ES2241162T3

ES2241162T3 - Composicion para union hermetica, articulo que la incluye, y metodo para usarla.

Info

Publication number: ES2241162T3
Application number: ES98942279T
Authority: ES
Inventors: Michael A. Johnson; Clayton A. George; Robert J. Boettcher
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2005-10-16
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: BR9813229A; DE69829863D1; US6372827B2; CN1102894C; EP1019247B1; WO1999016618A1; JP2001518408A; US6284360B1; US20010047058A1; CA2303788A1; US6406782B2; DE69829863T2; EP1019247A1; AU9037298A; US20010051260A1; CN1285783A; JP4307710B2; CA2303788C

Abstract

Un artículo que comprende: (a) una capa central resistente a fluir en estado fundido, compresible, conformable, que tiene una primera y una segunda superficies principales, y (b) una capa sellante sobre dicha primera superficie principal de dicha capa central, comprendiendo dicha capa sellante: (i) una composición termoendurecible o termoplástica que no es un adhesivo sensible a la presión a temperatura ambiente, (ii) siendo dicha capa sellante no pegajosa después de curar la composición termoendurecible o después de solidificar la composición termoplástica, (iii) teniendo dicha capa sellante un grosor de capa de al menos 0,25 mm, y (iv) teniendo dicha capa sellante una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato.

Description

Composición para unión hermética, artículo que la incluye, y método para usarla.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere al establecimiento de una unión hermética entre dos sustratos, particularmente cuando al menos uno de los sustratos es vidrio.

Existen muchas aplicaciones en las que es necesario sujetar un sustrato de vidrio en un marco, tal como un marco metálico, plástico o de madera, el cual se puede pintar. Por ejemplo, los parabrisas de vidrio se sujetan en el marco metálico o plástico de un vehículo a motor, tanto durante la fabricación del vehículo como después de la fabricación, para sustituir el parabrisas en el caso en el que se agriete o se rompa.

Es difícil establecer una unión fuerte al vidrio usando agentes sellantes y adhesivos convencionales, tales como pastas de poliuretano. Para aumentar la adhesión, la superficie de vidrio típicamente se apresta antes de insertarla en el marco.

Las pastas de poliuretano se usan convencionalmente para establecer una unión hermética entre el vidrio aprestado y el marco. Sin embargo, tales pastas son difíciles de aplicar de forma uniforme y reproducible. Otro problema es que el empuje del vidrio en el marco provoca que la pasta fluya y rezume por la línea de unión. Esto crea líneas de unión de grosor desigual, y puntos de contacto del vidrio con el marco que pueden actuar como puntos de fallo debido a que cualquier esfuerzo aplicado al marco se transmite directamente al vidrio en estos puntos. Esto es particularmente un problema cuando se instala un parabrisas de un vehículo a motor en un marco que tenga una superficie muy desigual. Para atender a este problema, típicamente se colocan "espaciadores" discontinuos en diversos puntos alrededor del perímetro del marco. Aunque estos espaciadores ayudan a evitar la creación de puntos de contacto del vidrio con el marco, también pueden actuar como puntos de concentración del esfuerzo, debido a que, mientras que el agente sellante se contrae durante el curado, los espaciadores no lo hacen. Es necesario entonces usar una cantidad extra de agente sellante para alojar a los espaciadores.

Otro problema se encuentra en el caso de pastas sellantes poliuretánicas, que requieren un tiempo relativamente prolongado para curarlas y para formar una fuerza de unión, tales como aquellas que son curables por la humedad. Durante este período de curado vulnerable, el vidrio puede vibrar en el marco, haciendo a la unión hermética y al vidrio susceptibles al daño. Se pueden formar espacios en la unión hermética, dando lugar a ruido por el viento, y comprometiendo la integridad de la unión hermética. El ruido asociado con las vibraciones también es indeseable. Además, la dependencia de la humedad ambiental significa que el proceso de curado varía dependiendo de las condiciones ambientales.

El documento FR-A-2173318 describe una lámina de espuma de poliuretano que se reviste por uno o por ambos lados con una sustancia que es no adhesiva a temperatura ambiente, y que se hace adhesiva al calentarla.

El documento US-P-4.748.061 se refiere a una cinta adhesiva sensible a la presión, de material compuesto, que comprende una capa central de PSA celular o rellena de microburbujas, pigmentada, a la que se adhiere una capa superficial densa, relativamente delgada, de adhesivo sensible a la presión, pigmentado, que está sustancialmente libre de microburbujas, en la que la capa superficial de la cinta de material compuesto tiene un color más intenso que la cara de cualquier capa sola.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, la invención se refiere a un artículo (por ejemplo, en forma de una cinta) que incluye (a) una capa central de espuma resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y una segunda superficies principales, y (b) una capa sellante termoendurecible sobre dicha primera superficie principal de la capa central, según la reivindicación 1. La capa sellante tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato.

Una "composición sellante" o una "capa sellante" es un material que rellena los espacios. En consecuencia, en el momento de la formación de la unión hermética, las composiciones sellantes según la invención tienen una elasticidad que es suficientemente baja, de forma que la composición sellante es capaz de fluir hacia el interior y rellenar los espacios en el sustrato al que se aplica, y, después de que el agente sellante se haya curado (en el caso de composiciones sellantes termoendurecibles) o solidificado por enfriamiento (en el caso de composiciones sellantes termoplásticas), aún rellena suficientemente los espacios para unir herméticamente el sustrato. Tanto la superficie de la capa sellante, disponible para entrar en contacto con un sustrato, como el grueso de la composición de la capa sellante satisfacen estos criterios. Las composiciones sellantes, útiles en la invención, son no pegajosas (es decir, son no pegajosas al tacto) una vez que se han curado (en el caso de composiciones sellantes termoendurecibles) o solidificado con el enfriamiento (en el caso de composiciones sellantes termoplásticas).

Además, las composiciones sellantes no satisfacen la definición de un adhesivo sensible a la presión según se establece por el Pressure Sensitive Tape Council (PSTC), Glenview, IL. Según el Glosario de Términos de PSTC (Agosto, 1985, revisión), los adhesivos sensibles a la presión son agresiva y permanentemente pegajosos a temperatura ambiente, y se adhieren firmemente a una amplia variedad de superficies desiguales con el simple contacto y sin la necesidad de nada más que la presión de un dedo o de una mano. No requieren activación por agua, disolvente o calor a la hora de ejercer una fuerza de sujeción adhesiva fuerte a materiales tales como papel, plástico, vidrio, madera, cemento y metales. Tienen una sujeción suficientemente cohesiva y una naturaleza elástica de forma que, a pesar de su pegajosidad agresiva, se pueden manipular con los dedos, y se pueden eliminar de superficies lisas sin dejar ningún residuo.

Una composición "termoendurecible" o "que se termoendurece" es aquella que se puede curar (es decir, reticular), por ejemplo mediante exposición a, preferiblemente, calor o radiación actínica (aunque también puede bastar la exposición a humedad u otro medio químico), para producir un material sustancialmente infusible (es decir, termoendurecido). También se pueden usar combinaciones de estos diversos medios de curado (por ejemplo, una combinación de calor y de radiación actínica). Tales composiciones pueden incluir un agente de curado (por ejemplo, un agente de curado térmico o fotoactivo).

Una composición "termoplástica" es aquella que es capaz de ser reblandecida repetidamente por calor y endurecida por enfriamiento.

Un material "resistente a fluir en estado fundido" es un material que resiste el flujo macroscópico de masa en condiciones a las que la capa sellante muestra flujo macroscópico. Típicamente, el material resistente a fluir en estado fundido resiste el flujo macroscópico de masa cuando se somete a temperaturas de hasta 200ºC.

Un material "conformable, compresible" es un material que se deforma fácilmente cuando se somete a un esfuerzo aplicado, pero tenderá a recuperarse elásticamente cuando se termina el esfuerzo dentro del intervalo de tiempo que toma establecer una unión hermética entre dos sustratos de interés, aunque se puede producir un endurecimiento o deformación permanente dependiendo del esfuerzo al que se someta el material en una aplicación dada.

En una realización, la capa sellante termoendurecible incluye una mezcla de (a) una resina epoxídica, (b) una resina seleccionada del grupo que consiste en poliacrilatos, poliésteres semicristalinos, y combinaciones de los mismos, y (c) un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (i) agentes de curado térmicamente activados, caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (ii) agentes de curado fotoactivos, caracterizados por una temperatura de descomposición térmica.

En otra realización, la capa sellante termoendurecible retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de la composición, pero menor que 200ºC, hasta que se actúa sobre ella mediante una fuerza externa distinta de la gravedad. Tal fuerza incluye la presión ejercida durante la unión hermética empujando dos sustratos entre sí. Un ensayo para determinar si una composición dada muestra este comportamiento implica colocar una muestra de la composición sobre una placa mantenida en un ángulo dentro de un horno, calentar la muestra hasta la temperatura deseada, y observar el grado hasta el cual la muestra pierde su forma inicial y fluye por la superficie de la placa hacia abajo dentro de un período determinado de tiempo. Debido a que este ensayo se realiza en ausencia de una fuerza externa aplicada, cualquier flujo es atribuible al efecto combinado de la temperatura y de la gravedad sola. Este ensayo se describe con mayor detalle en la sección de "Ejemplos" más abajo.

En otra realización, la capa sellante incluye una composición sellante termoendurecible que incluye un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes de curado térmicamente activados, caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos, caracterizados por una temperatura de descomposición térmica. La composición sellante se caracteriza porque, antes del curado, la composición retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de la composición, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado fotoactivo, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad, medida según el procedimiento de ensayo descrito generalmente antes.

Un ejemplo de una composición sellante preferida incluye una mezcla de una resina epoxídica, un poliéster semicristalino, y un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes de curado térmicamente activados, caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos, caracterizados por una temperatura de descomposición térmica. La composición sellante se caracteriza porque, antes de curarla, la composición sellante retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión del poliéster, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado fotoactivo, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad, medida según el procedimiento de ensayo descrito generalmente antes. Preferiblemente, esta composición sellante retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión del poliéster, pero menor que 200ºC, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

La capa central tiene preferiblemente una resistencia a la tracción límite no mayor que la resistencia a la tracción límite de la capa sellante. Los ejemplos de capas centrales adecuadas incluyen espumas, que pueden ser espumas de celda abierta o de celda cerrada, aunque se prefieren espumas de celda cerrada. Los ejemplos de espumas adecuadas incluyen espumas poliacrílicas, poliuretánicas y poliolefínicas. También son útiles las capas centrales en forma de adhesivos sensibles a la presión, por ejemplo espumas adhesivas sensibles a la presión.

El artículo puede incluir además una capa de unión proporcionada sobre la segunda superficie principal de la capa central. En tales realizaciones, la capa sellante y la capa de unión están preferiblemente aisladas térmicamente entre sí.

En un segundo aspecto, la invención se refiere a un artículo que incluye (a) una capa central termoendurecida resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y una segunda superficies principales, y (b) una capa sellante termoendurecible sobre dicha primera superficie principal de la capa central. La capa sellante tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato. La capa central termoendurecida se puede proporcionar, por ejemplo, mediante una espuma de celda cerrada, o un adhesivo sensible a la presión. Las capas sellantes termoendurecibles útiles incluyen aquellas que se describen más abajo.

En un tercer aspecto, la invención se refiere a un artículo que incluye (a) una capa central resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y una segunda superficies principales, y (b) una capa sellante termoplástica sobre dicha primera superficie principal de la capa central. La capa sellante tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato, y está formada de un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en poliuretanos, poliésteres, copolímeros de bloques que contienen poliaromáticos, y siliconas. Las capas centrales útiles incluyen las descritas previamente.

En un cuarto aspecto, la invención se refiere a un artículo que comprende (a) una capa central termoendurecida resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y una segunda superficies principales, (b) una capa sellante sobre dicha primera superficie principal de dicha capa central, y que tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato, y (c) una capa de unión termoendurecible sobre dicha segunda superficie principal de dicha capa central, y que tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un segundo sustrato. Las capas central y sellante útiles incluyen aquellos materiales previamente mencionados.

En un quinto aspecto, la invención se refiere a un artículo que incluye (a) un sustrato que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal separadas por una región de borde que tiene un grosor finito; (b) una capa central resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y una segunda superficies principales; y (c) una capa sellante termoendurecible proporcionada sobre la primera superficie principal del núcleo central, y que tiene una superficie disponible para entrar en contacto con un segundo sustrato. Los ejemplos de capas central y sellante adecuadas incluyen los materiales descritos anteriormente. La capa central está fija en su segunda superficie principal a (i) la primera superficie principal del sustrato y/o (ii) la región de borde del sustrato. La capa central proporciona propiedades de amortiguación de la vibración al artículo.

La invención también se refiere a un método para unir estos artículos a un segundo sustrato poniendo en contacto la capa sellante con el segundo sustrato, para unir el segundo sustrato al primer sustrato a través de la capa sellante.

Un ejemplo de un sustrato preferido es vidrio, por ejemplo, un parabrisas de vidrio adaptado para uso en un vehículo a motor. Tales sustratos se pueden unir, por ejemplo, a sustratos metálicos, sustratos pintados (por ejemplo, sustratos metálicos pintados), y, en el caso de parabrisas, marcos del tipo encontrado en los vehículos a motor. Los sustratos de mayor energía de superficie se unen de forma particularmente útil entre sí. Otro ejemplo de un segundo sustrato es un soporte con forma de U sobre el que se puede colocar el artículo que tiene el agente sellante.

En una realización, particularmente útil en el caso de parabrisas o sustratos instalados en ranuras, la primera superficie principal del sustrato se caracteriza por un primer perímetro, la segunda superficie principal de dicho sustrato se caracteriza por un segundo perímetro, y la capa central se fija en su segunda superficie principal a (i) la primera superficie principal del sustrato de forma que la capa central se extiende sustancialmente alrededor de todo el perímetro de la primera superficie principal del primer sustrato, y/o (ii) la región de borde del sustrato de forma que la capa central rodea sustancialmente a la región de borde.

En un sexto aspecto, la invención se refiere a un artículo que incluye (a) un sustrato que tiene una primera superficie principal caracterizada por un primer perímetro, y una segunda superficie principal caracterizada por un segundo perímetro, en el que la primera y segunda superficies están separadas por una región de borde que tiene un grosor finito; (b) una capa central resistente a fluir en estado fundido, conformable, compresible, que tiene una primera y segunda superficies principales; (c) una capa sellante proporcionada sobre la primera superficie principal de la capa central; y (d) un segundo sustrato unido al primer sustrato a través de la capa sellante. La capa central se fija en su segunda superficie principal a (i) la primera superficie principal del primer sustrato de forma que la capa central se extiende sustancialmente alrededor de todo el perímetro de la primera superficie principal del primer sustrato, y/o (ii) la región de borde del sustrato de forma que la capa central rodea sustancialmente la región de borde. La capa central proporciona propiedades de amortiguación de la vibración al artículo. Los ejemplos de capas central y sellante adecuadas incluyen los materiales descritos anteriormente.

En una realización preferida, el primer sustrato incluye vidrio, y el segundo sustrato incluye metal. En una segunda realización preferida, el primer sustrato incluye vidrio, y el segundo sustrato incluye un sustrato pintado (por ejemplo, un sustrato metálico pintado). En una realización particularmente preferida, el primer sustrato es un parabrisas de vidrio, y el segundo sustrato es un marco (por ejemplo, formado en un vehículo a motor), para soportar el parabrisas.

En un séptimo aspecto, la invención se refiere a una composición sellante que incluye una mezcla de una resina epoxídica, un poliéster semicristalino, y un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes de curado térmicamente activados, caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos, caracterizados por una temperatura de descomposición térmica. La composición sellante se caracteriza porque, antes de curarla, la composición retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión del poliéster, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica del agente de curado, cuando el agente de curado es un agente de curado fotoactivo, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad, medida según el procedimiento de ensayo descrito generalmente antes.

En realizaciones preferidas, la composición sellante incluye además un agente tixotrópico, por ejemplo, seleccionado del grupo que consiste en partículas (tales como partículas de sílice), fibras cortadas, microesferas huecas (burbujas) (tales como microesferas huecas (burbujas), de vidrio, cerámicas, o poliméricas), y combinaciones de los mismos. Antes de curarla, la composición preferiblemente retiene de manera sustancial su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión del poliéster, pero menor que 200ºC, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

La invención proporciona un agente sellante fácil de usar, en forma de un artículo tal como una cinta, para establecer una unión hermética entre dos sustratos, que es particularmente útil cuando al menos uno de los sustratos es vidrio. El agente sellante y uno de los sustratos se pueden proporcionar en forma de un único artículo fácil de usar. El agente sellante se puede aplicar uniforme y consistentemente, y no sale excesivamente cuando el sustrato es empujado en un marco. De este modo, se simplifica la limpieza tras la operación de unión hermética. Los agentes sellantes también se pueden usar sin un apresto.

Una vez colocados sobre los dos sustratos, los agentes sellantes preferidos crean rápidamente una resistencia, dando como resultado una unión hermética que tiene una buena resistencia verde. De este modo, se minimiza o se elimina la necesidad de precauciones especiales para soportar uno o ambos sustratos durante la operación de unión hermética. La rápida formación de resistencia también elimina problemas que se refieren a los esfuerzos impuestos sobre el sustrato antes de curar completamente, tales como los provocados por el movimiento del sustrato con relación al marco. De este modo, por ejemplo, en el caso de la instalación de parabrisas, es posible conducir en el vehículo que tiene el parabrisas recientemente instalado, antes de que se termine el curado.

