Método para recubrir materiales soporte laminares con aplicación de gramaje elevado.

Método para recubrir un material soporte en forma de cinta con una masa dispersada en agua,

aplicando lamasa sobre el material soporte mediante una máquina de recubrimiento adecuada, a un gramaje mínimo de 10 g/m2(secos), y secando a continuación el material soporte recubierto en un secador colgante, de manera que la capaaplicada es de una masa adhesiva.

Método para recubrir materiales soporte laminares con aplicación de gramaje elevado La presente invención se refiere a un método para recubrir un material soporte laminar con una masa dispersada en agua.

Las masas autoadhesivas o los recubrimientos no adhesivos se aplican normalmente como sistemas al 100%, en solución o en medio acuoso, sobre los respectivos materiales soporte.

Las máquinas de recubrimiento habituales para aplicar capas acuosas de alta viscosidad son sistemas dosificadores de rasqueta o barras de aplicación con rasqueta tipo coma o cuchilla dosificadora. En el caso de productos poco viscosos se puede recurrir a máquinas de recubrimiento con rodillos anilox, a cortina o con boquillas atomizadoras. Las máquinas de aplicación usuales de sistemas al 100% son de rodillos o boquillas.

En D. Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 1999, capítulo “Coating Equipment”, página 896 y siguientes, se reúne una extensa descripción de técnicas de recubrimiento conocidas.

Gracias a su comportamiento viscoso los sistemas al 100% pueden aplicarse normalmente sin ningún problema en capas de espesor grueso.

En el caso de los sistemas basados en agua se puede influir en la viscosidad mediante el contenido de sólidos. Por añadidura también cabe la posibilidad de aumentar viscosidad añadiendo espesantes.

En el caso de los sistemas basados en disolvente aumenta mucho el tiempo de secado necesario para eliminarlo cuantitativamente. Con la tecnología disponible hoy en día el secado de capas basadas en disolvente, de gramaje superior a 100 g/m2, no es económicamente factible. Además con gramajes de aplicación elevados permanecen en el recubrimiento unas cantidades residuales de disolvente nada despreciables. Por este motivo las capas gruesas se aplican frecuentemente mediante procesos de laminación de varias capas delgadas.

Las capas de base acuosa o al disolvente se secan normalmente en dispositivos de revestimiento conectados a unos canales de secado, con cuya ayuda se puede eliminar el disolvente o el agua del recubrimiento. El disolvente eliminado se puede regenerar o llevar a una incineradora. Ajustando adecuadamente las temperaturas de los canales de secado se puede influir en el grado del secado. Un secado controlado es el último requisito para conseguir la formación un recubrimiento de calidad impecable, libre de agua, de disolvente o de componentes poco volátiles. Los secadores corrientes para recubrimientos acuosos o al disolvente están planificados con unas seis hasta doce zonas de secado, cada una de las cuales tiene una longitud aproximada de uno hasta tres metros.

En la producción de cintas adhesivas, una tira de material base desenrollada de una bobina de alimentación se recubre con una masa adhesiva acuosa o al disolvente y esta tira recubierta se seca en un secador de convección. Como secador de convección se usan secadores colgantes múltiples. Los secadores colgantes para tiras de material recubierto son instalaciones con una cámara de secado, donde las tiras de material recubierto se cuelgan formando grandes pliegues sobre unas barras soporte, preferentemente metálicas, que se hacen avanzar lentamente a través de la cámara de secado por medio de un trasportador circular, especialmente de cadena. El secado tiene lugar en condiciones suaves, a velocidades de aire moderadas. Según el espesor del recubrimiento se precisan unos tiempos de secado de 30 minutos hasta varias horas. El secador colgante está dividido en varias zonas, en las cuales se pueden ajustar distintas temperaturas.

En general la velocidad de secado es función de la temperatura de secado y de la velocidad del aire, siempre que estén distribuidas uniformemente a través del producto.

Se conocen secadores colgantes provistos de toberas fijas - instaladas por encima de la trayectoria de las barras soporte transportadas a través del secador, de las cuales cuelgan los pliegues de las tiras de material – para dirigir el aire de secado alternativamente a los espacios intermedios y a la zona de la tira de material situada directamente encima de las barras soporte. Para la conducción del aire de secado hay dos canales guía situados por encima de las toberas fijas, a lo largo del secador. En otro secador colgante conocido, en cual el aire de secado se dirige a los pliegues, hay como mínimo una tobera asignada a cada lado de cada pliegue colgante, que está inclinada, formando un ángulo agudo respecto al pliegue correspondiente de la tira de material. La colocación de las toberas se elige de manera que el aire de secado vaya dirigido fundamentalmente a la zona de las barras soporte o, un poco por debajo de ellas, directamente a la tira de material.

A través de las patentes DE 24 27 355 A1 y DE 16 29 026 se conocen otras variantes de secadores colgantes.

En D. Satas, Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, 1999, capítulo “Dr y ing”, página 937 y sigtes., se describen en detalle métodos y técnicas de secado especiales para masas autoadhesivas.

La preparación de capas delgadas partiendo de materiales basados en disolvente o en agua mediante las técnicas descritas puede considerarse del estado técnico actual. La preparación de los respectivos productos no supone en absoluto ningún problema para el especialista.

