ES2336141T3 - Cinta adhesiva con soporte no tejido de filamentos continuos, recubierta por una cara por lo menos parcialmente por un adhesivo sensible a la presion que contiene cargas de relleno. - Google Patents
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Abstract
Cinta adhesiva con un soporte un no tejido de filamentos continuos, que por una cara está recubierta por lo menos parcialmente por un adhesivo sensible a la presión, para la soldadura térmica, por ejemplo soldadura HF o soldadura por ultrasonidos sobre un sustrato polimérico, dicho adhesivo se basa en caucho natural o en acrilato, a dicho adhesivo se le añaden fibras de vidrio y/o fibras de carbono, que no se funden durante el procedimiento de la soldadura térmica.
Description
Cinta adhesiva con soporte no tejido de
filamentos continuos, recubierta por una cara por lo menos
parcialmente por un adhesivo sensible a la presión que contiene
cargas de relleno.
La invención se refiere a una cinta adhesiva que
tiene un soporte un no tejido (velo) de filamentos continuos, que
está recubierto por una cara con un adhesivo sensible a la presión,
que puede soldarse térmicamente, por ejemplo por alta frecuencia o
con ultrasonidos, sobre un soporte polimérico.
Ya son conocidas las cintas adhesivas que, como
soporte, llevan un no tejido de filamentos continuos. Se emplean
por ejemplo para envolver y mantener unidos mazos de cables. En el
documento DE 195 23 494 A1 se describe por ejemplo una cinta
autoadhesiva para envolver y reunir mazos de cables, que tiene un
soporte textil de tipo banda, formado por un no tejido de
filamentos continuos. El no tejido de filamentos continuos que se
emplea según la invención es un no tejido de polipropileno, que se
compacta y se gofra (se graba) térmicamente en una calandra, el
cilindro de gofrado tiene una superficie de gofrado del 10 al 30%,
con preferencia del 19%. Por su constitución especial, la cinta
adhesiva en el momento del uso para envolver y reunir mazos de
cables presenta buenas propiedades de rotura manual y buenas
propiedades de desenrollado.
En el documento DE 298 04 431 U se describe
también el uso de una cinta adhesiva con un soporte de material no
tejido de filamentos continuos para envolver y reunir de mazos de
cables, en este caso el no tejido que se propone es de
poliéster.
No se menciona la soldadura de las cintas
adhesivas con el soporte.
Se conoce un gran número de polímeros diferentes
que se emplean no solo como piezas de revestimiento en la
fabricación de automóviles. Por su misma fabricación, los sustratos
poliméricos están recubiertos con talco y/o contaminados con
sustancias desmoldeantes, con lo cual resultan ser soportes sobre
los que las masas adhesivas sensibles a la presión comerciales se
pegan con limitaciones o que tienen que someterse a un costoso
tratamiento previo.
Se conocen los elementos de fijación mecánicos,
por ejemplo abrazaderas o sujetacables para la fijación duradera de
componentes, por ejemplo tramos de cables, que permite un tendido
racional de los mazos de cables, con independencia de los soportes
poliméricos. Los inconvenientes se encuentran en el ámbito de la
atenuación de ruidos y de los costes del sistema.
Es también conocido el procedimiento de unión
material de dos sustratos poliméricos mediante la aplicación de
ultrasonidos y presión.
En el documento EP 0 932 234 A1 se describe un
procedimiento para la fijación de una pieza sobre un material de
soporte. Para ello se fija la pieza sobre una superficie de contacto
con un elemento de fijación, dicha superficie de contacto está
formada por un material que puede soldarse térmicamente con el
material soporte y el elemento de fijación se fija sobre el
material soporte por soldadura térmica de la superficie de contacto.
De este modo puede prescindirse de elementos de fijación o de
elementos de unión separados. Se entiende por componentes las
piezas relativamente pequeñas que forman parte de un sistema, por
ejemplo sensores, pilotos luminosos y conductores eléctricos.
La superficie soldada térmicamente puede estar
dispuesta alrededor del componente, por ejemplo en forma de
círculo, de modo que quede asegurado por los cuatro costados que el
componente no se desplazará ni resbalará.
La invención proporciona una ventaja especial
para la sujeción de conductores eléctricos o de líquidos. El
elemento de fijación es de modo conveniente una lámina, que se
coloca sobre los conductores tendidos sobre el material soporte y,
en función del tipo de parche de unión, se suelda térmicamente sobre
ambas caras del conductor.
