ES2856203T3 - Revestimientos de bordes para cintas adhesivas - Google Patents

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Mark A Lewandowski
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Abstract

Una cinta que comprende: un sustrato que tiene una capa adhesiva aplicada al mismo, el sustrato y el adhesivo, juntos, proporcionando al menos un borde de enmascaramiento; y un revestimiento de borde aplicado al al menos un borde de enmascaramiento, el revestimiento de borde incluyendo un agente floculante; en donde el agente floculante es un polímero iónico; y en el que el revestimiento de borde incluye además un aditivo de curado seleccionado del grupo que consiste en un oligómero de acrilato ácido, dimetacrilato de etilenglicol, hexametoximetilmelamina, n-metilol acrilamida y oligómero de acrilato de poliéster.

Description

DESCRIPCIÓN
Revestimientos de bordes para cintas adhesivas
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a revestimientos de bordes para cintas adhesivas que mejoran la capacidad de la cinta para proporcionar una línea de máscara nítida.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la patente estadounidense No. 6,828,008 de Gruber se describe proporcionar un recubrimiento de borde de un polímero superabsorbente ("SAP") en la cinta para evitar que las pinturas y otros líquidos se filtren en el sustrato de papel o tela para la cinta o que se desangran entre el sustrato de la cinta y la superficie a la que la cinta se aplica (el "adherente"). US 2003/0207085 A1 describe un revestimiento de borde absorbente para cinta de enmascarar, en el que el revestimiento de borde comprende un polímero superabsorbente.
Los SAP tienen una fuerte afinidad al agua y en las cintas de Gruber parecen funcionar absorbiendo el agua de revestimientos a base de agua, tales como pinturas de látex. Esto parece aumentar la viscosidad del revestimiento y reducir así su tendencia a ser absorbido en el dorso de la cinta o que pase así entre el adhesivo y la superficie adherente.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La invención se define en las reivindicaciones.
La invención es una cinta sensible a la presión mejorada y, más particularmente, una cinta de enmascarar sensible a la presión mejorada en la que se proporciona un revestimiento de borde que mejora la capacidad de enmascaramiento de la cinta evitando que pinturas, barnices, decapantes de pintura y otras composiciones de revestimiento, incluidos los corrosivos, se infiltren en el sustrato de la cinta o en la interfaz entre la cinta y el adherente.
La cinta comprende un sustrato que tiene una capa adhesiva y al menos un borde de enmascaramiento y un revestimiento para bordes aplicado al al menos un borde de enmascaramiento. El revestimiento del borde incluye un agente floculante, en el que el agente floculante es un polímero iónico.
En otra realización, el revestimiento de borde se aplica a ambos bordes de enmascaramiento de la cinta.
Se describe un material de enmascaramiento para definir una línea de máscara entre un área enmascarada y un área no enmascarada de una superficie. El material de enmascaramiento comprende un sustrato que tiene una capa adhesiva aplicada al mismo y el sustrato y el adhesivo juntos tienen al menos un borde de enmascaramiento y un revestimiento de borde aplicado al al menos un borde de enmascaramiento, en el que el revestimiento de borde incluye un agente floculante.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Un ejemplo de cinta adhesiva es una cinta sensible a la presión como una cinta de enmascarar convencional. Otras cintas que se pueden utilizar junto con la invención son cintas americanas, cintas de vinilo, cintas de lámina, etc. Normalmente, las cintas se fabricarán a partir de sustratos de papel rizado o no rizado, sustratos de película plástica, sustratos de lámina metálica, etc. La cinta incluye una capa adhesiva sensible a la presión dispuesta sobre una superficie de un soporte y un revestimiento de borde aplicado a uno o ambos bordes de la cinta. La cinta se puede enrollar sobre sí misma en forma de rollo de cinta.
Ejemplos de soportes de cinta incluyen soportes, revestimientos de liberación, materiales revestidos de recubrimiento de liberación y combinaciones de los mismos. La construcción de la cinta puede incluir película polimérica, papel, lámina de metal, espuma, cinta reforzada, de doble cara y de transferencia. Otras posibles construcciones de cinta incluyen soportes compuestos, revestimientos compuestos, soportes multicapa y combinaciones de los mismos. La cinta puede incluir otras capas y elementos que se encuentran en las cintas adhesivas convencionales, tales como revestimientos para hacer que la cinta sea impermeable o resistente a los fluidos, refuerzos para agregar resistencia a la cinta, agentes de liberación, etc.
