BR102017021226A2 - Tratamento com plasma para um elemento de ligação adesiva multicamada - Google Patents

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BR102017021226A2
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Hähnel Marcel
Nagel Christoph
Kipke Jennifer
Sellin Jannik
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Tesa Se
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Abstract

ratamento com plasma para um elemento de ligação adesiva multicamada. método para ligação por envoltura de um meio, que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, com uma fita adesiva, em que: uma fita adesiva é desenrolada de um rolo de fita adesiva, a fita adesiva desenrolada é provida em um lado de uma película de suporte (1) com uma camada de cimento adesivo (2) e em um lado oposto com uma camada de agente de separação (3), a camada de agente de separação (3) é submetida a um tratamento com plasma, a fita adesiva tratada com plasma é enrolada em torno do meio que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, de modo que pelo menos uma porção da fita adesiva seja ligada a uma dobra de enrolamento inferior pela camada de cimento adesivo (2).

Description

(54) Título: TRATAMENTO COM PLASMA PARA UM ELEMENTO DE LIGAÇÃO ADESIVA MULTICAMADA (51) Int. Cl.: C09J 5/02; C09J 133/04; C09J 183/00; C08J 7/18; C09J 7/00; (...) (30) Prioridade Unionista: 21/10/2016 DE 10 2016 220 687.7 (73) Titular(es): TESA SE (72) Inventor(es): MARCEL HÀHNEL; CHRISTOPH NAGEL; JENNIFER KIPKE; JANNIKSELLIN (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: RATAM ENTO COM PLASMA PARA UM ELEMENTO DE LIGAÇÃO ADESIVA MULTICAMADA. Método para ligação por envoltura de um meio, que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, com uma fita adesiva, em que: uma fita adesiva é desenrolada de um rolo de fita adesiva, a fita adesiva desenrolada é provida em um lado de uma película de suporte (1) com uma camada de cimento adesivo (2) e em um lado oposto com uma camada de agente de separação (3), a camada de agente de separação (3) é submetida a um tratamento com plasma, a fita adesiva tratada com plasma é enrolada em torno do meio que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, de modo que pelo menos uma porção da fita adesiva seja ligada a uma dobra de enrolamento inferior pela camada de cimento adesivo (2).
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para TRATAMENTO COM PLASMA PARA UM ELEMENTO DE LIGAÇÃO ADESIVA MULTICAMADA.
[001] A invenção refere-se a um método para ligação por envoltura de um meio, que se expande transversalmente a um enrolamento, com uma fita adesiva. A invenção ainda refere-se a um dispositivo com uma fita adesiva que é enrolada sobre si mesma e um aplicador para aplicar a fita adesiva.
[002] Várias aplicações para fitas adesivas são conhecidas, nas quais as fitas adesivas são enroladas sobre si mesmas várias vezes em torno de um meio. Por exemplo, na fabricação de baterias de alta tensão, fitas adesivas são enroladas em torno de si mesmas e ligadas em várias camadas. Uma força é aplicada à estrutura de enrolamento não apenas pela pré-carga criada durante o ato de enrolamento em si, mas também por um processo de expansão durante os processos de carregamento e descarregamento da bateria. Em algumas aplicações, as fitas adesivas podem ser reforçadas com filamentos. Os filamentos, preferencialmente, se estendem na direção longitudinal da fita adesiva e aumentam a resistência à tração da fita adesiva consideravelmente. No entanto, em várias situações de enrolamento, a adesão dos enrolamentos sobrepostos apresenta dificuldades, além da resistência à tração da fita adesiva. Geralmente, as fitas adesivas são fornecidas na forma de um rolo de fita adesiva antes de sua aplicação. Para essa finalidade, os lados opostos das fitas adesivas, que são os lados voltados para a camada de cimento adesivo em uma película de suporte, são providos externamente com uma camada de separação. A camada de separação reduz a força de separação entre a película de suporte e a camada de cimento adesivo do enrolamento de fita adesiva seguinte, e isso é o que torna possível desenrolar a fita adesiva de um rolo de fita adesiva em primeiro lugar. Isso torna o uso de um revestiPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 7/63
2/19 mento desnecessário e reduz custos. A camada de separação pode ser uma camada contendo silicone ou, também, um revestimento de liberação. A camada de separação geralmente permanece na parte externa da película de suporte após a fita adesiva ser desenrolada e, obviamente, também reduz as forças de separação entre um enrolamento da fita adesiva e o enrolamento externo seguinte de fita adesiva quando a fita é subsequentemente enrolada em torno do meio, por exemplo, uma bateria de alta tensão. Particularmente, com meios que se expandem transversalmente ao enrolamento, tais como baterias de alta tensão, isso pode fazer com que os enrolamentos da fita adesiva enrolada se desprendam por causa das forças de expansão geradas. [003] É, portanto, o objeto da presente invenção prover um método para ligação por envoltura de meios que se expandem transversalmente, o qual evite as desvantagens descritas acima.
[004] É ainda objeto da presente invenção prover um dispositivo que tenha uma fita adesiva que se liga com ela mesma e evita as desvantagens descritas acima.
