MXPA97003117A - Sistema de revestimiento de polvo de dos componentes y metodo para revestir madera con el mismo - Google Patents
Sistema de revestimiento de polvo de dos componentes y metodo para revestir madera con el mismoInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a:La madera se reviste electrostáticamente con un sistema de revestimiento en polvo de termofraguado en el que una mezcla de una resina epoxi de autocurado y un catalizador para la misma se extruye y un agente de curado de baja temperatura están ambos pulverizados y los polvos se mezclan con aditivos convencionales para hacer un polvo de revestimiento que se deposita sobre un substrato de madera y se calienta para curarse. La mezcla de resina y catalizador no se cura dentro del extrusor, sino que se hace curar a temperaturas bajas mediante la adición separada del agente de curado. Una cantidad pequeña del agente de curado de baja temperatura, insuficiente para ocasionar el curado substancial durante la extrusión puede utilizarse en lugar del catalizador.
Description
SISTEMA DE REVESTIMIENTO DE POLVO DE DOS COMPONENTES Y MÉTODO PA¬
RA REVESTIR MADERA CON EL MISMO
ANTECEDIENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con un sistema de revesti miento en polvo de dos componentes mediante el cual el curado de un revestimiento ocurre a un régimen significativamente más rápi do y/o a una temperatura significativamente inferior y produce una superficie excepcionalmente suave. Esta invención también s relaciona con revestimiento en polvo térmicamente estable median te el cual los revestimientos blancos no se amarillan durante el curado térmico. Esta invención también se relaciona con el reve timiento electrostático de metal y, en particular, con el revest miento tr iboeléctrico de madera con un polvo de revestimiento y curado a temperatura baja de este revestimiento que tiene una su vidad agradable. Tradicionalmente, los polvos de revestimiento se han h cho mediante la extrusión de una mezcla de resinas y agentes de curado para obtener una mezcla homogénea y luego molear el extru_ do y tamizar el producto triturado para obtener los tamaños de partícula deseados y la distribución de tamaño de partícula. El polvo luego se rocía electrostáticamente sobre un substrato, tra dicionalmente un substrato de metal, y se cura a temperaturas mu superiores a 93QC. El curado de los revestimientos en polvo so bre materiales sensibles al calor tales como madera, plástico, y los semejantes se ha limitado por el hecho de que la extrusión d una mezcla de una resina y un agente de curado de baja temperatu ra, es decir, uno que se activa a 935C o menos, ocasionaría que el polvo de revestimiento se gelificara en el extrusor debido a que la extrusión genera típicamente suficiente calor para elevar la temperatura a 93QC o superior. Se ha pensado a través del ra mo que el agente de curado debe mezclarse con la resina mediante extrusión para obtener un curado y apariencia de película unifor mes. También se ha aceptado comúnmente que una película de lus tre bajo debe curarse a una temperatura elevada, v.gr., aproxima damente1495C o superior. El revestimiento en polvo de madera ha sido muy discut do en la literatura pero se ha dicho muy poco en cuanto a cómo puede lograrse. Como Douglas S. Richard dijo en su artículo pu blicado en el abril de 1996 de POWDER COATINGS, el revestimiento de madera con un polvo de curado de baja temperatura es casi irnp sible debido a que el revestimiento debe curarse a una temperatu ra inferior a 93 Q C y la resina debe tener una temperatura de flu jo de aproximadamente 5 a 11 grados inferior que eso. Dicha res na tiende a bloquearse durante el almacenamiento a temperaturas normales. Richart continúa diciendo que el agente de curado deb ser suficientemente reactivo de modo que el polvo se cure en un tiempo razonable a dichas temperaturas bajas. Pero eso conduce un posible termof aguado de la resina en el extrusor. Habla de rociar electorstética ente un polvo que tiene un isocianato blo queado hacia la madera, calentando el revestimiento en hornos i frarrojos y de otro tipo para formar un revestimiento terso y c rar el revestimiento terso con radiación ultravioleta. En sus boletinas técnicos, Boise Cascade muestra el u de pistolas de rociadura electorstática manuales al revestir su cartón de partículas eléctricamente conductor. En esta invención, la resina epoxi primero se extruye con una cantidad pequeña de catalizador o con un nivel bajo de agente de curado de temperatura baja y luego se muele y clasifi en la manera usual. Cantidades adicionales del agente de curad de baja temperatura en forma de polvo se mezclan luego con el e truído pulverizado elevan el nivel del agente de curado mientra que evitan el problema de pregelación. Sorprendentemente, el tiempo requerido para obtener una película de curado tersa se r duce significati amente. Fue sorprendente, también, que se log una película de bajo lustre a temperaturas de curado muy inferi res a 1499C.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de esta invención, por lo tanto, es proporc nar un polvo de revestimiento para substratos sensibles al calo
