MX2015005267A

MX2015005267A - Composicion de revestimiento en polvo.

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Publication number: MX2015005267A
Application number: MX2015005267A
Authority: MX
Inventors: Raffaele Martinoni; Rolf Frischkopf
Original assignee: Valspar Sourcing Inc
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2015-07-17
Also published as: US20150291804A1; US10131796B2; EP2912124A4; EP2912124A1; EP2912124B1; CN104812851B; CN104812851A; WO2014065858A1; ES2971740T3

Abstract

Una composición de revestimiento que comprende una mezcla de una o más resinas de poliéster que tienen un peso molecular promedio inferior e índice de fluidez superior, donde la composición de revestimiento se encuentra en la forma de un polvo que tiene partículas con una distribución de partícula fina, y en donde la composición de revestimiento se configura para formar un revestimiento delgado (34) prácticamente libre de poros.

Description

COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO EN POLVO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se dirige a composiciones de revestimiento para formar revestimientos sobre sustratos. Particularmente, la presente descripción se dirige a composiciones de revestimiento en polvo para formar revestimientos sobre sustratos de envases, tal como sustratos de costuras laterales de envases de alimentos y bebidas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conoce bien que una solución acuosa en contacto con un sustrato metálico no tratado puede resultar en corrosión del sustrato metálico no tratado. Por lo tanto, un artículo de metal, tal como un envase de metal para un producto a base de agua, como un alimento o una bebida, se vuelve resistente a la corrosión a fin de demorar o eliminar las interacciones entre el producto a base de agua y el artículo de metal. Generalmente, la resistencia a la corrosión se imparte al artículo de metal, o a un sustrato metálico en general, mediante la pasivación del sustrato metálico o mediante el revestimiento del sustrato metálico con un revestimiento inhibidor de la corrosión.

Adicionalmente, consideraciones prácticas limitan el espesor, las propiedades adhesivas y la flexibilidad de un revestimiento aplicado a un sustrato metálico. Por ejemplo, REF.: 256420 los revestimientos espesos son costosos, requieren un tiempo de curado más prolongado, pueden ser estéticamente desagradables y pueden perjudicar el proceso de estampado y moldeo del sustrato metálico revestido para formar un artículo de metal útil. Similarmente, el revestimiento debería ser suficientemente flexible para que la continuidad del revestimiento no se destruya durante el estampado y el moldeo del sustrato metálico para lograr la forma deseada del artículo de metal.

Convencionalmente, las composiciones de revestimiento a base de solvente orgánico se usaron para proporcionar revestimientos curados que tienen excelente resistencia química. Tales composiciones a base de solvente incluyen ingredientes que son inherentemente insolubles en agua y, por lo tanto, resisten efectivamente las propiedades de solvatación de los productos a base de agua envasados en el envase de metal. Sin embargo, debido a problemas ambientales y a fin de cumplir con las regulaciones gubernamentales cada vez más estrictas, una cantidad cada vez mayor de composiciones de revestimiento son a base de agua. Las composiciones de revestimiento a base de agua incluyen ingredientes hidrosolubles o dispersables en agua y, por lo tanto, los revestimientos curados que resultan de las composiciones de revestimiento a base de agua son, frecuentemente, más susceptibles a las propiedades de solvatación del agua.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la presente descripción se dirige a un método para formar un revestimiento sobre un envase. El método incluye proporcionar una composición de revestimiento que tiene una mezcla de uno o más poliésteres que tienen, preferentemente, un peso molecular promedio inferior (p. ej., un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000) y un índice de fluidez alto (p. ej., un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos). Además, la composición de revestimiento está en la forma de un polvo que tiene una distribución de tamaño de partícula fina (p. ej., partículas con tamaños de partículas tales que al menos 95 % en peso y, en algunas modalidades, al menos aproximadamente 99.9 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros).

El método podría incluir, además, aplicar la composición de revestimiento en forma de polvo a al menos una porción de un sustrato del envase, fundir la composición de revestimiento sobre el sustrato o la porción de este, y solidificar la composición de revestimiento fundida para formar el revestimiento adherido al sustrato o la porción de este. El revestimiento adherido tiene, preferentemente, un espesor de revestimiento bajo (p. ej., un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros) y está, preferentemente, prácticamente libre de poros.

Otro aspecto de la presente descripción se dirige a una composición de revestimiento que incluye una mezcla de uno o más poliésteres, preferentemente, con un peso molecular promedio bajo (p. ej., un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000) y un índice de fluidez alto (p. ej., un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos), en donde la composición de revestimiento se encuentra en la forma de un polvo que tiene partículas con una distribución de tamaño de partícula fina. Por ejemplo, las partículas podrían tener tamaños de partículas tales que al menos aproximadamente 95 % en peso y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99.9 % en peso de las partículas sean capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros. En modalidades preferidas, la composición de revestimiento se configura en la forma de un revestimiento delgado (p. ej., que tiene un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros) que está, preferentemente, prácticamente libre de poros.

Otro aspecto de la presente descripción se dirige a un envase que incluye un sustrato y un revestimiento dispuesto en al menos una porción del sustrato. El revestimiento tiene, preferentemente, un espesor de revestimiento bajo (p. ej., un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros), donde el revestimiento está, preferentemente, prácticamente libre de poros. El revestimiento podría formarse de una composición de revestimiento que incluye una mezcla de uno o más poliésteres con, preferentemente, un peso molecular promedio bajo (p. ej., un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000) y un índice de fluidez alto (p. ej., un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos). La composición de revestimiento, antes de formarse sobre el sustrato, se encuentra, preferentemente, en la forma de un polvo que tiene una distribución de tamaño de partícula fina (p. ej., partículas con tamaños de partículas tales que al menos aproximadamente 95 % en peso y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99,9 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros).

DEFINICIONES A menos que se especifique de cualquier otra forma, los siguientes términos tal como se usan en la presente descripción tienen los significados proporcionados más adelante: Los términos "primer poliéster" y "segundo poliéster" se refieren, cada uno, a uno o más polímeros y/o copolímeros de poliéster.

La expresión de un revestimiento que está "prácticamente libre de poros" significa que el revestimiento no exhibe ningún poro visible para el ojo humano después de someterse a la Prueba de porosidad descrita más abajo en la sección Ejemplos.

Los términos "preferido" y "preferentemente" se refieren a modalidades de la invención que podrían tener ciertos beneficios bajo ciertas circunstancias. Sin embargo, podrían preferirse, además, otras modalidades, bajo las mismas u otras circunstancias. Además, la narración de una o más modalidades preferidas no implica que las otras modalidades no sean útiles y no pretende excluir otras modalidades del alcance de la presente descripción.

Los términos "aproximadamente" y "prácticamente" se usan en la presente descripción con respecto a valores e intervalos medibles debido a variaciones esperadas conocidas por los expertos en la materia (p. ej., limitaciones y variabilidades en mediciones).

La referencia a "un" compuesto químico se refiere a una o más moléculas del compuesto químico y no se limita a una sola molécula del compuesto químico. Además, la(s) molécula(s) podrían ser idénticas o no, siempre que estén en la categoría del compuesto químico. Así, por ejemplo, se interpreta que "un" poliéster incluye una o más moléculas de polímeros del poliéster, donde las moléculas de polímeros podrían ser idénticas o no (p. ej ., diferentes pesos moleculares, isómeros, etc.).