[005] É ainda objeto da invenção, prover um aplicador com o qual o método de acordo com a invenção pode ser realizado.
[006] Em um primeiro aspecto da invenção, o objeto é solucionado com um método conforme descrito na introdução tendo as características da reivindicação 1.
[007] A fita adesiva para uso no método de acordo com a invenção inclui uma película de suporte que, preferencialmente, se estende em todo o comprimento e largura de uma fita adesiva. Uma camada de cimento adesivo é, preferencialmente, provida em toda a extensão de um lado da película de suporte, e uma camada de agente de separação é provida, também em toda a extensão, em um lado oposto da película de suporte.
[008] A fita adesiva é apresentada na forma de um rolo de fita
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3/19 adesiva e é desenrolada de um rolo de fita adesiva para aplicação. Após a fita adesiva ou uma porção da fita adesiva ser desenrolada, a parte externa da camada de agente de separação é submetida a um tratamento com plasma. A fita adesiva tratada com plasma é, então, enrolada em torno de um meio que se expande transversalmente de tal maneira que pelo menos uma porção da fita adesiva seja ligada à camada de cimento adesivo em uma dobra de enrolamento inferior diretamente adjacente a ela.
[009] É, preferencialmente, também previsto que a fita adesiva seja enrolada em torno de um meio que se expande transversalmente ao enrolamento em várias dobras de enrolamento que são ligadas uma por cima da outra após o tratamento com plasma. De acordo com a invenção, a fita adesiva também adere a ela mesma, pelo menos ao longo de uma porção de uma dobra de enrolamento ou ao longo de várias dobras de enrolamento.
[0010] Películas, tais como PA, PU ou PVC, poliolefinas ou poliéster, preferencialmente, um poliéster de PET (tereftalato de polietileno) são adequados para uso como a película de suporte. A película em si pode, por sua vez, consistir em uma pluralidade de dobras simples, por exemplo, dobras que foram co-extrusadas para criar uma película. [0011] Poliolefinas são usadas por preferência, mas, copolímeros de etileno e monômeros polares, tais como estireno, vinila acetato, metila metacrilato, butila acrilato ou ácido acrílico são também incluídos. Podem ser um homopolímero, tal como HDPE, LDPE, MDPE ou um copolímero de etileno ou outra olefina, tal como propeno, buteno, hexeno ou octeno (LLDPE, VLLDE, por exemplo). Polipropilenos (por exemplo, homopolímeros de polipropileno, copolímeros aleatórios de polipropileno ou copolímeros de bloco de polipropileno) são também adequados.
[0012] Películas monoaxialmente e biaxialmente estiradas presPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 9/63
4/19 tam-se extremamente bem para uso como películas de acordo com a invenção. Polipropileno monoaxialmente estirado, por exemplo, é caracterizado por muito boa resistência ao rompimento e baixa expansão longitudinal.
[0013] Particularmente preferidas são películas à base de poliéster, particularmente, aquelas feitas de tereftalato de polietileno.
[0014] A película, preferencialmente, tem uma espessura de 12 pm a 100 pm, mais preferencialmente, de 28 pm a 50 pm, particularmente, 36 pm.
[0015] A película pode ser colorida e/ou transparente.
[0016] Uma camada de cimento adesivo é provida em um lado da película de suporte, preferencialmente, cobrindo-a completamente. Todos os sistemas de cimento adesivo conhecidos podem ser usados. [0017] Além de adesivos à base de borracha natural ou sintética, particularmente, cimentos adesivos de poliacrilato e silicone são utilizáveis, preferencialmente, um adesivo de cimento de colagem a quente de acrilato de baixo peso molecular. Essas substâncias são descritas em maiores detalhes em DE 198 07 752 A1 e DE 100 11 788 A1. Cimentos adesivos de reticulação UV, à base de acrilato são também adequados.
[0018] O peso de revestimento é, preferencialmente, na faixa entre 15 e 200 g/m2, mais preferencialmente, entre 30 e 120 g/m2, particularmente preferencialmente, 50 g/m2 (correspondendo aproximadamente a uma espessura de 15 a 200 pm, mais preferencialmente, 30 a 120 pm, particularmente preferencialmente, 50 pm).
[0019] O cimento adesivo é, preferencialmente, cimento adesivo sensível à pressão, que é um composto viscoelástico que é permanentemente aderente e permanece capaz de aderir à temperatura ambiente em estado seco. A adesão ocorre imediatamente e em quase todos os substratos com leve pressão.
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5/19 [0020] Adesivos sensíveis à pressão com base em blocos de polímero contendo blocos de polímero são usados. Eles são preferencialmente produzidos a partir de compostos aromáticos vinílicos (blocos A), tais como estireno, e aqueles fabricados por polimerização de 1,3dienos (blocos B), tais como butadieno e isopreno ou um copolímero dos dois. Misturas de diferentes copolímeros de bloco podem também ser usadas. Produtos que são parcialmente ou totalmente hidrogenados são preferidos.
[0021] Os copolímeros de bloco podem ter uma estrutura linear AB-A. É igualmente possível usar copolímeros de bloco em forma radial e em forma de estrela e copolímeros multibloco lineares.