La capacidad para crear rápidamente una resistencia verde, acoplada con la capacidad para eliminar las etapas de procesamiento, tales como el apresto y la limpieza del exceso de agente sellante que sale por la línea de unión, simplifica el proceso sellante. Este, a su vez, facilita el uso de los agentes sellantes en una línea de montaje de vehículos a motor. Además, esto proporciona una mayor flexibilidad al proceso de montaje de vehículos a motor. Por ejemplo, en lugar de instalar el parabrisas prematuramente en el proceso de fabricación, para permitir un tiempo para el curado del agente sellante antes de que el vehículo salga de la línea de fabricación, es posible instalar el parabrisas tarde en el proceso de fabricación.

Los agentes sellantes preferidos se pueden almacenar durante períodos de tiempo prolongados sin degradarse debido a que el curado no comienza hasta que la composición no se expone a calor o a radiación actínica. Ventajosamente, los agentes sellantes preferidos curables por calor o por radiación actínica se curan relativamente de forma independiente de las condiciones ambientales que podrían limitar la utilidad de materiales sensibles a la temperatura y a la humedad, tales como los agentes sellantes curables por humedad.

Tras el curado, el agente sellante forma un material duro y dúctil, que tiene una buena resistencia a la tracción. De este modo, mantiene una buena unión hermética entre el sustrato y el marco, incluso cuando la unión hermética se someta a humedad ambiental y a esfuerzo, por ejemplo del tipo encontrado durante el uso del vehículo a motor. Además, el agente sellante muestra una baja contracción con el curado, manteniendo de ese modo la unión hermética y minimizando esfuerzos al sustrato. Particularmente, en el caso de sustratos de vidrio, tales esfuerzos pueden provocar que el vidrio se agriete.

La capa central compresible, conformable, actúa como un espaciador de línea de unión integral, y forma un colchón amortiguador de la vibración sobre el que el sustrato flota en el marco. Debido a que preferiblemente es sustancialmente continua alrededor del perímetro de la superficie del sustrato, se puede alojar ventajosamente y puede disipar los esfuerzos a los que se somete el artículo en condiciones normales de uso. Una ventaja adicional es que las construcciones preferidas, bajo un impacto catastrófico de velocidad elevada de cizallamiento, pueden transmitir el esfuerzo impuesto a los sustratos. Además, la propiedad compresible y conformable de la capa central permite una mayor capacidad sellante, reduciendo de este modo la cantidad de agente sellante necesaria, y minimizando su salida.

Otras características y ventajas serán manifiestas a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas de la misma, y a partir de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La invención se entenderá de forma más completa con referencia a los siguientes dibujos, en los que los números de referencia similares designan componentes parecidos o análogos en todos ellos, y en los que:

la Fig. 1 es una vista alargada, fragmentaria, de sección transversal de un artículo de múltiples capas según la invención;

la Fig. 2 es una vista en planta de un parabrisas de un vehículo a motor que tiene una cinta de múltiples capas sujeta a una cara principal del mismo, según la invención;

la Fig. 3 es una vista en sección transversal, alargada, tomada a lo largo de las líneas 3-3 en la Fig. 2;

la Fig. 4 es una vista en perspectiva en despiece que ilustra la instalación de un parabrisas en un vehículo a motor según la invención;

la Fig. 5 es un dibujo en sección transversal en esquema que muestra, según la invención, el uso de una cinta de múltiples capas para sujetar un parabrisas a un marco en un vehículo a motor;

la Fig. 6 es una vista en planta de un sustrato que tiene una cinta de múltiples capas sujeta a un borde de la superficie del mismo, según la invención;

la Fig. 7 es una vista en sección transversal, alargada, tomada a lo largo de las líneas 7-7 en la Fig. 6; y

la Fig. 8 es una vista en sección que ilustra un sustrato unido herméticamente a un soporte usando una cinta de múltiples capas según la invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas Artículo

La Fig. 1 ilustra un artículo 10 de múltiples capas en forma de una cinta, útil para establecer una unión hermética entre dos sustratos. La cinta 10 comprende de una capa 12 sellante, una capa central 14, una capa de enlace 16 opcional, y un forro 18 retirable, temporal, opcional, para proteger a la capa de enlace (si está presente) o a la capa central. El forro 18 se retira antes de unir a la superficie a la que protege a un sustrato. Como alternativa, la capa de enlace 16 opcional se puede sustituir por una segunda capa sellante, opcional.

Convenientemente, aunque no mostrado de forma separada en los dibujos, la cinta 10 se puede proporcionar en forma de un rollo de cinta para su fácil almacenamiento, transporte, manipulación y uso. En tales construcciones, la cinta 10 se enrolla típicamente alrededor de un núcleo de papel o de plástico que tiene un diámetro, convencionalmente, de alrededor de 7,6 centímetros. En tales construcciones, la cinta se puede enrollar con un forro temporal, retirable, que separa enrollamientos adyacentes en el rollo. La provisión de la cinta 10 en forma de rollo se facilita seleccionando la capa sellante para que tenga un grosor y un módulo que promueva el enrollamiento fácil sin ejercer una fuerza que podría dar como resultado una deformación permanente de la capa central 14 en el artículo, rezumando de cualquiera de las capas en el artículo más allá de la capa más ancha en el artículo, o plegando el artículo, cuando se almacena en condiciones ambientales normales de temperatura y humedad.

La cinta 10 se puede usar para unir herméticamente entre sí a una variedad de sustratos. Los sustratos pueden ser iguales o diferentes entre sí. Los ejemplos de sustratos adecuados incluyen sustratos de vidrio, metálicos, plásticos, de madera, y cerámicos. Los sustratos plásticos representativos incluyen poli(cloruro de vinilo), caucho de etileno-propileno-monómero de dieno, poliuretanos, poli(metacrilato de metilo), termoplásticos de ingeniería (por ejemplo, poli(óxido de fenileno), polieteretercetona, policarbonato), y elastómeros termoplásticos, incluyendo olefinas elastoméricas termoplásticas. El vidrio, y los polímeros que se pueden usar como sustitutos del vidrio (por ejemplo, policarbonato y poli(metacrilato de metilo)), se pueden denominar como materiales de acristalamiento. La cinta 10 es particularmente eficaz uniendo herméticamente sustratos que tienen una energía de superficie superior (según se mide mediante una tensión de humectación crítica de Zisman mayor que 35 mjulios/m^{2}), tales como metal, metal pintado y muchos polímeros. La superficie del sustrato se puede revestir, por ejemplo, con pintura, con un revestimiento resistente a la abrasión, o con un revestimiento antideslumbrante. En el caso de, por ejemplo, parabrisas, el vidrio puede incluir una capa de frita cerámica.

La cinta 10 es particularmente útil para unir herméticamente sustratos de vidrio a, por ejemplo, sustratos metálicos y plásticos. Por ejemplo, el artículo 10 es particularmente útil para unir herméticamente un parabrisas de vidrio a un marco metálico o plástico, en un vehículo a motor.

La capa central 14 soporta a la capa 12 sellante. Un fin de la capa central 14 es actuar como un espaciador integral cuando la cinta 10 se usa para establecer una unión hermética entre un par de sustratos. De este modo, durante la aplicación a presión del sustrato que tiene la cinta al otro sustrato, la capa central 14 evita que los dos sustratos entren en contacto en el caso de que el agente sellante se desplace. Tal contacto es particularmente indeseable cuando uno de los sustratos es vidrio, debido a que el esfuerzo resultante puede provocar que el vidrio se rompa. La capa central 14 también disipa el esfuerzo que resulta del curado del agente sellante, minimizando de ese modo el esfuerzo en la unión hermética.

La capa central 14 también actúa preferiblemente como un amortiguador de la vibración interno, para minimizar el ruido asociado con el movimiento del sustrato de frecuencia variable una vez que los dos sustratos se han unido herméticamente entre sí. La capa central también aísla al sustrato al que se fija de los esfuerzos transmitidos a ese sustrato, y del otro sustrato. Por ejemplo, en el caso de un parabrisas de vidrio instalado en un vehículo a motor, la capa central amortigua las vibraciones que surgen del golpeteo del viento sobre el vidrio, así como vibraciones que surgen del marco del vehículo a motor.

Otra función del núcleo central 14 es aislar térmicamente a la capa 12 sellante de la capa de unión 16, independientemente de si la capa de unión está integrada en la cinta 10, o se aplica separadamente a la superficie del sustrato antes de la aplicación de la cinta. De esta manera, las respectivas reacciones de curado que pueden tener lugar en las capas sellante y de unión se pueden aislar unas de otras, dando la oportunidad a que la cinta se cure por etapas. También ofrece la ventaja de aumentar la libertad de la formulación, con respecto a las composiciones de las capas sellante y de unión.

Aún otra función de la capa central 14 es actuar como una zona de fallo, de forma que el fallo cohesivo de la cinta (opuesto al fallo en una interfase cinta/sustrato) se produce preferentemente en la capa central, en lugar de en la capa sellante o en la capa de unión (si está presente). Esta característica es particularmente ventajosa cuando se unen sustratos de vidrio, tales como parabrisas, a un marco metálico o plástico en un vehículo a motor, debido a que asegura que las uniones adhesivas entre el vidrio y la cinta, y entre la cinta y el vehículo, permanecen intactas cuando se someten a esfuerzo, potenciando de ese modo el rendimiento global.

Para lograr estas funciones, el núcleo central 14 se diseña para que sea compresible y conformable. Estas características permiten a la capa central 14, por ejemplo, proteger al sustrato al que se fija la cinta, y absorber y distribuir el esfuerzo aplicado a la construcción unida herméticamente. Además, la compresibilidad y conformabilidad ayudan a lograr un contacto completo del cuerpo, y una formación de la unión hermética.

La capa central 14 también se diseña para que sea resistente a fluir en estado fundido, de forma que no sufra un flujo macroscópico de masa cuando se expone a temperaturas y presiones usadas durante la operación de unión hermética.

Para promover el fallo cohesivo de la cinta 10, la capa central 14 se formula preferiblemente para que sea más débil que la capa sellante o la capa de unión (si está presente). Esto es, la resistencia a la tracción límite de la capa central no es mayor que la resistencia a la tracción límite de la capa sellante o de la capa de unión (si está presente) para favorecer el fallo cohesivo en la capa central. Por ejemplo, la resistencia a la tracción límite de la capa central es preferiblemente no mayor que 80% de la resistencia a la tracción límite de la capa sellante o de la capa de unión, según se mide de acuerdo con el procedimiento de ensayo descrito en la sección de "Ejemplos" más abajo. La "resistencia a la tracción límite" se refiere a la resistencia a la tracción, según se mide en las condiciones de temperatura y de humedad especificadas en la sección de "Ejemplos" más abajo, y después de que se haya curado cualquiera de las capas termoendurecibles individuales en la cinta.

Típicamente, la capa central 14 tiene una resistencia a la tracción límite no mayor que 6,9 MPa, preferiblemente no mayor que 5,2 MPa, y más preferiblemente no mayor que 3,5 MPa, medida según el procedimiento de ensayo descrito en la sección de "Ejemplos" más abajo. El valor máximo particular de la resistencia a la tracción es una función de la aplicación para la que la cinta 10 se diseña para ser usada. Por ejemplo, en el caso de parabrisas instalados en vehículos a motor, la resistencia a la tracción última de la capa central preferiblemente no es mayor que 3,5 MPa.

Para localizar adicionalmente el fallo cohesivo en la capa central, se puede disponer una capa de ligadura (no mostrada separadamente en los dibujos) entre la capa sellante y la capa central, para potenciar la adhesión entre las dos capas. De forma similar, se puede disponer una segunda capa de ligadura (también no mostrada separadamente en los dibujos) entre la capa central y la capa de unión (si está presente). El potenciamiento de la adhesión entre las capas individuales aumenta la probabilidad de que el modo de fallo será de fallo cohesivo en el núcleo, en lugar de fallo en una interfaz cinta/sustrato.

Los materiales útiles para la capa de ligadura incluyen, por ejemplo, películas poliméricas, adhesivos sensibles a la presión, adhesivos activados por presión, adhesivos activados por calor, cualquiera de los cuales puede ser curable de forma latente, o no. A menudo, la elección de la capa de ligadura se basa en la composición de las capas respectivas. Por ejemplo, en el caso de las capas central y sellante que tengan grupos funcionales ácidos, las capas de ligadura útiles son poliamidas termoplásticas. En el caso de capas sellantes que contengan epoxi, y en el caso de núcleos a base de acrílicos, son útiles dispersiones en agua de una mezcla de un epoxi y una poliamida. Tales dispersiones están comercialmente disponibles de Union Camp Corp., Wayne, NJ con el nombre Micromid^{TM} 142LTL. Otros métodos para potenciar la adhesión entre las capas individuales de la cinta 10 incluyen proporcionar a la capa central con grupos funcionales, tales como grupos de ácido carboxílico, para permitir que la capa central se enlace covalentemente a la capa sellante, a la capa de unión, o a ambas. La superficie de la capa central también se puede tratar, por ejemplo, mediante descarga en corona, para potenciar la adhesión a las capas que se unen adyacentemente.

El grosor de la capa central 14 debe ser suficiente para que la capa central realice la función espaciadora de línea de unión, y, preferiblemente, de igual forma las funciones de amortiguación de la vibración y de aislamiento térmico. El grosor particular de una capa central dada se selecciona basándose en la aplicación para la que está destinada la cinta 10. Por ejemplo, en el caso de una instalación de parabrisas de un vehículo a motor, el grosor de la capa central debe ser suficientemente pequeño de forma que la cinta se pueda ajustar dentro del marco para el cual está diseñado el parabrisas. Típicamente, el grosor de la capa central 14 es al menos 1 mm, preferiblemente al menos 2 mm y más preferiblemente al menos 3 mm.

Los materiales preferidos para la capa central 14 son materiales viscoelásticos. Estos materiales pueden ser termoplásticos o termoendurecibles, prefiriéndose los materiales termoendurecibles. Los ejemplos de materiales adecuados para la capa central 14 incluyen materiales termoendurecidos tales como poliacrilatos y poliuretanos, y materiales termoplásticos tales como copolímeros de etileno-acetato de vinilo. Un ejemplo de un material adecuado, comercialmente disponible, se vende por 3M Company con el nombre Structural Bonding Tape No. 9214.

Las capas centrales a base de poliuretanos se pueden proporcionar como elastómeros sólidos o como espumas celulares, y se pueden formar a partir de composiciones de una o de dos partes. Las composiciones de una parte se pueden activar mediante humedad, en cuyo caso el agua, ya sea introducida a propósito, o adquirida de la atmósfera, inicia la reacción de curado. Como alternativa, se puede usar un isocianato bloqueado, empleándose calor para desbloquear el isocianato e iniciar la reacción de curado. Los uretanos de dos partes incluyen un primer componente que contiene una o más resinas a base de isocianato, y un segundo componente que contiene uno o más polioles y compuestos curables.

También son adecuados los adhesivos sensibles a la presión. Tales adhesivos permiten que se fundan juntos los extremos libres de la cinta 10 en forma de una junta para producir una unión hermética continua, preferiblemente una junta en la que los extremos de la cinta permanecen en el mismo plano, tal como una junta lado con lado, una junta en pico de flauta, o una junta a tope. Además, cuando la capa central 14 está en forma de un adhesivo sensible a la presión, es posible unir a la capa central directamente al sustrato, eliminando de ese modo la necesidad de una capa de unión separada (integrada o de otro modo).

Preferiblemente, la capa central 14 está en forma de una espuma, siendo particularmente preferidas las espumas acrílicas termoendurecidas. La espuma puede tener una estructura de celda abierta o de celda cerrada, aunque se prefieren las espumas de celdas cerradas. Los ejemplos de espumas adecuadas se describen, por ejemplo, en Levens, Patente U.S. nº 4.223.067, y Esmay et al., Patente U.S. nº 4.415.615. También se pueden usar espumas a base de polietileno y de etileno-acetato de vinilo, y se producen típicamente extruyendo una composición de resina a partir de una extrusora y espumando el material antes o después de la reticulación. Los proveedores comerciales de estos tipos de espuma incluyen Voltek Div. de Skisui America Corp., Lawrence, MA o Sentinel Products Corp., Hyannis, MA.

Otros materiales que se pueden incorporar en la capa central 14 incluyen, por ejemplo, estabilizantes, antioxidantes, plastificantes, agentes de pegajosidad, agentes de control del flujo, promotores de la adhesión (por ejemplo, silanos y titanatos), colorantes, tixótropos, y otras cargas.

La capa 12 sellante está preferiblemente en forma de una capa continua. Sin embargo, también se pueden usar capas discontinuas en tanto que la unión hermética se fundan con la aplicación de calor y de presión para formar una unión hermética eficaz en el artículo final. Para ayudar a lograr una buena unión hermética con superficies irregulares, se le puede proporcionar textura a la superficie de la capa 12 sellante disponible para unirse herméticamente al segundo sustrato. Además, también se prevén composiciones sellantes tanto de una única capa como de múltiples capas.

Las composiciones sellantes útiles en la invención son no pegajosas (es decir, no son pegajosas al tacto) una vez se han curado (en presencia de composiciones sellantes termoendurecibles), o se han solidificado con el enfriamiento (en el caso de composiciones sellantes termoplásticas). A fin de facilitar la provisión de tales composiciones, y para facilitar la fabricación y manipulación de la cinta 10 cuando está en forma de un rollo de cinta, se prefiere que la composición sellante tenga un módulo de cizallamiento a temperatura ambiente (es decir, alrededor de 23ºC) de al menos 0,3 MPa, más preferiblemente 1 MPa a 1 GPa, cuando se mide a una frecuencia de 1 hercio.

La anchura de la capa 12 sellante depende de la aplicación. En general, sin embargo, la anchura de la capa 12 sellante no es mayor que la anchura de la capa central 14.

