PROCEDIMIENTO DE MOLDEO POR INYECCION REACTIVA PARA LA PRODUCCION DE UNA CAPA DE REVESTIMIENTO DE POLIURETANO.

Un artículo interior para vehículos que comprende un laminado con revestimiento integrado que comprende un material de núcleo y un revestimiento de superficie de diseño de una resina de poliuretano no espumada que se prepara mediante un procedimiento de moldeo por inyección reactiva,

en el que la resina de poliuretano no espumada comprende:

(I) una mezcla de polioles que comprende:

(1) un poliol,

(2) de 2,0 a 7,0 partes en peso, en base a 100 partes en peso de (I) la mezcla de polioles, de un alargador de cadena, siendo seleccionado el alargador de cadena del grupo constituido por 1-metil-3,5-dietil-2,4diaminobenzeno, 1-metil-3,5-dietil-2,6-diaminobenzeno y mezclas de los mismos,

(3) un catalizador, y

(4) opcionalmente, un agente auxiliar, y

(II) un compuesto de poliisocianato, y en el que la dureza superficial de la resina de poliuretano no espumada, medida con un durómetro Asker A, es de 30 a 70

Procedimiento de moldeo por inyección reactiva para la producción de una capa de revestimiento de poliuretano.

Referencia a solicitud de patente relacionada

La presente solicitud de patente reivindica el derecho de prioridad, a tenor del artículo 119 (a)-(d) del Código 35 de los Estados Unidos, de la Solicitud de Patente Japonesa nº 2005-132466 que se depositó el 28 de abril de 2004.

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una resina de poliuretano no espumada que es adecuada como el revestimiento para las caras de diseño de artículos interiores para vehículos, incluyendo artículos tales como paneles para instrumentos y guarnecidos de puertas, y a un procedimiento de fabricación de un laminado con revestimiento integrado a partir de estas resinas de poliuretano no espumadas.

Antecedentes de la invención

Se han usados diversos tipos de materiales fabricados mediante diversos procedimientos de moldeo como revestimientos para artículos interiores para vehículos. Por ejemplo, materiales anteriormente usados incluyen artículos fabricados mediante moldeo al vacío de cloruros de vinilo (PVC), artículos fabricados mediante moldeo al vacío o moldeo de polvos de olefinas termoplásticas (TPO), artículos fabricados mediante moldeo rotacional de poliuretanos termoplásticos (TPU) y artículos fabricados mediante pulverización o moldeo por inyección reactiva (RIM) de materias primas de poliuretano (es decir, mezclas líquidas de poliuretano obtenidas poniendo en contacto y mezclando dos líquidos, es decir, un poliol líquido y un isocianato líquido a elevada presión). En general, las materias primas de poliuretano se someten a moldeo por inyección reactiva para proporcionar artículos moldeados.

Sin embargo, los artículos moldeados de estos materiales presentan algunos defectos. Por ejemplo, los artículos moldeados de PVC no son deseables puesto que liberan dioxinas y subproductos clorados mientras se descomponen, contaminando por tanto el medio ambiente. Además, estos materiales también son difíciles desechar o reciclar.

Los artículos moldeados de TPO preparados mediante moldeo al vacío no son deseables puesto que su tacto es duro y son desagradables al tacto. Los artículos moldeados preparados mediante moldeo de polvos presentan una baja eficiencia productiva, al igual que los artículos de PVC moldeados, y, por tanto, son inferiores en cuanto a rentabilidad puesto que los procedimientos de moldeo necesitan periodos de tiempo relativamente prolongados y consumen mucha energía.

Los artículos moldeados de TPU preparados mediante moldeo rotacional son mejores en cuanto a sensación y tacto, pero también presentan una eficiencia productiva y una rentabilidad bajos. El procedimiento de moldeo rotacional también necesita periodos de tiempo relativamente prolongados y mucha energía.

Los artículos moldeados de poliuretano que están fabricados mediante pulverización de materias primas de poliuretano representan una mejora respecto a los artículos moldeados de TPU convencionales producidos mediante moldeo rotacional debido a la elevada productividad de los mismos. Puesto que estos artículos moldeados de poliuretano generalmente fabricados a partir de materias primas muy reactivas, se puede esperar una elevada productividad. La pulverización excesiva sobre las materias primas produce humos y vapores que plantean diversos problemas de higiene industrial. Sin embargo, esto es inevitable, debido al procedimiento de pulverización de las materias primas. Por consiguiente, es indispensable la eliminación de las materias primas pulverizadas en exceso alrededor de los moldes, lo que requiere una cantidad de tiempo considerable. Como resultado, la productividad disminuye debido al tiempo empleado en la eliminación de estas materias primas pulverizadas en exceso. Además, la cantidad de materia prima que se usa en el procedimiento de pulverización aumenta debido a la inevitable pulverización en exceso de las materias primas. Esto también conduce a costes más elevados no deseables, así como a contaminación en el entorno de trabajo.

