ES2284688T3 - Sistemas de recubrimiento de multiples capas de una capa base de capa gruesa, de tipo gel y una capa de cubricion de pintura de poliuretano, su preparacion y uso. - Google Patents
Sistemas de recubrimiento de multiples capas de una capa base de capa gruesa, de tipo gel y una capa de cubricion de pintura de poliuretano, su preparacion y uso. Download PDFInfo
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Abstract
Sistemas de recubrimiento de I) masas de poliuretano de tipo gel, exentas de agua, de alto peso molecular, que contienen dado el caso principio activo, constituidas por (1) de 15 a 62% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de una matriz de poliuretano reticulada covalentemente de alto peso molecular y (2) de 38 a 85% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de un agente de dispersión líquido unido sólidamente en la matriz mediante fuerzas de valencia secundaria, que se compone de uno o varios compuestos polihidroxílicos con un peso molecular entre 1000 y 12000 y un índice de OH entre 20 y 112, en donde el agente de dispersión no contiene esencialmente compuestos hidroxílicos con un peso molecular inferior a 800, así como dado el caso (3) de 0, 1 a 100% en peso, referido a la suma de (1) y (2), en cargas y/o aditivos, así como dado el caso catalizadores para la reacción de formación de poliuretano, en donde dado el caso pueden ser de 0, 1 a 50% en peso de los aditivos principios activos, y (II) pinturas de cubrición de poliuretano que contienen disolvente, exentas de disolvente y/o acuosas basadas en a) de 0 a 50% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en aductos de poliuretano, b) de 0 a 90% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en polioles flexibles con una Tg de -100 a 25º C y un contenido en OH de 0 a 25% en peso, c) de 1, 7 a 60% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en poliisocianatos con un contenido en NCO de 4 a 50%.
Description
Sistemas de recubrimiento de múltiples capas de
una capa base de capa gruesa, de tipo gel y una capa de cubrición de
pintura de poliuretano, su preparación y uso.
La invención se refiere a un sistema de
recubrimiento de múltiples capas de una capa base de capa gruesa,
de tipo gel y una capa de cubrición de pintura de poliuretano, a su
preparación y a su uso (aplicación).
En la industria del automóvil hoy en día es
habitual para los salpicaderos:
- -
- usar un plástico no recubierto (solución económica con mal aspecto y mala percepción háptica y malas resistencias a influencias ambientales),
- -
- aplicar una estructura constituida por espuma de poliuretano y lámina, textil o cuero como capa decorativa por revestimiento mediante pegado (buena percepción háptica pero elevado coste debido a la complicada fabricación),
- -
- los plásticos usados se deben pintar posteriormente, por ejemplo, con una pintura de sensación suave fina de 50 \mum basada en poliuretano de 2C (percepción háptica media, buenas resistencias, precio medio).
Esto es literalmente válido también para los
demás campos de uso de plásticos que se encuentran en contacto
directo con la piel humana. El efecto de suavidad de las capas de
pintura de sensación suave finas se puede aumentar sólo en los
límites (por ejemplo por aumento del grosor de capa hasta 100
\mum), en donde las resistencias y la óptica de la película de
pintura son en la mayoría de los casos peores.
También la estructura soporte/espuma/lámina
tiene desventajas propias:
- -
- el coste de fabricación es elevado, por tanto estos sistemas son caros.
- -
- No es frecuente que se de solidez a la luz.
- -
- Mediante el uso de plastificantes en las láminas se asegura una rigurosa contribución al empañamiento.
Entre tanto se encuentran ampliamente
distribuidas en el mercado masas de gel exentas de agua como se
describen, por ejemplo, en los documentos EP-A
0057838 y EP-A 0057839, y se preparan y usan según
los procedimientos descritos en estas publicaciones. Estas
solicitudes se refieren a masas de gel exentas de agua, dado el caso
masas de gel que contienen principio activo con efecto depósito,
constituidas por una matriz de poliuretano y polioles de alto peso
molecular como agentes de dispersión y dado el caso principios
activos, así como a un procedimiento para la preparación de masas
de gel, dado el caso en presencia de los principios activos. Como
principios activos se pueden usar biocidas, productos farmacéuticos,
aceites etéricos, sustancias aromáticas, colorantes, agentes de
limpieza, antioxidantes, agentes de deslizamiento y antiestáticos y
otros. Las masas de gel pueden ser de utilidad como molde o masas
de vertido o como piezas de moldeo que contienen principio activo
con efecto depósito de los principios activos. Sin embargo, estos
geles se usan como tales y se revisten, por ejemplo, con láminas o
textiles para hacer posible un uso como geles en bloques.
Se usan geles basados en agua desde hace años en
muchos ámbitos industriales (véase, por ejemplo, R.L. Whistler,
Industrial Gums, Academic Press, InC., Nueva York, 193 y el
documento DE-A 2347299). Una propiedad especialmente
interesante de los geles consiste en que presentan una elevada
precisión de moldeo. Esto se usa para duplicar cuerpos de moldeo. A
este respecto se refunde el cuerpo que se debe moldear con la masa
que forma el gel. Tras la formación del gel se retira el cuerpo de
moldeo. Se obtiene un molde de gel cuya cavidad corresponde al
volumen del cuerpo de moldeo. Como masa para duplicar se usa, por
ejemplo, en el ámbito dental un gel de agar-agar.
Tales masas presentan, sin embargo, una serie de desventajas:
- a)
- la gelificación dura mucho y se debe realizar en condiciones de procedimiento determinadas,
- b)
- la elasticidad del gel aún no es suficientemente alta para el desmoldeo de nervios finos y socavaduras
- c)
- la estabilidad dimensional no es satisfactoria,
- d)
- en la conservación al aire del molde de gel tiene lugar ya a muy corto plazo un cambio de las proporciones a consecuencia de la evaporación de agua.
Además se conocen masas para moldear exentas de
agua, por ejemplo, basadas en silicona. Estas se preparan mezclando
un pre-polimerizado con una pequeña cantidad de
agente reticulante. El modelo que se va a moldear se refunde con
esta mezcla de reacción y se retira tras el endurecimiento de la
mezcla. Se obtiene un molde con una cavidad en la que se pueden
preparar luego los moldeados del modelo. Sin embargo, las masas para
moldear exentas de agua poseen las siguientes desventajas:
- a)
- viscosidad demasiado elevada para el moldeo de cavidades finas y socavaduras en la superficie del modelo y
- b)
- tiempos de reacción demasiado prolongados; en el acortamiento del tiempo de reacción mediante aumento de la proporción de agente reticulante tiene lugar una contracción demasiado fuerte del molde.
Se conocen de los documentos
US-A 3822238 y 3975350 masas de geles que contienen
principios activos con efecto depósito, en las que los principios
activos se liberan durante un periodo de tiempo de semanas a meses
al entorno. Además se conoce del documento DE-A
2521265 la preparación de geles de
poliuretano-poliurea que contienen agua y/o alcohol
en presencia de sustancias aromáticas. A este respecto se describen
materiales soporte basados en geles que contienen agua, que pueden
contener múltiples agentes, por ejemplo, productos farmacéuticos,
biocidas o sustancias aromáticas. Sin embargo, los geles de agua de
este tipo tienen la desventaja de que se pueden descomponer muchos
agentes relativamente rápido, por ejemplo, biocidas, por la
presencia del agua y con ello el tiempo de actividad de estos
geles, es decir, del efecto depósito se acorta fuertemente. Además
se conoce la incorporación de principios activos a poliuretanos en
masa y/o espumados de alto peso molecular (documento
CH-A 289915).
Los poliuretanos de alto peso molecular de este
tipo tienen, sin embargo, la desventaja de mantener una elevada
proporción de agentes líquidos incorporados a consecuencia de la
estructura de alto peso molecular permeable y/o de la elevada
proporción en segmentos duro en el poliuretano y con esto se pierde
efecto depósito. Se pueden usar agentes activos sólidos sólo de
forma muy limitada; las sustancias sólidas no volátiles no escapan
y los agentes sólidos poco volátiles pueden difundir sólo durante
muy poco tiempo y en muy pequeñas cantidades.
En los documentos EP-A 0057838 y
EP-A 57839 se describieron geles basados en
polioles, que presentan una elevada precisión de moldeo, sin estar
dotados de las desventajas citadas. Los geles se obtienen haciendo
reaccionar uno o varios polioles de alto peso molecular, de elevada
funcionalidad en presencia de catalizadores y dado el caso de
cargas y aditivos con una cantidad tal de di- y/o poliisocianatos
que resulta un índice de isocianato de aproximadamente 15 a 60. Con
"índice de isocianato" se entiende la relación de equivalentes
(NCO/OH) x 100. Como se ha encontrado se generan ahora sólo geles
elásticos de acuerdo con la invención, que están constituidos por
una matriz de poliuretano reticulada covalentemente y uno o varios
polioles unidos sólidamente a esta (es decir, sin el peligro de una
exudación que altere), si los componentes isocianato o poliol que
reaccionan entre sí presentan una funcionalidad mínima deseada y si
el o los polioles están esencialmente exentos de proporciones con
un índice de OH de más de 112 o un peso molecular inferior a 800,
preferiblemente inferior a 1000.
También se encontró desde un principio que se
obtiene masas de gel con efecto de depósito mejorado, de liberación
uniforme de principio activo, de mayor concentración en principio
activo, de buena estabilidad de los aditivos de principio activo y
de buena capacidad de migración de los principios activos, si se
disuelve o dispersa principios activos como aditivos en la reacción
de formación de PU en polioles de alto peso molecular y se mezcla
di- y/o poliisocianatos, así como catalizadores y dado el caso
aditivos habituales.
Las ventajas de estas masas de gel se encuentran
en que presenta en la matriz de poliuretano reticulada sólo
parcialmente una mayor proporción de polioles de alto peso
molecular, que hace posible y controla la migración y liberación de
los principios activos hacia el exterior.
Sin embargo, es desventajosa la superficie de
estos geles: esta es demasiado gomosa y por tanto se ensucia
fácilmente y no es de buena percepción (demasiado pegajosa) y por
tanto tiene una percepción háptica no agradable. Por tanto se
aplica bien una lámina o bien un textil como protección. Las láminas
son, por ejemplo, también necesarias para manipular en general el
gel. Esta es en principio intensiva en costes y permite además sólo
uso limitado o ningún uso del gel en distintas aplicaciones, en las
que esta lámina estorbe (por ejemplo, en la consola media del
espacio interior de automóviles).