Un objeto relacionado de esta invención es proporcion un método para revestir madera sin los problemas asociados con solventes orgánicos volátiles. otro objeto de esta invención es proporcionar un proc so de baja temperatura para producir un revestimiento de bajo 1 u_ tre sobre madera. Estos y otros objetos de la invención que se harán evi dentes a partir de la siguiente descripción se logran mediante un sistema de revestimiento en polvo termofraguable en el que el ter ofraguado de una mezcla extruída de una resina epoxi de auto curado y (A) un catalizador o (B) una cantidad de un agente de c rado de baja temperatura insuficiente para ocasionar el curado susbstancial de la resina durante la estrusión se facilita edia te la adición separada de un agente de curado de baja temperatu la mezcla extruída y el agente de curado de baja temperatura se rada ente añadido estando ambos en forma de polvo y siendo mezcl dos para formar un polvo de revestimiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El sistema de curado de esta invención puede utilizar al revestir vidrio, cerámica y compuestos rellenos de grafito a como substratos metálicos tales como acero y aluminio, pero su utilidad particular en el revestimiento de substratos sensibles al calor tales como plásticos, papel, cartón y maderas lo hace tamente llamativo como una alternativa comercialmente viable a los revestimientos líquidos que se han utilizado casi universal mente en el pasado. Para los propósitos de esta invención, mad ra se define como cualquier material 1 ignocelulósico , ya sea qu venga de árboles u otras plantas, ya que esté en sus formas nat rales, configurados en un molino de sierra, separados en láminas y formados en chapa de madera, o astillados y hechos en cartón e partículas, o sus fibras se han separado, afieltrado y comprimid Se ejemplifica mediante madera, paneles, moldeo, costanera, car tón de hebra orientada, cartón duro, cartón de fibra de densidad media y lo semejante. El cartón en partículas puede ser conven cional o tratarse para mejorar su conductividad eléctrica. La m dera que tiene un contenido de humedad de 3 a 10% en peso es apr piada para los propósitos de esta invención. Un cartón de partí culas poroso, previamente revestido con una composición de reves timineto líquido conductiva y curado, también puede servir como un substrato para el polvo de revestimiento de esta invención. Por ejemplo, un revestimiento en polvo gruso de 2-3 micrómetros, terso se logra sobre un UV de 0.5 a 1 micrón de gureso o prerre vestimiento térmicamente curado. Sin el revestimiento previo, u revestimiento en polvo suave debe ser de aproximadamente 9 micro nes de gureso. Una modalidad particularmente favorecida del sistema e una en la que las reacciones competitivas están ocurriendo simul táneamente, las reacciones siendo: (A) un auto-curado catalizado de una porción de una r sina epoxi presente en una mezcla extruida de la resina y un cat 1 izador, y (B) una reacción de reticulación entre otra porción d la resina extruída y un agente de curado de baja temperatura.
Las resinas epoxi que son útiles en la práctica de est invención se ejemplifican por, pero no están limitadas a, aque-lias producidas mediante la reacción de epiclorhidrina y un bisf nol, v.gr., bisfenol A. Las resinas epoxi preferidas incluyen aquellas vendidas bajo las marcas ARALDITE GT-7072, 7004, 3032, 6062 y 7220, y EPON 1007F, 1009F, y 1004, todas las cuales son r sinas de 4 , ' - isopropi 1 idendifeni 1 -epiclorh idr ina . La resina epoxi es auto-curable, es decir, reacciona a través de homopol imer ización durante el curado del revestimiento en polvo. Generalmente, se requiere un catalizador para ocasio nar la reacción que progrese a un régimen comercialmente acepta ble, un catalizador preferido para esta invención es un aducto epoxi de un imidazol que tiene la fórmula general: 1
1 2 3 4 en donde R ; R , R , y R son independientemente hidrógeno o un substituyente que no sea reactivo con la resina epoxi. Los ejem plos de imidazoles apropiados incluyen imidazol, 2-mGtil imidazc y 2-fenil imidazol. Los aductos apropiados de dichos imidazoles con una resina epoxi de bisfenol A se encuentran disponibles co mercialmente de Shell Chemical Company bajo su marca EPON, v.gr.
