MX2008009258A - Recubrimientos decorativos y durables que tienen un tono homogeneo, los metodos para su preparacion y articulos recubiertos con ellos - Google Patents

Abstract

Se describen composiciones para recubrimiento en polvo adecuadas para producir un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo, los artículos que comprenden un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo depositado en ellos, los métodos para preparar un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo, el equipo para producir un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo y los métodos para igualar colores usando las composiciones para recubrimiento en polvo.

Description

RECUBRIMIENTOS DECORATIVOS Y DURABLES QUE TIENEN UN TONO HOMOGÉNEO, LOS MÉTODOS PARA SU PREPARACIÓN Y ARTÍCULOS RECUBIERTOS CON ELLOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones de recubrimiento en polvo adecuadas para producir un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo, a los artículos en los que se deposita dicho recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo, a métodos para preparar dicho recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo, y a equipos capaces de producir el recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Frecuentemente, se requieren composiciones de recubrimiento en polvo para usar en varios tipos de recubrimientos de sustratos. Dichas composiciones de recubrimiento pueden reducir ampliamente o, incluso, eliminar el uso de solventes orgánicos que, a menudo, se utilizan en las composiciones de recubrimiento líquidas. Cuando se cura una composición de recubrimiento en polvo por calentamiento, se dispersa, si hubiera, cualquier material volátil al medio ambiente. Esta es una ventaja significativa con respecto a las composiciones para recubrimiento líquidas en las que el solvente orgánico se volatiliza a la atmósfera circundante cuando se cura la composición para recubrimiento mediante calor. Las composiciones de recubrimiento en polvo, típicamente, se producen mediante un proceso complejo que incluye la mezcla en seco de varios componentes para recubrimiento como por ejemplo, pigmentos de color, resinas formadoras de película, agentes para curado y otros aditivos como agentes para el control de flujo y agentes para el control de carga, sometiendo la mezcla resultante a un calentamiento, fusión y amasado mediante el uso de un extrusor o elemento similar y luego, sometiendo el extrudado resultante a un enfriamiento, molido y clasificación (referida aquí como "proceso de extrusión"). De esta manera, el Proceso de extrusión requiere de muchos pasos. Una desventaja del uso de composiciones para recubrimiento en polvo ha sido que, para obtener varios recubrimientos de diferentes tonos, se ha requerido la producción de una composición de recubrimiento en polvo separada para cada tono deseado. Cuando se mezclan las composiciones de recubrimiento líquidas de diferentes tonos, es posible obtener un recubrimiento que tiene un tono homogéneo que es diferente del tono de cada composición de recubrimiento líquida mezclada. Por otro lado, cuando se mezclan en seco las composiciones de recubrimiento en polvo típicas de diferentes tonos y se aplica la mezcla resultante sobre un sustrato, el resultado es que, generalmente, se puede distinguir cada tono mediante el examen visual a simple vista, produciendo el efecto "sal y pimienta" (moteado). De esta manera, ha sido difícil si no imposible lograr un recubrimiento de un tono deseado a partir de una mezcla seca de dos o más composiciones de recubrimiento en polvo de diferentes tonos. De esta forma, también sería conveniente proporcionar composiciones de recubrimiento en polvo adecuadas para producir un recubrimiento decorativo y durable que tenga un tono homogéneo, a partir de una mezcla seca de dos o más composiciones de recubrimiento en polvo, cada una de diferente tono. SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN En ciertos aspectos, la presente invención se refiere a composiciones de recubrimiento en polvo adecuadas para producir un recubrimiento decorativo y durable. Estas composiciones de recubrimiento comprenden una mezcla de una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero. Además, la primera composición de recubrimiento en polvo y/o la segunda composición de recubrimiento en polvo comprenden partículas encerradas en un polímero que imparten color. Las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención, luego de ser aplicadas directamente sobre, al menos, una porción de un sustrato y ser curadas, producen un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del primer y segundo tono. En otro aspecto, la presente invención se refiere a artículos en lo que se deposita el recubrimiento decorativo y durable. El recubrimiento decorativo y durable se deposita directamente con una composición de recubrimiento en polvo que comprende una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, donde la primera composición de recubrimiento en polvo y/o la segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color. En los artículos de la presente invención, el tono homogéneo es diferente del primero y del segundo. Incluso en otros aspectos, la presente invención se refiere a los métodos para preparar recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo. Estos métodos comprenden: (a) proporcionar una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, (b) proporcionar una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (c) mezclar la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo, y (d) aplicar directamente la mezcla a, al menos, una porción de un sustrato. En estos métodos, la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas que imparten color encerradas en un polímero. Incluso en otros aspectos, la presente invención se refiere a los equipos que comprenden: (a) un primer contendor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y (b) un segundo contenedor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero. En los equipos de la presente invención, el primer y/o segundo contenedor comprende una composición de recubrimiento en polvo que comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color y, luego de mezclar los contenidos del primer y segundo contenedor, se forma una composición de recubrimiento en polvo que, luego de aplicar directamente sobre, al menos, una porción de un sustrato y curar, produce un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del primero y segundo tono. La presente invención también se refiere a los métodos para lograr un color coincidente usando las composiciones de recubrimiento en polvo. Estos métodos comprenden: (a) proveer una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, (b) proporcionar una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (c) mezclar la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo en una proporción que produzca el tono homogéneo deseado cuando se aplique la mezcla directamente sobre, al menos, una porción de un sustrato y se cure. En estos métodos, la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para la finalidad de la siguiente descripción detallada, debe entenderse que la invención puede sufrir varias variaciones alternativas y secuencias de pasos, excepto cuando se especifique expresamente lo contrario. Además, cuando no se refieren a cualquiera de los ejemplos operativos o cuando se indican de algún otro modo, todos los números que expresan, por ejemplo, cantidades de ingredientes utilizados en la especificación y reivindicaciones, deben tomarse modificados, en todas circunstancias, por el término "aproximadamente". De esta forma, a menos que se indique lo contrario, los parámetros numéricos determinados en la siguiente especificación y reivindicaciones anexadas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas a obtenerse por la presente invención. Como mínimo, y sin pretender limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe, al menos, considerarse a la luz de la cantidad de dígitos significativos informados y aplicando las técnicas ordinarias de redondeo. A pesar de que los rangos y parámetros numéricos determinantes del alcance de la invención son aproximaciones, los valores numéricos explicitados en los ejemplos específicos son informados con la mayor precisión posible. Cualquier valor numérico, sin embargo, contiene inherentemente, ciertos errores que resultan necesariamente de la variación estándar hallada en sus respectivas mediciones de prueba. Además, debe entenderse que cualquier rango numérico citado aquí, pretende incluir a todos los subrangos incluidos. Por ejemplo, un rango de "1 a 10" pretende incluir a todos los subrangos entre (e incluyendo) al valor mínimo citado de 1 y al valor máximo de 10, esto es, tiene un valor mínimo igual a 1 o superior que 1 y un valor máximo igual o inferior a 10. En esta solicitud, el uso de singular incluye al plural y el plural incluye al singular, a menos que se determine específicamente de otro modo. Además, en esta solicitud, el uso de "o" significa "y/o" a menos que se especifique de otro modo, aunque se utilice explícitamente "y/o" en ciertos casos. Como mencionamos previamente, ciertas realizaciones de la presente invención se refieren a composiciones de recubrimiento en polvo para producir un recubrimiento decorativo y durable. Como se utiliza aquí "composición de recubrimiento en polvo" se refiere a una composición adecuada para producir un recubrimiento sobre un sustrato, dicho recubrimiento está incluido en forma particulada, opuesta a la forma líquida. Como se utiliza aquí, el término "recubrimiento decorativo y durable" se refiere a un recubrimiento que es tanto decorativo, es decir, proporciona el aspecto deseado al sustrato, como durable, es decir, no se astilla, descascara, estropea o delamina cuando se somete a condiciones ambientales, como por ejemplo, los recubrimientos utilizados en componentes para automóviles y camiones, por ejemplo, carrocería, paneles de puertas, cabinas, carrocerías de trailer; componentes para aeroplanos, por ejemplo, fuselaje y alas; componentes para arquitectura; equipos electrónicos, por ejemplo, computadoras y teléfonos, así como también otros artículos. Es decir, los "recubrimientos decorativos y durables" de la presente invención son diferentes de los recubrimientos decorativos formados a partir del uso de tinturas o tintas que no son durables. Las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención comprenden una mezcla de una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero. Como se utiliza aquí, el término "mezcla" se refiere a una asociación heterogénea de la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo, donde dichas composiciones no están combinadas químicamente y pueden separarse mediante un medio mecánico. La primera y segunda composición de recubrimiento en polvo pueden mezclarse mediante cualquier método como por ejemplo, los métodos de mezclado en seco usando agitadores de alta velocidad como la mezcladora Henschsel. En la presente invención, como describimos aquí, produciendo composiciones de recubrimiento en polvo de una cantidad limitada de colores (colores fundamentales) y, examinando con anticipación, la relación entre las proporciones de dichas composiciones y los tonos de los recubrimientos obtenidos con ellas, se puede producir una composición de recubrimiento en polvo de virtualmente cualquier tono deseado seleccionando las composiciones de recubrimiento en polvo y mezclándolas en la proporción adecuada como para lograr el tono de recubrimiento homogéneo deseado sin la necesidad de someter la mezcla al Proceso de extrusión. Como indicamos anteriormente, la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero, que imparten color. En ciertas realizaciones, la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo comprenden, ambas, partículas encerradas en un polímero, que imparten color. Como se usa aquí, el término "partículas encerradas en un polímero" se refiere a partículas que están al menos parcialmente encerradas por, es decir confinadas dentro de, un polímero hasta un grado suficiente como para separar las partículas entre sí dentro del recubrimiento resultante, impidiendo así una aglomeración significativa de partículas. Se apreciará, por supuesto, que la composición de recubrimiento en polvo que comprenden dichas "partículas encerradas en un polímero" también puede incluir partículas que no están encerradas en un polímero. Como se utiliza aquí, el término "partícula que imparte color" se refiere a una partícula que absorbe significativamente algunas longitudes de onda de la luz visible, es decir, absorbe longitudes de onda comprendidas entre los 400 y 700 nm, más que otras longitudes de onda de la región visible. En ciertas realizaciones, las partículas que están encerradas por un polímero comprenden nanopartículas. Como se utiliza aquí, el término "nanopartículas" se refiere a partículas que tienen un tamaño de partícula promedio inferior a 1 micrón. En ciertas realizaciones, las nanopartículas usadas en la presente invención tienen un tamaño de partícula promedio de 300 nanómetros o menos, por ejemplo, 200 manómetros o menos o, en algunos casos, 100 nanómetros o menos. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, las composiciones de recubrimiento en polvo comprenden nanopartículas que están encerradas en el polímero y, por lo tanto, no están significativamente aglomeradas. Para la finalidad de la presente invención, el tamaño de partícula promedio puede medirse de acuerdo con las técnicas de dispersión láser. Por ejemplo, el tamaño de partícula promedio puede determinarse usando un instrumento para la medición del tamaño de partícula por difracción láser Horiba Modelo LA 900, que utiliza láser de helio-neón con una longitud de onda de 633 nm para medir el tamaño de las partículas y asumir que la partícula tiene una forma esférica, es decir, el "tamaño de partícula" se refiere a la esfera más pequeña que encerrará completamente a la partícula. El tamaño de partícula promedio también puede determinarse visualmente examinando una micrografía electrónica de una imagen del microscopio electrónico de transmisión (MET) de una muestra representativa de las partículas, midiendo el diámetro de las partículas en la imagen y calculando el tamaño de partícula primaria promedio de las partículas medidas en base a la magnificación de la imagen MET. El experto en el arte sabrá cómo preparar dicha imagen MET y determinar el tamaño de partícula primario basado en la magnificación. El tamaño de partícula primario de una partícula se refiere a la esfera de diámetro más pequeño que encerrará completamente a la partícula. Como se utiliza aquí, el término "tamaño de partícula primario" se refiere al tamaño de una partícula individual. La forma (o morfología) de las partículas puede variar. Por ejemplo, se pueden utilizar las morfologías generalmente esféricas (como las perlitas, micro-perlitas o esferas huecas), así como también las partículas que son cúbicas, planas o aciculares (alargadas o fibrosas). Además, las partículas pueden tener una estructura interna que es hueca, porosa o libre de huecos, o una combinación de lo anterior, por ejemplo, un centro hueco con paredes sólidas o porosas. Para mayor información sobre las características de partícula adecuadas ver H. Katz et al., (Ed.), Handbook of Fillers and Plastics (Manual de portadores de relleno y plásticos) (1987), páginas 9-10. De acuerdo con las propiedades y características deseadas de la composición de recubrimiento en polvo (por ejemplo, dureza del recubrimiento, resistencia al rayado, estabilidad o color), pueden utilizarse mezclas de una o más partículas encerradas en un polímero que imparten color, que tienen diferentes tamaños de partícula promedio. Las partículas encerradas en un polímero, que imparten color, por ejemplo, las nanopartículas, pueden formarse con materiales inorgánicos poliméricos y/o no poliméricos, materiales orgánicos poliméricos y/o no poliméricos, materiales compuestos, así como también mezclas de cualquiera de los anteriores. Como se usa aquí, "formado con" tiene un significado abierto, por ejemplo "comprende". Es decir, se pretende que una composición o sustancia "formada con" una lista de componentes, sea una composición que comprende al menos dichos componentes enumerados y además, pueda comprender otros componentes no citados, en la formación de la composición. Además, como se usa aquí, el término "polímero" incluye oligómeros e incluye, sin limitaciones tanto a homopolímeros como copolímeros. Como se usa aquí, el término "material inorgánico polimérico" se refiere a un material polimérico que tiene una unidad de repetición de cadena principal basada en un elemento o elementos diferentes del carbono. Más aun, como se utiliza aquí, el término "materiales orgánicos poliméricos" se refiere a materiales poliméricos sintéticos, materiales poliméricos semi-sintéticos y materiales poliméricos naturales, todos ellos tienen una unidad de repetición de cadena principal basada en carbono. El término "material orgánico", como se utiliza aquí, se refiere a compuestos que contienen carbono donde el carbono generalmente está ligado a sí mismo y al hidrógeno y, a menudo, a otros elementos también, y excluye a los compuestos binarios como por ejemplo, los óxidos de carbono, los carburos, bisulfuro de carbono, etc, los compuestos ternarios como cianuros metálicos, carbonilos metálicos, fosgeno, sulfuro de carbonilo, etc, y compuestos iónicos que contienen carbono como por ejemplo, carbonatos metálicos, por ejemplo, carbonato de calcio y de sodio. Como se utiliza aquí, el término "material inorgánico" se refiere a cualquier material que no es orgánico. Como se usa aquí, el término "material compuesto" se refiere a una combinación de dos o más materiales diferentes. Las partículas formadas con materiales compuestos tienen, generalmente, una dureza en su superficie que es diferente de la dureza de las porciones internas de la partícula debajo de su superficie. Más específicamente, la superficie de la partícula puede modificarse de cualquiera de las formas conocidas en el arte, incluso, pero sin limitarse al cambio físico o químico de las características de superficie usando las técnicas conocidas en el arte. Por ejemplo, puede formarse una partícula a partir de un material primario recubierto, revestido o encapsulado con uno o más materiales secundarios para formar una partícula compuesta que tenga una superficie más blanda. En ciertas realizaciones, las partículas formadas a partir de materiales compuestos pueden prepararse con un material primario que se recubre, reviste o encapsula con una forma diferente del material primario. Para más información sobre partículas útiles en la presente invención, ver G. Wypych, Handbook of Fillers (Manual de Materiales de relleno), Segunda Edición, (1999), páginas 15-202. Como mencionamos anteriormente, las partículas útiles en la presente invención pueden incluir cualquier material inorgánico conocido en el arte. Las partículas adecuadas pueden formarse a partir de materiales cerámicos, materiales metálicos y mezclas de cualquiera de los anteriores. Los ejemplos no limitantes de dichos materiales cerámicos pueden comprender óxidos de metal, óxidos de metal mixto, nitruros de metal, carburo de metal, sulfuro de metal, silicato de metal, boruros de metal, carbonatos de metal y mezclas de cualquiera de los anteriores. Un ejemplo específico, no limitante, de un nitruro de metal es el nitruro de boro; un ejemplo específico, no limitante, de un óxido de metal es el óxido de cinc; ejemplos no limitantes de óxidos de metal mixtos adecuados son los silicatos de aluminio y silicatos de magnesio; ejemplos no limitantes de sulfuros de metal adecuados son bisulfuro de molibdeno, bisulfuro de tántalo, bisulfuro de tungsteno y sulfuro de cinc; los ejemplos no limitantes de silicatos de metal son los silicatos de aluminio y silicatos de magnesio, como por ejemplo, la vermiculita.

