ES2231488T3 - Lamina adhesiva y estructura de adhesion. - Google Patents
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Abstract
Una lámina adhesiva que comprende un sustrato flexible, una capa adhesiva dispuesta sobre la superficie posterior de dicho sustrato flexible, y una capa protectora dispuesta sobre la superficie de dicho sustrato flexible, caracterizada porque: dicha capa protectora contiene (1) una resina curada, y (2) un agente hidrofilizante de un óxido inorgánico, un compuesto organosilánico, o una mezcla de los mismos; y porque el grosor de dicha capa protectora es de 0, 1 a 60 m, y el ángulo de contacto entre la superficie de dicha capa protectora y el agua es de 35 a 65 grados.
Description
Lámina adhesiva y estructura de adhesión.
La presente invención se refiere a una lámina
adhesiva, que está unida con materiales a los que se adhiere para
uso en el exterior, por ejemplo, para cristales de paredes y de
ventanas de edificios, y cuerpos de vehículos, aeronaves y
estructuras marítimas. Más particularmente, la presente invención se
refiere a una lámina adhesiva que comprende una capa protectora,
que tiene una resistencia mejorada al manchado de la superficie de
la lámina adhesiva, y características mejoradas de laminación, es
decir, propiedades en las que cualquier otra lámina apenas se separa
por levantamiento durante un período prolongado de tiempo en el
caso en el que otra lámina adhesiva se lamine sobre la superficie
de la lámina adhesiva.
En láminas adhesivas tales como una película o
lámina con un adhesivo general para exteriores, habitualmente se
dispone una capa protectora sobre la superficie para mejorar la
resistencia al manchado de la superficie. Esta capa protectora
habitualmente es una película revestida que contiene una resina
acrílica o un copolímero de flúor. También existe comercialmente una
composición de revestimiento capaz de formar tal película
revestida.
Sin embargo, en la capa protectora formada de la
película revestida comercialmente disponible, el ángulo de contacto
entre la superficie y el agua es comparativamente grande
(habitualmente 70 grados o más), y la hidrofobia es
comparativamente superior. En el caso en el que un contaminante sea,
por ejemplo, una mancha de sedimento, de polvo, o de gotas de
lluvia, las gotitas de agua son susceptibles de rodar hacia abajo
debido a que la superficie de la capa protectora tiene un gran
ángulo de contacto con el agua y es hidrófoba. Por otro lado, el
contaminante se adhiere sobre la marca seca de las gotitas de agua
que quedan sobre la superficie para formar una mancha parecida a un
punto. Además, una vez adherido, el contaminante apenas es
eliminado mediante una acción de lavado natural tal como la lluvia
debido a la baja hidrofilia de la superficie. Existe el problema de
que, cuando el contaminante es una sustancia lipófila, tal como gas
de escape o humo, el contaminante lipófilo es propenso a adherirse
debido a que la superficie de la capa protectora tiene una lipofilia
comparativamente superior.
Para resolver los problemas descritos
anteriormente, se ha estudiado el uso de una película revestida que
contiene un agente hidrofilizante (también denominado como un
"agente para dotar de hidrofilia"). Tal película revestida se
describe en algunos documentos enumerados en lo sucesivo.
Por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa
Sin Examinar (Kokai) nº 8-337771 describe que un
agente que se puede descomponer para impartir hidrofilia está
contenido como un inhibidor de la adhesión de manchas. El agente
para impartir hidrofilia es capaz de proporcionar la hidrofilia a
la superficie de la película revestida generando especies químicas
hidrófilas debido a la composición química. En consecuencia, en la
película revestida formada usando tal composición de revestimiento,
el ángulo de contacto entre la superficie y el agua se puede
ajustar hasta 70 grados o menos. Cuando el ángulo de contacto entre
la superficie de la película revestida y el agua es suficientemente
pequeño, el contaminante lipófilo apenas se adhiere. Por otro lado,
puesto que la superficie de la película revestida se humedece
fácilmente con el agua, el contaminante lipófilo se elimina
fácilmente mediante el lavado natural con la lluvia, o con un
lavado artificial. En consecuencia, también se puede mejorar la
hidrofilia y la resistencia al manchado debido a un contaminante
hidrófilo.
Como se describe en la Publicación de Patente
Japonesa Sin Examinar (Kokai) nº 11-267585, también
se conoce una composición de revestimiento, con revestimiento
claro, que comprende (A) 30 a 90% en peso de un componente de
resina, (B) 10 a 70% en peso de un componente de agente de curado, y
(C) 1 a 50% en peso de un agente hidrofilizante. Como el agente
hidrofilizante como componente (C), se describen, por ejemplo,
organosilicato, un condensado de organosilicato y un sol de óxido
inorgánico (por ejemplo, sol de óxido de aluminio, sol de óxido de
silicio, sol de óxido de circonio, sol de óxido de antimonio,
etc.). Esta composición de revestimiento, del revestimiento claro,
puede proporcionar una resistencia mejorada al manchado, una
capacidad de eliminación de las manchas, una resistencia a la
intemperie, una resistencia química, una resistencia a la humedad,
y un aspecto de revestimiento a artículos a revestir, tales como
cuerpos de vehículos y señales de control del tráfico. Tal
composición de revestimiento resistente a las manchas también se
describe en la Publicación de Patente Sin Examinar (Kokai)
nº
9-302257.
