ES2194204T5

ES2194204T5 - Proceso para fabricar artículos decorativos de guarnición interior para el automovil con revestimiento integral de elastomero de poliuretano estable a la luz .

Info

Publication number: ES2194204T5
Application number: ES97930705T
Authority: ES
Inventors: John A. Gardner, Jr.
Original assignee: Intier Automotive Inc
Current assignee: Intier Automotive Inc
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: KR20000070675A; AU3456797A; JP2001513711A; AU732912B2; CA2279455A1; ATE232781T1; SK104299A3; DE69717501T3; WO1998033634A1; EP0963283B1; DE69717501T2; PL183157B1; CN1081524C; US6017617A; US5885662A; JP4274585B2; DE69717501D1; EP0963283B2; PL340876A1; EP0963283A1

Abstract

UN PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR UNA ESTRUCTURA CON FORMA DE PANEL, CONSTRUIDA PARA SER MONTADA EN UN VEHICULO AUTOMOVIL Y FORMAR UNA PARTE DE SU INTERIOR. DE ACUERDO CON ESTE PROCEDIMIENTO, UNA CAPA EXTERIOR (26) QUE DEFINE POR LO MENOS UNA PARTE DE LA SUPERFICIE EXTERIOR EXPUESTA DE LA ESTRUCTURA, SE PREPARA APLICANDO UNA COMPOSICION DE POLIURETANO TERMOPLASTICO DISPERSADO EN AGUA, Y UN MONOMERO REACTIVO DE RETICULACION ACTIVADO POR CALOR SOBRE UNA SUPERFICIE DE MOLDE, Y SECANDO DESPUES DE ESO LA COMPOSICION. A CONTINUACION, SE PULVERIZA UNA COMPOSICION QUE REACCIONA RAPIDAMENTE, SOBRE UNA SUPERFICIE INTERIOR DE LA CAPA EXTERIOR, MIENTRAS SE RETIENE SOBRE LA SUPERFICIE DE MOLDE LA CAPA EXTERIOR, PARA FORMAR UNA CAPA INTERIOR DE ELASTOMERO DE POLIURETANO (28), QUE SE UNE QUIMICAMENTE DE MANERA INTERFACIAL A LA CAPA EXTERIOR. LA CAPA INTERIOR, CON LA CAPA EXTERIOR UNIDA QUIMICAMENTE DE MANERA INTERFACIAL A LA MISMA, SE UNE ENTONCES CON EL SUSTRATO RIGIDO (22), DE MANERA QUE EL SUSTRATO RIGIDOSIRVE PARA REFORZAR LA CAPA EXTERIOR. LA SUPERFICIE EXTERIOR EXPUESTA DE LA ESTRUCTURA CON FORMA DE PANEL, SIMULA EL ASPECTO Y LA SENSACION DE PIEL AUTENTICA, MIENTRAS QUE LA CAPA INTERIOR Y UNA CAPA INTERMEDIA OPCIONAL SEMIRRIGIDA DE ESPUMA CELULAR DE POLIURETANO (44), PROPORCIONAN UNA SENSACION DE COMPRESION A LA PARTE EXPUESTA DE LA CAPA EXTERIOR.

Description

1. Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a un proceso para fabricar artículos de guarnición interior del automóvil que contienen 5 una estructura en forma de panel construidos para ser montados en un vehículo automóvil para formar una pieza del interior del mismo y en particular para la fabricación de artículos de guarnición interior del automóvil como por ejemplo paneles de instrumentos, paneles de puertas y puertas de guanteras.

2. Descripción de la técnica relacionada

Los artículos de guarnición interior del automóvil, tales como paneles de instrumentos, paneles de puertas, 10 apoyabrazos, reposacabezas, consolas para el suelo, cojines para las rodillas y puertas para guanteras convencionalmente han sido construidos aplicando un recubrimiento decorativo blando sobre un substrato rígido que se puede montar en el bastidor de un vehículo automóvil, con un relleno de poliuretano celular interpuesto entre el recubrimiento decorativo y el substrato rígido. Generalmente se proporciona una textura y un color previamente determinados al recubrimiento decorativo en un esfuerzo por simular el aspecto y la sensación de piel auténtica. La 15 preparación de un artículo de guarnición interior del automóvil sintético autoportante provisto de un recubrimiento decorativo de doble capa se describe en la solicitud internacional WO- A-9323237 de Recticel y en particular en el ejemplo 2 de la misma. De acuerdo con el procedimiento descrito en el documento WO-A-9323237 para preparar este artículo de guarnición interior, una laca de poliuretano dispersa en disolvente se aplica inicialmente a la superficie de un molde abierto como una pintura en el molde y se seca entonces por evaporación del disolvente. Una piel preparada a 20 partir de un elastómero de poliuretano de dos componentes se forma después sobre la superficie de la pintura seca en el molde empleando boquillas y sistemas de aplicación especiales. En la práctica, boquillas de pulverización y sistemas adecuados que se pueden emplear se describen en las patentes americanas US- A-5028006 y US-A-5071683. A continuación, se prepara una capa de espuma celular de poliuretano pulverizando una mezcla de reacción de poliuretano contra la piel de elastómero de poliuretano. Finalmente, una mezcla de reacción de poliuretano o 25 poliisocianurato se aplica contra la superficie opuesta de la capa de espuma celular de poliuretano para obtener un transportador sintético rígido. El mérito comercial de esta capa de recubrimiento de doble capa de la técnica relacionada que contiene la pintura en el molde descrita en el documento WO-A-9323237 y el proceso para fabricar la misma, es insignificante, como se evidencia por la actividad comercial actual de Recticel, el propietario de la patente WO-A-9323237. Recticel no utiliza una laca a base de disolvente en el 2 molde en su actividad comercial. Recticel incluso a 30 proscrito a sus clientes utilizar su pintura en el molde. Además, la provisión de la laca a base de disolvente como la pintura en el molde invade el procedimiento preparatorio descrito en el documento WO-A-9323237 con diversas complicaciones e ineficacias. Por ejemplo, estas lacas contienen una gran cantidad de compuestos orgánicos volátiles (VOC - Volatile Organic Compounds). Debido a la naturaleza extremadamente inflamable y explosiva de los VOC, las lacas de este tipo están sujetas a estrictos reglamentos de la administración. El cumplimiento de estos reglamentos de 35 la administración a menudo requiere un equipo adicional y caro diseñado para asegurar la seguridad del trabajador y protegerlo de la contaminación ambiental. Por ejemplo, las instalaciones de fabricación equipadas para manipular las lacas de este tipo deben incluir un equipo de pulverización especial, zonas de pulverización separadas y a medida y equipo para la limpieza del aire. Los trabajadores deben también ir vestidos con equipos protectores especiales y a menudo voluminosos y molestos que sean resistentes al fuego y que protejan contra los humos nocivos. Por lo tanto 40 existe la necesidad de proporcionar un proceso para fabricar una estructura en forma de panel que contenga un recubrimiento decorativo de múltiples capas en el cual la estructura en forma de panel se pueda fabricar de una manera más eficaz y mejor rendimiento económico y en el cual la estructura en forma de panel resultante tenga una alta calidad y un aspecto de piel.

