ES2258425T3

ES2258425T3 - Articulo moldeado y proceso para fabricarlo.

Info

Publication number: ES2258425T3
Application number: ES00110780T
Authority: ES
Inventors: Thomas M. Ellison; Stephen P. Mccarthy; Arthur K. Delusky; Qing Guan
Original assignee: University of Massachusetts UMass
Current assignee: University of Massachusetts UMass
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-20
Publication date: 2006-09-01
Anticipated expiration: 2020-05-20
Also published as: EP1055512B1; EP1055512A3; DE60025973D1; KR20010049411A; JP2000355077A; CA2308992C; KR100372558B1; US20030003828A1; JP3745587B2; EP1055512B9; ATE317762T1; BR0007320A; DE60025973T2; EP1055512A2; CA2308992A1

Abstract

Artículo moldeado coloreado el cual comprende: una capa de plástico (34, 40); una capa de película exterior (10, 44) sobre dicha capa de plástico y que forman un laminado compuesto entre ellas, dicha capa de película exterior (10, 44) estando provista de una superficie interior (18) adyacente y unida a dicha capa de plástico (34, 40) y una superficie exterior (20) opuesta a dicha superficie interior (18); un material de refuerzo (16, 42) seleccionado a partir del grupo que consta de metal, plástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, tejidos y mezclas de los mismos adheridos a la superficie interior (18) de dicha capa de película exterior (10), dicho material de refuerzo (16, 42) está por lo menos parcialmente embebido en la superficie interior (18) de dicha capa de película exterior (10, 44) y el material de refuerzo (16, 42) y la capa de plástico (34, 40) incluyen fibras de refuerzo provistas de fibras largas de por lo menos aproximadamente 30 mm longitud; y una capa decorativa coloreada(10¿, 44¿) con uniformidad del color en la superficie exterior (20) de dicha capa de película exterior (10, 44).

Description

Artículo moldeado y proceso para fabricarlo.

La presente invención se refiere a un artículo de plástico moldeado coloreado y a un proceso para la formación del mismo.

Antecedentes de la invención

De acuerdo con el documento US-A 5,401,457 se proporciona un proceso para la formación de un artículo recubierto de color. De acuerdo con el procedimiento de la patente US-A 5,401,457, se coloca una película sustancialmente plana sobre una cavidad del molde y se deforma mediante medio núcleo e introduciendo plástico fundido a través de un bebedero. Sin embargo, el procedimiento de la patente US-A 5 401 457 es difícil de controlar, particularmente cuando se moldean piezas con grandes superficies y curvaturas cerradas que varían. Las dificultades aumentan cuando el plástico es moldeado a presión a temperaturas altas suficientes para reducir sustancialmente la resistencia de la película, como es el caso con los procedimientos convencionales de moldeo por
inyección.

De acuerdo con el documento US-A 613 2 669 se prepara un artículo recubierto de color depositando plástico fundido en una película y formando la combinación de plástico fundido y película en una cavidad del molde. Este procedimiento y el artículo resultante forman eficaz y eficientemente un artículo recubierto de color. Sin embargo, debe ser particularmente deseable mejorar adicionalmente el artículo resultante particularmente la degradación de la película, particularmente haciendo más delgada la película de color después de la formación.

El documento US-A 5238725 describe que las estructuras de núcleo revestido con una resina termoplástica pueden ser utilizadas como productos intermedios para formar un producto decorado final en un paso en un intervalo de minutos. Los paneles emparedados que se utilizan han sido fabricados con un núcleo de nido de abeja y láminas de revestimiento de termoplástico sin la utilización de disolventes o adhesivos extras para la unión de las láminas de revestimiento y el material del núcleo. Para preparar un compuesto que incluye un núcleo de nido de abeja de bordes repasados con un ribete de espuma, las láminas de revestimiento de resina de termoplástico reforzadas con fibra con un núcleo de bordes repasados se unen al núcleo y una película decorativa se adhiere a una de las láminas de revestimiento. El compuesto se fabrica mediante un aparato el cual incluye una fuente de calor de alta energía provista de superficies de calentamiento superior e inferior y una prensa provista de platos de calentamiento superior e inferior. La operación de formación empieza con una colocación del panel dentro del horno y el subsiguiente calentamiento y presionado del compuesto. Son necesarias fuentes de calor de alta energía.

De acuerdo con ello, es un objeto principal de la presente invención proporcionar un laminado de película de plástico mejorado el cual pueda ser obtenido convenientemente y rápidamente.

