ES2175851T5 - Procedimiento de esmaltado en capas multiples de substratos. - Google Patents

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Abstract

Un aparato para formar una lámina de material a partir de un suministro de material y para cortar porciones del material de la lámina de material, incluyendo el aparato: un soporte (12), un primer y un segundo rodillo giratorio (16, 26) posicionados el uno junto al otro para formar entre ellos un intersticio (28) para recibir el material procedente del suministro y producir una lámina del material, así como un accionamiento (32, 34) para girar los rodillos, donde el segundo rodillo (26) es móvil para acercarse y alejarse del primer rodillo (16) con el fin de ajustar las dimensiones del intersticio (28) formado entre los rodillos; caracterizado porque: el segundo rodillo (26) va montado en un elemento de bastidor (18) que tiene un primer (20) y un segundo (22) extremo, estando montado el elemento de bastidor (18) de forma basculante en el soporte (12), estando situado el punto de articulación (24) del elemento de bastidor (18) entre el primer y el segundo extremo (20, 22) del mismo, y estando montado el segundo rodillo (26) en el elemento de bastidor (18) entre el punto de articulación (24) y el primer extremo (20) del elemento de bastidor; un dispositivo de accionamiento (36) dispuesto junto al segundo extremo (22) del elemento de bastidor (18) para bascular el elemento de bastidor alrededor de dicho punto de articulación (24) con el fin de ajustar la posición del segundo rodillo (26) con respecto al primer rodillo (16), con el fin de controlar la dimensión del intersticio (28); y un cortador (100) montado en el soporte (12) y que es presionado contra uno de los rodillos (16, 26) para entrar en contacto con la lámina de material y cortar de la lámina porciones individuales.

Description

Procedimiento de esmaltado en capas múltiples de substratos.
La invención se refiere a un método para el esmaltado reparador de sustratos con una capa de carga y una capa de barniz protector, que se usa particularmente en el campo del esmaltado de vehículos y piezas de vehículos.
Las pinturas multicapa para la reparación de vehículos se componen por lo general de una capa de carga aplicada sobre sustratos, en ocasiones previamente recubiertos, y un recubrimiento protector a base de una capa de pintura base que da color y/o efecto y una capa de laca transparente. Sin embargo, también se puede tratar de un recubrimiento protector a base de un barniz protector monocapa pigmentado.
Por razones ecológicas se tiende a reducir la emisión de disolventes de los materiales de recubrimiento incluso en el esmaltado reparador de vehículos. De este modo, para prácticamente todas las capas de pintura se han desarrollado materiales de recubrimiento acuosos o los denominados materiales de recubrimiento "high-solid". Para el campo de las cargas e imprimaciones se conocen, por ejemplo, pinturas al agua de dos componentes a base de vehículos hidroxifuncionales y endurecedores de poliisocianato, y a base de sistemas epoxi/poliamina. Los recubrimientos obtenidos con estas pinturas, sin embargo, en varios puntos todavía no se corresponden al nivel de propiedades de cargas o imprimaciones convencionales a base de disolventes. Por ejemplo, en las cargas al agua, la facilidad de pulido todavía es insuficiente y hay problemas para garantizar una aplicación sin burbujas con mayores grosores de
capa.
Particularmente una reducción de la proporción de disolvente en las pinturas base, especialmente en pinturas base de efecto, que con aproximadamente un 80% en peso presentan una proporción elevada de disolventes orgánicos, conlleva una contribución eficaz a la disminución de la emisión de disolventes del conjunto de la pintura. Ya se han desarrollado pinturas base al agua para la aplicación en el esmaltado reparador de vehículos. Sin embargo, los recubrimientos obtenidos con estas pinturas base al agua todavía no se corresponden en todos los puntos al nivel de propiedades de las pinturas base convencionales. Por ejemplo, la resistencia al agua, la dureza y la adherencia de capas intermedias están configuradas todavía de forma insuficiente.
Se pueden aplicar afirmaciones similares también a las lacas transparentes al agua. Por ejemplo, todavía se tienen que mejorar la resistencia a gasolina y a agua así como la dureza y el aspecto.
Además, en la utilización de pinturas al agua en general hay que asumir un tiempo de secado prolongado, lo que influye negativamente, por ejemplo, en la eficacia en un taller de pintura.
En el esmaltado de vehículos ya se conoce el empleo de materiales de recubrimiento que pueden endurecer mediante una radiación rica en energía.
El documento EP-A-540 884 describe un método para la producción de una pintura multicapa para el esmaltado en serie de vehículos motorizados mediante la aplicación de una capa de laca transparente sobre una capa de pintura base secada o endurecida, donde el material de recubrimiento de laca transparente contiene vehículos endurecibles por polimerización radicálica y/o catiónica, y el endurecimiento se realiza mediante radiación rica en energía. Después de irradiar la capa de laca transparente se efectúa el proceso de secado al horno, donde se secan al mismo tiempo la pintura base y la laca transparente, por ejemplo, a 80 - 160ºC.