Un pintado con una red elástica sería aquí una
alternativa. Se conoce el recubrimiento, por ejemplo, de sustratos
de plástico preparados mediante moldeo por inyección con pinturas
claras o de cubrición de dos componentes, convencionales (que
contienen disolvente o acuosas) en el procedimiento de
pulverización. Con esto se puede conseguir una protección de la
superficie ya con un recubrimiento fino de 10 a 100 \mu. La
elasticidad del recubrimiento se ajusta a la del sustrato y se
encuentra en la mayoría de los casos en el intervalo < 100%. En
esto se debe distinguir entre la flexoelasticidad, que determina
habitualmente la deformabilidad vertical y el alargamiento de
desgarro, que determina la deformabilidad horizontal. En el
alargamiento de desgarro se determina adicionalmente el
comportamiento de resiliencia tras deformación, que muestra, si
tiene lugar una deformación plástica o elástica. Las pinturas
plásticas o también las pinturas metálicas duras no muestran
normalmente este comportamiento.
Para el recubrimiento de sustratos de plástico
se usan al contrario que para el pintado de piezas metálicas
pinturas flexibles ya que, por ejemplo, las pinturas duras
provocarían una fragilidad de todo el elemento constructivo
(plástico + pintura). Esto podría tener como consecuencia, por
ejemplo, a bajas temperaturas una fragmentación del elemento
constructivo mediante propagación de fisuras en el caso de un
contacto mecánico. Las pinturas de plástico elásticas tienen por
tanto por lo general alargamientos de desgarro de aproximadamente 5
a 100% y pueden someterse a cargas en el ensayo de flexión (flexión
de un sustrato de Bayflex pintado) hasta -20ºC sin formación de
fisuras. Sin embargo, el comportamiento de resiliencia es en la
mayoría de los casos moderado, ya que la pintura tiene configurada
una red polimérica sólida. Además los materiales termoplásticos
muestran, por ejemplo, por lo general < 5% de comportamiento de
resiliencia. Los sustratos elásticos como, por ejemplo, geles
sólidos muestran sin embargo en alargamiento de desgarro claramente
superiores (parcialmente > 1000%) siempre un comportamiento de
resiliencia intacto respecto al estado original.
Para proteger la superficie de geles como se
aludió anteriormente, por ejemplo, del ensuciamiento, rasguños,
influencias de luz e inclemencias meteorológicas así como frente a
disolventes, tendría sentido un pintado. Sin embargo, las pinturas
plásticas elásticas, típicas no son suficientes, sobre todo en lo
relativo a dos aspectos:
- -
- la adherencia sobre sustratos elásticos, resilientes (también tras envejecimiento) es deficiente;
- -
- el comportamiento de alargamiento y resiliencia de sustratos elásticos se ve perjudicado por una capa de pintura no suficiente elástica (de este modo se puede rasgar, por ejemplo, el gel completo o desconcharse la pintura).
En los geles se llega entonces como
requerimiento adicional a que en muchas aplicaciones la superficie
debería tener propiedades de percepción háptica (sillines de
bicicleta, materiales acolchados para asientos etc.), a la vez debe
tener también resistencias frente a disolventes, productos químicos
(ácidos, lejías, soluciones de lavado) y también resistencia a
exposición a intemperie. Esto no se consigue con los recubrimientos
de tipo habitual. De este modo es también insuficiente la solución
de Impranil® C descrita en el documento EP-A 057839
como recubrimiento, ya que no está asegurada la resistencia contra
disolventes.
Fue objetivo de la invención proporcionar ahora
sistemas de recubrimiento que no presenten las desventajas citadas
y además ofrezcan ventajas en relación con la manipulación y
percepción háptica (comportamiento al agarre sobre la
superficie).
De forma sorprende se ha encontrado ahora que en
una estructura de combinación compuesta por una capa base de un
poliuretano de alto peso molecular, de tipo gel y una capa de
cubrición de pintura de PU se puede obtener un recubrimiento
completo, que tiene las propiedades deseadas:
- -
- buena percepción háptica horizontal por la capa base de tipo gel,
- -
- buena percepción háptica vertical por la capa de cubrición de pintura de PU,
- -
- alta resistencia contra influencias ambientales por la capa de cubrición,
- -
- elevada capacidad de extensión y al mismo tiempo elevado comportamiento de resiliencia tras someter a carga de presión y/o tracción ambas capas.
La presente invención se refiere a un
recubrimiento de múltiples capas, constituido por
- a)
- una capa base de poliuretano de alto peso molecular, de tipo gel
- b)
- una capa de cubrición constituida por pintura de poliuretano,
que se pueden aplicar sobre
sustratos discrecionales y se puede usar en todos los ámbitos de la
aplicación industrial, donde se deba proveer una superficie que se
caracterice
por
- -
- efecto de suavidad notable
- -
- y altas resistencias frente a influencias ambientales,
- -
- y/o preparación y procesamiento sencillos
- -
- y alta capacidad de extensión y capacidad de resiliencia (para poder ajustar idealmente las propiedades mecánicas de todos los sustratos)
y que no presenta las desventajas
anteriores, así como su preparación y
uso.
De forma sorprendente se ha encontrado además
que las ventajas descritas en su momento en los documentos
EP-A 0057838 y 0057839 de los geles no se ven
perjudicadas con esta estructura e incluso se ven mejoradas. La
estructura de PU de tipo gel + capa de cubrición cumple por tanto
además todas las ventajas de los geles conocidos (documentos
EP-A 005739 y EP-A 005738).
Sin embargo resultan además también una serie
completa de ventajas adicionales:
- -
- El gel no debe revestirse ya con una lámina o con un textil, sino que se pinta posteriormente o preferiblemente directamente en el molde y se puede aplicar luego conjuntamente con la masa de gel de capa gruesa sobre otros sustratos.
- -
- Esto hace posible la preparación de elementos constructivos en un proceso de trabajo.
- -
- Las propiedades de superficie se ven claramente mejoradas (percepción háptica, resistencias, ausencia de polvo). Con esto se mejora claramente también la manipulación.
- -
- Son posibles efectos ópticos (unicolor determinado, colores metálicos o gran brillo). Esto no es posible con la combinación previa.
- -
- También es posible una nueva aplicación completa: la aplicación de la imprimación de PU de tipo gel sobre sustratos discrecionales mediante rasquetado, pulverización, vertido y a continuación sellado de la superficie mediante el pintado con PU.
- -
- Igualmente es nueva también una combinación en sándwich: pintura de PU/imprimación de tipo gel/pintura de PU. Esto hace posible, por ejemplo, la fabricación de láminas, que están provistas por ambos lados con el tratamiento antireflexión de superficie. También son posibles con ellas otras estructuras (por ejemplo, capa de cubrición de PU/imprimación de PU/material soporte/imprimación de PU/capa de cubrición de PU).
La invención se refiere por tanto a
- a)
- la preparación y formulación de capas base de tipo gel comparables a las del documento EP-A 0057838 con un grosor de capa de 0,01 a 100 mm en combinación con
- b)
- una capa de protección de PU con un grosor de capa de 0,005 a 2 mm exenta de disolventes, que contiene disolvente o recubrimientos de poliuretano muy elásticos acuosos. Los recubrimientos de acuerdo con la invención muestran altos comportamientos de extensión y resiliencia.
Son objeto de la invención por tanto sistemas de
recubrimiento de
- I)
- masas de poliuretano exentas de agua, que contienen dado el caso principio activo, de tipo gel, de alto peso molecular constituidas por
- (1)
- de 15 a 62% en peso, preferiblemente de 20 a 57% en peso, con especial preferencia de 25 a 47% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de una matriz de poliuretano reticulada covalentemente de alto peso molecular y
- (2)
- de 38 a 85% en peso, preferiblemente de 80 a 43% en peso, con especial preferencia de 75 a 53% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de una agente de dispersión líquido unido sólidamente en la matriz mediante fuerzas de valencia secundaria, que se compone de uno o varios compuestos polihidroxílicos con un peso molecular entre 1000 y 12000, preferiblemente entre 1700 y 6000 y un índice de OH entre 20 y 112, preferiblemente entre 28 y 84, con especial preferencia entre 30 y 56, en donde el agente de dispersión no contiene esencialmente compuestos hidroxílicos con un peso molecular inferior a 800, preferiblemente ninguno inferior a 1000, así como dado el caso
- (3)
- de 0,1 a 100% en peso, referido a la suma de (1) y (2), en cargas y/o aditivos, así como dado el caso catalizadores para la reacción de formación de poliuretano, en donde dado el caso pueden ser de 0,1 a 50% en peso de los aditivos principios activos,
y
- (II)
- pinturas de cubrición de poliuretano que contienen disolvente, exentas de disolvente y/o acuosas basadas en
- a)
- de 0 a 50% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en aductos de poliuretano,
- b)
- de 0 a 90% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en polioles flexibles con una Tg de -100 a 25ºC y un contenido en OH de 0 a 25% en peso,
- c)
- de 1,7 a 60% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en poliisocianatos con un contenido en NCO de 4 a 50%.
Los sistemas de recubrimiento de acuerdo con la
invención están constituidos preferiblemente de 20 a 57% en peso de
la matriz de alto peso molecular y de 80 a 43% en peso del agente de
dispersión líquido, en donde la matriz de alto peso molecular es un
producto de reacción de uno o varios poliisocianatos y de uno o
varios compuestos polihidroxílicos con un peso molecular entre 1000
y 12000 y un índice de OH entre 20 y 112, en donde el producto
tiene una funcionalidad NCO de los poliisocianatos y funcionalidad
OH de los compuestos polihidroxílicos de al menos 5,2.
Preferiblemente el agente de dispersión usado de
acuerdo con la invención está constituido por uno o varios
compuestos polihidroxílicos con un peso molecular de 1700 a 6000 y
un índice OH de 28 a 84.
El agente de recubrimiento de acuerdo con la
invención se basa en polioles flexibles con una Tg de -100 a 25ºC y
un contenido en OH de 0 a 25% en peso y están reticulados con 1,7 a
60% en peso, referido a la pintura de cubrición completa,
poliisocianatos con un contenido en NCO de 4 a 50% en peso.
Son igualmente adecuados de acuerdo con la
invención la mezcla de compuestos polihidroxílicos para la mejora
de la resistencia frente a productos químicos, por ejemplo,
poliacrilatos.
Las pinturas de cubrición del sistema de
recubrimiento de acuerdo con la invención son, por ejemplo,
formulaciones de pinturas de cubrición de poliuretano con
- -
- hasta 150% de cargas (por ejemplo, dióxido de titanio)
- -
- hasta 10% de catalizador (como DBTL)
- -
- hasta 20% de principios activos (como biocidas, sustancias aromáticas)
- -
- hasta 10% de aditivos (como coadyuvantes de nivelación)
- -
- hasta 5% de agentes fotoprotectores (como Tinuvin® 1130) así como
- -
- dado el caso colorantes, pigmentos, laminillas metálicas etc.