El término "prácticamente libre" de un compuesto particular significa que las composiciones de la presente descripción contienen menos de 100 partes por millón (ppm) del compuesto mencionado. El término "prácticamente libre" de un compuesto particular significa que las composiciones de la presente descripción contienen menos de 10 ppm del compuesto mencionado. El término "prácticamente completamente libre" de un compuesto particular significa que las composiciones de la presente descripción contienen menos de 1 ppm del compuesto mencionado. El término "completamente libre" de un compuesto particular significa que las composiciones de la presente descripción contienen menos de 20 partes por billón (ppb) del compuesto mencionado.

Además, en la presente descripción las menciones de intervalos numéricos por sus puntos extremos incluyen todos los números incluidos dentro del intervalo (p. ej., 1 a 5 incluye 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, etc). Además, la descripción de un intervalo incluye la descripción de todos los subintervalos dentro del intervalo más amplio (p. ej., 1 a 5 describe l a 4, 1.5 a 4.5, l a 2, etc.).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una ilustración esquemática de un envase que tiene un revestimiento de costura soldada formado a partir de una composición de revestimiento en polvo de la presente descripción.

La Figura 2 es una vista seccional de una costura soldada del envase e ilustra, además, el revestimiento de costura soldada.

La Figura 3 es una fotografía de un revestimiento aplicado de la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción, que ilustra una distribución de tamaño de partícula fina y viscosidad más baja.

La Figura 4 es una fotografía de un revestimiento aplicado de una composición de revestimiento en polvo convencional, que ilustra una distribución de tamaño de partícula más gruesa.

Las Figuras 5A-5C son fotografías de revestimientos ilustrativos que tienen distintos espesores de revestimiento después de someterse a la prueba de porosidad.

Las Figuras 6A-6C son fotografías de revestimientos comparativos ilustrativos que tienen distintos espesores de revestimiento después de someterse a la prueba de porosidad.

Las Figuras 7A-7B son fotografías de revestimientos ilustrativos que tienen distintos espesores de revestimiento después de someterse a la prueba de procesamiento de adhesión.

Las Figuras 8A-8B son fotografías de revestimientos comparativos ilustrativos que tienen distintos espesores de revestimiento después de someterse a la prueba de procesamiento de adhesión.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente descripción se dirige a una composición de revestimiento en polvo para formar revestimientos sobre sustratos, tal como sustratos metálicos para contener alimentos, bebidas y otros productos (p. ej., envases de aerosoles) . La presente descripción se dirige, además, a envases que tienen los revestimientos, tales como revestimientos de costura soldada, formados a partir de la composición de revestimiento en polvo, y con métodos de aplicación relacionados. Como se mencionó anteriormente, la composición de revestimiento en polvo podría usarse para formar revestimientos delgados que están prácticamente libres de poros, tales como discontinuidades y cavidades. Esto proporciona buenas propiedades de sellado para proteger los sustratos subyacentes, mientras que permiten, además, que los sustratos tengan menor calibre (es decir, se hagan más delgados).

Por ejemplo, la Figura 1 muestra el envase 10, que es un envase ilustrativo que podría sellarse con la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción. El envase 10 podría ser una lata de tres piezas que tiene cuerpo 12, pieza de tapa 14 y pieza inferior 16, donde el cuerpo 12 incluye pared lateral 18, porción de cuello 20 y borde superior 22. En la modalidad mostrada, la porción de cuello 20 se angosta en un arreglo de angostamiento de múltiples etapas (p. ej., de cuatro etapas), que se prefiere cuando el cuerpo 12 se fabrica a partir de una placa delgada (p. ej., de aproximadamente 100 micrómetros a aproximadamente 150 micrómetros de espesor).

La pieza de tapa 14 podría sellarse al borde superior 22 del cuerpo 12 de una manera rebordeada para formar un sello de tapa 24, y podría incluir una o más lengüetas (no mostradas) para facilitar que la pieza de tapa 14 se quite o abra. El extremo inferior de la pared lateral 18 podría sellarse, correspondientemente, a la pieza inferior 16 para formar el sello inferior 26.

Como se muestra, el cuerpo 12 incluye la superficie interior 28 para la pared lateral 18 y la porción de cuello 20, y la costura soldada 30 (ilustrada con una línea interrumpida en la Figura 1). Como es típico para los envases de tres piezas, el cuerpo 12 podría fabricarse a partir de una placa o de una lámina de un material de sustrato, que se forma en una geometría cilindrica y se asegura a la costura soldada 30. Los materiales de sustrato adecuados para el cuerpo 12 (y la pieza de tapa 14 y la pieza inferior 16) incluyen materiales metálicos, tales como aluminio, hierro, estaño, acero, cobre, y similares. Después, la porción de cuello 20 podría formarse a partir del cuerpo 12 con una máquina de encuellamiento (no mostrada).

Para proteger la pared lateral 18 y la porción de cuello 20 de la corrosión y otras condiciones ambientales durante el uso, una o más porciones de la superficie interior 28 podría revestirse previamente con el revestimiento de pared lateral 32, preferentemente, por la totalidad de la superficie interna 28 excepto en la costura soldada 30. Por ejemplo, el revestimiento de pared lateral 32 podría aplicarse a la superficie interior 28 antes de darle al cuerpo 12 su geometría cilindrica.

Sin embargo, en la costura soldada 30, el envase 10 incluye el revestimiento 34, que cubre y sella al menos una porción de la costura soldada 30, a lo largo de la longitud de la costura soldada 30 (es decir, a lo largo de la pared lateral 18 y la porción de cuello 20) y, con mayor preferencia, a lo largo de la longitud total de la costura soldada 30. Como se trata más abajo, el revestimiento 34 podría formarse a partir de la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción para proteger el lado interior 12 en la costura soldada 30.

Como se muestra, además, en la Figura 2, durante el ensamble del cuerpo 12, los bordes de la pared lateral 18, denominados bordes 36 y 38, podrían soldarse o unirse de cualquier otra forma para definir la geometría de cilindro.

Este resulta en una región de superposición 40 en la costura soldada 30 con el escalón 42 en la superficie interior 28. En un método de soldadura común, se forman costuras soldadas de resistencia que tienen una región superpuesta 40 de aproximadamente 0.4 milímetros a 0.8 milímetros.

Entonces, para proteger la pared lateral 18 en la costura soldada 30 durante el uso, la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción podría aplicarse a la costura soldada 30 en la superficie interior 28, y podría fundirse y solidificarse para formar el revestimiento 34. Esto adhiere el revestimiento 34 a la superficie interior 28 en la costura soldada 30. Como se muestra, el revestimiento 34 se extiende, además, preferentemente, sobre y se adhiere a las porciones del revestimiento de la pared lateral 32 para sellar completamente la superficie interior 28 en la costura soldada 30.

