ES2572829T3

ES2572829T3 - Procedimiento para la preparación de un barniz en polvo

Info

Publication number: ES2572829T3
Application number: ES10701485.4T
Authority: ES
Inventors: Gerhard Reusmann; Angela Kleinkorres
Original assignee: Ewald Doerken AG
Current assignee: Ewald Doerken AG
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: KR20110119635A; JP2012514662A; CN102272242B; US20110287271A1; KR101332221B1; WO2010079181A1; EP2379652B1; EP2379652A1; CN102272242A

Abstract

Procedimiento para la preparación de un barniz en polvo con las etapas - facilitación de una composición de base en forma de polvo que comprende aglutinante así como - mezcla de al menos un aditivo en forma de polvo con la composición de base en forma de polvo hasta dar un barniz en polvo terminado, conservándose durante la mezcla un estado en forma de polvo de aditivo y composición de base, caracterizado por que como aditivo en forma de polvo se emplea al menos un lubricante que no se funde durante el endurecimiento del barniz en polvo.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la preparacion de un barniz en polvo

La invencion se refiere a un procedimiento para la preparacion de un barniz en polvo asi como a un barniz en polvo.

En el estado de la tecnica, para el revestimiento de piezas de trabajo, aparte de barnices que contienen agua o disolventes organicos y que se aplican en forma liquida, son de importancia los barnices en polvo. Estos ultimos se aplican sobre la pieza de trabajo como solido en forma de polvo. En los procedimientos habituales de revestimiento con barniz en polvo se pone a tierra la pieza de trabajo que se va a revestir. El polvo se carga electricamente (por ejemplo, mediante un electrodo de alta tension en el procedimiento de corona), y se adhiere, despues de que se haya transportado mediante una corriente de aire en direccion de la pieza de trabajo, sobre su superficie, siendo atraido electrostaticamente. A continuation, sobre la pieza de trabajo se produce una formation de pelicula. Esto tiene lugar, normalmente, mediante un calentamiento al menos superficial de la pieza de trabajo. En este caso se funde un aglutinante termoplastico contenido en el barniz en polvo y forma al enfriarse una pelicula de revestimiento, o uno o varios aglutinantes endurecen bajo la influencia de la temperatura. Aparte de esto existen tambien, por ejemplo, sistemas de barniz en polvo que endurecen mediante UV.

Un barniz en polvo esta compuesto en su forma mas sencilla de un aglutinante. Por norma general, los barnices en polvo, no obstante, contienen sustancias anadidas tales como pigmentos, aditivos y cargas que estan presentes en forma solida al igual que el aglutinante. Con esto se pueden ajustar determinadas propiedades superficiales tales como color, brillo, dureza, coeficiente de friction, etc. que el aglutinante no ofrece. Las cargas sirven, entre otras cosas, para “diluir” el componente de aglutinante y ahorrar asi costes. Mas adelante se explican todavia distintas sustancias anadidas.

De acuerdo con el estado de la tecnica en primer lugar los aglutinantes y las sustancias anadidas se pesan, se mezclan y a continuacion se extruyen. Gracias a la extrusion se realiza una intensa homogeneizacion de las materias primas. Esto se consigue mediante una fusion del aglutinante, junto con las fuerzas de cizalla de efecto intenso, por lo que se distribuyen optimamente las sustancias anadidas en el barniz. En una extrusora, en una carcasa calentable estan dispuestos uno o varios tornillos sin fin que durante la extrusion entremezclan y dispersan las materias primas, mientras que las continuan transportando. El resultado es una masa esencialmente homogenea que despues del enfriamiento y la solidification se granula y a continuacion se muele. Ahora, en el barniz en polvo terminado, las particulas de las sustancias anadidas estan revestidas al menos en parte con aglutinante. Con frecuencia, en una ultima etapa del procedimiento, el cribado, (por ejemplo, en un separador de ciclon) se separan hasta dar pequenas particulas de polvo (documentos DE 196 44 728 A1, DE 196 07 914 A1).

No obstante, el procedimiento de acuerdo con el estado de la tecnica conlleva problemas. Ya que las sustancias anadidas se coextruyen con el aglutinante, los mismos pueden danar el interior de la extrusora. Si se anaden, por ejemplo, particulas particularmente duras para garantizar revestimientos duros resistentes a abrasion, las mismas conducen, en particular a causa de las elevadas fuerzas que actuan, a la abrasion en la carcasa de la extrusora y en los tornillos sin fin. Durante un funcionamiento mas prolongado, esto conduce finalmente a que se tengan que reemplazar las piezas. Determinados lubricantes solidos que sirven para el ajuste de propiedades tribologicas del revestimiento de barniz en polvo, tienden a depositarse sobre superficies en el interior de la extrusora y solo se pueden volver a retirar con dificultad. Sin una limpieza compleja intensa no se puede usar ya la extrusora.