En ciertas realizaciones de la presente invención, las partículas comprenden materiales inorgánicos seleccionados entre aluminio, bario, bismuto, boro, cadmio, calcio, cerio, cobalto, cobre, hierro, lantano, magnesio, manganeso, molibdeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo, selenio, silicio, plata, azufre, estaño, titanio, tungsteno, vanadio, itrio, cinc y circonio, incluyendo óxidos, nitruros, fosfuros, fosfatos, seleniuros, sulfuros, sulfatos y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitantes adecuados de las partículas inorgánicas anteriores incluyen sílice, titanio, cerio, circonio, óxido de bismuto, óxido de magnesio, óxido de hierro, silicato de aluminio, carburo de boro, titanio dopado con nitrógeno y selenuro de cadmio. Las partículas pueden comprender, por ejemplo, un núcleo de esencialmente un óxido inorgánico simple, como sílice en la forma coloidal, ahumado o amorfo, alúmina o alúmina coloidal, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cesio, óxido de itrio, itrio coloidal, circonio, por ejemplo, circonio coloidal o amorfo, y mezclas de cualquiera de los anteriores; o un óxido inorgánico del tipo sobre el que se deposita un óxido orgánico de otro tipo. Los materiales no poliméricos, inorgánicos útiles para formar las partículas usadas en la presente invención, pueden comprender materiales inorgánicos seleccionados entre grafito, metales, óxidos, carburos, nitruros, boruros, sulfuros, silicatos, carbonatos, sulfatos e hidróxidos. Un ejemplo no limitante de un óxido inorgánico útil es el óxido de cinc. Los ejemplos no limitantes de sulfuros inorgánicos adecuados incluyen bisulfuro de molibdeno, bisulfuro de tántalo, bisulfuro de tungsteno y sulfuro de cinc. Los ejemplos no limitantes de silicatos inorgánicos útiles incluyen a los silicatos de aluminio y de magnesio, como por ejemplo, la vermiculita. Los ejemplos no limitantes de metales adecuados incluyen molibdeno, platino, paladio, níquel, aluminio, cobre, oro, hierro, plata, aleaciones y mezclas de cualquiera de los anteriores.

En ciertas realizaciones, las partículas pueden seleccionarse entre sílice ahumado, sílice amorfa, sílice coloidal, alúmina, alúmina coloidal, dióxido de titanio, óxido de hierro, óxido de cesio, óxido de itrio, itrio coloidal, circonio, circonio coloidal y mezclas de cualquiera de los anteriores. En ciertas realizaciones, las partículas comprenden sílice coloidal. Como describimos anteriormente, estos materiales pueden estar tratados o no tratados en superficie. Otras partículas útiles incluyen sílices modificadas en superficie como las descriptas en la Patente Estadounidense N° 5.853.809 en la columna 6, línea 51 hasta la columna 8, línea 43, incorporada aquí como referencia. Como otra alternativa, se puede formar una partícula a partir de un material primario que está recubierto, revestido o encapsulado con uno o más materiales secundarios para formar un material compuesto que tenga una superficie más dura. Alternativamente, se puede formar una partícula a partir de un material primario que está recubierto, revestido o encapsulado con una forma diferente de la del material primario para formar un material compuesto que tenga una superficie más dura. En un ejemplo, y sin limitarse a la presente invención, se puede proveer una partícula inorgánica formada a partir de un material inorgánico como el carburo de silicio o nitruro de aluminio, con un recubrimiento de sílice, carbonato o nanoarcilla para formar una partícula compuesta útil. En otro ejemplo no limitante, un agente de acoplamiento con cadenas laterales de alquilo puede interactuar con la superficie de una partícula inorgánica formada a partir de un óxido inorgánico para proveer una partícula compuesta útil que tenga una superficie "más blanda". Otros ejemplos incluyen revestir, encapsular o recubrir partículas formadas de materiales no poliméricos o poliméricos con diferentes materiales no poliméricos o poliméricos. Un ejemplo específico no limitante de dichas partículas compuestas es DUALITE™, que es una partícula polimérica sintética recubierta con carbonato de calcio comercializada por Pierce and Stevens Corporation de Buffalo, NY.

