ES2261804T3

ES2261804T3 - Uso de una composicion adhesiva para la fabricacion de cintas adhesivas.

Info

Publication number: ES2261804T3
Application number: ES03004541T
Authority: ES
Inventors: Thorsten Dr. Krawinkel; Bernd Dr. Luhmann; Renke Bargmann
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: EP1347028A3; DE10212049A1; EP1347028A2; US20030215660A1; US6887919B2; JP2003321662A; EP1347028B1; DE50302929D1

Abstract

Uso de una composición adhesiva para la fabricación de una tira de lámina adhesiva con el fin de crear una unión despegable mediante el estiramiento en la dirección del plano de adherencia, que se compone de una mezcla que contiene a) un copolímero de bloque de estireno, que contiene un porcentaje superior al 30% de dieno enlazado en la posición 1, 2 en un bloque de elastómero, de manera que pueda ser reticulado en el bloque de elastómero por la luz UV o por rayos de electrones, y b) uno o más copolímeros de bloque compuestos de bloques viniloaromáticos y bloques de elastómero, cuyo contenido aromático de polivinilo sea superior al 20%, y c) una o más resinas adhesivas

Description

Uso de una composición adhesiva para la fabricación de cintas adhesivas.

La presente invención se refiere al uso de una composición adhesiva a base de copolímeros de bloque de estireno con bloques de elastómero, que se emplea para tiras de láminas adhesivas, para la creación de una unión que se puede volver a despegar estirando en la dirección del plano de adherencia.

Las cintas autoadhesivas que son muy estirables desde el punto de vista elástico o plástico, que pueden despegarse sin dejar residuos ni destrucción de ningún tipo mediante un estiramiento en el plano de adherencia se conocen por ejemplo de las patentes US 4.024.312 A, DE 33 31 016 C2, WO 92/11332 A1, WO 92/11333 A1, DE 42 22 849 A1, WO 95/06691 A1, DE 195 31 696 A1, DE 196 26 870 A1, DE 196 49 728 A1, DE 196 49 729 A1, DE 197 08 364 A1, DE 197 20 145 A1, DE 198 20 858 A1, WO 99/37729 A1 y DE 100 03 318 A1 y a continuación se definen como tiras autoadhesivas capaces de descomponerse o desgarrarse.

Dichas cintas autoadhesivas se emplean frecuentemente en forma de tiras de láminas adhesivas adherentes por uno o ambos lados, que presentan preferiblemente una zona de agarre no adhesiva, desde la cual se inicia el proceso de despegado. En DE 42 33 872 A1, DE 195 11 288 A1, US 5.507.464 A, US 5.672.402 A y WO 94/21157 A1 se pueden hallar formas de aplicación especiales de las correspondientes cintas adhesivas. Formas de ejecución especiales se han descrito también en DE 44 28 587 A1, DE 44 31 914 A1, WO 97/07172 A1, DE 196 27 400 A1, WO 98/036 01 A1 y DE 196 49 636 A1, DE 197 20 526 A1, DE 197 23 177 A1, DE 197 26 375 A1, DE 197 56 084 A1, DE 197 56 816 A1, DE 198 42 864 A1, DE 198 42 865 A1, WO 99/31193 A1, WO 99/37729 A1, WO 99/63018 A1, WO 00/12644 A1, y DE 199 38 693 A1.

Los sectores de aplicación preferidos de las tiras adhesivas capaces de descomponerse previamente mencionadas incluyen en particular la fijación despegable sin dejar residuos, sin destrucción alguna, de objetos de peso ligero hasta medio en los sectores de la vivienda, el trabajo y la oficina. Sustituyen medios de fijación clásicos, como por ejemplo alfileres, agujas, chinchetas, clavos, tornillos, cintas adhesivas clásicas y pegamentos líquidos. Esencial para el empleo satisfactorio de las anteriormente mencionadas tiras adhesivas es la posibilidad de un despegado sin dejar residuos ni destrucción alguna de objetos pegados con una simple y rápida adherencia así como una garantía de una permanencia segura para el periodo de adherencia previsto. Aquí hay que tener en cuenta la capacidad de funcionamiento de las tiras adhesivas sobre una diversidad de sustratos, es decir que pueden servir para la fijación universal en sectores de trabajo, vivienda, oficina, etc.

Aunque entre la diversidad de patentes anteriormente mencionada existe una gama amplia de composiciones adhesivas para su uso en cintas autoadhesivas capaces de descomponerse, en el mercado actual se pueden hallar los productos siguientes (por ejemplo, tesa® Powerstrips de Beiersdorf AG, 3M Comand® Adhesive Tiras adhesivas de la empresa 3M, así como Plastofix® Formule Force 1000 tiras adhesivas de la empresa Plasto S.A.) en conjunto composiciones adhesivas a base de copolímeros de bloque de estireno mayoritariamente, con bloques de polidieno insaturados en un bloque de elastómero. Lo típico es el empleo de copolímeros de bloque lineales o radiales a base de bloques de poliestireno y bloques de polibutadieno y/o bloques de poliisopreno, es decir, por ejemplo, copolímeros de bloque radiales de estireno-butadieno-(SB)_{n} y/o de estireno-butadieno-estireno (SBS) y/o estireno-isopreno-estireno(SIS). Las ventajas de las composiciones adhesivas a base de los copolímeros de bloques de estireno anteriormente mencionados para el empleo en cintas autoadhesivas capaces de descomponerse son, por ejemplo, las elevadas resistencias que se pueden conseguir con ellas (condicionado entre otras cosas por la existencia simultánea de una cohesión muy elevada y unas fuerzas de adherencia muy intensas), una reducción pronunciada de la adherencia en el despegado por estiramiento (que facilita claramente el despegado) así como una resistencia a la tracción muy alta, que es esencial básicamente para un proceso de despegado libre de desgarre.

