MXPA00012815A - Composiciones de recubrimiento en polvo - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a:Unacomposición de recubrimiento en polvo que incorpora, mediante mezcla en seco, un aditivo de sílice recubierto de cera en forma finamente dividida.

Description

COMPOSICIONES DE RECUBRIMIENTO EN POLVO Esta invención se refiere a composiciones de recubrimiento en polvo y a su uso. Los recubrimientos en polvo forman un sector rápidamente creciente del mercado de recubrimientos. Los recubrimientos en polvo son composiciones sólidas que se aplican en general mediante un proceso de rociado electrostático en donde las partículas de recubrimiento en polvo se cargan electrostáticamente mediante la pistola de rociado, y el sustrato se pone a tierra. La carga del polvo en la pistola de rociado se efectúa por medio de un voltaje aplicado, o mediante la utilización de fricción (tribo-carga) . La conversión de las partículas adherentes en un recubrimiento continuo (incluyendo, donde sea apropiado, el curado de la composición aplicada) , se puede efectuar mediante tratamiento por calor y/o mediante energía radiante, notoriamente radiación infrarroja, ultravioleta, o de haz de electrones. Las partículas de recubrimiento en polvo que no se adhiere.n al sustrato, se pueden recuperar para volverse a utilizar, de tal manera que los recubrimientos en polvo son económicos en el uso de ingredientes. También, las composiciones de recubrimiento en polvo en general están exentas de solventéis agregados, y en particular, no utilizan solventes orgánicos, y de acuerdo con lo anterior, no son contaminantes.

Las composiciones de recubrimiento en polvo generalmente comprenden una resina formadora de película sólida, normalmente con uno o más agentes colorantes, tales como pigmentos, y opcionalmente también contienen uno o más aditivos de desempeño. Normalmente son termofraguables, incorporando, por ejemplo, un polímero formador de película y un agente de curado correspondiente (que puede ser él mismo otro polímero formador de película) , pero en su lugar se pueden utilizar en principio sistemas termoplásticos (basados, por ejemplo en poliamidas) . Las composiciones de recubrimiento en polvo generalmente se preparan mediante mezcla íntima de los ingredientes (incluyendo agentes colorantes y aditivos de desempeño) , por ejemplo en una extrusora, a una temperatura mayor que el punto de reblandecimiento de los polímeros formados de película, pero debajo de una temperatura a la que se presente una reacción previa significativa. El extrudado normalmente se lamina en una hoja plana, y se tritura, por ejemplo, mediante molienda, hasta el tamaño de partículas deseado. En el caso de las composiciones de recubrimiento en polvo que se vayan a aplicar mediante rociado electrostático, son comunes los espesores de película de 40 mieras hasta más de 100 mieras. La distribución de tamaños de partículas de la composición normalmente estará en la escala de 0 a 120 mieras, con un tamaño de partículas promedio en la escala de 15 a 75 mieras, de preferencia de 25 a 50 mieras, más especialmente de 20 a 45 mieras. Las composiciones de recubrimiento en polvo de este tamaño de partículas convencional se utilizan ampliamente en la industria. Algunos de los inconvenientes conocidos encontrados con estos materiales están asociados con las características de aplicación de los polvos. La- facilidad con la cual el polvo se fluidiza y se transporta a través del equipo de aplicación, afecta la uniformidad de la distribución del peso de la película a través del sustrato, y como una consecuencia, la cantidad de polvo necesario para alcanzar "en promedio" el espesor de película deseado. Con estos recubrimientos en polvo convencionales, el depósito de la primera vez de las partículas finas (especialmente las partículas de polvo de 10 mieras de diámetro o menores) ss ineficiente, conduciendo a una acumulación de partículas finas (finos) en el material sobre-rociado. En muchos casos, el material sobre-rociado se recolecta y se recicla para volverse a utilizar. En estos sistemas, a medida que continúa el proceso de aplicación de polvo, se incrementa el porcentaje de partículas de polvo finas en el polvo reciclado, y el comportamiento cohesivo de los finos empieza a tener influencia sobre las propiedades del polvo reciclado. El principal efecto es que el polvo pierde fluidez, y esto ocasiona un incremento en las dificultades de transporte del polvo a través del sistema de reciclo y de regreso a la pistola de rociado. Otro problema bien conocido con la utilización de composiciones de recubrimiento en polvo de esta distribución de tamaño de partículas convencional, es la dificultad para aplicar los recubrimientos de película delgada de, digamos, 30 mieras o menos, para lo que hay una creciente demanda en ciertos sectores del mercado de recubrimiento en polvo, mientras que se logra una opacidad uniforme y una apariencia estéticamente agradable, particularmente en' un recubrimiento blanco brillante. Utilizando las composiciones de la distribución de tamaños de partículas convencional, es posible el logro de estos resultados solamente dentro de un rango restringido de químicas del polvo, obteniéndose en general el mejor desempeño con polvos de poliuretano utilizando isocianatos bloqueados. Es muy difícil, si no es que imposible, lograr recubrimientos de menos de 20 mieras con una opacidad uniforme y una apariencia estéticamente agradable con las composiciones de una distribución de tamaños de partículas convencional. Se considera que los problemas encontrados (imperfecciones de "peladura de naranja", etcétera) se atribuyen al tamaño relativamente grande de la mayoría de las partículas en las composiciones de recubrimiento en polvo de una distribución convencional de tamaños de partículas.

En adición a las crecientes demandas dentro del mercado de recubrimientos en polvo mismo, también se ha reconocido que la incapacidad de los recubrimientos en polvo para lograr de una manera confiable y rutinaria espesores de película de 30 mieras o menos con una apariencia estéticamente agradable, es uno de los factores que ha inhibido una sustitución adicional de las pinturas "húmedas" basadas en solvente por los recubrimientos en polvo. Se ha propuesto que los problemas de lograr recubrimientos en polvo de película delgada satisfactorios, en principio se pueden aliviar con el uso de composiciones de recubrimiento en polvo de un tamaño de partículas más fino. Sin embargo, existen problemas en la fluidización, manejo, y aplicación de las partículas relativamente pequeñas, especialmente las partículas que son de 10 mieras de diámetro o menores. Estos problemas llegan a ser más pronunciados a medida que se incrementa la proporción de las partículas finas, y las composiciones de recubrimiento en polvo convencionalmente se han fabricado para comprender no más del 10 por ciento por volumen de partículas que sean de un diámetro de 10 mieras o menos. La Publicación Internacional Número WO 94/11446 da a conocer composiciones de recubrimiento en polvo que incorporan, mediante mezcla en seco, diferentes combinaciones de dos o más aditivos, siendo la combinación preferida óxido de aluminio con hidróxido de aluminio. Mediante la utilización de combinaciones de aditivos mezclados en seco de acuerdo con la Publicación Internacional Número WO 94/11446, es posible aliviar el problema de la fluidización, el manejo, y la aplicación de las partículas finas (especialmente aquéllas de 10 mieras de diámetro o menos) como se describe anteriormente, y también aliviar otros problemas que se pueden atribuir a la carga electrostática diferencial y prematura de las partículas de polvo. La Publicación Internacional Número WO 94/11446 se refiere a composiciones de recubrimiento en polvo, de las cuales cuando menos el 95 por ciento por volumen tiene un tamaño de partículas que :.?o excede de 50 mieras. Aunque se pueden lograr buenos resultados utilizando las combinaciones aditivas dadas a conocer en la Publicación Internacional Número WO 94/11446 se ha encontrado, entre otras cosas, que la mezcla óptima de óxido de aluminio/hidróxido de aluminio, en términos de fluidez, transporte y características de manejo de la composición de recubrimiento en polvo, tiende a disminuir la utilidad de la composición en los procesos de aplicación tribostática . Los intentos por compensar ese efecto mediante el incremento de la proporción de óxido de aluminio en la combinación aditiva, tienden a dar como resultado composiciones de recubrimiento en polvo que tienen propiedades de fluidez y transporte menos buenas . La Patente Europea Número EP-A-0 , 300 , 818 sugiere que se pueden conferir características de tribo-carga a las composiciones de recubrimiento en polvo de una distribución convencional de tamaños de partículas, mediante La utilización de un aditivo que comprenda uno o ambos de óxido y/o hidróxido de aluminio, que se haya desgarrado (mediante esfuerzo cortante o molienda a alta velocidad), de tal manera que el aditivo resultante de lo mismo sea un polvo fino, esencialmente exento de acumulaciones, que comprenda cuando menos el 5 por ciento en peso de partículas de un tamario máximo de 0.2 mieras. De conformidad con la Patente Europea Número EP-A-0 , 300 , 818 una manera preferida para alcanzar el requerimiento de tamaños de partículas especificado, es agregar al óxido/hidróxido de aluminio, antes del esfuerzo cortante, una proporción de un extensor de partículas finas de un tamaño máximo de partículas de 0.2 mieras. El extensor preferido dado a conocer en la Patente Europea Número EP-A-0,300,818 es sílice vaporizado, pero se ha encontrado que la inclusión de sílice vaporizado tiende a reducir la eficiencia de un aditivo de óxido de aluminio/hidróxido de aluminio (como se propone en la Publicación Internacional Número WO 94/11446) en términos de características de fluidez y transporte, de modo que no se logra el beneficio óptimo de la combinación aditiva en términos de estas características.

