MXPA97003116A - Composiciones de revestimiento en polvo epoxitexturizado para substratos de madera y metodopara revestir madera con las mismas - Google Patents
Composiciones de revestimiento en polvo epoxitexturizado para substratos de madera y metodopara revestir madera con las mismasInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a una composición de revestimiento en polvo termoendurecible para formar un acabado texturizado granuloso, la cual es una composición en forma de mezcla particulada, que consiste esencialmente de cantidades formadores de película efectivas de una resina epoxi, un agente de curado catalítico que se selecciona a partir de un imidazol y un aducto de un imidazol y resina epoxi y un agente de texturización.
Description
COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO EN POLVO EPOXI TEXTURIZADO PARA SUBSTRATOS DE MADERA Y MÉTODO PARA REVESTIR MADERA CON LAS MISMAS
Solicitud Relacionada Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de Estados Unidos copendiente No. de Serie 08/647,327, presentada el 6 de mayo de 1996.
Campo de la Invención Esta invención se relaciona con composiciones útiles co mo revestimientos en polvo de termofraguado para materiales tér i camente sensibles, tales como substratos de madera. Estos revestimientos se aplican a las superficies de substratos de madera en forma de partículas y luego se funden y curan a temperaturas rela tivamente inferiores y/o regímenes de curado relativamente más ré pidos para formar revestimientos de película seca continuos sin -degradación física ni química del substrato. Más particularmente esta invención se relaciona con composiciones de revestimiento en polvo a base de epoxi para substratos de madera que se aplican primero mediante rociadura electrostática y luego se curan por ca lor sobre los mismos _ temperaturas relativamente inferiores y/o regímenes relativamente más rápidos para formar acabados texturi-zados granosos, durables sin dañar la madera.
Antecedentes de la Invención Las composiciones de revestimiento en polvo son extrem damente deseables en artículos de pintura en que están virtualmej te libres de solventes orgánicos fugitivos utilizados convenció nal ente en sistemas de pintura líquidos. De esta manera, los r vestimientos en polvo desprenden poco, si lo hacen, material vol_ til al medio ambiente cuando se curan térmicamente. Esto elimin numerosos problemas de contaminación de aire y peligros a la sa lud de trabajadores empleados en operaciones de pintura. Los procesos de revestimiento de fusión sin solvente s han desarrollado para aplicar dichos revestimientos en polvo so bre substratos en los que los polvos térmicamente fundibles, de flujo libre, finamente divididos, secos, se depositan sobre el substrato y luego se funden y curan con calentamiento externo ha cia una película continua protectora o decorativa. Los ejemplos de estos procesos de revestimiento incluyen rociadura electrostá tica, lecho fluidizado y técncias de lecho fluidizado electrostá tico, con la rociadura electrostática siendo principalmente ut i 1 zada en la industria en la actualidad. El revestimiento de rociadura electrostática, sin emba go, ha sido problemático para revestir materiales térmicamente sensibles, tales como madera, papel, cartón y substratos de plás tico, puesto que el curado ocurre a temperaturas más bien eleva das típicamente mayores de 177QC a tiempos de permanencia en hor no normales, hechas necesarias por las temperaturas de curado el vadas de los polvos de Dintura y mantener estas temperaturas ele vadas durante un período de tiempo para lgorar el curado deseado. Los materiales térmicamente sensibles, sin embargo, no pueden so portar estas temperaturas elevadas durante un tiempo continuo ne cesario para revestimientos en polvo. Por ejemplo, los aglutina tes resinosos y humedad que mantienen la integridad de los produ tos de madera, tales como tabla de partículas y tabla de fibra, tienden a degradarse y volatilizarse a temperaturas requeridas p ra curar revestimientos en polvo a regímenes aceptables. Esto ocasiona que la tabla de madera se deterior en las propiedades sicas y/o químicos lo que es inaceptable. La Patente de Estados Unidos 5,387,442 (Kroeger y col. describe un método de revestimiento por rociadura electrostática de materiales térmicamente sensibles, tales como materiales plás ticos, madera, papel, cartón, cueros y textiles con composicione de pintura en polvo termofraguables , cuyo método está basado en ciclos cortos repetitivos de calentamiento infrarrojo de alta in tensidad que están interdispersos con ciclos de enfriamiento. D esta manera, se reivindica que el calor necesario para ocasionar la fusión, formación de película y curado subsecuente del revest miento en polvo superior no tiene tiempo de atacar el material térmicamente sensible del substrato en una forma dañina o que em peore, puesto que el calor se disipa rápidamente durante los in tervalos de enf i rma iento . Sin embargo, este método falla en ens ñ _ r cómo evitar utilizar revestimientos en polvo termof aguables que tienen requisitos de curado a temperatura superior y/o régimen de curado más lento cuando se revisten materiales térmicamente sensibles. En la Patente de roeger y col., se muestra que el substrato todavía ve temperaturas en el promedio de alrededor de 199QC durante aproximadamente 20 minutos para curar los revesti mientos en polvo. Los revestimientos en polvo de termofraguado basados e resinas epoxi se conocen en el ramo. Los ejemplos de revestimiej tos en polvo epoxi para substratos de metal no térmicamente sens bles en donde los substratos se calentaron a aproximadamente 232 C antes de la rociadura electrostática de los polvos, pueden en contrarse en las Patentes de Estados Unidos 4,568,606 (Hart y col.), 4,855,358 (Hart), y 4,857,362 (Hart). Los revestimientos en polvo epoxi que produce acabados texturizados granosos o arru gados para substratos metálicos usualmente resistentes al calor para esconder mejor imprefecciones superficiesl y raspaduras de substrato se conocen también en el ramo. Un ejemplo de un reves timiento en polvo epoxi de acabado rugoso puede encontrarse en l Patente de Estados Unidos 4,341,819 (Schreffler y col.). En la Patente de E.U.A. 5,212,263 (Schre fler), se describe un revesti miento en polvo adaptado para formar un acabado texturizado que contiene una resina epoxi, un agente de curado de ácido etilen disalicílico para el epoxi, y un aducto de imidazol y resina epo xi de tipo de bisfenol A como el catalizador de curado. Habland en términos generales, las dos últimas patentes muestran que sus formulaciones de revestimiento en polvo epoxi respectivas toman para fundirse y curarse a temperaturas de substrato máximas en e ceso de aproximadamente 190°C durante alrededor de 10 minutos. Los revestimientos en polvo de curado a baja temperatu ra y/o régimen de curado rápido para proporcionar acabados terso cuando se rocían electrostáticamente sobre productos de madera, tales como bases de TV hechas de tabla de fibra de densidad medi se han propuesto. Estas formulaciones uniformes contenían una r sina epoxi y un aducto de imidazol y una resina epoxi como un agente de curado para el epoxi, pero no contenían agentes de tex turización. A pesar de tener propiedades deseables de curado pa ra los substratos térmicamente sensibles, estos revestimientos e polvo se encontraron insati sfactorios para revestimiento de roci dura electrostática sobre artículos de madera debido al escondid inadecuado de imperfecciones superficiales y cubrimiento de bord indadecuado proporcionados. Además, fueron visualmente evidente agujeros diminutos en los revestimientos finales como resultado de los volátiles que escapan a través de películas parcialmente curadas. Esto condujo a una película discontinua que exponía al substrato y lo dejaba sin proteger. Lo que se necesita es una composición de revestimiento en polvo que pueda revestirse, particularmente revestirse por ro ciadura electrostática, a temperaturas inferiores y/o regímenes de curado más rápidos sobre materiales térmicamente sensibles, particularmente productos de madera, para producir acabados cont nuos, texturizados granosos para esconder adecuadamente imperfecciones superficiales, sin dañar ni empeorar las propiedades físicas y/o químicas del substrato revestido con la misma.
