MX2011004433A

MX2011004433A - Metodo para producir una capa de revestimiento.

Info

Publication number: MX2011004433A
Application number: MX2011004433A
Authority: MX
Inventors: John Charles Larson; Robert John Barsotti; Laura Ann Lewin
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2011-05-31
Also published as: WO2010050998A1; CN102239010A; EP2342022A1; CN102239010B; US20110200835A1

Abstract

La presente invención está dirigida a un método para introducir un catalizador en una composición de revestimiento atomizada. Esta invención está dirigida, además, a un dispositivo de suministro y a un sistema para introducir el catalizador en la composición de revestimiento atomizada.

Description

METODO PARA PRODUCIR UNA CAPA DE REVESTIMIENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un método para producir una capa de revestimiento con una composición de revestimiento. Esta invención está específicamente dirigida a un método para producir una capa de revestimiento; el método comprende la etapa de introducir un catalizador en una corriente atomizada de la composición de revestimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los revestimientos de automotores comprenden, típicamente, una red polimérica reticulada formada por múltiples componentes reactivos. Típicamente, los revestimientos se atomizan sobre un sustrato, tal como la carrocería o partes de la carrocería de un vehículo automotor mediante el uso de un dispositivo atomizador y, después, se curan para formar una capa de revestimiento que tiene la red polimérica reticulada.

En las tecnologías de atomización usadas actualmente en los talleres de repintado automotor, se mezclan múltiples componentes reactivos de una composición de revestimiento para formar una mezcla de pote antes de la atomización que se coloca en un receptáculo o recipiente tipo taza que se adosa a un dispositivo de atomización, tal como una pistola atomizadora. Debido a la naturaleza reactiva de los múltiples Ref . : 218457 componentes reactivos, la mezcla del pote comenzará a reaccionar tan pronto como los componentes se mezclen entre sí, lo que causará un incremento continuo de la viscosidad en la mezcla del pote. Cuando la viscosidad alcanza un cierto punto, la mezcla del pote se convierte en una mezcla prácticamente no atomizable. La posibilidad de que la pistola atomizadora misma pueda obstruirse con los materiales poliméricos reticulados es, además, una desventaja. El tiempo que tarda la viscosidad para aumentar hasta el punto en donde la atomización se vuelve ineficaz, generalmente un aumento de hasta el doble de la viscosidad, se denomina "vida útil" .

Una manera de extender la "vida útil" es agregar una mayor cantidad de disolvente conocido, además, como agente diluyente, a la mezcla del pote. Sin embargo, el agente diluyente, tal como un solvente orgánico, contribuye a aumentar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés) y aumenta, además, el tiempo de curado.

Otros intentos para extender la "vida útil" de una mezcla de pote de una composición de revestimiento se han concentrado en soluciones "basadas en sustancias químicas" . Por ejemplo, se ha sugerido incluir modificaciones de uno o más de los componentes reactivos o ciertos aditivos que retarden la reacción de polimerización de los múltiples componentes en la mezcla del pote. Las modificaciones o los aditivos deben ser tales que la velocidad de curado no se vea negativamente afectada después de aplicar el revestimiento a la superficie de un sustrato.

Otro método es mezclar uno o más componentes clave, tales como un catalizador, junto con otros componentes de la composición de revestimiento inmediatamente antes de la atomización. Se describe un ejemplo en la patente de los Estados Unidos núm. 7,201,289, en la que una solución catalizadora se almacena en un dosificador separado y se dosifica y mezcla con una formulación de revestimiento liquida antes de atomizar la formulación de revestimiento.

Aún otro método es atomizar por separado dos componentes, tales como un catalizador y una resina, de una composición de revestimiento y mezclar los dos componentes atomizados después de la atomización. Se describe un ejemplo de este tipo en la patente de los Estados Unidos núm. 4,824,017. Sin embargo, este método requiere la atomización de dos componentes por separado mediante el uso de medios de inyección y bombas independientes para cada uno de los dos componentes .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida a un método para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso de una pistola atomizadora; la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento, y el método comprende las etapas de: (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurxzado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurxzado, o una combinación de estos, desde por lo menos una salida de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente de revestimiento, y la salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro al acoplar un dispositivo regulador a la salida de suministro; (D) mezclar la primera corriente atomizada y la segunda corriente atomizada para formar una mezcla de revestimiento; y (E) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

Esta invención está dirigida, además, a un método para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso de una pistola atomizadora; la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento, y el método comprende las etapas de: (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y 'se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde por lo menos una primera salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente, y la primera salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro al acoplar un primer dispositivo regulador a la primera salida de suministro; (D) producir una corriente atomizada posterior de un componente posterior de la composición de revestimiento, en donde la corriente atomizada posterior se produce al extraer por sifón el componente de revestimiento posterior con la corriente de sifonaje de por lo menos una salida de suministro posterior acoplada a un recipiente de almacenamiento posterior que contiene el componente posterior, y la salida de suministro posterior se sitúa en el orificio; (E) opcionalmente, regular el suministro del componente de revestimiento posterior en la salida de suministro posterior al acoplar un dispositivo regulador posterior en la salida de suministro posterior; - (F) entremezclar la primera corriente atomizada, la segunda corriente atomizada y la corriente atomizada posterior para formar una mezcla de revestimiento; y (G) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una pistola atomizadora que tiene adosado un ejemplo de un dispositivo de suministro representativo de esta invención.

Las Figuras 2A a 2D muestran vistas frontales del dispositivo de suministro vistas desde la dirección 2A indicada en la Figura 1. La Figura 2A muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2D construido como dispositivo adicional. La Figura 2B muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2' que tiene una salida de suministro construida en la tapa del aire de la pistola atomizadora. La Figura 2C muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2" que tiene dos salidas de suministro construidas en la tapa del aire de la pistola atomizadora. La Figura 2D muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2'" que tiene tres salidas de suministro (14) construidas en la tapa del aire de la pistola atomizadora.

La Figura 3 muestra una vista frontal ampliada, en una presentación esquemática, de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2D construido como dispositivo adicional que puede adosarse a la tapa del aire de una pistola atomizadora. Se muestra un solo acoplamiento de toma de aire (8) .

La Figura 4 muestra una vista frontal ampliada, en una presentación esquemática, de otro ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2D' construido como dispositivo adicional que puede adosarse a la tapa del aire de una pistola atomizadora. Se muestran dos acoplamientos de toma de aire (8) .

La Figura 5 muestra una vista frontal ampliada de los detalles del dispositivo de suministro y la posición relativa del dispositivo de suministro y el orificio de la pistola atomizadora. Se muestran dos salidas de suministro (14) , dos trayectos de conexión (11) y un orificio (13) . Las flechas 6 indican la dirección de una vista en corte transversal usada en las Figuras 6, 7A-7B y 8A-8B.

La Figura 6 muestra una vista en corte transversal lateral ampliada de los detalles de un ejemplo del dispositivo de suministro y la posición relativa del dispositivo de suministro y el orificio de la pistola atomizadora. El orificio (13) puede situarse en tres regiones diferentes indicadas con a, b y c, respectivamente.

Las Figuras 7A-7B muestran presentaciones esquemáticas de ejemplos de la formación de una mezcla de revestimiento. La Figura 7A muestra un ejemplo de un primer componente de revestimiento que se atomiza en un orificio de una pistola atomizadora sin la introducción de un segundo componente de revestimiento. La Figura 7B muestra un ejemplo de la mezcla de revestimiento formada por un primer componente de revestimiento atomizado y un segundo componente de revestimiento atomizado.

