ES2203212T3 - Procedimiento para el barnizado multicapa con agentes de recubrimiento endurecibles por radiacion. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el barnizado multicapa por aplicación de una o varias capas de cargas y/u otras capas de agentes de recubrimiento sobre un substrato eventualmente ya recubierto y aplicación posterior de una capa de barniz protector constituida por una estructura de barniz base/barniz transparente o por un barniz protector monocapa pigmentado, donde como mínimo una de las capas de la estructura multicapa está formada por agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía, irradiándose esta capa(s) con radiación UV y radiación IR, caracterizado porque para la irradiación con radiación UV e IR, se utiliza una fuente de radiación UV que presenta en su espectro de emisión una franja de radiación IR y porque al intercalar alternativamente un filtro UV y un filtro IR y/o al intercalar y retirar alternativamente el filtro UV o un filtro IR por delante de la fuente de radiación, se constituyen como mínimo dos intervalos de irradiación, mientras que se irradia indistintamente con radiación UV, radiación IR o simultáneamente con radiación UV y radiación IR.

Description

Procedimiento para el barnizado multicapa con agentes de recubrimiento endurecibles por radiación.

La invención se refiere a un procedimiento para el barnizado multicapa de sustratos utilizando agentes de recubrimiento endurecibles por radiación. El procedimiento puede ser ventajoso para su aplicación en el barnizado de vehículos y en el barnizado industrial, prefiriéndose en el barnizado de reparación de vehículos.

Especialmente, en la industria de recubrimiento de madera, la tecnología UV forma parte del estado de la técnica desde hace ya tiempo para el recubrimiento y endurecimiento. Pero también en otros ámbitos de aplicación, como es el barnizado de vehículos, se conoce la utilización de agentes de recubrimiento endurecibles con radiación de alta energía. Aquí también se utilizan las ventajas de los agentes de recubrimiento endurecibles por energía, como por ejemplo, los tiempos de endurecimiento muy cortos, las mínimas emisiones de disolventes de los agentes de recubrimiento, así como la buenísima dureza de los recubrimientos obtenidos.

Además de los aglutinantes endurecibles por radiación y fotoiniciadores adecuados, también se conocen diferentes tipos de fuentes de radiación, así como posibles desarrollos de procedimientos para el endurecimiento mediante radiación de alta energía.

Así, para el recubrimiento UV de artículos industriales en una instalación de baño continuo en el que se utilizan aglutinantes o agentes de recubrimiento endurecibles por radiación, se puede combinar la radiación UV con un tratamiento térmico. Esto quiere decir, que al verdadero proceso de endurecimiento mediante radiación UV se puede acoplar por ejemplo una fase de calentamiento. El calentamiento o tratamiento térmico puede hacerse, por ejemplo, mediante aire caliente, una placa caliente o con radiación infrarroja (radiación IR). Los inventores de la presente solicitud han descubierto y han descrito en la solicitud de patente alemana DE-A-19857941, con la misma fecha de solicitud y con el título "Procedimiento para el barnizado multicapa" que, por ejemplo, antes de la radiación UV puede tener lugar un secado del recubrimiento con radiación IR y, de esta forma, mejorarse diferentes características, como por ejemplo, la adherencia entre capas, la resistencia a la intemperie y la óptica. De esta manera, después de aplicar el barniz endurecible por radiación, se pueden reducir los tiempos de aireado necesarios. Especialmente, cuando se utilizan barnices acuosos endurecibles por radiación, se consigue una considerable reducción de la fase de aireado. El acoplamiento de radiación IR resulta ventajoso cuando además de los aglutinantes endurecibles por radiación, el barniz contiene otros aglutinantes que pueden reticularse mediante otro mecanismo adicional. En este caso, con la radiación IR acoplada se puede conseguir rápidamente el endurecimiento total.

