Composiciones de recubrimiento curables porradiación actínica.
Sector de la invenciónLa presente invención se refiere a un método talcomo el que se define en las reivindicaciones.
Antecedentes de la invenciónLa conformación de una resina de poliuretanoclara 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 RE33.175. Estas resinas de poliuretano para vaciado se designancomúnmente como resinas de "bóveda" o de "lente".Típicamente, las resinas de bóveda o de lente son sistemastermoestables claros, incoloros, de brillo elevado, curables atemperatura ambiente o a temperatura elevada, desarrollados paraproporcionar una mejora estética y protección ambiental a objetostales como, sin que constituyan limitación, papel, plástico, madera,metal, etiquetas, bandas autoadhesivas, placas, distintivos, placasde nombre, pasadores de solapa, decoración automovilística, ysalpicaderos automovilísticos, para formar un recubrimiento o unabóveda tridimensional duradera.
Para que una resina de bóveda líquida consiga elaspecto necesario sobre un objeto una vez que está curada, tienepreferentemente varias características intrínsecas tanto a loscomponentes líquidos como a la resina curada. En primer lugar, laformulación debe ser un líquido claro, incoloro, de viscosidad baja.Debe fluir suficientemente para cubrir completamente la superficiea la que se aplica. Debe producir un recubrimiento de,aproximadamente, 20 mils
(0,5 mm) a 100 mils (2,5 mm) dealtura. Debe curarse completamente en cuarenta y ocho horas a 25º Cy H.R. del 50%. El curado de la formulación de resina derecubrimiento no debe provocar retracción, arrugas, defectossuperficiales, ondulaciones u otras desviaciones de una superficieclara, transparente, suave, de brillo elevado. No debe contenerdisolventes volátiles (menos del 1%). Una vez curado, elrecubrimiento debe mantener su dureza y flexibilidad inicialesdespués del envejecimiento por calor y ambiental.
Típicamente, las resinas de bóveda tienen unaviscosidad de aplicación de, aproximadamente, 100 a 5000 cps, songeneralmente claras e incoloras, y curan a un recubrimiento suave,sin defectos, flexible o rígido. Además de proteger la superficiedel 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 quelas resinas se depositan o próximo al mismo.
Actualmente, las resinas de bóvedaconvencionales se aplican prácticamente como sistemas de poliuretanobicomponente, 100% de sólidos, que pueden ser curados a temperaturaambiente o curados con calor. En algunas ocasiones, se utilizansistemas epoxídicos bicomponente en aplicaciones interiores. Sinembargo, estos no pueden utilizarse al aire libre o en aplicacionesen las que se expondrán a una elevada concentración de luz UV, yaque éstos amarillean. Los sistemas de poliuretano, basados sobretodo en los diisocianatos alifáticos, se utilizan para la mayoríade las aplicaciones interiores y exteriores.
Existen desventajas importantes con estossistemas bicomponente convencionales. Estos necesitan sistemas de medición-mezcla y dosificación especializados paradosificar y mezclar exactamente los dos componentes reactivos. Elcurado de estas resinas se debe hacer de forma suficientemente lentapara que la resina no se cure en la unidad mezcladora. Sin embargo,las resinas entonces se curan lentamente una vez dosificadas sobreel substrato deseado. Las partes más pequeñas curan más lentamenteque las partes más grandes. Los tiempos sin pegajosidad songeneralmente más de seis horas a temperaturas ambientales, durandoel curado completo hasta cinco días. Frecuentemente, se utilizantablas de vacío para mantener el substrato plano hasta que la resinaespesa suficientemente, para que ésta no fluya fuera de la parte.Esto puede durar horas a temperaturas ambientales.
Además, son necesarias precauciones de seguridadespeciales debido a la toxicidad inherente de los componentes de laresina de isocianato y epoxídica en estas formulaciones. Además, ensistemas con funcionalidad isocianato, puede tener lugar laliberación de gas cuando el componente isocianato reacciona de formaindeseable con una fuente de agua o grupos carboxilos, y no con losgrupos hidroxilos presentes en el primer componente. Esto provocaráque se generen burbujas de dióxido de carbono y que queden atrapadasen el producto curado, deteriorando de forma general el aspecto ylas 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. Estoscompuestos generan preocupaciones tanto de seguridad comoambientales. El acetato fenil mercúrico es un ejemplo de estoscatalizadores.
Además, los sistemas en base poliuretano nopueden hacerse más blandos de, aproximadamente 70 Shore A. De estemodo, estos no pueden utilizarse en las etiquetas adhesivassensibles a presión para aplicaciones que requieren una bóveda muyblanda, flexible, tales como sobre superficies altamente curvas, amenos que se utilicen adhesivos muy potentes.
Además, estos sistemas bicomponente depoliuretano y epoxídicos se utilizan en aplicaciones de moldeadopara producir diseños moldeados, placas de identificación,inscripciones y en aplicaciones de escritura y diseño. En estecaso, estos sistemas de nuevo están limitados por su largo tiempo decurado y generalmente se deben dejar que se curen, como mínimo,veinticuatro horas antes de que puedan envasarse.
Están disponibles sistemas de aplicación encaliente para acelerar el procedimiento de curado. Sin embargo soncaros y requieren, como mínimo, veinte minutos a 60ºC para que losepóxidos y los poliuretanos alcancen a un estado libre depegajosidad. Después de eso, deben reposar de nuevo como mínimoveinticuatro horas antes de que las partes y las letras moldeadaspuedan ser envasadas.
Los recubrimientos delgados monocomponente, quese curan por radiación actínica, se han utilizado extensivamente para recubrimientos delgados. Generalmente, estos recubrimientos seaplican en espesores menores de 5 mils (0,13 mm). Losrecubrimientos de elevada altura (>10 mils) curables por UV estánseriamente limitados debido a la contracción elevada durante elprocedimiento de curado. Debido a esta contracción elevada estosrecubrimientos tienen una flexibilidad insatisfactoria y unaadhesión insatisfactoria a numerosos substratos. Esta contracción elevada limita además la utilización de estas resinas de bóveda quese curan por UV a piezas pequeñas, generalmente menores de 3 cm dediámetro. Si se colocan en partes más grandes, tales como etiquetaso bandas autoadhesivas flexibles, la contracción provocaría que laparte se ondulara en el curado. Además, estos sistemas amarillean en contacto con luz UV y no pueden ser utilizados en aplicacionesexternas. Además, los monómeros acrílicos son muy caros y estossistemas tienen contenidos de monómeros acrílicos elevados. Existenademás preocupaciones de salud sobre la toxicidad y las propiedadesde sensibilización de los monómeros funcionales basados enacrilato.