El documento EP 0 667 889 desvela la adicion de sustancias duras a barnices en polvo. El documento EP 1 095 110 desvela la adicion de lubricantes capaces de fundirse para matear la superficie del barniz.

Por tanto, el objetivo de la presente invencion es proponer medidas para posibilitar, mediante el uso de barniz en polvo, un ajuste optimo de las propiedades superficiales.

El objetivo se consigue mediante un procedimiento de acuerdo con la revindication 1.

En el procedimiento de acuerdo con la invencion para la production de un barniz en polvo, en una primera etapa se prepara una composition de base en forma de polvo que comprende aglutinante para dar un barniz en polvo funcional. Por aglutinante se entiende aqui, de forma correspondiente al estado de la tecnica, cualquier sustancia que este en disposition de configurar, en solitario o en combination con otras sustancias (por ejemplo, endurecedores o catalizadores), una pelicula de revestimiento sobre una superficie de una pieza de trabajo. Por norma general, la composicion de base en este sentido sera filmogena, no obstante, tambien es concebible que sea necesario todavia un componente adicional. Asi, por ejemplo, la composicion de base puede contener un aglutinante que endurece solo en combinacion con un endurecedor, no estando contenido el endurecedor en la composicion de base, sino anadiendose posteriormente.

La expresion en forma de polvo significa que la composicion de base esta presente como una mezcla de grano muy fino. El tamano de grano se encuentra por norma general en el intervalo tipico para barnices en polvo de forma correspondiente al estado de la tecnica, de tal forma que la mayor parte de los granos presentan un tamano entre 10

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jm y 100 |jm. Ciertamente son concebibles basicamente tambien polvos de grano mas grueso o mas fino, sin embargo, tal como sabe el experto, los mismos son dificiles de manipular en el proceso de revestimiento. Los granos en si pueden ser heterogeneos u homogeneos, asimismo pueden estar representados distintos granos de diferente composition.

De acuerdo con la invention, en una segunda etapa se mezcla al menos un aditivo en forma de polvo con la composicion de base en forma de polvo hasta dar un barniz en polvo terminado. En este caso es posible que, antes o durante el mezclado, se anada el aditivo a la composicion de base al igual que se anada la composicion de base al aditivo o que ambos componentes se pongan en paralelo en un dispositivo o en un recipiente para la mezcla. Determinados aditivos que son de particular importancia en el contexto de la presente invencion todavia se mencionaran a continuation.

En el presente documento se denominan en forma de polvo, de acuerdo con la interpretation habitual, solidos con un tamano de grano pequeno. Sin embargo, no queda descartado que un aditivo comprenda cantidades reducidas de liquido.

De acuerdo con la invencion, durante la mezcla se conserva un estado en forma de polvo de aditivo y composicion de base. Es decir, no tiene lugar una fusion completa tal como en el proceso de extrusion que requeriria una molienda posterior. Estas etapas del procedimiento tampoco son necesarias en el transcurso posterior. El barniz en polvo despues de la mezcla esta “terminado" en el sentido de que se puede aplicar directamente con procedimientos conocidos por el estado de la tecnica y procesarse hasta dar un revestimiento. Ciertamente se puede producir dado el caso una cierta molienda de los componentes en forma de polvo. Asimismo, tal como se explicara todavia mas adelante, se puede causar una cierta fusion inicial; sin embargo, los componentes durante todo el proceso de mezcla quedan en forma de polvo. En esencia se conservan en particular en su composicion.

En muchos casos se puede llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion sin efecto de temperatura. En este caso, la composicion de granos de la composicion de base y del aditivo permanece igual. Esto esta en contraposition al proceso de extrusion en el que se realiza una fusion de los componentes, de tal manera que despues de la molienda del extruido practicamente cada grano individual por si mismo esta compuesto de una mezcla de los componentes individuales. Apenas es posible ya una separation mecanica de los componentes individuales.

Si se lleva a cabo el presente procedimiento sin un calentamiento de los componentes, los granos del aditivo despues de la mezcla al igual que antes se encuentran por separado o, en todo caso, en aglomerados sueltos con granos de la composicion de base. En este contexto, el termino “separado" se ha de entender de tal manera que no estan unidos entre si granos individuales. Debido al proceso de mezcla, la distribution de los granos en el interior del barniz en polvo evidentemente es aleatoria y no se puede llevar a cabo una separacion macroscopica de aditivo y composicion de base.

