ES2208204T3 - Cinta adhesiva. - Google Patents
Cinta adhesiva.Info
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Abstract
Lámina soporte para una cinta adhesiva, que: - Presenta al menos dos capas coextrusionadas de diferente composición, cuya superficie límite no es plana, sino que presenta un contorno no lineal en la sección transversal, que continúa de forma laminar en la dirección longitudinal, - Se estira en el sentido longitudinal y - Presenta los lados exteriores paralelos planos
Description
Cinta adhesiva.
El objetivo de la invención son unas láminas
estiradas en dirección longitudinal con unos lados exteriores
paralelos planos y al menos dos capas coextrusionadas de diferente
composición, cuya zona límite no es plana, sino que presenta un
contorno no lineal en la sección transversal, que continúa de forma
laminar en la dirección longitudinal, así como un procedimiento por
coextrusión y estiramiento para su fabricación y una cinta adhesiva
fabricada a partir del mismo.
La estructura interna de la lámina se basa en que
el grosor de una capa en una dirección transversal varía
periódicamente o irregularmente y la segunda capa compensa los
cambios del grosor de manera que el grosor total básicamente se
mantiene constante.
La característica técnica esencial de la
invención es la combinación de una resistencia al desgarre de los
lados (fuerza de arranque y resistencia residual) y una resistencia
longitudinal (resistencia a la tracción y tensión para un
alargamiento del 10%) en una dirección longitudinal.
Normalmente se consiguen las láminas con mayor
resistencia longitudinal mediante el estirado de termoplásticos
parcialmente cristalinos extrusionados por fusión como el
polipropileno o el poliéster. Se trata preferiblemente de un
estiramiento biaxial, en un caso excepcional las láminas se
orientarán solamente en la dirección longitudinal para el posterior
incremento de la resistencia longitudinal. La resistencia mejorada
por el estiramiento y la capacidad de alargamiento reducida en un
esfuerzo de tracción producen, sin embargo, al mismo tiempo una
fuerza de arranque drásticamente reducida y una resistencia
residual. Esto lleva, por ejemplo, en el caso de cantos rugosos de
la lámina o bien de la cinta adhesiva (condicionados por un cuchillo
sin filo para cortar o bien la lesión no intencionada posterior del
canto de corte) a la rotura y a la carga por tracción. Para
aplicaciones simples, es suficiente el uso de láminas duras de PVC
(EPVC y SPVC modificada para ser resistente a los golpes), que
ofrecen un compromiso de resistencia al desgarre lateral y de
resistencia longitudinal. La utilización de tejidos ofrece un
compromiso a un nivel alto, en general con el inconveniente de un
precio extremadamente elevado y varias operaciones, como un
revestimiento para cerrar la superficie.
La DOS 36 40 861 describe una tira de apertura
con una tendencia mínima a romperse que emplea una lámina estirada
en la dirección longitudinal, que se fabrica por coextrusión de
materias primas de diferente resistencia. La capa de coextrusión
resistente y blanda reduce la formación de micro grietas al cortar
el producto y mejora con ello la resistencia al desgarre lateral.
Pero no impide la rotura en cantos posteriormente dañados, y esto
requiere una drástica mejora de la resistencia al desgarre
progresivo, que únicamente presenta la lámina coextrusionada
conforme a la invención con una estructura interna. Las materias
primas que se indican para la invención para aumentar la resistencia
conducen, sin embargo, a una resistencia longitudinal claramente
reducida. Las láminas descritas presentan una fuerza reducida por 4
mm de ancho para un alargamiento del 10% y en caso de rotura, si se
considera los valores respecto a la dirección transversal de la
resistencia a la tracción, resistencia al desgarre y la tensión para
un alargamiento del 10% entonces la caída del rendimiento es todavía
más clara.
Para una carga mayor, las láminas o cintas
adhesivas deberán estar reforzadas con filamentos o redes de
filamentos de vidrio o plástico. La fabricación de dichas cintas
adhesivas de filamentos es muy costosa en cuanto a instalaciones y
propensa a averías. Además de la lámina de base se necesitan los
filamentos y los adhesivos laminados (o bien un revestimiento
adhesivo de contacto), que de nuevo encarecen los productos. Otros
inconvenientes de dichas cintas adhesivas de filamentos son la
escasa resistencia de rotura por pandeo, los cantos de corte poco
limpios y la falta de capacidad de soldadura hasta el fondo y de
reciclaje. La fabricación se ha descrito por ejemplo en la US 4 454
192.
La US 4 536 362 describe un procedimiento para la
fabricación de láminas de estiramiento para el desarrollo de
plataformas de carga. Los nervios que transcurren en dirección
longitudinal deben absorber las impurezas del polímero, para evitar
la formación de orificios y otros fallos en la delgada lámina. Las
láminas no están estiradas y no presentan ningún efecto de
refuerzo.