En sentido amplio, puede realizarse una combinación de radiación UV e IR durante el proceso de endurecimiento haciendo pasar sucesivamente de manera continua la fuente de radiación UV o la fuente de radiación IR y/o el objeto a irradiar o intercambiando de posición de manera discontinua la fuente de radiación UV y la fuente de radiación IR por delante del objeto a irradiar. El inconveniente del procedimiento mencionado es que por una parte, en el caso del proceso continuo deben existir como mínimo dos zonas continuas de secado o endurecimiento (zona UV y zona IR), debiendo estar la zona UV y la zona IR separadas entre sí, por ejemplo, por una protección antideslumbrante y, por otra parte, en la forma de trabajo discontinua, las fuentes de radiación UV e IR deberán intercambiarse alternativamente por delante del objeto a irradiar, dependiendo del número de intervalos de irradiación deseados, de manera que por lo general el emisor UV no se mueva durante la fase de secado IR. Este modo de trabajo discontinuo señalado en último lugar, así como los tiempos de secado en horno requeridos, provocan por lo general retrasos en el procedimiento global de barnizado. En especial, cuando se utiliza el modo de trabajo discontinuo, por ejemplo, en los talleres de barnizado, puede reducirse el rendimiento de vehículos y con ello la rentabilidad del taller.

Por lo tanto, era objeto de la invención, proporcionar un procedimiento para el barnizado multicapa utilizando agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación, de manera que sea posible de forma sencilla, económica y más rápida combinar la radiación UV y la radiación IR durante el endurecimiento de los recubrimientos endurecibles por radiación, sin tener que recurrir a la utilización de grandes instalaciones, y por lo tanto, sin tener que hacer grandes desembolsos.

La tarea se solucionó mediante el procedimiento que constituye el objeto de la invención para el barnizado multicapa por aplicación de una o varias capas de cargas y/u otras capas de agentes de recubrimiento sobre un substrato eventualmente ya recubierto y aplicación posterior de una capa de barniz protector constituida por una estructura de barniz base/barniz transparente o por un barniz protector monocapa pigmentado, donde como mínimo una de las capas de la estructura multicapa está formada por agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía, irradiándose esta(s) capa(s) con radiación UV y radiación IR, caracterizado porque para la irradiación con radiación UV e IR, se utiliza una fuente de radiación UV que presenta en su espectro de emisión una franja de radiación IR y porque al intercalar alternativamente un filtro UV y un filtro IR y/o al intercalar y retirar alternativamente el filtro UV o un filtro IR por delante de la fuente de radiación, se constituyen como mínimo dos intervalos de irradiación, mientras que se irradia indistintamente con radiación UV, radiación IR o simultáneamente con radiación UV y radiación IR.

En el modo de trabajo de la invención es posible utilizar alternativamente filtros UV y filtros IR. También es posible trabajar con un filtro UV o con un filtro IR y retirar éstos alternativamente, de forma que se irradie simultáneamente con radiación UV y con radiación IR. Ambos modos de trabajo pueden combinarse entre sí de manera que existan alternativamente intervalos de irradiación con radiación UV, radiación IR o la irradiación conjunta UV e IR.

Las fuentes de radiación UV modificadas con un filtro intercalable pueden utilizarse de esta manera de forma rápida y sencilla como emisores IR.

En el procedimiento de la invención pueden utilizarse como fuentes de radiación UV las fuentes de radiación UV habituales, siempre y cuando presenten en su espectro de emisión una franja de emisión IR. Este tipo de fuentes de radiación UV son conocidas para el experto en la técnica y se pueden adquirir fácilmente. La franja de emisión IR requerida en el espectro de emisión de la fuente de radiación UV es preferiblemente una franja de radiación que está en el intervalo de la radiación IR de onda corta, en este caso en el intervalo de las longitudes de onda desde aproximadamente 700 hasta aproximadamente 2.500 nm. Este intervalo corresponde esencialmente a los espectros de emisión de los emisores IR que se utilizan habitualmente para el barnizado y que están en el intervalo desde 500 hasta 2.500 nm, prefiriéndose desde 800 hasta 2.000 nm. Según la invención, las fuentes de energía UV utilizables presentan por ejemplo un espectro de emisión, incluida la franja de emisión UV e IR, que está en el intervalo desde 180 hasta 2.500 nm, preferiblemente desde 200 hasta 2.500 nm, prefiriéndose especialmente desde 200 hasta 2.000 nm.

Las fuentes de radiación UV habituales y conocidas por el experto en la técnica presentan por lo general en el espectro de emisión una franja de radiación UV de aproximadamente el 25%. Además, en el espectro existe una franja de radiación IR considerable. La franja de radiación IR puede ser por ejemplo de hasta un 60%.