9-302257.
La Patente U.S. nº 5.820.978 describe un artículo
(por ejemplo, una lámina reflectante) que comprende una capa que
expande el agua como la capa protectora de la superficie,
conteniendo la capa que expande el agua un compuesto de óxido de
silicio que tiene una película de óxido metálico sobre la
superficie. El metal de la película de óxido metálico se selecciona
preferiblemente del grupo que consta de aluminio, galio, germanio,
estaño, indio, arsénico, antimonio y vanadio.
La presente invención se refiere a una lámina
adhesiva que comprende un sustrato flexible, una capa adhesiva
dispuesta sobre la superficie posterior de dicho sustrato flexible,
y una capa protectora dispuesta sobre la superficie de dicho
sustrato flexible, caracterizada porque:
- dicha capa protectora contiene (1) una resina curada, y (2) un agente hidrofilizante de un óxido inorgánico, un compuesto de organosilicato, o una mezcla de los mismos; y porque el grosor de dicha capa protectora es de 0,1 hasta 60 \mum, y el ángulo de contacto entre la superficie de dicha capa protectora y el agua es de 35 hasta 65 grados.
La lámina adhesiva de la presente invención
proporciona un efecto de protección, tal como resistencia al
manchado, debido al agente hidrofilizante, ya que la capa
protectora contiene un óxido inorgánico, un compuesto de
organosilicato, o una mezcla de los mismos. Además, la hidrofilia
de la superficie de la capa protectora se mantiene apropiadamente
debido a que la capa protectora contiene una combinación del agente
hidrofilizante y la resina curada, y porque el ángulo de contacto
entre la superficie de la capa protectora y el agua se ajusta a un
intervalo desde 35 hasta 65 grados, haciendo posible de ese modo
evitar la reducción de la resistencia del adhesivo resistente al
agua de la segunda lámina adhesiva en el caso en el que la lámina
adhesiva de la presente invención se use como la primera lámina
adhesiva para revestir directamente al material al que se adhiere,
y la superficie de la primera lámina adhesiva esté cubierta con una
segunda lámina adhesiva.
La Fig. 1 es una vista en sección que muestra la
constitución de la lámina adhesiva de la presente invención.
La Fig. 2 es una vista en sección que muestra la
constitución de la estructura de adhesión de la presente
invención.
| 1: | lámina adhesiva |
| 2, 7: | sustrato flexible |
| 3, 8: | capa adhesiva |
| 4, 9: | capa protectora |
| 5: | estructura de adhesión |
| 6: | segunda lámina adhesiva |
| 10: | material sobre el que se adhiere |
Se ha encontrado como resultado del presente
estudio, que la película revestida hidrofilizada descrita en la
publicación anterior proporciona un buen efecto de protección (tal
como resistencia al manchado, capacidad de eliminación de las
manchas, y resistencia a la intemperie), pero tiene los siguientes
problemas cuando se usa como la capa protectora de la lámina
adhesiva.
A menudo se aplica una segunda lámina adhesiva
sobre una primera lámina adhesiva, la cual a su vez está unida a la
superficie de un material sobre la que se adhiere para el exterior,
tal como superficies de paredes de edificios y letreros. En tal
caso, una primera lámina adhesiva se une como sustrato sobre la
superficie de un letrero, y después se une sobre ella una segunda
lámina adhesiva que se corta con una forma de los diseños o letras,
para revestir (decorar) de ese modo la superficie de la primera
lámina adhesiva. En este momento, puesto que toda la superficie de
la primera lámina adhesiva no está cubierta con la segunda lámina
adhesiva incluso después de que la segunda lámina adhesiva está
unida, preferiblemente se dispone sobre la superficie de la primera
lámina adhesiva una capa protectora (capa hidrofilizada) que
contiene un agente hidrofilizante. La segunda lámina adhesiva que
va a estar en contacto con la capa hidrofilizada se puede unir con
una fuerza adhesiva suficiente en un estado habitual; sin embargo,
es probable que la resistencia adhesiva (resistencia al
desprendimiento) entre la superficie de la capa protectora (capa
hidrofilizada) de la primera lámina adhesiva y la segunda lámina
adhesiva, esto es, la resistencia del adhesivo resistente al agua,
se reduzca con la exposición al agua, tal como la lluvia, durante
un período de tiempo prolongado.
Por lo tanto, es un objeto de la presente
invención proporcionar una lámina adhesiva, que se proporciona con
un excelente efecto de protección y que puede evitar eficazmente la
reducción de la resistencia del adhesivo resistente al agua, cuando
cubre la superficie de una primera lámina adhesiva, con otra lámina
adhesiva (segunda lámina adhesiva).
La Fig. 1 es una vista en sección que muestra una
realización preferida de la lámina adhesiva de la presente
invención. La lámina adhesiva 1 de la presente invención comprende
un sustrato flexible 2, una capa adhesiva 3 dispuesta sobre la
superficie posterior del sustrato flexible 2, y una capa protectora
4 dispuesta sobre la superficie del sustrato flexible 2. A
continuación se describirán los componentes constituyentes
respectivos.
