ES2208196T3 - Empleo de azufre y de dadores de azufre para reticular masas termofusibles autoadhesivas de alta viscosidad basadas en elastomeros no termoplasticos. - Google Patents
Empleo de azufre y de dadores de azufre para reticular masas termofusibles autoadhesivas de alta viscosidad basadas en elastomeros no termoplasticos.Info
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Abstract
Adhesivo termofusible, basado en uno o varios elastómeros no termoplásticos, que consta de: 100 partes en masa del o de los elastómeros no termoplásticos, 1 hasta 200 partes en masa de una o varias resinas taquificantes, así como azufre o dadores de azufre, de manera que el adhesivo termofusible contenga de 20 milimoles hasta 8 moles de azufre libre por kilo del o de los elastómeros no termoplásticos empleados.
Description
Empleo de azufre y de dadores de azufre para
reticular masas termofusibles autoadhesivas de alta viscosidad
basadas en elastómeros no termoplásticos.
La presente invención se refiere al uso de azufre
para la reticulación química/térmica de los adhesivos termofusibles
sensibles a la presión (PSA) basados en elastómeros no
termoplásticos, como por ejemplo el caucho natural, utilizando
resinas taquificantes y eventualmente cargas y plastificantes, y a
la aplicación de estos adhesivos termofusibles para fabricar
artículos autoadherentes, sobre todo artículos autoadherentes de
altas prestaciones como cintas o etiquetas.
Los adhesivos termofusibles poliméricos
desarrollados en los últimos años, a base de elastómeros no
termoplásticos como, por ejemplo, el caucho natural u otros cauchos
macromoleculares, presentan una cohesión insuficiente para la
mayoría de aplicaciones, de no mediar una etapa de reticulación,
una vez efectuado el recubrimiento. Esta menor cohesión se traduce
en una falta de resistencia al cizallamiento de las cintas
autoadhesivas así elaboradas y puede ser la causa de que se formen
residuos molestos de adhesivo, impidiendo el deseado
desprendimiento sin dejar restos tras el uso.
Este defecto impidió durante muchos años el uso
de adhesivos termofusibles a base de caucho natural en sectores de
aplicación de las cintas autoadhesivas fuertemente dominados desde
siempre por el caucho natural, como las cintas de enmascarar o de
embalar.
Los métodos de reticulación mediante radiaciones
ionizantes (irradiación con electrones = ESH o con luz ultravioleta
= UV) empleados hasta ahora para los adhesivos termofusibles a base
de elastómeros no termoplásticos requieren la disponibilidad de
unas instalaciones adecuadas, muy costosas, como fuentes de
radiación y dispositivos de protección caros, especialmente en caso
de mayores espesores.
Además, cuando hay muchos componentes habituales
como cargas, resinas no transparentes y pigmentos, así como en caso
de capas gruesas de adhesivo, la reticulación UV solo puede
emplearse con grandes limitaciones.
En las patentes WO 94 11 175 A1, WO 95 25 774 A1,
WO 97 07 963 A1 y en las correspondientes US 5,539,033, US
5,550,175, así como EP 0 751 980 B1 y EP 0 668 819 B1 también se
expone en detalle el empleo exclusivo de cauchos no termoplásticos
como componente elastomérico en la formulación del adhesivo, con la
ventaja de coste que los cauchos naturales tienen, por ejemplo,
frente a los copolímeros en bloque habituales del comercio y las
excelentes propiedades, sobre todo la resistencia al cizallamiento,
del caucho natural y de los respectivos cauchos sintéticos, así como
procedimientos de preparación, recubrimiento y reticulación de
adhesivos termofusibles a base de elastómeros no termoplásticos.
Aquí también se describen los aditivos usuales en
la tecnología de los adhesivos, como resinas taquificantes,
plastificantes y cargas.
Los procesos de fabricación revelados se basan en
una extrusora de doble husillo que, mediante la masticación del
caucho y la sucesiva incorporación por etapas de cada aditivo con
su correspondiente regulación de temperatura, transforma la
composición en una mezcla homogénea de adhesivo.