La solicitud de Patente en trámite número deserie 11/124.077 da a conocer recubrimientos el monocomponente sililados, de grosor elevado que además pueden utilizarse enaplicaciones de la resina de bóveda. Estos sistemas sililadostienen numerosas de ventajas sobre los sistemas bicomponente. Norequieren sistemas demedición-mezcla-dosificación bicomponente, no producen burbujas de dióxido de carbono en contactocon la humedad y no contienen metales pesados. Aunque la aplicaciónes útil para muchas de las aplicaciones, el tiempo libre depegajosidad está dentro de treinta minutos a dos horas.
Se han utilizado composiciones de curado doblepara adhesivos estructurales tales como los descritos en los documentos EP 646632 A1, WO 0105846 y WO 98/53008. Se da a conoceren el documento EP 0549228B1, un compuesto de resina fotocurablepara la utilización en recubrimientos que comprende un componentecon funcionalidad doble, acrilato y silano.
Existe la necesidad de un sistema de curado quese pueda utilizar en recubrimientos de tipo bóveda, escritura, yaplicaciones de moldeo, que cure rápida o inmediatamente, no secontraiga, tenga buena resistencia a la luz UV y al desgaste por laacción atmosférica, y que pueda ser envasado tan pronto como se hayacurado.
Características de la invenciónLa presente invención se refiere a un método depreparación de un artículo que comprende un substrato y un recubrimiento curado; que comprende preparar una composición quecomprende un polímero que se cura con radiación actínica, aplicarla composición al sustrato para formar un recubrimiento que tiene ungrosor de, como mínimo, aproximadamente 0,5 mm y curar lacomposición con radiación actínica mientras se mantiene a unatemperatura de como máximo, 150ºC, para formar el recubrimientocurado; en el que el recubrimiento curado tiene una dureza de,aproximadamente, Shore A 90 a, aproximadamente, Shore D 90.Preferentemente, el recubrimiento se refrigera durante elcurado.
La composición tiene una baja viscosidad, y esfácil de dosificar, procesar, y curar. La composición tiene ungrosor elevado y, una vez curada, es flexible. La composición notiene contenido monomérico o lo tiene muy bajo dependiendo de losniveles/valores aceptables de exotermia. La retracción durante elcurado es mucho menor que en las formulaciones de curado porradiación actínica estándar y es comparable a las formulaciones depoliuretano bicomponente. Además, las propiedades en los estadoslíquido y curado son comparables a los sistemas de recubrimiento depoliuretano bicomponente. Tienen una excelente adhesión a muchossustratos y se pueden formular para que tengan propiedades deresistencia al desgaste por el clima en exteriores excelente. Notienen las desventajas inherentes de los sistemas actuales de curadopor radiación actínica.
El polímero de curado por radiación actínicapuede ser un polímero de acrilato o una mezcla de polímeros de acrilato, tal como los seleccionados del grupo que comprendeacrilatos de epoxi, acrilatos de uretano, acrilatos de poliéster,acrilatos de poliéter, acrilatos de poliéter modificados con amina,acrilatos acrílicos, y mezclas de los mismos. Preferentemente, elpolímero de acrilato es un acrilato de uretano.
El polímero de curado por radiación actínicapuede ser además un polímero de curado por UV catiónico tal como los seleccionados del grupo que comprende resinas epoxicicloalifáticas, polioles de caprolactona, éteres de diglicidal debisfenol A, monoepóxidos y éteres vinílicos.
La composición tiene una viscosidad de 50 a20.000 cps, preferentemente de, aproximadamente, 100 a,aproximadamente, 10.000 cps, más preferentemente de,aproximadamente, 300 a, aproximadamente, 5000 cps.
En una realización adicional, la composicióncomprende además un polímero bicomponente epoxi o poliuretano talcomo un poliuretano de isocianato alifático.
En otra realización adicional, la composicióncomprende también una composición de resina sililada curable porhumedad.
Típicamente, la composición comprende además,como mínimo, un fotoiniciador y puede contener, como mínimo, uno delos siguientes agentes de fluidez, modificadores de viscosidad,agentes de control de espuma, agentes plastificantes, absorbentesde humedad, promotores de adhesión, estabilizantes de temperatura,estabilizantes para la radiación ultravioleta, o aditivoscolorantes.
La presente invención se refiere además a unmétodo de preparación de artículos moldeados que comprende preparar una composición que comprende un polímero de curado por radiaciónactínica, verter la composición en un molde que tiene un grosor de,como mínimo, 0,5 mm aproximadamente y curar la composición conradiación actínica mientras se mantiene a una temperatura de, cómomáximo, 150ºC para formar el artículo moldeado; en el que elartículo moldeado curado tiene un dureza de, aproximadamente, ShoreA 90 a, aproximadamente, Shore D 90. Preferentemente, elrecubrimiento se cura.
Descripción detallada de la invenciónEl curado por radiación actínica se ha utilizadopara proporcionar sistemas de resina que se curan a velocidad elevada a temperatura ambiente después de la exposición a la energíaapropiada, mejorando de este modo la productividad. La radiaciónactínica es una radiación electromagnética, tales como infrarrojocercano, luz visible, luz UV o rayos X, en particular luz UV, oradiación corpuscular, tal como un haz de electrones. El curadomediante radiación ultravioleta y haz de electrones reduce ademáslas emisiones de compuestos volátiles orgánicos.
Se ha conseguido éxito y hay información técnicadisponible fácilmente sobre recubrimientos delgados curables porradiación (<5 mils). Sin embargo, los recubrimientos de grosorelevado difieren de los recubrimientos de grosor bajo y haydisponible poca información de recubrimientos de grosor elevado yresinas de bóveda (>20 mils de grosor).
En los recubrimientos de grosor elevado, laradiación debe penetrar a través de secciones mucho más gruesas queen los recubrimientos de grosor bajo. Dada la mayor masa enrecubrimientos de grosor elevado, se genera una exotermia mucho máselevada durante el curado y la disipación del calor es mucho máslenta. Además, la retracción a las temperaturas de exotermiaelevada es más pronunciada en recubrimientos de grosor elevado. Lapresente invención se basa en el descubrimiento de un sistemapolimérico y de unas condiciones de proceso que superan estasdificultades de la técnica anterior de recubrimientos de grosorelevado.