El fin de la capa 12 sellante es establecer y mantener una unión hermética entre un par de sustratos. El agente sellante se diseña para que tenga una resistencia a la tracción límite relativamente elevada después del curado (en el caso de materiales termoendurecibles) o con el enfriamiento (en el caso de materiales termoplásticos), sin que sea frágil, para promover en la capa central el fallo localizado. El valor mínimo de la resistencia a la tracción particular depende de la aplicación. En general, sin embargo, las resistencias a la tracción son del orden de al menos 3,5 MPa, preferiblemente al menos 5,2 MPa, y más preferiblemente al menos 6,9 MPa, cuando se miden según el procedimiento de ensayo descrito en la sección "Ejemplos" más abajo. Por ejemplo, en el caso de parabrisas instalados en vehículos a motor, la resistencia a la tracción límite de la capa sellante es preferiblemente mayor que 3,5 MPa.

Después de provocar que la composición sellante fluya y forme una unión hermética (por ejemplo, aplicando calor y/o presión), la capa 12 sellante se diseña preferiblemente para formar rápidamente una resistencia cohesiva, dando como resultado que la construcción tenga una buena resistencia verde. Una medida de la velocidad a la que se forma la resistencia es la adhesión de cizallamiento de solapamiento de la capa sellante con relación a la capa central, según se mide de acuerdo con el procedimiento descrito en la sección "Ejemplos" más abajo. Preferiblemente, la adhesión de cizallamiento de solapamiento de la capa sellante es mayor que la adhesión de cizallamiento de solapamiento de la capa central en alrededor de 30 minutos después de la aplicación inicial de calor y de presión, más preferiblemente en alrededor de 15 minutos, e incluso más preferiblemente en alrededor de 5 minutos. Por supuesto, la composición sellante también necesita mostrar una adhesión adecuada a la superficie del sustrato que pretende unir herméticamente, reconociendo que la adhesión deseada puede depender de la aplicación. Esto se puede reflejar mediante un valor de adhesión de cizallamiento de preferiblemente al menos 0,172 MPa, más preferiblemente al menos 0,34 MPa, y lo más preferible al menos 0,689 MPa. En ciertas aplicaciones, sin embargo, pueden ser deseables valores mayores, tales como al menos 2,6 MPa, más preferiblemente al menos 3,5 MPa, o incluso más preferiblemente al menos 4,8 MPa. Tales valores se refieren a la medida de la adhesión de cizallamiento a una velocidad de separación de las mordazas de 50,8 mm/minuto cuando se coloca una capa sellante de aproximadamente 1 mm de grosor entre un sustrato de acero revestido con E, de aproximadamente 0,9 mm de grosor (es decir, usando paneles revestidos con ED- 5100, obtenidos de Advanced Coating Technologies Inc., Hillsdale, MI), y un sustrato de aluminio anodizado obtenido de Hiawatha Panel & Name Plate Co., Inc., Minneapolis, MN.

El grosor de la capa 12 sellante es una función de la aplicación sellante particular para la que está destinado el artículo 10. Típicamente, sin embargo, el grosor de la capa 12 sellante es al menos 0,25 mm, preferiblemente al menos 1 mm, y más preferiblemente al menos 1,5 mm, grosores los cuales también son útiles para proporcionar el artículo 10 en forma de un rollo de cinta. En algunas aplicaciones, los grosores relativos de la capa central 14 y de la capa 12 sellante pueden influir el comportamiento del artículo de múltiples capas, puesto que la fuerza compresiva ejercida por la capa central sobre la capa sellante puede contribuir a la formación de una buena unión hermética al sustrato. En consecuencia, puede ser deseable, en algunos casos, que el grosor de la capa 12 sellante sea al menos 30% del grosor de la capa central 14, más preferiblemente al menos 50% del grosor de la capa central.

Para la capa 12 sellante se pueden usar composiciones que fluyen en estado fundido. Las composiciones adecuadas incluyen materiales termoendurecibles tales como resinas epoxídicas, o la combinación de tales materiales con materiales termoplásticos para formar mezclas miscibles o físicas. Los ejemplos de tales mezclas se describen, por ejemplo, en Johnson et al., documento WO-A-95/13315 "Melt-Flowable Materials and Method of Sealing Surface", presentado el 12 de Abril de 1995, que se asigna al mismo cesionario que la presente solicitud, y (b) Kitano et al., Patente U.S. nº 5.086.088.

Una clase adecuada de materiales incluye mezclas de resinas epoxídicas con polímeros semicristalinos, tales como poliésteres, como se describe en la solicitud de Johnson et al. anteriormente mencionada. Los polímeros semicristalinos son ventajosos debido a que contribuyen a formar rápidamente una resistencia sellante, conduciendo a que la unión hermética tenga una elevada resistencia verde.

Un polímero que es "semicristalino" presenta un punto de fusión cristalino, según se determina mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), preferiblemente con un punto de fusión máximo de 200ºC. La cristalinidad en un polímero también se observa como un enturbiamiento u opacidad de una lámina que se ha calentado hasta un estado amorfo a medida que se enfría. Cuando el polímero se calienta hasta un estado fundido, y se reviste con una cuchilla sobre un forro para formar una lámina, es amorfo, y se observa que la lámina es clara y bastante transparente a la luz. A medida que el polímero en el material en láminas se enfría, se forman dominios cristalinos, y la cristalización se caracteriza por el enturbiamiento de la lámina hasta un estado translúcido u opaco. El grado de cristalinidad se puede variar en los polímeros mezclando cualquier combinación compatible de polímeros amorfos y polímeros semicristalinos que tengan grados variables de cristalinidad. El enturbiamiento de la lámina proporciona un método conveniente y no destructivo para determinar que se ha producido la cristalización en cierto grado en el polímero. Durante el uso, cuando los agentes sellantes preferidos basados en mezclas de material que contiene epoxi y componentes de poliéster se reblandecen, fluyen y rellenan los espacios en la superficie a unir herméticamente, la resina epoxídica y el componente de poliéster forman un sistema homogéneo según se pone en evidencia por la falta de separación macroscópica de fases al ojo humano normal.

Los polímeros pueden incluir agentes de nucleación para ajustar la velocidad de cristalización a una temperatura dada, y de este modo la velocidad a la que se forma la resistencia verde. Los agentes de nucleación útiles incluyen ceras microcristalinas. Una cera adecuada es, por ejemplo, la vendida por Petrolite Corp. como Unilin^{TM} 700.

Los poliésteres preferidos son poliésteres terminados con grupos hidroxilo y terminados con grupos carboxilo, que son semicristalinos a temperatura ambiente. Otros grupos funcionales que pueden estar presentes incluyen grupos -NH, -CONH, -NH_{2}, -SH, anhídrido, uretano, y oxirano.

Los poliésteres preferidos también son sólidos a temperatura ambiente. Los materiales de poliéster preferidos tienen un peso molecular medio numérico de 7.500 a 200.000, más preferiblemente de 10.000 a 50.000, y lo más preferible de 15.000 a 30.000.

Los componentes de poliéster útiles en la invención comprenden el producto de reacción de ácidos dicarboxílicos (o sus equivalentes de diésteres, incluyendo anhídridos) con dioles. Los diácidos (o equivalentes de diésteres) pueden ser diácidos alifáticos saturados que contienen de 4 a 12 átomos de carbono (incluyendo materiales ramificados, no ramificados, o cíclicos, que tienen 5 a 6 átomos de carbono en un anillo), y/o ácidos aromáticos que contienen de 8 a 15 átomos de carbono. Los ejemplos de diácidos alifáticos adecuados son los ácidos succínico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, azelaico, sebácico, 1,12-dodecanodioico, 1,4-ciclohexanodicarboxílico, 1,3-ciclopentanodicarboxílico, 2-metilsuccínico, 2-metilpentanodioico, 3-metilhexanodioico. Los ácidos aromáticos adecuados incluyen ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido 4,4'-benzofenondicarboxílico, ácido 4,4'-difenilmetanodicarboxílico, ácido 4,4'-difeniltioeterdicarboxílico, y ácido 4,4'-difenilaminodicarboxílico. Preferiblemente, la estructura entre los dos grupos carboxilo en los diácidos contiene sólo carbono e hidrógeno, y más preferiblemente la estructura es un grupo fenileno. Se pueden usar mezclas de los diácidos anteriores.

Los dioles incluyen dioles ramificados, no ramificados, y cíclicos, alifáticos, que tienen de 2 a 12 átomos de carbono. Los ejemplos de dioles adecuados incluyen etilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1,2-propilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 2-metil-2,4-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, ciclobutano-1,3-di(2'-etanol), ciclohexano-1,4-dimetanol, 1,10-decanodiol, 1,12-dodecanodiol, y neopentilglicol. También se pueden usar dioles de cadena larga, incluyendo poli(oxialquilen)glicoles, en los que el grupo alquileno contiene de 2 a 9 átomos de carbono, preferiblemente 2 a 4 átomos de carbono. Se pueden usar mezclas de los dioles anteriores.

Los materiales de poliéster terminados en grupos hidroxilo, comercialmente disponibles y útiles incluyen diversos copoliésteres semicristalinos lineales saturados, disponibles de Hüls America, Inc., tales como Dynapol^{TM} S330, Dynapol^{TM} S1401, Dynapol^{TM} S1402, Dynapol^{TM} S1358, Dynapol^{TM} S1359, Dynapol^{TM} S1227, y Dynapol^{TM} S1229. Los copoliésteres amorfos lineales saturados útiles, disponibles de Hüls America, Inc., incluyen Dynapol^{TM} S1313 y Dynapol^{TM} S1430.

Los materiales útiles que contienen epoxi son resinas epoxídicas que tienen al menos un anillo de oxirano polimerizable mediante una reacción de apertura del anillo. Tales materiales, denominados generalmente epóxidos, incluyen epóxidos tanto monoméricos como poliméricos, y pueden ser alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos. Estos materiales generalmente tienen, en promedio, al menos dos grupos epoxídicos por molécula (preferiblemente, más de dos grupos epoxídicos por molécula). El número "medio" de grupos epoxídicos por molécula se define como el número de grupos epoxídicos en el material que contiene epoxi dividido entre el número total de moléculas epoxídicas presentes. Los epóxidos poliméricos incluyen polímeros lineales que tienen grupos epoxídicos terminales (por ejemplo, un éter diglicidílico de un polioxialquilenglicol), polímeros que tienen unidades oxiránicas de cadena (por ejemplo, poliepóxido de polibutadieno), y polímeros que tienen grupos epoxídicos colgantes (por ejemplo, un polímero o copolímero de metacrilato de glicidilo). El peso molecular del material que contiene epoxi puede variar de 58 hasta 100.000 o más. También se pueden usar mezclas de diversos materiales que contienen epoxi.

Los materiales útiles que contienen epoxi incluyen aquellos que contienen grupos de óxido de ciclohexeno, tales como los epoxiciclohexanocarboxilatos, tipificados por 3,4-epoxiciclohexanocarboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetilo, 3,4-epoxi-2-metilciclohexanocarboxilato de 3,4-epoxi-2-metilciclohexilmetilo, y adipato de bis(3,4-epoxi-6-metilciclohexilmetilo). Para una lista más detallada de epóxidos útiles de esta naturaleza, se hace referencia a la Patente U.S. nº 3.117.099.

Los materiales adicionales que contienen epoxi, que son particularmente útiles, son monómeros de éteres de glicidilo, tales como éter glicidílico de fenoles polihidroxilados, obtenidos haciendo reaccionar un fenol polihidroxilado con, por ejemplo, una epiclorohidrina (por ejemplo, el éter diglicidílico de 2,2-bis-(2,3-epoxipropoxifenol)propano). Otros ejemplos de epóxidos de este tipo que se pueden usar en la práctica de esta invención se describen en la Patente U.S. nº 3.018.262. Otros materiales que contienen epoxi basados en éteres de glicidilo útiles se describen en la Patente U.S. nº 5.407.978.

Hay un número de materiales que contienen epoxi comercialmente disponibles, los cuales se pueden usar. En particular, los epóxidos que están fácilmente disponibles incluyen óxido de octadecileno, epiclorohidrina, óxido de estireno, óxido de vinilciclohexeno, glicidol, metacrilato de glicidilo, éter diglicidílico de Bisfenol A (por ejemplo, los disponibles con los nombres comerciales EPON SU-8, EPON SU-2,5, EPON 828, EPON 1004F, y EPON 1001F de Shell Chemical Co., y DER-332 y DER-334 de Dow Chemical Co.), éter diglicidílico de Bisfenol F (por ejemplo, ARALDITE GY281 de Ciba-Geigy), dióxido de vinilciclohexeno (por ejemplo, ERL 4206 de Union Carbide Corp., Danbury, CT), 3,4-epoxiciclohexencarboxilato de 3,4-epoxiciclohexilmetilo (por ejemplo, ERL 4221 de Union Carbide Corp.), 2-(3,4-epoxiciclohexil-5,5-espiro-3,4- epoxi)ciclohexano-metadioxano (por ejemplo, ERL-4234 de Union Carbide Corp.), adipato de bis(3,4-epoxiciclohexilo) (por ejemplo, ERL-4299 de Union Carbide Corp.), dióxido de dipenteno (por ejemplo, ERL-4269 de Union Carbide Corp.), polibutadieno epoxidado (por ejemplo, OXIRON 2001 de FMC Corp.), silanos epoxídicos (por ejemplo, beta-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrimetoxisilano y gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano, comercialmente disponibles de Union Carbide), resinas epoxídicas pirorretardantes (por ejemplo, DER-542, una resina epoxídica de tipo bisfenol bromada, disponible de Dow Chemical Co.), éter diglicidílico de 1,4-butanodiol (por ejemplo, ARALDITE RD-2 de Ciba Geigy), resinas epoxídicas a base de bisfenol A-epiclorohidrina hidrogenadas (por ejemplo, EPON-EX 1510 de Shell Chemical Co.), y éter poliglicidílico de novolaca de fenolformaldehído (por ejemplo, DEN-431 y DEN-438 de Dow Chemical Co.).

Los agentes de curado fotoactivos útiles son catiónicos e incluyen sales de complejos de yodonio aromáticos, sales de complejos de sulfonio aromáticos, y sales metalocénicas, y se describen en, por ejemplo, la patente U.S. nº 5.089.536 (Palazzotto). Se pueden usar peróxidos y ésteres de oxalato con las sales metalocénicas para aumentar la velocidad de curado, como se describe en la Patente U.S. nº 5.252.694 (Willett). Los agentes de curado fotoactivos útiles, comercialmente disponibles, incluyen FX-512, una sal de complejo de sulfonio aromático (3M Company), CD-1010, una sal de complejo de sulfonio aromático de Sartomer, CD-1012, una sal de complejo de diarilyodonio de Sartomer, una sal de complejo de sulfonio aromático (Union Carbide Corp.), UVI-6974, una sal de complejo de sulfonio aromático (Union Carbide Corp.), e IRGACURE 261, una sal de complejo metalocénico (Ciba-Geigy). También se pueden incluir, por ejemplo, fotosensibilizadores, para potenciar la eficacia del agente de curado fotoactivo, y/o para ajustar la longitud de onda de la fotoactividad. Los ejemplos de fotosensibilizadores incluyen pireno, fluoroantreno, bencilo, criseno, p-terfenilo, acenafteno, fenantreno, bifenilo y camforquinona.

También se pueden incorporar en las composiciones una amplia variedad de agentes de curado activados térmicamente. Por ejemplo, los agentes de curado útiles, térmicamente activados, incluyen materiales de tipo amina, amida, de complejo de ácido de Lewis, y de anhídrido, y aquellos que se prefieren incluyen diciandiamida, imidazoles y sales de poliaminas. Están disponibles a partir de una variedad de fuentes, por ejemplo, Omicure^{TM}, disponible de Omicron Chemical, Ajicure^{TM}, disponible de Ajinomoto Chemical, y Curezol^{TM}, disponible de Air Products.

En ciertos casos, puede ser ventajoso añadir un acelerador a la composición, de forma que curará completamente a una menor temperatura, o curará completamente cuando se exponga a calor durante períodos de tiempo más cortos. Son útiles los imidazoles, cuyos ejemplos adecuados incluyen isocianurato de 2,4-diamino-6-(2'-metilimidazoil)-etil-s-triazina; 2-fenil-4-bencil-5-hidroximetilimidazol; e imidazolftalato de Ni.

Otras mezclas útiles para la capa 14 sellante incluyen mezclas de acrilato epoxídico, tales como las descritas, por ejemplo, en Kitano et al., Patente U.S. nº 5.086.088. Estas mezclas son preferiblemente el producto de reacción fotopolimerizada de una composición que comprende (i) un jarabe prepolimérico (es decir, parcialmente polimerizado hasta un jarabe viscoso, típicamente entre 0,1 y 10 Pas) o monomérico de un éster de ácido acrílico o metacrílico; (ii) opcionalmente, un comonómero reforzante; (iii) una resina epoxídica; (iv) un fotoiniciador; y (v) un agente de curado térmicamente activado para el epoxi. También es útil el producto de reacción térmicamente polimerizada de una composición que comprende (i) un jarabe prepolimérico (es decir, parcialmente polimerizado hasta un jarabe viscoso, típicamente entre 0,1 y 10 Pas) o monomérico de un éster de ácido acrílico o metacrílico; (ii) opcionalmente, un comonómero reforzante; (iii) una resina epoxídica; (iv) un iniciador térmico; y (v) un agente de curado fotoactivo para el epoxi. Las resinas epoxídicas adecuadas, y los agentes de curado térmicamente activados, incluyen los descritos anteriormente. Los ejemplos de fotoiniciadores útiles incluyen quinonas, benzofenonas, triacilimidazoles, óxidos de acilfosfina, bisimidazoles, cloroalquiltriazinas, éteres de benzoína, cetales bencílicos, tioxantonas, y derivados de acetofenona, y mezclas de los mismos. Los ejemplos de iniciadores térmicos útiles incluyen peróxidos orgánicos y azocompuestos. Durante el uso, cuando los agentes sellantes preferidos basados en mezclas de material que contiene epoxi y componentes de poliacrilato se reblandecen, fluyen y rellenan los espacios en la superficie a unir herméticamente, la resina epoxídica y el componente de poliacrilato forman un sistema homogéneo de una única fase, como es evidente por la falta de separación macroscópica de fases al ojo humano normal.