Como etapa previa del propio proceso de
fabricación se describe detalladamente la masticación del caucho,
necesaria y característica del método elegido, pues en esta
tecnología es indispensable para la subsiguiente admisión de los
demás componentes y para que la mezcla final del adhesivo
termofusible se pueda extruir. También se describe la introducción
de oxígeno del aire, tal como recomiendan R. Brzoskowski, J.L. y B.
Kalvani en Kunststoffe (Plásticos) 80 (8), (1990), pág. 922 y
sigtes., para acelerar la masticación del caucho.
Este método hace que sea imprescindible la
subsiguiente etapa de reticulación por irradiación con electrones
(ESH), y también el empleo de sustancias reactivas como promotores
de ESH, para alcanzar un rendimiento de reticulación efectivo.
Ambas etapas del proceso están descritas en las
patentes citadas, pero, a temperaturas altas, los promotores de ESH
elegidos tienden a producir también reacciones químicas de
reticulación no deseadas, lo cual limita el uso de ciertas resinas
taquificantes.
Como es inevitable que el producto alcance
temperaturas elevadas, la elaboración mediante la extrusora de
doble husillo impide el uso de sustancias térmicamente activables
capaces de reticular masas de autoadhesivo, como por ejemplo las
resinas fenólicas reactivas (opcionalmente halogenadas) y los
sistemas reticulantes de azufre o que desprenden azufre, porque,
debido a las reacciones químicas de reticulación desencadenadas en
el proceso aumenta tanto la viscosidad que el adhesivo termofusible
resultante no puede extenderse.
En la solicitud de patente JP 95 278 509 se
revela una cinta autoadhesiva, en cuya elaboración se mastica
caucho natural hasta un peso molecular M_{w} = 100.000 a 500.000,
para obtener una mezcla homogénea extensible con resinas de
hidrocarburo, de derivados de colofonia o terpénicas, la cual se
aplica bien entre 140ºC y 200ºC a una viscosidad de 10 a 50
\times 10^{3} cps, pero requiere una dosis muy elevada de ESH
(40 Mrad) a fin de conseguir la resistencia al cizallamiento
necesaria para el uso.
Este sistema es poco apropiado para materiales
soporte como papeles impregnados y/o encolados, y también para
soportes de tela a base de viscosilla y similares, porque las altas
dosis de radiación requeridas dañan significativamente el
soporte.
La desventaja de las tecnologías descritas en los
citados documentos (sobre todo la irradiación ESH), además de la
inversión requerida, es el daño causado por la radiación de
electrones a ciertos soportes sensibles, lo cual se manifiesta por
la degradación de las propiedades de alargamiento a la rotura,
especialmente en el caso de soportes de papel, de tejidos de
viscosilla, de papeles separadores siliconados, pero sobre todo de
materiales como el polipropileno, ampliamente utilizados para las
láminas.
Además, muchas láminas de PVC usuales del
comercio tienden a descolorarse por efecto de la irradiación ESH,
lo cual representa un inconveniente en el caso de los tipos de
lámina claros o transparentes.
Asimismo, muchos de los barnices separadores
usados en la fabricación de cintas adhesivas resultan dañados por la
radiación de electrones y, por tanto, pierden su efecto, lo cual
puede ocasionar en caso extremo que los rollos de cinta adhesiva no
se puedan desenrollar o que los papeles de transferencia necesarios
para el proceso de fabricación de cintas adhesivas no se puedan
reutilizar.
Además, algunos cauchos sintéticos como el
poliisobutileno (PIB), el caucho butílico (IIR) y el caucho
butílico halogenado (XIIR) no pueden reticularse mediante radiación
por electrones, porque se descomponen al ser irradiados.
Un modo de minimizar estas desventajas consiste
en usar ciertas sustancias que disminuyen la dosis necesaria de
radiación y por tanto los daños que acarrea. Hay una serie de tales
sustancias conocida como promotores de ESH. No obstante a
temperaturas altas, los promotores de ESH también tienden a provocar
reacciones químicas de reticulación no deseadas, lo cual restringe
la selección de promotores de ESH útiles para fabricar adhesivos
termofusibles y además limita el empleo de ciertas resinas
taquificantes. Estas restricciones y algunas combinaciones
ventajosas de promotores de ESH y resinas fenólicas adherentes, no
reticulantes, son objeto especial de la patente WO 97/07963.
