MX2011004438A

MX2011004438A - Dispositivo para introducir catalizador en composicion de revestimiento atomizada.

Info

Publication number: MX2011004438A
Application number: MX2011004438A
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: EP2344279A1; CN102202799A; WO2010050999A1; US20110197811A1

Abstract

La presente invención se dirige a un dispositivo de suministro y un sistema para introducir un segundo componente en una composición atomizada. La presente invención se dirige, particularmente, a un dispositivo de suministro y un sistema para introducir un catalizador en una composición de revestimiento atomizada.

Description

DISPOSITIVO PARA INTRODUCI CATALIZADOR EN COMPOSICION DE REVESTIMIENTO ATOMIZADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un dispositivo de suministro y un sistema para introducir un segundo componente en una composición atomizada. La presente invención se dirige, particularmente, a un dispositivo de suministro y un sistema para introducir un catalizador en una composición de revestimiento atomizada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los revestimientos de automóviles comprenden, típicamente, redes poliméricas reticuladas formadas por múltiples componentes reactivos. Los revestimientos se atomizan, típicamente, sobre un sustrato, tal como la carrocería de un automóvil o piezas de la carrocería, mediante el uso de un dispositivo de atomización y, después, se curan para formar una capa de revestimiento que tiene una red polimérica reticulada.

En las tecnologías de atomización usadas actualmente en los negocios de acabado, se mezclan múltiples componentes reactivos de una composición de revestimiento para formar una mezcla de reacción antes de la atomización y se coloca en un receptáculo o recipiente con forma de copa que está unido a un dispositivo de atomización, tal como '"'üna^pistola atomizadora.

REF. :218456 Debido a la naturaleza reactiva de los múltiples componentes reactivos, la mezcla de reacción empezará a reaccionar tan pronto como se mezclen, causando un aumento continuo en la viscosidad de la mezcla de reacción. Una vez que la viscosidad alcanza cierto punto, la mezcla de reacción se vuelve prácticamente imposible de atomizar. La posibilidad de que la pistola atomizadora se obstruya con materiales poliméricos reticulados es, además, desfavorable. El tiempo que le toma a la viscosidad aumentar hasta tal punto en donde la atomización se vuelve ineficaz, generalmente hasta un aumento de dos veces en la viscosidad, se denomina "vida útil" .

Una forma de extender la "vida útil" es adicionar una cantidad mayor de solvente reductor, también conocido como agente reductor, a la mezcla de reacción. Sin embargo, el agente reductor, tal como solvente orgánico, contribuye a aumentar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés) y, además, aumenta el tiempo de curado .

Otros intentos por extender la "vida útil" de una mezcla de reacción de una composición de revestimiento se han centrado en soluciones "basadas en sustancias químicas" . Por ejemplo, se ha sugerido incluir modi icaciones de uno o más de los componentes reactivos o ciertos aditivos que retardarían la reacción de polimerización de los múltiples componentes de la mezcla de reacción. Las modificaciones o los aditivos no deben perjudicar la velocidad de curado después de que se aplica el revestimiento a la superficie de un sustrato.

Otro enfoque es mezclar uno o más componentes clave, tal como un catalizador, junto con otros componentes de la composición de revestimiento inmediatamente antes de atomizarla. En la patente de los Estados Unidos núm. 7,201,289 se describe un ejemplo en el cual una solución catalizadora se almacena en un dispensador separado y se dispensa y mezcla con una formulación de revestimiento líquida antes de atomizar la formulación de revestimiento.

Otro enfoque consiste en atomizar por separado dos componentes de una composición de revestimiento, tales como un catalizador y una resina, y mezclar los dos componentes atomizados después de la atomización. Un ejemplo así se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 4,824,017. Sin embargo, tal enfoque requiere la atomización de dos componentes por separado, mediante el uso de bombas y medios de inyección para cada uno de los dos componentes .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un sistema para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato, la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento; el sistema comprende: (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de la pistola atomizadora (1) , una o más entradas, un ensamble de tobera (2) que incluye un orificio (13) y un obturador de aire (24) ; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio (13) ; (ii) al menos un . acoplamiento de admisión (8); y (iii) al menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de admisión (8) y la salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión (11) y el acoplamiento de admisión (8) a un segundo 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 a 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 vehículo presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento (3) y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio ( 13 ) ; en donde una segunda corriente atomizada del 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 vehículo presurizado, o una combinación de estos, desde la salida de suministro (14) acoplada al segundo recipiente de almacenamiento (4) que contiene el segundo componente de revestimiento .

Esta invención se dirige, además, a un sistema para producir una composición mezclada que comprende dos o más componentes; el sistema comprende: (A) un dispositivo de atomización para producir una primera corriente atomizada de un primer componente de la composición mezclada, a través de un orificio (13) del dispositivo de atomización y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro, en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio (13) ; (ii) al menos un acoplamiento de admisión (8) ; y (iii) al menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de admisión (8) y la salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión (11) y el acoplamiento de admisión (8) a un segundo recipiente de almacenamiento (4) que contiene un segundo componente; (C) opcionalmente, un dispositivo regulador (32) acoplado a la salida de suministro, que regula el suministro del segundo componente ; 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 vehículo 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 hasta el orificio (13) ; en donde una segunda corriente atomizada del segundo componente de la composición mezclada se produce al extraer por sifón el segundo componente con una corriente de sxfonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente, la corriente del vehículo presurizado o una combinación estos, desde la salida de suministro (14) acoplada al segundo recipiente de almacenamiento (4) que contiene el segundo componente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una pistola atomizadora fijada con un ejemplo de un dispositivo de suministro representativo de la presente invención.

Las Figuras 2A a 2D muestran vistas frontales del dispositivo de suministro visto 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 un dispositivo complementario. La Figura 2B muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2' con una salida de suministro construida en el obturador de aire de la pistola atomizadora. La Figura 2C muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2" con dos salidas de suministro construidas en el obturador de aire de la pistola atomizadora. La Figura 2D muestra una presentación esquemática de un ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2'" con tres salidas de suministro (14) construidas en el obturador de 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 un dispositivo complementario que puede fijarse a un obturador de aire de una pistola atomizadora. Se muestra un solo acoplamiento de admisión (8) .