Los sistemas de recubrimiento de acuerdo con la
invención son adecuados, por ejemplo, para la preparación de un
recubrimiento de múltiples capas constituidos por
- -
- una imprimación de tipo gel con un grosor de capa de 30 \mum a 10 mm,
- -
- una capa de cubrición de, por ejemplo, pintura de PU con un grosor de capa de 5 \mum a 2 mm.
La preparación de un recubrimiento de múltiples
capas se realiza de acuerdo con la invención mediante
- a)
- introducción de la imprimación de tipo gel en un molde de herramienta por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección;
- b)
- aplicación de la capa de cubrición por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección;
- c)
- variación discrecional de a y b en lo referente a modificaciones temporales, por ejemplo
- -
- en primer lugar incorporación de la capa de cubrición sobre la pared de la herramienta y luego incorporación de la imprimación;
- -
- en primer lugar incorporación de la imprimación y luego aplicación de la pintura de cubrición sobre la imprimación y reacción en la herramienta cerrada o abierta;
- -
- en primer lugar incorporación de la imprimación y luego aplicación de la pintura de cubrición sobre la pared de la herramienta y reacción en la herramienta cerrada;
- d)
- incorporación del material soporte que se va a recubrir en la herramienta mediante
- e)
- inyección (por ejemplo, plásticos, duroplásticos, etc.)
- f)
- colocación (por ejemplo, metal, textil, madera, elementos constructivos listos),
- g)
- rasquetado, vertido, pulverización (por ejemplo, láminas, pintura de PU, capas exteriores pulverizadas),
- h)
- aplicación de la imprimación y de la pintura de cubrición con las variaciones descritas en a) y b) sobre el material soporte que se va a recubrir, endurecimiento del recubrimiento y retirada del elemento constructivo recubierto listo del molde de la herramienta,
- i)
- preparación de la imprimación y de la pintura de cubrición en el molde de la herramienta y a continuación incorporación del material soporte que se va a recubrir en el molde, reacción y retirada del elemento constructivo recubierto listo.
De acuerdo con la invención son posibles
distintas estructuras de múltiples capas, por ejemplo, con la
siguiente estructura:
- a)
- pintura de cubrición/imprimación/pintura de cubrición;
- b)
- pintura de cubrición/imprimación/pintura de cubrición/soporte (preparación según a) y a continuación aplicación sobre soportes discrecionales mediante las técnicas de adhesión conocidas, por ejemplo, con adhesivos de poliuretano de 1C o de 2C);
- c)
- pintura de cubrición/imprimación/soporte/imprimación/pintura de cubrición;
- d)
- soporte 1/imprimación/pintura de cubrición/soporte 2 con soporte 1, por ejemplo, láminas, textil, y soporte 2 como materiales discrecionales descritos en 10.
Es igualmente objeto de la invención el uso de
los sistemas de poliuretano de acuerdo con la invención para
recubrimientos que requieran un comportamiento de agarre (percepción
háptica) especial, por ejemplo un comportamiento de agarre débil
(percepción háptica de sensación suave).
La percepción háptica se consigue por un lado
con el contenido en polioles flexibles basados en poliéster,
poliéster/poliacrilato o poliacrilato (dado el caso mezcla de
polioles con funcionalidad OH y no funcionales). También pueden
influir en la percepción háptica las cargas y aditivos habituales
añadidos.
Todos los sistemas de pintura de acuerdo con la
invención se pueden procesar en operación convencional.
Especialmente es parte de la invención la aplicación en el
procedimiento IMC (in mould coating). Este procedimiento prevé la
aplicación de pinturas en una o ambas mitades de la herramienta, la
imprimación de tipo gel se prepara entre las mitades de la
herramienta como se describe en el documento EP-A
005783 y el recubrimiento completo se puede retirar del molde y
luego aplicar sobre soporte discrecionales (metal, madera, plástico,
cerámica, piedra, hormigón, vidrio, sustratos minerales etc.).
Igualmente es posible la preparación de un
elemento constructivo directamente en el molde:
- -
- colocación del material que se va a recubrir en un molde de herramienta,
- -
- recubrimiento de una mitad de la herramienta con
- -
- agentes de desmoldeo conocidos de la química del PU (pro ejemplo, estearato),
- -
- la capa de cubrición de pintura de PU y a continuación secado de esta pintura sobre la superficie de la herramienta,
- -
- cierre de las mitades de la herramienta,
- -
- inyección de la imprimación de tipo gel entre la capa de cubrición y soporte,
- -
- retirada del elemento constructivo completo del soporte/imprimación/capa de cubrición.
Los sistemas de poliuretano de acuerdo con la
invención (imprimación + capa de cubrición) se pueden usar para la
preparación de los distintos sistemas de recubrimiento. Se hace
hincapié en las siguientes combinaciones:
- -
- soporte (madera, metal, vidrio, cerámica, plástico, goma, láminas, pintura de PU),
- -
- imprimación de tipo gel (coloreada, incolora, transparente, fluorescente, que contiene principio activo, que libera principio activo, translúcida, que contiene sustancias aromáticas),
- -
- capa de cubrición de PU (coloreada, incolora, transparente, fluorescente, que contiene sustancias aromáticas, translúcida, efecto de color metálico, efecto de suavidad).
Es objeto de la invención también un
procedimiento para la preparación del sistema de recubrimiento de
acuerdo con la invención de
- I)
- masas de gel que dado el caso contienen principio activo, esencialmente exentas de agua, caracterizadas porque se hacen reaccionar
- a)
- uno o varios di- y/o poliisocianatos con
- b)
- uno o varios compuestos polihidroxílicos con un peso molecular entre 1000 y 12000 y un índice de OH entre 20 y 112,
- c)
- dado el caso de 0,1 a 50% en peso en principios activos,
- d)
- dado el caso catalizadores para la reacción entre grupos isocianato y grupos hidroxilo,
- e)
- así como dado el caso cargas y aditivos conocidos de la química del poliuretano, en donde el índice de isocianato se encuentra entre 15 y 50, el producto de las funcionalidades de los componentes que forman poliuretano es al menos 5,2 y los compuestos polihidroxílicos están esencialmente exentos de compuestos hidroxílicos con un peso molecular inferior a 800, y
- II)
- adicionalmente un recubrimiento de poliuretano
mediante procedimientos de
pulverización, rasquetado u otras técnicas de aplicación sobre este
gel
(I).
De acuerdo con la invención la pintura de
cubrición del componente II) se puede aplicar posteriormente o
preferiblemente mediante aplicación sobre la pared o paredes del
molde en el que se prepara el gel y a continuación formación del
gel en este molde.
En cuanto a los polioles que se van a usar de
acuerdo con la invención para la imprimación de tipo gel se trata
preferiblemente de los conocidos en la química del poliuretano,
polihidroxipoliésteres, polihidroxipoliéteres,
polihidroxipolitioéteres, polihidroxipoliacetales,
polihidroxipolicarbonatos o polihidroxipoliesteramidas líquidos a
temperatura ambiente o un poco por encima, de intervalos de peso
molecular, intervalos de índice de OH y funcionalidad OH dados.
Los poliésteres que presentan grupos hidroxilo
que se tienen en cuenta son, por ejemplo, productos de reacción de
alcoholes multihidroxílicos, preferiblemente dihidroxílicos y dado
el caso adicionalmente tri- y tetrahidroxílicos con ácidos
carboxílicos multi-básicos, preferiblemente
di-básicos. En lugar de los poli(ácidos
carboxílicos) libres se pueden usar también los correspondientes
poli(anhídridos de ácidos carboxílicos) o los
correspondientes poli(ésteres de ácidos carboxílicos) de alcoholes
inferiores o sus mezclas para la preparación de poliésteres. Los
poli(ácidos carboxílicos) pueden ser de naturaleza alifática,
cicloalifática, aromática y/o heteroaromática y dado el caso, por
ejemplo, estar sustituidos con átomos de halógeno y/o
insaturados.
Como ejemplos de tales poli(ácidos carboxílicos)
y sus derivados son de citar: ácido adípico, ácido sebácico, ácido
ftálico, anhídrido de ácido ftálico, anhídrido de ácido tetrahidro-
o hexahidrofatálico, ácido isoftálico, ácido trimelítico, anhídrido
de ácido maleico, ácidos grasos di- y tri-merizados
insaturados, ésteres dimetílicos de ácido tereftálico y éster
bis-glicólico de ácido tereftálico.
Como alcoholes multihidroxílicos se tienen en
cuenta, por ejemplo, etilenglicol, propilenglicol,
butanodiol-1,4 y/o -2,3,
hexanodiol-1,6, neopentilglicol,
1,4-bis-hidroximetilciclohexano,
2-metil-1,3-propanodiol,
glicerina, trimetilolpropano, hexanotriol-1,2,6,
pentaeritritol, quinitol, manitol, y sorbitol, formitol,
metilglicosita, además de di-, tri-, tetra- y superiores
polietilenglicoles, polipropilenglicoles así como
polibutilenglicoles.
Los poliésteres pueden presentar
proporcionalmente grupos carboxílicos terminales. También son de
utilidad poliésteres de lactonas, por ejemplo,
\varepsilon-caprolactona o ácidos
hidroxicarboxílicos, por ejemplo, ácido
8-hidroxicaproico.
Polioles que presentan al menos 2, por lo
general de 2 a 8, preferiblemente de 2 a 3 grupos hidroxilo, que
también se tienen en cuenta de acuerdo con la invención, son
aquellos de tipo conocido y se preparan, por ejemplo, mediante
polimerización de epóxidos como óxido de etileno, óxido de
propileno, óxido de butileno, tetrahidrofurano, óxido de estireno o
epiclorhidrina consigo mismos, por ejemplo, en presencia de
catalizadores de Lewis, o con adición de estos epóxidos,
preferiblemente óxido de etileno y óxido de propileno, dado el caso
en mezcla o sucesivamente, a componentes iniciadores con átomos de
hidrógeno reactivos como agua, alcoholes, amoniaco o aminas, por
ejemplo, etilenglicol, propilenglicol, dietilenglicol,
dietilolpropano, glicerina, sorbitol, sacarosa, formitol o formosa,
así como 1-(4,4'-dihidroxidifenil)propano,
anilina, etilendiamina o etanolamina.
También son productos de partida de utilidad
politioéteres, polibutadieno, poliacetales, policarbonatos o
poliesteramidas que presentan grupos OH. También son adecuados
compuestos polihidroxílicos que contienen ya grupos uretano y/o
urea, así como dado el caso polioles naturales modificados, como
aceite de ricino.