[0022] Blocos de polímero com base em outros homo- e copolímeros contendo compostos aromáticos (preferencialmente, C8- a C12 compostos aromáticos) com temperaturas de transição vítrea > aproximadamente 75°C, tais como blocos aromáticos contendo αmetilestireno, podem também ser usados em vez dos blocos de poliestireno. Blocos de polímero com base em homopolímeros de (met)acrilato e copolímeros de (met)acrilato com temperaturas de transição vítrea > +75°C são também utilizáveis. Nesse contexto, copolímeros de bloco utilizáveis incluem aqueles que utilizam blocos rígidos com base exclusivamente em polímeros de (met)acrilato ou aqueles que utilizam ambos blocos poliaromáticos, blocos de poliestireno, por exemplo, e blocos de poli(met)acrilato.
[0023] Salvo indicação contrária em casos individuais, as características de temperatura de transição vítrea para materiais nãoinorgânicos e materiais que não são predominantemente inorgânicos, particularmente, para materiais poliméricos e orgânicos, referem-se ao valor de temperatura de transição vítrea Tg de acordo com a DIN 53765:1994-03 (ver seção 2.2.1).
[0024] De acordo com a invenção, copolímeros de bloco que utiliPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 11/63
6/19 zam ainda blocos de elastômero contendo polidieno e os produtos hidrogenados de tais copolímeros de bloco, por exemplo, copolímeros de uma pluralidade de 1,3-dienos diferentes, podem também ser usados em vez de copolímeros de bloco de estireno-butadieno e copolímeros de bloco de estireno-isopreno e/ou os produtos hidrogenados dos mesmos e, assim, também copolímeros de bloco estirenoetileno/butileno e copolímeros de bloco estireno-etileno/propileno. Copolímeros de bloco funcionalizados, tais como copolímeros de bloco de estireno modificados por silano ou modificados por anidrido maleico são também utilizáveis de acordo com a invenção.
[0025] Concentrações de aplicação típicas para o copolímero de bloco são em uma faixa entre 30% em peso e 70% em peso, particularmente, em uma faixa entre 35% em peso e 55% em peso.
[0026] Outros polímeros que podem estar presentes e podem substituir até metade dos copolímeros de bloco contendo composto aromático vinílico incluem polímeros com base em hidrocarbonetos puros, por exemplo, polidienos insaturados, tais como poliisopreno ou polibutadieno sintético ou natural, elastômeros quimicamente essencialmente saturados, tais como copolímeros de etileno-propileno saturados, copolímeros de a-olefina, poliisobutileno, borracha butílica, borracha de etileno-propileno e hidrocarbonetos quimicamente funcionalizados, tais como poliolefinas que contêm halogênio, acrilato ou éter vinílico.
[0027] Resinas adesivas servem como originadores de adesividade (tackifiers).
[0028] Resinas adesivas adequadas incluem, preferencialmente, resinas parcialmente ou completamente hidrogenadas com base em colofônia ou derivados de colofônia entre outros. Resinas de hidrocarboneto pelo menos parcialmente hidrogenado, por exemplo, resinas de hidrocarboneto hidrogenado obtidas por hidrogenação parcial ou comPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 12/63
7/19 pleta de resinas de hidrocarboneto contendo compostos aromáticos (por exemplo, Arkon P e Arkon M fabricadas por Arakawa ou Regalite fornecida por Eastman), resinas de hidrocarboneto com base em polímeros de diciclopentadieno hidrogenados (por exemplo, Escorez 5300 fornecida por Exxon), resinas de hidrocarboneto com base em resinas C5/C9 hidrogenadas (Escorez 5600 fornecida por Exxon) ou resinas de hidrocarboneto com base em resinas C5 hidrogenadas (Eastotac fabricada por Eastman) e/ou misturas dos mesmos podem também ser usadas.
[0029] Resinas de politerpeno hidrogenado à base de politerpeno são também utilizáveis. As resinas de adesividade mencionadas acima podem ser usadas isoladamente ou em uma mistura.
[0030] Estabilizadores de luz, tais como absorvedores de UV, aminas estericamente impedidas, antiozonizantes, desativadores de metal, agentes de processamento e resinas de reforço de bloco terminal podem tipicamente ser usados como aditivos adicionais.
[0031] Resinas líquidas, óleos de processo ou polímeros líquidos de baixo peso molecular, por exemplo, poliisobutilenos de baixo peso molecular com pesos moleculares < 1500 g/mol (média numérica) ou tipos de EPDM líquidos são tipicamente usados como plastificantes, por exemplo.
[0032] O cimento adesivo pode ser aplicado na direção longitudinal da fita adesiva na forma de uma tira que é menos larga do que o suporte de fita adesiva.
[0033] A tira revestida pode ser 10 a 80% tão larga quanto o material de suporte. Nesse caso, o uso de tiras com um revestimento que é 20 a 50% tão largo quanto o material de suporte é particularmente preferido.
[0034] Dependendo do uso pretendido, o material de suporte pode ser revestido com várias tiras paralelas do adesivo.
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8/19 [0035] A posição da tira no suporte é livremente selecionável, embora seja preferencialmente depositada diretamente em uma das bordas do suporte.