Convencionalmente, se creía que los revestimientos de costura soldada que tenían espesores de revestimiento menores que aproximadamente 50 micrómetros resultaban en poros no deseados, tal como discontinuidades y cavidades en los revestimientos. Estos poros exponían de forma indeseable las costuras soldadas subyacentes a la potencial corrosión u otras condiciones ambientales durante el uso. Así, los revestimientos de costura soldada para envases de tres piezas tienen, típicamente, espesores de revestimiento mayores que aproximadamente 50-70 micrómetros, lo que es adecuado para muchas aplicaciones, tales como para envases que tienen espesores de pared mayores que aproximadamente 0.2 milímetros.

Sin embargo, algunos fabricantes de envases podrían desear hacer que sus envases sean más delgados a fin de producir envases que tengan paredes más delgadas, de manera que se reducen los costos de material. Por ejemplo, algunos fabricantes de envases podrían desear producir envases que tienen espesores de pared de incluso hasta aproximadamente 0.1 milímetros. En estas aplicaciones de pared delgada, los envases requieren, típicamente, encuellamientos de múltiples etapas, tales como arreglos de angostamiento en tres etapas o angostamiento de cuatro etapas de la porción del cuello 20 (mostrado en la Figura 1).

Sin embargo, para sobrellevar el esfuerzo mecánico impuesto por una máquina de encuellamiento sin dañar el sustrato de envase, los revestimientos de costura soldada con espesores de revestimiento mayores que aproximadamente 40-50 micrómetros aplicados en paredes de envase delgadas, típicamente, no pueden usarse ya que, rutinariamente, quedan trabados en las máquinas de encuellamiento y pueden dañar la pared del envase. Como tal, la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción es ventajosa para usarse con envases que tienen paredes delgadas (p. ej., menores que 40 micró etros) que están prácticamente libres de poros. Esto permite que se les puedan formar cuellos a los envases con múltiples etapas.

Como se muestra, además, en la Figura 2, el cuerpo 12, que incluye la pared lateral 18, tiene un espesor de pared 44, que es un espesor pared promedio tomado en una ubicación que está fuera de la región de superposición 40. Como se mencionó anteriormente, el envase 10 podría ser un envase de pared delgada, de manera que se reducen los costos de material durante la fabricación. En esta modalidad, el espesor de pared 44 podría ser de al menos aproximadamente 80 micrómetros a menos de aproximadamente 200 micrómetros, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 100 micrómetros a menos de aproximadamente 150 micrómetros y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 100 micrómetros a menos de aproximadamente 120 micrómetros. Si bien la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción es particularmente útil para formar revestimientos delgados sobre envases de pared delgada, la composición de revestimiento en polvo podría usarse, además, para formar revestimientos sobre envases que tengan paredes más gruesas tales como un espesor de pared de hasta aproximadamente 300-400 micrómetros, si se desea.

En consecuencia, el revestimiento tiene un espesor de revestimiento 46, que es un espesor de revestimiento promedio en relación con la superficie interior 28 en una ubicación a lo largo de la costura soldada 30 distinto que en el revestimiento de pared lateral 32 o el escalón 42. Para usarse con el cuerpo 12 que tiene el espesor de pared 44 con las dimensiones mencionadas anteriormente, el espesor de revestimiento 46 podría ser menor que aproximadamente 40 micrómetros y, con mayor preferencia, aproximadamente 35 micrómetros o menos. El espesor de revestimiento 46 podría tener, además, aproximadamente 20 micrómetros, con mayor preferencia, aproximadamente 25 micrómetros.

Además, la composición de revestimiento en polvo es, preferentemente, capaz de formar un revestimiento a estos espesores de revestimiento (p. ej., revestimiento 34) que está prácticamente libre de poros cuando se somete a la siguiente Prueba de porosidad, que se describe, además, abajo en la sección ejemplos: Una tira metálica de muestra con baño de estaño (que tiene un espesor de pared de 0.12 milímetros) y que retiene el revestimiento formado se coloca en un baño de 3.2 % de sulfato de cobre (CuSCU) y 0.5 % de ácido acético en solución acuosa de manera que el revestimiento formado esté completamente sumergido en la solución. Un conductor de polo de cátodo de una batería de 9 voltios de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) se conecta a un borde de la tira metálica. Una placa de cobre de 2 centímetros por 8 centímetros (que tiene un espesor de 2 milímetros) conectada a un polo anódico de la batería se inserta en la solución y se mueve a lo largo del revestimiento formado a una distancia de aproximadamente cinco milímetros desde el revestimiento, durante aproximadamente tres segundos. Después, la tira metálica se quita de la solución, se seca y se inspecciona en función de la presencia de cualquier poro a simple vista.

La composición de revestimiento en polvo de la presente descripción usada para formar el revestimiento 34 podría incluir una mezcla de uno o más poliésteres y, opcionalmente, uno o más aditivos. El revestimiento resultante 34 proporciona buena inhibición de la corrosión a los sustratos de metal subyacentes, buena adhesión a los sustratos de metal y a cualquier revestimiento de pared lateral adecuado (p. ej., revestimiento de pared lateral 28), buena resistencia química y buena flexibilidad. Además, el revestimiento resultante 34 no imparte, preferentemente, sabor a los alimentos o bebidas que están en contacto con la composición de revestimiento en polvo aplicada.

La mezcla de uno o más poliésteres podría incluir un primer poliéster y, opcionalmente, un segundo poliéster con una temperatura de transición vitrea más alta que el primer poliéster. El primer poliéster podría tener un peso molecular promedio ponderado de al menos aproximadamente 20,000, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 25,000 y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 30,000. El peso molecular promedio ponderado del primer poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 50,000 y, preferentemente, menor que aproximadamente 40,000. El primer poliéster podría tener un peso molecular promedio numérico de al menos aproximadamente 8,000, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 10,000 y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 12,000. El peso molecular promedio numérico del primer poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 20,000, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 16,000 y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 15,000.

El primer poliéster podría tener un índice de fluidez mayor que aproximadamente 80 gramos/10 minutos, con mayor preferencia, mayor que aproximadamente 100 gramos/10 minutos y, aun con mayor preferencia, mayor que aproximadamente 130 gramos/10 minutos, donde el "índice de fluidez" al que se hace referencia en la presente descripción se mide de conformidad con ASTM D1238-10 a 190 °C y con un peso de 2.16 kilogramos. El índice de fluidez del primer poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 170 gramos/10 minutos y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 150 gramos/10 minutos. Podría hacerse referencia, alternativamente, al primer poliéster con base en su viscosidad en fundido, que puede calcularse a partir de su índice de fluidez. En consecuencia, el primer poliéster podría tener, además, una viscosidad en fundido menor que aproximadamente 200 segundos pascales (Pa-s), con mayor preferencia, menor que aproximadamente 150 Pa-s y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 100 Pa-s.

El primer poliéster es, además, un poliéster semicristalino que tiene una temperatura de transición vitrea de al menos aproximadamente -20 °C, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 10 °C y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 15°. La temperatura de transición vitrea del primer poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 40 °C, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 35 °C y, aun con mayor preferencia, de aproximadamente 25 °C o inferior. Similarmente, el primer poliéster podría tener una temperatura de fusión de al menos aproximadamente 120 °C, con mayor preferencia, de al menos aproximadamente 130 °C y, aun con mayor preferencia, de al menos aproximadamente 140 °C. La temperatura de fusión del primer poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 200 °C, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 170 °C y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 160 °C. Como se usa en la presente descripción, la "temperatura de transición vitrea" y la "temperatura de fusión" podría determinarse, cada una, mediante el uso de calorimetría de barrido diferencial (DSC, por sus siglas en inglés).