Ejemplos de dorsos de la cinta incluyen celofán, acetato, fibra, poliéster, vinilo, polietileno, polipropileno incluyendo, por ejemplo, polipropileno orientado monoaxialmente y polipropileno orientado biaxialmente, politetrafluoroetileno, polivinilfluoroetileno, poliuretano, poliimida, papel (por ejemplo, papel de estraza), mallas tejidas (por ejemplo, algodón, poliéster, nilón y vidrio), mallas no tejidas, láminas metalizadas (por ejemplo, hojas de aluminio, plomo, cobre, acero inoxidable y latón) y combinaciones de los mismos.
Ejemplos de soportes de cinta incluyen celofán, acetato, fibra, poliéster, vinilo, polietileno, polipropileno que incluyen, por ejemplo, polipropileno orientado monoaxialmente y polipropileno orientado biaxialmente, politetrafluoroetileno, polivinilfluoroetileno, poliuretano, poliimida, papel (por ejemplo, papel kraft), bandas tejidas (por ejemplo, algodón, poliéster, nailon y vidrio), bandas no tejidas, láminas (por ejemplo, láminas de aluminio, plomo, cobre, acero inoxidable y latón) y combinaciones de las mismas.
El rollo de cinta puede incluir un revestimiento desprendible además del soporte. Ejemplos de revestimientos desprendibles incluyen papeles, películas poliméricas y telas tejidas y no tejidas. El revestimiento desprendible puede incluir una composición de revestimiento de liberación que incluye, por ejemplo, silicona, fluorocarbonos, carbamato y poliolefinas que incluyen, por ejemplo, polietileno y polipropileno.
Los soportes y, cuando están presentes, los revestimientos de liberación también pueden incluir agentes reforzantes que incluyen, por ejemplo, fibras, filamentos (por ejemplo, filamentos de fibra de vidrio) y saturantes, por ejemplo, soportes de papel saturados de látex de caucho sintético. Un soporte útil incluye una malla de fibra impregnada de polímero.
Los tipos de cintas comunes que pueden incluir el agente de enmascaramiento en una cara de borde incluyen cinta de enmascarar, cinta aislante, cinta americana, cinta de filamentos, cinta médica y otras cintas que están disponibles comercialmente.
Los adhesivos sensibles a la presión útiles en la invención incluyen adhesivos sensibles a la presión pegajosos normalmente conocidos en la técnica. El adhesivo puede ser un adhesivo en espuma si se desea. Los adhesivos útiles aquí son extruibles y típicamente, aunque no necesariamente, amorfos. Los adhesivos preferidos son adhesivos sensibles a la presión normalmente pegajosos (a temperatura ambiente).
Las composiciones adhesivas sensibles a la presión son fluidas o bombeables a las temperaturas utilizadas para procesar por fusión la cinta (por ejemplo, típicamente de 90 °C a 300 °C). Además, estas composiciones adhesivas preferiblemente no se degradan ni gelifican significativamente a las temperaturas empleadas durante el procesado de la masa fundida. Las composiciones adhesivas útiles también tienen típicamente una viscosidad en estado fundido de 0,1 a 10.000 Pa-s (1 poise a 100.000 poise). Como se usa en este documento, el término viscosidad de fusión significa la viscosidad del material fundido a la temperatura de procesado empleada. Los adhesivos generalmente se pueden clasificar en las siguientes categorías:
(1) Adhesivos de copolímeros aleatorios tales como los basados en copolímeros de acrilato y / o metacrilato, copolímeros de a-olefina, copolímeros de silicona, copolímeros de cloropreno / acrilonitrilo y similares
(2) Adhesivos de copolímeros de bloque, incluidos los basados en copolímeros de bloque lineales (es decir, tipo A-B y A-B-A), copolímeros de bloque en estrella, copolímeros de bloque de peine y similares
(3) Adhesivos de caucho natural. Se puede encontrar una descripción de adhesivos sensibles a la presión útiles en Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol 13, Wiley-Interscience Publishers (Nueva York, 1988). Se puede encontrar una descripción adicional de adhesivos sensibles a la presión útiles en Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol 1, Interscience Publishers (Nueva York, 1964). Se pueden usar los siguientes compuestos adhesivos, soluciones o emulsiones, ya sea solos o en combinación, sin apartarse del alcance de esta invención. Adhesivos a base de caucho como, entre otros, caucho natural, poliisopreno sintético, copolímero en bloque de estireno-isopreno-estireno (SIS), copolímero en bloque de estirenobutadieno-estireno (SBS), copolímero en bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS), copolímero de bloque de estireno-etileno-propileno-estireno (SEPS), caucho de estireno butadieno, caucho de nitrilo, caucho de neopreno, caucho de butiral y butilo, poliisobutileno, caucho de polisulfuro, caucho de silicona, caucho de látex natural y caucho de látex sintético. Adhesivos a base de resina como, entre otros, acetato de polivinilo, butiral de polivinilo, cloruro de polivinilo, acrílico, acetato de etileno y vinilo, a base de polietileno, a base de poliolefina, a base de nailon, a base de fenol (incluido a base de formaldehído), adhesivos a base de urea (incluidos los de formaldehído), de resina epoxi, de poliuretano, de colofonia (incluidos los ésteres de colofonia), de politerpeno, de poliéster, de petróleo y adhesivos de bajo peso molecular. Adhesivos inorgánicos tales como, pero sin limitarse a, adhesivo de silicato y adhesivos de cera tales como, pero no limitado a, parafina, cera natural y cera de abejas.