Resumen de la invención 45

Es por lo tanto un objeto de la presente invención resolver los problemas anteriormente mencionados asociados con la técnica relacionada así como la necesidad expuesta antes. De acuerdo con la reivindicación 1 de la presente invención, este objeto se consigue proporcionando un proceso para fabricar una estructura en forma de panel para montarla en un vehículo automóvil para formar una pieza del interior del mismo. La estructura en forma de panel incluye una capa exterior que define una superficie exterior de la estructura, de la cual por lo menos una parte de la capa exterior está 50 expuesta al interior del vehículo y un substrato rígido que define una superficie interior de la estructura. El substrato está escondido del interior del vehículo cuando la estructura en forma de panel se monta en el vehículo automóvil. De acuerdo con una realización de este proceso, por lo menos se llevan a cabo los siguientes pasos para preparar una estructura en forma de panel. Primero, una composición dispersa en agua que comprende por lo menos un poliuretano termoplástico alifático estable a la luz que contiene uno o más grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes, un 55 agente de coloreado deseado y un monómero reticulante reactivo activado por calor se aplica sobre una superficie caliente del molde conformada para definir la correspondiente configuración de la capa exterior. El monómero reticulante reactivo activado por calor es preferiblemente una carbodiimida. El poliuretano termoplástico estable a la luz y el monómero reticulante reactivo activado por calor se calientan, preferiblemente por calentamiento previo de la superficie del molde y reaccionan para reticular el poliuretano termoplástico con el monómero reticulante reactivo. Segundo, la 60

composición dispersa en agua se seca substancialmente mientras está sobre la superficie del molde para formar la capa exterior expuesta con una superficie exterior, por lo menos una parte de la cual tiene el tacto, el color y la configuración deseados de la estructura en forma de panel. Tercero, una composición que reacciona rápidamente que contiene por lo menos un poliisocianato y por lo menos un poliol es pulverizada sobre una superficie interior de la capa exterior mientras está sobre la superficie del molde para formar una capa interior la cual comprende un elastómero de poliuretano 5 reticulado con el poliuretano de la capa exterior a través de grupos funcionales sin reaccionar del monómero reticulante reactivo activado por calor en la capa exterior. Por consiguiente, se obtiene una estructura compuesta de capas provista de un enlace químico interfacial entre la superficie interior de la capa exterior y una superficie adyacente de la capa interior. Cuarto, la capa interior con la capa exterior enlazada químicamente interfacialmente a la misma, es decir la estructura compuesta de capas, se une con el substrato rígido de forma que el substrato rígido sirva para reforzar la 10 capa exterior. Opcionalmente, una capa de espuma de poliuretano celular blanda se puede formar como capa intermedia entre la capa interior y el substrato rígido. Por consiguiente, la estructura en forma de panel retiene el tacto y el color de la parte expuesta, la cual puede simular el aspecto y la sensación de piel auténtica y la sensación de compresión provista en la capa exterior mediante la capa interior y la capa intermedia de espuma celular blanda opcional. La estructura compuesta de capas fabricada de acuerdo con esta realización muestra una resistencia a las 15 influencias externas química, al rozamiento y al desgaste al uso excelentes. Además, se pueden introducir aditivos apropiados dentro del compuesto para proporcionar al compuesto el aspecto superficial no reflectante y de bajo brillo deseado para estructuras en forma de panel de este tipo. Además, ambas capas interior y exterior están caracterizadas por una excelente extensibilidad de tal forma que el compuesto puede soportar muescas y flexión durante la utilización sin causar la rotura de la capa exterior sobre una amplia gama de temperaturas, como por ejemplo desde -30 C hasta 20 80 C. Los principios de la presente invención enunciados antes son aplicables a la fabricación de todo tipo de estructuras en forma de panel, pero tienen una aplicabilidad particular en paneles de instrumentos (también referidos como tableros de instrumentos) y paneles de puertas. Además, los principios de la presente invención son aplicables a la fabricación de estructuras en forma de paneles para diversos tipos de vehículos, incluyendo coches de pasajeros, camiones, camionetas, vehículos industriales y otros. Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente 25 invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada conjuntamente con los dibujos que se acompañan los cuales ilustran, a título de ejemplo, los principios de la presente invención. Breve descripción de los dibujos Los dibujos que se acompañan ilustran la presente invención. En tales dibujos: La figura 1 es una vista en perspectiva, parcialmente seccionada y parcialmente vista en transparencia de un panel de puerta de un vehículo completo fabricado mediante el proceso de la presente invención. La figura 2 es una vista en perspectiva de un panel de 30 instrumentos de un vehículo completo fabricado mediante el proceso de la presente invención. La figura 3 es una vista en sección del panel de instrumentos de la figura 2 tomada a lo largo de la línea III-III. La figura 4 es una vista en sección de una superficie de un molde mostrando el paso de aplicación de una composición de poliuretano dispersa en agua a la superficie del molde mientras se calienta para formar una capa exterior de poliuretano reticulado estable a la luz de acuerdo con la presente invención. La figura 5 es una vista en sección similar a la figura 4 que muestra el paso de 35 secado de la capa exterior de poliuretano. La figura 6 es una vista en sección similar a la figura 5 que muestra el paso de obtención de una capa interior pulverizando una composición de reacción rápida sobre la superficie interior de la capa exterior mientras la capa exterior está retenida en la superficie del molde. La figura 7 es una vista en sección similar a la figura 6 que muestra el paso de extracción de la combinación de las capas interior y exterior de la superficie del molde. La figura 8 es una vista en sección de una segunda superficie del molde mostrando el paso de la obtención 40 de una capa intermedia de espuma celular de poliuretano relativamente rígida aplicando una mezcla de reacción a la capa interior mientras la combinación de las capas interior y exterior se dispone sobre una segunda superficie del molde de acuerdo con una realización del procedimiento de la presente invención. Y La figura 9 es una vista en sección que muestra el paso de unir la combinación de las capas interior y exterior en la segunda superficie del molde con un substrato relativamente rígido previamente formado dispuesto sobre una tercera superficie del molde. Descripción de las 45 realizaciones preferidas Con referencia ahora más particularmente a los dibujos, en la figura 1 se representa una estructura en forma de panel que comprende un panel de puerta de un vehículo, globalmente designado por el número de referencia 10, fabricado mediante una realización del procedimiento de acuerdo con los principios de la presente invención. El panel 10 incluye una parte superior de antepecho de ventana 12 y una parte de apoyabrazos 14 que definen entre ellos una parte de recepción de un apoyo 16. Una parte de recepción de una alfombrilla plana inferior 18, 50 provista de una sección de alfombrilla 20 unida a la misma, 3 está dispuesta por debajo de la parte de apoyabrazos 14. Como se representa en sección transversal en la figura 1, la estructura en forma de panel 10 tiene una superficie exterior 10a expuesta al interior del vehículo y una superficie interior 10b la cual está escondida del interior del vehículo cuando la estructura 10 en forma de panel se monta en el vehículo automóvil. La estructura en forma de panel 10 incluye un substrato rígido 22 provisto de una superficie que define la superficie interior 10b de la estructura en forma de 55 panel 10. La estructura en forma de panel 10 además incluye una estructura compuesta de capas, globalmente designada mediante el número de referencia 24 que comprende una capa exterior 26 que define por lo menos una parte de la superficie exterior expuesta 10a de la estructura en forma de panel 10 y una capa interior 28. Por lo menos una parte de la capa exterior 26 está expuesta al interior del vehículo, mientras una parte de la capa exterior puede estar escondida de la vista mediante un artículo decorativo o de enmascaramiento. Por ejemplo, en la figura 1 la parte de 60 recepción de la alfombrilla plana inferior 18 de la capa exterior 26 está cubierta por la sección de la alfombrilla 20 y, por lo tanto, no está expuesta al interior del vehículo. Como se ilustra en la figura 1, la capa interior 28, la cual es relativamente gruesa en comparación con la capa exterior 26 tiene una superficie exterior 28a adyacente y químicamente enlazada interfacialmente a una superficie interior 26b de la capa exterior 26. Como se ilustra adicionalmente en la figura 1, el substrato rígido 22, el cual está escondido del interior del vehículo cuando la estructura 65 en forma de panel 10 se monta en el vehículo automóvil, refuerza las capas exterior e interior 26 y 28. Finalmente, una

