MXPA99004097A - Metodo para la caracterizacion de superficies deplastico revestidas con laca - Google Patents

Abstract

ÿUn método para la determinación de los efectos visuales de los revestimientos de laca sobre superficies de plástico,en el cual uno o más capas sucesivas de laca son aplicadas cada una sobre la superficie entera de un substrato que consiste de una lámina de plástico de prueba unida con una lámina de prieba de metal y después se secan o se curan,caracterizando porque las dos láminas de prueba son puestas juntas de manera tal que forman un plano común común, o planos ordenados en forma paralela una a otra, o que se traslapan parcialmente de manera opcional una con otra, en donde se aplica una de las capas de la laca en forma de un acuña con un gradiente de espesor de capa y, sobre la superficie del substrato revestido con laca obteniendo de esta manera, se miden una o más de las propiedades de superficie que influyen en la impresión visual por lo menos en la lámina de plástico de prueba mediante la utilización de uno o más métodos de mediciónóptica en puntos de medición distribuidos sobre la superficie entera en forma de una pantalla en rejilla, yúnicamente sobre lámina prueba de metal, también se mide el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña.

Description

MÉTODO PARA LA CARACTERIZACIÓN DE SUPERFICIES DE PLÁSTICO REVESTIDAS CON LACA MEMORIA DESCRIPTIVA Esta invención se refiere a un método para la caracterización de superficies de plástico revestidas con laca considerando los aspectos visuales de las mismas. El efecto visual de una superficie revestida con laca surge de la acción recíproca de varias impresiones ópticas, tales como el lustre, textura y tono de color, el cual a su vez está compuesto de la localización del color, brillo e intensidad del mismo. En el caso de revestimientos de capas múltiples de laca, la impresión visual está generalmente influenciada no sólo por la capa de laca externa, sino también por una o más de las capas de laca subyacentes. Se conocen numerosos métodos para caracterizar una superficie revestida con laca los cuales son apropiados para describir el efecto visual al observador. Ejemplos de tales métodos son los métodos basados en los principios ópticos conocidos por los expertos en la técnica para medir el lustre, para medir turbidez, para medir tono de color (colorimetría) y para determinar las texturas de la superficie. Un parámetro esencial que influye en el efecto visual de una superficie revestida con laca es el espesor con el cual la capa de laca de interés, o en el caso de un revestimiento de capas múltiples de laca una o más capas de laca han sido aplicadas.

El ojo humano funciona en forma tal que percibe la impresión visual de una superficie revestida con laca como un todo. El documento DE-C- 196 05 520 describe un método para la determinación del efecto visual de los revestimientos de laca. Este método implica aplicar una o más capas de laca sobre la superficie de un substrato plano y secarla(s) o curarla(s), en donde una de las capas de laca es aplicada con un gradiente de espesor de capa y, sobre la superficie revestida de laca obtenida de esta manera, se miden una o más de las propiedades de superficie que influyen en la impresión visual mediante uno o más métodos de medición óptica en los puntos de medición distribuidos sobre el área entera en forma de una pantalla en forma de rejilla, y donde se mide también el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña. Los substratos que tienen una superficie plana que son utilizados en la presente son preferiblemente placas o láminas de prueba. Estas preferiblemente constan de metal. La aplicación del método conocido proveniente del documento DE-C-196 05 520 a las superficies de plástico revestidas con laca está limitada por la naturaleza de los substratos de plástico. Se deben utilizar métodos de medición elaborados y complejos para determinar, de manera no destructiva, el espesor de las capas de laca sobre los substratos de plástico, por ejemplo el método de onda térmica, el cual puede únicamente ser desarrollado después de la calibración sobre una capa de laca del mismo tipo y de espesor conocido, o el método de sección de luz, el cual está restringido a usarse solamente sobre capas de laca claras.

Por lo tanto surge el objeto de suministrar un método eficiente para la caracterización de superficies de plástico revestidas con laca considerando los efectos visuales de la misma como una función del espesor de una capa de laca y, en particular del desarrollo posterior de métodos conocidos a partir del documento DE-C-196 05 520 considerando la utilización de la misma sobre superficies de plástico revestidas con laca. En particular, el método debe superar las limitaciones referentes a la medición del espesor de capa de laca sobre substratos de plástico. El método debe suministrar resultados de medición reproducibles que se correlacionen bien con la función integrante del ojo humano y debe revelar la dependencia sobre el espesor de la capa tan distintamente como sea posible. Debe también ser posible utilizar el método para el desarrollo de lacas, para el control de calidad en la producción de lacas, en el desarrollo y monitoreo de revestimiento con laca, incluyendo tanto los procedimientos de aplicación como de secado. Se ha encontrado que este objeto es conseguido mediante el método suministrado por la invención para la determinación del efecto visual de recubrimientos de laca sobre superficies de plástico, cuyo método está caracterizado porque una o más capas sucesivas de laca son aplicadas sobre la superficie entera de un substrato que consiste de una lámina de plástico de prueba unida con una lámina de prueba de metal y después son secadas o curadas, en donde las dos láminas de prueba son puestas juntas en forma tal que formen un plano común, o planos ordenados en forma paralela o que parcialmente se traslapen una con otra, siendo aplicada una de las capas de laca en forma de cuña con un gradiente de espesor de capa, y sobre la superficie del substrato revestida con laca obtenida en esta manera, se miden después una o más de las propiedades de superficie que influyen en la impresión visual al menos sobre las láminas de plástico de prueba mediante uno o más métodos de medición óptica en los puntos de medición distribuidos sobre el área entera en forma de una pantalla en forma de rejilla, y, únicamente sobre la lámina de prueba de metal, se mide también el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña. Los espesores de capa son medidos en particular mediante métodos de medición de espesor de capa no destructivos aplicables únicamente a los substratos metálicos. El procedimiento puede utilizarse para determinar el efecto visual de los revestimientos de laca únicamente sobre superficies de plástico. En este caso, es suficiente medir las propiedades ópticas únicamente sobre la lámina de plástico. Si las propiedades ópticas son también medidas sobre la lámina de metal, es particularmente posible hacer evaluaciones visuales de superficies de substratos de materiales mezclados que consisten de componentes plásticos y metálicos. Las mediciones ópticas son realizadas preferiblemente utilizando una pantalla en forma de rejilla la cual está distribuida sobre el área entera de la superficie revestida con laca de la lámina de plástico de prueba; lo mismo se aplica a la medición de espesor de capa considerando la superficie revestida de laca de la lámina de prueba de metal.

