Material compuesto de varias capas asimétrico.

Material compuesto de varias capas que comprende en este orden la capa A),

capa B) y capa C) siendo

la capa A) un barniz resistente al rayado;

la capa B) un termoplástico;

la capa C) un barniz resistente al rayado;

caracterizado porque la capa A) es distinta de la capa C) y presentando un material compuesto de varias capas concapas A) dispuestas en ambas caras de la capa B) una velocidad de impacto crítica para la transición tenaz/frágil a-30 ºC según DIN EN ISO 6603-1 menor que un material compuesto de varias capas con las capas C) dispuestasen ambas caras de la capa B).

Material compuesto de varias capas asimétrico La presente invención se refiere a acristalamientos estables a la intemperie y a piezas para exteriores con excelente estabilidad a la intemperie y muy buena tenacidad a baja temperatura y a su fabricación, especialmente a un material compuesto de varias capas que comprende en este orden la capa A) , la capa B) y la capa C) siendo

la capa A) un barniz resistente al rayado;

la capa B) un termoplástico;

la capa C) un barniz resistente al rayado;

caracterizado porque la capa A) es distinta de la capa C) y presentando un material compuesto de varias capas con capas A) dispuestas en ambas caras de la capa B) una velocidad de impacto crítica para la transición tenaz/frágil a -30 ºC según DIN EN ISO 6603-1 menor que un material compuesto de varias capas con las capas C) dispuestas en ambas caras de la capa B) .

La presente invención se refiere además a una estructura de múltiples capas con dos caras diferentes, una cara externa y una interna, también denominada a continuación estructura asimétrica. Esta estructura de múltiples capas asimétrica está constituida por la siguiente sucesión de capas, que va desde la cara externa hacia la cara interna: recubrimiento estable a la intemperie resistente a la abrasión / sustrato termoplástico / recubrimiento resistente a la abrasión y se caracteriza porque la cara externa dispone de excelentes propiedades de resistencia a la intemperie y al rayado, mientras que la estructura total presenta una alta tenacidad a baja temperatura.

Además, la presente invención comprende un procedimiento para la fabricación de esta estructura de múltiples capas según la invención, así como el uso como material de acristalamiento, como, por ejemplo, acristalamiento para automóviles o acristalamiento arquitectónico, así como parabrisas, es decir, pantallas para automóviles o motocicletas, cubiertas y revestimientos de columnas y carrocería, estando la cara externa de la estructura asimétrica predominantemente expuesta a la influencia de la intemperie exterior.

Sustratos termoplásticos como, por ejemplo, los policarbonatos, se caracterizan en general por muchas propiedades ventajosas que incluyen claridad, alta ductilidad, alta resistencia a la deformación en caliente, así como estabilidad dimensional. Muchos de estos materiales son transparentes y en algunos casos se usan como sustitución para el vidrio en aplicaciones comerciales.

Aunque las resinas termoplásticas presentan las propiedades ventajosas anteriormente descritas, para algunas aplicaciones muestran una resistencia a la abrasión y a disolventes químicos demasiado baja. Además, como muchos otros materiales poliméricos orgánicos, también son sensibles a la degradación por luz ultravioleta. Esto conduce a amarilleamiento y erosión de la superficie del sustrato.

Por estos motivos, los sustratos termoplásticos como, por ejemplo, piezas de policarbonato se proveen de un revestimiento protector. A este respecto, para el uso en exteriores ya son especialmente adecuados aquellos sistemas de protección que forman tanto una protección mecánica contra la abrasión y el rayado como también una protección excelente contra influencias de la intemperie, es decir, lluvia, temperatura y especialmente radiación ultravioleta (UV) .

Los sistemas de recubrimiento adecuados para esto que se usan, por ejemplo, para placas de policarbonato en el sector de la construcción, para pantallas de cubierta de faros de policarbonato o también en el sector de los acristalamientos para automóviles de policarbonato, pueden clasificarse aproximadamente en tres categorías:

(a) Sistemas de recubrimiento de curado térmico basados en un barniz de polisiloxano que pueden ser tanto de una capa como también de varias capas (con una única capa de imprimación promotora de la adhesión entre el sustrato y la capa de cubrición de polisiloxano) . Éstos se describen, entre otros, en los documentos US 4.278.804, US 4.373.061, US 4.410.594, US 5.041.313 y EP-A-1 087 001. A modo de ejemplo se mencionan aquí los sistemas que pueden obtenerse comercialmente de Momentive Performance Materials Inc. Wilton, CT, EE.UU., como PHC 587; PHC 587B, PHC 587C; SHP 401 (imprimación) / AS 4000 (acabado ("topcoat") ) o también SHP 401 (imprimación) / AS 4002 acabado ("topcoat") ) , así como - KASI Flex® o Sun Flex®, ambos de KRD Coatings, Geesthacht, Alemania, o Silvue® MP 100, SDC Coatings, Alemania, o Sicralan® MRL de GFO, Schwäbisch Gmünd, Alemania.

