ES2308420T3 - Procedimiento para fabricar un laminado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar un laminado (48) a base de al menos dos substratos (44, 46) de forma de película unidos uno con otro a través de al menos una capa de adhesivo que se endurece aceleradamente por medio de un catalizador, caracterizado porque se reviste un primer substrato (44) a través de un revestimiento de película líquida por medio de revestimiento de cortina o revestimiento de deslizamiento con una película líquida de tres capas que comprende dos capas de adhesivo (34, 38) y una capa intermedia (36) dispuesta entre las capas de adhesivo (34, 38) y que contiene un catalizador (37), y a continuación se une dicho substrato con el segundo substrato (46).
Description
Procedimiento para fabricar un laminado.
La invención concierne a un procedimiento para
fabricar un laminado constituido por al menos dos substratos de
forma de película unidos uno con otro a través de al menos una capa
de adhesivo que se endurece aceleradamente por medio de un
catalizador.
Uno de los mayores problemas de la industria del
envasado es el prolongado tiempo de endurecimiento de los sistemas
de adhesivo a base de poliuretano que se emplean hoy en día con la
mayor frecuencia. Se ha intentado ya sin éxito resolver este
problema por medio de un catalizador incorporado en la película de
plástico a pegar o rociado sobre una de las bandas a pegar.
Para la fabricación de películas y papeles
fotográficos multicapa se utiliza desde hace varios decenios un
procedimiento de revestimiento de película líquida que se ha dado a
conocer bajo el término de "Curtain Coating" o
"revestimiento de cortina". En este procedimiento de
revestimiento se aplican simultáneamente varias capas provenientes
de una boquilla ranurada, dentro de una cortina en caía libre, sobre
una banda de material circulante.
Se ha propuesto ya utilizar la tecnología del
revestimiento de cortina para revestir papel y para fabricar
materiales compuestos de plástico.
En el documento
WO-A-0154828 se revela un
procedimiento para fabricar un laminado de envasado multicapa con
al menos dos capas superpuestas, en cuyo procedimiento se aplican en
forma líquida dos o más capas por medio de revestimiento de cortina
sobre un substrato constituido por un papel, cartón o película de
plástico que eventualmente ya se ha revestido, y a continuación se
secan dichas capas. Los revestimientos de película líquida
comprenden capas de pegamento, capas de barrera, capas intermedias
en calidad de distanciadores, capas de barrido de oxígeno y capas
de sellado en caliente.
Se conoce por el documento
US-B-6 845 599 un procedimiento de
revestimiento de película líquida alternativo a la tecnología del
revestimiento de cortina bajo la denominación de "Slide
Coating", en lo que sigue llamado "revestimiento de
deslizamiento". En este procedimiento de revestimiento varias
capas provenientes de una boquilla ranurada son aplicadas directa y
simultáneamente desde una superficie de deslizamiento de la boquilla
sobre un substrato conducido por delante del canto de descarga de
la superficie de deslizamiento de la boquilla.
La invención se basa en el problema de crear un
procedimiento de la clase citada al principio con el cual se puedan
eliminar los inconvenientes de un reducido tiempo de vida útil y el
difícil manejo del catalizador.
Conduce a la solución del problema según la
invención el que un primer substrato es revestido mediante un
revestimiento de película líquida, por medio de revestimiento de
cortina o revestimiento de deslizamiento, con una película líquida
de tres capas que comprende dos capas de adhesivo y una capa
intermedia dispuesta entre las capas de adhesivo y que contiene un
catalizador, y el que a continuación se une dicho substrato con el
segundo substrato.
El laminado obtenido de esta manera se puede
revestir a través de al menos otro revestimiento de película
líquida por medio de revestimiento de cortina o revestimiento de
deslizamiento con otra película líquida de tres capas que comprende
dos capas de adhesivo y una capa intermedia dispuesta entre las
capas de adhesivo y que contiene un catalizador, y a continuación
se puede unir dicho laminado con al menos otro substrato para
obtener otro laminado.