En otra forma preferida de ejecución se emplea
una tira sujetacables con una superficie de contacto adicional, que
pueda soldarse con el material del soporte.
Con preferencia, el material de soporte, la tira
sujetacables y/o la lámina son de polietileno o de polipropileno,
con preferencia los materiales que tienen que soldarse térmicamente
serán del mismo tipo.
Se entiende también por lámina las estructuras
planas en sentido lato, por ejemplo un no tejido de filamentos
continuos, un tejido o placas de capa fina.
En el documento DE 197 46 526 A1 se describe un
mazo de cables que puede fabricarse con costes reducidos. El mazo
de cables está formado por una lámina y los conductores reunidos por
ella; solamente los conductores del mazo principal se reúnen con
una lámina orientada en sentido esencialmente paralelo a dicho mazo,
de modo que la lámina se cierre envolviendo los conductores en
sentido transversal con respecto a los mismos y presente en sentido
radial zonas marginales retrocedidas y contiguas, que están unidas
entre sí; o bien los conductores tanto del mazo principal como
también de la ramificación se envuelven y reúnen con una lámina que
en cada caso está orientada en sentido esencialmente paralelo a
estos, dicha lámina está diseñada con arreglo al esquema de tendido
y es notablemente más ancha que los correspondientes conductores
dispuestos de modo adyacente.
Se entiende por lámina una estructura plana,
flexible, de por sí homogénea, también estructuras planas de papel
y de materiales textiles formadas por fibras naturales y/o
sintéticas, por ejemplo no tejidos de filamentos continuos y
tejidos.
Las zonas marginales pueden soldarse o
pegarse.
La soldadura por ultrasonidos es un
procedimiento que se aplica para unir plásticos. En general
solamente pueden soldarse los termoplásticos. Pero en principio
pueden soldarse también los metales, lo cual se aplica también por
ejemplo en electrotecnia para el cableado de microchips. Al igual
que en los demás procedimientos de soldadura, el material del punto
a soldar deberá fundirse con aportación de calor. En la soldadura
por ultrasonidos, el calor se genera con una oscilación mecánica de
alta frecuencia. La principal característica de este procedimiento
es que el calor necesario para la soldadura se genera entre los
componentes por fricción molecular y de superficies límites de
dichos componentes. Por tanto, la soldadura de ultrasonidos
pertenece al grupo de la soldadura por fricción.
El aparato de soldadura por ultrasonidos se
compone fundamentalmente de los siguientes elementos:
- \bullet
- generador
- \bullet
- dispositivo oscilante (sonotrodo)
- \bullet
- yunque
\vskip1.000000\baselineskip
La frecuencia de ultrasonidos se genera con el
generador. Este transforma la tensión de red en alto voltaje y alta
frecuencia. Con un cable apantallado se transporta la energía
eléctrica a un transformador de ultrasonidos, también llamado
convertidor. El convertidor trabaja por efecto piezoeléctrico, que
se aprovecha la propiedad de determinados cristales de dilatarse y
contraerse cuando se someten a un campo eléctrico alterno. De este
modo se generan oscilaciones mecánicas, que se transmiten al
sonotrodo (también llamado cuerno de soldar) a través de una pieza
de transformación de amplitudes. La amplitud de la oscilación puede
modificarse en su tamaño con la pieza de transformación de
amplitudes. Las oscilaciones se transmiten con una presión de 2 a 5
N/mm^{2} a la pieza sujetada entre el sonotrodo y el yunque,
generándose el calor necesario para la plastificación por fricción
molecular y de superficies límites. Con la temperatura localmente
elevada el plástico empieza a reblandecerse y el coeficiente de
atenuación aumenta. El incremento de este factor de atenuación
conduce a una ulterior generación de calor, lo cual permite
conseguir el efecto de una reacción autoacelerante. Este
procedimiento se caracteriza por tiempos muy cortos de soldadura y,
por tanto, el rendimiento económico suele ser elevado.
Después de enfriar, la unión soldada queda
firme.
Por el hecho de que el sonotrodo está expuesto
constantemente a oscilaciones de ultrasonidos, las exigencias que
debe cumplir el material son muy elevadas. Por ello se suele emplear
el titanio recubierto con carburo.