De acuerdo con la invención se pueden usar dado
el caso también compuestos polihidroxílicos, en los que están
contenidos poliaductos o policondensados o polimerizados de alto
peso molecular en forma finamente dispersa o disuelta. Compuestos
polihidroxílicos de este tipo se obtienen, por ejemplo, si se dejan
suceder reacciones de poliadición (por ejemplo, reacciones entre
poliisocianatos y compuestos con funcionalidad amino) o reacciones
de policondensación (por ejemplo, entre formaldehído y fenoles y/o
aminas) in situ en los compuestos que presentan grupos
hidroxilo citados anteriormente.
También son adecuados para los procedimientos de
acuerdo con la invención los compuestos polihidroxílicos
modificados con polimerizados de vinilo, como se obtienen por
ejemplo con la polimerización de estireno y/o acrilonitrilo en
presencia de poliéteres o policarbonatopolioles.
Representantes de los compuestos
polihidroxílicos de alto peso molecular que se van a usar citados de
acuerdo con la invención se indican, por ejemplo, en High Polymers,
volumen XVI, "Polyurethanes, Chemistry and Technology",
redactado por Saunders - Frisch, Interscience Publishers, Nueva
York, Londres, tomo I, 1962, páginas 32-42 y
páginas 44-45 y tomo II, 1964, páginas
5-6 y 198-199, además en
Kunststoff-Handbuch tomo VII,
Vieweg-Höchtlen, editorial
Carl-Hanser, Munich, 1966, por ejemplo, en las
páginas 45 a 71, así como en el documento DE-A
2920501, página 17 a página 24. Evidentemente se pueden usar
mezclas de los compuestos anteriormente citados, por ejemplo,
mezclas de poliéteres y poliésteres.
Preferiblemente se usan de acuerdo con la
invención los polihidroxipoliéteres conocidos de la química del
poliuretano de tipo citado con 2 a 6, con especial preferencia
aproximadamente 2 a 3 grupos hidroxilo de la molécula y un
contenido de óxido de etileno incorporado estáticamente o
segmentadamente de al menos 10% en peso, preferiblemente más de 15,
con especial preferencia al menos 20% en peso, como polioles de alto
peso molecular. Con muy especial preferencia los
polipropileneterpolioles presentan al menos 20% en peso de óxido de
etileno, en los que al menos el 15% en peso de los grupos terminales
OH son grupos hidroxilo primarios.
El contenido en polioles en la mezcla que forma
gel, que se va a usar de acuerdo con la invención es de
aproximadamente 80 a 99% en peso, preferiblemente de
aproximadamente 85 a 98% en peso, referido al peso total de la
mezcla que forma el gel, de componentes resultantes del
poliuretano.
Como ejemplos de polioles que contienen
disolvente, están libres de disolvente o acuosos, flexibles,
adecuados de acuerdo con la invención para la capa de cubrición de
PU son de citar:
- 1)
- poliesterpolioles lineales con un contenido en OH de 1 a 25% en peso y una viscosidad de 100 a 5000 mPa*s, como por ejemplo Desmophen® 670, Desmophen® VP LS 2328 o Bayhydrol® PT 241;
- 2)
- policarbonato-poliéster con funcionalidad hidroxi con un contenido en OH de 1 a 10% en peso y una viscosidad de 1500 a 10000 mPa*s, como por ejemplo Desmophen® VP LS 2236 y Desmophen® C 200;
- 3)
- dispersiones PES/PAC como, por ejemplo, Bayhydrol® VP LS 2058;
- 4)
- polieterpolioles con un contenido en OH de 1 a 25% en peso y una viscosidad de 100 a 3000 mPa*s como, por ejemplo, Desmophen® 550U;
- 5)
- aductos de poliuretano con una viscosidad de 100 a 55000 mPa*s, como por ejemplo Impranil® C, Desmo- lac® 4340 (por ejemplo, basado en IPDI, HDI, W, NTI) o Bayhydrol® DLN.
Principalmente son adecuados todos los polioles
elásticos con comportamiento de extensión y resiliencia
correspondiente.
Los polioles flexibles muestran de acuerdo con
la invención una resistencia peor frente a disolventes, productos
químicos, exposición libre y corta a la intemperie que polioles
comparativamente frágiles basados en poliésteres o
poliacrilatos.
Para la preparación de los componentes poliol de
acuerdo con la invención se pueden usar mezclas de los polioles
flexibles y frágiles.
Como ejemplos de polioles que contienen
disolventes, exentos de disolventes o acuosos, adecuados de acuerdo
con la invención para la mejora de la resistencia, son de citar:
- 1)
- poliesterpoliacrilatos con funcionalidad hidroxi con un contenido en OH de 1 a 22% en peso y una viscosidad de 1000 a 5000 mPa*s, como Desmophen® Laborprodukt TIK 294, Bayhydrol® VP LS 2290;
- 2)
- poliacrilato-/polimetacrilatopolioles de baja viscosidad con un contenido OH de 1 a 23% en peso y una viscosidad de 700 a 1500 mPa*s, como Desmophen® Laborprodukt TIK 507 y Desmophen® Laborprodukt TIK 516 y Bayhydrol® VP LS 2235/l;
- 3)
- poliesterpolioles ramificados con un contenido en OH de 12 a 20% en peso y una viscosidad de 1000 a 4000 mPa*s, como Desmophen® VP LS 2249/1.
Por lo demás son válidas las mismas condiciones
para polioles que en las descripciones de los polioles para la
imprimación de PU anterior.
En cuanto a las imprimaciones de tipo gel de
acuerdo con la invención los di- y/o poliisocianatos orgánicos que
se usan se tratan de los di- o poliisocianatos alifáticos,
cicloalifáticos, aralifáticos, aromáticos y heterocíclicos
conocidos de la química del poliuretano, como se describen, por
ejemplo, por parte de W. Siefken en Justus Liebigs Annalen der
Chemie, 562, páginas 75 a 136, en donde los diisocianatos se pueden
usar como monómeros o en forma modificada, por ejemplo, se
biuretizados, alofanatizados, carbodiimidizados, trimerizados o
modificados con poliol. A modo de ejemplo son de citar:
1,6-hexametilendiisocianato,
1,12-dodecanodiisocianato, además de
ciclobutan-1,3-diisocianato,
ciclohexan-1,3- y -114-diisocianato,
así como mezclas discrecionales de estos isómeros de posición y/o
estereoisómeros,
1-isocianato-3,3,5-tri-metil-5-isocianatometil-ciclohexano,
2,4- y/o 2,6-hexahidrotoluilendiisocianato,
hexahidro-1,3- y/o
-1,4-fenilen-diisocianato,
perhidro-2,4'- y/o
-4,41difenilmetan-diisocianato, así como mezclas
discrecionales de estos isómeros de posición y/o estereoisómeros,
además de 1,3- y 1,4-fenilendiisocianato, 2,4- y
2,6-toluilendiisocianato,
difenilmetan-2,41- y/o
-4,41-diisocianato, así como mezclas discrecionales
de sus isómeros, y
naftilen-1,5-diisocianato.
Además se tienen en cuenta, por ejemplo:
trifenilmetan 4,4',4''-triisocianato,
polifenil-polimetilenpoliisocianatos, como se
obtienen mediante condensación de
anilina-formaldehído y a continuación fosgenación, y
se consideran
p-isocianato-fenilsulfonil-isocianatos,
arilpoliisocianatos perclorados, poliisocianatos que presentan
grupos carbodiimida, norbonanodiisocianatos, poliisocianatos que
presentan grupos alofanato, poliisocianatos que presentan grupos
isocianurato, poliisocianatos que presentan grupos uretano,
poliisocianatos que presentan grupos urea acilados, poliisocianatos
que presentan grupos biuret, poliisocianatos preparados mediante
reacciones de telomerización, poliisocianatos que presentan grupos
éster, productos de reacción de los isocianatos citados
anteriormente con acetales y poliisocianatos que contienen ésteres
de ácidos grasos poliméricos. Estos poliisocianatos adecuados para
la reacción se describen minuciosamente en el documento
EP-A 0057839. Di- y triisocianatos aromáticos
preferidos son 2,4- y/o 2,6-toluilendiisocianato, y
4,4'- y/o 2,4'-difenilmetanodiisocianato y sus
tipos modificados, así como sus derivados o productos de
trimerización multifuncionales preparados con polioles tri- y
tetrafuncionalizados.
Son poliisocianatos preferidos, por ejemplo,
1,6-hexametilendiisocianato, isoforondiisocianato,
metilciclohexano-2,4- y/o
-2,6-diisocianato,
diciclohexilmetan-2,41 y/o
-4,4'-diisocianatos y sus derivados
polifuncionalizados biuretizados, alofanatizados o
trimerizados.
Todos los di- y/o poliisocianatos citados
anteriormente se pueden usar también en mezclas discrecionales. El
contenido en di- y/o poliisocianatos en las mezclas que forman gel
de polioles y poliisocianatos es aproximadamente de 1 a 20% en
peso, preferiblemente de 2 a 15% en peso, referido al peso total de
la mezcla.
En cuanto a la catalizadores que se van a usar
para la formación de gel para la reacción entre grupos hidroxilo y
grupos isocianato se trata preferiblemente de aquellos de tipo
conocido en la química del poliuretano, por ejemplo, aminas
terciarias como trietilamina,
N-tetrametililendiamina,
1,4-diaza-biciclo-(2,2,2)-octano,
N,N-dimetilbencilamina,
X-metil-KI-dimetilaminoetilpiperazina,
pentametildietilentriamina, o también bases de Mannich conocidas
como catalizadores de aminas secundarias, como dimetilamina y
aldehídos (formaldehído) o cetonas (acetona) y fenoles, además de
silaminas con enlaces carbono-silicio, por ejemplo,
2,2,4-trimetil-2-silamorfolina
y
1,3-dietilamino-metil-tetrametil-disiloxano.
De acuerdo con la invención se pueden usar
también compuestos metálicos orgánicos, especialmente compuestos de
estaño orgánicos, como catalizadores, por ejemplo, se consideran
acetato de estaño (II), etilhexoato de estaño (II) y los compuestos
de estaño (IV), por ejemplo, dicloruro de dibutilestaño, dilaurato
de dibutilestaño, maleato de dibutilestaño. Otros catalizadores
adecuados se describen en el documento DE-A 2920501
en la página 29, fila 5 a la página 31, fila 25.
Los catalizadores se usan preferiblemente en una
cantidad entre 0,01 y 10% en peso, referido al peso total del gel.
Evidentemente se pueden usar todos los catalizadores como
mezcla.
Los aditivos descritos en el documento
EP-A 0057389 (principios activos, cargas, aditivos,
coadyuvantes) se pueden usar igualmente de acuerdo con la
invención.
