están promulgando normativas dirigidas a la cantidad de grupos
epoxi libres en los revestimientos presentes en recipientes y
cierres de alimentos y bebidas. Por lo tanto, para algunas
aplicaciones, una resina epoxi no es una resina modificadora
adecuada. En estas aplicaciones, se puede usar como la resina
modificadora opcional una resina epoxi protegida en los extremos,
una resina acrílica o una resina poliolefínica. También se puede
usar una mezcla de una resina epoxi, una resina epoxi protegida en
los extremos, una resina acrílica y una resina poliolefínica.
Las resinas epoxi protegidas en los extremos son
resinas de peso molecular bajo a medio que se basan en las resinas
epoxi anteriormente descritas, y tienen un M_{W} de alrededor de
300 a alrededor de 10.000, y preferiblemente de alrededor de 600 a
alrededor de 8.000. Para conseguir la ventaja completa de la
presente invención, una resina epoxi protegida en los extremos
tiene un M_{W} de alrededor de 1.000 a alrededor de 8.000.
La resina epoxi protegida en los extremos es un
producto de reacción entre una resina epoxi anteriormente descrita
y un compuesto que tiene un átomo de hidrógeno activo y que es capaz
de abrir un anillo epoxi. Las clases de tales compuestos que tienen
un átomo de hidrógeno activo incluyen los alcoholes, fenoles, ácidos
carboxílicos, aminas secundarias, mercaptanos, y oxoácidos de
fósforo, como ácido fosfórico, ácido fosforoso y ácido
fosfónico.
Los alcoholes y mercaptanos adecuados incluyen
los alcoholes y mercaptanos C_{1}-C_{8}
monopróticos, especialmente los alcoholes y mercaptanos
C_{2}-C_{6}, de cadena lineal o ramificada. Los
fenoles y tiofenoles adecuados incluyen todos los fenoles que
tienen un hidrógeno activo. Los alcoholes y fenoles pueden estar
sustituidos con diversos sustituyentes, como grupos alquilo y
halógenos, que no reaccionan con un anillo epóxido en una reacción
de apertura del anillo. Se evitan los compuestos que tienen más de
un átomo de hidrógeno activo, porque tales compuestos pueden entrar
en reacciones de reticulación.
El ácido carboxílico puede ser un ácido
carboxílico alifático o aromático. Los ácidos carboxílicos
alifáticos contienen de 1 a alrededor de 10 átomos de carbono, y
preferiblemente 2 a alrededor de 8 átomos de carbono. Los ácidos
carboxílicos aromáticos incluyen ácido benzoico y ácidos
monocarboxílicos aromáticos similares. Los ácidos carboxílicos
pueden estar sustituidos con sustituyentes que no reaccionan con un
anillo epóxido en una reacción de apertura del anillo. Los ácidos y
sustituyentes pueden ser de cadena lineal o ramificada. Los ácidos
carboxílicos como el ácido fenilacético y el ácido fenilacético
sustituido son también útiles en la presente invención.
También se pueden usar aminas secundarias que
tienen la fórmula R_{1}R_{2}NH para proteger en los extremos la
resina epoxi. Los grupos R_{1} y R_{2}, independientemente, son
un grupo alquilo o hidroxialquilo que contienen 1 a 6 átomos de
carbono, o son grupos arilo, como fenilo. Los grupos alquilo,
hidroxialquilo y arilo pueden estar sustituidos con sustituyentes
que no reaccionan con un anillo epóxido en una reacción de apertura
del anillo.
También se pueden usar oxoácidos de fósforo,
como el ácido fosfórico, ácido fosforoso y ácido fosfónico, para
proteger en los extremos la resina epoxi. Se pueden usar de forma
similar los ésteres de oxoácidos de fósforo para proteger en los
extremos la resina epoxi, con tal de que el éster tenga al menos un
átomo de hidrógeno activo.
Una resina epoxi se hace reaccionar con una
cantidad suficiente de un compuesto que tiene un átomo de hidrógeno
activo para proteger en los extremos todos los grupos epoxi de la
resina. Por lo tanto, se usa preferiblemente un ligero exceso en
equivalentes del compuesto que tiene un átomo de hidrógeno activo en
la reacción.
La resina acrílica tiene un M_{W} de alrededor
de 15.000 a alrededor de 100.000, y preferiblemente alrededor de
20.000 a alrededor de 80.000. Las resinas acrílicas incluyen, pero
no se limitan a, homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico,
ácido metacrílico, ésteres de ácido acrílico, ésteres de ácido
metacrílico, acrilamidas y metacrilamidas.
