ES2229532T3

ES2229532T3 - Forro de liberacion para adhesivos sensibles a la presion.

Info

Publication number: ES2229532T3
Application number: ES98943474T
Authority: ES
Inventors: Eugene G. Hennen
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-09-15
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: AU9126398A; EP1021492B1; US6982107B1; JP4541541B2; WO1999014281A1; EP1021492A1; DE69827155T2; KR100570487B1; CA2303230C; DE69827155D1; US20060035020A1; KR20010023943A; CA2303230A1; WO1999014281A8; JP2001516790A

Abstract

Un forro de liberación para uso con un adhesivo sensible a la presión, comprendiendo dicho forro de liberación un núcleo y capas de liberación o revestimiento que proporcionan una superficie de liberación para dicho núcleo, estando caracterizado dicho forro de liberación por dicho núcleo que comprende una olefina elastomérica termoplástica (TEO) y comprendiendo dichas capas o revestimiento de liberación un material de liberación.

Description

Forro de liberación para adhesivos sensibles a la presión.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un forro de liberación para artículos adhesivos sensibles a la presión.

Antecedentes de la invención

Actualmente, muchas cintas adhesivas sensibles a la presión y otros artículos revestidos con adhesivos sensibles a la presión tienen un forro de liberación aplicado al adhesivo durante o después de la fabricación. Por ejemplo, el forro de liberación puede servir como un soporte para una cinta de transferencia de adhesivo sensible a la presión, o una cinta doblemente revestida, las cuales son pegajosas en ambos lados de la cinta. La cinta adhesiva en un forro de liberación se suministra típicamente en un rodillo enrollado enrevesadamente, y después se desenrolla y se lamina en un artículo o sustrato. El forro de liberación se deja típicamente en el lugar mientras que se convierte el artículo, se envasa y se transporta a los usuarios finales, y en muchos casos se deja en el lugar hasta que el artículo está unido a, y adherido a, otro sustrato con el adhesivo sensible a la presión. Los forros de liberación se usan para uno o más fines, incluyendo, por ejemplo, evitar la contaminación de la capa adhesiva, facilitar la manipulación del artículo revestido con el adhesivo (por ejemplo, proporcionando soporte al mismo, así como cubriendo el adhesivo), identificar los artículos a los que se aplican, etc.

El tipo de adhesivo se adecua típicamente al tipo de forro de liberación. Por ejemplo, los forros de liberación del estado de la técnica para cintas sensibles a la presión acrílicas son películas de polietileno o de polipropileno. Estas películas se han usado con éxito para adhesivos acrílicos sensibles a la presión durante muchos años debido a que no requieren un revestimiento separado (por ejemplo, siliconas) para proporcionar una superficie de liberación. Los forros de liberación de poliéster revestidos de silicona también son bien conocidos en la técnica.

Los forros de liberación de poliestireno o a base de poliolefinas convencionales que funcionan bien a temperatura ambiente son, sin embargo, inadecuados generalmente para uso en procedimientos de fabricación que implican calentar y enfriar un sustrato después de la aplicación de una cinta adhesiva pero antes de la eliminación del forro de liberación. Por ejemplo, durante el proceso de pintura, las partes termoplásticas pintadas de los automóviles se exponen típicamente a temperaturas de alrededor de 250ºF 120ºC o superiores durante períodos prolongados de tiempo para curar la pintura, y después se enfrían. A menudo es deseable aplicar una cinta adhesiva con un forro de liberación a un sustrato sin pintar, pintar el sustrato y curar la pintura a temperatura elevada, y después eliminar el forro de liberación tras enfriar. Sin embargo, los forros de liberación de polietileno no pueden soportar las temperaturas elevadas usadas en los hornos de curado de pinturas, y se pueden fundir, contraer o combar durante los procedimientos que implican el calentamiento y el enfriamiento. Los forros de poliéster revestidos con silicona pueden soportar temperaturas elevadas, pero también son inadecuados para aplicaciones que implican un ciclo térmico debido a que no se expanden y se contraen en la misma proporción que los sustratos termoplásticos poliolefínicos cuando se calientan y se enfrían, y los forros de poliestireno tienden a separarse de los extremos de la cinta adhesiva con el calentamiento, o se comban con el enfriamiento subsiguiente.

Lo que se necesita en la industria es un forro de liberación para adhesivos sensibles a la presión, particularmente para cintas de espuma acrílicas, que sea adecuado para uso en aplicaciones de fabricación que impliquen calentar y enfriar un sustrato.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un forro de liberación para artículos adhesivos sensibles a la presión, tales como cintas de una o de doble cara, películas, etiquetas, y similares. El forro de liberación de la presente invención comprende una olefina elastomérica termoplástica (TEO). La TEO proporciona estabilidad térmica al forro de forma que no es probable que se descomponga significativamente o se funda cuando se expone a temperaturas elevadas durante la fabricación y el procesamiento de un sustrato típico al que se aplica. El uso de TEO en el forro de liberación también disminuye la probabilidad de que el forro se contraerá significativamente del adhesivo con el calentamiento, o se combe significativamente con el enfriamiento. De este modo, el forro de liberación de la presente invención es especialmente adecuado para, aunque no se limita a, el uso en procedimientos de fabricación realizados a temperaturas elevadas, particularmente aquellos que implican calentar hasta temperaturas tales como la exposición a temperaturas de alrededor de 90ºC hasta alrededor de 150ºC durante períodos de hasta media hora o una hora o más, seguido del enfriamiento hasta temperatura ambiente (es decir, alrededor de 20ºC hasta alrededor de 25ºC).