Fuentes de radiación UV que se pueden utilizar perfectamente en el procedimiento de la invención son, por ejemplo, las lámparas de vapor de mercurio a alta presión, media presión y baja presión. Habitualmente se utilizan lámparas de una longitud de entre 5 y 200 cm. Dependiendo de la aplicación especial y de la energía de irradiación necesaria, está ajustada la geometría de la lámpara y la del reflector, como es habitual. La potencia de la lámpara puede variar por ejemplo entre 20 y 250 W/cm (vatio por centímetro de longitud de lámpara). Se prefieren lámparas con una potencia entre 80 y 120 W/cm. Eventualmente, las lámparas de mercurio pueden estar dotadas con halogenuros metálicos. Ejemplos de emisores dotados son las lámparas de mercurio de hierro o de galio.

Otros ejemplos de fuentes de radiación UV son los tubos de descarga gaseosa, como por ejemplo, las lámparas de xenón de baja presión. Además de estas fuentes de energía UV que trabajan de manera continua, también pueden utilizarse fuentes de energía UV discontinuas. Preferiblemente, cabe citar aquí los denominados dispositivos de destello de alta energía (abreviado: lámparas de destello UV). Las lámparas de destello UV pueden contener varios tubos de destellos, por ejemplo, tubos de cuarzo rellenos de un gas inerte, como el xenón. Las lámparas de destello UV presentan un intensidad de iluminación, por ejemplo, de 10 megalux como mínimo, prefiriéndose desde 10 hasta 80 megalux por descarga de destello. La energía por descarga de destello puede ser por ejemplo desde 1 hasta 10 kjulios.

Las fuentes de radiación UV utilizables en el procedimiento de la invención, se modifican intercalando un filtro UV o un filtro IR por delante de la fuente de radiación UV. Por filtro UV se entiende un filtro que esencialmente no deje pasar ninguna radiación que esté en el intervalo de las longitudes de onda de la radiación UV, esto es, especialmente en el intervalo desde aproximadamente 180 hasta 380 nm, pero que sin embargo deje atravesar la radiación IR. Por filtro IR se entiende un filtro que esencialmente no deje pasar ninguna radiación que esté en el intervalo de las longitudes de onda de la radiación IR, esto es, especialmente en el intervalo desde aproximadamente 700 hasta 2.500 nm, pero que sin embargo deje atravesar la radiación UV. La franja de las longitudes de onda de la luz visible se puede dejar pasar total o parcialmente o impedir su paso dependiendo del filtro elegido.

En el procedimiento de la invención se pueden utilizar los habituales filtros UV y/o IR para la modificación de la fuente de radiación UV. Son conocidos por el experto en la técnica y se pueden adquirir comercialmente. Los filtros pueden ser por ejemplo, láminas, por ejemplo, láminas de paso de IR o filtros de vidrio con diferentes curvas de transmisión. Los filtros tienen diferentes tamaños, formas y grosores. Por ejemplo, en el procedimiento de la invención se pueden utilizar como filtros UV los tipos de filtro de vidrio GG, por ejemplo, GG 474 de la empresa Schott. Igualmente, pueden utilizarse las denominadas láminas de paso de IR. Filtros IR que se pueden utilizar en el procedimiento de la invención son por ejemplo, los filtros de vidrio de tipo FG, por ejemplo, FG3 o BG, por ejemplo, BG 26, BG 3 de la empresa Schott.

Desde el punto de vista del equipamiento técnico, los filtros pueden disponerse en las fuentes de radiación UV que se pueden utilizar en el procedimiento de la invención según la manera deseada. Así, por ejemplo, se puede colocar el filtro mediante elementos de conexión o soportes, de manera que se pueda doblar, desmontar o desplazar. También se puede colocar el filtro en un dispositivo o sujeción individual separado de la fuente de radiación UV directamente delante de la fuente de radiación UV.

Las fuentes de radiación UV están por lo general integradas en un dispositivo UV compuesto por lo general de la fuente de radiación UV, el sistema reflector, la alimentación de corriente, los controles eléctricos, el apantallamiento, el sistema refrigerante y el extractor de ozono. Naturalmente también son posibles otro tipo de disposiciones, pudiéndose utilizar también sólo algunas partes de los componentes de una instalación UV como los aquí citados.

El procedimiento para el barnizado multicapa puede llevarse a cabo de distintas maneras utilizando la fuente de radiación UV modificable con un filtro, descrita anteriormente. Se pueden combinar como se desee entre sí intervalos de irradiación con radiación UV, radiación IR o con radiación UV e IR. Para ello, se puede variar tanto el número y sucesión de los correspondientes intervalos de irradiación como la duración de la irradiación por intervalo de irradiación y la duración total de irradiación.