Las Figuras 8A-8B muestran presentaciones esquemáticas de otro ejemplo de la formación de una mezcla de revestimiento. La Figura 8A muestra un primer componente de revestimiento atomizado en un orificio de una pistola atomizadora sin la introducción de un segundo componente de revestimiento. La Figura 8B muestra una mezcla de revestimiento formada por un primer componente de revestimiento atomizado y un segundo componente de revestimiento atomizado.

Las Figuras 9A-9B muestran otros ejemplos del dispositivo de suministro de esta invención construido como dispositivo adicional. La Figura 9A muestra un ejemplo del dispositivo de suministro que tiene una configuración de dos acoplamientos de toma de aire (8) y dos salidas de suministro (14) . La Figura 9B muestra un ejemplo del dispositivo de suministro que tiene una configuración de dos acoplamientos de toma de aire (8) y una salida de suministro en común (14) . El orificio (13) se muestra en la figura para indicar la posición relativa del dispositivo de suministro cuando se adosa a la tapa del aire. El orificio (13) es parte de la pistola atomizadora.

Las Figuras 10A-10H muestran presentaciones esquemáticas de distintas configuraciones del dispositivo de suministro de esta invención. La Figura 10A muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene un acoplamiento de toma de aire que está acoplado a un recipiente de almacenamiento. La Figura 10B muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene un acoplamiento de toma de aire que está acoplado a dos recipientes de almacenamiento individuales. La Figura 10C muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene dos acoplamientos de tomas de aire que están acoplados a dos recipientes de almacenamiento. La Figura 10D muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene tres acoplamientos de tomas de aire, en donde los tres están acoplados a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10E muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene tres acoplamientos de tomas de aire, en donde uno de ellos está acoplado a un recipiente de almacenamiento individual en tanto que los otros dos están acoplados a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10F muestra Otro ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene tres acoplamientos de tomas de aire, en donde sólo uno de ellos está acoplado a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10G muestra otro ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene tres acoplamientos de tomas de aire, en donde dos de ellos están acoplados a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10H muestra otro ejemplo de un dispositivo de suministro que tiene tres acoplamientos de tomas de aire, en donde cada uno del primer y segundo acoplamientos se acopla a un recipiente de almacenamiento individual, en tanto que el tercero no se acopla a ningún recipiente . Las representaciones esquemáticas se dan solo con fines ilustrativos, y los elementos en las presentaciones pueden no estar en escala. El orificio (13) es parte de la pistola atomizadora.

La Figura 11 muestra un ejemplo de otra configuración representativa .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION Las personas de experiencia ordinaria en la técnica comprenderán más fácilmente las características y ventajas de la presente invención al leer la siguiente descripción detallada. Debe comprenderse que ciertas características de la invención que, para mayor claridad, se han descrito anteriormente y se describirán más adelante en el contexto de modalidades separadas pueden proporcionarse, además, combinadas en una sola modalidad. Por otra parte, las diversas características de la invención, las cuales, con el propósito de ser breves, se describen en el contexto de una sola modalidad pueden proporcionarse, además, por separado o en cualquier combinación secundaria. Además, las referencias en singular pueden incluir, además, el plural (por ejemplo, "uno/a" y "el/la" pueden referirse a unos/as y el/los o la/las) a menos que el contexto lo indique específicamente de cualquier otra forma.

A menos que se indique expresamente de cualquier otra forma, los valores numéricos usados en los diversos intervalos especificados en esta aplicación se expresan como aproximaciones, como si los valores mínimo y máximo dentro de los intervalos indicados estuvieran precedidos por el término "aproximadamente" en ambos casos. De este modo se pueden usar ligeras variaciones por encima y por debajo de los intervalos enunciados con el fin de obtener esencialmente los mismos resultados de los valores dentro del intervalo. Además, la descripción de estos intervalos tiene por objetivo constituir un intervalo continuo, que incluya todos los valores entre los valores mínimo y máximo.

Como se usan en la presente descripción: "Composición de revestimiento de doble envase" , que se conoce, además, como composición de revestimiento de 2K o dos componentes, significa una composición de revestimiento termoendurecida que comprende dos componentes almacenados en envases separados, que generalmente están sellados para aumentar la vida útil de los componentes de la composición de revestimiento. Los componentes se mezclan justo antes de usar para formar una mezcla de pote o reacción, cuya vida útil está limitada, por lo general, a unos pocos minutos, tales como de 15 minutos a 45 minutos, o a unas pocas horas, tales como de 4 horas a 10 horas. La mezcla del pote se aplica como una capa del espesor deseado sobre una superficie de un sustrato, tal como la carrocería, o partes de la carrocería, de un vehículo. Luego de la aplicación, la capa se seca y se cura para formar un revestimiento que tenga las propiedades de revestimiento deseadas, tales como alto brillo, resistencia al rayado, resistencia al desgaste ambiental y resistencia a la degradación con solvente . Una composición de revestimiento de doble envase típica comprende un componente reticulable y un componente de reticulación.

"Composición de revestimiento de un solo envase" conocida, además, como composición de revestimiento de 1K o de un solo componente, significa una composición de revestimiento que comprende múltiples ingredientes mezclados en un solo envase. Una composición de revestimiento de un solo envase puede formar una capa de revestimiento en ciertas condiciones. Un ejemplo de una composición de revestimiento de 1K puede comprender un agente de reticulación bloqueado que puede activarse en ciertas condiciones. Un ejemplo del agente de reticulación bloqueado puede ser un isocianato bloqueado. Otro ejemplo de una composición de revestimiento de 1 puede ser una composición de revestimiento curable por radiación UV.

"Composición de revestimiento con bajo contenido de VOC" se refiere a una composición de revestimiento que incluye menos de 0.6 kilogramos por litro (5 libras por galón), preferentemente, menos de 0.52 kilogramos por litro (4.3 libras por galón), incluso, preferentemente, menos de 0.42 kilogramos por litro (3.5 libras por galón) de compuestos orgánicos volátiles, tales como ciertos solventes orgánicos. En la presente descripción se hace referencia a la frase "compuesto orgánico volátil" como "VOC" . El nivel de VOC se determina de acuerdo con el procedimiento provisto en la norma ASTM D3960.

"Componente reticulable" incluye un compuesto, oligómero o polímero que tiene grupos funcionales reticulables en cada molécula del compuesto, el oligómero, la cadena principal del polímero, suspendidos de la cadena principal del polímero, ubicados en la parte terminal de la cadena principal del polímero, o una combinación de estos. Una persona de experiencia ordinaria en la técnica reconocerá que ciertas combinaciones de grupos reticulables deberían excluirse del componente reticulable de la presente invención, porque si estas combinaciones estuvieran presentes, se reticularían entre sí (se autoreticulan) , lo que destruiría su capacidad para reticularse con los grupos de reticulación de los componentes de reticulación que se definen a continuación.

El componente reticulable típico puede tener, en promedio, de 2 a 25, preferentemente, de 2 a 15, con mayor preferencia, de 2 a 10, aún con mayor preferencia, de 3 a 7 grupos reticulables seleccionados de hidroxilo, acetoacetoxí , tiol, carboxilo, amina primaria, amina secundaria, epoxi, anhídrido, imino, cetimino, aldimino, silano o una combinación de estos.