Debido a la incorporación del catalizador en la
capa intermedia, las dos capas de adhesivo entran en contacto con
el catalizador únicamente después de que la capa intermedia sale de
la disposición de boquilla. Con la utilización del procedimiento
según la invención se eliminan los inconvenientes de un reducido
tiempo de vida útil y una difícil manipulación, y se puede reducir
drásticamente el tiempo de endurecimiento de los sistemas de
adhesivo, especialmente el de los que están hechos a base de
uretano.
Cada una de las capas de adhesivo se encuentra
funcionalmente optimizada sobre la superficie del respectivo
substrato adyacente. Las formulaciones de adhesivo específicamente
adaptadas a un substrato determinado son con frecuencia productos
costosos. Por este motivo, el espesor de las capas de adhesivo es
preferiblemente más pequeño que el espesor de la capa intermedia.
El espesor de las capas de adhesivo es convenientemente de
alrededor de 1 a 30% y preferiblemente de 1 a 10% del espesor de la
capa intermedia.
Preferiblemente, la capa intermedia que contiene
el catalizador está constituida por un material barato, tal como,
por ejemplo, un adhesivo a base de uretano, especialmente un
adhesivo de uretano estándar, tal como, por ejemplo, isocianatos
aromáticos o alifáticos. Un catalizador adecuado es, por ejemplo,
caprolactama.
Como catalizadores para adhesivos de poliuretano
pueden utilizarse también bases de Lewis o ácidos de Lewis, sales
alcalinas de ácidos orgánicos y fenoles, así como combinaciones de
estos y otros catalizadores. Una relación de catalizadores posibles
para adhesivos de poliuretano puede encontrarse, por ejemplo en el
documento EP-A-0 586 843.
Las capas de adhesivo pueden estar compuestas,
por ejemplo, de adhesivos a base de uretano, por ejemplo
polieterpolioles, poliesterpolioles y polibutadienpolioles, a base
de acrilato o epoxi o a base de combinaciones de los adhesivos
citados.
Las capas de la película líquida pueden estar
basadas en disolvente, estar exentas de disolvente o estar basadas
en agua. Se prefieren fluidos de revestimiento exentos de
disolvente, ya que en éstos se suprime el paso de secado usual.
Como substratos pueden utilizarse películas de
plástico a base de, por ejemplo, poli(tereftalato de etileno)
(PET), polietileno (PE), polipropileno (PP), poliamida (PA),
láminas metálicas, como, por ejemplo, láminas de aluminio,
eventualmente revestidas con un material de barrera de, por ejemplo
SiO_{x}, papel o una combinación de al menos dos de los
materiales antes citados.
Otras ventajas, características y detalles de la
invención se desprenden de la descripción siguiente de ejemplos de
realización preferidos, así como con ayuda del dibujo; este muestra
esquemáticamente en:
La figura 1, el desarrollo del procedimiento
durante la unión de dos respectivos substratos por medio de
revestimiento de cortina, en sección transversal;
La figura 2, una sección transversal a través de
un detalle de la figura 1 según su línea I-I;
La figura 3, una sección transversal a través de
un detalle de la figura 1 según su línea II-II;
La figura 4, una sección transversal a través de
un detalle de la figura 1 según su línea
III-III;
La figura 5, una sección transversal a través de
un detalle de la figura 1 según su línea IV-IV;
y
La figura 6, el procedimiento de revestimiento
por deslizamiento alternativo al revestimiento de cortina de la
figura 1, en sección transversal.
Una primera disposición de boquilla 10 -
mostrada en la figura 1 - de un dispositivo de revestimiento por
superficie de deslizamiento, no representado con más detalle, para
un revestimiento de película líquida por medio de revestimiento de
cortina presenta cuatro módulos 12, 14, 16, 18 aplicados uno a otro.
