MX2007002129A - Hoja de proteccion y enmascaramiento superficial. - Google Patents

Abstract

El metodo de la presente invencion esta dirigido al enmascaramiento o proteccion de un sustrato utilizando una hoja de proteccion (10) que tiene una superficie de contacto que contiene una pluralidad de protuberancias (14) espaciadas por una pluralidad de valles (12), y una superficie posterior opuesta que contiene una pluralidad de porciones huecas correspondientes a las protuberancias (14). Los valles (12) de la superficie de contacto de la hoja de proteccion (10) estan recubiertos con un adhesivo (16) sensible a la presion, mientras que las protuberancias (14) proporcionan espaciamiento que previene la adherencia prematura de la hoja de proteccion (10) sobre el sustrato. La invencion es particularmente adecuada para el uso en aplicaciones de reparacion de automoviles.

Description

HOJA DE PROTECCIÓN Y ENMASCARAMIENTO SUPERFICIAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a los materiales de protección y mejoramiento de superficies, particularmente aquellos utilizados en la industria del mercado automovilístico .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la industria del mercado automovilístico, las superficies de enmascaramiento y protección durante la pintura y otras operaciones de reparación es una necesidad creciente. Los materiales de enmascaramiento son utilizados en operaciones de pintura para proteger las superficies tales como dentro de las cabinas de pintura y superficies de vehículos contra la pintura en exceso. Los materiales de protección son utilizados en operaciones no de pintura para cubrir superficies de trabajo y para cubrir vehículos, para protegerlos de los elementos. Los materiales utilizados para enmascaramiento deben ser capaces de resistir las altas temperaturas al tiempo que conserven una buena estabilidad dimensional y sin degradarse o adherirse agresivamente al sustrato cubierto. Además, es benéfico que los materiales de enmascaramiento muestren adherencia a partículas de pintura. Es también Ref: 179884 deseable que los adhesivos utilizados para asegurar los materiales de enmascaramiento y protección no dañen los sustratos que son cubiertos, particularmente cuando el sustrato es un vehículo. Finalmente, es deseable que los materiales de enmascaramiento y protección sean fáciles de utilizar, fáciles de manejar, de peso ligero y de bajo costo. Existe una necesidad creciente para proporcionar materiales de enmascaramiento y protección que proporcionen los beneficios anteriores y otros.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método para enmascarar y proteger sustratos, particularmente sustratos automovilísticos. Los sustratos automovilísticos incluyen superficies de cabina de rocío de pintura, vehículos, o cualquier otra superficie que requiera protección durante las operaciones de pintado y reparación en aplicaciones en el mercado automovilístico. El método de la presente invención es llevado a cabo mediante la utilización de una hoja de protección que tiene una estructura especializada que está diseñada para prevenir la adherencia accidental a un sustrato objetivo. La hoja de protección es también autoadhesiva, lo cual elimina la necesidad para encintar cuando se utiliza la hoja de protección en la cobertura de diversos sustratos. La hoja de protección contiene una superficie de contacto, la cual está colocada contra un sustrato objetivo, y una superficie posterior opuesta. La superficie de contacto de la hoja de protección contiene una pluralidad de protuberancias, y una pluralidad de valles espaciados de las protuberancias. Los valles son recubiertos con una cantidad de adhesivo sensible a la presión, mientras que las protuberancias proporcionan el libre movimiento sobre un sustrato objetivo, hasta que la hoja de protección es adecuadamente alineada en posición. Las porciones sobresalientes de la hoja de protección pueden ser tratadas con un adhesivo levemente pegajoso para ayudar en la colocación de la hoja de protección. Una vez que la hoja de protección es colocada en la posición adecuada, es aplicada presión a la superficie posterior de la hoja de protección, colapsando las protuberancias y permitiendo que el adhesivo sensible a la presión entre en contacto con el sustrato, asegurando la hoja de protección en su sitio. En una modalidad, la invención está dirigida a un método para proteger a un sustrato que comprende: la provisión de una hoja de protección, teniendo la hoja una superficie de contacto y una superficie posterior opuesta, en donde la superficie de contacto comprende una pluralidad de protuberancias espaciadas por una pluralidad de valles, teniendo los valles una cantidad de adhesivo sensible a la presión recubierto sobre éstos, la superficie posterior de la hoja de protección que contiene las porciones huecas correspondientes a las protuberancias; la alineación de la protección sobre el sustrato, al colocar las protuberancias de la superficie