En el documento EP-A-247.563 se describen lacas transparentes endurecibles por radiación UV, a base de un compuesto con función poli(met)acriloilo, un poliolmono(met)acrilato, un poliisocianato, un fotoestabilizador y un fotoiniciador. Una parte de los vehículos endurecibles por radiación en este documento también contiene funciones hidroxi, que pueden reaccionar con el poliisocianato presente y ofrecen una posibilidad adicional de endurecimiento.
En el documento EP-A-000 407 se describen sustancias de recubrimiento endurecibles por radiación a base de una resina de poliéster con función OH esterificada mediante ácido acrílico, un compuesto vinilo, un fotoiniciador y un poliisocianato. En una 1 etapa de endurecimiento, el endurecimiento por radiación se realiza mediante luz UV, y en una 2. etapa de endurecimiento, el recubrimiento adquiere su dureza final por la reticulación OH/NCO.
La 2. etapa de endurecimiento puede efectuarse a 130 - 200ºC o a lo largo de varios días a temperatura ambiente. La dureza definitiva sólo se alcanza al cabo de varios días.
De este modo, el documento US-A-4 668 529 describe una sustancia de recubrimiento de carga 1K endurecible por radiación UV para el esmaltado reparador. Como componentes de vehículo endurecibles por UV se emplean tripropilenglicoltriacrilato y trimetilpropanotriacrilato. Adicionalmente está contenida una resina epoxi a base de un éter diglicidílico de bisfenol A.
El documento GB-A-2210291 describe un método de mejora para defectos aislados en un recubrimiento de pintura, en el que en la zona del defecto se quema el recubrimiento de pintura mediante un láser, y en la cavidad obtenida se introducen mezclas reparadoras que pueden endurecer de diversas maneras.
El documento EP-A-0202803 describe un método para endurecer un recubrimiento que comprende la aplicación del recubrimiento que contiene un fotoiniciador y la posterior irradiación del recubrimiento mediante un láser UV con una determinada longitud de onda.
El documento GB-A-2262055 describe un método de esmaltado, en el que sobre una capa endurecible por UV se aplica una capa de pintura de efecto, sobre la cual aplica a su vez una capa de barniz protector endurecible por UV. La pintura se aplica particularmente en planchas de fibras, como planchas MDF, que sirven para la fabricación de muebles. La pintura obtenida no es adecuada para aplicaciones en el exterior.
El documento EP-A-0849004 no publicada anteriormente describe un método para el denominado recubrimiento "tándem", en particular de sustratos de celulosa como planchas MDF, donde se recubre con una pintura endurecible por UV y una pintura al agua que endurece térmicamente.
El objetivo de la invención era el de proporcionar un método para la producción de una pintura multicapa que posibilite utilizar sustancias de recubrimiento ecológicas en todas las capas de pintura de una estructura multicapa, para reducir de este modo al mínimo la emisión de disolventes del conjunto de la pintura, y que al mismo tiempo reduzca considerablemente todo el proceso de endurecimiento. Los recubrimientos obtenidos deben tener muy buena dureza, adherencia de capas intermedias así como muy buena resistencia a agua y resistencia a gasolina y a productos químicos. Además se debe mejorar la resistencia frente a resinas de árboles y pancreatina y las pinturas deben tener un aspecto óptico perfecto. El método debe ser particularmente adecuado para el esmaltado reparador, por ejemplo, de carrocerías de vehículos motorizados o sus partes.
El objetivo se resuelve mediante un método para el esmaltado reparador como se define en la reivindicación 1.
Las sustancias de recubrimiento las capas de pintura individuales pueden contener respectivamente de forma adicional vehículos de secado físico y otros de reticulación química.
Fue sorprendente y no se pudo deducir del estado de la técnica que las pinturas multicapa obtenidas con el método de acuerdo con la invención, en las que cada una de las capas de pintura que se han mencionado endurece mediante radiación UV, presentan el mismo elevado nivel de propiedades requerido para un esmaltado reparador como el que hasta ahora se conseguía con las pinturas reparadoras habituales generalizadas pero basadas en disolventes. Esto se refiere particularmente a propiedades tales como facilidad de pulido, adherencia, dureza, resistencia a agua y a productos químicos así como el aspecto. Incluso se han podido mejorar otras propiedades. De este modo, el endurecimiento del conjunto de la estructura puede efectuarse muy rápidamente, por ejemplo, en el intervalo de pocos minutos. Es posible una aplicación sin problemas y un endurecimiento rápido y completo incluso con grandes grosores de capa y pigmentación elevada. Sorprendentemente se ha observado también que con la pintura monocapa de acuerdo con la invención se ha podido continuar mejorando la resistencia a gasolina, a resina de árboles y a pancreatina en comparación con una estructura multicapa basada en disolventes.