La resina poliolefínica tiene un M_{W} de
alrededor de 15.000 a alrededor de 1.000.000, y preferiblemente
alrededor de 25.000 a alrededor de 750.000. Las resinas
poliolefínicas incluyen, pero no se limitan a, homopolímeros y
copolímeros de etileno, propileno, mezclas
etileno-propileno, 1-buteno, y
1-penteno. Las poliolefinas también pueden contener
olefinas funcionalizadas, tales como una olefina funcionalizada con
grupos hidroxilo o carboxilo.
Para conseguir la ventaja completa de la
presente invención, una composición de revestimiento en polvo
incluye un 0% a alrededor de un 50%, preferiblemente un 0% a
alrededor de un 30%, y lo más preferiblemente un 0% a alrededor de
un 25% en peso total de la composición de un relleno inorgánico. Se
incluye un relleno inorgánico para mejorar las propiedades físicas
de una composición de revestimiento aplicada.
Los rellenos inorgánicos ejemplares usados en la
composición de revestimiento en polvo de la presente invención
incluyen, pero no se limitan a, arcilla, mica, silicato de aluminio,
sílice pirogénica, óxido de magnesio, óxido de cinc, oxido de
bario, sulfato de calcio, óxido de calcio, óxido de aluminio, óxido
de magnesio y aluminio, oxido de cinc y aluminio, oxido de magnesio
y titanio, óxido de hierro y titanio, óxido de calcio y titanio, y
sus mezclas. El relleno inorgánico es esencialmente no reactivo, y
se incorpora en la composición de revestimiento en polvo en forma
de un polvo, en general de alrededor de 10 a alrededor de 200
micrómetros de diámetro, y en particular, alrededor de 50
micrómetros a alrededor de 125 micrómetros de diámetro.
Una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención puede contener también un agente de control del
flujo para ayudar a conseguir una película uniforme de composición
de revestimiento aplicada sobre el sustrato metálico. El agente de
control del flujo está presente en una cantidad de un 0% a alrededor
de un 6%, y preferiblemente un 0% a alrededor de un 5%, en peso
total de la composición.
Un agente de control del flujo ejemplar, pero no
limitante, es un poliacrilato disponible de Henkel Corporation,
como PERENOL F 30 P. Otro agente de control del flujo de
poliacrilato útil es ACRYLON MFP. También se pueden usar otros
compuestos y otras resinas acrílicas conocidas para los expertos en
la técnica como agentes de control del flujo.
Una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención puede incluir también otros ingredientes
opcionales que no afecten de manera adversa a la composición de
revestimiento en polvo o a una composición de revestimiento
aplicada que resulta de ella. Tales ingredientes opcionales se
conocen en la técnica, y se incluyen en una composición de
revestimiento en polvo para aumentar la estética de la composición,
para facilitar la fabricación y la aplicación de la composición de
revestimiento en polvo, y para mejorar adicionalmente una propiedad
funcional particular de una composición de revestimiento en polvo o
de una composición de revestimiento aplicada que resulta de
ella.
Tales ingredientes opcionales incluyen, por
ejemplo, colorantes, pigmentos, agentes anticorrosión,
antioxidantes, promotores de la adhesión, fotoestabilizantes y sus
mezclas. Cada ingrediente opcional se incluye en una cantidad
suficiente para que cumpla su propósito deseado, pero no en una
cantidad tal que afecte de manera adversa a una composición de
revestimiento en polvo o una composición de revestimiento extrudida
que resulta de ella.
Por ejemplo, un pigmento, en una cantidad de un
0% a alrededor de un 50% en peso de la composición, es un
ingrediente opcional habitual. Un pigmento típico es dióxido de
titanio, sulfato de bario, negro de humo u óxido de hierro. Además,
se puede incorporar un colorante o pigmento orgánico en la
composición de revestimiento en polvo.
Además, se puede añadir un polímero adicional,
es decir, un segundo polímero modificador, a la composición de
revestimiento en polvo para mejorar las propiedades de la
composición de revestimiento aplicada. El segundo polímero
modificador preferiblemente es compatible con los otros componentes
de la composición y no afecta de manera adversa a la composición de
revestimiento aplicada. Para conseguir un sustrato metálico
revestido que tiene un acabado sin brillo, el segundo polímero
modificador puede ser sustancialmente incompatible con los
poliésteres y el polímero modificador opcional. El segundo polímero
modificador puede ser un polímero termoplástico o termoendurecido,
y está presente en la composición de revestimiento en polvo en una
cantidad de un 0% a alrededor de un 50%, y preferiblemente un 0% a
alrededor de un 20%, en peso total de la composición.