Las cantidades relativas de los diferentes ingredientes se seleccionan para equilibrar la resistencia a la tracción límite y la resistencia al calor, por un lado, con la flexibilidad y la formación de resistencia verde por otro lado. Por ejemplo, el aumento de la cantidad de resina epoxídica aumenta la resistencia a la tracción límite y la resistencia al calor, mientras que disminuye la flexibilidad y la velocidad de formación de la resistencia verde. Por el contrario, al aumentar la cantidad de poliéster o de poliacrilato, aumenta la flexibilidad y la velocidad de formación de resistencia verde, mientras que disminuye la resistencia a la tracción límite y la resistencia al calor.

En el caso de mezclas de epoxi-poliacrilato y epoxi-poliéster, las composiciones incluyen típicamente de 0,01 a 95 partes por 100 partes totales del material que contiene epoxi, y, correspondientemente, de 99,99 a 5 partes del componente de poliéster o de poliacrilato. Más preferiblemente, las composiciones incluyen de 0,1 a 80 partes del material que contiene epoxi, y, correspondientemente, de 99,9 a 20 partes del componente de poliéster o de poliacrilato. Lo más preferible, las composiciones incluyen de 0,5 a 60 partes del material que contiene epoxi, y, correspondientemente, de 99,5 a 40 partes del componente de poliéster o de poliacrilato.

Otras composiciones termoendurecibles que pueden fluir en estado fundido, útiles para la capa 12 sellante, incluyen materiales a base de uretanos, tales como uretanos curables por humedad, que también pueden ser composiciones termofusibles. Tales composiciones comprenden a menudo uno o más poliisocianatos (por ejemplo, diisocianatos tales como 4,4'-difenilmetilendiisocianato, toluendiisocianato, diisocianato de isoforona, o hexametilendiisocianato, incluyendo derivados de isocianato de estos materiales), uno o más materiales funcionales polihidroxilados (por ejemplo, poliéster o polieterglicoles, incluyendo policaprolactonas), opcionalmente un catalizador para la reacción de curado por humedad (por ejemplo, dilaurato de dibutilestaño), y opcionalmente una variedad de aditivos o coadyuvantes (por ejemplo, cargas, colorantes, perlas, burbujas, fibras, plastificantes, agentes de pegajosidad, agentes de control del flujo, tixótropos, promotores de la adhesión) que no interfieren materialmente con la curación de curado por humedad.

La capa 12 sellante también se puede formar a partir de una composición termoplástica. Los ejemplos de composiciones termoplásticas adecuadas incluyen poliésteres, copolímeros de bloques de elastómeros termoplásticos (por ejemplo, copolímeros de bloques a base de estireno-butadieno o de estireno-isopreno), resinas fenoxi, poliuretanos, siliconas, y poliamidas. Los poliésteres, los copolímeros de bloques y los poliuretanos son los termoplásticos particularmente preferidos. Preferiblemente, las composiciones termoplásticas usadas en la capa sellante se proporcionan como materiales homogéneos de una única fase, que no incluyen una fase dispersa tal como partículas reticuladas. Las composiciones termoplásticas seleccionadas para la capa 12 sellante preferiblemente presentan una temperatura de reblandecimiento (según se mide mediante un ensayo de reblandecimiento de anillo y bola) que es mayor que la temperatura de servicio para la construcción final en la que se incorporará el artículo que contiene el agente sellante. La temperatura de servicio para la construcción final se refiere a la temperatura máxima que se espera que la construcción final sea expuesta en condiciones de uso normales.

Las composiciones preferidas para la capa 12 sellante son composiciones sellantes que resisten el flujo, y de este modo retienen sustancialmente su forma, cuando se calientan hasta una temperatura por encima de la temperatura de reblandecimiento del agente sellante, y, para composiciones sellantes termoendurecibles, una temperatura que es menor que (a) en el caso de agentes de curado térmicamente activados, la temperatura de activación térmica del agente de curado, o (b) en el caso de agentes de curado fotoactivos, la temperatura de descomposición térmica del agente de curado, hasta que se somete a una presión del orden de la presión aplicada durante la instalación a medida que el sustrato que contiene la cinta se presiona en contacto con el otro sustrato. Bajo la influencia de calor y de presión aplicada, estas composiciones sufren un flujo controlado para conformarse y unirse funcional y herméticamente contra superficies no uniformes.

La temperatura de reblandecimiento representa la temperatura mínima a la que la composición es suficientemente maleable de forma que se puede montar y mantener en el sitio sobre un sustrato. La temperatura de reblandecimiento es una función de la composición particular sellante. En el caso de composiciones sellantes que contienen componentes cristalinos o semicristalinos, ésta generalmente corresponde a la temperatura de fusión de este componente. Típicamente, el límite superior de temperatura es del orden de 200ºC.

Para determinar si cualquier composición particular sellante cumple estos criterios de comportamiento, la composición se somete al procedimiento de ensayo descrito con más detalle en la sección "Ejemplos" más abajo. Brevemente, este ensayo implica colocar una muestra de la composición sobre una placa mantenida en un ángulo en el interior de un horno, calentar la muestra hasta la temperatura deseada, y observar el grado al que la muestra pierde su forma inicial y fluye hacia abajo por la superficie de la placa dentro de un período de tiempo determinado.

Los ejemplos de composiciones que satisfacen estos requisitos incluyen materiales tanto termoplásticos como termoendurecibles. En el caso de estos últimos, las composiciones pueden incorporar uno o más agentes de curado fotoactivos, agentes de curado térmicamente activados, o combinaciones de los mismos, prefiriéndose el uso de agentes de curado fotoactivos.

Las composiciones particulares que satisfacen estos requisitos incluyen las composiciones de epoxi/poliéster y epoxi/poliacrilato descritas anteriormente, pero diseñadas o formuladas particularmente de forma que el flujo en estado fundido no se produzca bajo la influencia de calor y gravedad sola, sino que en su lugar requieran igualmente una presión aplicada. Una formulación útil implica incluir uno o más agentes tixotrópicos en la composición, en una cantidad eficaz, es decir, una cantidad necesaria para lograr las propiedades reológicas deseadas. En general, la cantidad total de agentes tixotrópicos no es mayor que 20% en peso basado en el peso total de la composición sellante no curada, preferiblemente no mayor que 10% en peso, más preferiblemente no mayor que 5% en peso, y lo más preferible en el intervalo de 3-5% en peso.

Los agentes tixotrópicos adecuados no interfieren materialmente con el curado, en el caso de composiciones termoendurecidas, ni provocan de otro modo la degradación de la composición. Los ejemplos representativos de agentes tixotrópicos incluyen cargas en partículas, perlas (que pueden ser del tipo de vidrio, cerámico o polimérico), burbujas (que pueden ser del tipo de vidrio, cerámicas o poliméricas), fibras cortadas, así como combinaciones de los mismos. Las cargas en partículas adecuadas incluyen, por ejemplo, sílice hidrófoba e hidrófila, carbonato de calcio, titania, bentonita, arcillas, y combinaciones de los mismos. Las cargas adecuadas incluyen fibras poliméricas (por ejemplo, fibras de poliamida aromática, de polietileno, de poliéster y de poliimida), fibras de vidrio, fibras de grafito, y fibras cerámicas (por ejemplo, fibras de boro).

Otros materiales que se pueden incorporar en la capa 12 sellante incluyen, por ejemplo, estabilizantes, antioxidantes, plastificantes, agentes de pegajosidad, agentes de control del flujo, promotores de la adhesión (por ejemplo, silanos y titanatos), colorantes, y otras cargas.

La capa 16 de unión está preferiblemente en forma de una capa continua. La anchura de la capa 16 de unión depende de la aplicación. En general, sin embargo, la anchura de la capa 16 de unión es preferiblemente no mayor que la anchura de la capa 14 central. Además, se consideran composiciones de unión tanto individuales como de múltiples capas.

En uso, la capa 16 de unión se dispone entre la capa central 14 y la superficie del sustrato al que se fija la cinta 10. El fin de la capa 16 de unión es aumentar la adhesión entre el sustrato y la capa central 14. Puede estar integrada en la cinta 10, como se muestra en la Fig. 1, o se puede proporcionar separadamente sobre la cara del sustrato antes de fijar la cinta 10 al sustrato. Es particularmente útil cuando el sustrato es vidrio.

El grosor de la capa 16 de unión se selecciona basándose en la aplicación particular para la que se va a usar la cinta. En general, sin embargo, el grosor de la capa 16 de unión no es mayor que 500 \mum, preferiblemente no mayor que 250 \mum, y más preferiblemente no mayor que 125 \mum.

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Los materiales adecuados para la capa 16 de unión son pegajosos a la temperatura de instalación. Se pueden usar materiales tanto termoplásticos como termoendurecibles. La capa de unión normalmente se selecciona para que tenga, comparada con la capa sellante, una composición diferente, un grosor diferente, o ambos. La elección de un material particular para la capa 16 de unión depende del sustrato al que se fija la cinta 10. Por ejemplo, en el caso de sustratos de vidrio, se prefieren materiales termoendurecibles, mientras que en el caso de sustratos de vidrio encapsulados, en los que un polímero encapsula el borde periférico del vidrio, se prefiere usar materiales de unión termoplásticos.

La capa de unión se diseña para que tenga una resistencia a la tracción límite relativamente elevada tras el curado (en el caso de materiales termoendurecibles) o con el enfriamiento (en el caso de materiales termoplásticos), sin que sea frágil, para promover en la capa central el fallo localizado. El valor mínimo particular de la resistencia a la tracción depende de la aplicación. En general, sin embargo, las resistencias a la tracción son del orden de al menos 3,5 MPa, preferiblemente al menos 5,2 MPa, y más preferiblemente al menos 6,9 MPa, cuando se miden según el procedimiento de ensayo descrito en la sección "Ejemplos" más abajo. Por ejemplo, en el caso de parabrisas instalados en vehículos a motor, la resistencia a la tracción límite de la capa de unión es preferiblemente mayor que 3,5 MPa.

Los materiales termoendurecibles pueden incorporar un agente de curado fotoactivo (es decir, materiales fotocurables) o un agente de curado térmicamente activado (es decir, materiales térmicamente curables). Preferiblemente, la capa 16 de unión se cura en condiciones diferentes de las condiciones bajo las que se cura la capa 12 sellante. Por ejemplo, si tanto la capa 12 sellante como la capa 16 de unión son materiales fotocurables, la longitud de onda de la radiación necesaria para iniciar el curado de la capa 12 difiere de la necesaria para iniciar el curado de la capa 16. De forma similar, si tanto la capa 12 sellante como la capa 16 de unión son materiales térmicamente curables, curan a temperaturas diferentes. La capa 16 de unión, por ejemplo, se formula típicamente de forma que cura en el intervalo de 90-200ºC, preferiblemente en el intervalo de 120-170ºC, y más preferiblemente en el intervalo de 140-160ºC. También es posible usar un material fotocurable para la capa 12, y un material térmicamente curable para la capa 16, y viceversa.

Los ejemplos de materiales adecuados para la capa 16 de unión incluyen mezclas de epoxi/poliacrilato como se describe, por ejemplo, en Kitano et al., Patente U.S. nº 5.086.088; mezclas de epoxi/poliéster amorfo; adhesivos de poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno, polihexeno, poliocteno, y mezclas y copolímeros de los mismos); adhesivos de copolímeros de etileno-monómero vinílico (por ejemplo, etileno-acetato de vinilo); adhesivos epoxídicos; adhesivos de silicona; adhesivos de silicona-acrilato; adhesivos acrílicos; adhesivos de caucho (por ejemplo, caucho butílico); y adhesivos basados en copolímeros de bloques de elastómeros termoplásticos (por ejemplo, copolímeros de bloques de estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, o estireno-etileno-propileno-estireno). Estos materiales se pueden proporcionar en forma de películas o a granel, y se pueden suministrar como materiales termofusibles. Dependiendo del sustrato al que se adherirá la capa de unión, puede ser ventajoso el uso de un apresto para promover la adhesión. Un ejemplo de un material adecuado, comercialmente disponible, es Structural Bondig Tape nº 9214 de 3M Company.

Otros materiales que se pueden incorporar en la capa 16 de unión incluyen, por ejemplo, estabilizantes, antioxidantes, plastificantes, agentes de pegajosidad, agentes de control del flujo, promotores de la adhesión (por ejemplo, silanos y titanatos), colorantes, tixótropos, y otras cargas.

El forro 18 protector, temporal, opcional, si se incluye, protege a la capa 16 de unión (si está presente) o a la capa central 14 del daño, de la exposición a la radiación actínica, y de la suciedad u otros contaminantes, hasta que el artículo 10 se destina al uso, y se retira típicamente poco antes de unir el artículo 10 a un sustrato. El forro 18 puede comprender una variedad de construcciones, incluyendo aquellas usadas convencionalmente para proteger superficies adhesivas. Por ejemplo, el forro puede estar en forma de una banda polimérica o de papel, que tiene un material de liberación tal como una poliolefina (por ejemplo, polietileno, polipropileno), silicona o fluorosilicona sobre una superficie del mismo, que lleva contra la capa de unión o la capa central. Se pueden usar forros que son ligeramente pegajosos, para proteger superficies no pegajosas.

Fabricación

Los artículos de múltiples capas según la invención se pueden preparar fácilmente de muchas maneras. Por ejemplo, los ingredientes para la composición sellante se pueden fundir y agitar en una vasija de mezclamiento adecuada (por ejemplo, una mezcladora por lotes, una extrusora), a una temperatura elevada suficientemente baja para evitar activar cualquier agente de curado térmicamente activado, o descomponer cualquier agente de curado fotoactivo, presentes en la composición sellante. Después del mezclamiento, la composición sellante se puede conformar en su forma final mediante una variedad de métodos diferentes. Por ejemplo, la composición sellante se puede revestir sobre un forro de liberación, usando un revestidor de cuchilla calentada. Como alternativa, los ingredientes de la composición sellante se pueden componer en una extrusora, y después se pueden extruir a través de una matriz que tenga un perfil deseado para producir una tira con una forma dada de la composición sellante; es decir, una tira que tenga la forma deseada de sección transversal. En otro enfoque, la composición se puede extruir como una masa, y se puede suministrar entre un par de rodillos enfriados accionados por un motor, separados entre sí una distancia predeterminada para formar una lámina plana de la composición sellante que, subsiguientemente, se puede calandrar hasta el grosor deseado. En otro enfoque, se puede acoplar a la extrusora una matriz plana para extruir a la composición sellante en una lámina plana, ya sea sobre un forro de liberación o directamente sobre una capa central proporcionada de forma separada. Se puede proporcionar una estructura a una superficie principal de la capa sellante extruyendo la lámina sellante entre un par de rodillos de laminación, al menos uno de los cuales está gravado en relieve con el patrón deseado. Una lámina de la composición sellante también se puede grabar en relieve en cualquier momento posterior calentando la lámina (si es necesario) y prensando la lámina con un rodillo de grabación en relieve (que puede estar calentado o no calentado) que tenga el patrón deseado.

En un método preferido de fabricación, cuando la composición sellante comprende un material que contiene epoxi y un componente de poliéster, estos ingredientes se componen usando una extrusora de doble tornillo ajustada para proporcionar un perfil de temperatura apropiado al barril. Típicamente, el extremo de alimentación de la extrusora se ajusta a una temperatura relativamente baja, por ejemplo, 60 hasta 70ºC, y la temperatura se aumenta a lo largo de la longitud del barril, de forma que la temperatura es suficientemente elevada para mezclar los ingredientes de la composición sellante en una mezcla uniforme, pero suficientemente baja para evitar activar cualquier agente de curado en el extremo de la matriz de la extrusora, por ejemplo, 60 hasta 110ºC. También, el tiempo de permanencia en la extrusora se debe equilibrar con el perfil de temperatura de la extrusora, para evitar activar cualquier agente de curado. Preferiblemente, la extrusora tiene uno o más puertos de purga a lo largo del barril hacia el extremo de la matriz, de forma que se puede aplicar un vacío para eliminar aire atrapado y humedad. La composición se extruye en una laminadora de calandria o a través de una matriz de forma apropiada, lo que da como resultado una lámina de la composición sellante que tiene el grosor y la anchura deseados.

También se pueden emplear técnicas de mezclamiento por lotes para preparar las composiciones sellantes usadas en la invención, y, para ciertas composiciones sellantes (por ejemplo, aquellas que son curables por la humedad), tales enfoques pueden ser preferidos.

La capa central también se puede preparar de muchas maneras, dependiendo de su composición.

Por ejemplo, en una capa central acrílica termoendurecible, los monómeros apropiados de acrilato y/o metacrilato se mezclan juntos y después se combinan con un iniciador de la polimerización foto o térmicamente activado adecuado. La composición monómera se roció entonces preferiblemente con un gas inerte, tal como nitrógeno, para eliminar la mayor parte del oxígeno de la composición, y entonces se expuso a una fuente de luz ultravioleta o se calentó para iniciar la polimerización de la mezcla monómera. Una vez se ha alcanzado la viscosidad deseada, la reacción se paraliza ya sea retirando la fuente de luz, enfriando la composición, rociando con oxígeno, o una combinación de los mismos, dando como resultado una mezcla viscosa de polímero/monómero que tiene una consistencia como un jarabe.