En aglomerados, granos individuales estan adheridos de forma suelta entre si, por ejemplo, a causa de interaction electrostatica. En este caso, no obstante, un examen microscopico muestra que aqui estan presentes varios granos pequenos que estan adheridos unos a otros de forma mas puntual que plana. Esto se tiene que diferenciar de los agregados que se forman durante la extrusion. En estos, los constituyentes individuales de un grano (por ejemplo, aglutinante, carga, pigmento de color, etc.) ciertamente se encuentran quimicamente separados, pero debido a la action de fuerzas y temperatura estan unidos entre si de forma plana. Si se omite un calentamiento, entonces normalmente en el marco del procedimiento de acuerdo con la invencion durante la mezcla los tamanos de grano de la composicion de base y del aditivo permanecen iguales. Tambien esto se encuentra en contraposicion, por ejemplo, al procedimiento de extrusion, donde se realiza una rotura de los aglomerados de las sustancias anadidas y, por consiguiente, cambia el tamano de grano de los mismos. Otra molienda o similar esta asociada tambien a las presiones y fuerzas de cizalla necesarias para esto, por norma general no aparecen durante la mezcla de acuerdo con la invencion.

La afirmacion con respecto a los tamanos de grano en este contexto se ha de entender como estadistica. Por un lado, los tamanos de grano tanto de la composicion de base como del aditivo por norma general no son unitarios, sino que estan distribuidos estadisticamente. De este modo, una constancia del tamano de grano significa una constancia de la distribucion estadistica mencionada. Ademas se entiende que en cada proceso de mezcla se puede dividir una pequena fraction (por ejemplo, el 5 % o menos) de los granos de los cuales estan compuestos los polvos. El ligero cambio de la distribucion del tamano de grano que se causa por ello en este contexto no se tiene en cuenta cuando se habla de una constancia de los tamanos de grano. Pero una division de este tipo en el procedimiento de acuerdo con la invencion en todo caso ocurre de forma no intencionada y se tiene que diferenciar de procedimientos de acuerdo con el estado de la tecnica en los que se divide una considerable fraccion de los granos (por ejemplo, el 50-95 %).

Aparte se pueden producir, tambien dentro de los granos de la composicion de base o del aditivo, aglomeraciones sueltas, es decir, una adherencia unos a otros de granos de menor tamano que, en cierto modo, forman un grano grande. Una aglomeracion de este tipo, que puede producirse tambien con una ausencia de efecto de temperatura,

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puede cambiar ligeramente la distribucion del tamano de grano.

Ya que en el procedimiento de acuerdo con la invention se evitan esencialmente elevadas temperaturas, presiones y fuerzas de cizalla, se minimiza un desgaste de un dispositivo mediante el cual se mezclan los componentes (denominado en lo sucesivo “mezcladora”) al igual que un ensuciamiento del dispositivo. Esto se explica todavia con mas detalle en relation con los aditivos que se emplean preferentemente en el presente procedimiento.

Tambien se ha mostrado que para determinados aditivos que se emplean para el ajuste de las propiedades superficiales, un proceso de extrusion puede ser desventajoso en el sentido de que en este caso la superficie de los granos individuales del aditivo se funde y reviste completa o parcialmente con aglutinante. Esto puede tener un efecto desventajoso en el revestimiento final, ya que los correspondientes granos, incluso cuando se encuentran en la superficie endurecida de la pelicula de revestimiento, estan revestidos siempre de aglutinante, por lo que se reduce su influencia sobre el ajuste de las propiedades superficiales tales como, por ejemplo, el coeficiente de friction.

En barnices en polvo que se han preparado segun el procedimiento de acuerdo con la invencion se realiza una intensa fusion con el aglutinante o una union a la matriz del aglutinante endurecido solo en el transcurso del proceso de revestimiento. En el transcurso de la mezcla se produce en todo caso una ligera fusion inicial, lo que puede conducir a una adherencia de granos individuales entre si. Por tanto, los granos de aditivos en la zona de la superficie de la pelicula de revestimiento normalmente no estan cubiertos, o solo en parte, por aglutinante y sobresalen en cierto modo de la pelicula de revestimiento, por lo que se pueden emplear de forma optima para el ajuste de las propiedades superficiales.

Ademas resultan, no obstante, tambien otras ventajas. El procedimiento de acuerdo con la invencion es extremadamente flexible en relacion con la facilitation de barnices en polvo refinados especialmente, en particular en cantidades pequenas. En este caso se puede preparar en fabrica una mayor cantidad de la composition de base y tenerse en reserva. De forma correspondiente a los deseos del cliente se pueden preparar tambien a corto plazo menores cantidades de barniz en polvo que contienen en cada caso exactamente los aditivos que son necesarios para los respectivos requisitos. Una facilitacion de pequenas cantidades de barniz en polvo refinado especialmente no es posible o no es rentable con el procedimiento segun el estado de la tecnica.

Tambien es posible que la composicion de base sea producida por un primer fabricante, sin embargo, que se lleve a cabo por un segundo fabricante la mezcla con el aditivo. En este caso, el segundo fabricante ni siquiera necesita instalaciones complejas para la extrusion, la molienda y el cribado de la composicion de base.