En el componente endurecedor de acuerdo con la
invención para la capa de cubrición se usan preferiblemente
poliisocianatos alifáticos basados en polímeros de baja viscosidad
del 1,6-hexametilendiisocianato (HDI),
4,4'-diisocianatodiciclohexilisocianatouretano (W),
triisocianatononano (NTI, TIN) o isoforondiisocianato (IPDI), que
se pueden usar individualmente o en combinación. Si no se requiere
solidez a la luz de los poliisocianatos alifáticos, se pueden usar
igualmente los poliisocianatos aromáticos conocidos (por ejemplo,
MDI o TDI).
Como ejemplos de poliisocianatos para el uso
solos de acuerdo con la invención o para el uso de acuerdo con la
invención en combinaciones (sistemas que contienen disolventes,
exentos de disolventes o acuosos) en componente II, son de
citar:
- 1)
- poliisocianatos de baja viscosidad basados en biuret de HDI con un contenido de 15 a 24% en peso y una viscosidad de 100 a 400 mPa*s, como Desmodur® N 75 y Desmodur® N 3200;
- 2)
- trimerizados de HDI de baja viscosidad y sus modificaciones con alofanato y uretdiona con un contenido en NCO de 12 a 25% en peso y una viscosidad de 100 a 4000 mPa*s, como Desmodur® VP LS 2102, Desmodur® N 3300, Desmodur® N 3400, Desmodur® N 3600 o Bayhydur® 3100;
- 3)
- poliisocianatos elastificantes con un contenido en NCO de 4 a 25% en peso y una viscosidad de 1000 a 10000 mPa*s como, por ejemplo, Desmodur® VP LS 2010/1 o Bayhydur® VP LS 2306;
- 4)
- triisocianatos con un contenido en NCO medio de 48 a 52% en peso con una viscosidad de 10 a 100 mPa*s;
- 5)
- mezclas de trimerizados de IPDI y trimerizados y/o la uretdiona de HDI con un contenido en NCO de 15 a 22% en peso y una viscosidad de 1000 a 5000 mPa*s;
- 6)
- poliisocianatos basados en H_{12}-MDI con un contenido en NCO de 10 a 33% en peso y una viscosidad de 20 a 10.000 mPa*s, como, por ejemplo, Desmodur® W;
- 7)
- poliisocianatos bloqueados como Desmodur® VP LS 2253 o Desmodur® VP LS 2307;
- 8)
- así como de forma análoga los poliisocianatos restantes como se describieron anteriormente para imprimación de PU.
La coloración de las pinturas preparadas a
partir de los sistemas de poliuretano de acuerdo con la invención
se realiza mediante los pigmentos y cargas usados normalmente para
la fabricación de pintura. Son especialmente adecuados, por
ejemplo, pigmentos inorgánicos basados, por ejemplo, en óxido de
hierro (por ejemplo, Bayferrox® 318M) o dióxido de titanio (por
ejemplo, Tronox® RKB-4). También se pueden usar
todos los pigmentos de efecto colorante conocidos.
Como catalizadores para la preparación de las
pinturas de cubrición a partir de los sistemas de poliuretano de
acuerdo con la invención se usan las sustancias usadas conocidas
para sistemas de poliuretano de 2C como, por ejemplo, compuestos
orgánicos de estaño (por ejemplo, dilaurato de dibutilestaño o
diacetato de dibutilestaño) o de cinc (por ejemplo, octoato de
cinc). La cantidad varía en función del sistema usado, del tiempo de
reacción necesario y del tipo de catalizador entre 0,01 y 3,0% en
peso del catalizador, referido a la proporción de resina del
sistema.
sistema.
Para el procesamiento de los sistemas de acuerdo
con la invención se usan a modo de ejemplo los siguientes
procedimientos:
Los sistemas descritos se pueden aplicar por
medio de rasquetado, vertido o pulverización sobre un sustrato
discrecional o en un molde de herramienta discrecional y según cada
composición de pintura se secan, por ejemplo, durante 10 a 30
minutos de 60 a 120ºC a temperatura ambiente o forzada.
Tras endurecer las películas se obtiene
recubrimientos de gran elasticidad (alargamiento hasta más de 600%)
con buena capacidad de resiliencia. Las otras propiedades de la
película corresponden al menos al patrón habitual de la química de
PUR convencional.
La preparación de la imprimación de gel que
contiene principio activo de acuerdo con la invención se puede
emprender de forma continua o discontinua. El protocolo depende,
entre otros, de la forma que se quisiera dar a los geles de acuerdo
con la invención en lo que respecta a su aplicación. Se puede
trabajar según el procedimiento de un paso o del
pre-polímero.
En el procedimiento de un paso se reúnen todos
los componentes, es decir, polioles, di- y/o poliisocianatos,
principios activos, catalizadores y dado el caso otras cargas y
aditivos de una vez y se mezclan entre ellos de forma intensiva,
con lo que los principios activos se disuelven o dispersan
preferiblemente en los componentes poliol.
En el procedimiento del
pre-polímero son posibles dos protocolos. Bien se
prepara en primer lugar un pre-polímero de
isocianato, en el que se hace reaccionar una proporción
correspondiente de cantidad de poliol (+ principio activo) de la
cantidad de isocianato total prevista para la formación de gel y se
añaden luego al pre-polímero obtenido la cantidad
restante en poliol (dado el caso otros principios activos), así como
dado el caso otras cargas y aditivos y se mezcla de forma
intensiva, o bien se hace reaccionar toda la cantidad prevista de
poliol (+ principio activo) para la formación de gel con una parte
de la cantidad de poliisocianato dando un
pre-polímero de OH y se mezcla a continuación la
cantidad restante de poliisocianato.
Un protocolo especialmente ventajoso de acuerdo
con la invención es una variante del procedimiento de una etapa y
del procedimiento del pre-polímero OB. A este
respecto se reúnen el poliol o mezcla de poliol, los principios
activos, dado el caso las cargas y aditivos, el catalizador y dos
diisocianatos distintos en una etapa y se mezclan de forma
intensiva, en donde un di- o poliisocianato es aromático y un di-
y/o poliisocianato es de naturaleza alifática. De esto se puede
prever que mediante la distinta reactividad de ambos poliisocianatos
se genera en primer lugar un pre-polímero de
hidroxilo, que reacciona en el intervalo de minutos con el otro
poliisocianato con formación de gel. Mediante esto se obtienen geles
con viscosidad especialmente alta.
En este protocolo se puede realizar el
transporte, dosificación y mezcla de los componentes individuales o
mezcla de componentes con los dispositivos conocidos por el
especialista en la química del poliuretano.
Si se preparan para la aplicación, por ejemplo,
piezas de moldeo, se recomienda el protocolo en discontinuo. Sin
embargo, si el gel de poliuretano de acuerdo con la invención se
prepara en trozos de dimensiones adecuadas, entonces es
frecuentemente más favorable un protocolo en continuo. En este caso
se produce en primer lugar una lámina o placa sin fin, que se puede
partir a continuación en trozos individuales y a continuación se
puede pintar.
En la preparación en continuo se puede
solidificar, pulverizar, fundir o extender la mezcla que obtiene el
gel, que contiene dado el caso el principio activo, también antes de
la formación del gel. A este respecto se puede aplicar la mezcla
que contiene el principio activo, que obtendrá el gel sobre los
materiales de distinto tipo basados en materias primas naturales o
sintéticas, por ejemplo, se usan sobre esferas, napas, tejidos,
géneros de punto, láminas de espuma, láminas o placas de plástico, o
en formas deseadas.
Un objeto más de la invención es el uso de los
sistemas de recubrimiento de acuerdo con la invención en el
procedimiento IMC (in mould coating).
En el procedimiento IMC el componente II)
- a)
- se aplica sobre una o ambas mitades de la herramienta (según disposición y cuerpo a configurar) (por pulverización, rasqueta, pincel etc.) y se seca fácilmente (preferiblemente a temperatura ambiente o a temperaturas ligeramente elevadas). El componente I) se incorpora posteriormente con los procedimientos descritos anteriormente al molde, se endurece junto con el componente II) y luego se retira del molde la pieza de moldeo recubierta,
- b)
- posteriormente se inyecta (tras la preparación del componente I)) en una columna que se va a definir al molde de la herramienta (sólo posible en la variante exento de disolvente) y luego se endurece junto con el componente I), y
- c)
- a continuación de la unión preparada según a) y b) se aplica sobre el objeto que se va a recubrir.
En una forma de realización especial se pueden
incorporar también los objetos que se van a recubrir a un molde de
la herramienta y luego se recubren de acuerdo con la invención en
este molde.
Las condiciones durante la formación del gel se
pueden variar también de modo que se obtiene geles compactos o
espumados. De este modo, si se introduce aire en la mezcla que
obtiene el gel, se obtiene geles espumados.
Se puede llevar a cabo según la invención
también un moldeado de objetos, por ejemplo, mediante refundido del
cuerpo que se va a moldear con una masa que forma gel y retirada del
cuerpo de moldeo tras la formación del gel.
De acuerdo con la invención se pueden preparar
recubrimientos de múltiples capas a partir de
- -
- una imprimación de tipo gel con un grosor de capa de 30 \mum a 10 mm y una capa de cubrición de pintura de PU con un grosor de capa de 5 \mum a 2 mm.
Con los sistemas de recubrimiento de acuerdo con
la invención se pueden preparar recubrimientos de múltiples capas
mediante etapas no fijas en cuanto a secuencia
- a)
- introducción de la imprimación de tipo gel en un molde de herramienta por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección,
- b)
- aplicación de la capa de cubrición por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección,
- c)
- en donde a y b se pueden variar en lo referente a cambio temporal
- -
- en primer lugar incorporación de la capa de cubrición sobre la pared de la herramienta y luego incorporación de la imprimación,
- -
- en primer lugar incorporación de la imprimación y luego aplicación de la pintura de cubrición sobre la imprimación y reacción en la herramienta cerrada o abierta,
- -
- en primer lugar incorporación de la imprimación y luego aplicación de la pintura de cubrición sobre la pared de la herramienta y reacción en la herramienta cerrada;
- d)
- incorporación del material soporte que se va a recubrir en la herramienta mediante
- e)
- inyección (por ejemplo, plásticos, duroplásticos, etc.)
- f)
- colocación (por ejemplo, metal, textil, madera, elementos constructivos fabricados),
- g)
- rasqueta, vertido, pulverización (por ejemplo, láminas, pintura de PU, capas exteriores pulverizadas)
- h)
- aplicación de la imprimación y de la pintura de cubrición con las variaciones descritas en a y b sobre el material soporte que se va a recubrir, endurecimiento del recubrimiento y retirada del elemento constructivo recubierto listo del molde de la herramienta,
- i)
- preparación de la imprimación y de la pintura de cubrición en el molde de la herramienta y a continuación incorporación del material soporte que se va a recubrir en el molde, reacción y retirada del elemento constructivo recubierto listo.