Compendio de la Invención Un objeto de la presente invención es proporcionar com posiciones de revestimiento en polvo a base de epoxi que pueden revestirse, particularmente revestirse por rociadura electrostát ca, y curarse sobre substratos térmicamente sensibles, particula_ mente productos de madera, sin dañar el substrato. Otro objeto de la presente invención es proporcionar composiciones de revestimiento en polvo a base de epoxi que pern ten al polvo fluir, formar película y subsecuentemente curarse a temperaturas significativamente inferiores y/o regímenes signifi cativamente más rápidos a fin de permitir el revestimiento por r ciadura electrostática sobre substratos de madera térmicamente -sensibles sin dañar la madera. Todavía otro objeto de la presente invención es propor cionar revestimientos en polvo a base de epoxi de curado a baja temperatura y/o rápido que producen acabados texturizados grano sos con poder de escondido incrementado y mejor cubrimiento de bordes sobre substratos de madera revestidos con rociadura elec trostática . Todavía otro objeto de la presente invención es formar un revestimiento continuo que es estéticamente aceptable sin nin guna evidencia visual de desgasificación, burbujeo o formación d agujeros diminutos. Todavía otro objeto de la presente invención es propor cionar un método de revestimiento, particularmente revestimiento con rociadura electrostática, acabados texturizados sobre substr tos térmicamente sensibles, particularmente substratos de madera a temperaturas de curado de aproximadamente 177Q C o mucho infe- rior a alrededor de 1079 C o menos durante tiempos de permanencia en el horno aceptables utilizando los revestimientos en polvo an tes mencionados que tienen propiedades de curado rápido y/o cura do a temperatura baja, sin dañar ni empeorar las propiedades del substrato. Es todavía otro objeto de la presente invención propo cionar un substrato revestido, particularmente uno revestido ro ciando electrostáticamente, sensible al calor, especialmente un producto de madera revestido, que tiene un acabado texturizado corativo y protector, cuyo substrato se ha revestido uniformeme te con los revestimientos en polvo antes mencionados de curado baja temperatura y/o rápido sin quedar dañados por la exposición excesiva al calor durante el revestimiento. En un aspecto, la presente invención reside en una co posición de revestimiento en polvo de termofraguado para formar un acabado texturizado granoso, continuo sobre materiales térmic mente sensibles, que es una composición en forma de partículas que comprende una mezcla de una resina epoxi, un agente de cura catalítico que comprende un imidazol o un aducto de imidazol y r sina epoxi, un agente de texturización y un agnete de control de flujo. La resina epoxi se selecciona de preferencia a partir de resinas epoxi de tipo bisfenol A que tienen pesos equivalentes d epoxi de entre aproximadamente 600 y 750 y mezclas de cihas resi nas epoxi. El agente de curado catalítico de preferencia se se lecciona a partir de un imidazol substituido o un aducto de imid_ zol o imidazol substituido y una resina epoxi de tipo de bisfeno A. El agente de texturización de preferencia se selecciona a pa tir de arcilla organof í 1 ica , partículas de caucho y partículas d polímero termopl stico. El agente de control de flujo de prefere cia se selecciona a partir de una resina acrílica y benzoina. l composición también puede incluir extendedores, de preferencia s leccionados a partir de carbonato de calcio y pigmentos. La com posición de revestimiento en polvo puede curarse sobre substrato de madera térmicamente sensibles a condiciones de tiempo y tempe ratura que no deterioran la integridad de la madera. La composi ción de preferencia tiene una escala de tiempo/ temperatura de cu rado de alrededor de 30 segundos a aaroxi adamente 177°C de tempe ratura de substrato máxima hasta de alrededor de 20 minutos a aproximadamente 107QC de temperatura de substrato máxima. En un segundo aspecto, la presente invención reside en otra composición de revestimiento en polvo de termofraguado de C rado a baja temperatura y/o rápido para formar un acabado textur zado granoso, continuo sobre materiales térmicamente sensibles, que es una composición en forma de particulas sólida, seca, que -comprende una mezcla de una resina epoxi, un agente de curado que comprende un aducto de poliamina y resina epoxi, un agente de curado secundario opcional que comprende diciandiamida , un agente -de curado catalítico opcional que comprende un imidazol o un aduc_ to de imidazol y resina epoxi, un agente de texturización, y un agente de control de flujo. El agente de curado de preferencia -se selecciona a partir de un aducto de una poliamina primaria o -secundaria y una resina epoxi de tipo de bisfenol A. Los otros -ingredientes enumerados son los mismos que aquellos previamente -mencionados. Esta composición alternativa de preferencia también tiene un tiempo de curado/escala de temperatura de alrededor de -30 segundos a aproximadamente 177 Q C de temperatura de substrato máxima hasta alrededor de 20 minutos a aproxiamdamente 1075C de -temperatura de substrato máxima. En otro aspecto, la invención reside en un método para revestir un material térmicamente sensible, particularmente substratos de madera, con cualquiera de las composicioens de revestimiento en polvo de termofraguado antes mencionadas que están ada tadas para proporcionar un acabado texturizado granoso, continuo sin dañar el substrato, que incluye rociar electrostáticamente cualquiera de las composiciones de revestimiento en polvo termo— fraguables hacia el substrato térmicamente sensible, y luego calentar el revestimiento en polvo aplicado y el substrato para fun_ dir y curar el revestimiento en polvo como una película texturizft da granosa sobre el substrato sin ocasionar daño al substrato. Los substratos de madera pueden incluir, sin limitación, madera -dura, tabla de partículas, tabla de partículas eléctricamente con ductora y tabla de fibra de densidad media. En todavía otro aspecto, la invención reside en un mat rial térmicamente sensible revestido, particularmente un substra to de madera, que se ha revestido con cualquiera de las composi ciones de revestimiento en polvo termof raguables antes menciona das utilizando el método antes dicho. El producto de madera re vestido obtiene un acabado uniforme, continuo, texturizado sobre el substrato completo para proporcionar un acabado decorativo qu tiene excelente capacidad para esconder imperfecciones superfici les y raspaduras que aparecen posteriormente.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas de la Invenc Las composicioens de revestimiento en polvo termofragu bles de la presente invención contienen como un componente, una resina epoxi. Las resinas epoxi útiles en los revestimientos en polvo termofraguables de esta invención son resinas sólidas o me. cías de sólidas y cantidades pequeñas de resinas líquidas hasta aproximadamente 10% en peso, cuyas resinas son los productos de reacción de un diol y una haiohidrina. Las resinas epoxi apropi das útiles en la práctica de esta invención se ejemplifican, per no se limitan a, los productos de reacción de bisfenol A y epi-clorhidrina. Generalmente, los epoxis de tipo bisfenol A usados en la presente son de la forma de tipo 1 a tipo 9, con el tipo 3 de baja viscosidad o menos resinas epoxi siendo más preferidas. Las resinas epoxi tipo bisfenol A útiles tienen un peso equivaler^ te de epoxi que varía entre alrededor de 400 y 2,250, de preferen_ cia un peso equivalente de epoxi de entre aproximadamente 550 y -1,100, y con un peso equivalente de epoxi de entre alrededor de -600 y 750 siendo más preferido. Las resinas epoxi preferidas incluyen aquellas vendidos bajo ei nombre comercial Araldite GT 7013 (tipo 3) y Araldite GT 7072 (tipo 2) por Ciby-Geigy Corporation, que son ambas resinas epoxi de tipo de 4 ,4 '- isopropi 1 iden-difenol-epiclorhidrina. Las composiciones de revestimiento en polvo termofragu_a bles de la presente invención contienen como otro componente, un agente de curado catalítico. En la presente invención, el agente de curado catalítico sirve la función doble de agente de curado y acelerador de curado. Ningunos otros agentes de curado necesitan estar presentes en las composiciones de revestimiento en polvo de la presente invención. La ventaja de este componente de agente -de curado catalítico es que solo permite que los revestimientos -pulverizados de la presente invención se curen a temperaturas de curado muy inferiores o a regímenes de curado ultrarrápidos de lo que se había considerado posible con revestimientos en polvo texturizados, permitiendo de esta manera que dichas composiciones se revistan sobre materiales térmicamente sensibles, especialmente -substratos de madera, sin deteriorar las propiedades físicfas y/o químicas del substrato. Los agentes de curado catalíticos que pueden emplearse en las composicioens de revestimiento de polvo termofraguable de esta invención son un i ida?ol, un imidazol substituido, o aduc ios de un imidazol o imidazol substituido y una resina epoxi o s les de amonio cuaternario de los mismos, y mezclas de cualquiera de los materiales antes mencionados. Más preferentemente, se ut liza un imidazol substituido de 2-meti 1 imidazol . Otro imidazol substituido apropiado es 2-feni 1 imidazol . El imidazol o sus derivados, es decir, imidazoles subs tituidos, que se adicionan a resinas epoxi, de preferencia de añ den a resinas epoxi de tipo bisfenol A. Los imidazoles o imidaz les que se adicionan a la resina epoxi y sus derivados tienen la fórmula general :