Por otro lado, la instalacion para la preparation de la composicion de base puede trabajar de forma sustancialmente mas economica y sin paradas innecesarias, ya que un cambio a otras composiciones es necesario con menor frecuencia.

La mezcla se puede realizar de forma diferente. Una posibilidad preferente consiste en el agitado. En este caso se encuentran el aditivo y la composicion de base (en lo sucesivo, los dos constituyentes se denominan conjuntamente “polvo”) en un recipiente (por ejemplo, una artesa) y se mezclan con una herramienta de agitation en movimiento. La herramienta de agitacion, que puede estar configurada, por ejemplo, a modo de paleta o gancho, en este caso se mueve en relacion con los componentes que se van a mezclar. En este caso son concebibles distintos movimientos de la herramienta de agitacion, en particular giratorios y oscilantes (es decir, movimientos de un lado a otro).

A pesar de que no esten presentes herramientas de agitacion, mediante una sacudida del polvo se puede realizar una mezcla. En caso de que el recipiente en el que se encuentra el polvo efectue movimientos de sacudida, es decir, oscilantes, esto provoca a causa de la inercia del polvo una mezcla de la composicion de base y del aditivo. En este caso, el movimiento de sacudida puede tener componentes verticales al igual que horizontales.

Ademas, los componentes para la mezcla se pueden hacer circular mecanicamente. Esta variante esta caracterizada por una interaction de fuerzas mecanicas y fuerza de gravedad asi como dado el caso fuerza centrifuga. Mediante la influencia alternante de las fuerzas mencionadas se mueve el polvo en un circuito, es decir, por ejemplo en primer lugar se eleva mecanicamente y despues cae, bajo la influencia de la gravedad, de nuevo hacia abajo. Por ejemplo, mediante el giro de un recipiente alrededor de un eje de giro que no esta dirigido en direction de la fuerza de la gravedad se puede conseguir un entremezclado del polvo, en particular cuando en la pared del recipiente estan introducidos salientes, ganchos o similares, mediante los cuales el polvo es “arrastrado”, es decir, se eleva. Despues de un cierto tramo de elevation, el polvo cae de nuevo hacia abajo, se vuelve a elevar, etc. En este caso tambien es concebible que una parte del circuito de movimiento se realice bajo la influencia de la fuerza centrifuga. Asi, en un recipiente rotatorio es concebible el siguiente desarrollo de movimiento: migration en el fondo hacia el exterior - transporte mecanico hacia arriba en el interior - caida bajo la influencia de la gravedad hacia abajo - migracion hacia el exterior, etc.

Una mezcla se puede realizar tambien bajo la action de sonido. En este caso se pueden transmitir ondas acusticas a traves del aire o, por ejemplo, a traves de la pared de un recipiente, al polvo. Con una frecuencia adecuada, que se puede determinar sin mas, por ejemplo, mediante barrido, por ello se produce tambien un entremezclado del

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polvo.

El arremolinado del polvo representa otra variante del procedimiento. En este caso se mueve el polvo mediante una corriente de aire que se genera mediante un ventilador o similares. Ya que la relacion de peso a friccion del aire es aproximadamente proporcional a la extension longitudinal de una particula, las particulas muy pequenas de la composition de base as^ como del aditivo, incluso con una mayor densidad, son arrastradas facilmente por la corriente de aire. En esta variante del procedimiento es ventajoso llevar a cabo el entremezclado en un recipiente esencialmente cerrado y hacer que posibles aberturas necesarias (por ejemplo para la introduction de una corriente de aire) sean impermeables mediante filtros para particulas.

Para mejorar la union de aditivos al aglutinante se puede variar el procedimiento al fundirse, mediante calentamiento de la composicion de base y/o del aditivo, antes, durante y/o despues de la mezcla, al menos una parte de los granos del aditivo al menos por secciones con granos de la composicion de base. No obstante, tambien en esta variante durante la mezcla y el calentamiento se conserva un estado en forma de polvo de aditivo y composicion de base, es decir, no se produce una fusion de gran extension de numerosos granos, lo que haria necesaria una posterior molienda. Mas bien tiene lugar una ligera fusion inicial. Esto se puede realizar por ejemplo ventajosamente al calentarse el aditivo directamente antes de la mezcla, por lo que los granos de la composicion de base con el contacto se funden ligeramente y se adhieren. Como alternativa se puede calentar el aditivo durante o despues de la mezcla mediante ondas electromagneticas, cuya frecuencia esta seleccionada de tal manera que no se realiza esencialmente un calentamiento directo de la composicion de base. Mediante el calentamiento primario del aditivo se puede evitar que se produzca una fusion adicional de granos de la composicion de base entre si.

