Artículos protectores.

Un artículo de material compuesto no curado que tiene una capa de fluoropolímero que comprende:

un refuerzo de fibra impregnado con una composición de adhesivo curable que comprende una resina epoxídica y un agente de curado; y

una película de polímero fluorado que no está perfluorado en contacto con el refuerzo impregnado.

Artïculos protectores La presente invenciïn se refiere a un artïculo de material compuesto no curado y a su uso.

La pintura ha sido durante mucho tiempo el procedimiento de elecciïn para aplicar revestimientos a superficies, especialmente a aquellas que tienen curvatura compleja. Generalmente, la pintura es un procedimiento controlable, fiable y versïtil. La pintura puede incluir aditivos para proporcionar a la superficie propiedades fïsicas deseadas, tales como brillo, color, reflectancia o combinaciones de las mismas. El procedimiento de pintar es bien conocido, y produce revestimientos de calidad que tienen propiedades uniformes incluso aunque la la superficie incluya curvatura compleja. Desafortunadamente, la pintura estï siendo objeto de un estrecho escrutinio medioambiental porque utiliza disolventes volïtiles para vehicular los pigmentos, o bien a causa de los pigmentos en sï mismos. Por lo tanto, existe la necesidad de sustituir el procedimiento de pintura por un procedimiento que tenga menor impacto ambiental. Por otra parte, aunque la pintura estï bien definida, bien comprendida, y es corriente, sigue siendo un "arte" donde los maestros producen mejores productos que los principiantes o aprendices, sin que necesariamente sea capaces de explicar la razïn o explicar a otros cïmo hacerlo.

A veces, las superficies pintadas carecen de la durabilidad que demandan los clientes que se preocupan por la calidad. Hay que tratar y limpiar la superficie antes de aplicar la pintura. El entorno que rodea a la pieza debe estar controlado para captar compuestos orgïnicos volïtiles (VOCs, por sus siglas en inglïs) durante la aplicaciïn del revestimiento, lo que a menudo requiere una cabina para aplicaciïn por rociado. Los revestimientos pintados son tambiïn vulnerables a deterioros tales como grietas o araïazos. Un deterioro aislado puede requerir la reparaciïn de una zona extensa, por ejemplo obligando a repintar un panel entero.

Por su naturaleza, la aplicaciïn por rociado desperdicia pintura y es impredecible como consecuencia del "arte" implicado en la aplicaciïn. Una aplicaciïn incorrecta no se puede detectar hasta que no se ha terminado el rociado, por lo que la repeticiïn del trabajo para corregir un defecto afecta habitualmente a una zona extensa incluso en caso de un pequeïo fallo. El rociado de objetos de gran tamaïo, tales como aeronaves, requiere equipos e instalaciones especiales, por ejemplo cabinas para rociado con pintura, en donde estïn controlados el ambiente y las condiciones de flujo de aire.

La patente de EE.UU. nï 4, 986, 496 (Marentic et al.) describe un artïculo para reducciïn de la resistencia aerodinïmica en forma de un material de lïmina conformable (una calcomanïa) con texturizado superficial para aplicaciïn a superficies de control de flujo de aeronaves a fin de reducir la resistencia aerodinïmica de la aeronave. El material se ajusta a superficies curvas sin grietas, burbujas o arrugas gracias a las propiedades similares a las de la pintura de la pelïcula soporte bïsica. Las calcomanïas de Marentic et al. se fabrican planas y se estiran hasta la curvatura simple deseada. El estirado puede resultar problemïtico con el tiempo si el material estirado se encoge y deja al descubierto una brecha entre calcomanïas adyacentes en donde las inclemencias pueden atacar la interfaz calcomanïa-superficie. El estirado limita en general las pegatinas de Marentic a superficies cuya curvatura cambia con suavidad.