Los ejemplos no limitantes de segundos polímeros
modificadores opcionales que se pueden incorporar en la composición
de revestimiento en polvo son un poliéster carboxilado, una
poliolefina carboxilada, una poliamida, una resina de
fluorocarbono, un policarbonato, una resina de estireno, una resina
ABS
(acrilonitrilo-butadieno-estireno),
un poliéter clorado, una resina de uretano, y resinas similares. Las
resinas de poliamida incluyen nailon 66, nailon 6, nailon 610 y
nailon 11, por ejemplo. Una poliolefina útil es polietileno o
polipropileno, que incluyen los homopolímeros y copolímeros, por
ejemplo. Las resinas de fluorocarbono incluyen polietileno
tetrafluorado, polietileno trifluorado monoclorado, resina de
etileno-propileno hexafluorado, poli(fluoruro
de vinilo) y poli(fluoruro de vinilideno), por ejemplo. Sin
embargo, incluso si se añade un segundo polímero modificador
opcional a la composición de revestimiento en polvo, la composición
de revestimiento en polvo está exenta de un agente de reticulación
y no se somete a una etapa de endurecimiento tras la extrusión sobre
un sustrato metálico.
Se puede preparar una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención mediante métodos
bien conocidos en la técnica, tales como mediante calentamiento
individual del primer poliéster, el segundo poliéster y la resina
modificadora opcional hasta una temperatura suficiente para fundir
cada ingrediente, y después mezclar los poliésteres fundidos y la
resina modificadora opcional, tal como en un extrusor de husillo
simple o doble, para proporcionar una composición de revestimiento
en polvo uniforme. Los ingredientes opcionales se pueden añadir a
la composición de revestimiento en polvo mediante la incorporación
en uno de los ingredientes fundidos antes de la mezcla de los
ingredientes fundidos, o se pueden añadir a la composición de
revestimiento en polvo fundida después de haber mezclado los
ingredientes. Si está presente en la composición un segundo
polímero modificador opcional, el segundo polímero modificador se
funde y se añade a la composición de revestimiento en polvo fundida
en cualquier etapa conveniente del proceso de fabricación. De forma
alternativa, se pueden mezclar todos los ingredientes de la
composición en estado sólido, seguido de fusión de la mezcla
resultante y extrusión, para proporcionar una composición fundida
uniforme.
Después de preparar una composición fundida
uniforme, la composición de revestimiento en polvo se deja enfriar
y solidificar. La composición de revestimiento en polvo resultante
se transforma después en un polvo que tiene un diámetro de
partícula de alrededor de 70 a alrededor de 100 micrómetros para el
uso en las aplicaciones de revestimiento en polvo. El polvo se
almacena y se mantiene seco hasta el uso en un proceso de extrusión.
Preferiblemente, el polvo se somete a una etapa de calentamiento
antes del revestimiento en polvo para eliminar el agua absorbida
por la composición de revestimiento en polvo durante el
almacenamiento.
Para demostrar la utilidad de una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención, se prepararon los
siguientes ejemplos, después se revistieron en polvo sobre un
sustrato metálico para proporcionar un sustrato metálico revestido.
Los sustratos metálicos revestidos se ensayaron después con respecto
a su uso como un recipiente de alimentos o bebidas. Los
revestimientos aplicados se ensayaron con respecto a su capacidad
para inhibir la corrosión de un sustrato metálico, la adhesión al
sustrato metálico, la resistencia química, la flexibilidad y la
resistencia al rayado y al desgaste. Los Ejemplos 1 a 14 ilustran
algunas características y realizaciones importantes de una
composición de revestimiento en polvo de la presente invención, e
ilustran los métodos de aplicación de una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención.
Las composiciones de los Ejemplos
1-14 se prepararon mezclando y fundiendo los
componentes de la resina, después añadiendo componentes opcionales
como dióxido de titanio, silicato de aluminio, el lubricante y el
agente de control del flujo, con agitación, a los componentes de la
resina fundidos. Se calentó la mezcla resultante para mantener los
componentes de la resina en estado fundido. Después la mezcla se
pasó a través de un extrusor de doble husillo. Las composiciones
resultantes de los Ejemplos 1-14 se dejaron enfriar
a temperatura ambiente y solidificaron. Las composiciones se
transformaron después en un polvo, y la mayoría tenía un tamaño de
partícula de alrededor de 60 \mum (micrómetros) o menor, y un
tamaño de partícula máximo de alrededor de 90 a 100 \mum.
Las composiciones de los Ejemplos
1-14 se revistieron en polvo sobre un sustrato
metálico para proporcionar un sustrato metálico revestido que tiene
una capa protectora adherente de una composición aplicada. Se aplica
una composición de revestimiento en polvo al sustrato en forma de
una capa que tiene un grosor de alrededor de 1 a alrededor de 200
\mum, y preferiblemente alrededor de 10 a alrededor de 150 \mum.
Para conseguir la ventaja completa de la presente invención, se
reviste en polvo una composición de revestimiento sólida con un
grosor de alrededor de 40 a alrededor de 100 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Los Ejemplos 5-7 son blancos, y
los Ejemplos 8-10 son incoloros. El siguiente
Ejemplo 11 también es incoloro. Los Ejemplos 12 y 13 son
blancos.