La US 4 592 938 describe un método para la
fabricación de láminas para sacos de plástico, asas y embalaje
estirado. Un efecto de refuerzo se consigue por medio de tiras tipo
hilo, coextrusionadas, que transcurren en dirección longitudinal en
el interior de la lámina. El procedimiento no es aplicable al
polipropileno, puesto que la parte habitual de gel obtura los
canales de hilos de la tobera. Las láminas no están estiradas y
presentan por tanto poca resistencia longitudinal.
La EP 0 411 830, EP 0 343 896, US 5 145 544 y la
US 5 173 141 describen una cinta adhesiva a base de una lámina
estirada monoaxial, que presenta una estructura de nervios para el
refuerzo, donde los nervios sobresalen en parte de la superficie y
se introducen en parte en la superficie de la lámina y entre la
lámina y los nervios se forman juntas de engarce. La invención
consigue una elevada resistencia al desgarre lateral, pero la
resistencia a la tracción y la capacidad de alargamiento son
mejorables. La carencia esencial de esta invención se basa, sin
embargo, en que no es fabricable a escala de producción. El motivo
de ello es la mala capacidad de estiramiento para una anchura
habitual. En la fabricación de una lámina primaria con una
superficie estructurada (nervada) en una anchura de 25 cm, se forma
estirando por ambos lados una entrada, que teniendo en cuenta un
recorte del canto necesario técnicamente, da lugar a una anchura
útil máxima de unos 15 cm, que comercialmente ya no es conveniente
para el revestimiento con la materia adhesiva. La lámina presenta, a
pesar de un recorte de cantos elevado, una zona plana extremadamente
mala, de manera que no se puede garantizar la capacidad de
revestimiento con adhesivo de contacto. En anchuras mayores empeora
la zona plana por una adherencia insuficiente e irregular
(condicionada por los lados exteriores de la lámina no paralelos) a
los cilindros para dilatar en el consiguiente proceso de
estiramiento. En un estiramiento longitudinal de la lámina primaria,
la lámina entra en una zona marginal, donde debe mantenerse la
estructura de los nervios. En el caso de una fabricación con una
anchura habitual en la producción, la lámina se mantendrá en la zona
media de los cilindros para dilatar en una dirección transversal, de
forma que la estructura nervada se modifica debido al estiramiento y
toda la calidad del producto se vuelve poco homogénea. Otro
inconveniente es la necesidad de una incrustación de cómo mínimo un
50% de los nervios a través de una calandria, la cual es muy cara y
hace que el proceso sea muy costoso. Los ejemplos comparativos I y
II de la EP 0 411 820 muestran, que una impresión demasiado profunda
empeora las propiedades transversales de la lámina. La estructura
nervada en la superficie conduce fácilmente a fallos en el
revestimiento al aplicar medios de liberación o primer en el
posterior tratamiento para dar cintas adhesivas, ya que los métodos
de aplicación para láminas requieren una superficie lisa.
Otro inconveniente de las láminas con tiras de
refuerzo o estructuras de nervios en o sobre la superficie son las
superficies planas perjudiciales para la impresión. Especialmente si
se quiere aprovechar la lámina conforme a la invención para una
cinta adhesiva de embalaje, un criterio importante para el cliente
es la capacidad de impresión. Los inconvenientes de las soluciones
técnicas conforme a la tecnología actual podrían desaparecer con la
invención descrita a continuación.
El objetivo de la invención son una lámina
estirada en la dirección longitudinal con lados exteriores paralelos
planos y al menos dos capas coextrusionadas de diferente
composición, cuya superficie límite no es plana, sino que presenta
un perfil no lineal en una sección transversal, que continúa de
forma laminar en dirección longitudinal y un procedimiento por
coextrusión y estiramiento para su fabricación y una cinta adhesiva
fabricada a partir del mismo.
La característica técnica esencial de la
invención es la combinación de la resistencia al desgarre lateral
(fuerza de arranque y resistencia residual) y de la resistencia
longitudinal (resistencia a la tracción y tensión para un
alargamiento del 10%) en una dirección longitudinal. Esto se
consigue mediante la estructura interna especial y el estiramiento
longitudinal de la lámina soporte, sin que las estructuras tipo
nervio sean necesarias para reforzar la superficie. Este tipo de
estructuras sería problemático desde el punto de vista técnico del
proceso. La figura 1 muestra unos ejemplos de estructuras de láminas
conforme a la invención (representación en un corte transversal de
la lámina).
La lámina conforme a la invención o bien la cinta
adhesiva presenta, en su forma de ejecución preferida, en la
dirección longitudinal una resistencia residual de como mínimo 50 N
(preferiblemente 100 N como mínimo), una resistencia a la tracción
de como mínimo 200 N /mm^{2} o una tensión para un alargamiento
del 10% de cómo mínimo 100 N /mm^{2}, la resistencia a la
tracción por impacto en dirección transversal es preferiblemente de
50 mJ /mm^{2}, y a ser posible de 100 mJ /mm^{2}.