El procedimiento de pulverización también tiene desventajas porque las materias primas de poliuretano que se han pulverizado están sometidas a la influencia de la temperatura y humedad atmosféricas y tienden a absorber contenido de agua del aire, o el propio aire formará burbujas en los artículos resultantes. Como consecuencia de estas influencias, las materias primas tienden a espumarse. En otra situación, cuando se moldea un artículo interior grande para vehículos, es necesario pulverizar la materia prima de poliuretano en los moldes varias veces, lo que hace que las capas del material de poliuretano tiendan a tener densidades y durezas variables en las entrecaras entre cada capa formada antes y después de la pulverización de la materia prima de poliuretano. Por tanto, la superficie del artículo resultante no es uniforme al tacto. Por estos motivos, el revestimiento resultante varía en densidad, espesor, dureza y tacto.

Un artículo moldeado obtenido mediante moldeo por inyección reactiva (RIM) de materias primas de poliuretano puede tener un aspecto que se puede diseñar muy bien debido a que se puede reproducir de forma precisa la forma de una superficie. Además, el volumen de materia prima en el molde es constante, de forma que el artículo resultante es estable en cuanto a densidad, espesor y dureza. Debido a estas ventajas, este procedimiento se ha empleado en una amplia variedad de campos. En general, el espesor de un revestimiento para uso como superficie de diseño de un artículo interior para vehículos varía de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,0 mm, lo que es más fino que el espesor de los artículos moldeados ordinarios producidos mediante un procedimiento RIM. Por tanto, la materia prima tiene mayor resistencia al flujo. Para garantizar el llenado completo de los extremos de punta del artículo con la materia prima es indispensable disminuir la reactividad de la materia prima. Por este motivo, el tiempo de curado (es decir, el tiempo desde la inyección de la materia prima de poliuretano en el molde hasta el comienzo de la apertura del molde) aumenta y esto tiene como consecuencia una baja productividad.

Los artículos interiores para vehículos con revestimiento integrado, tales como paneles para instrumentos, cuyos revestimientos se usan como superficies de diseño y guarnecidos de puertas y, en concreto, paneles para instrumentos para vehículos, no solo deben tener propiedades físicas tales como estabilidad a la radiación UV, resistencia al desgaste, expansibilidad para el airbag y durabilidad, sino que también requieren una alta calidad en cuanto a aspecto externo y una sensación agradable (es decir, agradable al tacto). En estas circunstancias, es deseable encontrar un procedimiento de fabricación de un laminado moldeado de forma integral que comprenda un revestimiento como superficie de diseño, un material de núcleo que soporte el revestimiento y, opcionalmente, una espuma de poliuretano semi-rígida para disminuir el impacto entre el revestimiento y el material de núcleo, procedimiento que está caracterizado por una menor duración de los ciclos y por una mejora del rendimiento, proporcionando mayor productividad y menores costes de producción.

Se necesitan materiales que proporcionen una sensación agradable al tacto y que se puedan fabricar con un alta productividad y menores costes de producción como revestimientos para artículos interiores para vehículos, en concreto, automóviles. Previamente ha habido diversas propuestas conocidas para estos materiales y los procedimientos de fabricación de los mismos.

El documento de referencia JP-A-52-142797 desvela un procedimiento de fabricación de un artículo moldeado elástico de poliuretano, que comprende el uso de un poliol especificado y de una diamina aromática especificada. En este documento de referencia se describe un procedimiento de moldeo de un elastómero de poliuretano en menor tiempo que requiere un poliol especificado y una diamina especificada. Según esta publicación, los artículos moldeados son piezas exteriores relativamente grandes, con un peso de 3 a 10 kg o más, tales como parachoques para vehículos, etc. En los ejemplos de esta publicación se producen artículos con un espesor de 4 mm y una dureza Shore A tan relativamente elevada como 84 o más. En comparación, los revestimientos según la presente invención para uso como superficies de diseño de artículos interiores para vehículos no son de este tipo.

El documento JP-A-53-86763 desvela un procedimiento de conformado...