Preferiblemente, el forro de liberación es una película, es decir un material en lámina, que tiene al menos una superficie de liberación que comprende un material de liberación tal como una silicona, polietileno, fluorocarbono, polipropileno o una combinación (por ejemplo, una mezcla) de los mismos. La superficie de liberación se proporciona en forma de una capa de liberación separada o de un revestimiento. La superficie de liberación proporciona al forro de liberación la adhesión superficial y características de liberación deseadas a la vista del adhesivo al que se va a aplicar el forro. También funciona para crear una superficie coherente a la que se puede laminar el adhesivo sensible a la presión.

Una realización preferida del forro de liberación comprende (i) un núcleo de TEO y (ii) una capa de liberación o revestimiento que comprende un material de liberación que comprende un polietileno, polipropileno, fluorocarbono, silicona o una combinación (por ejemplo, una mezcla) de los mismos. La capa de liberación o revestimiento proporciona la superficie de liberación que pone en contacto al adhesivo. El núcleo de TEO puede estar compuesto exclusivamente de una TEO o puede ser una mezcla de TEO y de uno o más materiales tales como polietileno.

El actual forro de liberación es preferiblemente resistente al desgarro. Preferiblemente, muestra un valor bajo de liberación de adhesivos a base de acrilato, como se describe más abajo, y tiene una elevada resistencia de banda cruzada. Un corte o desgarro en el forro de liberación de la presente invención no se propagará típicamente como un desgarro en un forro de polietileno o de polipropileno. Cuando está presente, el revestimiento de liberación reduce adicionalmente el esfuerzo sobre el forro de liberación durante la eliminación del adhesivo.

También se proporciona mediante la invención un método para obtener un forro de liberación para uso con un adhesivo aplicado a un sustrato durante un ciclo de calentamiento y enfriamiento. El método implica formar un forro de liberación a partir de un material que muestra propiedades de expansión y de contracción térmicas similares a las observadas para el sustrato al que se destina. Por ejemplo, los coeficientes de la expansión y contracción térmicas del sustrato se pueden medir y se puede seleccionar o fabricar un material extruible que muestre coeficientes térmicos similares. Se extruye una película que comprende el material seleccionado, y se proporciona al menos una superficie de liberación sobre la película para liberar la película del adhesivo. La película extruida es térmicamente estable en las condiciones de fabricación o de procesamiento (por ejemplo, un ciclo térmico que implica exposición a una temperatura elevada durante un período definido de tiempo) a las que se someterá el sustrato al que se destina (después de la aplicación del adhesivo con el forro). Preferiblemente, el sustrato al que se destina comprende una TEO, y el forro de liberación también se formula a partir de una TEO, preferiblemente un grado de extrusión de la misma TEO. En una realización particularmente preferida del método de la invención, el sustrato al que se destina es una parte de automóvil que comprende TEO.

La presente invención proporciona además un método para usar un forro de liberación durante el calentamiento y el enfriamiento de un sustrato al que va destinado. Se adhiere un forro de liberación a un adhesivo sensible a la presión, y después se aplica a un sustrato. El sustrato se expone a temperaturas elevadas durante un período de tiempo, y después se devuelve a la temperatura ambiente. El forro de liberación no se comba significativamente o se contrae sustancialmente del adhesivo sensible a la presión durante los procesos de calentamiento o de enfriamiento, y preferiblemente permanece coextensivo con el adhesivo sensible a la presión después de haber vuelto a la temperatura ambiente.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Los forros de liberación preferidos de la invención toman la forma de una película (es decir, un material en forma de lámina) que comprende una olefina elastomérica termoplástica (TEO). Como se usa aquí, las expresiones forro de liberación, forro, película de liberación y lámina de liberación son intercambiables. Las olefinas elastoméricas termoplásticas (TEO), también denominadas en la técnica como poliolefinas termoplásticas (TPO), son una clase de materiales que tienen naturaleza tanto termoplástica como elástica. La TEO es típicamente una mezcla de un material cauchoide tal como, por ejemplo, un caucho de etileno y propileno (tal como monómero de etileno y propileno [EPM] o monómero de etileno-propileno-dieno [EPDM]), un caucho de nitrilo, o un caucho de estireno-butadieno, con un termoplástico (tal como polipropileno, polietileno, o poli(cloruro de vinilo)), y a menudo se encuentra en composiciones con una variedad de adhesivos y cargas, tales como negro de carbón, plastificantes, antidegradantes, cargas, y similares. La TEO está comercialmente disponible, típicamente como una mezcla de polipropileno y EPDM. Como alternativa, la TEO se puede formar copolimerizando un termoplástico, por ejemplo polipropileno, con un material cauchoide, tal como caucho de etileno-propileno. El material cauchoide se puede vulcanizar, o puede no estar vulcanizado.

La proporción relativa de termoplástico, preferiblemente polipropileno, a material cauchoide en una TEO puede oscilar desde alrededor de 15% en peso de termoplástico hasta alrededor de 85% en peso de termoplástico, y alrededor de 85% de material cauchoide hasta alrededor de 15% de material cauchoide, respectivamente. Cuanto mayor es la cantidad de termoplástico, tanto más quebradizo y tanto más parecido a un termoplástico será la TEO. Una cantidad mayor de material cauchoide hará que la TEO se aproxime al caucho en cuanto a las características. Las TEO se formulan para producir las características de uso final deseadas. En consecuencia, las diversas TEO útiles para forros en la práctica de la invención se seleccionan para proporcionar el forro de liberación con características de expansión y de contracción que igualen o se aproximen a las del sustrato, preferiblemente un sustrato de TEO, al que se
adherirán.