Como se mencionó brevemente arriba, la mezcla de uno o más poliésteres podría incluir, además, un segundo poliéster con una temperatura de transición vitrea superior. En esta modalidad, el segundo poliéster podría tener cualquier peso molecular adecuado, tal como un peso molecular promedio ponderado de al menos aproximadamente 40,000, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 44,000 y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 48,000. El peso molecular promedio ponderado del segundo polímero podría ser menor que aproximadamente 70,000, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 60,000 y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 55,000. El peso molecular promedio ponderado del segundo poliéster es, preferentemente, superior al del primer poliéster por al menos aproximadamente 15,000 y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 20,000.

El segundo poliéster podría tener un peso molecular promedio numérico de al menos aproximadamente 10,000, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 15,000 y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 18,000. El peso molecular promedio numérico del segundo poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 30,000, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 27,000 y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 25,000. El peso molecular promedio numérico del segundo poliéster es, preferentemente, superior al del primer poliéster por al menos aproximadamente 3,000 y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 5,000.

El segundo poliéster podría tener, además, una viscosidad en fundido mayor que la del primer poliéster, y un índice de fluidez menor que el del primer poliéster. Por ejemplo, el segundo poliéster podría tener una viscosidad en fundido de al menos aproximadamente 150 Pa-s, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 175 Pa-s y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 200 Pa-s. La viscosidad en fundido del segundo poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 300 Pa-s, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 250 Pa-s y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 230 Pa-s. La viscosidad en fundido del segundo poliéster es, preferentemente, superior al del primer polímero por al menos aproximadamente 100 Pa-s y, con mayor preferencia, por al menos aproximadamente 125 Pa-s.

El segundo poliéster podría tener, además, un índice de fluidez de al menos aproximadamente 25 gramos/10 minutos, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 30 gramos/10 minutos y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 40 gramos/10 minutos. El índice de fluidez del segundo poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 75 gramos/10 minutos, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 60 gramos/10 minutos y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos. El índice de fluidez del segundo poliéster es, preferentemente, inferior que el del primer polímero por al menos aproximadamente 50 gramos/10 minutos y, con mayor preferencia, por al menos aproximadamente 75 gramos/10 minutos. En algunas modalidades, la viscosidad en fundido y el índice de fluidez del segundo poliéster son, cada uno, similares a los del primer polímero (p. ej., dentro de los intervalos descritos en la presente descripción para el primer poliéster).

Además, el segundo poliéster es, además, preferentemente, un poliéster amorfo que tiene una temperatura de transición vitrea, preferentemente, mayor que la del primer polímero por al menos aproximadamente 25 °C y, con mayor preferencia, por al menos aproximadamente 40 °C. Por ejemplo, la temperatura de transición vitrea del segundo poliéster podría ser, preferentemente, al menos aproximadamente 50 °C, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 60 °C y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 65 °C. La temperatura de transición vitrea del segundo poliéster podría ser, además, menor que aproximadamente 100 °C, con mayor preferencia, menor que aproximadamente 80 °C y, aun con mayor preferencia, menor que aproximadamente 75 °C.

En algunas modalidades, el primer poliéster podría constituir de aproximadamente 70 % a 100 % en peso de la mezcla de poliéster y, con mayor preferencia, de aproximadamente 85 % a 100 % en peso de la mezcla de poliéster. En algunas modalidades, el primer poliéster podría constituir de aproximadamente 90 % a 100 % en peso de la mezcla de poliéster. En modalidades en donde la mezcla de poliéster incluye el segundo poliéster, el segundo poliéster podría constituir de aproximadamente 1 % a 30 % en peso de la mezcla de poliéster y, con mayor preferencia, de aproximadamente 5 % a 15 % en peso de la mezcla de poliéster.

El primer y el segundo poliéster podrían prepararse, por ejemplo, al condensar un ácido dicarboxílico con un diol (p. ej., un diol alifático). En algunas modalidades, el ácido dicarboxílico podría incluir ácido tereftálico, ácido isoftálico, un ácido naftaleno dicarboxílico, o mezclas de estos. Se entiende, además, que un derivado esterificable de un ácido dicarboxílico, tal como un éster dimetílico o un anhídrido de ácido dicarboxílico, puede usarse para preparar los poliésteres.

Particularmente, los ácidos dicarboxílíeos ilustrativos usados para preparar el primer y el segundo poliéster podrían incluir ácidos dicarboxílicos alifáticos y aromáticos tales como, pero sin limitarse a, ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido 5-terc-butil isoftálico, ácido adípico, ácido malónico, ácido 2 ,6-natalenodicarboxílico, ácido 1,5-naftalenodicarboxílico, ácido hexahidrotereftálico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido sebácico, ácido azeleico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido fumárico, y mezclas y derivados esterificables de estos. Podrían ser útiles, además, los ácidos dicarboxílíeos aromáticos y alifáticos sustituidos, tales como ácidos dicarboxílicos sustituidos con alquilo o halógeno.

Los ejemplos no limitantes de dioles que podrían ser útiles para preparar el primer y el segundo poliéster podrían incluir etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, hexileglicol , butilenglicol, pentilenglicol, neopentilglicol , trimetilpropanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 1,10-decanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutandiol, un polietilen o polipropilen glicol que tiene un peso molecular de aproximadamente 500 o menos, y mezclas de estos. Una cantidad pequeña de un triol o poliol, tal como 0 a 3 % molar de diol puede usarse para proporcionar poliésteres parcialmente ramificados, en oposición a poliésteres lineales.

El diol y el ácido dicarboxílico, en proporciones correctas, podrían reaccionar bajo procedimientos de esterificación estándar para proporcionar el primer y el segundo poliéster con los pesos moleculares, las temperaturas de transición vitreas, las distribuciones de pesos moleculares, ramificación (de existir), cristalinidades y funcionalidad deseados para usar en una composición de revestimiento en polvo actual. Generalmente, el primer poliéster tiene, preferentemente, una concentración inferior de grupos aromáticos comparado con el segundo poliéster a fin de mantener una temperatura de transición vitrea inferior. Los polímeros y copolímeros útiles para el primer y el segundo poliéster incluyen tereftalatos de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) , tereftalatos de polietileno derivados de ácido terftálico y ácido isoftálico (PET-I, por sus siglas en inglés), tereftalatos de polibutileno (PBT, por sus siglas en inglés), naftalatos de polietileno (PEN, por sus siglas en inglés) y naftalatos de polibutileno (PBN, por sus siglas en inglés), tereftalato de politrimetileno (PTT, por sus siglas en inglés), naftanato de politrimetileno (PTN, por sus siglas en inglés) y copolímeros y mezclas de estos. Tales polímeros podrían incluir cualquier combinación de uno o más comonómeros adicionales.