Los productos que se encuentran en el mercado, que utilizan en conjunto composiciones adhesivas a base de copolímeros de bloque de estireno, presentan debilidades en la resistencia a la adherencia a temperaturas superiores a 50ºC. Mediante un ablandamiento de las fases duras a base de poliestireno (dominios del poliestireno en bloque) se produce en particular en la adherencia de objetos de peso medio, un fallo de cohesión de las tiras adhesivas.

Un fallo de la adherencia se produce en el caso de un esfuerzo y en el caso de una carga de cizallamiento puro (en el cual se activa un momento de giro, como por ejemplo en la adherencia de un gancho) es todavía más claro que en un esfuerzo de cizallamiento puro.

En la WO 01/55276 A1 se describen composiciones adhesivas reticulables a base de copolímeros de bloque de estireno con un polímero, que contiene funciones de vinilo. Además se han descrito composiciones adhesivas que junto a este primer polímero contienen un segundo polímero, que puede ser un copolímero de bloque de estireno. En lo que se refiere al segundo elastómero únicamente se menciona que puede tratarse también de un copolímero de bloque de estireno. Los copolímeros de bloque de estireno no se han explicado con detalle en lo que se refiere a un contenido determinado en poliestireno de bloque.

En particular no se hace alusión alguna a las composiciones adhesivas que se van a emplear en una tira adhesiva capaz de desgarrarse.

El cometido de la invención consiste en crear una composición adhesiva mejorada a base de copolímeros de bloque de estireno para tiras de láminas adherentes, que pueda volverse a despegar estirando en la dirección del nivel de adherencia sin dejar residuo alguno y que presente una elevada resistencia a la adherencia a temperatura eleva-
da.

El cometido se resuelve con el uso de una composición adhesiva tipo, para la fabricación de una tira de lámina adhesiva conforme a la invención, como la que se indica en la reivindicación principal. El objeto de las subreivindicaciones son las configuraciones preferidas de la composición adhesiva.

De acuerdo con ello la invención se refiere a la utilización de una composición adhesiva para fabricar una tira de lámina adherente que permita crear una unión despegable mediante su estiramiento en la dirección del plano de adherencia que conste de una mezcla que contenga

a): un copolímero de bloque de estireno, que contiene un porcentaje superior al 30% de dieno enlazado en la posición 1,2, de forma que puede ser reticulado por la luz UV o por rayos de electrones en un bloque de elastómero, y

b): uno o varios copolímeros de bloque, que se componen de bloques aromáticos de vinilo y bloques de elastómero, donde el contenido aromático de polivinilo en bloque es superior al 20%, y

c): una o varias resinas adhesivas.

La reticulación de los copolímeros de bloque de estireno en los bloques de elastómero puede efectuarse, por ejemplo, a través de la radiación UV o con ayuda de rayos de electrones. Sorprendentemente, se ha demostrado que mediante la reticulación química de la radiación mejoran las propiedades cohesivas de la mezcla adhesiva a temperaturas elevadas, por lo que al mismo tiempo se mantiene la capacidad de desgarre.

Por tanto para que las cintas adhesivas capaces de desgarrarse puedan despegarse de forma fácil y sin dejar residuos deben poseer unas propiedades mecánicas determinadas. La relación entre la fuerza de arranque y la fuerza de desgarre debe ser superior a dos, preferiblemente superior a tres. Por lo que la fuerza de desgarre es aquella fuerza que debe emplearse para poder despegar una tira adhesiva de una junta de pegamiento mediante un estirado en paralelo en la dirección del plano de adherencia. La relación entre la fuerza de desgarre y la fuerza de arranque se ve influenciada por el grosor de la tira adhesiva, ya que la fuerza de arranque o estiramiento necesaria para el despegado se compone de la fuerza que es necesaria para el despegado de la cinta adhesiva de la base de adherencia, y la fuerza que debe emplearse para la deformación de la cinta adhesiva. La fuerza requerida para la deformación de la cinta adhesiva es aproximadamente proporcional al grosor de la cinta adhesiva. La fuerza de estiramiento necesaria para el despegado puede considerarse como constante en el intervalo de grosores considerado. Por el contrario, la capacidad de arranque aumenta proporcionalmente al grosor de la tira adhesiva. De lo que se deduce que para las cintas autoadhesivas con una estructura de una sola capa, como la publicada en DE 33 31 016 C2, la resistencia al arranque por debajo de un determinado grosor sea inferior a la fuerza de estiramiento. Por el contrario, por encima de un determinado grosor la relación de la fuerza de estiramiento respecto a la fuerza de desgarre será superior a dos. Si la fuerza de arranque del polímero empleado es muy baja, se deduce que el grosor debe ser muy grande, por lo que las fuerzas de desgarre aumentan. Para evitar que la fuerza necesaria para el desgarre sea demasiado grande, la fuerza de desgarre por tira adhesiva no debería ser superior a 30 N.

Aunque debido a la reticulación química radiactiva la fuerza de desgarre se incrementa ligeramente, no es suficientemente elevada en caso del empleo exclusivo de los copolímeros de bloque fácilmente reticulables mencionados como elastómeros, para fabricar tiras adhesivas capaces de desgarrarse, despegables sin dejar residuos, con una estructura monocapa.

