ES2208591T3 - Metodo de aplicacion de sustancias liquidas, pastosas o plasticas sobre un substrato. - Google Patents

Abstract

Método para aplicar líquidos, en concreto termoplásticos, sobre un substrato (10), recubriendo un material soporte (10) con la sustancia fundida y aplicada en caliente mediante una boquilla (1) o mediante una rasqueta, a través de un cilindro perforado (8), caracterizado porque el cilindro perforado se calienta en el segmento circular donde el líquido lo atraviesa, y porque el segmento circular abarca un ángulo de hasta 180º, con preferencia de 5º a 90º, desde el centro del tamiz.

Description

Método de aplicación de sustancias líquidas, pastosas o plásticas sobre un substrato.

La presente invención se refiere a un método para aplicar líquidos, en concreto termoplásticos, sobre un substrato, recubriendo un material soporte con la sustancia fundida y aplicada en caliente mediante una boquilla o mediante una rasqueta, a través de un cilindro perforado.

En el sector médico son conocidos los substratos recubiertos con materiales de gran viscosidad. Según ciertos criterios no conviene que estos recubrimientos tengan superficies cerradas, sino que estén aplicados por puntos, con el fin de permitir, por ejemplo en caso de vendajes, la salida del sudor y de otras secreciones cutáneas que podrían macerar la piel. La rotoserigrafía es un método adecuado para lograr este recubrimiento por puntos.

Según este método, dentro de un tamiz rotativo hay una boquilla, por la cual, el líquido que se está aplicando es impelido hacia la plantilla y atraviesa las perforaciones en dirección al substrato que se está recubriendo. El tamiz se levanta del substrato a la velocidad de transporte de este último (velocidad de giro del tambor). Según la adhesión y la cohesión interna del fluido, la pequeña porción de masa adhesiva termofusible que hay en los orificios es arrancada nítidamente por la base de los casquetes ya adheridos al soporte, o bien es transferida sobre el soporte, gracias a la presión existente.

Dependiendo de la reología del fluido, al final de este transporte se forma la superficie más o menos arqueada del casquete sobre su base preexistente. La relación entre la altura y la base del casquete depende de la relación entre el diámetro de orificio y el grosor de la pared del tambor, así como de las propiedades físicas del fluido (viscosidad, tensión superficial y ángulo de humectación sobre el soporte).

Para el substrato se han indicado numerosos materiales que están basados en láminas, telas, tejidos de punto, velos, geles o espumas, y que también se usan en la práctica. En el sector médico los materiales soporte están sometidos a exigencias especiales. Tienen que ser compatibles con la piel y en general permeables al aire y al vapor de agua, así como fáciles de amoldar y de ajustar. En vista de tales requisitos suele preferirse un soporte lo más delgado o blando posible. Pero de cara a la manipulación y al empleo también es preciso que los materiales soporte tengan una resistencia suficiente y eventualmente una baja elasticidad. Asimismo, el material soporte que se hubiera empapado debería tener una resistencia suficiente y poca elasticidad.

El diseño de la boquilla y del tamiz está descrito fundamentalmente en la patente CH 648 497 A5. En las patentes EP 0 288 541 A1, EP 0 565 133 A1, EP 0 384 278 A1 y DE 42 31 743 A1 se describen mejoras del procedimiento.

Para recubrir materiales soporte, destinados a usos médicos, cosméticos o técnicos, se utilizan preferentemente masas adhesivas, sobre todo autoadhesivas, pertenecientes a diversas clases de materiales, como las soluciones, las dispersiones, los prepolímeros y los polímeros termoplásticos.

De modo ventajoso se emplean masas adhesivas termofusibles de tipo termoplástico, basadas en cauchos naturales y sintéticos y en otros polímeros sintéticos como por ejemplo acrilatos, metacrilatos, poliuretanos, poliolefinas, derivados de polivinilo, poliésteres o siliconas, con sus correspondientes aditivos, por ejemplo resinas taquificantes, plastificantes, estabilizadores y otras sustancias auxiliares que se puedan necesitar.

Su punto de reblandecimiento debería ser superior a 50ºC, y la temperatura de aplicación suele ser, como mínimo, de 90ºC, preferentemente entre 100ºC y 180ºC, o bien entre 180ºC y 220ºC en el caso de las siliconas.

El método también exige que la masa adhesiva termofusible se lleve a una temperatura adecuada para licuarla, de manera que pueda atravesar los orificios del tamiz. Normalmente ya se calienta a esta temperatura en el sistema de alimentación y en la boquilla. En general se intenta graduar la temperatura más alta posible, pues así baja la viscosidad del adhesivo y se puede lograr una mayor velocidad de producción. Pero dicho método está sujeto a estrechos límites, ya que, a temperatura demasiado alta, el adhesivo termofusible sufre en poco tiempo un proceso químico de descomposición que precisamente es inadmisible para los recubrimientos médicos en contacto con la piel.