El uso de elastómeros no termoplásticos también
se describe en la patente JP 95 331 197, en la cual se utiliza
caucho natural de peso molecular promedio (ponderal) M_{w} < 1
millón g/mol con resinas alifáticas de hidrocarburo no reactivas,
que, mezclado con isocianatos bloqueados, se retícula durante 5
minutos a 150ºC y, tras aplicarlo sobre una lámina de PET, se cura a
180ºC durante varios minutos (por ejemplo 15 minutos).
El inconveniente de este método es, por una
parte, que el agente bloqueante liberado en la reacción de
reticulación puede dañar en muchos aspectos las propiedades
adhesivas de la cinta, si permanece en el adhesivo termofusible y,
por otra parte, al evaporarse, produce defectos de recubrimiento,
como poros, lo cual obliga a emplear una técnica costosa para
aspirar y eliminar este bloqueante.
Pero el mayor inconveniente es la gran
temperatura de reticulación, que excluye de entrada los soportes
térmicamente sensibles, como muchas láminas y espumas, y en el caso
de los soportes de papel y de los papeles separadores puede provocar
que se vuelvan frágiles.
Resumiendo, se puede constatar que para reticular
los adhesivos termofusibles conocidos, a base de elastómeros no
termoplásticos, se necesitan dosis de radiación elevadas o bien
temperaturas altas con largos tiempos de reticulación, y ambas
medidas resultan perjudiciales para un gran número de materiales
soporte habituales.
El objeto de la presente invención es remediarlo
y aunar las ventajas económicas de la elaboración y aplicación sin
disolvente de los adhesivos termofusibles a base de elastómeros no
termoplásticos, con las posibilidades de reticulación
químico-térmica de la tecnología convencional a base
de disolvente, para adhesivos termofusibles espesos, y también
cargados y coloreados, aplicados en capa gruesa a materiales soporte
sensibles a la radiación y a la temperatura, así como evitar las
desventajas de los reticulantes térmicos utilizables según el estado
técnico en los adhesivos termofusibles.
Este problema se resuelve con un adhesivo
termofusible, como el caracterizado más detalladamente en la
reivindicación principal. Son objeto de las demás reivindicaciones
los desarrollos ventajosos del objeto de la presente invención, las
posibilidades de aplicación ventajosas y los procedimientos para
preparar los materiales soporte recubiertos con el objeto de la
presente invención.
Conforme a ello, la presente invención describe
un adhesivo termofusible, basado en uno o varios elastómeros no
termoplásticos, que consta de:
- \bullet
- 100 partes en masa del o de los elastómeros no termoplásticos,
\newpage
- \bullet
- 1 hasta 200 partes en masa de una o varias resinas taquificantes, así como azufre o dadores de azufre, de manera que el adhesivo termofusible contenga de 20 milimoles hasta 8 moles (excepto 1,1 moles) de azufre libre por kilo del o de los elastómeros no termoplásticos empleados.
Expresado de otra manera, el adhesivo
termofusible puede contener azufre o dadores de azufre,
concretamente 20 milimoles hasta 1,099 moles y/o 1,1001 hasta 8
moles de azufre libre por kilo del o de los elastómeros no
termoplásticos empleados.
El elastómero o la mezcla de elastómeros tiene
con preferencia una masa molecular media de 300.000 hasta
1,5\cdot10^{6} g/mol, valor determinado como promedio ponderal
mediante una medición por GPC.
Para la medición por GPC (cromatografía de gel,
es decir una cromatografía líquida realizada como si fuera
cromatografía en columna) se introduce a través de un gel una fase
líquida que contiene el polímero disuelto. Las moléculas más
pequeñas del soluto pueden penetrar en todos los poros (difundirse),
disponen de todo el volumen de la fase móvil en la columna de
separación. Por lo tanto, permanecen más tiempo retenidas en la
columna que las moléculas de mayor tamaño. Éstas, que son más
grandes que los mayores poros del gel hinchado, no pueden abrirse
camino entre las partículas del gel y pasan de largo; son las
primeras en salir de la columna. Por consiguiente las moléculas
aparecen en el producto eluido en orden decreciente de tamaño
molecular. Como éste es generalmente proporcional a la masa molar,
la cromatografía de gel ofrece la posibilidad de separar y purificar
sustancias de masas molares distintas y de medir las masas
molares.