La soldadura de alta frecuencia es un proceso de
soldadura a presión con aportación de calor, que se genera en las
piezas a unir en base a las pérdidas óhmicas. Las dos variantes de
la aplicación de una corriente de HF en la técnica de la soldadura
son aportaciones de energía inductiva y conductiva. En el caso de la
soldadura HF conductiva, la aportación de la energía se realiza a
través de carriles de corriente o de contactos deslizantes,
mientras que en la variante inductiva la aportación de energía se
realiza a través de una bobina inductora situada sobre las piezas a
unir. La corriente alterna de alta frecuencia que fluye hacia las
piezas a unir por efectos electrodinámicos calienta la zona de unión
y con la aportación de fuerza se unen las piezas entre sí en
arrastre de forma (por nexo de forma). Los termoplásticos a soldar
han de tener un factor de pérdida dieléctrica de d > 0,01.
En la actualidad, la soldadura HF con aportación
de energía inductiva se utiliza principalmente en la industria para
la fabricación de tubos de cordón longitudinal.
Entre los procedimientos de soldadura térmica se
cuentan, además de los procedimientos ya mencionados de soldadura
HF y de soldadura por ultrasonidos, entre otros la soldadura con
aire caliente y la soldadura de rodillos con varilla caliente.
Es objeto de la presente invención desarrollar
una cinta adhesiva que pueda soldarse térmicamente con el soporte
correspondiente y que, de este modo, pueda generar una unión segura
incluso sobre superficies provistas de antiadhesivo (desmoldeante)
y mejorar la cinta adhesiva de tal manera que ya no surjan o surjan
en menor grado los inconvenientes del estado de la técnica.
El objetivo se alcanza con una cinta adhesiva
según la reivindicación 1. El objeto de las reivindicaciones
secundarias son formas de ejecución ventajosas del objeto de la
invención. Por lo demás, la invención se refiere a los usos según
las reivindicaciones 14 y 15.
Por consiguiente, la invención se refiere a una
cinta adhesiva con un soporte un no tejido de filamentos continuos,
dicho soporte está recubierto por una cara por lo menos
parcialmente, con preferencia en toda su superficie, con un
adhesivo sensible a la presión, para la soldadura térmica, por
ejemplo soldadura HF y soldadura por ultrasonidos, sobre un soporte
polimérico, el adhesivo se basa en caucho natural o en un acrilato y
al adhesivo se le añaden fibras que no se funden durante el
procedimiento de soldadura térmica.
Las fibras son fibras de vidrio y/o fibras de
carbono.
En una primera forma ventajosa de ejecución, la
cinta adhesiva posee como soporte un no tejido de filamentos
continuos de poliéster, en especial de fibras de poliéster y de
co-poliéster, que además se han compactado y/o
gofrado superficialmente con una calandra.
La porción de fibras de poliéster dentro del
soporte se sitúa en otra forma ventajosa de ejecución de la
invención en más del 70% en peso, con preferencia en más del 80% en
peso, y la porción de fibras de co-poliéster en
menos del 30% en peso, con preferencia en menos del 20% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
El no tejido de filamentos continuos posee con
ventaja la siguiente combinación de propiedades:
- \bullet
- peso del no tejido: de 30 a 200 g/m^{2}, con preferencia de 70 a 100 g/m^{2}, con mayor preferencia 85 g/m^{2}
- \bullet
- grosor: de 250 \mum a 800 \mum, con preferencia de 500 \mum a 600 \mum, con mayor preferencia 560 \mum
- \bullet
- alargamiento a la rotura: de 17 a 87%, con preferencia de 25 a 40%, con mayor preferencia 32%
- \bullet
- fuerza de rotura en sentido longitudinal: de 100 N/5 cm a 400 N/5 cm, en especial 200 N/5 cm
- \bullet
- fuerza de rotura en sentido transversal: de 80 N/5 cm a 200 N/5 cm, en especial 130 N/5 cm.
\vskip1.000000\baselineskip
La finura de hilo, el diámetro del hilo o el
número (título) de un hilo, una fibra o un filamento se indica en
forma de peso por unidad de longitud. La finura del hilo es un
indicativo de la resistencia y del volumen del hilo. Una finura de
hilo elevado indica una relación pequeña de peso/longitud, mientras
que una finura elevada indica una relación más grande
peso/longitud.
La finura de hilo se indica internacionalmente
en tex (tex) (1 tex equivale a 1 gramo por km).
La finura de los hilos se sitúa en otra forma
ventajosa de ejecución de la invención entre 1 y 4,5 dtex, con
preferencia en 2,2 dtex.