El procedimiento de acuerdo con la invention se refiere a aquellos casos en los que al menos un aditivo comprende lubricante. La adicion de lubricantes es razonable cuando se debe revestir una pieza de trabajo que esta expuesta con frecuencia a friccion durante el uso tal como, por ejemplo, partes de bisagras, desviadores de cinturon, partes de cerraduras, etc. Por un lado, por ello se consigue un funcionamiento suave mas sencillo comodo para el usuario de la correspondiente parte, por otro lado se reducen las solicitaciones mecanicas para el revestimiento, ya que se pueden generar claramente menores fuerzas de cizalla. Tal como ya se ha expuesto al principio, los lubricantes en procedimientos de acuerdo con el estado de la tecnica pueden ensuciar la extrusora. Si se mezcla un aditivo que comprende lubricante no obstante en forma de polvo con la composicion de base, a causa de la ausencia de mayores fuerzas de cizalla, presion o temperatura elevada apenas se produce una deposition de lubricante sobre las superficies del dispositivo que se usa para la mezcla. Una limpieza intensa del dispositivo, por tanto, no es necesaria o sustancialmente con menor frecuencia.

En este caso, no queda descartado explicitamente que la composicion de base contenga tambien sustancias que se empleen como lubricante en el estado de la tecnica. Las mismas, no obstante, en el procedimiento de acuerdo con la invencion de la composicion de base normalmente no se emplean como lubricante para el ajuste de propiedades tribologicas del revestimiento final, sino como coadyuvante de proceso por ejemplo para respaldar un proceso de extrusion.

Como lubricantes se consideran todas las sustancias conocidas por el estado de la tecnica, asi por ejemplo hidrocarburos halogenados, en particular politetrafluoroetileno (PTFE), polivinilidenfluoruro (PVDF), copolimero de tetrafluoroetileno/hexafluoropropileno (FEP), copolimero de perfluoroalcoxi (PFA), copolimero de tetrafluoroetileno con propileno perfluorado y perfluoroalquilvinileter (EPE), copolimero de tetrafluoroetileno y perfluorometilvinileter (MFA), MoS2, boronitruro, grafito, grafito fluorado, polisulfonas, mezclas de los mismos o una combination de los mismos. Estos lubricantes se anaden como aditivos en forma de polvo y no se funden durante el reblandecimiento, la licuefaccion y el endurecimiento del barniz en polvo. Se denominan en el contexto de la presente invencion lubricantes resistentes a la fusion.

Tambien es muy ventajoso el procedimiento de acuerdo con la invencion en caso de aditivos muy duros, las denominadas sustancias duras. Esto se refiere en particular a aditivos que presentan particulas con una dureza de Mohs de al menos 5, preferentemente al menos 7, de forma particularmente preferente al menos 9. Tales particulas se usan en particular alli donde un revestimiento esta expuesto a intensas solicitaciones mecanicas. La inclusion de particulas muy duras que con frecuencia sobresalen en parte de la superficie del revestimiento protege todo el revestimiento frente a presion y fuerzas de cizalla y evita la abrasion. Tales particulas se pueden emplear ventajosamente tambien junto con lubricantes.

Ya que la dispersion de tales particulas duras en una extrusora esta asociada con elevadas fuerzas de cizalla, no obstante, la dureza de la particula tiene un efecto muy favorecedor del desgaste de la extrusora. En el procedimiento de acuerdo con la invencion no aparecen presion elevada o fuerzas de cizalla significativas, por lo que el dispositivo que se usa para la mezcla apenas se puede danar por tales particulas duras. Las particulas preferentes que se caracterizan por una dureza elevada son particulas de acido silicico, oxido de aluminio o carburo de silicio, compuestos de nitruro tales como, por ejemplo, boronitruro, nitruro de silicio o titanio asi como microbolas huecas de vidrio.

La composicion de base se facilita en el procedimiento de acuerdo con la invencion de forma correspondiente al

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estado de la tecnica preferentemente mediante coextrusion de varios componentes. Despues de una correspondiente extrusion se realiza normalmente un enfriamiento, ruptura, (por ejemplo, granulacion) y molienda del extruido. Despues de esto se puede llevar a cabo todavia un cribado del polvo obtenido de este modo para separar particulas de tamano inadecuado.

Como aglutinante para la composition de base se consideran basicamente todas las sustancias que se usan tambien en barnices del polvo segun el estado de la tecnica. Aqui se incluyen, por ejemplo, aglutinantes que se pueden endurecer termicamente o curar mediante UV tales como resinas epoxi, poliesteres, resinas de acrilato, resinas de metacrilato y poliuretanos. Ademas se consideran tambien termoplasticos, en particular poliamida, poliolefinas (en particular homo- o copolimeros de eteno, propeno, buteno), polivinilcloruro y polivinilidencloruro. En este sentido tambien esta previsto explicitamente emplear mezclas de aglutinantes. En este caso se pueden combinar tambien aglutinantes termicos o que pueden curar mediante radiation UV con termoplasticos.