La presente invención proporciona una composición de recubrimiento en polvo que incorpora, mediante mezcla en seco, un sílice recubierto de cera en una forma finameme dividida. El término "recubrimiento", como se utiliza en la presente en relación con los sílices para utilizarse de acuerdo con la invención, incluye la impregnación de materiales de sílice porosos, y la expresión "sílice recubierto" se debe entender de acuerdo con lo mismo. El término "sílice", como se utiliza en la presente, incluye materiales obtenidos mediante procesos pirogénicos, y de preferencia húmedos, que conduzcan a sílices precipitados o geles de sílice, así como, en principio, óxidos de silicio de metal mixtos y materiales que se presenten naturalmente, tales como, por ejemplo tierra diatomácea. Los sílices para utilizarse de acuerdo con la invención en general tendrán uaa estructura amorfa. El término "sílice" incluye materiales de ácido silícico. También entran en consideración los silicatos . Un material preferido comprende gel de sílice micronizado . El término "cera" como se utiliza en la presente, incluye : i) Ceras animales naturales (por ejemplo, cera de abejas, lanolina) ; ii) Ceras vegetales naturales (por ejemplo, cera de carnauba) ; iii) Ceras de petróleo naturales (por ejemplo, cera de parafina, cera microcristalina) ; iv) Ceras sintéticas (por ejemplo, polímeros etilénicos y polioléter-ésteres) . También entran en consideración las ceras minerales diferentes de las ceras de petróleo. Un grupo importante de ceras para utilizarse de conformidad con la invención, comprende esteres de alcoholes alifáticos de cadena larga (normalmente de 16 átomos de carbono y más) , con ácidos grasos de cadena larga (normalmente de 16 átomos de carbono y más) . Estos esteres y ácidos de preferencia son compuestos de cadena recta, y pueden estar saturados o insaturados. Los ejemplos de los ácidos que se pueden utilizar incluyen ácido esteárico, ácido palmítico, y ácido oleico, y mezclas de dos o más de los mismos . Las ceras derivadas a partir de compuestos alifáticos de cadena larga, como se describen anteriormente, pueden incluir hidrocarburos . En adición a los esteres de los ácidos de cadena larga, como se describen anteriormente, se pueden mencionar sales, tales como, por ejemplo, estearato de aluminio. Los materiales de cera preferidos para utilizarse de acuerdo con la invención, son materiales que tengan buena compatibilidad con los componentes poliméricos de la composición de recubrimiento en polvo, es decir, materiales que se puedan mezclar de una manera homogénea con los polímeros, sin una separación de fases significativa. Se encontrará que algunos materiales de cera (por ejemplo, ceras halogenadas) en general no son compatibles en este sentido con los polímeros de recubrimiento en polvo. Se esperaría que el uso de estos materiales daría lugar a defectos en la apariencia superficial del recubrimiento aplicado terminado, y de acuerdo con lo mismo, no se recomiendan. Los sílices recubiertos de cera adecuados para utilizarse de acuerdo con la invención incluyen materiales comercialmente disponibles, tales como, por ejemplo, GASIL 937 e_x. Crosfield (un gel de sílice recubierto con cera de parafina microcristalina) , y OK 607 e_x. Degussa (un material similar con un recubrimiento que también incluye un componente de amina saturada de cadena corta [de 6 átomos de carbono] o de alquilamonio. El recubrimiento del material de sílice se puede efectuar mediante métodos conocidos en la materia, por ejemplo, co-moliendo el sílice con un material de cera sólido, o mezclando el material de sílice con un material de cera disuelto en un solvente adecuado, que luego se evapora. La cantidad de cera recubierta sobre el sílice, por ejemplo, puede estar en la escala del 2 al 10 por ciento en peso, basándose en el peso del sílice. Se puede encontrar mayor información con respecto a los sílices recubiertos de cera que se pueden utilizar de conformidad con la invención, en las memorias descriptivas de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Números 3,607,337 y 3,816,154, y en la Publicación Internacional Número WO 97/08250. En adición al sílice recubierto de cera, una composición de recubrimiento en polvo de la invención puede incorporar, también mediante mezcla en seco, óxido de aluminio y/o hidróxido de aluminio, de preferencia óxido de aluminio, u óxido de aluminio e hidróxido de aluminio. El oxi-hidróxido de aluminio se puede utilizar en adición a, o en lugar de, el hidróxido de aluminio. Se cree que se puede utilizar cualquiera de los tipos estructurales principales de estos materiales, es decir: a - A1203 Corundo a - A10 (OH) Diaspora a - Al (OH) 3 Bayerita Y - A1203 y - A10 (OH) Boehmita y - Al (OH) 3 Gibbsita Se puede dar preferencia a los tipos estructurales-?. La proporción de sílice recubierto de cera incorporado en una composición de recubrimiento en polvo de la invención puede estar en general en la escala del 0.002 al 2.0 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición sin el aditivo, convenientemente del 0.02 al 1.5 por ciento en peso, y de preferencia del 0.04 al 1.0 por ciento en peso, más especialmente cuando menos el 0.02 por ciento en peso, especialmente del 0.3 al 0.7 por ciento en peso, por ejemplo del 0.3 al 0.5 por ciento en peso. El contenido total de los aditivos de sílice recubierto de cera, y, si están presentes, los otros aditivos mezclados en seco especificados anteriormente, incorporados en una composición de recubrimiento en polvo de la invención, puede estar en general en la escala del 0.1 al 5 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición sin los aditivos, convenientemente del 0.1 al 2 por ciento en peso, de preferencia de cuando menos el 0.2 por ciento en peso, especialmente del 0.2 al 1.5 por ciento en peso, y más especialmente del 0.3 al 1 por ciento en peso. En el caso en el que la composición de recubrimiento en polvo incluye aditivos mezclados en seco que comprendan sílice recubierto de cera y óxido de aluminio, las proporciones relativas del sílice al óxido de aluminio pueden estar en general en la escala de 99:1 a 1:99, convenientemente de 80:20 a 20:80, y de preferencia de 70:30 a 30:70, por ejemplo de 50:50. En el caso en el que los aditivos mezclados en seco comprendan sílice recubierta de cera e hidróxido de aluminio, las proporciones relativas del sílice al hidróxido de aluminio pueden estar en general de 99:1 a 30:70, convenientemente de 90:10 a 40:60, de preferencia de 80:20 a 50:50, por ejemplo de 65:35. En el caso en el que los aditivos mezclados en seco comprendan sílice recubierto de cera, óxido de aluminio, e hidróxido de aluminio, las proporciones relativas de los aditivos pueden se en general como sigue: 1 a 98% 1 a 98% 1 a 70% convenientemente 5 a 50% 10 a 90% 1 a 60% de preferencia 10 a 30% 20 a 85% 1 a 55% En las formas preferidas de la composición de acuerdo con la invención, los aditivos mezclados en seco consisten exclusivamente en sílice recubierto de cera, o según el caso, sílice recubierto de cera con óxido de aluminio y/o hidróxido de aluminio. Como una generalidad, mientras mayor sea la proporción de partículas de menos de 10 mieras de diámetro en la composición, más alta será la proporción de aditivos mezclados en seco, que se prefieran para utilizarse de acuerdo con la invención. Esta relación se puede ilustrar mediante la siguiente tabla, que también incluye (como variables independientes) los rangos típicos para d(v)50 y d(v)99 para las composiciones: % por volumen diviso d(v) oo % de aditivos en de menos de en peso 10 mieras < 18% 18-22 mieras 52-58 mieras 0.6 - 1.0 < 12% 25-30 60-80 0.4 - 0.6 < 8% 30-40 80-120 0.2 - 0.4 De una manera conveniente, en el caso en donde haya más de un aditivo mezclado en seco, los aditivos se mezclan previamente, de preferencia de una manera íntima y homogénea mediante una técnica de alto esfuerzo cortante, antes de incorporarse en la composición de recubrimiento en polvo. En el caso de tres aditivos mezclados en seco, los tres se pueden mezclar entre sí en una sola operación de mezcla, o cualesquiera dos de los tres se pueden mezclar