Es todavía un objeto adicional de la presente invención proporcionar un laminado mejorado como se ha mencionado antes que refuerce la película sin pérdidas de propiedades del mismo y sin comprometer la facilidad y la conveniencia de la preparación del artículo final.

Objetos y ventajas adicionales de la presente invención aparecerán aquí más adelante.

Resumen de la invención

De acuerdo con la presente invención como se reivindica, los objetos y las ventajas anteriores se obtienen rápidamente.

Moldeando un artículo de plástico a partir de un laminado compuesto reforzado, la capa decorativa coloreada mantienen la uniformidad del color en el artículo moldeado.

De acuerdo con esta invención se proporciona un artículo moldeado coloreado el cual comprende:

una capa de plástico (34, 40);

una capa de película exterior (10, 44) sobre dicha capa de plástico y que forman un laminado compuesto entre ellas, dicha capa de película exterior (10, 44) estando provista de una superficie interior (18) adyacente y unida a dicha capa de plástico (34, 40) y una superficie exterior (20) opuesta a dicha superficie interior (18);

un material de refuerzo (16, 42) seleccionado a partir del grupo que consta de metal, plástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, tejidos y mezclas de los mismos adheridos a la superficie interior (18) de dicha capa de película exterior (10), dicho material de refuerzo (16, 42) está por lo menos parcialmente embebido en la superficie interior (18) de dicha capa de película exterior (10, 44) y el material de refuerzo (16, 42) y la capa de plástico (34, 40) incluyen fibras de refuerzo provistas de fibras largas de por lo menos aproximadamente 30 mm longitud; y

una capa decorativa coloreada (10', 44') con uniformidad del color en la superficie exterior (20) de dicha capa de película exterior (10, 44).

De acuerdo con esta invención, también se proporciona un proceso para la fabricación de un artículo de plástico moldeado coloreado con los siguientes pasos:

proporcionar un laminado compuesto provisto de una capa de película exterior (10) con una superficie interior (18) y una superficie exterior (20) opuesta a dicha superficie interior (18), un material de refuerzo (16) seleccionado del grupo que consta de metal, plástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, tejidos y mezclas de los mismos adheridos a dicha superficie interior (18) por lo menos parcialmente embebido en la capa de película exterior (10) y una capa decorativa coloreada (10') en dicha superficie exterior (20);

colocar dicho laminado compuesto sobre un molde (12) provisto de una cavidad (30) y una superficie del molde que forma la cavidad (30), con la capa coloreada (10') dirigida hacia la cavidad (30);

proporcionar fibras de refuerzo provistas de fibras largas de por lo menos aproximadamente 30 mm en el material plástico para la capa de plástico (34, 40) y en el material de refuerzo (16, 42); depositar material plástico caliente en el material de refuerzo (16) para formar una capa de plástico (34, 40);

presionar el material plástico caliente y el laminado compuesto dentro de la cavidad del molde (30) y contra la superficie del molde proporcionando de ese modo presiones lo suficientemente altas como para conformar al molde todas las capas (34, 16, 10, 10') y llevar a cabo simultáneamente la formación de la capa coloreada (10'), la capa de película exterior (10), la capa de refuerzo (16) y la capa de plástico (34, 40).

En la realización preferida, la capa coloreada tiene un grosor inferior a 0,254 mm (0,01 pulgada) y deseable mente desde 25,4 mm hasta 152,4 mm (0,001-0,006 pulgadas). Es una ventaja particular de la presente invención el que el artículo moldeado resultante tenga un cambio de color después del moldeado inferior a 2 unidades McAdam (McAdam es un sistema de unidades de medición de la diferencia de color que define una distancia en diferentes espacios tricromáticos particularmente a la vista de la capa coloreada delgada y la operación de moldeo).

En una realización preferida de la presente invención, el artículo de plástico moldeado comprende: un laminado compuesto provisto de una capa de película exterior con una superficie interior y una superficie exterior opuesta a dicha superficie interior, una capa de plástico interior unida a dicha superficie interior y una capa decorativa coloreada en dicha superficie exterior; un primer material de refuerzo unido a la capa de plástico interior seleccionado del grupo que consta de metal, plástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, tejidos y mezclas de los mismos; y un segundo material de refuerzo unido a la superficie interior de la capa de película exterior entre el primer material de refuerzo y la capa de película exterior lo que evita que el primer material de refuerzo sea visible a través de la capa coloreada.