También con preferencia, el adhesivo termofusible
en estado no reticulado presenta una viscosidad compleja de 10.000
hasta 300.000 Pa\cdots a 0,1 rad/s y 110ºC, preferentemente de
30.000 hasta 170.000 Pa\cdots a 0,1 rad/s y 110ºC, especialmente
de 40.000 hasta 140.000 Pa\cdots a 0,1 rad/s y 110ºC.
Los elastómeros no termoplásticos están
ventajosamente seleccionados del grupo siguiente, ya sea solos o
combinados de cualquier modo:
- \bullet
- cauchos naturales
- \bullet
- cauchos de estireno-butadieno copolimerizado estadísticamente (SBR)
- \bullet
- cauchos de butadieno (BR)
- \bullet
- poliisoprenos sintéticos (IR)
En otro desarrollo ventajoso de la presente
invención, el adhesivo termofusible incluye una mezcla polimérica de
uno o varios elastómeros no termoplásticos y uno o varios
elastómeros termoplásticos. Estos últimos pueden escogerse de la
siguiente relación, bien individualmente o en cualquier
combinación:
- \bullet
- polipropilenos
- \bullet
- polietilenos
- \bullet
- poliolefinas catalizadas por metalocenos
- \bullet
- poliésteres
- \bullet
- poliestirenos
- \bullet
- cauchos sintéticos copolimerizados en bloque
Además, para reticular los adhesivos
termofusibles se pueden usar los procesos de templado empleados
frecuentemente en la producción de cintas adhesivas, como por
ejemplo aquellos que son necesarios para destensar los materiales de
las láminas. Según una forma de ejecución especialmente ventajosa,
la reticulación no se controla solo mediante la temperatura y el
tiempo de permanencia, sino también añadiendo catalizadores como los
conocidos en la industria del caucho y descritos, entre otras
publicaciones, en "A Review of sulfur crosslinking fundamentals
for accelerated and unaccelerated vulcanization" ["Rubber
Chemistry and Technology" Vol. 66, pages 376-410]
(Reseña de los principios de la reticulación con azufre para la
vulcanización acelerada y no acelerada).
Para acelerar la reticulación, el citado azufre o
los dadores de azufre se pueden mezclar con un catalizador, por
ejemplo benzotiazoles, benzotiazolsulfenamidas, ditiocarbamatos o
aminas.
En principio son apropiados un gran número de
catalizadores. La tabla siguiente presenta una posible selección de
ellos, pero no hay que considerarla como excluyente. Mejor dicho,
para el especialista no representa ninguna dificultad el uso de
otras sustancias distintas de las citadas explícitamente en la
tabla.
Benzotiazoles | |
2-Mercaptobenzotiazol | MBT |
2,2'-Ditiobisbenzotiazol | MBTS |
Benzotiazolsulfenamidas | |
N-Ciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida | CBS |
N-t-Butilbenzotiazol-2-sulfenamida | TBBS |
2-Morfolinotiobenzotiazol | MBS |
N-Diciclohexilbenzotiazol-2-sulfenamida | DCBS |
Ditiocarbamatos | |
Cinc-etilfenilditiocarbamato | ZPEC |
Aminas | |
Ciclohexiltiodibutilamina | CDBA |
Dibenzotiazildisulfuro | MBTS |
Al adhesivo termofusible pueden añadírsele
cargas, que se pueden seleccionar concretamente del grupo formado
por óxidos metálicos, cretas, sobre todo las cretas con superficies
específicas de 3 a 20 m^{2}/g; sílices precipitadas o pirogénicas,
sobre todo las sílices con superficies específicas de 20 a 250
m^{2}/g, preferiblemente de 40 a 200 m^{2}/g; esferas de vidrio
macizas o huecas, sobre todo las esferas de vidrio macizas o huecas
con diámetro medio de 3 a 200 \mum, preferiblemente de 5 a 135
\mum; microcápsulas, negros de humo, sobre todo los negros de humo
con superficies específicas de 20 a 120 m^{2}/g, y/o fibras de
vidrio o fibras poliméricas. Asimismo se pueden utilizar variantes
modificadas superficialmente de las cargas arriba mencionadas.