-R
en donde R1, R2, R3 y R4 son uH o cua .lqui.er su.bst.i.t.uci.ó,n que es n reactiva con la resina epoxi, con los R si no son H, siendo típi camente alquilo, v.gr., metilo, arilo, v.gr., feniio, o grupos a carilo, y con R 2 , R3 y R4 siendo de preferencia grupos H y R 1
siendo de preferencia un grupo metilo, es decir, 2-meti 1 imidazol Un imidazol preferido y aducto de resina epoxi se vende bajo el nombre comercial Epon Curing Agent P-101 por Shell Chemical Company. Otro aducto de imidazol preferido de una resina epoxi de tipo bisfenol A se vende bajo el nombre comercial de HT 3261 por Ciba-Geigy Corporation. El imidazol o residuo de irru dazol substituido, v.gr., un residuo de 2-meti 1 imidazol , comprende típicamente entre aproximadamente 5 y 50% en peso de la composición de aducto de imidazol/resina epoxi, de preferencia entre -alrededor de 30 y 40% en peso, con aproximadamente 33% en peso siendo más preferido. Se cree que el componente epoxi del aducto de imidazol promueve rápidamente la incorporación de los imidazoles por lo de_ más insolubles en el sistema de componente de resina epoxi. También se cree que la formación del aducto reduce el punto de fu- -sión del imidazol, reduciendo de esta manera la temperatura de re acción de curado entre los grupos epoxi y el aducto. Se cree ade_ más que el aducto cuando se usa solo sin otros agentes de curado permite que el curado del componente de resina epoxi ocurra a tem peraturas significativamente inferiores o a regímenes s i gn i f i catj_ vamente superiores. Esto permite que estos revestimientos en poj_ vo se utilicen sobre substratos de madera térmicamente sensibles sin exposición del substrato a calor excesivo que tiende a deteriorar la intetridad de la madera. En general, se cree que el curado ocurre a medida que -el imidazol o imidazol adicionado a epoxi, o sal de amonio cuater nario del mismo realiza una operación de apertura de anillo en el anillo epoxi del componente de resina epoxi. Esto resulta en en lace entre el grupo epoxi del componente de resina epoxi y el en lace C=N del anillo de imidazol y formación de una sal de amonio cuaternario con un oxígeno altamente reactivo, negativamente car gado disponible para operaciones adicionales de apertura de ani llo. El imidazol o imidazol adicionado actúan como un cataliza dor, moviéndose de grupo epoxi a grupo epoxi a medida que crece facilita las reacciones adicionales de apertura de anillo de gru po epoxi y curado de epóxido. El agente de curado catalítico se utiliza a entre apro ximadamente 1 y 8 partes por cien de resina (phr), más preferent mente entre alrededor de 1 y 4 phr. En otra modalidad, la composición de revestimiento en polvo de la presente invención contiene un agnete de curado de b_ ja temperatura, ya sea como el único agente de curado en lugar del agente de curado catalítico antes mencionado, o en combina-ción con el agente de curado catalítico antes mencionado. El agente de curado de baja temperatura puede seleccionarse a parti de agentes de curado comercialmente disponibles que son aductos de poliaminas y resinas epoxi, de preferencia aductos de una po 1 amina alifática primaria o secundaria y una resina epoxi de tipo de bisfenol A. Un ejemplo de agente de curado de baja temperatura apr piado que es un aducto epoxi de una poliamina alifática se vende bajo el nombre comercial PF LMB 5218 Hardener por Ciba-Geigy Corporation. Otro agente de curado de baja temperatura preferido comprende un aducto de una poliamina alifática secundaria y una -resina epoxi de bisfenol A que se vende bajo el nombre comercial ancamine 201 AS por Air Products & Chemicals. Cuando está presente, el agente de curado de baja temp ratura se utiliza en una cantidad que varía entre alrededor de 5 y 40 phr, y de preferencia, entre aproxiamdamente 20 y 30 phr. Si se usa en combinación con un agente de curado cata tico antes mencionado, por ejemplo, un aducto epoxi de bisfenol ded 2-met i 1 imidazol , el agente de curado catalítico de preferen cia se eplea en una cantidad que va ia hasta alrededor de 6 phr y, preferentemente entre aproximadamente 2 y 4 phr. Otro agente de curado que puede utilizarse en combina ción con el agente de curado de baja temperatura para mejorar la propiedades de curado es diciandiamida . Un agente de curado de diciandiamida apropiado se vende bajo el nombre comercial Dyhard 100S por SKW Chemicals. Si está presente, el agente de curado de diciandiamida se utiliza en la composición de revestimiento en polvo en una caj tidad que varía hasta alrededor de 8 phr, de preferencia entre aproxiamdamente 2 y 8 phr, y más preferentemente, entre alrededo de 4 y 6 phr. La composición de revestimiento en polvo de la present invención no incluye ácido metilen i sa 1 icí cl ico como un agente de curado. Además de los componentes anteriores, las composicione de polvo termofraguable de la presente invención incluyen como otro componente, un agnete de texturización para lograr el efect de textura granosa deseado del acabado. Los agentes de texturiz_ ción que pueden emplearse en las composiciones de revestimiento en polvo termofraguables de la presente invención se ejemplifica por, sin límite, arcillas organof í 1 icas , tales como una arcilla organofílica vendida bajo el nombre comercial Bentone 27 y Bentone 38 por NL Chemicals, que son tr ialqui Iari 1 amoniohector it y tetraalqui 1 amonioesmectita , respectivamente, partículas de cau cho, tales como copolímeros de acrilonitrilo butadieno, incluyen do aquellas vendidas bajo el nombre comercial Nipol 1522 y 1411 por Zeon Chemicals, y polímeros termoplásticos, tales como poli propileno. La cantidad de agente de texturización utilizada de termina la dureza o fineza de la textura. El agente de texturiz ción se utiliza en una escala de aproximadamente hasta 30 phr, d preferencia entre alrededor de 1 y 20 phr, y más preferentemente entre aproxiamdamente 2 y 10 phr. Si se utilizan partículas de caucho como el agente de texturización, generalmente se prefiere incorporarlas en la composición de revestimiento en polvo en una cantidad que varía entre aproximadamente 5 y 30 phr, y más prefe rentemente entre alrededor de 10 y 20 phr. Se cree que el agent de texturización contribuye a la viscosidad elevada y bajo flujo de fusión de la composición de revestimiento en polvo que conduc al acabado texturizado y, de esta manera, proporciona mejor cubrj miento de borde y escondido de imperfecciones superficiales de substratos de madera. Los revestimientos en polvo termofraguables de la pre sente invención incluyen como otro componente, un agnete de con trol de flujo. Los agentes de control de flujo que pueden emplearse en las composiciones de revestimiento en polvo termofra guables se ejemplifican, sin limitación, por resinas acrílicas. Estas resinas acrílicas son generlamente líquidos que se han con vertido a forma de polvo mediante absorción hacia materiales de tipo de sílice. Un agente de control de flujo preferido se vend bajo el nombre comercial Resiflow P-67 resina acrílica por Estro Chemical, Inc., que es un ácido 2-propenoico , polímero de éster etílico. Otro agente de control de flujo preferido se vende baj el nombre comercial Benzoin oor DSM, Inc., que es una 2-hidroxi- 1 ,2-difeni letanona sólida cristalina que se cree que mantiene el revestimiento fundido abierto durante un tiempo apropiado para - permitir la desgasificación que ocurra antes de la formación de la película fraguada dura. El agente de control de flujo se usa en una escala entre alrededor de 1 y 5 phr, de preferencia entre aproximadamente 1.5 y 2.5 phr. También pueden emplearse sílice ahumada y óxido de alu minio como un aditivo de flujo seco en polvo. Un ejemplo de síl ce ahumada se vende bajo el nombre comercial Cab-0-Sil por Cabot Corporation. Un ejemplo de óxido de