Revestimiento multifuncional para aeronaves.

Procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las etapas siguientes:

- aplicar sobre una superficie

(8) una capa (7) de una composición que comprende:

o entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato que tiene una masa molar media en número comprendida entre 1000 y 5000 g.mol-1;

o entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato;

o entre 0,5% y 5% en peso de sílice pirogenada que se haya sometido a un tratamiento para aumentar el hidrofobicidad de su superficie.

o un fotoiniciador de polimerización,

teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 μm,

- formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 μm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/000868.

Solicitante: Airbus Group SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 37, BOULEVARD DE MONTMORENCY 75016 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: GALY, JOCELYNE, CAMPAZZI,ELISA, VILLATTE,MARTINE, GERARD,JEAN-FRANÇOIS, GAUDIN,FRANCK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION... > PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS... > Procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales... > B05D5/08 (para obtener una superficie antifricción o antiadhesiva)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento a base de poliureas... > C09D175/16 (con enlaces insaturados carbono-carbono terminales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes inorgánicos > C08K3/36 (Sílice)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/67 (Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS... > Utilización de ingredientes pretratados (utilización... > C08K9/06 (con compuestos que contienen silicio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F290/06 (Polímeros previstos en la subclase C08G)

PDF original: ES-2544631_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Revestimiento multifuncional para aeronaves La presente invención se refiere a un revestimiento de superficie, en particular, para aeronaves. La invención se refiere también a una composición que permite obtener este revestimiento, así como a un procedimiento de formación de este revestimiento.

Las funciones de un sistema de revestimiento para los aviones civiles son, en particular, la protección mecánica y química de la célula. En efecto, la superficie externa de los aviones está destinada a estar sometida a las fricciones del aire y expuesta a los rayos ultravioletas, así como a un ambiente corrosivo (agua, sales) y erosivo (arena, lluvia) .

Además, esta superficie externa es susceptible de ser manchada, en particular, por colisiones con insectos. Este tipo de contaminación puede generar una perturbación no desdeñable del aerodinamismo.

Por otra parte, la presencia de agua o de escarcha sobre la superficie externa de un avión puede perturbar varios parámetros de vuelo, tal como la fuerza de sustentación, la resistencia y/o el empuje. Es, por lo tanto, preferible utilizar revestimientos antiescarcha e hidrófobos.

Finalmente, con el fin de disminuir el consumo energético de un avión, es interesante reducir los rozamientos del aire sobre la célula, en particular, la resistencia al rozamiento.

Se conocen algunas soluciones a cada uno de estos problemas. Es corriente, en particular, en el estado de la técnica, utilizar revestimientos con varias capas. Cada capa ejerce una función de protección de la superficie externa del avión.

La presente invención tiene sin embargo por objeto un revestimiento que agrupa varias funciones en una única capa.

Un objeto principal de la invención es un revestimiento apto para proporcionar superficies a la vez autolimpiadoras y antiescarcha.

Se conoce, en la concepción de superficies autolimpiadoras, la pretensión de reproducir "el efecto Loto": una gotita de agua que se deposita sobre una hoja de loto tiende a permanecer bajo forma esférica, debido a las propiedades de superficie de dicha hoja. El agua fluye arrastrando todas las partículas de suciedades depositadas sobre la hoja de loto, que sigue estando, por lo tanto, perfectamente limpias.

Las propiedades de la hoja de loto, definidas bajo la denominación de superhidrofobicidad, están vinculadas a la naturaleza químicamente hidrófoba de su superficie, así como a una nanorugosidad. Una hoja de loto posee en efecto una rugosidad de algunos nanómetros. Cuando una gota de agua se deposita sobre la hoja, se forman bolsas de aire entre la gota y las irregularidades de superficie. La gota tiende, por lo tanto, a conservar una forma esférica.

Se describen algunas superficies autolimpiadoras que reproducen el efecto Loto por ejemplo en la patente de EE.UU. nº 7.544.411.

Las propiedades antiescarcha de los revestimientos de superficie a menudo son aportadas por el carácter químicamente hidrófobo de dichas superficies. Se conoce, en particular, el uso de polímeros fluorados, tal como en la patente de EE.UU. nº 5.035.934. En cambio, la rugosidad de una superficie favorece la nucleación de los cristales de hielo, y por lo tanto la aparición de escarcha.

Con el fin de obtener un revestimiento de superficie para aeronaves que combinan propiedades autolimpiadoras y antiescarcha, conviene, por lo tanto, determinar un nivel óptimo de rugosidad.

Además, el revestimiento debe poseer una determinada resistencia a la erosión, con el fin de que dicha rugosidad sea suficientemente estable en el tiempo.