primero entre sí, mezclándose el tercer aditivo después. Aunque en principio se puede incorporar cualquier aditivo o sub-combinación mixta de aditivos por separado en la composición de recubrimiento en polvo, en general se prefiere mezclar previamente los aditivos. Los aditivos de la invención se pueden incorporar en la composición de recubrimiento en polvo mediante cualquier método de mezcla en seco disponible, por ejemplo: (a) inyección en el molino, con la alimentación de los pedacitos y los aditivos hacia el molino de una manera-simultánea; (b) introducción en la etapa de tamización después de la molienda; y (c) mezcla posterior a la producción en una "volteadora" u otro dispositivo mezclador adecuado. El tamaño de partículas de cada aditivo mezclado en seco puede ser hasta de 5 mieras, o inclusive hasta de 10 mieras en algunos casos. Sin embargo, de preferencia el tamaño de partículas, no es mayor de 2 mieras, y más especialmente no es mayor de una miera. En general, mientras más bajo sea el espesor del recubrimiento que se vaya a aplicar, más pequeño será el tamaño de partículas de los aditivos. El tamaño de partículas mínimo preferido del aditivo es de 0.1 mieras. La distribución de tamaños de partículas de la composición de recubrimiento en polvo puede estar en la escala de 0 a 120 mieras, con un tamaño de partículas promedio en la escala de 15 a 75 mieras, de preferencia de 25 a 50 mieras, más especialmente de 20 a 45 mieras. En el caso de distribuciones de tamaños relativamente finos, especialmente cuando se requieran películas aplicadas relativamente delgadas, por ejemplo, la composición de recubrimiento en polvo puede ser una en donde se satisfagan uno o más de los siguientes criterios : a) 95 a 100 por ciento por volumen < 50 mieras. b) 90 a 100 por ciento por volumen < 40 mieras. c) 45 a 100 por ciento por volumen < 20 mieras. d) 5 a 100 por ciento por volumen < 10 mieras, de preferencia 10 a 70 por ciento por volumen < 10 mieras. e) 1 a 80 por ciento por volumen < 5 mieras, de preferencia 3 a 40 por ciento por volumen < 5 mieras, f) d(v)50 en la escala de 1.3 - 32 mieras, de preferencia de 8-24 mieras. Las composiciones de recubrimiento en polvo generalmente comprenden una resina formadora de película sólida, normalmente con uno o más agentes colorantes, tales COTIO pigmentos, y opcionalmente también contienen uno o más aditivos de desempeño. Una composición de recubrimiento en polvo para utilizarse de conformidad con la invención, en general será un sistema termofraguable (que incorpore, por ejemplo, un polímero formador de película, y un agente de curado correspondiente que él mismo pueda ser otro polímero formador de película) , pero en principio se pueden utilizar en su lugar los sistemas termoplásticos (basados, por ejemplo, en poliamidas) . El polímero formador de película utilizado en la fabricación de una composición de recubrimiento en polvo termofraguable para utilizarse de conformidad con la invención, puede ser uno o más seleccionados a partir de resinas de poliéster carboxi-funcionales, resinas de poliéter hidroxi-funcionales, resinas epóxicas, y resinas acrílicas funcionales . Por ejemplo, la composición se puede basar en un sistema aglutinante polimérico sólido que comprenda una resina formadora de película de poliéter carboxi-funcional utilizada con un agente de curado de poliepóxido. Estos sistemas de poliéster carboxi-funcionales son actualmente los materiales de recubrimiento en polvo más ampliamente utilizados. El poliéster tiene generalmente un valor ácido en la escala de 10 a 100, un peso molecular promedio en número Mn de 1,500 a 10,000, y una temperatura de transición de cristal Tg de 30°C a 85°C, de preferencia de cuando menos 40°C. El poliepóxido, por ejemplo, puede ser un compuesto epóxico de bajo peso molecular, tal como isocianurato de triglicidilo (TGIC) , un compuesto tal como tereftalato de diglicidilo o isoftalato de diglicidilo, una resina epóxica, tal como glicidiléter de bisfenol A condensado o una resina epóxica estable a la luz. Esta resina formadora de película de poliéster carboxi-funcional se puede utilizar alternativamente con un agente de curado de bis (beta-hidroxi-alquilamida) tal como tetraquis(2-hidroxietil ) adipamida . De una manera alternativa, se puede utilizar un poliéter hidroxi-funcional con un agente de curado funcional de isocianato bloqueado o un condensado de amina-formaldehído, tal como, por ejemplo, una resina de melamina, una resina de urea-formaldehído, o una resina de glicol-ural-formaldehído, por ejemplo, el material "Powderlink 1174" suministrado por la Cyanamid Company, o hexahidroximetilmelamina . Un agen e de curado de isocianato bloqueado para un poliéster hidroxi -funcional, por ejemplo, puede estar internamente bloqueado, tal como el tipo uret-diona, o puede ser del tipo bloqueado con caprolactama, por ejemplo d-isocianato de isoforona. Como una posibilidad adicional, se puede utilizar una resina epóxica con un agente de curado amino- funcional , tal como, por ejemplo, diciandiamida . En lugar de un agente de curado amino- funcional para una resina epóxica, se puede utilizar un material fenólico, de preferencia un material formado mediante la reacción de epiclorohidrina, con un exceso de bisfenol A (es decir, un polifenol hecho mediante el aducto de bisfenol A y una resina epóxica) . Se puede utilizar una resina acrílica funcional, por ejemplo una resina carboxi-, hidroxi-, o epoxi-funcional , con un agente de curado apropiado. Se pueden utilizar mezclas de aglutinantes, por ejemplo se puede utilizar un poliéster carboxi-funcional con una resina acrílica carboxi -funcional y un agente de curado tal como bis (betahidroxialquilamida) que sirva para curar ambos polímeros. Como posibilidades adicionales, para los sistemas aglutinantes mixtos, se puede utilizar una resina acrílica carboxi-, hidroxi-, o epoxi-funcional con una resina epóxica o una resina de poliéster (carboxi- o hidroxi-funcional) . Estas combinaciones de resina se pueden seleccionar para ser de co-curado, por ejemplo, una resina acrílica carboxi-funcional co-curada con una resina epóxica, o un poliéster carboxi-funcional co-curado con una resina acrílica glicidil-funcional . S:.n embargo, más usualmente estos sistemas aglutinantes mixtos se formulan para curarse con un solo agente de curado (por ejemplo, el uso de un isocianato bloqueado para curar una resina acrílica hidroxi-funcional y un poliéster hidroxi-funcional) . Otra formulación preferida involucra el uso de un agente de curado diferente para cada aglutinante de una mezcla de dos aglutinantes poliméricos (por ejemplo, una resina epóxica curada con amina utilizada en conjunto con una resina acrílica hidroxi-funcional curada con isocianato bloqueado) . Otros polímeros formadores de película que se pueden mencionar incluyen fluoropolímeros funcionales, fluorocloropolímeros funcionales, y polímeros fluoroacrílicos funcionales, cada uno de los cuales puede ser hidroxi-funcional o carboxi- funcional , y se pueden utilizar como el único polímero formador de película, o en conjunto con una o más resinas acrílicas, de poliéster, y/o epóxicas funcionales, con agentes de curado apropiados para los polímeros funcionales. Otro agentes de curado que se pueden mencionar incluyen epoxi- fenol-novolacs y epoxi-cresol-novolacs ; agentes de curado de isocianato bloqueados con oximas, tales como diisocianato de isoforona bloqueado con metiletilcetoxima, diisocianato de tetrametilenxileno bloqueado con acetona-oxima, y Desmodur W (agente de curado de di-isocianato de diciclohexilmetano) bloqueado con metiletilcetoxima; resinas epóxicas estables a la luz, tales como "Santolink LSE 120" suministrada por Monsanto; y poliepóxidos alicíclicos, tales como "EHPE-3150" suministrado por Daicel . Se deben mencionar los siguientes rangos para el contenido de resina formadora de película total de una composición de recubrimiento en polvo de conformidad con la invención (incluyendo agente de curado, donde sea apropiado, pero sin considerar los aditivos de la mezcla en seco) : del 40 por ciento al 100 por ciento en peso, del 47 por ciento al 100 por