Los adhesivos sensibles a la presión disponibles comercialmente también son útiles en la invención. Los ejemplos de estos adhesivos incluyen, entre otros, la línea de adhesivos acrílicos de Avery Dennisons (incluidos, entre otros, S8750, S8755 y S8840), la línea de adhesivos acrílicos de Ashland (incluidos, entre otros, Aroset 320M, Arosct 1860 & Aroset1930), la línea acrílica de Rohm & Haas (que incluye, entre otros, Morstik 610, Morstik 650 y Morstik 837) y la línea de adhesivos acrílicos de Cytec (que incluye, pero no se limita a, GMS 4020 y GMS 2953).
Dependiendo de la naturaleza del agente de enmascaramiento incorporado en el revestimiento del borde, el revestimiento puede ser un revestimiento continuo como una película o un revestimiento discontinuo como una capa de un polvo adherido. Un revestimiento discontinuo puede incluir el revestimiento presente en un patrón, por ejemplo, puntos o rayas. El agente de enmascaramiento se aplica en una cantidad que es eficaz para mejorar o realzar la línea de máscara producida cuando se aplica una pintura, barniz, decapante u otras composiciones de revestimiento a la cinta cuando se adhiere a un adherente. El revestimiento del borde incluye un agente floculante; en donde el agente floculante es un polímero iónico.
El floculante interactúa con el revestimiento aplicado y hace que el revestimiento se coagule o que el pigmento se salga de la suspensión. Uno de tales floculantes no según la invención es el clorhidrato de aluminio. Puede aplicarse al borde de la cinta como solución acuosa. El clorhidrato de aluminio está disponible comercialmente como una solución con el nombre comercial EC-409 de Southern Water Consultants, Inc. Sin querer ceñirse a la teoría, parece que el clorhidrato de aluminio puede interactuar con el pigmento en la pintura, causando la floculación del pigmento a lo largo del borde de la cinta creando de ese modo una barrera que evita la infiltración del soporte de la cinta y / o la interfaz con el adhesivo como se discutió anteriormente. Otros floculantes pueden interactuar química y / o mecánicamente con la pintura, barniz u otras composiciones de revestimiento para impedir que dichas composiciones pasen entre el adhesivo de la cinta y el adherente. Una interacción mecánica puede incluir impedir el desplazamiento de la composición de revestimiento a través de la interfaz adhesivo / adherente.
Además del, o como alternativa al, clorhidrato de aluminio, se pueden usar otros floculantes o sus equivalentes en los revestimientos de los bordes. Ejemplos representativos de floculantes incluyen sales multivalentes y polímeros ácidos o iónicos. Ejemplos representativos incluyen floculantes inorgánicos (por ejemplo, hidróxido de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato ferroso), cloruro ferroso, sulfato férrico, hidróxido férrico, sulfato cálcico, carbonato cálcico, hidróxido cálcico, Fe2 (SO4 )3 FeCl3 , etc.) y floculantes orgánicos (por ejemplo, almidón, gelatina, alginato de sodio, una poliacrilamida, quitosano, etc.). Particularmente preferibles son los floculantes que contienen hierro y aluminio o una combinación de los mismos.
Se añade un aditivo de curado a los revestimientos de borde descritos en este documento para promover la adhesión en revestimientos curables por radiación o para promover la reticulación. El aditivo de curado se selecciona del grupo que consiste en oligómero de acrilato ácido, dimetacrilato de etilenglicol, hexametoximetilmelamina, n-metilol acrilamida y oligómero de acrilato de poliéster. El oligómero de acrilato ácido es un promotor de la adhesión en revestimientos curables con UV y adhesivos de laminación. Un oligómero de acrilato ácido disponible comercialmente está disponible en Sartomer Company, Inc. como CN147. La hexametoximetilmelamina es un agente de reticulación versátil para una amplia gama de materiales poliméricos, tanto organosolubles como solubles en agua. Una hexametoximetilmelamina disponible comercialmente está disponible en Cytec Industries, Inc. como Cymel® 303. El oligómero de acrilato de poliéster es un oligómero hiperramificado adecuado para recubrimientos curados con UV / EB (haz de electrones). Un oligómero de acrilato de poliéster disponible comercialmente está disponible en Sartomer Company, Inc como CN2303.