Una lámina de plástico de prueba rectangular unida a una lámina de prueba de metal rectangular similar, las cuales son puestas juntas en forma tal que formen un plano común, o planos ordenados en forma paralela o que estén traslapadas parcialmente una con otra, es, por ejemplo, utilizada como el substrato que tiene un plano, en particular liso, de superficie no curveada. Son particularmente apropiadas las láminas de prueba rectangulares de metal y plásticos convencionales en la industria de las lacas de cualquier dimensión deseada, por ejemplo del orden de 150 a 300 mm x 600 mm para la producción de los substratos que consisten de una lámina de plástico de prueba unida con una lámina de prueba de metal. Una o ambas de las láminas de prueba pueden ser revestidas con un recubrimiento de una sola capa o de capas múltiples sobre la superficie que se va a cubrir. Las dos láminas de prueba pueden exhibir por consiguiente superficies que serán revestidas las cuales son diferentes o idénticas en su naturaleza. Las láminas metálicas de prueba son preferiblemente aquellas elaboradas con acero. Las dos láminas de prueba rectangulares tienen, al menos, una longitud de borde de acoplamiento, que tiene, por ejemplo, un formato idéntico o siendo el formato de una de las láminas de prueba, por ejemplo, el doble del formato de la otra lámina de prueba. La lámina de prueba metálica y la lámina de prueba plástica pueden ser puestas juntas sobre los lados anversos de las mismas, los cuales no van a ser recubiertos, sin que se traslapen. Para este fin estas están preferiblemente unidas, por ejemplo, mediante sus bordes por ejemplo, de longitud idéntica y, en esta manera, ambas suministran un substrato que tiene superficies que forman un plano común, es decir, la lámina de prueba de metal y la lámina de plástico de prueba están en un arreglo paralelo. Sin embargo, las dos láminas plástica y metálica pueden ser combinadas de manera tal que formen un substrato que se traslape parcialmente y cuyas superficies que van a revestirse formen planos ordenados en forma paralela una con otra. En este caso, éstas no se unen por los bordes sino con un traslape parcial. La unión puede ser conseguida sobre los lados anversos, los cuales no van a ser revestidos, de las dos láminas de prueba o una lámina de prueba es colocada sobre la otra lámina de prueba. En este caso, las láminas de prueba son preferiblemente de áreas diferentes, de forma tal que la lámina de prueba más pequeña sea colocada sobre la más grande; por ejemplo una lámina de plástico de prueba es colocada sobre una lámina de prueba de metal más grande. Al hacer esto, éstas forman preferiblemente un borde externo común, por ejemplo de la misma longitud. La manera en la que las dos láminas de prueba son unidas puede elegirse libremente; las dos láminas de prueba están preferiblemente unidas utilizando cinta adhesiva sobre los lados anversos que no van a revestirse o, en el caso de una unión con traslape, pegando una prueba de lámina sobre la otra, por ejemplo utilizando cinta adhesiva de doble lado. La cinta adhesiva de doble lado puede aquí unir a las dos láminas de prueba en toda su área o sólo en una parte de la misma, por ejemplo en tiras. El método de conformidad con la invención es aplicable a revestimientos de laca de cualquier substrato de plástico deseado. No existe restricción con respecto al plástico. Los ejemplos apropiados de plástico son el polipropileno, poliamida, policarbonato y plásticos ABS. Las láminas metálicas de prueba tampoco son sometidas a ninguna restricción. Las láminas elaboradas de material ferromagnético, tal como por ejemplo el acero son particularmente apropiadas. El método de conformidad con la invención no está sujeto a ninguna restricción en cuanto a la naturaleza de las lacas o de las capas de laca. Las superficies que se van a caracterizar pueden, por consiguiente, tener revestimientos de capa individual o revestimientos de capas múltiples de laca los cuales han sido producidos utilizando composiciones de revestimiento pigmentadas y/o sin pigmento. Ejemplos son lacas claras, lacas con color y/o lacas de base de efecto, lacas de revestimiento superior y aprestos. Las capas de laca pueden producirse utilizando revestimientos de laca líquidos sin solvente, con base de solvente o acuosos o en polvo. Las composiciones de revestimiento pueden ser lacas individuales o de componentes múltiples, pueden incluir sistemas de secado físico o de entrecruzamiento químico. En el caso de sistemas de entrecruzamiento químico, el entrecruzamiento puede ser inducido por radicación térmica o por radicación de alta energía. En conexión con la presente invención, el secado de la laca puede significar el secado físico o el entrecruzamiento químico de una capa de laca a una temperatura ambiente o elevada, por ejemplo, por horneado o bajo la acción de calor radiante (radiación IR) o además el entrecruzamiento químico de una capa de laca inducida por radiación de alta energía, por ejemplo radiación UV o de chorro de electrones. El revestimiento de laca o, en el caso de revestimientos de capas múltiples de laca, la laca es o son, en cada caso, aplicada(s) sobre la superficie completa del substrato, es decir sobre ambas porciones, la metálica y la plástica, de la superficie del substrato. Las operaciones de revestimiento individual en la presente proceden sin interrupción, es decir en cada operación de revestimiento las superficies plástica y metálica de los substratos son revestidas con laca continuamente de igual manera mientras que los parámetros del procedimiento de revestimiento se mantienen constantes. Esto asegura que el espesor o espesores de la capa (o capas) de laca individual coincidan en las posiciones correspondientes sobre las dos láminas de prueba unidas. En casos especiales, en los cuales existe una desviación entre el espesor de capa obtenido sobre las partes plástica y metálica o en las posiciones correspondientes a las partes metálica y plástica de los substratos, el método de conformidad con la invención puede ser realizado de manera tal que se obtenga un factor de corrección apropiado para el espesor de capa proveniente de calibraciones previas que son tomadas en consideración. Si la superficie de un revestimiento de capa de laca individual se va a caracterizar, la laca en cuestión es aplicada con un gradiente de espesor de capa, es decir en forma de una cuña, mediante aspersión y después se seca. El gradiente de espesor de capa puede incluir en la presente un amplio intervalo, por ejemplo un intervalo de entre cerca de 0 y 100 µm. La aplicación y/o secado subsecuente puede ser realizado en forma tal que el substrato esté en una posición horizontal durante dicha operación. Preferiblemente, sin embargo, la aplicación o secado, particularmente preferible la aplicación y secado en particular de la capa de laca aplicada en una forma de cuña, procede sobre un substrato que está orientado en forma no horizontal, particularmente de preferencia en forma vertical. La zona con el espesor de capa más grande de la capa de laca aplicada en una forma de cuña está preferiblemente localizada en la presente en el extremo final, es decir el extremo más cercano al piso. Para asegurar adecuadamente la capacidad de reproducción, la aplicación es realizada de preferencia mediante una máquina automática