La mezcla de polímero/monómero se puede mezclar con diversos ingredientes tales como un iniciador adicional, aditivos en partículas tales como sílice pirolizada (del tipo hidrófila y/o hidrófoba), cargas tales como burbujas de vidrio, cerámicas o poliméricas, o perlas de vidrio, cerámicas o poliméricas, tixótropos, colorantes, estabilizantes, antioxidantes, plastificantes, agentes de pegajosidad, tensioactivos y otros agentes de control del flujo, promotores de la adhesión (por ejemplo, silanos y titanatos), y agentes de reticulación. Esta composición se desgasifica entonces y/o se rocía con un gas inerte tal como nitrógeno, y después se reviste entre un par de forros de liberación (por ejemplo, películas de poli(tereftalato de etileno) orientadas biaxialmente, revestidas con silicona). Para composiciones que se van a polimerizar adicionalmente exponiéndolas a radiación ultravioleta, los forros de liberación son preferiblemente transparentes a la radiación ultravioleta.

Como alternativa, la composición se puede bombear hasta un aparato formador de espuma, en el que se introduce un gas inerte tal como nitrógeno en la composición, creando una mezcla de espuma de celdas que se reviste subsiguientemente entre un par de forros de liberación, tales como los descritos inmediatamente antes. La uniformidad, la densidad, el tamaño de celdas, la resistencia a la tracción y el alargamiento del producto de espuma final se controlan mediante la selección y cantidad de tensioactivo, del caudal de nitrógeno, y de la presión en el aparato formador de espuma, como se describe en la bibliografía técnica.

Si la composición se va a polimerizar con radiación actínica, la construcción del material compuesto que comprende el jarabe de polímero/monómero entre el par de forros de liberación se irradia, por ejemplo, mediante una fuente de luz ultravioleta, preferiblemente de baja intensidad (por ejemplo, por debajo de 20 mvatios/cm cuadrado, según se mide con las unidades de NIST, más preferiblemente por debajo de 10 mvatios/cmcuadrado). La cantidad de energía de radiación requerida para polimerizar la composición varía dependiendo del grosor y de la constitución química, pero típicamente oscila de 200 hasta 2.000 mjulios. Preferiblemente, se usa suficiente radiación para reducir el contenido de monómeros volátiles hasta una cantidad menor que 5%, y más preferiblemente menor que 2% en peso de toda la composición. Como alternativa, la composición se puede polimerizar con calor.

Si la reacción de polimerización es exotérmica, se desea el control de la temperatura de la construcción del material compuesto (preferiblemente hasta un valor menor que 85ºC). Esto se puede lograr de muchas maneras, incluyendo el soplado de aire frío contra las caras de la construcción del material compuesto, la inmersión de la construcción del material compuesto en un baño de agua, y el paso de la construcción del material compuesto sobre platos refrigerantes.

En el caso de una capa central a base de uretano, los componentes de la capa central (ya sea de un sistema de una o de dos partes) se mezclan inmediatamente antes de revestir la composición resultante entre dos forros de liberación, tales como los descritos previamente. Se puede usar una pequeña cantidad de calor para acelerar la reacción de curado, aunque muchos uretanos curarán a temperatura ambiente. Como alternativa, las composiciones de uretano, después de mezclarlas, se pueden revestir entre un forro de liberación y una capa sellante, entre una capa sellante y una capa de unión, o entre un forro de liberación y una capa de unión. Cuando la composición de uretano se aplica directamente a una capa sellante y/o una capa de unión, ventajosamente puede que no se necesiten capas adicionales, por ejemplo capas de ligadura.

También se pueden usar espumas a base de polietileno y de etileno-acetato de vinilo, y se producen típicamente extruyendo una composición de resina a partir de una extrusora y espumando el material antes o después de la reticulación.

La capa de unión también se puede preparar de muchas maneras. Las capas de unión de adhesivos sensibles a la presión se forman a partir de composiciones que se pueden preparar mediante procedimientos con disolventes, en emulsión, o libres de disolventes. Para los sistemas basados en disolventes y en emulsiones, las composiciones se pueden revestir sobre un forro de liberación (tales como los descritos anteriormente) y se pueden calentar en un horno para evaporar el disolvente o el agua y formar una película adhesiva. Tales adhesivos son bien conocidos, y se describen, por ejemplo, en la Patente U.S. nº Re. 24.906 (Ulrich). Para composiciones libres de disolventes, se reviste una composición prepolimérica sobre un forro de liberación, y se expone a una fuente de energía para formar una película adhesiva. Estos tipos de procedimientos se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. n^{os} 4.181.752 (Martens et al.), y 5.086.088 (Kitano et al.).

En una realización preferida, una composición de la capa de unión se prepara mezclando monómeros acrílicos, tales como acrilato de n-butilo y N-vinilcaprolactama, una resina epoxídica, tal como éter diglicidílico de Bisfenol A, un fotoiniciador, un agente de curado térmico, y una sílice pirolizada, en una mezcladora Cowles de velocidad elevada. La composición se reviste entonces entre forros de liberación de poli(tereftalato de etileno), y se expone a una fuente de radiación ultravioleta, similar a la descrita anteriormente para la fabricación de capas centrales de espumas acrílicas, para producir un adhesivo sensible a la presión, curable, latentemente reactivo.

Un enfoque es particularmente útil cuando se va a combinar una capa central de espuma acrílica con una capa de unión de adhesivo acrílico sensible a la presión sin disolvente, del tipo como se describe anteriormente. La composición para la capa central de espuma acrílica se puede revestir sobre un forro de liberación transparente a la radiación ultravioleta, como se describe anteriormente, y después la composición para la capa de unión de adhesivo acrílico sensible a la presión se reviste sobre la composición de la capa central. Seguidamente, se coloca un segundo forro de liberación transparente a la radiación ultravioleta sobre la composición de la capa de unión, y toda la construcción se expone a luz ultravioleta para curar concurrentemente tanto la capa central de espuma acrílica como la capa de unión de adhesivo acrílico sensible a la presión, produciendo de ese modo un material compuesto acabado. También se contempla que la capa de unión y la capa central, la capa central y la capa sellante, o la capa central, la capa de unión, y la capa sellante, se puedan obtener simultáneamente usando, por ejemplo, las técnicas descritas en conjunción con la fabricación de capas centrales a base de uretanos.

Los artículos de múltiples capas de la invención también se pueden producir laminando una capa sellante, una capa central y una capa de unión (si se proporciona), preparadas previamente. Por ejemplo, la capa de unión y/o la capa sellante se pueden laminar a la capa central bajo la influencia de presión, para producir una cinta acabada. Cuando la capa central, la capa sellante, y la capa de unión se obtienen cada una separadamente, la adhesión entre estas capas se puede potenciar mediante el uso de aprestos o de capas de ligadura. El apresto o la capa de ligadura se puede aplicar mediante extrusión revistiendo un material compatible sobre la capa sellante o sobre la capa central, revistiendo un apresto sobre cualquiera de las capas, secando opcionalmente el apresto o la capa de ligadura, y después prensando las capas juntas para formar un artículo de múltiples capas según la invención.

En otra realización, se puede extruir una capa sellante, o se puede revestir directamente, sobre una capa central.

Una vez se ha fabricado la cinta, opcionalmente se puede laminar un forro de liberación para proteger las superficies expuestas de la capa sellante y/o la capa central o la capa de unión (si se proporciona). La cinta se puede convertir en la forma final deseada, por ejemplo, cortando hasta la anchura deseada, y enrollándola en una forma de rollo y alrededor de un núcleo adecuado de papel o plástico, si es necesario. Como alternativa, la cinta se puede cortar de cualquier modo en longitudes discretas, o se puede cortar en matriz hasta las formas deseadas.

Uso

Las cintas descritas anteriormente se pueden usar para establecer una unión hermética entre una variedad de sustratos. En aras de la simplicidad, sin embargo, el proceso sellante se describirá en el contexto de la instalación de un parabrisas de vidrio en un vehículo a motor.

Haciendo referencia a las Figs. 2 y 3, la cinta 10 se fija inicialmente a una cara 22 del parabrisas 20 de vidrio mediante la capa 16 de unión, de forma que la cinta rodea sustancialmente el perímetro de la cara 22, y se adhiere de forma lisa al vidrio sin arrugamiento, fruncimiento o formación de espacios a medida que la cinta atraviesa los giros de aproximadamente noventa grados en las esquinas del parabrisas. Esta disposición evita que se formen puntos de concentración de esfuerzo previamente asociados con el uso de espaciadores discontinuos. Si la capa de unión no es pegajosa a temperatura ambiente, entonces se activa para unir a la cinta 10 permanentemente al vidrio, preferiblemente sin activar la capa 12 sellante. El método de activación particular usado depende de la composición de las capas sellante y de unión. Los ejemplos de métodos de activación adecuados incluyen radiación térmica y actínica (por ejemplo, radiación ultravioleta o visible). En el caso de radiación térmica, tanto la cinta, el vidrio, o ambos, se pueden calentar. Debido a que la capa sellante no está activada, el parabrisas resultante que tiene la cinta se puede empaquetar o poner en estantes en estrecha proximidad con otros parabrisas que tengan la cinta, sin transferir la composición sellante a un parabrisas vecino. La cinta también evita que los parabrisas se den golpes entre sí, lo que elimina materiales de envasado costosos que separen entre sí parabrisas envasados o colocados en estantes adyacentes (por ejemplo, espaciadores celulósicos o de espumas poliméricas), y que pueden requerir su desecho o reciclaje
separados.

La siguiente etapa es calentar la composición sellante, por ejemplo, exponiéndola a un banco de lámparas de calor, hasta el punto en el que la composición sellante se reblandece, pero no fluye. Como se representa mediante las Figs. 4 Y 5, el parabrisas que contiene la composición sellante reblandecida, calentada, se instala entonces en el marco 24 de un vehículo 26 a motor. También es posible calentar la composición sellante después de instalarla en el marco del vehículo a motor, para reblandecer la composición sellante. Durante la instalación, se aplica presión, que provoca que la composición sellante reblandecida fluya y se "autonivele" con la capa central 12 con relación a la superficie desigual del vehículo. La composición sellante fluye desde puntos elevados, y rellena áreas rebajadas de forma que suelda puntos y cavidades, creando una unión hermética eficaz. En áreas metálicas muy deformadas, la capa central 12 se comprime sobre sí misma y se puede deformar permanentemente en el proceso de creación de una unión hermética con la superficie desigual.

Tras el contacto íntimo entre la capa sellante y el marco del vehículo, el sumidero de calor de la gran masa metálica del vehículo templa eficazmente a la capa sellante, permitiendo que solidifique rápidamente, recristalice (en el caso de composiciones sellantes que contengan componentes cristalinos o semicristalinos), y formen una unión permanente y duradera.

Una variación de este procedimiento implica el uso de capas sellantes fotocurables (es decir, capas sellantes que incorporan un agente de curado fotoactivo). El uso de una composición sellante fotocurable es ventajoso debido a que la cinta se puede fijar a un parabrisas, y se puede hacer pasar a través de un ciclo de autoclave de fabricación de vidrio para activar la capa de unión, mientras que al mismo tiempo se produce el reblandecimiento de la composición sellante sin permitir que fluya. Después de dejar el autoclave, la construcción se enfría, haciendo que la capa sellante reblandecida se resolidifique. A continuación, la composición sellante se activa, por ejemplo mediante exposición a calor seguido de activación actínica, después de lo cual el parabrisas que tiene la cinta se coloca en el marco del vehículo. La radiación reblandece e inicia el curado de la composición hermética de forma simultánea. Una vez instalada, el sumidero de calor creado por el cuerpo del vehículo templa eficazmente la capa sellante, haciendo que resolidifique y, en el caso de composiciones que contienen componentes cristalinos o semicristalinos, que recristalice. En este punto, la resistencia verde de la capa sellante es suficientemente elevada de forma que una persona puede conducir el vehículo incluso aunque la composición sellante continúa el curado.

En el caso de composiciones sellantes fotocurables, también es necesario proteger la composición de la activación prematura, por ejemplo, mediante el almacenamiento y el transporte. Esto se puede lograr, por ejemplo, cubriendo la composición sellante con un forro de liberación que bloquee la radiación. Como alternativa, toda la construcción que tiene la cinta se puede almacenar en un contenedor que bloquee la radiación. Aunque es preferible incluir a la capa sellante, a la capa central y a la capa de unión en forma de una cinta integrada única, también es posible aplicar estos materiales de forma separada, o en diversas combinaciones entre sí, a la superficie de vidrio. Por ejemplo, es posible aplicar una cinta que comprenda la capa central y la capa de unión a la superficie de vidrio, seguido de la aplicación de una capa sellante separada. Como alternativa, la capa de unión se puede proporcionar en forma de un apresto aplicado a la superficie del vidrio, después de lo cual se fija una cinta de dos capas (que contiene la capa sellante y la capa central) a la superficie aprestada.

Aunque, en el caso de sustratos tales como parabrisas, es preferible aplicar la cinta a una cara del sustrato, también es posible aplicar la cinta alrededor del borde 30 de un sustrato 32, como se muestra en las Figs. 6 y 7, de forma que la cinta 10 rodee sustancialmente al sustrato. Tales construcciones son útiles, por ejemplo, en aplicaciones arquitectónicas para unir el sustrato con una ranura, tal como un marco de ventana.

Además de los parabrisas, en los que se establece una unión hermética entre una cara del parabrisas y el marco de un vehículo a motor, también es posible unir herméticamente un sustrato 40 que tiene una cinta 10 según la invención con un soporte 42 en forma de U, como se muestra en la Fig. 8.

La invención se describirá ahora adicionalmente mediante los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Excepto que se especifique de otro modo, los materiales usados en estos ejemplos se pueden obtener a partir de fuentes comerciales estándares, tales como Aldrich Chemical Co. de Milwaukee, WI. Todas las cantidades usadas en los ejemplos son en partes en peso, excepto que se especifique de otro modo. Las capas sellantes se prepararon calandrando la composición sellante correspondiente hasta un grosor deseado. De este modo, la capa sellante A está compuesta de una composición sellante A, la capa sellante B está compuesta de la composición sellante B, y así sucesivamente. Todas las capas sellantes, las capas centrales y las capas de unión tuvieron nominalmente un grosor de 1,0 mm, excepto que se especifique de otro modo. La siguiente lista contiene fuentes comerciales para materiales empleados en los ejemplos a continuación. El procesador de Fusion Systems (un aparato de transporte y alojamiento de lámpara) se equipó con una bombilla V, excepto que se especifique de otro modo.

La resina epoxídica A es una resina epoxídica alifática terminada en bisfenol A, como se describe en el Ejemplo 1 de la Patente U.S. nº 5.407.978 (Bymark et al.).

La composición de apresto A es: 2,45 partes de Nipol^{TM} 1002, 1,23 partes de Epon^{TM} 828, 2,05 partes de Versamid^{TM} 115, 42,20 partes de metiletilcetona, 50,84 partes de tolueno, 1,23 partes de 1-butanol.

El catalizador metalocénico A es Cp(Xilenos)Fe^{+}SbF_{6}^{-}, también descrita como hexafluoroantimoniato de (eta^{6}-xilenos)(eta^{5}-ciclopentadienil)hierro (1+), como se describe en la Patente nº 5.089.536 (Palazzotto). (Cp = ciclopentadieno).

Las burbujas de vidrio Scotchkote^{TM} 215, FX-512, K15 (malla 250), y la pasta sellante uretánica Auto Glass Urethane Windshield Adhesive No. 08693, se obtuvieron de 3M Company of St. Paul, MN.

Los paneles de acero revestidos con E (ED 5100), y los paneles de acero pintados claros revestidos con DCT 5000, DCT 5002 y Stainguard^{TM} IV se obtuvieron de Advanced Coating Technologies, Inc. de Hillsdale, MI.

Dicyandiamide (CG-1200) y Curezol^{TM} 2MZ-Azine se obtuvieron de Air Products and Chemicals, Inc. de
Allentown, PA.

El acrilato de n-butilo, la N-vinilcaprolactama se obtuvieron de BASF Corp. de Mount Olive, NJ.

Vitel^{TM} 5833B es una resina de poliéster, y se obtuvo de Bostik de Middleton, MA.

Cab-O-Sil^{TM} M5 se obtuvo de Cabot Corp. de Boston, MA.

Irganox^{TM} 1010 se obtuvo de Ciba Specialty Chemicals de Ardsley, NY.

Aerosil^{TM} R972 se obtuvo de DeGussa Corp. de Ridgefield Park, NJ.

Voranol^{TM} 230-238 es un poliéter poliol, y se obtuvo de Dow Chemical Co. de Midland, MI.

Isocryl^{TM} EP550, Octaflow^{TM} ST 70 y Oxymelt^{TM} A-1 son agentes de flujo poliméricos, y se obtuvieron de Estron Chemical, Inc. de Calvert City, KY.

Melinex^{TM} 054 es una película de poliéster tratada, orientada biaxialmente, disponible de ICI Americas de
Wilmington, DE.

El procesador de Fusion Systems y los accesorios se obtuvieron de Fusion Systems Corp. de Rockville, MD.

Versamid^{TM} 115 se obtuvo de Henkel Corp. de Ambler, PA.