La estructura interna especial de la lámina se
basa en que el grosor de una capa en una dirección transversal varía
periódica o irregularmente y la segunda capa compensa de esta forma
loas oscilaciones del grosor, de forma que el grosor total se
mantiene constante. Preferiblemente, la diferencia de grosor dentro
de una capa es mayor del 10%, en particular mayor del 20%. En
comparación con las superficies límite paralelas planas, como
aparecen en las láminas habituales coextrusionadas, la superficie
límite se incrementa, de manera que puede hablarse de un engranaje.
Este concepto de engranaje se manifiesta al considerar el corte
transversal de la lámina en una dirección transversal, cuando se
considera la ejecución preferida en la que aparece una repetición
periódica de la muestra en la sección transversal. El número de
máximos o mínimos de grosor en la dirección transversal dentro de
una capa de dos capas engranadas de la lámina soporte es
preferiblemente de 3 por cm de anchura. La composición empleada de
ambas capas en la superficie límite debería presentar
características mecánicas distintas. Resulta especialmente
preferible que las mezclas de materia prima o las materias primas se
diferencien claramente distintas en su resistencia. Se prefieren
aquellas composiciones de capas, que al comparar en un estado
estirado son diferentes al menos en un factor de dos en cuanto a las
resistencias de tracción por impacto. Una de las ejecuciones
preferidas contiene en una de las capas dentadas más poliestireno
que polipropileno y en la otra capa dentada más polipropileno que
poliestireno.
El número de superficies límite dentadas unas en
otras puede ser de uno o más.
Resulta conveniente que además de las capas
engranadas unas con otras al menos se emplee otra capa, para
aumentar las propiedades como es el caso en las láminas habituales
coextrusionadas, de manera que la lámina, por ejemplo, pueda constar
de tres capas, que en este caso estarían compuestas de dos o tres
materias primas o mezclas de materia prima. Las superficies límite
en la lámina, que básicamente son lisas, estarán formadas de capas
de materias primas o mezclas de materia prima, que podrán ser
idénticas o distintas. Son especialmente apropiadas las láminas que
están configuradas por tres capas y en las cuales la capa media
presenta una resistencia a la tracción por impacto menor que las
capas exteriores.
Las capas, que presentan un engranaje en el lado
interior y forman una superficie externa de la lámina en el otro
lado, son básicamente lisas en la cara exterior, como es el caso de
láminas normales coextrusionadas (en las cuales la superficie límite
no está engranada sino que es básicamente lisa). Eso significa que
las láminas conforme a la invención presentan lados exteriores
paralelos planos como las láminas habituales en el comercio, es
decir, la estructura del engranaje únicamente se realiza en el
interior de las láminas y se debe evitar al máximo la influencia en
el lado exterior. Con ello se evitarán los problemas descritos al
estirar y revestir las láminas no planas, como ocurre en la
ejecución conforme a la EP 0 411 820 y la PS equivalente. La acción
técnica de esta ejecución se basa en la desviación de un nervio
crítico que empieza en una dirección transversal en la dirección
longitudinal sin riesgo, de forma que la rotura de la cinta adhesiva
no se produce. El efecto se consigue a través de los nervios con una
junta en forma de engarce. En la prueba para desgarrar la lámina
conforme a la invención, se desvía un desgarre lateral en la
dirección longitudinal. Puesto que en la ejecución conforme a la
invención no existe ninguna junta de engarce, el efecto debe basarse
en otro principio. El efecto se observa claramente, cuando como se
ha indicado antes, la composición de las capas dentadas presenta
resistencias claramente diferentes. Esto permite llegar a la
conclusión de que el motivo se basa en que la grieta transcurre más
fácilmente en una dirección longitudinal a lo largo de una línea con
la capa resistente más delgada (la capa rugosa más gruesa) que en la
dirección transversal a través de una línea con la capa resistente
más gruesa.
Además de la estructura interna especial
mencionada y de la utilización de material de diferentes
propiedades, a ambos lados de la superficie límite dentada de la
lámina conforme a la invención, el estiramiento en la dirección
longitudinal tras la coextrusión es una característica esencial. El
estiramiento (llamado también extensión) puede realizarse en los
dispositivos habituales, como por ejemplo, los que se emplean en la
primera operación de estiramiento de láminas estiradas en dirección
biaxial. Resulta preferible para las propiedades de la lámina
realizar el proceso de manera que; la lámina básicamente se reduzca
en grosor. Con ello se alarga la longitud de la lámina en un factor,
que se designa con un índice o factor de estiramiento. El índice de
estiramiento es preferiblemente de 1:5 hasta 1:10, y se prefiere
especialmente 1: 6,5 hasta 1: 7,5. El grosor de la lámina se sitúa
entre 40 y 150 \mum, preferiblemente entre 50 y 90 \mum.