Para exponer la masa adhesiva termofusible a una carga térmica lo más breve posible, minimizando así la degradación química, existen varias posibilidades, que consisten básicamente en calentar el tamiz, a fin de que el adhesivo se caliente o no se enfríe en la zona crítica del paso a través de los orificios del tamiz.

En el tamiz, o alrededor del mismo, se instalan por ejemplo unos calefactores diseñados como fuente de radiación (patente EP 0 288 541 A1). También se ha descrito la calefacción con aire caliente (patente CH 648 497 A5). Pero dichos tipos de calentamiento tienen el inconveniente de que no solo el tamiz recibe energía, sino también su entorno y el substrato recubierto, debido a la dispersión y a la permeabilidad del tamiz para la radiación y la corriente de aire.

También se describe un método, en el cual se usa el propio tamiz como fuente de calor, formando parte de un circuito eléctrico como resistencia (patente EP 0 384 278 A1). Pero ello requiere mucho equipamiento técnico para aislar el tamiz giratorio de las demás máquinas.

Sin embargo este método también presenta sus puntos débiles en servicio continuo: como los tamices utilizados en rotoserigrafía no tienen mucha estabilidad mecánica, en caso de funcionamiento prolongado se pueden producir torsiones y abolladuras. Entonces hay partes del tamiz que hacen contacto con la boquilla, la cual por razones técnicas del proceso no puede llevar aislamiento, y se producen cortocircuitos.

Otra desventaja de este dispositivo es que el tamiz se calienta mucho más en aquellas zonas que no están en contacto con la sustancia, con el substrato recubierto y con la boquilla, porque en las otras zonas donde sí hay contacto se elimina calor. En estos casos, las diferencias de temperatura suelen ser de 40 a 60ºC y en consecuencia se debilitan mecánicamente los materiales del tamiz, sobre todo en los bordes, pues el sobrecalentamiento los vuelve más frágiles. El resultado es que el tamiz se agrieta y se acaba rompiendo, sobre todo a velocidades de producción elevadas.

Actualmente, el principal punto de mira al plantear la calefacción del tamiz es que éste se atempere del modo más uniforme posible a lo largo de todo su perímetro, lo cual se resuelve casi idealmente mediante el calentamiento por resistencia arriba mencionado. Si es por aire caliente, se intenta resolver mediante una cubierta que envuelve el tamiz (patente CH 648 497 A5) y si es por radiación, empleando varios calefactores a lo largo de la circunferencia.

El calentamiento de todo el perímetro tiene como desventaja, por un lado, el ataque químico al film delgado de adhesivo pegado sobre el tamiz, que va girando y recibiendo intensamente energía, pues la relación superficie/volumen es tan alta que hay mucho contacto con el oxígeno del aire circundante; por otro lado, la pérdida innecesaria por radiación al entorno de parte de la energía aportada.

También es del estado técnico la solución de aportar energía en el pico donde los casquetes se desprenden del tamiz, con el fin de fundir los hilos de adhesivo formados al separarse del tamiz, evitando así que se extiendan (patentes CH 648 497 A5; DE 39 05 342 A1). Esto es a menudo necesario porque, después de transferir la parte esencial del casquete de adhesivo, el tamiz se enfría con demasiada rapidez, con lo cual el resto de adhesivo sufre un aumento de viscosidad que favorece la formación de hilos. Los sistemas de calefacción dirigidos, según el estado técnico, a todo el perímetro del tamiz no tienen en tal caso suficiente densidad de energía o no pueden transportarla, por las características geométricas, al punto donde el adhesivo se desprende del tamiz, a fin de impedir su enfriamiento. De ahí la necesidad de los citados fundidores de hilos.

El objeto de la presente invención es disponer de un método que sea excelente para la aplicación de líquidos viscosos sobre un material soporte y que supere los conocidos inconvenientes del estado técnico.

Este objetivo se resuelve mediante un método como el descrito en la reivindicación principal. Las reivindicaciones secundarias se refieren a perfeccionamientos ventajosos del objeto de la presente invención.

Según ello, la presente invención se refiere a un método para aplicar líquidos, concretamente termoplásticos, sobre un substrato, recubriendo un material soporte con la sustancia fundida y aplicada en caliente con una boquilla o mediante una rasqueta, a través de un cilindro perforado. Del cilindro perforado se calienta el segmento circular atravesado por el líquido. Este segmento comprende un ángulo de hasta 180º, con preferencia de 5º a 90º, desde el centro del tamiz.

Por lo tanto el punto esencial del método es que el tamiz se calienta exclusivamente, o junto a otra calefacción auxiliar, en el segmento circular por donde el líquido atraviesa el tamiz. Este segmento abarca un ángulo de hasta 180º, con preferencia de 5º a 90º, desde el centro del tamiz. El segmento circular calentado puede hallarse tanto antes como después del punto de paso del líquido, respecto al sentido de giro del tamiz. Preferentemente, el segmento circular calentado se halla a ambos lados del punto de paso del líquido, respecto al sentido de giro del cilindro perforado, a fin de asegurar el calentamiento del tamiz antes del punto de paso y de permitir que también se caliente la zona de dicho punto por donde tiene lugar el desprendimiento.