La presente invención se refiere a composicionesbóveda (de grosor elevado) que contienen, como mínimo un polímerocurable por radiación actínica, y opcionalmente, polímerosadicionales de curado alternativo. Se obtiene un sistema de curadoúnico utilizando el polímero curable por radiación actínica sin laadición de polímeros de curado alternativa. Se obtiene un sistemade curado dual cuando el polímero se combina con un segundopolímero, tal como un poliuretano o epoxi bicomponente o un polímerosililado de curado por humedad.
La composición de curado por radiación actínicatiene una viscosidad de, aproximadamente, 50 a, aproximadamente, 20.000 cps, preferentemente de, aproximadamente, 100 a,aproximadamente 10.000 cps, más preferentemente de, aproximadamente, 300 a, aproximadamente, 5000 cps. Este intervaloproporciona un balance entre factores del tipo facilidad devertido, capacidad de generar una bóveda de aproximadamente 0,5 a 2mm de altura, y la capacidad de fluir hasta el extremo de la partey detenerse. Son posibles bóvedas mucho más elevadas si éstas semoldean.
Durante la aplicación de la radiación actínica,la temperatura del recubrimiento debe ser menor que 150ºC, preferentemente menor que 100ºC, y más preferentemente menor que70ºC. Esto minimiza la retracción lineal, el ondulado de artículosflexibles, y mejora la adhesión a artículos flexibles y rígidos.Preferentemente, la retracción lineal se mantiene por debajo del 2%y preferentemente por debajo del 1%. La temperatura puede mantenerse mediante cualquiera de los medios de refrigeraciónadecuados.
El curable por radiación actínica puede ser unpolímero de acrilato o mezcla de polímeros de acrilato. Los polímeros de acrilato se pueden seleccionar de acrilatos de epoxi,acrilatos de uretano, acrilatos de poliéster, acrilatos depoliéter, acrilatos de poliéter modificados con amina, acrilatosacrílicos. Un técnico en la materia tiene familiaridad con lafabricación de estos polímeros.
Un polímero de acrilato preferente es unacrilato de uretano. Los acrilatos de uretano alifáticos poseenexcelentes propiedades de resistencia al desgaste por el climarequeridas para aplicaciones de exterior. Los acrilatos de uretanoproporcionan flexibilidad, resistencia, dureza, y propiedades deresistencia al desgaste por el clima al recubrimiento curable porradiación actínica.
Los monómeros de acrilato utilizados parapreparar los polímeros de acrilato pueden ser monofuncionales,difuncionales o trifuncionales. Dado que la adición de monómeros deacrilato al polímero curado por UV aumentará la retracción de lacomposición, los monómeros acrílicos se mantienen generalmente en unmínimo. Por ejemplo, la cantidad de monómeros depende de laexotermia aceptable. Típicamente, la retracción es más pronunciadaen películas y recubrimientos más gruesos que en películas yrecubrimientos más delgados. Se ha descubierto que con la sustitución de los monómeros acrílicos por cantidadesaproximadamente iguales de éteres vinílicos se reduce la exotermia,se reduce la retracción, y se provoca una gran reducción de laviscosidad.
En general, los acrilatos de poliuretano,acrilatos de poliéster, acrilatos de epoxi y acrilatos acrílicos con una funcionalidad más elevada tendrán más retracción queaquéllos con una funcionalidad menor. Por lo tanto, son preferenteslos acrilatos monofuncionales y difuncionales sobre los polímeros deacrilato con una funcionalidad más elevada, aunque polímeros conuna funcionalidad más elevada pueden también utilizarse.
Se genera calor cuando la resina de curado porradiación actínica se expone a luz de intensidad elevada. Se alcanzan temperaturas más elevadas y el calor se retiene más tiempoen recubrimientos gruesos que en recubrimientos delgados. Porejemplo, un polímero de 0,08'' de grosor curado con UV alcanza unatemperatura de 240ºC al exponerse a radiación UV de intensidadelevada durante un segundo. La misma resina de 0,001'' de grosorsolamente alcanzó una temperatura de 50ºC. Esta exotermia elevadaprovoca retracción elevada del recubrimiento. La retracción no esdeseable, dado que los artículos flexibles tenderán a ondularse yadhesión será difícil en artículos tanto flexibles comorígidos.
Generalmente, los polímeros con una densidad dereticulación más elevada tienden a retraerse más en el curado quelos polímeros con una densidad de reticulación más baja. Además, unpolímero que genera más calor en el curado y tiene una exotermiamás elevada tiende a retraerse más que un polímero similar con unaexotermia más baja. Los polímeros con elevada funcionalidad con elmismo esqueleto polimérico tenderán a tener una exotermia máselevada. El control de la exotermia ayudará a reducir laretracción.
Además, dado que la exposición a la luz UV essolamente durante fracciones de segundo, se requieren lámparas altamente focalizadas con máxima intensidad. La mayoría de estaslámparas emiten además radiación IR que además contribuye acalentar el recubrimiento durante el proceso de curado por UV.
Además de formular el recubrimiento curable porUV para que tenga una baja exotermia, es posible obtener también los resultados deseados de menor retracción mediante el enfriamientode la resina o el sustrato para reducir al máximo la temperaturaque la resina alcanza durante el curado. Esto puede obtenersemediante enfriamiento del sustrato, la resina o ambos. Esteenfriamiento es efectivo cuando se aplica antes, durante, einmediatamente después de la exposición a la luz UV, y se puedeconseguir mediante cualquier método o aparato adecuado.
Otro método de disminuir la retracción enrecubrimientos gruesos es la utilización de una intensidad de luz menor durante un periodo de tiempo más largo. Sin embargo, estopuede aumentar el tiempo que tarda la parte en curarse,disminuyendo la producción, y aumentando costes.
Generalmente, cuando la composición se aplica aun sustrato a un grosor de 2 mm a una temperatura de 25ºC y unahumedad relativa del 50%, típicamente se cura en una pasada a unavelocidad de cinta transportadora de 20 pies/minuto.
La composición, cuando se cura, tendrátípicamente una dureza de entre 10 Shore A y aproximadamente 90Shore D. La dureza se puede controlar con diferente polioles,isocianatos, acrilatos y monómeros, y diferentes combinaciones delos mismos. Los técnicos en la materia están familiarizados con cómoformular la composición de curado por UV para obtener la durezadeseada y otras propiedades.