Tambiïn se describen pegatinas (es decir, calcomanïas) en la patente de EE.UU. nï 5, 660, 667 (Davis) . Las pegatinas que tienen curvatura compleja forman cubiertas completas, sin burbujas y exentas de arrugas sobre superficies de curvatura compleja sin un estirado significativo. Davis aplica estas pegatinas:

1. (a) analizando y cartografiando la curvatura gausiana de la superficie a cubrir, para identificar lïneas de curvatura gausiana constante;

2. (b) identificando lïneas geodïsicas en la superficie, de manera que las lïneas de curvatura gausiana constante y las geodïsicas forman una retïcula de cartografïa sobre la superficie;

3. (c) analizando las caracterïsticas de detalle necesarias para realizar la transiciïn entre pegatinas de zonas adyacentes con distinta curvatura gausiana;

4. (d) produciendo pegatinas para cada curvatura gausiana utilizando una familia de moldes;

5. (e) identificando sobre la superficie la retïcula constituida por las lïneas de curvatura gausiana constante y las geodïsicas intersecantes; y

6. (f) aplicando pegatinas con una curvatura gausiana particular a lo largo de la lïnea de coincidencia con curvatura gausiana constante sobre la superficie, para producir una cubierta completa, sin burbujas y exenta de arrugas sobre la superficie, comparable a un revestimiento pintado convencional, y al mismo tiempo minimizar el estirado de cualquier pegatina para completar el revestimiento.

La identificaciïn de la retïcula puede incluir el marcar fïsicamente las lïneas, visualizarlas con una plantilla ïptica, o simplemente definirlas en un modelo tridimensional de datos digitales de la superficie.

El mïtodo de Davis reconoce que superficies que tienen la misma curvatura gausiana pueden ser cartografiadas topolïgicamente. Si se tiene una superficie con curvatura gausiana de, por ejemplo, medio metro cuadrado, en lugar de crear un molde "aplastado" de la superficie para fabricar las pegatinas, se moldean pegatinas para cubrir medio metro cuadrado sobre una curvatura maestra que podrïa ser, por ejemplo, una esfera. Las pegatinas obtenidas con el molde maestro se ajustarïn sin burbujas ni arrugas sobre la superficie real.

Con frecuencia, se deben proteger las superficies contra la corrosiïn. Tal protecciïn implica habitualmente tratamientos superficiales o imprimaciones (es decir, imprimaciones cromadas o revestimientos de conversiïn) que son relativamente caros debido a los productos quïmicos utilizados y al tiempo requerido para su aplicaciïn. Estos revestimientos tradicionales son relativamente pesados, en especial cuando van unidos a otros revestimientos superficiales que haya que aplicar sobre el revestimiento de protecciïn contra la corrosiïn con el fin de proporcionar color, brillo, durabilidad incrementada de la superficie, protecciïn frente a la abrasiïn, una combinaciïn de estos atributos, o bien otros atributos. Los productos quïmicos utilizados en revestimientos de protecciïn anticorrosiva convencionales son a menudo materiales peligrosos.

Hoy en dïa, las pegatinas tienen un interïs considerable para aplicaciones aeroespaciales comerciales y militares. Lockheed Martin y Minnesota Mining and Manufacturing Company han llevado a cabo pruebas en vuelo de tecnologïas de aeronaves no pintadas. Estas pegatinas prometen ahorrar costes de producciïn, necesidades de mantenimiento y peso de la aeronave, al tiempo que proporcionan ventajas medioambientales significativas. Las pegatinas se describen con mïs detalle en el artïculo: "PAINTLESS AIRCRAFT TECHNOLOGY", AERO. ENG'G, Nov. 1997, pïg. 17. Las aerolïneas comerciales, por ejemplo Western Pacific, utilizan pegatinas para convertir sus aviones en carteles volantes. Se estïn estudiando pegatinas duraderas que puedan sustituir a los sistemas de pintura convencionales en la aviaciïn militar o comercial con el fin de reducir costes durante el ciclo de vida, mejorar las prestaciones, y proteger de la corrosiïn las superficies subyacentes.

El creciente interïs en las pegatinas se describe en el artïculo: "REPLACING PAINT WITH TAPE FILMS", AERO. ENG'G, Marzo, 1998, pïgs. 39, 40. La totalidad de los principales fabricantes de aeronaves militares y comerciales estïn llevando a cabo programas de investigaciïn y desarrollo para perfeccionar las pegatinas. Un aspecto importante que no estï resuelto en las pegatinas es el sellado de los bordes. En algunos casos hay que tratar, por razones de aerodinïmica, las costuras entre pegatinas adyacentes.