EPON P-101, y también de Ciba-Geigy Corporation bajo su designación XU HT 261. Para los propósitos de esta invención, el término imidazol se utiliza en la presente para significar tanto los -imidazoles substituidos como los no substituidos. Aún cuando lo solicitantes no se limitan a ninguna teoría, se c ree que un aducto de imidazol a resinas epoxi mediante una abertura en el anill depoxi que resulta en el enlace de oxígeno de epoxi al enlace de C=N del anillo de imidazol. El imidazol adicionado actúa como un catalizador, moviéndose de un grupo epoxi al otro a medida que f cilita la apertura de anillo depoxi y las reacciones de curado. Los imidazoles, en sí, tienden a ser insolubles en resinas epoxi. De esta manera, el propósito de adicionarlos a una resina epoxi es hacerlos compatibles con el sistema epoxi. Como un cataliza dor, el aducto de imidazol se utiliza en los sistemas, métodos y polvos de esta invención a un nivel de alrededor de 0.1 a aproxi madamente 8 partes por cien partes de la resina extruída (phr), -de preferencia de alrededor de 2 phr. Para estabilidad de color mejorada, el 2-fenil imidazol puede utilizarse como el catalizador para curar la resina epoxi con o sin el agente de curado de -baja temperatura. El 2-fenil imidazol, que está disponible de l SWK Chemical co., puede utilizarse como tal a niveles consecuent mente inferiores. Los i ídazoles, como aductos o no aductos, también pueden utilizarse a niveles superiores como agente de curado separadamente añadido a la mezcla extruída de la resina y catalizador.
cuando ésto se hace, la cantidad de aducto de imidazol se contro la de manera que la cantidad total no sea mayor de aproximadamen te 12 phr. Por lo demás, el agente de curado de baja temperatura puede seleccionarse de entre los muchos que están comercialmente disponibles, pero un aducto epoxi de una poliamina aiifática que tiene un grupo amino primario es preferible. Un agente de curad apropiado de ese tipo está disponible de Ciba Geigy como su endu recedor PF LMB 5218. Un producto similar se vende bajo la marca ANCAMINE 2337 XS por Air Products 7 Chemicals. Un aducto epoxi de una poliamina alifática que tiene un grupo amino secundario disponible bajo la marca ANCAMINE 2014 AS se prefiere para reves timientos blancos y de color claro, la cantidad de agente de cu rado de baja temperatura aue puede añadirse separadamente como c componente (B) al extruído pulverizado de resina y catalizador e de alrededor de 2 a aproximadamente 40 phr, la cantidad preferid es de alrededor de 30 a aproximadamente 35 phr. La relación del agente de curado de baja temperatura al catalizador en el extruí do es de alrededor de 1¿3 a aproximadamente 400:1, pero de prefe rencia de 2:1 a aproximadamente 15:1. El polvo de revestimiento también puede contener un agente de control de flujo en la escala de alrededor de 0.5 a apro imadamente 2.0 phr. Los ejemplos de los agentes de control de flujo incluyen los productos M0DAFL0W de pol i ( alqui 1 ac i 1 ato) y los dioles acetilénicos SURFYNOL; pueden utilizarse solos o e combinación. Los antioxidantes también pueden utilizarse a una -concentración de alrededor de 0.5 a aproximadamente 2.0 phr para impedir la decoloración de los revestimientos aún a temperaturas de curado relativamente bajas apropiadas para los propósitos de -esta invención. Los ejemplos de los antioxidantes que son útiles en esta invención incluyen hipofosfito de sodio, fosfito de tirs-( 2 , 4-d i -t-but i 1 fenilo) (vendido bajo la marca IRGAFOS 158), y -bis (_/-monoeti 193 ,50di -tbuti 1-4-hidroxibeni 1 )fosfonato_7 de calcio (vendido bajo la marca IRGANOX 1425). Las mezclas de antiox dante pueden utilizarse. También pueden estar presentes pigmentos, abrillantado res ópticos, rellenos tales como carbonato de caltio y arcillas de bentonita, agentes de texturización tales como caucho en part culas, y otros aditivos convencionales. Un acabado texturizado particularmente deseable puede obtenerse mediante la adición de alrededor de 14 a aproximadamente 20 phr del caucho a la composi ción de revestimiento junto con carbonato de calcio a una reía-ción de