Como calandra para el gofrado del no tejido de
filamentos continuos se emplea con preferencia una calandra de dos
cilindros, formada por lo menos por un cilindro liso y/o un cilindro
grabado. El cilindro grabado presenta con preferencia una
superficie de grabado del 10 al 30%, con preferencia del 15%.
La profundidad de curvado resultante del
calandrado para el gofrado del soporte de la invención depende de
varios factores del proceso del calandrado. Son determinantes la
temperatura del cilindro gofrador, la presión ejercida sobre el no
tejido en la holgura entre los cilindros y la velocidad con la que
el no tejido de filamentos continuos pasa por la holgura entre los
cilindros.
En una forma de ejecución alternativa de la
invención, el soporte está formado por un no tejido de filamentos
continuos de polipropileno, que también puede compactarse
térmicamente y gofrarse con una calandra.
\vskip1.000000\baselineskip
El no tejido de filamentos continuos posee con
ventaja la siguiente combinación de propiedades:
- \bullet
- peso del no tejido: de 30 a 200 g/m^{2}, con preferencia de 70 a 100 g/m^{2}, con mayor preferencia 85 g/m^{2}
- \bullet
- grosor: de 250 \mum a 800 \mum, con preferencia de 500 \mum a 600 \mum, con mayor preferencia 560 \mum
- \bullet
- alargamiento a la rotura: de 17 a 87%, con preferencia de 25 a 40%, con mayor preferencia 32%
- \bullet
- fuerza de rotura en sentido longitudinal: de 100 N/5 cm a 400 N/5 cm, en especial 200 N/5 cm
- \bullet
- fuerza de rotura en sentido transversal: de 80 N/5 cm a 200 N/5 cm, en especial 130 N/5 cm.
\vskip1.000000\baselineskip
La finura del no tejido de filamentos continuos
se sitúa entre 2 dtex y 7 dtex, con preferencia en 4 dtex.
Como calandra se emplea con preferencia una
calandra de dos cilindros, compuesta por un cilindro alisador y un
cilindro gofrador. El cilindro gofrador presenta una superficie de
grabado del 10% al 30%, con preferencia del 19%.
\vskip1.000000\baselineskip
La profundidad de curvatura resultante del
calandrado para el grabado del soporte de la invención depende de
nuevo de varios factores del proceso de calandrado. Son decisivos la
temperatura del cilindro gofrador, la presión ejercida sobre el no
tejido en la holgura entre los cilindros y la velocidad, con la que
el no tejido de filamentos continuos pasa por la holgura entre los
cilindros. Han demostrado ser especialmente ventajosos los
siguientes parámetros para la configuración óptima del no tejido con
vistas al procesado posterior:
temperatura del cilindro gofrador: 150ºC
presión de línea: 75 daN/cm
velocidad de paso: 50 m/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Para dar a la cinta adhesiva las propiedades
optimizadas con vistas a la finalidad de uso en cuestión pueden
añadirse a los soportes de no tejido de filamentos continuos otros
aditivos durante el proceso de producción. Por ejemplo, con el uso
de los correspondientes pigmentos coloreados se puede conseguir que
los soportes de no tejido tengan el color preferido. Los
estabilizadores UV comerciales aumentan la estabilidad de la cinta
adhesiva frente a la radiación UV intensa, por ejemplo la radiación
solar. Cabe destacar en especial en lo que respecta al uso de la
cinta adhesiva para envolver y reunir los mazos de cables la
propiedad de que la cinta adhesiva sea resistente a la llama
gracias a la adición con preferencia de polifosfato amónico.
Con mayor preferencia, el no tejido de
filamentos continuos es blanco, pero por lo menos tendrá un color
claro. La parte de fibras fusibles del no tejido se funde con el
sustrato polimérico de tal manera que pueda realizarse una
valoración óptica de la calidad de la soldadura.
La medición de las propiedades del soporte no
tejido se realiza con arreglo a la norma DIN-EN
29073-3.
Al soporte no tejido de filamentos continuos
pueden añadírsele partículas metálicas, por ejemplo metal en polvo,
para permitir la producción de calor inductivo en el no tejido
durante el proceso de la soldadura.
El no tejido de filamentos continuos está
recubierto por una cara por lo menos parcialmente con un adhesivo
sensible a la presión, basado en caucho natural o en un
acrilato.
El recubrimiento puede realizarse en forma de
una o varias franjas, pero en especial ocupará la totalidad de la
superficie.
El recubrimiento se realiza mediante
procedimientos ya conocidos, por ejemplo procesos de aplicación con
rasqueta o de laminación.