Como el sustrato flexible 2 usado en la lámina
adhesiva según la presente invención, se pueden usar aquellos usados
en una lámina adhesiva convencional. Por ejemplo, se prefiere una
película de cloruro de vinilo por razones de procesabilidad,
aplicabilidad, resistencia a la intemperie, y coste. Además del
cloruro de vinilo, se puede usar una resina acrílica, una resina de
poliolefina, una resina de poliéster, y una resina de poliuretano.
En la resina se pueden añadir colorantes tales como pigmentos,
sustancias absorbentes de la radiación ultravioleta, para mejorar
la resistencia a la intemperie, estabilizantes térmicos y
plastificantes para proporcionar flexibilidad. Como el sustrato se
puede usar una lámina que tiene una elevada capacidad de reflexión,
para aumentar de ese modo la visibilidad durante la noche. Una
lámina adhesiva que incluya tal lámina que tiene una elevada
capacidad de reflexión durante la noche es útil para la formación
de una señal de control del tráfico.
El grosor del sustrato no está limitado
específicamente en tanto que pueda mantener la capacidad de
apilamiento, y habitualmente es de 10 hasta 2.000 \mum, y
preferiblemente de 20 hasta 1.000 \mum.
Como la capa adhesiva 3 dispuesta sobre la
superficie posterior del sustrato flexible 2, se pueden usar
aquellas usadas en una lámina adhesiva convencional. Habitualmente
es una capa que contiene adhesivos tales como un adhesivo sensible
a la presión (adhesivo), un adhesivo sensible al calor (incluyendo
adhesivo termofusible), o un adhesivo de tipo activo en disolvente.
Debido a la procesabilidad, aplicabilidad, resistencia a la
intemperie y coste, se prefiere un adhesivo acrílico como el
adhesivo. En la capa adhesiva se pueden añadir sustancias
absorbentes de la radiación ultravioleta, para mejorar la
resistencia a la intemperie, y se pueden añadir estabilizantes
térmicos. Para mejorar la resistencia adhesiva, también se pueden
añadir agentes de reticulación (agentes de curado), agentes que
proporcionan pegajosidad y plastificantes. Se prefiere un adhesivo
que tiene una resistencia al desprendimiento (desprendimiento de
180 grados) de 5 hasta 50 N/25 mm, considerando la aplicación a un
material al que se adhiere cuya superficie tiene cierta
deformación, y el material al que se adhiere que requiere
conformabilidad.
Como el adhesivo, también se pueden usar, por
ejemplo, adhesivos poliolefínicos, de poliésteres, de poliuretanos,
de siliconas (incluyendo silicona modificada, tal como poliurea de
silicona), y epoxídicos, además del adhesivo acrílico. La capa
adhesiva puede estar formada a partir de una película revestida de
una disolución de revestimiento que contiene el adhesivo. El grosor
de la capa adhesiva no está específicamente limitado, pero
habitualmente es de 5 hasta 500 \mum, y preferiblemente de 10
hasta 300 \mum.
La capa protectora 4 de la lámina adhesiva de la
presente invención está caracterizada porque contiene una resina
curada formada a partir de un polímero curable y un agente
hidrofilizante obtenido de un óxido inorgánico, siendo el grosor de
la capa protectora de 0,1 hasta 60 \mum, y siendo el ángulo de
contacto entre la superficie de la capa protectora y el agua de 35
hasta 65 grados.
El óxido inorgánico que constituye el agente
hidrofilizante incluye diversos compuestos metálicos que contienen
oxígeno, en los que los elementos metálicos forman una red
tridimensional a través de un enlace con átomos de oxígeno. El
elemento metálico que constituye el óxido inorgánico se selecciona
preferiblemente de metales de los elementos del Grupo
II-VI de la Tabla Periódica de los Elementos, y de
forma particularmente preferible aluminio, silicio, circonio o
antimonio. Entre estos óxidos inorgánicos, el más preferido es un
óxido de silicio, es decir óxido de silicio. El óxido inorgánico se
usa preferiblemente como un sol, debido a que el sol del óxido
inorgánico es generalmente superior en cuanto a la capacidad de
dispersión, y porque se mezcla fácilmente con la resina que
constituye la capa protectora.
El óxido inorgánico puede ser cualquiera cuya
superficie se trate con un agente de acoplamiento de tipo silano.
La capacidad de dispersión del óxido inorgánico en la capa
protectora está mejorada al someterlo a este tratamiento de la
superficie. Como el agente de acoplamiento de tipo silano, por
ejemplo, se puede usar viniltrimetoxisilano, viniltrietoxisilano,
\gamma-metacriloilpropiltrimetoxisilano,
\gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano,
\gamma-aminopropiltrimetoxisilano,
metiltrimetoxisilano, metiltrietoxisilano, dimetildimetoxisilano,
difenildimetoxisilano, y feniltrimetoxisilano.