En ciertas realizaciones, las partículas utilizadas en la presente invención tienen una estructura laminar. Las partículas que tienen una estructura laminar están compuestas por láminas o placas de átomos en disposición hexagonal, con fuertes enlaces dentro de la lámina y uniones van der Waals débiles entre las láminas, proporcionando así una baja resistencia al corte entre las láminas. Un ejemplo no limitante de una estructura laminar es una estructura de cristal hexagonal. Las partículas sólidas inorgánicas que tienen una estructura laminar fullerena (Buckminster Fuller) también son útiles en la presente invención. Los ejemplos no limitantes de materiales adecuados que tienen estructura laminar incluyen al nitruro de boro, grafito, dicalcogénido mica, talco, yeso, caolinita, calcita, yoduro de cadmio, sulfuro de plata y mezclas de los mismos. Los dicalcogénidos de metal adecuados incluyen bisulfuro de molibdeno, diselenuro de molibdeno, bisulfuro de tántalo, diselenuro de tántalo, bisulfuro de tungsteno, diselenuro de tungsteno y mezclas de los mismos. Las partículas pueden formarse con materiales orgánicos no poliméricos. Los ejemplos no limitantes de materiales orgánicos, no poliméricos útiles en la presente invención incluyen, pero no están limitados a, estearatos (como por ejemplo, estearato de cinc y estearato de aluminio), diamante, negro de carbón y estearamida. Las partículas usadas en la presente invención pueden formarse a partir de materiales poliméricos inorgánicos. Los ejemplos no limitantes de los materiales poliméricos inorgánicos incluyen polifosfacenos, polisilanos, polisiloxanos, poligermanos, azufre polimérico, selenio polimérico, siliconas y mezclas de cualquiera de los anteriores. Un ejemplo no limitante específico de una partícula formada a partir de un material polimérico inorgánico adecuado para usar en la presente invención es Tospearl, que es una partícula formada por siloxanos reticulados y es comercializada por Toshiba Silicones Company, Ltd. de Japón.

Las partículas pueden formarse a partir de materiales poliméricos orgánicos, sintéticos. Los ejemplos no limitantes de materiales poliméricos adecuados incluyen, pero no están limitados a materiales termoendurecibles y materiales termoplásticos. Los ejemplos no limitantes de materiales termoplásticos adecuados incluyen poliésteres termoplásticos, como por ejemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno y naftalato de polietileno, policarbonatos, poliolefinas, como por ejemplo, polietileno, polipropileno y poliisobuteno, polímeros acrílicos como por ejemplo, copolímeros de estireno y un monómero de ácido acrílico y polímeros que contienen metacrilato, poliamidas, poliuretanos termoplásticos, polímeros de vinilo y mezclas de cualquiera de los anteriores. Los ejemplos no limitantes de materiales termoendurecibles adecuados incluyen a los poliésteres termoendurecibles, esteres de vinilo, materiales epoxi, fenólicos, aminoplastos, poliuretanos termoendurecibles y mezclas de cualquiera de los anteriores. Un ejemplo no limitantes específico de una partícula polimérica sintética formada a partir de un material epoxi es una partícula de microgel epoxi. Las partículas también pueden ser huecas formadas a partir de materiales seleccionados entre materiales inorgánicos poliméricos y no poliméricos, materiales orgánicos poliméricos y no poliméricos, materiales compuestos y mezclas de cualquiera de los anteriores. Los ejemplos no limitantes de materiales adecuados a partir de los cuales pueden formarse partículas huecas, fueron citados anteriormente. En ciertas realizaciones, las partículas usadas en la presente invención comprenden un pigmento orgánico, por ejemplo, compuestos azo (monoazo, di-azo, ß-naftol, lacas de pigmento azo tipo sal Naftol AS, bencimidazolona, condensación di-azo, isoindolinona, isoindolina) y pigmentos policíclicos (ftalocianina, quinacridona, perileno, perinona, dicetopirrolo pirrol, tioindigo, antraquinona, indantrona, antrapirimidina, flavatrona, pirantrona, antantrona, dioxazina, triarilcarbonio, quinoftalona) y mezclas de cualquiera de los anteriores. En ciertas realizaciones, el material orgánico se selección a partir de perilenos, quinacridonas, ftalocianinas, isoindolinas, dioxazinas (es decir, trifenodioxazinas), 1,4-dicetopirrolopirroles, antrapirimidinas, antantronas, flavatronas, indantronas, perinonas, pirantronas, tioindigos, 4,4'-diamino-l, -diantraquinoilo, así como también los derivados sustituidos y mezclas de los mismos. Los pigmentos de perileno usados en la práctica de la presente invención pueden estar insustituidos o sustituidos. Los perilenos sustituidos pueden sustituirse en los átomos imida y nitrógeno por ejemplo, y los sustituyentes pueden incluir un grupo alquilo con 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi con 1 a 10 átomos de carbono y un halógeno (como por ejemplo, cloro) o combinaciones de los mismos. Los perilenos sustituidos pueden contener más de uno de cualquiera de los sustituyentes. Se prefieren las dimidas y dianhídridos del ácido perilen-3,4,9, 10-tetracarboxílico. Los perilenos crudos pueden prepararse mediante los métodos conocidos en el arte. Pueden utilizarse los pigmentos de fatalocianina, especialmente las ftalocianinas de metal. A pesar de que las ftalocianinas de cobre están más fácilmente disponibles, también pueden usarse otros pigmentos de ftalocianina que contienen otro metal como aquellos basados en cinc, cobalto, hierro, níquel y otros metales. Las ftalocianinas libres de metal también son adecuadas. Los pigmentos de ftalocianina pueden estar insustituidos o parcialmente sustituidos, por ejemplo, con uno o más alquilos (que tienen de 1 a 10 átomos de carbono), alcoxi (que tiene de 1 a 10 átomos de carbono), halógenos como cloro u otros sustituyentes típicos de los pigmentos de ftalocianina. Las ftalocianinas pueden prepararse mediante cualquiera de los diversos métodos conocidos en el arte. Típicamente, se preparan mediante la reacción de anhídrido itálico, ftalonitrilo o derivados de los mismos con un donante de metal, un donante de nitrógeno (por ejemplo, urea o el mismo ftalonitrilo) y un catalizador opcional, preferentemente, en un solvente orgánico.

Los pigmentos de quinacridona, como se utilizan aquí, incluyen quinacridonas insustituidas o sustituidas (por ejemplo, con uno o más alquilo, alcoxi, halógenos como cloro u otros sustituyentes típicos de pigmentos de quinacridona) y son adecuados para la práctica de la presente invención. Los pigmentos de quinacridona pueden prepararse mediante cualquiera de los diversos métodos conocidos en el arte pero preferentemente, se preparan cerrando térmicamente el anillo de varios precursores de ácido 2,5-dianilinotereftálicos en presencia del ácido polifosfórico. Los pigmentos de isoindolina, que pueden opcionalmente sustituirse de manera simétrica o asimétrica, también son adecuados para la práctica de la presente invención y pueden prepararse mediante los métodos conocidos en el arte. Un pigmento de isoíndolina adecuado, Pigmento Amarillo 139, es un aducto simétrico de iminoisoindolina y precursores de ácido barbitúrico. Los pigmentos de dioxazina (es decir, trifenodioxazinas) también son pigmentos orgánicos adecuados y pueden prepararse mediante los métodos conocidos en el arte. También pueden utilizarse las mezclas de cualquiera de las partículas inorgánicas y/o partículas orgánicas descriptas previamente. Si se desea, las partículas descriptas arriba pueden formarse en nanopartículas. En ciertas realizaciones, las nanopartículas se forman in situ durante la formación de una dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero, como describiremos con más detalle más adelante. En otras realizaciones, sin embargo, las nanopartículas se forman antes de su incorporación en la dispersión acuosa. En estas realizaciones, las nanopartículas pueden formarse mediante una cantidad de métodos conocidos en el arte. Por ejemplo, las nanopartículas pueden prepararse pulverizando y clasificando el material particulado seco. Por ejemplo, los pigmentos a granel como por ejemplo, los pigmentos inorgánicos y orgánicos descriptos arriba, pueden molerse mediante un medio para molido para que tengan un tamaño de partícula inferior a 0,5 milímetros (mm), o menos de 0,3 mm, o menos de 0,1 mm. Las partículas de pigmento típicamente se muelen a tamaño de nanopartícula en un molinillo de alta energía en uno o más solventes (ya sea agua, solvente orgánico o mezcla de los dos), opcíonalmente ante la presencia de un vehículo para molido polimérico. Si fuera necesario, se puede incluir un dispersante, por ejemplo, (si es en solvente orgánico), SOLSPERSE® 32000 o 32500 comercializado por Lubrizol Corporation o, (si es en agua), SOLSPERSE® 27000, también comercializado por Lubrizol Corporation. Otros métodos adecuados para producir nanopartículas incluyen la cristalización, precipitación, condensación en fase gaseosa y desgaste químico (es decir, disolución parcial). En ciertas realizaciones, las partículas que imparten color encerradas en un polímero en la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo, se forman a partir de una dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero que imparten color. Como se usa aquí, el término "dispersión" se refiere a un sistema de dos fases donde una fase incluye partículas finamente divididas distribuidas en una segunda fase, que es una fase continua. Las dispersiones a menudo son emulsiones aceite en agua, donde el medio acuoso provee la fase continua de la dispersión en la que se suspenden las partículas encerradas en el polímero como fase orgánica. Como se utiliza aquí, los términos "acuoso", "fase acuosa", "medio acuoso" y similares, se refieren a un medio que consiste exclusivamente en agua o comprende predominantemente agua en combinación con otro material como, por ejemplo, un solvente orgánico inerte. En ciertas realizaciones, la cantidad de solvente orgánico presente en las dispersiones acuosas de la presente invención es inferior al 20 por ciento en peso, por ejemplo, inferior al 10 por ciento en peso o, en algunos casos, inferior al 5 por ciento en peso, o, incluso en otros casos, inferior al 2 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso total de la dispersión. Los ejemplos no limitantes de los solventes orgánicos adecuados son propilén glicol monobutil éter, etilén glicol monohexil éter, etilén glicol monobutil éter, n-butanol, alcohol bencílico y alcoholes minerales. Las partículas, que imparten color, encerradas en un polímero usadas en la presente invención comprenden, por ejemplo, un polímero seleccionado entre polímeros acrílicos, polímeros de poliuretano, polímeros de poliéster, polímeros de poliéter, polímeros basados en silicio, copolímeros y mezclas de los mismos. Dichos polímeros pueden producirse mediante cualquier método conocido por el experto en el arte al que pertenece la presente invención. Los polímeros adecuados incluyen a aquellos descriptos en la Solicitud de Patente Estadounidense N° 10/876.031 en [0061] a [0076], cuya porción citada se incorpora aquí como referencia, y la Publicación de la Solicitud de Patente Estadounidense N° 1005/0287348 Al en [0042] a [0044], cuya porción citada se incorpora aquí como referencia.