Dynapol^{TM} S1402, Dynapol^{TM} S1313, Dynapol^{TM} S1359, Dynacoll^{TM} 7130, resina sintética SK, Hydrosil^{TM} 2627, resina sintética AP, resina sintética CA, resina sintética LTH, poliéster A (un copolímero semicristalino hidroxifuncional, de 50% en peso de butanodiol, 23% en peso de ácido tereftálico y 27% en peso de ácido sebácico, con un punto de fusión de 116ºC, una temperatura de transición vítrea de -40ºC, y un índice de fluidez a 160ºC de 250 g/10 minutos), se obtuvieron de Hüls America Inc. de Somerset, NJ.

Santicizer^{TM} 278 se obtuvo de Monsanto Co. de St. Louis, MO.

El pigmento Penn Color 9B117 se obtuvo de Penn Color de Doylestown, PA.

La cera Unilin^{TM} 700 se obtuvo de Petrolite Corp. de St. Louis, MO.

Las varillas #5 Meyer (varillas enrolladas con alambre) se obtuvieron de R & D Specialties de Webster, NY.

KB-1 y SarCat^{TM} CD 1012 se obtuvieron de Sartomer Co. de Exton, PA.

Epon^{TM} 1001, Epon^{TM} SU-8 y Epon^{TM} 828 se obtuvieron de Shell Chemical Co. de Houston, TX.

Benzoflex^{TM} S-404 se obtuvo de Vesicol Chemical Corp. de Rosemont, IL.

Nipol^{TM} 1002 se obtuvo de Zeon Chemicals, Inc. de Louisville, KY.

Los paneles de aluminio anodizado se obtuvieron de Hiawatha Panel & Name Plate Co., Inc., Minneapolis, MN.

Métodos de Ensayo Ensayo de Flujo a 45º

Se limpió un panel revestido con E pulverizando con isopropanol acuoso al 50%, y secando con frotamiento, permitiendo un tiempo suficiente para asegurar un secado completo. La mezcla a medir (típicamente 14,5 mm por 25,4 mm) se adhirió ligeramente a un panel revestido de E (ED 5100) de forma que el borde estrecho de la muestra apuntaba hacia abajo del panel. El panel se colocó entonces en un horno a una inclinación de 45º durante 12 minutos, a 177ºC, excepto que se especifique de otro modo. La muestra se retiró entonces del horno, y se dejó enfriar hasta la temperatura ambiente. El flujo se midió como la distancia (en mm) que la muestra había fluido con respecto a su posición inicial.

Ensayo de Tracción y Alargamiento

Las medidas de tracción se hicieron de manera habitual con atención a los siguientes parámetros. Las muestras se cortaron hasta un tamaño usando el método de ASTM D-412, matriz C. Las muestras se acondicionaron entonces a temperatura constante (23 \pm 2ºC) y humedad constante (50 \pm 10% de humedad relativa), durante al menos 24 horas tras la preparación y antes del ensayo. La resistencia a la tracción y el alargamiento se midieron usando un aparato tensiómetro Instron, usando un espacio entre las mordazas de 50,8 mm y una velocidad del cabezal de 508 mm/minuto. Se registraron la resistencia a la tracción pico (en MPa) y opcionalmente el % de alargamiento en el pico.

Ensayo de Cizallamiento de Solape

Se laminó una composición sellante entre cupones de aluminio anodizado y aluminio revestido E, ambos de 25,4 mm por 76,2 mm, que se habían limpiado con isopropanol acuoso al 50% según lo siguiente: se pegó una muestra de 12,7 mm por 25,4 mm de composición sellante a ras del borde estrecho de ambos cupones, de forma que la construcción total tuvo una longitud de alrededor de 63,5 mm. El laminado se calentó en un horno a 140ºC durante 25 minutos mientras se sometía a una fuerza compresiva de aprox. 2,3 kg, excepto que se indique de otro modo. Las muestras se acondicionaron entonces a temperatura y humedad constantes (23 \pm 2ºC y 50 \pm 10% de humedad relativa), durante al menos 24 horas después de la preparación y antes del ensayo.

Se midió el cizallamiento de solapamiento usando un aparato de medición de la tracción Instron que usa una velocidad del cabezal de 50,8 mm/minuto, y un espacio entre las mordazas de 50,8 mm. Se anotaron la fuerza máxima antes de la rotura de la muestra, y el modo de fallo (es decir, cohesivo, adhesivo, mixto).

Ejemplo 1

Este ejemplo describe la preparación de una capa de unión A. Se preparó una disolución mezclando 29 g de acrilato de n-butilo (BA) y 29 g de N-vinilcaprolactama (NVC), y calentando a 49ºC. A esta disolución, se le añadieron 42 g de BA adicionales y 0,05 g de diacrilato de hexanodiol. Esta disolución de monómero de acrilato, 45 g de éter diglicidílico de bisfenol A (Epon^{TM} 828), y 25 gramos de oligómero de éter diglicidílico de bisfenol A (Epon^{TM} 1001), se colocaron en un tarro de vidrio. El tarro se cerró herméticamente y se colocó en rodillos a temperatura ambiente (21ºC) hasta que se produjo una disolución adhesiva uniforme. A esta disolución de epoxi/acrilato (170,05 partes), se añadieron 7 g de CG-1200, y 2,7 g de un acelerador (Curezol^{TM} 2MZ-Azine), y se mezclaron con una mezcladora de cuchilla Cowles a velocidad elevada, mientras se mantiene la temperatura por debajo de 37ºC, durante 15 minutos. En la etapa final, se añadieron 0,24 g de fotoiniciador de cetal dimetílico bencílico (KB-1), 0,1 g de antioxidante Irganox^{TM} 1010, 0,38 g de pigmento Penn Color 9B117, y 8 g de sílice Cab-O-Sil^{TM} M5, y se mezclaron para formar una mezcla uniforme. La mezcla adhesiva se desgasificó, y después se revistió hasta un grosor de 0,508 mm entre dos películas de poliéster tratadas con un material de liberación de silicona. El revestimiento de adhesivo en forma de sándwich se expuso a luz ultravioleta que tiene una mayoría de su emisión entre 300 y 400 nm, con una emisión pico a 351 nm, para formar una cinta de adhesivo sensible a la presión. El adhesivo se expuso a 350 mJ/cm^{2} (unidades NIST) por la parte superior y por la parte inferior, con una energía total de aprox. 700 mJ/cm^{2}. Las intensidades fueron 4,06 mW/cm^{2} en la parte superior, y 4,03 mW/cm^{2} en la parte inferior del adhesivo.

Los Ejemplos 2-7 describen la preparación de diversas capas centrales.

Ejemplo 2

Se preparó una composición mezclando 87,5 partes de acrilato de isooctilo, 12,5 partes de ácido acrílico, y 0,04 partes de un fotoiniciador (bencildimetilcetal, disponible como Irgacure^{TM} 651 de Ciba Geigy). La mezcla se expuso a radiación ultravioleta de baja intensidad (descrita más abajo) hasta una viscosidad de 2,2 Pas. Después, se añadieron 0,19 partes de bencildimetilcetal adicionales, así como 0,55 partes de diacrilato de 1,6-hexanodiol, 8 partes de burbujas de vidrio K15, y 2 partes de sílice hidrófoba (Aerosil^{TM} R972). La composición se mezcló hasta que fue uniforme, se desgasificó, y después se bombeó en un aparato formador de espumas de 90 mm (disponible de E.T. Oakes, Hauppage, NY) que funciona a 300 hasta 350 rpm. Concurrente y continuamente, se alimentaron pigmento negro (PennColor 9B117) y aproximadamente 1,5 partes de una mezcla 60/40 de tensioactivo A/tensioactivo B, en el aparato formador de espuma, por 100 partes de la composición total. El nitrógeno se controló para proporcionar la densidad deseada de espuma. El tensioactivo A fue C_{8}F_{17}SO_{2}N(C_{2}H_{5})(C_{2}H_{4}O)_{7}CH_{3} y el tensioactivo B fue una disolución al 50% de sólidos en acetato de etilo del oligómero fluoroalifático del Ejemplo 2 de la Patente U.S. nº 3.787.351. El pigmento negro se añadió en una cantidad para proporcionar un valor L del producto acabado de alrededor de 32, según se mide con un colorímetro HunterLab (colorímetro de Color "L" y un sensor óptico D25, disponibles ambos de HunterLab Associates, Reston, VA).

La mezcla espumada se suministró a una presión de 205 kilopascales a la ranura de un revestidor de rodillo, hasta un grosor de alrededor de 1 mm entre un par de láminas de poli(tereftalato de etileno) transparente, orientado biaxialmente, cuyas superficies enfrentadas tuvieron revestimientos de liberación, para producir un material compuesto. Las tuberías se constriñeron parcialmente mediante una abrazadera para proporcionar el nivel deseado de presión en el aparato espumador. El material compuesto que sale del revestidor de rodillo se irradió desde la parte superior y desde el fondo con bancos de bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, de las cuales el 90% de las emisiones estaban entre 300 y 400 nm, con un máximo de 351 nm. El material compuesto se expuso sucesivamente a las bombillas, a una intensidad de 2,65 mvatios/centímetro cuadrado (mW/cm^{2}), y a una energía total de 165,4 mjulios/centímetro cuadrado (mJ/cm^{2}), cada uno por la parte superior y por la parte inferior, y después igualmente a una intensidad de 2,70 mW/cm^{2} y a una energía total de 168,5 mJ/cm^{2}, y después igualmente a una intensidad de 5,90 mW/cm^{2} y a una energía total de 516,8 mJ/cm^{2}. Las medidas de luz se midieron en unidades NIST. El núcleo curado (es decir, la capa central A) entre los forros de liberación tuvo una densidad de alrededor de 0,64 g/cm^{3}.

Ejemplo 3

La capa central B se preparó como se describe anteriormente en el Ejemplo 2 para la capa central A, excepto que las condiciones del procesamiento se variaron como sigue. El material compuesto se expuso sucesivamente a las bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, a una intensidad de 4,3 mW/cm^{2} para una energía total de 160,7 mJ/cm^{2}, cada una por la parte superior y por la parte inferior, y después a una intensidad de 5,1 mW/cm^{2} para una energía total de 892,6 mJ/cm^{2}. El núcleo curado entre los forros de liberación tuvo una densidad de 0,64 cm^{3}.

Ejemplo 4

La capa central C se preparó como se describe anteriormente en el Ejemplo 2 para la capa central A, excepto que el pigmento fue una mezcla de 77 partes de 20% de cloruro estannoso y 80% de polioxipropilendiol, y 23 partes de 20% de negro de humo en 80% de polioxipropilendiol, y la cantidad de pigmento se ajustó para proporcionar un valor de color L final del núcleo de 45. Las condiciones del procesamiento también se variaron como sigue. El material compuesto se expuso sucesivamente a las bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, a una intensidad de 1,25 mW/cm^{2} para una energía total de 73,5 mJ/cm^{2}, cada una por la parte superior y la parte inferior, después igualmente a una intensidad de 1,50 mW/cm^{2} para una energía total de 88,2 mJ/cm^{2}, y después igualmente para una intensidad de 4,3 mW/cm^{2} para una energía total de 353,5 mJ/cm^{2}. El centro curado entre los forros de liberación tuvo una densidad de 0,64 g/cm^{3}.

Ejemplo 5

La capa central D se preparó laminando dos capas de núcleo C juntas, con un grosor total de 2,0 mm.

Ejemplo 6

La capa central E se preparó laminando tres capas de núcleo C juntas, con un grosor total de 3,0 mm.

Ejemplo 7

La capa central F se preparó extruyendo Adhesivo Uretánico para Parabrisas de Vidrio de Automóvil nº 08693 a partir de una pistola para calafatear, sobre un forro de poliéster revestido con material de liberación de silicona, y revestido en una película de 5 mm de grosor.

Los Ejemplos 8 a 28 describen la preparación de diversas capas y composiciones sellantes útiles en la invención.

Las capas sellantes A a C se extruyeron sobre una película de soporte de poliéster que tiene un revestimiento de liberación de silicona por ambos lados, y se alimentaron a través de rodillos laminadores para lograr el grosor de capa deseado.

Ejemplo 8

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante A. Se mezcló en fundido una relación 2:1 de poliéster Dynapol^{TM} S1402 y de resina de revestimiento en polvo Scotchkote^{TM} 215 en una extrusora de doble tornillo, y se calandró hasta un grosor de 1,5 mm. Las condiciones de funcionamiento de la extrusora representativas fueron: RPM del tornillo = 100, temperatura de la masa fundida = 103,9ºC, temperatura de la Zona 1 = 81,1ºC, temperatura de la Zona 2 = 85,5ºC. Se realizó un ensayo de flujo a 45º sobre muestras de 25,4 mm x 25,4 mm. Las condiciones de ensayo fueron 177ºC durante 12 minutos. También se realizó un reflujo permitiendo que las muestras se enfriaran hasta la temperatura ambiente durante 30 minutos y colocándolas después nuevamente en el horno. El flujo fue 42 mm. No hubo ningún flujo después de 30 minutos, lo que indica la formación de un material termoendurecido.

Ejemplo 9

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante B. Se alimentaron poliéster Dynapol^{TM} S1359 (60 partes en volumen), y una mezcla en polvo de resina epoxídica Epon^{TM} 1001 (10 partes en volumen), dicianodiamida (7 partes en volumen), y Curezol^{TM} 2MZ-Azine (3 partes en volumen), en una extrusora de doble tornillo. La resina epoxídica Epon^{TM} 828 (20 partes en volumen) se introdujo a través de un puerto de inyección.

Ejemplo 10

Este ejemplo describe la preparación de la composición sellante C. Se repitió la preparación de la capa sellante B, excepto que se incorporó 1 parte en volumen adicional de sílice Aerosil^{TM} R972 en la muestra en polvo que se alimentó en la extrusora.

Ejemplo 11

Este ejemplo describe la preparación de la composición sellante D. Se alimentaron Dynapol^{TM} S1359 (59 partes), 15 partes de resina epoxídica A, 7 partes de dicianodiamida, y 3 partes de Curezol^{TM} 2MZ-Azine, en una extrusora de doble tornillo. Se introdujeron 15 partes de Epon^{TM} 828 a través de un puerto de inyección. La capa sellante D extruida resultante se calandró hasta un grosor de 1,75 mm, y se enrolló en un rodillo usando una película de poliéster Melinex^{TM} 054 como soporte.

Ejemplo 12

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante E. La capa sellante E se preparó mezclando juntos 90 partes de Dynapol^{TM} S1402, 10 partes de Epon^{TM} 1001, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,5 partes de FX-512 (fotoiniciador de sal de triarilsulfonio). Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 13

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante F. La capa sellante F se preparó mezclando juntos 80 gramos de Dynapol^{TM} S1402, 20 gramos de Epon^{TM} 1001, 1 gramo de cera Unilin^{TM} 700, y 0,5 gramos de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 14

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante G. La capa sellante G se preparó mezclando juntos 70 partes de Dynapol^{TM} S1402, 30 partes de Epon^{TM} 1001, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,5 partes de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 15

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante H. La capa sellante H se preparó mezclando juntos 70 partes de Dynapol^{TM} S1402, 30 partes de resina epoxídica A, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,5 partes de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 16

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante I. La capa sellante I se preparó mezclando juntos 70 partes de poliéster A, 30 partes de Epon^{TM} 1001, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,5 partes de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 17

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante J. La capa sellante J se preparó mezclando juntos 70 partes de Dynapol^{TM} S1402, 30 partes de resina epoxídica A, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,1 partes de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 18

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante K. La capa sellante K se preparó mezclando juntos 70 partes de Dynapol^{TM} S1402, 30 partes de resina epoxídica A, 1 parte de cera Unilin^{TM} 700, y 0,3 partes de FX-512. Esta mezcla se calentó en una plancha caliente hasta homogeneización, y después se prensó en una capa entre forros de poliéster tratados con silicona. Se dejó que la película se enfriara hasta temperatura ambiente, y que recristalizara.

Ejemplo 19

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante L. Se calentó poliéster A hasta 177ºC, después se prensó en una capa entre forros de liberación de poliéster revestidos con silicona.

Ejemplo 20

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante M. Se calentó poliéster A (100 partes) hasta 177ºC, y se mezcló manualmente con 5 partes de sílice Cab-O-Sil^{TM} M5. La muestra se prensó en una capa entre forros de liberación de poliéster revestidos con silicona.

Ejemplo 21

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante N. La siguiente formulación se extruyó usando una extrusora de doble tornillo Berstorff equipada con dos alimentadores y con un puerto de inyección de líquidos. Se añadió sílice pirolizada Cab-O-Sil^{TM} M5 a través de uno de los alimentadores. El otro alimentador se usó para alimentar los peletes de poliéster, la cera y el epoxi sólido. El puerto de inyección de líquidos se usó para alimentar la resina epoxídica líquida, el polietertriol, el fotocatalizador y el agente de sensibilización. Se usó la siguiente formulación: 50 partes de poliéster A, 20 partes de Epon^{TM} 1001, 12,5 partes de Epon^{TM} 828, 7,5 partes de polietertriol Voranol^{TM} 230-238, 1 parte de Unilin^{TM} 700, 2 partes de fotocatalizador SarCat^{TM} CD 1012, 0,5 partes de 1,3-difenilisobenzofurano, 7 partes de Cab-O-Sil^{TM} M5.

El material extruido se alimentó en un rodillo de calandria entre dos forros de proceso, y se calandró hasta un grosor de 1,5 mm. El forro del lado superior fue un forro de papel de silicona polirrevestido, y el forro del lado inferior fue un forro de polietileno de color verde. El uso de los forros dio como resultado un revestimiento muy uniforme de la composición sellante entre los dos forros, y también ayudó a proteger a la composición sellante de la luz ambiental. Se desprendió el forro de papel, dejando en su lugar el forro de polietileno verde. El uso de resina de poliéster A simplificó significativamente la operación de extrusión, puesto que el rápido proceso de recristalización potenció la capacidad para ser enrollada, y dio como resultado una composición sellante libre de pegajosidad.

