ES2278572T3 - Cinta adhesiva protectora, provista de un adhesivo curable termicamente (ktl), para un fondo-barniz catodico por inmersion. - Google Patents

Abstract

Cinta adhesiva provista por un lado con una masa autoadhesiva, comprendiendo un material soporte consistente en una lámina de poliéster recubierta con un poliuretano reticulable y térmicamente vulcanizable.

Description

Cinta adhesiva protectora, provista de un adhesivo curable térmicamente (KTL), para un fondo-barniz catódico por inmersión.

El invento se refiere a una cinta adhesiva destinada concretamente a proteger o enmascarar el reborde de una ventana, preferentemente en carrocerías de automóvil en fase de fabricación que han de recibir una base de pintura por inmersión con un barniz catódico (KTL), así como un procedimiento para la elaboración de la cinta adhesiva. Esta cinta adhesiva debe proteger el reborde de la ventana durante los siguientes pasos del proceso de lacado y curado térmico contra un sobrelacado, de modo que tras la retirada de la cinta adhesiva sobre el reborde o brida de la ventana libre de relleno y barniz de cubrición, pueda pegarse una luna de vidrio de automóvil mediante un adhesivo reactivo de poliuretano para lunas.

Las lunas de vidrio de automóvil, se fijaban hasta ahora con juntas de caucho en la carrocería del vehículo, una vez lacada. Este procedimiento se ha substituido en los últimos años de forma reciente, por el pegado de las lunas con productos adhesivos reactivos (por ejemplo los basados en poliuretanos). Para ello, la luna recibe el adhesivo aplicado a brocha y se coloca de este modo en la carrocería, de modo que la el cordón adhesivo, se aplica a presión sobre el reborde o brida de la ventana.

Las lunas pegadas, especialmente las lunas del parabrisas, actualmente sirven como elemento reforzante de la carrocería. En casos extremos, cuando tiene lugar un choque del vehículo, evitan la flexión de las columnas del techo. Es por ello que, una resistencia de pegado considerable, es determinante para la seguridad contra accidentes de un vehículo moderno.

Los actuales lacados para automóviles, se componen de diversas capas que se van aplicando sobre el metal de la carrocería con imprimación en las siguientes fases de proceso (esquematizando):

- barniz por inmersión para electroforesis, generalmente se trata de un barniz catódico por inmersión (KTL)

- relleno o capa funcional

- laca de color

- laca cubriente

Según el Diccionario Römpp de la Química (versión 1.5, Stuttgart/New York: Editorial Georg Thieme edición 1998) el lacado por electroforesis (lacado por inmersión electrolítica) es un procedimiento de inmersión, en el que el revestimiento se efectúa por efecto de un campo eléctrico (50 a 400 V). El cuerpo conductor de la corriente eléctrica que se pretende lacar, se dispone en un baño de pintura o lacado a modo de ánodo o cátodo. En la práctica la pared de la cubeta, actúa a modo de segundo electrodo.

La cantidad de laca precipitada, es directamente proporcional a la cantidad de corriente alimentada. El lacado por electroforesis se emplea particularmente para fondos, por ejemplo en la industria del automóvil. En este caso no ocurre ninguna pérdida por proyección y los revestimientos obtenidos resultan muy regulares incluso también en puntos de difícil acceso. Cuando se trata de substratos no conductores, como por ejemplo los plásticos, el vidrio, la cerámica, etc., sirve entonces para el revestimiento la carga electrostática de las partículas de laca (denominándose lacado electrostático).

Si al terminar el proceso de lacado la luna del automóvil se pega sobre el reborde o brida también lacados de la ventana, tendrían lugar los siguientes inconvenientes.

Dado que el adhesivo para lunas tiene que ajustarse a la laca de cubriente a modo de substrato de anclaje, puede dar lugar a una innecesaria enorme complejidad teniendo en cuenta la gran variedad de lacas de cobertura empleadas por el fabricante, mientras que deben almacenarse también una gran cantidad de adhesivos que, según los casos, pueden considerarse idóneos. Importante es con todo ello el hecho de que, la resistencia total de pegado de la luna para automóviles dependa del punto más débil en una estructura de lacado multicapa, de ahí que pueda estar muy por debajo de la resistencia de pegado del adhesivo sobre la laca de cobertura.

Por este motivo resulta ventajoso aplicar la luna sobre la capa de laca, más interior sobre la capa KTL. El número de formulaciones KTL empleadas por un fabricante, suele ser inferior que las lacas de cobertura disponibles. Por un lado se tienen menos substratos de anclaje definidos para el adhesivo de las lunas, y por el otro, la estructura del adhesivo para lunas/KTL/metal con imprimación, alberga con dos capas límite, un menor peligro de rotura que una estructura total de lacado más compleja.

Para el recubrimiento de los rebordes o bridas de las ventanas tras la aplicación del barniz catódico por inmersión, se emplea un plastisol de cloruro de polivinilo (PVC), tal como se describe en el documento EP 0 655 989 B1. Éste se aplica en forma líquida sobre el reborde de la ventana, se sobrelaca y se gelifica durante la fase de secado al horno a temperaturas como mínimo de 163ºC dando lugar a una película firme. El inconveniente de este procedimiento consiste en que, para el desenmascarado después de realizada la operación de curado al horno, debe posibilitarse un agarre mecánicamente por el que sea fácil también actuar contra el barniz catódico de inmersión, lo cual no excluye el peligro de una posterior corrosión.