A continuación, sin pretender limitar la presente invención, se aborda la realización de dicho calentamiento del tamiz mediante el uso de placas calefactoras, que, según un diseño posterior, actúan por contacto y/o radiación y/o convección, siguiendo básicamente la curvatura del tamiz. Las placas están colocadas en el sector correspondiente, por el lado interior o exterior del tamiz, o bien a ambos lados del mismo, y en algunas zonas están, como mínimo, en contacto con el tamiz o a una distancia no mayor de 3 mm, preferentemente hasta 0,1 mm. La distancia puede variar entre 0 y 3 mm, con preferencia entre 0 y 0,1 mm a lo largo del segmento circular y las placas se pueden calentar eléctricamente o por medio de aceite, según los procedimientos habituales.

En el método de calentamiento por contacto hay que tener especialmente en cuenta que entre la placa calefactora de contacto y el tamiz se produce una fricción alta, lo cual sucede sobre todo cuando las placas abarcan un mayor segmento circular (por ejemplo superior a 20º), o cuando se funciona a velocidades más elevadas (por ejemplo superiores a 30 m/min). Esta elevada fricción produce una torsión dinámica alternante del tamiz, que puede rebajar considerablemente los tiempos de duración. Esto se puede evitar del siguiente modo:

El calefactor situado antes del paso del líquido, según el sentido de giro, forma un resquicio que se va estrechando continuamente hasta hacer pleno contacto con el tamiz en el sentido de giro. Resulta oportuno que el resquicio vaya cerrándose progresivamente según el sentido de giro de 0,3 mm a 0 mm. Una boquilla adecuadamente diseñada eleva las temperaturas de los restos de adhesivo presentes en el tamiz, sin que al principio haya contacto con el calefactor, y este contacto solo se produce cuando el adhesivo alcanza por aumento de temperatura una viscosidad, con la cual ya no contribuye a la torsión del tamiz. El adhesivo puede adoptar progresivamente la función de un film lubricante entre el tamiz y el calefactor.

En una forma de ejecución ventajosa, la formación del film lubricante se favorece haciendo que la superficie de la placa calefactora dirigida hacia el tamiz tenga, al menos parcialmente, una estructura organizada o irregular, con una rugosidad de 0,001 hasta 1 mm, preferiblemente de 0,01 hasta 0,5 mm, por ejemplo unas estrías orientadas en el sentido de giro.

Para conseguir que el tamiz se caliente por la zona donde se separan los casquetes, el lado del segmento circular posterior al orificio de paso del líquido, según el sentido de giro, está diseñado del modo siguiente: la distancia respecto al tamiz tiene un valor constante de 0 hasta 3 mm, pero preferentemente de 0,01 hasta 0,2 mm.

Para acelerar la calefacción del tamiz y del adhesivo se puede situar externamente sobre el tamiz, por el lado del segmento circular anterior al punto de paso del adhesivo, otra placa que siga su curvatura. Dicha placa calefactora se puede calentar con aceite o eléctricamente, según los procedimientos corrientes. Esta medida tiene sentido, sobre todo, cuando deben alcanzarse grandes velocidades de recubrimiento.

Resulta ventajoso que la placa calefactora situada en el exterior esté diseñada en forma de un segmento circular de 5-10º, preferiblemente 6-7º menos que el segmento circular del interior del tamiz. También es favorable que la distancia de la placa calefactora al tamiz sea de 0,0 mm a 3 mm, preferentemente 0,0 mm a 0,1 mm. Aquí también se puede reducir la distancia de modo progresivo, para que se forme una película lubricante de adhesivo.

Desde el punto de vista constructivo resulta ventajoso fijar una o varias placas calefactoras directamente a la boquilla por la que el termoplástico se incorpora al tamiz, o diseñar como placa calefactora la propia boquilla situada en el segmento circular del paso de líquido. Para evitar fugas del sistema y para lograr que el tamiz se caliente suficientemente, incluso en los bordes, el calefactor o la zona de la boquilla diseñada como tal debería conformarse, al menos parcialmente sin interrupción, como el labio lateral que limita el orificio de salida de la boquilla.

Una boquilla diseñada de este modo permite un breve descenso de la viscosidad del adhesivo, sin que haya descomposición química; alarga el tiempo de duración del tamiz en la producción, al cesar la fragilidad y las torsiones de los bordes ocasionadas por la viscosidad del adhesivo; y evita la carga térmica alrededor de la zona de recubrimiento. Además, el calentamiento en el sentido de giro, tras el punto de paso del adhesivo, permite ahorrarse en muchos casos el montaje adicional de un fundidor de hilos.

En una forma de ejecución especial del método, en vez de las placas calefactoras arriba descritas, se usan para el calentamiento otras fuentes de radiación, como por ejemplo radiadores de infrarrojos, que, según la presente invención, solo funcionan en el segmento circular donde el líquido atraviesa el tamiz, que abarca un ángulo de 0º a 180º, con preferencia de 5º a 45º, desde el centro del tamiz.