capa intermedia 30 que contiene un relleno de espuma celular de poliuretano relativamente rígida (o semirígida) se interpone entre la capa interior 28 y el substrato rígido 22. Como se representa en la figura 4, el procedimiento de la presente invención para fabricar el artículo anteriormente descrito utiliza un primer componente del molde o pieza 32 provista de una primera superficie del molde 34. El primer componente del molde 32 preferiblemente está formulado mediante níquel electrolíticamente depositado sobre un substrato epoxi de colada rígido el cual es secundariamente 5 quitado al final del proceso de deposición/recubrimiento electrolítico para producir un molde autoportante capaz de ser montado y controlado en un módulo de utillaje. La primera superficie del molde 34 está conformada para definir una configuración que substancialmente corresponde a la configuración deseada de la capa exterior 26 y está granulada para definir una textura que substancialmente complementa la textura deseada de la capa exterior 26 y simula piel real. La figura 4 ilustra el primer paso de la presente invención y, de acuerdo con este paso, la capa exterior 26 se obtiene 10 aplicando, preferiblemente mediante pulverización, una composición dispersa en agua 36 sobre la primera superficie del molde 34. La composición dispersa en 4 agua comprende por lo menos un poliuretano termoplástico alifático estable a la luz que contiene unoomás grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes, por lo menos un agente colorante deseado y por lo menos un monómero reticulante reactivo activado por calor. Carbodiimida (H- N=C=N-H), también conocida como cianamida, preferiblemente sirve como el monómero reticulante reactivo activado por calor. Se pueden 15 utilizar otros monómeros reticulantes adecuados, como por ejemplo aciridina. La aplicación de la composición dispersa en agua 36 sobre la primera superficie del molde caliente 34 induce la reacción química entre uno o más de los grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes del poliuretano termoplástico estable a la luz y el monómero reticulante reactivo activado por calor para producir de ese modo un poliuretano estable a la luz reticulado. La primera superficie del molde 34 se debe calentar a una temperatura suficiente para dirigir la reacción reticulante, pero no debe ser tan alta 20 como para que cause la delaminación de la composición 36 de la superficie del molde 34. Preferiblemente, la primera superficie del molde 34 se calienta a una temperatura en la gama de aproximadamente desde 60 C (140 F) hasta aproximadamente 71,1 C (160 F). El calentamiento de la primera superficie del molde 34 a tales temperaturas elevadas antes de la aplicación de la composición dispersa en agua 36 a la misma también sirve para fundir y dispersar los agentes desmoldeantes, como por ejemplo agentes desmoldeantes de cera microcristalina, aplicada a la primera 25 superficie del molde 34. Se evita de ese modo que el agente desmoldeante quede recogido en los detalles granulados intrincados de la primera superficie del molde 34. La composición dispersa en agua 36 se puede preparar retirando el poliuretano termoplástico alifático estable a la luz y el monómero reticulante reactivo activado por calor de de almacenaje separadas en caudales regulados, continuos, y mezclar estos constituyentes inmediatamente antes del contacto con la primera superficie del molde 34. Alternativamente, el poliuretano termoplástico alifático estable a la luz y 30 los constituyentes de carbodiimida se pueden mezclar previamente de forma estable, o encapsulados en caliente, durante aproximadamente 24 horas a la temperatura ambiente antes de la aplicación. Esta técnica conocida como encapsulado en caliente puesto que el poliuretano termoplástico y la carbodiimida reaccionan lentamente uno con el otro a la temperatura ambiente en un recipiente apresión. Si la mezcla se encapsula en caliente durante más de aproximadamente 24 horas a temperatura ambiente antes de la aplicación sobre la primera superficie del molde 34, el 35 poliuretano estable a la luz reticulado resultante exhibe unas propiedades de resistencia a los disolventes y al desgaste inferiores y extensibilidad. Una vez el poliuretano estable a la luz reticulado ha sido formado sobre la primera superficie del molde 34, la composición dispersa en agua 36 conteniendo ahora el poliuretano estable a la luz reticulado es substancialmente secada mientras es retenida sobre la primera superficie del molde 34 para obtener la capa exterior 26. Como se representa en la figura 5, el poliuretano estable a la luz reticulado puede estar sometido a una fuente de calor 40 40 para inducir la evaporación del agua y del disolvente del mismo y formar la capa exterior 26 con la superficie exterior 26a adyacente a la primera superficie del molde 34. Aunque no representada en la figura 5, la fuente de calor de este tipo 40 está preferiblemente integrada con el primer molde 32 y preferiblemente calienta la primera superficie del molde 34 a una elevada temperatura de aproximadamente 65,9 C (150 F) o más alta. Por lo menos una parte de la superficie exterior 26a de la capa exterior 26 tiene el tacto, color y configuración de grano deseados de la estructura en forma de 45 panel 10. Generalmente, la capa exterior 26 tiene un grosor en la gama de aproximadamente desde 0,0025 cm hasta aproximadamente 0,0038 cm (esto es, desde aproximadamente 0,001 pulgadas hasta aproximadamente 0,0015 pulgadas; o desde aproximadamente 1,0 milésimas hasta aproximadamente 1,5 milésimas). El agente colorante particular seleccionado puede influir directamente en el grosor deseado de la capa exterior 26. Los colores oscuros, tales como por ejemplo grises y verdes, generalmente requieren sólo grosores de película relativamente pequeños para 50 enmascarar el color de la capa interior escondida 28, mientras que los colores más claros tales como los rojos o amarillos generalmente dictan la provisión de un grosor relativamente mayor para obtener una capa exterior no transparente 26 que oculta a la vista la capa interior 28. A continuación, la capa interior de elastómero de poliuretano 28, como se describe en la figura 6, se forma mediante pulverización de una composición que reacciona rápidamente 42 sobre la superficie interior 26b de la capa exterior 26 mientras la capa exterior 26 se retiene sobre la primera superficie 55 del molde 34 en un estado substancialmente anhídrico. La composición que reacciona rápidamente 42 contiene por lo menos un poliisocianato y por lo menos un poliol, los cuales reaccionan uno con otro para formar la capa interior elastomérica de poliuretano 28. Como se refiere aquí, el término elastómero abarca cualquier composición de polímero flexible que se pueda estirar bajo una tensión moderada y que tenga una resistencia a la tracción relativamente elevada y memoria, de forma que, al liberarlo de la tensión, el elastómero se retrae y recupera sus dimensiones iniciales o 60 dimensiones substancialmente similares a sus dimensiones originales. Además de ser reactivo con el constituyente de poliisocianato, el constituyente de poliol de la composición que reacciona rápidamente 42 puede contener uno o más grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes que son altamente reactivos con los grupos funcionales sin reaccionar de carbodiimida de la capa exterior 26 que no han reaccionado con los grupos funcionales pendientes del poliuretano de la capa exterior 26. Los grupos funcionales sin reaccionar de la carbodiimida penetran dentro de la capa interior 28 y 65 reaccionan con los grupos funcionales pendientes del constituyente poliol. Como resultado, la carbodiimida reticula el