La Figura 4 muestra una vista frontal ampliada, en una presentación esquemática, de otro ejemplo representativo del dispositivo de suministro 2D' construido como un dispositivo complementario que puede fijarse a un obturador de aire de una pistola atomizadora. Se muestran dos acoplamientos de admisión (8) .

La Figura 5 muestra una vista frontal ampliada de detalles del dispositivo de suministro y la posición relativa del dispositivo de suministro y del 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 seccional transversal usada en las Figuras 6, 7A-7B y 8A-8B.

La Figura 6 muestra una vista transversal seccional lateral aumentada de detalles de un ejemplo del dispositivo de suministro y la posición relativa del dispositivo de suministro y del orificio de la pistola atomizadora. El orificio (13) puede ubicarse en tres regiones distintas indicadas con a, b y c, respectivamente.

Las Figuras 7A-7B muestran presentaciones esquemáticas de ejemplos de la formación de una mezcla de revestimiento. (A) Un ejemplo de un primer componente de revestimiento que se atomiza en un orificio de una pistola atomizadora sin introducir 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 primera pistola atomizadora sin introducir 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 ejemplos adicionales del dispositivo de suministro de esta invención construido como un dispositivo complementario. La Figura 9A muestra un ejemplo del dispositivo de suministro que tiene una configuración de dos acoplamientos de admisión (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 admisión (8) y una salida de suministro común (14) . El orificio (13) se muestra en la figura para indicar la posición relativa del dispositivo de suministro cuando está fijado al obturador de aire. El orificio (13) es parte de la pistola atomizadora.

Las Figuras 10A-10H muestran presentaciones esquemáticas de diferentes configuraciones del dispositivo de suministro de esta invención. La Figura 10A muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro con un acoplamiento de admisión acoplado a un recipiente de almacenamiento. La Figura 10B muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro con un acoplamiento de admisión acoplado a dos recipientes de almacenamiento individuales-. La Figura 10C muestra un ejemplo de un dispositivo de almacenamiento con dos acoplamientos de admisión acoplados a dos recipientes de almacenamiento. La Figura 10D muestra un ejemplo de un dispositivo de suministro con tres acoplamientos de admisión acoplados, los tres, a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10E muestra un ejemplo de dispositivo de suministro con tres acoplamientos de admisión, uno de los cuales está acoplado a un recipiente de almacenamiento individual mientras que los otros dos están acoplados a un solo recipiente. La Figura 10F muestra otro ejemplo de un dispositivo de suministro con tres acoplamientos de admisión, uno solo de los cuales está acoplado a un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10G muestra otro ejemplo de un dispositivo de suministro con tres acoplamientos de admisión, dos de los cuales están acoplados a .un solo recipiente de almacenamiento. La Figura 10H muestra otro ejemplo de un dispositivo de suministro con tres acoplamientos de admisión, el primero y segundo de los cuales están acoplados, cada uno, a un recipiente de almacenamiento individual mientras que el tercero no está acoplado a ningún recipiente. Las representaciones esquemáticas son para fines ilustrativos y los elementos en las presentaciones podrían no estar a 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 habilidad ordinaria en la técnica comprenderán más fácilmente las características y ventajas de la presente invención al leer la siguiente descripción detallada. También debe apreciarse que determinadas características de la invención, las cuales, para mayor claridad, se describen anterior y posteriormente en el contexto de modalidades separadas, también pueden proporcionarse combinadas en una sola modalidad. Por otra parte, características diversas de la invención, las cuales, con el propósito de ser breves, se describen en el contexto de una sola modalidad, también pueden proporcionarse por separado o en cualquier combinación secundaria. Además, las referencias en singular pueden también incluir 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 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 del 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 exposición 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" , también conocida como composición de revestimiento 2K, significa una composición de revestimiento termofijo que comprende dos componentes almacenados en dos recipientes separados que, generalmente, están sellados para aumentar la vida en estante de los componentes de la composición de revestimiento. Los componentes se mezclan justo antes de usar para formar una mezcla de reacción, cuya vida útil está limitada, típicamente, a unos pocos minutos, tales como 15 minutos a 45 minutos, o a unas pocas horas, tales como 4 horas a 10 horas. La mezcla de reacción se aplica como una capa de espesor deseado sobre la superficie de un sustrato, tal como la carrocería o piezas de la carrocería de un vehículo. Luego de la aplicación, la capa se seca y se cura para formar un recubrimiento que tenga las propiedades de recubrimiento deseadas, tales como alto brillo, resistencia al rayado, resistencia al desgaste ambiental y resistencia a la degradación con solvente. Una composición de recubrimiento de doble envase típica comprende un componente reticulable y un componente de reticulación.

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

"Composición de revestimiento de VOC bajo" significa una composición de revestimiento que incluye menos de 0.6 kilogramos por litro (5 libras por galón), preferentemente, menos de 0.52 kilogramos (4.3 libras por galón), con mayor preferencia, menos de 0.42 kilogramos (3.5 libras por galón) de componente orgánico volátil, tal como ciertos solventes orgánicos. La frase "componente orgánico volátil" se menciona en la presente descripción 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, polímero que tiene grupos funcionales reticulables posicionados en cada molécula del compuesto, el oligómero, la cadena principal del polímero, suspendidos de la cadena principal del polímero, posicionados en la parte terminal de la cadena principal del polímero, o una combinación de estos. Aquellos con habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que determinadas combinaciones de grupos reticulables deberían excluirse del componente reticulable de la presente invención, porque si estas combinaciones estuvieran presentes, se reticularían entre sí (se reticulan consigo mismas) , lo que arruinaría su capacidad para reticularse con los grupos de reticulación de los componentes de reticulación definidos a continuación.