Con la colocación de calefactores en la boquilla o con su integración directa en ella, el cuerpo básico de la boquilla puede llegar a calentarse de manera no deseada, por ejemplo debido al efecto de la conducción térmica. Este calor tendría que ser absorbido por un medio refrigerante, como por ejemplo aceite térmico o agua. Pero es mejor emplear el mismo líquido de recubrimiento para absorber el calor. Para ello, el líquido se conduce a la boquilla con una temperatura inferior a la necesaria para el recubrimiento, y ahí alcanza esta temperatura gracias al calor absorbido. Para tal fin, es conveniente disponer de canales de flujo apropiados, por ejemplo un tubo de alimentación de doble pared colocado en dirección axial dentro del cuerpo básico de la boquilla, de modo que el líquido fluya primero por la camisa exterior adyacente a los calefactores y acto seguido pase por el tubo interior de distribución.

Con el método descrito se pueden efectuar ventajosamente recubrimientos, usando líquidos cuya viscosidad dinámica inicial esté comprendida entre 0,1 y 1000 Pa\cdots, preferentemente entre 1 y 500 Pa\cdots.

Como sustancias de recubrimiento resultan adecuados todos los compuestos inorgánicos y orgánicos cuya viscosidad se puede llevar al intervalo arriba citado, incrementando la temperatura; también las dispersiones, emulsiones, soluciones y productos fundidos. Para recubrir materiales soporte destinados a usos médicos, cosméticos o técnicos se emplean preferentemente masas adhesivas, sobre todo masas autoadherentes, pertenecientes con preferencia a ciertas clases de materiales como las soluciones, las dispersiones, los prepolímeros y los polímeros termoplásticos.

De modo ventajoso se emplean masas adhesivas termofusibles a base de cauchos naturales y sintéticos, y de otros polímeros sintéticos, por ejemplo acrilatos, metacrilatos, poliuretanos, poliolefinas, derivados de polivinilo, poliésteres o siliconas, con aditivos adecuados tales como resinas taquificantes, plastificantes, estabilizadores y otras materias auxiliares, siempre que sea necesario.

Su punto de reblandecimiento debería ser superior a 50ºC, ya que la temperatura de aplicación suele ser al menos de 90ºC, preferentemente entre 100ºC y 180ºC, o bien entre 180ºC y 220ºC en el caso de las siliconas. Si es necesario se puede proceder a una reticulación posterior por radiación UV o con haz de electrones, a fin de lograr unas masas adhesivas termofusibles con propiedades especialmente ventajosas.

Concretamente, las masas adhesivas termofusibles a base de copolímeros en bloque se distinguen por sus múltiples posibilidades de variación, pues, disminuyendo adecuadamente la temperatura de transición vítrea de la masa adhesiva termofusible mediante la selección de los taquificantes y de los plastificantes y mediante la regulación del tamaño molecular del polímero y la distribución del peso molecular de los componentes, se garantiza la indispensable y correcta adherencia a la piel, aun en los puntos críticos del aparato locomotor humano.

Para sistemas especialmente muy adherentes, la masa adhesiva termofusible se basa con preferencia en copolímeros en bloque, sobre todo del tipo A-B, A-B-A, o en sus mezclas. La fase dura A es principalmente de poliestireno o sus derivados y la fase blanda B lleva etileno, propileno, butileno, butadieno, isopreno o sus mezclas; en este caso, con especial preferencia, etileno y butileno o sus mezclas.

Pero la fase B también puede contener bloques de poliestireno, incluso hasta 20% en peso. Sin embargo, el contenido total de estireno siempre debería ser menor del 35% en peso. Se prefieren contenidos de estireno comprendidos entre 5% en peso y 30% en peso, porque un contenido menor de estireno hace que la masa adhesiva sea más adaptable.

Resulta especialmente ventajosa la incorporación de copolímeros de dos y tres bloques, prefiriéndose que el porcentaje de copolímeros dibloque sea inferior al 80% en peso.

En una forma de ejecución ventajosa, la masa adhesiva termofusible presenta la siguiente composición:

10% en peso hasta 90% en peso de	copolímeros en bloque,
5% en peso hasta 80% en peso de	taquificantes tales como aceites,
	ceras, resinas y/o sus mezclas,
	preferentemente las mezclas de
	resinas y aceites,
menos del 60% en peso de	plastificantes,
menos del 15% en peso de	aditivos,
menos del 5% en peso de	estabilizantes.

Los aceites, ceras y resinas, tanto de tipo alifático como aromático, que sirven taquificantes son preferiblemente de hidrocarburos, de modo que los aceites o las ceras de hidrocarburos parafínicos favorecen por su consistencia la adherencia a la piel. Como plastificantes se utilizan ácidos grasos de cadena media o larga y/o sus ésteres. Estas adiciones sirven para ajustar las propiedades adherentes y la estabilidad. Si es preciso se pueden usar otros estabilizadores y materias auxiliares.

La masa adhesiva se puede formular con cargas minerales, fibras, microesferas huecas o microesferas macizas.