Adicionalmente, los polímeros y copolímeros adecuados para el primer y segundo poliéster se encuentran disponibles comercialmente bajo el nombre comercial GRILTEX, de EMS-Griltech, Suiza. Los ejemplos de poliésteres específicos para el primer poliéster incluyen GRILTEX D2343, disponible como un copolímero de E S-Griltech, Suiza. Los ejemplos de poliésteres específicos para el segundo poliéster incluyen GRILTEX D2360, disponible como un copolímero de EMS-Griltech, Suiza.

Se ha descubierto que una mezcla del primer y el segundo poliéster con las propiedades descritas anteriormente podría producir una composición de revestimiento en polvo que tiene propiedades mecánicas que son similares a un polvo de revestimiento lateral estándar, pero en espesores de revestimiento más delgados. Adicionalmente, el primer y el segundo poliéster tienen viscosidades en fundido inferiores comparadas con las viscosidades en fundido de poliésteres usados, típicamente, para revestimientos de costura soldada, particularmente, el primer poliéster. Esto es beneficioso para realizar molienda fina de la mezcla a fin de producir de forma confiable partículas de polvo pequeñas. En consecuencia, se cree que las pequeñas partículas proporcionan una mezcla prácticamente homogénea con buenas propiedades de flujo, lo que permite que la composición de revestimiento en polvo forme revestimientos delgados que están prácticamente libres de poros, tal como el revestimiento 34.

Como se usa en la presente descripción, los tamaños de partícula de la mezcla podrían medirse mediante el uso de una téenica con base en tamiz. Esta técnica incluye tamizar una cantidad conocida de una composición de revestimiento en polvo por un tamiz con un tamaño de poro conocido (p. ej., un tamiz de 100 micrómetros, un tamiz de 80 micrómetros, un tamiz de 63 micrómetros, y similares). Como puede apreciarse, cualquier partícula con tamaños superiores al tamaño del poro permanece en el tamiz y cualquier partícula más pequeña que el tamaño del poro pasa por el tamiz. Después del tamizado, cualquier cantidad restante de las partículas que no pasaron por el tamiz se pesan y se comparan con la cantidad inicial conocida de la composición.

La mezcla de poliésteres para la composición de revestimiento en polvo de la presente descripción tiene, preferentemente, una distribución de tamaño de partícula fina de manera que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros. Con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99.9 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros. Adicionalmente, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 97 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros y, aun con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros. Las distribuciones de tamaño de partícula a las que se hace referencia en la presente descripción se miden de conformidad con ASTM Ell-09el. Un ejemplo de un tamiz adecuado para determinar distribuciones de tamaño de partícula se encuentra disponible comercialmente bajo el nombre comercial HAVER TEST SIEVE de Haver & Boecker OHG, Alemania.

En comparación, los tamaños de partícula de polvos termoplásticos de costura soldada comerciales, típicamente, permiten que aproximadamente 100 % en peso de las partículas pasen por un tamiz de 100 micrómetros, pero solamente permiten que aproximadamente 65 % a 85 % en peso pasen por un tamiz de 63 micrómetros. Sin pretender limitarse a la teoría, se cree que estas distribuciones de tamaño de partícula convencionales y sus viscosidades en fundido más altas evitan que estas composiciones comerciales formen revestimientos delgados (p. ej., aproximadamente 40 micrómetros o menos) prácticamente libres de poros.

En algunas modalidades, la composición de revestimiento en polvo está, preferentemente, prácticamente libre de compuestos de bisfenol A (BPA, por sus siglas en inglés) y bisfenol A diglicidil éter (BADGE, por sus siglas en inglés) (móvil o ligado), con mayor preferencia, esencialmente libre de estos compuesto y, con la máxima preferencia, completamente libre de estos compuestos. Adicionalmente, en estas modalidades, la composición de revestimiento en polvo preferida está, además, prácticamente libre, con mayor preferencia, esencialmente libre y, con la máxima preferencia, completamente libre de: compuestos de bisfenol S, bisfenol F, bisfenol F diglicidil éter y bisfenol S diglicidil éter.

En algunas modalidades, la mezcla de poliéster (y, preferentemente, la composición de revestimiento en polvo) está al menos prácticamente "libre de epoxi", con mayor preferencia, "libre de epoxi". El término "libre de epoxi", cuando se usa en la presente descripción en el contexto de un polímero, se refiere a un polímero que no incluye "ningún segmento de la cadena principal de epoxi" (es decir, segmentos formados a partir de la reacción de un grupo epoxi y un grupo que reacciona con un grupo epoxi). Así, por ejemplo, un polímero que tiene segmentos de la cadena principal que son el producto de reacción de un bisfenol (p. ej., bisfenol A, bisfenol F, bisfenol S, 4 ,4'dihidroxi bisfenol, etc.) y una halohidrina (p. ej., epiclorhidrina) no se consideraría libre de epoxi. Sin embargo, un polímero de vinilo formado a partir de monómeros y/u oligómeros de vinilo que incluyen una porción epoxi (p. ej., metacrilato de glicidilo) se consideraría como un polímero libre de epoxi porque el polímero de vinilo no contendrá segmentos de cadena principal de epoxi.

Alternativamente, en otras modalidades, la composición de revestimiento en polvo podría incluir uno o más compuestos que contienen epoxi y/o compuestos que contienen fenoxi para ayudar a mejorar las propiedades de barrera del revestimiento aplicado y mejorar la adhesión al sustrato metálico subyacente. En estas modalidades, los compuestos que contienen epoxi y/o los compuestos que contienen fenoxi podrían usarse en lugar del segundo poliéster, o en conjunto con el segundo poliéster. Los ejemplos de compuestos que contienen epoxi y de compuestos que contienen fenoxi adecuados para la composición de revestimiento en polvo incluyen los descritos en Jung et al., patente de los Estados Unidos núm. 6,472,472, tal como resinas fenoxi o epoxi alifáticas y aromáticas.

Las resinas de epoxi y fenoxi preferidas son aromáticas, como resinas epoxi y fenoxi a base de diglicidil éter de bisfenol A o bisfenol F. Las resinas epoxi y fenoxi incluyen, además, resinas epoxi y fenoxi libres de BPA y libres de BADGE a base de los diepóxidos aromáticos (p. ej., éteres de diglidilo) descritos en las solicitudes de los Estados Unidos núm. de serie 13/570,632, 13/570,743 y 61/681,394, el diepóxido de 4,41-metilenbis(2,6-dimetilfenol) es un ejemplo de un diepóxido aromático. Una resina epoxi puede usarse en su forma comercialmente disponible o puede prepararse al hacer avanzar un compuesto epoxi de peso molecular bajo mediante métodos estándar muy conocidos por los expertos en la materia. Las resinas epoxi ilustrativas incluyen, pero no se limitan a, las disponibles comercialmente bajo el nombre comercial EPON de Shell Chemical Co., Houston, Texas; las disponibles comercialmente bajo el nombre comercial ARALDITE de Huntsman Advanced Materials GmbH, Suiza; y las disponibles comercialmente de Kukdo Chemical Co., Ltd., Corea del Sur. Los compuestos que contienen epoxi y/o los compuestos que contienen fenoxi tienen, además, preferentemente, una distribución de tamaño de partícula fina como se trató anteriormente para la mezcla de uno o más poliésteres.