El "componente de reticulación" es un componente que incluye un compuesto, oligómero, o polímero que tiene grupos funcionales de reticulación en cada molécula del compuesto, oligómero, la cadena principal del polímero, suspendidos de la cadena principal del polímero, ubicados en la parte terminal de la cadena principal del polímero, o una combinación de estos, en donde estos grupos funcionales son capaces de reticularse con los grupos funcionales reticulables del componente reticulable (durante la etapa de curado) para producir un revestimiento en la forma de estructuras reticuladas . Las personas de experiencia ordinaria en la técnica reconocerán que determinadas combinaciones de grupos de reticulación/grupos reticulables deberían excluirse de la presente invención, porgue no se reticularían y producirían estructuras reticuladas formadoras de películas .

El componente de reticulación típico puede seleccionarse de un compuesto, un oligómero, un polímero o un copolímero que tenga grupos funcionales de reticulación seleccionados del grupo que consiste de isocianato, amina, cetimino, melamina, epoxi, ácido carboxílico, anhídrido y una combinación de estos. Resultará claro para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica que, generalmente, ciertos grupos de reticulación de los componentes de reticulación se reticulan con ciertos grupos reticulables de los componentes reticulables . Algunas de estas combinaciones apareadas incluyen: (1) los grupos de reticulación cetimino que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables acetoacetoxi , epoxi o anhídrido; (2) los grupos de reticulación isocianato y melamina que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables hidroxilo, tiol, aminas primarias y secundarias, cetimino o aldimino; (3) los grupos de reticulación epoxi que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables carboxilo, aminas primarias y secundarias, cetimino, o anhídrido; (4) los grupos de reticulación amino que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables acetoacetoxi ; (5) los grupos de reticulación ácido carboxílico que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables epoxi; y (6) los grupos de reticulación anhídrido que se reticulan, generalmente, con grupos reticulables epoxi y cetimino.

Una composición de revestimiento puede comprender, además, un catalizador, un iniciador, un activador, un agente de curado o una combinación de estos .

Un catalizador puede iniciar o favorecer la reacción entre reactivos, tales como entre grupos funcionales reticulables de un componente reticulable y grupos funcionales de reticulación de un componente de reticulación de una composición de revestimiento. La cantidad del catalizador dependerá de la reactividad de los grupos funcionales. Generalmente, se usa dentro del intervalo de aproximadamente 0.001 por ciento a aproximadamente 5 por ciento, preferentemente, dentro del intervalo de 0.01 por ciento a 2 por ciento, con mayor preferencia,, dentro del intervalo de 0.02 por ciento a 1 por ciento, todos en porcentajes en peso sobre la base del peso total de los componentes sólidos reticulables, del catalizador. Puede usarse una amplia variedad de catalizadores, tales como compuestos de estaño, que incluyen compuestos de organoestaño, tales como dibutil dilaurato de estaño; o aminas terciarias, tales como trietilendiamina . Estos catalizadores pueden usarse solos o en combinación con ácidos carboxílicos , tales como, ácido acético. Un ejemplo de catalizadores existentes en el mercado es el dibutil dilaurato de estaño, disponible como la serie Fascat® y distribuido por Arkema, Bristol, Pennsylvania, con la marca comercial respectiva.

Un activador puede activar uno o más componentes de una composición de revestimiento. Por ejemplo, el agua puede ser un activador para un revestimiento descrito en la publicación del PCT núm. WO2005/092934 , publicada el 6 de octubre de 2005, en donde el agua activa grupos hidroxilo al hidrolizar grupos ortoformiato que bloquean la reacción de los grupos hidroxilo con los grupos funcionales de reticulación.

Un iniciador puede iniciar una o más reacciones . Los ejemplos pueden incluir fotoiniciadores y/o sensibilizadores que causan la fotopolimerización o curado de una composición de revestimiento curable por radiación, tal como una composición de revestimiento curable por luz ultravioleta con radiación, tal como irradiación UV. Varios son los fotoiniciadores conocidos para los experimentados en la técnica, y pueden ser adecuados para esta invención. Los ejemplos de fotoiniciadores pueden incluir, pero no se limitan a, benzofenona, benzoína, éter metílico de benzoína, éter n-butílico de benzoína, éter isobutílico de benzoína, propiofenona, acetofenona, 1-hidroxiciclohexil fenil cetona, 2, 2-dietoxiacetofenona, etilfenilpiloxilato, óxido de difenil (2 , 4 , 6-trimetilbenzoil) fosfina, óxido de fosfina, fenil bis (2,4,6- trimetil benzoil) , fenantraquinona, y una combinación de estos. Otros productos fotoiniciadores comerciales, o una combinación de estos, tales como Darocure® 1173, Darocure® MBF, Darocure® TPO o Irgacure® 184, Irgacure® 4265, Irgacure® 819, Irgacure® 2022 o Irgacure® 2100 de Ciba Co. , también pueden ser adecuados . Darocure® e Irgacure® son marcas registradas de Ciba Specialty Chemicals Corporation, New York.

Un agente de curado puede reaccionar con otros componentes de una composición de revestimiento para curar la composición de revestimiento y convertirla en un revestimiento. Por ejemplo, un componente de reticulación, tal como isocianato, puede ser un agente de curado para un revestimiento que comprende un componente hidroxilo reticulable. Por otro lado, un componente reticulable puede ser un agente de curado para un componente de reticulación.

En la práctica de revestimientos convencionales, los componentes de una composición de revestimiento de doble envase se mezclan inmediatamente antes de la atomización para formar una mezcla de pote que tiene una vida útil limitada en el pote, en donde los componentes pueden incluir un componente de reticulación, un componente reticulable, los catalizadores necesarios, y otros componentes necesarios según lo determinado por los experimentados en la técnica. Además de la vida útil limitada en el pote, muchos catalizadores pueden cambiar su actividad en la mezcla del pote. Por ejemplo, algunos catalizadores pueden ser sensibles a una cantidad ínfima de agua en la mezcla del pote, ya que el agua puede causar la hidrólisis y, por lo tanto, la inactivación del catalizador.

Un método anterior es mezclar el catalizador con otros componentes de la composición de revestimiento inmediatamente antes de la atomización. Un ejemplo se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 7,201,289, mencionada anteriormente, en la que una solución catalizadora se almacena en un dosificador separado y se dosifica y mezcla con una formulación de revestimiento líquida antes de atomizar la formulación de revestimiento. Sin embargo, este método requiere mezclar el catalizador y la composición de revestimiento líquida antes de la atomización.

Otro ejemplo del método anterior se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 4,824,017, en la que un catalizador y una resina de una composición de revestimiento se atomizan por separado y se mezclan después de la atomización. Sin embargo, este método requiere la atomización de dos componentes por separado mediante el uso de medios de inyección individuales y bombas independientes para cada uno de los dos componentes. Además, este método requiere un ajuste y control exhaustivos de cada atomización e inyección para asegurar una relación constante de mezclado de los dos componentes .

