ES2303918T3 - Cinta adhesiva. - Google Patents
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Abstract
Cinta adhesiva, que consta de una masa adhesiva reticulada por radiación y un material de soporte sobre el que se aplica la masa adhesiva reticulada, seleccionándose el material de soporte del grupo que abarca tejidos, géneros de punto y vellones y siendo modificado por impregnación con un material y un posterior endurecimiento del material, caracterizada por el hecho de que el material es un material endurecible por UV - basado en un polímero de (met)acrilatos, acrilatos de uretano, cauchos sintéticos, resinas de melamina, cauchos sintéticos modificados o epoxiaxrilato, - mezclas de los mismos - o en forma de un prepolímero.
Description
Cinta adhesiva.
El invento hace referencia a una cinta adhesiva
con alta resistencia a la rotura y alta reversibilidad, así como a
un procedimiento para su fabricación.
Debido al número cada vez mayor de regulaciones
medioambientales y a unos ciclos de utilización cada vez más
cortos, también se exige a las cintas adhesivas unos requisitos cada
vez mayores. De este modo, los automóviles o piezas electrónicas,
por ejemplo, son reciclados en algunos países tras su uso. Puesto
que a menudo las cintas adhesivas se emplean para pegar los
distintos componentes, lo que se pretende es que al quitar los
distintos componentes no queden residuos de la masa adhesiva y que
la cinta adhesiva no se parta, por ejemplo rebobinando la masa
adhesiva desde el soporte en el componente.
Para evitar estos inconvenientes pueden
utilizarse distintos conceptos. Una posibilidad son las cintas
adhesivas despegables, que pierden su fuerza de pegado por el
estiramiento y de este modo pueden retirarse sin dejar residuos. A
este respecto se remite, únicamente a modo de ejemplo, a la patente
US-5.409.189. Sin embargo, estas cintas adhesivas,
la mayoría de las veces fabricadas sobre la base de SIS, SBS o SEBS,
no presentan una buena estabilidad de envejecimiento y temperatura,
especialmente para ser empleadas en el ámbito industrial.
En la misma dirección apunta la
US-6.120.867, pudiéndose utilizar en este caso
también masas adhesivas normales en la unión de varias capas. De
nuevo resulta desventajoso que se necesite una empuñadura o similar
para estirar la cinta adhesiva y de este modo lograr el efecto
despegable.
Además, también pueden utilizarse capas de fondo
o láminas corroídas, así como láminas tratadas con Corona para
reforzar la unión entre el soporte y la masa adhesiva.
En la US-5.436.063 se incluyen
"partículas abrasivas" en un aglutinante, habiéndose
preendurecido el aglutinante con por ejemplo radiación actínica
para conseguir una unión más estable. No obstante, de acuerdo con
este método, ninguna masa adhesiva se unía a materiales de
soporte.
En la US-6.129.964, el material
de soporte se modificó de forma precisa para lograr una debilitación
de la unión compuesta por soporte y masa adhesiva.
La
US-5.387.304-A revela un sistema de
tres capas que consta de un material de soporte revestido por un
lado con una masa adhesiva y por el otro lado con un material
endurecible por UV. Como soporte se utilizan en particular soportes
de láminas. El sistema está previsto para un endurecimiento activado
por calor.
La EP-6.476.91-A
revela una cinta adhesiva, en particular para envolver juegos de
cables flexibles, compuesta por un soporte flexible y un
revestimiento que presenta propiedades autoadhesivas, añadiéndose al
soporte y/o al revestimiento un componente material endurecible por
calentamiento. La cinta adhesiva presenta propiedades estables de
forma después del endurecimiento.
Por lo tanto, el invento tiene como objetivo
eliminar los inconvenientes del estado de la técnica. En particular,
se detalla una cinta adhesiva con una alta resistencia a la rotura
y una alta reversibilidad, así como un procedimiento para su
fabricación.
Este objetivo se lleva a cabo por las
características de las reivindicaciones 1 y 9. Configuraciones
adecuadas de los inventos se desprenden de las características de
las reivindicaciones de la 2 a la 8 y de la 10 a la 14.
Conforme al invento, se prevé una cinta adhesiva
que consta de una masa adhesiva reticulada por radiación y un
material de soporte sobre el que se aplica la masa adhesiva
reticulada, modificándose el material de soporte por impregnación
con un material endurecible por UV y un posterior endurecimiento del
material endurecible por UV.
Gracias a esta modificación del material de
soporte, se obtiene una cinta adhesiva con una alta resistencia a
la rotura y una alta reversibilidad. Convenientemente, la cinta
adhesiva está compuesta al menos por un vellón, tejido o soporte de
papel que ha sido impregnado con un barniz endurecible por UV, con
un polímero viscoelástico endurecible por UV o con un polímero
elástico endurecible por UV, y una masa adhesiva endurecible con
radiación actínica, reticulándose toda la unión con radiación
actínica. La utilización del material endurecible por UV y su
posterior endurecimiento dan lugar a una estabilización del material
de soporte.
A continuación, se describen con más detalle los
distintos componentes de la cinta adhesiva de acuerdo con el
invento, es decir, el material endurecible por UV, el material de
soporte y la masa adhesiva.
El material endurecible por UV, que a
continuación también se denomina barniz UV o barniz, se basa en una
forma de realización especialmente preferida de un polímero
compuesto por (met)acrilatos, acrilatos de uretano, cauchos
sintéticos, resinas de melamina, cauchos sintéticos modificados o
epoxiacrilatos. Para estabilizar o endurecer el material de
soporte, el barniz debería tener por lo menos una temperatura de
transición vítrea superior a 10ºC después del endurecimiento, y en
una forma de realización especialmente preferida superior a 25ºC.
En una forma de realización del invento, se utilizan oligómeros o
compuestos poliméricos que contienen por lo menos un enlace doble
terminal. También pueden utilizarse mezclas.
Para el proceso de endurecimiento por UV, la
mezcla contiene un fotoiniciador UV libre y/o un fotoiniciador UV
copolimerizable y/o un fotoiniciador UV ya incluido en el oligómero
o polímero.
Algunos fotoiniciadores útiles que pueden
utilizarse de forma muy adecuada son éteres benzoicos, como por
ejemplo éter metílico de benzoína y éter isopropil de benzoína,
acetofenona sustituida, como por ejemplo
2,2-dietoxiacetofenona (a la venta como Irgacure
651 de la empresa Ciba Geigy®),
2,2-dimetoxi-2-fenil-1-feniletanona,
dimetoxihidroxiacetofenona, \alpha-cetona
sustituida, como por ejemplo
2-metoxi-2-hidroxipropiofenona,
cloruro de sulfonilo aromático, como por ejemplo
2-cloruro de naftilsulfonilo, y oximas fotoactivas,
como por ejemplo
1-fenil-1,2-propandiona-2-(O-etoxicarbonil)oxima.
Los fotoiniciadores mencionados anteriormente,
otros utilizables y otros del tipo Norrish-I o
Norrish-II pueden contener los siguientes restos:
benzofenona, acetofenona, bencilo, benzoína, hidroxialquilfenona,
fenilciclohexilcetona, antraquinona, óxido fosfínico de
trimetilbenzoilo, metiltiofenilmorfolincetona, aminocetona,
azobenzoína, tioxantona, hexarilbisimidazola, triazina y/o
fluorenona, pudiendo estar sustituido cada uno de estos restos de
forma adicional con uno o varios átomos de halógeno y/o uno o varios
grupos alquilóxidos y/o uno o varios grupos amino o grupos
hidróxidos. Fouassier proporciona una visión general representativa:
"Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring:
Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag,
Munich 1995. De forma complementaria, puede consultarse a Carroy
et al. en "Chemistry and Technology of UV and EB
Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.),
1994, SITA, Londres.