de contacto de la hoja de protección contra el sustrato, en donde las protuberancias proporcionan un medio para el movimiento libre de hoja de protección sobre el sustrato; la aplicación de presión a la superficie posterior de la hoja de protección, el colapso de las protuberancias tal que los valles recubiertos con adhesivo entran en contacto con el sustrato y adhieren la hoja de protección al sustrato. En una modalidad, el sustrato comprende las paredes interiores de una cabina de rocío de pintura. En una modalidad adicional, el sustrato comprende la superficie de un vehículo. En modalidades adicionales, el adhesivo se selecciona del grupo que consiste de: un adhesivo de caucho acrílico, y un adhesivo de alfa-olefina. En otra modalidad más, la superficie posterior de la hoja de protección es tratada en corona. En una modalidad, el tratamiento en corona es un tratamiento de corona de nitrógeno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en planta superior de una modalidad de una hoja de protección de la presente invención; La Figura 2 es una vista en planta superior detallada de la hoja de protección de la Figura 1; La Figura 3 es una vista lateral de una hoja de protección y un sustrato objetivo en una modalidad de la invención; La Figura 4 es una vista lateral de una hoja de protección y un sustrato objetivo en una modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El método de la presente invención está dirigido al enmascaramiento o protección de un sustrato utilizando una hoja de protección que tiene una superficie de contacto que contiene una pluralidad de protuberancias espaciadas por una pluralidad de valles, y una superficie posterior opuesta que contiene una pluralidad de porciones huecas correspondientes a las protuberancias. Los valles de la superficie de contacto de la hoja de protección son recubiertos con un adhesivo sensible a la presión, mientras que las protuberancias proporcionan espaciamiento que previene ventajosamente la adherencia prematura de la hoja de protección sobre el sustrato. Las siguientes Patentes de los Estados Unidos describen los artículos y métodos para elaborar artículos que tienen una estructura tridimensional similar a la hoja de protección de la presente invención: 5,662,758 (Hamilton et al.); 5,871,607 (Hamilton et al.); 5,965,235 (McGuire et al.); 6,193,918 (McGuire et al.); 6,194,062 (Hamilton et al.); 6,421,052 (McGuire); 6,489,022 (Hamilton et al.). Regresando ahora a las figuras, la hoja de protección 10 es mostrada en las Figuras 1-2 comprendiendo una hoja polimérica de material 12 que tiene protuberancias 14 y valles 15 recubiertos con una capa de adhesivo 16 sensible a la presión. La Figura 2 es un agrandamiento de la sección 2 de la Figura 1, que muestra la estructura con mayor detalle. Las protuberancias 14 pueden ser de cualquier forma, y pueden ser desplazadas sobre la hoja de protección en un patrón que es ya sea aleatorio o regular. En una modalidad, las protuberancias 14 son aleatoriamente conformadas y son colocadas sobre la hoja de protección 10 en un patrón aleatorio. En una modalidad, las protuberancias 14 tienen alturas que son menores que sus diámetros, de modo que cuando éstas se colapsan, éstas se colapsan a lo largo de un eje que está sustancialmente perpendicular al plano de hoja de protección 10. Este modo de colapso previene que las protuberancias 14 se plieguen sobre y bloqueen el contacto adhesivo con un sustrato objetivo. La Figura 3 muestra una superficie objetivo 20, la cual puede ser una superficie horizontal o curvada, estando espaciada de una capa de adhesivo 16 sensible a la presión, por las protuberancias 14 de la hoja de material 12. La Figura 4 muestra una superficie objetivo 20 que hace contacto con la capa del adhesivo 16 sensible a la presión, después de que las protuberancias 14 se han invertido parcialmente sobre sí mismas después de que la presión, indicada por la fuerza F, es aplicada a la superficie posterior de la hoja de material 12. Los métodos de la técnica anterior de enmascaramiento de un vehículo que va a ser parcialmente pintado, involucraba típicamente los siguientes pasos: 1. El delineamiento del área que va a ser pintada con una cinta de enmascaramiento (masking tape) . 2. La cobertura de la superficie completa del vehículo con una hoja plástica pintable. 3. El recorte de la hoja para exponer el área que va a ser pintada. 4. El encintado de la hoja plástica al vehículo, típicamente sobre la primera capa de la cinta que fue aplicada. 5. El enmascaramiento de los espacios vacíos entre las puertas y guardafangos utilizando cinta de enmascaramiento o una espuma de enmascaramiento de borde suave . 6. El enmascaramiento de los espejos mediante el envolvimiento de una hoja de plástico y el encintado de la hoja de plástico en su sitio. 