Las materias primas apropiadas para la lámina
conforme a la invención son los termoplásticos habituales en el
comercio. Materias primas especialmente apropiadas son los polímeros
de monómeros con un doble enlace \alpha-olefínico,
en especial, de monómeros como el butileno, propileno, etileno,
acetato de vinilo, acrilonitrilo o estireno. También el ácido
acrílico y sus compuestos. Las materias primas pueden ser
homopolímeros, copolímeros o terpolímeros. La distribución de los
monómeros en los polímeros puede ser casual (polímero aleatorio) o
bien ordenada (copolímero de bloque, polimerizado para injertos). La
tacticidad puede ser, por ejemplo, atáctica, isotáctica o
sindiotáctica. Los polímeros con mayor tacticidad, especialmente
isotacticidad elevada, son los preferibles al menos para una capa.
De los policondensados, los poliésteres y las poliamidas son
especialmente apropiados. La morfología de las materias primas
empleadas puede ser amorfa o parcialmente cristalina.
Preferiblemente una capa de las capas dentadas o
engranadas contiene polipropileno. Es especialmente apropiado que la
capa de polipropileno tras el estiramiento sea resistente, por
ejemplo, mediante el uso de un copolímero o bien homopolímero
isotáctico mezclado con agentes que mejoran la resistencia, como los
elastómeros, EPDM o polietileno de baja densidad o bien tipos de PP
resistentes, como los copolímeros de bloque con más de un 5% de
etileno. La otra capa engranada es preferiblemente menos resistente,
y contiene un polímero con una temperatura de transición vítrea
mayor o bien una mezcla de polímeros. Se ha comprobado que lo más
apropiado es el empleo de poliestireno, donde no solamente se
cuestionan los homopolímeros de poliestireno frágiles sino que
también los tipos de poliestireno modificado resistentes a los
golpes. Los polímeros de polipropileno y poliestireno apropiados se
han descrito en la Enciclopedia Ullmann de Industrial Chemistry, 5ª
edición, VCH-Verlag, Weinheim 1997.
Los índices de fusión de las materias primas de
las capas deben estar de acuerdo unos con otros y encontrarse en la
zona correcta, preferiblemente entre 0,3 y 15 g/10 min y muy
especialmente entre 2 y 10 g/10 min.
Los polímeros pueden emplearse solos o mezclados.
El uso de aditivos como antioxidantes, absorbedores de UV, medios de
antibloqueo, medios deslizantes, medios de nucleación o
fotoprotectores, materiales de relleno, pigmentos etc. Pueden
emplearse especialmente aditivos que influyen en la resistencia.
Estos son, por ejemplo, plastificantes (como aceites minerales o
resinas blandas), resinas insaturadas o parcialmente hidrogenadas
(por ejemplo, a base de resinas naturales o de hidrocarburos),
elastómeros termoplásticos (por ejemplo, copolímeros de bloque de
estireno /estireno sustituido e isopreno /butadieno /EP /EB), LLDPE
y metaloceno-PE. Otros aditivos se han descrito en
la Enciclopedia de Polymer Science y Technology (Interscience
Publishers, New York).
Las láminas pueden estar dotadas de tratamientos
superficiales. Por ejemplo, para la adherencia el tratamiento
Corona, a la llama o del plasma o bien revestimientos de soluciones
o dispersiones o bien materiales líquidos endurecibles por
radiación. Otros revestimientos posibles son las impresiones y
revestimientos antiadherentes, por ejemplo, aquellos de siliconas
reticuladas, acrilatos (por ejemplo, Primal^{TM} 205), polímeros
con cloruro de vinilideno o cloruro de vinilo como monómero o bien
compuestos de estearilo como el carbamato de polivinilestearilo de
complejos de estearato de cromo (p.ej. Quilon^{TM} C) o bien
productos de transformación de polímeros de anhídrido de ácido
maleico y estearilamina. Las láminas pueden ser modificadas por
tratamiento con rayos o bien por pegado.
La lámina se reviste para la aplicación de la
cinta adhesiva por uno o por los dos lados con adhesivo como
solución o dispersión o bien al 100%(por ejemplo, fusiones) o por
coextrusión con la lámina. La(s) capa(s)
adhesiva(s) puede ser reticulada por calor o radiación rica
en energía y si fuera preciso se recubre de una lámina separadora o
de un papel separador. Los adhesivos apropiados se han descrito en
D. Satas, Manual de Pressure Sensitive Adhesive Technology (Van
Nostrand Reinhold). Especialmente son apropiados los adhesivos de
contacto a base de acrilato, caucho natural, copolímero de bloque de
estireno termoplástico o silicona.
Para optimizar las propiedades, la composición
adhesivo que se va a emplear se puede mezclar con uno o varios
aditivos como podrían ser los agentes adherentes (resinas),
plastificantes, materiales de relleno, pigmentos, absorbedores de
UV, fotoprotectores, medios que protegen del envejecimiento,
reticulantes, promotores de la reticulación o bien elastómeros.