El componente reticulable típico puede tener un promedio de 2 a 25, preferentemente, 2 a 15 , con mayor preferencia, 2 a 10, aún con mayor preferencia, 3 a 7, grupos reticulables seleccionados de hidroxilo, tiol, acetoacetoxi , carboxilo, amina primaria, amina secundaria, epoxi, anhídrido, imino, cetimina, aldimina, 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 posicionados en cada molécula del compuesto, el oligómero, la cadena principal del polímero, suspendidos de la cadena principal del polímero, posicionados 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 recubrimiento en la forma de estructuras reticuladas . Aquellos con habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que determinadas combinaciones de grupos de reticulación/grupos reticulables deberían excluirse de la presente invención porque no se reticularían y producirían estructuras reticuladas formadoras de películas.

Puede seleccionarse un componente de reticulación de un compuesto, un oligómero, un polímero o un copolímero que tenga grupos funcionales de reticulación seleccionados del grupo que - comprende, isocianato, amina, cetimina, melamina, epoxi, ácido carboxílico, anhídrido, y una combinación de estos. Resultará claro para aquellos con habilidad ordinaria en la técnica que, generalmente, determinados grupos de reticulación de los componentes de reticulación se reticulan con determinados grupos reticulables de los componentes reticulables. Algunas de aquellas combinaciones apareadas incluyen: (1) los grupos de reticulación de cetimina se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de acetoacetoxi , epoxi o anhídrido; (2) los grupos de reticulación de isocianato y melamina se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de hidroxilo, tiol, amina primaria y secundaria, cetimina o aldimina; (3) los grupos de reticulación de epoxi se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de carboxilo, amina primaria y secundaria, cetimina o anhídrido; (4) los grupos de reticulación de amina se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de acetoacetoxi ; (5) los grupos de reticulación de ácido carboxílico se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de epoxi . y (6) los grupos de reticulación de anhídrido se reticulan, generalmente, con grupos reticulables de epoxi y cetimino.

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

Un catalizador puede iniciar o promover la reacción entre reactantes, tal 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 depende 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, todo ello en por ciento en peso basado en el 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 dilaurato de dibutilestaño; 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 disponibles comercialmente es el dilaurato de dibutilestaño, como la serie Fascat® comercializada por Arkema, Bristol, Pensilvania, bajo 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. W02005/O92934 , publicada el 6 de octubre de 2005, en donde el agua activa los grupos ortoformato que bloquean la reacción de los grupos hidroxilo con grupos funcionales de reticulación.

Un iniciador puede iniciar una o más reacciones. Los ejemplos pueden incluir fotoiniciadores y/o sensibilizadores que causan polimerización o curado de una composición de revestimiento curable por radiación, tal como una composición de revestimiento curable por UV al realizar la radiación, tal como irradiación UV. Las personas con experiencia en la técnica conocen muchos fotoiniciadores y estos pueden ser útiles para la presente invención. Los ejemplos de fotoiniciadores pueden incluir, pero no se limitan a, benzofenona, benzoína, éter benzoin metílico, éter benzoin-n-butílico, éter benzoin-iso-butílico, 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. Además, pueden ser adecuados 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. Darocure® e Irgacure® son marcas comerciales registradas de Ciba Specialty Chemicals Corporation, Nueva York.

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

En la práctica de revestimiento convencional, los componentes de una composición de revestimiento de doble envase se mezclan inmediatamente antes de la atomización para formar una mezcla de reacción, la cual tiene una vida útil limitada, en donde los componentes pueden incluir un componente de reticulación, un componente reticulable, catalizadores necesarios y otros componentes necesarios como lo determinen aquellas personas con experiencia en la técnica. Adicionalmente a la vida útil limitada, muchos catalizadores pueden cambiar su actividad en la mezcla de reacción. Por ejemplo, algunos catalizadores pueden ser sensibles a las trazas de agua en la mezcla de reacción ya - que el agua puede causar hidrólisis y, por lo tanto, desactivación del catalizador.

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

Otro ejemplo de un enfoque previo se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 4,824,017, en el cual un catalizador y una resina de una composición de revestimiento se atomizan por separado y se mezclan después de la atomización. Sin embargo, tal enfoque requiere la atomización de dos componentes por separado, mediante el uso de bombas y medios de inyección individuales para cada uno de los dos componentes. Este enfoque requiere, además, un monitoreo y un ajuste intensivo de la inyección y atomización individual para asegurar una relación de mezclado constante entre los dos componentes .

Esta invención se dirige 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. 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 vehículo presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de la 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 mediante el sifonaje del segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del vehículo presurizado, o una combinación de estos, desde al menos una salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplado a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente; la salida de suministro está ubicada transversalmente en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento a la salida de suministro mediante el acoplamiento de un dispositivo regulador a la salida de suministro; (D) intermezclar 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 la composición de revestimiento sobre él.

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 gravedad. Se prefiere más aún una pistola atomizadora de alimentación por gravedad que use un vehículo presurizado como un vehículo de atomización. El vehículo presurizado puede seleccionarse de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gas comprimido, o una combinación de estos. Típicamente, el vehículo presurizado puede ser aire comprimido. Típicamente, una pistola atomizadora comprende un cuerpo de la pistola atomizadora (1) , un ensamble de tobera (2) que incluye un orificio (13) y un obturador de aire (24) , un acoplamiento de vehículo (12) para acoplar a una fuente de un vehículo presurizado, tal como aire comprimido, un ensamble de regulador de aire (25) para regular el régimen de flujo y la presión del vehículo, un regulador de flujo de revestimiento (21) para regular el flujo del primer componente de revestimiento que está almacenado en un receptáculo principal también conocido como un primer recipiente de almacenamiento (3) y una primera entrada (10) que acopla la pistola atomizadora (1) al primer recipiente de almacenamiento (3) . La pistola atomizadora incluye, además, típicamente, controles adicionales tales como un gatillo (22) y un regulador de abanico de atomización (20) para regular el aire comprimido. En una pistola atomizadora de alimentación por gravedad típica, el primer componente de revestimiento, típicamente, no está presurizado y se almacena en el primer recipiente de almacenamiento (3) , el cual se encuentra a presión atmosférica. El primer componente de revestimiento puede transportarse hasta el orificio por gravedad, sifonaje o una combinación de gravedad y sifonaje.