En otro diseño especialmente preferible, el
barniz UV contiene un reticulador. En este caso, preferiblemente
pueden utilizarse compuestos de vinilo difuncionales o
multifuncionales, prefiriéndose especialmente acrilatos y
metacrilatos difuncionales y multifuncionales. Un ejemplo concreto
es por ejemplo el hexandioldiacrilato (HDDA). Pero además, para la
reticulación también pueden utilizarse epóxidos difuncionales o
multifuncionales. En este caso, resultan especialmente adecuados
los derivados del bisfenol A diepoxizados.
En otro diseño preferido del invento, como
barniz endurecible por UV se utiliza lo que se conoce con el nombre
de prepolímero. Por prepolímero se entiende una mezcla de polímeros
y monómeros que poseen una viscosidad similar al jarabe. En una
realización especialmente preferida, se inicia una polimerización
convencional, pero ésta tan sólo se lleva a cabo hasta una cierta
conversión. La viscosidad del barniz UV viene predeterminada por la
conversión de la polimerización. Por lo general, con conversiones de
entre aprox. un 10 y un 30% se consiguen buenas viscosidades de
encolado. La polimerización puede iniciarse de forma térmica o por
medio de una luz UV.
Si se aplica un método de polimerización
radical, como iniciadores de polimerización se utilizan
ventajosamente compuestos habituales que forman radicales, como por
ejemplo peróxidos, compuestos azoicos y peroxosulfatos. También
resultan muy apropiadas las mezclas de iniciadores.
En caso de que tenga lugar una polimerización
iniciada por UV, entonces se utilizan compuestos que forman
radicales bajo luz UV. Dichos fotoiniciadores UV pueden operar de
acuerdo con Norrish I o Norrish II. Fouassier proporciona de nuevo
una visión general representativa: "Photoinitiation,
Photopolymerization and Photocuring: Fundamentals and
Applications", Hanser-Verlag, Munich 1995. De
forma complementaria puede consultarse a Carroy et al. en
"Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings,
Inks and Paints", Oldring (Hrsg.), 1994, SITA, Londres. Pero
aparte de los fotoiniciadores mencionados anteriormente también
pueden añadirse generadores de fotocationes (PAG), que liberan
cationes bajo luz UV. En este caso, el barniz no es endurecido por
medio de un mecanismo radical, sino por medio de un mecanismo
catiónico.
Para los prepolímeros UV, de un modo
especialmente preferido se utilizan acrilatos y metacrilatos como
monómeros y comonómeros. Tras la polimerización y la reticulación,
los polímeros poseen preferiblemente una temperatura de transición
vítrea superior a 25ºC y se basan en los siguientes monómeros:
Monómeros acrílicos o metacrílicos, que abarcan
éster de ácido acrílico o metacrílico con grupos alquilo que
constan de entre 1 y 20 átomos C, preferiblemente entre 1 y 16
átomos C. Ejemplos específicos, sin pretender limitarlos con esta
lista, son metilacrilato, metilmetacrilato, etilacrilato,
etilmetacrilato, n-butil acrilato,
n-butil metacrilato, n-pentil
acrilato, n-hexil acrilato, n-hexil
metacrilato, n-heptil acrilato,
n-octil acrilato, n-octil
metacrilato, n-nonil acrilato, lauril acrilato,
estearil acrilato, behenil acrilato y sus isómeros ramificados,
como por ejemplo isobutil acrilato, 2-etilhexil
acrilato, 2-etilhexil metacrilato, isooctil
acrilato, isooctil metacrilato.
Otras clases de compuestos a utilizar son
acrilatos y/o metacrilatos monofuncionales de alcoholes
cicloalquilos puenteados, compuestos por lo menos de 6 átomos C.
Los alcoholes cicloalquilos también pueden estar sustituidos, por
ejemplo por alquilo C1-6, halógeno o ciano. Ejemplos
específicos son ciclohexil metacrilato, isobornil acrilato,
isobornil metacrilato y 3,5-dimetil adamantil
acrilato.
En una forma de realización se utilizan
monómeros que llevan grupo polar como carboxilo, ácido sulfónico y
fosfónico, hidroxi, lactama y lactona, amida
N-sustituida, amina N-sustituida,
carbamato, epoxi, tiol, éter, alcoxi, ciano o similar.
Monómeros básicos moderados son por ejemplo
amidas N,N dialquil sustituidas, como por ejemplo
N,N-dimetilacrilamida, N,N-dimetil
metacrilamida,
N-terc-butilacrilamida,
N-vinil pirrolidona, N-vinil
lactama, dimetilaminoetilmetacrilato, dimetilaminoetilacrilato,
dietilaminoetilmetacrilato, dietilaminoetilacrilato,
N-metilolmetacrilamida,
N-(butoximetil)metacrilamida,
N-metilolacrilamida,
N-(etoximetil)acrilamida,
N-isopropilacrilamida, no siendo concluyente esta
lista.
Otros ejemplos preferidos son hidroxietil
acrilato, hidroxipropil acrilato, hidroxietil metacrilato,
hidroxipropil metacrilato, alcohol alílico, anhídrido de ácido
maleico, anhídrido de ácido itacónico, ácido itacónico, gliceridil
metacrilato, fenoxietilacrilato, fenoxietilmetacrilato,
2-butoxietil metacrilato,
2-butoxietil acrilato, cianoetil metacrilato,
cianoetil acrilato, gliceril metacrilato,
6-hidroxihexil metacrilato, ácido acético de vinilo,
tetrahidrofurfuril acrilato, ácido propiónico de
\beta-acritoitoxi, ácido tricloroacrílico, ácido
fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico, ácido dimetilacrílico,
no siendo concluyente esta lista.
En otro diseño especialmente preferido, como
monómeros se utilizan éster de vinilo, éter de vinilo, halogenuros
de vinilo, halogenuros de vinilideno, compuestos de vinilo con
ciclos aromáticos y heterociclos en posición \alpha. En este caso
también se mencionan algunos ejemplos de forma no exclusiva: acetato
de vinilo, formamida de vinilo, piridina de vinilo, éter
etilvinílico, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno y
acrilonitrilo.
En otro diseño preferido, a los comonómeros
descritos se añaden monómeros que poseen una alta temperatura de
transición vítrea estática. Como componentes resultan apropiados
compuestos de vinilo aromáticos, como por ejemplo estireno, estando
compuestos los núcleos aromáticos preferiblemente de C4 a C18 y
pudiendo contener también heteroátomos. Ejemplos especialmente
preferidos son 4-piridina de vinilo,
N-ftalamida de vinilo, metil estireno,
3,4-dimetoxiestireno, ácido
4-vinilbenzoico, acrilato de bencilo, metacrilato de
bencilo, fenilacrilato, fenilmetacrilato,
t-butilfenil acrilato, t-butilfenil
metacrilato, 4-bifenil acrilato y metacrilato,
2-naftil acrilato y metacrilato, así como mezclas
de dichos monómeros, no siendo concluyente esta lista.
Además, en otro diseño especialmente preferido
se utilizan fotoiniciadores con un enlace doble copolimerizable.
Como fotoiniciadores resultan adecuados fotoiniciadores
Norrish-I y II. Algunos ejemplos son por ejemplo
acrilato de benzoína y una benzofenona acrilizada de la empresa UCB
(Ebecryl P 36® y Ebecryl P 38®). Esta lista no pretende ser
exhaustiva.
Como material de soporte para la cinta adhesiva
pueden utilizarse todos los soportes textiles conocidos, como
tejidos, géneros de punto o vellones, entendiéndose por
"vellón" por lo menos tejidos textiles de acuerdo con EN 29092
(1988), así como vellones cosidos y sistemas similares.
Asimismo, pueden emplearse tejidos y géneros
separadores con forro. Dichos tejidos separadores se dan a conocer
en la EP-007.121.2-B1. Los tejidos
separadores son compuestos estratificados en forma de estera con una
capa de recubrimiento compuesta por un vellón de fibras o
filamentos, una capa base y fibras de soporte sueltas o en haces
presentes entre estas capas, que, distribuidas por la superficie del
compuesto estratificado, están punzonadas por la capa de partículas
y unen entre sí la capa de recubrimiento y la capa base. Como
característica adicional, pero no necesaria, de acuerdo con la
EP-007.121.2-B1, en las fibras de
soporte existen partículas inertes de roca, como por ejemplo arena,
grava o similar.
