Procedimiento para la fabricación de un sistema de masa espumada.

Procedimiento para la fabricación de un sistema de masa espumado,

que contiene sustancias térmicamente sensibles, en el que en un primer paso se espuma el sistema de masa a una primera temperatura, caracterizado porque las sustancias térmicamente sensibles se añaden al sistema de masa en un paso posterior a una segunda temperatura más baja que la primera temperatura y porque el sistema de masa es, contiene o puede utilizarse como masa adhesiva, en especial una masa autoadhesiva.

Procedimiento para la fabricación de un sistema de masa espumada

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de sistemas de masa adhesiva espumados con microglobos, reticulados térmicamente, en especial masas autoadhesivas, así como a las masas adhesivas espumadas fabricadas de este modo.

Para un gran número de aplicación son importantes los sistemas de masa espumada. Las espumas son capaces por ejemplo de amortiguar mecánicamente, absorbiendo la energía cinética, o incluso de compensar las faltas de planitud, porque pueden deformarse fácilmente.

Esto ha conducido a que incluso en el procesado de adhesivos se utilicen cada vez más los sistemas de masa espumada. Por ejemplo para la fabricación de cintas adhesivas, en especial la fabricación de cintas autoadhesivas, se emplean no solo materiales soporte espumados sino también masas (auto)adhesivas espumadas. Para el pegado de sustratos entre sí puede sacarse partido en especial de las ventajas recién citadas, ya que las cintas adhesivas son capaces por ejemplo de compensar las faltas de planitud de las superficies a pegar.

Los procedimientos para la fabricación de masas autoadhesivas y capas de soporte espumadas con microglobos se conocen desde hace tiempo.

En la patente EP 257 984 A1 se describen cintas adhesivas que presentan por lo menos por una cara un recubrimiento adhesivo espumado. Este recubrimiento adhesivo contiene esterillas de polímero, que a su vez contienen un líquido de hidrocarburos y que se expanden a temperaturas elevadas. Los polímeros del armazón de las masas autoadhesivas pueden ser cauchos o poliacrilatos. En este caso, las microesferillas huecas se añaden antes o después de la polimerización. Las masas autoadhesivas que contienen microglobos se procesan en disolventes y se moldean para producir las cintas adhesivas. El paso de la espumación se realiza de modo consecuente después de aplicado el recubrimiento. Se obtienen superficies microrrugosas. De ello resultan propiedades tales como en especial la posibilidad de arranque sin destrucción y la reposicionabilidad. El efecto de una mejor reposicionabilidad gracias a las superficies microrrugosas de las masas autoadhesivas espumadas con microglobos se describe también en otros documentos, por ejemplo en DE 35 37 433 A1 o WO 95/31225 A1.

La superficie microrrugosa se emplea para generar un pegado sin burbujas. Este uso se publica también en la EP 693 97 A1 y en WO 98/18878 A1. De todos modos, este procedimiento descrito, es decir, el procesado o transformación a partir de disolvente o bien la expansión de los microglobos incorporados después de un moldeo de la capa adhesiva en forma de banda o cinta es inapropiado para la fabricación de sistemas de masa adhesiva espumada de pegado permanente.

A las propiedades ventajosas de la superficie microrrugosa se les contrapone siempre una notable reducción de la resistencia de la unión pegada o de la resistencia al pelado. Por ello, en la patente DE 197 3 854 A1 se propone una capa soporte espumada con microglobos, que para evitar la pérdida de la firmeza de la unión pegada propone el uso de masas autoadhesivas sensibles a la presión sin espumar por encima y por debajo de un núcleo espumado.

La fabricación de la mezcla del soporte tiene lugar con preferencia en un mezclador interno típico de la preparación de mezclas de elastómeros. Se ajusta la mezcla en especial para que tenga un valor Mooney MLi+3 (1°C) comprendido entre 1 y 8. En una segunda operación en frío se añaden a la mezcla los posibles reticulantes, acelerantes y los microglobos deseados. Esta segunda operación se realiza con preferencia a una temperatura inferior a 7°C en una amasadora, en un mezclador interno, en un mezclador de rodillos o en una extrusora de doble husillo. A continuación se extruye y/o se calandra la mezcla en máquinas que la dejan con el grosor deseado. A continuación se dota el soporte por ambas caras de una masa autoadhesiva sensible a la presión. Seguidamente se realizan los pasos de la espumación térmica y eventualmente de la reticulación.