Además, se ha descubierto que la combinación delpolímero de curado por radiación actínica y un segundo tipo depolímero proporciona resinas de bóveda y recubrimientos de grosorelevado que tienen buenos tiempos sin pegajosidad y bajaretracción. Estos polímeros son polímeros de poliuretano, epoxi ysililados. Estas combinaciones proporcionan composiciones únicasque tienen una característica de curado dual.
El polímero curable por radiación actínica puedeestar presente en cantidades tan elevadas como un 95% en peso de laformulación y tan bajas como un 5% en peso en estos sistemas.Típicamente, el intervalo se encuentra entre, aproximadamente, el10% en peso y, aproximadamente, el 50% en peso.
Los polímeros de curado por radiación actínicaadecuados incluyen tanto los polímeros de acrilato como los polímeros de curado por UV catiónicos. En los polímeros de acrilato,se ha descubierto que los acrilatos a base de uretanos alifáticosson muy adecuados por sus buenas propiedades de resistencia aldesgaste por el clima. Sin embargo, se pueden utilizar acrilatos depoliéster, acrilatos de poliéter, acrilatos de epoxi alifático yacrilatos acrílicos. En los polímeros de curado catiónico, seutilizan resinas epoxi cicloalifáticas.
En los sistemas de curado dual, lacompatibilidad entre los polímeros, acrilatos u otras fraccionesinsaturadas se puede mejorar mediante la reacción del acrilato uotros monómeros adecuados, en la misma molécula como el isocianatoo poliol del poliuretano bicomponente o en la misma molécula como elsilano.
En un sistema de curado dual, se prepara unacomposición a partir de un polímero de curado por radiación actínica y un poliuretano bicomponente o un epoxi bicomponente. Este sistemade curado dual utiliza tanto energía de la radiación y la reacciónde la resina bicomponente para curar la composición.
Los recubrimientos poliuretano y epoxibicomponente son muy lentos en curarse. Estos se vuelven nopegajosos en 6 horas o más y se curan totalmente en veinticuatrohoras. Por lo tanto, estos tienen exotermias muy bajas. Lasexotermias medidas son menores de 5ºC para recubrimientos curados atemperatura ambiente.
Por otra parte, resinas de curado por UV, porejemplo, reaccionan muy rápidamente y tienen exotermias muy elevadas. El aumento de la concentración de resinas curables por UVda como resultado una exotermia más elevada y una retracción máselevada. Con mayores concentraciones de poliuretano, las propiedadesen húmedo y una vez curado se parecen a las propiedades delpoliuretano bicomponente. Las cantidades relativas de los dos polímeros se pueden cambiar para conseguir las propiedades deseadasen líquido y en el curado. El poliuretano bicomponente proporcionauna viscosidad del líquido baja, baja exotermia, baja retracción,curado oscuro y adhesión. El polímero de curado por UV proporcionaun curado instantáneo y sin periodo de pegajosidad. Se describen,por ejemplo, formulaciones de resinas de bóveda y recubrimientos degrosor elevado de poliuretano bicomponente en la Patente de EE.UU.No. 4.100.010 y RE. 33.175.
Se ha descubierto que la combinación depolímeros curables por radiación actínica y polímeros de poliuretano y epoxi bicomponente forman instantáneamente una "piel" en lasuperficie del recubrimiento después de la irradiación con laradiación actínica. La combinación se cura suficientemente a travésdel cuerpo de la resina de modo que el artículo recubierto se puedemover fácilmente sin que el recubrimiento fluya más allá del extremodel sustrato. Esta piel además previene del polvo cuando se cura enla superficie del recubrimiento. La retracción es muy baja ycomparable a formulaciones de resina de bóveda de poliuretanobicomponente.
En otro sistema de curado dual, se prepara unacomposición a partir de un polímero de curado por radiación actínica y un polímero sililado monocomponente de curado porhumedad. En este sistema de curado dual, se utilizan en combinacióntanto la radiación actínica como la humedad para curar lacomposición.
Se describen formulaciones de polímerossililados en la solicitud de Patente en trámite No. de serie11/124.077.
El polímero sililado proporciona propiedades deretracción baja así como flexibilidad, elongación, curado oscuro yadhesión en el producto acabado. La composición curable por UVproporciona curado y dureza al instante. Las cantidades relativasde polímero de curado por UV y polímero sililado se pueden cambiarpara conseguir las propiedades deseadas en el líquido y en elcurado.
Se ha descubierto, además, que la combinación deuna composición de polímero curable por radiación actínica y unpolímero sililado monocomponente, de curado por humedad,proporcionaría la formación instantánea de una piel de estascomposiciones tras la irradiación. Esto permite que el artículo debóveda sea manipulado ligeramente inmediatamente después deexposición a la radiación actínica. Además previene del polvo y lasuciedad en la cura del artículo de bóveda.
Se ha descubierto además que desarrollarpropiedades en el polímero de curado por radiación actínicaaumentaría propiedades deseables en la composición sililada que noson fáciles de conseguir mediante el polímero sililado sólo. Entreestas propiedades se incluyen flexibilidad, resistencia, y dureza.Además, la retracción es mucho más baja que en las formulaciones decurado por UV. La retracción es comparable a la retracción obtenible con sistemas sililados solos. El ejemplo 14 ilustra cómo la durezade un polímero sililado se puede aumentar de forma considerable conla adición de un 10% de un polímero curable por radiaciónactínica.
Las composiciones pueden comprender además uno omás fotoiniciadores. Para los polímeros de acrilato, son preferentes fotoiniciadores capaces de iniciar la polimerización porradicales libres, la reticulación, o ambos, de la fracción saturadaetilénicamente tras la exposición a la radiación de una longitud deonda e intensidad adecuadas. Los fotoiniciadores catiónicos seutilizan en sistemas de curado por UV catiónicos, en los que lamayor parte de la formulación es un diepóxido cicloalifático. Elfotoiniciador se puede utilizar sólo o en combinación con uncompuesto donador adecuado o un coiniciador adecuado. Elfotoiniciador y la cantidad utilizada se seleccionan para conseguiruna conversión de reacción uniforme, como una función del grosor del recubrimiento que se está curando. El fotoiniciador ademásdeterminará el grado de conversión total para conseguir laresistencia de manipulación inicial deseada.