7. El enmascaramiento de las aberturas de las ventanas mediante el corte del papel de enmascaramiento para ajustarse a tamaño y asegurarse con cinta. Utilizando la hoja de protección de la presente invención, los pasos de encintado son eliminados, lo cual reduce significativamente la cantidad de tiempo de preparación necesario para enmascarar un vehículo que va a ser pintado. Además, el recorte de la hoja de protección sobre el área sobre el vehículo que va a ser pintado es simplificado con la hoja de protección de la presente invención, ya que es más fácil de cortar una hoja unida que una hoja que cuelga libremente. Un método para enmascarar un vehículo utilizando la hoja de protección de la presente invención comprende: 1. Cubrir el vehículo con la hoja de protección. 2. Aplicar presión a la hoja de protección en un área que delinea el área que va a ser pintada. 3. El recorte de la hoja de protección para exponer el área que va a ser pintada . 4. El enmascaramiento de los espacios vacíos entre las puertas y los guardafangos utilizando la cinta de enmascaramiento o una cinta espuma de enmascaramiento de borde suave. 5. El enmascaramiento de los espejos mediante el envolvimiento de una pieza de la hoja de protección alrededor del espejo y presionando la hoja de protección. 6. El enmascaramiento de las aberturas de las ventanas mediante la colocación de una hoja de tamaño apropiado del material de hoja de protección, alrededor de la abertura de la ventana y aplicando presión a la hoja de protección. Las aplicaciones adicionales de la hoja de protección incluyen el enmascaramiento de los componentes interiores o las secciones de un vehículo durante la reparación. El enmascaramiento de los componentes interiores del vehículo puede prevenir que el polvo y la tierra provenientes de las operaciones de lijado y moleteado contaminen las ventilaciones de aire, los alfombrados, los paneles, los asientos, etc. La habilidad de la hoja de protección para sellarse sobre sí misma hace posible que el vehículo sea fácilmente manejado sin desprender la hoja de protección. Mientras que la hoja de protección puede ser estructurada de diversas formas, en una modalidad, la hoja de protección contiene protuberancias y valles elaborados de una hoja unitaria de material, en donde las protuberancias son todas proyectadas en una dirección normal a un plano paralelo a la superficie posterior de la hoja de protección. En una modalidad, las protuberancias son de un diámetro relativamente uniforme, y espaciadas a una distancia equivalente aproximadamente a 2 diámetros de las protuberancias. Las protuberancias pueden ser huecas o parcial o completamente rellenas con material. Por ejemplo, las porciones huecas sobre la superficie posterior de la hoja de protección correspondiente a las protuberancias pueden ser parcial o completamente rellenas con un adhesivo para producir una película de protección que tiene un adhesivo de doble lado. En una modalidad, las protuberancias de la película de protección son huecas y acomodadas en un patrón aleatorio de formas geométricas, tal que cuando la película de protección es enrollada sobre sí misma, se previene que las protuberancias de una capa de película se encajen dentro de las protuberancias de una capa adyacente de la película. De esta manera, los valles de la película que contienen un adhesivo sensible a la presión no entrará en contacto con la superficie posterior de una capa adyacente de película, preservando de este modo la integridad de la capa del adhesivo sensible a la presión. Con el fin de producir una película resistente al encajamiento o atoramiento, el patrón aleatorizado de formas geométricas debe extenderse mínimamente una longitud de al menos tanto como la circunferencia máxima del rollo, pretendida. Con el fin de elevar al máximo las propiedades resistentes al encajamiento de la película, la hoja y la colocación de las protuberancias debe ser aleatorizada. En una modalidad, las protuberancias de la hoja de protección son no uniformes con respecto a su tamaño, forma, espaciamiento y orientación. Un método de fabricación de tal material es en general descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 5,965,235 (McGuire et al.). La hoja de protección puede ser elaborada de cualquier material termoplástico adecuado capaz de formar una estructura de película flexible que tenga protuberancias deformables y valles para llevar el adhesivo. El material utilizado para la hoja de protección debe ser idealmente capaz de resistir temperaturas de hasta aproximadamente 65.5°C (150°F) por 1 hora sin degradarse o cambiar sus propiedades adhesivas. Además, las protuberancias de la hoja de protección muestran idealmente cierta resistencia a la deformación o aplastamiento para prevenir el colapso no intencional de las protuberancias de la estructura de película, debido a la aplicación de una ligera presión. Además, la hoja de protección debe ser resistente al bloqueo después del almacenamiento prolongado. Para facilidad de uso, la hoja de protección puede ser perforada para proporcionar piezas de tamaños variados de material, sin la necesidad de cortar.