caucho a carbonato de alrededor de 0.7:1 a aproximadamen te 1.5:1 en peso. El óxido de titanio, en una cantidad de alred dor de 5 a aproxiamdamente Ohr o más, es un ejemplo de un pigmen to que puede utiliarse. Un abrillantador óptico, ejemplificado por 2,2l-(2,5-tiofenidiil)bis/-5_t-butilbenzoxazol) vendido bajo la marca UVITEX 0B, puede estar presente de alrededor de 0.1 a aproximadamente 0.5 phr. Para los propósitos de esta invención, el término resi na incluye la resina en sí y el agente de reticulación, ya sea que esté en el extruído o se añada separadamente, pero no incluye el catalizador. el polvo de revestimiento de esta invención puede apli carse mediante cualesquiera métodos de revestimiento de polvo co vencionales, pero la aplicación del polvo mediante pistolas trib eléctricas se prefiere en situaciones particulares, tales como -cuando el substrato de madera está Derfilado. Las ranuras y re bordes presentan un problema particular para procesos de revesti miento electrostático debido al efecto de Faraday. Debido al ca DO eléctrico generado mediante fricción a medida que el polvo fl_ ye a lo largo de las superficies plásticas de TEFLON dentro de l pistola es relativamente pequeño en comparación con el campo en una nube de descarga de corona, las partículas de polvo pueden d positarse más eficientemente hacia áreas de caula Faraday con pi tolas triboeléctricas . Las puertas de gabinete de madera sen ejemplos de substrato de madera perfilado como también las cubie tas de puerta representadas en los dibujos de la Patente de Esta dos Unidos No. 5,489,460, que se incorpora en la presente por re ferencia para ilustrar adicionalmente el tipo de paneles de made ra que son particularmente susceptibles al revestimiento en polv mediante el método de esta invención. Las ranuras y bordes agu dos de dichso paneles se cubren muy bien sobre un aparato de re vestimiento de línea plana con boquillas diSDuestas para dirigir una porción del DOIVO contra los mismos.
Estos paneles así como los paneles de superficie plana, tales como aquellos utilizados para hacer mesas de ping-pong est particularmente bien revestidos mediante pistolas triboeléctrica sobre un transportador de línea plana que tiene bandas eléctrica mente conductivas alrededor de ia circunferencia de la banda transportadora. El aparato para dicho revestimiento se describe en una serie de patentes cedidas a ia Nordson Corporation. Esta son ias Patentes de Estados Unidos Nos. 4 ,498 ,913ñ 4,590,884; 4,723,505; 4,871,380; 4,910,047; y 5,018,909; todas las cua les se incorporan en la presente por referencia. Un aparato de revestimiento en polvo de línea plana apropiado comprende dicho transportador que se extiende a través de una cabina de revesti miento en pclvo, en donde un artículo de madera sustentado y mov do por la banda transportadora se reviste triboeléctricamente me diante una pluralidad de pistolas situadas adyacentes una a la otra y en una o más hileras. El polvo se forzado hacia las pist 2 las bajo presión de alrededor de 281 kg/cm y aire a aproximada 2 mente 1.41 kg/cm se hace pasar hacia los conductos de polvo jus ta ente antes de que el polvo pase hacia las boquillas. El artí culo que lleva el polvo se transporta luego a través de un horno de curado que tiene diversas zonas de cal ientamiento, algunas de las cuales se calientan mediante lámparas de IR, otras mediante convección de calor, y todavía otras mediante una combinación de esas dos. las velocidades de revestimiento y línea de curado pu den ser iguales o diferentes, dependiendo de la longitud del hor no de curado. La velocidad de línea a través de la cabina de aplicación de polvo puede ser de alrededor de 1.52 a aproximadamente 45.72 metros por minuto, pero de preferencia es de alrededor de 5.10 a aproximadamente 30.48 metros por minuto. La velocj^ dad de línea a través del horno de curado, por otra parte, puede ser de alrededor de V.52 a aproximadamente 6.10 metros por minuto dependiendo de la temperatura de horno y el polvo de revestimiento particular utilizado. La temperatura de curado puede variar -de alrededor de 82Q hasta, pero no