convencional, tal como por ejemplo, la que se describe en el documento EP-B-0 350 891. El gradiente de espesor de capa puede, por ejemplo, ser producido, de preferencia, por la capa de laca en cuestión aplicándose en varios, por ejemplo dos o más, ciclos de aspersión, en donde las zonas de aspersión se traslapan sólo parcialmente. En el método de conformidad con la invención, no es importante cuál capa es la que se aplica en forma de cuña (gradiente). Convenientemente, la capa aplicada en forma de cuña será aquella cuyo efecto sobre la impresión visual global sea de interés. En el caso de revestimientos de capas múltiples de laca, por ejemplo los revestimientos de laca de base/dos capas de laca clara conocidos en el revestimiento de laca automotriz, en particular los revestimientos de laca de base/laca clara y laca de efecto en dos capas, las mismas explicaciones anteriormente mencionadas en el párrafo anterior se aplican en principio, donde una de las capas de laca que forman el revestimiento de capas múltiples de laca es aplicado con un gradiente de espesor de capa. Por ejemplo, el revestimiento con color y/o capa de laca de efecto de base o el revestimiento de capa de laca clara de una laca en dos capas clara/laca de base puede ser aplicado con un gradiente de espesor de capa. En el método de conformidad con la invención, una o más zonas sobre la parte metálica del substrato se dejan preferiblemente sin revestir al aplicar la capa de interés la cual es aplicada como un gradiente. Estas zonas pueden ser formadas, por ejemplo como tiras, por ejemplo en los bordes de la parte metálica del substrato. Esto puede conseguirse, por ejemplo enmascarando las zonas no cubiertas, por ejemplo con tiras de cinta adhesiva, al aplicar la capa que toma la forma de gradiente. Las otras capas son aplicadas en estas zonas en la misma forma que sobre el substrato entero. En la práctica, por ejemplo, el enmascaramiento puede ser retirado para este fin antes de la aplicación de una capa adicional particular. De esta manera, es posible determinar de manera aditiva el espesor de la capa aplicada en forma de gradiente en los puntos de medición individuales en comparación con las zonas que se dejan sin revestimiento. El método de conformidad con la invención es realizado en forma tal que, después de la calibración cuidadosa del sistema de medición, el substrato revestido con laca puede ser medido n veces considerando las propiedades de superficie relevantes que influyen en la impresión visual mediante los métodos de medición óptica en forma de una rejilla que consiste de n puntos de medición que se extienden sobre la superficie entera de la lámina de plástico de prueba, en donde para cada punto de medición, se mide también el espesor de capa seca de la capa de laca en forma de cuña en cuestión en un punto correspondiente sobre la lámina de prueba de metal. El número de n puntos de medición es preferiblemente de cerca de 400 hasta aproximadamente 1000. El espesor de la capa es determinado en la presente mediante métodos no destructivos los cuales pueden ser realizados únicamente sobre substratos metálicos. Tales métodos en particular incluyen los métodos de medición de espesor de capa conocidos por las personas expertas en la técnica para este propósito, tales como por ejemplo los métodos de capacitancia o de corrientes parásitas, pero de preferencia, particularmente los métodos de medición de espesor de capa que operan magnéticamente o magneto-inductivamente (tal como por ejemplo, los descritos en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, volumen 8/1 , Verlag W.A. Colomb, 1980, páginas 140 en adelante y Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, páginas 292 en adelante); de preferencia, el espesor de capa se determina sobre las láminas metálicas de prueba preferidas utilizando métodos de medición magneto inductivas. Por ejemplo, el método de conformidad con la invención es realizado de preferencia en forma tal que se hagan dos o más mediciones a lo largo de una línea de espesor de capa idéntico de la capa de laca en cuestión. Por ejemplo, empezando desde una capa de espesor bajo y procediendo hacia la capa de espesor mayor, las mediciones pueden hacerse en cada caso a lo largo de líneas equidistantes. De esta manera, cada línea individual comprende espesores de capa iguales. Las diversas líneas ordenadas de manera equidistante son asociadas con diferentes espesores de capa. Por ejemplo, se registró una rejilla de medición que incluye un total de aproximadamente 400 a aproximadamente 1000 mediciones por lámina de prueba. En el caso de 500 puntos de medición, por ejemplo, es posible el anotar 25 mediciones a lo largo de 20 líneas diferentes de espesor de capa igual. El espaciamiento y número de las líneas y los puntos de medición son ordenados en la presente de forma tal que de preferencia se mida menos un punto de medición por cm2 de superficie de laca. El método de conformidad con la invención en particular permite que los puntos de medición óptica obtenidos a partir de la lámina de prueba plástica sean graficados sobre un diagrama de correlación en relación con el espesor particular asociado de la capa de laca en forma de cuña. Para propósitos de evaluación, las mediciones obtenidas pueden ser leídas en el eje de las Y, mientras que los espesores de capa asociados, que opcionalmente tomaron en cuenta el factor de corrección antes mencionado, pueden leerse en el eje de las X en un diagrama de correlación. Se obtiene un patrón inequívoco de n puntos, el cual es comparable a una huella dactilar, para la propiedad de la superficie de plástico revestida con laca que se va a caracterizar. En la presente, n significa cualquier número deseado el cual es seleccionado en función de la exactitud de la medición deseada. Se suministra por lo tanto, un posible método para evaluar las propiedades visuales de una superficie de plástico revestida con laca. En particular, es posible evaluar como y de qué manera las propiedades visuales están determinadas por la aplicación definida y las condiciones de secado y por una composición definida de una o más lacas que son utilizadas para revestir la superficie de plástico. Las propiedades visualmente discemibles de una superficie revestida con laca están influenciadas por la interacción compleja de numerosos parámetros variables del material de la laca, la aplicación de la laca y el secado de la misma. Esta acción recíproca influye por ejemplo, en la presencia de fenómenos perceptibles por el ojo y en el grado de tales fenómenos, tales como tono de color, brillo y/o caída de color (anisotropía óptica), igualación, tendencia a pandearse, efecto de cascara de naranja, microtextura, capacidad de absorción de niebla de aspersión, efectos del ataque del solvente, enturbiamiento en los recubrimientos de laca para efecto, poder de ocultamiento, lustre, turbidez; fenómenos que finalmente tienen un impacto sobre la impresión visual de una superficie revestida con laca. Cada una de estas propiedades puede formar la base para las mediciones que se realizarán en el método de conformidad con la invención. Ejemplos de propiedades visualmente discemibles y medibles son el lustre, turbidez, textura de la superficie con un componente de onda larga y corta, tono de color, por ejemplo localización del color, intensidad de color, brillo.