Los elastómeros apropiados para la mezcla son,
por ejemplo, el caucho EPDM ó EPM, el poliisobutileno, el caucho de
butilo, el etileno-acetato de vinilo, los
copolímeros de bloque hidrogenados de los dienos (por ejemplo, por
hidrogenación del SBR, cSBR, BAN, NBR, SBS, SIS ó IR, dichos
polímeros se conocen, por ejemplo, como SEPS y SEBS) o bien los
copolímeros de acrilato como el ACM.
Los agentes adherentes son, por ejemplo, las
resinas de hidrocarburos (por ejemplo, de monómeros insaturados C5 ó
C7), las resinas de terpenofenol, las resinas de terpeno de materias
primas como el \alpha- ó \beta-pineno, las
resinas aromáticas como las resinas de
cumarona-indeno o las resinas de estireno o
\alpha-metilestireno, como el colofonio y sus
productos derivados como las resinas desproporcionadas, dimerizadas
o esterificadas, donde pueden emplearse glicoles, glicerina o
pentaeritrito así como otros elementos como se indica en la
Enciclopedia Ullmann de Química técnica, tomo 12, pág
525-555 (4º edición), Weinheim. Son especialmente
apropiadas las resinas estables al envejecimiento sin doble enlace
olefínico como, por ejemplo, las resinas hidrogenadas.
Los materiales de relleno y pigmentos apropiados
son por ejemplo el hollín, dióxido de titanio, carbonato de calcio,
carbonato de zinc, óxido de zinc, silicatos o ácido silícico.
Los absorbedores UV, medios de protección de la
luz y del envejecimiento apropiados para las composiciones adhesivas
son los mismos que se emplean a continuación para la estabilización
de la lámina.
Los plastificantes apropiados son, por ejemplo,
los aceites minerales cicloalifáticos y aromáticos, alifáticos, los
di- o poliésteres del ácido ftálico, el ácido trimelítico o el ácido
adipínico, los cauchos líquidos (p.ej. cauchos de nitrilo o de
poliisopreno), polimerizados líquidos de buteno y /o isobuteno,
éster de ácido acrílico, éter de polivinilo, resinas líquidas y
blandas a base de materias primas para resinas adhesivas, lanolina y
otras ceras o silicona líquida. Son especialmente apropiados los
plastificantes estables al envejecimiento sin doble enlace
olefínico.
Los medios reticulantes son, por ejemplo, las
resinas fenólicas o las resinas fenólicas halogenadas, las resinas
de melamina y formaldehído. Los promotores de reticulación
apropiados son, por ejemplo, las maleinimidas, ésteres de alilo como
el cianurato de trialilo, los ésteres multifuncionales de ácido
acrílico y metacrílico.
La fuerza de revestimiento con la composición
adhesiva se sitúa preferiblemente en la zona de 18 hasta 50,
especialmente 22 hasta 29 g/m^{2}. La anchura de los rollos de
cinta adhesiva se encuentra preferiblemente en la zona de 2 a 60
mm.
El proceso preferido para fabricar láminas o
cintas adhesivas conforme a la invención, se caracteriza por las
siguientes operaciones:
- -
- Fundir como mínimo, dos materiales de diferente composición en las extrusoras
- -
- combinar las corrientes fundidas en una tobera, que por su construcción conduce a una superficie límite no plana conforme a la reivindicación 1
- -
- Enfriar la masa fundida hasta tener una lámina
- -
- Estirar la lámina en la dirección longitudinal
De forma opcional la lámina puede estar provista
de un adhesivo, lo que es posible por coextrusión o bien
revestimiento convencional.
La cinta adhesiva conforme a la invención es
apropiada para muchas aplicaciones, especialmente para aplicaciones
de embalaje, por ejemplo, para cinchas o fardos, como seguridad en
el transporte (plataformas de carga o puertas de electrodomésticos)
o bien para abertura de embalajes. La cinta adhesiva conforme a la
invención no presenta los inconvenientes de las cintas adhesivas a
base de filamentos como la resistencia a la rotura por pandeo, los
cantos de corte poco limpios y la ausencia de una soldadura a
fondo.
Grosor: DIN 53370
Fuerza de tracción máxima / resistencia a la
tracción: DIN 53455-7-5
Fuerza /Tensión para un alargamiento del 10%: DIN
53455-7-5
Alargamiento de rotura: DIN
53455-7-5
Resistencia a la tracción por impacto
transversal: DIN 53448 (Cuerpo de análisis 15 mm de ancho, longitud
de fijación 30 mm, yugo 15 g, Péndulo 1J)
Fuerza de arranque: DIN 53363
Resistencia residual: análoga a DIN
53455-7-5 con muestras de 15 mm de
ancho, que por un lado se cortaban con una profundidad de 5 mm, el
valor que se mide se refiere a la anchura que queda de 10 mm.