incluyendo la temperatura de -descomposición del polvo. Se prefiere mantener la temperatura de curado dentro de la escala de alrededor de 889 a aproximadamente 143 Q C y todavía se prefiere más mantener la temperatura de curado dentro de la escala de alrededor de 121Q a aproximadamente 143QC. Cuando se utiliza una resina epoxi cristalina, una temperatura de curado de aproximadamente 829C es particularmente apropiada. Se prefiere que las velocidades de revestimiento y línea de curado -se ajusten a la longitud de horno de modo que estén equilibradas. El precalentamiento del panel antes del paso de revestí miento se prefiere en algunos casos, v.gr., para ayudar al polvo a alcanzar su temperatura de flujo en la primera zona del horno y también reduce al mínimo al desgasificación durante el curado. El horno puede tener diverzas zonas de calentamiento de los tipos de IR y convección y también una combinación de los dos. El TIRAB Speedoven vendido por Thermal Innovations Corporation es apropiado para los propósitos de esta invención. Un panel de ma-nel de madera que contiene un polvo de revestimiento de esta in vención puede curarse en un horno IR encendido por gas disponibl de Thermal Innovations Corporation precalentando el panel en el horno a una temperatura emisora de aproximadamente 982gC durante de 4 a aproximadamente 10 segundos y calentando posteriormente a la misma temperatura emisora durante de alrededor de 6 a aproxim damente 10 segundos, cuando un cartón de fibra de densidad medi (a aproximadamente 4QC) se precalento y postcalentó a 982QC dura te alrededor de 6 segundos y 6.5 segundos, respectivamente, la SJ perficie del panel después del emisor de IR estaba a alrededor d 1545C después del precalentamiento y el postcalentamiento, igual. La superficie opuesta del emisor de IR estaba a aproximadamente 109C como dejó el horno. Estos paneles relativamente fríos pue den apilarse uno sobre el otro a medida que salen del horno. Pu de utilizarse una temperatura emisora superior durante tiempos proporcionalmente más cortos. El espesor de película del revestimiento curado es cuaj do menos alrededor de 1 icrón y puede ser tanto como aproximada mente 8 micrones o aún superior si hay una necesidad práctica pa ra lo mismo. Estos espesores de película de alrededor de 4 a aproximadamente 6 micrones se logran regularmente mediante el mé todo de esta invención, aún a velocidades de línea de revesti iej to de aproximadamente 30.48 metros por minuto. La invención se describe más específicamente en los si guientes ejemplos de trabajo, en donde las partes son en peso a menos que se manifieste de otra manera
EJEMPLOS 1-4 y CONTROL Se hicieron polvos de revestimiento como se describe arriba a partir de los siguientes componentes:
COMPONENTES (A) RES1 (A*) RE(A**) (B) PIG (B*) NA CON SINA PIG EPOXI MENTÓ Y CATALI CATALIZA MENTÓ SO CRISAGENTE ZADOR DOR Y LAMENTE TALIDE CURA PIGMENTO ZADOR DO Epoxi Cristalino RSS 1407 50 Resina Epoxi GT- 7072 100 100 50 Aducto de Imidazol P-101 2 100
Acido de Flujo de Acrilato 1.4 1.4 1.4 1.4 Benzoina .8 .8 .8 Pigmentos .079 .079 0.79 Ti02R-902 60 60 50 aducto de Amina LMB-5218 100 Catal izador UVI 6974* substancialmente no funcional bajo estas condiciones CUADRO 1 EJEMPLO Extrusión Conven-' cional de Control
Componente A 70 100 100 componente A* 70 A** 70 Componente B 30 30 Componente B* Aducto LMB 5218 30
Los polvos de estos ejemplos se revistieron electrostáticamente sobre paneles de acero y se curaron a 107QC durante 10 minutos para obtener películas de 1.8-2.2 micrones de grueso. Co mo se muestra en el Cuadro 2, la resistencia al solvente superior de los Ejemplos 1 y 3 demuestra que el curado más rápido se logra utilizando esta tecnología. Ni el material convencionalmente extruído (Control) ni la mezcla sin catalizador en el Componente A (ejemplo 2) logró curado completo.
CUADRO 2 EJEMPLO 1 Control
Resistencia MEK moderada Frotac . Sin Moderada Frotac . (50 Frotaciones Borrada Completas Efecto borrada Completa dobles ) Resistencia al 15.81 jul 9.03 jul 5.77 11.29 jul 0 julios Impacto (Dire julios to) Lustre 509 40 15 32 80