En el marco de acuerdo con la invención se
pueden preparar estructuras de múltiples capas con distinta
estructura, por ejemplo
- a)
- pintura de cubrición/imprimación/pintura de cubrición,
- b)
- pintura de cubrición/imprimación/pintura de cubrición/soporte y a continuación aplicación sobre soporte mediante técnicas adhesivas, por ejemplo, con adhesivos de PU de 1C o de 2C.
- c)
- pintura de cubrición/imprimación/soporte/imprimación/pintura de cubrición,
- d)
- soporte 1/imprimación/pintura de cubrición/soporte 2 con soporte 1 como láminas, textil y soporte 2 como en materiales discrecionales descritos en 10.
Los sistemas de recubrimiento de acuerdo con la
invención son adecuados para el recubrimiento de distintos
sustratos en distintas formas geométricas como superficies planas
lisas, láminas, productos superficiales, cuerpos huecos (exteriores
e interiores) etc. Los sustratos que se va a recubrir pueden estar
constituidos por distintos materiales, también por materiales
compuestos, por ejemplo, de piedra, sustancias minerales, vidrio,
plásticos, madera, metales, semi-metales (por
ejemplo, Si), sustancias fibrosas, sustratos prensados o espumas de
poliuretano.
Los recubrimientos de acuerdo con la invención
son adecuados además para el moldeo exacto de modelos de distintos
materiales como, por ejemplo, de yeso, madera, hormigón, acero,
plásticos como epóxidos o poliuretanos, piedra, cerámica o metales
como cobre y hierro, así como de huesos, articulaciones, formaciones
de dentaduras y dientes. Estos son provistos luego con un
recubrimiento de múltiples capas.
Formulación
1
A) | Desmophen® 670, 80% en acetato de butilo (MPA) | 33,6% en peso |
1-Metoxipropilacetato-2 | 48,8% en peso | |
Dilaurato de dibutilestaño, 10% en MPA | 0,1% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 17,5% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
2
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 31,9% en peso |
Desmophen® 670, 80% en MPA | 11,9% en peso | |
MPA | 48,0% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 8,2% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
3
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 67,7% en peso |
Desmophen® 670, 80% en MPA | 6,3% en peso | |
MPA | 18,8% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 5,5% en peso |
Desmodur® VP LS 2010/1, 100% | 1,7% en peso | |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
4
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 45,7% en peso |
Desmolac® 4340, 40% en xileno/isobutanol | 11,4% en peso | |
MPA | 40,1% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 2,8% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
5
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 48,4% en peso |
Desmolac® VPLS 2195/1, 40% en acetato de butilo/NMP | 12,1% en peso | |
MPA | 36,5% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 3,0% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
6
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 37,6% en peso |
Desmolac® 1652, 100% | 11,2% en peso | |
MPA | 45,3% en peso | |
B) | Desmodur® VP LS 2010/1, 100% | 5,9% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
7
A) | Impranil® C, 30% en acetato de etilo | 74,0% en peso |
MPA | 22,3% en peso | |
B) | Desmodur® N 75, 75% en MPA/xileno | 3,7% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
\vskip1.000000\baselineskip
Formulación
8
A) | Bayhydrol® VP LS 2244/1 | 48,7% en peso |
Bayhydrol® PR 240 | 48,7% en peso | |
B) | Desmodur VP LS 2307 | 2,6% en peso |
\overline{100.0% \ en \ peso} |
Para la imprimación se usaron los ejemplos 1 a
10 del documento EP-A 57838.
Los ejemplos 1 a 10 del documento
EP-A 57838 son como sigue:
Ejemplo
1
(Del documento EP-A
57838)
Se agitan 3500 partes de un poliéter basado en
trimetilolpropano con un índice de hidroxilo de 56, preparado a
partir de 45% de óxido de propileno y 55% de óxido de etileno, 700
partes de un poliéter basado en trimetilolpropano con un índice de
hidroxilo de 34, preparado a partir de 83% de óxido de propileno y
17% de óxido de etileno y 2800 partes de un poliéter basado en
propilenglicol con un índice de hidroxilo de 56, preparado a partir
de 100% de óxido de propileno, a una temperatura de 22ºC mediante un
mezclador de laboratorio con disco agitador dando una solución
clara. A esta solución se añaden 301 partes de un poliisocianato
biuret con un contenido en isocianato de 21% en peso, de una
funcionalidad media de 3,6 y un peso molecular medio de 700, que se
preparó mediante reacción de biuretización de
hexametilendiisocianato (Desmodur N® de Bayer AG) con agitación y se
distribuyó correctamente. Se añaden finalmente con la solución
turbia 105 partes de dilaurato de dibutilestaño y se mezcla de
forma intensiva la mezcla durante 3 minutos. La solución turbia
blanquecina se vierte en una envoltura rectangular preparada
previamente de lámina de poliuretano de 0,2 mm de grosor de lámina
con una longitud de bordes de 45 cm y se sella la envoltura de
láminas de forma estanca al aire. El material acolchado de gel así
preparado se coloca sobre un sustrato plano y se deja para que tenga
lugar la reacción del gel, con lo que el material acolchado de gel
consigue su resistencia mecánica final y se puede poner a plena
carga. Este es un cuerpo blando, dimensionalmente estable,
deformable con presión. Si cesa la fuerza de deformación el
material acolchado de gel retorna a su estado original.
Sometido a carga con unas nalgas artificiales de
plástico y con carga de 35 kg se mide en la zona de cruce de
piernas una presión de 44 unidades de presión (UP) y en las
proyecciones de piernas sobre el asiento una presión de 48 UP.
Ejemplo
2
(Ejemplo comparativo del documento
EP-A
57838)
Un material acolchado de espuma de una espuma de
poliéter comercial con una densidad aparente según norma DIN 53420
de 35 kg/m^{3} y un endurecimiento por deformación (40%) según
norma DIN 53571 de 3,3 kPa, como se usa normalmente para la
preparación de elementos acolchados y colchones, se provee con una
envoltura de láminas de láminas de poliuretano, como se usa en el
ejemplo 1. El material acolchado así envuelto se somete a carga de
forma análoga al ejemplo 1 con unas nalgas artificiales. A este
respecto se mide en la zona de cruce de piernas una presión de 109
UP y en las proyecciones de piernas sobre el asiento una presión de
34 UP.
Ejemplo
3
(Del documento EP-A
57838)
Según el protocolo descrito en el ejemplo 1 se
prepara una mezcla de formación de gel y se vierte de forma análoga
al ejemplo 1 en una envoltura rectangular de láminas elásticas. Sin
embargo la envoltura está hecha en lugar de láminas de poliuretano,
de una lámina de 0,2 mm de grosor de una mezcla de polímeros de 50
partes de polipropileno y 50 partes de un copolímero de bloques de
estireno-butadieno.
Una vez finalizada la reacción del gel se
obtiene un material acolchado de gel blando, de dimensiones
estables, deformable con presión, que tras deformación vuelve a su
estado original si cesa la fuerza de deformación.
El material acolchado de gel obtenido de este
modo se somete a carga de forma análoga al ejemplo 1 con unas
nalgas artificiales. A este respecto se mide en la zona de cruce de
piernas una presión de 18 UP y en las proyecciones de piernas sobre
el asiento una presión de 19 UP.
Ejemplo
4
(Del documento EP-A
57838)
Según el protocolo descrito en el ejemplo 1 se
prepara una mezcla de formación de gel y se vierte de forma análoga
al ejemplo 1 en una envoltura rectangular. La envoltura está hecha
en lugar de láminas de poliuretano de un textil elástico provisto
con un recubrimiento de poliuretano elástico como es habitual y
conocido, por ejemplo, para la fabricación de corsetería o prendas
de baño.
Una vez ha finalizado la reacción del gel se
obtiene un material acolchado de gel, blando, de dimensiones
estables, deformable con presión, que tras deformación retorna a su
estado original si cesa la fuerza de deformación. El material
acolchado de gel obtenido de este modo se somete a carga de forma
análoga al ejemplo 1 con unas nalgas artificiales. A este respecto
se mide en la proyección del cruce de piernas una presión de 32 UP y
en las proyecciones de las piernas sobre el asiento una presión de
28 UP.
Ejemplo
5
(Del documento EP-A
57838)
Se mezclan de forma homogénea 3500 partes de un
poliéter basado en trimetilolpropano con un índice de hidroxilo de
56, preparado a partir de 45% de óxido de propileno y 55% de óxido
de etileno, 700 partes de un poliéter basado en trimetilolpropano
con un índice de hidroxilo de 34, preparado a partir de 83% de óxido
de propileno y 17% de óxido de etileno y 2800 partes de un poliéter
basado en propilenglicol con un índice de hidroxilo de 56,
preparado a partir de 100% de óxido de propileno y 35 partes de
dilaurato de dibutilestaño en una tanque agitado a 22ºC. Se
incorpora a la mezcla mediante una bomba de engranajes a un
mezclador estático. Se incorporan a este mezclador desde un
depósito de almacenamiento separado por medio de una segunda bomba
de engranajes simultáneamente 273 partes del poliisocianato biuret
del ejemplo 1, de modo que en todo momento la relación de mezcla de
ambos componentes es igual y corresponde a la relación de cantidad
total.
La solución turbia blanquecina que fluye desde
el mezclador estático se vierte en una envoltura rectangular, como
se describió en el ejemplo 4, y de esta, como se describió en el
ejemplo 1, se prepara un material acolchado de gel en forma de una
almohada.
Una vez finalizada la reacción del gel se
obtiene un material acolchado de gel blando, de dimensiones
estables, deformable con presión, que tras deformación vuelve a su
estado original si cesa la fuerza de deformación.
El producto acolchado obtenido de este modo se
somete a carga, como se describe en el ejemplo 1, con unas nalgas
artificiales. A este respecto se miden los siguientes valores de
presión: proyección del cruce de piernas 31 UP; proyecciones de
piernas sobre el asiento 23 UP.
\newpage
Ejemplo
6
(Del documento EP-A
57838)
Se mezclan de forma intensiva 1000 partes de un
poliéter basado en trimetilolpropano con un índice de hidroxilo de
35, preparado a partir de 80% de óxido de propileno y 20% de óxido
de etileno, 50 partes del poliisocianato biuret del ejemplo 1 y 15
partes de dilaurato de dibutil-estaño con ayuda de
un agitador de laboratorio con disco de agitación a temperatura
ambiente en el periodo de 1 minuto. Se obtiene después de 10 minutos
un gel turbio, elástico, de color estable, que se puede deformar
fácilmente con la influencia de una presión que actúe sobre el
mismo y tras retirada de la fuerza de deformación recupera de nuevo
su estado original.