Los módulos yuxtapuestos 12, 14, 16, 18 forman un total de tres
cámaras distribuidoras 20, 22, 24 dispuestas transversalmente a una
dirección x de avance de una banda y dotadas de sendas ranuras de
salida 28, 30, 32 que terminan en una superficie de deslizamiento
26 de la boquilla. Las cámaras distribuidoras 20, 22, 24 son
alimentadas por separado y en forma dosificada con fluidos de
revestimiento 34 (adhesivo), 36 (capa intermedia) y 38 (adhesivo)
en correspondencia con la cantidad de salida deseada en la
superficie de deslizamiento 26 de la boquilla.
Los fluidos de revestimiento 34, 36, 38 que
salen de las cámaras distribuidoras 20, 22, 24 a través de las
ranuras de salida 28, 30, 32 de la superficie de deslizamiento 26 de
la boquilla y que se superponen en capas corren como película de
líquido de tres capas sobre un canto de descarga 40 dispuesto en el
módulo 12 y forman una cortina 42 en caída libre. La capa central
constituida por el fluido de revestimiento 36 contiene un
catalizador 37.
La cortina 42 de tres capas constituida por los
fluidos de revestimiento 34, 36, 38 choca de manera sustancialmente
vertical con una primera banda de substrato 44 que se mueve en la
dirección de avance x, y forma sobre la superficie de esta banda el
revestimiento fluido mostrado en la figura 2.
Se alimenta a la primera banda de substrato 44
revestida con los fluidos de revestimiento 34, 36, 38, en la
dirección de avance x de dicha banda, una segunda banda de substrato
46 y se pega ésta con la primera banda de substrato revestida 44
para producir un laminado mostrado en la figura 3.
En línea con la primera disposición de boquilla
10 está dispuesta una segunda disposición de boquilla 110 idéntica
en su constitución a la primera disposición de boquilla y destinada
a realizar un revestimiento adicional del laminado 48. La segunda
disposición de boquilla 110 presenta cuatro módulos yuxtapuestos
112, 114, 116, 118. Los módulos yuxtapuestos 112, 114, 116, 118
forman un total de tres cámaras distribuidoras 120, 122, 124
dispuestas transversalmente a la dirección de avance x de la banda y
dotadas de sendas ranuras de salida 128, 130, 132 que terminan en
una superficie de deslizamiento 126 de la boquilla. Las cámaras
distribuidoras 120, 122, 124 son alimentadas por separado y en
forma dosificada con fluidos de revestimiento 134 (adhesivo), 136
(capa intermedia) y 138 (adhesivo) de conformidad con la cantidad de
salida deseada en la superficie de deslizamiento 126 de la
boquilla.
Los fluidos de revestimiento 134, 136, 138 que
salen de las cámaras distribuidoras 120, 122, 124 a través de las
ranuras de salida 128, 130, 132 de la superficie de deslizamiento
126 de la boquilla y que se han superpuesto en capas corren como
película de líquido de tres capas sobre un canto de descarga 140
dispuesto en el módulo 112 y forman una película 142 que desciende
en caída libre. La capa central constituida por el líquido de
revestimiento 136 contiene un catalizador 137.
La cortina 142 de tres capas constituida por los
fluidos de revestimiento 134, 136, 138 choca en dirección
sustancialmente vertical con el primer laminado 48 que se mueve en
la dirección de avance x, y forma sobre la superficie de éste el
revestimiento fluido mostrado en la figura 4.
Se alimenta al laminado 48 revestido con los
fluidos de revestimiento 134, 136, 138, en la dirección de avance x
de la banda, una tercera banda de substrato 50 y se pega esta banda
con el laminado revestido 48 para obtener un laminado adicional 52
mostrado en la figura 5.