Se denominan "única capa de imprimación promotora de la adhesión" aquellas capas de imprimación que están constituidas por un polímero promotor de la adhesión y opcionalmente uno o varios absorbentes de UV, pero que debido a la ausencia completa de los absorbentes de UV, o debido a su baja concentración en absorbentes de UV en combinación con el espesor de capa demasiado pequeño, no pueden provocar las estabilidades a la intemperie deseadas. En los sistemas de imprimación gruesos convencionales (véase (b) ) , estos espesores de capa demasiado pequeños se encuentran en el intervalo de aproximadamente 0, 3 -1, 5 µm.

Sin embargo, para algunos casos de aplicación éstos no son todavía suficientemente estables a la intemperie. Para alcanzar una mayor vida útil de los componentes, se desarrollaron sistemas mejorados. Una variante satisfactoria es el uso de la imprimación adhesiva necesaria para el barniz de cubrición a base de siloxano como imprimación protectora de UV mezclando ésta con absorbente de UV y aplicándola en un mayor espesor de capa.

(b) Sistemas de varias capas de curado térmico con una imprimación protectora de UV y un barniz de cubrición basado en un barniz de polisiloxano. Sistemas adecuados son conocidos, por ejemplo, por los documentos US 5.391.795 y US 5.679.820 y "Paint & Coating Industrie; julio de 2001, página 64 a 76: The Next Generation in Weatherable Hardcoats for Polycarbonate" por George Medford / General Electric Silicones, LLC, Waterford, NY; James Pickett / The General Electric Co., Corporate Research and Development, Schenectady, NY; y Curt Reynolds / Lexamar Corp., Boyne City, MI. Un sistema que puede obtenerse comercialmente es el sistema SHP470 (imprimación protectora de UV) / AS4700 (barniz de cubrición) mencionado en este documento de Momentive Performance Materials. Este SHP470 es una imprimación protectora de UV promotora de la adhesión basada en poli (metacrilato de metilo) , entre otros, con 1-metoxi-2-propanol y alcohol de diacetona como disolvente y dibenzoilresorcinol como absorbente de UV. El barniz de cubrición AS4700 es un barniz de cubrición de polisiloxano con absorbente de UV sililado. Además, sistemas adecuados son aquellos que se han descrito en el documento PCT/EP2008/008835 que contienen a) 100.000 partes en peso de una composición de imprimación adecuada como promotor de la adhesión entre un sustrato termoplástico y un barniz de cubrición a base de siloxano y que contiene (a1) material aglutinante, disolvente (a2) y absorbente de UV (a3) ;

b) 0 a 900.000 partes en peso de un disolvente, y c) 1 a 3.000 partes en peso de un compuesto de fórmula (I) :

en la que X = OR6, OCH2CH2OR6, OCH2CH (OH) CH2OR6 o OCH (R7) COOR8 en las que R6 = alquilo C1-C13 ramificado o sin ramificar, alquenilo C2-C20, arilo C6-C12 o -CO-alquilo C1-C18-, R7 = H o alquilo C1-C8 ramificado o sin ramificar, y R8 = alquilo C1-C12; alquenilo C2-C12 o cicloalquilo C5-C6, presentando la composición una viscosidad de 40 s a 140 s medida según DIN EN ISO 2431 a 23 ºC y un vaso de derrame con una boquilla que tiene un diámetro de 2 mm. A este respecto, ambas capas, es decir, la imprimación y el barniz de cubrición, asumen juntas el acabado protector contra UV.