Puesto que debido al elevado contenido de dos bloques o bien al contenido en poliestireno en bloque comparativamente bajo, no se alcanza la potencia de adherencia para la fijación de los objetos de peso medio en especial a temperaturas elevadas, se han descrito también estructuras de varias capas con una capa media resistente al desgarre, como las que se han descrito en WO 92/11333.

Sorprendentemente mediante la mezcla de un elastómero fácilmente reticulable tal como se ha descrito con un copolímero de bloque de estireno con un contenido elevado de tres bloques y un contenido elevado en poliestireno se consiguen buenas propiedades de adherencia al elegir las resinas adecuadas a unas temperaturas elevadas. Tanto la cohesión como también la adherencia pueden incrementarse de manera que se consigan unas fuerzas de adherencia muy buenas, por ejemplo, a +80ºC.

Sorprendentemente se mantienen las propiedades especiales de las composiciones adhesivas, que se requieren incluso para el proceso de desgarre, como una capacidad de estiramiento elevada y una pérdida de adherencia máxima en un estado estirado, de forma que las composiciones adhesivas reticuladas puedan ser empleadas en cintas autoadhesivas capaces de desgarrarse.

Mediante una reticulación con rayos UV o rayos de electrones aumentarán notablemente las fuerzas de desgarre tal como se ha descrito, mientras que las fuerzas de desgarre para despegar la unión adherente solamente se verán incrementadas de forma poco significativa, el cociente de fuerza de arranque respecto a la fuerza de desgarre será más favorable mediante una reticulación y disminuirá la tendencia al arranque.

Se emplearán preferiblemente copolímeros de bloque de estireno con una estructura radial, o bien lineal, que tengan un porcentaje de poliestireno relativamente elevado de un 20 hasta un 40% en peso, preferiblemente de un 25 a un 35% en peso. Se prefiere especialmente que los copolímeros de bloque de estireno tengan un contenido de tres bloques superior al 60% en peso, preferiblemente superior al 75% en peso.

La reticulación conforme a la invención de los bloques de elastómeros puede por tanto realizarse a través de rayos UV o de rayos de electrones. Como se ha descrito en la literatura las propiedades cohesivas de las composiciones adherentes a base de copolímeros de bloque de estireno mejoran a temperaturas elevadas, si los polímeros son reticulados por una radiación química. Aunque la mayoría de copolímeros de bloque de estireno contienen poliisopreno o polibutadieno como bloque de elastómero, y por tanto existe un gran número de dobles enlaces, la mayoría de estos elastómeros necesitan, debido a su escasa masa molar, una dosis de irradiación elevada para conseguir una cohesión suficientemente elevada. Por ello se han desarrollado copolímeros de bloque de estireno especiales que pueden ser reticulados de forma fácil por medio de rayos UV o de electrones. Especialmente adecuados para la reticulación son aquellos sistemas que tienen un contenido elevado de unidades monoméricas diénicas con enlaces 1,2 en un bloque de elastómero. La Fa. Kraton Polymers ofrece los correspondientes polímeros especiales para una reticulación química, por ejemplo, el Kraton DKX 222, un (SB)_{2}B_{2} con polibutadieno enlazado en la posición 1,2 que contiene parte de elastómero. Puesto que para la pegajosidad, en particular la adherencia de agarre, tiene una gran ventaja que exista un contenido bajo de poliestireno, estos elastómeros poseen únicamente un 18% o un 10% en poliestireno de bloque.

A consecuencia del escaso contenido en poliestireno en bloque y al elevado contenido en dos bloques, los polímeros fácilmente reticulables poseen una resistencia al arranque muy pequeña. También la resistencia de la adherencia de las composiciones adhesivas formuladas a base de los elastómeros mencionados es básicamente inferior a la que se obtiene al emplear copolímeros de tres bloques con un contenido en poliestireno de, por ejemplo, un 25% o superior.

Sorprendentemente se ha comprobado que mediante la mezcla de un elastómero fácilmente reticulable con un copolímero de bloque de estireno con un porcentaje en poliestireno elevado del orden del 20 hasta del 40% en peso, preferiblemente del 25 hasta del 35% en peso y un contenido elevado en tres bloques superior al 60% en peso, preferiblemente superior al 75% en peso, empleando una resina adecuada se consiguen unas buenas propiedades de adherencia a temperaturas elevadas, por lo que la cohesión y la adherencia pueden incrementarse de tal forma que se logran buenas potencias de adherencia a temperaturas de unos 80ºC. Con ello se consiguen las propiedades especiales de la mezcla adhesiva, que se requieren en particular para el proceso de desgarre, como una elevada capacidad de estiramiento y la pérdida de adherencia en un estado estirado, de manera que la mezcla adhesiva reticulada puede ser empleada en cintas autoadhesivas capaces de desgarrarse.

Los polímeros de bloque de estireno pueden estar formados por polímeros de bloque de estireno-butadieno o de estireno-isopreno. Pero también pueden utilizarse polímeros de bloque, que utilicen otros bloques de elastómero que contengan polidienos, como por ejemplo los copolímeros de distintos 1,3-dienos. Sin embargo, de acuerdo con la invención también se pueden emplear copolímeros de bloque funcionalizados, como por ejemplo los copolímeros de bloque de estireno modificados por silano o por hidruros de ácido maleico.