La preparación de capas gruesas partiendo de materiales basados en disolvente es normalmente poco interesante desde el punto de vista económico, porque requiere procesos de laminación.

En cambio es muy interesante la preparación de capas gruesas de base acuosa, sobre todo para elaborar cintas autoadhesivas con aplicación de alto gramaje.

Con las tecnologías usuales descritas no pueden prepararse en suficiente medida monocapas gruesas a partir de una masa dispersada en agua, ya que el número de canales de secado y su longitud no bastan para desalojar el agua del recubrimiento ni para formar una película de espesor uniforme.

La presente invención tiene por objeto remediar este problema y proporcionar un método que no tenga los defectos señalados o los muestre solamente en menor grado.

Este problema se resuelve mediante un método de recubrimiento de un material soporte en forma de tira con una masa dispersada en agua, según la reivindicación 1. El objeto de las reivindicaciones secundarias son desarrollos ventajosos del objeto de la presente invención. Aparte del aspecto conceptual la presente invención también incluye los productos elaborados según este método.

Por tanto la presente invención se refiere a un método para recubrir un material soporte en forma de tira con una masa dispersada en agua, la cual se aplica sobre el material soporte con una máquina de recubrimiento adecuada, dejando una capa (seca) con un gramaje mínimo de 10 g/m2 y el subsiguiente secado del material soporte recubierto se efectúa en un secador colgante. El recubrimiento aplicado es una masa adhesiva. Como tecnología de secado posterior al secado mediante vacío, el secador colgante es un método ya establecido en la producción de cuero. No obstante, para el secado de recubrimientos adhesivos basados en agua esta tecnología es nueva y totalmente desconocida.

El gramaje de recubrimiento adhesivo sobre el material soporte en forma de tira puede estar comprendido entre 10 y 1000 g/m2 (seco) , preferiblemente entre 20 y 300 g/m2 (seco) . También se prefieren gramajes superiores a 150 g/m2 (seco) y/o hasta 300 g/m2 (seco) , sobre todo entre 190 g/m2 y 220 g/m2 (seco) . Las cifras indicadas también corresponden aproximadamente al espesor en μm de la capa de masa resultante.

Es preferible que la masa de los recubrimientos esté formada por estructuras poliméricas dispersadas en agua o por compuestos de gran contenido en sólidos y viscosidad elevada, para evitar que el material aplicado se escurra de los pliegues del material soporte dentro del secador colgante. Los polímeros estructurales de base acuosa o los compuestos respectivos también se pueden modificar con espesantes sintéticos o naturales habituales del comercio, de manera que la viscosidad corregida corresponda a los requisitos técnicos del proceso.

Las viscosidades de los polímeros estructurales dispersos en agua o de los compuestos correspondientes están comprendidas en un intervalo entre 0, 001 Pa·s y 1000 Pa·s, preferiblemente entre 0, 1 Pa·s y 100 Pa·s, medidas a temperatura ambiente y a una velocidad de cizallamiento de 100 s-1.

El contenido de sólidos de los polímeros estructurales o de los compuestos correspondientes está comprendido en un intervalo entre el 25% en peso y el 75% en peso, preferiblemente entre el 50% en peso y el 70% en... [Seguir leyendo]

1. Método para recubrir un material soporte en forma de cinta con una masa dispersada en agua, aplicando la masa sobre el material soporte mediante una máquina de recubrimiento adecuada, a un gramaje mínimo de 10 g/m2 (secos) , y secando a continuación el material soporte recubierto en un secador colgante, de manera que la capa aplicada es de una masa adhesiva.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gramaje aplicado sobre el material soporte está comprendido entre 10 y 1000 g/m2 (secos) , preferiblemente entre 20 y 300 g/m2 (secos) .

3. Método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la viscosidad de la masa dispersada está comprendida entre 0, 001 Pa·s y 1000 Pa·s, preferiblemente entre 0, 1 Pa·s y 100 Pa·s, medida a la temperatura ambiente y a una velocidad de cizallamiento de 100 s-1, y porque el contenido en sólidos de la masa dispersada está comprendido entre 25% en peso y 75% en peso, preferiblemente entre 50% en peso y 70% en peso.

4. Método según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la viscosidad de la masa se incrementa con espesantes antes de efectuar el recubrimiento.

5. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa aplicada se puede reticular físicamente, en concreto por radiación electrónica.

6. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material soporte es una lámina, un papel, un tejido o un velo, o un soporte antiadherente.

7. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como dispositivo de recubrimiento se utiliza un sistema de rasqueta dosificadora, una barra de aplicación con rasqueta tipo coma o una cuchilla dosificadora.

8. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el dispositivo de recubrimiento y el secador colgante hay un canal de presecado instalado en posición horizontal, en concreto un secador de radiación infrarroja.

9. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material soporte se somete a un tratamiento de descarga corona antes del dispositivo de recubrimiento.

10. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque después del secador colgante tiene lugar un endurecimiento de la masa por radiación electrónica o UV.

11. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque después del secador colgante y del endurecimiento opcional por radiación electrónica o UV se puede pegar un soporte por medio de una máquina laminadora.

12. Método según al menos una de las reivindicaciones anteriores, para elaborar cintas autoadhesivas, aplicando masas autoadhesivas sobre materiales soporte, por una o ambas caras.