El vehículo presurizado puede seleccionarse de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gas comprimido, o una combinación de estos. Típicamente, el vehículo presurizado es aire comprimido. Además puede usarse gas comprimido, tal como nitrógeno comprimido, dióxido de carbono comprimido, fluorocarbono comprimido, o una mezcla de estos. El vehículo comprimido, además, puede incluir gases producidos a partir de sólidos, líquidos comprimidos, o reacciones de líquidos o sólidos .

La composición de revestimiento puede ser un iniciador, un revestimiento base, un revestimiento base pigmentado o una composición de acabado transparente. La capa de revestimiento formada de ahí puede ser una capa de iniciador, una capa de revestimiento base pigmentado o una capa de acabado transparente, respectivamente.

En un ejemplo, el primer componente de revestimiento puede ser una mezcla de reacción que comprende componentes de reticulación y reticulables mezclados de una composición de revestimiento 2K sin uno o más materiales seleccionados de un catalizador, un iniciador, 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 2K, mientras 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 iniciador, un activador, o una combinación de estos. En este ejemplo, además, puede hacerse referencia al componente de reticulación como un agente de curado. En otro ejemplo el primer componente de revestimiento puede ser una composición de revestimiento curable 1K UV sin uno o más materiales seleccionados de un fotoiniciador, un activador, un catalizador, o una combinación de estos, mientras 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 otro ejemplo, el primer componente de revestimiento comprende grupos isocianato bloqueados por grupo ortoformato, y grupos hidroxilo reticulables , mientras que el segundo componente de revestimiento comprende uno o más activadores, tal como un ácido o agua que puede activar el primer componente de revestimiento que comprende grupos funcionales activables por agua o un ácido, tales como los grupos isocianato bloqueados por grupo ortoformato 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 de reticulación. Un ejemplo del segundo componente de revestimiento puede ser un catalizador de estaño, tal como dilaurato de dibutilestaño; o aminas terciarias, tales como trietilendiamina . Otro ejemplo del segundo componente de revestimiento puede ser una solución que comprende un catalizador de estaño, tal como dilaurato de dibutilestaño 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. El/los subcomponente/s del segundo componente de revestimiento puede/n extraerse por sifón por separado, tal como en las configuraciones mostradas en las Figuras 9A, 10C, 10E o 10H. El/los subcomponente/s del segundo componente de revestimiento puede/n extraerse por sifón juntos, tal como en las configuraciones mostradas en la Figura 10B.

El segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón a partir de al 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 vehículo presurizado, o una combinación de estos. La salida de suministro se encuentra acoplada a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente; la salida de suministro se ubica transversalmente en el orificio. La salida de suministro y el orificio pueden ubicarse en cualquier ángulo relativo o posición relativa, de manera que el sifonaje pueda llevarse a cabo de forma eficaz.

Sin desear limitarse a la teoría, se cree que el "sifonaje" sucede cuando la corriente de sifonaje se mueve a alta velocidad en la salida de suministro, lo que causa presión de aire negativa alrededor de la salida de suministro. Se cree que tal 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 vehículo presurizado y el cambio abrupto en la presión de aire asociados con la presión de aire negativa en la salida de suministro hacen que el segundo componente de revestimiento se atomice y se 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 a una relación de mezclado predeterminada para formar una mezcla de revestimiento. El segundo componente de revestimiento puede, además, transportarse a la salida de suministro por gravedad o por una combinación de gravedad y sifonaje en ciertas modalidades de configuraciones descritas en la presente descripción.

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

Dependiendo de la posición relativa entre el orificio (13) y la salida de suministro (14) , el segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón con diferente corriente de sifonaje. Cuando el orificio se ubica en la posición ilustrada por la región 13a y 13b de la Figura 6, el segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón principalmente mediante el movimiento del vehículo presurizado, a alta velocidad, en la dirección que muestra la flecha (32) . 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 vehículo presurizado continúa para producir el primer componente de revestimiento atomizado en el orificio (13) El primer y segundo componente de revestimiento atomizados pueden mezclarse para formar la mezcla de revestimiento (16) (Figuras 7B y 8B) . Cuando el orificio se ubica en la posición ilustrada por la región 13c de la Figura 6, el segundo componente de revestimiento puede extraerse por sifón principalmente mediante una combinación del movimiento del vehículo presurizado, a alta velocidad, en la dirección que muestra la flecha (32) y la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento. Si el segundo componente de revestimiento no se proporciona a la salida de suministro, por ejemplo, si un dispositivo regulador (32) se encuentra apagado, entonces sólo el primer componente de revestimiento se atomiza (15) (Figuras 7A y 8A) . La flecha (31) indica el flujo del primer componente de revestimiento. Las flechas (30) indican el flujo del segundo componente de revestimiento.

La mezcla de revestimiento puede aplicarse sobre un sustrato. Típicamente, un pintor puede sostener la pistola atomizadora a una cierta distancia desde el sustrato y moverla en las direcciones deseadas, de manera 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 él. Esta etapa de curado puede depender de la composición de revestimiento usada. La capa puede curarse a temperatura ambiente, tal como en el intervalo de 10 °C a 35 °C, o a temperaturas elevadas, tal como 35 °C a 180 °C o mayor. El curado puede hacerse, además, mediante la exposición de la capa de revestimiento a la radiación, tal como luz UV o haz de electrones, cuando la composición de revestimiento es curable por radiación.