Las fibras de soporte punzonadas por la capa de
partículas mantienen la capa de recubrimiento y la capa base a una
distancia entre sí y están unidas a la capa de recubrimiento y a la
capa base.
Los tejidos o géneros separadores se describen,
entre otros, en dos artículos, a saber (1) en el artículo
"Raschelgewirkte Abstandsgewirke" (Géneros separadores Raschel)
de la revista especializada "kettenwirk-praxis
3/93", 1993, páginas 59 a 63, y (2) en el artículo
"Raschelgewirkte Abstandsgewirke" (Géneros separadores
Raschel) de la revista especializada
"kettenwirk-praxis 1/94", 1994, páginas 73 a
76, a cuyo contenido se hace referencia en el presente y el cual
forma parte de esta publicación y este invento.
Como vellones se tienen en cuenta especialmente
vellones de fibras cortadas compactadas, pero también vellones de
filamentos, meltblown e hilados, que la mayoría de las veces tienen
que ser compactados de forma adicional. Como posibles métodos de
compactación de vellones se conocen la compactación mecánica,
térmica y química. Si con las compactaciones mecánicas las fibras
la mayoría de las veces se unen de forma puramente mecánica
arremolinando las fibras individuales, entrelazando haces de fibras
o cosiendo hilos adicionales, con el procedimiento tanto térmico
como químico pueden conseguirse uniones fibra-fibra
adhesivas (con aglutinante) o cohesivas (sin aglutinante). Éstas,
con una formulación y dirección del proceso adecuados, pueden
limitarse únicamente o por lo menos principalmente a puntos de
unión de fibras, de tal modo que a pesar de conservar la estructura
suelta y abierta en el vellón se forma una red estable y
tridimensional.
Especialmente ventajosos han resultado los
vellones que en particular están compactados por un sobrecosido con
hilos separados o por un entrelazado.
Dichos vellones compactados se fabrican por
ejemplo en máquinas de coser y tricotar del tipo "malivlies" de
la empresa Karl Meyer, anteriormente Malimo, que pueden adquirirse,
entre otras, en las empresas Naue Fasertechnik y Techtex GmbH. Un
malivlies se caracteriza por el hecho de que un vellón de fibras
transversales se compacta por la formación de mallas de fibras del
vellón.
Como soporte además puede utilizarse un vellón
del tipo Kunit o Multiknit. Un vellón Kunit se caracteriza por el
hecho de que se deriva del procesamiento de un vellón con fibras
orientadas longitudinalmente para formar un tejido, que en un lado
presenta mallas y en el otro lado presenta almas de malla o pliegues
de fibras de pelo, pero que no posee ni hilos ni tejido
prefabricado. Este tipo de vellón también hace mucho tiempo que se
fabrica por ejemplo en máquinas de coser y tricotar del tipo
"vellón Kunit" de la empresa Karl Mayer. Otro rasgo
característico de este vellón consiste en que, como vellón de fibras
longitudinales, puede absorber altas fuerzas de tracción. Frente al
vellón Kunit, un vellón Multiknit se caracteriza por el hecho de que
el vellón experimenta una compactación por la perforación en ambos
lados con agujas, tanto en la parte superior como en la parte
inferior.
Por último, los vellones cosidos también son
adecuados como producto semielaborado para crear una cinta adhesiva
de acuerdo con el invento. Un vellón cosido se forma a partir de un
material de vellón con un gran número de costuras que discurren en
paralelo entre sí. Estas costuras se producen al coser o tricotar
hilos textiles continuos. Para este tipo de vellón se conocen
máquinas de coser y tricotar del tipo "Maliwatt" de la empresa
Karl Mayer, anteriormente Malimo.
También resulta especialmente ventajoso un
vellón de fibras cortadas que en el primer paso es precompactado
por un tratamiento mecánico o que es un vellón húmedo creado de
forma hidrodinámica, siendo entre un 2% y un 50% de las fibras del
vellón de fibras fundidas, en particular entre un 5% y un 40% de las
fibras del vellón.
Un vellón de este tipo se caracteriza por el
hecho de que las fibras se crean de forma húmeda o por ejemplo un
vellón de fibras cortadas se precompacta por la formación de mallas
de fibras del vellón o por punzonado, cosido o tratamiento con
chorro de aire y/o de agua.
En un segundo paso se realiza la termofijación,
aumentando de nuevo la resistencia del vellón gracias a la recarga
por fusión o unión por fusión de las fibras fundidas.
La compactación del soporte de vellón también
puede lograrse sin aglutinante, por ejemplo por medio de estampación
en caliente con rodillos estructurados, pudiéndose controlar por
medio de presión la temperatura, el tiempo de espera y las
propiedades geométricas de estampación, como resistencia, grosor,
densidad y flexibilidad, entre otros.
Para utilizar vellones en el marco de este
invento, resulta especialmente interesante la compactación adhesiva
de vellones precompactados mecánicamente o creados en húmedo. Para
el procedimiento de acuerdo con el invento, puede ser ventajoso si
esto, de forma adicional, se lleva a cabo añadiendo aglutinante en
estado sólido, líquido, espumoso o pastoso. En principio, son
posibles muchas formas de aplicación, por ejemplo aglutinantes
sólidos como polvos a añadir gradualmente, como lámina o como
cuadrícula o en forma de fibras de unión. Los aglutinantes líquidos
se disuelven en agua o disolventes orgánicos o pueden aplicarse como
dispersión. Principalmente, para la compactación adhesiva se
seleccionan dispersiones de unión: duroplásticos en forma de
dispersiones de resina fenólica o resina melamímica, elastómeros
como dispersiones de cauchos naturales o sintéticos o, la mayoría
de las veces, dispersiones de termoplásticos, como acrilatos,
acetatos de vinilo, poliuretanos, sistemas de
estireno-butadieno y PVC, entre otros, así como sus
copolímeros. En este sentido, en caso normal se trata de
dispersiones estabilizadas aniónicas o no ionógenas, pero en casos
especiales también pueden ser ventajosas las dispersiones
catiónicas.
El tipo de aplicación del aglutinante puede
llevarse a cabo de acuerdo con el estado de la técnica, y puede
consultarse por ejemplo en la bibliografía básica sobre
revestimiento o sobre técnica de vellones, como "Vliesstoffe"
(Vellones) (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1982) o
"Textiltechnik-Vliesstofferzeugung" (Creación
de vellones en la técnica textil) (Arbeitgeberkreis Gesamttextil,
Eschborn, 1996).
La adición del aglutinante se realiza
preferiblemente durante la fabricación del vellón, durante la
precompactación mecánica o también en un paso separado del proceso,
pudiéndose realizar éste in-line o
off-line. Después de añadir el aglutinante, de
forma temporal debe generarse para el aglutinante un estado en el
que éste se vuelva pegadizo y una las fibras de forma adhesiva.
Esto puede conseguirse durante el secado por ejemplo de
dispersiones, pero también por calentamiento, habiendo otras
posibilidades de variación por medio de una aplicación de presión
laminar o parcial. La activación del aglutinante puede realizarse en
canales de secado conocidos, pero con la sección del aglutinante
adecuado también por medio de radiación infrarroja, radiación UV,
ultrasonido, radiación de alta frecuencia o similar. Para la
posterior aplicación final resulta útil, aunque no imprescindible,
que el aglutinante haya perdido su adhesividad una vez terminado el
proceso de fabricación del vellón. Resulta ventajoso que por medio
del tratamiento térmico se eliminen componentes volátiles, como
sustancias fibrosas adicionales, y de este modo se cree un vellón
con valores fogging favorables, de tal modo que al utilizar una
masa adhesiva pobre en fogging pueda fabricarse una cinta adhesiva
con valores fogging especialmente favorables.