En lugar de los bloques de poliestireno previamente descritos se pueden emplear también bloques de polímero a base de otros homopolímeros o copolímeros que contengan sustancias aromáticas con temperaturas de transición vítrea superiores a unos 75ºC. Se emplean preferiblemente las sustancias aromáticas C-4 hasta C-12 como homo- y copolímeros. Los bloques de polímeros adecuados son, por ejemplo, los bloques de sustancias aromáticas que contienen alfa-metilestireno.

Sin embargo, también se utilizan bloques de polímeros a base de homopolímeros de (met)acrilato, copolímeros de (met)acrilato con temperaturas de transición vítrea superiores a 75ºC. Aquí se pueden emplear tanto polímeros de bloque que utilicen como bloques duros exclusivamente los basados en polímeros de (met)acrilato, como los que utilicen bloques de sustancias poliaromáticas, a saber bloques de poliestireno, como bloques de poli(met)acrilatos.

La composición adhesiva tiene preferiblemente un porcentaje del 20 hasta del 70% en peso de copolímero de bloque de estireno, preferiblemente del 30 hasta del 60% en peso, y en particular es preferible elegir un 35 hasta un 55% en peso.

La composición adhesiva puede presentar otros componentes de mezcla que se conozcan como, por ejemplo, resinas adhesivas, medios protectores del envejecimiento, medios auxiliares al tratamiento, colorantes, blanqueadores ópticos, estabilizadores, etc. El tipo y la cantidad de componentes de mezcla es opcional.

Se prefiere especialmente que la composición adhesiva contenga promotores de la reticulación, en particular promotores de la reticulación por rayos de electrones a base de acrilatos multifuncionales o de tioles o bien reticuladores por rayos UV. Los promotores de la reticulación se emplearán para incrementar el rendimiento de la radiación en la reticulación química.

La invención se explica a continuación con mayor detalle con ayuda de una serie de ejemplos prácticos.

La mezcla adhesiva según la invención se basa en mezclas definidas de copolímeros de bloque de estireno especialmente seleccionados. La adherencia de estas mezclas poliméricas se consigue mediante la adición de resinas adhesivas que se mezclan con la fase elastomérica. Como otros componentes de mezcla se podrán emplear, entre otros, los medios antienvejecimiento, las sustancias auxiliares al tratamiento, los colorantes, los blanqueadores ópticos así como si fuera preciso otros polímero preferiblemente los de naturaleza elastomérica.

Las mezclas de copolímeros de bloque de estireno conforme a la invención contienen:

\bullet: Un primer copolímero de bloque de estireno, que posee un porcentaje elevado de polibutadieno enlazado en la posición 1,2 o bien de poliisopreno que presenta un gran número de dobles enlaces terminales en la cadena principal o en las cadenas laterales y gracias a esta especial estructura puede ser fácilmente reticulado por los rayos UV o de electrones.

\bullet: Uno o varios copolímeros de bloque de estireno con una estructura radial, en forma de estrella o bien lineal y un porcentaje elevado de poliestireno del orden del 20 hasta del 40% en peso, preferiblemente del 25 hasta del 35% en peso y un contenido elevado en tres bloques superior al 60% en peso, preferiblemente superior al 75%. Los copolímeros de bloque de estireno pueden estar compuestos a base de estireno-isopreno-estireno (SIS) o bien de estireno-butadieno-estireno (SBS). Las mezclas de ambos también son útiles. Se pueden emplear elastómeros parcial o totalmente hidrogenados en un bloque elastomérico.

El porcentaje de primer elastómero en la suma de elastómeros debería situarse entre el 20 y el 80%, preferiblemente entre el 30 y el 70%.

En lugar de bloques de poliestireno se pueden emplear también bloques de polímeros a base de otros homo- y copolímeros que contienen sustancias aromáticas (preferiblemente sustancias aromáticas C-8 hasta C-12) con temperaturas de transición vítrea superiores a 75ºC, como por ejemplo, bloques de sustancias aromáticas que contienen \alpha-metilestireno. Del mismo modo se pueden aprovechar los bloques de polímeros a base de homo- y copolímeros de (met)acrilato con temperaturas de transición vítrea superiores a 75ºC. Aquí se pueden emplear tanto copolímeros en bloque que utilicen como bloques duros exclusivamente aquellos a base de polímeros de (met)acrilato, que utilicen tanto bloques poliaromáticos, por ejemplo bloques de poliestireno como bloques de poli(met)acrilato.

En lugar de copolímeros de bloque de estireno-butadieno y estireno-isopreno se pueden utilizar asimismo copolímeros de bloque que utilicen otros bloques de elastómeros que contengan polidienos, como por ejemplo copolímeros de varios 1,3-dienos diferentes.

Según la invención otros copolímeros de bloque funcionalizados como los copolímeros de bloque de estireno modificados por el silano o el hidruro del ácido maleico también pueden ser empleados.

Las concentraciones típicas que se van a emplear para los copolímeros de bloque de estireno se sitúan entre el 20 y el 70% en peso, preferiblemente entre el 30 y el 60% en peso, en particular entre el 35 y el 55% en peso.

Como otros polímeros pueden existir los basados en hidrocarburos de carbono puros, por ejemplo los polidienos insaturados como el poliisopreno o el polibutadieno producido de forma natural o sintética, elastómeros básicamente saturados desde el punto de vista químico, como por ejemplo los copolímeros saturados de etileno-propileno, los copolímeros de alfa-olefina, el poliisobutileno, caucho de butilo, caucho de etileno-propileno así como hidrocarburos de carbono químicamente funcionalizados, como por ejemplo, poliolefinas que contienen éter de vinilo o acrilato, o halógenos, que pueden ser sustituidas por copolímeros de bloque que contienen sustancias aromáticas de vinilo de hasta 100 phr respecto al copolímero de bloque de estireno.