La masa adhesiva se reticula física, térmica o
químicamente y/o por ESH, con preferencia químicamente.
Como masa adhesiva es idónea una masa de
acrilato que tenga cadenas moleculares largas, que posee un valor K
por lo menos de 70, en especial igual a 75 (medido en cada caso en
una solución al 1% en peso en tolueno, a 25ºC).
El valor K se determina en especial de modo
similar al descrito en la norma DIN 53 726.
En concreto se describe a título de ejemplo el
adhesivo siguiente, que es muy apropiado.
\vskip1.000000\baselineskip
En un reactor convencional de polimerización por
radicales, de 200 l de capacidad, se introducen 2400 g de ácido
acrílico, 64 kg de acrilato de 2-etilhexilo, 6,4 kg
de N-isopropilacrilamida y 53,3 kg de
acetona/isopropanol (95:5). Después de 45 minutos de pasar
nitrógeno a través de la mezcla se calienta el reactor con agitación
a 58ºC y se añaden 40 g del
2,2'-azoisobutironitrilo (AIBN). Seguidamente se
calienta el baño exterior de calentamiento a 75ºC y se realiza la
reacción con una temperatura exterior constante. Después de un
tiempo de reacción de 1 h se añaden otros 40 g de AIBN. Después de
5 h y de 10 h se diluye en cada caso con 15 kg de
acetona/isopropanol (95:5). Después de 6 y de 8 h se añaden en cada
caso 100 g peroxidicarbonato de diciclohexilo (Perkadox® 16, de la
empresa Akzo Nobel) disueltos en cada caso en 800 g de acetona.
Después de un tiempo de reacción de 24 h se interrumpe la reacción
y se enfría a temperatura ambiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se diluye el polímero 1 con benzina de límites
de ebullición 60/95 hasta un contenido de sólidos del 30%. A
continuación se incorpora con agitación un 25% en peso (referido al
peso del polímero 1) de resina colofonia (éster de glicerilo)
Foral^{TM} 85 (Eastman Chemical) y un 0,3% en peso (referido al
peso del polímero 1) del acetilacetonato de aluminio (III) (en
forma de solución al 3% en isopropanol) y se agita hasta que se
disuelva por completo.
A continuación se recubre el sustrato con la
solución por ejemplo mediante una rasqueta de tipo coma y se seca a
120ºC durante 10 minutos.
A la masa adhesiva, con preferencia
transparente, se le añaden materiales de refuerzo, por ejemplo
fibras minerales, con preferencia fibras de vidrio, fibras de
carbono y/o fibras de plástico, pero en especial fibras de
vidrio.
Las fibras se añaden a la masa adhesiva en una
cantidad del 2 al 5% en peso, con preferencia en un 3% en peso.
Las fibras constan con preferencia de alcohol
polivinílico y presentan con preferencia los parámetros
siguientes:
- \bullet
- grosor: \geq 3 \mum, con preferencia de 5 \mum a 15 \mum, con preferencia especial 10 \pm 1 \mum,
- \bullet
- longitud: \geq 4 mm, con preferencia de 4 mm a 10 mm, con preferencia especial 6 \pm 1 mm,
- \bullet
- densidad: 2,5 g/m^{3}.
\vskip1.000000\baselineskip
El grosor total de la capa de adhesivo se sitúa
entre 20 y 200 \mum, con preferencia en 50 \mum, lo cual se
traduce positivamente por un lado en un buen aislamiento y por otro
lado en los costes.
Las cadenas moleculares larga combinadas con las
fibras que no se alteran durante el proceso de soldadura reducen el
derrame o corrimiento incontrolado durante la soldadura de la masa
autoadhesiva hacia fuera de la zona de soldadura y evitan el coste
que supone tener que limpiar el sonotrodo. Al mismo tiempo, las
fibras refuerzan la unión de los materiales, que resulta de la
soldadura.
Las fibras no se funden con la aportación de
presión y de ultrasonidos que se realiza para la soldadura, de modo
que una aplicación de ultrasonidos de corta duración no conduce al
corrimiento de la masa autoadhesiva.
Para reducir las fuerzas de desenrollado de la
cinta adhesiva de la bobina acabada o para evitar el uso del papel
antiadhesivo, el revés no recubierto del soporte no tejido de
filamentos continuos puede someterse a un tratamiento
antiadhesivo.