Superficie 1 igera Moderada Ligera Muy Li Ligera Rugosa gera EJEMPLOS 5 - 8 CUADRO 3 j . # Polvo Substrato Velocidad de Ajuste de P re Velocidad de Temp. Real Apar ienci a Régimen Espe Línea de Recalentamiento Línea en Hor Sa 1 iendo MEK 50 sor cubrimiento IR o Conv. no de Curado de IR Doble Frot . Ej. 1 MDF 9.14 m/min Ninguno 1.52 m/min 143QC Sin gasifica- #4 4+ c ión/amari 1 lo 1 igero/Bajo Lustre/Terso Ej - 1 MDF 9.14 m/min Ninguno 1.83 m/min 116QC Gasificación #3 4+ Ligera/blanco Lustre Su^ perior/OP H gero Ej. 1 MDF 9.15 m/min Ninguno 1.52 m/min 127eC Sin gasifica- #4 4+ ción/amari 1 lo claro Bajo Lustre/Terso ej . 1 MDF 9.14 m/min Sí 3.05 m/min 121QC- Sin gasif ica- #4 4+ 1.52 m/min de 138^C ción/amarillo velocidad de claro Bajo preca lentamien lustre/terso to 82-939C
EJEMPLOS 9 Y 10 Se hicieron polvos de revestimiento como se describe arriba a partir de los siguientes componentes:
COMPONENTES (A) (B) (C) (D)
Resina Epoxi GT-7072 100 100 Aducto de Imidazol P-101 1.0 2-Fenil imidazol 2.0 Ayudas de Flujo MODAFLOW 2000 1.0 1.0 1.0 1.0
(SULFYN0L-104-S) 1.0 1.0 1.0 1.0
Ti02R-902 30 30 30 30
Aducto de Amina LMB-5218 100 100
Polietileno (grado 6A) 2.0 2.0 2.0 2.0
Hipofosfito de sodio 1.0 1.0 1.0 1.0
Abrillantador óptico 0.1 0.1 0.1 0.1
CUADRO 4 EJEMPLO COMPONENTE A COMPONENTE B COMPONENTE C COMPOENN 9 65 35 10 70 30 Ejemplos 11-15 Los polvos de revestimiento de los Ejemplos 9 y 10 se -depositaron sobre paneles de madera precalentados mediante pistolas de tribocarga y se calentaron posteriormente sobre un transportador de líena plana en un horno calentado mediante calenta- -miento de IR y convección de conformidad con las condiciones proporcionadas en el Cuadro 5, en donde los resultados también se proporcionan.
UADRO 5 j.# Polvo Substrato Velocidad de Temperatura Velocidad de Temperatura Apar ienci a Régimen Esp línea de Rede Tabla Ají Línea en el Real Sa 1 i ejn MEK 50 sor vestimiento tes del Cuhorno de cudo de IR Frota — rado rado cion Do ble 11 Ej -9 MDF 9.14 m/min 1439C 4.57 m/min 143QC Buena #4 5 m
12 Ej -9 UV-P* 9.14 m/min. 138?C 4.57 m/min 1499C Muy buena #4-5 6 m
13 Ej -9 UV-P* 30.48 m/min 143QC 4.57 m/min 143-C Sin agujeros #4-5 3+
14 ej .9 MDF Rociadura a 138?C 1.52 m/min 138QC Muy 1 igeramejí Mano te amarillo. Terso 15 Ej .10 MDF 10 m/min 138?C 1.52 m/min 1409C Más blanco que el Ej . 14 Ligera Micro- textura UV-P significa cartón de partícula previamente revestido con un revestimiento líquido curado por UV
Ejemplos 16-18 El polvo de revestimiento del Ejemplo 16 es el mismo -que aquel del ejemplo 1, excepto por ia adición de 0.1 parte en peso de un abrillantador óptico a ambos Componentes A y B. El polvo de revestimiento del Ejemplo 17 es el mismo que aquel del Ejemplo 16, excepto por la adición de 1.0 parte en peso de IRGAFOS 168 antioxidante a ambos Componentes A y B del polvo del Ejemplo 16. El polvo de revestimiento del Ejemplo 18 es el mism que aauel del Ejemplo 16, excepto por la adición de 1.0 parte de IRGAN0X 1425 a ambos Componentes A y B del polvo del Ejemplo 16. Un polvo de revestimiento del Ejemplo 1 de Comparación es el mis mo que el DOIVO del Ejemplo 16, excepto por la adición de 1.0 pa_ te de IRGANOX 1098 a ambos Componentes A y B del polvo del Ejem plo 16. Los polvos de los Ejemplos 9 y 16-18, así como el polvo del ejemplo de Comparación se depositaron mediante una pistola d tribocarga manualmente operada sobre una superficie de un panel de madera de 12.7 milímetros de grueso cuya temperatura era de aproximadamente 110-121QC y lueqo se curaron a 149-15 ^c durante 30 y 60 segundos. Los polvos de los Ejemplos 1, 9 y 10 se depos_ taron mediante una psitola de tribocarga operada manualmente so bre una superficie de un panel de madera de 19.05 milímetros de grueso cuya temperatura era de aproximadamente 121-132SC y luego se curararon a 149- 154 s Q C durante 30, 60 y 90 segundos. El cam bio de color blanco SK de cada revestimiento curado, como se mid con un espectrofotómetro MacBeth 2020+ utilizando la escala de amarillosidad CIELAB COLORSPACE Delta B+ ( + ) se proporciona en e Cuadro 6.
CUADRO 6 EJEMPLO Panel Delta B++ Espesor 30 segs. 60 segs. 90 segs.