Preferentemente, el fotoiniciador está presenteen una cantidad suficiente para proporcionar la velocidad defotopolimerization deseada. La cantidad dependerá, en parte, de lafuente de luz, el grosor de la capa que se va a exponer a laenergía radiante y el coeficiente de extinción del fotoiniciador enla longitud de onda. Típicamente, el componente del fotoiniciadorestará presente en un cantidad desde aproximadamente el 0,01% enpeso hasta aproximadamente el 10% en peso, más preferentemente desdeaproximadamente el 0,01% en peso hasta aproximadamente el 5% enpeso. Entre los fotoiniciadores preferentes, para la polimerizaciónpor radicales libres, se incluyen óxidos de acilfosfina, que estánpresentes preferentemente en una cantidad desde aproximadamente el0,03% en peso hasta aproximadamente el 0,4% en peso.
Entre los fotoiniciadores útiles para lapolimerización por radicales libres se incluyen, por ejemplo, los fotoiniciadores "tipo rotura en alfa", incluyendo, por ejemplo,bencil dimetil cetal, éteres de benzoína, hidroxil alcil fenilcetonas, benzoíl ciclohexanol, dialcoxi acetofenonas, 1-hidroxiciclohexil fenil cetona, óxidos detrimetilbenzoíl fosfina, metil tiofenil morfolino cetonas ymorfolino fenil amino cetonas; fotoiniciadores de abstracción dehidrógeno, que incluyen un fotoiniciador y un coiniciador, en base abenzofenonas, tioxantonas, bencilo, camforquinonas, ycetocumarinas; y combinaciones de los mismos. Entre losfotoiniciadores preferentes se incluyen óxidos de acetilfosfina,que incluyen, por ejemplo, óxido debis(2,4,6-trimetilbenzoíl)-fenilfosfina, óxido debis(2,6-dimetoxibenzoíl)-(2,4,4-trimetilpentil)fosfina,y óxido de 2,4,4-trimetilbenzoil difenilfosfina.
Están disponibles comercialmente fotoiniciadorespor radicales libres útiles tal como los siguientes: IRGACURE 369,alfa amino cetona; IRGACURE 819, óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina;IRGACURE 403, óxido debis-(2,6-dimetoxibenzoil)-(2,4,4-trimetilpentil)fosfina;IRGACURE 651, benzildimetil-cetal; IRGACURE 184, 1-hidroxi-ciclohexilfenil-cetona;DAROCUR 1173, 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-1-propanona;DAROCUR 4265, mezcla 50:50 de2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-onay óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, eIRGACURE 1700, mezcla 25:75 de óxido debis(2,6-dimetoxibenzoil)-2,4,4-trimetilfenilfosfina y2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona. Todos estos productos están disponibles de Ciba Geigy.
Materiales comunes utilizados en sistemas decurado por UV catiónicos son resinas epoxi cicloalifáticas, polioles de caprolactona, diglicidal éter de bisfenol A, monoepóxidos yéteres de vinilo. Los fotoiniciadores comunes se mezclan con salesde hexafluoroantimoniato de triaril sulfonio, sales mezcladas dehexafluorofosfato de triaril sulfonio y hexafluoroantimoniato dediaril yodonio. Estos materiales están disponibles de DowChemicals.
La composición puede incluir además una cantidadefectiva de aditivos colorantes para proporcionar efecto color a laformulación curada. Entre los aditivos colorantes adecuados seincluyen, sin que constituyan limitación, pigmentos inorgánicostales como aquellos en base de dióxido de titanio, óxidos de hierro,óxido de plomo, carbonato cálcico, cobalto alúmina hidrato, sulfatode bario, óxido de zinc, estroncio, cromo, cobre o cobalto; ocolorantes orgánicos tales como las ftalocianinas, azos, perilenos,quinacridonas, indantronas, y pirroles.
Se pueden añadir otros aditivos tales comoagentes de fluidificación, modificadores de viscosidad, agentes decontrol de espuma, agentes plastificantes, absorbentes de humedad,promotores de adhesión, estabilizantes de temperatura, y/oestabilizantes a la radiación ultravioleta. Típicamente, entre losagentes de fluidificación se incluyen organosiliconas modificadascon poliéter, tales como Silwet® L-7602 o CoatOSil®3500 tensoactivo (GEOSi); Aditivo DC-57 (DowComing); o aditivo Tego® Wet 260 (Degussa). Los agentes de aumentode viscosidad pueden incluir sílice de superficie tratada, mientrasque los agentes de reducción de viscosidad pueden incluir plastificantes tales como ftalato de dioctilo, ftalato dediisononilo, y ftalato de diisodecilo. Se utilizan frecuentementeabsorbentes de humedad tales como tamices moleculares, oxazolidinasy/o trimetoxisilano de vinilo. Los promotores adhesión puedeincluir organosilanos tales como aminopropiltrimetoxisilano,aminopropiltrietoxisilano, aminoetilaminopropiltrimetoxisilano,N-fenil aminopropiltrimetoxisilano,glicidoxipropiltrimetoxisilano,(epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano; ésteres de fosfato,titanato o cromo, y compuestos de zinc. Ejemplos de estabilizantesde temperatura incluyen las marcas Irganox® de Ciba SpecialtyChemicals. Por ejemplo, Irganox 1010 Antioxidant. Se ha descubierto que los estabilizantes de luz de la familia de lahidroxifenil-s-triacina son los másadecuados para su utilización en resinas de bóveda de grosorelevado, claras y pigmentadas; por ejemplo Tinuvin 400 de CibaSpecialty Chemicals. Sin embargo, se pueden utilizar también otrasclases de absorbentes de UV, incluyendohidroxifenil-benzotriazoles, hidroxil-benzofenonas y anilidas oxálicas.