ciento en peso, del 47 por ciento al 90 por ciento en peso, del 53 por ciento al 99 por ciento en peso, y del 53 por ciento al 74 por ciento en peso. Como ya se explicó, puede haber más de un aglutinante de resina formador de película y agente de curado, según sea apropiado . Una composición de recubrimiento en polvo para utilizarse de conformidad con la invención, puede estar exenta de agentes colorantes agregados, pero normalmente contiene uno o más de estos agentes (pigmentos o tintes) . Los ejemplos de los pigmentos que se pueden utilizar son pigmentos inorgánicos, tales como dióxido de titanio, óxidos de hierro rojo y amarillo, pigmentos de cromo y negro de humo, y pigmentos orgánicos, tales como, por ejemplo, pigmentos de ftalocianina, azoicos, de antraquinona, de tioíndigo, de isodibenzantrona, de trifendioxano, y de quinacridona, pigmentos de tinte de recipiente y lacas de materiales colorantes ácidos, básicos, y mordentes . Se pueden utilizar tintes en lugar de, o así como, pigmentos. La composición de la invención también puede incluir uno o más extensores o rellenos, que se pueden utilizar, entre otras cosas, para asistir a la opacidad, mientras que se minimizan los costos, o más generalmente como un diluyente. Se deben mencionar los siguientes rangos para el contenido total de pigmento/relleno/extensor de una composición de recubrimiento en polvo de conformidad con la invención (sin considerar los aditivos de la mezcla en seco) : del 0 por ciento al 55 por ciento en peso, del 0 por ciento al 50 por ciento en peso, del 10 por ciento al 50 por ciento en peso, del 0 por ciento al 45 por ciento en peso, y del 25 por ciento al 45 por ciento en peso. De contenido total de pigmento/relleno/extensor, se puede utilizar un contenido de pigmento <. 40 por ciento en peso de la composición total (sin considerar los aditivos de la mezcla en seco) . Normalmente se utiliza un contenido de pigmento de 25 al 30 por ciento, aunque, en el caso de los colores obscuros, se pude obtener opacidad con < 10 por ciento en peso de pigmento. La composición de la invención también puede incluir uno o más aditivos de desempeño, por ejemplo, un agente promotor de flujo, un plastificante, un estabilizante contra la degradación por ultravioleta, o un agente contra la gasificación, tal como benzoína, o se pueden utilizar dos o más de estos aditivos. Se deben mencionar los siguientes rangos para el contenido de aditivo de desempeño total de una composición de recubrimiento en polvo de acuerdo con la invención (sin considerar los aditivos de la mezcla en seco) : del 0 por ciento al 5 por ciento en peso, del 0 por ciento al 3 por ciento en peso, y del 1 por ciento al 2 por ciento en peso. En general, se incorporarán agentes colorantes, rellenos/extensores, y aditivos de desempeño como se describen anteriormente, antes y/o durante la extrusión u otro proceso de homogeneización, y no mediante la mezcla en seco. Una composición de recubrimiento en polvo de conformidad con la invención, en principio, se puede aplicar a un sustrato mediante cualquiera de los procesos de tecnología de recubrimiento en polvo, por ejemplo, mediante recubrimiento por rociado electrostático (carga de corona o tribo-carga) ; o mediante procesos de lecho fluidizado, o lecho fluidizado electrostático . Después de la aplicación de la composición de recubrimiento en polvo a un sustrato, se puede efectuar la conversión de las partículas adherentes resultantes en un recubrimiento continuo (incluyendo, donde sea apropiado, curado de la composición aplicada) mediante tratamiento por calor y/o mediante energía radiante, notoriamente radiación infrarroja, ultravioleta, o de haz de electrones. El polvo normalmente se cura sobre el sustrato mediante la aplicación de calor (el proceso de estufado) ; las partículas de polvo se funden y fluyen, y se forma una película. Los tiempos y temperaturas de curado son independientes de acuerdo con la formulación de la composición que se utilice, y se pueden mencionar los siguientes rangos típicos: Temperatura/°C Tiempo 280 a 100* 10 seg. a 40 min. 250 a 150 15 seg. a 30 min. 220 a 160 5 min. a 20 min. *Se pueden utilizar temperaturas bajando hasta 90°C para algunas resinas, especialmente ciertas resinas epóxicas. El sustrato puede comprender un metal, un material de plástico estable al calor, madera, vidrio, o un material de cerámica o textil. De una manera conveniente, un sustrato de metal se limpia químicamente o mecánicamente antes de la aplicación de la composición, y de preferencia se somete a un tratamiento químico previo, por ejemplo, con fosfato de hierro, fosfato de zinc, o cromato. Los sustratos diferentes de los metálicos en general se calientan previamente antes de la aplicación, o en el caso de la aplicación de rociado electrostático, se tratan previamente con un material que ayude a esta aplicación. Utilizado como un aditivo de un solo componente, el sílice recubierto con cera ofrece la posibilidad de eliminar, o cuando menos reducir, las interacciones electrostáticas entre las partículas del recubrimiento en polvo y entre las partículas de polvo y la tubería utilizada para el transporte de las composiciones de recubrimiento en polvo hasta el equipo de aplicación. A su vez, esto ofrece la posibilidad de lograr propiedades de fluidez mejoradas, con la ventaja práctica inherente adicional de eliminar los procedimientos de manufactura adicionales, las medidas de control de calidad, y • los costos involucrados en la utilización de un aditivo mezclado en seco de múltiples componentes. El uso del sílice recubierto de cera en el aditivo ternario de la invención, ofrece la posibilidad de incrementar los beneficios, especialmente en términos de fluidez, proporcionados por la combinación de óxido de aluminio/hidróxido de aluminio sola previamente propuesta. En particular, por ejemplo, el uso de sílice recubierto de cera en los sistemas de tribo-carga, ofrece la posibilidad de utilizar mezclas aditivas ricas en óxido de aluminio para promover la tribo-carga sin reducir las buenas propiedades de fluidez, transporte, y manejo que se pueden atribuir a la combinación aditiva de aluminio. En general, el uso de uno o más aditivos de conformidad con la invención, ofrece una mejora en el depósito de la primera vez de partículas finas (especialmente partículas de 10 mieras o menos) , lo cual a su vez conduce a una mejor uniformidad del peso de la película sobre el sustrato (y por consiguiente, a una reducción en la cantidad de polvo necesaria para alcanzar un peso de película nominal dado) , y a una acumulación reducida de partículas finas en el sistema de reciclo. El mejor depósito de la primera vez de las partículas de recubrimiento en polvo finas que se puede lograr de conformidad con la invención, también tiene la consecuencia conveniente de hacer posible que se acomode una más alta proporción de estas partículas en las composiciones de recubrimiento en polvo sin efectos perjudiciales indebidos. En principio, esto contribuye a su vez a una mejor apariencia de la película y tiende a facilitar la producción de películas delgadas. La invención es aplicable sobre un amplio rango de espesores de película, normalmente desde películas delgadóts de, por ejemplo, 30 mieras o menos, hasta películas de 100 a 150 mieras.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos ilustran la invención: El óxido de aluminio utilizado en los ejemplos fue Oxido de Aluminio C, ex Degussa, tamaño de partículas promedio < 0.2 mieras; el hidróxido de aluminio utilizado fue Martinal OL 103C, ex Omya Croxton and Garry, tamaño de partículas promedio de 0.8 mieras; y el sílice utilizado fue Gasil 937, ex Crosfield, tamaño de partículas promedio de 6.5 mieras (un gel de sílice micronizado recubierto con cera de parafina microcristalina) . Las composiciones aditivas de la mezcla en seco utilizadas en los ejemplos se prepararon como sigue: Composición Aditiva de Mezcla en Seco 1 Oxido de aluminio 7.2 partes en peso Hidróxido de aluminio 8.8 partes en peso Sílice 4.0 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de 3 operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro .

Composición Aditiva de Mezcla en Seco 2 Oxido de aluminio 5.4 partes en peso Hidróxido de aluminio 6.6 partes en peso Sílice 4.0 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de tres operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro.

Composición Aditiva de Mezcla en Seco 3 Oxido de aluminio 10 partes en peso Sílice 10 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de 3 operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro .

Composición Aditiva de Mezcla en Seco 4 Hidróxido de aluminio 7 partes en peso Sílice 13 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de 3 operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro.

Composición Aditiva de Mezcla en Seco 5 Sílice El material aditivo se utilizó como fue suministrado.

Composición Aditiva de Mezcla en Seco 6 Oxido de aluminio 12.8 partes en peso Hidróxido de aluminio 3.2 partes en peso Sílice 4 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de 3 operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro .

Composición Aditiva de P7G^ en Seco 7 Oxido de aluminio 6.7 partes en peso Hidróxido de aluminio 6.7 partes en peso Sílice 6.7 partes en peso Los materiales aditivos se cargaron en una mezcladora de alto esfuerzo cortante Moulinex II, se mezclaron durante 30 segundos, y se dejaron enfriar. El proceso de mezcla y enfriamiento se repitió dos veces para dar un total de 3 operaciones. El aditivo mezclado resultante se reservó para uso futuro. Los datos de distribución de tamaños de partículas reportados en los Ejemplos se obtuvieron utilizando el equipo indicado en cada caso (Coulter Counter Multisizer II, o el dispositivo de dispersión de luz de láser Mastersizer X de Malvern Instruments) . Los datos se expresan parcialmente en porcentajes por volumen d(v)x, en donde X es el porcentaje del volumen total de las partículas que queda debajo del tamaño de partículas informado d. Por consiguiente, por ejemplo, d(v)50 es el tamaño de partículas promedio de la muestra.

Ej emplo 1 ; Composición de recubrimiento en polvo de poliéster blanca mate - pruebas de peso de película depositada La composición del Ejemplo 1 se preparó a partir de dos componentes como sigue: Componente A % en peso Polímero de poliéster carboxi- funcional, valor ácido de 77 26.40 Primid XL552 (EMS Grilon) 2.80 Benzoína 0.15 Agente de flujo 0.40 Cera de polietileno modificado con PTFE 1.00 Material de poliolefina (agente mate) - Grilonit 68022 (EMS Grilon) 0.20 Dióxido de rutilo titanio 17.00 Extensor 2.00 Componente B % en peso Polímero de poliéster carboxi-funcional, valor ácido de 29 23.70 Primid XL552 (EMS Grilon) 0.75 Benzoína 0.15 Agente de flujo 0.40 Cera de polietileno modificado con PTFE 1.00 Material de poliolefina (agente mate) - Grilonit 68022 (EMS Grilon) 0.25 Dióxido de rutilo titanio 17.00 Extensor 2.00 Polímero de poliéster hidroxi-funcional con un valor de hidroxilo de 45 4.80 Total 100.00 Los ingredientes para el Componente A se mezclaron en seco en una mezcladora, y se alimentaron a una extrusora de doble tornillo operando a una temperatura de 108 °C. El extrudado se laminó plano sobre una placa helada, y se rompió en una forma de pedacitos (de malla de aproximadamente 1 centímetro) . Los ingredientes para el Componente B, de la misma manera se mezclaron en seco en una mezcladora, y se alimentaron a una extrusora de doble tornillo operando a una temperatura de 108 °C. El extrudado se laminó plano sobre una placa helada, y se rompió en forma de pedacitos (aproximadamente malla de 1 centímetro) . Los componentes obtenidos de esta manera en forma de pedacitos, se mezclaron completamente en proporciones en peso iguales, y luego se molieron en un molino de impacto para producir una composición de recubrimiento en polvo I que tuvo la siguiente distribución de tamaños de partículas (determinada utilizando un Coulter Counter Multisizer II) : d(v)99 < 115 mieras d(v)5o 45 mieras 5.2% < 10 mieras 1.6% < 5 mieras Luego se mezcló en seco una parte de la composición de recubrimiento en polvo I con una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 1 [(óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto con cera (20 por ciento del aditivo total en peso) ] . Luego la composición resultante se aplicó por rociado electrostático a mosaicos de techo de acero perforados (585 milímetros de ancho por 585 milímetros de altura por 0.5 milímetros de espesor, perforándose cada mosaico mediante una rejilla de 101 por 101 orificios de aproximadamente 2 milímetros de diámetro y 4 milímetros de separación) , utilizando una pistola de aplicación de corona ITW Gema Volstatic (posiciones de la pistola: aire fluidizante 1.0 bar, aire de transporte 0.6 bar, aire complementario 3 m3 hora"1, boquilla de pantalla cónica de aguja de una sola corona a 70 kV) , y reciprocador (posiciones del reciprocador: velocidad 0.35 m-s"1 en ambas direcciones verticales, transversal 66 centímetros alrededor del centro del mosaico de techo) . Los mosaicos de techo se introdujeron en la caseta de aplicación por medio de una pista en movimiento (velocidad de la pista: 1.22 m-min"1) . Los recubrimientos de polvo aplicados se estufaron para dar películas curadas de un espesor de película promedio de 7C.5 mieras (condiciones de estufado: 15 minutos a 180°C) . Luego se mezcló en seco una parte adicional de la composición de recubrimiento en polvo I, con una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 2 [óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto con cera (40 por ciento del aditivo total en peso) ] . Esto se aplicó y estufó bajo las mismas condiciones que anteriormente, para dar las películas curadas de un espesor de película promedio de 73.5 mieras . Con el objeto de proporcionar una base para la comparación con el Ejemplo 1, se mezcló en seco una parte adicional de la composición de recubrimiento en polvo I, con una adición del 0.1 por ciento en peso de un sílice pirogénico no recubierto (Acematt TS 100 ej? Degussa) . La aplicación y estufado de la composición resultante bajo las mismas condiciones que en el Ejemplo 1, dieron películas curadas de un espesor de película promedio de 39.0 mieras sobre los mosaicos de techo de acero. El mayor peso de película obtenido cuando se utilizaron las composiciones aditivas de conformidad con la invención, ofrece la posibilidad de incrementar la velocidad de paso de los artículos de sustrato a través de la caseta de recubrimiento por rociado, con ganancias de productividad resultantes, y/o reduciendo la presión el aire utilizado para transportar el polvo a través del sistema de aplicación, conduciendo a un desgaste reducido del equipo. También, se puede observar que el incremento de la proporción del sílice recubierto con cera en el aditivo (desde el 20 por ciento en peso en la composición aditiva 1, hasta el 40 por ciento en peso en la composición aditiva 2) no afectó de una manera significativa al peso de la película depositada bajo las condiciones descritas de aplicación y estufado.