Ejemplo 22

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante O. Se calentaron hasta 127ºC poliéster A (57 partes), 15 partes de Epon^{TM} 1001F, 12,5 partes de Epon^{TM} 828, 7,5 partes de Voranol^{TM} 230-238, 1 parte de Unilin^{TM} 700, 5 partes de Santicizer^{TM} 278, 2 partes de hexafluorofosfato de difenilyodonio, 0,005 partes de 1,3-difenilisobenzofurano, y 3 partes de sílice Aerosil^{TM} R972, y se mezclaron en estado fundido manualmente. Las muestras se prensaron en capas entre forros de liberación de poliéster revestidos con silicona.

Ejemplo 23

Este ejemplo describe la preparación de una capa sellante P. La capa sellante P se preparó mezclando en estado fundido 10 partes de Dynapol^{TM} S1402, 10 partes de Epon^{TM} 1001, 4 partes de plastificante Benzoflex^{TM} S-404. Esta muestra tuvo un tiempo de recristalización mucho mayor que las muestras que no contienen el plastificante. Las muestras se prensaron en capas entre forros de liberación de poliéster revestidos con silicona.

Ejemplo 24

Este ejemplo describe la preparación de las capas sellantes Q a V. La Tabla 1 da las partes en peso de los ingredientes usados para preparar las capas sellantes Q a V. Los componentes se mezclaron en estado fundido y se prensaron en capas entre forros de liberación de poliéster revestidos con silicona.

TABLA 1

1

Se prepararon paneles de adhesión para cizallamiento de solape colocando una pieza de 12,7 mm por 25,4 mm de cada capa sellante entre un cupón de aluminio anodizado y un cupón de metal DCT 5000, como se subraya anteriormente en el método de ensayo de cizallamiento de solape, y calentando en una placa caliente para permitir que la capa sellante se reblandezca. Se formaron enlaces de solapamiento mientras que la composición sellante estaba aún en estado fundido, de forma que se obtuvo un área de capa sellante de aproximadamente 25 mm por 25 mm. Estas muestras se dejaron enfriar durante 24 horas antes del ensayo. La Tabla 2 muestra los resultados del ensayo de cizallamiento del solapamiento.

TABLA 2

2

Ejemplo 25

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante W. La capa sellante W se preparó mezclando en estado fundido, manualmente, 45 partes de Dynapol^{TM} S1402, 30 partes de Dynacoll^{TM} 7130, 20 partes de Epon^{TM} 828, 5 partes de Voranol^{TM} 230-238, 1 parte de SarCat^{TM} CD 1012, 0,005 partes de 1,3-difenilisobenzofurano, y revistiendo la mezcla sobre una película de poliéster revestida con silicona, a un grosor de 1,0 mm.

Ejemplo 26

Este ejemplo describe la preparación de las capas sellantes X a Z. La Tabla 3 muestra las partes en peso de los ingredientes usados para preparar las capas sellantes X a Z. Los componentes se mezclaron en estado fundido, manualmente, y se revistieron a un grosor de 1 mm entre forros de poliéster revestidos con silicona.

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TABLA 3

3

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Ejemplo 27

Este ejemplo describe la preparación de la capa sellante AA. LA capa sellante AA se preparó mezclando en estado fundido, manualmente, 12 partes de poliéster de Vitel^{TM} 5833B, 8 partes de Epon^{TM} 828, y 0,2 partes de catalizador metalocénico A. La mezcla se revistió, a un grosor de 1,0 mm, entre forros de poliéster revestidos con silicona. La capa se laminó a papel de aluminio anodizado, se calentó en un horno hasta 125ºC, se retiró del horno, e inmediatamente se sometió a la luz con un procesador de Fusion Systems (modelo de lámpara i300MB, modelo de transportador LC-6) a 24,4 metros/minuto (la energía total fue alrededor de 103 mjulios), y se laminó a paneles de Stainguard^{TM} IV y DCT 5000. En ambos casos, se observó fallo adhesivo en la interfaz de la pintura/capa sellante.

Ejemplo 28

Este ejemplo describe la preparación de capas sellantes AB a AH. La Tabla 4 muestra las partes en peso de los ingredientes usados para preparar las capas sellantes AB a AH. Para preparar los siguientes ejemplos, se mezclaron en estado fundido, manualmente, muestras para alcanzar una mezcla homogénea. La sílice se dispersó manualmente bien en la mezcla, con un depresor de lengua. Las muestras se moldearon entre forros de poli(tereftalato de etileno) tratados con silicona, usando espaciadores para crear el grosor deseado de 1,0 mm.

TABLA 4

4

Las composiciones sellantes se evaluaron usando el Ensayo de Flujo a 45º, descrito anteriormente, y con los siguientes resultados:

TABLA 5

Resultados del ensayo	Capa sellante	Capa sellante	Capa sellante	Capa sellante	Capa sellante
	AB	AC	AD	AE	AF
Resultados del Ensayo
de Flujo a 45º (20 min.
a 120ºC)	< 1 mm	94 mm	< 1 mm	< 1 mm	< 1 mm

Ejemplo 29

Este ejemplo ilustra la codependencia del grosor de la capa central y de la capa sellante sobre la eficacia del llenado del espacio vacío. La capa sellante AB se preparó a un grosor de 1,0, 2,0 y 3,0 mm, como antes. La capa central B se laminó conjuntamente para preparar capas centrales de 2,0 y 3,0 mm de grosor. Después se laminaron los tres grosores de la composición sellante a los tres grosores de la capa central. Las muestras de cinta se cortaron entonces a una anchura de 10 mm por una longitud de 127 mm.

Se aprestaron cupones de vidrio (5,08 cm por 12,7 cm por 0,394 cm) con una disolución al 1% en peso de 3-aminopropiltrimetoxisilano en metanol, y se dejó secar a temperatura ambiente. Las muestras de cinta se laminaron entonces a la superficie de vidrio aprestada. Se laminaron cupones de ED5100 (25,4 mm por 102 mm por 0,89 mm) junto con la capa de unión A (grosor de 0,51 mm) para obtener espaciadores de diversos grosores, y éstos se pegaron a un panel pintado de DCT 5002 (102 mm por 305 mm). El primer apilamiento tenía 5,6 mm, el segundo apilamiento tenía 4,0 mm, el tercer apilamiento tenía 2,6 mm, y el último apilamiento tenía 1,8 mm. El espaciamiento entre los apilamientos fue 10 mm. El panel se coció entonces durante 25 minutos a 140ºC. Los cupones de vidrio con las cintas se colocaron entonces en un horno durante aproximadamente 5 minutos a 120ºC. Los cupones se expusieron entonces a una pasada a 16,5 metros/minuto en el procesador de Fusion Systems. El cupón de vidrio con cinta se prensó entonces sobre el panel apilado, de forma que el cupón atravesó los espacios vacíos, y se aplicó presión manual y se liberó, y la mezcla se dejó enfriar. Los espacios vacíos se inspeccionaron entonces para determinar si la composición sellante fue capaz de atravesar el espacio vacío y de humedecer la superficie pintada.

La tabla a continuación muestra los resultados. "C" indica que se logró una unión hermética; "I" indica una unión hermética incompleta. Como se puede observar, la capa central contribuye a la eficacia sellante ayudando a la capa sellante a alcanzar los espacios vacíos que de otro modo requerirían más composición sellante.

TABLA 6

5

Ejemplo 30

Este ejemplo describe una construcción de cinta de dos capas A, y su uso con ventanas montadas en soportes. Se laminó la capa de unión A al lado de Melinex^{TM} 054 de la capa sellante D de 1,0 mm de grosor. El laminado resultante se cortó entonces en una tira de 25,4 mm x 50,8 mm. El forro de liberación se retiró entonces del lado de la capa de unión, y la cinta se aplicó a un lado de una pieza de placa de vidrio próxima al borde del vidrio. También se envolvió alrededor del borde del vidrio, y se sujetó al lado opuesto del vidrio de forma que la capa sellante era visible. Entonces se deslizó sobre la cinta un soporte en canal con forma de U metálico. Hubo suficiente resistencia para mantener un ajuste perfectamente encajado. El montaje se colocó entonces en un horno, y se coció durante 25 minutos a 141ºC. La capa sellante había llenado el canal que engloba al vidrio, y había llenado el volumen del soporte suficientemente para dar un aspecto que se parece mucho al de los sistemas de adhesivos de pasta.

La resistencia del enlace entre el metal y el vidrio se ensayó usando el Ensayo de Tracción y de Alargamiento, después de períodos de hasta 14 días a 70ºC, o alternativamente a 37,8ºC y 100% de humedad relativa, y dio como resultado la fractura del vidrio. No se observó deslaminación o fallo adhesivo en ningún sustrato.

Ejemplo 31

Este ejemplo describe la preparación de una construcción B de cinta de dos capas. La capa sellante W se laminó a la capa central D que se había aprestado con la composición de apresto A usando una varilla #5 Meyer (enrollada con alambre). Se dejó que el apresto se secara durante alrededor de 5 minutos antes de laminarlo a la capa central. El laminado resultante se cortó entonces en tiras de 12,7 mm de ancho.

Se aprestó la superficie de frita de una pieza de un vidrio de ventana de un cuarto para un 1985 Buick Somerset, con una disolución de composición de apresto A con un 2% en peso de 3-aminopropiltrimetoxisilano añadido a la misma. Esta disolución se cepilló entonces sobre la superficie de unión de la frita del vidrio, y se dejó secar al aire a temperatura ambiente. El lado de la capa central de espuma de la construcción de cinta se laminó entonces al vidrio usando una junta en pico de flauta para juntar a tope los extremos de la cinta que rodea a la circunferencia de la parte.

El montaje resultante se empaquetó entonces usando un forro saliente compuesto de una cinta de etiquetado de 76,2 mm que tenía una capa de forro de polietileno verde laminado a la misma. La cinta se aplicó sobre la superficie que tiene la cinta sirviendo el forro como un protector de la luz para la composición sellante, y haciendo sobresalir la cinta de etiquetado pegajosa de forma que se unió a lo largo del borde de la superficie de la cinta. Se usó una lámpara de IR de cuarzo para calentar la superficie de la cinta. Tomó aproximadamente 2 minutos a fin de que este sistema de luz calentara la cinta hasta 80ºC. Seguidamente, el montaje de vidrio con cinta se expuso a una lámpara azul diazo súper (modelo de lámpara nº XX-15L de Black Ray, de UVP Inc., San Gabriel, California, equipada con dos bombillas, modelo TLD15W/03 de Philips B.V., Holanda) durante 25 segundos (la energía total fue de aproximadamente 137 mjulios), y después se instaló en un corte de metal pintado. Se produjo un buen flujo. La composición sellante fue capaz de fluir a lo largo de orificios de quemadura de puntos calientes y de remaches en el lado opuesto formando una buena unión hermética.

Ejemplo 32

Estos ejemplos describen la preparación de construcciones de cinta de dos capas C a E. Las capas sellantes X a Z se laminaron a la capa central C (aprestada con la composición de apresto A), y las capas centrales se laminaron entonces a papel de aluminio analizado. La capa sellante se expuso entonces a luz UV de un procesador de Fusion Systems (la energía total fue aproximadamente 137 mjulios), y se aplicó a cupones metálicos pintados DCT 5000, a temperatura ambiente, y a paneles refrigerados. Las muestras se envejecieron toda la noche, y se separaron manualmente seguido del raspado con una espátula para intentar forzar un fallo adhesivo.

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TABLA 7

6

En la Tabla 7, "FS" significa que la capa central de espuma se dividió (fallo cohesivo de la capa central); "AD" significa fallo adhesivo en la interfaz de capa sellante/capa de pintura; "Coh" significa fallo cohesivo de la capa sellante.

Ejemplo 33

Este ejemplo describe la preparación de la construcción F de cinta de dos capas. Como ejemplo comparativo, se aplicó un apresto de vidrio Hydrosil^{TM} 2627 a un trozo de vidrio de 50,7 mm x 100,1 mm. Se aplicó al vidrio una perla de 6,3 mm de diámetro de adhesivo uretánico para parabrisas de vidrio de automóvil nº 08693, y el conjunto se laminó hasta un cupón metálico pintado DCT 5002.

Según la invención, se aplicó la capa central E a un trozo separado de vidrio aprestado como antes. Entonces se aplicó una perla de 6,3 mm de adhesivo uretánico para parabrisas de vidrio de automóvil nº 08693 a una capa central de espuma, y el conjunto se aplicó como antes al cupón metálico pintado.

En ambos casos, se aplicó suficiente presión a cada muestra para hacer salir al uretano contra el panel metálico. Después de una semana, las muestras se inspeccionaron, y fue manifiesto que cada construcción estaba unida firmemente al panel; sin embargo, en el caso de la muestra con la capa central E, el vidrio tuvo un aumento de la capacidad para moverse con relación al cupón metálico sin fallo de unión.

Ejemplo 34

Este ejemplo describe la preparación de la construcción A de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso para unir vidrio con metal. La capa central A se laminó al lado de poliéster de la capa sellante D. En la cara opuesta de la capa central A, se laminó una capa de 0,25 mm de grosor de la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 19 mm de ancho y 100 mm de largo, y la capa de unión se laminó a un vidrio de placa de 4 mm de grosor. Sobre la parte superior de la capa sellante se colocó un cupón metálico revestido con E de 25,4 mm x 100,2 mm. Se usaron pinzas de muelles para sujetar los extremos del cupón revestido con E a la capa de vidrio, creando una fuerza normal que estaba destinada a estimular el peso de un parabrisas. Sobre el borde opuesto de la capa sellante se colocó encima un cupón de aluminio anodizado de 25,4 mm x 50,8 mm, y la muestra se colocó en un horno durante 25 minutos a 177ºC. Con la retirada del horno, la capa de unión A había cambiado de color, indicando que la cinta había logrado un estado termoendurecido. En ambos casos, se observó flujo de la capa sellante, y formación de una unión al cupón.

Cuando el panel anodizado se deformó, se produjo una cantidad significativa de deformación del núcleo de espuma acrílica en la dirección perpendicular al cupón, y el montaje permaneció intacto.

Ejemplo 35

Este ejemplo describe la preparación de la construcción B de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. Se laminó manualmente una capa de 0,762 mm de capa de unión A a la capa central B. La capa sellante F se laminó sobre la cara opuesta de la capa central B.

Se cortó una tira de muestra de 25,4 mm por 76,2 mm a partir del laminado de material compuesto, y la capa de unión se laminó a un trozo de 50,8 mm x 127 mm de placa de vidrio plana. Este montaje se colocó entonces en un horno de convección de aire forzado, a 140ºC durante 20 minutos, con la cara de la cinta mirando hacia arriba. Después de la cocción, se observó que la capa de unión había cambiado su aspecto, y ahora tenía un aspecto gris multicolor, y la composición sellante se había reblandecido/fundido y tenía un aspecto translúcido. La capa sellante no salió fuera ni sobre el borde de la cinta, lo que habría dado como resultado el encapsulamiento de las capas de unión y de espuma de la cinta. Al enfriar, la composición sellante resolidificó hasta un estado libre de pegajosidad.

El montaje se envejeció entonces toda la noche, y al siguiente día la muestra se expuso durante 5 minutos a una radiación de UV de baja intensidad, a una distancia de aproximadamente 25,4 mm. Tras la exposición, se usó una pistola de calor para calentar la cinta. Durante el calentamiento, la masa de la composición sellante se observó que pasaba a translúcida y de aspecto brillante, lo que indica el reblandecimiento de la masa de la composición sellante. Se dobló un trozo pintado de acero de 25,4 mm x 100,2 mm (DCT 5002) en una forma de "U" invertida, con una profundidad de canal de aproximadamente 3 mm. Este se prensó, con presión manual, sobre la masa de la composición sellante reblandecida, a lo largo de su longitud, para intentar estimular la capacidad de la composición sellante para rellenar espacios que son de una profundidad mayor que el grosor de la propia capa sellante. Visualmente, se pudo observar que la capa sellante había fluido efectivamente hacia la cavidad del canal, y era capaz de entrar en contacto con la parte más profunda del panel metálico.

Durante el flujo y el proceso de unión, la composición sellante se observó para ver si humedecía toda la cara de la superficie pintada, y después, cuando se liberó la presión manual, la composición sellante creó un cuello desde el borde, creando una ligera cavidad. Para ensayar si esta cavidad estaba cerrada herméticamente, se vertió agua en la cavidad. Se determinó que se había logrado una unión hermética eficaz por el hecho de que el agua se retuvo en la cavidad.

Ejemplo 36

Este ejemplo describe la preparación de la construcción C de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción C de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante E. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

La resistencia de la unión entre el metal y el vidrio se ensayó usando el Ensayo de Tracción y de Alargamiento, después de períodos de hasta 20 días a 70ºC, o, como alternativa, a 37,8ºC y 100% de humedad relativa, y dio como resultado la fractura de la capa central. No se observó deslaminación o fallo adhesivo en ningún sustrato.

Ejemplo 37

Este ejemplo ilustra la preparación de la construcción D de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción D de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante F. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

Ejemplo 38

Este ejemplo describe la preparación de la construcción E de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción E de cinta se preparó laminando la capa central C a la capa sellante G. Sobre la cara opuesta de la capa central C se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

Ejemplo 39

Este ejemplo describe la preparación de la construcción F de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción F de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante H. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

Ejemplo 40

Este ejemplo describe la preparación de la construcción G de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción G de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante I. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

Ejemplo 41

Este ejemplo describe la preparación de la construcción de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso con ventanas montadas en soportes. La construcción H de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante J. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC. La resistencia de la unión entre el metal y el vidrio se ensayó usando el Ensayo de Tracción y de Alargamiento, después de períodos de hasta 20 días a 70ºC, o, como alternativa, a 37,8ºC y 100% de humedad relativa, y dio como resultado la fractura de la capa central. No se observó deslaminación o fallo adhesivo en ningún sustrato.