Otra forma especial de compactación adhesiva
consiste en que la activación del aglutinante se realiza mediante
disolución o remojo. En principio, en este caso las propias fibras o
fibras especiales mezcladas también pueden adoptar la función del
aglutinante. Sin embargo, puesto que para la mayoría de las fibras
polímeras estos disolventes son dudosos desde el punto de vista
medioambiental o problemáticos en su manejo, este procedimiento se
aplica más bien en contadas ocasiones.
Como materiales básicos para el soporte textil
se prevén en particular fibras de poliéster, polipropileno, viscosa
o algodón. Sin embargo, el presente invento no se limita a los
materiales citados, sino que para fabricar el vellón pueden
utilizarse un gran número de otras fibras, evidentes para el
especialista sin tener que intervenir de forma inventiva.
No obstante, también resulta adecuado un
material de soporte compuesto por papel, un laminado, una lámina
(por ejemplo PP, PE, PET, PA), gomaespuma o una lámina espumada.
Puede conseguirse una baja inflamabilidad de las
cintas adhesivas añadiendo medios protectores contra las llamas al
soporte (de vellón) y/o a la masa adhesiva. Estos medios pueden ser
compuestos bromorgánicos, en caso necesario con sinergistas como el
trióxido de antimonio, utilizándose sin embargo preferiblemente
fósforo rojo, compuestos fosfororgánicos, minerales o
intumescentes, como el polifosfato de amonio, solos o junto con
sinergistas en cuanto a la ausencia de halógenos de la cinta
adhesiva.
Los géneros de punto son tejidos textiles
fabricados con uno o varios hilos o sistemas de hilos formando
mallas (bucles de hilos), a diferencia de los géneros tejidos
(tejidos), en los que la superficie se fabrica cruzando dos
sistemas de hilos (hilos de urdimbre e hilos de trama), y de los
vellones (material de compuesto fibroso), en los que un velo de
fibra suelto se compacta mediante calor, punzonado, cosido o chorros
de agua.
Los géneros de punto pueden dividirse en géneros
de punto en los que los hilos discurren en sentido transversal por
el textil y en géneros de punto en los que los hilos discurren a lo
largo del textil. En principio, los géneros de punto son textiles
elásticos y suaves gracias a su estructura de malla, ya que las
mallas pueden estirarse a lo largo y a lo ancho y tienen tendencia
a volver a su posición de reposo. Son muy resistentes en caso de un
material de alta calidad.
Pero además de vellones y soportes, para la
cinta adhesiva de acuerdo con el invento también pueden utilizarse
soportes basados en papel. Como soporte de papel pueden utilizarse
todos los materiales de papel conocidos. Aparte de papeles gráficos
pueden utilizarse papeles de color, papeles de impresión profunda,
papeles offset, papeles de impresión de tipo universal o papeles
transparentes, sin que esta lista pretenda ser exhaustiva. Además,
los soportes de papel también pueden diferenciarse por su gramaje,
utilizándose preferiblemente gramajes de entre 30 y 250 g/m^{2}.
Por lo demás, se emplean papeles impresos por una o por las dos
caras, papeles de una, dos o tres capas, papeles brillantes, mates
o ultrafinos, papeles que contienen pasta de madera o papeles
basados en una mezcla de fibras ecológicas, papeles reciclados,
papeles con distintas sustancias de relleno o papeles basados en
celulosas. Algunos fabricantes de los papeles mencionados
anteriormente son por ejemplo las empresas Steinbeis, Neusiedler,
Zanders o Meerssen & Palm. Además, también pueden utilizarse
papeles craft, como los que se emplean por ejemplo en las cintas
adhesivas de crepé de tesa.
Como masa adhesiva pueden utilizarse de un modo
especialmente ventajoso sistemas adhesivos reticulables con
radiación actínica, como por ejemplo pegamentos de acrilato, caucho
natural, caucho sintético, silicona o EVA. De este grupo son
especialmente ventajosas las masas adhesivas de acrilato. Pero por
supuesto, también pueden emplearse todas las demás masas adhesivas
reticulables por radiación conocidas por el especialista, como las
mencionadas por ejemplo en el "Handbook of Pressure Sensitive
Adhesive Technology" de Donatas Satas (van Nostrand, Nueva York
1989).
De acuerdo con el invento, para una cinta
adhesiva se utilizan sistemas adhesivos reticulables, pudiéndose
equipar la cinta adhesiva con una capa autoadhesiva en una o las dos
caras.
En una forma de realización especialmente
preferida, se utilizan masas adhesivas de acrilato que poseen una
temperatura de transición vítrea inferior a 20ºC y que se basan en
los siguientes monómeros:
Monómeros acrílicos o metacrílicos, que abarcan
éster de ácido acrílico y metacrílico con grupos alquilos que
constan de entre 4 y 14 átomos C, preferiblemente entre 4 y 9 átomos
C. Algunos ejemplos específicos, sin pretender limitarlos con esta
lista, son metilacrilato, metilmetacrilato, etilacrilato,
n-butil acrilato, n-butil
metacrilato, n-pentil acrilato,
n-hexil acrilato, n-heptil acrilato,
n-octil acrilato; n-octil
metacrilato, n-nonil acrilato, lauril acrilato,
estearil acrilato, behenil acrilato y sus isómeros ramificados, como
por ejemplo isobutil acrilato, 2-etilhexil
acrilato, 2-etilhexil metacrilato, isooctil
acrilato, isooctil metacrilato.
Otras clases de compuestos a utilizar son
acrilatos y/o metacrilatos monofuncionales de alcoholes
cicloalquilos puenteados, compuestos por lo menos de 6 átomos C.
Los alcoholes cicloalquilos también pueden estar sustituidos, por
ejemplo por alquilo C1-6, halógeno o ciano. Ejemplos
específicos son ciclohexil metacrilato, isobornil acrilato,
isobornil metacrilato y 3,5-dimetil adamantil
acrilato.
En una forma de realización se utilizan
monómeros que llevan grupo polar como carboxilo, ácido sulfónico y
fosfónico, hidróxido, lactama y lactona, amida
N-sustituida, amina N-sustituida,
carbamato, epóxido, tiol, éter, alcóxido, ciano o similar.
Monómeros básicos moderados son por ejemplo
amidas N,N dialquil sustituidas, como por ejemplo
N,N-dimetilacrilamida, N,N-dimetil
metacrilamida,
N-terc-butilacrilamida,
N-vinil pirrolidona, N-vinil
lactama, dimetilaminoetilmetacrilato, dimetilaminoetilacrilato,
dietilaminoetilmetacrilato, dietilaminoetilacrilato,
N-metilolmetacrilamida,
N-(butoximetil)metacrilamida,
N-metilolacrilamida,
N-(etoximetil)acrilamida,
N-isopropilacrilamida, no siendo concluyente esta
lista.
Otros ejemplos preferidos son hidroxietil
acrilato, hidroxipropil acrilato, hidroxietil metacrilato,
hidroxipropil metacrilato, alcohol alílico, anhídrido de ácido
maleico, anhídrido de ácido itacónico, ácido itacónico, gliceridil
metacrilato, fenoxietilacrilato, fenoxietilmetacrilato,
2-butoxietil metacrilato,
2-butoxietil acrilato, cianoetil metacrilato,
cianoetil acrilato, gliceril metacrilato,
6-hidroxihexil metacrilato, ácido acético de vinilo,
tetrahidrofurfuril acrilato, ácido propiónico de
\beta-acritoitoxi, ácido tricloroacrílico, ácido
fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico, ácido dimetilacrílico,
no siendo concluyente esta lista.
