CINTA ADHESIVA Y SU EMPLEO.

Cinta adhesiva apropiada para el empalme rápido de rollos de un material en banda plana bobinado sobre rollos,

con superficies no polares, comprendiendo la cinta adhesiva una masa autoadhesiva superior (1, 11), un soporte separable (2, 12) y una masa autoadhesiva inferior (3, 13), sobre la cara inferior del soporte separable (2, 12), caracterizada porque, como masa autoadhesiva superior (1, 11) se emplea una masa autoadhesiva exenta de silicona con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno, de 1,5 N/cm ó superior (método de medición tesa, ensayo A) y una pegajosidad al contacto correspondiente a un recorrido de la bola rodante de 50 mm ó inferior (método de medición tesa, ensayo D), y porque, como masa autoadhesiva inferior (3, 13) se emplea una masa autoadhesiva con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno de 1,5 N/cm ó superior (método de medición tesa, ensayo A) y una viscosidad compleja de 10.000 Pa.s ó superior, a 1 rad/segundo y 40 °C (método de medición tesa, ensayo F)

La invención se refiere a una cinta adhesiva para el empalme rápido de rollos de un material de banda plana, no polar, enrollado sobre rollos, según las características del concepto superior de la reivindicación principal, así como un procedimiento para el empalme rápido de rollos de un material de banda plana, no polar, enrollado sobre rollos.

En la manipulación de materiales de banda plana (papel, folios, napas o similares), el empalme rápido de rollos es un procedimiento común, para substituir un rollo viejo, casi desenrollado, por un nuevo rollo, sin que la máquina que funciona a gran velocidad deba pararse por esta razón. En estos empalmes rápidos de rollos se emplean a menudo cintas adhesivas por contacto, para unir el final de la banda vieja con el principio de la banda nueva.

La realización de un empalme rápido de rollos (llamado también "empalme dinámico de rollos") se efectúa en la industria de manipulación de folios y napa de materiales con superficies no polares según dos procedimientos diferentes.

En el primer procedimiento se pegan manualmente cintas autoadhesivas, adhesivas por las dos caras, al principio de la banda del nuevo rollo en una ventajosa colocación (habitualmente en línea recta, en forma de w ó en forma de v), separadas del material de la banda que está encima de la cinta adhesiva. Adicionalmente, el principio de la banda del nuevo rollo se fija con las llamadas etiquetas de fuerte retención (o "Fixen"), a la bobina del nuevo rollo situado debajo, para evitar que la banda se desenrolle cuando el nuevo rollo se acelere a la velocidad periférica del rollo viejo. Es desventajoso en este procedimiento que la preparación de los rollos consuma mucho tiempo y que el pegado de la inserción requiera fuerzas expertas. Además el procedimiento no conduce siempre a los resultados deseados, puesto que las pegaduras que así se logran mediante la superposición del material de la banda, las etiquetas para el pegado, y las tiras adhesivas son relativamente gruesas. Además, justamente en el caso de materiales de banda delgada, flexible, ocurre que al principio de una nueva banda a causa de la corriente de aire generada en sentido contrario por la rotación, aparecen unas protuberancias en el material de la banda, lo cual puede conducir en general a un pegado defectuoso de las bandas.

En el segundo procedimiento ya conocido se solapa una cinta autoadhesiva, adhesiva por una sola cara, y se pega en línea recta debajo del extremo libre de la banda superior del nuevo rollo, de manera que el lado adhesivo queda mirando hacia fuera y solamente está cubierto en parte por la nueva banda. La parte libre de la cara adhesiva que mira hacia fuera se pega con la banda del rollo viejo. Para evitar en este procedimiento, un desenrollado de la banda al acelerar el nuevo rollo a la velocidad superficial del rollo viejo, se aplica entre la bobina superior del rollo nuevo y la bobina que está debajo, un líquido, de manera que la bobina superior queda fijada en la bobina que está debajo mediante fuerzas capilares. Es desventajoso que este procedimiento requiera también emplear personal experto, aunque no siempre conduce a resultados técnicamente ventajosos, puesto que la eficiencia de una fijación del material de la banda mediante un líquido depende de muchos parámetros, por ejemplo de la energía de superficie, de la flexibilidad y del peso superficial del material del folio, de la cantidad de líquido empleado, de su polaridad, de la viscosidad, de la densidad, así como del grueso de capa, de la superficie y del cizallamiento de la película de líquido. Una desventaja decisiva de este procedimiento consiste además en que la velocidad de la banda en el cambio de rollos no debe ser demasiado alta lo cual además repercute en un ensuciado de la instalación y del material de la banda a causa del líquido empleado.

El procedimiento anterior se emplea también en la industria de la manipulación del papel. En la misma se aplica un sistema perfeccionado del primer procedimiento de empalme (procedimiento de "splicing"), en el cual el "Fix" que sirve para la fijación está integrado en la cinta autoadhesiva a pegar en la banda de papel. Después de la unión de las bandas se separa el soporte separable que sirve como Fix, de manera que una parte del soporte separable permanece sobre la cinta autoadhesiva que une las bandas (es decir en la bobina superior), mientras que la otra parte permanece en la bobina que está debajo. Como "separables" se entienden aquellos soportes que pueden separarse paralelamente a su alargamiento superficial, y en particular aquellos soportes que, de acuerdo con los requisitos se separan también de hecho en un procedimiento de empalme.