EJEMPLO 2: Composición de recubrimiento en polvo de poliéster blanca mate - prueba de eficiencia de transferencia Una cantidad de la composición en polvo I del Ejemplo 1, se mezcló en seco con una adición de 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva I [óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto con cera (20 por ciento del aditivo total en peso) ] . Luego se aplicó la composición resultante a un solo panel fijo (dimensiones: altura 61 centímetros, ancho 40 centímetros) , utilizando una unidad de aplicación de recubrimiento en polvo ITW Gema Volstatic (posiciones de la pistola: aire fluidizante 1.0 bar, aire de transporte 0.6 bar, aire complementario 3 m3 hora"1, boquilla de pantalla cónica de aguja de una sola corona a 70 kV centrada sobre el panel a una distancia de 29 centímetros) durante 10 segundos. Se midió el peso del polvo que se adhirió al panel . Se midió el peso del polvo perdido del depósito de polvo de lecho fluidizado durante la aplicación. Se calculó la eficiencia de la transferencia de acuerdo con la siguiente ecuación I (prueba estática) : Ecuación I : Ef iciencia de transferencia = MEan=l-Lt-L x 100% MF ( t ) en donde : Mpane?(t) = masa de recubrimiento en polvo sobre el panel después del tiempo de aplicación t. MF (t) = masa de polvo perdido del depósito de lecho fluidizado después del tiempo de aplicación t. El panel se limpió, y se repitió la prueba de eficiencia de transferencia durante un tiempo de aplicación de 20 segundos y un tiempo de aplicación de 30 segundos. Luego se mezcló en seco una cantidad adicional de la composición de recubrimiento en polvo I, con una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 2 [óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto de cera (40 por ciento del aditivo total en peso) ] . Las eficiencias de transferencia a los 10, 20, y 30 segundos de la composición resultante, se midieron como se describió anteriormente.

Con el objeto de proporcionar una base para comparación con el Ejemplo 2, se repitió el procedimiento de aplicación y prueba utilizando una cantidad adicional de la composición de recubrimiento en polvo I, esta vez mezclada en seco con una adición del 0.1 por ciento en peso del aditivo de sílice pirogénico no recubierto TS 100, como se utilizó en el Ejemplo 1. Los resultados obtenidos se resumen en la siguiente Tabla 1 (en cada caso, la cifra resumida representa el promedio de una serie de experimentos) : Tabla 1 Considerando los datos de eficiencia de transferencia resumidos anteriormente en conjunto con los datos de depósito del Ejemplo 1, se puede ver que la producción muy incrementada mostrada en el Ejemplo 1, puede más que compensar la eficiencia de transferencia ligeramente reducida mostrada en el Ejemplo 2, cuando se utiliza un aditivo que comprende un sílice recubierto de cera de conformidad con la presente invención. Esto ofrece la posibilidad de lograr los efectos benéficos de la adición de óxido de aluminio, sin efectos adversos derivados de la eficiencia de transferencia reducida. Con el objeto de proporcionar una comparación adicional entre las composiciones aditivas de acuerdo con la invención en el Ejemplo 2, y el aditivo de sílice no recubierto TS 100, se repitió el procedimiento de aplicación de polvo con un ajuste de la presión del aire de transporte, para obtener aproximadamente la misma producción (aproximadamente 2 gramos-seg*1) en cada caso. La presión del aire de transporte requerida para este propósito en el caso del aditivo TS 100 fue de 1.5 bar, mientras que la presión requerida fue solamente de 1.1 bar en el caso de las composiciones aditivas del Ejemplo 2. La masa de polvo recubierto sobre el panel de sustrato por unidad de tiempo se determinó en cada experimento, y la Tabla 2 siguiente da los resultados en forma de resumen (en cada caso, la cifra de resumen representa el promedio de una serie de experimentos en un tiempo de aplicación de 10, 20 y 30 segundos) .

Tabla 2 Se verá que la masa recubierta por unidad de tiempo muestra poca o ninguna diferencia significativa entre el Aditivo TS 100 y las composiciones aditivas de la invención. Sin embargo, al mismo tiempo, la presión del aire de transporte requerida para mantener la producción constante a aproximadamente 2 gramos-s"1, • fue significativamente más baja en el caso de las composiciones aditivas de la invención, lo cual a su vez significa menos desgaste sobre el equipo de aplicación, mientras que se obtienen resultados comparables en otros aspectos.

EJEMPLO 3 Composición de recubrimiento en polvo de poliéster blanca semi-brillante - prueba de desempeño La composición del Ejemplo 3 se preparó como sigue: % en peso Polímero de poliéster carboxi-funcional con un valor ácido de 29 51 . . 90 Primid XL 552 (EMS Grilon) 1 . . 90 Agente de flujo 0 . . 80 Cera de polietileno 0 . . 20 Benzoína 0 . . 20 Dióxido de rutilo-titanio 30 . . 00 Extensor 15 , . 00 Total 100.00 Los ingredientes se mezclaron en seco en una mezcladora, y se alimentaron a una extrusora de doble tornillo operando a 108°C. El extrudado se laminó plano sobre una placa helada, y se rompió en forma de pedacitos. Se prepararon dos lotes de polvo molido a partir de los pedacitos resultantes: un lote que incorporó, mediante mezcla en seco, una adición del 0.5 por ciento en peso de la composición aditiva 1 de acuerdo con la invención, y el otro que incorporó, mediante mezcla en seco - como una base para comparación - una adición del 0.1 por ciento en peso de óxido de aluminio. La composición aditiva 1 [óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto con cera (20 por ciento del aditivo total en peso) ] , se incorporó mediante inyección de alimentación volumétrica en el molino. El óxido de aluminio se incorporó mezclándose en los pedacitos antes de la molienda. En cada caso, la molienda se realizó en un molino de impacto (Hosokawa Micron ACM 5) para producir una composición con la siguiente distribución de tamaños de partículas (determinada utilizando un Malvern Mastersizer X) : d(v)99 < 106 mieras d(v)50 42 mieras 7.5% < 10 mieras Como una base para comparación, se aplicó el polvo que incorporaba el aditivo de óxido de aluminio mediante rociado electrostático, a una. serie de puertas de cochera de acero que comprendían paneles de calibre ligero rodeados por un marco de calibre pesado. Los paneles de calibre ligeros se formaron con una serie de recesos transversales, cada uno de 0.5 centímetros de profundidad y 0.5 centímetros de ancho. La composición de recubrimiento en polvo se aplicó utilizando pistolas de rociado electrostático Nordson VersaSpray II, recubriendo 18 pistolas la superficie frontal de las puertas, y recubriendo 10 pistolas la superficie posterior de las puertas. Las puertas de cochera se introdujeron en la caseta de aplicación por medio de una pista en movimiento (velocidad de la pista: 5 m-min"1) . Los recubrimientos en polvo aplicados se estufaron para dar películas curadas (condiciones de estufado de IR medio-eléctrico, horno de, convección medio-eléctrico, con un tiempo total en el horno de 6.5 minutos) . Las posiciones de las pistolas utilizadas fueron cono sigue: Utilizando estas condiciones, el peso de recubrimiento promedio por puerta de cochera fue de 822 gramos, con una desviación estándar de 29 gramos (basándose en el recubrimiento de 16 puertas de cochera) . La penetración del recubrimiento en polvo en las áreas recesadas se evaluó visualmente como inadecuada; se podía ver el sustrato a través del recubrimiento. El espesor de película promedio en el marco de soporte de calibre pesado fue de 66 mieras con una desviación estándar de 22 mieras, basándose en 22 mediciones sobre dos puertas de cochera) . El espesor de película promedio sobre la superficie de la puerta de calibre ligero fue de 53 mieras, con una desviación estándar de 8 mieras (basándose en 24 mediciones sobre dos puertas de cochera) . La composición de recubrimiento en polvo que incorporó la composición aditiva 1 de acuerdo con la invención, se aplicó por rociado electrostático a las puertas de cochera utilizando exactamente las mismas condiciones de pistola y caseta que anteriormente. Los recubrimientos en polvo aplicados se estufaron para dar películas curadas (condiciones de estufado de IR medio-eléctrico, horno de convección medio-eléctrico, con un tiempo total en el horno de 6.5 minutos) . Utilizando estas composiciones, el peso del recubrimiento promedio por puerta de cochera fue de 751 gramos, con una desviación estándar de 59 gramos, (basándose en el recubrimiento de 18 puertas de cochera) . La penetración del recubrimiento en polvo en las áreas recesadas se evaluó visualmente como superior a la formulación de comparación, a pesar del peso de recubrimiento promedio más bajo por puerta de cochera. El espesor de película promedio sobre el marco de soporte de calibre pesado fue de 57 mieras, con una desviación estándar de 20 mieras (basándose en 48 mediciones sobre tres puertas de cochera) . El espesor de película promedio sobre la superficie de la puerta de calibre ligero fue de 49 mieras, con una desviación estándar de 10 mieras (basándose en 36 mediciones sobre tres puertas de cochera) .