En otra forma de realización especialmente
preferida, como monómeros se utilizan éster de vinilo, éter de
vinilo, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, compuestos
de vinilo con ciclos aromáticos y heterociclos en posición
\alpha. En este caso también se mencionan algunos ejemplos de
forma no exclusiva: acetato de vinilo, formamida de vinilo,
piridina de vinilo, éter etilvinílico, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno y acrilonitrilo.
En otra forma de realización preferida, a los
comonómeros descritos se añaden monómeros que poseen una alta
temperatura de transición vítrea estática. Como componentes resultan
apropiados compuestos de vinilo aromáticos, como por ejemplo
estireno, estando compuestos los núcleos aromáticos preferiblemente
de C4 a C18 y pudiendo contener también heteroátomos. Ejemplos
especialmente preferidos son 4-piridina de vinilo,
N-ftalamida de vinilo, metil estireno,
3,4-dimetoxiestireno, ácido
4-vinilbenzoico, acrilato de bencilo, metacrilato de
bencilo, fenilacrilato, fenilmetacrilato,
t-butilfenil acrilato, t-butilfenil
metacrilato, 4-bifenil acrilato y metacrilato,
2-naftil acrilato y metacrilato, así como mezclas de
dichos monómeros, no siendo concluyente esta lista.
Además, en otra forma de realización
especialmente preferida se utilizan fotoiniciadores con un enlace
doble copolimerizable. Como fotoiniciadores resultan adecuados
fotoiniciadores Norrish-I y II. Algunos ejemplos
son por ejemplo acrilato de benzoína y una benzofenona acrilizada de
la empresa UCB (Ebecryl P 36®). Esta lista no es completa. En
principio, pueden copolimerizarse todos los fotoiniciadores
conocidos por el especialista que pueden reticular el polímero por
medio de un mecanismo radical bajo radiación UV. Fouassier
proporciona una visión general sobre posibles fotoiniciadores
utilizables que pueden funcionalizarse con un enlace doble en:
"Photoinititation, Photopolymerization and Photocuring:
Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag,
Munich 1995. De forma complementaria, puede consultarse a Carroy
et al. en "Chemistry and Technology of UV and EB
Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.),
1994, SITA, Londres.
Para masas adhesivas de caucho natural, el
caucho natural se muele y se aditiva hasta un peso molecular (peso
molecular medio) no inferior a aproximadamente 100.000 dalton,
preferiblemente no inferior a 500.000 dalton. También pueden
utilizarse masas adhesivas de caucho sintético reticulables por
haces electrónicos.
Para la reticulación UV, a las masas adhesivas
que se utilizan en la cinta adhesiva de acuerdo con el invento se
añaden de forma opcional fotoiniciadores que absorben UV. Algunos
fotoiniciadores útiles, que se emplean de forma muy adecuada, son
éteres benzoicos, como por ejemplo éter metílico de benzoína y éter
isopropil de benzoína, acetofenona sustituida, como por ejemplo
2,2-dietoxiacetofenona (a la venta como Irgacure 651
de la empresa Ciba Geigy®),
2,2-dimetoxi-2-fenil-1-feniletanona,
dimetoxihidroxiacetofenona, \alpha-cetona
sustituida, como por ejemplo
2-metoxi-2-hidroxipropiofenona,
cloruro de sulfonilo aromático, como por ejemplo
2-cloruro de naftilsulfonilo, y oximas fotoactivas,
como por ejemplo
1-fenil-1,2-propandiona-2-(O-etoxicarbonil)oxima.
Los fotoiniciadores mencionados anteriormente,
otros utilizables y otros del tipo Norrish-I o
Norrish-II pueden contener los siguientes restos:
benzofenona, acetofenona, bencilo, benzoína, hidroxialquilfenona,
fenilciclohexilcetona, antraquinona, óxido fosfínico de
trimetilbenzoilo, metiltiofenilmorfolincetona, aminocetona,
azobenzoína, tioxantona, hexarilbisimidazola, triazina y/o
fluorenona, pudiendo estar sustituido cada uno de estos restos de
forma adicional con uno o varios átomos de halógeno y/o uno o varios
grupos alquiloxi y/o uno o varios grupos amino o grupos hidroxi.
Fouassier proporciona una visión general representativa:
"Photoinitiation, Photopolymerization and Photocuring:
Fundamentals and Applications", Hanser-Verlag,
Munich 1995. De forma complementaria, puede consultarse a Carroy
et al. en "Chemistry and Technology of UV and EB
Formulation for Coatings, Inks and Paints", Oldring (Hrsg.),
1994, SITA, Londres.
Para fabricar cintas adhesivas, a estos
elastómeros se añaden reticuladores de forma opcional: En este
sentido, algunas sustancias reticulantes adecuadas son en
particular (met)acrilatos difuncionales y multifuncionales o
compuestos de vinilo terminales difuncionales o
multifuncionales.
Además, para fabricar masas adhesivas, estos
elastómeros se mezclan de forma opcional con por lo menos una
resina.
Como resinas adherentes a añadir, pueden
utilizarse sin excepción todas las resinas adhesivas conocidas
previamente y descritas en la bibliografía si presentan por lo
menos una compatibilidad parcial con el elastómero. A modo de
representación, se mencionan las resinas de pineno, indeno y
colofonia, sus derivados y sales desproporcionados, hidratados,
polimerizados, esterificados, las resinas de hidrocarburo alifáticas
y aromáticas, resinas terpénicas y resinas terpenfenólicas, así
como resinas C5, C9 y otras resinas de hidrocarburo. Puede
utilizarse cualquier combinación de estas y otras resinas para
configurar las propiedades de la masa adhesiva resultante según se
desee. Se hace referencia expresa a la exposición del estado de la
técnica en el "Handbook of Pressure Sensitive Adhesive
Technology" de Donatas Satas (van Nostrand, 1989).
Por lo demás, las masas adhesivas pueden
mezclarse con uno o varios aditivos, como antioxidantes, productos
antisolares, agentes antiozono, ácidos grasos, resinas,
plastificantes, agentes expansores, germinadores y aceleradores.
Además, pueden rellenarse con una o varias
sustancias de relleno, como fibras, hollín, óxido de zinc, dióxido
de titanio, microbolas, ácido silícico, silicatos y tiza, siendo
posible también la adición de isocianatos sin bloqueo.
En caso de caucho/caucho sintético, como
material base para la masa adhesiva hay amplias posibilidades de
variación, ya sea del grupo de los cauchos naturales o de los
cauchos sintéticos o ya sea de una mezcla cualquiera de cauchos
naturales y/o cauchos sintéticos, pudiéndose seleccionar el caucho
natural o los cauchos naturales básicamente de todas las calidades
posibles, como por ejemplo tipos crepé, RSS, ADS, TSR o CV, según el
nivel de pureza y viscosidad requerido, y el caucho sintético o los
cauchos sintéticos del grupo de los cauchos
estireno-butadieno (SBR) copolimerizados
estadísticamente, de los cauchos de butadieno (BR), de los
poliisoprenos sintéticos (IR), de los cauchos butil (IIR), de los
cauchos butil halogenizados (XIIR), de los cauchos de acrilato
(ACM), de los copolímeros de etileno acetato de vinilo (EVA) y de
los poliuretanos y/o sus mezclas.
También preferiblemente, para mejorar la
procesabilidad, a los cauchos pueden añadirse elastómeros
termoplásticos con un porcentaje de peso de entre un 10 y un 50 por
ciento en peso, a saber en relación con la proporción total de
elastómero. En este punto, a modo de representación se mencionan
sobre todo los tipos especialmente compatibles
estireno-isopreno-estireno (SIS) y
estireno-butadieno-estireno
(SBS).
Como plastificantes también a añadir, pueden
utilizarse todas las sustancias plastificantes conocidas por la
tecnología de cintas adhesivas. Algunas de ellas son, entre otras,
los aceites parafínicos y naftécnicos, oligómeros (funcionalizados)
como oligobutadienos, oligoisoprenos, cauchos nitrílicos líquidos,
resinas terpénicas líquidas, aceites y grasas vegetales y animales,
ftalatos y acrilatos funcionalizados.