Preferiblemente, la TEO usada en el forro de liberación comprende de alrededor de 30% hasta alrededor de 70% en peso de termoplástico, y alrededor de 70% hasta alrededor de 30% de material cauchoide. Más preferiblemente, la TEO comprende de alrededor de 40% hasta alrededor de 60% en peso de termoplástico, y alrededor de 60% hasta alrededor de 40% en peso de material cauchoide. Se prefiere particularmente, debido a su disponibilidad comercial, una TEO que comprende polipropileno y caucho de etileno y propileno. Los intervalos preferidos de termoplástico a material cauchoide son particularmente adecuados para forros usados para proteger cintas adhesivas sensibles a la presión en sustratos de TEO, tales como los usados en muchas molduras laterales actuales en automoción.

Además de proporcionar el forro de liberación con una mayor estabilidad a temperaturas elevadas y una mejor capacidad para expandirse y contraerse con el calentamiento, y contraerse en concierto con el sustrato al que se destina, la TEO es un componente del forro que también proporciona resistencia al desgarro sin el uso de una capa reforzante tejida (fibra) o no tejida. Esto es ventajoso debido a que el uso de otras capas puede limitar la cantidad de elasticidad y flexibilidad del forro, y de ese modo limitar los usos del artículo adhesivo sensible a la presión.

Las TEO útiles en la práctica de la invención incluyen TEO comercialmente disponibles tales como las disponibles con el nombre comercial DEXFLEX de D & S Plastics Intl. (Auburn Hills, MI), aquellas disponibles con el nombre comercial ALCRYN de DuPont Co. (Wilmington, DE), aquellas disponibles con el nombre comercial MULT-FLEX disponible de Multibase (Copley, OH), y aquellas disponibles con el nombre comercial POLYTROPE TPP de A. Schulman (Akron, OH). El grado de TEO se selecciona para el tipo de procesamiento que se usará para obtener el forro de liberación, y es preferiblemente un grado de extrusión, tal como Dexflex SB-814 disponible de D & S Plastics Intl. Las TEO comercialmente disponibles pueden incluir otros aditivos tales como cargas, auxiliares del procesamiento, plastificantes, y similares.

El forro de liberación de la invención se puede obtener mediante procedimientos que son conocidos comercialmente, y que están disponibles comercialmente. Estos procedimientos incluyen la extrusión o coextrusión mediante película soplada para películas que tienen múltiples capas, y extrusión o coextrusión en lámina. Las películas se pueden obtener de un grosor de alrededor de 0,013 mm hasta alrededor de 0,254 mm, y preferiblemente de un grosor de alrededor de 0,0254 mm hasta alrededor de 0,203 mm. Generalmente, se desean películas más delgadas por razones de coste, pero puede ser necesario usar películas más gruesas para obtener ciertas propiedades tales como resistencia al desgarro, resistencia a la tracción, y similares.

Se pueden mezclar diversos aditivos en la resina de TEO antes de la extrusión, o se pueden añadir directamente a la extrusora. Los aditivos se incluyen en cantidades típicas para los fines para los que se pretenden, e incluyen cargas, colorantes (por ejemplo, tintes o pigmentos), agentes de resbalamiento, agentes antibloqueo, auxiliares del procesamiento, y similares.

Los agentes antibloqueo son particularmente útiles para capas externas de polietileno, para prevenir que las capas de polietileno se peguen o se bloqueen entre ellas cuando la película extruida se enrolla en un rodillo. Los materiales útiles incluyen tierra de diatomeas, por sí sola, o preferiblemente en un aglutinante de polietileno de baja densidad. Los agentes antibloqueo se incluyen típicamente en cantidades de alrededor de 1% hasta alrededor de 20% en peso de la resina de polietileno, y preferiblemente en cantidades de alrededor de 3% hasta alrededor de 8%.

Los polietilenos son útiles como auxiliares del procesamiento, para potenciar la extrusión y la planaridad de la película de resinas de TEO. Opcionalmente se pueden mezclar con la TEO para afectar a las características de liberación de la película. Se puede usar cualquier tipo de polietileno, y se prefieren el polietileno de baja densidad y el polietileno de baja densidad lineal. Los polietilenos se pueden usar en cantidades desde alrededor de 1% hasta 99% en peso, y se usan preferiblemente en cantidades de alrededor de 15% o superiores.

Los colorantes (por ejemplo, tintes o pigmentos) son útiles como aditivos, y se usan típicamente en cantidades de alrededor de 0,1% hasta alrededor de 5% en peso de la composición de la película, y preferiblemente de alrededor de 0,3% hasta alrededor de 3%.

Según el forro de liberación de la invención, la TEO se proporciona en un núcleo de película (denominado aquí como un núcleo de película de TEO, o simplemente núcleo de TEO) al que se aplica, o se puede aplicar, un revestimiento o capa de liberación. El núcleo de TEO puede ser exclusivamente de TEO (incluyendo, opcionalmente, aditivos, cargas, y similares), o, como alternativa, puede ser una mezcla o masa de TEO y uno o más polímeros tales como polietileno. En esta realización, no es necesario que el polímero, con el que la TEO se amasa para formar el núcleo de TEO, sea eficaz para proporcionar las propiedades de liberación deseadas a la película (aunque puede ocurrir), debido a que se proporciona a la superficie de liberación mediante el revestimiento o capa de liberación. Preferiblemente, el núcleo de TEO comprende de alrededor de 5% en peso hasta alrededor de 100% en peso de TEO, y más preferiblemente de alrededor de 10% hasta alrededor de 100% de TEO. La selección de las cantidades relativas de TEO y de otro polímero está determinada por las propiedades finales necesarias para el forro de liberación, por ejemplo, resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, etc. El revestimiento de liberación (descrito con más detalle a continuación) se aplica, o se puede aplicar, a una o ambas caras del núcleo de película de TEO, dependiendo del uso pretendido y de las características de liberación deseadas. Típicamente, el revestimiento de liberación para esta realización está en forma de una capa que constituye alrededor de 7% hasta alrededor de 15% del grosor total del forro de liberación. Cuando el adhesivo está presente sobre un sustrato, el núcleo de TEO y el revestimiento de liberación son sustancialmente coextensivos en al menos toda esa porción del forro que está en contacto con la porción revestida con adhesivo del sustrato.