Ejemplos de métodos utilizables para los propósitos del método de conformidad con la invención para la medición del lustre de superficies de plástico revestidas con laca son los métodos goniofotométricos convencionales basados en el principio de reflexión de la luz conocidos por los expertos en la técnica, tales como los descritos por ejemplo, en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, volume 8/1 , Verlag W.A. Colomb, 1980, páginas 240 en adelante, Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, páginas 239 en adelante y el documento DIN 67530. Los instrumentos para medición de lustre utilizados preferiblemente para los propósitos del método de conformidad con la presente invención son instrumentos comerciales convencionales, tales como por ejemplo los instrumentos Microgloss® y Micro-Tri-Gloss® vendidos por la compañía BYK-Gardner. Ejemplos de métodos utilizables para los propósitos del método de conformidad con la invención para la medición de la turbidez de superficies de plástico revestidas con laca son los métodos goniofotométricos convencionales basados también sobre el principio de reflexión de la luz conocidos por las personas expertas en la técnica (tal y como se describe, por ejemplo en Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vincentz Verlag, Munich, 1984, página 240). Los instrumentos de medición comercial convencionales familiares a los expertos en la técnica pueden ser útiles. Un instrumento de medición utilizado preferiblemente para los propósitos del método de conformidad con la invención para la determinación de turbidez es, por ejemplo, el instrumento MicrohazeR vendido por la compañía BYK-Gardner. Ejemplos de métodos utilizables para los propósitos del método en conformidad con la invención para la colorimetría de superficies de plástico revestidas con laca son métodos convencionales conocidos por los expertos en la técnica para la determinación de las curvas de reflexión de luz, a partir de las cuales los parámetros colorimétricos L*, a* y b* convencionales en el sistema CIELAB pueden ser calculados (tal y como se describe, por ejemplo en H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, volume 8/1 , Verlag W.A. Colomb, 1980, páginas 252 en adelante y Glasurit-Handbuch Lacke und Farben, Curt R. Vicentz Verlag, Munich, 1984, páginas 220 en adelante). Cualesquiera instrumentos de medición convencionales familiares a las personas expertas en la técnica pueden ser utilizados. Un instrumento colorimétrico usado con preferencia para los propósitos del método en conformidad con la invención es por ejemplo, el instrumento X-Rite MA 58 vendido por la compañía X-Rite; un instrumento de medición preferiblemente utilizado para la determinación de brillo es por ejemplo, el instrumento MicrometallicR vendido por la compañía BYK-Gardner. Un ejemplo de un método utilizable para los propósitos del, método de conformidad con la invención para la determinación del componente de onda larga y corta de la textura de superficie de las superficies de plástico revestidas con laca es el método goniofotométrico conocido por los expertos en la técnica que esta basado en el principio de reflexión de luz modulada por las texturas de superficie. Cualesquiera instrumento de medición convencional familiar a los expertos en la técnica puede ser utilizado. Por ejemplo, el instrumento de medición Wave-scanR vendido por la compañía BYK-Gardner (c.f. European Coatings Journal, no. 1-2 (1995), páginas 32-35) es usado preferiblemente en el método de conformidad con la invención. Se prefiere en el método de conformidad con la invención el realizar esas mediciones los cuales dan origen a diferentes resultados de medición como una función del ángulo de iluminación y/o observación sobre tales substratos los cuales estaban en una posición no horizontal, preferiblemente en una posición vertical durante la aplicación y/o secado da la laca, preferiblemente durante la aplicación y secado en particular de la laca en capa aplicada en forma de cuña. Es particularmente preferido si la zona de mayor espesor de capa de la capa de laca aplicada en forma de cuña está localizada en el extremo inferior del substrato, es decir en el extremo más cercano al piso durante la aplicación y el secado de la laca. Este procedimiento da origen a diagramas de correlación particularmente significativos y diferenciantes. Muchas de las mediciones ópticas son realizadas con instrumentos de medición que emiten un rayo de luz y que hace la medición, por ejemplo sobre el rayo reflejado; estos instrumentos por consiguiente tiene una dirección de iluminación, desde de la cual se ilumina a la muestra, y una dirección de observación opuesta (dirección de medición). En la modalidad preferida antes mencionada, es particularmente preferido, sin consideración del ángulo de iluminación y/o observación sobre el substrato seleccionada para la medición, que las direcciones de iluminación y/o observación corran en la dirección de un eje del substrato o a 180° contrario al mismo. El eje seleccionado para este propósito es preferiblemente aquel que corre desde la parte alta hacia la parte baja durante la aplicación y/o secado de la laca, preferiblemente durante la aplicación y secado de la laca sobre un substrato no horizontal, preferiblemente vertical. Dependerá de la naturaleza de la laca que se va a investigar el que se prefiera o no el suministrar iluminación en la dirección del eje o en contra del eje. El método de conformidad con la invención también es aplicable a el trabajo de desarrollo de laca y aglutinante. Por ejemplo, es posible determinar la influencia de la composición de la laca sobre el efecto visual obtenido de un recubrimiento individual o en capas múltiples de laca sobre superficies de plástico utilizando la laca mientras se mantienen las condiciones de aplicación y secado definidas. Por ejemplo, el efecto visual de la superficie de plástico revestida con una laca puede depender de la naturaleza y proporción del aglutinante en la laca, de la naturaleza y cantidad de substancias volátiles, tales como por ejemplo, los solventes, de la naturaleza y cantidad de los aditivos y de la naturaleza y cantidad de los pigmentos y agentes de extensión. El método de conformidad con la invención puede también ser usado exitosamente muy al inicio del procedimiento tal como en la fase de estilizado, por ejemplo, cuando se están formulando tonos de color novedosos, por lo tanto desconocidos (efecto). También es posible utilizar el método en conformidad con la invención para verificar la estabilidad de una laca sobre un periodo prologado, opcionalmente bajo condiciones específicas, por ejemplo la estabilidad de la misma en la línea de circulación y almacenaje, o para verificar que tan adecuada es una laca para un procedimiento predeterminado de revestimiento con laca. Sí, por ejemplo en el caso de una laca que tenga una buena estabilidad de almacenamiento o buena estabilidad en la línea de circulación, no se encuentran cambios en el efecto, en el tono de color o en la textura de la superficie de plástico revestida con laca incluso sobre un periodo prolongado, esto es manifestado por el patrón sin cambio en los diagramas de correlación correspondientes producidos utilizando el método en conformidad con la invención. El método de conformidad con la invención puede también ser utilizado en el control de calidad durante la producción de lacas, por ejemplo para aprobar el tono de color. En este caso, los substratos con la laca que se van a probar son producidos bajo condiciones definidas y los diagramas de correlación correspondientes son comparados en cuanto a su correspondencia con el diagrama de referencia como el criterio de aprobación. Las variaciones en el material de la laca pueden ser detectadas rápida y confiablemente y pueden ser corregidos influyendo apropiadamente en los procedimientos de producción. Frecuentemente es posible detectar no sólo la variación misma sino también la causa de la misma mediante los diagramas de correlación. El método de conformidad con la invención puede además ser utilizado en el desarrollo de procedimientos de revestimiento con laca, incluyendo tanto los procedimientos de aplicación como de secado. Por ejemplo, utilizando una laca individual o, en el caso de revestimientos de capas múltiples de laca, es posible investigar la influencia de los parámetros de aplicación sobre el efecto visual de la superficie de plástico revestida con laca, asegurándose que todos los parámetros y la misma laca se mantengan constantes. También es posible mantener los parámetros de aplicación constantes y variar los parámetros de secado. Ejemplos de parámetros de aplicación que pueden ser variados son la humedad atmosférica, la temperatura, la naturaleza y modo de operación del dispositivo de aspersión, el voltaje en la aplicación electrostática, la naturaleza y espesor de la capa de otras capas de laca no aplicadas en forma de cuchilla de un revestimiento de capas múltiples de laca. Ejemplos de parámetros de secado que pueden ser variados son las condiciones de vaporización de agua, tales como la temperatura y periodo de vaporización de agua, la curva de temperatura/tiempo de calentamiento del horno de secado, la temperatura de secado o la temperatura misma del objeto, el periodo de cocción en horno, la humedad atmosférica. El método de conformidad con la invención está preferiblemente desarrollado de forma tal que solo una aplicación o un parámetro de secado sea variado, mientras que los otros parámetros de aplicación o secado se mantienen constantes. El diagrama de correlación, o diagramas, obtenido utilizando el método en conformidad con la invención en cada caso representa la influencia del parámetro de aplicación y/o secado sobre el efecto visual de una superficie de plástico revestida con laca.