El cordón de plastisol cruza las juntas de costura de PVC por el reborde de la ventana en parte, para llenar repetidas veces las costuras de soldadura. Al gelificar se observan frecuentemente, fuertes pegados entre las juntas de las costuras y el recubrimiento de los rebordes de las ventanas con plastisol de PVC, lo cual impedirá un desenmascarado sin problemas. Así mismo, pueden observarse contaminaciones producidas por el plastisol en el substrato de pegado de forma que acusa un fallo de adhesión en el límite entre el adhesivo de la luna y el barniz catódico por inmersión anteriormente enmascarado por el plastisol.

La exigida seguridad de pegado de la luna, no queda de este modo garantizada.

Bien es verdad que esto puede resolverse con la aplicación de una imprimación, si bien esta fase operativa requiere mucho trabajo, da lugar a emisiones de productos disolventes no deseables y puede obligar a tener que hacer reparaciones en la laca por previsibles salpicaduras y gotas sobre la capa cubriente.

La posibilidad más ventajosa de enmascarado para los rebordes de las ventanas, consiste en la utilización de cintas adhesivas. Desde hace varios años se practica el enmascarado con un compuesto de PVC-poliéster laminado con un caucho natural, con acabado autoadhesivo, mediante una masa adhesiva de caucho natural. Esta cinta adhesiva al igual que el cordón de plastisol se pega antes del relleno y lacado sobre el reborde de la ventana recubierto con el barniz catódico por inmersión y tras efectuar el curado al horno, se despega con las capas de laca aplicadas sobre ella. La aplicación se efectúa a mano, si bien también es posible efectuarla de forma automática mediante
robot.

La desventaja principal de este producto últimamente mencionado, consiste en la frecuencia de fallos en el desenmascarado, puesto que el laminado presenta una cierta tendencia a rajarse total o parcialmente, así como también a la rotura. Concretamente, el rajado parcial constituye un riesgo respecto a la seguridad, dado que la lámina de poliéster que permanece sobre el reborde de la ventana, solo difiere muy ligeramente del barniz catódico por inmersión y por ello puede no verse fácilmente a simple vista. Estos restos de poliéster constituyen un medio adherente completamente inadecuado para el agarre del adhesivo para las lunas, pudiendo derivar en un anclaje defectuoso de las
lunas.

Otra desventaja tanto del últimamente mencionado producto como también de los plastisoles de PVC, consiste en su problemática evacuación.

Su depósito en un vertedero debido a razones ecológicas, dado el largo periodo que precisa el cloruro de polivinilo para la degradación biológica, resulta inadecuado. El reciclado debido a la contaminación derivada de las distintas capas de laca, tampoco es posible. La incineración alberga el peligro de producir emisiones de ácido clorhídrico y de dioxinas. Para evitar este problema, es necesario aplicar en las instalaciones de incineración, costosas medidas como por ejemplo el lavado de los gases de escape y operar con temperaturas de combustión muy elevadas.

El objeto del presente invento, consiste en desarrollar una cinta adhesiva especialmente destinada para el revestimiento de los rebordes de las ventanas con la ayuda de un material soporte, que no presente las desventajas que hasta ahora acusa el nivel actual de la técnica o que las reduzca en gran medida.

Particularmente, la cinta adhesiva en cuestión al efectuar el desenmascarado, no deberá rajarse por completo o ni tan siquiera hacerlo parcialmente. Por otra parte, la cinta adhesiva no podrá contener nada de cloruro de polivinilo (PVC).

Este objeto se consigue mediante una cinta adhesiva, como la que se documenta en la reivindicación principal. El objeto de las reivindicaciones secundarias serán los posteriores perfeccionamientos de la cinta adhesiva, las aplicaciones así como los propios procedimientos de elaboración.

En principio son apropiados como materiales soporte para las cintas adhesivas, destinadas a este concreto campo de aplicación en donde deberán resistir altas temperaturas del orden hasta de 180ºC durante aprox. 30 min, las láminas de poliéster (tereftalato de polietileno PET, naftalato de polietileno PEN), pero también materiales fibrilares como los velos y los tejidos convencionales de poliéster, algodón y poliamidas aromáticas. El principal inconveniente de estos materiales fibrilares, consiste en su innata baja capacidad de alargamiento que se traduce en una mayor dificultad en cuanto a la capacidad de pegado en trayectos curvilíneos.

Si la cinta se manipula en robots, se expondrá a altas solicitaciones por fuerzas a tracción de ahí que para evitar un alargamiento previo de la misma, que en caliente tiene como consecuencia una alta tensión de recuperación, será conveniente que presenten un elevado módulo a tracción.

La condición exigida con respecto a una alta resistencia a la tracción, simultáneamente a una buena resistencia al calor durante algunos minutos, se satisfacen con las láminas de PET o de PEN biaxialmente orientadas con una relación de estiraje longitudinal y transversal aprox. de 3-4 a 3-4. El problema de las láminas de poliéster estiradas u orientadas es, sin duda, su baja resistencia contra la propagación de una rotura inicial, en cuanto el borde de la lámina se dañe lo más mínimo. Para que al despegar la cinta adhesiva sobrelacada de la película de lacado de varias capas, ésta se rompa y ya presente un insignificante borde dentado, al despegar una lámina de poliéster limpia, ocurre muy a menudo la rotura de la cinta adhesiva.

Por otra parte, las láminas de poliéster limpias, son un mal substrato para el pegado de las capas de laca a aplicar. La consecuencia es una separación de la laca de cobertura y de relleno y con ello la contaminación de la superficie del vehículo, especialmente de la junta de pegado de la brida o reborde de la ventana.