Por ejemplo, se explicará aquí más detalladamente la intercalación de un paso de radiación IR antes de la radiación UV y el acoplamiento posterior de un paso de radiación IR a la radiación UV aplicada.

En primer lugar, deberá detallarse el proceso de endurecimiento con intervalos de irradiación con radiación IR y la posterior radiación UV. En el primer paso, se aplican los agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación. Esta aplicación se realiza de la manera habitual, por ejemplo, mediante pulverización. Después de la aplicación y tras una fase de aireado determinada, tiene lugar una fase de secado o una fase de calentamiento con radiación IR. La fase de secado acelarará la fase de aireado, esto es, mediante la acción del calor tendrá lugar en un tiempo relativamente corto la evaporación de los disolventes orgánicos y/o en el caso de barnices acuosos el agua presente en el recubrimiento. Asimismo, el calentamiento de la superficie del sustrato conseguido con la radiación IR también tiene un efecto positivo sobre el proceso de endurecimiento con radiación UV, ya que con los sistemas de aglutinantes endurecibles por radiación UV se puede conseguir una mayor densidad de reticulación cuando la reticulación se inicia con calor.

La radiación IR se aplica, como se ha descrito anteriormente, intercalando un filtro UV en la fuente de radiación UV utilizada e irradiando correspondientemente. En este intervalo de irradiación tiene lugar por tanto un calentamiento de la superficie del sustrato, pero no se produce la reticulación por radiación UV. La duración de la irradiación con la radiación IR puede ser por ejemplo de 1 a 20 minutos. En el caso de que se utilice una lámpara de destello UV como fuente de radiación UV, la irradiación IR también podrá realizarse mediante varias descargas de destello. La duración de la irradiación depende, por ejemplo, del tipo y de la cantidad del disolvente que queda en el recubrimiento después de la aplicación. Dependiendo de la duración y potencia de la fuente de radiación, se pueden alcanzar temperaturas desde por ejemplo 40 hasta 200ºC. Preferiblemente, la temperatura se ajustará de forma que se consigan sobre la superficie del sustrato unas temperaturas desde 40 hasta 100ºC. Cuando se ha alcanzado la temperatura deseada sobre la superficie del sustrato o cuando ha transcurrido el período de irradiación previsto, se retira el filtro UV. Tras retirar el filtro UV comienza, en el caso de las fuentes de radiación que trabajan en modo continuo, la reticulación UV. En el caso de las lámparas UV de destello que trabajan de modo discontinuo, tras la retirada del filtro UV se desencadenan los destellos UV deseados.

Cuando se utilizan lámparas de destello UV como fuente de radiación UV, la duración de la irradiación con radiación UV puede estar por ejemplo en el intervalo desde 1 milisegundo hasta 400 segundos, prefiriéndose desde 4 hasta 160 segundos, dependiendo del número de descargas de destellos seleccionadas. Los destellos pueden desencadenarse aproximadamente cada 4 segundos. El endurecimiento puede tener lugar, por ejemplo, tras 1 a 40 descargas de destellos sucesivas.

Cuando se utilizan fuentes de radiación UV continuas, la duración de la irradiación puede estar, por ejemplo, en el intervalo desde unos pocos segundos hasta aproximadamente 5 minutos, preferiblemente menos de 5 minutos.

La distancia desde la fuente de radiación UV hasta la superficie del sustrato a irradiar puede ser, por ejemplo, de 5 a 60 cm. El apantallamiento de la fuente de radiación UV para evitar el escape de irradiación puede tener lugar, por ejemplo, utilizando la correspondiente carcasa protectora recubierta colocada alrededor de una unidad de lámpara transportable o mediante otras medidas de seguridad conocidas por el experto en la técnica.

El acoplamiento de una fase de radiación IR con una fase de radiación UV, utilizando la fuente de radiación UV que se puede utilizar en el procedimiento de la invención con un filtro UV intercalado ofrece, entre otras, la ventaja de que en la fase de secado en horno se puede utilizar una fuente de radiación UV continua para el presecado o calentamiento de la superficie del sustrato. Si además de los aglutinantes endurecibles por radiación UV, los agentes de recubrimiento contienen otros aglutinantes que se pueden reticular o endurecer mediante un mecanismo adicional, entonces existe la ventaja de que gracias a la radiación IR tiene lugar ya una cierta reticulación, lo que tiene como efecto, por ejemplo, una mejora de la resistencia.