Los ejemplos no limitantes de materiales poliméricos adecuados para fabricar la hoja de protección, incluyen polietileno, polipropileno, PET, PVC, PVDC, nailon y mezclas de los mismos. En una modalidad, el polipropileno y los copolímeros de polipropileno son utilizados. La hoja de protección puede ser fabricada como una película soplada, extruida, una película vaciada, o una película vaciada o extruida, biaxialmente orientada. El material adhesivo utilizado en la hoja de protección es preferentemente un adhesivo sensible a la presión (PSA) . Los PSAs adecuados deben mostrar transferencia limitada de adhesivo hacia el sustrato objetivo, tanto a temperatura ambiente, como a temperaturas, elevadas hasta de aproximadamente 65.5°C (150°F) por 1 hora. El PSA adecuado para el uso en la presente invención incluye un adhesivo de caucho acrílico, y un adhesivo de alfa-olefina. El adhesivo puede ser resujetable y/o liberable. El tamaño y espaciamiento de las protuberancias es preferentemente seleccionado para proporcionar una vía continua del adhesivo, que rodea las protuberancias, de modo que pueden ser realizados sellos herméticos al aire con un sustrato objetivo. La película está en intervalos de espesor de aproximadamente 12 hasta aproximadamente 35 mieras (micrómetros) . En una modalidad, las protuberancias son de 100 a 300 micrómetros de altura. Dependiendo de la aplicación particular, el adhesivo puede ser aplicado a la superficie de contacto completa de la hoja de protección, o únicamente a una porción de la hoja de protección. En una modalidad, el adhesivo es únicamente aplicado a una porción de la superficie de contacto de la hoja de protección. Por ejemplo, una sección a lo largo de un borde de la hoja de protección puede estar careciendo de adhesivo para proporcionar un "borde suave" cuando la hoja de protección es utilizada en aplicaciones de pintura. La porción de borde de la hoja de protección cuando carece del adhesivo se laminará hacia atrás sobre sí misma proporcionando un borde curvado contra el cual la pintura se recubrirá y formará una línea borrosa o "borde suave", en contraste a la línea dura elaborada mediante la aplicación de pintura contra el borde horizontal de una pieza de cinta de enmascaramiento u otro material. La hoja de protección puede variar en tamaño y espesor, dependiendo de la aplicación particular. Las películas más gruesas proporcionarán en general un radio mayor de curvatura en modalidades que carecen del adhesivo a lo largo de un borde de la hoja de protección. El radio mayor de curvatura proporcionado por las películas más gruesas puede además aumentar el efecto de borde suave durante las operaciones de pintado. En operaciones de enmascaramiento, la hoja de protección es a menudo cubierta con pintura. Conforme se seca o se cura la pintura, se prefiere que la pintura se adhiera a la superficie posterior de la hoja de protección. Si la pintura se descascara de la hoja de protección, las hojuelas de pintura pueden volar hacia las áreas no curadas, pegajosas de pintura, contaminando la labor de pintura. En una modalidad, la superficie posterior de la hoja de protección es tratada superficialmente para mejorar la adherencia de las partículas de pintura a la hoja de protección. El tratamiento superficial para mejorar la adherencia de la pintura puede ser cualquier tratamiento adecuado que incremente la tensión de humectación de la superficie posterior de la hoja de protección. Los tratamientos adecuados para incrementar la tensión de humectación incluyen, a manera de ejemplo no limitante, el tratamiento en corona, el tratamiento con flama y/o una capa coextruida o recubierta que tiene características de humectación superficial adecuadas. Los ejemplos de recubrimientos líquidos incluyen dispersiones de acetato de etilen-vinilo, resinas alquílicas en solvente orgánico, recubrimientos de acrilato y acrilato de uretano en agua o solventes orgánicos, cloruro de polivinilo en un