Procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero.

Procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero,

en el que al menos

a. se deposita una pieza (1) en un ángulo de 25º a 90º con respecto al suelo (5) sobre un soporte (2),

b. la pieza (1) se recubre desde un borde superior (1a) con un barniz, durante lo cual, en una zona de 30% de la superficie que limita con el borde superior (1a) de la pieza (1), se aplica sobre el barniz (3) una corriente de aire (4).

Procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el recubrimiento por aspersión de un material polímero.

El recubrimiento y el barnizado, además del aspecto óptico, ejercen una influencia determinante sobre la calidad de la superficie y la resistencia de un material polímero. Esto se refiere tanto a la impresión óptica tal como el color o el brillo del material polímero, como a su resistencia química y mecánica. Si la adhesión del barniz a la pieza que se debe recubrir es mala, la aplicación de un barniz de adhesión permanente puede llevarse a cabo en un proceso de dos etapas. En una primera etapa, se aplica un imprimante, que produce una unión química o física entre la pieza polímera y el barniz protector. Tras la aplicación y endurecimiento del imprimante, se puede aplicar la capa funcional. La capa funcional y el imprimante pueden contener, además de compuestos que confieren color y pigmentos, bloqueadores UV, sustancias conservantes, así como componentes para incrementar la resistencia al rayado, por ejemplo, nanopartículas. En muchos casos, el imprimante aplicado en primer lugar contiene bloqueadores UV y conservantes. En una segunda etapa se aplica, entonces, la capa dura sobre el imprimante. Las capas duras contienen en muchos casos polisiloxanos híbridos que contienen tanto grupos Si-O como grupos Si-R con restos -R orgánicos. Estas capas duras exhiben una elevada resistencia frente a la sobrecarga mecánica y sustancias o compuestos químicos agresivos. Estos incluyen, sobre todo, disolventes orgánicos y ácidos y bases diluidos.

La aplicación del barnizado formado por el imprimante y la capa superior se puede llevar a cabo por medio de diferentes procedimientos. Los procedimientos habituales comprenden pintura con brocha o rodillo, pulverización de aerosoles, recubrimiento de polvo, barnizado por inmersión y recubrimiento por aspersión de soluciones, emulsiones o suspensiones, así como procedimientos CVD (deposición química de vapor) y PVD (deposición física de vapor) de la fase gaseosa. En este sentido, los procedimientos se diferencian claramente en cuanto al uso de aparatos, los costos y, en especial, por su reproducibilidad en el caso de un número elevado de piezas. El recubrimiento por aspersión es un procedimiento habitual para barnizar materiales polímeros en grandes cantidades de piezas. Para ello, se recubre una pieza desde su borde superior con un barniz líquido. El recubrimiento resultante se puede llevar a cabo con uno o múltiples boquillas de aspersión o pantallas de barnizado fijas, o con un brazo robótlco de aspersión movible. El barniz deslizante retícula en función de la posición del brazo robótlco de aspersión en toda la pieza.

Un inconveniente del recubrimiento por aspersión es el gradiente de grosor de la capa, de origen físico, desde el punto de aplicación del barniz o el borde superior de aspersión y el borde de goteo inferior del barniz sobrante. En el recorrido a través de la pieza que se debe recubrir, una parte del disolvente se evapora. La disminución de la concentración de disolvente da lugar, en muchos casos, a un aumento de la viscosidad del barniz en la zona del borde de goteo. Al mismo tiempo, el incremento de la viscosidad reduce la velocidad de escurrlmlento y determina, de manera simultánea, un aumento de grosor de la capa en la zona del borde de goteo. Adiclonalmente, en la región del borde de goteo pueden reunirse y acumularse partes pre- y parcialmente polimerizadas de barniz. En la zona de aspersión no se alcanza a menudo el grosor de capa requerido, en tanto que en el borde de goteo, a causa de la continuación de escurrimiento del barniz, se puede alcanzar un grosor de capa excesivamente grande. Un grosor de capa excesivamente reducido puede tener como consecuencia la pérdida de la estabilidad a la Intemperie y, por consiguiente, un rápido envejecimiento de la pieza recubierta. Por el contrario, un grosor de capa demasiado grande del barniz conduce con frecuencia a la formación de fisuras por tensión. Este efecto se intensifica cuando se deben aplicar sobre la pieza recubierta múltiples capas de barniz o funcionales.

El documento DE 1996247 A1 da a conocer un procedimiento para fabricar un barniz protector de dos capas sobre carrocerías de automóviles. Se aplica una capa de barniz protector transparente, formada por un material de recubrimiento transparente, sobre una capa base de barniz de base acuosa.

El documento GB 1.97.461 A da a conocer un procedimiento para la impresión y coloración de láminas o películas de material sintético. El color se puede aplicar por pincelado, vaporización o recubrimiento por aspersión y, eventualmente, se fija a continuación por secado.

El documento GB 1.21.292 da a conocer un barniz acríllco para madera, vidrio, plástico y piezas de carrocería de material sintético, que puede endurecerse a temperaturas bajas. El barniz acrílico se puede aplicar por vaporización, Inmersión, pincelado o recubrimiento por aspersión.