Los polietilenos útiles incluyen polietilenos de alta densidad que tienen una densidad típica de alrededor de 0,96 g/cc (gramos/centímetro cúbico), polietilenos de densidad media que tienen una densidad típica de alrededor de 0,93 g/cc hasta alrededor de 0,94 g/cc, polietilenos de baja densidad que tienen densidades de alrededor de 0,90 g/cc hasta alrededor de 0,92 g/cc, polietilenos de baja densidad lineales, y polietilenos de muy baja densidad que tienen densidades por debajo de alrededor de 0,90 g/cc. En general, cuanto mayor es la densidad, mayor es la fuerza de liberación necesaria para eliminar el forro del adhesivo sensible a la presión. Los polietilenos de densidad más baja proporcionan valores más bajos de liberación. La selección del material depende de las propiedades de liberación deseadas. Los polietilenos de diferentes densidades se pueden mezclar juntos, o se pueden mezclar con copolímeros de etileno para proporcionar las propiedades deseadas. Por ejemplo, se puede usar una mezcla de polietileno de alta densidad con un polietileno de baja densidad para obtener un polietileno de densidad media que tiene valores intermedios de liberación entre los polietilenos de alta densidad y de baja densidad.

Otro polietileno útil para uso en las mezclas de TEO es un polietileno de muy baja densidad formado como un copolímero de etileno y una alfa-olefina que tiene de alrededor de 3 hasta alrededor de 10 átomos de carbono usando un catalizador metalocénico de la polimerización. Las alfa-olefinas adecuadas incluyen 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, y sus combinaciones. Los copolímeros tienen una densidad menor que alrededor de 0,90 g/cc, preferiblemente menor que alrededor de 0,89 g/cc, y más preferiblemente menor que alrededor de 0,88 g/cc. Los copolímeros también tienen una distribución estrecha de pesos moleculares, según se define por una polidispersidad de alrededor de 1 hasta alrededor de 4, y preferiblemente de alrededor de 1,5 hasta alrededor de 3,5. La polidispersidad se define como la relación del peso molecular medio ponderal al peso molecular medio numérico. Adicionalmente, los copolímeros se pueden caracterizar mediante un índice de anchura de la distribución de la composición (denominado en lo sucesivo como "CDBI"). El CDBI se define como el porcentaje en peso de la molécula de copolímero que tiene un contenido de comonómero dentro del 50 por ciento (es decir, +/-50%) del contenido de comonómero molar total mediano. En la Patente U.S. nº 5.206.075, incorporada aquí como referencia, se describe el CDBI y el método para su determinación. El CDBI de copolímeros adecuados es preferiblemente mayor que 70%, y más preferiblemente mayor que 80%. Los copolímeros adecuados están comercialmente disponibles de Exxon Chemical Co. con el nombre comercial EXACT, y de Dow Chemical Co. con el nombre comercial ENGAGE.

Los revestimientos o capas de liberación aplicados al núcleo de película de TEO incluyen preferiblemente un material de liberación que comprende una poliolefina, más preferiblemente polietileno o polipropileno, que proporciona las características de liberación deseadas al forro. Otros materiales de liberación que se pueden usar como revestimientos o capas externas del forro de liberación incluyen siliconas, por ejemplo polisiloxanos, siliconas epoxídicas, así como perfluoroéteres, fluorocarbonos, poliuretanos, y similares. Los materiales de liberación son conocidos y se describen en diversas fuentes, incluyendo la bibliografía de patentes. Por ejemplo, las siliconas epoxídicas se describen en las Patentes U.S. n^{os} 4.822.687 (Kessel et al.), 5.217.805 (Kessel et al.), 5.576.356 (Kessel et al.), 5.332.797 (Kessel et al.); los perfluoropoliéteres se describen en la Patente U.S. nº 4.830.910 (Larson); los fluorocarbonos en una matriz polimérica se describen en la Patente U.S. nº 5.110.667 (Galick et al.); y en las Patentes U.S. n^{os} 2.588.367 (Dennett), 3.960.810 (Chandra et al.), 4.162.356 (Grenoble), 4.306.050 (Koerner et al.), en la Patente Británica nº 1.375.792 (Colquhoun et al.), y en la Patente Alemana nº 2.736.499 (Hockemeyer), todas las cuales se incorporan aquí como referencia, se describen diversos tipos de siliconas. Los materiales de liberación comercialmente disponibles están disponibles de diversos proveedores tales como General Electric Co. (Albany, NY), Dow Corning con el nombre comercial SYL-OFF (Midland, MI), Wacher Chemie (Alemania), y Th. Goldschmidt AC (Alemania). Los revestimientos están comercialmente disponibles de Akrosil (Menasha, WI), y Daubert (Willowbrook, IL).