(c) Igualmente, sistemas de recubrimiento de curado por UV, por ejemplo, a base de acrilato, uretanoacrilato o acrilsilano, que dado el caso contienen cargas para mejorar la resistencia al rayado, pueden formar una protección a la intemperie suficiente debido a su gran ventana de espesor de capa de aplicación. Aquellos sistemas son conocidos y, entre otros, se describen en los documentos US 3.707.397

o DE 69 71 7959, US 5.990.188, US 5.817.715 y US 5.712.325. A modo de ejemplo de un recubrimiento adecuado de este tipo son los sistemas UVHC 3000, UVHC 3000K y UVHC 3000S que se obtienen comercialmente de la empresa Momentive Performance Materials o UVT 200 y UVT 610 de la empresa Redspot.

Las capas protectoras del rayado (a) estables a la intemperie aquí... [Seguir leyendo]

1. Material compuesto de varias capas que comprende en este orden la capa A) , capa B) y capa C) siendo la capa A) un barniz resistente al rayado;

la capa B) un termoplástico;

la capa C) un barniz resistente al rayado; caracterizado porque la capa A) es distinta de la capa C) y presentando un material compuesto de varias capas con capas A) dispuestas en ambas caras de la capa B) una velocidad de impacto crítica para la transición tenaz/frágil a -30 ºC según DIN EN ISO 6603-1 menor que un material compuesto de varias capas con las capas C) dispuestas en ambas caras de la capa B) .

2. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el barniz resistente al rayado en la capa C) en el recubrimiento por ambas caras del sustrato termoplástico tiene una velocidad de impacto para la transición tenaz/frágil a -30 ºC según DIN EN ISO 6603-1 a un espesor del material compuesto de varias capas de 5 mm superior a 2, 5 m/s cuando la capa C se encuentra en la zona de tracción.

3. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque los barnices resistentes al rayado de las capas A) y C) sólo se diferencian por los espesores de capa de sus capas de imprimación y opcionalmente de sus capas de barniz de cubrición.

4. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el barniz resistente al rayado contiene en la capa A)

compuestos de organosilicio de fórmula general R'nSi (OR) 4-n o condensados parciales de los mismos;

compuesto inorgánico finamente dividido, absorbente de UV; y un disolvente a base de alcohol.

5. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el barniz resistente al rayado contiene en la capa A)

sistemas de recubrimiento de curado por UV basados en acrilato, uretano-acrilato o acrilsilano;

opcionalmente una o varias cargas;

absorbente de UV;

fotoiniciador; y un disolvente a base de alcohol.

6. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el barniz resistente al rayado contiene en la capa C)

compuestos de organosilicio de fórmula general R'nSi (OR) 4-n o condensados parciales de los mismos;

nanopartículas inorgánicas;

disolvente a base de alcohol;

dado el caso absorbente de UV, y un promotor de la adhesión orgánico a base de acrilato.

7. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el material compuesto de varias capas presenta capas de imprimación entre la capa A) y la capa B) o entre la capa B) y la capa C) o entre las tres capas 8. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 7, caracterizado porque la imprimación entre la capa A) y la capa B) contiene poli (metacrilato de metilo) , 1-metoxi-2-propanol, alcohol de diacetona y un absorbente de UV.

9. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque el termoplástico en la capa B) se selecciona del grupo constituido por policarbonato, poliéstercarbonato, poliéster, éter polifenilénico y copolímero de injerto o una mezcla de los mismos.

10. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa B) está moldeada por inyección.

11. Procedimiento para la fabricación de un material compuesto de varias capas según la reivindicación 1 que comprende las etapas i) posicionar la capa B) , de manera que un borde de la capa B) se encuentre más profundo que el borde más elevado; ii) revestir por flujo la capa B) en la parte superior del borde más elevado con barniz

resistente al rayado líquido con formación de una capa A) ; iii) revestir por flujo la capa B) en la parte inferior del borde más elevado con barniz resistente al rayado líquido con formación de una capa C) ; y iv) secar los barnices.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque las etapas ii) y iii) se realizan esencialmente al mismo tiempo.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque las etapas ii) y iii) se realizan separadas de 1 a 15 30 min.

14. Uso del material compuesto de varias capas según la reivindicación 1 como acristalamiento, en el que el acristalamiento debe proteger predominantemente contra punciones y la intemperie en la cara de la capa A) del material compuesto de varias capas.

15. Uso del material compuesto de varias capas según la reivindicación 1 como acristalamiento arquitectónico, 20 acristalamiento para automóviles, pieza de revestimiento de carrocerías o parabrisas.

16. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 4, en el que el compuesto inorgánico finamente dividido es SiO2.

17. Material compuesto de varias capas según la reivindicación 6, en el que el absorbente de UV es un absorbente de UV sililado.