En otro ejemplo, el Ejemplo 14, la composición
de revestimiento en polvo del Ejemplo 13 (99,68 partes en peso) se
mezcla con 0,12 partes en peso de sílice pirogénica (p.ej., CABOSIL
TS610 o AEROSIL R 972) y 0,20 partes en peso de una cera (Höechst
Wach C micro) para proporcionar propiedades mejoradas de manejo y
aplicación.
El primer ensayo realizado sobre las
composiciones de revestimiento en polvo de la presente invención fue
para determinar si el primer y segundo poliésteres mantenían sus
identidades individuales (es decir, sus Tgs distintas) durante los
procesos de fabricación de la composición y de aplicación de la
composición sobre un sustrato metálico, o si se daba una reacción
de transesterificación para formar una aleación que tenía una única
Tg. En este ensayo se trataron ocho muestras distintas de
composiciones de revestimiento en polvo en un extrusor a 300ºC
durante diversos períodos de tiempo. Las muestras contenían una
mezcla de DYNAPOL 1500 y CARIPAK P76 (un poliéster de
poli(tereftalato de etileno) disponible de Shell Chemicals
(Europa), Suiza), o una mezcla de DYNAPOL 1500 y un
poli(naftalendicarboxilato de etileno) (PEN 14991 disponible
de Eastman Chemicals, Kingsport, TN).
Las composiciones extrudidas se analizaron
mediante calorimetría diferencial de barrido (CDB). Los poliésteres
individuales presentes en las composiciones de revestimiento por
extrusión se analizaron también mediante CDB. En particular, se usó
un instrumento de calorimetría diferencial de barrido modelo 2920 de
TA Instrument para determinar si los productos extrudidos fueron
mezclas o aleaciones del poliéster de partida. Se prepararon las
muestras para análisis cortando una pequeña muestra (p.ej., 10 a 15
mg de peso) de una película extrudida con una cuchilla. La muestra
se colocó en un platillo de muestra de CDB de aluminio, se cubrió y
se selló. El platillo de muestra se colocó después
en el aparato de CDB y se enfrió a -50ºC. Cada muestra se calentó a una velocidad de 20ºC por minuto hasta 300ºC.
en el aparato de CDB y se enfrió a -50ºC. Cada muestra se calentó a una velocidad de 20ºC por minuto hasta 300ºC.
Después de un primer calentamiento, cada muestra
se enfrió rápidamente desde su punto de fusión hasta -50ºC. Se
llevó a cabo un segundo calentamiento en cada muestra, y se
registraron las transiciones térmicas. Cada composición se analizó
en las mismas condiciones que los poliésteres individuales. El
primer calentamiento de cada composición reveló transiciones
múltiples que coincidieron con las transiciones atribuidas a los
poliésteres de partida. Por ejemplo, una muestra de P1500/PEN
acondicionada a 300ºC durante 2 minutos proporcionó una Tg que
coincidió con el componente de partida DYNAPOL y una Tg que
coincidió con el componente de partida PEN. No se detectaron otras
transiciones térmicas. Los resultados de los análisis térmicos
demostraron que la composición fue una mezcla de los poliésteres de
partida. No se formó una aleación de polímeros a partir de los
poliésteres individuales. Todos los análisis térmicos que usaban
tiempos de acondicionamiento diferentes revelaron hallazgos
similares. El análisis térmico de las composiciones de revestimiento
DYNAPOL 1500/CARIPAK P76 tras la extrusión fue también una mezcla
de los poliésteres de partida, en vez de una aleación.
Los sustratos metálicos revestidos en polvo con
una composición de los Ejemplos 1-14 se analizaron
después con respecto a su uso en la superficie interior de un
recipiente de comida o bebida. Como se demostrará más completamente
más adelante, una composición de revestimiento aplicada que resulta
de revestir en polvo una composición de revestimiento de la
presente invención es adecuada como revestimiento interior de un
recipiente metálico para alimentos o bebidas. Una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención proporcionó
revestimientos aplicados excelentes en ausencia de una etapa de
endurecimiento.
En particular, una composición de revestimiento
en polvo de la presente invención se puede aplicar a esencialmente
cualquier sustrato metálico. Los ejemplos no limitantes de sustratos
metálicos son aluminio, acero sin estaño, hojalata, acero, acero
recubierto de cinc, acero recubierto de aleación de cinc, acero
recubierto de plomo, acero recubierto de aleación de plomo, acero
recubierto de aluminio, acero recubierto de aleación de aluminio, y
acero inoxidable.