Por ejemplo, es posible determinar la ventana óptima de procesamiento de una laca definida considerando la humedad atmosférica y la temperatura durante la aplicación de la misma, en la que dentro de dicha ventana la impresión visual y consecuentemente también el diagrama de correlación obtenido utilizando el método de conformidad con la invención son constantes, es decir, es posible definir un intervalo de procesamiento confiable para una laca determinada. El método en conformidad con la invención puede por consiguiente ser también utilizado exitosamente para monitorear los procedimientos de revestimiento de laca, incluyendo el monitoréo de tanto la aplicación como del secado de la laca. Por ejemplo, si se asegura que el material de la laca utilizada cumple con las especificaciones (las cuales, como ya se mencionó anteriormente, pueden ser verificadas también mediante el método de conformidad con la invención), las desviaciones provenientes de los procedimientos definidos de revestimiento con laca (por ejemplo que no se cumpla con los parámetros definidos de aplicación y/o secado) pueden ser detectados rápidamente y corregidos utilizando el método de conformidad con la invención. En este caso también, frecuentemente es posible detectar no solo la variación misma sino también la causa de la misma a partir de los diagramas de correlación. Un beneficio particular del método en conformidad con la invención es que es posible estudiar la interacción del procedimiento de revestimiento con laca y la formulación de la laca. Por ejemplo, se podría desear producir superficies de plástico revestidas con laca que tenga un efecto visual idéntico en diferentes plantas de revestimiento con laca con parámetros diferentes de aplicación y/o secado predefinidos. Graficando los diagramas de correlación adecuados utilizando el método de acuerdo con la invención, es por lo tanto posible, por ejemplo, descubrir un sistema aditivo apropiado para la laca, mediante el cual la misma laca puede en principio ser utilizada en cada caso, pero la laca puede en cada caso ser adaptada a las condiciones específicas de las diferentes plantas de revestimiento de laca con los aditivos apropiados. Es por lo tanto posible para los componentes plásticos revestidos con laca en diferentes plantas de revestimiento el tener la misma impresión visual, lo cual es manifestado por un patrón idéntico en el diagrama de correlación. Una modalidad preferida de la presente invención involucra el utilizar el método para la determinación del efecto visual de los revestimientos de capa sobre las superficies de substratos de materiales mezclados consistentes de componentes plásticos y metálicos. En este caso, una o más capas de lacas sucesivas son cada una aplicadas sobre la superficie total de un substrato, que consiste de una lámina de plástico de prueba unida con una lámina de prueba de metal, y después secadas o curadas, en la cual las dos láminas de pruebas son puestas juntas en forma tal que formen un plano común, o los planos están ordenados en forma paralela o están de forma que se traslapan parcialmente una con otra, siendo aplicada una de las capas de laca en forma de cuña con un gradiente de espesor de capa, y, sobre la superficie del substrato revestido con laca obtenido en esta manera, tanto sobre la lámina de plástico de prueba como sobre la lámina de prueba de metal, se miden una o más de las propiedades de superficie que influyen en la impresión visual mediante uno o más métodos de medición óptica en puntos de medición distribuidos sobre la superficie completa en forma de una pantalla en rejilla, y únicamente sobre la lámina de prueba de metal, se mide también el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña. En el caso de esta modalidad el método de conformidad con la invención es realizado en una forma tal que después de la calibración cuidadosa del sistema de medición, el substrato con revestimiento de laca es medido considerando la propiedad de superficie relevante que influye en la impresión visual mediante métodos de medición óptica en forma de una rejilla que se extiende en toda la superficie entera en particular rectangular de la lámina de plástico de prueba, y en forma análoga sobre la superficie entera, que tiene por ejemplo la misma forma rectangular, de la lámina de prueba de metal, consistiendo la rejilla de n puntos de medición en el caso de la lámina de plástico de prueba y de m puntos de medición en el caso de la lámina de prueba de metal, en donde por cada punto de medición, se mide también el espesor de capa seca de la capa relevante de laca con forma de cuña en un punto correspondiente sobre la lámina de prueba de metal, m tal y como se definió anteriormente para n es en la presente cualquier número deseado que se selecciona en base a la exactitud de medición deseada, n y m pueden en la presente asumir valores idénticos o diferentes. El beneficio particular de ésta modalidad del método en conformidad con la invención es que tanto los n puntos de medición óptica obtenidos sobre la lámina de plástico de prueba y los m puntos de medición óptica obtenidos sobre la lámina de prueba de metal pueden ser graficados en un diagrama de correlación relativo al espesor asociado particular de la capa de laca en forma de cuña. Para propósitos de evaluación, las mediciones ópticas n + m obtenidas pueden, por ejemplo, ser leídas en el eje de las y, mientras que el espesor de capa asociado, que opcionalmente tomo en cuenta el factor de corrección antes mencionado puede leerse en el eje de las x en un diagrama de correlación. Las n mediciones ópticas obtenidas sobre la lámina de