Un proceso preferido de la presente invención comprende: proporcionar un laminado compuesto provisto de una capa de película exterior con una superficie interior y una superficie exterior opuesta a dicha superficie interior, una capa de plástico interior unida a dicha superficie interior y una capa decorativa coloreada en dicha superficie exterior; reforzar el laminado compuesto con un primer material de refuerzo unido a la capa de plástico interior seleccionado del grupo que consta de metal, plástico, fibras de carbono, fibra de vidrio, tejidos y mezclas de los mismos; reforzar adicionalmente el laminado compuesto con un segundo material de refuerzo unido a la superficie interior de la capa de la película exterior entre el primer material de refuerzo y la capa de película exterior lo que evita que el primer material de refuerzo sea visible a través de la capa coloreada; y el moldeado de un artículo de plástico a partir de dicho laminado compuesto reforzado en el que la capa decorativa coloreada mantiene la uniformidad del color en dicho artículo moldeado.

Características adicionales de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción.

La presente invención se entenderá más rápidamente a partir de los siguientes dibujos ilustrativos en los que:

la figura 1 es una vista parcialmente esquemática que muestra una realización para la preparación del artículo moldeado de la presente invención;

la figura 2 es una vista parcial en sección que muestra el artículo preparado en la figura 1; y

las figuras 3-6 muestran realizaciones adicionales de la presente invención.

Descripción detallada de realizaciones preferidas

De acuerdo con la realización ilustrativa de la figura 1, una película o material en tosco 10 es sostenida sobre el molde 12 mediante un bastidor de sujeción 14, con material de refuerzo 16 adherido o parcialmente embebido en la cara interior 18 de la película 10. La cara exterior 20 de la película 10 se opone a la cara interior y forma la superficie exterior de la película o material en tosco 10 en la realización de la figura 1. La capa decorativa coloreada 10' está en la cara exterior o superficie exterior 20 de la película 10. El plato 22 se representa con un mandril de formación 24, el cual es deseablemente un mandril de metal macizo pero que también puede ser por ejemplo un mandril elastomérico y el cual puede contener muescas de aire 26 y medios de control de la presión 28 conectados al mismo. El molde 12 incluye una cavidad del molde 30 en el interior de la cual se conforma la forma del artículo moldeado deseado 32 representado en la figura 2. Naturalmente, se puede utilizar cualquier forma deseada de la cavidad del molde. Además, si se desea, se puede dar una textura a la superficie del molde para tener una textura deseada de acabado en el producto final. Plástico caliente 34 es inyectado o depositado en la combinación de película 10 y material de refuerzo 16 por cualquier medio deseado, como por ejemplo a partir de un extrusor, para formar la estructura de capas representada en la figura 1. Como se representa en la realización de la figura 1, si se utilizan muescas 26 que forman intersección con una muesca del colector 36 la cual está conectada a una fuente de presión de fluido.

En funcionamiento, el mandril 24 entra en el bastidor de sujeción 14. Se aplica aire a presión a las muescas 26 si se utiliza la expansión de las muescas dentro de los pasos. De ese modo, se aplica presión al plástico depositado 34 y a la combinación de capa coloreada 10'- película 10 - material de refuerzo. También debe estar presente presión en la cavidad del molde para sostener las capas sobre el molde antes del moldeo, como por ejemplo mediante muescas de aire en el molde 12 (no representadas), la cual se debe liberar controladamente al mismo tiempo que se forman las capas dentro de la cavidad del molde. Esto resultará en la formación de las capas mediante moldeo por soplado dentro del artículo moldeado representado en la figura 2. El mandril 24 se desplaza simultáneamente hacia abajo dentro de la cavidad del molde 30 en la dirección de la flecha 38. A medida que el plástico y la película alcanzan la superficie del molde, el mandril continúa y se conforma a la superficie del plástico alejado de las capas de película 10 - material de refuerzo y la presión continuada por los platos resulta en la formación del artículo final deseado, como se representa en la figura 2. El mandril y el molde preferiblemente están refrigerados. Si se utiliza un mandril macizo, se tiene que conformar a la forma deseada del artículo final. Si se desea, la combinación de capa coloreada – película - material de refuerzo puede ser conformada primero a la forma de la cavidad del molde 30, el mandril 24 asentado en el molde 12 y el material plástico 34 inyectado contra la película - material de refuerzo para formar el artículo final.

El artículo moldeado resultante 32 incluye la capa de película exterior 10, la capa coloreada exterior 10', la capa de refuerzo interior 16 la cual está adherida o parcialmente embebida en la capa de película exterior y la capa de plástico interior de 34. El artículo moldeado resultante 32 tiene la configuración conformada deseada determinada por la forma de la cavidad del molde. Además, ventajosamente, a pesar de la operación de formación, la capa coloreada está caracterizada por la uniformidad del color y se forma un artículo recubierto de color de una manera simple y conveniente.