Las sustancias de carga, pintura base, laca transparente que pueden utilizarse en el método de acuerdo con la invención son sustancias de recubrimiento que reticulan por radiación UV debido a una polimerización radicálica y/o catiónica. Puede tratarse de sustancias de recubrimiento acuosas, basados en disolventes o al 100%, que se puedan aplicar sin disolvente y sin agua. Preferiblemente se formulan sustancias de recubrimiento ricos en sólidos, acuosas o basadas en disolvente. Las sustancias de recubrimiento contienen entonces sólo proporciones reducidas de disolventes orgánicos.
Como vehículos endurecibles mediante radiación rica en energía se pueden utilizar, en el método de acuerdo con la invención, en todas las sustancias de recubrimiento que se han mencionado, todos los vehículos habituales endurecibles por radiación o sus mezclas que el especialista conoce y que se describen en la bibliografía. Se trata de vehículos reticulables bien por polimerización radicálica o por polimerización catiónica. En los primeros, por la acción de radiación rica en energía sobre los fotoiniciadores se producen radicales que desencadenan después la reacción de reticulación. En los sistemas que endurecen de forma catiónica, a partir de los iniciadores debido a la radiación se forman ácidos de Lewis que después a su vez desencadenan la reacción de reticulación.
Los vehículos que enduren de forma radicálica pueden ser, por ejemplo, prepolímeros, como polímeros u oligómeros que comprenden en la molécula enlaces dobles olefínicos polimerizables radicalmente. Son ejemplos de prepolímeros u oligómeros copolímeros (met)acrílicos con función (met)acrílica, (met)acrilatos de resinas epoxi, por ejemplo, (met)acrilatos aromáticos de resina epoxi, (met)acrilatos de poliéster, (met)acrilatos de poliéter, (met)acrilatos de poliuretano, por ejemplo, (met)acrilatos alifáticos de poliuretano, (met)acrilatos amínicos, (met)acrilatos de silicona, (met)acrilatos de melamina, poliuretanos insaturados o poliésteres insaturados. La masa molar promedio en número (Mn) de estos compuestos se sitúa preferiblemente entre 200 y 10000. Preferiblemente están contenidos en la molécula una media de 2-20 enlaces dobles olefínicos polimerizables radicalmente. Los vehículos pueden utilizarse por separado o en forma de mezcla.
La expresión (met)acrilo corresponde a acrilo y/o metacrilo.
Los prepolímeros pueden estar presentes en combinación con diluyentes reactivos, es decir, monómeros líquidos polimerizables de forma reactiva. Los diluyentes reactivos se emplean en general en cantidades del 1 - 50% en peso, preferiblemente del 5 - 30% en peso con respecto al peso total de prepolímero y diluyente reactivo. Los diluyentes reactivos pueden estar monoinsaturados, biinsaturados o poliinsaturados. Ejemplos de diluyentes reactivos monoinsaturados son: ácido (met)acrílico y sus ésteres, ácido maleico y sus semiésteres, acetato de vinilo, éter de vinilo, ureas vinílicas sustituidas, estireno, viniltolueno. Ejemplos de diluyentes reactivos biinsaturados son: di(met)acrilatos como di(met)acrilato de alquilenglicol, di(met)acrilato de polietilenglicol, di(met)acrilato de 1,3-butanodiol, (met)acrilato de vinilo, (met)acrilato de alilo, divinilbenzol, di(met)acrilato de dipropilenglicol, di(met)acrilato de hexanodiol. Ejemplos de diluyentes reactivos poliinsaturados son: tri(met)acrilato de glicerina, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tri(met)acrilato de pentaeritrito, tetra(met)acrilato de pentaeritrito. Los diluyentes reactivos pueden utilizarse por separado o en forma de mezcla. Como diluyentes reactivos se prefieren diacrilatos, como por ejemplo, dipropilenglicoldiacrilato, tripropilenglicoldiacrilato y/o hexanodiolacrilato.
Como vehículos para sistemas polimerizables de forma catiónica se pueden utilizar los vehículos habituales conocidos por el especialista y descritos en la bibliografía. Se puede tratar, por ejemplo, de oligómeros epoxi polifuncionales que contienen en la molécula más de dos grupos epoxi. Se trata, por ejemplo, de polialquilenglicoldiglicidiléter, glicidiléter de bisfenol-A hidrogenados, resinas de epoxiuretano, glicerintriglicidiléter, diglicidilhexahidroftalato, diglicidiléster de ácidos dímeros, derivados epoxidados del (metil)ciclohexeno, como por ejemplo, 3,4-epoxiciclohexil-metil(3,4-epoxiciclohexano)carboxilato o polibutadieno epoxidado. El promedio en número de la masa molar de los compuestos poliepoxídicos se sitúa preferiblemente por debajo de 10000. También se pueden utilizar diluyentes reactivos, como por ejemplo, óxido de ciclohexeno, óxido de buteno, butanodioldiglicidiléter o hexanodioldiglicidiléter.