En el caso de las microcápsulas, se trata de
bolas huecas termoplásticas y elásticas que presentan una envoltura
polimérica. Esas bolas están llenas de líquidos de bajo punto de
ebullición o de gas licuado. Los polímeros adecuados para las
envolturas son, sobre todo, de acrilonitrilo, PVDC, PVC o de
acrilatos. Como líquidos de bajo punto de ebullición cabe considerar
los alcanos inferiores, por ejemplo pentano; como gas licuado,
productos químicos como el isobutano.
Se obtienen propiedades especialmente ventajosas
cuando se trata de microcápsulas cuyo diámetro a 25ºC va de 3 \mum
hasta 40 \mum, sobre todo de 5 \mum hasta 20 \mum.
Por la acción del calor, las cápsulas se dilatan
irreversiblemente y se expanden en las tres dimensiones. La
expansión termina al compensarse las presiones interior y exterior.
Así se logra un soporte espumado de celda cerrada, caracterizado por
una buena fluidez y fuerzas de recuperación elevadas.
Tras la expansión térmica producida por la
temperatura elevada, las microcápsulas presentan ventajosamente un
diámetro de 20 \mum a 200 \mum, sobre todo de 40 \mum a 100
\mum.
La expansión puede tener lugar antes o después de
incorporarlas a la matriz polimérica, pero también antes o después
de la incorporación a la matriz polimérica y del conformado.
Asimismo, la expansión se puede producir tras incorporar las
microcápsulas a la matriz polimérica y antes del conformado.
Las cargas deben añadirse en una proporción de 1
a 300 partes en masa respecto a 100 partes de elastómero, bien
individualmente o en cualquier combinación de las mismas.
También es ventajosa la adición de plastificantes
al adhesivo termofusible, los cuales se escogen concretamente del
grupo de los aceites parafínicos o nafténicos, sobre todo de los
aceites parafínicos o nafténicos de viscosidad cinemática a 20ºC
comprendida entre 40 y 255 mm^{2}/s; de los cauchos nitrílicos
oligoméricos, sobre todo de los cauchos nitrílicos líquidos con un
contenido de ACN del 20 al 40% en peso, especialmente del 20 al 35%
en peso; de los cauchos líquidos de isopreno, sobre todo de los
cauchos de isopreno con masas molares entre 10.000 y 70.000 g/mol;
de los oligobutadienos u oligobutadienos funcionales con masas
molares de 1.500 hasta 70.000 g/mol; de las resinas blandas, sobre
todo de las resinas blandas con masas molares de 250 hasta 1700
g/mol; de las lanolinas o de los aceites de colza y de ricino.
El adhesivo termofusible de la presente invención
puede servir para elaborar un artículo autoadhesivo, aplicándolo,
como mínimo por una cara, sobre un material en forma de cinta, por
ejemplo sobre un material recubierto de antiadherente por ambas
caras, con un gramaje preferente de 5 hasta 3.000 g/m^{2}, con
especial preferencia de 10 hasta 200 g/m^{2}.
En el caso del material en forma de cinta, se
trata concretamente de un soporte de papel o de lámina polimérica
recubierto por una o ambas caras, con una masa aplicada cuyo gramaje
puede estar comprendido entre 5 y 200 g/m^{2} y, sobre todo, entre
10 y 100 g/m^{2}.
También se pueden usar como soporte telas o velos
de todo tipo.