El gel es adecuado preferiblemente para la
preparación de materiales acolchados de gel.
Ejemplo
7
(Del documento EP-A
57838)
Se mezclan de forma intensiva 1000 partes de un
poliéter basado en sorbitol con un índice de hidroxilo de 46,
preparado a partir de 100% de óxido de propileno, 25 de partes de
toluilendiisocianato (80% de isómeros 2,4 y 20% de isómeros 2,6) y
30 partes de dilaurato de dibutilestaño con ayuda de un agitador de
laboratorio con disco de agitación a temperatura ambiente en el
periodo de 1 minuto. Se obtiene después un gel blando, elástico, de
dimensiones estables, que se puede deformar fácilmente con la
influencia de una presión que actúe sobre el mismo y tras retirada
de la fuerza de deformación recupera de nuevo su estado
original.
Igualmente el gel es adecuado preferiblemente
para la preparación de materiales acolchados de gel.
Ejemplo
8
(Del documento EP-A
57838)
Se hacen reaccionar 1000 partes de un poliéter
según el ejemplo 7, 45 partes de
4,4'-diisocianatodifenilmetano, que se modificó con
reacción de uretanización con tripropilenglicol y presenta un
contenido de isocianato de 23% en peso y 30 partes de dilaurato de
dibutilestaño con ayuda de un agitador de laboratorio según el
ejemplo 7. Se obtiene después un gel blando, elástico, de
dimensiones estables, que se puede deformar fácilmente con la
influencia de una presión que actúe sobre el mismo y tras retirada
de la fuerza de deformación recupera de nuevo su estado
original.
Igualmente el gel es adecuado para la
preparación de materiales acolchados de gel.
Ejemplo
9
(Del documento EP-A
57838)
1000 partes de un poliéter basado en glicerina
con un índice de hidroxilo de 28, preparado a partir de 40% de
óxido de propileno y 60% de óxido de etileno se hacen reaccionar 50
partes del poliisocianato según el ejemplo 8 y 30 partes de
dilaurato de dibutilestaño de forma análoga al ejemplo 7 dando un
gel blando, elástico, de dimensiones estables, que se puede
deformar fácilmente con la influencia de una presión que actúe sobre
el mismo y tras retirada de la fuerza de deformación recupera de
nuevo su estado original. Igualmente el gel es adecuado para la
preparación de materiales acolchados de gel.
Ejemplo
10
(Del documento EP-A
57838)
El ejemplo muestra el uso conjunto de agentes de
plastificación. 490 partes de un poliéter basado en
trimetilolpropano con un índice de hidroxilo de 56, preparado a
partir de 45% de óxido de propileno y 55% de óxido de etileno, 480
partes de adipato de dibutilo, 30 partes del isocianato según el
ejemplo 1 y 15 partes de dilaurato de dibutilo se hacen reaccionar
según el ejemplo 7 dando un gel blando, elástico, de dimensiones
estables, que se puede deformar fácilmente con la influencia de una
presión que actúe sobre el mismo y tras retirada de la fuerza de
deformación recupera de nuevo su estado original. Igualmente el gel
es adecuado para la preparación de materiales acolchados de
gel.
El material de la capa de cubrición de acuerdo
con la invención (componente II) se prepara mediante agitación
permanente, por ejemplo, por medio de un equipo de disolución o
agitador de paletas (por ejemplo, agitador por aire a presión 756D3
de la compañía Otto Bock Helthcare). Se debe prestar atención a que
se incorporen de forma homogénea todos los aditivos para la
configuración de la calidad de superficie como, por ejemplo,
agentes de deslustrado, mejoradores reológicos, mejoradores de la
resistencia al rayado y a arañazos, agentes de deslizamiento,
pigmentos colorantes entre otros, como los materiales conocidos en
la técnica de las pinturas, evitando aglomerados. Con esto se puede
producir una capa de cubrición transparente o translúcida, se debe
asegurar antes del procesamiento del componente II que a penas estén
contenidas burbujas de aire en el componente II. Con ello se puede
desmoldear después el componente II de acuerdo con la invención
fácilmente de las herramientas, se pulverizan las superficies de la
herramienta con agentes de desmoldeo conocidos en la técnica de
PUR.
En la introducción en el molde de la herramienta
pre-calentado se incorpora el componente II por
medio de pistolas de pintar comerciales (por ejemplo,
Beschichtungs-Set 746B20, compañía Otto Bock
Helthcare, Duderstadt). Se debe prestar atención a evitar
acumulaciones de material ya que estas influyen en el aspecto y en
la percepción háptica de la superficie. La presión de pulverización
y del material del equipo de pulverización se regula de forma que
se produzca el grosor de capa de cubrición deseado y la consistencia
de superficie deseada.
El componente II se debe airear hasta que ya no
se encuentre disolvente adherido (muestra con dedo y olor). La
aireación o secado el componente II se puede acelerar con
introducción de calor.
En el procedimiento IMC se pueden plantear las
siguientes configuraciones:
- a)
- en ambas mitades de la herramienta se pintan múltiples capas con el componente II, dado el caso con ayuda de plantillas de cubrición. La herramienta se cierra y bloquea tras el secado del componente II de forma manual, semi-automática o de forma completamente automática con unidades de cierre comerciales. El componente I se incorpora mediante equipos de baja presión habituales para la técnica de PUR a la herramienta cerrada. Con esto no se generan burbujas de aire en la pieza de moldeo, se deben ajustar los elevadores y el punto de inyección a la geometría correspondiente. Una vez que el componente II ha reaccionado, se abre la herramienta y se retira la pieza de moldeo. Con esto se consigue la resistencia final de los componentes I y II, la pieza de moldeo se debe acondicionar térmicamente aún otras 72 horas a temperatura ambiente o tiempo correspondientemente más corto en una estufa de aire caliente de aproximadamente 40 a 80ºC.
- b)
- Las dos mitades o varias partes de la herramienta se pintan según la descripción del punto 1a. Sobre una mitad de la herramienta se fija, por ejemplo, un marcador de soporte, constituido por ejemplo de madera, plástico, metal, otros materiales así como combinaciones de los citados. La herramienta se cierra y el marcador se reviste con el componente I. Se debe comprobar que mejora la adhesión de unión entre el componente I y el marcador, dado el caso con uso de imprimaciones o adhesivos comerciales. Con esto se consigue la resistencia final de los componentes I y II, la pieza de moldeo se debe acondicionar térmicamente aún otras 72 horas a temperatura ambiente o tiempo correspondientemente más corto en una estufa de aire caliente de aproximadamente 40 a 80ºC. Se obtiene la siguiente estructura:
- capa de cubrición de acuerdo con la invención (componente II)
- capa de gel de acuerdo con la invención (componente I)
- soporte de pieza de moldeo
- capa de gel de acuerdo con la invención (componente I)
- capa de cubrición de acuerdo con la invención (componente II).
- c)
- Como variante adicional se puede plantear que sobre una mitad de la herramienta se monte un soporte de pieza de moldeo de los materiales citados ya en 1b). Las dos mitades de la herramienta se cierran y se rocía con el componente I. Se obtiene la siguiente estructura:
- capa de cubrición de acuerdo con la invención (componente II)
- capa de gel de acuerdo con la invención (componente I)
- soporte de pieza de moldeo.
Con esto se consigue la resistencia final de los
componentes I y II, la pieza de moldeo se debe acondicionar
térmicamente aún otras 72 horas a temperatura ambiente o tiempo
correspondientemente más corto en una estufa de aire caliente de
aproximadamente 40 a 80ºC.
En el procedimiento slash se incorpora el
componente II exento de disolvente de acuerdo con la invención en
una mitad de la herramienta y a continuación se cierra la
herramienta según punto 1a. La herramienta se orienta
correspondientemente a la geometría, de modo que se obtenga un
grosor de capa de cubrición lo más uniforme posible. Una vez ha
reaccionado el componente II de acuerdo con la invención, que se
puede acelerar con temperatura, se inyecta el componente I por
medio de equipos de 2 componentes comerciales en la herramienta.
También se debe considerar aquí los correspondientes elevadores.
Con esto se consigue la resistencia final de los componentes I y
II, la pieza de moldeo se debe acondicionar térmicamente aún otras
72 horas a temperatura ambiente o tiempo correspondientemente más
corto en una estufa de aire caliente de aproximadamente 40 a
80ºC.
En el procedimiento de inmersión se preparan en
la primera etapa piezas de contorno a partir del componente I con y
sin marcador o soporte de pieza de moldeo. Una vez que el componente
I ha reaccionado se retira la pieza de moldeo. Una vez se hubo
limpiado se sumerge la pieza de moldeo en un recipiente de inmersión
que está lleno de componente II. El componente II se debe regular
con más o menos disolvente de modo que se consiga el grosor de capa
deseado del componente II. Mediante adición de aditivos especiales,
como los habituales en la técnica de pinturas general, se influye
en el aspecto exterior de la pintura. En el procedimiento de
inmersión se debe prestar atención a que el componente II esté
absolutamente exento de inclusiones de aire, ya que estas conducen
a notables alteraciones en la superficie. Con esto se consigue la
resistencia final de los componentes I y II, la pieza de moldeo se
debe acondicionar térmicamente aún otras 72 horas a temperatura
ambiente o tiempo correspondientemente más corto en una estufa de
aire caliente de aproximadamente 40 a 80ºC.
Se aplica a rasqueta el componente II de acuerdo
con la invención por medio de una rasqueta inmóvil o en movimiento
en una o varias capas sobre un sustrato como, por ejemplo, papel
liso y/o estructurado, láminas, chapas, placas metálicas y de
plástico u otros. Las superficies que se van a rasquetar se deben
preparar de forma que tras el procedimiento de preparación sea
posible un desprendimiento fácil del componente II. Este se
consigue, por ejemplo, mediante agentes de desmoldeo basados en
silicona o recubrimiento con teflón de las respectivas superficies.
Aquí se pueden plantear también todos los refinamientos de
superficie conocidos de la técnica del PUR. Tras una aireación
suficiente del componente II se aplica el componente I de acuerdo
con la invención. Este procedimiento hace posible un funcionamiento
en continuo. Una vez se hubo introducido el componente I, se puede
pensar que con todo la superficie que queda se vuelva rígida y se
revistan las capas de cubrición flexibles. Como capas de cubrición
se entienden a este respecto, por ejemplo, textiles con y sin
recubrimiento de láminas, tejidos en 3D, cuero, láminas de todo
tipo (véase el libro Nentwig Kunststoff Folien, editorial Hanser:
ISBN 3-446-17598-9:
PE, PP, PET, PVC, PUR, PA, entre otros y combinaciones de estos),
planchas, placas metálicas, placas de plástico, entre otros.