poliuretano de la capa exterior 26 con el elastómero de poliuretano de la capa interior 28 y de ese modo forma un enlace químico interfacial entre la superficie interior 26b de la capa exterior 26 y la superficie exterior adyacente 28a de la capa interior 28. De ese modo se obtiene la estructura compuesta de capas 24. Si la reticulación se lleva a cabo bajo condiciones de reticulación óptimas, los límites entre las capas exterior e interior 26 y 28 de la estructura compuesta de capas 24 se puede convertir en visualmente indistintas, de forma que una fase de transición aparece en la interfaz de 5 las dos capas. Como se refiere aquí, el enlace químico interfacial abarca, pero no está limitado a ello, a aquellas reacciones de reticulación en las cuales los límites interfaciales entre las capas exterior e interior 26 y 28 son visualmente indistintas e inseparables. Globalmente se tienen que tomar provisiones para asegurar que se consigue un enlace químico interfacial adecuado entre la superficie interior 26b de la capa exterior 26 y la superficie exterior adyacente 28a de la capa interior 28. Por ejemplo, una vez la carbodiimida es activada por calor, la reacción de 10 reticulación entre la carboiimida y los grupos reactivos hidroxil y carboxil pendientes del poliuretano termoplástico llega a completarse en un intervalo de minutos, dejando substancialmente sin sitios reactivos residuales en la carbodiimida para la reticulación del poliuretano de la capa exterior 26 con el constituyente poliol de la composición que reacciona rápidamente 42. Por lo tanto, la composición que reacciona rápidamente 42 generalmente debe ser pulverizada en un intervalo de seis minutos y preferiblemente en el intervalo de dos a cuatro minutos para completar la aplicación de la 15 composición dispersa en agua 36 en la primera superficie del molde 34. Retrasos significantes en la pulverización de la composición que reacciona rápidamente 42 también puede causar que la capa exterior 26 se apriete y se delamine de la primera superficie del molde 34. Como consecuencia de la delaminación, la capa exterior 26 no tendrá la forma que corresponda a la configuración de la primera superficie del molde 34 y la composición entera 24 se tendrá que tirar como chatarra. Por otra parte, si al poliuretano termoplástico de la composición dispersa en agua 36 no se le da tiempo 20 suficiente para que reticule antes de que la composición que reacciona rápidamente 42 sea pulverizada sobre el mismo, el componente de poliol de la composición que reacciona rápidamente 42 puede sufrir una reacción de condensación con los grupos funcionales pendientes hidroxil y carboxil que no han reaccionado del poliuretano de la capa exterior 26 para formar uniones éster o éter, respectivamente. Mientras que algunas formaciones de estas uniones pueden mejorar ventajosamente el enlace químico interfacial, las reacciones de condensación liberan agua, la cual en cantidades 25 excesivas puede actuar como un agente de expansión y aumentar indeseablemente la porosidad de la capa interior 28 e interferir con el enlace químico interfacial. El enlace químico interfacial es adicionalmente mejorado almacenando separadamente los componentes constituyentes de poliol y poliisocianato altamente reactivos de la composición que reacciona rápidamente 42 en cámaras de almacenaje separadas y pulverizar estos componentes sobre la superficie interior 26b de la capa exterior 26 de forma que se evite el contacto entre estos componentes hasta que se lleve a cabo 30 la pulverización. En los documentos US-A-5028006 y US- A-5071683 se describe un mecanismo de pulverización de doble boquilla adecuado para llevar a cabo esta tarea. Manteniendo estos componentes separados hasta inmediatamente antes de la pulverización, una parte del poliol reacciona con la carbodiimida (y los grupos funcionales pendientes de hidroxil y carboxil del poliuretano termoplástico) antes de que todo el poliol pueda reaccionar completamente con el poliisocianato. Además, dada la naturaleza higroscópica del constituyente de poliisocianato de la 35 composición que reacciona rápidamente 42, es importante que la capa exterior 26 y el ambiente que la rodea (por ejemplo los niveles de humedad) sean substancialmente anhidro durante este paso de pulverización a fin de obtener un enlace químico inrterfacial fuerte. Mientras pequeñas cantidades de humedad pueden quedar retenidas en la capa exterior 26, la concentración de la humedad de este tipo no debe ser tan grande como para permitir que el agua interfiera substancialmente en la reacción entre los constituyentes de poliol y poliisocianato de la composición que 40 reacciona rápidamente 42. Reacciones indeseables entre el agua y el poliisocianato pueden perturbar el equilibrio estequiométrico entre el poliol y el poliisocianato, dejando depósitos de poliol sin reaccionar localizados por detrás de la estructura compuesta de capas 24. El agua también sirve como agente de expansión, que reacciona con el poliisocianato liberando dióxido de carbono el cual imparte una estructura celular a la capa interior 28. Cantidades excesivas de agua también pueden interferir nocivamente en la reacción de reticulación efectuada a través del poliol y 45 los sitios reactivos residuales del monómero reticulante reactivo de carbodiimida. La composición que reacciona rápidamente 42 se aplica preferiblemente a la superficie interior 26a de la capa exterior 26 a una temperatura elevada para adelantar estos objetivos. Temperaturas adecuadas a las cuales se puede calentar el primer componente del molde 32 varían, a título de ejemplo y sin limitación, desde aproximadamente 60 C (140 F) hasta aproximadamente 71,1 C (160 F). Generalmente, la capa interior 28 puede tener un grosor en la gama de aproximadamente desde 0,10 cm 50 hasta aproximadamente 0,15 cm (esto es, desde aproximadamente 0,040 pulgadas hasta aproximadamente 0,060 pulgadas; o desde aproximadamente 40 milésimas de pulgada hasta aproximadamente 60 milésimas de pulgada). La figura 7 ilustra el siguiente paso de la presente invención. Como se representa en la figura 7, la estructura compuesta de capas 24 se desmolda (es decir, se extrae) de la primera superficie del molde 34. El proceso de desmolde es a menudo una tarea relativamente intensiva en mano de obra, tediosa y que consume mucho tiempo. La formación de rasgaduras 55 o de estirado indebido de 6 la estructura compuesta de capas 24 durante el desmolde puede arruinar irreversiblemente la estructura compuesta de capas 24 y por lo tanto tenerla que tirar como chatarra. Problemas de desmolde de este tipo y las faltas de rendimiento se superan en gran medida mediante la práctica de la presente invención, puesto que el enlace químico interfacial entre la capa exterior 26 y la capa interior 28 refuerza la estructura compuesta de capas 24 evitando la separación de la capa exterior de la interior 26 y 28 durante el proceso de desmolde. Para mejorar el 60 desmolde de la primera superficie del molde 34 adicionalmente la superficie del molde 34 puede estar tratada previamente con un agente desmoldeante. Agentes desmoldeantes ejemplares incluyen, sin limitación, desmoldeantes de cera microcristalina de elevado peso molecular, como por ejemplo Chem-Trend PRC 7140, suministrada por Chem-Trend, Inc. de Howell, Michigan, o PRC 2006, también suministrada por Chem-Trend. Estos agentes desmoldeantes se secan rápidamente en un molde calentado en un intervalo de aproximadamente desde 5 hasta aproximadamente 10 65 segundos y forman una barrera de desmolde entre la superficie del molde granulada 34 y la capa exterior 26. Se debe