Se puede cubrir con pegatinas una superficie para proporcionar una barrera contra el vapor y protecciïn frente a la corrosiïn. La protecciïn anticorrosiva que se puede conseguir con pegatinas puede ser adecuada para eliminar a la vez la necesidad de tratamientos convencionales de protecciïn contra la corrosiïn superficial, ahorrando de este modo peso y aminorando las inquietudes medioambientales. Como alternativa, la combinaciïn de pegatinas con revestimientos de conversiïn exentos de cromato, mïs respetuosos con el medio ambiente, pero relativamente inferiores, puede sustituir a las tïcnicas de protecciïn tradicionales (es decir, revestimientos de conversiïn cromados e imprimaciones) , perjudiciales para el medio ambiente.

La corrosiïn sobre superficies... [Seguir leyendo]

1. Un artïculo de material compuesto no curado que tiene una capa de fluoropolïmero que comprende: un refuerzo de fibra impregnado con una composiciïn de adhesivo curable que comprende una resina epoxïdica y un agente de curado; y una pelïcula de polïmero fluorado que no estï perfluorado en contacto con el refuerzo impregnado.

2. El artïculo segïn la reivindicaciïn 1 en donde la resina epoxïdica estï seleccionada del grupo consistente en carboxilatos de epoxiciclohexano, monïmeros de glicidilïter de la fïrmula:

(en donde R' es alifïtico, aromïtico, o sus combinaciones, y n es un nïmero entero de 1 a 6) y sus combinaciones.

3. El artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 ï 2 en donde el agente de curado estï seleccionado del grupo consistente en poli (ïter) aminas, guanidinas, imidazoles, ciclohexilamina, dietilentriamina, trietilentetraamina, ciclohexildiamina, tetrametilpiperamina, N, N-dibutil-1, 3-propanodiamina, N, N-dietil-1, 3-propanodiamina, 1, 2-diamino2-metilpropano, 2, 3-diamino-2-metilbutano, 2, 3-diamino-2-metilpentano y 2, 4-diamino-2, 6-dimetiloctano, y sus combinaciones.

4. El artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde la pelïcula de polïmero fluorado comprende un terpolïmero de tetrafluoroetileno, hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno.

5. El artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde la pelïcula de polïmero fluorado comprende un copolïmero de hexafluoropropileno y fluoruro de vinilideno.

6. El artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en donde la pelïcula de polïmero fluorado comprende poli (fluoruro de vinilo) .

7. El artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en donde la pelïcula de polïmero fluorado tiene una capa de adhesivo curable sobre al menos una superficie de la pelïcula.

8. El artïculo segïn la reivindicaciïn 7 en donde la capa de adhesivo curable sobre al menos una superficie de la pelïcula es una capa de adhesivo sensible a la presiïn.

9. El artïculo segïn la reivindicaciïn 7 en donde la capa de adhesivo curable sobre al menos una superficie de la pelïcula es una capa de adhesivo termoendurecible curable.

10. Un artïculo de material compuesto obtenible por curado del artïculo de material compuesto no curado segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Uso del artïculo de material compuesto segïn la reivindicaciïn 10 como una pegatina, como un artïculo de reparaciïn para una pegatina, como un artïculo protector para sustituir pintura sobre un sustrato, para sellar los bordes de una pegatina existente, para cubrir por completo la superficie externa de un vehïculo, o como una calcomanïa.

12. El uso segïn la reivindicaciïn 11 en donde el uso es como un artïculo protector para sustituir pintura sobre un sustrato y el artïculo estï seleccionado de un vehïculo.

13. El uso segïn la reivindicaciïn 12 en donde el vehïculo es un aviïn, un tren, y un automïvil, una embarcaciïn o un navïo.

14. El uso segïn la reivindicaciïn 13 en donde el uso es para cubrir por completo la superficie externa de un vehïculo y el vehïculo es un aeroplano.