Como el agente hidrofilizante se puede usar, por
ejemplo, un compuesto de organosilano. El compuesto de organosilano
significa un oxidosilicato que tiene un sustituyente orgánico. El
compuesto de organosilano incluye, por ejemplo, un compuesto
representado por la siguiente fórmula:
(R^{1})_{n}-Si-(OR^{2})_{4-n}
(en la que R^{1} y R^{2}
representan, cada uno independientemente, un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo que tiene 1 a 10 átomos de carbono, un grupo
cicloalquilo, un grupo aralquilo, o un grupo arilo que tiene 6 a 10
átomos de carbono, y n es 0 ó 1), o un condensado del mismo. Los
ejemplos específicos del compuesto de organosilano incluyen
tetrahidroxisilano, tetrametoxisilano, tetraetoxisilano,
tetrapropoxisilano, tetrabutoxisilano, tetrafenoxisilano,
dimetoxidietoxisilano, metiltrimetoxisilano, metiltrietoxisilano,
feniltrimetoxisilano, feniltrietoxisilano, butiltrimetoxisilano,
hexiltrimetoxisilano, deciltrietoxisilano, etoxitrimetoxisilano,
propoxitrimetoxisilano, y
butoxitrimetoxisilano.
El compuesto organosilánico puede ser cualquiera
en el que el polímero orgánico esté enlazado al óxido de silicio. La
capacidad de dispersión del óxido de silicio en la capa protectora,
y la afinidad con la resina curada, se mejoran enlazando el
polímero orgánico al óxido de silicio, y el polímero orgánico puede
servir como un aglutinante con la resina curada. El polímero
orgánico contiene preferiblemente al menos uno de un grupo
perfluoroalquilo y un grupo de silicona. Los ejemplos específicos
del grupo perfluoroalquilo incluyen grupo perfluorometilo, grupo
perfluoroetilo, grupo perfluoropropilo, grupo perfluorobutilo, grupo
perfluorohexilo, grupo perfluorooctilo, grupo perfluorodecilo, y
grupo perfluorotetradecilo. Los ejemplos específicos del grupo de
silicona incluyen grupo dimetilsilicona, grupo difenilsilicona,
grupo metilfenilsilicona, grupo dietilsilicona, y grupo
metiletilsilicona. Estos grupos perfluoroalquilo y de silicona se
pueden usar respectivamente solos, o se pueden usar dos o más tipos
de ellos en combinación. Los ejemplos específicos del polímero
orgánico que tiene estos grupos incluyen resina acrílica,
poliestireno, poli(acetato de vinilo), poliolefina (por
ejemplo, polietileno, polipropileno, etc.), poli(cloruro de
vinilo), poli(cloruro de vinilideno), poliéster, y
copolímeros de los mismos, y polímeros modificados de los mismos.
El grupo perfluoroalquilo y el grupo de silicona pueden estar
enlazados directamente al polímero orgánico, o se pueden enlazar a
través de un grupo éster o un grupo éter.
El polímero orgánico se puede enlazar al óxido de
silicio al mezclarlo con óxido de silicio, seguido de la hidrólisis
y condensación posterior. El polímero orgánico se puede incluir en
partículas del óxido de silicio. El contenido del polímero orgánico
no está limitado específicamente, pero es preferiblemente de 50
hasta 0,5% en peso, basado en 50 a 99,5% en peso del óxido de
silicio, a fin de ejercer el efecto del óxido de silicio, por
ejemplo, potenciación de la hidrofilia de la superficie de la capa
protectora.
El diámetro medio de partículas del óxido
inorgánico o compuesto organosilánico que constituye el agente
hidrofilizante no está específicamente limitado, pero es
preferiblemente 100 nm o menos para no proporcionar la transparencia
de la capa protectora, y preferiblemente 5 nm o más para evitar la
agregación.
Como el agente hidrofilizante, es más preferible
un compuesto organosilánico. Esto es debido a que el compuesto
organosilánico puede aumentar el efecto protector como se describe
anteriormente, y puede evitar eficazmente la reducción de la
resistencia del adhesivo resistente al agua de la segunda lámina
adhesiva en el caso en el que la superficie de la primera lámina
adhesiva de la presente invención esté cubierta con la segunda
lámina. Este efecto se explica según lo siguiente. El agente
hidrofilizante puede potenciar eficazmente la hidrofilia de la
superficie de la lámina (capa protectora), y puede evitar
eficazmente que el agua que penetra en la interfase entre la
superficie de la capa protectora y la capa adhesiva de la segunda
capa adhesiva unida a la superficie de la misma forme una membrana
de agua no uniforme que acelere el desprendimiento de la segunda
lámina adhesiva. En este efecto, el compuesto organosilánico es
eficaz. Además, el compuesto organosilánico tiene un efecto
catalítico muy bajo que degrada químicamente un adhesivo incluido
en la segunda capa adhesiva, y tiene una elevada afinidad por un
material orgánico. De este modo, el compuesto organosilánico puede
evitar el desprendimiento de la segunda lámina adhesiva y potenciar
eficazmente la resistencia del adhesivo resistente al agua de la
segunda lámina adhesiva. Más preferiblemente, el compuesto
organosilánico es un agente de acoplamiento de tipo silano (agente
de tratamiento de superficie de óxido de silicio) soportado sobre
la superficie de un óxido inorgánico tal como un sol de sílice, o
un sol de sílice en el que la superficie está cubierta con un
polímero orgánico. El tamaño medio de partículas del sol es
típicamente no mayor que 100 nm.