Los materiales soporte de uso médico, concretamente, están sometidos a grandes exigencias en cuanto a propiedades adhesivas. Para una aplicación ideal, la masa adhesiva termofusible debería poseer un buen agarre inicial. Tendría que existir una fuerza de adherencia a la piel y al dorso del soporte, adaptada a la función. Asimismo, para evitar corrimientos, es necesario que la masa adhesiva termofusible tenga una elevada resistencia al cizallamiento. Rebajando adecuadamente la temperatura de transición vítrea de la masa adhesiva termofusible mediante la selección de los taquificantes y los plastificantes, y mediante la regulación del tamaño molecular del polímero y la distribución molecular de los componentes, se consigue la necesaria adherencia funcional a la piel y al dorso del soporte. La elevada resistencia al cizallamiento de la masa adhesiva se logra por la gran cohesividad del copolímero en bloque. La buena pegajosidad inicial es el resultado de la combinación empleada de taquificantes y plastificantes.

Propiedades del producto tales como la pegajosidad, la temperatura de transición vítrea y la resistencia al cizallamiento, pueden cuantificarse bien mediante una medición de frecuencia dinámico-mecánica. Para ello se emplea un reómetro dirigido por la tensión de cizallamiento.

Los resultados de este método de medición proporcionan información sobre las propiedades físicas de un material, atendiendo a su componente viscoelástico. Para ello, la masa adhesiva termofusible se hace oscilar, a una temperatura determinada, entre dos placas de planos paralelos, con frecuencias variables y baja deformación (región viscoelástica lineal). Con un registrador asistido por ordenador, se determina el cociente (Q = tan \delta) entre el módulo de disipación (G'', componente viscoso) y el módulo de almacenamiento (G', componente elástico).

Q = tan \delta = G''/G'

Para la sensación subjetiva de pegajosidad (tack) se selecciona una frecuencia elevada y para la resistencia al cizallamiento una frecuencia baja. Un valor numérico elevado significa una mejor pegajosidad y una peor resistencia al cizallamiento.

La temperatura de transición vítrea es aquella a la cual los polímeros amorfos o semicristalinos pasan del estado líquido o gomoelástico al estado duroelástico o vítreo, y viceversa (Enciclopedia química Römpp, 9ª edición, 2º volumen, pág. 1587, editorial Georg Thieme Stuttgart-New York, 1990). Corresponde al máximo de la función de la temperatura a una frecuencia determinada.

Denominación	TG baja	Resistencia al cizallamiento	Pegajosidad alta
	frecuencia	baja frecuencia / temp. ambiente	frecuencia / temp. ambiente
Masa adhesiva
termofusible A	-12 \pm 2ºC	tan \delta = 0,32 \pm 0,03	tan \delta = 1,84 \pm 0,03
Masa adhesiva
termofusible B	-9 \pm 2ºC	tan \delta = 0,22 \pm 0,03	tan \delta = 1,00 \pm 0,03

Las masas adhesivas termofusibles se ajustan preferentemente de manera que, a una frecuencia de 0,1 rad/s, presenten una temperatura de transición vítrea dinámico-compleja inferior a 15ºC, preferiblemente de 5ºC hasta -30ºC, sobre todo de -3ºC hasta -15ºC.

Según la presente invención se prefieren las masas adhesivas termofusibles cuya relación entre la parte viscosa y la parte elástica, a una frecuencia de 100 rad/s y a 25ºC, es mayor de 0,7, preferiblemente entre 1,0 y 5,0, o las masas adhesivas termofusibles cuya relación entre la parte viscosa y la parte elástica, a una frecuencia de 0,1 rad/s y a 25ºC, es menor de 0,6, preferiblemente entre 0,4 y 0,02, con especial preferencia entre 0,35 y 0,1.

Los casquetes o los cuerpos poligeométricos pueden presentar diversas formas. Se prefieren las semiesferas achatadas. Asimismo, se pueden imprimir sobre el material soporte otras formas y muestras, por ejemplo un modelo de impresión en forma de combinaciones de signos alfanuméricos o muestras como retículas, rayas y también acumulaciones de casquetes y líneas en zigzag.

La masa adhesiva puede estar repartida uniformemente sobre el material soporte, pero también puede aplicarse a la superficie con diferente espesor o densidad, según la funcionalidad del producto, gracias a la posibilidad, según la presente invención, de variar el ángulo entre la superficie y el tamiz.

Como materiales soporte resultan apropiados todos los tejidos rígidos y elásticos de materias primas sintéticas y naturales. Se prefieren los materiales soporte que, tras la aplicación de la masa adhesiva, pueden emplearse de tal modo que cumplan los requisitos técnicos o las propiedades de un vendaje funcional. A modo de ejemplo cabe mencionar productos textiles como las telas, mallas, velos, plegados, laminados, redes, láminas, espumas y papeles. Además, estos materiales pueden estar pretratados o postratados. Los pretratamientos habituales son la descarga en corona y la hidrofobación; los postratamientos corrientes son el calandrado, el templado, el forrado, el punzonado y el recubrimiento.