aluminio se vende bajo el el nombre comercial Aluminum Oxide C por Degussa Corporation. Adicionalmente, las composiciones de revestimiento en polvo termofraguables pueden contener como otro componente, pig mentos. Cualquiera de los pigmentos usuales puede emplearse en el revestimiento en polvo termofraguable de la invención para ob tener el color y opacidad deseados. Los ejemplos de pigmentos útiles para los revestimientos en polvo texturizados negros incl yen, sin limitación, negro de carbón y óxido de hierro negro. U pigmento de negro de carbón preferido se vende bajo el nombre co mercial Raven 22 y Raven 1255 por Columbian Chemical Company. U ejemplo de un pigmento útil para revestimientos en polvo texturi zados blancos incluye, sin limitación, dióxido de titanio. El pigmento se utiliza en una escala de alrededor de 100 phr, más preferentemente entre aproximadamente 1 y 4 phr para un acabado texturizado negro y entre alrededor de 15 y 80 phr para un acaba do texturizado blanco. Las composiciones de revestimiento en polvo termof agu bles pueden contener como otro componente, extendedores o relle nos. puesto que se desea un acabado texturizado, la carga de ex tendedor puede ser más bien elevada para reducir el flujo de fu sión del revestimiento en polvo y permitir que el revestimiento fundido se cure mientras que retiene algo del acabado de las par tículas de polvo como se aplcia. El nivel de extendedores tam- bien puede utilizarse para controlar el grosor o fineza del acab do. Los extendedores que pueden empelarse en las composiciones de revestimiento en polvo termof aguables de la presente inven-ción se ejemplifican, sin limitación, por carbonato de calcio, sulfato de bario, wolastonita y mica. El extendedor se usa en una escala de hasta 120 phr, más preferentemente, entre alrededo de 10 a 80 phr. Además de los componentes anteriores, las composicione de revestimiento en polvo termofraguables de esta invención tam bién pueden contener los aditivos usuales comunes a revestimien tos en polvo. Estos aditivos incluyen, sin limitación, ceras de control de lustre, tales como polietileno, aditivos deslizantes, tales como Teflon y siloxanos y los semejantes. Las composiciones de revestimiento en polvo ter ofragu bles de esta invención se preparan mediante técnicas convenciona les empleadas en el ramo de revestimientos en polvo. Típicament los componentes del revestimiento en polvo se mezclan completame te juntos y luego se mezclan en fusión en un extrusor. El mezcl do en fusión generlamente se lleva a cabo en la escala de temper tura de entre aproxiamdamente 60Q y 829C con control cuidadoso d la temperatura de extrusor para reducir al mínimo cualquier cura do y gelación que ocurra en el extrusor. Las temperaturas de ex trusor antes mencionadas son inferiores que ias temperaturas de curado típicas de la composición de revestimiento en polvo que pueden empezar el curado inicial a temperaturas que parten a 93° La composición extruída usualmente en forma de hoja, después de enfriarse, se muele en un molino, tal como un molino Brin an o un molino de martillos Bantam, para Igorar el tamaño de partícul deseado. El tamaño de partícula también determina el grosor o neza de ia textura del revestimiento de película endurecido que se produce. Generalmente, el tamaño de partícula varía de aprox madamente malla 50 (para grueso) a malla 200 (para fino), depen diendo de la textura deseada. Las composiciones de revestimiento en polvo termoendur cibles de la presente invención tienen propiedades de temperatur de curado muy baja o regímenes de curado muy rápidos. Estas pro piedades proporcionan una composición de revestimiento en polvo que puede aplciarse fácilmente, especialmente mediante rociadura electrostática, a materiales térmicamente sensibles, particular mente productos de madera, mientras que limitan la exposición al calor del substrato de manera de no coasionar daño al substrato. La escala de tiempo/temperatura de curado de los revestimientos en polvo termoendurecibles de esta invención varía de alrededor de 30 segundos a aproximadamente 176 - C temperatura de substrato máxima hasta alrededor de 20 minutos a aproximadamente 107QC de temperatura máxima de substrato. Los tiempos de curado en cual quier lugar de alrededor de unos pocos segundos a aproximadament 30 minutos pueden considerarse normales o aceptables como tiempo de permanencia en el horno para líneas de rociadura electrostáti ca . Adicionalmente, todas estas condiciones de curado, sin desgasificación significati a que se observe a partir del substr to de madera que pudiera degradar la integridad del substraton así como formar cráteres notorios grandes y defectos de golpes e el acabado texturizado curado duro continuo. Esta continuidad d película es especialmente sorprendente ya que los agujeors peque ños son mucho mayores que las variaciones en el perfil superfi-cial del revestimiento texturizado. También es sorprendente que pueda formarse una textura fina tersa sobre superficies sin impr mador, tales como tabla de partícula de madera, sin ninguna evi dencia de desgasitif icación . Además, la viscosidad elevada y el bajo flujo de fusión de estas composiciones que se proporcionan con la texturización permite que el revestimiento en polvo curad cubra uniformemente y esconda no solamente la cara del substrato de madera, sino también inesperadamente los bordes de los substr tos de madera, que son altamente porosos y, de esta manera, más difíciles de revestir uniformemente en un proceso de revestimien to por rociadura electorstát ica. El método preferido utilizado para aplicar las composi ciones de revestimiento en polvo termofraguables de curado a baj temperatura sobre substratos térmicamente sensibles es mediante rociadura electrostática. Los substratos térmicamente sensibles preferidos que se van a revestir son substratos de madera. El m todo de ia presnete invención consecuentemente se discutirá a co tinuación con referencia a métodos de rociadura electrostática s bre substratos de madera. Sin embargo, debe entenderse que pue den utilizarse otros métodos de revestimiento de fusión y otros substratos térmicamente sensibles, tales como plástico, papel y cartón y compuestos y componentes con aspectos térmicamente sens bles, pueden revestirse con los revestimientos en polvo de la pr senté invención. Asimismo, Iso substratos térmicamente resisten tes pueden revestirse con los revestimientos en polvo de la pre sente invenci?, tales co ometal, acero y otras aleaciones, inclu yendo paneles de construcción, barras, líneas de tubería, resor tes helicoidales fríos, y banda de acero, vidrio, cerámica, incl yendo tejas de cerámica, carbono y grafito. La rociadura electrostática de revestimientos en polvo se basa en el principio de carga electrostática. En la rociadur electrostática, las particulas de polvo reciben cargas por uno d los dos siguientes métodos. En el método de corona, las partícu las de revestimiento en polvo se hacen pasar en una corriente de gas portadora a través de una descarga de corona en un cañón de aspersión de corona, y la carga se transfiere de las moléculas d aire descargadas ionizadas a las partículas de polvo, mediante l cual las partículas de polvo quedan electrostáticamente cargadas En el método triboeléctrico , se hace uso del principio de electr_ cidad friccional. Las partículas de polvo se frotan contra una superficie de fricción de politetrafluoretileno, es decir, Teflo en la pistola tribo y se les proporciona una carga electrostátic que es opuesta en polaridad a la carga de la superficie de fric ción. Puede hacerse referencia a la Patente de Estados Unidos 4,747,546 (Talac o) para un ejemplo de una pistola de aspersión electrostática que puede realizar ambos métodos de carga de part cula de polvo . Después de cargar, las partículas de polvo se expulsa como un nube _ través de la boquilla de psitola de aspersión en virtud de su carga y presión de gas portador de salida en la ce canía de un substrato de blanco puesto a tierra. Las partícula de rociadura cargadas se atraen hacia el substrato puesto a tie rra en vista de la diferencia en sus cargas respectivas. Esto ocasiona que las partículas se depositen como un revestimiento uniforme sobre el substrato deseado, cubriendo el substrato com pleto incluyendo las caras y bordes. El polvo cargado se adhie al substrato por un período generalmente suficiente para permit transportar el artículo revestido a un horno. Un hornado subse cuente, o curado, en el horno transforma el polvo en un revesti miento continuo, uniforme que tiene las características deseada ligado al substrato. En el método de la presente invención, un substrato t micamente sensible que se va a revestir, de