plástico de prueba pueden en la presente preferiblemente ser graficadas sobre el diagrama de correlación utilizando un color diferente o un símbolo diferente a las m mediciones ópticas obtenidas sobre la lamina metálica de prueba. De esta manera se obtienen dos patrones inequívocos de n o m comparable cada uno a una huella digital, para la propiedad de la superficie del substrato revestido con laca que está siendo caracterizada. De esta manera, las propiedades visuales de una superficie revestida con laca de substratos de materiales mezclados que consisten de componentes plásticos y metálicos pueden ser evaluadas de manera sobresaliente. En particular, el grado de acoplamiento entre las propiedades visuales de las dos superficies diferentes puede ser evaluado. De manera ideal, las dos "huellas dactilares", son, por ejemplo, congruentes, correspondientes a un acoplamiento exacto de la impresión visual del metal revestido con laca y la superficie de plástico. Esto es de gran significancia cuando los substratos de materiales mezclados revestidos con laca que consisten de componentes de metal y de plástico. Tales substratos son convencionales en el sector automotriz, por ejemplo. Ejemplos de fenómenos de superficie que pueden ser detectados y caracterizados utilizando el método de conformidad con la invención son citados adelante. El método de conformidad con la invención puede ventajosamente ser utilizado para detectar y caracterizar la microtextura, el comportamiento de humectación, la capacidad de igualar, la tendencia a pandearse, el comportamiento al ataque de solvente, el efecto de cascara de naranja utilizando métodos para determinar los componentes de onda larga o corta o ambos de la textura de superficie de las superficies revestidas con laca, en particular utilizando el instrumento antes mencionado Wave-scan®. El método de conformidad con la invención puede además de manera ventajosa ser utilizado con métodos colorimétricos, en particular para determinar el brillo, para detectar y caracterizar el poder de ocultamiento, el tono de color, la caída de brillo, la caída de color, la turbidez, la absorción de neblina de aspersión, los efectos de ataque del solvente y, en particular en el caso de lacas de base de efecto para detectar y caracterizar los fenómenos de pandeamiento. El método de conformidad con la invención es preferiblemente realizado de manera automática. Por ejemplo, instrumento de medición o dos o más instrumentos de medición diferentes simultáneamente, por ejemplo un instrumento de medición para medir el lustre, un instrumento de medición para determinar la textura de superficie y un instrumento de medición para determinar el brillo simultáneamente, son colocados sobre el substrato revestido con laca en acuerdo con la rejilla de medición deseada por medio de un dispositivo de desplazamiento operado de manera automática. Esto puede, por ejemplo, ser conseguido utilizando una tabla de medición X, Y convencional per se. Los pares de valores que incluyen las medidas y, asociadas con ellas, el espesor opcionalmente corregido como se describió antes, de la capa de laca aplicada en una forma de cuña (en el caso de la modalidad preferida del método de conformidad con la invención tales valores son además tripletes (n ? m) o únicamente (n = m) de la forma: "medición óptica obtenida sobre la superficie de plásticos revestida con laca/medición óptica obtenida sobre la superficie de metal revestida con laca/espesor de capa") pueden, por ejemplo, ser almacenados en una computadora conectada, por ejemplo una PC, y después impresos como uno o más diagramas de correlación. De manera ventajosa, por ejemplo para realizar adecuadamente las mediciones sin supervisión en la noche, la tabla de mediciones X, Y puede ser combinada con un cambiador de muestras automático, en el cual dos o más substratos son estibados y sucesivamente transferidos sobre la tabla X, Y de medición para que sean medidos. El método de conformidad con la invención puede, por ejemplo ser realizado utilizando el aparato conocido en el documento DE-C 196 05 520 y en conformidad con el procedimiento descrito en la presente. El método de conformidad con la invención puede ser utilizado de manera exitosa y constituye una herramienta valiosa en el desarrollo de lacas en las pruebas de calidad para propósitos de producción de lacas y en el desarrollo y monitoreo de procedimientos de revestimiento con lacas. Los diagramas de correlación obtenidos permiten que se hagan predicciones referentes al efecto visual obtenido en una superficie de plástico revestida con laca utilizando una laca definida y en acuerdo con las condiciones definidas de aplicación y/o secado. La forma característica de los diagramas de correlación obtenidos utilizando el método de conformidad con la invención permite que se derive una tendencia respecto al cambio en el efecto visual de una superficie de plástico revestida con laca como una función del espesor de la capa de una capa de laca particular. El método de conformidad con la invención suministra una buena correlación con la impresión visual de una superficie de plástico revestida con laca o, en el caso de la modalidad preferida del método en conformidad con la invención, con la impresión visual de una superficie revestida con laca de un substrato de materiales mezclados que consiste de componentes plásticos y metálicos tal y como es percibido por el ojo humano. El método puede realizarse eficientemente y de manera rápida utilizando poca laca y con un substrato individual compuesto en conformidad con los requerimientos del método de conformidad con la invención.