El material en tosco o película 10 es plástico y se puede utilizar cualquier material plástico deseado para el material en tosco 10 o material plástico fundido 34, por ejemplo poliolefinas, poliuretanos, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), cloruro de polivinilo, poliestireno, policarbonatos, poliésteres, etc y mezclas deseables de los anteriores. La capa coloreada puede ser cubierta directamente sobre la película o material en tosco o puede ser una capa separada como una capa de plástico coloreada como antes. Las capas 10 y 34 puede ser del mismo material o de materiales diferentes. Si se utilizan los mismos materiales, se puede obtener una unión fundida entre los materiales, como por ejemplo a través de los orificios del material de refuerzo. Si se utilizan materiales diferentes, se puede conseguir una unión mecánica en las fibras del material de refuerzo, o se puede utilizar una unión adhesiva. Las capas se pueden cortar estampar a partir de una red y un suministro provisto del tamaño y la forma para que ajuste encima o dentro de la cavidad del molde que se mantiene adyacente al molde para la transferencia al molde cuando sea necesario y la capa coloreada recubierta sobre la película. La profundidad del color en la capa coloreada se puede variar hasta acomodar por lo menos parcialmente el adelgazamiento durante el proceso y hasta ajustar por lo menos parcialmente la profundidad del color a la cantidad de deformación que soportará cualquier parte. Por lo tanto, por ejemplo, se pueden aplicar recubrimientos de pintura más gruesa en ubicaciones selectivas del material en tosco o película que vayan a obtener una deformación mayor durante el proceso a fin de obtener por lo menos parcialmente uniformidad del color en el producto final moldeado. Esto es difícil de conseguir, sin embargo, y puede no ser enteramente satisfactorio. La presente invención, sin embargo, minimiza eficazmente el adelgazamiento del color. El material en tosco o película, por ejemplo, puede estar impreso con grabados con una capa delgada de color.

Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, un material de refuerzo 16 se adhiere o se embebe por lo menos parcialmente en la superficie interior de la película o material en tosco a fin de eliminar o minimizar significativamente el aclarado del color. Deseablemente, el material de refuerzo es un material textil, sintético o natural. Sin embargo, se puede utilizar fácilmente una manta o lienzo delgado de fibra de vidrio o un material aleatorio de fibra de vidrio, o de metal o de plástico adicional. El metal debe ser una malla de metal o un metal que se alargue o se forme bajo presión. El plástico debe ser seleccionado para que tenga una resistencia a la tensión a la temperatura de deformación suficiente para distribuir las fuerzas de conformado. La manta o lienzo delgado de fibra de vidrio deseablemente estará entretejido. Esto reforzará eficazmente la película sin comprometer los tonos de color de la película recubierta de color y sin interferir en la operación de conformado. El material de refuerzo sirve para distribuir las fuerzas de alargamiento producidas por el acoplamiento con las áreas más sobresalientes del núcleo del molde. Por lo tanto, la película entera 10 y la capa de color 10' se hace que se alarguen en lugar del área inmediata de contacto. De acuerdo con ello, el grosor de la película y de la capa de color se mantendrá relativamente uniforme después de que se haya formado la pieza.

El material en tosco y la capa coloreada se pueden aplicar al molde con medios de robot o ser adheridas de forma que se puedan extraer a una cinta de película transportadora. La cinta de película transportadora puede estar provista de medios para colocar con exactitud la posición de los materiales en tosco coloreados con relación a la mitad del molde sobre la cual se van a colocar los materiales en tosco, por ejemplo, perforaciones en los bordes. La transportadora, con los materiales en tosco unidos, se puede suministrar entonces a partir de una bobina. Una vez que el material en tosco y el molde se han yuxtapuesto, se aplica succión al borde del material en tosco mediante el molde, como por ejemplo a través de canales, suficiente para separar el material en tosco de la cinta transportadora. Naturalmente, se pueden utilizar fácilmente otros medios de transferencia.

Naturalmente, se puede utilizar convenientemente cualquier otro medio de distribución de plástico conveniente o deseable o bien otro proceso de moldeado mientras se mantienen todavía las ventajas de la presente invención, como por ejemplo técnicas de moldeado por compresión alternativas, moldeo por inyección o moldeo por inyección-soplado.