El revestimiento de borde que contiene el floculante se puede aplicar como una solución, una dispersión o un revestimiento en polvo. Se puede aplicar directamente a la cara del borde de la cinta utilizando una variedad de métodos que incluyen el contacto de la cara del borde con un paño, una esponja o una brocha, revestimiento con rodillo, revestimiento por pulverización, revestimiento por inmersión o contacto con la cara del borde cuando se corta la cinta usando, por ejemplo, un dispositivo absorbente junto con la cuchilla de corte. Preferiblemente, la aplicación del revestimiento del borde que contiene el floculante es como una solución o dispersión.
En otra realización, la cinta es una cinta de lámina que tiene una capa de lámina con un adhesivo en una de sus superficies principales y que tiene un agente de enmascaramiento aplicado a una o ambas caras del borde de la cinta. La capa de lámina puede ser de aluminio, plomo, cobre, acero inoxidable, acero, hoja de latón o combinaciones de los mismos. En esta realización, la cinta de aluminio tiene el agente de enmascaramiento aplicado para mejorar la capacidad de enmascaramiento de la cinta. El agente de enmascaramiento evita que las pinturas, barnices, decapantes de pintura y otras composiciones de revestimiento, en particular materiales corrosivos, se infiltren en el sustrato de la cinta o en la interfaz entre la cinta y el adhesivo protegiendo así la superficie enmascarada de la exposición potencialmente dañina al material corrosivo. El agente de enmascaramiento puede ser un floculante, por ejemplo, pero sin limitarse a, carbonato de calcio, arcillas de talco, sílices, varios PTFE, siliconas y polímeros superabsorbentes. El floculante se puede aplicar a la cinta como 100% de sólidos o como parte de una solución.
Además del agente de enmascaramiento el revestimiento de borde puede incluir aditivos, por ejemplo, cargas, tensioactivos, modificadores de pH, pigmentos, dispersantes, agentes desespumantes, agentes humectantes y combinaciones de los mismos.
La composición del revestimiento y el peso del revestimiento aplicado a la cara del borde del rollo de cinta se seleccionan en función de una variedad de factores relacionados con el rollo de cinta que incluyen, por ejemplo, la composición adhesiva, el peso del revestimiento de la composición adhesiva y el soporte del rollo de cinta. El peso del revestimiento aplicado a la cara del borde del rollo de cinta es preferiblemente lo suficientemente grande como para revestir uniformemente la cara del borde con suficiente agente de enmascaramiento para bloquear química o mecánicamente la pintura, barniz, corrosivo u otra composición de revestimiento para que no penetre en la interfaz entre el adhesivo y el adherente, aunque suficientemente pequeño para proporcionar un revestimiento frangible. Las variaciones superficiales presentes en la cara del borde de un rollo de cinta afectarán el peso del revestimiento necesario para aplicar el agente de enmascaramiento en la superficie del borde. Las variaciones de superficie pueden resultar de una variedad de factores que incluyen, por ejemplo, procesos desiguales de corte y bobinado de cinta. El peso del revestimiento se puede variar dependiendo de las variaciones superficiales presentes en la cara del borde. Los pesos de revestimiento seco adecuados oscilan entre aproximadamente 0,1 g/m2 hasta aproximadamente 50 g/m2.
Los revestimientos aplicados a la cara del borde de la cinta pueden tomar la forma de partículas sólidas o líquidos. El tamaño de partícula de las partículas sólidas puede variar de 0-0,0001 m (0-100 micrones), y preferiblemente de 0-0,00005 (0-50 micrones). El revestimiento líquido puede variar de aproximadamente 0,1-100% de sólidos dependiendo de la viscosidad de la solución requerida y tiempo de secado requerido para un proceso de recubrimiento dado. En una realización, el rango de recubrimiento líquido puede ser de aproximadamente 40-100% de sólidos.
La invención se ilustra además mediante los siguientes ejemplos no limitantes.