La composición se puede aplicar a cualquiersustrato adecuado en el que se desea un recubrimiento monocomponente de grosor elevado, claro o pigmentado, sin burbujas; tal comobandas autoadhesivas, logos, chapas, sellado, cubierta yencapsulación electrónica y otros componentes, aplicaciones defotograbado y otros artículos. El sustrato puede ser flexible orígido. Es además posible la escritura de letras. Sustratos quecontienen la resina de bóveda se pueden utilizar para artículosdecorativos, objetos promocionales, bandas autoadhesivas, etiquetas, placas de nombres, signos, impresos de elevado grosor yletras y diseños decorativos, decoraciones automovilísticas talescomo líneas de carreras y diseños corporales y similares. Dado queestos recubrimientos tienen propiedades excelentes de resistenciaal desgaste por el clima, los objetos recubiertos con los mismos están protegidos y se pueden utilizado en aplicaciones de exterior.Estos recubrimientos se pueden utilizar como un recubrimientoprotector y decorativo. Estos se pueden utilizar además paraproducir letras decorativas, escritura, tintas especiales tal comotintas para impresión por chorros de tinta y otras decoracionesdirectamente sobre un sustrato o éstos se pueden aplicar a unsustrato con un adhesivo sensible a presión o de otros tipos. Además, éstos se pueden utilizar para producir objetos moldeados. Enesta aplicación estos se verterán en un molde abierto o cerrado yse curarán. Además, estos recubrimientos se pueden utilizar paraprotección contra choques mecánicos, vibraciones, y manipulacionesen aplicaciones tales como compuestos de cubierta y recubrimientos conformacionales. Además, estos se pueden formular especialmentepara proporcionar aislamiento eléctrico o conductividad eléctrica.Otras áreas potenciales de aplicación incluyen lentes de gafas deplástico, lentes para los faros delanteros y traseros de vehículosautomóviles y recreacionales, empaquetamiento de cosméticos ymuchas otros partes.
Equipamiento UtilizadoLa unidad de curado por UV fue el modelo númeroLC-6 de Fusion UV Systems equipado con un bulbo D ycolocado sobre una cinta transportadora que circulaba a unavelocidad de aproximadamente 20''/minuto. La dosis de UV liberada aesta velocidad es aproximadamente de 1000 mJ/cm^{2}, tal como semidió por medio del "CONTROL-CURE® CompactRadiometer de UV Process Supply, Inc".
RetracciónLa retracción del recubrimiento se controló dedos maneras.
En primer lugar, la retracción lineal se mantuvopor debajo del 2% y preferentemente por debajo del 1%. La retracción lineal se determinó mediante el vertido del polímerocurable por radiación con el fotoiniciador en un molde de 12'' delongitud por 0,5'' de amplitud por 0,125'' de profundidad. El moldepasó por debajo de una lámpara de UV de intensidad elevada a unavelocidad de cinta transportadora de 20''/minuto. Se midió la longitud de la resina curada y se determinó la retracción lineal.Véase la Tabla 1 al final de los ejemplos.
El porcentaje de retracción lineal se puedeobtener con la siguiente ecuación.
Retracción(%) =\frac{L_{u} - L_{c}}{L_{u}} \times 100
en laque,
L_{u} - longitud de muestra no curada,
L_{c} - longitud de muestra curada.
Segundo, controlando la temperatura más elevadaque alcanza el recubrimiento formulado mientras se cura la parte,se minimiza además el ondulado de los artículos flexibles y mejorala adhesión a artículos flexibles y rígidos. La temperatura de lasuperficie del recubrimiento se midió con un termómetro deinfrarrojo. Esta temperatura debía ser inferior a 150ºC,preferentemente inferior a 100ºC y más preferentemente inferior a70ºC.
Algunos de los métodos utilizados para controlarla exotermia generada mediante el recubrimiento son lossiguientes:
- -
- Utilización de oligómeros que son menosreactivos, generalmente los oligómeros monofuncionales ydifuncionales son preferentes frente a los oligómeros confuncionalidades más elevadas.
- -
- Utilización baja concentración demonómeros. La reacción de los monómeros aumenta las temperaturas deexotermia.
- -
- Utilización de monómeros menosreactivos. Los monómeros monofuncionales son menos reactivos que losdifuncionales. Los monómeros difuncionales son menos reactivos quelos trifuncionales.
- -
- Utilización de acrilatos con gruposdonadores de electrones junto al grupo insaturado.
- -
- Espreferente la insaturación acrílica dado que cura más rápidamente.Sin embargo, se puede utilizar además la insaturación alílica ovinílica dado que estas contribuirán a una exotermia másbaja.
- -
- Sepueden utilizar además plastificantes para disminuir lastemperaturas de exotermia mediante la reducción de laconcentración de materiales reactivos.
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Monómeros de acrilatoSe ha descubierto además que los monómeros deacrilato reactivos con los fotoiniciadores apropiados se pueden utilizar solos sin oligómeros de acrilato para formar la piel en lasresinas de bóveda sililadas monocomponente y de poliuretano y epoxibicomponente. Véase el Ejemplo 13
Se pueden utilizar monómeros monofuncionales,difuncionales, trifuncionales, tetrafuncionales y de funcionalidad más elevada. Sin embargo, generalmente se obtienen mejoresresultados con monómeros di y trifuncionales, tetrafuncionales y defuncionalidad más elevada.
Resinas de Curado por UV catiónicoLos fotopolímeros curados catiónicamente sonsimilares a los fotopolímeros curados con radicales libres. Ambos muestran retracción y provocan que las bandas autoadhesivasflexibles se ondulen si se produce una exotermia por encima de 70ºCdurante el curado. Cuanto más elevada la exotermia más retracción seproducirá, y más se ondulará la banda autoadhesiva flexible.
Además, las resinas de curado por UV catiónicose aplican principalmente como películas delgadas (<6 micras). Es conocido que éstas tienen una buena adhesión y baja retracción.Se prepararon muestras y los resultados se compararon con lospolímeros de acrilato. Véase el Ejemplo 9.
Los materiales comunes utilizados en sistemas decurado por UV catiónico son resinas epoxi cicloalifáticas, poliolesde caprolactona, diglicidal éter de bisfenol A, monoepóxidos yéteres de vinilo. Los fotoiniciadores comunes son sales mezcladasde hexafluoroantimoniato de triaril sulfonio, sales mezcladas dehexafluorofosfato de triaril sulfonio y sales dehexafluoroantimoniato de diaril yodonio.
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EjemplosEjemplo 1Acrilato de uretano 100%Se preparó un acrilato de uretano con IPDI,acrilato de 4-hidroxibutilo, y un poliéter diol dep.m. 4000 a una proporción de equivalentes de 3/2/1. El producto dereacción fue un líquido un claro, incoloro. A 25ºC la viscosidadfue de 11.000 cps.
El polímero se mezcló con el fotoiniciadorIrgacure 184 al 1,8% y se curó bajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad de cinta transportadora a 20'/minuto. Laretracción lineal fue del 0,93% y la dureza fue 84 D0.