De forma similar, se pueden depositar múltiples capas de plástico en la combinación de película-material de refuerzo. Alternativamente, se puede depositar un polímero con un modelo diseñado y un segundo o una pluralidad de segundos polímeros depositados con un modelo diseñado. Esto se pueda hacer con uno o más extrusores que alimenten por ejemplo canales diferentes para depositar un modelo previamente diseñado de resinas múltiples. Como una alternativa adicional, se pueden alimentar secuencialmente polímeros de diferentes características para proporcionar las propiedades diseñadas en el producto final.

Una característica significante de la presente invención es la uniformidad del calentamiento de la película o material en tosco coloreados sin tener que recurrir a medios externos y el aseguramiento de que la operación de conformado se lleva a cabo simultáneamente, película coloreada o material en tosco, material de refuerzo y la capa posterior, seguido por la aplicación de presiones de moldeo suficientemente altas para proporcionar la conformación al molde de todas las capas. El acabado de la película se preserva de ese modo y se evitan las imperfecciones ópticamente detectables y el aclarado del color. También, este procedimiento requiere una presión de sujeción muy inferior a la de los procedimientos convencionales.

Mientras el procedimiento anterior está dirigido principalmente a la aplicación en el exterior de vehículos, debe indicarse que existen muchos otros tipos de componentes que se pueden beneficiar del proceso de moldeo sujeto, como moldeo por compresión, con un acabado coloreado y con un artículo moldeado con precisión, particularmente para grandes electrodomésticos y componentes arquitectónicos. Lo anterior produce un producto final mejorado, particularmente grande, como piezas gruesas en forma de panel y elimina o reduce el aclarado y la degradación del color del recubrimiento de la película. La presente invención es útil con cualquier película de plástico puesto que evita la degradación local o el adelgazamiento de la película de plástico.

Como una alternativa adicional, se puede utilizar la coextrusión para el plástico fundido. El plástico a partir de una matriz se puede extruir en capas o en pasos múltiples a partir de dos cabezales para depositar unos polímeros y composiciones o cargas diferentes.

Como todavía una alternativa adicional, se puede emplear una gran variedad de tipos de películas, como por ejemplo películas conductoras (EMI-RFI ElectroMagnetic Inference - Radio Frequency Inference (Inferencia electromagnética - Inferencia de radiofrecuencia)), una película con características de absorción de ultravioletas e infrarrojos, o cualquier película deseada o conveniente con la gama deseada de propiedades para conseguir resultados particulares.

Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, el aspecto del acabado de la película moldeada se mejora proporcionando un refuerzo en la superficie interior de la película para conseguir un adelgazamiento uniforme de la película. Además, la presente invención puede mejorar la resistencia de la pieza moldeada y su resistencia al impacto.

El material de refuerzo se adhiere o por lo menos se embebe parcialmente en la superficie interior de la película de plástico, como por ejemplo a una lámina de termoplástico, para formar una lámina reforzada. Un recubrimiento transparente, como un recubrimiento de plástico, se puede aplicar entonces a la superficie exterior de la lámina reforzada. El recubrimiento transparente puede ser una superficie teñida o translúcida a fin de aportar cualquier efecto deseado a producto final. El producto resultante se representa en la figura 3, en el que la capa de plástico inyectada o depositada 40 está en el interior, seguida por el material de refuerzo 42, el cual a su vez está seguido por la película 44 y la capa coloreada 44' y con un recubrimiento exterior transparente 46 sobre la película 44. Incorporando primero por lo menos parcialmente el material de refuerzo en la lámina de película de termoplástico se asegura la saturación íntima y la unión entre el material de refuerzo y la película. A continuación, en la operación de moldeo, sólo es necesario unir la lámina de película reforzada a la resina de moldeo. Se puede aplicar un recubrimiento base/recubrimiento transparente exterior a la película coloreada secuencialmente en una operación del proceso o separadamente en una pluralidad de operaciones del proceso. Si está el lienzo delgado, el recubrimiento exterior ayuda a minimizar las fibras que se extienden a través del exterior del artículo recubierto. Alternativamente, la película se puede extruir entre el material de refuerzo y la capa exterior clara.

Cargas de refuerzo altas en forma de refuerzo de fibras largas, tales como por ejemplo fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras naturales, con longitudes de la fibra de por lo menos 30 mm y posiblemente hasta por lo menos 100 mm, se concentran en donde se desea en la pieza moldeada. Además, el material de refuerzo de la presente invención, como por ejemplo fibras, particularmente las fibras largas anteriormente mencionadas, se puede incluir eficazmente en la capa de plástico 34. La pieza resultante puede ser diseñada deseablemente para que tenga zonas de la superficie rígidas de alto módulo y una zona interior con elevada resistencia al impacto.