En ciertas realizaciones, dichas dispersiones acuosas comprenden partículas encerradas por un polímero friable. Como se utiliza aquí, el término "polímero friable" se refiere a un polímero que se pulveriza fácilmente en condiciones ambientales. Es decir, luego de la remoción de materiales líquidos de la dispersión, el material sólido resultante se rompe fácilmente en fragmentos o partes pequeñas que son adecuadas como material de alimentación seco para un extrusor para producir una composición de recubrimiento en polvo. Por otro lado, un polímero formador de película formaría, luego de la remoción de los materiales líquidos de la dispersión, una película continua auto-portante en, al menos, una superficie horizontal de un sustrato. Como se utiliza aquí, el término "condiciones ambientales" se refiere a las condiciones circundantes que a menudo es de una atmósfera de presión, 50 % de humedad relativa y 25 °C. En ciertas realizaciones de la presente invención, el polímero friable comprende al producto de reacción de (i) un poliéster poliuretano polimerizable y (ii) un monómero etilénicamente insaturado. Como se utiliza aquí, el término "poliéster poliuretano polimerizable" se refiere a un polímero que incluye una pluralidad de unidades éster, H R'-C-O-R2 R1_JIJ_.C_0_.RJ 0 y una pluralidad de unidades uretano, o , tiene grupos funcionales capaces de ser polimerizados para formar un polímero mayor y, donde R1 es una porción alquilo, cicloalquilo u oxialquilo, R es una porción alquilo o cicloalquilo y R es una porción alquilo, cicloalquilo, aralquilo o una porción aromática. En ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable comprende un poliéster poliuretano que tiene una insaturación etilénica terminal. Como se utiliza aquí, la frase "insaturación etilénica terminal" se refiere a que, al menos, algunos de los extremos terminales del poliéster poliuretano contienen un grupo funcional que contiene insaturación etilénica. Dichos poliéster poliuretanos también pueden incluir, pero no necesariamente incluyen, una insaturación etilénica interna. Como resultado, en ciertas realizaciones, las dispersiones acuosas comprenden un poliéster poliuretano polimerizable que tiene una insaturación etilénica terminal que está preparada con reactivos que comprenden (a) un poliisocianato, (b) un poliéster poliol y (c) un material que comprende un grupo etilénicamente insaturado y un grupo de hidrógeno activo. En ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable utilizado en las dispersiones acuosas de la presente invención, se forman con reactivos que además comprenden (d) una poliamina y/o (e) un material que comprende un grupo funcional ácido o un anhídrido y un grupo funcional reactivo con grupos de isocianato o hidroxilo. Como se utiliza aquí, el término "grupo de hidrógeno activo" se refiere a grupos funcionales que son reactivos con isocianatos tal como lo determina la prueba de Zerewitnoff como se describe en JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY (Diario de la Sociedad Química Americana), volumen 49, página 3.181 (1927). Los poliisocianatos adecuados para usar en la preparación de un poliéster poliuretano polimerizable incluyen a los isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos y mezclas de los mismos. Los ejemplos de poliisocianatos alifáticos y cicloalifáticos útiles incluyen 4,4- metilenbisdiciclohexil diisocianato (MDI hidrogenado), hexametilen diisocianato (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), metilenbis(ciclohexil isocianato), trimetil hexametilen diisocianato (TMDI), meta-tetrametilxililen diisocianato (TMXDI) y ciclohexilen diisocianato (XDI hidrogenado). Otros poliisocianatos alifáticos incluyen isocianuratos de IPDI y HDI. Los ejemplos de poliisocianatos aromáticos adecuados incluyen diisocianato de tolueno (TDI) (es decir, 2,4-tolilen diisocianato, 2,6-tolilen diisocianato o mezclas de los mismos), difenilmetan-4,4-diisocianato (MDI), naftalen- 1,5-diisocianato (NDI), 3,3-dimetil-4,4-bifenilen diisocianato (TODI), TDI crudo (es decir, una mezcla de TDI y un oligómero del mismo), polimetilenpolifenil poliisocianato, MDI crudo (es decir, una mezcla de MDI y un oligómero del mismo), sililen diisocianato (XDI) y fenilen diisocianato. Son adecuados los derivados de poliisocianato preparados a partir de hexametilen diisocianato, l-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometilciclohexano ("IPDI"), incluso los isocianuratos del mismo y/o 4,4'-bis(isocianatociclohexil)metano. En ciertas realizaciones, la cantidad de poliisocianato usada para preparar el poliéster poliuretano polimerizable está comprendida dentro de un rango entre el 20 y 70 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 30 y 60 por ciento en peso o, en algunos casos, entre el 40 y 50 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos de resina usados para preparar el poliéster poliuretano polimerizable. Los poliéster polioles adecuados para utilizar en la preparación del poliéster poliuretano polimerizable pueden prepararse mediante cualquiera de los métodos adecuados, por ejemplo, usando los ácidos o anhídridos dicarboxílicos saturados de los mismos (o combinaciones de ácidos y anhídridos) y alcoholes polihídricos o por abertura de anillo de caprolactonas, por ejemplo, épsilon caprolactona. Dichos poliéster polioles están comercializados en varios pesos moleculares. Los ácidos dicarboxílicos alifáticos adecuados para preparar poliésteres incluyen a aquellos que contienen de 4 a 14, por ejemplo, de 6 a 10, átomos de carbono, inclusive. Los ejemplos de dichos ácidos dicarboxílicos incluyen: ácido succínico, ácido glutámico, ácido atípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico y ácido sebásico. También pueden usarse los anhídridos correspondientes. Típicamente, se utilizan los ácidos adípicos y azelaicos. Los alcoholes polihídricos usados en la preparación de poliéster polioles adecuados para usar en la preparación de poliéster poliuretano polimerizable utilizados en ciertas realizaciones de la presente invención, incluyen, sin limitaciones, alcoholes alifáticos que contienen al menos 2 grupos hidroxi, por ejemplo, glicoles de cadena recta que contiene entre 2 y 15, por ejemplo, entre 4 y 8, átomos de carbono inclusive. En ciertas realizaciones, los glicoles contienen grupos hidroxilos en las posiciones terminales. Los ejemplos no limitantes de dichos alcoholes polihídricos incluyen etilén glicol, dietién glicol, trietilén glicol, tetraetilén glicol, 1,3-propano diol, 1,3-butano diol, 1,4-butano diol, 1,5-pentano diol, 2,2-dimetilpropano diol, 1,5-hexano diol, 1,7-heptano diol, 1,8-octano diol, 1,10-decano diol y mezclas de dichos alcoholes polihídricos. En ciertas realizaciones, el poliéster poliol se prepara haciendo reaccionar un ácido dicarboxílico (o anhídrido del mismo) con un alcohol polihídrico ante la presencia de un catalizador de esterificación, por ejemplo, un catalizador de órgano estaño. La cantidad de ácido y alcohol utilizado variará y dependerá del poliéster del peso molecular deseado. Los poliésteres terminados en hidroxilo se obtienen mediante la utilización de exceso de alcohol para así obtener cadenas lineales que contienen una preponderancia de grupos hidroxilos terminales. Los ejemplos de poliésteres incluyen: poli(adipato de 1 ,4-butileno), poli(succinato de 1 ,4-butileno), poli(glutarato de 1 ,4-butileno), poli(pimelato de 1,4-butileno), poli(suberato de 1,4-butileno), poli(azelato de 1 ,4-butileno), poli(sebacato de 1,4-butileno) y poli (épsilon caprolactona). En ciertas realizaciones, el poliéster poliol utilizado para preparar el poliéster poliuretano polimerizable utilizado en las dispersiones acuosas de la presente invención tienen un peso molecular promedio entre 500 y 3000, por ejemplo, entre 500 y 2500 o, en ciertos casos, entre 900 y alrededor de 1.300. En ciertas realizaciones, la cantidad de poliéster poliol utilizada para preparar el poliéster poliuretano polimerizable incluido en ciertas realizaciones de la presente invención está comprendida entre el 10 y 60 por ciento en peso, por ejemplo, entre 20 y 50 por ciento en peso o, en algunos casos, entre 30 y 40 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos de resina usados para preparar el poliéster poliuretano polimerizable. Como indicamos, el poliéster poliuretano polimerizable presente en ciertas realizaciones de la presente invención se forma a partir de un material que comprende un grupo etilénicamente insaturado y un grupo de hidrógeno activo. Los grupos etilénicamente insaturados adecuados incluyen, por ejemplo, acrilatos, metacrilatos, carbamatos de alilo y carbonatos de alilo. Los grupos funcionales de acrilato y metacrilato pueden estar representados por la fórmula: CH2=C(R?)-C(O)O, donde Ri es hidrógeno o metilo. Los carbamatos y carbonatos de alilo pueden estar representados por las fórmulas: CH2=CH-CH2-NH-C(O)O- y CH2=CH-CH2-O-(O)O-, respectivamente. En ciertas realizaciones, el material que comprende un grupo etilénicamente insaturado y un grupo de hidrógeno activo utilizado para preparar el poliéster poliuretano polimerizable comprende un hidroxialquil (met)acrilato. Los hidroxialquil (met)acrilatos incluyen a aquellos que tienen entre 1 y 18 átomos de carbono en el radical alquilo, estando dicho radical alquilo sustituido o no insustituido. Los ejemplos no limitantes específicos de dichos materiales incluyen 2-hidroxietil (met)acrilato, 2-hidroxipropil (met) acrilato, 2-hidroxibutil (met)acrilato, hexano- l,6diol mono(mef)acrilato, 4-hidroxibutil (met)acrilato, así como también sus mezclas. Como se utiliza aquí, el término "(met)acrilato" pretende incluir a ambos: acrilatos y metacrilatos. En ciertas realizaciones, la cantidad de material que comprende un grupo etilénicamente insaturado y un grupo de hidrógeno activo utilizado para preparar el poliéster poliuretano polimerizable está comprendido dentro de un rango entre el 1 y 12 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 2 y 8 por ciento en peso o, en algunos casos, entre el 4 y 6 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos de resina utilizados para preparar el poliéster poliuretano polimerizable. Como indicamos previamente, en ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable se forma a partir de una poliamina. Las poliaminas útiles incluyen, pero no están limitadas a diaminas primarias o secundarias o poliaminas en las que los grupos unidos a los átomos de nitrógeno pueden ser saturados o insaturados, alifáticos, alicíclicos, aromáticos, alifático aromático-sustituido, aromático alifático sustituido y heterocíclico. Las diaminas alifáticos y alicíclicas ejemplares adecuadas incluyen 1,2-etilén diamina, 1,2- porfilen diamina, 1,8-octano diamina, isoforona diamina, propano-2,2-ciclohexil diamina y similares. Las diaminas aromáticas adecuadas ejemplares incluyen a las diaminas de fenileno y diaminas de tolueno, por ejemplo, diamina de o-fenileno y diamina de p-tolileno. Estas y otras poliaminas adecuadas se describen con detalle en la Patente Estadounidense N° 4.046.729 en la columna 6, línea 61 hasta la columna 7, línea 26, cuya citada porción se incorpora aquí como referencia. En ciertas realizaciones, la cantidad de poliamina usada para preparar el poliéster poliuretano polimerizable está comprendida dentro de un rango entre el 0,5 y 5 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 1 y 4 por ciento en peso o, en algunos casos, entre el 2 y 3 por ciento en peso, estando el porcentaje en peso basado en el peso total de los sólidos de resina usados para preparar el poliéster poliuretano polimerizable. Como indicamos previamente, en ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable se forma a partir de un material que comprende un grupo funcional ácido o anhídrido y un grupo funcional reactivo con los grupos de isocianato o hidroxilo de otros componentes a partir de los cuales, se forma el material de poliuretano. Los materiales funcionales ácidos útiles incluyen a los compuestos que tienen la estructura: X-Y-Z donde X es OH, SH, NH2 o NHR y R incluye grupos alquilo, arilo cicloalquilo, alquilo sustituido, arilo sustituido y cicloalquilo sustituido y mezclas de los mismos; Y incluye grupos alquilo, arilo, cicloalquilo, alquilo sustituido, arilo sustituido y cicloalquilo sustituido y mezclas de los mismos; y Z incluye OSO3H, COOH, OPO3H2, SO2OH, POOH y PO3H2 y mezclas de los mismos. Los ejemplos de materiales funcionales ácidos adecuados incluyen al ácido hidroxipiválico, ácido 3 -hidroxi butírico, ácido D,L-trópico, ácido D,L hidroxi malónico, ácido D,L-málico, ácido cítrico, ácido tioglicólico, ácido glicólico, aminoácido, ácido 12- hidroxi esteárico, ácido dimetilol propiónico, ácido mercapto propiónico, ácido mercapto butírico, ácido mercapto-succínico y mezclas de los mismos. Los anhídridos útiles incluyen a los alifáticos, cicloalifáticos, olefínicos, cicloolefínicos y aromáticos. Los anhídridos alifáticos y aromáticos sustituidos también son útiles si los sustituyentes no afectan adversamente la reactividad del anhídrido o las propiedades del poliuretano resultante. Los ejemplos de sustituyentes incluyen cloro, alquilo y alcoxilo. Los ejemplos de anhídridos incluyen anhídrido succínico, anhídrido metilsuccínico, anhídrido dodecenil succínico, anhídrido octadecenilsuccínico, anhídrido ftálico, anhídrido tetrahidroftálico, anhídrido metiltetrahidroftálico, anhídrido hexahidroftálico, anhídridos alquil hidroftálicos como por ejemplo, anhídrido metilhexahidroftálico, anhídrido tetracloroftálico, anhídrido endometilen tetrahidroftálico, anhídrido trimelítico, anhídrido cloréndico, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico, anhídrido maleico y mezclas de los mismos. En ciertas realizaciones, el material funcional ácido o anhídrido provee el poliéster poliuretano polimerizable con grupos ionizables aniónicos que pueden ionizarse mediante la solubilización del polímero en agua. Como resultado, en ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable presente en ciertas realizaciones de las dispersiones acuosas de la presente invención, es dispersable en agua. Como se utiliza aquí, el término "dispersable en agua" significa que un material puede dispersarse en agua sin la ayuda o el uso de un surfactante. Como se utiliza aquí, el término "ionizable" se refiere a un grupo capaz de volverse iónico, es decir, capaz de disociarse en iones o cargarse eléctricamente. Un ácido puede neutralizarse con una base para formar un grupo de sal de carboxilato. Los ejemplos de grupos aniónicos incluyen -OSO3, -COO~, -OPO3\ -SO2O, -POO"; y PO3". En ciertas realizaciones, la cantidad de material que comprende un grupo funcional ácido o anhídrido y un grupo funcional reactivo con isocianato o grupos hidroxilo utilizado para preparar el poliéster poliuretano polimerizable está comprendida dentro de un rango entre el 5 y 20 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 7 y 15 por ciento en peso o, en algunos casos, entre el 8 y 12 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso total de los sólidos de resina usados para preparar el poliéster poliuretano polimerizable. Como indicamos, en ciertas realizaciones, los grupos ácidos se neutralizan con una base. La neutralización puede estar comprendida dentro de un rango entre alrededor del 0,6 y alrededor del 1,1, por ejemplo, entre el 0,4 y el 0,9 o, en algunos casos, entre 0,8 y 1,0 del equivalente de neutralización teórica total. Los agentes neutralizantes adecuados incluyen a las bases inorgánicas y orgánicas como por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, amoníaco, aminas, aminas de alcohol que tienen, al menos, un grupo amino primario secundario o terciario y, al menos, un grupo hidroxilo. Las aminas adecuadas incluyen a las alcanolaminas como por ejemplo, monoetanolamina, dietanolamina, dimetilaminoetanol, diisopropanolamina y similares.