[0036] Finalmente, a fita adesiva pode incluir um material de cobertura, pelo qual a uma camada de cimento adesivo é coberta até estar pronta para uso. Todos os materiais listados em detalhes acima são adequados para uso como materiais de cobertura.
[0037] No entanto, um material que não libere pelos é preferencialmente usado, por exemplo, uma película plástica ou um papel de fibra longa totalmente laminado com cola.
[0038] Os cimentos adesivos podem ser produzidos e processados a partir de uma solução, uma dispersão ou de uma fusão. Métodos de processamento e produção preferidos são conduzidos a partir de uma solução e uma fusão. O cimento adesivo é produzido particularmente preferencialmente a partir de uma fusão, em que, em particular, métodos de batelada ou métodos contínuos podem ser usados. Produção contínua dos adesivos sensíveis à pressão com o auxílio de uma extrusora é particularmente vantajosa.
[0039] O processamento de uma fusão pode envolver métodos de aplicação através de um bocal ou uma calandra.
[0040] Métodos conhecidos com base em uma solução incluem revestimentos com raspadores, lâminas ou bocais, por exemplo.
[0041] No lado oposto da película de suporte, que é o lado que é voltado para a camada de cimento adesivo, a película de suporte é provida com uma camada de agente de separação. A camada de agente de separação, preferencialmente, também cobre o lado oposto da película de suporte completamente.
[0042] Agentes de separação, também chamados de agentes de liberação, podem ter várias formas. Agentes de separação adequados compreendem sistemas de liberação de tensoativo com base em gruPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 14/63
9/19 pos alquila de cadeia longa, tais como estearila sulfossuccinatos ou estearila sulfossuccinamatos, e também polímeros que podem ser selecionados do grupo que consiste em carbamatos de polivinilestearila, carbamidas de polietileno iminaestearila, complexos de cromo de C14C28 ácidos graxos e copolímeros de estearila, tais como são descritos no documento DE 28 45 541 A, por exemplo. Agentes de separação com base em polímeros acrílicos com grupos alquila perfluorados, silicones ou compostos de fluorossilicone, com base em poli(dimetil)siloxanos, por exemplo, são também adequados. A camada de liberação particularmente preferencialmente compreende um polímero à base de silicone. Exemplos particularmente preferidos de tais polímeros de liberação à base de silicone ativo incluem silicones modificados por ácido poliúrico e/ou modificados por poliuretano, preferencialmente, copolímeros de bloco de poliuretano/ácido poliúrico/organopolissiloxano, particularmente preferencialmente, tal como descrito no exemplo 19 da EP 1 336 683 B1, mais particularmente preferencialmente, silicones modificados por ácido poliúrico e modificados por poliuretano estabilizado anionicamente com uma proporção em peso de silicone de 70% e um índice de acidez de 30 mg KOH/g. O uso de silicones modificados por ácido poliúrico e/ou modificados por poliuretano garante que os produtos de acordo com a invenção apresentem comportamento de separação otimizado junto com resistência otimizada ao envelhecimento e propriedades de escrita universal. Em uma modalidade preferida da invenção, a camada de liberação compreende 10 a 20% em peso, particularmente preferencialmente, 13 a 18% em peso do componente de separação ativo.
[0043] O problema com fitas adesivas conhecidas é o fato de que idealmente a camada de agente de separação deve reduzir as forças de separação entre a camada de cimento adesivo e a película de suporte, de modo que a fita adesiva possa ser enrolada sobre si mesma
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10/19 para armazenamento, e permitir que o adesivo seja desenrolado de novo posteriormente. A fita adesiva desenrolada ainda tem uma camada de agente de separação, de modo que, quando a fita adesiva é posteriormente enrolada em torno de um meio com dimensão transversal variável novamente, as forças de separação entre a camada de cimento adesivo e a película de suporte abaixo dela são enfraquecidas, desvantajosamente desta vez, e a resistência do enrolamento é reduzida.
[0044] Surpreendentemente, no entanto, descobriu-se que as forças de separação podem ser elevadas para um grau inesperadamente alto por aplicação de um tratamento com plasma à fita adesiva desenrolada após ela ser desenrolada, se a camada de agente de separação na parte externa, que está no lado voltado para a película de suporte, for tratada com um plasma.
[0045] Um tratamento corona, que é um tipo de tratamento com plasma, é definido como um tratamento de superfície gerado por uma alta tensão AC entre dois eletrodos com descargas filamentares, em que os canais de descarga discretos são incidentes na superfície a ser tratada, ver também Wagner et al., Vacuum, 71 (2003), páginas 417 a 436. Ar ambiente, dióxido de carbono ou nitrogênio, gás inerte ou oxigênio podem ser usados como o gás de processo. Substâncias de fase gasosa adicionais do grupo de siloxano, ácidos acrílicos ou solventes ou hidrogênio, alcanos, alquenos, alquinas, silano, monômeros orgânicos de silício, monômeros de acrilato, água, álcoois, peróxidos e ácidos orgânicos podem também ser adicionados ao gás de processo. [0046] O substrato é quase sempre colocado em ou passado através do espaço de descarga entre um eletrodo e um contra-eletrodo, isso sendo definido como tratamento físico direto. Substratos weblike são tipicamente passados entre um eletrodo e um rolo aterrado. [0047] Particularmente, no contexto de aplicações industriais, o
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11/19 termo corona é geralmente entendido para significar descarga de barreira dielétrica (DBD). Nesse contexto, pelo menos um dos eletrodos consiste em um dielétrico, ou seja, um isolador, ou é revestido ou coberto com tal material. O segundo eletrodo é provido com pequenos raios ou pontas para gerar o efeito corona, o efeito de grandes gradientes no campo elétrico. Neste caso, o substrato pode também funcionar como um dielétrico.