tener cuidado en evitar la acumulación de agente desmoldeante en la primera superficie del molde 34 o el exceso de sólidos del agente puesto que una acumulación o un exceso de contenido de sólidos de este tipo tiende a llenar los intersticios de la superficie del molde granulada decorativa 34, eliminando de ese modo de la superficie exterior de la estructura en forma de panel 10 el aspecto de la configuración intrincada granulada del tipo de cabello de la superficie del molde 34. Además, la utilización de agentes desmoldeantes excesivos pueden causar que los agentes se transfieran 5 de la primera superficie del molde 34 a la estructura compuesta de capas 24 durante el desmolde de la estructura compuesta 24, requiriendo por lo tanto los pasos adicionales de lavado de eliminación y secado después del desmolde y por lo tanto una pérdida de productividad. Después de ser desmoldada de la primera superficie del molde 34, la estructura compuesta de capas 24, que incluye la combinación de las capas exterior e interior 26 y 28, se puede examinar para ver los defectos con una fuente de luz (no representada) mientras la estructura compuesta de capas 24 10 se coloca sobre un substrato transparente (no representado). Tales defectos generalmente están presentes como taras cosméticas en la capa exterior 26 y pueden incluir la presencia de rasgaduras o partes rompibles que carecen del grosor suficiente para soportar las tensiones asociadas al desmolde o los pasos adicionales de procesado, especialmente el paso de combinación. Si son menores y aislados, tales defectos localizados se pueden remediar mediante la aplicación posterior de una composición dispersa en agua adicional 36 sobre la capa exterior 26. Adicionalmente, las rasgaduras 15 menores o las áreas delgadas pueden ser reparadas utilizando una cinta de poliuretano termoplástico que se puede conformar por calor en el lado posterior 28b de la estructura compuesta de capas 24. Ventajosamente, la necesidad de echar a la basura la estructura compuesta de capas 24 entera se evita de ese modo. Como nota de precaución, sin embargo, la reparación por pulverización de aplicación posterior de la superficie 26a es generalmente indeseable y su utilización se debe minimizar para corregir defectos localizados, puesto que la reparación por pulverización de aplicación 20 posterior puede eliminar el aspecto granulado en forma de piel de la superficie exterior 26a de la capa exterior 26 el cual se transcribe desde la primera superficie del molde 34. Como se describe en detalle adicionalmente más adelante, los pasos de desmolde y de examen de la estructura compuesta de capas 24 de la primera superficie del molde 34 no se requiere que se lleven a cabo inmediatamente a continuación de la formación de la estructura compuesta de capas 24. Por ejemplo, la estructura compuesta de capas 24 opcionalmente se puede mantener contra la primera superficie del 25 molde 34 hasta que se complete la estructura en forma de panel 10. Después de que la estructura compuesta de capas 24 sea desmoldada de la primera superficie del molde 34 y examinada, la estructura compuesta de capas 24 se coloca en una segunda superficie del molde 52 de una segunda pieza del molde 50. Como se representa en la figura 8, la segunda superficie del molde 52 también se conforma para definir una configuración correspondiente de la capa exterior 26. Entonces, una mezcla reactiva 44 para formar una espuma celular semirígida, como por ejemplo una espuma celular 30 semirígida de poliuretano, se aplica a la superficie interior 28b de la capa interior 28 mientras la estructura compuesta 24 se dispone sobre la segunda superficie del molde 52 para formar la capa intermedia 30. La mezcla reactiva 44 se puede aplicar, por ejemplo, empleando una mezcla de colisión y una boquilla de cabezal mezclador. El segundo componente del molde 50 generalmente se ha calentado a una temperatura en una gama desde aproximadamente 40 C hasta aproximadamente 60 Cymás preferiblemente en una gama desde aproximadamente 40 C hasta aproximadamente 50 C, 35 durante la aplicación de la mezcla reactiva. La mezcla 44, la cual es típicamente relativamente viscosa, está en un estado transitorio de reacción durante la aplicación al segundo componente del molde 50 y empieza a espumar en un intervalo de segundos de la aplicación. Aunque el grosor deseado de la capa intermedia es parcialmente dependiente de la utilización pretendida para la estructura en forma de panel 10, generalmente la capa intermedia tiene un grosor en una gama de aproximadamente desde 5 mm hasta aproximadamente 12 mm. Una vez la mezcla reactiva 44 ha sido 40 aplicada a la estructura compuesta de capas 24 colocada sobre la segunda superficie del molde 52, una tercera pieza que coopera del molde o componente 62 que transporta el substrato rígido previamente formado 22 se desplaza a una relación de cooperación con el segundo componente del molde 50, como se representa en la figura 9. El tercer componente del molde 60 tiene una tercera superficie del molde 62 (figura 8) la cual está conformada para definir la superficie interior 10b de la estructura en forma de panel 10. Después de eso, la mezcla reactiva 44 se espuma y se 45 cura, preferiblemente bajo calor a aproximadamente 43,3 C (110 F) y a una presión de la cavidad autogenerada de aproximadamente 0,8 atmósferas para formar una capa intermedia 30. La espuma celular de poliuretano semirígida sirve para combinar la estructura compuesta de capas 24 con el substrato rígido previamente formado 22 dispuesto en una tercera superficie del molde 62. La estructura en forma de panel que incluye la combinación de la estructura compuesta de capas 24, el substrato rígido 22 y la capa intermedia 30 se puede entonces quitar de las piezas del molde 50 50 y 60 y se pueden añadir los componentes adicionales, tales como la sección de la alfombrilla 20. En sus aspectos más amplios, diversas variaciones y modificaciones al proceso anteriormente descrito puede ser implantadas sin salirse del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, la estructura compuesta de capas 24 y la capa intermedia 30 se puede eliminar la parte que recibe la alfombrilla plana inferior escondida 18 (o bien otras partes que están escondidas del interior del vehículo cuando la estructura en forma de panel se monta en el vehículo automóvil) de la estructura en 55 forma de panel resultante 10 descrita en la figura 1 de forma que la parte que recibe la alfombrilla plana inferior escondida 18 está caracterizada por tener un substrato rígido 22 directamente adyacente a la sección de la alfombrilla 20. De acuerdo con otra realización variante de la presente invención, se puede seleccionar un adhesivo no espumable para combinar la estructura compuesta de capas 24 al substrato rígido 22. De acuerdo con todavía otra realización variante, múltiples composiciones dispersas en agua que contengan diferentes agentes colorantes se pueden aplicar 60 respectivamente a diferentes partes de la estructura en forma de panel para producir colores enmascarados discontinuos. Cuando el color o los colores seleccionados se vayan a cambiar, en la práctica se ha encontrado que se requiere un tiempo de inmovilización mínimo de la máquina (del orden de aproximadamente 0,5 horas). De acuerdo con todavía otra realización variante, la capa exterior 26 puede presentar un aspecto de doble tonalidad o de múltiples tonos. Esta realización variante se puede conseguir, por ejemplo, mediante tratamiento abrasivo de una parte de la 65 superficie del molde del utillaje. Cuanto mayor sea la cantidad del tratamiento abrasivo, más apagado será elaspectode