El documento GB 2.123.841 A da a conocer un recubrimiento de poliuretano delgado y resistente al rayado, que se puede aplicar sobre el material por procedimientos de recubrimiento por Inmersión y aspersión. Los posibles sustratos son, entre otros, policarbonatos transparentes y láminas de poliuretano termoplástlco.

El documento WO 28/134768 A1 da a conocer un procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero. El recubrimiento tiene lugar, en este caso, con un ángulo de recubrimiento previamente determinado.

La tarea de la invención consiste en poner a disposición un procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero que genere sobre la pieza que se debe recubrir una capa de grosor uniforme de las capas de barniz aplicadas. De modo especial, el gradiente del grosor de capa del barnizado desde el borde de aspersión superior hasta el borde de goteo inferior debe ser el menor posible.

De acuerdo con la invención, la tarea de la presente invención se resuelve por medio de un procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero según la reivindicación 1. De las reivindicaciones subordinadas se deducen realizaciones preferidas.

A partir de otras reivindicaciones independientes adicionales, se deducen un dispositivo para recubrimiento por aspersión según la invención y su empleo.

El procedimiento según la invención para el recubrimiento por aspersión de un material polímero comprende una primera etapa, en la que sobre un soporte se deposita al menos una pieza en un ángulo de 25° a 9° con respecto al suelo. Seguidamente, la pieza se recubre desde un borde superior con un barniz. El barniz fluye desde el borde superior, a lo largo de la pieza, hasta el borde de goteo. En función del tamaño de la pieza a recubrir, el barniz fluye desde un depósito de barniz y/o a partir de múltiples boquillas dispuestas de forma adyacente sobre la pieza. En una posibilidad adicional, el barniz se aplica sobre la pieza por medio de un brazo aspersor movible. Al mismo tiempo y/o mientras fluye el barniz sobre la pieza, se aplica una corriente de aire sobre el barniz, por debajo del borde superior de la pieza. La expresión "debajo del borde superior" incluye, en el sentido de la invención, 3% de la superficie de la pieza que limita con el borde. La aplicación de la corriente de aire sobre al menos zonas parciales de la región situada debajo del borde superior aumenta la evaporación del disolvente contenido en el barniz e incrementa la viscosidad de este último. El aumento de viscosidad ralentiza el flujo del barniz en la región situada bajo el borde superior e iguala el grosor de la capa de barniz bajo el borde superior con el grosor de la capa de barniz en el borde de goteo inferior.

En una realización alternativa del procedimiento según la invención para el recubrimiento por aspersión de un material polímero, se deposita en una primera etapa sobre un soporte al menos una pieza en un ángulo de 25° a 9° con respecto al suelo. A continuación, la pieza se calienta en un borde superior a una temperatura de 25°C hasta 1°C y durante y/o después de ello, se lleva a cabo el recubrimiento con un barniz desde el borde superior. La expresión "borde superior" se refiere, tal como se ha descrito anteriormente, a 3% de la superficie de la pieza que limita con el borde. El calentamiento del borde superior se puede realizar con una corriente o soplador de aire caliente. Una posibilidad alternativa es el calentamiento con ayuda de un radiador caliente, por ejemplo, con un radiador infrarrojo. El calentamiento de la pieza por debajo del borde superior aumenta, como en el caso de la... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero, en el que al menos

a. se deposita una pieza (1) en un ángulo de 25° a 9° con respecto al suelo (5) sobre un soporte (2),

b. la pieza (1) se recubre desde un borde superior (1a) con un barniz, durante lo cual, en una zona de 3% de la superficie que limita con el borde superior (1a) de la pieza (1), se aplica sobre el barniz (3) una corriente de aire (4).

2. Procedimiento para el recubrimiento por aspersión de un material polímero, en el que al menos

a. se deposita una pieza (1) en un ángulo de 25° a 9° con respecto al suelo (5) sobre un soporte (2),

b. se calienta la pieza (1) en una zona de 3% de la superficie que limita con el borde superior (1a) de la pieza (1) a una temperatura de 25°C hasta 1°C, durante y/o después de lo cual se recubre la pieza (1) desde el borde superior (1a) con un barniz (3).

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, en el que la etapa b se repite al menos una vez después de 3 segundos a 12 segundos.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la pieza (1) se deposita en el soporte (2) en un ángulo de 35° a 7°, preferiblemente de 4° a 6° con respecto al suelo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la corriente de aire (4) tiene una velocidad de 1 m/s a 5 m/s, preferiblemente de 2 m/s a 4 m/s.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la corriente de aire (4) tiene una temperatura de 3°C a 15°C, preferiblemente de 4°C a 8°C.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el barniz (3) contiene barniz protector y/o imprimante.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que el barniz protector y/o el imprimante contienen resinas de silicona modificadas orgánicamente y/o poliacrilatos.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el barniz (3) contiene disolventes, preferiblemente agua, alcohol, fenoles y/o cetonas y, de forma especialmente preferida, etanol, metanol, 2-propanol, n-butanol, 1-metoxi-2-propanol, 4-hidroxi-4-metil-2-pentanona, y/o mezclas o derivados de los mismos.

1. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el barniz (3) contiene 4-metil-2-pentanona y/o sus derivados.