El sustrato puede incluir madera, plástico, cuero, papel, géneros te idos y no tejidos, metal, yeso, sustratos asfálticos y cementosos, y sustratos que tienen una o más capas de revestimiento existentes sobre ellos. El sustrato puede ser un vehículo, la carrocería de un vehículo o piezas 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 vehículo presurizado, en donde el primer componente de revestimiento se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de la 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 mediante el sifonaje del segundo componente de revestimiento con una corriente de sifonaje seleccionada de la primera corriente atomizada del primer componente de revestimiento, la corriente del vehículo presurizado, o una combinación de estos, desde al menos una primera salida de suministro de un dispositivo de suministro acoplado a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente; la primera salida de suministro está ubicada transversalmente en el orificio; (C) opcionalmente, regular el suministro del segundo componente de revestimiento a la primera salida de suministro mediante el acoplamiento de 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 mediante el sifonaje del componente de revestimiento posterior con la corriente de sifonaje de al menos una salida de suministro posterior del dispositivo de suministro acoplado a un recipiente de almacenamiento posterior que contiene el componente posterior; la salida de suministro posterior está ubicada transversalmente en el orificio; (E) opcionalmente, regular el suministro del componente de revestimiento posterior a la salida de suministro posterior mediante el acoplamiento de un dispositivo regulador posterior a la salida de suministro posterior; (F) intermezclar 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 la composición de revestimiento sobre él .

La primera salida de suministro y la salida de suministro posterior pueden ser salidas de suministro separadas o combinadas en una sola salida de suministro. Las Figuras 2C, 2D, 4, 5, 6, 7A-7B, 9A muestran algunos ejemplos de salidas de suministro separadas. La Figura 9B muestra un ejemplo en donde dos salidas de suministro pueden combinarse en una sola salida de suministro. Sobre la base de la descripción de esta invención adjunta, las personas con experiencia en la técnica pueden configurar más salidas de suministro y/o diferentes colocaciones o ubicaciones de salidas de suministro sin apartarse del alcance y el espíritu de la presente invención.

Todos los componentes, que incluyen el primer y segundo componente de revestimiento y cualquier componente posterior pueden almacenarse en respectivos recipientes de almacenamiento a 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 a una relación de mezclado predeterminada para formar la mezcla de revestimiento, sin necesidad de realizar controles complejos, tales como los descritos en la patente de los Estados Unidos núm. 4,824,017 mencionada anteriormente. La relación de mezclado predeterminada puede determinarse mediante la regulación o selección del tamaño de la salida de suministro (14) , él tamaño del trayecto de conexión (11) o el suministro de un dispositivo regulador tal como un controlador de régimen de flujo acoplado funcionalmente al dispositivo de suministro, o una combinación de estos. Puede configurarse que un dispositivo regulador pueda regular el régimen de flujo de una o más salidas de suministro. La relación de mezclado puede controlarse, además, mediante la regulación de la viscosidad del primer componente de revestimiento, del segundo componente de revestimiento o de ambos. En un ejemplo la viscosidad del segundo componente de revestimiento puede aumentarse para reducir la cantidad que se extrae por sifón hacia la mezcla de revestimiento. En un ejemplo la viscosidad del segundo componente de revestimiento puede reducirse para aumentar la cantidad que se extrae por sifón hacia la mezcla de revestimiento. De forma similar, la viscosidad del primer componente de revestimiento puede reducirse o aumentarse según sea necesario para lograr la relación de mezclado deseada.

Los solicitantes descubrieron, sorprendentemente, que mediante el uso del método de esta invención, la relación de mezclado puede ser constante dentro de una amplia variedad de presiones del vehículo presurizado que se encuentran entre 137.9- 551.6 kPa (20 - 80 libras por pulgada cuadrada de presión de manómetro (psig, por sus siglas en inglés) ) . En un ejemplo la presión del vehículo presurizado puede encontrarse en un intervalo de 172.4 a 482.6 kPa (25 a 70 psig). En otro ejemplo la presión del vehículo presurizado puede encontrarse en un intervalo de 193.1 a 448.2 kPa (28 a 65 psig). En otro ejemplo la presión del vehículo presurizado puede encontrarse en un intervalo de 206.8 a 413.7 kPa (30 a 60 psig) .

En un ejemplo la relación de mezclado puede determinarse mediante la selección de distintos tamaños del diámetro de la salida de suministro. Las mezclas de revestimiento formadas mediante el uso de distintos tamaños de las salidas pueden atomizarse sobre sustratos adecuados. Pueden medirse las propiedades de las capas de revestimiento formadas sobre ellos. Sobre la base de la medición de propiedades, puede seleccionarse un tamaño adecuado o un intervalo de tamaños adecuados de las salidas de suministro. En otro ejemplo la relación de mezclado puede determinarse mediante la selección de un tamaño diferente de diámetro del trayecto de conexión.

El dispositivo regulador puede seleccionarse a partir de un reductor de flujo mecánico, un reductor de flujo eléctrico, un reductor de flujo controlado por presión, un reductor de flujo neumático accionado, o una combinación de estos. Los ejemplos de un reductor de flujo mecánico pueden incluir un tubo con un diámetro de paso de flujo predeterminado acoplado a una salida de suministro o una válvula mecánica que puede controlar el paso de flujo. Los ejemplos de reductores de flujo electrónicos pueden incluir válvulas eléctricas o un accionador de válvula eléctrica. Un reductor de flujo controlado por presión puede ser cualquier controlador mecánico o eléctrico que pueda controlar el flujo en base a presión.

Un controlador de régimen de flujo, tal como una válvula o un controlador de flujo en línea, puede acoplarse a una salida de suministro para ajustar el flujo del' segundo componente de revestimiento y, por lo tanto, afectar la relación de mezclado. Un controlador de régimen de flujo, además, puede ser un pequeño inserto que se ubica dentro de un trayecto de conexión o una tubería conectada a un trayecto de conexión que se acopla a la salida de suministro. Un inserto así puede reducir eficazmente el tamaño del trayecto de conexión o del tubo y, por lo tanto, reducir el flujo del segundo componente de revestimiento.

La selección de tamaños y el uso de un controlador de régimen de flujo pueden combinarse. Por ejemplo, puede seleccionarse un tamaño de la salida de suministro dentro de un intervalo adecuado y puede acoplarse una válvula a la salida de suministro, de manera que la relación de mezclado pueda ajustarse con precisión. Cualquier controlador de régimen de flujo que pueda acoplarse a la salida de suministro puede ser adecuado para esta invención.