Por su composición química y por su especial
mezcla de fibras, un no tejido de filamentos continuos de poliéster
posee propiedades excelentes de modo que, como soporte de una cinta
adhesiva, puede contraer una unión material extraordinaria con los
más diversos sustratos poliméricos, cuando se somete a una soldadura
termoplástica, por ejemplo por aplicación de ultrasonidos y
presión, y después se reticula.
Debido a su composición química, los no tejidos
de filamentos continuos de polipropileno pueden soldarse
térmicamente sobre sustratos poliméricos químicamente afines, a
saber, sustratos poliolefínicos, con todo esto conduce a resultados
igualmente excelentes como ocurre con los no tejidos de
poliéster.
Además, los no tejidos de filamentos continuos
presentan mayores fuerzas de rotura en sentido longitudinal y
transversal que otros no tejidos similares. Por lo tanto, la cinta
adhesiva de la invención en su finalidad preferida de uso como
bucle o presilla de fijación pone de manifiesto que los componentes
se mantienen unidos no solo durante la carga que supone el
funcionamiento de los automóviles, sino también y en especial en la
zona de los cantos del cordón de soldadura.
Por lo demás, el color claro preferido del no
tejido de filamentos continuos en la zona del cordón de soldadura a
través de la alteración del color indica la calidad de la unión
material. Durante la soldadura se funden las fibras del material
soporte y el sustrato normalmente de color oscuro o negro (en el
supuesto de que se sea un termoplástico). Se producen efectos de
difusión y de mezclado, de modo que la masa fundida del material
soporte se mezcla con la masa del sustrato. Esto conduce a una
alteración del color de la zona de soldadura, a saber, el cordón de
soldadura resultante adopta el color antracita. En cambio, si el
sustrato termoplástico es de color claro, existe la posibilidad de
dotar de color negro al no tejido de filamentos continuos. En este
caso, el proceso de soldadura da lugar a un cordón gris.
Un cordón de soldadura excelente se caracteriza
porque posee una anchura suficiente a lo largo de la longitud
deseada y tienen coloración oscura o clara sin lagunas (por así
decir un color diferente del que presenta el no tejido de
filamentos continuos del sustrato). De este modo es posible realizar
un control visual directo durante la acción de soldar.
Además, gracias a su gofrado preferido, la cinta
adhesiva posee una propiedad de atenuación excelente. Esta debe
atribuirse a la estructura especial del soporte gofrado, con partes
planas muy compactadas y partes muy flexibles y menos compactadas.
De este modo, la cinta adhesiva combina en su finalidad de
aplicación como bucle o presilla de fijación no solo propiedades
excelentes de resistencia a la tracción, sino también propiedades
especiales de atenuación.
De forma especialmente ventajosa, la cinta
adhesiva de la invención se emplea para la soldadura térmica, por
ejemplo soldadura HF o soldadura por ultrasonidos, de componentes y
en especial para la soldadura de cables o mazos de cables en el
sector del automóvil.
Para ello se envuelve el componente total o
parcialmente con la cinta adhesiva, de modo que el componente esté
en contacto con el recubrimiento de la cinta adhesiva. El componente
puede fijarse sobre la superficie de contacto, sobre la que la
cinta adhesiva a fin de cuentas se fijará por el proceso de
soldadura, mediante el recubrimiento adhesivo de la misma cinta
adhesiva.
La superficie de contacto consta de un material
soldable térmicamente con el material soporte y la cinta adhesiva
se fija por soldadura térmica de la superficie de contacto con dicho
material. De este modo se fija al mismo tiempo el componente sobre
la superficie de contacto.
Dado que la soldadura térmica es también posible
desde una cierta distancia, la accesibilidad del componente es
menor crítica en la técnica de fabricación, lo cual simplifica la
ejecución del procedimiento con robots soldadores.
Con preferencia se envuelve por completo en
sentido radial el componente, en este caso se alude de nuevo en
especial al mazo de cables, de modo que el componente queda
asegurado contra el deslizamiento en cualquier dirección. Por lo
demás, la cinta adhesiva puede estar constituida por ejemplo por una
banderita separada, de modo que por ejemplo los extremos abiertos
de la cinta adhesiva puedan comprimirse uno contra otro por su cara
adhesiva. A continuación puede soldarse esta banderita.
La ventaja especial de la soldadura térmica
consiste en que se puede prescindir de medios de fijación o de
unión separados. Por otro lado se dispone de una superficie de
soldadura lo suficientemente grande para conseguir una fijación
segura, al mismo tiempo que se reduce el riesgo de un deterioro
térmico y/o mecánico de las piezas a soldar, porque estas y la
superficie de soldadura están lo suficientemente distanciadas entre
sí.