En algunas modalidades, la composición de revestimiento en polvo está "libre de PVC". Es decir, la composición de revestimiento en polvo contiene, preferentemente, menos de 2 % en peso de materiales de cloruro de vinilo y otros materiales de vinilo halogenado, con mayor preferencia, menos de 0.5 % en peso de materiales de cloruro de vinilo y otros materiales de vinilo halogenado y, aun con mayor preferencia, menos de 1 ppm de materiales de cloruro de vinilo y otros materiales de vinilo halogenado.

Como se mencionó anteriormente, la composición de revestimiento en polvo podría incluir, opcionalmente, uno o más aditivos. En estas modalidades, la mezcla de uno o más poliésteres podría constituir de aproximadamente 50 % a aproximadamente 100 % en peso de la composición de revestimiento en polvo, con mayor preferencia, de aproximadamente 60 % a aproximadamente 90 % en peso y, aun con mayor preferencia, de aproximadamente 70 % a aproximadamente 80 % en peso. En consecuencia, la composición de revestimiento en polvo, en su totalidad, podría tener un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos, con mayor preferencia, mayor que aproximadamente 80 gramos/10 minutos y, aun con mayor preferencia, mayor que aproximadamente 100 gramos/10 minutos. Además, la composición de revestimiento en polvo podría proporcionarse como un sólido y podría estar prácticamente libre de solventes orgánicos.

Los ejemplos de rellenos adecuados para la composición de revestimiento en polvo incluyen colorantes, rellenos inorgánicos, surfactantes, agentes de control de flujo, estabilizadores de calor, agentes anticorrosión, antioxidantes, promotores de la adhesión, estabilizadores de luz, y combinaciones de estos. Por ejemplo, la composición de revestimiento en polvo podría incluir un colorante, tal como un pigmento o tinte. Los ejemplos de colorantes adecuados para usarse en la composición de revestimiento en polvo incluyen dióxido de titanio, sulfato de bario, negro de carbono y óxido de hierro, y podrían incluirse, además, pigmentos y tintes orgánicos. El colorante podría constituir, por ejemplo, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 % en peso de la composición de revestimiento en polvo, con mayor preferencia, de aproximadamente 10 % a aproximadamente 30 % en peso y, aun con mayor preferencia, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 20 % en peso. El uso de una concentración de colorante más alta podría ser ventajoso para lograr buena cobertura con revestimientos más delgados (p. ej ., revestimiento 34).

Los rellenos inorgánicos ilustrativos usados en la composición de revestimiento en polvo de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, arcilla, mica, silicato de aluminio, sílice ahumado, óxido de magnesio, óxido de zinc, óxido de bario, sulfato de calcio, óxido de calcio, óxido de aluminio, óxido de aluminio y magnesio, óxido de aluminio y zinc, óxido de titanio y magnesio, óxido de titanio y hierro, óxido de titanio y calcio, y mezclas de estos. De estar presentes, los rellenos inorgánicos podrían constituir, por ejemplo, de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 20 % en peso de la composición de revestimiento en polvo, con mayor preferencia, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 15 % en peso y, aun con mayor preferencia, de aproximadamente 2 % a aproximadamente 10 peso.

Los rellenos inorgánicos son, preferentemente, no reactivos y podrían incorporarse en la composición de revestimiento en polvo en la forma de un polvo, preferentemente, con una distribución de tamaño de partícula igual o más pequeña que la de la mezcla de uno o más poliésteres. Por ejemplo, el relleno inorgánico tiene, preferentemente, una distribución de tamaño de partícula fina de manera que al menos aproximadamente 95 % en peso y, con mayor preferencia, al menos aproximadamente 99.9 % en peso de las partículas de relleno son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros y, al menos, aproximadamente 95 % en peso de las partículas de relleno son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros.

Un agente de control de flujo ilustrativo para usarse en la composición de revestimiento en polvo es un poliacrilato disponible comercialmente bajo el nombre comercial PERENOL de Henkel Corporation, Rocky Hill, Connecticut. Adicionalmente, los agentes de control de flujo de poliacrilato útiles se encuentran disponibles comercialmente bajo el nombre comercial ACRYLON MFP de Protex Francia, y los disponibles comercialmente de BYK-Chemie GmbH, Alemania. Muchos otros compuestos y resinas acrílicas conocidas por los expertos en la materia pueden usarse, además, como agente de control de flujo. Los agentes de control de flujo podrían constituir, por ejemplo, de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 5 % en peso de la composición de revestimiento en polvo, con mayor preferencia, de aproximadamente 0.2 % a aproximadamente 1 % en peso. El agente de control de flujo ayuda a lograr una película delgada uniforme para el revestimiento 34 aplicado sobre la superficie interior 28 y podría ayudar, además, a reducir la formación de grumos y problemas con el polvo que podrían ocurrir, de otra forma, con las partículas de polvo finas.

Los ejemplos de surfactantes adecuados para usarse en la composición de revestimiento en polvo incluyen agentes humectantes, agentes emulsificantes, agentes de suspensión, agentes dispersantes, y combinaciones de estos. Los ejemplos de surfactantes adecuados para usarse en la composición de revestimiento en polvo incluyen surfactantes no iónicos y aniónicos (p. ej., ceras). Los surfactantes podrían constituir, por ejemplo, de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 10 % en peso de la composición de revestimiento en polvo y, con mayor preferencia, de aproximadamente 0.2 % a aproximadamente 5 % en peso.

La composición de revestimiento en polvo de la presente descripción puede prepararse mediante métodos muy conocidos en la materia, tal como al calentar individualmente uno o más poliésteres (p. ej., el primer y el segundo poliéster) y, opcionalmente, el o los compuestos que contienen epoxi y/o fenoxi, a una temperatura suficiente para fundir cada ingrediente y mezclar los ingredientes molidos, tal como en un extrusor de tornillo simple o doble, para proporcionar una mezcla prácticamente homogénea. Después, la mezcla resultante podría combinarse en gránulos, cristalizados y molidos (p. ej., molienda criogénica) para lograr los tamaños de partícula fina deseados. Como se mencionó anteriormente, los pesos moleculares relativamente bajos del (de los) poliéster (es) aumentan la facilidad de molienda a los tamaños de partícula fina. Uno o más de los aditivos opcionales podrían mezclarse, después, con las partículas de poliéster y la composición resultante podría tamizarse y envasarse para el uso posterior. Alternativamente, uno o más aditivos opcionales podrían incluirse en una mezcla fundida que incluye el o los poliésteres.

Durante el uso, la composición de revestimiento en polvo podría aplicarse a un sustrato de metal, tal como en la costura soldada 30. Si bien la composición de revestimiento en polvo es, particularmente, útil como un revestimiento de costura soldada, la composición de revestimiento en polvo podría usarse, además, para una variedad de otras aplicaciones de revestimiento. Por ejemplo, en algunas modalidades, la composición de revestimiento en polvo podría aplicarse para ayudar en la formación del sello de tapa 24 y/o el sello de fondo 26 (mostrados en la Figura 1).