1. Un artículo interior para vehículos que comprende un laminado con revestimiento integrado que comprende un material de núcleo y un revestimiento de superficie de diseño de una resina de poliuretano no espumada que se prepara mediante un procedimiento de moldeo por inyección reactiva, en el que la resina de poliuretano no espumada comprende:

(I) una mezcla de polioles que comprende:

(1)        un poliol,

(2)        de 2,0 a 7,0 partes en peso, en base a 100 partes en peso de (I) la mezcla de polioles, de un alargador de cadena, siendo seleccionado el alargador de cadena del grupo constituido por 1-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno, 1-metil-3,5-dietil-2,6-diaminobenzeno y mezclas de los mismos,

(3)        un catalizador, y

(4)        opcionalmente, un agente auxiliar, y

(II) un compuesto de poliisocianato,

y en el que la dureza superficial de la resina de poliuretano no espumada, medida con un durómetro Asker A, es de 30 a 70.

2. Un artículo interior para vehículos que comprende el laminado con revestimiento integrado de la reivindicación 1, en el que el laminado comprende adicionalmente una espuma de poliuretano semi-rígida entre el revestimiento de la superficie de diseño y el material de núcleo.

3. Un procedimiento de producción de un laminado con revestimiento integrado que comprende un revestimiento de superficie de diseño de una resina de poliuretano no espumada y un material de núcleo, que comprende las etapas de:

(1)        instalar un material de núcleo en una parte nuclear del molde de un artículo,

(2)        aplicar un agente de desmoldeo sobre la superficie de una parte de cavidad del molde de un artículo,

(3)        opcionalmente, aplicar una película de pintura sobre la superficie de la parte de cavidad del molde de un artículo,

(4)        cerrar la parte nuclear y la parte de cavidad del molde de un artículo,

(5)        moldear por inyección reactiva (I) una mezcla de polioles y (II) un compuesto de poliisocianato, en el que (I) dicha mezcla de polioles comprende: (1) un poliol, (2) de 2,0 a 7,0 partes en peso, en base a 100 partes en peso de (I) la mezcla de polioles, de un alargador de cadena, siendo seleccionado el alargador de cadena del grupo constituido por 1-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno, 1-metil-3,5-dietil-2,6-diaminobenzeno y mezclas de los mismos, (3) un catalizador, y, (4) opcionalmente, un agente auxiliar para formar un revestimiento de superficie de diseño de una resina de poliuretano no espumada con una dureza superficial, medida con un durómetro Asker A, de 30 a 70; y

(6)        extraer el artículo moldeado integral.

4. Un procedimiento de producción de un laminado con revestimiento integrado que comprende una superficie de diseño de una resina de poliuretano no espumada, una espuma de poliuretano semi-rígida y un material de núcleo, que comprende las etapas de:

(1)        aplicar un agente de desmoldeo sobre una parte nuclear y una parte de cavidad del molde de un artículo para el revestimiento de superficie que forma la superficie de diseño;

(2)        opcionalmente, aplicar una película de pintura sobre la superficie de cavidad del molde de un artículo;

(3)        cerrar la parte nuclear y la parte de cavidad del molde de un artículo;

(4)        moldear por inyección reactiva una mezcla que comprende (I) una mezcla de polioles y (II) un compuesto de poliisocianato, en el que (I) dicha mezcla de polioles comprende: (1) un poliol, (2) de 2,0 a 7,0 partes en peso, en base a 100 partes en peso de (I) la mezcla de polioles, de un alargador de cadena, siendo seleccionado el alargador de cadena del grupo constituido por 1-metil-3,5-dietil-2,4-diaminobenzeno, 1-metil-3,5-dietil-2,6-diaminobenzeno y mezclas de los mismos, (3) un catalizador, y, (4) opcionalmente, un agente auxiliar para formar una resina con una dureza superficial, medida con un durómetro Asker A, de 30 a 70;

(5)        extraer el artículo moldeado de una resina de poliuretano no espumada que forma el revestimiento de superficie de diseño;

(6)        colocar el artículo moldeado de una resina de poliuretano no espumada de la etapa (5) en una parte de cavidad de un molde de espumado;

(7)        poner el material de núcleo en la parte nuclear de un molde de espumado;

(8)        verter una mezcla de espuma de poliuretano semi-rígida sobre la resina de poliuretano no espumada que se colocó sobre la parte de cavidad del molde de espumado en la etapa (6), con un sistema abierto o cerrado, y

(9)        extraer el artículo moldeado integral resultante que tiene un revestimiento de superficie de diseño.