El poliéster poliuretano polimerizable utilizado en ciertas realizaciones de la presente invención pueden formarse combinando los componentes identificados anteriormente en una disposición adecuada. Por ejemplo, el poliéster poliuretano polimerizable puede prepararse mediante las técnicas de polimerización en solución conocidas por los expertos en el arte al que pertenece la presente invención. Como es obvio de la descripción anterior, el poliéster poliuretano polimerizable presente en ciertas realizaciones de la presente invención puede ser no iónico, aniónico o catiónico. En ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable tendrá un peso molecular promedio inferior a los 150.000 gramos por mol, por ejemplo, entre 10.000 y 100.000 gramos por mol, o, en algunos casos, entre 40.000 y 80.000 gramos por mol. El peso molecular del poliuretano y de otros materiales poliméricos en la práctica de la invención está determinado por la cromatografía de permeación de gel usando un poliestireno estándar.

Como indicamos previamente, en ciertas realizaciones de la presente invención, está presente un polímero friable que comprende al producto de reacción de (i) un poliéster poliuretano polimerizable como el descripto previamente y (ii) un monómero etilénicamente insaturado. Los monómeros etilénicamente insaturados adecuados incluyen a cualquiera de los monómeros etilénicamente insaturados polimerizables incluso los monómeros de vinilo conocidos en el arte. Los ejemplos no limitantes de los monómeros que contienen un grupo funcional de ácido carboxílico etilénicamente insaturado incluyen: ácido (met)acrílico, beta-carboxietil acrilato, ácido acriloxipropiónico, ácido crotónico, ácido fumárico, monoalquil esteres de ácido fumárico, ácido maleico, monoalquil esteres de ácido maleico, ácido itacónico, monoalquil esteres de ácido itacónico y mezclas de los mismos. Como se utiliza aquí, " (met)acrílico" y los términos derivados pretenden incluir a ambos: acrílico y metacrílico. Los ejemplos no limitantes de otros monómeros etilénicamente insaturados libres de grupos funcionales de ácido carboxílico incluyen alquil esteres de ácidos (met)acrílico por ejemplo, etil (met)acrilato, metil (met)acrilato, butil (met)acrilato, 2-etilhexil (met)acrilato, 2- hidroxietil (met)acrilato, hidroxipropil (met)acrilato, hidroxi butil (met)acrilato, isobornil (met)acrilato, lauril (met)acrilato y etilén glicol di(met)acrilato; los aromáticos de vinilo como por ejemplo, estireno y vinil tolueno; (met)archilamidas como por ejemplo, N- butoximetil archilamida; acrilonitrilos, dialquil esteres de ácidos maleico y fumárico; haluros de vinilo y vinilideno acetato de vinilo; éteres de vinilo; éteres de alilo; alcoholes de alilo; derivados y mezclas de los mismos. Los monómeros etilénicamente insaturados también pueden incluir monómeros funcionales de beta-hidroxi éster etilénicamente insaturado como los derivados de la reacción de un monómero funcional ácido etilénicamente insaturado, como el ácido monocarboxílico, por ejemplo, ácido acrílico, y un compuesto epoxi que no participa en la polimerización iniciada con radical libre con el monómero ácido insaturado. Los ejemplos de dichos compuestos epoxi son éteres y esteres glicidilo. Los éteres glicidilo adecuados incluyen a los éteres glicidilo de alcoholes y fenoles como por ejemplo, butil glicidil éter, octal glicidil éter, fenil glicidil éter y similares. En ciertas realizaciones, el poliéster poliuretano polimerizable y el monómero etilénicamente insaturado están presentes en las dispersiones acuosas de la presente invención en una relación de peso de 95:5 a 30:70, por ejemplo, 90:10 a 40:60 o, en algunos casos, 80:20 a 60:40. Las dispersiones acuosas de la presente invención se preparan mediante un método que comprende: (A) proporcionar una mezcla, en un medio acuoso de (i) partículas que imparten color, (ii) uno o más monómeros polimerizables etilénicamente insaturados y/o, (iii) una mezcla de uno o más monómeros polimerizables insaturados con uno o más polímeros; y/o (iv) uno o más polímeros y luego someter la mezcla a condiciones de elevado corte en presencia de un medio acuoso. Dichos métodos se describe con detalle en la Solicitud de Patente Estadounidense N° 10/876.031 en [0054] a [0090], cuya porción citada se incorpora aquí como referencia, y la Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense N° 2005/0287348 Al en [0036] a [0050], cuya porción citada se incorpora aquí como referencia. En ciertas realizaciones, sin embargo, las dispersiones acuosas se preparan mediante un método que comprende: (1) proporcionar una mezcla, en un medio acuoso, de (i) partículas que imparte color, (ii) un monómero polimerizable etilénicamente insaturado y (iii) un dispersante polimerizable dispersable en agua, y (2) polimerizar el monómero etilénicamente insaturado y el dispersante polimerizable para formar las partículas encerradas en el polímero que imparten color que comprenden un polímero dispersable en agua. En estas realizaciones, el dispersante polimerizable puede comprender cualquier material polimerizable que sea dispersable en agua y que, luego de la polimerización con el monómero etilénicamente insaturado, produzca partículas encerradas en un polímero que imparten color y comprenden un polímero dispersable en agua, en algunos, casos, un polímero friable dispersable en agua. En ciertas realizaciones, el dispersante polimerizable comprende el poliéster poliuretano dispersable en agua descripto anteriormente que tiene una insaturación etilénica terminal. En estas realizaciones, el dispersante polimerizable dispersable en agua es capaz de dispersarse a sí mismo y a otros materiales, incluyendo a los monómeros etilénicamente insaturados, en el medio acuoso, sin la necesidad de surfactantes o condiciones de elevado corte. De esta forma, el método anterior para preparar una dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero, que imparten color, es particularmente adecuado las situaciones donde no es deseado o posible el uso de condiciones de elevado corte descriptas en la Solicitud de Patente Estadounidense N° 10/876.031 en [0081] a [0084] y la Publicación de Solicitud de Patente Estadounidense N° 2005/0287348 Al en [0046]. Por lo tanto, en ciertas realizaciones, la dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero que imparte color, se prepara mediante un método no incluye el paso de someter a condiciones de elevado corte a la mezcla de partículas que imparten color, el monómero polimerizable etilénicamente insaturado y el dispersante polimerizable dispersable en agua. Además, el método anterior de la presente invención permite la formación de nanopartículas in situ, en lugar de requerir la formación de nanopartículas antes de la preparación de la dispersión acuosa. En estos métodos, las partículas que tienen un tamaño de partícula promedio de 1 micrón o más, después de ser mezcladas con el monómero etilénicamente insaturado y el dispersante polimerizable dispersable en agua en el medio acuoso, pueden formarse en nanopartículas (es decir, las nanopartículas se forman in situ). En ciertas realizaciones, se forman las nanopartículas que imparten color sometiendo el medio acuoso a condiciones de pulverización. Por ejemplo, pueden molerse las partículas con un medio para molido que produzca un tamaño de partícula inferior a 0,5 milímetros, o menos de 0,3 milímetros o, en algunos casos, menos de 0,1 milímetros. En estas realizaciones, se pueden moler las partículas hasta el tamaño de nanopartícula con un molinillo de elevada energía ante la presencia de un medio acuoso, el monómero polimerizable etilénicamente insaturado y el dispersante polimerizable dispersable en agua. Si se desea, se puede utilizar otro dispersante, como por ejemplo, SOLSPERSE 2700, comercializado por Avecia, inc. Como indicamos, los métodos anteriores para preparar dispersiones acuosas de las partículas encerradas en el polímero, que imparten color, incluyen el paso de polimerizar al monómero etilénicamente insaturado y al dispersante polimerizable para formar las partículas encerradas en el polímero que imparten color y que comprenden un polímero dispersable en agua. En ciertas realizaciones, al menos una porción de la polimerización ocurre durante la formación de nanopartículas, si fuera aplicable. Además, se puede utilizar un iniciador de radical libre. Pueden utilizarse ambos: iniciadores solubles en agua y en aceite. Los ejemplos no limitantes de iniciadores solubles en agua adecuados incluyen peroxidisulfato de amonio, peroxidisulfato de potasio y peróxido de hidrógeno. Los ejemplos no limitantes de iniciadores solubles en agua incluyen t-butil hidroperóxido, dilauril peróxido y 2,2'-azobis(isobutironitrilo). En muchos casos, la reacción se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre los 20° y 80 °C. La polimerización puede llevarse a cabo tanto en un proceso por lotes como continuo. La cantidad de tiempo necesario para llevara a cabo la polimerización puede estar comprendida dentro de un rango entre, por ejemplo, 10 minutos a 6 horas, si este tiempo es suficiente para formar un polímero in situ a partir de uno o más de los monómeros etilénicamente insaturados. Una vez completado el proceso de polimerización, el producto resultante es una dispersión estable de partículas encerradas en un polímero, que imparten color, en un medio acuoso que puede contener algún solvente orgánico. Parte o todo el solvente orgánico puede ser removido mediante la destilación a presión reducida una temperatura, por ejemplo inferior a los 40°C. Como se utiliza aquí, el término "dispersión estable" o "disperso de manera estable" se refiere a que las partículas encerradas en el polímero necesitan sedimentarse, no coagularse o flocularse en el medio acuoso luego de reposar. En ciertas realizaciones, las partículas encerradas en el polímero están presentes en las dispersiones acuosas de la presente invención en una cantidad de, al menos, el 10 % en peso o en una cantidad entre el 10 y el 80 por ciento en peso, o en una cantidad entre el 25 y 21 50 por ciento en peso, o en una cantidad entre el 25 y 40 por ciento en peso, estando los porcentajes en peso basados en el peso de sólidos totales en la dispersión.