Para la producción de las sustancias de recubrimiento de carga, pintura base y laca transparente endurecible mediante radiación rica en energía se pueden combinar entre sí diversos sistemas que endurecen de forma radicálica, diversos sistemas que endurecen de forma catiónica o sistemas que endurecen de forma radicálica y catiónica. Preferiblemente se utilizan sistemas que endurecen de forma radicálica. De acuerdo con una realización preferida, para la capa de carga, de pintura base y de laca transparente o para la capa de carga y de barniz protector se emplean, respectivamente, los mismos vehículos. Los vehículos que endurecen de forma radicálica mediante radiación rica en energía utilizables preferiblemente para la producción de cargas son (met)acrilatos epoxi, (met)acrilatos de poliuretano así como (met)acrilatos de poliéster. Se prefieren particularmente los (met)acrilatos aromáticos epoxi. Los vehículos mencionados pueden obtenerse en general como productos disponibles en el mercado. Los vehículos que endurecen de forma radicálica de endurecimiento radical mediante radiación rica en energía que puede utilizarse preferiblemente para la producción de pinturas base y lacas transparentes son (met)acrilatos de poliuretano, (met)acrilatos de poliéster y poli(met)acrilatos con función acrilo. Se prefieren particularmente los (met)acrilatos alifáticos de poliuretano y/o poli(met)acrilatos con función acrilo. Los vehículos mencionados pueden obtenerse en general como productos disponibles en el mercado. En el método de acuerdo con la invención se emplea preferiblemente la siguiente estructura de capas para el esmaltado multicapa: sustancia de recubrimiento de carga a base de (met)acrilatos epoxi, particularmente preferiblemente a base de (met)acrilatos aromáticos epoxi; como capa de barniz protector una capa de pintura base y de laca transparente, donde las sustancias de recubrimiento respectivamente están basadas en (met)acrilatos de poliuretano, (met)acrilatos de poliéster y/o poli(met)acrilatos con función acrilo, particularmente preferiblemente (met)acrilatos alifáticos de poliuretano y/o poli(met)acrilatos alifáticos con función (met)acrilo. Los sistemas de vehículo que endurecen por el efecto de la radiación contienen fotoiniciadores. Son fotoiniciadores adecuados, por ejemplo, aquellos que absorben en el intervalo de longitud de onda de 190 a 600 nm. Ejemplos de fotoiniciadores para sistemas que endurecen de forma radicálica son benzoína y sus derivados, acetofenona y sus derivados, como por ejemplo, 2,2-diacetoxiacetofenona, benzofenona y sus derivados, tioxantona y sus derivados, antraquinona, 1-benzoil-ciclohexanol, compuestos organofosforados, como por ejemplo, óxidos de acilofosfino. Los fotoiniciadores se emplean, por ejemplo, en cantidades de 0,1 - 7% en peso, preferiblemente del 0,5 - 5% en peso, con respecto a la suma de prepolímeros polimerizable de forma radicálica, diluyentes reactivos y fotoiniciadores. Los fotoiniciadores pueden utilizarse por separado o en forma de mezcla. Además se pueden utilizar otros componentes sinérgicos, como por ejemplo, aminas terciarias. Los fotoiniciadores para sistemas que endurecen de forma catiónica son sustancias conocidas como sales onio, que, por el efecto de la radiación liberan fotolíticamente ácidos de Lewis. Ejemplos de esto son las sales de diazonio, las sales de sulfonio o las sales de yodonio. Se prefieren las sales de triarilsulfonio. Los fotoiniciadores para sistemas que endurecen de forma catiónica pueden utilizarse en cantidades del 0,5 al 5% en peso con respecto a la suma de prepolímeros polimerizable de forma catiónica, diluyentes reactivos e iniciadores, por separado o en forma de mezcla. Las sustancias de recubrimiento de carga, de pintura base y de laca transparente que pueden utilizarse en el método de esmaltado reparador de acuerdo con la invención pueden contener vehículos endurecibles exclusivamente mediante radiación rica en energía, sin embargo, también pueden contener además de los vehículos endurecibles mediante radiación rica en energía, vehículos de secado físico y/u otros vehículos de reticulación química. Los vehículos utilizables adicionalmente pueden estar basados en disolvente o basados en agua. Como vehículos utilizables adicionalmente se pueden considerar todos los sistemas de vehículo habituales y conocidos por el especialista, tal como se utilizan en el esmaltado o esmaltado reparador de vehículos para las respectivas sustancias de recubrimiento. Ejemplos de vehículos de secado físico son resinas epoxi, resinas de acrilato, de poliuretano, de urea de poliuretano, de poliesteruretano y de poliéster así como modificaciones de estas resinas, como por ejemplo, resinas de poliuretano o de poliéster acriladas y/o modificadas con silicio o los denominados polimerizados "de tipo Schoß"
(Schoßpolymerisate), es decir copolímeros de (met)acrilato preparados en presencia, por ejemplo, de resinas de poliéster y/o de poliuretano. Ejemplos de vehículos de reticulación química son los sistemas de vehículo de dos componentes a base de componentes con función isocianato y con función hidroxi y/o con función amino, de componentes con función hidroxi y anhidro, de componentes de poliamina y epoxi o de componentes de poliamina y con función acriloilo. Los sistemas de vehículo que se han mencionado a modo de ejemplo son conocidos por el especialista y se describen con detalle en la bibliografía. Las sustancias de recubrimiento que pueden utilizarse en el método de acuerdo con la invención pueden contener componentes adicionales habituales para la formulación de la pintura. Por ejemplo, pueden contener aditivos habituales en las pinturas. Los aditivos son los aditivos habituales que pueden utilizarse en el sector de las pinturas. Ejemplos de tales aditivos son los agentes de nivelación, por ejemplo, a base de homopolimerizados (met)acrílicos o aceites de silicona, agentes para evitar la formación de cráteres, antiespumantes, catalizadores, agentes adherentes, aditivos que influyen en la reología, espesantes, fotoprotectores. Los aditivos se emplean en cantidades habituales, conocidas por el especialista.