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Ejemplo 2Se preparó una formulación de resina de bóvedacon buenas propiedades de resistencia al desgaste por el clima enexterior tal como se describe a continuación:
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100
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Este fue un líquido un claro, transparente conuna viscosidad de 7.000 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 90ºC.
La adhesión fue buena. El recubrimiento curadotuvo un brillo de 60º de 84 y fue transparente. Se observó algo deondulación de la banda autoadhesiva flexible.
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Ejemplo 3Acrilato de Uretano 100%Se preparó un acrilato de uretano con IPDI,acrilato de hidroxipropilo y un poliéter diol de p.m. 1000 en unaproporción de equivalentes de 3/2/1. El producto de reacción fue unlíquido un claro, incoloro. A 25ºC la viscosidad fue de 8.000cps.
El polímero se mezcló con un 1,8% delfotoiniciador Irgacure 184 y se curó bajo una lámpara de UV deintensidad elevada a una velocidad de cinta transportadora de20'/minuto. La retracción lineal fue de 1,55% y la dureza fue de 40D0.
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Ejemplo 4Se preparó una formulación de resina de bóvedacon buenas propiedades de resistencia al desgaste por el clima enexterior tal como se describe a continuación:
102
Este fue un líquido claro, transparente con unaviscosidad de 4.000 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 115ºC. La adhesión fue insatisfactoria. Elrecubrimiento curado tuvo un brillo 60º de 85 y fue transparente. Hubo ondulación sustancial de la banda autoadhesiva.
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Ejemplo 5Acrilato de Uretano 100%Se preparó un acrilato de uretano con IPDI,acrilato de hidroxietilo y un poliéter diol de p.m. 1000 en una proporción de equivalentes de 6/5/1. El producto de reacción fuelíquido un claro, incoloro. A 25ºC la viscosidad fue de 166.000cps.
El polímero se mezcló con un 1,8% delfotoiniciador Irgacure 184 y se curó con una lámpara de UV deintensidad elevada a una velocidad de cinta transportadora de20'/minuto. La retracción lineal fue del 2,14% y la dureza fue de84 D0.
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Ejemplo 6Se preparó una formulación de resina de bóvedacon buenas propiedades de resistencia al desgaste por el clima enexterior tal como se describe a continuación:
103
Este fue un líquido claro, transparente con unaviscosidad de 110.000 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 155ºC.
La adhesión fue buena. El recubrimiento curadotuvo un brillo de 60º de 85 y fue transparente. Hubo ondulación sustancial de la banda autoadhesiva.
Ejemplo 7Composición Bicomponente Poliuretano/Curable por UVSe preparó un acrilato de uretano con IPDI,acrilato de hidroxipropilo y un poliéter diol de p.m. 4000 en unaproporción de equivalentes de 3/2/1. El producto de reacción fue unlíquido claro, incoloro. A 25ºC la viscosidad fue de 12.000cps.
ParteA
- PoliolEste acrilato de uretano se añadió al poliol deuna formulación de resina de bóveda de poliuretano típica tal comose describe a continuación. En este ejemplo el acrilato de uretanose mezcló simplemente con el poliol. El monómero de acrilato dehidroxilo podía hacerse reaccionar además con el isocianato para queel isocianato contuviera dos grupos reactivos, isocianato yacrilato.
104
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ParteB
- IsocianatoLa parte B de esta formulación se puede prepararmediante la reacción de un diisocianato alifático con un poliol. Elpoliol puede ser difuncional, trifuncional y/o tetrafuncional. Estoformará el prepolímero de isocianato. El poliol seco se mezcló conel diisocianato y se calentó a 90ºC durante una hora a vacío de29''.
Una formulación típica para el isocianato es talcomo se describe a continuación:
105
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El diciclohexilmetano4,4'-diisocianato está disponible en Bayer.
Volúmenes iguales de Parte A y Parte B semezclaron conjuntamente en un equipo de medida, mezclado ydosificación y se aplicaron sobre la superficie dónde se formará labóveda. A continuación, el artículo de bóveda se pasó bajo unalámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad de cintatransportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficie delrecubrimiento fue de 48ºC. Se formó una piel y el cuerpo de labóveda, aunque no se curó por completo, se hizo grueso y no fluyóinmediatamente después de exposición a la luz UV.
La banda autoadhesiva recubierta se dejó curardurante 24 horas a 25ºC y humedad relativa del 50%. La adhesión fuebuena. El recubrimiento curado tuvo un dureza de 80 D0 y un brillode 60º de 82. La bóveda fue transparente. No se observó ondulaciónde la banda autoadhesiva.
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Ejemplo 8Composición Epoxi Bicomponente/Curable por UVSe puede preparar un oligómero deacrilato-epoxi mediante la acrilación de una resinaepoxi. Por ejemplo, una resina epoxi se puede acrilar en unareacción en dos etapas. En la primera etapa, un acrilato dehidroxilo se hace reaccionar con un anhídrido o un diácido paraformar un éster que tiene un grupo ácido carboxílico libre y ungrupo acrilato libre. La reacción tiene lugar entre un grupocarboxílico del diácido o anhídrido, y el grupo hidroxilo delacrilato de hidroxilo. El éster resultante se hace reaccionar acontinuación con una resina epoxi para formar el oligómero deacrilato-epoxi. La resina epoxi puede ser bienalifática o bien aromática. Es preferente utilizar acrilatos enbase resina epoxi de bisfenol A con resinas de bóveda de epoxi debisfenol A.
Existen muchos epoxi-acrilatoscomercialmente disponibles que son adecuados para esta aplicación.Algunos de los ejemplos son Laromer LR 9019 (BASF), Fotomer 3015(Cognis) y CN-120 (Sartomer).
Una composición adecuada de resina de bóvedaepoxi se prepara a partir de la reacción de una resina epoxi conendurecedores de amina. Para facilitar la aplicación de losproductos químicos en producción, la resina epoxi y losendurecedores de amina se formulan en un producto bicomponentefácilmente manipulable. La parte B, el endurecedor de amina, seformula habitualmente para utilizarse en una proporción volumétricasimple con la resina epoxi. Una formulación típica para la Parte Bes tal como se describe a continuación:
ParteB
- Endurecedor de Epoxi106
La formulación anterior simplemente se mezclaconjuntamente. El calentamiento no es necesario. Para formar laresina de bóveda epoxi, volúmenes iguales de Parte B y la resinaepoxi (Parte A) se mezclan conjuntamente y se aplican sobre elsustrato donde se va a formar la bóveda.