[0048] A intensidade de um tratamento corona é expresso como a dose em [Wmin/m2], em que dose D=P/b*v, onde P=saída elétrica [W], b=largura do eletrodo [m], e v=velocidade linear [m/min].
[0049] O substrato é quase sempre colocado em ou passado através do espaço de descarga entre um eletrodo e um contra-eletrodo, isso sendo definido como tratamento físico direto. Substratos weblike, nesse contexto, são tipicamente passados entre um eletrodo e um rolo aterrado. Às vezes, o termo corona de gás soprado ou corona unilateral é também usado.
[0050] Um dispositivo para tratamento de superfície por meio de descarga de corona é conhecido a partir do documento FR 2 443 753. Nesse dispositivo, ambos os eletrodos são dispostos no mesmo lado da superfície do objeto a ser tratado, e os primeiros eletrodos consistem em uma pluralidade de pontos ao longo dos quais é provido um arranjo curvo de um segundo eletrodo. Uma tensão AC de vários kV com uma frequência de 10 kHz é aplicada entre os dois eletrodos. A descarga de corona ao longo das linhas de campo atua na superfície à medida que é transportada, polarizando a superfície de modo que as propriedades de adesão de um cimento adesivo sejam melhoradas na superfície que é tratada com o efeito corona.
[0051] É possível tratar materiais de diferentes naturezas, formatos e espessuras com intensidade mais uniforme, dispensando os filamentos de descarga, tal como são usados em descargas de corona,
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12/19 e selecionando um eletrodo de pino duplo como descrito na EP 0 497 996 B1, em que cada canal está presente para aplicar pressão aos respectivos eletrodos de pino. A descarga de corona é criada entre as duas pontas de eletrodo e ioniza o gás que flui através dos canais, convertendo-o em um plasma. Este plasma, então, atinge a superfície a ser tratada na forma de plasma remoto ou persistente através do fluxo de gás e, em particular, causa uma oxidação de superfície que melhora a capacidade de umidificação da superfície. A natureza do tratamento físico é definida (aqui) como indireta porque o tratamento não é realizado no local onde ocorre a descarga elétrica. O tratamento da superfície ocorre sob pressão atmosférica, ou aproximadamente, embora a pressão no espaço de descarga elétrica ou no canal de gás possa ser aumentada. Neste contexto, o plasma é entendido como um plasma de pressão atmosférica que é um gás reativo homogêneo ativado eletricamente que não está em equilíbrio térmico a uma pressão próxima da pressão atmosférica na área de ação. O gás é ativado pelas descargas elétricas e os processos de ionização no campo elétrico, e estados altamente excitados são gerados nos componentes do gás. O gás e a mistura de gás usados são referidos como o gás de processo. Ar, o dióxido de carbono, gás inerte, nitrogênio ou oxigênio ou suas misturas são preferencialmente usados como o gás de processo. Em geral, substâncias de fase gasosa, tais como siloxano, ácidos acrílicos ou solventes, ou também outras substâncias de fase gasosa, tais como siloxano, ácidos acrílicos ou hidrogênio, alcanos, alquenos, alquinos, silanos, monômeros orgânicos de silício, monômeros de acrilato, água, álcoois, peróxidos e ácidos orgânicos ou outros componentes também podem ser adicionados ao gás de processo. Componentes do plasma de pressão atmosférica podem ser estados atômicos altamente excitados, estados moleculares altamente excitados, íons, elétrons ou componentes inalterados do gás de processo. O plasma de presPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 18/63
13/19 são atmosférica não é produzido em um vácuo, mas tipicamente em um ambiente de ar. Isso significa que, mesmo que o próprio gás de processo não seja ar, o plasma irradiado contém, pelo menos, componentes do ar ambiente.
[0052] Em uma descarga de corona, de acordo com a definição anterior, a alta tensão aplicada serve para formar canais de descarga filamentares com íons e elétrons acelerados. Os elétrons de luz, em particular, atingem a superfície em alta velocidade, com energias que são suficientes para quebrar a maioria das ligações moleculares. A reatividade dos componentes de gás reativo que também são gerados é em grande parte um efeito menos importante. Os sítios de ligação quebrados continuam a reagir com componentes no ar ou no gás de processo. Um efeito decisivo é a formação de subprodutos de cadeia curta de decomposição por bombardeamento de elétrons. Nos tratamentos de maior intensidade, ocorre também erosão significativa do material.