Ejemplo 42

Este ejemplo describe la preparación de la construcción I de cinta de tres capas, que tiene una capa de ligadura de poliéster, y su uso para unir vidrio a metal. La construcción I de cinta se preparó laminando la capa central B a la capa sellante K. Sobre la cara opuesta de la capa central B se laminó la capa de unión A. El laminado se cortó en una tira de 12,7 mm x 25,4 mm, y la capa de unión se laminó a una placa de vidrio de 4 mm de grosor. La capa sellante del laminado se expuso entonces a radiación UV durante 5 minutos, usando bombillas de luz negra fluorescente Sylvania, descritas en conjunción con el Ejemplo 2, a una distancia aproximada de 10 cm. El laminado se colocó entonces sobre un panel metálico pintado DCT 5002, de forma que la capa sellante estaba sobre la parte superior y en contacto con el panel. La muestra se colocó en un horno durante 20 minutos a 141ºC.

Ejemplo 43

Este ejemplo describe la preparación de la construcción J de cinta de tres capas. La capa sellante L se laminó a sí misma hasta un grosor de 4 capas, para lograr un grosor final de aproximadamente 4,0 mm. Las muestras laminadas de 4 capas se laminaron entonces adicionalmente a un trozo de 1,0 mm de grosor de la capa central B, y después la capa de unión A se laminó a la cara opuesta de la espuma acrílica. Entonces se cortaron múltiples muestras de 25,4 mm por 12,7 mm, y se laminaron horizontalmente a un trozo de placa de vidrio en un borde. El vidrio se apiló entonces verticalmente, con las cintas sobre el borde superior, y se colocó en un horno ajustado a 141ºC durante 25 minutos. Con la retirada del horno, toda la capa sellante había fluido.

Ejemplo 44

Este ejemplo describe la preparación de la construcción K de cinta de tres capas. La capa sellante M se laminó a sí misma hasta un grosor de 4 capas, para lograr un grosor final de aproximadamente 4,0 mm. Las muestras laminadas de 4 capas se laminaron entonces adicionalmente a un trozo de 1,0 mm de grosor de la capa central B, y después la capa de unión A se laminó a la cara opuesta de la espuma acrílica. Entonces se cortaron múltiples muestras de 25,4 mm por 12,7 mm, y se laminaron horizontalmente a un trozo de placa de vidrio en un borde. El vidrio se apiló entonces verticalmente, con las cintas sobre el borde superior, y se colocó en un horno ajustado a 141ºC durante 25 minutos. Con la retirada del horno, la capa sellante había fluido aproximadamente 25,4 mm hacia debajo de la cara del panel de vidrio.

Ejemplo 45

Este ejemplo describe la preparación de la construcción L de cinta de tres capas. La capa sellante N se laminó a sí misma hasta un grosor de 4 capas, para lograr un grosor final de aproximadamente 4,0 mm. Las muestras laminadas de 4 capas se laminaron entonces adicionalmente a un trozo de 1,0 mm de grosor de la capa central B, y después la capa de unión A se laminó a la cara opuesta de la espuma acrílica. Entonces se cortaron múltiples muestras de 25,4 mm por 12,7 mm, y se laminaron horizontalmente a un trozo de placa de vidrio en un borde. El vidrio se apiló entonces verticalmente, con las cintas sobre el borde superior, y se colocó en un horno ajustado a 141ºC durante 25 minutos. Con la eliminación del horno, no se observó flujo de la capa sellante, y la composición sellante aún tenía bordes cuadrados. Después de enfriar, el material se recalentó entonces durante 5 minutos a 141ºC, se retiró del horno, y se prensó un cupón metálico revestido con E de 25,4 mm por 100,2 mm, con una muesca de 0,63 mm, contra la composición sellante que contiene sílice al 10%. Se observó que la composición sellante fluye fácilmente hacia fuera y alrededor del cupón, en el orificio, y se hincha en la parte posterior para cerrar físicamente el cupón a la composición sellante. La composición sellante se enfrió rápidamente y recristalizó para formar una unión/unión hermética
fuerte.

Ejemplo 46

Este ejemplo describe la preparación de la construcción M de cinta de tres capas. La capa de unión A se laminó a una capa central E de 3,0 mm de grosor, laminada a su vez a una capa sellante O de 1,5 mm de grosor.

Ejemplo 47

Este ejemplo describe una instalación de ventana de vidrio según la invención. El vidrio y un corte de metal se obtuvieron de una ventana de cuarto de un Buick Somerset del año 1985 (se cree que la ventana está encapsulada con poli(cloruro de vinilo) (PVC)). Ambas superficies se limpiaron, y el metal se volvió a pintar antes del uso, con una pintura convencional de reparación de partes de un automóvil. La construcción M de cinta de tres capas se convirtió en tiras que tenían aproximadamente 12,7 mm de ancho. La capa de unión de la cinta se unió al perímetro del vidrio, en condiciones de temperatura ambiente, seguido del calentamiento con una lámpara de cuarzo de infrarrojos para activar la capa de unión. Durante el proceso, el encapsulante de PVC comenzó a echar humo. La muestra se dejó enfriar, y la cinta se volvió a calentar exponiendo la cara de la composición sellante a la radiación infrarroja. Después de que se reblandeció, la construcción laminada se expuso hasta 10 segundos de luz usando la lámpara azul diazo súper descrita en conjunción con el Ejemplo 31; la exposición fue de aproximadamente 110 mjulios/cm^{2}. La muestra se instaló entonces rápidamente en el corte de metal aplicando presión uniforme a la cara del vidrio.

Ejemplo 48

Este ejemplo describe otra instalación de ventana de vidrio según la invención. De forma similar al Ejemplo 47, el vidrio se precalentó con radiación infrarroja hasta aproximadamente 82,2ºC. La construcción M de cinta de tres capas se aplicó fácilmente al perímetro del vidrio. Los extremos se tocaron lado con lado aproximadamente 76,2 mm para efectuar una unión hermética. Se aplicó calor infrarrojo adicional al lado posterior (a través del vidrio). Después de aproximadamente 20 minutos, la muestra se dejó enfriar. La capa sellante se recalentó con luz infrarroja, y después se expuso a la luz usando la lámpara azul diazo súper descrita en conjunción con el Ejemplo 31, y se instaló en el corte de metal efectuando una buena unión hermética.

Ejemplo 49

Este ejemplo describe una unión hermética de metal con vidrio, usando una construcción de cinta de tres capas. La capa de unión A se laminó a una superficie de la capa central F, la muestra se cortó hasta una anchura de 12,7 mm, y la tira se laminó a un sustrato de vidrio y se colocó en un horno durante 25 minutos a 140ºC. Después de retirar la muestra del horno, y de permitir que se enfriara hasta la temperatura ambiente, se aplicó una perla de 10 mm de diámetro de adhesivo uretánico para parabrisas de vidrio de automóviles nº 08693 a la capa central F, y el montaje resultante se laminó a un panel metálico DCT 5002 con una presión suficiente para exprimir la composición sellante contra la superficie. La película se dejó curar toda la noche en condiciones ambientales, creando de ese modo una buena unión hermética.

Ejemplo 50

Este ejemplo describe una unión hermética de metal con vidrio, usando una composición de cinta de 3 capas. El procedimiento del Ejemplo 49 se repitió excepto que se usó la capa sellante AB en lugar de la pasta uretánica. De este modo, la capa sellante AB se laminó sobre la superficie de la capa central F, y el montaje se calentó hasta 120ºC durante aproximadamente 5 minutos. La muestra se expuso entonces a una pasada a 16,5 metros/minuto usando el procesador de Fusion Systems. La muestra se colocó entonces en un panel metálico DCT 5002, y se aplicó suficiente presión para asegurar una buena humectación.

Ejemplo 51

Este ejemplo describe la unión hermética de metal con vidrio, usando la construcción de cinta de 3 capas. En este ejemplo, la capa de unión A se aplicó en forma de una cinta de 25,4 mm de ancho alrededor del perímetro de un trozo de 102 mm por 203 mm de vidrio. El vidrio con la cinta se curó durante 25 minutos a 140ºC.

La capa sellante AF se laminó a un laminado de dos capas de la capa central B (2 mm de grosor), y se cortó hasta una anchura de 12,7 mm. Esta tira se laminó entonces a la capa de unión A curada. Se observó una unión tenaz entre la capa de unión curada y la capa central. Se usó una junta en pico de flauta para unir los dos extremos después de rodear el perímetro del vidrio. Este montaje se calentó entonces hasta 120ºC durante aproximadamente 5 minutos, y se expuso a 16,5 metros/minuto usando el procesador de Fusion Systems. El montaje se laminó entonces a un panel metálico DCT 5002 para producir una buena unión hermética.

Ejemplo 52

Este ejemplo describe una unión hermética de metal con vidrio, usando una construcción de cinta de 3 capas. En este ejemplo, la capa de unión A se laminó a un laminado de dos capas de la capa central B (2 mm de grosor), y se cortó para formar una cinta de 12,7 mm de anchura. El lado de la capa de unión A de la cinta se laminó al perímetro de un trozo de vidrio de 102 mm por 203 mm, limpio con isopropanol. Se usó una junta en pico de flauta para juntar a tope los dos extremos juntos, y la muestra se coció durante 25 minutos a 140ºC. La mezcla se dejó enfriar. Después de enfriarla, la capa sellante AB (12,7 mm de ancho) se laminó a la capa central, y los dos extremos se juntaron a tope. Este montaje se calentó entonces durante aproximadamente 5 minutos a 120ºC, y se expuso a 16,5 metros/minuto usando el procesador de Fusion Systems. El montaje se laminó entonces a un panel metálico DCT 5002 para crear una buena unión hermética.

Claims

1. Un artículo que comprende (a) una capa central resistente a fluir en estado fundido, compresible, conformable, que tiene una primera y una segunda superficies principales, y (b) una capa sellante sobre dicha primera superficie principal de dicha capa central,

comprendiendo dicha capa sellante (i) una composición termoendurecible o termoplástica que no es un adhesivo sensible a la presión a temperatura ambiente, (ii) siendo dicha capa sellante no pegajosa después de curar la composición termoendurecible o después de solidificar la composición termoplástica, (iii) teniendo dicha capa sellante un grosor de capa de al menos 0,25 mm, y (iv) teniendo dicha capa sellante una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato.

2. Un artículo según la reivindicación 1, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoendurecible que contiene un agente de curado.

3. Un artículo según la reivindicación 1, en el que dicha capa sellante es una mezcla termoendurecible que comprende (a) una resina epoxídica, (b) una resina seleccionada del grupo que consiste en poliacrilatos, poliésteres semicristalinos, y combinaciones de los mismos, y (c) un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (i) agentes térmicamente activados caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (ii) agentes de curado fotoactivos caracterizados por una temperatura de descomposición térmica.

4. Un artículo según la reivindicación 1, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoendurecible que retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de dicha composición termoendurecible, pero menor que 200ºC, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

5. Un artículo según la reivindicación 1, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoendurecible e incluye un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes térmicamente activados caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos caracterizados por una temperatura de descomposición térmica,

caracterizada dicha composición termoendurecible porque, antes de curarla, dicha composición termoendurecible retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de dicha composición, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado fotoactivo,

hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

6. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicha capa central tiene un límite de rotura a la tracción no mayor que el límite de rotura a la tracción de dicha capa sellante.

7. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que dicha capa central comprende un adhesivo sensible a la presión.

8. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que dicha capa central comprende una espuma.

9. Un artículo según la reivindicación 8, en el que dicha capa central comprende una espuma de celda cerrada.

10. Un artículo según la reivindicación 8, en el que dicha capa central comprende una espuma seleccionada del grupo que consiste en espumas acrílicas, uretánicas y de poliolefinas.

11. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que dicha capa central comprende una capa central termoendurecida.

12. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende además una capa de unión termoendurecible sobre la segunda superficie principal de dicha capa central, teniendo dicha capa de unión termoendurecible una superficie disponible para entrar en contacto con un sustrato.

13. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en el que el artículo es una cinta.

14. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, que comprende además un primer sustrato que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal, separado por una región de borde que tiene un grosor finito;

\newpage

estando fija dicha capa central en su segunda superficie principal a

(i): dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato, y/o

(ii): dicha región de borde de dicho primer sustrato,

proporcionando dicha capa central propiedades de amortiguación de la vibración al artículo.

15. Un artículo según la reivindicación 14, en el que dicho primer sustrato comprende vidrio.

16. Un artículo según la reivindicación 14, en el que dicho primer sustrato comprende un parabrisas de vidrio adaptado para uso en un vehículo a motor.

17. Un artículo según la reivindicación 14, en el que dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato está caracterizada por un primer perímetro, y dicha segunda superficie principal de dicho primer sustrato está caracterizada por un segundo perímetro,

estando fijada dicha capa central en su segunda superficie principal a

(i): dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato, de forma que dicha capa central se extiende sustancialmente alrededor de todo el primer perímetro de dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato, y/o

(ii): dicha región de borde de dicho primer sustrato, de forma que dicha capa central rodea sustancialmente a dicha región de borde.

18. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que comprende además un primer sustrato en contacto con dicha segunda superficie principal de dicha capa central o de dicha capa de unión termoendurecible.

19. Un artículo según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 ó 18, que comprende además un segundo sustrato en contacto con dicha capa sellante.

20. Un artículo según la reivindicación 19, en el que dicho primer sustrato comprende vidrio; y dicho segundo sustrato comprende metal.

21. Un artículo según la reivindicación 19, en el que dicho primer sustrato comprende vidrio; y dicho segundo sustrato comprende un sustrato pintado.

22. Un artículo según la reivindicación 19, en el que dicho primer sustrato comprende un parabrisas, y dicho segundo sustrato comprende un marco para soportar a dicho parabrisas.

23. Un artículo según la reivindicación 1, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoplástica que incluye un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en poliuretanos, poliésteres, copolímeros de bloques que contienen compuestos poliaromáticos, y siliconas.

24. Un método para unir un primer sustrato a un segundo sustrato, que comprende:

(a): proporcionar un artículo que comprende:

(1): un primer sustrato que tiene una primera superficie principal y una segunda superficie principal, separado por una región de borde que tiene un grosor finito;

(2): una capa central resistente a fluir en estado fundido, compresible, conformable, que tiene una primera y una segunda superficies principales,

: estando dicha capa central fijada en su segunda superficie principal a

(i): dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato, y/o

(ii): dicha región de borde de dicho primer sustrato,

: teniendo dicha capa central propiedades amortiguadoras de la vibración; y

(3): una capa sellante proporcionada sobre dicha primera superficie principal de dicha capa central,

: comprendiendo dicha capa sellante (i) una composición termoendurecible o termoplástica que no es un adhesivo sensible a la presión a temperatura ambiente, (ii) no siendo dicha capa sellante pegajosa después del curado de la composición termoendurecible o después de la solidificación de la composición termoplástica, (iii) teniendo dicha capa sellante un grosor de capa de al menos 0,25 mm, y (iv) teniendo dicha capa sellante una superficie disponible para entrar en contacto con un segundo sustrato; y

(b): poner en contacto dicha capa sellante con un segundo sustrato para unir dicho segundo sustrato a dicho primer sustrato a través de dicha capa sellante.

25. Un método según la reivindicación 24, en el que dicha primera superficie principal de dicho primer sustrato está caracterizado por un primer perímetro, y dicha segunda superficie principal de dicho primer sustrato está caracterizada por un segundo perímetro,

estando dicha capa central fijada en su segunda principal a

26. Un método según la reivindicación 24, en el que dicho primer sustrato comprende vidrio, y dicho segundo sustrato comprende metal.

27. Un método según la reivindicación 24, en el que dicho primer sustrato comprende vidrio; y dicho segundo sustrato comprende un sustrato pintado.

28. Un método según la reivindicación 24, en el que dicho primer sustrato comprende un parabrisas, y dicho segundo sustrato comprende un marco para soportar a dicho parabrisas.

29. Un método según la reivindicación 24, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoendurecible que retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de dicha composición termoendurecible, pero menor que 200ºC, hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

30. Un método según la reivindicación 24, en el que dicha capa sellante comprende una composición termoendurecible que incluye un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes térmicamente activados caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos caracterizados por una temperatura de descomposición térmica,

caracterizada dicha composición termoendurecible porque, antes del curado, dicha composición termoendurecible retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de reblandecimiento de dicha composición, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado fotoactivo,

hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.

31. Un método según la reivindicación 24, en el que dicha capa sellante comprende una mezcla termoendurecible de una resina epoxídica, un poliéster semicristalino, y un agente de curado seleccionado del grupo que consiste en (a) agentes térmicamente activados caracterizados por una temperatura de activación térmica, y (b) agentes de curado fotoactivos caracterizados por una temperatura de descomposición térmica,

caracterizada dicha composición sellante porque, antes del curado, dicha composición retiene sustancialmente su forma cuando se calienta hasta una temperatura mayor que la temperatura de fusión de dicho poliéster, pero menor que (a) la temperatura de activación térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado térmicamente activado, o (b) la temperatura de descomposición térmica de dicho agente de curado, cuando dicho agente de curado es un agente de curado fotoactivo,

hasta que se le ejerce una fuerza externa distinta de la gravedad.