En ciertas realizaciones, las partículas dispersas encerradas en el polímero tienen una difusión de luz máxima del 10% o, en algunos casos, del 5 % o, incluso en otros casos, del 1 % o, en otras realizaciones del 0,5 %. Como se utiliza aquí la "difusión de luz" está determinada por ASTM DI 003. Los valores de difusión de luz de las partículas encerradas en el polímero descriptas aquí, primero se determinan obteniendo las partículas, por ejemplo, nanopartículas, dispersas en un líquido (por ejemplo, agua, solvente orgánico y/o un dispersante, como describimos antes) y midiendo luego estas dispersiones diluidas en un solvente, por ejemplo, acetato de butilo, usando un instrumento Byk-Gardner TCS (The Color Sphere) que tiene una longitud de paso de celda de 500 micrones. Como el % de difusión de luz de una muestra líquida depende de la concentración, el % de difusión de luz aquí se informa como la transmitancia de entre alrededor del 15% y alrededor del 20% de longitud de onda de absorbancia máxima. Se puede lograr una aceptable difusión de luz para partículas relativamente grandes cuando es baja la diferencia entre el índice de refracción entre las partículas y el medio circundante. De manera inversa, para partículas más pequeñas, las diferencias mayores en el índice de refracción entre la partícula y el medio circundante pueden proveer una difusión de luz aceptable. En ciertas realizaciones, especialmente cuando las partículas encerradas en el polímero comprenden un polímero friable, la dispersión acuosa de las partículas encerradas en un polímero, que imparten color, pueden procesarse ulteriormente: (1) removiendo el agua de la dispersión acuosa para formar un material sólido que comprende las partículas encerradas en el polímero, que imparten color, y, (2) fragmentando el material sólido. En estas realizaciones, se puede quitar el agua de la dispersión acuosa mediante cualquier método de secado adecuado, por ejemplo, el uso de un secador de tambor, secador de rodillo, secador por aspersión o método similar. Más aun, el material sólido puede ser fragmentado mediante cualquier técnica adecuada, por ejemplo el uso de molino de martillo o técnica similar. Luego de la fragmentación, se pueden volver a procesar los granulos resultantes, por ejemplo, tamizarlos en un clasificador, antes del envasado. En la presente invención, las partículas encerradas en el polímero, que imparten color, se incorporan dentro de una composición de recubrimiento en polvo. Además de las partículas encerradas en el polímero, dichas composiciones de recubrimiento en polvo pueden comprender una resina formadora de película particulada. Las resinas formadoras de película particuladas, incluyen por ejemplo, una resina epoxi, por ejemplo, un polímero acrílico que contiene un grupo epoxi o un éter de poliglicidilo de un alcohol polihídricos y un agente para curado adecuado para la resina epoxi, como por ejemplo, un material que contiene un grupo de ácido carboxílico polifuncional o una dicianamida. Los ejemplos de materiales resinosos particulados curables se describen en la Solicitud de Patente Estadounidense N° RE 32.261 y la Patente Estadounidense N° 4.804.581, incorporadas aquí como referencia. Los ejemplos de otras resinas formadoras de película particuladas, adecuadas son las resinas funcionales de ácido carboxílico, por ejemplo, poliésteres funcionales de ácido carboxílico y polímeros acrílicos y agentes para curado adecuados para dichos materiales como por ejemplo, isocianurato de triglicidilo y beta-hidroxialquilamida, tal como se describen en la Patente Estadounidense N° 4.801.680 y la Patente estadounidense N° 4.988.767, incorporadas aquí como referencia. En ciertas realizaciones, las composiciones para recubrimiento en polvo comprenden entre el 60 y 80 por ciento en peso de la resina formadora de película particulada, basada en el peso total de la composición para recubrimiento en polvo. En ciertas realizaciones, las composiciones para recubrimiento en polvo de la presente invención contienen entre el 0,1 y el 50 por ciento en peso, por ejemplo, entre el 1 y 20 por ciento en peso, de partículas encerradas en el polímero, en base al peso total de la composición para recubrimiento en polvo. Las composiciones para recubrimiento en polvo pueden opcionalmente incluir otros materiales como otros pigmentos, portadores de relleno, estabilizadores de luz, modificadores de flujo, agentes anti-estallido y antioxidantes. Los pigmentos adecuados incluyen, por ejemplo, dióxido de titanio, azul ultramarino, azul ftalocianina, verde ftalocianina, negro de carbón, fibras de grafito, óxido de hierro negro, óxido de verde cromo, amarillo ferride y rojo quinde. Los agentes anti-estallido pueden agregarse a la composición para permitir que se escape cualquier material volátil de la película durante el horneado. Un agente anti-estallido comúnmente preferido es la benzoína y, cuando se utiliza, generalmente está presente en cantidades entre 0,5 y 3 por ciento en peso basado en el peso total de la composición para recubrimiento en polvo. En ciertas realizaciones, las composiciones para recubrimiento en polvo incluyen sílice ahumada o similar para reducir el apelmazamiento del polvo durante el almacenamiento. Un ejemplo de sílice ahumado es comercializado por Cabot Corporation con el nombre comercial de CAB-O-SIL. La sílice ahumada está presente en cantidades comprendidas entre 0,1 y 1 por ciento en peso basado en el peso total de la formulación para recubrimiento en polvo. Las partículas encerradas en un polímero que imparten color pueden ser incorporadas dentro de la composición de recubrimiento en polvo mediante una variedad de métodos. Por ejemplo, en las realizaciones en las que las partículas encerradas en el polímero comprenden un polímero friable, dichas partículas que imparten color y otros componentes se incluyen en forma particulada y seca, se mezclan juntos y luego se mezcla por fusión en un extrusor. Sin embargo, en otras realizaciones, en los casos en que se utiliza la dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero que no comprenden un polímero friable, dichas partículas que imparten color se incorporan dentro de la composición de recubrimiento en polvo mediante el siguiente método: (1) introducir en el extrusor, los componentes de la composición para recubrimiento en polvo que comprenden: (a) una dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero, que imparten color, y (b) materiales secos; (2) mezclar (a) y (b) en el extrusor; (3) desvolatilizar la mezcla para formar un extrudado; (4) enfriar el extrudado, y (5) moler el extrudado hasta lograr el tamaño de partícula deseada. Como se usa aquí, el término "desvolatilizar" significa remover los materiales volátiles incluyendo el agua y solventes orgánicos. En ciertas realizaciones, dichas composiciones para recubrimiento en polvo se preparan mediante un método y/o aparato descripto en la Publicación de Patente Estadounidense N° 2005/0212159A1; 2005/0213423A1; y/o 2005/0212171A1, cuyas descripciones relevantes se incorpora aquí como referencia. En los métodos anteriores, los materiales secos pueden incluir la resina formadora de película particulada descripta anteriormente así como también, otros aditivos para la composición. Los materiales secos pueden mezclarse primero con un mezclador de alto corte como por ejemplo, una mezcladora planetaria. En ciertas realizaciones, los materiales secos y la dispersión acuosa de la presente invención, luego se mezcla en un extrusor a una temperatura comprendida entre los 80 °C y 150 °C. Luego el extrudado se enfría y se pulveriza formando una mezcla particulada. De acuerdo con la presente invención, la composición de recubrimiento en polvo que comprende partículas encerradas en un polímero, que imparten color, se mezcla con otra composición de recubrimiento en polvo que puede y, a menudo sucede, incluir además partículas encerradas en un polímero que imparten color, para formar la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención. Además de las partículas encerradas en un polímero que imparten color, las composiciones de recubrimiento en polvo pueden comprender una resina formadora de película particulada como la descripta anteriormente. En ciertas realizaciones, la resina formadora de película presente en la composición de recubrimiento en polvo es la misma que o, al menos, compatible con, la resina formadora de película presente en la segunda composición de recubrimiento. Como indicamos arriba, la mezcla de la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo produce una composición de recubrimiento en polvo de la presente invención que, luego de su aplicación directa sobre, al menos, una porción de un sustrato y de su curado, produce un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del tono de las composiciones de recubrimiento en polvo a partir de las cuales fue formada. En otras palabras, las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención son capaces de producir un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del primero y segundo tono. Como se utiliza aquí, "aplicación directa" y frases similares, significa que la composición de recubrimiento en polvo no necesita someterse al Proceso de Extrusión antes de su aplicación. Como se usa aquí, el término "tono homogéneo diferente del primer y segundo tono" significa que el recubrimiento puede ser reconocido por un apersona como un tono homogéneo diferente del primero y del segundo cuando se lo observa a simple vista, a cualquier distancia del recubrimiento, incluso a distancias de 30 cm o menos. Dicho de otra forma, el recubrimiento no tiene aspecto de "sal y pimienta" (moteado) en el que se distinguen el primero y segundo tono por examen visual a simple vista. Como se utiliza aquí, el término "tono" se refiere a la calidad de un color determinada por su longitud de onda dominante.