Con máquinas de coser-tricotar
del tipo "Malivlies" de la firma Malimo, por ejemplo, se
confeccionan velos reforzados, que pueden adquirirse a las firmas
Naue Fasertechnik y Techtex GmbH entre otras. Un Malivlies se
caracteriza por ser un velo de fibras transversales reforzado por la
formación de mallas a partir de fibras del propio velo. Como soporte
también se puede utilizar un velo tipo Kunit o multiknit. Un velo
Kunit se caracteriza porque procede de la elaboración de un velo de
fibras orientadas longitudinalmente hasta formar un tejido plano,
que por un lado presenta mallas y por el otro distanciadores de
malla o pliegues de fibras de pelo, pero que no tiene hilos ni una
textura superficial prefabricada. Este tipo de velo también se
elabora, por ejemplo, en máquinas de coser-tricotar
tipo "Kunitvlies", de la firma Karl Mayer, antiguamente Malimo,
hace ya mucho tiempo. Otra característica de este velo es que,
gracias a sus fibras longitudinales, puede absorber grandes fuerzas
de tracción. En comparación con el velo Kunit, un velo multiknit se
caracteriza porque está compactado por ambos lados mediante
punzonamiento, tanto sobre la cara superior como sobre la inferior.
Por último, también son apropiados los velos cosidos. Un velo cosido
está formado por un material con múltiples costuras paralelas entre
sí, que resultan de coser o pespuntear hilos textiles en el velo.
Para este tipo de velo también se conocen las máquinas de
coser-tricotar del tipo "Maliwatt", de la firma
Karl Mayer, antiguamente Malimo.
Como materiales de partida para los soportes
textiles se prevén especialmente las fibras de poliéster, de
polipropileno o de algodón. No obstante, la presente invención no
está limitada a dichos materiales, sino que también se puede usar un
gran número de otras fibras para elaborar el velo.
De la firma Freudenberg, por ejemplo, pueden
adquirirse velos compactados por punzonado, por humectación o bien
reforzados mediante chorro de aire y/o de agua.
Sobre el material en forma de cinta, los
espesores de adhesivo termofusible más adecuados están comprendidos
entre 5 \mum y 3000 \mum, sobre todo entre 15 \mum y 150
\mum.
Además, el adhesivo termofusible puede estar
aplicado en un espesor comprendido entre 20 y 3000 \mum, sobre
todo entre 40 \mum y 1500 \mum, sobre un papel separador
recubierto por ambas caras con un antiadherente.
Los siguientes ejemplos sirven para ilustrar el
uso según la presente invención de azufre o de dadores de azufre
para reticular químicamente adhesivos termofusibles de caucho
natural, sin limitar dicha invención.
A continuación se describen brevemente los
métodos de ensayo empleados.
Los ensayos técnicos de adhesividad de las
muestras de cinta adhesiva se efectuaron tras 24 h de almacenamiento
a temperatura ambiente y, según el ejemplo, de modo comparativo tras
7 días de atemperación a 70ºC, dejando además que las muestras
temperadas se aclimataran a 23ºC y a 50% de humedad relativa 24 h
antes de las mediciones, para lograr resultados comparables.
Método de ensayo
1
La fuerza de adhesión (resistencia al pelado) de
las muestras de cinta adhesiva se determinó según AFERA 4001. Los
valores decrecientes de la fuerza de adhesión son generalmente un
indicio del grado de reticulación creciente del adhesivo
termofusible.
Método de ensayo
2
La resistencia al cizallamiento de las muestras
de cinta adhesiva examinadas se determinó según PSTC 7 (poder de
aguante). Todos los valores indicados se midieron a temperatura
ambiente con una superficie de adhesión de 20 \times 13 mm^{2}.
Como resultado de ensayo, junto al tiempo de aguante en minutos, se
valoró el tipo de rotura, de manera que un fallo de cohesión (c)
indicaba una reticulación demasiado baja y un fallo de adhesión (a)
una reticulación demasiado alta.
Método de ensayo
3
Según un procedimiento simplificado, el grado de
reticulación del adhesivo termofusible basado en elastómeros no
termoplásticos también se puede determinar mediante mediciones de
hinchamiento.
Para ello se sumerge una tira de cinta adhesiva
en bencina de intervalo de ebullición 60/95 durante 10 minutos y
después, con la ayuda de una espátula, se examina visual y
mecánicamente el estado y la consistencia del gel hinchado de
adhesivo termofusible que ha quedado sobre la cinta.
El resultado se anota como "ensayo de
hinchamiento" y abarca una escala de 0 a 6.