A continuación, se describe con más detalle la
estructura de las cintas adhesivas de acuerdo con el invento, sin
que el invento se vea limitado a estas formas de realización. Las
cintas adhesivas de acuerdo con el invento pueden estar
estructuradas en particular como se indica a continuación:
(a) cintas adhesivas de una capa, compuestas por
una capa adhesiva y un material de soporte ya definido;
(b) cintas adhesivas de varias capas, que como
capa adhesiva están revestidas por una o las dos caras por lo menos
en un soporte ya definido.
\vskip1.000000\baselineskip
Las estructuras de una capa están compuestas
únicamente por una capa de masa adhesiva, que está aplicada sobre
un material de soporte. Para su utilización como cinta adhesiva,
puede ser ventajoso si la masa adhesiva se cubre con un papel
antiadhesivo, de tal modo que la cinta adhesiva puede desenrollarse
de un modo más sencillo. En una forma de realización preferida, se
utilizan papeles antiadhesivos revestidos con polidimetilsiloxano
(Glassine, HDPE, LDPE).
En un diseño menos preferido, el material de
soporte podría volver a revestirse al dorso con un barniz separador
para de este modo garantizar que la cinta adhesiva se desenrolle
fácilmente.
\vskip1.000000\baselineskip
Por lo demás, basándose en el material de
soporte, el barniz UV y la masa adhesiva, también pueden fabricarse
cintas adhesivas de varias capas, por ejemplo sistemas de dos capas,
de tres capas o incluso de múltiples capas.
En la realización más sencilla, con la masa
adhesiva de acuerdo con el invento se crea una cinta adhesiva de
dos caras, revistiéndose el material de soporte ya especificado en
las dos caras con las mismas o distintas masas adhesivas, pudiéndose
diferenciar las masas adhesivas también con respecto a su aplicación
de masa.
En caso de que las masas adhesivas estén muy
reticuladas o sean poco adhesivas, puede ocurrir que estas cintas
adhesivas de dos caras no necesiten papel antiadhesivo para
desenrollarse.
En otra forma de realización, puede ser muy
ventajoso si se utiliza por lo menos un papel antiadhesivo para
cubrir. En una forma de realización preferida, se utilizan papeles
antiadhesivos revestidos con polidimetilsiloxano (Glassine, HDPE,
LDPE). En caso de que tan sólo se utilice un papel antiadhesivo, en
un diseño preferido el papel antiadhesivo posee una graduación en
la siliconización, y de este modo distintas fuerzas separadoras a
ambos lados.
Para sistemas de varias capas, puede ser
oportuno introducir otro material de soporte en la unión o una
tercera masa adhesiva. Como materiales de soporte adicionales
resultan adecuadas por ejemplo las más distintas láminas, como por
ejemplo poliéster, PET, PE, PP, BOPP, poliamida, polimida,
poliuretanos o PVC. Pero también pueden utilizarse vellones,
espumas, tejidos o láminas tejidas como materiales de soporte
adicionales.
Conforme al invento, además se prevé un
procedimiento para fabricar una cinta adhesiva, que consta de los
siguientes pasos:
(a) Impregnación de un material de soporte con
un material endurecible por UV;
(b) Revestimiento del material de soporte
impregnado con un material endurecible por UV con una masa adhesiva
que reticula por radiación;
(c) Endurecimiento del material endurecible por
UV antes o después de revestir el material de soporte con la masa
adhesiva que reticula por radiación; y
(d) Reticulación de la masa adhesiva.
Convenientemente, el material de soporte se
somete a un baño de inmersión, y al hacerlo se impregna con el
material endurecible por UV. La cantidad aplicada del material
endurecible por UV depende por una parte de la composición del
material de soporte y por otra parte del tiempo de contacto. Para
revestir la superficie del material de soporte únicamente se
necesitan tiempos de contacto muy cortos (< 1 seg.). Para la
impregnación total del material de soporte se prefieren tiempos de
contacto más largos (1-5 seg.). Además, reduciendo
la viscosidad de flujo del material endurecible por UV también
puede minimizarse el tiempo de contacto. La masa adhesiva se
reviste en el material de soporte modificado, y a continuación es
reticulada con radiación actínica. La utilización del material
endurecible por UV y su posterior endurecimiento dan lugar a una
estabilización del material de soporte. Por lo tanto, a
continuación el material endurecible por UV también se denomina
material estabilizador del soporte.
En una forma de realización del invento, el
material endurecible por UV y estabilizador del soporte se aplica
como solución o como jarabe directamente con una rasqueta de
aplicación. En otro diseño, el material endurecible por UV y
estabilizador del soporte se aplica en el procedimiento de
pulverización. En otro diseño especialmente preferido, el material
endurecible por UV y estabilizador del soporte se aplica sobre el
material de soporte como hotmelt poco viscoso.
Para acelerar el proceso de impregnación del
soporte, puede ser ventajoso presionar el material endurecible por
UV con un rodillo de presión contra el soporte. Esto ocurre cuando
el material endurecible por UV y estabilizador del soporte tiene
propiedades adhesivas o pegajosas, preferiblemente con un rodillo
siliconizado.
En caso de que el material endurecible por UV y
estabilizador del soporte todavía contenga disolventes, por ejemplo
disolventes orgánicos o agua, puede ser ventajoso dotar de calor al
soporte antes del revestimiento con la masa adhesiva para eliminar
el disolvente. Esto ocurre de un modo especialmente preferido por
medio de un paso por un canal de calor/canal seco, por medio de un
lado calentable o por medio de una radiación que genera calor.
En otra forma de realización preferida, el
material endurecible por UV y estabilizador del soporte es
preendurecido con luz UV. Para la radiación, dependiendo del
fotoiniciador UV utilizado en el material endurecible por UV y
estabilizador del soporte, se selecciona un espectro de longitud de
onda preferido. Por lo general, se endurece con radiación
UV-A, UV-B o UV-C,
estando compuesta normalmente la radiación UV por un espectro de
estas tres zonas. Sin embargo, para el procedimiento de acuerdo con
el invento también puede ser ventajoso si se suprime un cierto
rango de longitud de onda, por ejemplo por medio de filtros. Para la
radiación, preferiblemente se utilizan radiadores de mercurio de
media presión con una intensidad de radiación de hasta 240
W/cm^{2}. Los correspondientes radiadores están disponibles
comercialmente por ejemplo por parte de las empresas Eltosch,
Fusion o Arcure. Los radiadores UV pueden estar dispuestos en forma
de red en un canal o alrededor de un rodillo. Para evacuar el calor
generado durante la radiación UV, resulta especialmente ventajoso si
el soporte es guiado por un rodillo refrigerador durante la
radiación UV. En otras formas de realización, el soporte también es
guiado por un rodillo refrigerador antes y/o después de la radiación
UV.
Otra parte del procedimiento de acuerdo con el
invento es que, a continuación, la masa adhesiva se aplica sobre el
material de soporte modificado. En una forma de realización
preferida, esto sucede desde la fundición como sistema 100%. En
este caso, la masa adhesiva puede aplicarse desde la tobera de
fusión (por ejemplo tobera GID) o por la tobera de extrusión. Según
la viscosidad de la masa adhesiva se prefieren ciertos
procedimientos. Para masas adhesivas muy viscosas (por ejemplo
masas adhesivas basadas en caucho) resultan apropiados juegos de
rodillos de aplicación o calandrias. Las masas adhesivas poco
viscosas (por ejemplo masas adhesivas de acrilato) se revisten
preferiblemente por medio de una tobera. Para aplicar la película
adhesiva puede ser necesario utilizar uno de los siguientes
procedimientos: (1) la película adhesiva se vuelve a presionar con
un rodillo; (2) durante el proceso de revestimiento, la película
adhesiva es presionada con una cuchilla de aire contra el soporte;
(3) gracias a una caja de vacío se evita que penetre aire entre el
soporte y la masa adhesiva; o (4) gracias a una carga
electrostática de la película adhesiva, la masa adhesiva se presiona
contra el soporte.