9 12.7 mm 1.7 2.0 -- 16 II 3.9 7.9 -- 17 II 2.1 3.0 -- 18 II 3.4 6.0 -- Ej . Comp . II 7 . 7 13.5
1 19.05 mm 4.7 9.1 9.5 9 11 2.5 4.2 4.5 19 11 1.5 2.7 2.8
EJEMPLO 19 COMPONENTES (A) (B) Resina Epoxi GT-7072 100 Aducto de Imidazol P-101 2.0 ayuda de Flujo 1.0 1.0 Negro de Carbón 3.0 3.0 Aducto de Amina LMB-5218 100 Polietileno 9Grado 6A) 2.0 2.0 (A) (B) Carbonato de calcio 15.0 15.0 Caucho de Nitrilo 17.0 17.0 (NIPOL 1422)
Un revestimiento curado que tiene una textura hermétic fina, y un tacto ligeramente seco se obtuvo cuando un polvo de r vesti iento, hecho como se describe arriba y que tiene una rela ción en peso de 70:30 del Componente A al Componente B, se roció sobre un panel horizontal que se había precalentado durante 5 mi nutos en un horno a 177 Q C y luego calentado durante 10 minutos a la misma temperatura. El revestimiento curado tuvo una clasific ción MEK de 4. Cuando las temperaturas de horno fueron 1 9 Q C , l clasificación MEK fue la misma, pero el revestimiento se sintió menos seco.
Claims (31)
1.- Un sistema de revestimiento en polvo de termofra guado en el que reacciones competititvas están ocurriendo simult_ neamente, las reacciones siendo: (A) un autoc rado catalizado G un ? cz i í " r> : •"•, = re sina 2D?xi oresenta -n una mezcla extruída de la resina y un cat lizador, y (B) una reacción de reticulación entre otra porción d la resina extruída y un agente de curado de baja temperatura; la mezcla extruída y el agente de curado de baja tempe ratura estando ambos en forma de polvo y siendo mezclados para formar un polvo de revestimiento. 2.- El sistema de la reivindicación 1, en donde el agente de curado de baja temperatura de la reacción (B) es un aducto de resina epoxi de una poliamina alifática que tiene un grupo amino primario. 3.- El sistema de la reivindicación 1, en donde el ca talizador de la reacción (A) es un aducto de epoxi de un imidazo que tiene la fórmula General: 1
R4C 'CR'
3 RJC 1 ? 3 4 en donde R , R , R y R son independientemente hidrógeno o cual quier substituyente que no sea reactivo con la resina epoxi.
4.- El sistema de la reivindicación 1, en donde las r acciones ocurren a una temperatura de aproximadamente 829C hasta pero no incluyendo la temperatura de descomposición de la mezcla
5.- El sistema de la reivindicación 4, en donde la te peratura es de alrededor de 885C a aroximadamente143QC .
6.- El sistema de la reivindicación 5, en donde la te peratura es de alrededor de 88QC a aproximadamente 121QC.
7.- El sistema de la reivindicación 4, en donde la re sina epoxi es cristalina. 1
8.- El sistema de la reivindicación 3, en donde R , R 3 4 R , y R son independientemente alquilo, arilo, alcarilo. 2
9.- El sistema de la reivindicación 3, en donde R es 1 3 4 metilo, y R , R y R son hidrógeno.
10.- El sistema de la reivindicación 1, en donde el r gimen de reacciones (A) y (B) son diferentes.
11.- El sistema de la reivindicación 1, en donde el r gimen de reacción (B) es mayor que aquel de la reacción (A).
12.- El sistema de la reivindicación 1, en donde el agente de curado es un aducto epoxi de una poliamina alifática que tiene un grupo amino secundario.
13.- Un sistema de revestimiento de polvo de termofra guado en el que el termof raguado de una mezcla extruída de una r sina epoxisde autocurado y (A) un catalizador o (B) una cantidad de un agente de curado de baja temperatura insuficiente para oca sionar curado substancial de la resina durante la extrusión, se facilita mediante la adición separada de un agente de curado de baja temperatura, la mezcla extruída y el agente de curado de ba ja temperatura añadido separadamente estando ambos en forma de polvo y siendo mezclados para formar un polvo de revestimiento.
14.- El sistema de la reivindicación 13, en donde el agente de curado de baja temperatura (B) es una cantidad no cata lítica del catalizador que es suficiente para completar el cura do.
15.- El sistema de la reivindicación 13, en donde el agente de curado de baja temperatura es un aducto de resina epox de una poliamina alifática que tiene un grupo amino primario.