Referencia EJEMPLO 1
Se aplicó una solución de clorhidrato de aluminio EC-409, una solución al 40% en agua, al borde de un rollo de cinta de enmascarar cortada en torno usando un cepillo de esponja. Se eliminó el exceso de revestimiento de la superficie del borde con un paño. Los rollos se secaron a 60 °C (140 °F) durante 5 minutos y se secaron al tacto. El clorhidrato de aluminio se aplicó al borde de la cinta a un peso seco de 0,28 g/m2 ± 0.06.
EJEMPLO 2
De acuerdo con las otras realizaciones de esta descripción, se aplicó otro revestimiento de borde a rollos de cinta y se evaluó en base a la nitidez del borde o línea de enmascaramiento que proporcionaba la cinta. Estos agentes de revestimiento de bordes se muestran en la siguiente tabla. Los revestimientos de bordes líquidos se aplicaron como soluciones al 40% del agente de enmascaramiento en agua al borde de un rollo de cinta de enmascarar cortada a torno usando un cepillo de espuma y presión. Se eliminó el exceso de revestimiento de la superficie del borde. Los rollos se secaron a 60 °C (140 °F) durante 5 minutos y estaban secos al tacto. Los recubrimientos de borde de partículas se aplicaron girando la cara del borde en una bandeja poco profunda que contenía la materia sólida para recoger y adherir a la cara del borde. El exceso de partículas se eliminó de la cara del borde con un paño sin pelusa.
TABLA 1
Figure imgf000005_0001
Referencia EJEMPLO 3
En otro ejemplo, IMBIBER BEADS®, se aplicó un polímero de alquileno estireno a la cara del borde de un rollo de cinta girando y presionando la cara del borde en una bandeja poco profunda que contenía la materia sólida. El exceso de partículas se eliminó con un paño sin pelusa.
Referencia EJEMPLO 4
En otro ejemplo, carbonato cálcico adhesivo de calidad industrial estándar se aplicó a la cara del borde de un rollo de lámina girando y presionando la cara del borde sobre una superficie plana que contenía la materia sólida. El exceso de material se limpió con un paño sin pelusa.
Además de las cintas adhesivas, debe entenderse que el papel o las telas protectoras sintéticas o las hojas de enmascarar también pueden beneficiarse de la presente invención. Las telas protectoras de papel y sintéticas o láminas de enmascarar son láminas delgadas de material que se utilizan para enmascarar grandes áreas durante operaciones tales como pintar y limpiar con disolventes. Estas telas protectoras y láminas de enmascaramiento son típicamente mucho más anchas que las cintas adhesivas utilizadas para enmascarar objetos y pueden tener adhesivos en toda la superficie inferior, solo en una parte de la superficie inferior, o nada.
Las realizaciones de esta invención descritas en detalle y con referencia a realizaciones ejemplares específicas de cintas de enmascarar con revestimientos de borde están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Se contempla que pueden crearse otras numerosas modificaciones y variaciones de los revestimientos de los bordes y las cintas de enmascarar que tienen revestimientos de los bordes aprovechando el enfoque descrito. En resumen, la intención del solicitante es que el alcance de la patente que se concede de la presente solicitud esté limitado únicamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Una cinta que comprende:
un sustrato que tiene una capa adhesiva aplicada al mismo, el sustrato y el adhesivo, juntos, proporcionando al menos un borde de enmascaramiento; y
un revestimiento de borde aplicado al al menos un borde de enmascaramiento, el revestimiento de borde incluyendo un agente floculante;
en donde el agente floculante es un polímero iónico; y
en el que el revestimiento de borde incluye además un aditivo de curado seleccionado del grupo que consiste en un oligómero de acrilato ácido, dimetacrilato de etilenglicol, hexametoximetilmelamina, n-metilol acrilamida y oligómero de acrilato de poliéster.
2. La cinta de la reivindicación 1, en la que el revestimiento de borde es un polvo.
3. La cinta según la reivindicación 2, en la que el tamaño de partícula del polvo es de 100 pm o menos.
4. La cinta de la reivindicación 1, en la que el revestimiento de los bordes se aplica como una solución acuosa.
5. La cinta de la reivindicación 4, en la que la solución tiene una concentración de al menos el 40% del agente.
6. Cinta según la reivindicación 1, en la que el sustrato es papel.
7. La cinta de la reivindicación 1, en la que el adhesivo es un adhesivo acrílico.
8. La cinta de la reivindicación 1, en la que el revestimiento de borde tiene un peso de revestimiento seco de 0,1 g/m2 a 50 g/m2.
9. La cinta de la reivindicación 1, en la que, en uso, el agente floculante interactúa con y hace que las composiciones de revestimiento aplicadas se coagulen o que un pigmento de las mismas caiga de la suspensión.
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