Está invención está dirigida a un método para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso de una pistola atomizadora. La composición de revestimiento puede comprender dos o más componentes de revestimiento. El método puede comprender las siguientes etapas: (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde por lo menos una salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente, y la salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro al acoplar un dispositivo regulador a la salida de suministro; (D) entremezclar la primera corriente atomizada y la segunda corriente atomizada para formar una mezcla de revestimiento; y (E) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

Cualquier pistola atomizadora que pueda producir una corriente de composición de revestimiento atomizada puede ser adecuada para esta invención. Se prefiere una pistola atomizadora de alimentación por acción de la gravedad. Se prefiere aún más una pistola atomizadora alimentada por acción de la gravedad que use un portador presurizado como portador de atomización. El portador presurizado puede seleccionarse de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gases comprimidos, o una combinación de estos. Típicamente, el portador presurizado puede ser aire comprimido. Típicamente, una pistola atomizadora comprende un cuerpo de pistola atomizadora (1) , una unidad de boquilla (2) que incluye un orificio (13) y una tapa del aire (24) , un acople de portador (12) para acoplarse a una fuente de un portador presurizado, tal como aire comprimido, una unidad reguladora de aire (25) para regular la velocidad de flujo y presión del portador, un regulador de flujo del revestimiento (21) para regular el flujo del primer componente de revestimiento que está almacenado en un receptáculo principal, conocido, además, como primer recipiente de almacenamiento (3) , y una primera entrada (10) que acopla la pistola atomizadora (1) al primer recipiente de almacenamiento (3) . Típicamente, la pistola atomizadora incluye, además, controles adicionales, tales como un gatillo (22) y un regulador de abanico de atomización (20) para regular el aire comprimido. Típicamente, en una pistola de atomización típica alimentada por acción de la gravedad, el primer componente de revestimiento no está presurizado y se almacena en el primer recipiente de almacenamiento (3) , que está a la presión atmosférica. El primer componente de revestimiento puede transportarse al orificio por acción de la gravedad, sifonaje, o una combinación de la acción de la gravedad y sifonaje.

El portador presurizado puede seleccionarse de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gases comprimidos, o una combinación de estos. Típicamente, el portador presurizado es aire comprimido. También pueden usarse gases comprimidos, tales como nitrógeno comprimido, dióxido de carbono comprimido, fluorocarbono comprimido, o una mezcla de estos. El portador comprimido puede incluir, además, gases producidos a partir de líquidos comprimidos, solidos o reacciones de líquidos y sólidos.

La composición de revestimiento puede ser un imprimador, una capa base, una capa base pigmentada o una composición de capa transparente . La capa de revestimiento formada con estos puede ser una capa de imprimador, una capa de base, una capa de base pigmentada, o una capa transparente, respectivamente.

En un ejemplo el primer componente de revestimiento puede ser una mezcla de pote que comprende componentes de reticulación y reticulables mezclados de una composición de revestimiento de 2K, sin uno o más de los materiales seleccionados de un catalizador, un imprimador, un activador o una combinación de estos . El segundo componente de revestimiento puede comprender uno o más materiales seleccionados de un catalizador, un iniciador, un activador o una combinación de estos. En otro ejemplo el primer componente de revestimiento puede comprender un componente reticulable de una composición de revestimiento de 2K, en tanto que el segundo componente de revestimiento puede ser un componente de reticulación de la composición de revestimiento más uno o más materiales seleccionados de un catalizador, un imprimador, un activador o una combinación de estos. En este ejemplo puede hacerse referencia, además, al componente de reticulación como agente de curado. En aún otro ejemplo el primer componente de revestimiento puede ser una composición de revestimiento de 1K curable por UV, sin uno o más materiales seleccionados de un fotoiniciador, un activador, un catalizador o una combinación de estos, en tanto que el segundo componente de revestimiento puede comprender uno o más materiales seleccionados de un fotoiniciador, un activador, un catalizador o una combinación de estos. En aún otro ejemplo el primer componente de revestimiento comprende grupos hidroxilo reticulables y grupos isocianato bloqueados con grupos ortoformiato, en tanto que el segundo componente de revestimiento comprende uno o más activadores, tales como un ácido o agua que pueden activar el primer componente de revestimiento que comprende grupos funcionales que pueden activarse con ácido o agua, tales como los grupos isocianato bloqueados con grupos ortoformiato mencionados anteriormente, para formar un revestimiento.

El segundo componente de revestimiento puede incluir el catalizador que cataliza la reacción de reticulación entre los componentes reticulables y los componentes de reticulación. Un ejemplo del segundo componente de revestimiento puede ser un catalizador de estaño, tal como dibutil dilaurato de estaño; o aminas terciarias, tales como, trietilendiamina . Otro ejemplo del segundo componente de revestimiento puede ser una solución que comprende catalizador de estaño, tal como dibutil dilaurato de estaño, y ácido acético. El segundo componente de revestimiento puede comprender uno o más subcomponentes almacenados en recipientes separados. Por ejemplo, el catalizador de estaño mencionado anteriormente y el ácido acético, que pueden almacenarse en recipientes separados. Uno o más de los subcomponentes del segundo componente de revestimiento pueden sifonearse por separado, tal como en las configuraciones mostradas en las Figuras 9A, 10C, 10E o 10H. Uno o más de los subcomponentes del segundo componente de revestimiento pueden sifonearse conjuntamente, tal como en las configuraciones mostradas en la Figura 10B.

El segundo componente de revestimiento puede sifonearse desde por lo menos una salida de suministro (14) con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos. La salida de suministro se acopla a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente, y la salida de suministro se sitúa en el orificio. La salida de suministro y el orificio pueden situarse en cualquier ángulo relativo o posiciones relativas para que el sifonaje pueda producirse eficazmente. Sin la intención de estar limitados por ninguna teoría en particular, se piensa que el "sifonaje" se produce cuando la corriente de sifonaje se mueve a alta velocidad en la salida de suministro y causa presión de aire negativa alrededor de la salida de suministro. Se cree que la presión de aire negativa hace que el segundo componente de revestimiento se transporte a la salida de suministro. Se cree que la alta velocidad de la corriente del portador presurizado y el cambio repentino en la presión de aire asociada con la presión de aire negativa en la salida de suministro hacen que el segundo componente de revestimiento se atomice y mezcle en la corriente de sifonaje y la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento. En esta invención el primer y segundo componentes de revestimiento pueden mezclarse con una relación predeterminada de mezclado para formar la mezcla de revestimiento. El segundo componente de revestimiento puede transportarse, además, a la salida de suministro por acción de la gravedad o una combinación de la acción de la gravedad y sifonaje en ciertas modalidades de configuraciones descritas en la presente invención.

Tanto el primer como el segundo componente de revestimiento pueden almacenarse en los respectivos recipientes de almacenamiento a la presión atmosférica.

En función de la posición relativa entre el orificio (13) y la salida de suministro (14) , el segundo componente de revestimiento puede sifonearse con distintas corrientes de sifonaje. Cuando el orificio se coloca en la posición ilustrada por la región 13a y 13b en la Figura 6, el segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón, principalmente, por el portador presurizado que se mueve a alta velocidad en la dirección mostrada por la flecha (320) . Las Figuras 7A-7B muestran ejemplos de un dispositivo de suministro que tiene dos salidas de suministro. Las Figuras 8A-8B muestran ejemplos de un dispositivo de suministro que tiene una salida de suministro. Después, el portador presurizado continúa para producir el primer componente de revestimiento atomizado en el orificio (13) . El primer y segundo componentes de revestimiento atomizados pueden mezclarse para formar la mezcla de revestimiento (16) (Figuras 7B y 8B) . Si el orificio está colocado en la posición ilustrada por la región 13c en la Figura 6, el segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón, principalmente, por una combinación del portador presurizado que se mueve a alta velocidad en la dirección mostrada por la flecha (320) y la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento. Si el segundo componente de revestimiento no se suministra a la salida de suministro, por ejemplo, si un dispositivo regulador (32) está cerrado, entonces solo se atomiza el primer componente de revestimiento (15) (Figuras 7A y 8A) . El flujo del primer componente de revestimiento se indica con la flecha (31) . El flujo del segundo componente de revestimiento se indica con las flechas (30) .