Un dispositivo regulador puede acoplarse a una salida de suministro en cualquier lugar que pueda regular el flujo a esa salida de suministro eficazmente. El dispositivo regulador puede acoplarse en un acoplamiento de admisión o puede colocarse en un trayecto de conexión que conecte a esa salida de suministro particular. El dispositivo regulador puede colocarse,, además, en cualquier lugar a lo largo del tubo que suministra el segundo componente de revestimiento o el componente de revestimiento posterior desde su recipiente de almacenamiento hasta el acoplamiento de admisión del dispositivo de suministro.

Otra ventaja de esta invención es tener un curado rápido mientras se mantiene la vida útil extendida. En un proceso convencional, la vida útil corta es un desafío cuando una composición de revestimiento se formula para que sea de curado rápido, dado que todos los componentes se mezclan en una mezcla de reacción y la reacción de curado empieza inmediatamente después del mezclado. En esta invención la composición de revestimiento puede tener una vida útil extendida antes de atomizarse ya que uno o más componentes para el curado, tal como un catalizador, no se mezclan. Después, la composición de revestimiento puede curarse rápidamente después de atomizarse ya que el segundo componente de revestimiento, tal como un catalizador, se mezcla después de la atomización durante el rociado.

Otra ventaja de esta invención es que algunos aspectos de la atomización o de la propiedad de revestimiento pueden modificarse a pedido. Por ejemplo, el tiempo de curado de una composición de revestimiento puede modularse mediante la modificación de la cantidad de un catalizador mezclado en la composición de revestimiento durante la atomización. Puede hacerse ajustando el dispositivo regulador mientras se atomiza.

Esta invención también se dirige a una capa de revestimiento y un sustrato revestido producidos mediante el método de esta invención.

Esta invención también se dirige a un sistema para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato mediante el uso del método de esta invención. El sistema puede comprender: (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de la pistola atomizadora (1) , una o más entradas, un ensamble de tobera (2) que incluye un orificio (13) y un obturador de aire (24) ; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio (13) ; (ii) al menos un acoplamiento de admisión (8) ; y (iii) al menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de admisión (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 admisión a un segundo recipiente de almacenamiento (4) que contiene un segundo componente de revestimiento; (C) opcionalmente , un dispositivo regulador (32) acoplado a la salida de suministro, el cual regula el suministro del segundo componente de revestimiento a 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 vehículo 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; 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 vehículo presurizado, o una combinación estos, desde la salida de suministro (14) acoplada al segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente de revestimiento .

La salida de suministro (14) , el acoplamiento de admisión (8) y el trayecto de conexión (11) pueden construirse como un dispositivo complementario fijado al obturador de aire de la pistola atomizadora o pueden construirse en el obturador de aire de la pistola atomizadora. Los ejemplos representativos del dispositivo complementario pueden incluir los que se muestran en las Figuras 2A, 3, 4, 9A y 9B . El dispositivo complementario puede fijarse al obturador de aire mediante el uso de medios convencionales, tales como uno o más tornillos, broches, abrazaderas, adhesivos, trabas, o una combinación de estos.

Los ejemplos del dispositivo de suministro construido en el obturador de aire pueden incluir los que se muestran en las Figuras 2B, 2C y 2D. El dispositivo de suministro puede comprender una salida de suministro, tales 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 que se muestran en las Figuras 2C, 2D, 4 y 9A. Pueden combinarse dos salidas de suministro o más en una sola salida de suministro, tal como la que se muestra en la Figura 9B .

Las configuraciones representativas del dispositivo complementario (2D) pueden mostrarse 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) , como se muestra en las Figuras 4 y 9A. Sobre la base de las descripciones expuestas en la presente descripción, las personas con experiencia en la técnica pueden hacer modificaciones y reconfiguraciones de manera que el dispositivo complementario pueda usarse con otras pistolas atomizadoras , otros ensambles de toberas, otros obturadores de aire, o una combinación de estos.

La Figura 5 muestra una vista frontal aumentada del orificio (13) y dos salidas de suministro (14) . La Figura 6 muestra una vista lateral en sección transversal del dispositivo de suministro que indica las posiciones relativas de las dos salidas de suministro (14) y el orificio (13) , en donde cada una de las salidas de suministro (14) se encuentra ubicada de forma transversal en el orificio (13) . Como se describió antes, dependiendo de la posición relativa entre el orificio (13) y la salida de suministro (14) , el segundo componente de revestimiento (o un componente de revestimiento posterior) puede extraerse por sifón con distinta corriente de sifonaje. Si bien en las figuras de esta descripción se muestra una posición relativa perpendicular, la salida de suministro y el orificio pueden estar ubicados en cualquier posición relativa, de manera que el sifonaje pueda llevarse a cabo eficazmente.