Las sustancias de recubrimiento que pueden utilizarse en el método de acuerdo con la invención pueden contener pequeñas cantidades de disolventes orgánicos y/o agua. Los disolventes son disolventes habituales empleados en la técnica de la pintura. Estos pueden proceder de la fabricación de los vehículos o se añaden por separado. Ejemplos de tales disolventes son alcoholes monovalentes o polivalentes, por ejemplo, propanol, butanol, hexanol; éter de glicol o éster de glicol, por ejemplo, dietilenglicoldialquiléter, dipropilenglicoldialquiléter, respectivamente con alquilo C1 hasta C6, etoxipropanol, butilglicol; glicoles, por ejemplo etilenglicol, propilenglicol y sus oligómeros, ésteres, como por ejemplo, butilacetato y amilacetato, pirrolidonas alquiladas, por ejemplo, N-metilpirrolidona así como cetonas, por ejemplo, metiletilcetona, acetona, ciclohexanona; hidrocarburos aromáticos o alifáticos, por ejemplo, tolueno, xilol o hidrocarburos C6-C12 alifáticos lineales o ramificados.
Las sustancias de recubrimiento de carga utilizables en el método de acuerdo con la invención pueden contener agentes de carga y pigmentos. Se trata de los agentes de carga habituales que pueden emplearse en la industria de las pinturas y de pigmentos orgánicos o inorgánicos colorantes y/o anticorrosivos. Ejemplos de pigmentos son el dióxido de titanio, el dióxido de titanio micronizado, los pigmentos de óxido de hierro, el hollín, los azopigmentos, el fosfato de cinc. Ejemplos de agentes de carga son el dióxido de silicio, el silicato de aluminio, el sulfato de bario y el talco.
El recubrimiento protector utilizable en el método de acuerdo con la invención es una pintura de dos capas de pintura base/laca transparente.
Las pinturas base utilizables en el método de acuerdo con la invención pueden contener pigmentos colorantes y/o de efecto y eventualmente agentes de carga. Como pigmentos colorantes son adecuados todos los pigmentos de carácter orgánico o inorgánico habituales en las pinturas. Ejemplos de pigmentos colorantes orgánicos o inorgánicos son el dióxido de titanio, el dióxido de titanio micronizado, los pigmentos de óxido de hierro, el hollín, los azopigmentos, los pigmentos de ftalocianina, los pigmentos de quinacridona y de pirrolopirrol. Los pigmentos de efecto se caracterizan particularmente por su estructura en forma de plaquitas. Ejemplos de pigmentos de efecto son: los pigmentos metálicos, por ejemplo, de aluminio, cobre o de otros metales; los pigmentos de interferencia, como por ejemplo, pigmentos metálicos con recubrimiento de óxido metálico, por ejemplo, aluminio con recubrimiento de dióxido de titanio o recubrimiento de óxidos mixtos, mica recubierta, como por ejemplo, mica con recubrimiento de dióxido de titanio y pigmentos de efecto de grafito. En este caso pueden emplearse también ventajosamente pigmentos con endurecimiento por UV y eventualmente agentes de carga que están recubiertos con compuestos endurecibles por UV, por ejemplo, silanos con función acrilo, y que se incorporan en el proceso de endurecimiento por radiación.
También en las lacas transparentes que pueden utilizarse en el método de acuerdo con la invención pueden estar contenidos, ventajosamente, además de los aditivos habituales para un laca transparente, agentes de carga transparentes recubiertos especiales para aumentar la resistencia al rayado. Como agentes de carga se pueden considerar en este documento, por ejemplo, óxido de aluminio micronizado u óxidos de silicio micronizados. Estos agentes de carga transparente están recubiertos con compuestos que contienen grupos endurecibles por UV, por ejemplo, con silanos con función acrilo, y por lo tanto se incorporan en el endurecimiento por radiación de la laca transparente. Los agentes de carga pueden obtenerse como productos comerciales, por ejemplo, con el nombre AKTISIL.