La expansión de los microglobos puede efectuarse antes de la Incorporación de los mismos por mezclado a la matriz pollmérlca o después del moldeo de la matriz polimérica para convertirla en un soporte.

En forma expandida, la vaina de los microglobos tiene un grosor de solo ,2 pm. Por consiguiente es un inconveniente la expansión propuesta de los microglobos antes de su incorporación por mezclado a la matriz pollmérlca del material soporte porque con la gran fuerza que se aplica para la Incorporación se destruyen muchos globos y por tanto se reduce el grado de espumación. Por otro lado, los microglobos parcialmente dañados se traducen en variaciones del grosor. Apenas se logra un proceso de fabricación robusto. Por ello se favorece la ejecución de la espumación después del moldeo del material en forma de banda en el túnel de tratamiento térmico. Pero también en este caso se producen grandes variaciones del grosor medio del soporte con respecto al grosor deseado debido a las condiciones no exactamente constantes del proceso en su conjunto antes de la espumación y debido a las condiciones no exactamente constantes del túnel de tratamiento térmico durante la espumación. Ya no es posible realizar correcciones del grosor. Se tienen que tomar en consideración además notables desviaciones

estadísticas del grosor, porque las desviaciones o diferencias locales de concentración de los microglobos y otros componentes del soporte repercuten directamente en oscilaciones del grosor.

Un método similar se describe en WO 95/32851 A1. En este caso se propone prever capas termoplásticas adicionales entre el soporte espumado y la masa autoadhesiva.

Los dos métodos cumplen ciertamente el requisito de una gran resistencia al pelado, pero conducen también de modo forzoso a productos de gran fragilidad, porque las distintas capas sometidas a esfuerzo conducen a roturas del anclaje. Por otro lado se reduce notablemente la capacidad de adaptación deseada de tales productos, porque se reduce necesariamente la porción espumada de la estructura.

En la patente EP 1 12 89 B1 se propone un procedimiento, en el que los microglobos se expanden parcialmente antes de salir de una boquilla recubrldora y eventualmente se llevan a la expansión total en un paso posterior. De todos modos, este procedimiento está muy limitado en su función por la viscosidad de la masa. Los sistemas de masa muy viscosos conducen Inevitablemente a una presión intermedia elevada en el intersticio de la boquilla, dicha presión comprime o deforma los microglobos expandidos. Una vez salidos de la boquilla, los microglobos recuperan de nuevo su forma original y perforan la superficie de la masa adhesiva. Este efecto se acentúa mas cuando aumenta la viscosidad de la masa, disminuye el grosor de capa y se reduce el peso por unidad de superficie o bien aumenta la porción de microglobos.

Las masas (auto)adheslvas o las capas de soporte espumadas con microglobos se caracterizan por una estructura definida de celdilla y un reparto uniforme de los tamaños de las celdillas de espuma. Son microespumas de celdillas cerradas sin cavidades, con lo cual, si se comparan con las variantes de celdillas abiertas, se puede lograr una mejor estanqueldad y protección de los materiales sensibles frente al polvillo y a los medios líquidos.

Gracias a su envoltura flexible de polímeros termoplásticos, tales espumas poseen una mayor capacidad de adaptación que aquellas que están rellenas de mlcroesferillas huecas no poliméricas no expandióles (esterillas huecas de vidrio). Son más apropiadas para equilibrar las tolerancias de fabricación, que son generales por ejemplo en el caso de piezas de Inyección y, por su carácter de espumas, pueden compensar mejor incluso las tensiones

térmicas.

Por lo demás con la elección de la resina termoplástica de la envoltura de polímero se puede seguir influyendo en las propiedades mecánicas de la espuma. Por ejemplo, cuando la espuma tiene menor densidad que la matriz, se pueden fabricar espumas con mayor resistencia de cohesión que con la sola matriz de polímero. De este modo pueden combinarse las propiedades típicas de la espuma, por ejemplo la capacidad de adaptación a sustratos rugosos, con una gran resistencia de cohesión en el caso de las espumas PSA.