Para la ejecución de este procedimiento se conocen en la industria manufacturera del papel, algunos productos. Así la patente DE 196 32 689 A2 da a conocer por ejemplo una cinta adhesiva que además de estar provista de un soporte principal, está provista también de un soporte separable de papel. En las cargas dinámicas en la unión de las bandas de ambos rollos, el soporte de papel se separa y cubre con sus restos la masa adhesiva empleada para la fijación en una zona no adhesiva, la cual en las otras cintas adhesivas por el contrario, permanece abierta. La patente DE 199 02 179 A1 da a conocer igualmente una cinta adhesiva de esta clase, en la cual el soporte del papel separable está colocado de forma desplazada con respecto al soporte principal para evitar la aparición de desgarraduras bajo el esfuerzo de una carga,.

La patente EP A2 1 342 684 describe una cinta adhesiva para el empalme rápido de rollos de un material de banda plana enrollado sobre rollos, con la cara frontal adhesiva y la cara posterior no adhesiva así como dos bordes longitudinales con un soporte principal el cual está cubierto por la cara frontal con una masa autoadhesiva, en donde una parte de la cara posterior no adhesiva está provista por lo menos con un sistema de otro autoadhesivo, así como un procedimiento de empalme para el empalme rápido de rollos de un material de banda plana enrollado sobre rollos.

Para el perfeccionamiento del empalme rápido de rollos en la industria de manipulación de folios y de napa, sería de gran valor poder emplear cintas adhesivas que fueran similarmente estructuradas como aquellas que ya son conocidas en la industria de manipulación del papel. En particular esto se pretende conseguir para materiales en folios y napa con superficies no polares. Esta clase de superficies no polares aparecen en materiales con una pequeña energía superficial, por ejemplo en el polietileno, en el polipropileno, en el polietilentereftalato (PET), ó en papeles recubiertos con polímeros. Una energía de superficie es pequeña cuando tiene un valor de 50 mN/m ó inferior. Para estas superficies no polares son necesarias masas autoadhesivas que sean altamente adhesivas y simultáneamente sean altamente pegajosas. La alta fuerza adhesiva necesaria para ello y la alta pegajosidad por contacto (el llamado "tack") se pueden obtener habitualmente de manera que la fluidez de la masa adhesiva aumenta.

Las masas adhesivas convencionales de alta adhesividad y alta pegajosidad son sin embargo para los empalmes rápidos de rollos de materiales en folios y en napa, no polares, en un procedimiento de empalme, poco apropiadas o nada apropiadas. El aumento de la fuerza adhesiva y la pegajosidad por contacto de una masa adhesiva, va asociado al aumento de su fluidez. Debido a la alta fluidez una masa adhesiva de esta clase se acumula lateralmente en el sistema separable provisto de adhesividad y puede incluso penetrar en el soporte separable, lo cual en definitiva puede conducir a un bloqueo del sistema separable y a un fracaso de la unión del empalme. Además es desventajoso que las masas adhesivas fluidas, durante el proceso del empalme de la unión encolada, se salgan y con ello después de efectuar la separación del soporte separable puedan permanecer en el sistema restos de masa adhesiva sin recubrir.

El objetivo de la invención es en consecuencia, el poner a punto una cinta adhesiva con por lo menos una masa autoadhesiva superior, un soporte separable y una masa autoadhesiva inferior en la cara inferior del soporte separable, que sea apropiada para el empalme rápido de rollos a altas velocidades de la banda del material de banda plana no polar enrollado sobre rollos.

El objetivo se ha podido resolver sorprendentemente mediante una cinta adhesiva, que es apropiada para el cambio rápido de rollos de un material de banda plana bobinado sobre rollos con superficies... [Seguir leyendo]

1. Cinta adhesiva apropiada para el empalme rápido de rollos de un material en banda plana bobinado sobre rollos, con superficies no polares, comprendiendo la cinta adhesiva una masa autoadhesiva superior (1, 11), un soporte separable (2, 12) y una masa autoadhesiva inferior (3, 13), sobre la cara inferior del soporte separable (2, 12), caracterizada porque, como masa autoadhesiva superior (1, 11) se emplea una masa autoadhesiva exenta de silicona con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno, de 1,5 N/cm ó superior (método de medición tesa, ensayo A) y una pegajosidad al contacto correspondiente a un recorrido de la bola rodante de 50 mm ó inferior (método de medición tesa, ensayo D), y porque, como masa autoadhesiva inferior (3, 13) se emplea una masa autoadhesiva con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno de 1,5 N/cm ó superior (método de medición tesa, ensayo A) y una viscosidad compleja de 10.000 Pa.s ó superior, a 1 rad/segundo y 40 °C (método de medición tesa, ensayo F).