En otra forma de realización del invento, la
masa adhesiva también puede revestirse como solución o como
dispersión. En este caso, es necesario eliminar el disolvente
orgánico o el agua después del proceso de revestimiento. De un modo
especialmente preferido, esto sucede por medio de un paso por un
canal de calor/canal seco, por medio de un lado calentable o por
medio de una radiación que genera calor.
Otra parte del procedimiento de acuerdo con el
invento es la posterior irradiación con radiación actínica. En un
diseño especialmente preferido, se irradia con luz UV. Otras
posibilidades de irradiación abarcan radiación \gamma, radiación
X y radiación con haces de electrones (ESH). En principio, pueden
aplicarse todos los métodos de irradiación que son capaces de crear
una reticulación dentro de la masa adhesiva. De un modo
especialmente preferido, la reticulación se desarrolla por medio de
un mecanismo radical o un mecanismo catiónico.
Para irradiar con electrones se utilizan
dispositivos de irradiación típicos, como por ejemplo sistemas de
cátodos lineales, sistemas de escáner y/o sistemas de cátodos
segmentados, siempre y cuando se trate de aceleradores de haces
electrónicos. Puede encontrarse una descripción detallada del estado
de la técnica y los parámetros más importantes del procedimiento en
Skelhorne, Electron Beam Processing, in Chemistry and Technology of
UV and EB formulation for Coatings, Inks and Paints, Vol. 1, 1991,
SITA, Londres. Los voltajes típicos de aceleración se sitúan en el
rango comprendido entre 50 kV y 500 kV, preferiblemente 80 kV y 300
kV. Las dosis de dispersión aplicadas oscilan entre 5 y 150 kGy, en
particular entre 20 y 100 kGy.
En una forma de realización muy ventajosa del
procedimiento de acuerdo con el invento, las cintas adhesivas son
irradiadas con radiación ultravioleta en un rango de longitud de
onda de entre 200 y 400 nm. La reticulación de las masas adhesivas
fusibles de acuerdo con el invento se lleva a cabo de un modo
favorable por medio de una breve radiación UV con lámparas de
mercurio habituales de alta presión o de baja presión con una
potencia de por ejemplo entre 80 y 240 W/cm. Puede resultar
oportuno adaptar la potencia del radiador a la velocidad orbital o
atenuar parcialmente la órbita en caso de desplazamiento lento para
reducir su carga térmica. El tiempo de irradiación depende del tipo
de construcción y la potencia del respectivo radiador.
Además, forma parte del procedimiento de acuerdo
con el invento que la potencia de radiación de la radiación UV o
electrónica se selecciona de tal modo que el material de soporte y
la masa adhesiva son atravesados por la radiación. De este modo, la
radiación que reticula y endurece provoca en un paso una
estabilización del soporte, una reticulación de la masa adhesiva y
una estabilización de la unión de soporte y masa adhesiva.
A continuación, el invento se explica con más
detalle por medio de ejemplos, sin que el invento se limite a estos
ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Se han utilizado los siguientes métodos de
ensayo:
La comprobación de la resistencia a las
peladuras (fuerza adhesiva) se realizó de acuerdo con
PSTC-1. Sobre el soporte específico se aplica una
capa adhesiva de 50 \mum de espesor. Una tira de 2 cm de ancho de
esta muestra se pega en una placa de acero por medio de un
arrollamiento doble realizado tres veces por medio de un rodillo de
2 kg. La placa se fija y la tira adhesiva se tensa por su extremo
libre en una máquina para ensayos de tracción con un ángulo de
peladura de 180º con una velocidad de 300 mm/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Para comprobar la reversibilidad, se lleva a
cabo el método de ensayo A de forma análoga. Tras fijar la tira
adhesiva de 2 cm de ancho en una placa de policarbonato, esta placa
se sujeta y la tira adhesiva se tensa en el ángulo de 135º con una
velocidad de 10 m/min a 60ºC y un 50% de humedad. El ensayo se
supera si en la placa de policarbonato no quedan residuos de masa y
la unión de la cinta adhesiva entre soporte y masa adhesiva se
mantiene y no se
parte.
parte.
\newpage
Las muestras para ensayo se fabricaron como se
explica a continuación:
Se desgasificó una mezcla de 5 g de ácido
acrílico, 20 g de n-butil metacrilato, 50 g de
butilacrilato, 15 g de metilmetacrilato y 10 g de Novares TK
90^{TM} (empresa VFT Rüttgers), se saturó con nitrógeno y se
llenó y se plastificó en una bolsa de polietileno excluyendo el
oxígeno. La bolsa de PE posee una capa interior siliconizada y está
revestida de aluminio por fuera. A continuación, el reactor se
irradió con una fuente Co60 con 100 krad/h y una dosis total de 15
krad. El jarabe se mezcló con un 0,5 por ciento en peso de Esacure
KIP 150^{TM} (empresa Lamberti) y a continuación se reutilizó como
jarabe UV.
Un reactor de vidrio 2 L convencional para
polimerizaciones radicales fue dotado con una lámpara UV por el Dr.
Hönle y con un agitador de hélice y se llenó con 28 g de ácido
acrílico, 100 g de butil metacrilato, 232 g de
2-etilhexil acrilato, 40 g de metilmetacrilato, 0,5
g de Irgacure 651® (empresa Ciba Spezialitätenchemie) y 200 g de
acetona/isopropanol (97 : 3). Después de 45 minutos de conducción de
gas nitrógeno removiendo, la mezcla de monómeros en el reactor fue
irradiada a intervalos con luz UV a un ritmo de 2 minutos. Al
aumentar la temperatura interna hasta 45ºC e incrementar la
viscosidad se manifestó la polimerización avanzada. Con una
conversión de aproximadamente un 20% (después de un control por
medio de NIR, con respecto a la conversión de los enlaces dobles),
la reacción se detuvo conduciendo oxígeno. A continuación, el
prepolímero se reutilizó como jarabe UV.
Se mezcló Ebecryl 245® de la empresa UCB
Chemicals con un 0,5% de Irgacure 651® de la empresa Ciba
Spezialitätenchemie y un 10% de N-butilacrilato. A
continuación, la mezcla se reutilizó como barniz UV.
Un reactor 10 L convencional para
polimerizaciones radicales se llenó con 60 g de ácido acrílico, 1800
kg de 2-etilhexil acrilato, 20 g de anhídrido de
ácido maleico, 120 g de N-ispropilacrilamida y 666 g
de acetona/isopropanol (98/2). A los 45 minutos de conducción de
gas nitrógeno removiendo, el reactor se calentó hasta 58ºC y se
añadieron 0,6 g de 2,2-azobisisobutironitrilo (AIBN)
disueltos en 20 g de acetona. A continuación se calentó el baño
calefactor exterior hasta 70ºC y la reacción se llevó a cabo de
forma constante con esta temperatura externa. A los 45 min de
tiempo de reacción se añadieron 0,2 g de Vazo 52® de la empresa
DuPont disueltos en 10 g de acetona. A los 70 min de tiempo de
reacción se volvieron a añadir 0,2 g de Vazo 52® de la empresa
DuPont disueltos en 10 g de acetona, a los 85 min de tiempo de
reacción se agregaron 0,4 g de Vazo 52® de la empresa DuPont
disueltos en 400 g de acetona/isopropanol (98/2). A la 1:45 h se
añadieron 400 g de acetona/isopropanol (98/2). A las 2 h se
agregaron 1,2 g de 2,2'-azobisisobutironitrilo
(AIBN) disueltos en 20 g de acetona. A las 5, 6 y 7 h se añadieron
respectivamente 2 g de diciclohexildioxipercarbonato (Perkadox 16®
de la empresa Akzo Nobel) disueltos en respectivamente 20 g de
acetona. A las 7 h de tiempo de reacción se diluyó con 600 g de
acetona/isopropanol (98/2). La reacción se interrumpió tras 24 h de
tiempo de reacción enfriándola hasta temperatura ambiente. Una vez
enfriada, se añadieron 10 g de isopropiltioxantona (Speedcure ITX®
de la empresa Rahn) y se disolvió completamente. A continuación, el
polímero fue liberado del disolvente calentando hasta 60ºC y creando
un vacío (10 torr).
