Revestimiento multifuncional para aeronaves.

Procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las etapas siguientes:



- aplicar sobre una superficie (8) una capa (7) de una composición que comprende:

o entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato que tiene una masa molar media en número comprendida entre 1000 y 5000 g.mol-1;

o entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato;

o entre 0,5% y 5% en peso de sílice pirogenada que se haya sometido a un tratamiento para aumentar el hidrofobicidad de su superficie.

o un fotoiniciador de polimerización,

teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 μm,

- formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 μm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2010/000868.

Solicitante: Airbus Group SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 37, BOULEVARD DE MONTMORENCY 75016 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: GALY, JOCELYNE, CAMPAZZI,ELISA, VILLATTE,MARTINE, GERARD,JEAN-FRANÇOIS, GAUDIN,FRANCK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B05D5/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR LIQUIDOS U OTRAS MATERIAS FLUIDAS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 5/00 Procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies para obtener efectos, acabados o estructuras de superficie particulares. › para obtener una superficie antifricción o antiadhesiva.
  • C08F290/06 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 290/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómetos sobre polímeros modificados por introducción de grupos alifáticos insaturados terminales o laterales. › Polímeros previstos en la subclase C08G.
  • C08G18/67 C08 […] › C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 18/00 Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos. › Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo.
  • C08K3/36 C08 […] › C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Sílice.
  • C08K9/06 C08K […] › C08K 9/00 Utilización de ingredientes pretratados (utilización de materiales fibrosos pretratados para la fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares C08J 5/06). › con compuestos que contienen silicio.
  • C09D175/16 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09D COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS, BARNICES, LACAS; EMPLASTES; PRODUCTOS QUIMICOS PARA LEVANTAR LA PINTURA O LA TINTA; TINTAS; CORRECTORES LIQUIDOS; COLORANTES PARA MADERA; PRODUCTOS SOLIDOS O PASTOSOS PARA ILUMINACION O IMPRESION; EMPLEO DE MATERIALES PARA ESTE EFECTO (cosméticos A61K; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a las superficies, en general B05D; coloración de madera B27K 5/02; vidriados o esmaltes vitreos C03C; resinas naturales, pulimento francés, aceites secantes, secantes, trementina, per se , C09F; composiciones de productos para pulir distintos del pulimento francés, cera para esquíes C09G; adhesivos o empleo de materiales como adhesivos C09J; materiales para sellar o guarnecer juntas o cubiertas C09K 3/10; materiales para detener las fugas C09K 3/12; procedimientos para la preparación electrolítica o electroforética de revestimientos C25D). › C09D 175/00 Composiciones de revestimiento a base de poliureas o poliuretanos; Composiciones de revestimiento a base de tales polímeros. › con enlaces insaturados carbono-carbono terminales.

PDF original: ES-2544631_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Revestimiento multifuncional para aeronaves La presente invención se refiere a un revestimiento de superficie, en particular, para aeronaves. La invención se refiere también a una composición que permite obtener este revestimiento, así como a un procedimiento de formación de este revestimiento.

Las funciones de un sistema de revestimiento para los aviones civiles son, en particular, la protección mecánica y química de la célula. En efecto, la superficie externa de los aviones está destinada a estar sometida a las fricciones del aire y expuesta a los rayos ultravioletas, así como a un ambiente corrosivo (agua, sales) y erosivo (arena, lluvia) .

Además, esta superficie externa es susceptible de ser manchada, en particular, por colisiones con insectos. Este tipo de contaminación puede generar una perturbación no desdeñable del aerodinamismo.

Por otra parte, la presencia de agua o de escarcha sobre la superficie externa de un avión puede perturbar varios parámetros de vuelo, tal como la fuerza de sustentación, la resistencia y/o el empuje. Es, por lo tanto, preferible utilizar revestimientos antiescarcha e hidrófobos.

Finalmente, con el fin de disminuir el consumo energético de un avión, es interesante reducir los rozamientos del aire sobre la célula, en particular, la resistencia al rozamiento.