La mezcla de revestimiento puede aplicarse sobre un sustrato. Típicamente, un pintor puede sostener la pistola atomizadora a una cierta distancia del sustrato y moverla en las direcciones deseadas para que la mezcla de revestimiento pueda atomizarse sobre el sustrato y formar una capa de la composición de revestimiento. Esta invención puede comprender, además, la etapa de curar la capa de la composición de revestimiento sobre el sustrato para formar un revestimiento sobre el sustrato. Esta etapa de curado puede depender de la composición de revestimiento empleada. La capa puede curarse a temperatura ambiente, tal como en un intervalo de 10 °C a 35 °C, o a temperaturas elevadas, tal como de 35 °C a 180 °C, o más altas. El curado puede hacerse, además, al exponer la capa de revestimiento a radiación, tal como luz UV o haz de electrones, cuando la composición de revestimiento puede curarse por radiación.

El sustrato puede incluir madera, plástico, cuero, papel, telas tejidas y no tejidas, metal, yeso, sustratos cementosos y asfálticos, y sustratos que tienen una o más capas existentes de revestimiento sobre ellos . El sustrato puede ser un vehículo, la carrocería de un vehículo o partes de la carrocería de un vehículo.

En otra modalidad el método de esta invención puede comprender las etapas de : (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde por lo menos una primera salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente, y la primera salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro al acoplar un primer dispositivo regulador a la primera salida de suministro; (D) producir una corriente atomizada posterior de un componente posterior de la composición de revestimiento, en donde la corriente atomizada posterior se produce al extraer por sifón el componente de revestimiento posterior con la corriente de sifonaje de por lo menos una salida de suministro posterior del dispositivo de suministro acoplada a un recipiente de almacenamiento posterior que contiene el componente posterior, y la salida de suministro posterior se sitúa en el orificio; (E) opcionalmente , regular el suministro del componente de revestimiento posterior en la salida de suministro posterior al acoplar un dispositivo regulador posterior en la salida de suministro posterior; (F) entremezclar la primera corriente atomizada, la segunda corriente atomizada y la corriente atomizada posterior para formar una mezcla de revestimiento; y (G) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

La primera salida de suministro y la salida de suministro posterior pueden ser salidas de suministro separadas o combinarse en una sola salida de suministro. Las Figuras 2C, 2D, 4, 5, 6, 7, 9A muestran algunos ejemplos de salidas de suministro separadas. La Figura 9B muestra un ejemplo en donde las dos salidas de suministro pueden combinarse en una sola salida de suministro. De conformidad con la descripción de esta invención en la presente descripción, los experimentados en la técnica podrán configurar más salidas de suministro y/o distintos emplazamientos y colocaciones de salidas de suministro sin apartarse del alcance y espíritu de esta invención.

Todos los componentes, que incluyen el primer y segundo componentes de revestimiento, y cualquier componente posterior, pueden almacenarse en los respectivos recipientes de almacenamiento a la presión atmosférica.

Una ventaja de esta invención es que el primer componente de revestimiento atomizado, el segundo componente de revestimiento atomizado, y cualquier componente de revestimiento posterior, de estar presente, pueden mezclarse en una relación predeterminada de mezclado para formar la mezcla de revestimiento sin la necesidad de realizar controles complejos, tales como los descritos en la patente de los Estados Unidos mencionada anteriormente, núm. 4,824,017. La relación predeterminada de mezclado puede determinarse al modular o seleccionar el tamaño de la salida de suministro (14) , el tamaño del trayecto de conexión (11) , o al proporcionar un dispositivo regulador, tal como un controlador de la velocidad de flujo funcionalmente acoplado al dispositivo de suministro, o una combinación de estos. Puede configurarse que un dispositivo regulador pueda regular la velocidad de flujo de una o más salidas de suministro. También puede controlarse la relación de mezclado al modular la viscosidad del primero, el segundo, o ambos, el primer y segundo componentes de revestimiento. En un ejemplo puede incrementarse la viscosidad del segundo componente de revestimiento para reducir la cantidad que se extrae por sifón en la mezcla de revestimiento. En otro ejemplo, puede reducirse la viscosidad del segundo componente de revestimiento para aumentar la cantidad que se extrae por sifón en la mezcla de revestimiento. Análogamente, puede incrementarse o reducirse la viscosidad del primer componente de revestimiento, según sea necesario, para obtener una relación de mezclado deseada.

Inesperadamente, los solicitantes descubrieron que al usar el método de esta invención, la relación de mezclado puede ser constante dentro de un amplio intervalo de presiones del portador presurizado, que varían de 137.9- 551.6 kPa (20 -80 libras por pulgada cuadrada manométrica (psig) ) . En un ejemplo la presión del portador presurizado puede estar en un intervalo de 172.4 a 482.6 kPa (de 25 a 70 psig). En otro ejemplo la presión del portador presurizado puede estar en un intervalo de 193.1 a 448.2 kPa (de 28 a 65 psig). En aún otro ejemplo la presión del portador presurizado puede estar en un intervalo de 206.8 a 413.7 kPa (de 30 a 60 psig).

En un ejemplo puede determinarse la relación de mezclado al seleccionar diferentes tamaños del diámetro de la salida de suministro. Las mezclas de revestimiento formadas al usar diferentes tamaños de las salidas puede atomizarse sobre sustratos adecuados. Pueden medirse las propiedades de las capas de revestimiento formadas sobre los sustratos . En función de la medición de las propiedades, puede seleccionarse un tamaño adecuado o un intervalo de tamaños adecuados de las salidas de suministro. En otro ejemplo puede determinarse la relación de mezclado al seleccionar diferentes tamaños de diámetros del trayecto de conexión.

El dispositivo regulador puede seleccionarse de un restrictor de flujo mecánico, un restrictor de flujo eléctrico, un restrictor de flujo controlado por presión, un restrictor de flujo de accionamiento neumático, o una combinación de estos. Los ejemplos de un restrictor de flujo mecánico pueden incluir un tubo con un diámetro de paso de flujo predeterminado que está acoplado a la salida de suministro, o una válvula mecánica que puede controlar el pasaje de flujo. Los ejemplos de un restrictor de flujo electrónico pueden incluir válvulas eléctricas o un accionador de válvula eléctrica. Un restrictor de flujo controlado por presión puede ser cualquier controlador mecánico o eléctrico que pueda controlar el flujo en función de la presión.

Un controlador de la velocidad de flujo, tal como una válvula o controlador de flujo en línea comercial, puede acoplarse a la salida de suministro para regular el flujo del segundo componente de revestimiento y afectar, de este modo, la relación de mezclado. Un controlador de velocidad de flujo puede ser, además, un accesorio pequeño que se coloca dentro de un trayecto de conexión o una tubería conectada a un trayecto de conexión que está acoplada a la salida de suministro. Un accesorio de este tipo puede reducir eficazmente el tamaño del trayecto de conexión o la tubería y reducir, de este modo, el flujo del segundo componente de revestimiento.

Se puede combinar la selección de tamaños y el uso del controlador de la velocidad de flujo. Por ejemplo, puede seleccionarse un tamaño dentro de un intervalo adecuado de la salida de suministro, y puede acoplarse una válvula a la salida de suministro para un mejor ajuste de la relación de mezclado. Cualquier controlador de velocidad de flujo que pueda acoplarse a la salida de suministro puede ser adecuado para esta invención.

Puede acoplarse un dispositivo regulador a una salida de suministro en cualquiera de los lugares que puedan regular eficazmente el flujo a esa salida de suministro. El dispositivo regulador puede acoplarse a un acoplamiento de toma de aire o puede colocarse en un trayecto de conexión que conecta a esa salida de suministro específica. El dispositivo regulador puede colocarse, además, en cualquier lugar a lo largo de una tubería que suministra el segundo componente de revestimiento o el componente de revestimiento posterior desde su recipiente de almacenamiento al acoplamiento de toma de aire del dispositivo de suministro.