Un reactor 10 L convencional para
polimerizaciones radicales se llenó con 60 g de ácido acrílico, 1800
kg de 2-etilhexil acrilato, 20 g de anhídrido de
ácido maleico, 120 g de N-isopropilacrilamida y 666
g de acetona/isopropanol (97/3). A los 45 minutos de conducción de
gas nitrógeno removiendo, el reactor se calentó hasta 58ºC y se
añadieron 0,6 g de 2,2-azobisisobutironitrilo (AIBN)
disueltos en 20 g de acetona. A continuación se calentó el baño
calefactor exterior hasta 70ºC y la reacción se llevó a cabo de
forma constante con esta temperatura externa. A los 45 min de
tiempo de reacción se añadieron 0,2 g de Vazo 52® de la empresa
DuPont disueltos en 10 g de acetona. A los 70 min de tiempo de
reacción se volvieron a añadir 0,2 g de Vazo 52® de la empresa
DuPont disueltos en 10 g de acetona, a los 85 min de tiempo de
reacción se agregaron 0,4 g de Vazo 52® de la empresa DuPont
disueltos en 400 g de acetona/isopropanol (97/3). A la 1:45 h se
añadieron 400 g de acetona/isopropanol (97/3). A las 2 h se
agregaron 1,2 g de 2,2'-azobisisobutironitrilo
(AIBN) disueltos en 20 g de acetona. A las 5, 6 y 7 h se añadieron
respectivamente 2 g de diciclohexildioxipercarbonato (Perkadox 16®
de la empresa Akzo Nobel) disueltos en respectivamente 20 g de
acetona. A las 6 h de tiempo de reacción se diluyó con 600 g de
acetona/isopropanol (97/3). La reacción se interrumpió tras 24 h de
tiempo de reacción enfriándola hasta temperatura ambiente. Una vez
enfriada, se añadieron 10 g de Irgacure 651® de la empresa Ciba
Spezialitätenchemie y se disolvió completamente. A continuación, el
polímero fue liberado del disolvente calentando hasta 60ºC y creando
un vacío (10 torr).
Se revistió a ambos lados en un vellón Maliwatt
de 50 \mum de espesor como material de soporte.
\vskip1.000000\baselineskip
El vellón fue sometido a un baño de inmersión
con el correspondiente barniz. A continuación, fue irradiado una
vez a 10 m/min con un radiador de mercurio de media presión de la
empresa Eltosch (120 W/cm). Seguidamente, la masa adhesiva de la
fusión (a aproximadamente 150ºC), directamente después del
procedimiento de revestimiento por extrusión, fue aplicada sobre el
soporte impregnado por una tobera de 300 \mum (anchura de ranura).
La aplicación de la masa fue de 50 g/m^{2}. Mediante carga
electrostática, la película de la masa adhesiva se presionó contra
el soporte del vellón. A continuación se irradió repetidas veces con
un radiador de mercurio de media presión de la empresa Eltosch (120
W/cm) o se endureció con un dispositivo de endurecimiento por haces
electrónicos.
\vskip1.000000\baselineskip
Producto 1:
Cinta adhesiva del ejemplo 1 y barniz 1. Se
irradió 8 x con luz UV con una velocidad orbital de 20 m/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Producto 2:
Cinta adhesiva del ejemplo 1 y barniz 2. Se
irradió 8 x con luz UV con una velocidad orbital de 20 m/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Producto 3:
Cinta adhesiva del ejemplo 1 y barniz 3. Se
irradió 8 x con luz UV con una velocidad orbital de 20 m/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Producto 4:
Cinta adhesiva del ejemplo 2 y barniz 1. Se
endureció con 230 kV de voltaje de aceleración y una dosis de 40
KV.
\vskip1.000000\baselineskip
Después de fabricar las muestras para ensayo, en
primer lugar se midió la fuerza adhesiva al acero de todos los
productos del 1 al 4 de acuerdo con el ensayo A. Todos los valores
se determinaron a temperatura ambiente y se enumeran en la tabla
1.
Para determinar la reversibilidad, se llevó a
cabo el ensayo B en placas de policarbonato a 60ºC, ya que a
temperatura ambiente muchas cintas adhesivas pueden superar este
ensayo. De la tabla 2 puede deducirse que el ensayo es superado por
todos los productos fabricados según el procedimiento de acuerdo con
el invento. Como referencia se midieron algunas cintas adhesivas de
tesa a la venta que no superan este ensayo.
Claims (13)
1. Cinta adhesiva, que consta de una masa
adhesiva reticulada por radiación y un material de soporte sobre el
que se aplica la masa adhesiva reticulada, seleccionándose el
material de soporte del grupo que abarca tejidos, géneros de punto y
vellones y siendo modificado por impregnación con un material y un
posterior endurecimiento del material, caracterizada por el
hecho de que el material es un material endurecible por UV
- basado en un polímero de
(met)acrilatos, acrilatos de uretano, cauchos sintéticos,
resinas de melamina, cauchos sintéticos modificados o
epoxiaxrilato,
- mezclas de los mismos
- o en forma de un prepolímero
2. Cinta adhesiva de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la masa
adhesiva reticulada por radiación es una masa adhesiva reticulada
por radiación actínica.
3. Cinta adhesiva de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada por el
hecho de que la masa adhesiva reticulada es una masa adhesiva de
acrilato con una temperatura de transición vítrea inferior a
20ºC.
4. Cinta adhesiva de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que la masa
adhesiva de acrilato se basa en una composición de copolímeros que
consta de ésteres de ácido acrílico o de ácido metacrílico con
grupos alquilo que presentan entre 4 y 14 átomos de carbono.
5. Cinta adhesiva de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que el material endurecible por UV es un barniz endurecible por UV,
un polímero viscoelástico endurecible por UV o un polímero elástico
endurecible por UV.
6. Cinta adhesiva de acuerdo con una de las
reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizada por el hecho
de que el material endurecible por UV es un barniz endurecible por
UV con una temperatura de transición vítrea después del
endurecimiento superior a 10ºC.
7. Cinta adhesiva de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que el material de soporte está revestido por una o las dos caras
con una masa adhesiva reticulada.
8. Procedimiento para fabricar una cinta
adhesiva, que consta de los siguientes pasos:
(a) Impregnación de un material de soporte
seleccionado del grupo que abarca tejidos, géneros de punto y
vellones con un material endurecible por UV;
(b) Revestimiento del material de soporte
impregnado con un material endurecible por UV con una masa adhesiva
que reticula por radiación;
(c) Endurecimiento del material endurecible por
UV antes o después de revestir el material de soporte con la masa
adhesiva que reticula por radiación; y
(d) Reticulación de la masa adhesiva.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que una masa
adhesiva que reticula por radiación actínica se utiliza como masa
adhesiva.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el
endurecimiento del material endurecible por UV y la reticulación de
la masa adhesiva que reticula por radiación se realizan por medio de
radiación actínica después de revestir el material de soporte con la
masa adhesiva.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el
material endurecible por UV se preendurece por medio de radiación UV
antes del paso (b).
12. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 10 y 11, caracterizado por el hecho de que
la potencia de radiación de la radiación actínica se selecciona de
tal modo que el material de soporte impregnado con el material que
reticula por UV y la masa adhesiva son atravesados por la
radiación.
13. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones de la 8 a la 12, caracterizado por el hecho
de que como material endurecible por UV se utilizan un barniz
endurecido por UV, un polímero viscoelástico endurecido por UV o un
polímero elástico endurecido por UV.
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