Los materiales de liberación se pueden aplicar al núcleo de TEO como revestimientos a base de disolventes o de agua, revestimientos sin disolventes, revestimientos termofundidos, o se pueden coextruir con el núcleo de TEO usando procedimientos convencionales. Los revestimientos a base de disolventes y de agua se aplican Típicamente al núcleo de TEO mediante procedimientos tales como revestimiento con rodillo, revestimiento con cuchilla, revestimiento en cortina, revestimiento en grabado, revestimiento de enrollado en varilla, y similar. El disolvente o el agua se eliminan entonces secando en un horno, y el revestimiento se cura opcionalmente en el horno. Los revestimientos sin disolventes incluyen composiciones 100% sólidas tales como siliconas o siliconas epoxídicas que se revisten sobre la TEO mediante los mismos tipos de procedimientos usados para el revestimiento con disolvente, y después se curan mediante exposición a luz ultravioleta. Las etapas opcionales incluyen imprimar la TEO antes del revestimiento o modificación de la superficie de la TEO, tal como con tratamiento con corona. Los revestimientos termofundidos, tales como perfluoroéteres o polietilenos, son revestimientos 100% sólidos que se calientan y después se aplican a través de una matriz o con una cuchilla caliente. Los revestimientos termofundidos se aplican preferiblemente coextruyendo el material de liberación con el núcleo de TEO en extrusora de película soplada o de lámina, para facilidad de revestimiento y para una eficacia del proceso.

El núcleo de TEO se puede revestir en uno o en ambos lados para proporcionar un forro de liberación de la primera realización. La cantidad de fuerza de liberación, por ejemplo, la fuerza requerida para eliminar el forro del adhesivo, puede oscilar desde casi cero hasta alrededor de 1668 cN/25,4 mm. Cuando la fuerza de liberación está en el extremo más alto del intervalo, es decir, por encima de alrededor de 1390 cN25,4 mm, es difícil de comenzar la eliminación del forro así como continuar la eliminación del forro una vez que una parte del forro se ha eliminado del adhesivo. Con fuerzas de eliminación elevadas, el forro se puede rasgar, o el adhesivo se puede desprender del sustrato al que va destinado, provocando la distorsión o arrugamiento del adhesivo, y puede afectar adversamente al poder de sujeción del adhesivo. El extremo inferior del intervalo de fuerza de eliminación, por ejemplo, menor que alrededor de 139 cN/25,4 mm, se conoce típicamente como la "liberación solicitada", y estos valores se obtienen habitualmente con revestimientos de silicona. Algunas veces, la liberación solicitada puede que no se desee si el forro se libera muy fácilmente y se despega del adhesivo para exponer el adhesivo a la suciedad y a otra contaminación. Los valores de liberación de alrededor de 417 hasta alrededor de 1251 cN/25,4 mm son adecuados para la mayoría de las aplicaciones de forma que el forro se adhiere suficientemente bien al adhesivo para evitar que se despegue, a la vez que sigue siendo fácilmente retirable.

De este modo, la superficie de liberación del forro de liberación de la invención muestra preferiblemente un valor de liberación menor que alrededor de 1668 cN/25,4 mm, más preferiblemente menor que alrededor de 1251 cN/25,4 mm, lo más preferible menor que alrededor de 834 cN/25,4 mm, según se mide en el Método de Ensayo de la Fuerza de Liberación descrito más abajo. Cuando el material de liberación comprende una silicona, el valor de liberación de la superficie de liberación del forro es preferiblemente menor que alrededor de 278 cN/25,4 mm, más preferiblemente menor que alrededor de 139 cN/25,4 mm.

Cuando ambos lados están revestidos, los revestimientos en cada lado pueden ser iguales o pueden ser diferentes para proporcionar una liberación diferencial. Para la liberación diferencial, el forro de liberación tendrá una fuerza de liberación en un lado mayor que en el otro. Por ejemplo, se puede revestir un lado de un forro de liberación con un material de liberación de tipo silicona que tiene una fuerza de liberación de un adhesivo sensible a la presión de 278 cN/25,4 mm, y en el otro lado puede tener un material de liberación de tipo silicona que tiene una fuerza de liberación de 417 cN/25,4 mm. Esto asegura que el adhesivo se adherirá de forma más firme a un lado del forro que al otro, de forma que cuando se desenrolla un rollo de cinta, el adhesivo permanece consistentemente en el mismo lado del forro de liberación.

El forro de la invención es útil para cualquier tipo de adhesivo sensible a la presión usado en la industria. Esto incluye adhesivos sensibles a la presión a base de acrilato o de productos acrílicos, poliésteres, siliconas, copolímeros de bloques, etileno-acetato de vinilo, y similares. La selección de la superficie de liberación dependerá del tipo de adhesivo sensible a la presión a la que se adhiera. Por ejemplo, las superficies de liberación de polietileno, polipropileno, perfluoroéteres, y silicona son útiles con adhesivos sensibles a la presión de tipo acrilato, y los perfluoroéteres son útiles para adhesivos sensibles a la presión de tipo silicona.

Los adhesivos útiles sensibles a la presión, en la práctica de esta invención, incluyen adhesivos acrílicos, adhesivos de caucho natural, adhesivos de copolímeros de bloques pegajosos, adhesivos de poli(acetato de vinilo), adhesivos de etileno-acetato de vinilo, adhesivos de silicona, adhesivos de poliuretano, adhesivos sensibles a la presión termoendurecibles tales como adhesivos sensibles a la presión de tipo acrilato epoxídico o poliéster epoxídico, y similares. Estos tipos de adhesivos sensibles a la presión son conocidos en la técnica y se describen en el Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Satas (Donatas), 1989, 2ª edición, Van Nostrand Reinhold, así como la bibliografía de patentes. Los adhesivos sensibles a la presión también pueden incluir adhesivos tales como agentes de reticulación, cargas, gases, agentes de soplado, vidrio o microesferas poliméricas, sílice, fibras de carbonato de calcio, tensioactivos, y similares. Los aditivos se incluyen en cantidades suficientes para proporcionar las propiedades
deseadas.