A continuación, deberá detallarse el proceso de endurecimiento con intervalos de irradiación con radiación UV y la posterior radiación IR. En el primer paso, se aplican los agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía. Esta aplicación se realiza de la manera habitual, por ejemplo, mediante pulverización. Después de la aplicación sigue la fase de irradiación con radiación UV. La aplicación de la radiación UV corresponde a las realizaciones ya mencionadas. Tras finalizar la fase de radiación UV, sigue la fase de irradiación con radiación IR. La radiación IR se aplica, como se ha descrito anteriormente, intercalando en la fuente de radiación UV un filtro UV y procediendo a la irradiación. La fase de irradiación IR acoplada posteriormente puede durar por ejemplo de 0,5 a 30 minutos. Por lo demás, se aplica todo lo anteriormente dicho relativo a la radiación IR.

El acoplamiento de una fase de radiación UV con una fase de radiación IR acoplada posteriormente puede ser especialmente ventajoso cuando los agentes de recubrimiento aplicados, además de los aglutinantes endurecibles por radiación, también contienen otros aglutinantes que reticulan mediante un mecanismo adicional y/o que son físicamente secantes. La fase de secado IR final produce en estos casos rápidamente un endurecimiento total del recubrimiento aplicado.

Además de estas dos combinaciones de diferentes intervalos de irradiación citadas a modo de ejemplo, son posibles otras combinaciones de radiación UV, IR o UV e IR. Otros ejemplos posibles de estas combinaciones son radiación IR-radiación UV-radiación IR-radiación, UV-radiación IR-radiación UV-radiación IR. Además también es posible utilizar diferentes intervalos de irradiación en relación con la realización de varios pasos de pulverización o de ciclos de trabajo o en relación con el endurecimiento por radiación de varias capas sucesivas de la estructura multicapa.

Por ejemplo, después de la aplicación de los agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación en un ciclo de pulverización, puede tener lugar la irradiación IR y a continuación la irradiación UV, a continuación el agente de recubrimiento se aplica en uno o varios ciclos de pulverización y tiene lugar a su vez primero una irradiación IR y a continuación una irradiación UV.

Igualmente, en una estructura multicapa es posible aplicar en primer lugar un barniz base al menos parcialmente endurecible por radiación y a continuación someterlo primero a radiación IR y después a radiación UV. A continuación, se aplica un barniz transparente al menos parcialmente endurecible por radiación y de nuevo se somete en primer lugar a una radiación IR y a continuación a una radiación UV. Eventualmente, en ambos casos se puede añadir otro ciclo de irradiación IR. El endurecimiento por radiación de las capas individuales de la estructura multicapa, así como las capas aplicadas mediante varios ciclos de pulverización puede tener lugar, en cada caso, con la misma o con distinta intensidad de irradiación y con diferentes duraciones de irradiación para cada capa individualmente o conjuntamente para dos o más capas.

Con el procedimiento de la invención se pueden endurecer una o varias capas de una estructura multicapa habitual de un barnizado para vehículos. En este caso puede tratarse, por ejemplo, de una estructura multicapa compuesta por una imprimación, cargas, barniz base, barniz transparente o de una imprimación, cargas y un barniz protector monocapa. Pueden formarse una o varias capas de la estructura multicapa a base de agentes de recubrimiento al menos parcialmente endurecibles por radiación.

En cuanto a los agentes de recubrimiento al menos parcialmente endurecibles por radiación de alta energía utilizados en el procedimiento de la invención, no existe limitación alguna, éstos pueden ser acuosos, estar diluidos con disolventes o estar exentos de disolventes y agua. Puede tratarse de agentes de recubrimiento totalmente o solo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía, preferiblemente radiación UV. En el caso de los agentes de recubrimiento endurecibles por radiación de alta energía se trata especialmente de agentes de recubrimiento endurecibles catiónicamente y/o radicalmente conocidos por el experto en la técnica. Se prefieren los agentes de recubrimiento endurecibles radicalmente. Cuando la radiación de alta energía actúa sobre estos agentes de recubrimiento se forman radicales en los agentes de recubrimiento que desencadenan una reticulación por polimerización radical de los dobles enlaces olefínicos.

Los agentes de recubrimiento endurecibles radicalmente que se pueden utilizar contienen los prepolímeros habituales, como polímeros y oligómeros, que presentan dobles enlaces olefínicos polimerizables, especialmente en forma de grupos (met)acriloílo en la molécula.