Otra ventaja de esta invención es el curado rápido a la vez que se mantiene la vida útil extendida del pote. En un proceso convencional la vida corta en el pote constituye un reto cuando se formula una composición de revestimiento para curado rápido, ya. que todos los componentes se mezclan entre sí en una mezcla de pote y la reacción de curado comienza inmediatamente después del mezclado. En esta invención la composición de revestimiento puede extender su vida útil en el pote antes de atomizarse, ya que uno o más componentes para el curado, tal como un catalizador, no se mezclan entre sí. Por ello, la composición de revestimiento puede curarse rápidamente después de la atomización, ya que el segundo componente de revestimiento, tal como un catalizador, se mezcla después de la atomización.

Aún otra ventaja de esta invención es que algunos aspectos de la atomización o la propiedad del revestimiento pueden modificarse bajo demanda. Por ejemplo, puede modularse el tiempo de curado de una composición de revestimiento al modificar la cantidad de catalizador que se mezcla en la composición de revestimiento durante la atomización. Esto puede hacerse al ajustar el dispositivo regulador durante la atomización.

Esta invención está dirigida, además, a una capa de revestimiento y a un sustrato revestido producido con el método de esta invención.

Esta invención está dirigida, además, a un sistema para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato al usar el método de esta invención. El sistema puede comprender : (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de pistola atomizadora (1) , una o más entradas, una unidad de boquilla (2) que incluye un orificio (13) y una tapa del aire (24) ; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) por lo menos una . salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se sitúa en el orificio (13) ; (ii) por lo menos un acoplamiento de toma de aire (8) ; Y (iii) por lo menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de toma de aire (8) y la salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión y el acoplamiento de toma de aire a un recipiente de almacenamiento (4) que contiene un segundo componente de revestimiento; (C) opcionalmente , un dispositivo regulador (32) acoplado a la salida de suministro que regula el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro; en donde una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento se produce en el orificio (13) con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora al orificio; en donde una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde la salida de suministro (14) acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente.

La salida de suministro (14) , el acoplamiento de toma de aire (8) y el trayecto de conexión (11) pueden construirse como dispositivo adicional fijado a la tapa del aire de la pistola atomizadora o pueden estar incorporados en la tapa del aire de la pistola atomizadora. Los ejemplos representativos del dispositivo adicional pueden incluir los mostrados, en las Figuras 2A, 3, 4, 9A y 9B . El dispositivo adicional puede fijarse a la tapa del aire mediante el uso de medios convencionales, tales como una o más roscas, grapas, mordazas, adhesivos, pasadores, o una combinación de estos. Los ejemplos del dispositivo de suministro con los elementos incorporados en la tapa del aire pueden incluir los mostrados en las Figuras 2B, 2C y 2D. El dispositivo de suministro puede comprender una salida de suministro, tal como las que se muestran en las Figuras 2A, 2B y 3. El dispositivo de suministro puede comprender, además, dos o más salidas de suministro, tales como las mostradas en las Figuras 2C, 2D, 4 y 9A. Dos o más salidas de suministro pueden combinarse en una sola salida de suministro, tal como la que se muestra en la Figura 9B.

Las configuraciones representativas del dispositivo adicional (2D) se muestran en las Figuras 2A, 3, 4, 9A y 9B. El sistema puede tener una sola salida de suministro (14) , tal como se muestra en las Figuras 2A, 3 y 9B; o dos o más salidas de suministro (14) , tal como se muestra en las Figuras 4 y 9A. En función de las descripciones descritas en la presente descripción, los experimentados en la técnica podrán hacer modificaciones y reconfiguraciones para que el dispositivo adicional pueda usarse con otras pistolas atomizadoras , unidades de boquilla, tapas de aire, o una combinación de estos .

La Figura 5 muestra una vista frontal ampliada del orificio (13) y dos de las salidas de suministro (14) . La Figura 6 muestra una vista lateral en corte transversal del dispositivo de suministro que indica las posiciones relativas de dos de las salidas de suministro (14) y el orificio (13), en donde cada salida de suministro (14) se sitúa en el orificio (13) . Como se describió anteriormente, en función de la posición relativa entre el orificio (13) y la salida de suministro (14) , el segundo componente de revestimiento (o el componente posterior) pueden extraerse por sifón con distintas corrientes de sifonaje. Aunque en las figuras y ejemplos de esta descripción se muestra una posición relativa perpendicular, la salida de suministro y el orificio pueden situarse en cualquier posición relativa para que el sifonaje pueda producirse eficazmente.

El sistema de esta invención puede configurarse para extraer por sifón un tercer componente o componente posterior. Un dispositivo de suministro de esta invención puede configurarse para tener múltiples acoplamientos de tomas de aire (8) , múltiples trayectos de conexión (11) o múltiples salidas de suministro (14), tal como se muestra en los ejemplos representativos de las Figuras 2C, 2D, 4, 9A y 9B. Se muestran otros ejemplos de configuraciones en las Figuras 10A a 10H. En otra configuración representativa, dos o más trayectos de conexión pueden combinarse en un punto para que los trayectos de conexión se conecten a una sola salida de suministro (14) , que puede estar situada en el orificio (13) . Un ejemplo se muestra en la Figura 9B.

Una o más de los acoplamientos de toma de aire (8) pueden estar configurados para acoplarse con uno o más recipientes de almacenamiento individual (4) a través de un acoplamiento directo, tal como un acoplamiento de tipo roscado o enchufe, o por vía de medios de conexión, tales como tuberías fijas o flexibles. Además, pueden usarse piezas metálicas adicionales, tales como uno o más conectores en forma de "Y" . Los ejemplos de configuraciones adecuadas se muestran en las Figuras 10A a 10H: La Figura 10A muestra un dispositivo de suministro que tiene solo una salida de suministro/acoplamiento de toma de aire que se acopla a un solo recipiente; La Figura 10B muestra un dispositivo de suministro que tiene un solo acoplamiento de toma de aire que se acopla a dos recipientes individuales; La Figura 10C muestra un dispositivo de suministro que tiene dos salidas/acoplamientos de tomas de aire que se acoplan a dos recipientes individuales (mostrados) o a un solo recipiente (no se muestra) ; La Figura 10D-10H muestran un dispositivo de suministro que tiene múltiples salidas y acoplamientos de tomas de aire en los que solo algunos de ellos se acoplan a uno o más recipientes, en donde la(s) otra(s) toma(s) de aire puede (n) estar cerrada(s). Cuando un dispositivo de suministro tiene dos o más acoplamientos de toma de aire y solo uno de ellos está acoplado a un recipiente, se prefiere cerrar los acoplamientos de tomas de aire que no están acoplados por vía de medios convencionales, tales como una tapa, un tapón o una válvula. Opcionalmente , uno o más dispositivos reguladores (32) que controlan la velocidad de flujo, tal como una válvula, un accesorio, una mordaza, o un controlador de flujo en línea comercial, pueden estar colocados y configurados para controlar la velocidad de flujo de uno o más componentes en una o más posiciones. El dispositivo regulador puede seleccionarse de un restrictor de flujo mecánico, un restrictor de flujo eléctrico, un restrictor de flujo controlado por presión o una combinación de estos. Los experimentados en la técnica podrán diseñar o modificar configuraciones en función de las descripciones de la invención expuesta en la presente sin apartarse del espíritu y alcance de esta invención.