El forro de liberación de la invención se usa preferiblemente con un adhesivo sensible a la presión y estable al calor. Los adhesivos sensibles a la presión y estables al calor incluyen adhesivos sensibles a la presión de tipo acrilato, tales como, por ejemplo, los descritos en los documentos Re 24906 (Ulrich), 4.181.752 (Martens et al.), 4.818.610 (Zimmerman et al.), y adhesivos sensibles a la presión de tipo silicona. Los adhesivos se pueden preparar mediante cualquiera de los métodos conocidos, incluyendo la polimerización en emulsión, polimerización en disolventes, polimerización con haz e, polimerización con luz ultravioleta, y similares. Típicamente, los adhesivos de acrilato son homopolímeros y copolímeros de monómeros de ésteres de ácido acrílico o metacrílico insaturados monofuncionales con alcoholes no terciarios que tienen de alrededor de 1 hasta alrededor de 20 átomos de carbono, y preferiblemente de alrededor de 4 hasta alrededor de 12 átomos de carbono. Opcionalmente se puede incluir un comonómero para mejorar la resistencia cohesiva del adhesivo. Tales comonómeros de refuerzo, útiles en la obtención de los copolímeros, tienen una temperatura de transición vítrea del homopolímero mayor que la temperatura de transición vítrea del homopolímero del éster de ácido acrílico.

Los monómeros adecuados de éster de ácido acrílico incluyen acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isooctilo, acrilato de isononilo, acrilato de n-butilo, acrilato de decilo, acrilato de dodecilo, acrilato de octadecilo, y sus mezclas. Los monómeros preferidos incluyen acrilato de isooctilo, acrilato de n-butilo, y sus mezclas.

Los comonómeros de refuerzo útiles incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, acrilamida, acrilamidas sustituidas, N-vinilpirrolidona, N-vinilcaprolactama, acrilato de isobornilo, y acrilato de ciclohexilo. Los comonómeros preferidos incluyen ácido acrílico, N-vinilcaprolactama, y acrilato de isobornilo.

En un procedimiento típico para obtener cintas de transferencia de adhesivo sensible a la presión, se reviste sobre un forro de liberación una composición adhesiva. El adhesivo se cura entonces para formar una película gelificada sobre el forro, y el forro de liberación con el adhesivo se enrolla en un gran rollo. Como alternativa, el adhesivo se puede revestir y curar sobre un forro, y después se puede transferir sobre un forro diferente antes de la conversión. Entonces la lámina revestida de adhesivo se convierte en rollos estrechos cortando el gran rollo y enrollando la cinta de anchura estrecha sobre núcleos para uso por el usuario. Los forros de la invención también se pueden usar con cintas de espuma tales como cintas de espuma acrílica 5605 y 5344 disponibles de Minnesota Mining & Manufacturing Co. (St. Paul, MN), así como cintas doblemente revestidas.

El forro de liberación de la invención es preferiblemente estable térmicamente (es decir, es estable al calor), esto es, retiene la integridad estructural en tanto que no se fundirá o se descompondrá significativamente a temperaturas elevadas usadas en la fabricación o procesamiento de un sustrato al que va destinado. Un forro de liberación preferido retiene la integridad estructural cuando se expone a temperaturas de alrededor de 90ºC, más preferiblemente alrededor de 120ºC, lo más preferible alrededor de 150ºC, durante un período de alrededor de 20 minutos, más preferiblemente durante un período de alrededor de media hora, lo más preferible durante un período de alrededor de una hora.

El forro de liberación de la invención preferiblemente no muestra de forma sustancial contracción o combamiento cuando se lleva a la temperatura ambiente después de ser expuesto a una temperatura elevada durante un período prolongado de tiempo. Un forro preferido no muestra sustancialmente arrugamiento o combamiento cuando se lleva a la temperatura ambiente (es decir, alrededor de 20-25ºC) después de haber sido expuesto a una temperatura de alrededor de 90ºC, más preferiblemente alrededor de 120ºC, lo más preferible alrededor de 150ºC, durante un período de alrededor de media hora, más preferiblemente alrededor de una hora. El arrugamiento y combamiento se pueden evitar seleccionando un forro de liberación que tenga coeficientes de expansión y de contracción térmicos sustancialmente similares a los del sustrato al que va destinado. Los coeficientes de expansión y de contracción térmicos del forro de liberación están preferiblemente dentro de al menos 10% de los coeficientes de expansión y de contracción térmicos del artículo o sustrato al que va destinado, y al que se aplica una película adhesiva que comprende el forro.

Aunque las realizaciones preferidas del forro de liberación de la invención son térmicamente estables, resistentes al desgarro, y/o no muestran sustancialmente arrugamiento o combamiento cuando se llevan hasta la temperatura ambiente después de haber sido expuesto a una temperatura elevada durante un período de tiempo prolongado, se entenderá que la presente invención no está limitada innecesariamente.

Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran además la presente invención. Excepto que se indique de otro modo, en los ejemplos se usaron los siguientes procedimientos de ensayo. Los materiales y cantidades particulares de los mismos citados en estos ejemplos, así como otras condiciones y detalles, se han de interpretar en una aplicación amplia en la técnica y no se deben considerar restringidos innecesariamente o limitados a la invención de ninguna manera.