Los prepolímeros pueden estar en combinación con los diluyentes reactivos habituales, es decir monómeros reactivos líquidos.

Ejemplos de prepolímeros o de oligómeros son los copolímeros de (met)acrilo (met)acrilofuncionales, los (met)acrilatos de resinas epoxi, los (met)acrilatos de poliésteres, los (met)acrilatos de poliéteres, los (met)acrilatos de poliuretano, los poliésteres insaturados, los poliuretanos insaturados o los (met)acrilatos de silicona, preferiblemente con masas moleculares numéricas medias (Mn) en el intervalo desde 200 hasta 10.000, prefiriéndose especialmente desde 500 hasta 3.000 y con un promedio de 2 a 20, preferiblemente de 3 a 10 dobles enlaces olefínicos radicalmente polimerizables por molécula. Por (met)acrilo se entiende aquí acrilo y/o metacrilo.

Si se utilizan diluyentes reactivos, entonces éstos se utilizan por ejemplo en cantidades desde 1 hasta 50% en peso, prefiriéndose desde 5 hasta 30% en peso, referido al peso total de los prepolímeros y de los diluyentes reactivos. Se trata de compuestos definidos de bajo peso molecular que pueden ser mono, di o poliinsaturados. Ejemplos de dichos diluyentes reactivos son: el ácido (met)acrílico y sus ésteres, el ácido maleico y sus semiésteres, acetato de vinilo, éter vinílico, vinilureas sustituidas, di(met)acrilato de etilen y propilenglicol, di(met)acrilato de 1,3 y 1,4-butanodiol, (met)acrilato de vinilo, (met)acrilato de alilo, tri-, di- y mono(met)acrilato de glicerina, tri-, di- y mono(met)acrilato de trimetilolpropano, estireno, viniltolueno, divinilbenceno, tri-, y -tetra (met)acrilato de pentaeritrita, di(met)acrilato de di- y tripropilenglicol, di(met)acrilato de hexanodiol. Los diluyentes reactivos pueden utilizarse sólos o mezclados. Preferiblemente se utilizan como diluyentes reactivos diacrilatos, como por ejemplo, el diacrilato de dipropilenglicol, el diacrilato de tripropilenglicol y/o el diacrilato de hexanodiol.

Los agentes de recubrimiento endurecibles radicalmente contienen fotoiniciadores, por ejemplo, en cantidades desde 0,1 hasta 5% en peso, preferiblemente desde 0,5 hasta 3% en peso, referido a la suma de prepolímeros polimerizables radicalmente, diluyentes reactivos y fotoiniciadores. Son adecuados los fotoiniciadores habituales, como por ejemplo, la benzoína y derivados, la acetofenona y sus derivados, por ejemplo, 2,2-diacetoxifenona, la benzofenona y sus derivados, la tioxantona y sus derivados, antraquinona, 1-benzoilciclohexanol, compuestos de fósforo orgánico, como por ejemplo, acilfosfinóxidos. Los fotoiniciadores pueden utilizarse solos o en combinación. Además, pueden utilizarse otros componentes sinérgicos, por ejemplo, aminas terciarias.

Los agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía que se pueden utilizar en el procedimiento de la invención pueden contener además de los sistemas de aglutinantes endurecibles por radiación de alta energía uno o varios aglutinantes de otro tipo. En el caso de que eventualmente existan otros aglutinantes pueden ser por ejemplo sistemas de aglutinantes endurecibles mediante reacciones de adición y/o condensación y/o sistemas de aglutinantes físicamente secantes. También es posible que los sistemas de aglutinantes endurecibles por radiación de alta energía presenten además de los dobles enlaces polimerizables radicalmente, grupos aptos para la reticulación por reacciones de adición y/o condensación.

En el caso de las reacciones de adición y/o condensación en el sentido anteriormente mencionado se trata de reacciones de reticulación habituales en la química de los barnices conocidas por el experto, como por ejemplo, la adición en la que se abre un anillo de un grupo epóxido en un grupo carboxilo, con formación de un grupo éster y un grupo hidroxilo, la adición de un grupo hidroxilo a un grupo isocianato con formación de un grupo uretano, la reacción de un grupo hidroxilo con un grupo isocianato bloqueado con formación de un grupo uretano y escisión del agente bloqueador, la reacción de un grupo hidroxilo con un grupo N-metiloléter con escisión de agua, la reacción de un grupo hidroxilo con un grupo N-metiloléter con escisión del alcohol de transesterificación, la reacción de transesterificación de un grupo hidroxilo con un grupo éster con escisión del alcohol de transesterificación, la reacción de transuretanización de un grupo hidroxilo con un grupo carbamato con escisión del alcohol, la reacción de un grupo carbamato con un grupo N-metiloléter con escisión del alcohol de transesterificación. Se prefiere que contengan grupos funcionales que permitan una reticulación a bajas temperaturas, por ejemplo desde 20 hasta 80ºC. Se prefieren especialmente los grupos hidroxilo e isocianato.