La adherencia de la composición adhesiva puede producirse de forma opcional por la activación térmica o por la activación de los disolventes.

Como agentes adherentes se pueden emplear, por ejemplo, las resinas hidrocarbonadas hidrogenadas o no hidrogenadas y las resinas de politerpeno como componentes principales. Son especialmente adecuados, entre otros, los polimerizados hidrogenados del diciclopentadieno (por ejemplo, Escorez 5300er Serie; Exxon Chemicals), polimerizados hidrogenados de las sustancias aromáticas C-8 y C-9 (por ejemplo, series Regalite y Regalrez; Eastman Inc.//Arkon P Serie; Arakawa). Estas pueden tener su origen en las corrientes de sustancias aromáticas puras a través de la hidrogenación de los polimerizados o bien por la hidrogenación de los polimerizados a base de mezclas de distintas sustancias aromáticas. Son adecuados los polimerizados parcialmente hidrogenados de sustancias aromáticas C-8 y C-9 (por ejemplo, series Regalite y Regalrez; Eastman Inc.//Arkon P Serie; Arakawa), resinas de politerpeno hidrogenadas (por ejemplo Clearon M; Yasuhara), polimerizados hidrogenados C-5/C-9 (por ejemplo, ECR-373; Exxon Chemicals). Las resinas adhesivas previamente mencionadas pueden emplearse tanto solas como en una
mezcla.

El empleo de resinas hidrocarbonadas hidrogenadas como componentes de mezcla para copolímeros de bloque de estireno reticulables, como por ejemplo los descritos en EP 0 447 855 A1, US 4.133.731 A y US 4.820.746 A, es especialmente apropiado puesto que por la ausencia de dobles enlaces no puede verse alterada la reticulación.

Además no se pueden emplear resinas hidrogenadas si se utilizan promotores de reticulación como, por ejemplo, acrilatos multifuncionales.

En estas condiciones es preferible el empleo de resinas de terpeno a base de \alpha-pineno, ya que éstas garantizan una fuerte cohesión además de una adherencia muy elevada.

Pero incluso se pueden emplear otras resinas de hidrocarburos no hidrogenadas, análogos no hidrogenados de las resinas hidrogenadas anteriormente descritas. Mediante el empleo de promotores de reticulación es posible asimismo el empleo de resinas a base de colofonia. Debido a su escasa adherencia a temperaturas elevadas éstas se emplean principalmente sólo como componentes de mezcla.

Para la estabilización de la composición adhesiva se añaden habitualmente antioxidantes primarios como, por ejemplo, fenoles impedidos estéricamente, antioxidantes secundarios, como por ejemplo, fosfitos o tío éter y/o captador de radicales C.

Como otros aditivos se pueden emplear los típicos medios fotoprotectores, como por ejemplo, absorbedores de rayos UV y aminas impedidas estéricamente, antiozonantes, desactivadores metálicos, medios que favorecen el tratamiento y resinas que intensifican el bloqueo terminal.

Los medios de plastificación, como las resinas líquidas, los aceites plastificantes o los polímeros líquidos de bajo peso molecular, como por ejemplo los poliisobutilenos de bajo peso molecular con masas molares inferiores a 1500 g/mol o los tipos líquidos EPDM se pueden emplear en pequeñas cantidades inferiores al 20% en peso.

Los materiales de relleno, como por ejemplo el dióxido de silicio, vidrio (molido o en forma de bolitas), óxido de aluminio, óxido de zinc, carbonato de calcio, dióxido de titanio, hollín, etc. así como los pigmentos de color y colorantes, blanqueadores ópticos, etc. también se pueden emplear.

Para un incremento del rendimiento de la radiación se emplean asimismo promotores de la reticulación para la reticulación por rayos de electrones. Como promotores se emplearán, por ejemplo, promotores de reticulación a ase de acrilatos multifuncionales o tioles. En la reticulación por rayos UV deben emplearse reticuladores de rayos UV, como por ejemplo, Irgacure 651 de Fa. Ciba Geigy.

La fabricación y el tratamiento de las composiciones adhesivas puede realizarse tanto a partir de la solución como de la masa fundida. Se prefiere especialmente el acabado de la composición adhesiva a partir de la masa fundida, en el que se pueden emplear métodos discontinuos así como métodos continuos. Es especialmente preferible la fabricación continuada de las composiciones adhesivas con ayuda de una extrusora. Tras la mezcla de la composición adhesiva y posterior reticulación y posterior revestimiento se retícula la composición adhesiva con ayuda de una radiación por rayos UV o por rayos de electrones. Para la reticulación con rayos UV es casi imprescindible la adición de un reticulante. Los promotores de la reticulación pueden emplearse de forma opcional en la reticulación por rayos de electrones.

Las composiciones adhesivas conforme a la invención pueden emplearse tanto para cintas adhesivas monocapa despegables sin dejar residuos como para cintas adhesivas multicapa sin o con soporte intermedio a base de espuma.