Lo especial de la cinta adhesiva de la invención
es que en ella pueden reunirse dos técnicas de unión completamente
distintas, a saber, sobre la cara contigua al sustrato (por ejemplo
el techo del automóvil o el recubrimiento del interior de las
puertas) una unión por soldadura (lograda con preferencia aplicando
ultrasonidos) y sobre la otra cara contigua al componente (por
ejemplo el mazo de cables) una unión mediante adhesivo sensible a
la presión.
Esta combinación no era viable hasta el presente
porque los adhesivos sensibles a la presión no toleraban la
aplicación de temperaturas elevadas; la mayoría se corrían de forma
descontrolada y sufrían mermas en su poder adhesivo cuando la
polimerización progresaba y/o se perdía el disolvente. Con la
transición a una aportación de la energía por ultrasonidos pareció
en un primer momento que este problema se había reducido en grado
suficiente, porque este tipo de aportación de energía permite
delimitar de modo sorprendentemente exacto la zona de influencia
térmica a la superficie a soldar propiamente dicha, pero después
fracasó porque la presión ejercida con el sonotrodo, necesaria para
la aportación de energía de oscilación mecánica, sometía también a
presión mecánica la superficie adhesiva dispuesta en fila, con lo
cual la masa adhesiva salía despedida lateralmente.
Solo con las cadenas moleculares largas
propuestas en esta invención, combinadas con las fibras inalterables
durante el proceso de soldadura, alojadas dentro de la masa
adhesiva, se reduce el corrimiento incontrolado de la masa
autoadhesiva y se evitan los costes de limpieza del sonotrodo. Al
mismo tiempo, las fibras refuerzan la unión que mantiene reunidos
los materiales, generada con la soldadura.
Con las figuras descritas a continuación se
ilustra la invención con mayor detalle, pero sin pretender limitarla
innecesariamente a ellas.
\vskip1.000000\baselineskip
En las figuras se representa:
la figura 1 representa la cinta adhesiva de la
invención en un corte lateral y
la figura 2 representa un corte transversal de
un mazo de cables, que se ha envuelto con la cinta adhesiva de la
invención enrollada en sentido radial,
dicha cinta adhesiva está soldada térmicamente
con el sustrato.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 se representa la cinta adhesiva 1
de la invención en corte lateral. La cinta adhesiva 1 tiene un
soporte de no tejido de filamentos continuos 11, cuya cara inferior
está dotada de un recubrimiento adhesivo 12. Dentro del
recubrimiento adhesivo 12 están repartidas fibras de vidrio 13.
En la figura 2 se representa una sección
transversal de un mazo de cables 2, envuelto en sentido radial por
la cinta adhesiva 1 de la invención, dicha cinta adhesiva está
soldada térmicamente con un sustrato 3.
El mazo de cables 2 contiene un gran número de
conductores individuales 21, que están completamente abrazados por
la cinta adhesiva 1, a saber, de tal manera que el recubrimiento
adhesivo 12 de la cinta adhesivas 1 está situado en la cara
interior. Es decir, el recubrimiento adhesivo está en contacto con
los conductores 21.
\newpage
Los extremos de la cinta adhesiva 1 se pegan uno
con otro y forman lo que se llama la bandera 5. Esta bandera 5 se
suelda térmicamente, en especial por ultrasonidos, sobre el sustrato
deseado 3, por ejemplo el techo de un automóvil. Para ello se
aplica el sonotrodo 4 sobre la banderita 5 con presión y con él se
aporta la energía necesaria para el proceso de la soldadura.
Por ser el techo una pieza de revestimiento de
un automóvil, la soldadura se realiza sobre la cara del techo que
está en contacto con la carrocería. Dado que la fijación del
interior del automóvil no es visible, no habrá que tomar en
consideración los defectos de la fijación que podrían apreciarse
visualmente.
Los materiales del soporte de la cinta adhesiva
11 y del sustrato 3 se eligen adaptados entre sí, de modo que
puedan soldarse térmicamente. Se toman en consideración como
materiales posibles por ejemplo el polietileno, polipropileno,
poliamida o poli(cloruro de vinilo). Se emplea con
preferencia el mismo material, aunque en virtud de otras
consideraciones de la producción puede ser conveniente utilizar
materiales diferentes.