En un método de revestimiento en polvo, se carga
electrostáticamente una composición de revestimiento en polvo
mediante Corona o Tribo y se pulveriza sobre un sustrato metálico
conectado eléctricamente a tierra. En general, el sustrato metálico
está a una temperatura que es mayor que la temperatura de fusión de
la composición de revestimiento en polvo, típicamente alrededor de
120ºC a alrededor de 300ºC, y preferiblemente alrededor de 200ºC a
alrededor de 300ºC. La película de revestimiento se forma durante 10
minutos a 200ºC, o durante 5 segundos a 300ºC, temperatura máxima
del metal. De forma convencional, el tiempo y la temperatura de
aplicación es de alrededor de 190ºC a alrededor de 350ºC durante 5
segundos a 15 minutos.
La composición de revestimiento en polvo no se
endurece o reticula en ninguna medida sustancial durante o después
de la aplicación sobre el sustrato. Por lo tanto, se omite una etapa
de endurecimiento de la composición aplicada a una temperatura
elevada. Sin embargo, para optimizar las propiedades de la
composición aplicada, el sustrato metálico revestido, antes o
después del enfriamiento, se somete de manera preferente a una etapa
de calentamiento post-aplicación llevada a cabo a
alrededor de 120ºC hasta alrededor de 550ºC (temperatura máxima del
metal) durante alrededor de 5 alrededor de 30 segundos, y
preferiblemente alrededor de 180ºC a alrededor de 450ºC durante
alrededor de 10 a alrededor de 20 segundos.
Las composiciones de revestimiento aplicadas
resultantes tuvieron una apariencia lisa, brillante, y estuvieron
exentas de defectos. Las composiciones de revestimiento aplicadas
sólidas de la presente invención proporcionan una capa sumamente
protectora y autolubricante cuando se aplican sobre un sustrato
metálico. Los revestimientos aplicados tuvieron una buena adhesión
y exhibieron buenas propiedades protectoras y anticorrosión.
En conjunto, una composición de revestimiento en
polvo de la presente invención muestra las ventajas de la
eliminación opcional del pretratamiento químico del sustrato
metálico; la sustitución opcional del uso de un horno de inducción
pequeño para el precalentamiento del sustrato metálico y para el
calentamiento posterior en lugar de un horno de convección grande
para el secado de una composición líquida; el uso de una composición
sólida que no contiene compuestos orgánicos en lugar de un líquido
que contiene disolventes orgánicos; la eliminación de estaciones de
lubricación; y la eliminación de incineradores de disolventes.
Se realizaron diversos ensayos con las
composiciones de revestimiento en polvo. Estos ensayos demostraron
que las composiciones de revestimiento en polvo de la presente
invención exhiben propiedades de revestimiento al menos iguales a
las composiciones comerciales actuales usadas para aplicaciones
prácticas similares. Los datos resumidos más adelante ilustran que
una composición de revestimiento en polvo de la presente invención
proporciona una composición de revestimiento aplicada útil en el
revestimiento interior o exterior de un recipiente de alimentos o
bebidas.
En particular, una composición de revestimiento
para un recipiente metálico debe mostrar una adhesión y flexibilidad
excelentes, porque los recipientes metálicos se fabrican
revistiendo primero láminas planas del sustrato metálico, y después
dando forma a las láminas revestidas hasta una forma deseada. Los
revestimientos que tienen propiedades de adhesión pobres se pueden
separar del sustrato metálico durante el proceso de moldeado. Una
falta de adhesión, por lo tanto, puede afectar de manera adversa a
la capacidad de la composición de revestimiento endurecida de
inhibir la corrosión del sustrato metálico. Una composición de
revestimiento en polvo de la presente invención exhibe una adhesión
excelente a un sustrato metálico, y, por lo tanto, se puede extrudir
un revestimiento sobre un sustrato metálico, y el sustrato metálico
se puede deformar posteriormente sin afectar de manera adversa a la
continuidad de la película de revestimiento.
Las composiciones de revestimiento aplicadas
también tienen una flexibilidad excelente. La flexibilidad es una
propiedad importante de un revestimiento polimérico porque el
sustrato metálico se reviste antes del estampado o del moldeado de
otra manera del sustrato metálico hasta un artículo metálico
deseado, tal como un recipiente metálico. El sustrato metálico
revestido sufre fuertes deformaciones durante el proceso de
moldeado, y si un revestimiento carece de la suficiente
flexibilidad, se pueden formar grietas o fracturas en el
revestimiento. Tales grietas dan como resultado la corrosión del
sustrato metálico debido a que el contenido acuso del recipiente
tiene un acceso mayor al sustrato metálico. Los sustratos metálicos
revestidos con una composición de revestimiento en polvo de la
presente invención se sometieron a un ensayo de plegado en cuña, y
no se observaron grietas o fracturas. Además, como se describió
previamente, un revestimiento aplicado proporcionado mediante una
composición de revestimiento en polvo de la presente invención es
suficientemente adherente al sustrato metálico, y permanece
suficientemente adherente durante el procesamiento hasta un artículo
metálico, y, por lo tanto, aumenta adicionalmente la inhibición de
la corrosión.