Una lámina de poliéster recubierta con poliuretano reticulado y vulcanizable térmicamente a modo de material soporte, parece como extraordinariamente indicado para una cinta adhesiva, capaz de superar las condiciones exigidas. El poliuretano reticulado se adquirirá para la incorporación de productos auxiliares para vulcanización y acelerantes, dado que no antes, sino durante la aplicación, es decir bajo el efecto de temperaturas de proceso de 160ºC a 180ºC se someterá a vulcanizado y mediante este paso adquirirá una considerable resistencia.

En una forma preferente de ejecución, el componente poliol de la capa de poliuretano reticulable y térmicamente vulcanizable, contiene enlaces dobles carbono-carbono. Aquí se aplica por ejemplo el polibutadieno con función hidroxilo, el poliisopreno con función hidroxilo o bien los polioles derivados químicos a partir de los mencionados productos, así como también los polioles químicamente afines. También están indicados los polioles derivados con una ulterior funcionalidad, como por ejemplo los tipos epoxídicos. Así mismo interesantes son los polioles de poliéter y de poliéster cuyo tronco principal de la cadena química, con los enlaces dobles de carbono-carbono.

En otra forma de ejecución preferente, el componente poliol del poliuretano reticulado y térmicamente vulcanizable, contiene como auxiliar para vulcanización, el azufre así como a modo de acelerante de vulcanización en combinación o sin combinar, tiazoles, sulfenamidas, tiuramos, guanidinas, ditiocarbamatos, tioúrea o si el caso lo requiere, óxido de zinc.

En una forma de ejecución preferente, para la elaboración de la capa de poliuretano reticulada y vulcanizable térmicamente, se emplean los diisocianatos alifáticos. Para esta finalidad están indicados por ejemplo, el diisocianato de isoforona, diisocianato de exametileno, el 4,4'-diisocianato de diciclohexilmetano, las mezclas de los mencionados diisocianatos o los diisocianatos derivados químicamente de ellos, como por ejemplo los tipos dimerizados, trimerizados o polimerizados, que contienen los grupos de úrea uretdion o de isocianuratos. Sin embargo también pueden emplearse isocianatos aromáticos, como por ejemplo el diisocianato de toluydeno o bien el 4,4'-diisocianato de difenilmetano o los isocianatos que contienen el grupo aromático, en los cuales se halla unido el grupo isocianato propiamente dicho pero alifático, como por ejemplo en el diisocianato de m-tetrametil-xileno.

Aparte de los enumerados componentes isocianato y los componentes de poliol que reaccionan con ella, pueden así mismo también emplearse otros aductos para la formación de los poliuretanos, sin abandonar el concepto del
invento.

En una forma de ejecución posible, la capa de poluretano reticulada y vulcanizable térmicamente, contiene otros componentes en la formulación como por ejemplo cargas, plastificantes así como otros productos aditivos y auxiliares. Como cargas, pueden emplearse tanto reforzantes como sería el caso del negro de humo, así como también no reforzantes como por ejemplo la creta o el sulfato de bario. Otros ejemplos incluirían talco, la mica, el ácido silícico o los silicatos. Así mismo pueden emplearse las mezclas de las mencionadas substancias. Como ejemplo correspondiente a los plastificantes, podemos citar los ésteres del ácido ftálico o bien el éster del ácido alquilsulfónico del
fenol.

Para conseguir la ausencia de burbujas, pueden agregarse a la formulación además, los agentes secantes como por ejemplo el óxido de calcio o bien la zeolita tamizada molecularmente, especialmente en el orden entre 0% y 10% en peso.

Para acelerar la reacción entre los componentes de isocianato y los componentes que reaccionan con el isociatano, pueden utilizarse todos los catalizadores conocidos por los especialistas, como por ejemplo la amina terciaria o las combinaciones orgánicas de estaño.

En una forma de ejecución preferente, para el desarrollo del poliuretano reticulable y vulcanizable térmicamente se ajusta una relación de NCO/OH desde el 0,8 al 1,2.

La lámina de poliéster se recubre según una forma de ejecución preferente, con el poliuretano siguiendo un procedimiento como el que se describe a continuación:

a) En un recipiente A se disponen básicamente el poliol y en otro recipiente B básicamente los componentes del isocianato, en donde dado el caso, pueden agregarse los otros componentes de la formulación previamente en un procedimiento de mezcla corriente, para lo cual en una forma de ejecución preferente del invento, los productos auxiliares para vulcanización y los acelerantes del componente A se agregaron a la mezcla.

b) En un mezclador, una instalación de dosificación y mezcla para dos componentes, se mezclaron el poliol y los componentes del isocianato.

c) La masa de poliuretano térmicamente vulcanizable así mezclada, se aplica sobre la lámina de poliéster recubierta con una masa autoadhesiva sensible a la presión, que preferentemente se desplaza a velocidad constante, para lo cual el lado sobre el que se encuentra la masa adhesiva, se recubre con un medio con acabado antiadhesivo como por ejemplo un papel separador con una lámina pelable o bien con una cinta y con acabado antiadhesi-
vo.

d) La unión del compuesto formado por la masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, la lámina de poliéster y la masa autoadhesiva, se lleva a cabo en un canal térmico con un perfil ajustado de temperatura, de modo que la masa de poliuretano térmicamente vulcanizable reticule, si bien sin que llegar a vulcanizar.

e) El compuesto laminado se enrolla finalmente a continuación en un mecanismo devanador.

En un paso preliminar la lámina de poliéster recibe por uno de sus lados, una masa autoadhesiva. Este acabado tiene lugar en un proceso usual de revestimiento, ya sea a partir de una solución o bien de un material en fase
fundida.