El artículo moldeado resultante con un recubrimiento exterior transparente puede ser termoconformado para fabricar apliques rígidos provistos de una excelente estabilidad dimensional.

Se obtiene una mejora adicional mediante la aplicación de refuerzos exactamente coincidentes. En el refuerzo exactamente coincidente, el material de refuerzo se coloca para que coincida con la topografía la superficie que se va a moldear. Cuanto más profundo sea el estiramiento o la extensión de la superficie, mayor o más denso será el refuerzo.

Esto se representa en la figura 4 la cual muestra un artículo moldeado 32 que incluye una película 10 y una capa coloreada exterior 10', material de refuerzo 16 y plástico 34 obteniendo de acuerdo con la realización de la figura 1. Sin embargo, el material de refuerzo 16 incluye un área relativamente gruesa 16' en el área de estiramiento más profundo y un área relativamente más delgada 16'' en el área de estiramiento más moderado. El refuerzo exactamente coincidente puede conseguirse por cualquier medio que limite el alargamiento del acabado de la película en áreas de estiramiento mayor, forzando al acabado a alargarse más en áreas de estiramiento menor a la temperatura de moldeo. Ejemplos representativos de materiales de refuerzo son: materiales fibrosos tejidos, trenzados, entretejidos, o no tejidos tales como vidrio, polímeros sintéticos o fibras naturales. Alternativamente, el material de refuerzo puede ser una película de polímero compatible (que se pueda unir) que tenga una resistencia mayor al alargamiento que el acabado de la película bajo las condiciones de moldeo de temperatura y presión. El material de refuerzo puede ser aplicado previamente al acabado de la película por cualquier medio, como por ejemplo un adhesivo, adherencia estática, o calor y presión, para sostenerlo en su sitio y que coincida exactamente hasta que tenga lugar el moldeo. Alternativamente, el material de refuerzo se puede colocar manualmente o mecánicamente después de que el acabado de película esté fijado a la cavidad del molde.

La presente invención puede utilizar deseablemente una manta de fibra como material de refuerzo, la cual puede estar tejida, no tejida o hilos de filamentos, los cuales pueden ser vidrio, fibras de carbono plástico o de metal con las fibras siendo seleccionadas por su coste y sus propiedades de comportamiento.

Como se ha indicado aquí antes, el material de refuerzo (como por ejemplo fibras) también se puede aplicar al plástico depositado. El refuerzo en una dirección es posible mediante la alimentación de filamentos sobre el plástico depositado a medida que la matriz atraviesa el molde. Alternativamente, un refuerzo se puede colocar en la parte superior de la resina depositada, manualmente o mediante robots, justo antes del cierre con apriete. Adicionalmente, la manta puede estar previamente conformada al contorno del núcleo del molde y colocada y sostenida sobre el núcleo antes de cerrar el molde. La conformación previa es ventajosa en el caso de estiramientos profundos o contornos severos que puedan crear arrugas en la lámina de refuerzo plano. Esta realización se representa en la figura 5 la cual incluye un material de refuerzo adicional 48 sobre el plástico depositado 40 como se representa en la figura 3.

En una realización adicional representada en la figura 6, un material de refuerzo, como por ejemplo una manta de fibra 48 se puede colocar sobre la resina depositada 40 y un segundo depósito de resina 50 fabricado para encapsular el material de refuerzo antes de cerrar en molde.

En una realización adicional, una manta de una de las descripciones se puede colocar en la película antes del depósito de la resina, la resina es entonces depositada y una segunda manta de la misma descripción o de una descripción diferente se puede colocar en la resina caliente y cerrar la sujeción. El resultado es un efecto "rayo I" en el cual el refuerzo se concentra en dos lados de la resina de moldeo.

Es una ventaja particular de la presente invención que el refuerzo en la capa de película coloreada sirva para hacer mínimo el adelgazamiento localizado de la película debido al calor y a la presión cuando se cierra el molde. El refuerzo causa que la película sea estirada/arrastrada desde áreas adyacentes al área de mayor alargamiento, disipando de ese modo el alargamiento a un área mayor y la reducción del adelgazamiento en el área localizada.

Por lo tanto, por ejemplo, la capa o las capas de refuerzo proporcionan una medida de la mejora estructural (tanto la resistencia al impacto como la resistencia a la flexión) de la pieza moldeada completa. Además, especialmente en el caso de refuerzos de película fibrosa tales como fibras naturales, fibras de plástico o similares, la capa o las capas de refuerzo proporcionan una unión mecánica para las resinas de moldeo o depositadas, tales como las resinas que son distintas de la película transportadora.