En concreto, para recubrirlo directamente, el material soporte debe tener cierta resistencia y densidad, para impedir que durante el recubrimiento, los casquetes penetren demasiado en el material soporte o lleguen a perforarlo.

En una forma de ejecución preferida del método de la presente invención, los casquetes y/o los cuerpos poligeométricos se transfieren a un segundo material soporte tras el recubrimiento. En este caso, el segundo material soporte es el soporte propiamente dicho, mientras que el primer material soporte sirve como soporte auxiliar. Dicho soporte auxiliar también puede tener la forma de un rodillo o cinta transportadora de recubrimiento por transferencia.

Una forma de ejecución preferida del soporte auxiliar es el rodillo con superficie de transferencia, la cual puede ser de silicona o de compuestos fluorados o puede estar formada por unos sistemas de separación basados en recubrimientos de plasma. Estos pueden aplicarse formando una capa con un gramaje de 0,001 g/m^{2} hasta 3000 g/m^{2}, preferiblemente de 100 hasta 2000 g/m^{2}.

Para la realización del método es deseable que la temperatura de la superficie de transferencia pueda ajustarse entre 0ºC y 200ºC, preferentemente por debajo de 60ºC, sobre todo a menos de 25ºC. Entonces conviene ajustar especialmente las propiedades abhesivas de la superficie del rodillo, a fin de que la masa autoadhesiva aplicada también se adhiera a un rodillo refrigerado (< 25ºC).

También puede resultar ventajoso un calandrado posterior del producto recubierto y/o un tratamiento previo del soporte, como la descarga en corona, para mejor anclaje de la capa de adhesivo.

Asimismo, un tratamiento de la masa adhesiva termofusible mediante una postreticulación con haz de electrones o mediante una irradiación con luz UV puede mejorar las propiedades deseadas.

El material soporte se recubre preferentemente con una velocidad mayor de 2 m/min, sobre todo de 20 a 200 m/min.

El porcentaje de superficie recubierto con la masa adhesiva termofusible debería ser al menos del 1% y puede a casi el 99%; para productos especiales, preferentemente del 15% hasta el 95%, sobre todo del 50% hasta el 95%, lo cual se puede conseguir, si es preciso, mediante varias aplicaciones, empleando eventualmente masas adhesivas termofusibles de propiedades distintas.

La aplicación parcial permite eliminar la pérdida transepidérmica de agua a través de unos canales regulados y mejora la transpiración de la piel al sudar, especialmente si se utilizan materiales soporte permeables al aire y al vapor de agua. Así se evitan las irritaciones cutáneas causadas por la retención de líquidos corporales. Dichos canales también favorecen la evacuación en caso de vendajes de varias capas.

Según una forma de ejecución preferida del método de la presente invención, el material soporte así recubierto posee una permeabilidad al aire superior a 1 cm^{3}/(cm^{2}*s), con preferencia de 10 a 150 cm^{3}/(cm^{2}*s), y/o una permeabilidad al vapor de agua superior a 200 g/(m^{2}*24 h), con preferencia de 500 hasta 5000 g/(m^{2}*24 h).

Según otra forma de ejecución preferida del método de la presente invención, el material soporte así recubierto, pegado por el dorso sobre acero, tiene una fuerza de adherencia de al menos 0,5 N/cm, sobre todo entre 2 N/cm y 20 N/cm.

La depilación de determinadas zonas corporales y la transferencia de masa sobre la piel es irrelevante, debido a la gran cohesividad del adhesivo, ya que éste no se agarra a la piel ni al vello. Además, la adhesión de la masa adhesiva al material soporte, que puede llegar hasta 20 N/cm (anchura de la muestra), es buena para las aplicaciones médicas.

Gracias a las discontinuidades formadas en el recubrimiento, no hay estiramientos o desplazamientos de capas de piel al arrancar el vendaje, lo cual, unido a la escasa depilación, hace que estos sistemas tan adherentes resulten indoloros hasta un grado anteriormente desconocido. Asimismo, la regulación biomecánica individual de la fuerza adherente, que rebaja notoriamente la adhesión de estos emplastos, favorece el desprendimiento. El material soporte aplicado tiene buenos efectos propiorreceptivos.

Según una forma de ejecución preferida del método de la presente invención, las masas autoadhesivas se espuman antes de ser aplicadas sobre el material soporte.

La espumación de las masas autoadhesivas se realiza preferentemente con gases inertes como nitrógeno, dióxido de carbono, gases nobles, hidrocarburos, o bien con aire, o con mezclas de los mismos. En algunos casos también ha dado buen resultado la espumación producida por la descomposición térmica de sustancias que desprenden gases, como por ejemplo de compuestos azoicos, carbonatos y compuestos de hidrazida.

El grado de espumación, es decir, el porcentaje de gas debería ser como mínimo del 5% en volumen y puede llegar hasta el 85% en volumen. En la práctica han dado buen resultado valores de 10% en volumen hasta 75% en volumen, preferentemente del 50% en volumen. Si se trabaja a temperaturas bastante elevadas, de unos 100ºC, y con una presión interna comparativamente alta, se obtienen capas de adhesivo espumado de poro muy abierto, cuya permeabilidad al aire y al vapor de agua es especialmente buena.