El significado es:
Nota del ensayo | Consistencia del gel en el ensayo de hinchamiento |
de hinchamiento | |
0 | La masa de adhesivo se deshace y es fangosa, es decir, reticulación |
imperceptible | |
1 | Fuerte hinchamiento, masa muy gelatinosa que se desprende sola, o |
sea reticulación muy baja | |
2 | Fuerte hinchamiento, masa gelatinosa fácil de separar |
3 | Buen hinchamiento, masa menos gelatinosa que se puede separar |
4 | Hinchamiento débil, masa apenas gelatinosa que aún se puede separar |
5 | Apenas se hincha, la capa de masa casi se mantiene y apenas se puede |
separar | |
6 | No hay hinchamiento, la capa se mantiene y solo puede eliminarse |
rascando |
La reticulación óptima depende del empleo de cada
cinta adhesiva, el grado de reticulación se expresa mediante la nota
del ensayo de hinchamiento.
Todas las recetas descritas se han elaborado como
sigue.
En una primera etapa del proceso se preparó una
carga previa, siguiendo la receta designada como
VB-A, en una amasadora Banbury tipo GK 1,4 de la
firma Werner & Pfleiderer de Stuttgart.
La cámara de la amasadora y los rotores se
temperaron a 25ºC, el número de revoluciones de los álabes era de 50
min^{-1}. El peso total de la carga previa fue de 1,1 Kg. Todos
los componentes se mezclaron previamente en seco y se dosificaron
con el aceite blanco.
El caucho natural se granuló antes de usarlo,
concretamente en un granulador de la firma Pallmann, empleando
pequeñas cantidades de talco como desmoldeante.
Bastó un tiempo de mezclado de seis minutos para
homogenizar los componentes de la carga previa.
En una segunda etapa del proceso se terminó la
mezcla del adhesivo termofusible de caucho natural. Para ello, en
una amasadora tipo LUK1.0 K3 de la firma Werner & Pfleiderer de
Stuttgart se incorporaron a la carga previa todos los demás
aditivos, con lo cual resultó un adhesivo termofusible de caucho
natural correspondiente a la receta bruta. La carga previa se amasó
durante ½ minuto, después se añadió toda la resina adherente, el
Rhenogran S 80 y el Rhenogran ZEPC 80. El Rhenocure HX se incorporó
10 minutos después y al cabo de 12-13 minutos la
masa de adhesivo quedó lista.
Opcionalmente, el proceso de mezcla se puede
efectuar en atmósfera de gas inerte (N_{2}, argón, CO_{2}), para
evitar la degradación oxidativa.
Las cargas recién hechas del adhesivo
termofusible de caucho natural se aplicaron inmediatamente mediante
una máquina de 2 rodillos, estable a la flexión. El adhesivo se
aplicó directamente a una lámina de BOPP de 35 \mum de grosor
(lámina de BOPP de 35 \mum, de la firma Pao Yan, Taipeh) por su
cara imprimada según la técnica habitual, dejando una capa de 50 a
80 \mum de espesor.
El resquicio entre el primer y el segundo rodillo
de la laminadora por donde pasa la cinta se ajustó para que
correspondiera al espesor aplicado. El primer rodillo estaba
temperado a 140ºC y el rodillo conductor de la cinta entre 60 y
80ºC. El adhesivo termofusible de caucho natural dirigido hacia el
resquicio de la laminadora tenía, según el ejemplo, una temperatura
de aproximadamente 60ºC.
El recubrimiento tuvo lugar con una velocidad de
la cinta de 1 m/minuto.
Todas las recetas están expresadas en % en
peso.