Un refuerzo de película preferido es un lienzo delgado o manta que contiene fibras de olefina, especialmente de la misma composición que la capa de la película y por lo menos una fibra de fusión de alta temperatura seleccionada a partir de fibras de polímero de alta fusión, fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras de metal y mezclas de las mismas. Las fibras de olefina se unirán por fusión a la película transportadora y también a la resina de moldeado asegurando la integridad de la unión en el artículo moldeado completo. La fibra o las fibras de alta temperatura proporcionan resistencia después de que las fibras de olefina se ablandan de forma que las fuerzas de estiramiento se distribuyen lateralmente en áreas adyacentes a la película que están bajo una tensión inferior. Las fibras de alta temperatura también proporcionan una medida de la resistencia y la resistencia al impacto del artículo moldeado. Ejemplos de fibras de polímero de alta temperatura de fusión son tereftalato de polietileno (PET), Kevlar y polímeros de cristal líquido. Las fibras en la manta son deseablemente delgadas en sección transversal para hacer mínima la lectura a través de la superficie y están deseablemente distribuidas uniformemente en la manta. La manta puede estar fabricada más gruesa en ciertas áreas para coincidir exactamente con áreas de estiramiento profundo en el artículo moldeado. El lienzo de delgado no tejido o manta puede contener sólo fibras de fusión a alta temperatura. En este caso, el lienzo delgado se une mecánicamente a la película transportadora y a la resina de moldeado o está mecánicamente bloqueado entre la película transportadora y la resina de moldeado mediante la penetración de la resina de moldeado a través del lienzo delgado y la unión a la película transportadora.

En una realización preferida de la presente invención, dos (2) capas de refuerzo están provistas como en las figuras 5 y 6, con el material de refuerzo más exterior 42 evitando que el material de refuerzo más interior 48 sea visible a través de la capa coloreada. El material de refuerzo más exterior 42 debe estar situado entre el material de refuerzo más interior 48 y la capa de película exterior 44.

Un material de refuerzo más exterior particularmente ventajoso es una espuma de plástico, como por ejemplo una espuma de olefina o una espuma de plástico de poliuretano, tal como por ejemplo una espuma de polipropileno de celda cerrada. Naturalmente se pueden utilizar otros materiales como el material de refuerzo más exterior para evitar que el material de refuerzo más interior sea visto a través de la capa coloreada, como por ejemplo, capas de lámina de metal, o de lámina de plástico.

Por lo tanto, por ejemplo, el material de refuerzo más exterior, como el material de refuerzo 42 en las figuras 5-6 deseablemente puede ser un polímero espumado que tanto pueda estar unido adhesivamente como unido por fusión, si se utiliza una espuma de olefina como la capa 42 para ser unida a una película transportadora de olefina similar, la capa 44. La capa de espuma refuerza el artículo y aísla la película transportadora. De ese modo, la película transportadora retiene la resistencia en un mayor grado y puede resistir un adelgazamiento localizado. La capa de espuma también acolcha la estructura y se conforma a la capa de resina 40 de forma que el poder leer a través de la superficie de la capa de refuerzo más interior 48 se minimiza o se elimina completamente. Esto es una ventaja particular cuando la capa de refuerzo más interior 48 es una capa fibrosa. La capa de refuerzo más exterior preferida es una lámina de espuma de olefina de celda cerrada que se unirá por fusión a la película transportadora.

Un material de refuerzo particularmente preferido son los tejidos entretejidos y las mantas de fibra de vidrio tejida descritas aquí antes. Los hilos utilizados en el tejido son naturalmente más grandes en diámetro que las fibras individuales utilizadas para fabricar una manta aleatoria. Sin embargo, particularmente a una elongación elevada de la película transportadora, el modelo de hilos entretejidos se puede hacer visible a través de la superficie de la pieza formada. Naturalmente esto es indeseable. Por lo tanto, es particularmente ventajoso utilizar los tejidos entretejidos como la capa de refuerzo más interior 48 junto con un material de refuerzo de protección como por ejemplo una espuma de olefina de celda cerrada como la capa de refuerzo más exterior 42 de forma que el modelo entretejido no sea visto desde la superficie de la pieza formada.

Como una alternativa adicional, la capa de refuerzo más exterior, la cual puede ser la única capa de refuerzo, puede estar coextruida con la capa de película exterior 10 o 44 de forma que la película exterior 10 o 44 sea una película reforzada monolítica. Todavía como una alternativa adicional, la capa de color 10' o 44' no tiene que ser una capa definida separadamente sino que puede estar mezclada con la película exterior 10 o 44 de modo que el color forme la superficie más exterior del artículo moldeado, opcionalmente cubierto mediante un recubrimiento transparente. Naturalmente también cuando sólo se utiliza un único material de refuerzo, el material de refuerzo puede ser una espuma de plástico, si se desea.