Se conocen algunas soluciones a cada uno de estos problemas. Es corriente, en particular, en el estado de la técnica, utilizar revestimientos con varias capas. Cada capa ejerce una función de protección de la superficie externa del avión.

La presente invención tiene sin embargo por objeto un revestimiento que agrupa varias funciones en una única capa.

Un objeto principal de la invención es un revestimiento apto para proporcionar superficies a la vez autolimpiadoras y antiescarcha.

Se conoce, en la concepción de superficies autolimpiadoras, la pretensión de reproducir "el efecto Loto": una gotita de agua que se deposita sobre una hoja de loto tiende a permanecer bajo forma esférica, debido a las propiedades de superficie de dicha hoja. El agua fluye arrastrando todas las partículas de suciedades depositadas sobre la hoja de loto, que sigue estando, por lo tanto, perfectamente limpias.

Las propiedades de la hoja de loto, definidas bajo la denominación de superhidrofobicidad, están vinculadas a la naturaleza químicamente hidrófoba de su superficie, así como a una nanorugosidad. Una hoja de loto posee en efecto una rugosidad de algunos nanómetros. Cuando una gota de agua se deposita sobre la hoja, se forman bolsas de aire entre la gota y las irregularidades de superficie. La gota tiende, por lo tanto, a conservar una forma esférica.

Se describen algunas superficies autolimpiadoras que reproducen el efecto Loto por ejemplo en la patente de EE.UU. nº 7.544.411.

Las propiedades antiescarcha de los revestimientos de superficie a menudo son aportadas por el carácter químicamente hidrófobo de dichas superficies. Se conoce, en particular, el uso de polímeros fluorados, tal como en la patente de EE.UU. nº 5.035.934. En cambio, la rugosidad de una superficie favorece la nucleación de los cristales de hielo, y por lo tanto la aparición de escarcha.

Con el fin de obtener un revestimiento de superficie para aeronaves que combinan propiedades autolimpiadoras y antiescarcha, conviene, por lo tanto, determinar un nivel óptimo de rugosidad.

Además, el revestimiento debe poseer una determinada resistencia a la erosión, con el fin de que dicha rugosidad sea suficientemente estable en el tiempo.

La presente invención permite obtener un revestimiento cuyas propiedades de superficie inducen efectos autolimpiadores y antiescarcha, así como una resistencia satisfactoria a la erosión. Un objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las siguientes etapas:

- aplicar sobre una superficie (8) una capa (7) d de una composición de revestimiento que incluye: entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato; entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato; entre 0, 5% y 5% en peso de sílice pirogenada hidrófoba, y un fotoiniciador de polimerización, teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 µm, -formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 µm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

Por "oligómero uretano-acrilato", se entiende un oligómero que comprende un bloque de poliuretano, lineal o ramificado, que incluye grupos acrilato en terminación de cadenas y/o en posición lateral sobre una cadena principal.

Por "bloque de poliuretano", se entiende una macromolécula que incluye funciones uretano.

Por "sílice pirogenada hidrófoba", se entiende una sílice pirogenada que haya sido sometida a un tratamiento para aumentar la hidrofobicidad de su superficie.

Según una forma preferente de la invención, la sílice pirogenada hidrófoba se funcionaliza polidimetilsiloxi-o dimetilsiloxi-, con un porcentaje de funciones hidroxilos residuales inferior o igual al 50%.

Según una forma preferente de la invención, la composición incluye por otro lado entre 0, 5% y un 5% en peso al menos de un compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato. Este tipo de compuesto fluorado permite acentuar el hidrofobicidad del revestimiento.

Según una forma preferente de la invención, el compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretanoacrilato lleva una o más funciones de acrilato o metacrilato.

Otro objeto de la presente invención es un procedimiento de revestimiento de una aeronave, incluyendo las siguientes etapas: aplicar sobre una superficie preparada una capa de composición tal como se describe más arriba, luego polimerizar dicha capa. Para la etapa de polimerización, la matriz uretano-acrilato permite elegir entre un tratamiento térmico y un tratamiento bajo ultravioleta. En el caso del tratamiento bajo ultravioletas, añade un fotoiniciador de polimerización de los acrilatos a la composición. En el caso del tratamiento térmico, se puede también añadir un encendedor a la composición.

