Método de reducción del tiempo de curado libre de pegajosidad de una composición bicomponente de poliuretano o epoxídica que comprende añadir a la composición una cantidad suficiente de un polímero que se cura con radiación actínica para reducir el tiempo sin pegajosidad y,

a continuación, aplicar radiación actínica a la composición mientras se mantiene a una temperatura de, como máximo, 150 o C

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método tal como el que se define en las reivindicaciones.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La conformación de una resina de poliuretano clara bicomponente, sobre un substrato para producir un emblema decorativo es conocida en la técnica. El poliuretano para vaciado, cuando está curado, da un efecto de lente a la superficie aplicada, tal como se describe en la Patente de EE.UU. Número. 4.100.010 y RE 33.175. Estas resinas de poliuretano para vaciado se designan comúnmente como resinas de “bóveda” o de “lente”. Típicamente, las resinas de bóveda o de lente son sistemas termoestables claros, incoloros, de brillo elevado, curables a temperatura ambiente o a temperatura elevada, desarrollados para proporcionar una mejora estética y protección ambiental a objetos tales como, sin que constituyan limitación, papel, plástico, madera, metal, etiquetas, bandas autoadhesivas, placas, distintivos, placas de nombre, pasadores de solapa, decoración automovilística, y salpicaderos automovilísticos, para formar un recubrimiento o una bóveda tridimensional duradera.

Para que una resina de bóveda líquida consiga el aspecto necesario sobre un objeto una vez que está curada, tiene preferentemente varias características intrínsecas tanto a los componentes líquidos como a la resina curada. En primer lugar, la formulación debe ser un líquido claro, incoloro, de viscosidad baja. Debe fluir suficientemente para cubrir completamente la superficie a la que se aplica. Debe producir un recubrimiento de, aproximadamente, 20 mils (0,5 mm) a 100 mils (2,5 mm) de altura. Debe curarse completamente en cuarenta y ocho horas a 25ºC y H.R. del 50%. El curado de la formulación de resina de recubrimiento no debe provocar retracción, arrugas, defectos superficiales, ondulaciones u otras desviaciones de una superficie clara, transparente, suave, de brillo elevado. No debe contener disolventes volátiles (menos del 1%). Una vez curado, el recubrimiento debe mantener su dureza y flexibilidad iniciales después del envejecimiento por calor y ambiental.

Típicamente, las resinas de bóveda tienen una viscosidad de aplicación de, aproximadamente, 100 a 5000 cps, son generalmente claras e incoloras, y curan a un recubrimiento suave, sin defectos, flexible o rígido. Además de proteger la superficie del substrato del entorno, son generalmente transparentes, proporcionando un efecto de apariencia estética de lente al patrón, diseño, o escritura sobre la superficie del substrato sobre el que las resinas se depositan o próximo al mismo.

Actualmente, las resinas de bóveda convencionales se aplican prácticamente como sistemas de poliuretano bicomponente, 100% de sólidos, que pueden ser curados a temperatura ambiente o curados con calor. En algunas ocasiones, se utilizan sistemas epoxídicos bicomponente en aplicaciones interiores. Sin embargo, estos no pueden utilizarse al aire libre o en aplicaciones en las que se expondrán a una elevada concentración de luz UV, ya que éstos amarillean. Los sistemas de poliuretano, basados sobre todo en los diisocianatos alifáticos, se utilizan para la mayoría de las aplicaciones interiores y exteriores.

Existen desventajas importantes con estos sistemas bicomponente convencionales. Estos necesitan sistemas de medición-mezcla y dosificación especializados para dosificar y mezclar exactamente los dos componentes reactivos. El curado de estas resinas se debe hacer de forma suficientemente lenta para que la resina no se cure en la unidad mezcladora. Sin embargo, las resinas entonces se curan lentamente una vez dosificadas sobre el substrato deseado. Las partes más pequeñas curan más lentamente que las partes más grandes. Los tiempos sin pegajosidad son generalmente más de seis horas a temperaturas ambientales, durando el curado completo hasta cinco días. Frecuentemente, se utilizan tablas de vacío para mantener el substrato plano hasta que la resina espesa suficientemente, para que ésta no fluya fuera de la parte. Esto puede durar horas a temperaturas ambientales.

Además, son necesarias precauciones de seguridad especiales debido a la toxicidad inherente de los componentes de la resina de isocianato y epoxídica en estas formulaciones. Además, en sistemas con funcionalidad isocianato, puede tener lugar la liberación de gas cuando el componente isocianato reacciona de forma indeseable con una fuente de agua o grupos carboxilos, y no con los grupos hidroxilos presentes en el primer componente. Esto provocará que se generen burbujas de dióxido de carbono y que queden atrapadas en el producto curado, deteriorando de forma general el aspecto y las propiedades protectoras del recubrimiento.

Los compuestos basados en metales pesados; especialmente el mercurio y el plomo, son de utilización general como catalizadores en estos sistemas basados en poliuretano. Estos compuestos generan preocupaciones tanto de seguridad como ambientales. El acetato fenil mercúrico es un ejemplo de estos catalizadores.