La Figura 11 muestra un ejemplo de otra configuración representativa. En este ejemplo el recipiente (4) puede conectarse en la parte superior del acoplamiento de toma de aire (8) por medio de conexiones convencionales, tales como una conexión roscada o una conexión de tipo enchufe. Un dispositivo regulador (32), tal como una válvula, puede colocarse en el trayecto que conecta el recipiente (4) y el acoplamiento de toma de aire (8) . En un ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula que tiene dos extremos de acoplamiento: uno acoplado al acoplamiento de toma de aire (8) y el otro acoplado al recipiente (4) . En otro ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula incorporada en el recipiente que puede acoplarse al acoplamiento de toma de aire (8) . En aun otro ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula incorporada en el acoplamiento de toma de aire (8) que puede acoplarse al recipiente (4) . El dispositivo regulador (32) puede abrirse o cerrarse manualmente o al conectar el gatillo (22) mecánica o electrónicamente. Se prefiere que el dispositivo regulador (32) pueda cerrarse cuando la pistola atomizadora no está realizando la atomización para evitar fugas del contenido en el recipiente (4) y pueda abrirse para permitir que el contenido del recipiente (4) fluya hacia la salida de suministro (14) .

El recipiente de almacenamiento (4) que contiene el segundo componente de revestimiento o un componente posterior puede ser un recipiente flexible, tal como una bolsa de plástico; un recipiente de conformación fija, tal como un bote fabricado de metal o plástico duro; o un recipiente interior flexible dentro de un recipiente de conformación fija, tal como una bolsa de plástico flexible colocada dentro de un recipiente metálico de conformación fija. Se prefiere un recipiente flexible que pueda desmontarse fácilmente. El recipiente flexible puede ser un forro desmontable que puede estar sellado y usarse directamente o colocarse dentro de un recipiente de conformación fija. El recipiente de almacenamiento puede ser transparente o tener una ventana transparente para que el nivel del contenido del recipiente pueda verse fácilmente. El recipiente de almacenamiento puede tener un indicador para indicar el nivel del contenido en el recipiente. El recipiente de almacenamiento puede ser desechable o reusable . El recipiente de almacenamiento puede acoplarse a un acoplamiento de toma de aire (8) que está conectado a la salida de suministro (14) a través de un trayecto de conexión (11) . El recipiente de almacenamiento puede acoplarse al acoplamiento de toma de aire (8) por vía de medios convencionales, tales como una grapa, una mordaza, un juego de rodamientos de tornillos apareados o un conector de tipo enchufe. En un ejemplo el recipiente de almacenamiento comprende un tubo que puede conectarse en el acoplamiento de toma de aire (8) . En otro ejemplo el recipiente de almacenamiento está roscado sobre el acoplamiento de toma de aire (8) por medio de rodamientos de tornillos apareados. En aún otro ejemplo el recipiente de almacenamiento está conectado en el acoplamiento de toma de aire (8) y asegurado con un medio de sujeción adicional. El recipiente de almacenamiento puede tener, además, un limitador de flujo unidireccional (26) para eliminar el reflujo, en donde el limitador de flujo unidireccional puede permitir que el contenido fluya solo en una dirección, tal como solo desde el recipiente hasta la salida de suministro. Cualquier reflujo puede detenerse con el limitador de flujo direccional para evitar una contaminación potencial. Para un recipiente de conformación fija puede suministrarse ventilación para que el contenido del recipiente se mantenga a la presión atmosférica.

Aunque en la presente descripción se describen específicamente composiciones de revestimiento con múltiples componentes de revestimiento, esta invención puede usarse, además, para una composición que tenga múltiples componentes que deban mezclarse para formar una composición mezclada. Con esta invención un primer componente de la composición puede atomizarse con un dispositivo atomizador y un segundo componente de la composición, o un componente posterior, puede extraerse por sifón hacia el primer componente atomizado para formar la composición mezclada.

Esta invención está dirigida, además, a un sistema para producir una composición mezclada que comprende dos o más componentes. El sistema puede comprender: (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de pistola atomizadora (1) , una o más entradas, una unidad de boquilla (2) que incluye un orificio (13) y una tapa del aire (24) ; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) por lo menos una salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se sitúa en el orificio (13) ; (ii) por lo menos un acoplamiento de toma de aire (8) ; y (iii) por lo menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de toma de aire (8) y la salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión y el acoplamiento de toma de aire a un recipiente de almacenamiento (4) que contiene un segundo componente de revestimiento; (C) opcionalmente, un dispositivo regulador (32) acoplado a la salida de suministro que regula el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro; en donde una primera corriente atomizada de un primer componente de la composición mezclada se produce en el orificio (13) con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente se almacena en un primer recipiente de almacenamiento (3) y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora al orificio (13) ; en donde una segunda corriente atomizada de un segundo componente de la composición mezclada se produce al extraer por sifón el segundo componente con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estas, desde la salida de suministro (14) acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento (4) que contiene el segundo componente.

En el sistema descrito anteriormente, la corriente del primer componente atomizado puede estar producida por un portador comprimido seleccionado de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gases comprimidos, o una combinación de estos.

EJEMPLOS La presente invención se define más detalladamente a través de lós siguientes ejemplos. Debe entenderse que si bien estos ejemplos señalan las modalidades preferidas de la invención, se dan únicamente con fines ilustrativos. De la descripción anterior y de estos ejemplos, los experimentados en la técnica podrán determinar las características esenciales de esta invención y, sin apartarse del espíritu ni del alcance de ella, podrán introducir varios cambios y modificaciones de la invención para adaptarla a los diversos usos y condiciones.

La viscosidad puede determinarse al usar mediciones de viscosidad en segundos con una copa Zahn núm. 2. En los siguientes ejemplos la vida en el pote se define por la cantidad de tiempo que se requiere para duplicar la viscosidad de la composición de revestimiento o la mezcla de pote pertinente.

La microdureza de los revestimientos se midió con un aparato para ensayos de dureza Fischerscope (modelo HM100V) . El aparato se configuró para una fuerza máxima de 100 m , rampa en series de 50, etapas de 1 segundo. La dureza se registró en N/mm.

La exploración de ondas se determinó con un instrumento Wavescan de Byk-Chemie. Se registraron tanto los valores de onda corta (s) como los de onda larga (L) .

Prueba de la bola de algodón: después de hornear el revestimiento, el panel se sometió a prueba al dejar caer una bola de algodón desde una distancia de 2.54 cm (1 pulgada) . La bola de algodón se dejó 2 minutos sobre el revestimiento y después se dio vuelta al panel. Si la bola de algodón cae del panel sin dejar ningún residuo, se dice que no quedaron restos de algodón.

Ejemplos de revestimientos 1-3 Se mezcló DuPont ChromaClear® 0,2-111SS™, bajo las respectivas marcas registradas o no registradas, con un activador 7775S (ambos distribuidos por E. I. duPont de Nemours and Company, Wilmington, Estados Unidos) de conformidad con las instrucciones del fabricante para formar una primera mezcla de revestimiento denominada, además, primer componente de revestimiento. El primer componente de revestimiento se colocó en el recipiente de almacenamiento principal (denominado, además, primer recipiente de almacenamiento) de una pistola atomizadora con alimentación por acción de la gravedad.

Se prepararon varias soluciones catalizadoras de conformidad con la Tabla 1. Cada una se usó como segundo componente de revestimiento y se colocó en un segundo recipiente de la pistola atomizadora.

La relación de mezclado entre el primer componente de revéstimiento/el segundo componente de revestimiento se controló para ser de aproximadamente 13/1 al seleccionar un tamaño adecuado de una tubería de conexión que conecta el segundo recipiente y la salida de suministro del dispositivo de suministro.