Se empleó:
Caucho natural | TSR 5L (de la firma Weber Schaer, Hamburgo), |
SBR tipo 1500 (Ameripol Synpol Coop., Arkon) | |
Resina taquificante | HERCOTAC 205 (firma Hercules BV, Rijswijk, NL) |
Carga | Creta molida Mikrosöhl 40 (Unión de |
fábricas de creta Dammann KG, Söhlde) | |
Plastificante | Aceite blanco de parafina Shell Ondina G 33 |
(Deutsche Shell AG, Hamburgo) | |
Antioxidante | Lowinox® 22M46, 2,2-metilen-bis-[6-1,1-dimetil |
etil)-4-metil-fenol)] de la firma GREATLAKES | |
Sistema reticulante | Rhenogran S-80, Rhenogran ZEPC-80 y Rhenocure |
HX, de Rhein Chemie Rheinau GmbH Mannheim. |
Carga previa - Receta A | % en peso |
Caucho natural granulado | 71,1 |
Hercotac 205 | 6,3 |
Creta | 12,6 |
Aceite blanco | 3,1 |
Ácido esteárico L | 0,6 |
ZnO activo | 4,7 |
Antioxidante | 1,6 |
Total | 100 |
Para apreciar la reticulación se preparó una
receta comparativa (ejemplo 1) sin sistema reticulante.
Todas las recetas indicadas resultan de las
etapas 1 y 2 del proceso.
Ejemplos 2 a
4
Los ejemplos S1 - S3 sirven para variar el
segundo acelerante.
\newpage
Ejemplos 5 a
7
Los ejemplos S5-S7 sirven para
variar el contenido de azufre.
El ejemplo 8 muestra una mezcla polimérica.
El SBR se incorporó en la etapa 1 del
proceso.
Claims (10)
1. Adhesivo termofusible, basado en uno o varios
elastómeros no termoplásticos, que consta de:
100 partes en masa del o de los elastómeros no
termoplásticos,
1 hasta 200 partes en masa de una o varias
resinas taquificantes, así como azufre o dadores de azufre, de
manera que el adhesivo termofusible contenga de 20 milimoles hasta 8
moles de azufre libre por kilo del o de los elastómeros no
termoplásticos empleados.
2. Adhesivo termofusible según la reivindicación
1, caracterizado porque los elastómeros no termoplásticos
están escogidos del grupo de los
cauchos naturales, de los cauchos de
estireno-butadieno copolimerizado estadísticamente
(SBR), de los cauchos de butadieno (BR) y de los poliisoprenos
sintéticos (IR).
3. Adhesivo termofusible según las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se basa en una
mezcla polimérica de uno o varios elastómeros no termoplásticos y
uno o varios elastómeros termoplásticos escogidos del grupo de los
polipropilenos, de los polietilenos, de las poliolefinas catalizadas
por metalocenos, de los poliésteres, de los poliestirenos y de los
cauchos sintéticos copolimerizados en bloque.
4. Adhesivo termofusible según las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el azufre se
acelera con un catalizador.
5. Adhesivo termofusible según las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se le añaden
cargas, seleccionadas concretamente del grupo formado por óxidos
metálicos, cretas, sílices precipitadas o pirogénicas, esferas de
vidrio macizas o huecas, microcápsulas, negros de humo y/o fibras de
vidrio o fibras poliméricas.
6. Adhesivo termofusible según al menos una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se le
agregan plastificantes, escogidos concretamente del grupo de los
aceites parafínicos o nafténicos, de los cauchos nitrílicos
oligoméricos, de los cauchos líquidos de isopreno, de los
oligobutadienos, de las resinas blandas, de las lanolinas y/o de los
aceites de colza y de ricino.
7. Artículo autoadhesivo obtenido según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el adhesivo termofusible se aplica, como mínimo, sobre una cara de
un material en forma de lámina.
8. Artículo autoadhesivo según al menos una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
espesor del adhesivo termofusible aplicado sobre el material en
forma de lámina está comprendido entre 5 \mum y 3000 \mum,
preferiblemente entre 15 \mum y 150 \mum.
9. Artículo autoadhesivo según al menos una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
adhesivo termofusible está aplicado con un espesor comprendido entre
20 y 3000 \mum, sobre todo entre 40 \mum y 1500 \mum, sobre un
papel separador recubierto por ambas caras con un antiadherente.
10. Proceso para elaborar artículos
autoadhesivos, sobre todo artículos autoadhesivos de gran
rendimiento, como cintas o etiquetas, caracterizado porque el
recubrimiento de adhesivo termofusible según una de las
reivindicaciones 1 a 6 se efectúa mediante una máquina de laminación
que tiene de dos hasta cinco rodillos.
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