Los agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía que se pueden utilizar en el procedimiento de la invención pueden contener otros componentes habituales de una formulación de barniz. Puede contener por ejemplo los aditivos habituales de los barnices. En el caso de los aditivos, se trata por ejemplo de aditivos habitualmente utilizados en el sector de los barnices. Ejemplos de este tipo de aditivos son los nivelantes, agentes anticráter, antiespumantes, catalizadores, adhesivos, aditivos reológicos, espesantes, fotoprotectores y emulsionantes. Los aditivos se utilizan en las cantidades habituales conocidas por el experto.

Los agentes de recubrimiento que se pueden utilizar en el procedimiento de la invención pueden contener cantidades mínimas de disolventes orgánicos y/o agua. En el caso de los disolventes, éstos pueden ser los disolventes utilizados habitualmente en la industria de los barnices. Pueden proceder de la producción del aglutinante o bien se pueden añadir por separado. Ejemplos de estos disolventes con los alcoholes mono o polivalentes, por ejemplo, propanol, butanol, hexanol, glicoléter o éster, por ejemplo, dietilenglicoldialquiléter, dipropilenglicoldialquiléter, cada con un alquilo C_{1} a C_{6}, etoxipropanol, butilglicol; glicoles, por ejemplo, etilenglicol, propilenglicol y sus oligómeros, ésteres, como por ejemplo, acetato de butilo y acetato de amilo, N-metilpirrolidona, así como cetonas, por ejemplo, metiletilcetona, acetona, ciclohexanona, hidrocarburos aromáticos o alifáticos, por ejemplo, tolueno, xileno o hidrocarburos alifáticos C_{6}-C_{12} lineales o ramificados.

Los agentes de recubrimiento utilizables en el procedimiento de la invención pueden contener pigmentos y/o cargas. Se trata de las cargas y los pigmentos de color y/o efecto orgánicos e inorgánicos y pigmentos anticorrosión utilizables en la industria de los barnices. Ejemplos de pigmentos de color inorgánicos u orgánicos son el dióxido de titanio, el dióxido de titanio micronizado, los pigmentos de óxido de hierro, el hollín, los pigmentos azo, los ftalocianopigmentos, los pigmentos quinacridona y pirrolpirrol. Ejemplos de pigmentos de efecto son: pigmentos metálicos, como por ejemplo, de aluminio, cobre u otros metales; pigmentos de interferencia, como por ejemplo, pigmentos metálicos recubiertos de óxidos metálicos, por ejemplo, aluminio recubierto con dióxido de titanio o con óxidos mixtos, mica recubierta, como por ejemplo, mica recubierta de dióxido de titanio y pigmentos de efecto de grafito. Ejemplos de cargas son el dióxido de silicio, el silicato de aluminio, el sulfato de bario y el talco.

La composición general de los agentes de recubrimiento que se pueden utilizar, por ejemplo, el tipo de pigmentos, depende de qué capa de la estructura multicapa se forma con los agentes de recubrimientos.

Con el procedimiento de la invención se pueden aprovechar de forma sencilla y sin recurrir a muchos equipos y sin grandes desembolsos de dinero, las ventajas de un endurecimiento UV/IR combinado. De manera rápida y sin grandes retrasos temporales, se pueden suceder varios intervalos de irradiación con radiación IR o UV. No es necesario colocar varias fuentes de radiación, lo cual no sería eficaz especialmente en el caso de la mejora de pequeñas zonas dañadas. En conjunto, el procedimiento de la invención hace posible trabajar de forma rentable, por ejemplo, en un taller de lacado donde se efectúa lacado en las reparaciones.

La invención se explicará más detalladamente a continuación, a base del siguiente ejemplo.

Ejemplo

En primer lugar se produjo un barniz transparente endurecible por radiación UV, al cual se añadieron, mezclados entre sí, los siguientes componentes, homogeneizando después durante unos minutos con un agitador rápido.