Contracción a lo largo: 10 min a 125ºC en horno
de aire, muestra de análisis de 100 mm de largo y 15 mm de ancho
Indice de fusión: DIN 53735 (230ºC, 2,16N)
Resistencia a la rotura por pandeo: La lámina o
la cinta adhesiva se dobla en un ancho de 15 mm en sentido
longitudinal y el canto doblado se imprime con una plegadera lisa,
luego la plegadura se separa de nuevo, se realiza un ensayo de
tracción según la DIN 53455-7-5 y la
reducción porcentual de la resistencia a la tracción se determina
mediante el plegado.
Datos técnicos de la adherencia: AFERA 4001 que
corresponde a DIN EN 1939
La lámina se fabrica en una instalación de
extrusión en una anchura de 60 cm con una tobera conforme a la
Figura 2 ("three-layer
internal-combining manifold die" con una placa
central intercambiable para la creación de corrientes fundidas con
el perfil previsto), Chill-Roll, y una instalación
de estiramiento de una sola etapa. Definición de las capas:
Capa 3 está en el Chill-Roll, la
capa 1 es la capa media, la capa 2 está en el lado del aire. La
superficie límite entre la capa 1 y la 3 es lisa y entre la capa 2 y
la 1 dentada. Condiciones del procedimiento:
Extrusora 2 Capa 2 | Extrusora 1 Capa 1 | Extrusora 3 Capa 3 | |
Temperatura inicial | 180ºC | 180ºC | 180ºC |
Temperatura final | 230ºC | 235ºC | 230ºC |
Número de giros de la hélice | 20 rpm | 10 rpm | 20 rpm |
Temperatura de la masa | 219ºC | 199ºC | 240ºC |
Presión de la masa antes del tamiz | 89 bar | 86 bar | 89 bar |
Mezcla de materia prima Extrusora 1: 50% de Shell
Polystyrol N 7000 (homopolímero), 50% Stamylan 83 MF
10(copolímero)
Mezcla de materia prima Extrusora 2: 5% de Shell
Polystyrol N 7000, 95% de Stamylan 83 MF 10
Mezcla de materia prima Extrusora 3: 75% de
Stamylan 83 MF 10, 25% de Stamylex 1026 (LLDPE)
Calentamiento de mordazas 240ºC, cilindro de
enfriamiento 18ºC, velocidad de las láminas antes del estirado 1,5
m/min, tras el estirado 13,1 m/min, índice de estiramiento 1:8,7. El
perfil de la placa central produce entre la capa 2 y 1 un perfil de
cantos rectos que se repite, la amplitud del canto recto es de 0,4
mm y la distancia de las fases de 2 mm.
\newpage
Resultados del ensayo: | |
Grosor tras el estiramiento | 77 \mum |
Diferencia de grosores en la capa 2 | 10 \mum corresponde 32% |
Grosor medio de la capa 1 | 16 \mum |
Grosor medio de la capa 2 | 31 \mum |
Grosor medio de la capa 3 | 30 \mum |
Número de máximos o mínimos de grosor en dirección transversal | 5 por cm de ancho |
dentro de una capa de dos capas dentadas de la lámina soporte | |
Resistencia a la tracción longitudinal | 231 N/mm^{2} |
Tensión para un alargamiento del 10% longitudinal | 147 N/mm^{2} |
Resistencia a la tracción por impacto transversal | 90 mJ/mm^{2} |
Resistencia residual | 120 N |
Se fabricaban respectivamente tres láminas en 80
\mum, de forma que en unas condiciones comparables del
procedimiento se elaboraba una composición de materia prima en las
tres extrusoras y se medía la resistencia a la tracción por impacto
en dirección transversal de las láminas obtenidas:
Mezcla como | Resistencia a la tracción por impacto transversal mJ/mm^{2} |
Capa 1 | <10 |
Capa 2 | 80 |
Capa 3 | 250 |
La lámina se trataba por ambos lados mediante el
tratamiento corona, se revestía el lado superior con una solución al
0,5% de PVSC en tolueno y se secaba. El adhesivo se mezcla en la
masa fundida a base de un 42% en peso de elastómero SIS, un 20% en
peso de éster de pentaeritrito de colofonia hidrogenada, un 37% en
peso de una resina hidrocarbonada C5 con un valor R &B de 85ºC y
1% en peso de antioxidante Irganox ^{TM} 1010 y a 150ºC se
aplicaba con una tobera al lado inferior de la lámina. A
continuación, la cinta adhesiva se enrollaba para dar un rodillo
madre y se cortaba en anchos de 15 mm para un posterior ensayo
(cortador sonoro). Los datos técnicos: Fuerza de adherencia al acero
1,6 N /cm, fuerza de rodadura a 0,3 m/min 0,8 N/cm, fuerza de
rodadura a 30 m/min 0,5 N/cm, aplicación de masa 21 g/m^{2}.