Las composiciones adhesivas conforme a la invención pueden emplearse para cintas adhesivas despegables sin dejar residuos que sean adherentes por uno o por los dos lados. Las cintas autoadhesivas adherentes por un lado pueden, por ejemplo, obtenerse por inertización unilateral de las cintas o tiras autoadhesivas adherentes por ambos lados anteriormente mencionadas, o por revestimiento unilateral de un soporte muy extensible.

Las láminas adherentes formadas pueden confeccionarse como rollos de cinta adhesiva. De un modo opcional puede preverse una zona de agarre no adherente, a partir de la cual se puede iniciar el proceso de despegado.

A continuación se indican algunos ejemplos para composiciones adhesivas reticuladas capaces de desgarrarse.

Las composiciones adhesivas se preparaban aquí en un mezclador calentable con Sigma-Schaufel (Werner y Pfleiderer LUK 1,0 K3 equipado con un termostato LTH 303 de Fa. Mgw LAUDA) a una temperatura de aproximadamente +160 hasta +180ºC y bajo inertización con CO_{2} como gas protector para dar una mezcla homogénea. Tras el enfriamiento se fabricaban trozos o piezas de láminas adherentes de una sola capa de un grosor de 500 \mum \pm 50 \mum (valor medio \pm 2 veces la desviación estándar) mediante una compresión de 10 minutos de la masa adhesiva a 120ºC hasta 140ºC en una prensa atemperable (tipo KHL 50 de Fa. Bucher-Guyer).

Mediante el troquelado se obtienen tiras adhesivas de una sola capa de las dimensiones deseadas. Para la fabricación de tiras adhesivas de varias capas pueden unirse las capas correspondientes previamente mediante el recubrimiento por pegado (si se diera el caso mediante el recubrimiento por pegado en caliente) y luego se separan las tiras adhesivas mediante el punzonado. En todas las composiciones adhesivas se añadía un 1% de Ebecryl 140 para acelerar una reticulación de rayos de electrones. Las tiras adhesivas recubiertas de composición adhesiva eran reticuladas por rayos de electrones con una dosis de 80 kGy.

Ejemplo 1

50 partes	Kraton DKX 222	SBS reticulable por rayos UV de Fa. Kraton
50 partes	Foral 105	Éster de colofonia hidrogenado de Fa. Eastman

Ejemplo 2

50 partes	Kraton DKX 222	SBS reticulable por rayos UV de Fa. Kraton
50 partes	Piccolyte A 115	Resina de \alpha-pineno de Fa. Hercules

Ejemplo 3

50 partes	Kraton D 1165	SIS con un contenido del 30% de Fa. Kraton
50 partes	Piccolyte A 115	Resina de \alpha-pineno de Fa. Hercules

Ejemplo 4

50 partes	Kraton D 1102	SBS con un contenido del 30% de poliestireno de bloque de Kraton
50 partes	Piccolyte A 115	Resina de \alpha-pineno de Fa. Hercules

Ejemplo 5

25 partes	Kraton DKX 222	SBS reticulable con rayos UV de Fa. Kraton
25 partes	Kraton D 1102	SBS con 30% de poliestireno de bloque de Fa.Kraton
50 partes	Piccolyte A 115	Resina de \alpha-pineno de Fa. Hercules

En las tiras adhesivas con las mezclas adhesivas de los ejemplos se averiguaban los siguientes datos mecánicos y técnicos:

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Masa	Resistencia a la	Tensión de	Velocidad de	Tiempo de reposo	Temperatura
adhesiva nº	tracción en Mpa	desgarre en Mpa	despellejado en mm/24h	de Kippscher en días	de fallo en ºC
1. no reticulado	3,6	0,9	20	1	77
1. reticulado	4,1	1,1	>40	1	92
2. no reticulado	4,6	1,5	7	4	87
2. reticulado	4,9	1,5	25	2	101
3. no reticulado	11,5	1,8	4	31	93
3. reticulado	11,7	1,8	7	26	97
4. no reticulado	12,6	2,0	6	45	97
4. reticulado	13,2	2,1	10	52	101
5. no reticulado	9,5	1,5	4	24	86
5. reticulado	10,9	1,9	7	20	108

Como se puede observar en los resultados de las mediciones, las tiras adhesivas de los ejemplos 1 y 2 están bien reticuladas. Sin embargo a pesar de la reticulación la fuerza de arranque es relativamente baja para que estas tiras adhesivas puedan ser utilizadas de un modo global. Debido a la reticulación la potencia de adherencia en estas muestras disminuye de forma notable.

Por el contrario, la reticulación en las tiras adhesivas de los ejemplos 3 y 4 es muy baja, lo que se puede reconocer en las mínimas diferencias en la temperatura de fallo o agotamiento de las muestras reticuladas y no reticuladas.

Las tiras adhesivas correspondientes al ejemplo 5 muestran una buena reticulación y una cohesión y adherencia satisfactorias, de manera que se pueden emplear de forma global en tiras adhesivas capaces de desgarrarse.

De las tiras adhesivas reticuladas anteriormente mencionadas se determinaba además la velocidad de despellejado a 80ºC. Mientras que todas las tiras adhesivas no reticuladas fallaban en cuanto a la cohesión, ésta aumentaba considerablemente con la reticulación.

Las tiras adhesivas según los ejemplos 1 y 2 daban todas un valor superior a 40 mm, y las cuatro tiras adhesivas dejaban de funcionar en el aspecto adhesivo. Las tiras adhesivas correspondientes a los ejemplos 3 y 4 dejaban de funcionar en cuanto a la cohesividad. Debido a la escasa reticulación la cohesión es demasiado baja a estas elevadas temperaturas.