Después de aplicarse, la composición de revestimiento en polvo podría calentarse para fundir la composición y, después, enfriarse activa o pasivamente para solidificar la composición fundida; así, se forma un revestimiento delgado continuo endurecido (p. ej., revestimiento 34). Como se mencionó anteriormente, el revestimiento en polvo es, preferentemente, capaz de formar revestimientos delgados que tienen espesores de revestimiento de aproximadamente 40 micrómetros o menos que están prácticamente libres de poros. Esto permite que los sustratos metálicos subyacentes se hagan más delgados a espesores de pared más delgados y se formen de forma confiable con máquinas de encuellamiento para formar arreglos de múltiples encuellamientos. Durante el uso, el revestimiento libre de poros (p. ej., el revestimiento 34) protege el sustrato metálico subyacente de la corrosión u otras condiciones ambientales y, así, preserva la integridad del envase (p. ej., envase 10).

EJEMPLOS La presente descripción se describe, más particularmente, en los siguientes ejemplos que pretenden ser solamente ilustraciones, dado que muchas modificaciones y variaciones dentro del ámbito de la presente descripción serán evidentes para los expertos en la materia.

Las composiciones de revestimiento en polvo de los Ejemplos 1 y 2 se prepararon con componentes como se presenta abajo en la Tabla 1. Como se muestra en la Tabla 1, la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 incluyó un primer poliéster que tiene una viscosidad en fundido baja y compuestos que contienen epoxi . En comparación, la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 2 incluyó el primer poliéster que tiene una viscosidad en fundido baja y un segundo poliéster que tiene una temperatura de transición vitrea más alta, pero que estaba libre de compuestos que contienen epoxi.

El primer poliéster estaba disponible comercialmente bajo el nombre comercial GRILTEX D2343 de EMS-Griltech, Suiza, que tenía un peso molecular promedio ponderado de 38,000; un peso molecular promedio numérico de 15,000; una viscosidad en fundido de 75 Pa-s,- un índice de fluidez de 140 gramos/10 minutos; y una temperatura de transición vitrea de 20 °C. El segundo poliéster estaba disponible comercialmente bajo el nombre comercial GRILTEX D2360 de EMS-Griltech, Suiza, que tenía un peso molecular promedio ponderado de 52,000; un peso molecular promedio numérico de 21,000; una viscosidad en fundido de 220 Pa-s; un índice de fluidez de 48 gramos/10 minutos; y una temperatura de transición vitrea de 69 °C.

La resina epoxi tipo 10 fue una resina epoxi tipo 10 disponible comercialmente bajo el nombre comercial Araldite GT 6810 de Huntsman Advanced Materials GmbH, Suiza. La resina epoxi tipo 4 fue una resina epoxi tipo 4 disponible comercialmente bajo el nombre comercial Kukdo KB6814 de Kukdo Chemical Co., Ltd., Corea del sur. El agente de control de flujo fue un agente disponible comercialmente de BYK-Chemie GmbH, Alemania.

Cada composición de revestimiento en polvo de los Ejemplos 1 y 2 tenía una distribución de tamaño de partícula fina de manera que de aproximadamente 99.9 % a 100 % en peso de las partículas pasen por un tamiz de 80 micrómetros y de manera que de aproximadamente 95 % a 100 % en peso de las partículas pasen por un tamiz de 63 micrómetros. La Figura 3 ilustra un revestimiento aplicado de la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 1, que cubre una costura soldada en una tira metálica, después de fundirse y solidificarse.

La composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 3 estaba disponible comercialmente bajo el nombre comercial VECODUR VP 98 BF de Valspar Corporation, Minneapolis, Minnesota. Esta es una composición de revestimiento en polvo popular en la industria para cubrir costuras soldadas en una variedad de envases de metal. La Figura 4 ilustra un revestimiento aplicado de la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 3, que cubre una costura soldada en una tira metálica, después de fundirse y solidificarse. Una comparación de las partículas de polvo de las composiciones en las Figuras 3 y 4 muestra que la composición del Ejemplo 1 exhibió una distribución de tamaño de partícula más fina y un flujo mejorado comparada con la composición del Ejemplo 3. Prueba de porosidad Los revestimientos de las composiciones de revestimiento en polvo de los Ejemplos 1 y 3 se formaron sobre sustratos metálicos para determinar sus porosidades a diferentes espesores de revestimiento. Para cada prueba de porosidad, una tira metálica de muestra con baño de estaño (cortada de una lata que tiene un espesor de pared de 0.12 milímetros) y que retiene el revestimiento formado se coloca en un baño de 3.2 % de sulfato de cobre (CUSO4) y 0.5 % de ácido acético en solución acuosa de manera que el revestimiento formado se sumerja, completamente, en la solución. Un conductor de polo de cátodo de una batería de 9 voltios de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) se conectó, además, a un borde del sustrato metálico. Una placa de cobre de 2 centímetros por 8 centímetros (que tiene un espesor de 2 milímetros) conectada a un polo anódico de la batería se insertó, después, en la solución y se movió a lo largo del revestimiento formado a una distancia de aproximadamente cinco milímetros desde el revestimiento durante aproximadamente tres segundos.

Después, la tira metálica se quitó de la solución, se secó y se inspeccionó en función de la presencia de poros a simple vista. Las Figuras 5A-5C muestran los resultados de la prueba de porosidad para los revestimientos del Ejemplo 1 para diferentes espesores de revestimiento, y las Figuras 6A-6C muestran los resultados de la prueba de porosidad para los revestimientos del Ejemplo 3 para diferentes espesores de revestimiento. Las Tablas 2 y 3 que figuran abajo enumeran las observaciones visuales hechas para estas muestras probadas. Los espesores de revestimiento se midieron a lo largo de costuras soldadas y mostraron variaciones debido al equipamiento de prueba usado, particularmente, para los revestimientos del Ejemplo 3 debido a sus polvos más gruesos. Sin embargo, las Tablas 2 y 3 (y las Figuras 5A-5C y 6A-6C) ilustran las tendencias logradas con las composiciones de revestimiento en polvo de los Ejemplos 1 y 3.

Una calificación de "sin porosidad" hacía referencia a que no había poros visibles a simple vista y correspondía al revestimiento probado prácticamente libre de poros, y las calificaciones de "porosidad baja", "porosidad moderada" y "porosidad alta" hacían referencia a cantidades de porosidad crecientes observadas visualmente, como se muestra en las Figuras 5A-5C y 6A-6C. Como se muestra, la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 estaba prácticamente libre de porosidad para espesores de revestimiento tan bajos como hasta aproximadamente 25 micrómetros. Esto fue significativamente inferior que el que se puede lograr con la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 3. Así, la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 es capaz de formar revestimientos delgados sobre sustratos metálicos, tal como revestimientos de costura soldada. Esto permite que la composición de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 se use con envases más delgados que tienen paredes más delgadas y múltiples arreglos de encuellamiento.

Prueba de procesamiento de adhesión Además, se formaron revestimientos a partir de las composiciones de revestimiento en polvo de los Ejemplos 1 y 3 sobre sustratos metálicos para determinar qué tan bien soportaron los revestimientos aplicados las condiciones de procesamiento para distintos tipos de alimentos envasados en envases de metal. La Tabla 4 enumera las distintas soluciones (soluciones D, S, R y NaCl) seleccionadas para latas que contienen una amplia variedad de rellenos de alimentos, donde las soluciones D y R se consideran soluciones no agresivas y las soluciones S y NaCl se consideran soluciones altamente agresivas.