El contenido del agente hidrofilizante en la capa
protectora se selecciona para controlar el ángulo de contacto entre
la superficie de la capa protectora y el agua de 35 hasta 65
grados, y varía dependiendo del tipo del agente hidrofilizante y de
la resina curada a usar. El agente hidrofilizante está contenido
habitualmente en una cantidad de 1 a 50 partes en peso,
preferiblemente de 3 a 40 partes en peso, y de forma particularmente
preferible de 5 a 30 partes en peso, basándose en 100 partes en peso
de la resina curada. Cuando la cantidad del agente hidrofilizante
es demasiado pequeña, el ángulo de contacto entre la superficie de
la capa protectora y el agua supera un intervalo predeterminado y
es probable que se reduzca el efecto protector tal como la
resistencia al manchado. Por otro lado, cuando la cantidad es
demasiado grande, el ángulo de contacto entre la superficie de la
capa protectora y el agua es menor que un intervalo predeterminado
y es probable que se reduzca la resistencia del adhesivo resistente
al agua de la segunda lámina adhesiva. Aunque la resina curada se
describe con detalle a continuación, es una resina que contiene un
polímero curado formado a partir de un polímero curable. En el caso
en el que se añada un agente de curado para curar al polímero
curable, la resina curada significa una mezcla del polímero y del
agente de curado.
El polímero curable que constituye la resina
curada de la capa protectora es preferiblemente un polímero sin
flúor, debido a que el polímero sin flúor tiene una acción
potenciadora de la resistencia del adhesivo resistente al agua de la
segunda lámina adhesiva. Como polímero sin flúor, se pueden usar,
por ejemplo, los polímeros acrílicos, poliolefínicos, de
poliésteres, de poliuretanos, y de siliconas (incluyendo silicona
modificada, tal como poliurea de silicona). Se prefiere un polímero
acrílico. Es particularmente útil, para formar la estructura de
adhesión, usar el polímero acrílico como el polímero sin flúor de
la capa protectora de la primera lámina adhesiva, en el caso en el
que la segunda lámina adhesiva para revestir la superficie de la
primera lámina adhesiva tenga una capa adhesiva que contenga un
adhesivo.
El polímero acrílico que constituye la resina
curada de la capa protectora es preferiblemente un homopolímero de
(met)acrilato o un copolímero de (met)acrilato que
contiene otras unidades de polimerización. Otras unidades de
polimerización son preferiblemente aquellas que tienen un grupo
funcional capaz de reaccionar con el agente de curado, por ejemplo,
un grupo hidroxilo, un grupo carboxilo, un grupo epoxi, y un grupo
amino. Los ejemplos específicos del polímero acrílico incluyen un
poliol acrílico.
Cuando la resina curada contiene un polímero
curable y un agente de curado, el agente de curado no está
específicamente limitado, pero preferiblemente es un compuesto de
isocianato o un compuesto epoxídico. Con respecto a la relación del
polímero curable a agente de curado, el contenido del polímero
curable es de 40 a 95 partes en peso, mientras que el contenido del
agente de curado es de 5 a 60 partes en peso.
Preferiblemente, el contenido del polímero
curable es de 30 a 90 partes en peso, mientras que el contenido del
agente de curado es de 10 a 70 partes en peso.
Con el fin de mejorar la resistencia a la
intemperie, la estabilidad y otros comportamientos, también se
pueden añadir a la capa protectora absorbentes de la radiación
ultravioleta, estabilizantes y otros aditivos, además de los
componentes anteriores. El método para formar la capa protectora no
está específicamente limitado, pero se forma revistiendo una
disolución de revestimiento preparada disolviendo y dispersando
todos los componentes tales como el óxido inorgánico, el polímero
curable y el agente de curado en un disolvente, y curando el
polímero curable.
El grosor de la capa protectora es habitualmente
de 0,1 a 60 \mum. Cuando el grosor de la capa protectora es
demasiado pequeño, la adhesión entre la capa protectora y el
sustrato, y la resistencia de la capa protectora, se reducen con
mucha probabilidad. Por otro lado, cuando el grosor de la capa
protectora es demasiado grande, la capacidad de apilamiento y el
alargamiento de toda la lámina adhesiva se ven reducidos, y existe
el temor de que sea difícil de aplicar al material sobre el que se
adhiere, cuya superficie tiene cierta deformación requiriendo la
conformabilidad. Desde estos puntos de vista, el grosor de la capa
protectora es preferiblemente de 0,5 a 40 \mum, y de forma
particularmente preferible de 1 a 20 \mum.
El método para formar la capa protectora no está
específicamente limitado, pero se forma revistiendo una disolución
de revestimiento, preparada disolviendo y dispersando el agente
hidrofilizante, el polímero curable y el agente de curado en un
disolvente, sobre la superficie de un sustrato apilable, seguido de
la reacción de curado y del secado posterior. Es preferible que la
condición para este secado sea relativamente suave. Es preferible
que el secado se lleve a cabo durante 3 a 60 minutos a una
temperatura de 50 hasta 90ºC.