55 g de Jägalux 5154 (aglutinante OH y acriloílo funcional)

10 g de un poliisocianato comercial (Desmodur N 75)

3,8 g de un fotoniciador comercial a base de arilfosfinóxido (Lucirin TPO)

0,5 g de un nivelante comercial (Byketol OK)

2,5 g de acetato de butilo

Preparación de una estructura multicapa

Sobre una plancha KTL recubierta de cargas se aplicó un barniz de base acuoso (producido según el documento DE-A-196 43 802, ejemplo de preparación 4), con un grosor de película seca resultante de aproximadamente 15 \mum. A continuación, tuvo lugar la irradiación IR. Para la irradiación se utilizó una lámpara de destello UV (potencia 3500 W, aproximadamente 50% de la franja infrarroja en el espectro de emisión), provista con un filtro UV enchufable (filtro de vidrio GG 475 de la empresa Schott, tamaño: 50 x 50 mm^{2}, grosor: 2 mm). La irradiación tuvo lugar con 30 destellos, en intervalos de 4 segundos, a una distancia del objeto de aproximadamente 20 cm.

A continuación, se aplicó el barniz endurecible por radiación UV producido como se ha descrito anteriormente, con un grosor de capa en seco de aproximadamente 50 \mum.

Tras una fase de aireación de 5 minutos a temperatura ambiente, tuvo lugar la irradiación IR del barniz transparente aplicado. Para ello se utilizó la lámpara de destello UV modificada con el filtro UV anteriormente mencionada. La irradiación consistió en 20 destellos, en intervalos de aproximadamente 4 segundos, a una distancia del objeto de aproximadamente 20 cm. A continuación tuvo lugar la irradiación UV. Para ello, se retiró el filtro UV de la lámpara de destello UV y se enchufó un filtro IR (filtro de vidrio FG 3 de la empresa Schott, tamaño: 50 x 50 mm^{2}, grosor: 2 mm). La irradiación tuvo lugar con 20 destellos, en intervalos de 4 segundos, a una distancia del objeto de aproximadamente 20 cm.

Claims (11)

1. Procedimiento para el barnizado multicapa por aplicación de una o varias capas de cargas y/u otras capas de agentes de recubrimiento sobre un substrato eventualmente ya recubierto y aplicación posterior de una capa de barniz protector constituida por una estructura de barniz base/barniz transparente o por un barniz protector monocapa pigmentado, donde como mínimo una de las capas de la estructura multicapa está formada por agentes de recubrimiento como mínimo parcialmente endurecibles por radiación de alta energía, irradiándose esta capa(s) con radiación UV y radiación IR, caracterizado porque para la irradiación con radiación UV e IR, se utiliza una fuente de radiación UV que presenta en su espectro de emisión una franja de radiación IR y porque al intercalar alternativamente un filtro UV y un filtro IR y/o al intercalar y retirar alternativamente el filtro UV o un filtro IR por delante de la fuente de radiación, se constituyen como mínimo dos intervalos de irradiación, mientras que se irradia indistintamente con radiación UV, radiación IR o simultáneamente con radiación UV y radiación IR.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque alternativamente se intercala el filtro UV y el filtro IR, originándose así intervalos de irradiación de radiación IR y UV.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque alternativamente se intercala y se retira un filtro UV, produciéndose alternativamente intervalos de irradiación con radiación IR y simultáneamente radiación UV y radiación IR.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque alternativamente se intercala y se retira un filtro IR, produciéndose alternativamente intervalos de irradiación con radiación UV y simultáneamente radiación IR y radiación UV.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se realiza el primer intervalo de irradiación con radiación IR intercalando un filtro UV.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el primer intervalo de irradiación se realiza con radiación IR intercalando un filtro UV y el segundo intervalo de irradiación se realiza con radiación UV intercalando un filtro IR.

7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque a continuación se realiza un tercer intervalo de irradiación con radiación IR intercalando un filtro UV.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utiliza una fuente de radiación UV que presenta en su espectro de emisión una franja de radiación IR en el intervalo de longitudes de onda desde 700 hasta 2.500 nm.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utilizan intervalos de irradiación con radiación IR sola o radiación IR junto con radiación UV en el intervalo desde 0,5 hasta 30 minutos.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para la irradiación con radiación UV se utilizan intervalos de irradiación del orden de un milisegundo hasta 5 minutos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como fuente de radiación UV se utilizan lámparas de destello UV.