preferencia un artí lo de madera, se sustenta y mueve sobre una línea transportador conectada a tierra que se extiende a través de una estación de ciadura de un aparato de revestimiento por aspersión electrostá co. Puede utilizarse ya sea equipo de rociadura electrostática de línea olana o línea vertical, aún cuando se prefiere una lín plana. En un aparato de línea plana, la banda transportadora p de impregnarse con tiras de metal conductor o cubrirse completa mente con una lámina de metal. Puesto que el substrato de mader es relativamente no conductor, típicamente sólo teniendo aproxim damente 3-10% en peso de agua libre para conductividad, el metal conductor se coloca detrás del artículo y atrae más fácilmente las partículas cargadas y las descarga rápidamente a tierra. Es to evita una elevación apreciable en el potencial superficial de la madera, eliminando de esta manera contra ion ización y permitiej do que ias partículas proporcionen un revestimiento en polvo uni forme y grueso sobre la madera. Los cañones de aspersión electrostática, ya sea pisto las de corona o tribo, se disponen sobre el substrato de madera que se mueve a través de la estación de rociadura para revestí-miento. En el método de la presente invención, se prefieren ias pistolas tribo. La aplicación del revestimiento en polvo median te pistolas triboeléctricas es especialmente preferida cuando el substrato de madera que se va a revestir tiene ranuras y reborde puesto que la carga recogida por fricción es mucho menor que aqu lia recogida por la descarga de corona, reduciendo de esta maner el efecto Faraday. Una pluralidad de pistolas tribo se colocan adyacentes entre sí y en una o más hileras. El polvo es forzado o hacia las pistóles bajo presión de aproximadamente 2.81 kg/cm y presión de aire de alrededor de 1.41 kg/cm2 se hace pasar hacia los conductos de polvo justamente antes de que el polvo pase ha cia las boquillas de aspersión. A medida que el substrato reco rre hacia la estación de rociadura, las composiciones de revestí miento en polvo termofraguables de curado a baja temperatura antes mencionadas de la presente invención se revisten electrostátj_ camente por rociadura hacia la madera. En una línea plana, la ca_ ra expuesta de la madera y los bordes se revisten con polvo en una sola pasada. Una segunda pasa después dei curado se requiere para cubrir la otra cara. La velcoidad de línea a través de la -estación de rociadura en una línea plana puede ser de alrededor -de 1.52 a 60.96 metros por minuto, de preferencia 6.30 a 30.48 me tros por minuto, más preferentemente de alrededor de 9.14 a 15.24 metros por minuto. Un aparato de rociadura triboelectrostática -de línea plana vendido por Nordson Corporation puede utilizarse. Puede hacerse referencia a las Patentes de Estados Unidos 4,498,913; 4,590,884; 4,723,505; 4,871,380; 4,910,047; y 5,018,909, todas cedidas a Nordson Corporation, para ejemplos de equipo de aspersión electrostática de línea plana. El substrato también puede precalentarse por encima de temperatura ambiente o no calentarse antes de ia deposición electrostática. Con un substrato rociado frío, se requiere calentamiento de intensidad muy elevada para fundir el revestimiento y -luego curarlo sobre la madera. La exposición continua a calor de alta intensidad tiende a deteriorar el substrato. Si el substrato se precalienta y rocía, sin embargo, entonces el proceso de fu sión y curado ocurre mucho más rápido, permitiendo de esta manera curado más rápido en el ciclo de horneado. Esto también elimina la exposición continua de la madera a calor de alta intensidad, -puesto que en el paso de rociadura electrostática, el substrato no se expone al calor. De preferencia, ia tabla se precalienta temperaturas en la escala entre alrededor de 65s y 149°A, más pr ferentemente entre aproxiamdamente 82 y 121QC. Después de que el substrato se reviste elctrostáticame te por rociadura, se transporta mientras que contiene el polvo a un horno para fusión, formación de película, y curado para forma un acabado texturizado duro, térmicamente fraguado sobre el artí culo de madera. Los revestimientos en polvo de esta invención se curan de preferencia sobre el artículo de manera a lo largo d la escala de tiempo/temperatura de curado de alrededor de 30 se gundos a aproxiamdamente 177QC de temperatura de substrato máxim (línea plana) hasta de alrededor de 20 minutos a aproximadamente 107QC de temperatura de substrato máxima (líena vertical). Los hornos de curado utilizados tienen de preferencia diversas zonas de calentamiento, algunas de las cuales se calientan mediante lá paras infrarrojas, otras mediante convección de calor, y todavía otras mediante una combinación de estos dos. Un horno vendido b jo el nombre comercial Triad Speedoven por Thermal Innovations Corporation puede utilizarse para este propSoito. En una línea plana en donde la velocidad del transportador es importante y se desean curados rápidos, el tiempo de residencia de horno preferi ble es menor de aproximadamente 2 minutos para lograr el curado deseado. En una línea vertical, en donde puede variar el tiempo de residencia de horno, los revestimientos en polvo pueden curar se de conformidad con la escala completa de tiempo de curado/tem peratura . En el método de la presente invención, el espesor sec de la película texturizada granosa, continua, curada, varía de rededor de 25.4 a 203.20 micrómetros de grueso, de preferencia aproximadamente 50.80 a 152.40 micrómetros de grueso. Los substratos de madera térmicamente sensibles reves dos electrostáticamente con rociadura en esta invención incluye sin limitación, madera dura, tabla en partículas, tabla de fibr de densidad media ()MDF), tabla de partículas eléc ricamente co ducgora (ECP) y partículas de negro de carbón conductivas incor radas a través de la tabla, tabla de masonita, o cualesquiera otros productos de madera. E. ECP se vende por Boise Cascade Corporation. Los substratos de madera que tienen un contenido humedad de entre aproximadamente 3 y 10% en peso son apropiados para esta invención. Los substratos de madera también pueden t tarse previamente con revestimientos conductores como son bien conocidos en el ramo para mejorar la capacidad de rociadura ele trostática. Los substratos de madera revestidos se utilizan ge raímente para hacer artículos que tienen superficies planas o p filadas, tales como muebles para computadora, muebles de oficin muebles listos para armarse, gabinetes de cocina y otros produc tos de madera. La invención se aclarará adicionalmente mediante ura consideración de ejemplos específicos que se pretenden que sean puramente ejemplarios de la ivnención. Todas las partes y porceip tajes especificados en la presente son en peso, a menos que se ma nifieste de otra manera.
ejemplo 1 Composición de Revestimiento en Polvo de Epoxi Texturizada Grues
Negra Se preparó una composición de revestimiento en polvo termof raguable texturizada, gronosa, greusa, negra de conformida con la presente invención, mezclando inicialmente los siguientes ingredientes enumerados en el Cuadro 1.
Cuadro 1 ingrediente phr Materi al uso Araldite GT 7072 100 Bisfenol A/Epoxi Tj_ Resina Epoxi Resina Eooxi oo 2 de eoiclorhi — dr ina Agente de Curado 2.0 Aducto de 2-Metil - Agente de Cu Epon P-101 Imidazol (33% en pe rado so de Residuo de Imidazol Resiflow P-67 1.4 Resina acrí 1 ica Aditivo de - Flujo Benzoin 0.8 2-Hidroxi-1 ,2-Dife- Aditivo de ni lEtanona Flujo Bentone 38 10 Arci 1 la Organof í 1 i- Agente de Te ca u rización
Raven 22 2.5 Negro de Carbón Pigmento
Carbonato de Calcio 80 Carbonato de Calió Extendedor Los ingredientes luego se mezclaron por fusión en un e trusor a temperaturas inferiores a 823C El material extruído s mezcló con apro imadamente 0.1 a 0.3% en peso basado en el peso dei materiA ?xtruído, p>" r . .' CJ . ^r^^-i «;3 alrededor c'e 0.2% ede adi tivo de flujo seco de óxido de aluminio Aluminum Oxide C y luego se molió hacia polvo. Las partículas de polvo se tamizaron uti zando un tamiz malla 100 y las partículas más greusas se descart ron. Las partículas de polvo luego se rocianron electrostática mente con una psitola de descarga de corona sobre ambos paneles de metal y madera y se curaron en un horno a aproximadamente 107 C de temperatura de substrato máxima durante alrededor de 20 min tos. El tiempo de gelificación y el flujo de fusión de placa ca liente se probaron sobre el revestimiento en polvo. La dureza d lápiz de impacto directo, flexibilidad, resistencia MEK y lustre se probaron sobre los paneles de metal y la resistencia MEK en los paneles de madera. El espesor de revestimiento fue de aprox madamente 50.80 a 76.20 micrómetros. Las propiedades resultante se proporcionan en el Cuadro 2.