La figura 1 anexada muestra un ejemplo de un diagrama de correlación para brillo/espesor de capa de laca de base de un revestimiento de laca de base de efecto/laca en dos capas de laca clara obtenida utilizando el método en conformidad con la invención. El diagrama se obtuvo tal y como se describe a continuación: Antes que nada, se produjo un substrato adhiriendo una lámina de prueba a base de policarbonato rectangular sin revestimiento (dimensiones 150 mm x 600 mm) mediante una cinta adhesiva de doble lado sobre una lámina de prueba de metal de dimensiones 300 mm x 600 mm prerevestida mediante electro-revestimiento catódico convencional y una capa de nivelación, en donde uno de los bordes de 600 mm de largo de la lámina de plástico de prueba quedó al ras con uno de los lados de 600 mm de largo de la lámina de prueba de metal. El substrato global resultante compuesto de las láminas de plástico y metálicas colocadas en una posición vertical (siendo el lado de 600 mm de largo vertical) fue revestido mediante una unidad de aspersión automática convencional (tal y como está descrito en el documento EP-B-0 350 891) con una laca de base de efecto de color plata con base de solvente orgánico con un gradiente de espesor de capa de 0 a 30 µm de espesor de capa seca (el espesor de capa de laca de base más grande estaba sobre el extremo del substrato más cercano al piso). Después de vaporizar el agua por 5 minutos a temperatura ambiente, se aplico una laca clara de dos componentes con poliuretano comercial convencional en un espesor de capa seca de 40 µm mediante la misma unidad de aspersión automática y secado junto con la capa de laca de base por 30 minutos a 80°C (temperatura de horno). El brillo se midió en forma tipo rejilla tanto en la superficie de plástico revestida con laca como en la superficie de metal revestida con laca del substrato utilizando el instrumento Micrometallic® proveniente de BYK-Gardner como una función del espesor de capa de laca de base con un ángulo de iluminación de 45 grados y un ángulo de observación de 25 grados respecto al reflejo del lustre. Las direcciones de iluminación y observación en la presente permanecen en relación transversal a la cuña de laca de base. En las posiciones correspondientes en cada caso a las mediciones de brillo, el espesor de la capa de la laca de base se determinó de forma magneto inductivamente únicamente en la superficie de metal con laca del substrato. La siguiente información puede leerse en el diagrama de correlación, el eje de las Y el cual establece el brillo (L* de acuerdo al sistema CIELAB) y el eje de las X en el cual se establece el espesor de la capa de laca de base en µm: la "huella dactilar" (símbolos triangulares) obtenida para la superficie de plástico revestida con laca es similar en forma a la que se obtiene para la superficie de metal revestida con laca (símbolos circulares) pero es globalmente más baja como consecuencia del comportamiento de vaporización de agua diferente de la laca de base sobre el substrato de plástico y sobre el substrato de metal.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para la determinación del efecto visual de revestimientos de laca sobre superficies de plástico, caracterizado porque una o más capas sucesivas de laca son aplicadas cada una sobre la superficie completa de un substrato que consiste de una lámina de plástico de prueba unida con una lámina de prueba de metal y después se secan o se curan, caracterizado porque las dos láminas de prueba son puestas juntas en forma tal que formen un plano común, o planos ordenados en forma paralela o que parcialmente, de manera opcional, se traslapen una con otra, una de las capas de laca es aplicada en forma de una cuña con un gradiente de espesor de capa, y, sobre la superficie del substrato revestido con laca obtenido de esta manera, se miden una o más propiedades de superficie que influyen en la impresión visual en al menos una de las láminas de plástico de prueba mediante la utilización de uno o más métodos de medición óptica en puntos de medición distribuidos sobre el área entera en forma de una pantalla de rejilla, y, únicamente sobre la lámina de prueba de metal, también se mide el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una o más de las propiedades de superficie que influyen en la impresión visual son medidas en puntos de medición en cada caso distribuidos sobre el área entera en forma de una pantalla en rejilla sobre ambas láminas de prueba de plástico y de metal.