Mediante la estructura en la superficie que se va recubrir con el
componente II se obtiene del producto final, una copia
correspondiente de la estructura de superficie.
En este procedimiento se preparan en la primera
etapa las piezas de moldeo que se van a recubrir con el componente
II de acuerdo con la invención a partir de componente I según punto
3. Debido a que el componente I es autoadhesivo, se deben reticular
todas las superficies que dan forma con agentes de desmoldeo o
recubrimientos de teflón, como se conoce en la técnica de PUR. Las
piezas de moldeo que se van a recubrir con el componente II se
retiran de los moldes que dan forma y a continuación se pintan con
pistolas de pulverización comerciales con el componente II. El
componente II se puede aplicar en varias capas para conseguir el
grosor de capa deseado. La capa de cubrición exterior está provista
en lo que respecta a la calidad de superficie deseada con los
aditivos citados a título de ejemplo en el punto 1. Con esto se
consigue la resistencia final de los componentes I y II, la pieza
de moldeo se debe acondicionar térmicamente aún otras 72 horas a
temperatura ambiente o tiempo correspondientemente más corto en una
estufa de aire caliente de aproximadamente 40 a 80ºC.
En este procedimiento se inyecta el componente
II según punto 1 y los subpuntos correspondientes en las mitades de
la herramienta. Una vez se ha aireado suficientemente el componente
II se aplica el componente I en las entalladuras previstas a tal
fin. Una vez que el componente I ha reaccionado se cierra y bloquean
las mitades de la herramienta. En la herramienta cerrada se aplica,
por ejemplo, una espuma blanda, semi-dura,
integral, dura o de moldeo por inyección de reacción (RIM). Aquí se
puede trabajar igualmente según los recubrimientos según punto 1a y
1b con y sin marcadores o soportes de piezas de moldeo. Tras el
endurecimiento de los componentes se retira la pieza de moldeo y se
acondiciona térmicamente según procedimiento anterior.
En este procedimiento se procede según el punto
6.1; únicamente no se tiene en cuenta el componente I.
En este procedimiento se pintan espumas de corte
y de moldeo comerciales como, por ejemplo, espumas de unión, frías,
integrales, prensadas, de PVC, viscoelásticas, entre otras, con el
componente II de acuerdo con la invención posteriormente mediante
una pistola de pulverización. La superficie se puede modificar
mediante variación de los parámetros (presión de material y
pulverización) en la pistola de pulverización, de modo que por
ejemplo se aplica una piel de atrapamiento cerrada o abierta sobre
la respectiva espuma.
- 1a, 1b, 1c)
- IMC en herramientas con inyección de gel a continuación
- 2)
- Procedimiento slash
- 3)
- Procedimiento de inmersión
- 4)
- IMC sobre lámina y papel siliconizado con y sin estructura con aplicación de gel posterior
- 5)
- Aplicación de pintura posteriormente sobre placas de gel y contornos.
\vskip1.000000\baselineskip
- Brazo de silla para silla de oficina con soporte de nylon integrado | 1b,3,5 |
- Brazo de silla para silla de oficina basado en soporte de molde | 1c,3,5 |
- Elemento de asiento para sillas de oficina | 1a |
- Mango de bicicleta | 1b,3,5 |
- Alfombrilla de ratón | 1a,5 |
- Almohada de nuca para lavabo | 1a,2,3,5 |
- Almohada de nuca para bañera | 1a,2,3,5 |
- Almohada para lordosis | 1a,2,3,5 |
- Materiales para placas | 4 |
- Camisa interior para varillas de prótesis | 1a,2,5 |
- Piezas de contorno, tacones, placas para plataformas de pie en zapatos | 1a |
- Sillín de bicicleta | 1c |
- Volantes | 1b,6.1,6.2 |
\bullet Materia prima de pintura
\bullet Mezcla de varios disolventes
\bullet Isocianato
\bullet Activador
\bullet Aditivos para la configuración de la
superficie
- -
- Reología
- -
- Resistencia al rayado y a arañazos
- -
- Reductores del coeficiente de deslizamiento de escurrido
- -
- Aditivos colorantes
- -
- Resistencia frente a disolventes.
\bullet Herramienta de pulverización
- -
- Pistola de pulverización con compresor separado regulable
- -
- Presión del material de 30 a 150 kPa
- -
- Presión de pulverización de 150 a 800 kPa.
\bullet Aire a presión
- -
- seco y exento de aceite
- -
- regulable de 100 a 800 kPa.
\bullet Moldes
- -
- aluminio con y sin estructura
- -
- teflonizado, corroído, erosionado.
\bullet Resina de vertido
\bullet Láminas de PE
\bullet Papel estructurado, siliconizado.
- -
- Calentar el molde hasta aproximadamente 40 a 70ºC
- -
- Limpiar el molde por medio de aire a presión
- -
- Incorporación del agente de desmoldeo con pulverizador de aire a presión
- -
- Aplicación de la pintura (2 a 8 operaciones, en cruz con pistola de aire a presión)
- -
- Secado con difusor de aire o soplante caliente
- -
- Colocar y sujetar el marcador o soporte
- -
- Cierre del molde
- -
- Inyección del gel
- -
- Retirada de la pieza de moldeo completa
- -
- Acondicionamiento térmico de la pieza de moldeo durante 72 horas a temperatura ambiente o varias horas de 30 a 80ºC en la estufa de aire caliente.
Claims (12)
1. Sistemas de recubrimiento de
- I)
- masas de poliuretano de tipo gel, exentas de agua, de alto peso molecular, que contienen dado el caso principio activo, constituidas por
- (1)
- de 15 a 62% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de una matriz de poliuretano reticulada covalentemente de alto peso molecular y
- (2)
- de 38 a 85% en peso, referido a la suma de (1) y (2), de un agente de dispersión líquido unido sólidamente en la matriz mediante fuerzas de valencia secundaria, que se compone de uno o varios compuestos polihidroxílicos con un peso molecular entre 1000 y 12000 y un índice de OH entre 20 y 112, en donde el agente de dispersión no contiene esencialmente compuestos hidroxílicos con un peso molecular inferior a 800, así como dado el caso
- (3)
- de 0,1 a 100% en peso, referido a la suma de (1) y (2), en cargas y/o aditivos, así como dado el caso catalizadores para la reacción de formación de poliuretano, en donde dado el caso pueden ser de 0,1 a 50% en peso de los aditivos principios activos,
y
- (II)
- pinturas de cubrición de poliuretano que contienen disolvente, exentas de disolvente y/o acuosas basadas en
- a)
- de 0 a 50% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en aductos de poliuretano,
- b)
- de 0 a 90% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en polioles flexibles con una Tg de -100 a 25ºC y un contenido en OH de 0 a 25% en peso,
- c)
- de 1,7 a 60% en peso, referido a la pintura de cubrición total, en poliisocianatos con un contenido en NCO de 4 a 50%.
2. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque la masa de
poliuretano (I) contiene de 20 a 57% en peso de la matriz de
poliuretano de alto peso molecular (1) y de 43 a 80% en peso del
agente de dispersión (2) líquido, y porque la matriz de poliuretano
de alto peso molecular es un producto de reacción de uno o varios
poliisocianatos y uno o varios compuestos polihidroxílicos con un
peso molecular entre 1000 y 12000 y un índice de OH entre 20 y 112,
en donde el producto tiene una funcionalidad NCO de los
poliisocianatos y funcionalidad OH de los compuestos
polihidroxílicos de al menos 5,2.
3. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque el agente de
dispersión (2) líquido es uno o varios compuestos polihidoxílicos
con un peso molecular de 1700 a 6000 y un índice de OH de 28 a
84.
4. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque en el componente (3)
están contenidos principios activos del grupo de biocidas,
sustancias aromáticas, colorantes, detergentes y coadyuvantes de
lavado, tintas para sellos y de impresión, antioxidantes, agentes de
deslizamiento y antiestáticos, agentes de limpieza y de higiene,
agentes anti-incrustación y agentes protectores de
la madera, nutrientes para plantas, conservantes y reguladores del
crecimiento.
5. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque contienen
poliisocianatos (c) en proporciones de hasta 40% en peso, referido
a la capa de pintura total.
6. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque la pintura de
cubrición de poliuretano (II) basada en polioles flexibles con una
Tg de -100 a 25ºC y con un contenido en OH de 0 a 25% en peso está
reticulada con poliisocianatos (c) y dado el caso contiene hasta 50%
en peso, referido al peso total de la pintura de cubrición de
aductos de poliuretano no reticulantes.
7. Sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, caracterizados porque los polioles
II(b) están mezclados con poliacrilatos.
8. Recubrimiento de varias capas sobre sustratos
preparados a partir de sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1, con un grosor de capa de la matriz de poliuretano
de 30 \mum a 10 mm y una capa de cubrición de pintura de PU con
un grosor de capa de 5 \mum a 2 mm.
9. Procedimiento para la preparación del
recubrimiento de múltiples capas que corresponde a la reivindicación
8 mediante
- a)
- introducción de la matriz de poliuretano de alto peso molecular de tipo gel en un molde de herramienta por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección;
- b)
- aplicación de la capa de cubrición por medio de rasqueta, vertido, pulverización, inyección;
en donde a y b son variables en lo referente a
su sucesión en la herramienta en cuanto que
- (i)
- en primer lugar se incorpora la capa de pintura de cubrición sobre la pared de la herramienta y luego la matriz de poliuretano de alto peso molecular de tipo gel o
- (ii)
- en primer lugar se incorpora la matriz de poliuretano de alto peso molecular y luego se aplica la pintura de cubrición sobre la matriz de poliuretano de alto peso molecular y se hace reaccionar en la herramienta cerrada o abierta o
- (iii)
- en primer lugar se incorpora la matriz de poliuretano de alto peso molecular y luego la pintura de cubrición sobre la pared de la herramienta y se hace reaccionar en la herramienta cerrada.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el material soporte que se va a recubrir
en la herramienta se aplica mediante inyección (por ejemplo,
plásticos, duroplásticos), colocación (por ejemplo, metal, textil,
madera, elementos constructivos listos) y se recubre mediante
rasqueta, vertido, pulverización (por ejemplo, láminas, pinturas de
PU, capas exteriores pulverizadas) con la pintura de cubrición con
las variaciones descritas para a y b.
11. Uso de los sistemas de recubrimiento según
la reivindicación 1 para el recubrimiento de sustratos.
12. Sustratos, caracterizados porque
están recubiertos con sistemas de recubrimiento según la
reivindicación 1.
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