solvente orgánico, y todos los líquidos previamente mencionados combinados con materiales inorgánicos tales como talco, arcillas, sílice y pigmentos. Los ejemplos de recubrimientos poliméricos utilizados para incrementar la tensión de humectación incluyen, pero no están limitados a polímeros de etileno-acetato de vinilo, polímeros de etileno-acetato de vinilo, modificados con acrilato, polímeros de cloruro de vinilo, polímeros de etileno-ácido acrílico neutralizados y mezclas de los mismos, así como auxiliares de procesamiento y aditivos estabilizadores tales como antioxidantes, antiozonificantes y estabilizadores de UV como son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. Además, la hoja de protección puede contener colores, signos gráficos o letras ya sea dentro de la estructura de película de la hoja de protección o dentro de una capa adhesiva. En una modalidad, un tratamiento de corona de nitrógeno con un contenido de oxígeno máximo de 100 partes por millón (ppm) es utilizado. "El tratamiento de corona de nitrógeno" como se utiliza en la presente, es también conocido por los términos de descarga de barrera dieléctrica de nitrógeno, a presión atmosférica, descarga de corona de nitrógeno, descarga de barrera de nitrógeno, plasma de nitrógeno a presión atmosférica, descarga luminosa de nitrógeno a presión atmosférica, plasma de nitrógeno no en equilibrio, a presión atmosférica, descarga de nitrógeno silenciosa, y similares. Un método específico para llevar a cabo el tratamiento de corona de nitrógeno es descrito en la solicitud de patente co-pendiente, comúnmente poseída Número de Serie 10/883,263, presentada el 1 de julio del 2004. En una modalidad, la tensión de humectación resultante de la capa de respaldo tratada es al menos de aproximadamente 35 dinas/cm. En una modalidad adicional, la tensión de humectación es al menos de aproximadamente 40 dinas/cm. La tensión de humectación, como se utiliza en la presente, puede ser medida mediante el procedimiento descrito en ASTM D 2578-04. Mientras que la invención ha sido descrita con referencia a las modalidades y figuras particulares como se describen anteriormente, el espíritu de la invención no está limitado y es definido por las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (6)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para proteger un sustrato, caracterizado porque comprende: proporcionar una hoja de protección, la hoja tiene una superficie de contacto y una superficie posterior opuesta, la superficie de contacto comprende una pluralidad de protuberancias espaciadas por valles, los valles tienen una cantidad de adhesivo sensible a la presión recubierto sobre éstos, la superficie posterior de la hoja de protección contiene porciones huecas correspondientes a las protuberancias ; la alineación de la protección sobre un sustrato, mediante la colocación de las protuberancias de la superficie de contacto de la hoja de protección contra el sustrato, en donde las protuberancias de la hoja de protección proporcionan un medio para el libre movimiento de la hoja de protección sobre el sustrato; la aplicación de presión a la superficie posterior de la hoja de protección, colapsando las protuberancias tal que los valles que contienen adhesivo entran en contacto con el sustrato para adherir la hoja de protección al sustrato.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato comprende las paredes interiores de una cabina de pintura .

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato comprende la superficie de un vehículo.

4. el método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el adhesivo se selecciona del grupo que consiste de: un adhesivo de caucho acrílico, y un adhesivo de alfa-olefina.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie posterior de la hoja de protección es tratado por corona.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tratamiento en corona es un tratamiento de corona de nitrógeno.