Métodos de ensayo Fuerza de Liberación

Se prepararon muestras laminando el lado o superficie de liberación del forro al lado adhesivo de una cinta adhesiva sensible a la presión (cinta de espuma acrílica 5344 de Minnesota Mining & Manufacturing Co., St. Paul, MN) usando un rodillo manual para eliminar bolsas de aire. El otro lado de la cinta se protege con un forro de liberación de polietileno estándar. Se cortan tiras que miden 2,54 cm de ancho por 17,8 cm de largo, y se envejecen durante 3 días a temperatura ambiente (alrededor de 20-25ºC), y se ensayan, o se envejecen a 70ºC durante 7 días y se ensayan. Para el ensayo, se elimina el forro de polietileno estándar, y la cinta adhesiva se lamina al lecho de un aparato de ensayo de adhesión IMASS (Imass Inc. Hingham, MA). Se tira después del forro del adhesivo a un ángulo de 180 grados y a una velocidad de 30 cm/minuto. La fuerza requerida para eliminar el forro se da en centiNewton/25,4 mm.

Resistencia al Desgarro

Se corta una muestra de 5,08 cm por 15,24 cm del forro, siendo la dimensión de 5,08 cm la del eje menor, y siendo la dimensión de 15,24 la del eje mayor. El eje mayor es la dirección del ensayo (hacia abajo de la banda o transversal a la banda). Se corta una entalla de 1,9 cm desde un borde en el centro del eje menor y paralelo al eje mayor de la muestra. La muestra se coloca en un aparato de ensayo de tracción INSTRON (Instron Corp., Canton, MA) que tiene una separación de tenazas de 2,54 cm, de forma que la entalla esté situada en línea con las tenazas. Las tenazas se separan a una velocidad de 19,7 cm por minuto, y se registra la fuerza media requerida para rasgar a la muestra. Las muestras se experimentan tanto en la dirección hacia abajo de la banda como en la dirección cruzada de la banda. Los resultados del ensayos se registran en libras.

Expansión y Contracción en un Sustrato de TEO

El sustrato usado en este ejemplo es un molde lateral del cuerpo de poliolefina termoplástica moldeada por inyección (DEXFLEX 777, D & S Plastics Intl. Auburn Hills, MI) obtenida de Lexamar (Boyne City, MI). El molde tiene alrededor de 122 cm de longitud. El forro de liberación se lamina en una cinta adhesiva (cinta de espuma acrílica 5344), y se aplica al molde una tira de 81,3 cm de longitud de cinta adhesiva con el forro de liberación. El molde se calienta entonces a 149ºC durante 30 minutos, y después se enfría hasta la temperatura ambiente. El forro se examina para determinar el arrugamiento o combamiento, y si el forro se ha arrugado o no y ha dejado expuesto adhesivo en los extremos de la cinta.

Ejemplo 1

Se preparó una película extruyendo una mezcla de 85 partes de TEO (olefina elastomérica termoplástica) y 15 partes de LLDPE (polietileno de baja densidad lineal), y alrededor de 1 parte de un pigmento rojo (PM4532 disponible de Techmer, Clinton, TN) hasta un grosor de 0,153 mm usando una extrusora de película soplada. La TEO fue una poliolefina termoplástica que tiene cargas y que constituye una mezcla 50/50 de polipropileno y EPDM (monómero de dieno de etileno y propileno). Se obtuvo como DEXFLEX SB-814 de D&S Plastics Intl. (ahora Solvay Engineered Plastics, Auburn Hills, MI). El LLDPE fue un polietileno de baja densidad lineal disponible como
ESCORENE LD117.85 de Exxon Chemical Co. (Houston, TX). La extrusora de película soplada se experimentó para lograr temperaturas de circulación en fundido suficientemente altas para proporcionar una película plana uniforme. Las temperaturas de la extrusora oscilaron desde alrededor de 177ºC hasta alrededor de 205ºC. La película se revistió entonces en cada lado con composiciones de silicona curadas mediante luz ultravioleta, disponibles de Akrosil, para obtener un forro de liberación. Específicamente, se revistió un lado del material compuesto con H2C (Akrosil), que tiene un valor bajo de liberación, y el otro lado se revistió con H3B (Akrosil), que tiene un valor más alto de liberación. El forro de liberación se ensayó para determinar la fuerza de liberación en el lado de H3B. La fuerza de liberación después de 3 días a temperatura ambiente (alrededor de 20-25ºC) fue 26,7 cN/25,4 mm, y después de 7 días a 70ºC la fuerza de liberación fue 63,9 cN/25,4 mm. El forro se ensayó para determinar la expansión y contracción en un sustrato de TEO como se describe en los Métodos de Ensayo anteriores. No mostró ningún arrugamiento o contracción visibles.