Como se describe anteriormente, el agente
hidrofilizante potencia eficazmente la hidrofilia de la superficie
de la capa protectora de la lámina adhesiva, mejorando de ese modo
la resistencia al manchado por contaminantes. Sin embargo, es
difícil de controlar apropiadamente la hidrofilia de la superficie
de la capa protectora usando solamente el agente hidrofilizante,
dando como resultado un exceso de hidrofilia. Por lo tanto, cuando
la superficie de la capa protectora está provista de la segunda
lámina adhesiva, el agua que penetra en la interfase entre la
superficie de la capa protectora y la capa adhesiva de la segunda
capa adhesiva unida a la superficie de la misma forma una membrana
no uniforme de agua que acelera el desprendimiento de la segunda
lámina adhesiva, reduciendo de ese modo la resistencia del adhesivo
resistente al agua de la segunda lámina adhesiva, dando como
resultado el desprendimiento de la segunda lámina adhesiva. Por lo
tanto, cuando se usa una combinación del agente hidrofilizante y de
la resina curada en la capa protectora, la hidrofilia de la
superficie de la capa protectora se puede controlar fácilmente
dentro de un intervalo en el que se evite la reducción de la
resistencia del adhesivo resistente al agua de la segunda lámina
adhesiva, a la vez que se mantiene la resistencia al manchado. El
intervalo de la hidrofilia corresponde al ángulo de contacto con el
agua desde 35 hasta 65 grados. Cuando el ángulo de contacto entre
la superficie de la capa protectora y el agua es 65 grados o menos,
se puede ejercer una resistencia al manchado, y se puede mantener
durante un período prolongado de tiempo. Por otro lado, cuando el
ángulo de contacto entre la superficie de la capa protectora y el
agua es 35 grados o más, se puede evitar la reducción de la
resistencia del adhesivo resistente al agua de la segunda lámina
adhesiva, sin provocar un exceso de hidrofilia de la superficie de
la capa protectora. Para potenciar adicionalmente la resistencia al
manchado y evitar la reducción de la resistencia del adhesivo
resistente al agua de la segunda lámina adhesiva en buen
equilibrio, el ángulo de contacto entre la superficie de la capa
protectora y el agua es preferiblemente de 40 a 64 grados, y más
preferiblemente de 45 a 63 grados. El ángulo de contacto con el
agua, después de que han transcurrido 1.000 horas desde el comienzo
de un ensayo de exposición acelerada usando un climatómetro para la
medición del brillo solar (WOM), está preferiblemente dentro del
intervalo anterior, además de que el valor inicial del ángulo de
contacto con el agua está dentro del intervalo anterior. En la
memoria descriptiva presente, el ángulo de contacto con el agua es
un valor medido usando un medidor de ángulos de contacto
convencional, y el ensayo de exposición acelerada se realizó según
JIS A 1415 (ensayo de exposición acelerada de materiales plásticos
para edificios).
La Fig. 2 es una vista en sección que muestra una
realización preferida de la estructura de adhesión de la presente
invención. Una estructura de adhesión 5 según la presente invención
comprende una primera lámina adhesiva 1 que comprende la lámina
adhesiva anterior con la cual se cubre la superficie de un material
al que se adhiere en 10, y una segunda lámina adhesiva 6 con la que
está parcialmente cubierta la superficie de la primera lámina
adhesiva, es decir, la superficie de la capa protectora 4. Como se
describe anteriormente, con relación a la capa protectora 4 de la
primera lámina adhesiva 1, se mejoran bastante bien la resistencia
al manchado y el efecto de evitar la reducción de la resistencia
del adhesivo resistente al agua de la segunda lámina adhesiva 6. En
consecuencia, la superficie de la capa protectora que no está
cubierta con la segunda lámina adhesiva 6 puede mantener la
resistencia al manchado durante un período prolongado de tiempo.
Por lo tanto, la lámina adhesiva según la presente invención se
puede usar preferiblemente como una lámina adhesiva para
exteriores. Por otro lado, con respecto a la estructura de adhesión
5 formada cubriendo con la segunda lámina adhesiva 6, se evita
eficazmente la reducción de la resistencia del adhesivo resistente
al agua entre la capa protectora 4 de la primera lámina adhesiva 1
y una capa adhesiva 8 de la segunda lámina adhesiva 6, y se puede
evitar eficazmente el desprendimiento de la segunda lámina adhesiva
6.
La segunda lámina adhesiva 6 se puede producir de
la misma manera que en el caso de la primera lámina adhesiva, y
habitualmente comprende un sustrato 7 apilable y una capa adhesiva
8 dispuesta sobre la superficie posterior del sustrato 7 apilable.
Preferiblemente se dispone una capa protectora 9 sobre la superficie
del sustrato 7 apilable. La capa protectora 9 de la segunda lámina
adhesiva 6 no está específicamente limitada en tanto que otra
tercera lámina adhesiva se une sobre la superficie de la segunda
lámina adhesiva. Por supuesto, también se puede proporcionar la
misma capa protectora como en el caso de la lámina adhesiva según
la presente invención.
De la misma manera que en el caso del sustrato
flexible 2 en la primera lámina adhesiva, se puede usar una película
de resina, formada a partir de cloruro de vinilo, resina acrílica,
resina poliolefínica, resina de poliéster, o resina de poliuretano,
en el sustrato flexible 7 en la segunda lámina adhesiva. También se
puede usar, como el sustrato flexible 7, una lámina que tiene una
elevada capacidad de reflexión, tal como una lámina
retrorreflejante. El grosor del sustrato flexible 7 no está
específicamente limitado en tanto que pueda mantener la
flexibilidad, pero habitualmente es de 10 a 2.000 \mum, y
preferiblemente de 20 a 1.000 \mum.