Una mezcla de elastómeros de los ejemplos 1 y 2 y de los elastómeros de los ejemplos 3 y 4 muestra un comportamiento claramente inalterable. Las tiras adhesivas pueden ser reticuladas de forma suficiente para evitar una rotura de la cohesión a 80ºC. Por otro lado la resistencia de la unión es suficiente como para evitar una descortezadura rápida.

En las tiras adhesivas según el ejemplo 5 el recorrido del despellejado al cabo de 24 horas era de solo 4 mm.

Con una combinación de elastómeros fácilmente reticulables con escaso contenido en poliestireno de bloque y copolímeros de bloque de estireno con un contenido elevado en poliestireno de bloque se pueden fabricar tiras adhesivas capaces de desgarrarse y sin embargo capaces de funcionar a elevadas temperaturas.

Los datos mecánicos y técnicos en cuanto a la adherencia equivalían a los valores siguientes:

Resistencia de Kipp

Para determinar la resistencia de Kipp se pega la lámina adhesiva que se va a analizar de 20 mm x 50 mm, que está provista en un extremo por ambos lados de una zona de agarre no adhesiva (que se obtiene por pegado de 25 \mum de lámina de poliéster estirada en dirección biaxial de unas dimensiones de 20 mm x 13 mm (Hostaphan RN 25) en el centro de una placa de acero cuadrada de 40 mm de largo por 40 mm de ancho por 3 mm de grosor). Esta placa de acero se parece de un modo muy reproducible a una placa base de un gancho.

La placa de acero está provista de una varilla de acero de 10 cm de longitud que se dispone en vertical sobre la base de la placa. Las muestras obtenidas se pegan con una fuerza de 100 N a la base adhesiva a analizar, que es asimismo una superficie de acero, con un tiempo de presión de 5 segundos y se dejan durante 5 minutos en un estado relajado. De este modo se prepara la pieza que se va a analizar.

Acto seguido se carga la pieza, de manera que tras el impulso de carga de Kipp elegido, 20 N para un brazo de palanca de 50 mm, se averigua el tiempo hasta que deja de funcionar la adherencia (tiempo o duración de Kipp). La temperatura del ensayo es de 23ºC a una humedad relativa del aire del 50%.

Esta fuerza y este brazo de palanca dan un momento de giro que es unas 10 veces superior al que se produce por una fuerza de 10N para un brazo de palanca de 10 mm.

La carga mecánica excedida en unas 10 veces limita el tiempo de ensayo de una medición tolerable. Una velocidad importante del desarrollo técnico no se podría conseguir si los ensayos duraran años. Por lo que ciertamente estableciendo unas condiciones prácticas se consigue una secuencia de piezas a analizar desde la mejor a la peor.

Se miden ahora dos tiempos de Kipp distintos, a saber

-: el tiempo de kipp en seco en unas condiciones ambientales normales, es decir a 23ºC para una humedad relativa del 50% y

-: el tiempo de Kipp en húmedo en unas condiciones tropicales, es decir a 35ºC a una humedad relativa del aire del 85%, formándose un clima propio de una ducha en baños pequeños.

Particularidades de un ensayo en condiciones de humedad

Asimismo para acortar los tiempos de ensayo se incrementa drásticamente la carga ambiental midiendo el tiempo de Kipp húmedo frente a las condiciones que predominan realmente en las casas privadas, cuando el clima tropical en la práctica predomina únicamente dos veces de cómo máximo una hora al día y no las 24 horas de un día como en el ensayo. Este periodo de actividad diario que supera al menos en un factor de 12 la práctica real tiene una influencia muy elevada en el tiempo de reposo, porque en las condiciones reales una parte de la migración de la humedad del lugar de adherencia puede volverse a crear, mientras que esto no es posible si la carga se mantiene. Según la experiencia las tiras adhesivas que se utilizan en un cuarto de baño con cargas normales de 20 veces las condiciones de exceso de carga del ensayo de Kipp, resisten.

Los ensayos para los tiempos de Kipp en húmedo y en seco se diferencian además de en las condiciones climáticas en que para la medición del tiempo de reposo de Kipp en seco se debería elegir una superficie de acero pulida como base mientras que para la medición del tiempo de reposo de Kipp en húmedo se elegiría la superficie lisa más precaria, es decir vidrio. Mientras que en un ensayo en seco únicamente se dan unas diferencias mínimas de resistencia entre las resistencias de adherencia al acero y al vidrio, estas diferencias en un ensayo en húmedo son dramáticas. En cuanto al acero el empeoramiento es mínimo pero respecto al vidrio es total.

Las placas de vidrio de ventana empleadas en un ensayo en húmedo son de 4mm de grosor y han de ser limpiadas justo antes de la adherencia con acetato de etilo y etanol.

Resistencia al despellejado

Las piezas que se van a analizar son tiras adhesivas de 20 mm de ancho. Para esta medición se pegan por un lado a una lámina de PET de 23 \mum de grosor del tipo mencionado de Hostaphan RN 25 sin dejar burbujas de aire y luego el segundo lado de la tira adhesiva se recubre por un extremo con una tira de lámina de aproximadamente 6 mm de longitud, también de Hostaphan RN 25, de manera que en este extremo se forma una zona de agarre no adhesiva por los dos lados. Después se pegará la tira de lámina adhesiva que se va a analizar por el lado frontal a la base de prueba con una ligera presión de los dedos.