En muchos casos, con el procedimiento de acuerdo con la invention se debe preparar un barniz en polvo para el revestimiento de una pieza de trabajo metalica. Las piezas de trabajo metalicas, en funcion del tipo del metal asi como el lugar de uso estan expuestas a un riesgo de corrosion mas o menos intenso. Una posibilidad de facilitar en este caso una protection eficaz contra la corrosion es la inclusion de particulas de metal en el revestimiento. Por este motivo al menos un aditivo y/o la composicion de base en un perfeccionamiento de la invencion pueden comprender particulas de metal. El empleo de particulas de metal en la composicion de base es conocido por el estado de la tecnica y en vista de un proceso de extrusion no es problematico. No obstante, una mezcla posterior de composicion de base y particulas de metal contribuye a la flexibilidad del procedimiento, ya que con una complejidad relativamente reducida se pueden facilitar rapidamente barnices en polvo con el contenido deseado de particulas de metal.

Las particulas de metal usadas pueden ser de muy diverso tipo. Preferentemente, el material de las particulas de metal esta seleccionado del grupo compuesto por cinc, aluminio, estano, magnesio, niquel, cobalto, manganeso, titanio o aleaciones de los mismos. Se pueden emplear tambien mezclas de particulas de metal de diferente composicion. Las particulas pueden estar presentes en forma de placas, laminas, granos, polvo o una combination de los mismos. Preferentemente se pueden emplear tambien particulas de metal de diferente composicion quimica, por ejemplo, particulas de cinc y aluminio.

Las particulas de metal tambien pueden estar tratadas superficialmente. Los tratamientos superficiales tipicos segun el estado de la tecnica se realizan, por ejemplo, mediante revestimiento con diversas sales tales como oxidos de aluminio, titanio, zirconio, cromo, niquel o silicio, sales de tierras raras, polimeros organicos o inorganicos, acidos grasos tales como acido estearico o acido oleico. Tambien una fosfatacion o una oxidation llevada a cabo de antemano de la superficie de los pigmentos de metal que se aplica de acuerdo con el estado de la tecnica por ejemplo para el ajuste de un color determinado se incluyen en la expresion del tratamiento superficial.

Otros componentes adicionales que puede comprender la composicion de base son reticulantes y aditivos tales como agentes de nivelado, desgasificantes y agentes de estructura. Ademas se consideran tambien pigmentos y colorantes. Los primeros pueden servir para el diseno optico, pudiendose usar pigmentos de color inorganicos (por ejemplo, oxido de titanio, oxidos de hierro, dioxido de cromo, etc.) al igual que pigmentos de color organicos (por ejemplo, negro de pigmento, pigmentos azoicos, etc.) y pigmentos de efecto para la generation de efectos metalicos o brillo perla. Determinados pigmentos se pueden emplear tambien para la proteccion contra la corrosion tales como, por ejemplo, determinados fosfatos, silicatos de metal alcalino o sales de tierras raras. Ademas, la composicion de base puede contener tambien cargas tales como, por ejemplo, carbonatos de calcio, talco o sulfato de bario. Evidentemente es posible tambien una combinacion de los componentes mencionados.

Un barniz en polvo preparado mediante el procedimiento de acuerdo con la invencion es adecuado para el revestimiento de distintas piezas de trabajo mediante procedimientos de revestimiento que son conocidos en el estado de la tecnica tales como, por ejemplo, pulverization de polvo electroestatica o sinterizacion en lecho fluidizado. Es particularmente adecuado el barniz en polvo para piezas de construction usadas en la construction de automoviles tales como desviadores de cinturon, mangos, palancas, partes de asientos, partes de cerraduras, partes de bisagras, etc.

Se prefiere en particular que el barniz en polvo se aplique sobre una pieza de trabajo metalica que esta provista de una capa de proteccion contra la corrosion que contiene cinc. Una capa de corrosion de este tipo se puede aplicar mediante galvanizado por inmersion en caliente o galvanicamente. Mediante la combinacion con el barniz en polvo preparado de acuerdo con la invencion resulta una resistencia particularmente buena de la pieza de trabajo contra corrosion y solicitaciones mecanicas.

A continuation se explican detalles de la invencion mediante ejemplos de realization.

Ejemplo 1:

Para la preparation de una composicion de base de un barniz en polvo se facilitan los siguientes componentes.