En cambio, los materiales espumados por medios químicos o físicos clásicos son más susceptibles de sufrir un colapso irreversible por efecto de la presión y la temperatura. En tal caso es también menor la resistencia de cohesión.

En la patente DE 21 5 877 C se describe una cinta adhesiva formada por un soporte, que por lo menos por una cara está... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un sistema de masa espumado, que contiene sustancias térmicamente sensibles, en el que en un primer paso se espuma el sistema de masa a una primera temperatura, caracterizado porque las sustancias térmicamente sensibles se añaden al sistema de masa en un paso posterior a una segunda temperatura más baja que la primera temperatura y porque el sistema de masa es, contiene o puede utilizarse como masa adhesiva, en especial una masa autoadhesiva.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera temperatura, a la que se espuma el sistema de masa, equivale a la temperatura de expansión de los microglobos o es superior a la misma y la segunda temperatura, a la que se añaden al sistema de masa las sustancias térmicamente sensibles, es inferior a la temperatura de expansión de los microglobos.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque

- en una primera máquina mezcladora se incorporan al sistema de masa en primer lugar los microglobos expandibles y eventualmente otros aditivos;

- se calienta el sistema de masa provisto de microglobos, en especial con sobrepresión, a una temperatura que equivale por lo menos a la temperatura de expansión de los microglobos a presión normal, con ventaja a una temperatura superior a esta,

- se expanden los microglobos, en especial a la salida de la primera máquina mezcladora,

- se transfiere el sistema de masa a una segunda máquina mezcladora, de modo que en esta segunda máquina mezcladora el sistema de masa esté a una temperatura inferior a la temperatura de expansión de los microglobos,

- se añaden las sustancias térmicamente sensibles a la segunda máquina mezcladora,

- se aplica o se moldea el sistema de masa resultante del mezclado.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque:

- en una primera máquina mezcladora se incorporan al sistema de masa en primer lugar los microglobos expandibles y eventualmente otros aditivos;

- se calienta el sistema de masa provisto de microglobos, en especial con sobrepresión, dentro de una primera zona de mezclado de la máquina mezcladora a una temperatura que equivale por lo menos a la temperatura de expansión de los microglobos a presión normal, con ventaja a una temperatura superior a esta,

- a continuación se transporta el sistema de masa de la primera a la segunda zona de mezclado de la primera máquina mezcladora de modo que en esta segunda zona de mezclado el sistema de masa esté a una temperatura inferior a la temperatura de expansión de los microglobos,

- se añaden las sustancias térmicamente sensibles durante la transferencia del sistema de masa a la segunda zona de mezclado y/o después de la transferencia a la segunda zona de mezclado,

- se aplica o se moldea el sistema de masa resultante del mezclado.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las sustancias térmicamente sensibles o una parte de las sustancias térmicamente sensibles son reticulantes térmicos.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las sustancias térmicamente sensibles o una parte de las sustancias térmicamente sensibles son acelerantes y/o reguladores de la reacción de reticulación térmica.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema de masa en el momento de la adición de las sustancias térmicamente reticuladas está presente en un estado no reticulado.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se moldea o aplica el sistema de masa espumado y provisto de las sustancias térmicamente sensibles en forma de capa, en especial sobre un material soporte o sobre un material antiadhesivo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones de 5 a 8, caracterizado porque el sistema de masa se retícula térmicamente.

1. Procedimiento según las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque la reacción de reticulación térmica o la mayor parte de la reacción de reticulación térmica se lleva a cabo después del moldeo en forma de capa, en especial capa aplicada sobre un material de soporte o un material antiadhesivo.

11. Masa adhesiva espumada con microglobos, reticulada térmicamente, que puede obtenerse por el procedimiento de la reivindicación 5.

12. Uso de una masa adhesiva espumada según la reivindicación 11 como masa autoadhesiva para una cinta adhesiva por una o por ambas caras.