La presente invención permite obtener un revestimiento cuyas propiedades de superficie inducen efectos autolimpiadores y antiescarcha, así como una resistencia satisfactoria a la erosión. Un objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las siguientes etapas:

- aplicar sobre una superficie (8) una capa (7) d de una composición de revestimiento que incluye: entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato; entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato; entre 0, 5% y 5% en peso de sílice pirogenada hidrófoba, y un fotoiniciador de polimerización, teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 µm, -formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 µm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

Por "oligómero uretano-acrilato", se entiende un oligómero que comprende un bloque de poliuretano, lineal o ramificado, que incluye grupos acrilato en terminación de cadenas y/o en posición lateral sobre una cadena principal.

Por "bloque de poliuretano", se entiende una macromolécula que incluye funciones uretano.

Por "sílice pirogenada hidrófoba", se entiende una sílice pirogenada que haya sido sometida a un tratamiento para aumentar la hidrofobicidad de su superficie.

Según una forma preferente de la invención, la sílice pirogenada hidrófoba se funcionaliza polidimetilsiloxi-o dimetilsiloxi-, con un porcentaje de funciones hidroxilos residuales inferior o igual al 50%.

Según una forma preferente de la invención, la composición incluye por otro lado entre 0, 5% y un 5% en peso al menos de un compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato. Este tipo de compuesto fluorado permite acentuar el hidrofobicidad del revestimiento.

Según una forma preferente de la invención, el compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretanoacrilato lleva una o más funciones de acrilato o metacrilato.

Otro objeto de la presente invención es un procedimiento de revestimiento de una aeronave, incluyendo las siguientes etapas: aplicar sobre una superficie preparada una capa de composición tal como se describe más arriba, luego polimerizar dicha capa. Para la etapa de polimerización, la matriz uretano-acrilato permite elegir entre un tratamiento térmico y un tratamiento bajo ultravioleta. En el caso del tratamiento bajo ultravioletas, añade un fotoiniciador de polimerización de los acrilatos a la composición. En el caso del tratamiento térmico, se puede también añadir un encendedor a la composición.

Según una forma preferente de la invención, el procedimiento de revestimiento incluye una etapa de formación mecánica de relieves sobre la capa de composición. Tales relieves tienen por objeto reducir la resistencia al rozamiento causado por fluidos que circulan en contacto con el revestimiento. Se describe un revestimiento que incluye relieves similares, en particular, en la patente europea nº 1.578.600.

Según dicha forma preferente de la invención, se aplica una capa de composición tal como se describe anteriormente sobre una superficie preparada, incluyendo dicha composición un fotoiniciador; luego se forman surcos paralelos mecánicamente sobre la capa de composición y dicha capa simultáneamente se polimeriza bajo rayos ultravioletas.

Según otra forma preferente de la invención, se forman surcos directamente durante la etapa de aplicación de la capa de composición sobre la superficie, por una deposición de cantidades diferentes de composición según la zona en cuestión de dicha superficie.

La invención tiene también por objeto un revestimiento de una superficie de aeronave, obtenida por un procedimiento tal como describe más arriba.

Además de los revestimientos destinados a ser aplicados en estado líquido sobre estructuras de aviones, la invención permite realizar capas adhesivas autosoportadas, o películas adhesivas, que permiten una colocación en estado sólido. Otro objeto de la invención es, por lo tanto,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las etapas siguientes: -aplicar sobre una superficie (8) una capa (7) de una composición que comprende:

o entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato que tiene una masa molar media en 5 número comprendida entre 1000 y 5000 g.mol-1;

o entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato;

o entre 0, 5% y 5% en peso de sílice pirogenada que se haya sometido a un tratamiento para aumentar el hidrofobicidad de su superficie.

o un fotoiniciador de polimerización, 10 teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 µm, -formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 µm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, tal que la sílice pirogenada de la composición se funcionaliza polidimetilsiloxi-o dimetilsiloxi-, con una tasa de funciones hidroxilos residuales inferior o igual a 50%.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, tal que la sílice pirogenada de la composición tiene una superficie específica comprendida entre 80 y 200 m2.g-1.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, tal que la composición comprende además entre 0, 5% y 5% en peso de al menos un compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretanoacrilato. 2.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, tal que un compuesto fluorado es un hidrofluorocarbono, linear o ramificado, que lleva un grupo del acrilato o de metacrilato.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, tal que la composición comprende además un silsesquioxano oligomérico polihedral copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato.

7. Película (10) para revestimiento de superficie, que incluye.

25. una capa (7) externa, formada por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, -una capa (8) adhesiva.