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

El/los acoplamiento/s de admisión (8) puede/n configurarse para que se acople/n con uno o más recipientes de almacenamiento individuales (4) a través de acoplamiento directo, tal como colocado a presión o atornillado, o por medios de conexión, tales como tubos flexibles o fijos. Además, pueden usarse elementos adicionales como conectores con forma de WY" . Los ejemplos de las configuraciones adecuadas se muestran en las Figuras 10A-10h: (Figura 10A) un dispositivo de suministro con un solo acoplamiento de admisión o una sola salida de suministro acoplados a un solo recipiente; (Figura 10B)un dispositivo de suministro con un solo acoplamiento de admisión acoplado a dos recipientes individuales; (Figura 10C) Un dispositivo de suministro con dos salidas/acoplamientos de admisión acoplados a dos recipientes individuales (mostrados) o a un solo recipiente (no mostrado) ; (Figura 10D a 10H) un dispositivo de suministro con múltiples salidas y acoplamientos de admisión, de los cuales sólo algunos están acoplados a un recipiente o más, en donde la/s otra/s admisión/es pueden estar cerradas. Cuando un dispositivo de suministro tiene dos o más acoplamientos de admisión y sólo uno de ellos está acoplado a un recipiente, se prefiere cerrar el acoplamiento de admisión que no está acoplado mediante medios convencionales, tales como una tapa, un tapón o una válvula. Opcionalmente, uno o más dispositivos reguladores (32) que controlan el régimen de flujo, tales como una válvula, un inserto, una abrazadera o un controlador de flujo en línea comercial, pueden colocarse y configurarse para controlar el régimen de flujo de uno o más componentes en una o más posiciones. El dispositivo regulador puede seleccionarse de un reductor de flujo mecánico, un reductor de flujo eléctrico, un reductor de flujo controlado por presión, o una combinación de estos. Los experimentados en la técnica pueden diseñar o modificar configuraciones sobre la base de las descripciones de esta invención que se exponen en la presente descripción sin apartarse del espíritu y el alcance de la presente 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 admisión (8) mediante conexiones convencionales, tales como una conexión a rosca o una conexión a presión. Un dispositivo regulador (32) , tal como una válvula, puede colocarse en el trayecto que conecta el recipiente (4) y el acoplamiento de admisión (8) . En un ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula con dos extremos de acoplamiento: uno acoplado al acoplamiento de admisión (8) y el otro acoplado al recipiente (4) . En otro ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula construida en el recipiente que puede acoplarse al acoplamiento de admisión (8) . En otro ejemplo el dispositivo regulador (32) es una válvula construida en el recipiente que puede acoplarse al acoplamiento de admisión (4) . El dispositivo regulador (32) puede encenderse o apagarse de forma manual o mediante conexión al gatillo (22) de forma mecánica o electrónica. Se prefiere que el dispositivo regulador (32) se pueda apagar cuando la pistola atomizadora no está atomizando, para evitar la fuga de los contenidos del recipiente (4) , y se pueda encender para permitir que el contenido del recipiente (4) fluya hasta la salida de suministro (14) .

El recipiente de almacenamiento (4) que contiene el segundo componente de revestimiento o un componente de revestimiento posterior puede ser un recipiente flexible, tal como una bolsa de plástico; una recipiente de forma fija, tal como un bote fabricado de metal o plástico duro; o un recipiente interior flexible dentro de un recipiente de forma fija, tal como una bolsa de plástico flexible ubicada dentro de un recipiente de forma fija. Se prefiere un recipiente flexible que pueda plegarse fácilmente. El recipiente flexible puede ser un forro plegable que puede sellarse y usarse directamente o colocarse dentro de un recipiente de forma fija. El recipiente de almacenamiento puede ser transparente o puede tener una ventana transparente para que pueda verse fácilmente el nivel del contenido del recipiente. El recipiente de almacenamiento puede tener un indicador para indicar el nivel de los contenidos en el recipiente. El recipiente de almacenamiento puede ser desechable o reusable. El recipiente de almacenamiento puede acoplarse a un acoplamiento de admisión (8) , el cual 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 admisión (8) a través de medios convencionales, tales como un broche, una abrazadera, un conjunto de pasos roscados coincidentes o un conector. En un ejemplo, el recipiente de almacenamiento comprende un tubo que puede introducirse a presión en el acoplamiento de admisión (8) . En otro ejemplo, el recipiente de almacenamiento se atornilla sobre el acoplamiento de admisión (8) mediante pasos roscados coincidentes. En otro ejemplo, el recipiente de almacenamiento se introduce a presión en el acoplamiento de admisión (8) y se asegura mediante un sujetador adicional. El recipiente de almacenamiento puede tener, además, un limitador de flujo unidireccional (26) para eliminar el flujo de retorno, en donde el limitador de flujo unidireccional sólo puede permitir que el contenido fluya en una dirección, tal como sólo desde el recipiente a la salida de suministro. Cualquier flujo de retorno puede detenerse mediante el limitador de flujo direccional, para evitar la contaminación potencial. Para un recipiente de forma fija, puede proporcionarse ventilación de manera que los contenidos en el recipiente puedan mantenerse a presión atmosférica.

Si bien aquí se describen específicamente las composiciones de revestimiento con múltiples componentes de revestimiento, esta invención también puede usarse para una composición con múltiples componentes que necesitan mezclarse para formar una composición mezclada. Con esta invención un primer componente de la composición puede atomizarse mediante un dispositivo de atomización y un segundo componente o un componente posterior de la composición puede extraerse por sifón hacia el primer componente atomizado para formar una composición mezclada .

Esta invención se dirige, además, a un sistema para producir una composición mezclada; el sistema comprende dos o más componentes. El sistema puede comprender: (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de la pistola atomizadora (1) , una o más entradas, un ensamble de tobera (2) que incluye un orificio (13) y un obturador de aire (24) ; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro (14) , en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio (13) ; (ii) al menos un acoplamiento de admisión (8) ; y (iii) al menos un trayecto de conexión (11) que conecta el acoplamiento de admisión (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 admisión a un segundo 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 a 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 vehículo 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 hasta el 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 vehículo presurizado o una combinación de estos, 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 de primer componente atomizado puede producirse por un vehículo comprimido seleccionado de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gas comprimido, o una combinación de estos.

EJEMPLOS La presente invención se define más detalladamente a través de los siguientes ejemplos. Debe entenderse que si bien estos ejemplos señalan las modalidades preferidas de la invención, se aportan a manera de ejemplo únicamente. De la descripción precedente y de estos ejemplos, aquellos con experiencia en la técnica pueden determinar las características esenciales de esta invención y, sin apartarse del espíritu ni del alcance de ella, podrán introducir diversos cambios y modificaciones de la invención para adaptarla a los diversos usos y condiciones.

La viscosidad puede determinarse mediante el uso de mediciones de viscosidad de copa Zahn núm. 2 en segundo. La vida útil en los siguientes ejemplos se define por la longitud de tiempo requerida para duplicar la viscosidad de la composición de revestimiento o la mezcla de reacción relevante.

La microdureza de los revestimientos se midió mediante el uso de un durómetro Fischerscope (modelo HM100V) . El durómetro se configuró para una fuerza máxima de 100 m alcanzada en series de 50 etapas de 1 segundo. La dureza se registró en N/mm.