la capa exterior 26. Un aspecto de doble tonalidad puede ser especialmente deseable en paneles de instrumentos, puesto que la zona superior del panel de instrumentos generalmente debe tener un bajo brillo a fin de reducir la reflectancia y encubrir el reflejo. Todavía se pueden implantar otras variaciones al proceso, como por ejemplo retener la estructura compuesta de capas 24 en el primer componente del molde 32 en lugar de desmoldarla y transferir la estructura 24 al segundo componente del molde 50 para el paso de combinación. De acuerdo con todavía otra 5 realización variante de la presente invención, la estructura compuesta de capas 24 se puede devolver al primer componente del molde 32 después de haber sido examinada y tratada. De acuerdo con otra variante de la presente invención, se puede aplicar una fuente de calor secundaria o alternativa para activar la reacción entre el poliuretano termoplástico alifático estable a la luz y el monómero reticulante reactivo activado por calor. Por ejemplo, la composición dispersa en agua 36 se puede calentar previamente antes de ser aplicada a la primera superficie del molde 34, de forma 10 que la primera superficie del molde 34 no tenga que ser calentada para iniciar la reacción entre el monómero reticulante reactivo activado por calor y el poliuretano termoplástico alifático estable a la luz. De acuerdo con todavía otra realización variante de la presente invención, la mezcla reactiva 44 para formar la espuma celular semirígida de poliuretano 30 se puede aplicar a la superficie del substrato rígido 22 en lugar de la estructura compuesta de capas 24. Alternativamente, los componentes segundo y tercero del molde 50 y 60 se pueden acoplar cooperativamente para 15 definir una cavidad entre la superficie interior 28b de la capa interior 28 y la superficie exterior del substrato 22, con la mezcla reactiva 44 siendo después inyectada entre el substrato rígido 22 y el compuesto 24. A fin de aclarar adicionalmente el procedimiento de la presente invención, la siguiente descripción especifica constituyentes y condiciones adecuados y preferidos para fabricar el artículo de la presente invención y para llevar a cabo el proceso de la presente invención. La composición dispersa en agua 36 utilizada para preparar la capa exterior 26 comprende por lo 20 menos un poliuretano termoplástico alifático estable a la luz, por lo menos un agente colorante deseado y por lo menos un monómero reticulante reactivo. El poliuretano termoplástico alifático estable a la luz está preferiblemente preparado a partir de poliuretano termoplástico alifático de elevado peso molecular conteniendo grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes los cuales son químicamente reactivos con la carbodiimida. El peso molecular promedio del poliuretano termoplástico preferiblemente está en la gama de aproximadamente desde 5000 hasta aproximadamente 7000 y más 25 preferiblemente aproximadamente 6000. Una composición dispersa en agua ejemplar que contiene un poliuretano termoplástico y carbodiimida se puede obtener a partir de C.F. Jameson & Company, Inc. de Bradford, Mass. bajo la marca comercial JA- MESON WVF SERIES FLEXCOAT IMC. La relación en peso deseada entre el poliuretano termoplástico y la carbodiimida para esta composición particular es aproximadamente de 8 a 1 en volumen (relación equivalente de 1,44 poliuretano termoplástico a 1.08 carbodiimida sobre base seca). La composición dispersa en agua 30 36 se puede preparar proporcionando un componente de poliuretano termoplástico como solución coloidal en un disolvente como por ejemplo N-metil pirrolidona, dispersando entonces la solución añadiendo agua, el agente colorante y los aditivos convencionales, si se desea. Se puede añadir agua suficiente 8 de forma que la concentración de disolvente en la composición dispersa en agua 36 sea aproximadamente del 13,9 % en peso y aproximadamente el 35 % en peso después del secado. Los aditivos opcionales en la composición dispersa en agua 36 pueden incluir, sin 35 limitación, cualquier combinación de los siguientes: estabilizantes al calor y la luz ultravioleta, estabilizantes del pH para mantener un estado alcalino de la dispersión, plastificantes, antioxidantes, agentes deslustradores, agentes tensoactivos, substancias protectoras para mantener las partículas en suspensión, negro de humo, agentes tixotrópicos (por ejemplo hidroxi metil celulosa) y cargas tales como partículas de arcilla. La composición dispersa en agua 36 puede contener, por ejemplo, aproximadamente desde el 20 % hasta aproximadamente el 30 % de sólidos en peso y más 40 preferiblemente aproximadamente el 24 % en peso de sólidos, aproximadamente desde el 10 % hasta aproximadamente el 80 % en peso de agua y más preferiblemente aproximadamente el 50 % en peso de agua y aproximadamente del 9 % hasta el 15 % en peso de disolventes, dependiendo del color y de los aditivos deseados. Una cantidad insuficiente de agua en la composición 36 puede afectar negativamente a la viscosidad de la composición 36 y por lo tanto afectar negativamente a la aplicación de la composición dispersa en agua 36 sobre la superficie del molde 45 34. Por otra parte, una cantidad excesiva de agua en la composición 36 puede alterar significativamente la capacidad de pulverización y el rendimiento del recubrimiento de la composición dispersa en agua 36. A la solución de poliuretano termoplástico se le añade una solución de la carbodiimida, la cual puede incluir, por ejemplo, acetato de éter glicol y xileno como disolvente. Cuando se combinan y se activan con calor el monómero reticulante reactivo con preferencia reacciona con los grupos hidroxil y carboxil del poliuretano termoplástico para reticular el poliuretano termoplástico con 50 sí mismo o con los constituyentes de poliol de la composición que reacciona rápidamente 42. Poliisocianatos ejemplares que se pueden seleccionar para la composición que reacciona rápidamente 42 empleada para preparar la capa interior 28 incluyen poliisocianatos provistos de estructuras de anillos alifáticos cerrados con grupos -NCO pendientes, como por ejemplo isoforona diisocianato, que se puede obtener a partir de Recticel bajo la marca comercial ISOFAST. También es adecuado el tetrametil xileno diisocianato, el cual se puede obtener a partir de Texaco, bajo la marca 55 comercial TMXDI. Los poliisocianatos aromáticos no estables a la luz son más deseables que los poliisocianatos alifáticos actualmente disponibles debido a sus bajos costes, reactividad más previsible y mayor resistencia a las rasgaduras en comparación con los poliisocanatos alifáticos estables a la luz. Polioles adecuados para esta composición que reacciona rápidamente 42 incluyen, sin limitación, poliéter polioles provistos de pesos moleculares promedio en la gama de aproximadamente desde 220 hasta 250 y conteniendo uno o más grupos hidroxil y carboxil 60 pendientes (además de los grupos hidroxil primarios), los cuales pueden reaccionar químicamente con los grupos funcionales -NH sin reaccionar de la carbodiimida y los grupos funcionales hidroxil y carboxil pendientes del poliuretano de la capa exterior 26. Un poliol ejemplar es POLYFAST de Recticel. La composición que reacciona rápidamente 42 también puede contener aditivos apropiados incluyendo, a título de ejemplo y sin limitación, cualquier combinación de los siguientes: estabilizantes al calor y la luz ultravioleta, estabilizantes del pH, antioxidantes, agentes deslustradores, 65 agentes tensoactivos, negro de humo, alargadores de cadena (por ejemplo, etileno glicol), agentes tixotrópicos (por