La aplicación de la pintura multicapa se realiza en el método de acuerdo con la invención sobre un sustrato en ocasiones previamente recubierto. Los sustratos preferidos son sustratos metálicos o de plástico. Los sustratos pueden estar recubiertos con capas de imprimación habituales u otras capas intermedias tal como se emplean para el esmaltado multicapa en el sector de los vehículos motorizados. En el método de acuerdo con la invención, la aplicación de las capas individuales de pintura se realiza de acuerdo con métodos habituales, preferiblemente por aplicación con pistola.
Las sustancias de recubrimiento de carga se aplican particularmente sobre una carrocería de vehículo o sus partes ya recubierta previamente o tratada previamente en el marco del esmaltado reparador de vehículos, sin embargo, también se pueden aplicar sobre pinturas antiguas. Se pueden aplicar, por ejemplo, sobre emplastecidos, imprimaciones, imprimación de adherencia o capas intermedias adicionales basadas en disolvente o en agua, como son habituales para el esmaltado reparador de vehículos o sobre pinturas antiguas, como por ejemplo, sobre fondos de barnizado catódico por inmersión (KTL). Los fondos o las capas de pintura sobre las que se aplica la capa de carga pueden estar ya endurecidas o previamente secadas. En el caso del emplastecido o las imprimaciones ya aplicadas en el marco del esmaltado reparador, se trata por ejemplo de tales vehículos a base de poliésteres insaturados endurecidos por peróxido, polivinilbutirales endurecidos por ácido, de secado físico, por ejemplo, poliuretanos o acrilatos, así como vehículos de dos componentes a base de epoxi/poliamina o componente hidroxi/poliisocianato.
Después de aplicar la carga sobre uno de los fondos que se han mencionado anteriormente, la capa de carga, eventualmente después de una breve fase de aireación, se expone a radiación UV. Se prefieren fuentes de radiación UV con emisiones en el intervalo de longitudes de onda de 180 a 420 nm, en particular de 200 a 400 nm. Ejemplos de tales fuentes de radiación UV son proyectores de mercurio de alta presión, de media presión y de baja presión, eventualmente dotados, tubos de descarga de gas, como por ejemplo lámparas de xenón de baja presión, láser UV pulsada y no pulsada, proyectores puntuales UV, como por ejemplo diodos emisores de UV y tubos de luz negra. La radiación se efectúa preferiblemente con radiación UV pulsada. Como fuente de radiación se prefieren entonces especialmente los denominados sistemas de flash de electrones de alta energía (abreviadamente: flashes UV).
Las lámparas flash de UV preferidas emiten luz con una longitud de onda de 200 - 900 nm, con un máximo de aproximadamente 300 a 500 nm. Las lámparas flash de UV contienen preferentemente una pluralidad de tubos de flash, por ejemplo, tubos de cuarzo cargados con gas inerte como xenón. Las lámparas flash de UV deben provocar en la superficie del recubrimiento que se tiene que endurecer una intensidad lumínica de al menos 10 megalux, preferiblemente de 10-80 megalux por descarga de flash. La energía por descarga de flash debe comprender preferiblemente 1 - 10 kJulios. Las lámparas flash de UV son preferiblemente instalaciones portátiles que se pueden colocar directamente delante de una zona defectuosa que se tiene que corregir. Según las circunstancias se podrán utilizar una o varias lámparas flash de UV. Las lámparas flash de UV que pueden utilizarse se describen por ejemplo en el documento WO-A-9411123 y en el documento EP-A-525 340. Las lámparas flash de UV están disponibles en el mercado.
El secado o endurecimiento de la capa de carga puede efectuarse por una pluralidad de descargas de flash sucesivas. Preferiblemente se activan de 1 a 40 descargas de flash sucesivas. La distancia entre la lámpara flash de UV y la superficie del sustrato que se tiene que irradiar puede comprender 5 - 50 cm, preferiblemente 10-25 cm, particularmente preferiblemente 15 - 20 cm. El apantallamiento de las lámparas de UV para evitar la salida de radiación puede efectuarse, por ejemplo, empleando una carcasa de protección revestida de forma correspondiente alrededor de la unidad de lámpara portátil, o mediante otras medidas de seguridad conocidas por el especialista.
La duración de la irradiación se sitúa en total en el intervalo de pocos segundos, por ejemplo, en el intervalo de 3 milisegundos a 400 segundos, preferiblemente de 4 a 160 segundos, según el número de descargas de flash seleccionadas. Los flashes se pueden disparar, por ejemplo, aproximadamente cada 4 segundos. Las lámparas flash de UV están siempre inmediatamente en condiciones de empleo, es decir, que no necesitan tiempo de calentamiento y se pueden desconectar entre dos procesos de endurecimiento o irradiación ligeramente separados en el tiempo, sin que haya que asumir pérdidas de tiempo por la fase de calentamiento en un nuevo proceso de irradiación.