En el sector de los productos médicos se pueden aprovechar de modo óptimo las propiedades ventajosas de los recubrimientos de autoadhesivo espumado, como bajo consumo de adhesivo, gran pegajosidad inicial y buena capacidad de adaptación, incluso a superficies no planas, gracias a la elasticidad, a la plasticidad y al agarre inicial.

Mediante el empleo de recubrimientos transpirables y de materiales soporte elásticos y también transpirables, el usuario tiene una sensación subjetiva de comodidad.

Un procedimiento especialmente adecuado para preparar la masa autoadhesiva espumada trabaja según el sistema de espumación y mezcla. Para ello, la masa autoadhesiva termoplástica se introduce en un sistema rotor/estator, a una temperatura superior al punto de reblandecimiento, con los gases previstos, por ejemplo nitrógeno, aire o dióxido de carbono, en distintas proporciones volumétricas (de un 10% en volumen hasta un 80% en volumen).

Cuando la presión previa es superior a 100 bar, las presiones mixtas gas/termoplástico dentro del sistema son de 40 hasta 100 bar, con preferencia de 40 hasta 70 bar. A continuación, la espuma del autoadhesivo así preparada se puede llevar por una tubería hacia la boquilla de aplicación.

Gracias a la espumación de la masa autoadhesiva y a los poros abiertos que así resultan en la masa, los productos a base de un soporte propiamente poroso, recubierto con dicha masa, tienen buena permeabilidad al vapor de agua y al aire. La cantidad necesaria de masa adhesiva se reduce considerablemente, sin perjudicar la adherencia. Las masas adhesivas presentan una pegajosidad inicial (agarre) sorprendentemente alta, ya que hay más volumen por gramo de masa y, por tanto, mayor área de adherencia, para humectar el substrato. Además, la plasticidad de las masas adhesivas aumenta por la estructura espumada. También mejora con ello el anclaje al material soporte. Asimismo, como ya se ha dicho arriba, el recubrimiento de adhesivo espumado confiere a los productos un tacto blando y suave.

Además, gracias a la espumación, suele disminuir la viscosidad de la masa autoadhesiva. Ello disminuye la energía de fusión, lo cual también permite recubrir directamente los materiales inestables al calor.

Las excelentes propiedades del material soporte dotado de autoadhesivo según la presente invención facilitan su uso en productos médicos, especialmente en emplastos, fijaciones, apósitos, sistemas dopados - sobre todo los que liberan sustancias, vendas y fajas ortopédicas o flebológicas.

Por último, el material soporte, tras el proceso de aplicación del adhesivo, se puede recubrir con otro material soporte antiadherente, como papel siliconado, o bien con un apósito o con un acolchado.

Es muy conveniente que el material soporte se pueda esterilizar, preferentemente mediante radiación gamma. Sobre todo son adecuadas para la esterilización posterior las masas adhesivas termofusibles basadas en copolímeros en bloque que no contienen dobles enlaces, lo cual es especialmente válido para los copolímeros en bloque de estireno-butileno-etileno-estireno o de estireno-butileno-estireno. Las propiedades de adherencia no sufren alteraciones importantes para el uso.

Asimismo, es muy apropiado para fijaciones técnicas reversibles que no dejan marcas o daños al arrancarlas de diferentes substratos, como papel, plásticos, vidrio, tejidos, madera, metales o minerales.

Por último, se pueden efectuar pegados permanentes de tipo técnico, que solamente pueden separarse del substrato si éste se rompe parcialmente.

Con la ayuda de una figura se ilustra una forma de ejecución ventajosa de la presente invención, sin pretender limitarla innecesariamente.

La figura 1 muestra un corte de una unidad de recubrimiento por serigrafía, que trabaja según el método de la presente invención.

La figura 1 muestra un corte de una unidad de recubrimiento por serigrafía, que trabaja según el método de la presente invención. El material soporte 10 se conduce por un resquicio entre el tamiz 8 (sentido de giro 9) y el rodillo de contrapresión 11 (sentido de giro 12). El material soporte 10 se recubre con un fluido a través del tamiz 8. Para ello, el fluido pasa por un tubo distribuidor 2, situado axialmente dentro del cuerpo de la boquilla 1, y por una ranura ascendente 4, hacia el punto 13 donde atraviesa el tamiz.

El cuerpo de la boquilla, y por tanto el fluido, se calienta con aceite térmico que circula por los taladros 3. Adosadas a la boquilla hay unas placas calefactoras 5 y 6 que conforme a la presente invención solo actúan sobre un sector del tamiz. Las placas están calentadas mediante unas varillas eléctricas 7, situadas tanto delante como detrás del punto de paso del fluido según el sentido de giro del tamiz.