ejemplo, silicio amorfo), cargas tales como partículas de arcilla y catalizadores tales como catalizadores de estaño (por ejemplo, dibutil estaño dilaurato). Diversas mezclas de poliéter polioles y poliisocianatos provistos de propiedades de resiliencia adecuadas se pueden emplear para formar la espuma celular de poliuretano semirígida de la capa intermedia 30. Por ejemplo, la mezcla de poliisocianato puede incluir metileno diisocianato. La espuma celular de poliuretano semirígida también puede contener aditivos apropiados incluyendo, a título de ejemplo y sin limitación, cualquier 5 combinación de los siguientes: agentes tensoactivos, antioxidantes, cargas, estabilizantes, catalizadores tales como catalizadores de estaño (por ejemplo, dibutil estaño dilaurato) y aminas terciarias (por ejemplo, dietanolamina) y pequeñas cantidades de agentes espumantes como por ejemplo agua. A este respecto se indica que la reacción de condensación entre las mezclas de polioles y poliisocianatos libera agua la cual reacciona con el poliisocianato para generar dióxido de carbono y de ese modo impartir la estructura celular a la capa intermedia 30. De acuerdo con ello, se 10 puede proporcionar un exceso ligeramente estequiométrico de poliol para formar la espuma celular de poliuretano semirígida. El substrato rígido 22 se puede seleccionar a partir de cualquier material que posea el requisito de resistencia para reforzar y montar la capa exterior 26, la capa interior 28 y la capa intermedia 30. Materiales adecuados in- cluyen cualquier material con rigidez suficiente para permitir que el compuesto sea montado en la subestructura de un vehículo, incluyendo, a título de ejemplo, termoplásticos moldeados por inyección, como por ejemplo y sin limitación, 15 estireno maléico anhídrido (SMA), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), policarbonatos (PB), una aleación de ABS-PC, poliuretanos moldeados por inyección de reacción reforzada (RRIM), metales, aleaciones de metales, compuestos de fibra de madera o cualquier combinación de los mismos. Aunque el procedimiento de la presente invención ha sido presentado mediante la realización anterior conjuntamente con la preparación de un panel de puerta, se entiende que el procedimiento es igualmente aplicable a otras estructuras de forma de panel, incluyendo por ejemplo paneles de 20 instrumentos, apoyabrazos, reposacabezas, consolas para el suelo, cojines para las rodillas y puertas para guanteras. Por ejemplo, el procedimiento de la presente invención se puede utilizar para hacer el panel de instrumentos ilustrado en las vistas en perspectiva y en sección transversal de las figuras 2 y 3, respectivamente, el cual está globalmente designado por el número de referencia 100. El panel de instrumentos 100 se representa en sección transversal en la figura 3 e incluye un substrato rígido 122, una capa exterior 126 y una capa interior 128 (colectivamente una estructura 25 compuesta de capas, globalmente designada mediante el número de referencia 124) y una capa intermedia 130. La descripción completa de cualquier patente de los Estados Unidos o extranjera o solicitudes de patente mencionadas o citadas antes aquí se incorporan como referencia de la presente memoria. Se verá, por lo tanto, que los objetivos y principios de esta invención se han cumplido completa y efectivamente. Se observará, sin embargo, que las realizaciones específicas preferidas anteriores se han presentado y descrito con el propósito de esta invención y están 30 sujetas a cambios sin salirse de tales principios. Por lo tanto esta invención incluye todas las variaciones, modificaciones y mejoras abarcadas en el ámbito de las siguientes reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Proceso para fabricar una estructura en forma de panel para montarla en un vehículo automóvil para formar una pieza del interior del mismo, la estructura en forma de panel incluyendo un substrato rígido y una estructura compuesta de capas, el substrato rígido estando escondido del interior del vehículo cuando la estructura en forma de panel se monta en el vehículo automóvil, la estructura compuesta de capas comprendiendo una capa exterior que define por lo menos 5 una parte de una superficie exterior por lo menos parcialmente expuesta de la estructura de panel y una capa interior, dicho proceso comprendiendo los pasos de:

aplicar una composición dispersa en agua sobre una primera superficie del molde provista de una forma complementaria a la superficie exterior de la capa exterior, la composición dispersa en agua comprendiendo por lo menos un poliuretano termoplástico alifático estable a la luz que contiene por lo menos un grupo funcional pendiente 10 seleccionado del grupo que consta de grupos funcionales de hidroxil y carboxil, por lo menos un agente de coloreado y un monómero reticulante reactivo activado por calor;

aplicar suficiente calor para inducir la reticulación parcial del poliuretano termoplástico alifático estable a la luz con el monómero reticulante reactivo activado por calor;

secar substancialmente la composición dispersa en agua mientras está sobre la primera superficie del molde para 15 formar la capa exterior;

pulverizar una composición que reacciona rápidamente que contiene por lo menos un poliisocianato y por lo menos un poliol sobre una superficie interior de la capa exterior mientras está sobre la primera superficie del molde para formar una capa interior la cual comprende un elastómero de poliuretano reticulado con el poliuretano de la capa exterior a través de grupos funcionales residuales sin reaccionar del monómero reticulante reactivo activado por calor y formando 20 de ese modo la estructura compuesta de capas provista de un enlace químico interfacial entre la superficie interior de la capa exterior y una superficie adyacente de la capa interior, y

combinar la estructura compuesta de capas con el substrato rígido de forma que el substrato rígido sirva para reforzar la capa exterior mientras mantiene el tacto, color y configuración de la parte expuesta.
2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el monómero reticulante reactivo activado por calor es 25 carbodiimida.
3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 en el que el por lo menos un poliol contiene uno o más grupos funcionales pendientes hidroxil, carboxil o hidroxil y carboxil.
4. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 adicionalmente comprendiendo los pasos de transferir la estructura compuesta de capas desde la primera superficie del molde a una segunda superficie del molde y combinar la estructura 30 compuesta de capas con el substrato rígido provisto sobre una tercera superficie del molde, dicho paso de combinación comprendiendo la aplicación de una mezcla reactiva a la estructura compuesta de capas mientras está en la segunda superficie del molde, disponiendo las superficies segunda y tercera del molde de forma que la estructura compuesta de capas y el substrato rígido colectivamente define una cavidad del molde para acomodar una mezcla reactiva, espumar la mezcla reactiva para formar una espuma celular de poliuretano relativamente rígida que adhiere el substrato rígido a 35 la estructura compuesta de capas, en el que la capa exterior está provistaconuntactode compresión mediante la espuma de poliuretano relativamente rígida y la capa interior.
5. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 adicionalmente comprendiendo los pasos de transferir la estructura compuesta de capas desde la primera superficie del molde a una superficie transparente de una plataforma de soporte; detectar y reforzar las partes que se pueden romper de la estructura compuesta de capas para evitar el fallo de la 40 misma durante dicho paso de combinación, transferir la estructura compuesta de capas desde la superficie transparente a una segunda superficie del molde; y proporcionar el substrato rígido sobre una tercera superficie del molde provista de una forma complementaria a la superficie interior de la estructura de panel, en el que dicho paso de combinación comprende la aplicación de una mezcla reactiva a la estructura compuesta de capas mientras está sobre la segunda superficie del molde, disponer las superficies segunda y tercera del molde de forma que la estructura compuesta de 45 capas y el substrato rígido colectivamente definan una cavidad de molde para acomodar la mezcla reactiva, espumar la mezcla reactiva para formar una espuma celular de poliuretano relativamente rígida que adhiere el substrato rígido a la estructura compuesta de capas y en el que la capa exterior está provista con una sensación de compresión mediante la espuma de poliuretano relativamente rígida y la capa interior.
6. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5 en el que dicho paso de secado se lleva a cabo por evaporación 50 del agua de la composición dispersa en agua.
7. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6 en el que la capa exterior tiene un grosor en la gama de aproximadamente desde 0,0025 cm (1,0 milésima de pulgada) hasta aproximadamente 0,0038 cm (1,5 milésimas de pulgada).
8. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 en el que la capa interior tiene un grosor en la gama de aproximadamente desde 0,10 cm (40 milésimas de pulgada) hasta aproximadamente 0,15 cm (60 milésimas de pulgada).
9. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8 adicionalmente comprendiendo el paso de recubrir previamente la primera superficie del molde con un agente desmoldeante de cera microcristalina. 5
10. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 9 en el que el poliuretano termoplástico alifático estable a la luz y el monómero reticulante reactivo activado por calor están en un estado previamente mezclados, estables uno con respecto al otro durante por lo menos hasta 24 horas a temperatura ambiente antes de dicho paso de aplicación.
11. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 10 en el que la primera superficie del molde se calienta durante dicho paso de pulverización. 10
12. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 11 en el que dicha primera superficie del molde tiene una forma complementaria a la superficie exterior de un panel de puerta.
13. Proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 11 en el que dicha primera superficie del molde tiene una forma complementaria a la superficie exterior de un panel de instrumentos.
14. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 adicionalmente comprendiendo el recubrimiento previo de la primera 15 superficie del molde con un agente desmoldeante de cera microcristalina y mantenerlo en la primera superficie del molde, en el que dicha primera superficie del molde se establece a una temperatura en la gama de aproximadamente desde 60 C (140 F) hasta aproximadamente 71 C (160 F) para fundir y dispersar el agente desmoldeante y mantener la temperatura hasta que se forma la estructura compuesta de capas.
15. Proceso de acuerdo con la reivindicación 14 en el que el monómero reticulante reactivo activado por calor es 20 carbodiimida.
16. Proceso de acuerdo con la reivindicación 14 o la reivindicación 15 en el que el por lo menos un poliol contiene uno o más grupos funcionales pendientes hidroxil y carboxil.
17. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la composición dispersa en agua tiene una concentración de agua desde aproximadamente el 10 % en peso hasta aproximadamente el 80 % en peso antes de dicho paso de 25 calentamiento.
18. Proceso de acuerdo con la reivindicación 17 en el que la composición dispersa en agua tiene una concentración de disolvente desde aproximadamente el 9 % en peso hasta aproximadamente el 15 % en peso antes de dicho paso de calentamiento.
19. Proceso de acuerdo con la reivindicación 18 en el que el disolvente es N-metil pirrolidona. 30
20. Proceso de acuerdo con la reivindicación 19 en el que la composición dispersa en agua adicionalmente comprende por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consta de acetato de éter glicol y xileno.