[0053] A reação entre um plasma e a superfície do substrato aumenta o efeito de incorporação direta dos componentes de plasma. Alternativamente, um estado excitado ou um sítio de ligação aberta e radicais pode ser criado na superfície, que então continua com uma reação secundária, com o oxigênio no ar ambiente, por exemplo. Com alguns gases, tais como gases inertes, uma ligação química entre os átomos ou moléculas do gás de processo e do substrato pode ser descontada. Neste caso, a ativação do substrato ocorre exclusivamente através de reações secundárias.
[0054] Consequentemente, a diferença essencial é que, com o tratamento com plasma, não há efeito direto na superfície a partir de canais discretos de descarga. Assim, o efeito ocorre de forma homogênea e suave e, predominantemente, através de componentes de gás reativos. Em um tratamento indireto com plasma, os elétrons livres poPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 19/63
14/19 dem estar presentes, mas não acelerados, uma vez que o tratamento é realizado fora do campo elétrico que deve ser gerado.
[0055] Como resultado da combinação de espécies, o tratamento com plasma é mais uniforme e menos severo do que um tratamento corona, porque nenhum canal de descarga discreto é incidente na superfície. Menos subprodutos de cadeia curta de decomposição do material tratado que podem formar uma camada que prejudica a superfície são criados. É por isso que melhores características de umidificação podem ser obtidas após o tratamento com plasma do que após o tratamento corona, e o efeito é mantido por mais tempo.
[0056] O objeto é ainda resolvido com um aplicador, de acordo com a invenção, como descrito na reivindicação 14.
[0057] Os dispositivos que geram plasma podem ser integrados em um aplicador para aplicar a fita adesiva no meio ou no substrato em ambientes artesanais e industriais. Os referidos aplicadores podem ser operados automaticamente, manualmente ou manualmente com suporte tecnológico.
[0058] O aplicador, de acordo com a invenção, compreende um rolo de fita adesiva e um dispositivo para desenrolar uma fita adesiva de um rolo de fita adesiva, em que a fita adesiva desenrolada de um rolo de fita adesiva é provida em um lado de uma película de suporte com uma camada de cimento adesivo e em um lado oposto com uma camada de agente de separação, e inclui um bocal de plasma, que é direcionado para a camada de agente de separação da fita adesiva desenrolada. As posições do bocal de plasma e do dispositivo para desenrolar, que é particularmente um pino de coleta para o rolo de fita adesiva e/ou uma área em que a fita adesiva desenrolada é transportada para o bocal de plasma, são preferencialmente fixos um em relação ao outro e constantes, de modo que a camada de agente de separação seja submetida a tratamento com plasma uniforme conforme é
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15/19 desenrolada.
[0059] O aplicador é vantajosamente equipado com um dispositivo de corte para a fita adesiva. Com o dispositivo de corte, a fita adesiva ligada e desenrolada pode ser cortada.
[0060] O aplicador particularmente preferencialmente inclui um dispositivo de sucção para subprodutos de reação criados durante o tratamento com plasma, tais como óxidos de nitrogênio ou ozônio. [0061] O aplicador pode também incluir um cilindro de pressão para pressionar a fita adesiva contra o substrato.
[0062] Dispositivos de coleta podem também ser providos para quaisquer revestimentos presentes.
[0063] A fita adesiva é guiada através do aplicador de tal forma que um tratamento com plasma da fita adesiva é possível com parâmetros de tratamento constantes, tais como a distância da fonte de plasma e velocidade de tratamento.
[0064] Em uma modalidade preferida da invenção, a fita adesiva inclui pelo menos um filamento que se estende na direção longitudinal da fita adesiva e aumenta assim sua resistência à tração. Em particular, esses filamentos podem ser filamentos de vidro ou filamentos PET. Os filamentos podem ser integrados na película de suporte e/ou na camada de cimento adesivo. Os filamentos tipicamente consistem em um feixe de filamentos simples, em que o feixe é formado por filamentos simples presos em conjunto por colagem - isto é, com um agente de ligação.
[0065] Os filamentos podem ser dispostos longitudinalmente ao lado e distantes entre si ou podem também ser integrados na película de suporte ou na camada de cimento adesivo, ou em ambas, como uma tela ou tecido.
[0066] A tela ou tecido do filamento tem uma resistência à tração longitudinal de, preferencialmente, pelo menos 100 N/cm, mais prefePetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 21/63
16/19 rencialmente, 200 N/cm, particularmente preferencialmente, 500 N/cm. [0067] Os fios para criar a tela ou tecido, preferencialmente, têm uma resistência de 80 a 2200 dtex, mais preferencialmente, 280 a 1100 dtex.
[0068] Para os propósitos desta invenção, um filamento é entendido como um feixe de filamentos simples/fibras simples paralelas e retas, que também é frequentemente referido na literatura como um multifilamento. Opcionalmente, esse feixe de fibras pode ser reforçado torcendo-o sobre si mesmo, caso em que os filamentos são ditos serem girados ou torcidos. Alternativamente, o feixe de fibras pode ser rigidamente reforçado por agitação com ar comprimido ou jato de água. No texto subsequente, a designação geral de filamento será usada para se referir a todas essas modalidades.
[0069] O filamento pode ser texturizado ou liso e pode ser reforçado ou não reforçado.