2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1, en donde como masa autoadhesiva superior (1, 11) y/o como masa autoadhesiva inferior (3,13) se emplea una masa autoadhesiva con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno de 3,0 N/cm ó superior (método de medición tesa, ensayo A), en particular con una fuerza adhesiva sobre un substrato de adherencia de polietileno de 5,0 N/cm ó superior.

3. Cinta adhesiva según una de las precedentes reivindicaciones, en donde como masa autoadhesiva superior (1, 11) se emplea una masa autoadhesiva con una pegajosidad por contacto correspondiente a un recorrido de la bola rodante de 40 mm ó inferior (método de medición tesa, ensayo D), en particular con una pegajosidad por contacto correspondiente a un recorrido de la bola rodante de 20 mm ó inferior.

4. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones precedentes, en donde como masa autoadhesiva inferior (3, 13) se emplea una masa autoadhesiva con una viscosidad compleja de 12.000 Pa.s ó superior (método de medición tesa F).

5. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones precedentes, en donde como masa autoadhesiva superior (1, 11) se emplea una masa de caucho sintético.

6. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones precedentes, en donde como masa autoadhesiva superior (1, 11), se emplea una masa autoadhesiva a base de copolímeros de bloque.

7. Cinta adhesiva según la reivindicación 6, en donde como masa autoadhesiva superior (1, 11), se emplea una masa autoadhesiva a base de una mezcla de varios copolímeros de bloque de estireno, los cuales contienen por lo menos un copolímero de dos bloques con uno de los bloques a base de estireno.

8. Cinta adhesiva según la reivindicación 7, en donde la proporción de estireno es por lo menos del 25% en peso, de preferencia por lo menos el 30% en peso, y/o la proporción de bloques dobles es por lo menos del 40% en peso, de preferencia por lo menos el 60% en peso, referidos a la cantidad total de copolímero de bloques.

9. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones 5 a 8, en donde la masa de caucho sintético contiene un 45% en peso de un copolímero de bloque de estireno-isopreno-estireno, un 39% en peso de un éster de colofonia, un 15% en peso de una resina líquida de hidrocarburos, un 0,5% en peso de un antioxidante primario y un 0,5% en peso de un antioxidante secundario.

10. Cinta adhesiva según una de las precedentes reivindicaciones, en donde como masa autoadhesiva inferior (3, 13) se emplea una masa adhesiva de acrilato modificada con resina.

11. Cinta adhesiva según la reivindicación 10, en donde como masa autoadhesiva modificada con resina, se emplea una masa autoadhesiva que comprende desde un 70 hasta un 80% en peso de masa adhesiva de acrilato y desde un 20 hasta un 30% en peso de una resina adhesiva.

12. Cinta adhesiva según la reivindicación 11, en donde como resina adhesiva se emplea una resina de terpenofenol y/o como masa adhesiva de acrilato, un copolímero de un 48,5% en peso de n-butilacrilato, un 48,5% en peso de 2-etilhexilacrilato, un 2% en peso de glicidilmetacrilato y un 1 % en peso de ácido acrílico.

13. Cinta adhesiva según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un soporte no separable (14), en donde la cara superior del soporte no separable (14) está recubierta con la masa autoadhesiva superior (11), y por lo menos una parte de la cara inferior del soporte no separable (14) está unida con la cara superior del soporte separable (12).

14. Cinta adhesiva según la reivindicación 13, que comprende además una masa autoadhesiva de unión (15), la

cual une por lo menos una parte de la cara inferior del soporte no separable (14) con la cara superior del soporte separable (12).

15. Cinta adhesiva según una de las precedentes reivindicaciones, en donde como masa autoadhesiva superior

5 (1, 11) y/o como masa autoadhesiva inferior (3, 13), se emplea una masa autoadhesiva con una viscosidad compleja de 15.000 Pa.s ó superior (método de medición tesa, ensayo F).

16. Empleo de una cinta adhesiva según una de las reivindicaciones precedentes para el pegado de un material

de banda plana enrollado sobre rollos, con superficies no polares, en el transcurso de un empalme rápido de 10 los rollos, en particular de folios y/o napas.

17. Procedimiento de empalme para el cambio rápido de rollos de un material de banda plana, no polar, enrollado sobre rollos, en particular láminas y/o napas, en donde el extremo de la banda superior de un rollo nuevo de un material de banda plana, no polar, se pega por la parte posterior con una cinta adhesiva según una de las reivindicaciones 1 a 12 por lo menos parcialmente, a la vez que la cara inferior de la cinta adhesiva se pega con la banda subyacente del nuevo rollo, y esto se asegura, colocando el nuevo rollo así preparado junto a un rollo casi completamente desenrollado, el cual va a substituirse, y se acelera a la misma velocidad superficial, con lo cual el nuevo rollo es comprimido a continuación sobre la banda superior del rollo viejo, en donde la masa autoadhesiva descubierta de la cinta adhesiva se pega con la banda vieja a velocidades esencialmente iguales de la banda, mientras que al mismo tiempo el sistema separable se separa y recubre las masas autoadhesivas del sistema separable sin pegarse con los dos restos separados del soporte separable.