16.- El sistema de la reivindicación 13, en donde el catalizador es un aducto epoxi de un imidazol que tiene la fórmu la general : 1 3 4 en donde R , R , R y R son independientemente hidrógeno o cuai quier subs tituyente que no es reactivo con la resina epoxi
17.- Un método para revestir madera que comprende ro ciar electros áticamente un polvo de revestimiento seleccionado partir del grupo que consiste de (A) una mezcla que comrpende (i) una mezcla extruída, pulverizada de una resina epoxi de autocurado y un cat lizador para la misma, y (ii) un agente de curado de b_ je temperatura, pulverizado; y (B) una mezcla que comprende (i) una mezcla extruída, pulverizada de una resina epoxi de autocurado y una ca tidad de un agnete de curado de baja temperatura insuficiente pa ra ocasionar el curado substancial de la resina durante la extru sión, y (ii) una cantidad suficiente del mismo o de un agente de curado de baja temperatura diferente en forma de polvo para com pletar el curado de la resina hacia una superficie de madera has ta un espesor de alrededor de 3 a aproximadamente 6 micrones, y calentar el polvo a una temperatura de aproximadamente 82QC hast pero no incluyendo la temperatura de descomposición de la mezcla
18.- El método de la reivindicación 17, en donde el agente de curado de baja temperatura es un aducto de resina epox de una poliamina alifática que tiene un grupo amino primario.
19.- El método de la rei indicación 17, en donde el c talizador es un aducto de epoxi de un imidazol que tiene la fdrmj 1 a general : en donde R , R1", R . y R son independientemente hidrógeno o cua quier substituyente que no es reactivo con la resina epoxi.
20.- El método de la reivindicación 17, en donde la r ciadura electrostática es triboeléctrica .
21.- Un polvo de revestimiento que comprende una mez cla extruída de una resina epoxi de autocurado y (A) un cataliza dor o (B) una cantidad de un agente de curado de baja temperatur insuficiente para ocasionar el curado substancial de la resina d rante la extrusión, y una cantidad del mismo o de un agente de c rado de baja temperatura diferente suficiente para completar el curado.
22.- El polvo de revestimiento de la reivindicación 21, que comprende además cuando menos un antioxidante selecciona do a partir del grupo que consiste en hipofosfito de sodio, tris (2 ,4-di-t-buti 1 fenil) fosfito, y bi s ("rnonoet i 1 ( 3 ,5-di -t-buti 1 -4 hidroxibenci 1 ) fosfonato_7L de calcio.
23.- Un polvo de revestimiento que comprende una mez cla de (A) una mezcla extruída de una resina epoxi de autocurado y un catalizador, y (B) un agente de curado de baja temperatura; la mezcla extruída y el agente de curado de baja temperatura es tando ambos en forma de polvo.
24.- El polvo de revestimiento de la reivindicación 23, en donde la relación en peso del agente de curado a cataliza dor es de alrededor de 2:1 a aproximadamente 15:1.
25.- El polvo de revestimiento de la reivindicación 23, en donde la cantidad de catalizador es aproximadamente 2 par tes por cien partes de la resina extruída.
26.- El polvo de revestimeinto de la reivindicación 23, en donde el agente de curado es un aducto epoxi de una polia mina alifática que tiene un grupo amino secundario.
27.- El polvo de revestimiento de la reivindicación 25, en donde el agente de curado es un aducto epoxi de una polia mina alifática que tiene un grupo amino secundario.
28.- El polvo de revestimeinto de la reivindicación 23, que comprende además cuando menos un antioxidante, selección do a partir del grupo que consiste en hipfosfito de sodio, tris- ( 2,4-di -t-buti 1 fenil) fosfito, y bi s( "monoeti 1 (3 ,5-di-t-buti 1 -4-hidroxibenci 1 )fosfonato_7 de calcio.
29.- El polvo de revestimeinto de la reivindicación 21, en donde el catalizador (A) es un imidazol que tiene la fórrp la general : 1 2 3 4 en donde R , R , R , y R son independientemente hidrógeno o cua_ quier substituyente que no es reactivo con la resina epoxi.
30.- El polvo de revestimiento de la reivindicación 23, en donde el catalizador es un imidazol que tiene la fórmula general : 1 2 3 4 en donde R , R , R , y R son independientemente hidrógeno o cua quier substituyen que no es reactivo con la resina epoxi.
31.- El sistema de la reivindicación 2, en donde el c talizador de ia reacción (A) es un imidazol que tiene la fórmula genera 1 : 1 2 3 4 en donde R , R , R , y R son independientemente hidrógeno o cua] quier substituyente que no es reactivo con la resina epoxi.
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