En un proceso alternativo, la lámina de poliéster puede proveerse en primer lugar con el poliuretano térmicamente vulcanizable aplicado por revestimiento y a continuación acabándola con una masa autoadhesiva.

Sorprendente e imprevisible para el especialista, resultó el comportamiento de la unión de la capa de poliuretano reticulable térmicamente vulcanizable y la lámina de poliéster después del tratamiento térmico al horno de las capas de lacado, al volverse considerablemente más sólida y estable que una unión de poliéster PVC, de forma que en el momento del desenmascarado no se produce rotura ni rajado del material soporte. Durante el curado de las capas de lacado se inicia de inmediato la vulcanización térmica de la capa de poliuretano y provoca una considerable elevación de la resistencia en todo el compuesto que forma la cinta adhesiva.

Otra ventaja se observa en cuanto a que para la fabricación del compuesto poliéster/poliuretano, contrariamente a lo que sucede en el compuesto de poliéster/PVC, no se precisa de ninguna sustancia para efectuar el doblado. Además el material no es nada problemático para su evacuación.

Como masa autoadhesiva para la cinta adhesiva, están especialmente indicadas todas las masas adherentes sensibles a la presión, que presentan una estabilidad al calor exigible por encima de aprox. 30 min. A 180ºC y que a estas temperaturas ofrecen una suficiente resistencia al cizallado, para que resistan a la tendencia de contracción del material soporte, disponiendo por ejemplo como todas las masas adhesivas de acrilato, de caucho sintético, y de cauchos naturales reticulables que presentan una fuerza de adherencia en correspondencia a la aplicación de por encima de los 2 N/cm sobre substratos de barnices catiónicos por inmersión (KTL).

Una forma de ejecución preferente de las masas autoadhesivas se basa en un copolímero etileno, de acetato de vinilo, del éster del ácido acrílico y en determinados casos en la amida del ácido acrílico. Uno de estos copolímeros se describe en el documento EP 0 017 986 A1.

Sorprendente e imprevisible para el especialista, es la demostración hecha por este tipo de cauchos sintéticos basados en el monómero de etileno (E), en el acetato de vinilo (VA) en el éster del ácido acrílico (Ac) y en las amidas del ácido acrílico (Acam), como por ejemplo las distribuidas como dispersiones, en Alemania por la firma Air Products Polymers de Burghausen, actualmente acreditadas como masas adhesivas especialmente indicadas para este tipo de aplicación.

En una forma de ejecución preferente, la masa autoadhesiva presenta la siguiente composición:

Etileno

de 10 a 30, si bien se prefiere especialmente de 10 a 15% en peso.

Acetato de vinilo

de 20 a 35, si bien se prefiere especialmente de 30 a 35% en peso.

Éster del ácido acrílico

de 30 a 69, si bien se prefiere especialmente de 50 a 60% en peso.

Amida del ácido acrílico

de 0 a 8, si bien se prefiere especialmente de 0,5% en peso.

La masa autoadhesiva puede aplicarse sobre el soporte en forma de solución o de dispersión, de modo que tras el secado por calor, resulte una película adhesiva preferentemente de 15 a 40 \mum de espesor.

Según la afinidad de la masa adhesiva, a la cara inferior del soporte, puede seleccionarse una imprimación para garantizar un seguro anclaje de la masa.

Otra ventaja puede consistir en disponer sobre la cara revés del material soporte, una laca separadora para facilitar la operación de desenrollado, especialmente cuando la masa se adhiere bien sobre la cara revés. La laca separadora se recomienda especialmente cuando el material tiene que ser enrollado sin agente separador, en rollos. Simultáneamente debe garantizar una adherencia segura de la laca y del relleno.

Las ventajas de la cinta adhesiva según el invento, se manifiestan especialmente cuando ésta se aplica en la construcción de automóviles. A continuación se describirá con detalle este caso de aplicación, que se ha seleccionado para ejemplificar este tipo de aplicaciones.

La cinta adhesiva con la lámina de poliéster recubierta con poliuretano reticulable y térmicamente vulcanizable a modo de material soporte, se pega sobre la brida o reborde de la ventana, preferentemente, presentando un ancho de 10 a 25 mm, tras someterse la carrocería al proceso de lacado por inmersión electrolítica en la que la capa de laca para inmersión catódica se aplicó sobre la carrocería que acababa de recibir una imprimación y tras el curado de la capa de barniz catódico por inmersión, con lo cual el barniz en crudo reactivo, se sometió a un reticulado por efecto
térmico.

Para ello la cinta debe ser estirada siguiendo la trayectoria de las curvas, para que se impida que la niebla pulverizada de la siguiente operación de lacado, pueda alcanzar las partes protegidas, penetrando por eventuales arrugas. La cinta permanece sobre la carrocería en tanto que no se hayan acabado completamente las operaciones de lacado. Durante la operación de lacado, se inicia de repente la vulcanización de la capa de poliuretano lo que conlleva a un considerable aumento de la resistencia de la cinta adhesiva. Tras enfriarse la carrocería, la cinta junto con las capas de laca pegadas a ella, pueden despegarse sin romper, delaminar ni dejar residuos. La huella del barniz catódico por inmersión, que permanece tras el desenmascarado, ofrece una adherencia segura para el pegado de las lunas para automóviles con la ayuda de adhesivos reactivos sensibles al agua elaborados a partir de
poliuretano.

La cinta adhesiva a la que se refiere el invento, se describirá a continuación en sus formas de ejecución preferentes con la ayuda de varios ejemplos, sin por ello dar a entender que el invento tenga restricciones de algún tipo o en algún sentido. Por otra parte, se han introducido ejemplos comparativos, en los cuales se representan cintas adhesivas no aptas para la aplicación de referencia.