[0070] A tela/tecido pode ter sido tingido posteriormente ou pode ser feito de fios tingidos.
[0071] Os filamentos consistem, mais preferencialmente, em poliéster, polipropileno, polietileno ou poliamida, mais preferencialmente, poliéster (Diolen).
[0072] O objeto da invenção é solucionado em seu segundo aspecto com um dispositivo tendo as características da reivindicação 8. [0073] O termo dispositivo deve ser interpretado genericamente aqui. Compreende um meio cujo tamanho é variável transversalmente ao enrolamento, por exemplo, transformadores, embalagens, fardos de aço, baterias e baterias de alta tensão. Os meios são, de preferência, variáveis em tamanho transversalmente ao enrolamento, de preferência, sob os efeitos de temperatura. Uma fita adesiva que é enrolada em si mesma é provida em torno do meio transversalmente ao enrolamento, cuja fita circunda o meio, nivelada com ele, e é ligada a ele.
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17/19 [0074] O dispositivo inclui uma fita adesiva que é enrolada sobre si mesma com uma película de suporte, em um lado da qual é aplicada uma camada de cimento adesivo e, no outro lado da qual, uma camada de agente de separação tratado com plasma externamente é aplicada. A fita adesiva é provida, em particular, para enrolamento em torno de meios que são capazes de se expandir transversalmente ao enrolamento, tais como baterias de alta tensão, por exemplo. O dispositivo é fabricado, em particular, para os propósitos da fita adesiva e, de preferência, por um dos métodos acima mencionados.
[0075] A invenção será descrita com referência a uma modalidade exemplificativa em um desenho.
[0076] No desenho:
[0077] A Figura 1 mostra uma representação esquemática de um teste de cisalhamento estático, [0078] A Figura 2 mostra uma estrutura exemplificativa de uma fita adesiva de acordo com a invenção.
[0079] A invenção refere-se a um método, para enrolamento várias vezes em torno de meios que se expandem transversalmente ao enrolamento. Um exemplo de tal uso é a fabricação de baterias de alta tensão, em que a fita adesiva é ligada a si mesma em múltiplas camadas. Uma força é exercida na fita adesiva enrolada pela pré-carga criada durante o ato de enrolamento em si, mas também por processos de expansão enquanto as baterias estão carregando e descarregando. A fim de poder sustentar de forma extrema as forças de tração que atuam sobre a fita adesiva durante a expansão da bateria, a fita adesiva pode ser reforçada com um ou mais filamentos que se prolongam longitudinalmente.
[0080] A fita adesiva, de acordo com a invenção, inclui uma película de suporte 1 e uma camada de cimento adesivo 2 em um lado da película de suporte 1 e uma camada de agente de separação 3 no laPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 23/63
18/19 do oposto. Um cimento adesivo de acrilato é usado como um adesivo sensível à pressão. Neste caso, o silicone é usado como agente de separação. Uma das propriedades do silicone é a redução das forças de separação entre a camada de cimento adesivo 2 e a película de suporte 1 entre dobras adjacentes sobre uma fita adesiva enrolada em um rolo, de modo que a fita adesiva entre a camada de cimento adesivo 2 da dobra superior e a película de suporte 1 da dobra imediatamente adjacente a ela possam ser retiradas e reaplicadas facilmente. O agente de separação permanece na película de suporte 1 como camada de agente de separação 3, de modo que, quando a fita adesiva é novamente aplicada quando é enrolada em baterias de alta tensão, as forças de separação entre as dobras adjacentes da fita adesiva sejam reduzidas, neste caso indesejavelmente.
[0081] Uma maneira possível de testar a resistência de ligação do cimento adesivo que foi aplicado em um lado da película de suporte do outro lado é determinar a resistência ao cisalhamento da aderência no outro lado. O método utilizado para determinar a resistência ao cisalhamento é um teste de cisalhamento dinâmico como representado na Figura 1. O teste é realizado como segue. Uma tira de fita adesiva medindo 40 x 25 mm é presa no lado reverso de uma tira de fita adesiva medindo 40 x 25 mm sobre uma área de 25 x 25 mm; a área de adesão é pressionada com 100 N/cm2 por um minuto. O conjunto de fita adesiva é acoplado a uma máquina de ensaio de tração pela tira saliente de fita adesiva; a amostra é separada a uma velocidade de 50 mm por minuto e a força relativa à área de adesão (N/cm2) na qual a tira de fita adesiva foi cortada é medida. As forças de tração são indicadas por setas. Por questão de simplicidade, o cimento adesivo na tira superior de fita adesiva não é mostrado. Além disso, o cimento adesivo é mostrado apenas na área de adesão na segunda tira.
[0082] Um tratamento físico de superfície sob a forma de um traPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 24/63
19/19 tamento com plasma imediatamente antes da fita adesiva ser aplicado no lado reverso da fita adesiva tem o efeito de otimizar a adesão da superfície. Neste caso, a película de suporte é uma película PET. O gráfico a seguir mostra que a resistência ao cisalhamento aumenta de forma clara e surpreendente por um fator de quase 6 devido ao tratamento com plasma, apesar de o lado reverso da fita adesiva ter sido revestido com silicone (ver Figura 3).