Ejemplo

En una máquina de rotoserigrafía con una anchura de 1 m de recubrimiento, dotada de los dispositivos habituales para conducir una cinta sin fin como devanado, bobinado, guía de los cantos de la cinta y sistemas medidores de la tensión de la cinta, cuya parte aplicadora consta de un tamiz redondo giratorio con una boquilla dentro y de un rodillo de contrapresión que aprieta el tamiz contra la boquilla de recubrimiento, se aplica un adhesivo termoplástico sobre una cinta de papel.

\bullet Temperatura de trabajo en el sistema de alimentación y en la boquilla: 40ºC

\bullet Temperatura de trabajo en la zona de los orificios del tamiz: 150ºC

\bullet Gramaje de la cinta de papel: 65 g/m^{2}

\bullet Tamiz de 40 mallas, orificio de 0,3 mm

Los calefactores están diseñados del modo siguiente

\bullet Segmento circular de la boquilla antes del orificio de salida

\bullet

Ángulo del segmento circular: 60ºC

\bullet

Radio del segmento circular: hasta 0,1 mm menor que el radio del tamiz

\bullet

Calefacción del segmento circular: eléctrica, 12 kW

\bullet Segmento circular de la boquilla después del orificio de salida

\bullet

Ángulo del segmento circular: 60ºC

\bullet

Radio del segmento circular: hasta 0,03 mm menor que el radio del tamiz

\bullet

Calefacción del segmento circular: eléctrica, 12 kW

\bullet Placa calefactora exterior antes del orificio de salida

\bullet

Ángulo del segmento circular: 54ºC

\bullet

Radio del segmento circular: hasta 0,1 mm mayor que el radio del tamiz

\bullet

Calefacción del segmento circular: eléctrica, 12 kW

Para calentar el tamiz se emplearon exclusivamente los calefactores descritos.

Con este dispositivo se logró aplicar un gramaje de 40 g/m^{2}. La carga térmica se pudo mantener a 150ºC, es decir, por debajo de la temperatura crítica para este tamiz. Pudieron recubrirse varias decenas de miles de metros de cinta, a una velocidad de 50 m/min, sin deterioro ni señales de desgaste en el tamiz o en su calefacción. Los contactos entre la boquilla de recubrimiento y el tamiz, debidos a torsiones, no causaron daños al tamiz. En un posterior examen químico del adhesivo no se encontró ningún indicio de descomposición química. La velocidad máxima de producción alcanzable fue de 100 m/min.

Claims (12)

1. Método para aplicar líquidos, en concreto termoplásticos, sobre un substrato (10), recubriendo un material soporte (10) con la sustancia fundida y aplicada en caliente mediante una boquilla (1) o mediante una rasqueta, a través de un cilindro perforado (8), caracterizado porque el cilindro perforado se calienta en el segmento circular donde el líquido lo atraviesa, y porque el segmento circular abarca un ángulo de hasta 180º, con preferencia de 5º a 90º, desde el centro del tamiz.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el segmento circular calentado está situado a ambos lados del paso del líquido, según el sentido de giro del cilindro perforado (8).

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque el cilindro perforado (8) se calienta mediante una o varias placas calefactoras (5, 6) en el segmento circular por donde el líquido lo atraviesa.

4. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque la placa calefactora (5) está en contacto con el tamiz, como mínimo por medio de zonas parciales del segmento circular, o a una distancia no mayor de 3 mm, con preferencia de hasta 0,1 mm.

5. Método según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque la placa calefactora (5) está instalada en la parte interior del tamiz, en la parte exterior del tamiz o a ambos lados del mismo.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque las placas calefactoras (5, 6) externas siguen la curvatura del tamiz y, antes del punto por donde el adhesivo atraviesa el cilindro perforado (8), forman un segmento circular que abarca un ángulo de 5º hasta 10º, preferentemente de 6º a 7º, inferior al formado por las placas calefactoras (5, 6) instaladas dentro del tamiz.

7. Método según las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la boquilla por donde el termoplástico se incorpora al cilindro perforado (8) lleva adosadas una o más placas calefactoras (5, 6) o porque la propia boquilla está construida como un calefactor (5) en el segmento circular del paso del líquido.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el calefactor (5) o bien la zona de la boquilla diseñada como calefactor se convierte, al menos parcialmente sin interrupción, en el labio lateral que limita el orificio de salida de la boquilla.

9. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque la placa calefactora (5, 6) se calienta, como mínimo parcialmente, mediante el propio líquido.

10. Método según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material soporte es un rodillo o una cinta transportadora con superficie antiadherente, formada especialmente por un recubrimiento de silicona o de compuestos fluorados, o de sistemas de separación basados en capas de plasma, que puede aplicarse, concretamente, con un gramaje de 0,001 g/m^{2} hasta 3000 g/m^{2}, con preferencia de 100 hasta 2000 g/m^{2}.

11. Método según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sustancia presenta una viscosidad dinámica inicial de 0,1 Pa\cdots hasta 1000 Pa\cdots, preferentemente de 1 Pa\cdots hasta 500 Pa\cdots.

12. Método según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sustancia es una disolución, una dispersión, un prepolímero o un polímero termoplástico, preferentemente un adhesivo termofusible.