Además, los sistemas en base poliuretano no pueden hacerse más blandos de, aproximadamente 70 Shore A. De este modo, estos no pueden utilizarse en las etiquetas adhesivas sensibles a presión para aplicaciones que requieren una bóveda muy blanda, flexible, tales como sobre superficies altamente curvas, a menos que se utilicen adhesivos muy potentes.

Además, estos sistemas bicomponente de poliuretano y epoxídicos se utilizan en aplicaciones de moldeado para producir diseños moldeados, placas de identificación, inscripciones y en aplicaciones de escritura y diseño. En este caso, estos sistemas de nuevo están limitados por su largo tiempo de curado y generalmente se deben dejar que se curen, como mínimo, veinticuatro horas antes de que puedan envasarse.

Están disponibles sistemas de aplicación en caliente para acelerar el procedimiento de curado. Sin embargo son caros y requieren, como mínimo, veinte minutos a 60ºC para que los epóxidos y los poliuretanos alcancen a un estado libre de pegajosidad. Después de eso, deben reposar de nuevo como mínimo veinticuatro horas antes de que las partes y las letras moldeadas puedan ser envasadas.

Los recubrimientos delgados monocomponente, que se curan por radiación actínica, se han utilizado extensivamente para recubrimientos delgados. Generalmente, estos recubrimientos se aplican en espesores menores de 5 mils (0,13 mm). Los recubrimientos de elevada altura (>10 mils) curables por UV están seriamente limitados debido a la contracción elevada durante el procedimiento de curado. Debido a esta contracción elevada estos recubrimientos tienen una flexibilidad insatisfactoria y una adhesión insatisfactoria a numerosos substratos. Esta contracción elevada limita además la utilización de estas resinas de bóveda que se curan por UV a piezas pequeñas, generalmente menores de 3 cm de diámetro. Si se colocan en partes más grandes, tales como etiquetas o bandas autoadhesivas flexibles, la contracción provocaría que la parte se ondulara en el curado. Además, estos sistemas amarillean en contacto con luz UV y no pueden ser utilizados en aplicaciones externas. Además, los monómeros acrílicos son muy caros y estos sistemas tienen contenidos de monómeros acrílicos elevados. Existen además preocupaciones de salud sobre la toxicidad y las propiedades de sensibilización de los monómeros funcionales basados en acrilato.

La solicitud de Patente también en trámite número de serie 11/124.077 da a conocer recubrimientos el monocomponente sililados, de grosor elevado que además pueden utilizarse en aplicaciones de la resina de bóveda. Estos sistemas sililados tienen numerosas de ventajas sobre los sistemas bicomponente. No requieren sistemas de medición-mezcla-dosificación bicomponente, no producen burbujas de dióxido de carbono en contacto con la humedad y no contienen metales pesados. Aunque la aplicación es útil para muchas de las aplicaciones, los tiempos libres de pegajosidad están dentro de treinta minutos a dos horas.

Se han utilizado composiciones de curado doble para adhesivos estructurales tales como los descritos en los documentos EP 646632 A1, WO 0105846 y WO 98/53008. Se da a conocer en el documento EP 0549228B1, un compuesto de resina fotocurable para la utilización en recubrimientos que comprende un componente con funcionalidad doble, acrilato y silano.

Existe la necesidad de un sistema de curado que se pueda utilizar en recubrimientos de tipo bóveda, escritura, y aplicaciones de moldeo, que cure rápida... [Seguir leyendo]

1. Método de reducción del tiempo de curado libre de pegajosidad de una composición bicomponente de poliuretano o epoxídica que comprende añadir a la composición una cantidad suficiente de un polímero que se cura con radiación actínica para reducir el tiempo sin pegajosidad y, a continuación, aplicar radiación actínica a la composición mientras se mantiene a una temperatura de, como máximo, 150ºC.

2. Método, según la reivindicación 1, en el que la aplicación de la radiación actínica forma una piel sobre el exterior del recubrimiento.

3. Método, según la reivindicación 1, en el que el polímero de curado por radiación actínica es un polímero de acrilato o una mezcla de polímeros de acrilato.

4. Método, según la reivindicación 3, en el que el polímero de acrilato se selecciona del grupo que comprende acrilatos de epóxido, acrilatos de uretanos, acrilatos de poliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de epoxi alifático, acrilatos acrílicos y mezclas de los mismos.

5. Método, según la reivindicación 3, en el que el polímero de acrilato es un acrilato de uretano.

6. Método, según la reivindicación 1, en el que el polímero que se cura por radiación actínica es un polímero que se cura por UV catiónico.

7. Método, según la reivindicación 6, en el que el polímero que se cura por UV catiónico se selecciona del grupo que comprende resinas epoxi cicloalifáticas, polioles de caprolactona, glicidal éter de bisfenol A, monoepóxidos y éteres vinílicos.