Claims

1. Artículo moldeado coloreado el cual comprende:

una capa de plástico (34, 40);

2. Artículo de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicha película exterior (10, 44) es plástico.

3. Artículo de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicho artículo moldeado incluye un recubrimiento exterior transparente (46) sobre dicha capa coloreada (10', 44').

4. Artículo de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el artículo moldeado (32) incluye material de refuerzo adicional (48) en la capa de plástico (34, 40) en el lado opuesto a la capa de película (10, 44).

5. Artículo de acuerdo con la reivindicación 4 en el que el artículo moldeado (32) incluye una capa de plástico adicional (50) sobre el material de refuerzo adicional (48).

6. Artículo de acuerdo con la reivindicación 1 incluyendo:

un primer material de refuerzo más interior (48) unido a la capa de plástico (40); y

un segundo material de refuerzo más exterior (42) unido a la superficie interior de la capa de película exterior (44) entre el primer material de refuerzo (48) y la capa de película exterior (44), preferiblemente una capa de plástico de espuma, de lámina de metal o de lámina de plástico, que evita que el primer material de refuerzo (48) sea visible a través de la capa coloreada (44').

7. Artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 6 en el que dicho segundo material de refuerzo (42) es un plástico expandido preferiblemente una espuma de olefina de celda cerrada la cual preferiblemente está unida por fusión a la capa de película exterior (34).

8. Artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 6 en el que dicha capa coloreada (44') es una capa distinta de la capa de película exterior (44) y unida a la misma.

9. Artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 6 en el que la capa de película exterior (44) y la capa coloreada (44') están mezcladas juntas.

10. Artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 6 en el que dicho primer material de refuerzo es un tejido entretejido y el segundo material de refuerzo contiene fibras de olefina y por lo menos una fibra de alta fusión provista de un punto de fusión más elevado que las fibras de olefina.

11. Artículo moldeado de acuerdo con la reivindicación 1 incluyendo un material de refuerzo (16) provisto de un área (16') de estiramiento más profundo y un área relativamente más delgada (16'') de estiramiento más moderado, proporcionando de ese modo un área (16') en el que el artículo moldeado tiene más extensión superficial que el área (16'') en el que el artículo moldeado tiene menos extensión superficial.

12. Proceso para la fabricación de un artículo de plástico moldeado coloreado con los siguientes pasos:

13. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12 incluyendo el paso de proporcionar material de refuerzo adicional (42) en la capa de plástico (34, 40) en el lado opuesto a la capa de película exterior
(10).

14. Proceso de acuerdo con la reivindicación 13 incluyendo el paso de proporcionar una capa de plástico adicional (44) sobre el material de refuerzo adicional (42).

15. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12 incluyendo:

reforzar el laminado compuesto con un primer material de refuerzo más interior (48) unido a la capa de plástico (40); y

reforzar adicionalmente el laminado compuesto con un segundo material de refuerzo más exterior (42), preferiblemente una capa de plástico de espuma, de lámina de metal o de lámina de plástico, unido a la superficie interior (18) de la capa de película exterior (10) entre el primer material de refuerzo (48) y la capa de película exterior (10), que evita que el primer material de refuerzo (48) sea visible a través de la capa coloreada (44').

16. Proceso de acuerdo con la reivindicación 15 incluyendo proporcionar un segundo material de refuerzo no tejido (48) que consiste en por lo menos una fibra de olefina y por lo menos una fibra de alta fusión provista de un punto de fusión más elevado que las fibras de olefina.

17. Proceso de acuerdo con la reivindicación 15 incluyendo proporcionar un plástico expandido como el segundo material de refuerzo (48).

18. Proceso de acuerdo con la reivindicación 19 incluyendo la unión fundida del segundo material de refuerzo (48) a la capa de película exterior (10).

19. Proceso de acuerdo con la reivindicación 15 incluyendo la coextrusión del segundo material de
refuerzo (48) y la capa de película exterior (10).

20. Proceso de acuerdo con la reivindicación 12 incluyendo un material de refuerzo (16) provisto de un área (16') de estiramiento profundo y un área relativamente más delgada (16'') de estiramiento más moderado, proporcionando de ese modo un área (16') en el que el artículo moldeado tiene más extensión superficial que el área (16'') en el que el artículo moldeado tiene menos extensión superficial, durante el desplazamiento de la cavidad (30).