Cuadro 2 Propiedad Resultado Tiempo de gelificación a 204?C (seg) 15 Flujo de Fusión de Placa Caliente a 190°C (mm) 13 Impacto directo (julios) 18.06 Impacto de reversa (julios) 18.06 Flexibilidad de Mandril Pasa (4.77 mm) MEK (50 frotaciones dobles) ligeramente eliminado
MEK (en madera Ligeramente eliminado
Lustre 60° 0.8-1.5 Dureza de Lápiz (calibre) H Textura Gruesa
Ejemplo 2 Composición de Revestimiento en Polvo de Epoxi Texturizada Fina
Negra Se preparó una composición de revestimiento en polvo termoendurecibie texturizada, granosa, fina, negra, de conformi dad con la presente invención, mezclando inicialmente los siguie tes ingredientes enumerados en el Cuadro 3.
Cuadro 3 Ingrediente Phr Material Uso Araldite GT 7072 100 bisfenol A/Eooxi Tipo Resina Epoxi Resina Epoxi 2 de Eoiclorhidrina Agente de Curado 3.0 aducto de 2-Metil Imida_ Agente de CuraEpon P-101 zol (33% en peso de Redo siduo de Imidazol) Resiflow P-67 1.4 Resina acrí 1 ica Aditivo de Flu jo Benzoin 0.8 2-Hidroxi- 1 , -D ifen i 1 Aditivo de Flu Etanona jo Bentone 38 10 Arci 11 a organof í lica Agente de Text rización Polietileno Gra2.0 Pol ieti leño Cera do 6A Paven 1255 3.0 Negro de Carbón Pigmento Carbonato de Calcio 30 Carbonato de Calcio Extendedor
Los ingredientes luego se mezclaron por fusión en un e trusor a temperatura inferior a 82QC. El material extruído se mezcló con aproximadamente 0.2% de aditivo de flujo seco de óxid de aluminio Aluminum Oxide C y leugo se molió hacia polvo. Las partículas de polvo se tamizaron tuilizando tamiz malla 200 y la partículas más gruesas se descartaron. Las partículas de polvo luego se rociaron electrostáticamente con una psitola de descarg de corona hacia paneles de metal y se curaron en un horno a apro ximadamente 1075C de temperatura de substrato máxima durante air dedor de 20 minutos. El tiempo de gelificación y el flujo de fu sión de placa caliente se probaron sobre el revestimiento en pol vo. La dureza de lápiz de impacto directo, flexibilidad, resis tencia MEK y lustre se probaron sobre los paneles de metal. El espesor del revestimiento fue de aproximadamente 50.8 a 76.2 mi crómetros de grueso. Las propiedades resultantes se proporcio nan en el Cuadro 4.
Cuadro 4 Propiedad Resultado Teimpo de Gelificación a 2049C (seg.) 10 Flujo de Fusión de Placa Caliente a 190°C (mm) 13 Impacto directo (julios) 18.06 Flexibilidad de Mandril Pasa (3.18 mm) MEK (50 frotaciones dobles) Sin el iminación Lustre 50° 4.8 Dureza de Lápiz (calibre) 2H Textura Fina
E emplo 3 Rociadura Tr iboeléctrica de Composición de Revestimiento en Polv de Epoxi Texturizada Fina Negra sobre Tabla de Partícula de Made ra La composición de revestimiento en polvo termoendureci ble texturizada, fina, negra del Ejemplo 2 de roció triboeléctri camente con pistolas tribo sobre un substrato de madera de tabla de partícula utilizando un aparato de rociadura electrostática d líena plana de Nordson Corporation de conformidad con la presente invención bajo las siguientes condiciones enumeradas en el Cuadro 5.
Cuadro 5 Condiciones de Procesamiento de Revestimiento Electrostático
Tipo de Substrato Tabla de Partículas Temperatura de Substrato Temperatura Ambiente (=24?C)
Tipo de Línea Línea Plana Velocidad de Línea de Revestimiej to 9.14 metros/min. Tipo de Carga Electrostática Triboeléctrica Presión de flujo de Aire 2.81 kg/cm2 Presión de atomización 1.41 kg/cm2 Carga de Energía Medida 2-3 uAmos Velocidad de Línea de Curado 1.52 m/mi n . Tamaño de Horno 3.66 m de largo (utilizando S lamente los primeros 1.83 m o 3 zonas IR) Te peratrua de Sbustrato Máxima 177°A Tiempo Máximo a Temperatura Máxima 30 seg Temperatura de Substrato a la SaU da del horno 99°C MEK (50 frotaciones dobles) Eliminación Ligera-Moderada
* emplo 4 Rociadura Triboeléctrica de Composición de Revestimiento en Polv Epoxi Texturizada Fina Negra sobre Tabla de Partícula de Madera Eléctricamente Conductora La composición de revestimiento en polvo termoendurecible texturizada, fina, negra del Ejemplo 2 se roció triboeléctri-camente con pistolas tribo sobre substrato de madera de tabla de partícula eléctricamente conductora utilizando un aparato de rociadura electrostática de línea plana de Nordson Corporation de -conformidad con la presente invención de acuerdo con las siguientes condiciones enumeradas en el Cuadro 6.
Cuadro 6 Condiciones de procesamiento de Revestimiento Electrostático tipo de substrato Tabla BCP Temperatura de Substrato Precalentado Velocidad de Línea de Precalentado 1.52 m/min. Temperatura de substrato a la SaU da de Horno de precalentamiento 1039C Temperatura de Substrato Antes del Revestimiento 77SC Tipo de Línea Línea Plana Velocidad de Línea de Revestimien_ to 30.48 m/min Tipo de Carga Electrostática Triboeléctrica Presión de Flujo de Aire 2.81 kg/cm2 Presión de Atomización 1.41 kg/cm2 Carga de polvo Medida 2-3 uAmps Velocidad de Línea de Curado 3.04 m/min .
Cuadro 6 (continuación) Tamaño de Horno 3.66 m de largo (utilizando s lamente los primeros 1.83 m. 3 zonas IR) Temperatura de Substrato a la Sa-lida del Horno 99?C MEK (50 frotaciones dobles) Eliminación Moderada
Ejemplo 5 Rociadura de Descarga de Corona de Composición de Revestimiento EN Polvos Epoxi Texturizada, Fina, Negra sobre Tabla de Partícul de Madera
Una composición de revestimiento en polvo termoendurec_ ble, texturizada, fina negra, del Ejemplo 2 se roció electrostát_ camente con pistolas de corona sobre substrato de madera de tabl de partículas utilizando un aparato de rociadura electrostática de línea vertical de conformidad con la presente invención, de acuerdo con las siguientes condiciones enumeradas en el Cuadro 7
Cuadro 7 Condiciones de Procesamiento de Revestimiento Electrostático
Tipo de Substrato Tabla de Partículas Temperatura de Substrato Preca lentado Temperatura de Substrato a la Salida del Horno Precalentado 999C Temperatura de Substrato antes -del Revestimiento 99°C Cuadro 7 (continuación) Tipo de Línea Línea Vertical Tipo de Carga Electrostática Descarga de Corona Carga de Polvo Medida 60 KV Temperatura de Curado 1075C Tiempo de curado 20 min. Temperatura Máxima de substrato 107°C Tiempo Máximo a Temperatura Máxj_ ma 20 min. MEK (50 frotaciones dobles) Ligera Eliminación
Ejemplo 6 Composición de Revestimiento en Polvo Epoxi Texturizado Grueso
Negro Se preparó una composición de revestimiento en polvo termoendurecible, texturizada, granosa, gruesa, negra, de confor midad con la presente invención, mezclando inicialmente los si-guientes ingredientes enumerados en el Cuadro 8.