Claims (15)
1. Cinta adhesiva con un soporte un no tejido de
filamentos continuos, que por una cara está recubierta por lo menos
parcialmente por un adhesivo sensible a la presión, para la
soldadura térmica, por ejemplo soldadura HF o soldadura por
ultrasonidos sobre un sustrato polimérico, dicho adhesivo se basa en
caucho natural o en acrilato, a dicho adhesivo se le añaden fibras
de vidrio y/o fibras de carbono, que no se funden durante el
procedimiento de la soldadura térmica.
2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque el no tejido de filamentos continuos es
de poliéster, en especial de fibras de poliéster y
co-poliéster, que con mayor preferencia se compactan
y/o se gofran superficialmente con una calandra.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Cinta adhesiva según la reivindicación 2,
caracterizada porque el no tejido de filamentos continuos de
poliéster presenta las siguientes propiedades o parámetros:
peso del no tejido: de 30 a 200 g/m^{2}, con
preferencia de 70 a 100 g/m^{2}, con mayor preferencia 85
g/m^{2}
grosor: de 250 \mum a 800 \mum, con
preferencia de 500 \mum a 600 \mum, con mayor preferencia 560
\mum
alargamiento a la rotura: del 17 al 87%, con
preferencia del 25 al 40%, con mayor preferencia 32%
fuerza de rotura en sentido longitudinal: de 100
N/5 cm a 400 N/5 cm, en especial 200 N/5 cm
fuerza de rotura en sentido transversal: de 80
N/5 cm a 200 N/5 cm, en especial 130 N/5 cm.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque el no tejido de filamentos continuos es
un no tejido de polipropileno, que se compacta y gofra térmicamente
con una calandra.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Cinta adhesiva según la reivindicación 4,
caracterizada porque el no tejido de filamentos continuos de
polipropileno presenta los parámetros siguientes:
peso del no tejido: de 30 a 200 g/m^{2}, con
preferencia de 70 a 100 g/m^{2}, con mayor preferencia 85
g/m^{2}
grosor: de 250 \mum a 800 \mum, con
preferencia de 500 \mum a 600 \mum, con mayor preferencia 560
\mum
alargamiento a la rotura: del 17 al 87%, con
preferencia del 25 al 40%, con mayor preferencia 32%
fuerza de rotura en sentido longitudinal: de 100
N/5 cm a 400 N/5 cm, en especial 200 N/5 cm
fuerza de rotura en sentido transversal: de 80
N/5 cm a 200 N/5 cm, en especial 130 N/5 cm.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al soporte
de no tejido se le añaden uno o varios aditivos, por ejemplo
pigmentos, estabilizadores UV, ignifugantes.
7. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el soporte
no tejido está coloreado de color claro por adición de pigmentos
coloreados, o en especial se ha coloreado de blanco.
8. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
recubrimiento adhesivo está reforzado con fibras de vidrio.
9. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se añaden
fibras a la masa adhesiva en una cantidad del 2 al 5% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las fibras
son de alcohol polivinílico y presentan en especial los parámetros
siguientes:
densidad: \geq 3 \mum, con preferencia de 5
\mum a 15 \mum, con preferencia especial 10 \pm 1 \mum,
longitud: \geq 4 mm, con preferencia de 4 mm a
10 mm, con preferencia especial 6 \pm 1 mm,
densidad: 2,5 g/m^{3}.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
recubrimiento adhesivo tiene un grosor total de 20 a 200 \mum.
12. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
recubrimiento adhesivo es transparente.
13. Cinta adhesiva según por lo menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el reverso
del soporte no tejido ha recibido un tratamiento antiadhesivo.
14. Uso de una cinta adhesiva con un soporte no
tejido de filamentos continuos, que por una cara se ha recubierto
por lo menos parcialmente con un adhesivo sensible a la presión,
para la soldadura térmica, por ejemplo soldadura HF o soldadura por
ultrasonidos sobre un sustrato polimérico, dicho adhesivo se basa en
caucho natural o en un acrilato, a dicho adhesivo se le han añadido
fibras, que no se funden durante el proceso de soldadura
térmica.
15. Uso de una cinta adhesiva con un soporte no
tejido de filamentos continuos, que por una cara se ha recubierto
por lo menos parcialmente con un adhesivo sensible a la presión,
para la soldadura térmica de un mazo de cables de un automóvil
envuelto por la cinta adhesiva, dicho adhesivo se basa en caucho
natural o en un acrilato y a dicho adhesivo se le han añadido
fibras, que no se funden durante el proceso de la soldadura
térmica.
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