Los ensayos resumidos más adelante demuestran
que una composición de revestimiento aplicada de la presente
invención mantiene la adhesión al sustrato metálico, es flexible, es
suficientemente dura, y, por lo tanto, es resistente al rayado y al
desgaste, resiste la alteración del color, y resiste el ataque
químico. Tal combinación de ventajas es necesaria, o al menos
deseable, en un revestimiento aplicado al interior de recipientes de
alimentos o bebidas.
Las ventajas anteriormente descritas hicieron
que una composición de revestimiento en polvo de la presente
invención fuera útil para la aplicación en el interior o la
extrusión superficial en una diversidad de artículos metálicos, tal
como el interior de recipientes metálicos para alimentos y bebidas.
Una composición de revestimiento en polvo de la presente invención
es especialmente útil como revestimiento en un recipiente metálico
que contiene alimentos o bebidas de sabor sensible, como la
cerveza, porque la composición de revestimiento en polvo está
esencialmente exenta de componentes que afecten al sabor de los
alimentos o las bebidas.
Los ensayos realizados con los sustratos
metálicos revestidos con una composición de revestimiento en polvo
de la presente invención son conocidos para los expertos en la
técnica, y se resumen como sigue:
El ensayo de resistencia a la alteración del
color demuestra la capacidad de un revestimiento aplicado de
resistir el ataque de diversas disoluciones. La adhesión se ensaya
mediante el ensayo de rayado cruzado, en el que se producen
patrones de rayados cruzados perpendiculares mediante cuchillas en
un revestimiento aplicado. Se aplica cinta adhesiva a los patrones
de rayado cruzado, y después se retira la cinta adhesiva en un
ángulo de 90º con un movimiento rápido. Se determina después la
cantidad de revestimiento aplicado que permanece en el sustrato
metálico. Se clasificó la adhesión del revestimiento aplicado según
el siguiente sistema:
- \quad
- 0 - - perfecto
- \quad
- 1 - - levantamiento muy ligero de los bordes de los cuadrados
- \quad
- 2 - - levantamiento ligero (1-2%)
- \quad
- 3 - - levantamiento moderado (2-50%)
- \quad
- 4 - - levantamiento intenso (>50%)
- \quad
- 5 - - muy intenso, el rayado cruzado retira el revestimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Se clasificó la alteración de color de las
muestras como sigue:
- \quad
- 0 - - perfecto
- \quad
- 1 - - turbidez muy ligera en la superficie
- \quad
- 2 - - apariencia turbia ligera
- \quad
- 3 - - apariencia turbia moderada
- \quad
- 4 - - apariencia muy turbia y sin brillo, posible decoloración
\vskip1.000000\baselineskip
Estos ensayos se realizan para determinar hasta
qué punto resiste el revestimiento aplicado las condiciones de
procesamiento para los diferentes tipos de alimentos envasados en
los recipientes metálicos.
Se realizó el ensayo de autoclave para
determinar la resistencia y la adhesión de los revestimientos en
condiciones de procesamiento de alimentos (90 minutos a 121ºC y 103
kPa).
\vskip1.000000\baselineskip
Este ensayo se realiza mediante el uso de un
instrumento IG 1125 disponible de Gardner (EE.UU.). Se pliega
previamente un sustrato revestido y se mantiene en el yunque del
instrumento. Se deja caer un peso de 1,81 kg desde una altura de
63,5 cm que está suspendido de un lado. El lado suelto del bloque
deforma el sustrato metálico en una forma cónica con una fuerza de
600 cm/kg. Se examina el revestimiento del lado exterior del
sustrato metálico en busca de grietas. El porcentaje de longitud
cónica de 100 mm que no muestra porosidad tras la deformación es el
valor de flexibilidad de curvatura en cuña informado.
\vskip1.000000\baselineskip
Se forma un sustrato revestido en un recipiente
4-Kant Dose, y después se añade una disolución de
ensayo al recipiente 4-Kant Dose y se mantiene a
120ºC durante una hora. La disolución de ácido láctico es una
disolución acuosa de ácido láctico del 1%. La disolución de
cisteína contiene 0,45 g de cisteína y alrededor de 10 g de fosfato
por litro de disolución acuosa. La disolución de NaCl/HAc contiene
un 2% de cloruro sódico y un 3% de ácido acético en agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Se coloca un recipiente 4-Kant
Dose en un recipiente mayor, y el recipiente mayor se llena con una
disolución acuosa de ácido acético del 3%. El recipiente mayor se
calienta a 70ºC y se mantiene durante dos horas. El recipiente se
enfría después, y se almacena durante 10 días a 40ºC. Después se
inspecciona la aparición de defectos en el recipiente
4-Kant Dose.