Una ventaja particular del método de acuerdo con la invención radica en que en la aplicación de la carga en una fase de trabajo se pueden aplicar grandes grosores de capa, por ejemplo, de 300 - 400 \mum (sin pulido intermedio) y los recubrimientos endurecen rápidamente y se pueden pulir bien después de muy poco tiempo. Incluso con una gran pigmentación, por ejemplo, una concentración pigmentos-volumen (PVK) de aproximadamente un 45% y gran grosor de capa se puede conseguir un endurecimiento completo y rápido aplicando la sustancia de recubrimiento de carga en varias, preferiblemente dos, etapas de pulverizado, y efectuando una irradiación intermedia después de la primera etapa de pulverizado o después de las posteriores etapas de pulverizado si en conjunto se realizan más de dos etapas de pulverizado. Así, por ejemplo, en una primera etapa de pulverizado se aplican, por ejemplo, de 100 a 200 \mum, se efectúa un endurecimiento intermedio con, por ejemplo, 2 - 5 flash, a continuación, en una segunda etapa de pulverizado se aplica otra capa de, por ejemplo, 100 a 200 \mum, y con el número necesario de descargas de flash se realiza el endurecimiento completo.
Si en las sustancias de recubrimiento de carga que pueden utilizarse de acuerdo con la invención, además de los vehículos endurecibles por radiación también están contenidos otros vehículos, entonces las temperaturas que se producen sobre el recubrimiento mediante la radiación UV por medio de la lámpara de flash generalmente son suficientes para endurecer los vehículos adicionales utilizados. No se requiere un proceso de endurecimiento independiente.
Después del endurecimiento total de la capa de carga, en el método de acuerdo con la invención se aplica sobre la capa de carga el recubrimiento protector endurecible mediante radiación rica en energía a base de una capa de pintura base que da color y/o efecto y una capa de laca transparente.
En la siguiente etapa del método de acuerdo con la invención se realiza la aplicación de la capa de laca transparente endurecible mediante radiación rica en energía. La laca transparente se aplica sobre la pintura base húmedo sobre húmedo, eventualmente después de un aireado breve a temperatura ambiente. A continuación se efectúa la irradiación, donde la pintura base y la laca transparente se irradian o endurecen conjuntamente en una etapa de trabajo.
Con el método de acuerdo con la invención se obtienen en muy breve tiempo recubrimientos multicapa de gran dureza, elevada resistencia a rayado así como muy buena resistencia a agua, a productos químicos y a gasolina y un aspecto excelente. Las distintas capas de pintura presentan muy buena adherencia de capas intermedias y muy buena resistencia al ataque con disolventes frente a las capas de pintura situadas presión encima o por debajo. Las características mencionadas en último lugar están especialmente marcadas cuando se utilizan vehículos iguales endurecibles por radiación, es decir, prepolímeros/oligómeros iguales y/o diluyentes de reacción iguales en las distintas capas de pintura cuando lo mismo sea razonable y posible, por ejemplo, en pintura base y en laca transparente. Los recubrimientos cumplen por lo demás los requisitos de una estructura de pintura reparadora en el campo de la pintura de vehículos. El secado o endurecimiento de los recubrimientos se efectúa en un tiempo notablemente más corto, en comparación con las estructuras de pintura reparadora secadas o endurecidas en la forma habitual a base de agua y/o a base de disolventes. Por ejemplo, es posible concluir todo el proceso de secado o endurecimiento en el intervalo de aproximadamente 10-30 minutos, preferiblemente 10-20 minutos.
Frente a una estructura de pintura reparadora habitual basada en disolventes, que presenta de por sí un nivel de propiedades elevado, con el método de acuerdo con la invención se obtienen otras ventajas. De este modo, por ejemplo, se pueden aplicar y endurecer capas de carga muy gruesas en una etapa de trabajo (sin pulido intermedio) e incluso con cargas muy pigmentadas (por ejemplo, con una concentración de pigmento/volumen (PVK) del 30 al 45% y superior) con gran espesor de capa es posible un endurecimiento de total y rápido y una buena facilidad de pulido después de un tiempo de secado corto. Son posibles, por ejemplo, capas de carga con un grosor de 200 a 400 \mum, preferiblemente de 300 a 400 \mum. Por lo demás, la estructura multicapa de acuerdo con la invención presenta ventajas con respecto a su resistencia a carburantes, a resina de árboles y a pancreatina.