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Araldite GT 7203 (resina epoxi)

Aradur 3082 (endurecedor fenolico)

Byk 360P (aditivo anticrateres y de nivelado)

Lanco TF 1778 (cera de PTFE/PE, coadyuvante de proceso) Negro de color Fw 200 perlado

71.00 % en peso

26.40 % en peso

1.40 % en peso 0,20 % en peso

1.00 % en peso

Los componentes se pesan individualmente y se ponen en un recipiente especial que tiene la forma de un cono invertido con base abierta. Para el proceso de mezcla se usa una mezcladora de recipiente (fabricante: MIXACO). Esta mezcladora dispone de una instalacion de mezcla de doble columna bajo la cual se conduce el recipiente con el producto de mezcla. En este estado, la base de cono abierta esta dirigida hacia arriba. Una contrapieza adecuada para esto, que es parte de la mezcladora, se bloquea con el recipiente. A continuation se pivota el recipiente 180° a la position de mezcla, de tal manera que la punta del cono esta dirigida hacia arriba. El producto de mezcla se transporta a traves de una herramienta de mezcla rotatoria que tiene la forma de una espiral que se estrecha, que esta adaptada a la forma del recipiente, hacia arriba y al interior hasta que en la zona de la punta del cono cae a traves del centro tubular de la herramienta de mezcla hacia abajo. Una vez llegado abajo, el producto de mezcla se transporta a traves de la herramienta de mezcla hacia el exterior y a continuacion de nuevo, tal como se ha descrito, hacia arriba. Este ciclo de mezcla se desarrolla de forma particularmente cuidadosa y no aparecen presiones mecanicas o fuerzas de cizalla significativas.

Los componentes se mezclan durante 5 minutos hasta que estan homogeneos. Despues del proceso de mezcla se pivota hacia atras la instalacion 180° y se desacopla el recipiente.

La mezcla homogeneizada se funde y se dispersa en una co-amasadora (fabricante: Buss) bajo efecto de temperatura y presion mecanica. La reducida cantidad contenida en la composition de base de cera de PTFE/PE no causa en este caso un ensuciamiento significativo de la extrusora. La masa extruida de este modo se solidifica en una instalacion de refrigeration compacta y a continuacion se pretritura de forma general. A esto le sigue un procesamiento en un molino de rotor - cribado, dandose mediante una molienda y un cribado tamanos de grano en el intervalo de hasta 80 |jm. Las particulas demasiado pequenas a continuacion se separan en un separador de ciclon.

La composicion de base preparada de este modo representa, por si misma, ya un barniz en polvo susceptible de uso.

El barniz en polvo se refina posteriormente en una segunda section del procedimiento al anadirse aditivos en forma de polvo. En este caso se debe optimizar, por un lado, la resistencia a la abrasion, por otro lado, las propiedades tribologicas de un revestimiento del barniz en polvo. Con este fin se anade, por un lado, oxido de aluminio que se caracteriza por una dureza de Mohs de 9, por otro lado, sulfuro de molibdeno como lubricante solido. Las partes en peso en este caso son las siguientes:

Composicion de base 81,30 % en peso

Alodur ZWSK- AT F 1000 (oxido de aluminio) 16,30 % en peso

Sulfuro de molibdeno OKS 110 2,40 % en peso

A su vez, los componentes mencionados se mezclan en una mezcladora de recipiente durante 5 minutos. Por ello se consigue una excelente homogeneizacion. El proceso de mezcla se lleva a cabo a temperatura ambiente y, tal como ya se ha mencionado, es particularmente cuidadoso, ya que no actuan presiones o fuerzas de cizalla significativas sobre las particulas de polvo. Por este motivo, el interior de la mezcladora ni se dana por las particulas extremadamente duras de oxido de aluminio ni se produce un ensuciamiento por sulfuro de molibdeno que se podria depositar sobre las superficies en el interior de la mezcladora. No cambia el tamano de grano de los componentes individuales. Tampoco se produce la aglomeracion de los componentes; despues de la mezcla de los aditivos esta presente un barniz en polvo refinado que continua siendo susceptible de uso.

Ahora, el barniz en polvo esta listo para su uso y se puede cargar en envases adecuados. Se puede aplicar con los procedimientos habituales de revestimiento para barnices en polvo y endurecerse hasta dar un revestimiento. Los revestimientos que se producen con la formulation descrita se caracterizan por una resistencia excelente a abrasion y una reducida friction superficial. En numerosas aplicaciones, por ejemplo, en partes de bisagras, mediante el revestimiento correspondiente se puede prescindir de una lubrication con grasa o lubricante liquido.

Ejemplo 2:

Para la optimization de las propiedades tribologicas de un revestimiento para una pieza constructiva nueva se deben ensayar distintos aditivos de lubricante. Para esto se adquiere un envase con 100 kg de la composicion de base del Ejemplo 1. Ahora, en una mezcladora de laboratorio (mezcladora vertical convencional) se mezclan en cada caso 2 kg de la composicion de base con diferentes aditivos de lubricante. En este caso se preparan 50 composiciones de ensayo distintas. En cada caso 10 composiciones contienen politetrafluoroetileno (valor sd 7 jm) o sulfuro de molibdeno (valor sd 4 jm) o boronitruro (valor sd 5 jm) o grafito (valor sd 12 jm) o polivinilidenfluoruro

(PVDF) (valor Sd 8 |jm), aumentandose la parte dentro de las 10 composiciones en cada caso en pasos de 5 gramos de 5 g a 50 g. El diametro de las particulas de lubricante se encuentra como promedio, por tanto, entre 4 jm y 12 jm.