3.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el espesor particular de la capa de laca en forma de cuña de la lámina de prueba de metal es medido mediante un método de medición de espesor de laca aplicable únicamente a los substratos metálicos.

4.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la medición del espesor particular de la capa de laca en forma de cuña se realiza mediante la utilización de un método para medición de espesor de capa no destructivo.

5.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el espesor de capa particular se mide usando métodos de capacitancia convencionales, métodos de corrientes parásitas, métodos magnéticos o magneto-inductivos.

6.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la lámina de prueba de metal y la lámina de plástico de prueba son rectangulares cada una y están puestas juntas por los bordes o lados anversos de las mismas.

7.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones preced'entes, caracterizado además porque las láminas de prueba son unidas utilizando cinta adhesiva sobre los lados anversos que no van a ser revestidos o, en el caso de una unión traslapada, adhiriendo una lámina de prueba sobre la otra utilizando cinta adhesiva de doble lado.

8.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque los puntos de medición obtenidos se grafican en uno o más diagramas de correlación de espesor de capa y el punto de medición óptico particular asociado o equivalente.

9.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el diagrama de correlación es producido de manera automática por una computadora después de las mediciones particulares.

10. El método de conformidad con la reivindicación 8 o 9, caracterizado además porque los diagramas de correlación producidos son utilizados como una huella dactilar para un revestimiento de laca específico.