Instalación como la del ejemplo 1. Condiciones
del proceso:
Extrusora 2 Capa 2 | Extrusora 1 Capa 1 | Extrusora 3 Capa 3 | |
Temperatura inicial | 215ºC | 160ºC | 210ºC |
Temperatura final | 220ºC | 240ºC | 230ºC |
Número de giros de la hélice | 30 rpm | 25 rpm | 0,9rpm |
Temperatura de la masa | 210ºC | 248ºC | 226ºC |
Presión de la masa antes del tamiz | 121 bar | 125 bar | 70 bar |
Mezcla de materia prima Extrusora 1: 50% de Shell
Polystyrol S 5400 (resistente al impacto), 50% Moplen EPQ 30
RF(copolímero)
Mezcla de materia prima Extrusora 2: 10% de Shell
Polystyrol S 5400, 90% de Moplen EPQ 30 RF
Mezcla de materia prima Extrusora 3: 100% de
Moplen EPQ 30 RF
Calentamiento de mordazas 240ºC, cilindro de
enfriamiento 18ºC, velocidad de las láminas antes del estirado 3,6
m/min, tras el estirado 24,7 m/min, índice de estiramiento 1:6,7. El
perfil de la placa central produce entre la capa 2 y 1 un perfil de
cantos rectos que se repite, la amplitud del canto recto es de 0,4
mm y la distancia de las fases de 2 mm.
Resultados del ensayo: | |
Grosor tras el estiramiento | 78 \mum |
Diferencia de grosores en la capa 2 | 20 \mum corresponde 48% |
Grosor medio de la capa 1 | 33 \mum |
Grosor medio de la capa 2 | 43 \mum |
Grosor medio de la capa 3 | 2 \mum |
Número de máximos o mínimos de grosor en dirección transversal | 5 por cm de ancho |
dentro de una capa de dos capas dentadas de la lámina soporte | |
Resistencia a la tracción longitudinal | 202 N/mm^{2} |
Tensión para un alargamiento del 10% longitudinal | 110 N/mm^{2} |
Resistencia a la tracción por impacto transversal | 68 mJ/mm^{2} |
Resistencia residual | 106 N |
La lámina se trata por ambos lados mediante el
tratamiento corona, se reviste el lado superior con una solución de
silicona sin disolvente, que seguidamente es reticulada con rayos de
electrones. El lado inferior se recubre de un primer a base de
caucho natural, ciclocaucho y
4,4'-diisocianato-difenilmetano. El
material adhesivo se compone de un 40% en peso de caucho natural
SMRL(Mooney 70), un 10% en peso de dióxido de titanio, un 37%
en peso de una resina hidrocarbonada C5 con un valor R&B de 95ºC
y un 1% en oesi de antioxidante Vulkanox ^{TM} BKF y se disuelve
en hexano. El 20% en peso de composición adhesiva se aplica con una
viga de rascar al lado inferior de la lámina y se seca a 115ºC. A
continuación, la cinta adhesiva se arrollaba para dar un rodillo
madre y se cortaba en anchos de 15 mm para un posterior ensayo
(cortador sonoro). Los datos técnicos: Fuerza de adherencia al acero
2,1 N/cm, fuerza de rodadura a 0,3 m/min 0,2 N/cm, fuerza de
rodadura a 30 m/min 0,1 N/cm, aplicación de la masa 23
g/m^{2}.
Instalación como la del ejemplo 1. Condiciones
del proceso:
Extrusora 2 Capa 2 | Extrusora 1 Capa 1 | Extrusora 3 Capa 3 | |
Temperatura inicial | 215ºC | 160ºC | 210ºC |
Temperatura final | 220ºC | 235ºC | 230ºC |
Número de giros de la hélice | 30 rpm | 25 rpm | 1 rpm |
Temperatura de la masa | 205ºC | 230ºC | 228ºC |
Presión de la masa antes del tamiz | 120 bar | 100 bar | 90 bar |
Mezcla de materia prima Extrusora 1: 50% de Shell
Polystyrol S 5400 (resistente al impacto), 50% Moplen EPQ 30
RF(copolímero)
Mezcla de materia prima Extrusora 2: 100% de
Moplen EPQ 30 RF
Mezcla de materia prima Extrusora 3: 100% de
Moplen EPQ 30 RF
Calentamiento de mordazas 240ºC, cilindro de
enfriamiento 18ºC, velocidad de las láminas antes del estirado 1,5
m/min, tras el estirado 13,1 m/min, índice de estiramiento 1:8,7. El
perfil de la placa central produce entre la capa 2 y 1 un perfil de
cantos rectos que se repite, la amplitud del canto recto es de 0,2
mm y la distancia de las fases de 2,4 mm.