Para caracterizar de forma resumida las muestras elaboradas siguiendo los procedimientos descritos, se aplicaron los siguientes métodos de ensayo:

\bullet La fuerza de adherencia se determinó mediante el método BDF JOPMA002.

Siguiendo las instrucciones de este método, la muestra de cinta adhesiva a ensayar, se aplicó sobre el sustrato de pegado (acero) y a continuación bajo condiciones definidas, fue despegada en una máquina para ensayos a tracción. El ángulo de extracción fue a su vez de 180ºC, la velocidad de extracción de 300 mm/min. La fuerza necesaria para despegar la cinta, es la fuerza de adherencia.

\bullet La determinación de la resistencia a la rotura y del alargamiento a la rotura, se hizo aplicando el ensayo a tracción según la norma BDF JOPMC001.

Para ello se tomó una tira probeta de 100 mm de longitud y 25 mm de ancho en una máquina de ensayo a tracción con velocidad definida entre pinzas de (300 mm/min) sometiéndose a carga en sentido longitudinal hasta que rompió. Así pudo obtenerse la resistencia a la rotura referida a la medida del ancho de la probeta así como el alargamiento correspondiente a la fuerza necesaria para la rotura.

En los ejemplos, el revestimiento se efectuó con una instalación de la firma Pagendarm. Siendo el ancho de la banda de 50 cm. El ancho de separación entre revestimientos pudo ajustarse de forma variable de 0 a 1 cm. La longitud del canal térmico fue aprox. de 12 m. La temperatura del canal térmico era regulable en cuatro zonas y a su vez seleccionable entre la temperatura ambiente y 120ºC de temperatura de forma libre.

Se empleó una mezcla de dos componentes y una instalación de dosificación de la firma Spritztechnik-EMC. El sistema de mezcla fue dinámico. El cabezal de mezcla se diseñó para dos componentes líquidos. El rotor de mezcla podía actuar con un número de revoluciones variable hasta un máximo de 5000 V/min. En cuanto a las bombas de dosificiación de esta instalación, se trataba de bombas de piñón con una capacidad de transporte máxima aprox. De 2 l/min.

Los componentes A se prepararon en un equipo para preparar disoluciones evacuable de la firma Molteni.

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Ejemplos

Ejemplo 1

Una lámina de poliéster (tereftalato de polietileno) de 23 \mum de espesor se recubrió empleando un proceso de revestimiento usual, con una masa autoadhesiva conocida, formulada a base de caucho natural, compuesta por:

\dotable{\tabskip\tabcolsep\hfil#\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 48% \+ Caucho natural CV50\cr  23% \+ Resina de
pino-poli-beta\cr  5% \+ Resina
fenólica de terpeno\cr  3% \+ Resina de colofonia\cr  7% \+
Copolímero de acrilonitrilo y butadieno\cr  8% \+ Óxido de zinc\cr 
5% \+ Resina alquilfenólica reactiva y\cr  1% \+ Hidroquinona 2,5
di-(amil-terciaria)\cr}

tomándose una solución de la misma y aplicando un espesor de capa aprox. de 25 \mum y a continuación recubriéndola durante el enrollado con un papel separador de los que se usan corrientemente en el mercado.

La lámina de poliéster sobre la que se aplicó la masa autoadhesiva fue recubierta por el lado no adherente con una masa de poliuretano térmicamente vulcanizable de dos componentes previamente desgasificada a la velocidad de 1 m/min. El espesor de la aplicación fue de 120 \mum. La reticulación se realizó a una temperatura de canal de 80ºC. A esta temperatura todavía no se inició de inmediato la vulcanización. La masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, se compone de los siguientes ingredientes:

1

La cinta adhesiva elaborada de este modo, dio antes de la vulcanización térmica una resistencia a la rotura de 53,8 N/cm con un alargamiento a la rotura del 55,4%. Después de la vulcanización térmica (30 min a 160ºC), resulto una resistencia a la rotura de 92,3 N/cm con un alargamiento a la rotura de 66,8%. La fuerza de adherencia sobre acero alcanzó los 3,8 N/cm.

Se recubrió una chapa probeta para electroforesis con un barniz KTL Cathoguard 400 de BASF y se sometió al horno a una temperatura de 175ºC durante 20 min. La cinta adhesiva, con un ancho de 20 mm y 30 cm de longitud, presentando una forma curvilínea en S, exenta de burbujas, se pegó sobre la chapa probeta y se sujetó a presión. La unión pegada curvilínea exenta de arrugas, exigió una elevada aplicación de fuerza para alargar la lámina. La chapa pegada en consideración a las duras condiciones de la práctica, se revistió con un relleno, que fue sometido al horno durante 30 min de duración a una temperatura de 180ºC. Después del enfriado, se aplicó una capa de laca a base de disolventes, que fue expuesta al aire durante 5 min a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa se secó todavía en el horno durante 30 min a
130ºC.

Una valoración visual efectuada después del enfriado, dio como resultado una posición invariable de la cinta con respecto a su estado original. A continuación la cinta fue despegada utilizando para ello diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva permitió el despegado sin romperse ni delaminarse de la chapa recubierta con el barniz KTL. Sobre el substrato lacado para inmersión de cataforesis, quedó una huella limpia y exenta de laca. La laca quedó adherida completamente sobre la cara revés de la cinta.