Las composiciones para recubrimiento en polvo de la invención pueden aplicarse a una variedad de sustratos incluso sustratos metálicos, por ejemplo, sustratos de aluminio y acero. Las composiciones para recubrimiento a menudo se aplican pulverizando y, en el caso de un sustrato de metal, por pulverización electroestática o mediante el uso de un lecho fluidizado. Las composiciones para recubrimiento en polvo pueden aplicarse en una sola barrida o en varias pasadas para obtener una película con un espesor después del curado de entre alrededor de 1 y 10 mils (25 a 250 micrómetros), usualmente entre alrededor de 2 y 4 mils (50 a 100 micrómetros). En muchos casos, después de la aplicación de la composición para recubrimiento en polvo, el sustrato recubierto se calienta a una temperatura suficiente como para curar el recubrimiento, frecuentemente a una temperatura comprendida entre los 121,1 °C y 260,0 °C durante 1 a 60 minutos, por ejemplo, entre 148,9 °C a 204,4 °C durante 15 a 30 minutos. Como resultado, la presente invención también se refiere a artículos, por ejemplo, artículos de metal, al menos parcialmente recubiertos por un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo. El recubrimiento decorativo y durable se deposita directamente con una composición de recubrimiento en polvo que comprende una mezcla de una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, donde la primer y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color. En los artículos de la presente invención, el tono homogéneo es diferente del primer y segundo tono. En ciertas realizaciones, el recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo también es un recubrimiento transparente. Como se usa aquí, "recubrimiento transparente" se refiere a una capa de recubrimiento depositada sobre un sustrato, donde la superficie debajo de la capa de recubrimiento es visible a simple vista. En ciertas realizaciones de la presente invención, la superficie debajo de la capa de recubrimiento transparente es visible cuando la capa transparente se aplica con un espesor de película seca de entre 0,5 a 5,0 mils (12,7 a 127 micrones). Una forma de evaluar la transparencia es midiendo la opacidad. Como se utiliza aquí, "opacidad" se refiere al grado de oscurecimiento que el material produce sobre el sustrato.

"Opacidad porcentual" se refiere aquí a la relación entre la reflectancia de una película de recubrimiento seca sobre un sustrato negro con una reflectancia del 5% o menos, con la reflectancía de la misma película de recubrimiento, aplicada y secada de manera equivalente, sobre un sustrato con una reflectancia del 85 %. La opacidad porcentual de una película de recubrimiento seca dependerá del espesor de película seca del recubrimiento y de la concentración de las partículas que imparten color. En ciertas realizaciones de la presente invención, la capa de recubrimiento transparente que imparte color tiene una opacidad porcentual no superior al 90 por ciento, por ejemplo, no superior al 50 por ciento, con un espesor de película seca de un (1) mil (alrededor de 25 micrones). Las composiciones de recubrimiento en polvo de la presente invención pueden usarse para formar un recubrimiento simple decorativo y durable, por ejemplo, una monocapa, una capa base en un sistema de dos capas o ambos; o como una o más capas de un sistema multi-capas incluyendo una composiciones de recubrimiento final, una capa de colorante y/o una composición de recubrimiento base y/o una capa imprimante incluyendo, por ejemplo, un imprímante por electrodeposición y/o una capa base de superficie. La presente invención también se refiere a sustratos al menos parcialmente recubiertos con un recubrimiento compuesto multi-capa donde, al menos una capa de recubrimiento se deposita con una composición de recubrimiento en polvo de la presente invención. En ciertas realizaciones, por ejemplo, la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención comprende una capa base en un recubrimiento compuesto multi-capa que comprende una capa base y una capa final. Como resultado, en estas realizaciones, después de la aplicación y el curado de la composición de recubrimiento en polvo de la presente invención, puede aplicarse al menos una capa de cubierta final a la capa base. La cubierta final puede, por ejemplo, depositarse con una composición de recubrimiento en polvo, una composición de recubrimiento base solvente orgánico o base agua, como las conocidas en el arte. La composición formadora de película de cubierta final puede ser cualquiera de las composiciones útiles en las aplicaciones de recubrimiento incluyendo, por ejemplo, una composición formadora de película que comprende un aglutinante resinoso seleccionado entre polímeros acrílicos, poliésteres incluso alquídicos, y poliuretanos. La composición de cubierta final puede aplicarse mediante cualquiera de las técnicas de recubrimiento convencionales como por ejemplo, a pincel, por pulverización, inmersión o como fluido pero más frecuentemente, se aplica por pulverización. Se pueden utilizar las técnicas de pulverización y los equipos más usuales para pulverización con aire, sin aire y pulverización electroestática tanto manual como automática. Como será obvio de la descripción anterior, la presente invención también se refiere a los métodos para preparar un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo. Estos métodos comprenden: (a) proveer una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, (b) proveer una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (c) mezclar la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo y (d) aplicar directamente la mezcla a, al menos, una porción de un sustrato. En estos métodos, la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color. En ciertas realizaciones, la presente invención está presentada en la forma de un equipo. Como se usa aquí el término "equipo" se refiere a un grupo de artículos que se usan juntos. En estas realizaciones, la presente invención se refiere a un equipo que comprende: (a) un primer contenedor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, y (b) un segundo contenedor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero. En los equipos de la presente invención, el primer y/o el segundo contendor comprende una composición de recubrimiento en polvo que incluye partículas encerradas en un polímero que imparten color y, luego de la mezcla de los contenidos del primer con el segundo contenedor, se forma una composición de recubrimiento en polvo que, luego de aplicarse directamente a, al menos, una porción de un sustrato y curarse, produce un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del primero y segundo tono. Además, en ciertas realizaciones, la presente invención se refiere a un método para producir un recubrimiento de un tono seleccionado, es decir, se forma un color coincidente con el elegido, a partir de una mezcla de dos o más composición de recubrimiento en polvo.

Estos métodos comprenden: (a) proporcionar una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, (b) proporcionar una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (c) mezclar la primer ay segunda composición de recubrimiento en polvo en una proporción que resulte en un recubrimiento que tenga el tono seleccionado cuando la mezcla se aplica directamente a, al menos, una porción de un sustrato y se cura. En estos métodos, la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero que imparten color. Los siguientes ejemplos ilustran la invención que no debe considerarse limitada a los detalles de los mismos. Todas las partes y porcentajes en los ejemplos, así como también en toda la especificación, son en peso a menos que se indique de otro modo. EJEMPLOS EJEMPLO 1 Dispersión de poliuretano Este ejemplo describe la preparación de una dispersión de poliuretano que subsiguientemente se utilizó en la forma de dispersiones poliuretano / nanopigmento de los Ejemplos 2 a 3. Se preparó la dispersión de poliuretano a partir de la mezcla de los siguientes ingredientes en las relaciones indicadas: La dispersión de poliuretano se preparó en un matraz de base redonda con cuatro cuellos equipado con una sonda de temperatura electrónica, agitador mecánico, condensador y una manta de calentamiento. Se agitó la Carga I durante 5 minutos en el matraz a una temperatura de 125 °C. Se agregó la Carga II y se enfrió la mezcla hasta los 70 °C. Se agregó la Carga III durante un período de 10 minutos. Se agregó la Carga IV y se calentó gradualmente la mezcla resultante hasta los 90 °C durante 90 minutos y luego se mantuvo a 90 °C durante 1 hora. Se agitó la Carga V en un matraz separado y se calentó a 60 °C. Se agregaron 1.387,8 gramos del producto de reacción de las Cargas I, II, III y IV a la Carga V durante 10 minutos. Se agregó la Carga VI y se enfrió la mezcla resultante a temperatura ambiente. El producto final fue una emulsión traslúcida con un valor ácido de 12,5, una viscosidad Brookfield de 3.710 centipoises (husillo #5 a 60 fm), un pH de 7,6 y un contenido no volátil del 29,4 % medido a 110°C durante 1 hora. EJEMPLO 2 Dispersión de poliuretano / nanopigmento Este ejemplo describe la preparación de una dispersión de pigmento azul ftalocianina PB 15:3 tamaño nanopartícula. La dispersión se preparó con la siguiente mezcla de ingredientes en las relaciones indicadas: Se mezclaron los ingredientes usando una mezcladora rotor / estator Ross Modelo #HSM-100L durante 2,5 horas y luego se recicló mediante un molino Advantis VI 5 Drais que contenía 500 mL de un medio para triturado Zirconox YTZ® de 0,3 mm en una cámara de triturado de un litro. La mezcla se molió a 1.400 m durante un tiempo total de 19 horas.