Cuadro 8 Ingrediente Phr Material Uso Resina Epoxi 100 Bisfenoi A/Epoxi Tipo Resina Epoxi Araldite GT 7072 2 de Epiclorhidrina 2-Metil-Imidazol 2.0 2-Metil Imidazol Agente de Curado Catal ítico Resiflow P-67 1.4 Resina Acrí 1 ica Aditivo de Fl ujo Benzoin 0.8 2-Hidroxi 1 ,2-Difenil Aditivo de Flujo Etanona Cera de Pol i et i le 2.0 Pol ieti leño Control de Lustre no Raven 1255 3.0 Negro de Carbón Pigmento Carbonato de Cal- 30 Carbonato de Calcio Extendedor ció Nipol 1422 17 Copolímero de Acrilonj_ Agente de Texturi tri lo-Butadieno Molido zación Prerreticulado
Los ingredientes luego se mezclaron por fusión en un e trusor a una temperatura inferior a 829C. El material extruído se mezcló con aproximadamente 0.2% de aditivo de flujo seco de óxido de aluminio y luego se molió hacia polvo. Las partículas de polvo se tamizaron utilizando un tamiz de amlla 200 y las par tículas más gruesas se descartaron. Las partículas de polvo luego se tribocargaron sobre a bos paneles de metal y tablas de fibra de densidad media. Las partes de metal revestidas se curaron en un horno a temperatura de substrato máxima de aproximadamente 107QC durante alrededor d 20 minutos. Las tablas de fibra de densidad media revestidas se curaron en un horno infrarrojo durante aproximadamente 2 minutos para elevar la temperatura superficial de parte a alrededor de --149°C. El espesor de revestimiento fue de aproximadamente76.2 a 101.6 micrómetros sobre metal y alrededor de 127 a 152.4 micrómetros sobre madera. Las propiedades resultantes se proporcionan -en el Cuadro 9.
Cuadro 9 Propiedad Resultado Tiempo de Gelificación a 204°C 10 (seg. ) Flujo de Fusión de Placa Caliente 12 a 1909C (mm) Impacto directo (julios) 18.06 MEK (50 frotaciones dobles) Eliminación Ligera MEK (sobre madera) Eliminación Ligera Lustre 60° 4-6 Textura (en madera) Hermética
Ejemplos 7 a 9 composiciones de Revestimiento en Polvo Epoxi Texturizadas Blanc Se prepararon tres composiciones de revestimiento en polvo termoendurecible texturizadas, granulosas, blancas de con formidad con la modalidad alternativa de la presente invención, meaclando inicialmente los siguientes ingredientes enumerados en el Cuadro 10.
C u a dro 10
Araldite GT 7072 70 70 70 Bisfenol A/Epo- Resina Epox xi Tipo 2 de Epiclorhidr ina Ancamine 2014AS 30 30 Epoxi y Aducto Agente de c de Poliamina rado de Tem baja Epson P-101 2.0 Epoxi y Aducto Agente de C de 2-Metil Imirado CataH dazol (33% en tico peso de Residuo de Imidazol Dyhard 100S 5.0 Dici ndiamida Agente de C rado Resiflow P-67 1.4 1.4 1.4 Resina Acrí 1 ica Aditivo de Flujo Benzoin 0.8 0.8 0.8 2-Hidroxi-1 ,2- Aditivo de Difeni lEtanona Flujo Bentone 38 2.0 2.0 2.0 Arcilla Organo- Agente de T f í i ica turización TiPure R902 30 30 30 Dióxido de Tita Pigmento nio
Los ingredientes antes mencionados luego se mezclaron en fusión en un extrusor a temperaturas inferiores a 829C. El m terial extruída se mezcló con aproximadamente 0.2% de aditivo de flujo seco de óxido de aluminio Aluminum Oxide C y luego se moli hacia polvo. Las partículas de polvo se tamizaron tuilizando ta miz malla 200 y las partículas más gruesas se descartaron. Las partículas de polvo se rociaron electrostáticament con una pistola de descarga de corona hacia paneles de metal y luego se curaron en un horno a aproximadamente 107 C de temperatu ra máxima de substrato durante alrededor de 20 minutos. El tiempo de gelificación y el flujo de fusión de placa caliente se probaron sobre los paneles de metal revestidos. El espesor de revés timiento fue de aproximadamente 5.08 a 7.6 micrómetros de grueso. Las partículas de polvo también se rociaron electrostáticamente con descarga de corona sobre tablas de fibra de densidad media precalentada que se precalentaron a de alrededor de 1219 a 1329C de temperatura de substrato máxima durante aproximadamente 2 minutos y luego se curaron en un horno infrarrojo a alrededor de 1 99 C de temperatura de substrato máxima durante aproximadamente 40 segundos. La resistencia MEK y textura se ev luaron sobre la tabla de madera revestida. Las propiedades resu_l tantes se proporcionan en el Cuadro 11.
Cuadro 11 Propiedad Resultado ej . 7 Ej . 8 Ej- 9
Tiempo de Gelificación 2049C (seg.) 11 Flujo de Fusión de Pía; Cal iente a 190 C (mm) 18 16 13 MEK (en madera) el iminación El iminación Sin EliModerada Ligera minación
Textura (en madera) Rodante hermética Seca Las Patentes de Estados Unidos mencionadas en la presen te entoda esta especificación se incorporan todas por referencia en la presente en su totalidad. Habiendo descrito la invención en las modalidades y ejemplos anteriores, se harán evidentes a las personas experimentadas en el ramo otras modalidades de la invención. La invención no está limitada a las modalidades ejemplarias y ejemplos descritos. Consecuentemente, debe hacerse referencia a las reivindicaciones anexas para determinar el verdadero espíritu y alcance de la invención en el que se reclaman derechos exclusivos.
Claims (33)
1.- Una composición de revestimiento en polvo termoen durecible para formar un acabado de película texturizada, granu lienta sobre un substrato a una temperatura baja de curado y/o u régimen rápido de curado, que se caracteriza por una composición en forma de partículas que comrpende una mezcla de: una. resina epoxi; un agente de curado catalítico seleccionado a partir d un imidazol, un aducto de un imidazol y resina eooxi, o mezclas de los mismos; un agente de texturización; y un agente de control de flujo, con la condición de que la composición no contenga ácido metilen disal icí 1 ico.
2.- La composición de la reivindicación 1, en la que: la resina epoxi se selecciona a partir de resinas epox de tipo de bisfenol A que tienen pesos equivalentes eooxi de en tre alrededor de 550 y aproximadamente 1,100, o mezclas de los mismos .
3.- La composición de la reivindicación 1, en la aue: el agente de curado catalítico es un imidazol que com prende 3-meti 1 imidazol .
4.- La composición de la reivindicación 1, en la que: el agente de curado catalítico es un aducto de imidazo de una resina epoxi que comrpende un aducto de 2-met i 1 imidazol y una resina epoxi de tipo bisfenol A.
5.- La composición de la reivindicación Aque compren de: entre alrededor de 1 y 8 phr del agente de curado cata 1 ítico entre aproximadamente 1 y 30 phr del agente de texturi zación; y , entre alrededor de 1 y 5 phr del agente de control de flujo.
6.- La composición de la reivin icación 5, que compre de además: hasta 100 phr de un pigmento; y hast 120 phr de un extendedor.
7.- La composición de la reivindicación 1, en la que: el agente de texturización se selecciona a partir de a cillas organof í 1 icas , partículas de caucho reticuladas, partícu las. de polímero termoplástico, o mezclas de los mismos.
8.- La composición de la reivindicación 1, en la que: la composición tiene una escala de tiempo/temperatura de curado de alrededor de 30 segunso a aproxiamdamente 1779C de temperatura máxima de substrato hasta alrededor de 20 minutos a aproxiamdamente 107°C de temperatura máxima de substrato.
9.- La composición de la reivindicación 1, en la que: la composición forma un acabado de pelícual texturizad granosa después del curado térmico.