EJEMPLO 4 Composición de recubrimiento en polvo de poliéster blanca brillante La composición del Ejemplo 4 se preparó como sigue: % en peso Polímero de poliéster carboxi- funcional , valor ácido de 40 50 . . 08 TGIC PT810 (Ciba-Geigy) 3 . . 77 Benzoína 0 . . 15 Cera de polietileno modificado con PTFE 1 . . 00 Agente de flujo 0 . . 80 Dióxido de rutilo-titanio 30 . . 00 Extensor 14 . . 20 Total 100.00 Los ingredientes se mezclaron en seco en una mezcladora, y se alimentaron a una extrusora de doble tornillo operando a 105°C. El extrudado se laminó plano sobre una placa helada, y se rompió en forma de pedacitos. Se prepararon tres lotes de polvo molido a partir de los pedacitos resultantes: un lote que incorporó, mediante mezcla en seco, una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 3 de conformidad con la invención [óxido de aluminio/sílice recubierto de cera] , un lote que incorporó, mediante núcleo en seco, una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 4 [hidróxido de aluminio/sílice recubierto de' cera], y un lote que incorporó, mediante mezcla en seco, una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 5 [sílice recubierto de cera solamente] . En cada caso, la molienda se realizó en un molino de impacto (Hosokawa ACM5) , para producir una composición que tuvo la siguiente distribución de tamaños de partículas (Malvern Mastersizer X) : - d(v)99 < 97 d(v)50 37 8.5% < 10 mieras Las composiciones de recubrimiento en polvo resultantes se aplicaron por rociado a paneles de aluminio planos (0.8 metros x 0.8 metros), utilizando una pistola de aplicación de corona ITW Gema Volastatic (posiciones de la pistola: aire fluidizante 1.0 bar, aire de transporte 0.6 bar, aire complementario 3.5 m3 - hora"1, boquilla de pantalla cónica de aguja de una sola corona a~ 50 kv) , y reciprocador (posiciones del reciprocador: velocidad de 0.35 m-s"1 en ambas direcciones verticales, transversal de 90 centímetros alrededor del centro del panel de aluminio) . Los paneles se introdujeron en la caseta de aplicación por medio de una pista sn movimiento (velocidad de la pista: 0.98 m-min"1) . La eficiencia de transferencia al panel de movimiento fue de acuerdo con la siguiente ecuación II (prueba de panel en movimiento) : Ecuación II : Eficiencia de transferencia = MPanei x 100 Producción por [longitud del panel/ velocidad de la pista] en donde Mpanel = masa del recubrimiento en polvo sobre el panel después de una pasada a través de la pistola de aplicación, Producción masa de polvo perdido del depósito de lecho fluidizado durante la aplicación (gs"1) . La longitud del panel dividida entre la velocidad de la pista da el tiempo total que está el panel enfrente de la pistola de aplicación. Los resultados citados en la Tabla 3 más adelante, son el promedio de tres experimentos. En adición, se recubrió un mosaico de techo (como se describe en el Ejemplo 1) utilizando estas condiciones de aplicación. El mosaico de techo recubierto se estufó para dar películas curadas (condiciones de estufado: 15 minutos a 180°C) .

Tabla 3 * Las cifras + denotan una desviación estándar en los datos . Se verá que no hay una diferencia significativa entre las eficiencias de transferencia logradas utilizando las tres diferentes composiciones aditivas de la invención; todos los valores logrados se consideran aceptables. A la presión de aplicación constante empleada en los experimentos, el espesor de película aplicada alcanzado con la composición 3 (óxido de aluminio/sílice recubierto con cera) fue relativamente bajo, pero la producción también fue relativamente baja, reflejando la diferente eficiencia fluidizante de la composición 3. En principio, se pudo haber logrado un espesor de película mayor mediante el incremento de la presión del aire para lograr una más alta producción.

EJEMPLO 5 Estudio del depósito de finos/eficiencia de transferencia de la composición de recubrimiento en polvo híbrida de poliéster blanco brillante - epóxico La composición del Ejemplo 5 se preparó como sigue: % en peso Polímero de poliéster carboxi-funcional , valor ácido de 55 32 . . 31 Resina epóxica tipo 2 (GT7072, ex Ciba-Geigy) 21 . . 54 Benzoína 0 . . 15 Cera de polietileno modificado con PTFE 1 . 00 Agente de flujo 0 . . 80 Dióxido de rutilo-titanio 40 , . 00 Extensor 4 . . 20 Total 100.00 Los ingredientes se mezclaron en seco en una mezcladora, y se alimentaron a una extrusora de doble tornillo operando a 90°C. El extrudado se laminó plano sobre una placa helada, y se rompió en forma de pedacitos . Se prepararon dos lotes de polvo molido a partir de los pedacitos resultantes: un lote que incorporó, mediante mezcla en seco, una adición del 0.4 por ciento en peso de la composición aditiva 6 de conformidad con la invención, y un lote que incorporó, mediante mezcla en seco, con el objeto de proporcionar una base para la comparación, una adición del 0.4 por ciento en peso de una composición aditiva que comprendió el 80 por ciento en peso de óxido de aluminio, y el 20 por ciento en peso de hidróxido de aluminio.

En cada caso, la molienda se realizó en un molino de impacto (Hosokawa ACM5) , para producir una composición que tuvo la siguiente distribución de tamaños de partículas (Malvern Mastersizer X) : - d(v)99 < 55 d(v)50 21 12.0% - < 10 mieras Las composiciones de recubrimiento en polvo resultantes se aplicaron por rociado a paneles de aluminio planos (0.8 metros x 0.8 metros) utilizando una pistola de aplicación tribostática Nordson tipo II (posiciones de la pistola: aire fluidizante 1 bar, aire de transporte 4 bar, aire complementario 4 bar, unión de boquilla difusora de 8 dedos) y reciprocador (posiciones del reciprocador: límite superior "1.6", límite inferior "5.4", velocidad en ambas direcciones "6") . Los paneles se introdujeron a la caseta de aplicación por medio de una pista en movimiento (velocidad de la pista: 2.6 m-min"1) . La eficiencia de transferencia del panel en movimiento se calculó como se describe en el Ejemplo 4. Los resultados citados en la siguiente Tabla 4 son el promedio de 3 experimentos . Sin curarse, las muestras de recubrimiento en polvo aplicado se removieron de los paneles, y se midió al distribución de tamaños de partículas del polvo aplicado por medio de un Malvern Mastersizer X.

Tabla 4 * Desviación estándar: 7.5% ** Desviación estándar: 7% Se verá que la eficiencia de transferencia lograda utilizando la composición aditiva ternaria 6 de acuerdo con la invención (óxido de aluminio/hidróxido de aluminio/sílice recubierto de cera, con una proporción de 4:1 del óxido de aluminio al hidróxido de aluminio) fue significativamente mejor que la lograda en el experimento de comparación (aditivo de óxido de aluminio/hidróxido de aluminio, también en 4:1, pero sin sílice recubierto de cera) . También se verá que, hasta una aproximación simple, la proporción de la fracción de finos en sub- 10 mieras depositadas sobre el sustrato, fue mucho mayor para el polvo que incorporó la composición aditiva de acuerdo con la invención, que para el polvo que incorporó el aditivo de comparación. Este resultado ofrece diferentes ventajas, como se discutió anteriormente en la presente.