Los Ejemplos 1 a 9 y 11 a 14 ilustran
composiciones de revestimiento en polvo que contienen mezclas de un
primer y un segundo poliéster que tienen Tgs que difieren en al
menos 5ºC, que contienen o están exentas de un polímero modificador
opcional. El Ejemplo 10 es un ejemplo comparativo que contiene
poliésteres de Tg bajas y una resina fenoxi. Los Ejemplos
1-9 y 11-14 ilustran composiciones
de revestimiento en polvo tanto pigmentadas como sin pigmentar.
Las propiedades de las composiciones de
revestimiento aplicadas resultantes de las composiciones de
revestimiento en polvo de los Ejemplos 1-14 se
exponen en la Tabla 1 siguiente. Estos ensayos se realizaron en
paneles revestidos con alrededor de 80 \mum a alrededor de 100
\mum de una composición de los ejemplos 1-14. Cada
panel de aluminio revestido se calentó después a 260ºC, 280ºC o
300ºC durante 40 segundos. En general, los resultados resumidos en
la Tabla 1 demuestran que los poliésteres PET y PBT mejoran la
adhesión de un copoliéster a un sustrato metálico. Por lo tanto, se
puede excluir una resina modificadora, que favorece la adhesión, de
la composición de revestimiento en polvo. Los Ejemplos
1-14 demuestran que las mezclas de poliésteres
proporcionaron buenas propiedades a las películas, y que el incluir
una cantidad baja de un copoliéster mejoró el rendimiento, p.ej.,
se observó menos alteración del color. La capacidad de usar un
poliéster, como PET o PBT, tiene el beneficio de disminuir el coste
de la composición sin afectar de manera adversa al rendimiento de la
composición de revestimiento aplicada.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (27)
1. Una composición que comprende:
(a) un 50% a un 100%, en peso total de la
composición, de una mezcla de poliésteres que comprende (i) un
primer poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de
10.000 a 80.000 y una temperatura de transición vítrea mayor de
45ºC a 100ºC, y (ii) un segundo poliéster que tiene un peso
molecular medio en peso de 10.000 a 70.000 y una temperatura de
transición vítrea de -10ºC a 45ºC, en la que la Tg del primer
poliéster es 5ºC a 60ºC mayor que la Tg del segundo poliéster, y en
la que el primer poliéster y el segundo poliéster están presentes
en un intervalo de pesos de 1 a 3 a 1 a 9;
(b) un 0% a un 25%, en peso total de la
composición, de una resina modificadora seleccionada del grupo que
consiste en una resina epoxi o fenoxi que tiene un peso equivalente
de epoxi de 500 a 15.000, una resina epoxi protegida en los
extremos que tiene un peso molecular medio en peso de 300 a 10.000,
una resina acrílica que tiene un peso molecular medio en peso de
15.000 a 100.000, una resina poliolefínica que tiene un peso
molecular medio en peso de 15.000 a 1.000.000, y sus mezclas;
(c) un 0% a un 50%, en peso total de la
composición, de un relleno inorgánico; y
(d) un 0% a un 4%, en peso total de la
composición, de un agente de control del flujo; y
(e) un 0% a un 50%, en peso total de la
composición, de un segundo polímero modificador;
en la que dicha composición está en
forma de un
polvo.
2. Un método para revestir un sustrato metálico
que comprende:
(a) proporcionar una composición de
revestimiento en polvo sólida que comprende:
- (i)
- un 50% a un 100%, en peso total de la composición, de una mezcla de poliésteres que comprende (A) un primer poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 a 80.000 y una temperatura de transición vítrea mayor de 45ºC a 100ºC, y (B) un segundo poliéster que tiene un peso molecular medio en peso de 10.000 a 70.000 y una temperatura de transición vítrea de -10ºC a 45ºC, en la que la Tg del primer poliéster es 5ºC a 60ºC mayor que la Tg del segundo poliéster, y en la que el primer poliéster y el segundo poliéster están presentes en un intervalo de pesos de 1 a 3 a 1 a 9;
- (ii)
- un 0% a alrededor de un 25%, en peso total de la composición, de una resina modificadora seleccionada del grupo que consiste en una resina epoxi o fenoxi que tiene un peso equivalente de epoxi de 500 a 15.000, una resina epoxi protegida en los extremos que tiene un peso molecular medio en peso de 300 a 10.000, una resina acrílica que tiene un peso molecular medio en peso de 15.000 a 100.000, una resina poliolefínica que tiene un peso molecular medio en peso de 15.000 a 1.000.000, y sus mezclas;
- (iii)
- un 0% a un 50%, en peso total de la composición, de un relleno inorgánico; y
- (iv)
- un 0% a un 4%, en peso total de la composición, de un agente de control del flujo;
(b) cargar electrostáticamente la composición de
revestimiento en polvo;
(c) pulverizar la composición de revestimiento
en polvo cargada electrostáticamente sobre un sustrato metálico,
para proporcionar una capa de composición de revestimiento aplicada
de un grosor de alrededor de uno a alrededor de 200 micrómetros
sobre el sustrato metálico y proporcionar un sustrato metálico
revestido; y
(d) calentar el sustrato metálico revestido a
una temperatura de 120ºC a 550ºC durante 5 a 30 segundos.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
la composición de revestimiento en polvo comprende además un 0% a
un 50%, en peso total de la composición, de un segundo polímero
modificador.