Ejemplo 2

Se preparó un material compuesto en forma de película de 0,153 mm de grosor coextruyendo 0,127 mm de TEO (DEXFLEX SB-814) que tiene alrededor de 1% de pigmento rojo (PM4532) como núcleo, 0,013 mm de LDPE (polietileno de baja densidad) en una superficie de la TEO, y 0,013 mm de MDPE (polietileno de densidad media) en la otra superficie de la TEO, en una extrusora de película soplada. El polietileno de baja densidad tiene una densidad de 0,92 g/cc y se obtuvo con el nombre comercial PETROTHENE NA353 de Quantum Chemical Corp. (Cincinnati, OH). El polietileno de densidad media tuvo una densidad de alrededor de 0,93 g/cc y fue una mezcla de 33 partes en peso de LDPE (PETROTHENE NA353) y 67 partes de polietileno de densidad elevada que tiene una densidad de 0,96 g/cc. Se obtuvo con el nombre comercial PETROTHENE LT6180 de Quantum Chemical Corp. Los polietilenos de densidad media y baja proporcionaron superficies de liberación diferenciales para un adhesivo sensible a la presión de tipo acrilato. El forro de liberación se ensayó para determinar la resistencia al desgarro. El forro tuvo una resistencia al desgarro en la dirección de la máquina de 0,227 kg, y una resistencia al desgarro en la dirección cruzada de 2,223 kg. El forro se ensayó para determinar la expansión y contracción en un sustrato de TEO, como se describe en los Métodos de Ensayo anteriores. No mostró ninguna contracción o arrugamiento visibles.

Ejemplos 3-6

(Comparativos)

Se preparó un forro de liberación mezclando TEO (DEXFLEX SB-814) con cantidades variables de polietileno de baja densidad como se muestra en la Tabla 1, formando una película de 0,153 mm de grosor usando una extrusora de película soplada. La TEO se coloreó con un pigmento de negro de carbón. El polietileno fue DOWLEX 2045 que es un polietileno de baja densidad lineal que tiene una densidad de 0,92 g/cc y una distribución estrecha de pesos moleculares. Los forros se ensayaron para determinar la fuerza de liberación como se describe anteriormente, excepto que las muestras se envejecieron en un horno a 121ºC durante 30 minutos y se enfriaron a temperatura ambiente antes del ensayo. Los valores de liberación se muestran en la Tabla 1. Los datos muestran que en los intervalos preferidos de TEO y de polietileno (Ejemplos 5 y 6), se obtienen valores de liberación aceptables (es decir, por debajo de alrededor de 1112 cN/25,4 mm. Todos los forros se ensayaron para determinar la expansión y contracción en un sustrato de TEO usando el Método de Ensayo descrito anteriormente. Ninguno de ellos mostró contracción o arrugamiento visibles.

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TABLA 1 Mezclas de TEO/LDPE

Ejemplo	Partes de TEO	Partes de LDPE	Fuerza de liberación cN/25,4 mm
3	80	20	1540
4	60	40	1813
5	20	80	1095
6	10	90	809

La descripción completa de todas las patentes, documentos de patentes y publicaciones citados aquí se incorporan como referencia. La descripción y ejemplos detallados anteriores se han dado para claridad de comprensión solamente. No se debe entender que existen limitaciones innecesarias a partir de ellos. La invención no está limitada a los detalles exactos mostrados y descritos, puesto que se incluirán variaciones obvias para el experto en la técnica dentro de la invención definida por las reivindicaciones.

Claims

1. Un forro de liberación para uso con un adhesivo sensible a la presión, comprendiendo dicho forro de liberación un núcleo y capas de liberación o revestimiento que proporcionan una superficie de liberación para dicho núcleo, estando caracterizado dicho forro de liberación por dicho núcleo que comprende una olefina elastomérica termoplástica (TEO) y comprendiendo dichas capas o revestimiento de liberación un material de liberación.

2. El forro de liberación de la reivindicación 1, en el que dicho núcleo es una película que comprende una mezcla de 5% a 50% de olefina elastomérica termoplástica (TEO) en peso, y 95% a 50% en peso de un polímero seleccionado del grupo que consta de polietileno, polipropileno, silicona, y mezclas de los mismos.

3. Un artículo adhesivo que comprende un forro de liberación de la reivindicación 1, aplicado a un adhesivo sensible a la presión.

4. El artículo adhesivo de la reivindicación 3, que comprende además un sustrato adherido a dicho adhesivo sensible a la presión.

5. El artículo adhesivo de la reivindicación 4, en el que dicho forro de liberación muestra propiedades de expansión y contracción térmicas que son similares a las mostradas por dicho sustrato, de tal forma que dicho forro de liberación es térmicamente estable cuando se expone a una temperatura elevada durante un período de tiempo y después se enfría hasta temperatura ambiente.

6. El artículo adhesivo de la reivindicación 4, en el que dicho sustrato comprende una TEO.

7. Un artículo adhesivo que comprende un forro de liberación según la reivindicación 1 aplicado a un adhesivo sensible a la presión adherido a un sustrato, en el que dicho forro de liberación permanece sin arrugar y coextensivo con el adhesivo cuando se lleva hasta temperatura ambiente después de exponer el sustrato, al que se adhiere el artículo adhesivo, hasta temperaturas de 90ºC a 150ºC durante un período de media hora o más.

8. Un método para emplear un forro de liberación que comprende las etapas de:

(a) aplicar el artículo adhesivo de la reivindicación 3 a un sustrato de forma que el adhesivo sensible a la presión une el forro de liberación y el sustrato de forma conjunta;

(b) calentar dicho sustrato que tiene el artículo adhesivo adherido al mismo; y

(c) enfriar dicho sustrato que tiene el artículo adhesivo adherido al mismo, de forma que el forro de liberación no se comba sustancialmente o se contrae del adhesivo sensible a la presión.

9. El método de la reivindicación 8, en el que durante dicha etapa de calentamiento dicho sustrato, que tiene el artículo adhesivo al mismo, se calienta hasta una temperatura elevada en el intervalo de 90ºC hasta 150ºC durante un período de media hora o más, y durante dicha etapa de enfriamiento dicho sustrato, que tiene el artículo adhesivo adherido al mismo, se enfría hasta la temperatura ambiente.