La capa adhesiva 8 que se dispone en la
superficie posterior del sustrato flexible 7 de la segunda lámina
adhesiva 6 puede ser cualquiera capaz de unirse con la capa
protectora 4 de la primera lámina adhesiva 1, y habitualmente es una
capa que contiene adhesivos tales como un adhesivo sensible a la
presión (adhesivo), un adhesivo sensible al calor (incluyendo un
adhesivo termofusible), o un adhesivo de tipo activo en disolvente.
Como el adhesivo, se puede usar un adhesivo acrílico,
poliolefínico, de poliéster, de poliuretano, de silicona (incluyendo
silicona modificada, tal como poliurea de silicona), y epoxídico.
La capa adhesiva 8 puede estar formada de una película revestida
que contiene un adhesivo. El grosor de la capa adhesiva 8 no está
específicamente limitado, pero habitualmente es de 5 a 500 \mum, y
preferiblemente de 10 a 300 \mum. Se pueden añadir absorbentes de
la radiación ultravioleta, estabilizantes térmicos, agentes de
reticulación (agentes de curado), agentes que proporcionan
pegajosidad y plastificantes, en el adhesivo de la segunda lámina
adhesiva.
La combinación preferida de la capa adhesiva 8 de
la segunda lámina adhesiva 6 y de la resina curada en la capa
protectora 4 de la primera lámina adhesiva es la siguiente. Por
ejemplo, cuando la capa protectora 4 de la primera lámina adhesiva
contiene un polímero acrílico, la capa adhesiva 8 de la segunda
lámina adhesiva contiene preferiblemente un adhesivo acrílico. Esta
combinación es una de las mejores combinaciones capaces de evitar
eficazmente el desprendimiento de la segunda lámina adhesiva desde
la superficie de la primera lámina adhesiva.
Primero se preparó una disolución de
revestimiento para la capa protectora según la siguiente
formulación.
Composición de revestimiento hidrofilizante
fabricada por NIPPON YUSHI Co., Ltd., con el nombre comercial de
BELL CLEAN CLEAR No. 5000: 80% en peso
Agente de curado fabricado por NIPPO YUSHI Co.,
Ltd. con el nombre comercial de BELL CLEAN CURING AGENT: 20% en
peso
La composición de revestimiento hidrofilizante
fue una composición de revestimiento cuyo contenido en volátiles es
de 46% en peso, que comprende un agente hidrofilizante obtenido de
un compuesto organosilánico y una resina de poliol acrílico. El
agente de curado fue un líquido que contiene 65% en peso de un
compuesto de isocianato como un contenido en volátil.
Los dos materiales anteriores se mezclaron
uniformemente para formar una disolución de revestimiento, y
seguidamente la superficie de un sustrato de una lámina adhesiva
fabricada por SUMITOMO 3M Co., Ltd., con el nombre comercial de
SCOTCHCAL FILM, Producto No. 3650CF, se revistió con la disolución
de revestimiento, con un grosor en seco de 3 \mum, para formar
una capa protectora, obteniendo de este modo una lámina adhesiva de
este ejemplo. La capa protectora se secó en las condiciones de 65ºC
durante diez minutos. El sustrato de la lámina adhesiva fue una
película de resina de cloruro de vinilo, y la capa adhesiva
contenía un adhesivo acrílico.
La lámina adhesiva de este ejemplo se evaluó en
el siguiente procedimiento. Los resultados se muestran en la Tabla
1.
Resistencia al manchado: la lámina adhesiva se
dejó permanecer en el exterior, y se observó visualmente el estado
manchado después de que transcurrieran cuatro meses. Para
comparación se usó una lámina adhesiva que se dejó permanecer en el
interior. Las muestras en las que apenas se observaba mancha se
evaluaron como "O (Excelente)"; las muestras en las que se
observaron manchas pero que se pudieron eliminar fácilmente
frotando se evaluaron "O (Buena)"; y las muestras en las que se
observó una mancha que no se pudo eliminar fácilmente se evaluaron
como "x (NG)", respectivamente.
Ángulo de contacto con el agua: se dejaron caer
sobre la superficie de la capa protectora de la lámina adhesiva
gotitas de agua, y se midió el ángulo de contacto entre la
superficie de la capa protectora y el agua, usando un medidor del
ángulo de contacto modelo CA-Z, fabricado por KYOWA
KAIMEN KAGAKU Co., Ltd., según el procedimiento descrito en el
manual. Como el agua se usó agua pura obtenida destilando agua
desionizada. El valor inicial es un valor medido con respecto a la
lámina adhesiva sin usar, mientras que el valor después de WOM de
1000 horas es un valor medido después de que han pasado 1000 horas
desde el comienzo de un ensayo de exposición acelerada usando un
climatómetro del brillo solar, según JIS.
Resistencia del adhesivo a la laminación (estado
normal): usando la lámina adhesiva de este ejemplo como la primera
lámina adhesiva, y SCOTCHCAL FILM, Producto No. 3650CF, como la
segunda lámina adhesiva, se laminaron dos láminas entre sí, y el
resultado se dejó reposar a 20ºC durante 48 horas para dar una
muestra para la medida. A partir de esta muestra se obtuvo una
lámina de múltiples capas de 25 mm de anchura para la medición, y
seguidamente se midió una resistencia al desprendimiento cuando la
segunda lámina adhesiva se separó desprendiéndola de la superficie
de la capa protectora de la primera lámina adhesiva al estirar la
muestra a una velocidad de estiramiento de 30 cm/minutos. La
resistencia al desprendimiento resultante se tomó como una
resistencia del adhesivo a la laminación.