Después de exponer a las muestras de prueba a las diferentes soluciones durante una hora a 121 °C, cada muestra se removió y se inspeccionó, visualmente, para analizar la integridad y la adhesión del revestimiento al sustrato metálico. Las Tablas 5 y 6 enumeran, respectivamente, los resultados de la prueba de adhesión para los revestimientos de los Ejemplos 1 y 3, los cuales se califican como resultado "bueno", "promedio" y "malo" para protección y adhesión de revestimiento.

Como se muestra en las Tablas 5 y 6, los revestimientos de los Ejemplos 1 y 3 exhiben, cada uno, desempeños buenos o moderados para las soluciones no agresivas D y R, sin importar la porosidad. Para las soluciones altamente agresivas S y NaCl, sin embargo, los revestimientos del Ejemplo 1 exhibieron mejor desempeño que los revestimientos del Ejemplo 3, particularmente, para las muestras con espesores de revestimiento inferiores.

Los resultados correspondientes se muestran, además, en las Figuras 7A, 7B, 8A y 8B (y se enumeran en la Tabla 6 más abajo) para las soluciones altamente agresivas y para espesores de revestimiento bajos. Como se muestra, los revestimientos del Ejemplo 1 (mostrados en las Figuras 7A y 7B) exhibieron mejor desempeño que los revestimientos del Ejemplo 3 (mostrados en las Figuras 8A y 8B).

Sin pretender limitarse a la teoría, se cree que se requieren revestimientos no porosos para usarse con soluciones altamente agresivas S y NaCl a fin de proteger los sustratos metálicos subyacentes. Como se mencionó anteriormente, las composiciones de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 son capaces de formar revestimientos no porosos que tienen espesores de revestimiento inferiores que los de las composiciones de revestimiento en polvo del Ejemplo 3. Así, los revestimientos formados a partir de las composiciones de revestimiento en polvo del Ejemplo 1 podrían ser delgados y aun proporcionar buena protección y adhesión a los sustratos metálicos subyacentes.

Todas las patentes y los documentos de solicitud de patentes a los que se hace referencia en la presente descripción se incorporan como referencia en la medida que no entren en conflicto con la presente descripción. Aunque la presente descripción se ha descrito con referencia a modalidades preferidas, los trabajadores con experiencia en la téenica reconocerán que podrían hacerse cambios en la forma y el detalle sin apartarse del espíritu y el alcance de la descripción.

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

Claims

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

1. Un método para formar un revestimiento sobre un envase, caracterizado porque comprende: proporcionar una composición de recubrimiento que comprende: de aproximadamente 50 % en peso a 100 % en peso de una mezcla de uno o más poliésteres con un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000; en donde la composición de revestimiento tiene un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos y está en la forma de un polvo que tiene partículas con tamaños de partículas tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros; aplicar la composición de revestimiento en forma de polvo a al menos una porción de un sustrato del envase; fundir la composición de revestimiento sobre el sustrato o la porción de este; y solidificar la composición de revestimiento para formar el revestimiento adherido al sustrato a la porción de este; el revestimiento adherido tiene un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, formar el sustrato como una costura lateral del envase, y además aplicar la composición de revestimiento en forma de polvo al sustrato o a una porción de este comprende aplicar la composición de revestimiento a la costura lateral.

3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además el espesor de revestimiento promedio se encuentra en el intervalo de aproximadamente 25 micrómetros a aproximadamente 35 micrómetros.

4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además los tamaños de partícula son tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros.

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además el revestimiento formado está prácticamente libre de poros.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además la mezcla tiene una viscosidad en fundido menor que aproximadamente 200 segundos Pascales.

7. Una composición de recubrimiento, caracterizada porque comprende: de aproximadamente 50 % en peso a 100 % en peso de una mezcla de uno o más poliésteres con un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000; en donde además la composición de revestimiento tiene un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos y está en la forma de un polvo que tiene partículas con tamaños de partículas tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros; y en donde además la composición de revestimiento se configura para formar un revestimiento que tiene un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros.

8. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque además la mezcla de uno o más poliésteres comprende al menos un primer poliéster que tiene una temperatura de transición vitrea promedio en el intervalo de aproximadamente -20 °C a aproximadamente 40 °C, y una temperatura de fusión promedio en el intervalo de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 200 °C.

9. La composición de revestimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque además al menos un primer poliéster constituye al menos 70 % en peso de la mezcla, y en donde la mezcla de uno o más poliésteres comprende, además, al menos un segundo poliéster que tiene una temperatura de transición vitrea promedio en el intervalo de aproximadamente 45 °C a aproximadamente 100 °C.

10. La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7-9, caracterizada porque además los tamaños de partícula son tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros.

11. La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7-10, caracterizada porque además el revestimiento está prácticamente libre de poros.

12. La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7-11, caracterizada porque además la mezcla tiene una viscosidad en fundido menor que aproximadamente 200 segundos Paseales.

13. La composición de revestimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7-12, caracterizada porque el índice de fluidez de la composición de revestimiento es mayor que 80 gramos/10 minutos.

14. Un envase, caracterizado porque comprende: un sustrato; y un revestimiento dispuesto en al menos una porción del sustrato con un espesor de revestimiento promedio menor que aproximadamente 40 micrómetros; en donde el revestimiento está prácticamente libre de poros y está formado a partir de una composición de revestimiento que comprende: de aproximadamente 50 % en peso a 100 % en peso de una mezcla de uno o más poliésteres con un peso molecular promedio ponderado en el intervalo de aproximadamente 20,000 a aproximadamente 50,000; en donde la composición de revestimiento tiene un índice de fluidez mayor que aproximadamente 50 gramos/10 minutos y, antes de formarse sobre el sustrato, está en la forma de un polvo que tiene partículas con tamaños de partículas tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 80 micrómetros;

15. El envase de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además el sustrato comprende una costura lateral del envase, y el revestimiento es un revestimiento de costura lateral.

16. El envase de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14-15, caracterizado porque además el espesor de revestimiento promedio se encuentra en el intervalo de aproximadamente 25 micrómetros a aproximadamente 35 micrómetros.

17. El envase de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14-16, caracterizado porque además los tamaños de partícula son tales que al menos aproximadamente 95 % en peso de las partículas son capaces de pasar por un tamiz de 63 micrómetros.

18. El envase de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14-17, caracterizado porque además la mezcla de uno o más poliésteres comprende al menos un primer poliéster que tiene una temperatura de transición vitrea promedio en el intervalo de aproximadamente -20 °C a aproximadamente 40 °C, y una temperatura de fusión promedio en el intervalo de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 200 °C.

19. El envase de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14-18, caracterizado porque además la composición de revestimiento está prácticamente libre o libre de compuestos funcionales epoxi.

20. El envase de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14-19, caracterizado porque además la mezcla tiene una viscosidad en fundido menor que aproximadamente 200 Pascales segundos.