10.- Un método de revestimiento de un substrato térmi camente sensible con una composición de revestimiento en polvo termoendurecible adaptada para proporcionar un acabado de pelícu la texturizada granulosa sin dañar el substrato, que se carácter za por: a) aplicar una composición de revestimiento en polvo termoendurecible hacia un substrato térmicamente sensible, la co posición de revestimiento en polvo estando en forma de partícula y comprendiendo una mezcla de una resina epoxi, un agente de cur do catalítico seleccionado a partir de imidazol, un aducto de un imidazol y resina epoxi, y mezclas de los mismos, un agente de texturización, y un agnete de control de flujo, y en donde la co posición no contiene ácido metilen disal icí 1 ico, y además en don de la composición tiene una escala de curado de tiempo/temperatu ra de alrededor de 30 segundos a aproximadamente 1779C de temper tura máxima de substrato hasta alrededor de 20 minutos a aproxim damente 107 - C de temperatura máxima de substrato; y, b) calentar el substrato revestido con polvo en la es cala de curado de tiempo/temperatura para fundir, fluir y curar el revestimiento en polvo hacia una película seca texturizada gr nulienta sobre el substrato sin dañar el substrato.
11.- El método de la reivindicación 10, en el que: el substrato térmicamente sensible está compuesto de m dwra .
12.- El método de la reivindicación 11, en el que: el substrato de madera se selecciona a partir de mader dura, tabla de partículas, tabia de masonita, tabla de partícula eléctricamente conductora o tabla de fibra de densidad media.
13.- El método de la reivindicación 10, en el que: el revestimiento en polvo se aplica en el paso a) elec trostáticamente .
14.- Un substrato de madera revestido que tiene un ac bado de película texturizado granuloso formado con la composició de revestimiento en polvo termoendurecible de la reivindicación
15.- Un substrato de madera revestido que tiene un ac bado de película texturizada granulosa, producido de conformidad con el método de la rei v idnicac ion 10.
16.- Una composición de revestimiento en polvo termoej durecible para formar un acabado de película texturizada granulo sa sobre un substrato a una temperatura de curado baja y/o un ré gimen rápido de curado, que se caracteriza por una conposición en forma de partículas que comprende una mezcla de: una resina epoxi ; un agente de curado de baja temperatura seleccionado a partir de un aducto de una poliamina y una resina epoxi; un agente de texturización; y, un agente de control de flujo, con la condición de que la composición no contiene ácido metilen di sal icí 1 ico .
17.- La composición de la reivi dicación 16, en la qu ia resina epoxi se selecciona a partir de resinas epox de tipo bisfenol A que tienen pesos equivalentes de epoxi de en tre aproximadamente 550 y 1,100, o mezclas de los mismos.
18.- La composición de la reivindicación 16, que com prende : entre aproximadamente 5 y 40 phr del agente de curado de baja temperatura; entre alrededor de 1 y 30 phr del agente de texturiza ción; y , entre aproxiamdamente 1 y 5 phr del agente de control de flujo.
19.- La composición de la reivindicación, 18, que com prende además : i hasta 100 phr de un pigmento; y, hasta 120 phr de un extendedor.
20.- La composición de la reivindicación 16, que com prende además; un agente de curado catalítico seleccionado a partir d un imidazol, un aducto de un imidazol y una resina epoxi, o mez clas de los mismos .
21.- La composición de la rei indicación 18, que com prende además: entre aproxiamdamente 1 y 6 phr de un agente de curado catalítico seleccionado a partir de un imidazol, un aducto de un imidazol y una resina epoxi, o mezclas de los mismos.
22.- La composición de la reivindicación 16, que com prende además: un agente de curado secundario de diciandiamida.
23.- La composición de la reivindicación 18, que com prende además: entre aproximadamente 2 y 8 phr de un agente de curado secundario de diciandiamida.
24.- La composición de la reivindicación 16, en la qu el agente de curado de baja temperatura comprende un aducto de una poliamina primaria o secundaria y una resina epoxi de tipo de bisfenol A.
25.- La composición de la reivindicación 16, en la q? el agente de texturización se selecciona a partir de a cillas organof í 1 icas , partícuals de caucho reticuladas, partícu las de polímero termoplástico, o mezclas de los mismos.
26.0 La composición de la reivindicación 16, en la qu la composición tiene una escala de curado de tiempo/te peratura de alrededor de 30 segundos a aproximadamente 1779C de temperatura máxima de substrato hasta alrededor de 20 minutos a aproximadamente 1079C de temperatura de substrato máxima.
27.- La composición de la reivindicación 16, en la qu la composición forma un acabado de película texturizad granulosa, durante el curado térmico.
28.- Un método de revestimiento de un substrato térmi camente sensible con una composición de revestimiento en polvo -termoendurecible adaptada para proporcionar un acabado de pelícu la texturizada granulosa, sin dañar el substrato, que comrpende: a) aplicar una composición de revestimiento en polvo termoendurecible a un substrato térmicamente sensible, la compos ción de revestimiento en polvo estnado en forma de partículas y comprendiendo una mezcla de una resina epoxi, un agente de curad que comrpende un aducto de una poliamina y una resina epoxi, un agente de texturización y un agente de control de flujo, agente de curado secundario de diciandiamida opcional y agente de curad catalítico opcional seleccionado a partir de un imidazol, un adu to de imidazol y resina epoxi, o mezclas de los mismos, y en don de la composición no contiene ácido metilen disal icí 1 ico , y ade más en donde la composición tiene un tiempo/temperatura de curad de alrededor de 30 segundos a aproximadamente 1779C de temperatu ra de substrato máxima hasta alrededor de 20 minutos a aproximad mente 107°c de temperatura de substrato máxima; y, b) calentar el revestimiento en polvo y el substrato en la escala de tiempo/temperatura de curado para fundir, fluir curar el revestimiento en polvo como una película seca texturiza da granulosa sobre el substrato sin coasionar daño al sbustrato.
29.- El método de la reivindicación 28, en el que: el material térmicamente sensible es un substrato de m dera .
30.0 El método de la reivindicación 29, en el que: el substrato de madera se selecciona a partir de mader dura, tabla de partícuals, tabla de masonita, tabla de particula eléctricamente conductora, o tabla de fibra de densidad media.
31.- El método de la reivindicación 28, en el que: el revestimiento en polvo se aplica en el paso a) elec trostáticamente.
32.- Un substrato de madera revestido que tiene un ac bado de película texturizado granuloso formado con la composició de revestimiento en polvo termoendurecible de la rei vidnicación 16.
33.- Un substrato de madera revestido que tiene un ac bado de película texturizada granulosa, producido de conformidad con el método de la reividnciación 28. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Composiciones de revestimiento en polvo termoendureci bles apra formar un acabado texturizado granuloso sobre substra tos térmicamente sensibles, especialmente productos de madera, t les como tabla en partículas, tabla de partícuals conductora y t ble de fibra de densidad media, sin dañar los substratos, compre den una resina epoxi, particularmente resinas epoxi de tipo de -bisfenol A, que tienen viscosidades bajas, ya sea un agente de C rado catalítico que comrpende un imidazol, un imidazol substituí do, o aducto de un imidazol o imidazol substituido y una resina epoxi, o un agnete de curado que comprende un aducto de una po 1 i mina y una resina epoxi, o una combinación del agente de curado catalítico y agente de curado, un agente de texturización, un agente de control de flujo, extendedor opcional, y pigmento opci nal. Los revestimientos en polvo termoendurecibles tienen un tiempo/temperatura de curado que varía de alrededor de 30 segun dos a aproximadamente 1779C de temperatura máxima de substrato hasta alrededor de 20 minutos a aproxiamdamente 1079C de tempera tura máxima de substrato que proporciona ya sea un curado rápido o una temperatura de horneado baja para impedir la exposición al calor excesiva al substrato térmicamente sensible, resultando en substancialmente ninguna degradación física o química del substr to térmicamente sensible durante el horneado. Los revestimiento en polvo se aplican a substratos térmicamente sensibles, especia mente productos de madera, a través de rociadura electrostática sobre el substrato seguida pro calentamiento para curar el acaba do texturizado unifor eente sobre las superficies y bordes del substrato. La rociadura electrostática se realiza con una pisto la triboeléctrica o de rociadura de corona y el curado térmico s realiza con un horno infrarrojo de alta intensidad, un horno de convección, o combinación. Los substratos térmicamente sensible revestidos que tienen acabados texturizados granulosos continuos son excelentes para esconder defectos superficiales del substrat y raspaduras que aparecen posteriormente se obtienen.
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