Resistencia del adhesivo resistente al agua: se
midió la resistencia al desprendimiento de la misma manera que en el
caso de la medida de la resistencia del adhesivo a la laminación
(estado normal), excepto que la lámina de múltiples capas obtenida
de la misma manera que en el caso de la resistencia del adhesivo a
la laminación (estado normal) se sumergió en agua caliente a 40ºC
durante una semana y se tomó como la muestra para la medición. La
resistencia al desprendimiento resultante se tomó como una
resistencia del adhesivo resistente al agua.
Ejemplo comparativo
1
Se obtuvo una lámina adhesiva de este ejemplo de
la misma manera que en el Ejemplo 1, excepto que la composición de
revestimiento para la capa protectora se preparó mezclando los
siguientes materiales.
- Composición de revestimiento fluorada (fabricada por DAIKIN Co., Ltd., con el nombre comercial de ZEFFLE, Producto No. LC550, contenido de sólidos: 60% en peso): 63,7% en peso
- Agente de curado (fabricado por TAKEDA CHEMICAL INDUSTRIES Co., Ltd., con la nombre comercial de TAKENATE, Producto No. D140N, 75% en peso de isocianato/25% en peso de acetato de etilo): 24,8% en peso
- Agente para proporcionar hidrofilia (compuesto que contiene flúor, fabricado por DAIKIN INDUSTRIES Co., Ltd., Producto No. GH-100): 11,5% en peso
La lámina adhesiva de este ejemplo se evaluó de
la misma manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación
se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo comparativo
2
Se obtuvo una lámina adhesiva de este ejemplo sin
proporcionar una capa protectora sobre la lámina adhesiva usada en
el Ejemplo 1. La lámina adhesiva resultante se evaluó de la misma
manera que en el Ejemplo 1. Los resultados de la evaluación se
muestran en la Tabla 1.
Como es manifiesto a partir de la Tabla 1, la
lámina adhesiva de la presente invención es superior en la
resistencia al manchado, y también es superior en la adhesión con la
segunda lámina adhesiva unida a la lámina adhesiva. Por otro lado,
puesto que el agente hidrofilizante usado en la capa protectora no
es un óxido inorgánico o un compuesto organosilánico, sino que es un
compuesto fluorado en el Ejemplo Comparativo 1, el ángulo de
contacto con el agua es pequeño y la hidrofilia superior. Como
resultado, la resistencia al manchado es superior pero la
resistencia del adhesivo resistente al agua de la segunda lámina
adhesiva es baja. Por otro lado, puesto que no se usó ningún agente
hidrofilizante en la capa protectora en el Ejemplo Comparativo 2, el
ángulo de contacto con el agua es grande, esto es, la hidrofilia es
mala. Como resultado, la segunda lámina adhesiva es superior en la
resistencia del adhesivo resistente al agua, pero es inferior en la
resistencia al manchado.
Cuando se usa la lámina adhesiva como una primera
lámina adhesiva a aplicar sobre la superficie de un material sobre
la que se adhiere, se puede evitar eficazmente el desprendimiento
de una segunda lámina adhesiva laminada sobre ella, como se
describe anteriormente. Por otro lado, la superficie de una capa
protectora, sobre la cual no está unida la segunda lámina adhesiva,
puede mantener la resistencia al manchado de forma satisfactoria
durante un período prolongado de tiempo. Por lo tanto, la lámina
adhesiva según la presente invención puede ser adecuada para uso
como una lámina adhesiva para exteriores.
Claims (3)
1. Una lámina adhesiva que comprende un sustrato
flexible, una capa adhesiva dispuesta sobre la superficie posterior
de dicho sustrato flexible, y una capa protectora dispuesta sobre
la superficie de dicho sustrato flexible, caracterizada
porque:
- dicha capa protectora contiene (1) una resina curada, y (2) un agente hidrofilizante de un óxido inorgánico, un compuesto organosilánico, o una mezcla de los mismos; y porque el grosor de dicha capa protectora es de 0,1 a 60 \mum, y el ángulo de contacto entre la superficie de dicha capa protectora y el agua es de 35 a 65 grados.
2. Una estructura de adhesión que comprende una
primera lámina adhesiva de la lámina adhesiva de la reivindicación
1, estando la superficie de un material sobre la que se adhiere
cubierta con dicha primera lámina adhesiva, y una segunda lámina
adhesiva dispuesta sobre la superficie de dicha capa protectora de
dicha primera lámina adhesiva, estando la superficie de dicha capa
protectora parcialmente cubierta con dicha segunda lámina
adhesiva.
3. La estructura de adhesión según la
reivindicación 2, en la que la capa protectora de la primera lámina
adhesiva contiene un polímero acrílico, y la segunda lámina
adhesiva está unida a la capa protectora de la primera lámina
adhesiva mediante una capa adhesiva que contiene un adhesivo
acrílico.
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