Otra ventaja radica en que en aquellos casos en los que por razones tecnológicas o económicas se tiene que omitir una laca transparente en la estructura multicapa, por ejemplo, en el esmaltado de zonas interiores del vehículo como el compartimiento del motor, el maletero, los encajes de las puertas o en el esmaltado de superficies de plástico estructuradas se puede prescindir sin problemas la laca transparente. La pintura base endurecida mediante radiación UV cumple sin más y sin modificación alguna la función de la laca transparente, por ejemplo, en cuanto a dureza y resistencia a rayado.
El método de acuerdo con la invención se utiliza en el esmaltado reparador de vehículos, particularmente en el esmaltado reparador de piezas de vehículo, pequeñas zonas defectuosas y reparación de puntos.
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Ejemplo de Referencia
(No de acuerdo con la invención)
Preparación de una pintura multicapa
Se prepara una pintura multicapa a base de las sustancias de recubrimiento de carga, de pintura base y laca transparente que se describen a continuación.
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1. Preparación de una carga
Los siguientes componentes se mezclaron entre sí y se dispersaron durante algunos minutos mediante un agitador rápido (todas las indicaciones se refieren al peso):
131 partes de un acrilato epoxi aromático disponible en el mercado
56 partes de hexanodioldiacrilato
9 partes de un agente adherente disponible en el mercado
127 partes de espato pesado disponible en el mercado
126 partes de caolín disponible en el mercado
6,1 partes de una mezcla de fotoiniciadores disponibles en el mercado (derivados de arilfosfinóxido y acetofenona)
113 partes de acetato de butilo
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2. Preparación de una pintura base
Los siguientes componentes se mezclaron entre sí y se dispersaron durante unos minutos mediante un agitador rápido (todas las indicaciones se refieren al peso):
476 partes de un acrilato de poliuretano alifático disponible en el mercado
13 partes de un agente de nivelación disponible en el mercado
223 partes de dióxido de titanio
25 partes de una mezcla de fotoiniciadores disponible en el mercado (derivados de arilfosfinóxido y de acetofenona)
110 partes de acetato de butilo
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3. Preparación de una laca transparente
Los siguientes componentes se mezclaron entre sí y se homogeneizaron durante algunos minutos mediante agitador rápido (todas las indicaciones se refieren al peso):
114 partes de un acrilato de poliuretano alifático disponible en el mercado
0,3 partes de un agente de nivelación disponible en el mercado
7,2 partes de una mezcla de fotoiniciadores disponibles en el mercado (derivados de arilfosfinóxido y de acetofenona)
44 partes de acetato de butilo
1 parte de un fotoprotector disponible en el mercado (tipo HALS)
1 parte de un absorbente de UV disponible en el mercado (tipo benztriazol)
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Preparación de una estructura multicapa
La carga preparada de la forma que se ha descrito anteriormente se aplica sobre chapas recubiertas por KTL. Para ello se aplica en primer lugar en una etapa de trabajo una capa de carga con un grosor de capa de película seca resultante de aproximadamente 300 \mum y después de un breve tiempo de aireación a temperatura ambiente, la capa de carga se expone a la irradiación mediante una lámpara flash de UV (3500 W). Se irradia con 30 flashes (aproximadamente
120 s).
A continuación se pule la carga y se aplica la pintura base preparada como se ha descrito anteriormente con un grosor de capa de película seca resultante de aproximadamente 60 \mum. Después de un breve tiempo de aireación a temperatura ambiente, la capa de pintura base se expone a la irradiación mediante una lámpara flash de UV (3500 W). Se irradia con 20 flashes (aproximadamente 80 s).
A continuación se aplica la laca transparente preparada como se ha descrito anteriormente con un grosor de capa de película seca resultante de 60 \mum. Después de un breve tiempo de aireación a temperatura ambiente, la capa de laca transparente se expone a la irradiación mediante una lámpara flash de UV (3500 W). Se irradia con 20 flashes (aproximadamente 80 s).
A continuación se representan los resultados de las investigaciones técnicas de la pintura:
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(Tabla pasa a página siguiente)
1

Claims (3)

1. Un método para el esmaltado reparador de carrocerías de vehículos motorizados o sus partes por la aplicación de una sustancia de recubrimiento sobre un sustrato en ocasiones previamente recubierto con una sustancia de imprimación y/o sustancias de recubrimiento adicionales y aplicación posterior de un recubrimiento protector a base de una capa de pintura base para dar color y/o efecto y una capa de laca transparente, caracterizado porque como carga, pintura base y laca transparente se utilizan sustancias de recubrimiento que contienen vehículos endurecibles por polimerización radicálica y/o catiónica y donde estos vehículos se endurecen mediante radiación UV, donde la capa de carga endurece completamente y a continuación se aplican húmedo en húmedo la capa de pintura base y la capa de laca transparente y endurecen conjuntamente.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el endurecimiento se efectúa mediante radiación UV pulsada.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como vehículos endurecibles por polimerización radicálica se utilizan (met)acrilatos aromáticos de resina epoxi, (met)acrilatos alifáticos de poliuretano y/o copolímeros (met)acrílicos con función (met)acrílica.
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