5 Con cada una de las composiciones de ensayo obtenidas de este modo se reviste un grupo de piezas constructivas en el procedimiento de pulverizacion de polvo electrostatico. A continuacion se pueden examinar las propiedades de los revestimientos individuales.

Una facilitacion de pequenas cantidades de barniz en polvo refinado especialmente tal como en el ejemplo 10 representado apenas es posible en procedimientos segun el estado de la tecnica.

Ejemplo 3: (no de acuerdo con la invencion)

De forma analoga al procedimiento de acuerdo con el Ejemplo 1 mediante co-extrusion, molienda y cribado se 15 prepara una composicion de base en forma de polvo con los siguientes ingredientes:

D.E.R. 662 (resina epoxi) Epikote 1055 (resina epoxi) Epikote 1007 (resina epoxi) Negro de lampara Minex (carga de silicato) 2-metilimidazol (acelerador)

BYK 360 P (agente de nivelado)

13.0 % en peso 4,2 % en peso

26.0 % en peso

1.0 % en peso

54.0 % en peso

1.0 % en peso 0,8 % en peso

Para un encargo de cliente limitado en cuanto a la cantidad se deben preparar 50 kg de un barniz en polvo para revestimientos particularmente resistentes. Para esto se mezclan 85 partes en peso de la composicion de base con 20 15 partes en peso de polvo de carburo de silicio (valor sd 5 jm) en una mezcladora vertical convencional.

25

El barniz en polvo obtenido de este modo se puede aplicar en el procedimiento de pulverizacion de polvo electrostatico y endurecerse a 150 °C. El revestimiento es particularmente resistente a abrasion a causa de las particulas incluidas de carburo de silicio que presentan una dureza de Mohs de 9,6.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la preparacion de un barniz en polvo con las etapas

- facilitacion de una composicion de base en forma de polvo que comprende aglutinante asi como

- mezcla de al menos un aditivo en forma de polvo con la composicion de base en forma de polvo hasta dar un barniz en polvo terminado,

conservandose durante la mezcla un estado en forma de polvo de aditivo y composicion de base, caracterizado por que como aditivo en forma de polvo se emplea al menos un lubricante que no se funde durante el endurecimiento del barniz en polvo.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la mezcla se realiza mediante agitacion, sacudida, circulacion mecanica, accion de sonido o arremolinado.
3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que mediante calentamiento de la composicion de base y/o del aditivo antes, durante y/o despues de la mezcla al menos una parte de los granos del aditivo se funden al menos por secciones con granos de la composicion de base.
4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que se usa un lubricante que se selecciona del grupo compuesto por hidrocarburos halogenados, en particular politetrafluoroetileno (PTFE), polivinilidenfluoruro (PVDF), copolimero de tetrafluoroetileno/hexafluoropropileno (FEP), copolimero de perfluoroalcoxi (PFA), copolimero de tetrafluoroetileno con propileno perfluorado y perfluoroalquilvinileter (EPE), copolimero de tetrafluoroetileno y perfluorometilvinileter (MFA), MoS2, boronitruro, grafito, grafito fluorado, polisulfonas o mezclas de los mismos.
5. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composicion de base se facilita mediante coextrusion de varios componentes.
6. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se emplea un aglutinante que esta seleccionado del grupo compuesto por resinas epoxi, poliesteres, resinas de acrilato, resinas de metacrilato, poliuretanos asi como termoplasticos, en particular poliamida, poliolefinas, polivinilcloruro y polivinilidencloruro o mezclas de los mismos.
7. Procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se emplea al menos un aditivo que comprende particulas de metal y/o una composicion de base que comprende particulas de metal.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que se usan particulas metalicas que estan seleccionadas del grupo compuesto por cinc, aluminio, estano, magnesio, niquel, cobalto, manganeso, titanio asi como mezclas y aleaciones de los mismos en forma de plaquitas, laminas, granos o polvo o una combinacion de los mismos.
9. Barniz en polvo preparado segun un procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Uso de un barniz en polvo de acuerdo con la reivindicacion 9 para el revestimiento de piezas de trabajo, en particular componentes usados en la construccion de automoviles.
11. Uso de acuerdo con la reivindicacion 10, siendo la pieza de trabajo una pieza de trabajo metalica con una capa de proteccion contra la corrosion que contiene cinc.