La base o el soporte de prueba es un papel pintado basto de fibras, es decir el tipo "52" del mercado "Erfurt". Este papel pintado presenta un granulado en el centro y consta únicamente de papel de virutas de madera, y no contiene ninguna partícula de espumante. Este papel pintado se pega o adhiere a una placa de papel prensado o cartón comprimido y se escribe con la pintura de la pared la marca "Herbol" del tipo "Zenit LG" en su lado visual. Cada pieza a analizar se aprieta durante 10 segundos con una presión de apriete o contacto de 90 N por 10 cm^{2} de superficie adhesiva y al cabo de unos 15 minutos se almacena a 40ºC sin ejercer fuerza alguna.

Seguidamente las placas de prueba se cuelgan horizontalmente, de manera que el agarrador no adherente de las tiras adhesivas se coloca hacia abajo. Al agarrador se fija un peso de 50 gramos con ayuda de un borne que pesa 20 gramos, de manera que una carga de unos 0,7N actúa en dirección ortogonal al plano de adherencia. Como recorrido del pelado se mide aquel recorrido en milímetros por día, que traza la tira adhesiva entre un primer punto al cabo de unos 15 minutos del inicio del ensayo y un segundo punto al cabo de 24 horas.

Análogamente al mismo, lo que ya se ha mencionado como tiempo de reposo de Kipp, se averigua también la resistencia del despellejado tanto en un ensayo en seco como en húmedo, de manera que el ensayo en seco se caracteriza por una superficie de fibra rugosa como base adherente, una temperatura de 23ºC y una humedad del aire relativa del 50%, mientras que el ensayo en húmedo se lleva a cabo sobre una superficie de vidrio limpia a 35ºC y un 85% de humedad relativa.

Resistencia a la tracción/estiramiento máximo

Las mediciones se realizan, mientras no se indique lo contrario, de acuerdo con DIN 53504 utilizando varillas de apoyo de dimensiones S3 así como a una velocidad de separación de 300 mm/min.

Fuerza de despegado (fuerza de desgarre; tensión de desgarre)

Para averiguar la fuerza de despegado denominada "fuerza de desgarre", se pega una lámina adhesiva de 50 mm de longitud y 20 mm de ancho con un agarrador no adhesivo en su extremo superior, entre dos placas de acero dispuestas juntas con igual recubrimiento de 50 mm x 30 mm de tamaño, tal como se describe en el párrafo "tiempo de reposo de Kipp", pero con unas presiones de apriete de 500 N, respectivamente. Las placas de acero tienen en su extremo inferior en una perforación un gancho de acero en forma de S. El extremo inferior del gancho de acero lleva otra placa de acero, sobre la cual se puede fijar el dispositivo de ensayo para la medición en la mordaza inferior de una máquina de análisis de la tracción. Se almacenan las uniones durante 24 horas a +40ºC. Tras el enfriamiento a temperatura ambiente la tira adhesiva se despega a una velocidad de 1000 mm/min paralelamente al plano de adherencia y sin entrar en contacto con la zona de los cantos de ambas placas de acero. Se mide la fuerza de despegado requerida en N. Se calcula el valor medio de los valores de la tensión de desgarre (en N/mm^{2}) medidos en la sección, en la cual la tira adhesiva se despega de una zona de adherencia comprendida entre 10 mm y 40 mm de la base de acero.

Claims

1. Uso de una composición adhesiva para la fabricación de una tira de lámina adhesiva con el fin de crear una unión despegable mediante el estiramiento en la dirección del plano de adherencia, que se compone de una mezcla que contiene

a): un copolímero de bloque de estireno, que contiene un porcentaje superior al 30% de dieno enlazado en la posición 1,2 en un bloque de elastómero, de manera que pueda ser reticulado en el bloque de elastómero por la luz UV o por rayos de electrones, y

b): uno o más copolímeros de bloque compuestos de bloques viniloaromáticos y bloques de elastómero, cuyo contenido aromático de polivinilo sea superior al 20%, y

c): una o más resinas adhesivas

2. Uso conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque conforme a 1b) poseen bloques terminales de poliestireno.

3. Uso conforme a la reivindicación 1 o 2, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque conforme a 1b) poseen un porcentaje de compuestos aromáticos de polivinilo del 20 al 40% en peso, preferiblemente del 25 al 25% en peso, y/o un contenido de tres bloques superior al 60% en peso, preferiblemente superior al 75% en peso.

4. Uso conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque de estireno conforme a 1a) comprenden polibutadieno o poliisopreno enlazado en la posición 1,2.

5. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque de estireno están formados por copolímeros de bloque de estireno-butadieno o bien copolímeros de bloque de estireno-isopreno.

6. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque de estireno tienen bloques de elastómero que contienen polidienos, en particular los copolímeros de dos o más 1,3-dienos diferentes.

7. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los copolímeros de bloque de estireno se funcionalizan, en particular son modificados por grupos silano o anhídrido maleico.

8. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por una fracción del 10 al 70% en peso, preferiblemente del 30 al 60% en peso, con especial preferencia del 35 al 55% en peso, de copolímero de bloque de estireno basada en el adhesivo global.

9. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la composición adhesiva contiene otros componentes mezclados, en particular plastificantes, medios antienvejecimiento, medios auxiliares, colorantes, materiales de relleno, blanqueadores ópticos, estabilizadores.

10. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque la composición adhesiva contiene promotores de la reticulación.

11. Uso conforme a al menos una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque las tiras de laminas adhesivas son adherentes al menos por un lado.