Ejemplo 2

Una lámina de poliéster (tereftalato de polietileno) de 23 \mum de espesor, fue recubierta siguiendo un proceso de revestimiento corriente, con la masa adherente a base de caucho natural mencionada en el ejemplo 1, en forma de solución con un espesor de aplicación aprox. de 25 \mum. A continuación se recubrió con un papel separador de los usuales, conocidos en el mercado, al proceder a su enrollado.

La lámina de poliéster sobre la que se aplicó la masa autoadhesiva se recubrió por el lado no adherente con una masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, de dos componentes, previamente desgasificada, a una velocidad de 1 m/min. El espesor de la aplicación ascendió a 120 \mum. La reticulación tuvo lugar a una temperatura de canal de 80ºC. A esta temperatura todavía no se inició de inmediato la vulcanización. La masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, se componía de los siguientes ingredientes:

2

La banda adhesiva así elaborada, dio antes de la vulcanización térmica una resistencia a la rotura de 64,0 N/cm con un alargamiento a la rotura del 62,4%. Tras la vulcanización térmica (30 min a 160ºC) la resistencia ascendió a 93,1 N/cm con un alargamiento a la rotura del 61,1%. La fuerza de adherencia sobre acero resultó ser de 3,5 N/cm.

Una chapa probeta para electroforesis recubierta con un barniz KTL Cathoguard 400 de BASF se sometió al horno a una temperatura de 175ºC durante 20 min de duración. La cinta adhesiva de 20 mm de ancho y 30 cm de longitud, exenta de burbujas, se pegó sobre la chapa probeta y se fijó a presión, firmemente. La unión en las curvas exentas de arrugas, exigió un alto esfuerzo para conseguir el alargamiento de la lámina. La chapa pegada en consideración a las duras condiciones de la práctica, se recubrió con un relleno, que fue sometido al horno durante 30 min a una temperatura de 180ºC. Después del enfriado, se aplicó una capa de laca a base de disolventes, que se expuso al aire a temperatura ambiente durante 5 min y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa todavía se sometió a secado en el horno, durante 30 min a 130ºC.

La evaluación visual después del enfriamiento, dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición original. A continuación la cinta se despegó aplicando diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva permitió despegarse fácilmente sin roturas ni exfoliaciones desde la chapa recubierta con barniz KTL. Sobre el substrato recubierto con el lacado KTL quedó una huella limpia exenta de laca. La laca quedó pegada completamente sobre la cara posterior de la cinta.

Ejemplo 3

Una lámina de poliéster (tereftalato de polietileno) de 23 \mum de espesor se recubrió con una masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, de dos componentes, desgasificada a una velocidad de 1 m/min y se recubrió con un papel separador de los corrientes en el mercado, al proceder a su enrollado.

El espesor de aplicación alcanzó 120 \mum. La reticulación tuvo lugar a una temperatura de canal de 80ºC. A esta temperatura, todavía no se inició de inmediato la vulcanización. La masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, se componía de los siguientes ingredientes:

4

A continuación se recubrió la lámina de poliéster provista con la masa de poliuretano, empleando un proceso de revestimiento corriente, con la masa autoadhesiva a base de caucho natural mencionada en el ejemplo 1, en forma de solución, con un espesor de aplicación aprox. de 25 \mum.

La cinta adhesiva así elaborada dio antes de la vulcanización térmica, una resistencia a la rotura de 53,7 N/cm con un alargamiento a la rotura de 57,1%. Después de la vulcanización térmica (30 min a 160ºC), la resistencia a la rotura alcanzó de 86,6 N/cm con un alargamiento a la rotura del 61,7%. La fuerza adherente sobre acero resultó ser de 2,9 N/cm.

Una chapa probeta para electroforesis se recubrió con un barniz KTL Cathoguard 400 de BASF y se sometió al horno a 175ºC durante 20 min. La cinta adhesiva de 20 mm de espesor y 30 cm de longitud en forma de curvas en S, exenta de burbujas, se pegó sobre la chapa probeta y se fijó firmemente a presión. Las uniones por pegado en las curvas, exentas de arrugas, exigieron un elevado esfuerzo para conseguir el alargamiento de la lámina. La chapa pegada, en consideración a las duras condiciones de la práctica, se recubrió con un relleno que fue sometido al horno durante 30 min a una temperatura de 180ºC. Tras el enfriamiento se aplicó encima una capa de laca a base de disolventes que se dejó airear durante 5 min a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa todavía se sometió al secado durante 30 min a 130ºC en el
horno.

Una valoración visual tras el enfriamiento, dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición original. A continuación la cinta se despegó aplicando diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva se dejó despegar libremente sin rotura ni exfoliaciones de la chapa recubierta con barniz KTL. Sobre el substrato recubierto con el lacado KTL, quedó una huella limpia y exenta de laca. La laca quedó pegada completamente sobre la parte posterior de la cinta.

Ejemplo 4

Una lámina de poliéster (tereftalato de polietileno) de 23 \mum de espesor, se recubrió empleando un proceso de revestimiento corriente, con una masa autoadhesiva de acrilato a base de productos disolventes, compuesta por acrilato de butilo (47,5%), acrilato de etilhexilo (47,5%), metacrilato de glicirilo (2%), ácido acrílico (3%) y pequeñas cantidades de reticulantes conocidos con un espesor de capa aprox. de 25 \mum. Al efectuar el enrollado se recubrió con un papel separador de los usuales del mercado.

La lámina de poliéster sobre la que se aplicó la masa autoadhesiva, se recubrió por el lado no adhesivo con una masa de poliuretano térmicamente vulcanizable de dos componentes, desgasificada, a una velocidad de 1 m/min. El espesor de la aplicación alcanzó las 120 \mum. La reticulación se realizó a una temperatura de 80ºC. A esta temperatura todavía no se inició de forma repentina la vulcanización.