Con el desarrollo del procedimiento representado
en la figura 1 se puede producir, por ejemplo, un laminado para la
fabricación de bolsas de envasado esterilizables. Un laminado de
bolsa de esta clase comprende típicamente una película exterior de
poli(tereftalato de etileno) (PET) que corresponde al tercer
substrato 50, que presenta eventualmente una capa de barrera de
SiO_{x} y que está pegada con otra película de poliamida orientada
(OPA). La película de OPA correspondiente al segundo substrato 46
está unida, a través de otra capa de adhesivo, con una película de
sellado de polipropileno (PP) que corresponde al primer substrato
44. En la fabricación convencional del laminado 52 de PET/OPA/PP se
utilizan habitualmente pegamentos de isocianato alifático cuyo
tiempo de endurecimiento puede llegar a ser de hasta 12 días. Con la
aplicación según la invención de sistemas de adhesivo de tres capas
con catalizador se reduce el tiempo de endurecimiento a una fracción
de los tiempos de endurecimiento de adhesivos convencionales. Los
sistemas de adhesivo de tres capas comprenden, por ejemplo, dos
capas de adhesivo exteriores a base de uretano y una capa de
adhesivo central a base de uretano con caprolactama en calidad de
catalizador.
La figura 6 muestra una disposición de boquilla
10 con una constitución sensiblemente igual a la de la disposición
de boquilla de la figura 1, estando adaptado el canto de descarga 40
para realizar el procedimiento de revestimiento por deslizamiento.
La película de líquido 41 de tres capas se desliza aquí directamente
desde el canto de descarga 40 hasta la banda de substrato 44
conducida a lo largo de dicho canto de descarga 40.
Claims (8)
1. Procedimiento para fabricar un laminado (48)
a base de al menos dos substratos (44, 46) de forma de película
unidos uno con otro a través de al menos una capa de adhesivo que se
endurece aceleradamente por medio de un catalizador,
caracterizado porque se reviste un primer substrato (44) a
través de un revestimiento de película líquida por medio de
revestimiento de cortina o revestimiento de deslizamiento con una
película líquida de tres capas que comprende dos capas de adhesivo
(34, 38) y una capa intermedia (36) dispuesta entre las capas de
adhesivo (34, 38) y que contiene un catalizador (37), y a
continuación se une dicho substrato con el segundo substrato
(46).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se reviste el laminado (48) a través de
al menos otro revestimiento de película líquida por medio de
revestimiento de cortina o revestimiento de deslizamiento con otra
película líquida de tres capas que comprende dos capas de pegamento
(134, 138) y una capa intermedia (136) dispuesta entre las capas de
adhesivo (134, 138) y que contiene un catalizador (137), y a
continuación se une dicho laminado con al menos otro substrato (50)
para obtener otro laminado (52).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque cada una de las capas de adhesivo (34,
38; 134, 138) aplicadas sobre la superficie del substrato adyacente
(44, 46; 48, 50) está funcionalmente optimizada y el espesor de las
capas de adhesivo (34, 38; 134, 138) es de 1 a 30% y preferiblemente
de 1 a 10% del espesor de la capa intermedia (36, 136).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las capas de
adhesivo (34, 38; 134, 138) se componen de adhesivos a base de
uretano, especialmente polieterpolioles, poliesterpolioles o
polibutadienpolioles, a base de acrilato o epoxi o a base de
combinaciones de los adhesivos citados constituidos por adhesivos a
base de poliuretano (PUR) o acrilato.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa
intermedia (36, 136) está constituida por un adhesivo a base de
uretano, especialmente a base de isocianatos aromáticos o
alifáticos.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el catalizador
(37, 137) de la capa intermedia (36, 136) es de caprolactama.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las capas (34,
36, 38; 134, 136, 138) de la película líquida están basadas en
disolvente, están exentas de disolvente o están basadas en
agua.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los substratos
(44, 46, 50) son películas de plástico, láminas metálicas, papel o
una combinación de al menos dos de los materiales antes
citados.
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