EJEMPLO 6 Se prepararon 7 lotes de polvo molido a partir de los pedacitos de la composición de recubrimiento en polvo preparados como se describe en el Ejemplo 5. Cuatro de los lotes incorporaron, mediante mezcla en seco, adiciones del 0.4 por ciento en peso de las composiciones aditivas 3, 4, 5, y 7 de acuerdo con la invención. Con el objeto de proporcionar una base para comparación, los tres lotes restantes incorporaron, mediante mezcla en seco, adiciones del 0.4 por ciento en peso de óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, y una mezcla de óxido de aluminio/hidróxido de aluminio que comprendió el 50 por ciento en peso de cada componente, y preparadas como se describe para las composiciones aditivas mezcladas de la invención. En cada caso, la molienda se realizó en un molino de impacto (molido de laboratorio Alpine) para producir una composición con la siguiente distribución de tamaños de partículas) . d(v)99 < 57 d(v)50 22 18% < 10 mieras La eficiencia de transferencia de las composiciones de recubrimiento en polvo resultantes se evaluó mediante una prueba de placa paralela. Se utilizó una configuración de dos placas de metal (cada una de 1 metro por 1 metro) separadas por 30 centímetros, en una caseta no extraída alojada en una caseta de rociado de polvo convencional. Antes de realizar la prueba de eficiencia de transferencia, se ajustó la presión del aire de aplicación para obtener una producción de 4.1 + 0.6 g-s"1 (presión del aire fluidizante de 1.5 - 2.0 bar para lograr la producción deseada, aire de transporte 2.5 bar, aire complementario 1.8 bar) . El polvo se roció utilizando una pistola tribo Nordson Tipo II, con el aditamento de difusor de 8 dedos Nordson. El polvo se roció durante 20 segundos en la caseta. Se midió el peso del polvo que se adhirió a las placas paralelas, así como el peso del recubrimiento perdido del lecho fluidizado durante el rociado. La proporción de estos dos pesos se utilizó para calcular la eficiencia de transferencia en cada caso, como se describe en el Ejemplo 2. Las pruebas se repitieron tres veces para cada muestra de recubrimiento en polvo . Sin curarse, se removieron las muestras del recubrimiento en polvo aplicado de los paneles, y se midió la distribución de tamaños de partículas del polvo aplicado por medio de un Malvern Mastersizer X. Los datos resultantes se utilizaron para calcular el porcentaje de partículas finas en sub- 10 mieras depositadas en cada caso.

Los datos de eficiencia del depósito y el porcentaje de finos depositados se resumen en la siguiente Tabla 5. Tabla 5 Tomando en cuenta tanto la eficiencia de la transferencia como el depósito de finos, los resultados logrados utilizando los aditivos de acuerdo con la invención fueron superiores a los logrados utilizando los diferentes aditivos de comparación.

En adición, se lograron los mejores resultados en términos de eficiencia de transferencia utilizando el aditivo ternario de la invención, y se lograron los mejores resultados en términos de depósito de finos utilizando el aditivo de óxido de aluminio/sílice con cera de la invención, mientras que el único aditivo de sílice con cera de la invención dio resultados que fueron casi igual de buenos.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de recubrimiento en polvo que incorpora, mediante mezcla en seco, un aditivo de sílice recubierto de cera en una forma finamente dividida.

2. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 1, en donde el sílice comprende un sílice precipitado o un gel de sílice.

3. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 1 ó en la reivindicación 2, en donde la cera comprende una cera animal, una cera vegetal, una cera de petróleo, o una cera sintética.

4. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 3, en donde la cera comprende una cera microcristalina.

5. Una composición de ,recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 1 ó en la reivindicación 2, en donde la cera comprende un éster de un alcohol alifático que tiene cuando menos 16 átomos de carbono, con un ácido graso que tiene cuando menos 16 átomos de carbono.

6. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 1 ó en la reivindicación 2, en donde la cera comprende una sal de un ácido graso que tiene cuando menos 16 átomos de carbono.

7. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 6, en donde la cera comprende estearato de aluminio.

8. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la cantidad de cera recubierta sobre el sílice está en la escala de 2 al 10 por ciento en peso.

9. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la cantidad de aditivo de sílice recubierto de cera está en la escala del 0.002 al 2.0 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición sin el aditivo, convenientemente del 0.02 al 1.5 por ciento en peso, de preferencia del 0.04 al 1.0 por ciento en peso, más especialmente cuando menos el 0.02 por ciento en peso, especialmente del 0.3 al 0.7 por ciento en peso.

10. Una composición de recubrimiento en polvo como reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, la cual también incorpora como aditivos, mediante mezcla en seco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, u óxido de aluminio e hidróxido de aluminio.

11. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 10, en donde el contenido total de aditivos incorporados mediante mezcla en seco está en la escala del 0.1 al 5 por ciento en peso, basándose en el peso total de la composición sin los aditivos, convenientemente del 0.1 al 2 por ciento en peso, de preferencia de cuando menos el 0.2 por ciento en peso, especialmente del 0.2 al 1.5 por ciento en peso, más especialmente del 0.3 al 1 por cien o en peso.

12. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 10 ó en la reivindicación 11, La cual incorpora mediante mezcla en seco, sílice recubierto de cera y óxido de aluminio en proporciones relativas en peso de 99.1 a 1:99, convenientemente de 80:20 a 20:80, de preferencia de 70:30 a 30:70.

13. Unan composición de recubrimiento en polvo como ,se reclama en la reivindicación 10 ó en la reivindicación 11, la cual incorpora, mediante mezcla en seco, sílice recubierto de cera e hidróxido de aluminio en proporciones relativas en peso de 99:1 a 30:70, convenientemente de 90:10 a 40:60, de preferencia de 80:20 a 50:50.

14. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 10 ó en la reivindicación 11, la cual incorpora, mediante mezcla en seco, sílice recubierto de cera, óxido de aluminio, e hidróxido de aluminio, sn proporciones relativas en peso como sigue: £iO_ ?laQa. Al (OH: 1 a 98% 1 a 98% 1 a 70% convenientemente 5 a 50% 10 a 90% 1 a 60% de preferencia 10 a 30% 20 a 85% 1 a 55%

15. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde hay más de un aditivo incorporado mediante mezcla en seco, y los aditivos se mezclan previamente antes de incorporarse en la composición.

16. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones l a 15, en donde el tamaño de partículas de cada aditivo incorporado mediante mezcla en seco es hasta de 10 mieras, convenientemente hasta de 5 mieras, de preferencia hasta de 2 mieras, y más especialmente hasta de 1 miera.

17. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 16, en donde el tamaño de partículas de cada aditivo incorporado mediante mezcla en seco, es de cuando menos 0.1 miera.

18. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, la cual es un sistema termofraguable .

19. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en la reivindicación 18, la cual incorpora un polímero formador de película seleccionado a partir de resinas de poliéster carboxi-funcionales, resinas de poliéster hidroxi-funcionales, resinas epóxicas, y resinas acrílicas funcionales.

20. Una composición de recubrimiento en polvo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en donde la distribución de tamaños de partículas de 3.a composición es tal que se satisface uno o más de los siguientes criterios: a) 95 a 100 por ciento por volumen < 50 mieras. b) 90 a 100 por ciento por volumen < 40 mieras. c) 45 a 100 por ciento por volumen < 20 mieras. d) 5 a 100 por ciento por volumen < 10 mieras, de preferencia 10 a 70 por ciento por volumen < 10 mieras. e) 1 a 80 por ciento por volumen < 5 mieras, de preferencia 3 a 40 por ciento por volumen < 5 mieras, f) d(v)50 en la escala de 1.3 - 32 mieras, de preferencia de 8-24 mieras, siendo de d(v)50 el tamaño de partículas debajo del cual se encuentra el 50 por ciento por volumen de las partículas en la composición.

21. Un proceso para formar un recubrimiento sobre un sustrato, en donde se aplica una composición como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 al sustrato mediante un proceso de recubrimiento de polvo, que da cono resultado partículas de la composición que se adhieren al sustrato, y formar las partículas adherentes en un recubrimiento continuo sobre cuando menos parte del sustrato.

22. Un sustrato recubierto obtenido mediante un proceso como se reclama en la reivindicación 21.