Se midió el barrido de onda mediante el uso de un instrumento Wavewscan de Byk-ChemieBoth. Se registraron los valores corto (c) y largo (L) .

Prueba del algodón: Después de hornear el revestimiento se probó el panel al arrojar una bola de algodón desde una distancia de 2.54 cm (1 pulgada) . La bola de algodón se dejó sobre el revestimiento durante 2 minutos y, después, se dio vuelta el panel. Si la bola de algodón cae del panel sin dejar ningún residuo, se dice que está libre de algodón.

Ejemplos de revestimientos 1-3 Se mezcló ChromaClear® G2-7779S™ de DuPont, bajo las marcas comerciales registradas y no registradas respectivas, con un activador 7775S (ambos disponibles de E. I. duPont de Nemours and Company, Wilmington, USA) de conformidad con las instrucciones del fabricante, para formar una primera mezcla de revestimiento, también denominada primer componente de revestimiento. El primer componente de revestimiento se colocó en el recipiente de almacenamiento principal (también denominado primer recipiente de almacenamiento) de una pistola atomizadora de alimentación por gravedad.

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

La relación de mezclado del primer componente de revestimiento/segundo componente de revestimiento se controló a aproximadamente 13/1 mediante la selección de un tubo de conexión de tamaño adecuado que conectaba el segundo recipiente y la salida de suministro del dispositivo de suministro.

Los acabados transparentes preparados anteriormente se atomizaron sobre Uniprime (ED-5000, acero laminado en frío (04X12X032)B952 P60 DIW electrorevestimiento sin pulir POWERCRON 590 de ACT Laboratories, Hillsdale, Mich.) a un espesor de película de 58.4 a 66.0 mieras (2.3 a 2.6 mils) . Los revestimientos se hornearon durante 5 minutos o 10 minutos a 60 °C como se indica.

Tabla 1. Propiedades del revestimiento.

DBTDL = dilaurato de dibutilestaño .

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

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

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

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

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

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

Se usa DBTDL a la concentración de 0.25 % como un segundo componente de revestimiento y se coloca en un segundo recipiente de almacenamiento. Se usa ácido acético al cuatro por ciento en acetato de etilo como un tercer componente de revestimiento y se coloca en un tercer recipiente de almacenamiento.

Se usa una relación de mezclado del primer/segundo componente de revestimiento de 13/0.5. Durante la atomización, se enciende 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, la válvula se apaga lentamente durante la atomización, de manera que una cantidad decreciente de ácido acético se mezcle en la mezcla de reacción. El revestimiento se atomiza sobre sustratos como se describió en los Ejemplos 1-3. Se cree que el ácido acético modula la actividad del catalizador de DBTDL. Con menos ácido acético, la actividad del DBTDL es más alta por lo que el revestimiento puede curarse más rápidamente. Con una cantidad decreciente de ácido acético durante la atomización, la totalidad de la capa de revestimiento puede curarse de forma pareja.

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 sistema para producir una capa de una composición de revestimiento sobre un sustrato, la composición de revestimiento comprende dos o más componentes de revestimiento, caracterizado porque comprende: (A) una pistola atomizadora que comprende un cuerpo de la pistola atomizadora, una o más entradas, un ensamble de tobera que incluye un orificio y un obturador de aire; y (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro, en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio; (ii) al menos un acoplamiento de admisión; y (iii) al menos un trayecto de conexión que conecta el acoplamiento de admisión y la salida de suministro, en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión y el acoplamiento de admisión a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene un segundo componente de revestimiento; (C) opcionalmente, un dispositivo regulador acoplado a la salida de suministro, que regula el suministro del segundo componente de revestimiento a la salida de suministro; una primera corriente atomizada de un primer componente de revestimiento de la composición de revestimiento se produce en el orificio con una corriente de un vehículo 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; en donde una segunda corriente atomizada del 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 vehículo presurizado, o una combinación estos, desde la salida de suministro acoplada al segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente de revestimiento.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la salida de suministro, el acoplamiento de admisión y el trayecto de conexión se construyen como un dispositivo complementario fijado al obturador de aire de la pistola atomizadora.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la salida de suministro, el acoplamiento de admisión y el trayecto de conexión se construyen en el obturador de aire de la pistola atomizadora. t

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de almacenamiento se 5 acopla al acoplamiento de admisión a través del dispositivo regulador .

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de suministro comprende dos o más salidas de suministro. 0

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de suministro comprende dos o más acoplamientos de admisión.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo regulador se selecciona 5 de un reductor de flujo mecánico, un reductor de flujo eléctrico, un reductor de flujo controlado por presión, o una combinación de estos.

8. Un sistema para producir una composición mezclada que comprende dos o más componentes, caracterizado porque 0 comprende : (A) un dispositivo de atomización para producir una primera corriente atomizada de un primer componente de la composición mezclada, a través de un orificio del dispositivo de atomización y 5 (B) un dispositivo de suministro que comprende: (i) al menos una salida de suministro, en donde la salida de suministro está ubicada de forma transversal en el orificio; (ii) al menos un acoplamiento de admisión; y (iii) al menos un trayecto de conexión que conecta el acoplamiento de admisión y la salida de suministro, en donde la salida de suministro se acopla a través del trayecto de conexión y el acoplamiento de admisión a un segundo recipiente de almacenamiento que contiene un segundo componente; opcionalmente, un dispositivo regulador acoplado a la salida de suministro, que ~ regula el suministro del segundo componente; en donde una primera corriente atomizada de un primer componente de la composición mezclada se produce en el orificio con una corriente de un vehículo presurizado, en donde el primer componente se almacena en un primer recipiente de almacenamiento y se transporta a través de una primera entrada de la pistola atomizadora hasta el orificio; en donde una segunda corriente atomizada del 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 vehículo presurizado, o una combinación estos, desde la salida de suministro acoplada al segundo recipiente de almacenamiento que contiene el segundo componente .

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la corriente de primer componente atomizado se produce mediante un vehículo comprimido seleccionado de aire comprimido, gas comprimido, mezcla de gas comprimido, y combinaciones de estos.