Las capas transparentes que se prepararon anteriormente se atomizaron sobre Uniprime (ED-5000, acero enrollado en frío (04X12X032) B952 P60 DIW, sin lustrar, Ecoat POWERCRON 590 de ACT Laboratories, Hillsdale, Mich.) hasta un espesor de película de 58.4 a 66.0 mieras (de 2.3 a 2.6 milésimas de pulgada) . Los revestimientos se hornearon por 5 o 10 minutos a 60 °C, según lo indicado.

Tabla 1. Propiedades del revestimiento.

DBTDL = dibutil dilaurato de estaño.

Ejemplos 4-6 Se coloca DuPont ChromaClear® G2-7779S™ como primer componente de revestimiento en un primer recipiente de almacenamiento de una pistola atomizadora alimentada por acción de la gravedad. El activador 7775S se coloca en un segundo recipiente de almacenamiento de la pistola atomizadora como segundo componente de revestimiento. La relación de mezclado entre el primer y el segundo componente de revestimiento se define en aproximadamente 12/3.

En el Ejemplo 4, se usa 0.125 % de DBTDL, como en el Ejemplo 1, como tercer componente de revestimiento y se coloca en un tercer recipiente de almacenamiento. La relación de mezclado entre los primer/segundo/tercer componentes de revestimiento se define como 12/3/1.

En el Ejemplo 5, se usa 0.125 % de DBTDL y ácido acético al 2 %, como en el Ejemplo 2, como tercer componente de revestimiento y se coloca en un tercer recipiente de almacenamiento. La relación de mezclado entre los primer/segundo/tercer componentes de revestimiento se define como 12/3/1.

En el Ejemplo 6 se usa 0.0625 % de DBTDL y ácido acético al 0.5 %, como en el Ejemplo 3, como tercer componente de revestimiento y se coloca en el tercer recipiente de almacenamiento. La relación de mezclado entre los primer/segundo/tercer componentes de revestimiento se define como 12/3/1.

Los revestimientos se atomizan sobre sustratos, tal como se describe en los Ejemplos 1-3.

Ejemplo 7 Se mezcla DuPont ChromaClear® G2-7779S™ con un activador 7775S, como en los Ejemplos 1-3, y se coloca en el primer recipiente de almacenamiento de una pistola atomizadora alimentada por acción de la gravedad como primer componente de revestimiento.

Se usa DBTDL en una concentración de 0.25 % como segundo componente de revestimiento y se coloca en un segundo recipiente de almacenamiento. Se usa ácido acético al 4 % en acetato de etilo como tercer componente de revestimiento y se coloca en un tercer recipiente de almacenamiento.

Se usa una relación de mezclado entre el primer/segundo componente de revestimiento igual a 13/0.5. Durante la atomización, se abre inicialmente una válvula que controla el flujo del tercer componente de revestimiento (ácido acético al 4 %) para que el ácido acético se mezcle en la mezcla de revestimiento. Después se cierra gradualmente la válvula durante la atomización para que se mezcle una cantidad decreciente de ácido acético en la mezcla de revestimiento. El revestimiento se atomiza sobre sustratos tales como los descritos en los Ejemplos 1-3. Se cree que el ácido acético modula la actividad del catalizador de DBTDL. Con una cantidad menor de ácido acético, la actividad del DBTDL es mayor, por lo que el revestimiento puede curarse más rápidamente. La cantidad decreciente de ácido acético durante la atomización permite que toda la capa de revestimiento se cure uniformemente.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso de una pistola atomizadora, la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento, caracterizado porgue comprende las etapas de: (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde por lo menos una salida de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente de revestimiento, y la salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento en la salida de suministro al acoplar un dispositivo regulador a la salida de suministro; (D) mezclar la primera corriente atomizada y la segunda corriente atomizada para formar una mezcla de revestimiento; y (E) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el portador presurizado se selecciona de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gases comprimidos, o una combinación de estos.

3. Él método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer componente de revestimiento se almacena a la presión atmosférica en el primer recipiente de almacenamiento.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo componente de revestimiento se almacena a la presión atmosférica en el segundo recipiente de almacenamiento.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porgue el primer y segundo componentes de revestimiento se mezclan con una relación predeterminada de mezclado para formar la mezcla de revestimiento.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo componente de revestimiento comprende, además, dos o más subcomponentes almacenados en recipientes separados .

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa es una capa de imprimador, una capa de base, una capa de base pigmentada o una capa transparente .

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo componente de revestimiento interactúa con el primer componente de revestimiento para formar el revestimiento sobre el sustrato.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo componente de revestimiento comprende uno o más materiales seleccionados de un catalizador, un imprimador, un activador, un agente de curado o una combinación de estos .

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con la primera corriente atomizada.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con la corriente del portador presurizado.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una combinación de la primera corriente atomizada y la corriente del portador presurizado.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato es un vehículo, la carrocería de un vehículo o partes de la carrocería de un vehículo .

14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo regulador se selecciona de un restrictor de flujo mecánico, un restrictor de flujo eléctrico, un restrictor de flujo controlado por presión o una combinación de estos.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de curar la capa de la composición de revestimiento sobre el sustrato para formar un revestimiento sobre el sustrato.

16. Una capa de revestimiento caracterizada porque es producida por el método de conformidad con la reivindicación 1.

17. Un sustrato revestido caracterizado porgue es producido por el método de conformidad con la reivindicación 1.

18. Un método para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso de una pistola atomizadora, la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento, caracterizado porgue comprende las etapas de : (A) producir una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento a través de un orificio de la pistola atomizadora con una corriente de un portador presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; (B) producir una segunda corriente atomizada de un segundo componente de revestimiento de la composición de revestimiento, en donde la segunda corriente atomizada se produce al extraer por sifón el segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del portador presurizado, o una combinación de estos, desde por lo menos una primera salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente, y la primera salida de suministro se sitúa en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento a la primera salida de suministro al acoplar un primer dispositivo regulador a la primera salida de suministro; (D) producir una corriente atomizada posterior de un componente posterior de la composición de revestimiento, en donde la corriente atomizada posterior se produce al extraer por sifón el componente de revestimiento posterior con la corriente de sifonaje de por lo menos una salida de suministro posterior acoplada a un recipiente de almacenamiento posterior que contiene el componente posterior, y la salida de suministro posterior se sitúa en el orificio; (E) opcionalmente, regular el suministro del componente de revestimiento posterior en la salida de suministro posterior al acoplar un dispositivo regulador posterior en la salida de suministro posterior; (F) entremezclar la primera corriente atomizada, la segunda corriente atomizada y la corriente atomizada posterior para formar una mezcla de revestimiento; y (G) aplicar la mezcla de revestimiento sobre el sustrato para formar la capa de composición de revestimiento sobre el sustrato.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la primera salida de suministro y la salida de suministro posterior se combinan en una sola salida de suministro.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer componente de revestimiento, el segundo componente de revestimiento y el tercer componente de revestimiento se mezclan con una relación predeterminada de mezclado para formar la mezcla de revestimiento .

21. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer dispositivo regulador se selecciona de un restrictor de flujo mecánico, un restrictor de flujo eléctrico o una combinación de estos.

22. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo regulador posterior se selecciona de un restrictor de flujo mecánico, un restrictor de flujo eléctrico, un restrictor de flujo controlado por presión o una combinación de estos .

23. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende, además, la etapa de curar la capa de la composición de revestimiento sobre el sustrato para formar un revestimiento sobre el sustrato.

24. Una capa de revestimiento caracterizada porque es producida por el método de conformidad con la reivindicación 18.

25. Un sustrato revestido caracterizado porque es producido por el método de conformidad con la reivindicación 18.