4. El método de la reivindicación 3, en el que
el segundo polímero modificador es un polímero termoplástico o un
polímero termoendurecible.
5. El método de la reivindicación 2, en el que
la composición de revestimiento está exenta de disolventes
orgánicos.
6. El método de la reivindicación 2, en el que
la Tg del primer poliéster es 15ºC a 35ºC mayor que la Tg del
segundo poliéster.
7. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres tienen una viscosidad del fundido
de 200 a 3.000 Pa.s y un punto de reblandecimiento de 120ºC a
200ºC.
8. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres tienen un índice de acidez de 0 a
150 mg de KOH/g y un índice de basicidad de 0 a 150 mg de KOH/g.
9. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres tienen una viscosidad del fundido
de 250 a 2.000 Pa.s a 280ºC.
10. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres tienen un índice de flujo del
fundido de 800 g/10 min a 200ºC o 5 g/10 min a 280ºC.
11. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres comprenden los productos de
condensación de (i) un ácido dicarboxílico o un derivado
esterificable de un ácido dicarboxílico, y (ii) un diol alifático,
en el que al menos un 60% molar del ácido dicarboxílico o del
derivado de ácido dicarboxílico es un ácido dicarboxílico
aromático.
12. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres comprenden el producto de reacción
de (i) un ácido dicarboxílico o un derivado esterificable de un
ácido dicarboxílico, y (ii) una resina epoxi de bajo peso molecular
que tiene un PEE de 150 a 500.
13. El método de la reivindicación 2, en el que
el primer y segundo poliésteres se seleccionan de un
poli(tereftalato de etileno), un poli(tereftalato de
butileno), un poli(naftalato de etileno), un
poli(naftalato de butileno), un copoliéster, un
poli(tereftalato de trimetileno), un poli(naftalato de
trimetileno), y sus mezclas.
14. El método de la reivindicación 2, en el que
la composición de revestimiento comprende un 2% a un 20%, en peso
total de la composición, de una resina modificadora.
15. El método de la reivindicación 2, en el que
la resina modificadora comprende una resina epoxi que tiene un peso
equivalente de epoxi de 2.000 a 8.000.
16. El método de la reivindicación 2, en el que
la resina epoxi es una resina epoxi aromática.
17. El método de la reivindicación 2, en el que
la resina modificadora es una resina epoxi protegida en los
extremos, que está protegida en los extremos con un alcohol, un
fenol, un ácido carboxílico, una amina secundaria, un mercaptano,
un oxoácido de fósforo, o una mezcla suya.
18. El método de la reivindicación 2, en el que
la resina modificadora es una resina acrílica que tiene un peso
molecular medio en peso de 20.000 a 80.000.
19. El método de la reivindicación 2, en el que
la resina modificadora es una resina poliolefínica que tiene un
peso molecular medio en peso de 25.000 a 750.000.
20. El método de la reivindicación 2, en el que
la capa de la composición de revestimiento aplicada tiene un grosor
de 10 a 150 micrómetros.
21. El método de la reivindicación 2, en el que
la etapa de calentamiento se realiza de 180ºC a 450ºC durante 15 a
20 segundos.
22. El método de la reivindicación 2, en el que
la composición de revestimiento comprende un 0% a un 30% en peso
total de la composición de un relleno inorgánico.
23. El método de la reivindicación 2, en el que
el agente de control del flujo comprende una resina acrílica.
24. El método de la reivindicación 2, en el que
la composición de revestimiento comprende además un pigmento, un
colorante orgánico, o una mezcla suya.
25. El método de la reivindicación 3, en el que
el segundo polímero modificador se selecciona de un poliéster
carboxilado, una poliolefina carboxilada, una poliamida, una resina
de fluorocarbono, un policarbonato, una resina de estireno, una
resina de
acrilonitrilo-butadieno-estireno, un
poliéter clorado, una resina de uretano, y sus mezclas.
26. El método de la reivindicación 3, en el que
el segundo polímero modificador es capaz de proporcionar un
sustrato metálico revestido que tiene una apariencia sin brillo.
27. Un artículo metálico formado a partir del
sustrato metálico revestido de la reivindicación 2.
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