La masa de poliuretano térmicamente vulcanizable, se componía de los siguientes ingredientes:

6

La cinta adhesiva así elaborada, dio antes de la vulcanización térmica, una resistencia a la rotura de 63,6 N/cm con un alargamiento a la rotura del 51,4%. Tras la vulcanización térmica (30 min a 160ºC) la resistencia a la rotura alcanzó los 85,9 N/cm con un alargamiento a la rotura del 78,4%. La fuerza de adherencia sobre acero dio como resultado 3,1 N/cm.

Se recubrió una chapa probeta para electroforesis con un barniz KTL Cathoguard 400 de BASF y se secó al horno a 175ºC durante 20 min. La cinta adhesiva de 20 mm de ancho y 30 cm de longitud, presentaba forma curvilínea en S, no contenía burbujas y se pego sobre la chapa probeta fijándose firmemente a presión. El pegado en las zonas de curvas, exento de arrugas, exige un elevado esfuerzo para conseguir el alargamiento de la lámina. La lámina pegada a la chapa en consideración a las duras condiciones de la práctica, se recubrió con un relleno, que fue sometido al horno durante 30 min a 180ºC. Tras el enfriamiento se aplicó encima una capa de laca en base disolvente y durante 5 min se dejó airear a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa todavía fue secada sometiéndose durante 30 min a 130ºC, en el horno.

Una evaluación visual después del enfriado dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición original. A continuación, la cinta se despegó aplicando diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva, permitió el despegado de la chapa recubierta con barniz KTL, fácilmente sin romper ni exfoliarse. Sobre el substrato recubierto con KTL quedó una huella limpia y exenta de laca. La laca queda pegada completamente sobre la cara posterior de la cinta.

Ejemplo 5

Una lámina de poliéster (tereftalato de polietileno) de 23 \mum de espesor se cubrió mediante un proceso de revestimiento corriente, con Vinnapas EAF60 (de Air Products Polymers, Burghausen, Alemania) con un espesor de aplicación aprox. de 25 \mum y se cubrió al enrollarse con un papel separador de los corrientes del mercado.

La lámina de poliéster sobre la que se aplicó la masa autoadhesiva, se siguió elaborando del mismo modo como se procedió en el Ejemplo 4. La cinta adhesiva obtenida de este modo, dio antes de la vulcanización térmica, una resistencia a la rotura de 78,3 N/cm, con un alargamiento a la rotura del 55,3%. Después de la vulcanización térmica (30 min a 160ºC) la resistencia a la rotura alcanzó 96,1 N/cm con un alargamiento a la rotura del 63,1%. La fuerza de adherencia sobre acero dio como resultado 2,5 N/cm.

Una chapa probeta para electroforesis, se recubrió con un barniz KTL Cathoguard 400 de BASF y se sometió al horno a 175ºCF durante 20 min. La cinta adhesiva de 20 mm de ancho y 30 cm de longitud, en forma curvilínea en S, exenta de burbujas, se pegó sobre la chapa probeta y se fijó firmemente a presión. La unión por pegado en las curvas sin arrugas, exige un alto esfuerzo para conseguir el alargamiento de la lámina. La chapa pegada en consideración a las duras condiciones de la práctica, se revistió con un relleno que fue sometido al horno durante 30 min a una temperatura de 180ºC. Tras el enfriado se aplicó encima una capa de laca a base de disolventes, que se dejó airear durante 5 min a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa todavía se secó de nuevo durante 30 min a 130ºC.

Una evaluación visual efectuada después del enfriamiento, dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición original. A continuación la cinta fue despegada aplicando, diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva permitió el despegado libremente de la chapa recubierta con barniz KTL sin roturas ni exfoliaciones. Sobre el substrato recubierto con KTL, quedó la huella limpia y exenta de laca. La laca quedó pegada completamente sobre la cara posterior de la cinta.

Ejemplo comparativo 6

A una banda laminar de PET de 25 \mum de espesor se le aplicó como imprimación una solución de 2 partes de caucho natural en tolueno, que se habían mezclado con una parte de diisocianato de difenilmetano y después del secado se mezcló con la masa autoadhesiva a base de caucho natural mencionada en el Ejemplo 1 en forma de solución con un espesor de aplicación aprox. de 25 \mum.

La cinta adhesiva sí obtenida, presentaba una resistencia a la rotura de 47,2 N/cm con un alargamiento a la rotura del 74,0%.

La fuerza de adherencia sobre el acero resultó ser de 3,8 N/cm.

Una chapa probeta para electroforesis se revistió con un barniz para inmersión catódica Cathoguard 400 de BASF y se secó a una temperatura de 175ºC durante 20 min. La cinta adhesiva de 20 mm de ancho y 30 cm de longitud en forma de curvas en S, exenta de burbujas se pegó sobre la chapa probeta y se fijó firmemente a presión. La unión pegada en la zona de curvas sin arrugas exige un alto esfuerzo para conseguir el alargamiento de la lámina. La chapa pegada, en consideración a las duras condiciones a la práctica, se revistió con un relleno que se secó durante 30 min a una temperatura de 180ºC. Después de enfriar, se aplicó una capa de laca a base de disolventes, que se dejó airear durante 5 min a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa se sometió una vez más a secado durante 30 min a 130ºC en el horno.

Una evaluación visual después del enfriado dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición original. A continuación la cinta se sometió al despegado aplicando diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva se rompió al despegar varias veces por los bordes. Al despegar, la laca se astilló en parte por el lado posterior de la cinta.