\newpage
Resultados del ensayo: | |
Grosor tras el estiramiento | 95 \mum |
Diferencia de grosores en la capa 2 | 9 \mum corresponde 21% |
Grosor medio de la capa 1 | 50 \mum |
Grosor medio de la capa 2 | 42 \mum |
Grosor medio de la capa 3 | 3 \mum |
Número de máximos o mínimos de grosor en dirección transversal | 3,5 por cm de ancho |
dentro de una capa de dos capas dentadas de la lámina soporte | |
Resistencia a la tracción longitudinal | 211 N/mm^{2} |
Tensión para un alargamiento del 10% longitudinal | 103 N/mm^{2} |
Resistencia a la tracción por impacto transversal | 70 mJ/mm^{2} |
Resistencia residual | 102 N |
La lámina se trata en el lado inferior mediante
el tratamiento corona, se reviste con un adhesivo de acrilato
(Primal^{TM} PS 83D) y se seca a 115ºC en un canal de secado. A
continuación, la cinta adhesiva se arrolla para dar un rodillo madre
y se corta en anchos de 15 mm para un posterior ensayo (cortador
sonoro). Fuerza de adherencia al acero 3,2 N/cm, fuerza de rodadura
a 30 m/min 3,5 N/cm.
Ejemplo comparativo
1
Una lámina de calidad Strapping se fabricaba a
partir de Moplen EPQ30 RF con un índice de estiramiento de 1:8.
Resultados del ensayo | |
Grosor tras estirar | 85 \mum |
Resistencia a la tracción longitudinal | 290 N/mm^{2} |
Tensión para un alargamiento del 10% longitudinal | 169 N/mm^{2} |
Resistencia a la tracción por impacto transversal | 682 mJ/mm^{2} |
Resistencia residual | 39 N |
Claims (21)
1. Lámina soporte para una cinta adhesiva,
que
- -
- Presenta al menos dos capas coextrusionadas de diferente composición, cuya superficie límite no es plana, sino que presenta un contorno no lineal en la sección transversal, que continúa de forma laminar en la dirección longitudinal,
- -
- Se estira en el sentido longitudinal y
- -
- Presenta los lados exteriores paralelos planos
2. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una resistencia residual de como mínimo 50 N en el
sentido longitudinal
3. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una resistencia residual de como mínimo 100 N en el
sentido longitudinal
4. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una resistencia a la tracción de como mínimo 200 N
/mm^{2} en el sentido longitudinal
5. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una tensión para un alargamiento del 10% de como
mínimo 100 N /mm^{2} en el sentido longitudinal
6. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una resistencia a la tracción por impacto de cómo
mínimo 50 mJ /mm^{2} en la dirección transversal
7. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que presenta una resistencia a la tracción por impacto de cómo
mínimo 100 mJ /mm^{2} en la dirección transversal
8. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que se caracteriza por, que las resistencias a la tracción
por impacto en la dirección transversal de dos capas dentadas o
engranadas en un estado estirado difiere en un factor de cómo mínimo
dos.
9. Lámina soporte conforme a la reivindicación 1,
que se caracteriza por, que la diferencia en el grosor o
espesor dentro de una de las capas de dos capas dentadas es mayor
del 10%
10. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que se caracteriza por, que la diferencia del grosor
dentro de una de las capas de dos capas dentadas es mayor del
20%.
11. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que se caracteriza por, que el número de máximos o
mínimos de grosor en la dirección transversal dentro de una de las
capas de las dos capas dentadas es como mínimo de 3 por cm de
anchura.
12. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que se caracteriza por, que el número de superficies
límite engranadas es mayor a uno.
13. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que presenta dos capas dentadas o engranadas y otra capa lisa
(no engranada)
14. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que contiene materias primas en polímeros con unos índices de
fusión de 0,3 hasta 15g/10 min.
15. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que contiene en una de las capas engranadas poliestireno y
polipropileno en la otra capa engranada
16. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que contiene en una de las capas engranadas más poliestireno que
polipropileno en la otra capa engranada más polipropileno que
poliestireno.
17. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que presenta un grosor de 50 hasta 90 \mum.
18. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que está estirada con un índice de estiramiento de
1-5 hasta 1-10.
19. Lámina soporte conforme a la reivindicación
1, que presenta dos capas dentadas y otra capa no dentada, donde la
capa media presenta una resistencia a la tracción por impacto en
dirección transversal menor que las capas externas.
\newpage
20. Cinta adhesiva compuesta de una lámina
conforme a una de las reivindicaciones anteriores y una capa de
adhesivo de contacto que se aplica a uno o ambos lados.
21. Procedimiento para la fabricación de una
lámina o de una cinta adhesiva, que comprende las operaciones
siguientes:
- -
- fundir al menos dos materiales de diferente composición en las extrusoras
- -
- combinar las corrientes fundidas en una tobera, que por su construcción conduce a una superficie límite no plana conforme a la reivindicación 1
- -
- enfriar la masa fundida hasta formar una lámina
- -
- estirar la lámina en la dirección longitudinal.
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