ParteA
- Resina Epoxi107
Una resina epoxi adecuada es Epon 825 (ShellChemicals). Un endurecedor de amina adecuado es JeffamineD-230 (Texaco Chemicals).
Volúmenes iguales de Parte A y Parte B semezclaron conjuntamente en un equipo de medida, mezclado ydosificación y se aplicaron sobre la superficie dónde se formará labóveda. A continuación, el artículo bóveda se pasó bajo una lámparade UV de intensidad elevada a una velocidad de cinta transportadorade 20'/minuto. La temperatura de la superficie del recubrimientofue de 58ºC. Se formó una piel y el cuerpo de la bóveda, aunque nose curó por completo, se hizo grueso y no fluyó inmediatamentedespués de exposición a la luz UV.
La banda autoadhesiva recubierta se dejó curardurante 24 horas a 25ºC y humedad relativa del 50%. La adhesión fuebuena. El recubrimiento curado tuvo un dureza de 65 D0 y un brillode 60º de 82. La bóveda fue transparente. No se observó ondulaciónde la banda autoadhesiva.
Ejemplo 9Sistema de Curado por UV catiónico108
UVR-6105 es una resina epoxicicloalifática. UVR-6000 es un diluyente epoxialifático. UVI-6976 es una mezcla de sales dehexafluoroantimoniato triaril sulfonio. Todas estas resinas estándisponibles de Dow Chemical.
Esta fue un líquido claro, incoloro con unaviscosidad de 200 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora de 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 109ºC.
La bóveda continuó curándose después deexposición a la luz UV. Después de la exposición, las muestras se calentaron durante 2 horas a 60ºC, para completar el curado,incluyendo el proceso de "curado oscuro".
La adhesión fue buena. La dureza fue de 80D. Elrecubrimiento curado tuvo un brillo de 60º de 84 y fue claro ytransparente. Se observó algo de ondulación de la flexible bandaautoadhesiva.
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Ejemplo 10Sistema de Curado UV catiónico109
UVR-6105 es una resina epoxicicloalifática. UVI-6976 es una mezcla de sales dehexafluoroantimoniato de triaril sulfonio. Todas las resinas estándisponibles de Dow Chemical. La resina epoxi de bisfenol A estádisponible de Dow Chemicals como DER 331.
Esta fue un líquido claro, incoloro con unaviscosidad de 2000 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora de 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 61ºC.
La bóveda continuó curándose después deexposición a la luz UV. Después de la exposición, las muestras se calentaron durante 2 horas a 60ºC, para completar el curado,incluyendo el proceso de "curado oscuro".
La adhesión fue buena. La dureza fue de 80D. Elrecubrimiento curado tuvo un brillo de 60º de 84 y fue claro ytransparente. No se observó ondulación de la banda autoadhesivaflexible.
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Ejemplo 11Sistema de Curado por UV catiónico110
Las formulaciones de poliol de poliuretano eisocianato se dan en el Ejemplo 7.
UVR-6110 es una resina epoxicicloalifática. UVI-6976 es una mezcla de sales dehexafluoroantimoniato de triaril sulfonio. Estas resinas estándisponibles en Dow Chemical.
Esta fue un líquido claro, transparente con unaviscosidad de 800 cps.
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 2'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 55ºC.
La bóveda continuó curándose después deexposición a la luz UV. Después de la exposición, las muestras se calentaron durante 2 horas a 60ºC, para completar el curado,incluyendo el proceso de "curado oscuro".
La adhesión fue buena. La dureza fue de 80D0. Elrecubrimiento curado tuvo un brillo de 60º de 87 y fue claro ytransparente. No se observó ondulación de la banda autoadhesivaflexible.
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Ejemplo 12Poliuretano Sililado/Acrilato de Uretano111
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El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 3'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 55ºC.
Se formó una piel y el cuerpo de la bóveda,aunque no se curó por completo, se hizo grueso y no fluyóinmediatamente después de exposición a la luz UV.
La banda autoadhesiva recubierta se dejó curardurante 24 horas a 25ºC y humedad relativa del 50%. La adhesión fuebuena. El recubrimiento curado tuvo un dureza de 45 D0 y un brillode 60º de 80. La bóveda fue transparente. No se observó ondulaciónde la banda autoadhesiva.
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Ejemplo 13Poliuretano Sililado/Monómero de Acrilato112
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El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 3'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 55ºC. Se formó una piel y el cuerpo de labóveda, aunque no se curó por completo, se hizo grueso y no fluyóinmediatamente después de exposición a la luz UV.
La banda autoadhesiva recubierta se dejó curardurante 24 horas a 25ºC y humedad relativa del 50%. La adhesión fuebuena. El recubrimiento curado tuvo un dureza de 55 D0 y un brillode 60º de 82. La bóveda fue transparente. No se observó ondulaciónde la banda autoadhesiva.
Ejemplo 14Un resina de bóveda de poliuretano sililada, talcomo la descrita en la solicitud de Patente en trámite No. de serie11/124.077, tuvo una dureza Shore D0 de 40 cuando se curó a 25ºC yH.R. del 50% durante 24 horas.
Se preparó un acrilato de uretano con IPDI yacrilato hidroxietilo a una proporción de equivalentes de 1/1. Elproducto de reacción fue un líquido claro, incoloro. A 25ºC laviscosidad fue de 400.000 cps. Este polímero de curado porradiación tuvo una dureza de 90 D.
Los dos polímeros se mezclaron de acuerdo con lasiguiente formulación:
113
El recubrimiento se vertió en una bandaautoadhesiva redonda, flexible de 3'' de diámetro. El recubrimiento se aplicó con un grosor de 0,08''. La banda autoadhesiva se pasóbajo una lámpara de UV de intensidad elevada a una velocidad decinta transportadora a 20'/minuto. La temperatura de la superficiedel recubrimiento fue de 57ºC.
Se formó una piel y el cuerpo de la bóveda,aunque no se curó por completo, se hizo grueso y no fluyóinmediatamente después de exposición a la luz UV.
La banda autoadhesiva recubierta se dejó curardurante 24 horas a 25ºC y humedad relativa del 50%. La adhesión fuebuena. El recubrimiento curado tuvo un dureza de 70 D0 y un brillode 60º de 83. La bóveda fue transparente. No se observó ondulaciónde la banda autoadhesiva.
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TABLA 11