Ejemplo comparativo 7

Una banda laminar de PET de 25 \mum de espesor recibió una imprimación por ambos lados con una solución de 2 partes de caucho natural en tolueno, que habían sido mezcladas con 1 parte de diisocianato de difenilmetano.

Una lámina de PVC plastificado de 90 \mum de espesor a la que previamente se había aplicado una imprimación con una solución de caucho natural/caucho nitrilo, se recubrió a pincel con una solución de una masa adhesiva de caucho natural en gasolina al 30% en peso de contenido en sólidos. Ésta consistía en 50 partes de caucho natural, 10 partes de óxido de zinc, 3 partes de resina de colofonia, 6 partes de resina alquilfenólica, 17 partes de resina terpenfenólica, 12 partes de resina de pino-poli-\beta y 2 partes de aceite de oro. El espesor de la capa de pintura, se eligió de forma que tras el secado por calor, resultase una película adhesiva de 30 \mum de espesor.

Inmediatamente después del secado, antes del enrollado de la banda laminar, se alimentó una lámina de PET dotada de una imprimación y se pasó entre dos rodillos para el doblado a alta presión, aplanándolo firmemente. Ambas láminas se despegaron una de otra, en una máquina para ensayo a tracción formando un ángulo de 90º a una velocidad de 300 mm/min, resultando una resistencia a la exfoliación de 6,2 N/cm.

La cara inferior del laminado de PET con la imprimación, se recubrió con la masa autoadhesiva a base de caucho natural, mencionada en el Ejemplo 1 en forma de solución con un espesor de aplicación de aprox. 25 \mum.

La cinta adhesiva sí obtenida, dio una resistencia a la rotura de 71,2 N/cm con una alargamiento a la rotura de 130,1%. La fuerza de adherencia sobre acero resultó ser de 3,8 N/cm.

Una chapa probeta para electroforesis, se recubrió con un barniz KTL Cathoguard 400 de BAF y se sometió al horno a 175ºC durante 20 min. La cinta adhesiva de 20 mm de ancho y 30 cm de longitud en forma de curva en S, exenta de burbujas se pegó sobre la chapa probeta y se fijo firmemente a presión. Las uniones por pegado de curvas sin arrugas, exigen un alto esfuerzo para conseguir una alargamiento de la lámina. La chapa pegada en consideración a las duras condiciones de la práctica, se revistió con un relleno que se sometió al horno durante 30 min a una temperatura de 180ºC. Tras el enfriamiento, se aplicó encima una capa de laca a base de disolventes que se dejó airear durante 5 min a temperatura ambiente y a continuación se recubrió con una laca transparente de 2 componentes. La chapa fue secada todavía durante 30 min a 130ºC en el horno.

Una evaluación visual tras el enfriamiento, dio como resultado una situación invariable de la cinta con respecto a la posición inicial. A continuación la cinta fue despegada aplicando diversos ángulos de extracción entre 45º y 180º. La cinta adhesiva se exfolió al separarla unos centímetros de la chapa recubierta con barniz KTL sin apreciar su arranque.

Por un lado quedó una pequeña porción de lámina de poliéster sobre la chapa sin que llegase a exfoliarse completamente. La laca permaneció completamente pegada sobre la cara posterior de la cinta.

Claims (12)

1. Cinta adhesiva provista por un lado con una masa autoadhesiva, comprendiendo un material soporte consistente en una lámina de poliéster recubierta con un poliuretano reticulable y térmicamente vulcanizable.

2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1, caracterizada porque, el poliuretano reticulable, térmicamente vulcanizable, contiene otros componentes de formulación como, rellenos, plastificantes y dado el caso productos auxiliares y complementarios.

3. Cinta adhesiva según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque, para la obtención del poliuretano reticulable, térmicamente vulcanizable, es preciso ajustar una relación NCO/OH de 0,8 a 1,2.

4. Cinta adhesiva según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizada porque, el componente poliol del poliuretano, contiene dobles enlaces carbono-carbono.

5. Cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, como auxiliar de vulcanización se usa el azufre.

6. Cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, como acelerante de vulcanización se emplea individualmente o en combinación los tiazoles, sulfenamidas, el tiuramo, la guanidina, el ditio-carbamato, la tioúrea o en caso necesario el óxido de zinc.

7. Cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, sobre la cara posterior del poliuretano se aplica una laca separadora.

8. Cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, la masa autoadhesiva presenta la siguiente composición:

Etileno

10 a 30, prefiriéndose especialmente de 10 a 15% en peso.

Acetato de vinilo

de 20 a 55, prefiriéndose especialmente de 30 a 35% en peso.

Éster del ácido acrílico

de 30 a 69, prefiriéndose especialmente de 50 a 60% en peso.

Amida del ácido acrílico

de 0 a 8, prefiriéndose especialmente de 0,5% en peso.

9. Cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, la masa autoadhesiva presenta un espesor de de 15 a 40 \mum.

10. Utilización de una cinta adhesiva según como mínimo una de las anteriores reivindicaciones para el enmascarado de rebordes o bridas de ventana.

11. Procedimiento para la elaboración de una cinta adhesiva según como mínimo, una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque, la mezcla de los componentes de partida, del poliuretano térmicamente vulcanizable durante su fase de reacción química, se aplica por extensión, directamente sobre la lámina de poliéster.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque, la lámina de poliéster se provee de la masa autoadhesiva antes del revestimiento con el poliuretano vulcanizable térmicamente, sobre la cara contraria a la que se ha aplicado el poliuretano.