Se controló el progreso del molido visualmente observando los cambios en la transparencia de las películas finas de las muestras atraídas hacia abajo, sobre papel Leneta negro y blanco. Se agregó la Carga II y la mezcla resultante se agitó durante 5 minutos a l l °C. Se agregó la Carga III en dos alícuotas durante 5 minutos. La temperatura de la mezcla se aumentó a 13 °C. El producto final fue un líquido color azul con una viscosidad de Brookfield de 26 centipoises (husillo #1 a 60 fm), a un pH de 7,2 y un contenido de no volátiles de 30,0 % medido a 110 °C durante 1 hora. EJEMPLO 3 Dispersión de poliuretano / nanopigmento Este ejemplo describe la preparación de una dispersión de pigmento amarillo di-azo PY 128, tamaño nanopartícula. La dispersión se preparó con la siguiente mezcla de ingredientes en las relaciones indicadas: . Se mezclaron los ingredientes usando una mezcladora rotor / estator Ross Modelo #HSM-100L durante 5,5 horas y luego se recicló mediante un molino Advantis VI 5 Drais que contenía 500 mL de un medio para triturado Zirconox YTZ® de 0,3 mm en una cámara de triturado de un litro. La mezcla se molió a 1.400 fm durante un tiempo total de 23 horas. Se controló el progreso del molido visualmente observando los cambios en la transparencia de las películas finas de las muestras atraídas hacia abajo, sobre papel Leneta negro y blanco. Se agregó la Carga II y la mezcla resultante se agitó durante 5 minutos. Se agregó la Carga III en dos alícuotas durante 5 minutos. El producto final fue un líquido color amarillo con una viscosidad de Brookfield de 53 centipoises (husillo #1 a 60 fm), a un pH de 7,3 y un contenido de no volátiles de 28,8 % medido a 110 °C durante 1 hora. EJEMPLO 4 Preparación de un intermediario para la composición de recubrimiento en polvo Este ejemplo describe la preparación de una fórmula de núcleo de materiales secos usada para preparar las composiciones de recubrimiento en polvo de los Ejemplos 5 y 6. La fórmula de núcleo se preparó con los siguientes ingredientes en las relaciones indicadas: Comercializado por DSM Resins Comercializado por EMS Comercializado por Estron Chemical Comercializado por GCA Chemical 10 Comercializado por Clariant 'Comercializado por CIBA 12 C, omercializado por Bayer Chemical 'Comercializado por Palmer Supplies Se pre-mezclaron los componentes 1 a 9 en una mezcladora Henschel durante 1 minuto a 1.000 fm. Luego se extrudó la mezcla a través de un extrusor de doble tornillo co-rotativos de 30 mm Coperion W&P a una velocidad de tornillo de 340 fm y un torque promedio del 30 - 40 %. El extrusor estaba equipado con un sistema de inyección de baja presión y cinco zonas de temperatura controladas independientemente, como se describe en las Solicitudes de Patentes Publicadas Estadounidenses 2005/0213423; 2005/0212159A1 y 2005/0212171 Al . Las cinco zonas de temperatura controladas independientemente se controlaron a las siguientes temperaturas: Zona 1: 60 °C; Zona 2: 120°C; Zona 3: 130°C; zona 4: 120°C, Zona 5: 100 °C. El extrudado se enfrió y molió en un sistema de molido mecánico hasta obtener un tamaño de partícula comprendido entre alrededor de 28 y 30 micrones. Las partículas que excedían este tamaño fueron removidas y se agregó el componente 10. EJEMPLO 5 Preparación de una composición de recubrimiento en polvo Se preparó una composición de recubrimiento en polvo con los siguientes ingredientes en las relaciones indicadas: Se pre-mezclaron los componentes 1 a 10 en una mezcladora Henschel durante 1 minuto a 1.000 rpm. Luego se extrudó la mezcla a través de un extrusor de doble tornillo co- rotativos de 30 mm Coperion W&P a una velocidad de tornillo de 340 fm y un torque promedio del 30 - 40 %. El extrusor estaba equipado con un sistema de inyección de baja presión y cinco zonas de temperatura controladas independientemente, como se describe en las Solicitudes de Patentes Publicadas Estadounidenses 2005/0213423; 2005/0212159A1 y 2005/0212171 Al. Las cinco zonas de temperatura controladas independientemente se controlaron a las siguientes temperaturas: Zona 1 : 60 °C; Zona 2: 120°C; Zona 3: 130°C; zona 4: 120°C, Zona 5: 100 °C. El extrudado se enfrió y molió en un sistema de molido mecánico hasta obtener un tamaño de partícula comprendido entre alrededor de 28 y 30 micrones. Las partículas que excedían este tamaño fueron removidas y se agregó el componente 10. EJEMPLO 6 Preparación de una composición de recubrimiento en polvo Se preparó una composición de recubrimiento en polvo con los siguientes ingredientes en las relaciones indicadas y utilizando el procedimiento y aparato descripto en el Ejemplo 5: EJEMPLO 7 Preparación de composiciones de recubrimiento en polvo Se preparó una composición de recubrimiento en polvo a partir del intermediario de composición de recubrimiento en polvo del Ejemplo 4 y las dispersiones de poliuretano / nanopigmento del Ejemplo 2. La composición de recubrimiento en polvo se preparó usando el extrusor de doble tornillo co-rotativo de 30 mm Coperion W&P y las condiciones descriptas en el Ejemplo 4, equipado con un sistema de inyección de baja presión y cinco zonas de temperatura controlada independientemente, como se describe en las Solicitudes de Patente Publicada Estadounidense 2005/0213423; 2005/0212159A1 y 2005/0212171A1. El intermediario de composición de recubrimiento en polvo del Ejemplo 4 se alimentó al extrusor a una velocidad de 280 gramos por minuto y las dispersiones de pigmentos se alimentaron al extrusor a una velocidad de 105 gramos por minuto a través de un sistema de inyección de baja presión. Se equipó la zona 4 con un puerto para desvolatilización para la remoción del vapor volátil. Se enfrió el extrudado y se molió en un sistema de molido mecánico hasta obtener un tamaño de partícula comprendido entre alrededor de 28 y 30 micrones. EJEMPLO 8 Preparación de una composición de recubrimiento en polvo Se preparó una composición de recubrimiento en polvo a partir del intermediario de composición de recubrimiento en polvo del Ejemplo 4 y la dispersión de poliuretano / nanopigmento del Ejemplo 3 usando el mismo aparato y condiciones de proceso descriptas en el Ejemplo 7. EJEMPLO 9 Sustratos de prueba Para el ejemplo 9 a, se mezclaron en seco una combinación porcentual en peso de 50/50 de las composiciones de recubrimiento en polvo de las composiciones de los Ejemplos 5 y 6 en un contenedor adecuado mediante vigorosa agitación. La composición de recubrimiento en polvo resultante se aplicó electroestáticamente a paneles electrodepositados o galvanoplásticos de 4" x 12". Se curaron los paneles a una temperatura elevada adecuada y se enfriaron a temperatura ambiente. Luego de una inspección minuciosa del recubrimiento resultante a una distancia inferior a 30 cm, el recubrimiento tenía un aspecto "sal y pimienta" (moteado) donde eran visibles el tono amarillo y azul individualmente. Para el Ejemplo 9 a, se mezclaron en seco una combinación porcentual en peso de 50/50 de las composiciones de recubrimiento en polvo de las composiciones de los Ejemplos 7 y 8 en un contenedor adecuado mediante vigorosa agitación. La composición de recubrimiento en polvo resultante se aplicó electroestáticamente a paneles electrodepositados o galvanoplásticos de 4" x 12". Se curaron los paneles a una temperatura elevada adecuada y se enfriaron a temperatura ambiente. Luego de una inspección minuciosa del recubrimiento resultante a una distancia inferior a 30 cm, el recubrimiento tenía tono verde homogéneo. Los expertos en el arte apreciarán que podrían realizarse cambios en las realizaciones descriptas anteriormente sin apartarse del amplio concepto inventivo de la invención. Debe entenderse, por lo tanto, que esta invención no está limitada a las realizaciones particulares descriptas sino que pretende abarcar las modificaciones que están incluidas dentro del espíritu y alcance de la invención, tal como la definen las reivindicaciones anexadas.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. Una composición de recubrimiento en polvo adecuada para producir un recubrimiento decorativo y durable caracterizada porque comprende una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, donde: (i) la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo comprenden partículas encerradas en un polímero, que imparten color, y (ii) la composición de recubrimiento en polvo, luego de su aplicación directa a, al menos, una porción de un sustrato y su curado, produce un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo diferente del primer y segundo tono.
2. 2. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 1, caracterizada porque ambas composiciones, primera y segunda composición de recubrimiento en polvo, comprenden partículas encerradas en un polímero, que imparten color.
3. 3. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 2, caracterizada porque las partículas encerradas en un polímero, que imparten color, comprenden nanopartículas.
4. 4. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 3, caracterizada porque las partículas encerradas en un polímero, que imparten color, están formadas a partir de una dispersión acuosa de partículas encerradas en un polímero que imparten color.
5. 5. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 3, caracterizada porque las nanopartículas tienen una difusión de luz del 10%.
6. 6. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 3, caracterizada porque las nanopartículas comprenden nanopartículas orgánicas.
7. 7. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 6, caracterizada porque las nanopartículas comprenden pigmentos orgánicos seleccionados entre perilenos, quinacridonas, ftalocianinas, isoindolinas, dioxazinas (es decir, trifenodioxazinas), 1,4- dicetopirrolopirroles, antrapirimidinas, antantronas, flavatronas, indantronas, perinonas, pirantronas, tioíndigos, 4,4'-diamino-l,r-diantraquinolilo, compuestos azo, derivados sustituidos de los mismos y mezclas de los mismos.
8. 8. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 2 caracterizada porque las partículas encerradas en un polímero, que imparten color comprenden un polímero friable.
9. 9. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 8, caracterizada porque el polímero friable comprende el producto de reacción de (i) poliéster poliuretano polimerizable y, (ii) un monómero etilénicamente insaturado.
10. 10. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 9, caracterizada porque el poliéster poliuretano polimerizable comprende un poliéster poliuretano que tiene una insaturación etilénica terminal.
11. 11. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 10, caracterizada porque el poliéster poliuretano que tiene una insaturación etilénica terminal se prepara a partir de reactivos que comprenden: (a) un poliisocianato; (b) un poliéster poliol; y (c) un material que comprende un grupo etilénicamente insaturado y un grupo de hidrógeno activo.
12. 12. La composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 4, caracterizada porque la dispersión acuosa de las partículas encerradas en un polímero, que imparten color, comprenden un polímero que es dispersable en agua.
13. 13. Una composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 2, caracterizada porque la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo además comprende la misma resina formadora de película.
14. 14. Un sustrato, caracterizado porque está, al menos parcialmente revestido con un recubrimiento depositado con la composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 2.
15. 15. El sustrato de la reivindicación 14, caracterizado porque el recubrimiento es un recubrimiento transparente.
16. 16. El recubrimiento compuesto multi-capa caracterizado porque, al menos una capa de recubrimiento, se deposita con la composición de recubrimiento en polvo de la reivindicación 2.
17. 17. Un artículo que comprende un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo depositado en él, caracterizado porque (i) el recubrimiento decorativo y durable está depositado directamente con una composición de recubrimiento en polvo que comprende una mezcla de una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono y una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (ii) la primera composición de recubrimiento en polvo y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero, que imparten color, y (iii) el tono homogéneo es diferente del primero y segundo tono.
18. 18. Un método para preparar un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono homogéneo caracterizado porque comprende: (a) proveer una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono; (b) proporcionar una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero; (c) mezclar la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo, y (d) aplicar directamente la mezcla a, al menos, una porción de un sustrato, donde la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo comprenden partículas encerradas en un polímero, que imparten color.
19. 19. Un equipo caracterizado porque comprende: (a) un primer contenedor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, y (b) un segundo contenedor que comprende una composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, donde (i) el primer y/o segundo contenedor comprende una composición de recubrimiento en polvo que comprende partículas encerradas en un polímero, que imparten color, y (ii) luego de mezclar los contenidos del primer contendor con los del segundo contenedor, se forma una composición de recubrimiento en polvo que, luego de su aplicación directa sobre, al menos, una porción de un sustrato y su curado, produce un recubrimiento decorativo y durable que tiene un tono diferente del primero y del segundo.
20. 20. Un método para lograr un color coincidente usando una composición de recubrimiento en polvo caracterizada porque comprende: (a) proveer una primera composición de recubrimiento en polvo que tiene un primer tono, (b) proporcionar una segunda composición de recubrimiento en polvo que tiene un segundo tono diferente del primero, (c) mezclar la primera y segunda composición de recubrimiento en polvo en una proporción que produzca un recubrimiento que tenga el tono homogéneo deseado cuando se aplica directamente sobre, al menos, una porción de un sustrato y se cura, donde la primera y/o segunda composición de recubrimiento en polvo comprende partículas encerradas en un polímero, que imparten color.