[0083] Em comparação com as fitas adesivas que não sofreram tratamento com plasma do lado reverso, um acoplamento consideravelmente mais confiável em um arranjo de ligação multicamada sob a forma de um enrolamento de fita adesiva é criado. Mesmo assim, a fita adesiva ainda pode ser facilmente desenrolada do rolo de fita adesiva no qual é fornecida da mesma maneira que antes.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
Película de suporte
Camada de cimento adesivo
Camada de agente de separação
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Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para ligação por envoltura de um meio, que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, com uma fita adesiva, caracterizado pelo fato de que:
    uma fita adesiva é desenrolada de um rolo de fita adesiva, a fita adesiva desenrolada é provida em um lado de uma película de suporte (1) com uma camada de cimento adesivo (2) e em um lado oposto com uma camada de agente de separação (3), a camada de agente de separação (3) é submetida a um tratamento com plasma, a fita adesiva tratada com plasma é enrolada em torno de um meio que é capaz de se expandir transversalmente a um enrolamento, de modo que pelo menos uma porção da fita adesiva seja ligada à camada de cimento adesivo (2) em uma dobra de enrolamento inferior.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fita adesiva é enrolada em torno de um meio em várias dobras de enrolamento que são ligadas uma por cima da outra.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a fita adesiva é provida com pelo menos um filamento, que aumenta sua resistência à tração.
  4. 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que um agente de separação na camada de agente de separação (3) é selecionado do grupo de: sistemas de liberação de tensoativo com base em grupos alquila de cadeia longa, tais como estearila sulfossuccinatos ou estearila sulfossuccinamatos; polímeros que podem ser do grupo que consiste em carbamatos de polivinilestearila, carbamidas de polietileno imina estePetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 26/63
    2/4 arila, complexos de cromo de C14 - C28 ácidos graxos e copolímeros de estearila ou com base em polímeros acrílicos com grupos alquila perfluorados; silicones ou compostos de fluorossilicone, particularmente com base em poli(dimetil-)siloxanos.
  5. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um cimento adesivo da camada de cimento adesivo (2) é selecionado do grupo de cimentos adesivos com base em borracha natural ou sintética, cimentos adesivos de silicone e particularmente, cimentos adesivos de poliacrilato.
  6. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ar, dióxido de carbono, gás inerte, nitrogênio ou oxigênio ou misturas dos mesmos é/são usados como o gás de processo para o tratamento com plasma.
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que substâncias de fase gasosa adicionais do grupo de siloxano, ácidos acrílicos ou solventes ou hidrogênio, alcanos, alquenos, alquinas, silano, monômeros orgânicos de silicone, monômeros de acrilato, água, álcoois, peróxidos e ácidos orgânicos são adicionados ao gás de processo.
  8. 8. Dispositivo, caracterizado pelo fato de ter um meio cujo tamanho é variável transversalmente ao enrolamento e uma fita adesiva que é enrolada sobre si mesma em torno de um meio transversalmente ao enrolamento com uma película de suporte (1), em um lado da qual uma camada de cimento adesivo (2) é aplicado e no outro lado da qual uma camada de agente de separação tratada com plasma (3) é aplicada.
  9. 9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a fita adesiva é ligada em várias dobras de enPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 27/63
    3/4 rolamento uma por cima da outra.
  10. 10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a fita adesiva inclui pelo menos um filamento que aumenta a resistência à tração dos mesmos.
  11. 11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de filamentos é provida na fita adesiva.
  12. 12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que um agente de separação na camada de agente de separação (3) origina-se do grupo de: sistemas de liberação de tensoativo com base em grupos alquila de cadeia longa, tais como estearila sulfossuccinatos ou estearila sulfossuccinamatos; polímeros que podem ser do grupo que consiste em carbamatos de polivinilestearila, carbamidas de polietileno imina estearila, complexos de cromo de C14 - C28 ácidos graxos e copolímeros de estearila ou com base em polímeros acrílicos com grupos alquila perfluorados; silicones ou compostos de fluorossilicone, particularmente com base em poli(dimetil-)siloxanos.
  13. 13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que um cimento adesivo na camada de cimento adesivo (2) origina-se do grupo de cimentos adesivos com base em borracha natural ou sintética, cimentos adesivos de silicone e, particularmente, cimentos adesivos de poliacrilato.
  14. 14. Aplicador, com um rolo de fita adesiva e um dispositivo para desenrolar uma fita adesiva do rolo de fita adesiva, caracterizado pelo fato de que a fita adesiva desenrolada do rolo de fita adesiva é provida em um lado de uma película de suporte (1) com uma camada de cimento adesivo (2) e em um lado oposto com uma camada de agente de separação (3), e com um bocal de plasma, que é direcionado para a camada de agente de separação (3) da fita adesiva desenroPetição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 28/63
    4/4 lada.
  15. 15. Aplicador, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por um dispositivo de corte para a fita adesiva.
  16. 16. Aplicador, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado por um dispositivo de sucção para subprodutos de reação criados durante um tratamento com plasma.
    Petição 870170074766, de 03/10/2017, pág. 29/63
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