Según una forma preferente de la invención, el procedimiento de revestimiento incluye una etapa de formación mecánica de relieves sobre la capa de composición. Tales relieves tienen por objeto reducir la resistencia al rozamiento causado por fluidos que circulan en contacto con el revestimiento. Se describe un revestimiento que incluye relieves similares, en particular, en la patente europea nº 1.578.600.

Según dicha forma preferente de la invención, se aplica una capa de composición tal como se describe anteriormente sobre una superficie preparada, incluyendo dicha composición un fotoiniciador; luego se forman surcos paralelos mecánicamente sobre la capa de composición y dicha capa simultáneamente se polimeriza bajo rayos ultravioletas.

Según otra forma preferente de la invención, se forman surcos directamente durante la etapa de aplicación de la capa de composición sobre la superficie, por una deposición de cantidades diferentes de composición según la zona en cuestión de dicha superficie.

La invención tiene también por objeto un revestimiento de una superficie de aeronave, obtenida por un procedimiento tal como describe más arriba.

Además de los revestimientos destinados a ser aplicados en estado líquido sobre estructuras de aviones, la invención permite realizar capas adhesivas autosoportadas, o películas adhesivas, que permiten una colocación en estado sólido. Otro objeto de la invención es, por lo tanto, una película para revestimiento de aeronave, que incluye una capa externa, formada por un procedimiento tal como se describe anteriormente, así como una capa adhesiva, destinada a entrar en contacto con una estructura de aeronave.

La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción que sigue y del examen de las figuras que la acompañan. Estas se presentan a título orientativo y de ninguna manera limitativa de la invención. Las figuras muestran:

- Figura 1: esquema en corte de un revestimiento para aeronave según un primer modo de realización de la invención;

- Figura 2: esquema en corte de un revestimiento para aeronave según un segundo modo de realización de la invención;

- Figura 3: esquema en corte de un revestimiento para aeronave según un tercer modo de realización de la invención;

- Figura 4: Tabla comparativa de medidas efectuadas sobre revestimientos según distintos modos de realización de la invención;... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de revestimiento de una superficie, que incluye las etapas siguientes: -aplicar sobre una superficie (8) una capa (7) de una composición que comprende:

o entre 35% y 75% en peso de oligómeros uretano-acrilato que tiene una masa molar media en 5 número comprendida entre 1000 y 5000 g.mol-1;

o entre 15% y 60% en peso de un diluyente copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato;

o entre 0, 5% y 5% en peso de sílice pirogenada que se haya sometido a un tratamiento para aumentar el hidrofobicidad de su superficie.

o un fotoiniciador de polimerización, 10 teniendo dicha capa un espesor comprendido entre 15 y 300 µm, -formar mecánicamente surcos (9) paralelos sobre la capa de composición, teniendo dichos surcos una profundidad de 10 a 100 µm, y polimerizar simultáneamente dicha capa bajo rayos ultravioletas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, tal que la sílice pirogenada de la composición se funcionaliza polidimetilsiloxi-o dimetilsiloxi-, con una tasa de funciones hidroxilos residuales inferior o igual a 50%.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, tal que la sílice pirogenada de la composición tiene una superficie específica comprendida entre 80 y 200 m2.g-1.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, tal que la composición comprende además entre 0, 5% y 5% en peso de al menos un compuesto fluorado copolimerizable con los oligómeros uretanoacrilato. 2.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, tal que un compuesto fluorado es un hidrofluorocarbono, linear o ramificado, que lleva un grupo del acrilato o de metacrilato.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, tal que la composición comprende además un silsesquioxano oligomérico polihedral copolimerizable con los oligómeros uretano-acrilato.

7. Película (10) para revestimiento de superficie, que incluye.

25. una capa (7) externa, formada por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, -una capa (8) adhesiva.


 

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