Adhesivo sensible a la presión con capacidad de adherencia inicial y doble reticulado.

Una composición adhesiva sensible a la presión con adherencia inicial o pegajosidad que comprende un copolímero de base acrílica curado doblemente,

que comprende al menos un monómero elegido en cada uno de los grupos que consisten en: ésteres de acrilato o metacrilato de alquilo y sus mezclas; un monómero glicidílico escogido en el grupo que consiste en éteres de alilo y glicidilo, ésteres de acrilato de glicidilo, ésteres de metacrilato de glicidilo y sus mezclas y un ácido carboxílico insaturado; un producto que proporciona pegajosidad y un reticulador de aziridina.

Adhesivo sensible a la presión con capacidad de adherencia inicial y doble reticulado Esta invención se refiere a adhesivos sensibles a la presión y más particularmente a adhesivos sensibles a la presión de base acrílica y con capacidad de adherencia inicial o pegajosidad que se mezclan en línea con el agente de reticulado aziridina después de proporcionarles la capacidad de adherencia inicial y que son de curado doble.

Las industrias del automóvil, de electrodomésticos, de electrónica de consumo y otras necesitan adhesivos que tengan una combinación de propiedades tales como gran durabilidad, resistencia a la exposición continua a altas temperaturas y buena capacidad de adherencia frente al despegado en una amplio intervalo de sustratos, como metales, plásticos, pinturas y similares. Si bien los adhesivos de base caucho/resina muestran una excelente capacidad de adherencia frente al despegado respecto de muchos sustratos, no resultan satisfactorios a temperaturas elevadas. En contraste, los adhesivos de base acrílica o bien presentan una excepcional adherencia frente al despegado y un rendimiento pobre a temperaturas elevadas o bien una adherencia frente al despegado pobre y un excelente rendimiento a temperaturas elevadas. Lo que se desea es un adhesivo duradero con una buena adherencia frente al despegado para sustratos de baja energía superficial (o sustratos LSE, por sus siglas en inglés) , un buen valor de adherencia frente al cizallamiento a alta temperatura, buenas propiedades de alivio de la tensión y excelentes propiedades de conversión.

Es sabido que, generalmente, la adherencia frente al despegado respecto de diversos sustratos se mejora si los adhesivos acrílicos sensibles a la presión se mezclan y combinan con resinas de bajo peso molecular que aumentan la pegajosidad. Por ejemplo, el documento de la patente japonesa 8569180 (cedida a Nitto) enseña el uso de una resina fenólica terpénica como sustancia que aumenta la pegajosidad de adhesivos sensibles a la presión fotocurables. El uso de otros tipos de resinas, incluyendo resina de colofonia, se describe en la revista japonesa “Setchaku” (vol 23, páginas 489-504, 1984) . El uso de resina de ciclohexeno se describe en el documento de la patente DE 323122 (1983) .

El documento de la patente de Estados Unidos número 4.418.120 cedida a Kealy et al. describe un polímero pegajoso, reticulado, basado en acrilato de isooctilo y de 3 a 7% en peso de ácido acrílico. Se estableció que el polímero tiene una viscosidad inherente de 0, 75 a 1, 5 dl/g antes del curado. Se estableció que el producto curado tenía un valor de cizallamiento a 70ºC de al menos 5000 minutos. Típicamente, incorporar resinas de bajo peso molecular en formulaciones de adhesivos da como resultado adhesivos que tienen una adherencia frente al cizallamiento pobre a altas temperaturas.

La durabilidad, capacidad de adherencia y otras propiedades de los adhesivos sensibles a la presión se ven también afectadas tanto por la elección de los monómeros de los que está hecho el polímero como del tipo de curado que se emplee. El documento de la patente japonesa 84-18774 describe una composición sensible a la presión curable con radiación que contiene una resina fenólica-terpénica y monómero metacrilato de glicidilo. El proceso de curado se realiza a través de dobles enlaces carbono-carbono y se activa mediante radiación.

El documento de la patente de Estados Unidos número 6893718 B2 cedida a K. Melancon et al. describe una composición adhesiva sensible a la presión que contiene un agente de reticulado de bisamida que proporciona resistencia y adherencia a altas temperaturas, pero este tipo de compuestos adhesivos sensibles a la presión no se adhieren bien a los sustratos de baja energía superficial, tales como sustratos de polipropileno. De forma similar, el documento de la patente de Estados Unidos número 4.456.741, cedida a Ames, describe un adhesivo acrílico para aplicación fundido en caliente que contiene productos que proporcionan pegajosidad que tiene una buena adherencia respecto del despegado y pegajosidad permanente, pero baja adherencia frente al esfuerzo de despegue en cizallamiento.

El documento de la patente de Estados Unidos número 4.726.982, cedida a Traynor et al., describe una composición sensible a la presión de base acrílica y con adherencia inicial que contiene N-vinil-2-pirrolidona y describe que es útil para adherir pinturas de automoción con gran contenido de sólidos.

El documento de la patente de Estados Unidos número 7.109.266, cedida a Isiguro et al., describe una composición adhesiva sensible a la presión acrílica que contiene un polímero acrílico y un producto para proporcionar pegajosidad obtenido por modificación ácida de una resina que proporciona pegajosidad inherentemente libre de un componente ácido que hace que la composición adhesiva sensible a la presión tenga una fuerza adhesiva inicial alta.

El documento de la patente de Estados Unidos número 5.639.811, cedida a Plamhottam et al., enseña adhesivos sensibles a la presión y cintas adhesivas con pegajosidad que comprenden un copolímero basado en una columna vertebral acrílica, con un monómero glicidílico, un monómero de ácido carboxílico insaturado y, preferentemente, un monómero de vinil-lactama y un producto para hacer el adhesivo pegajoso; dichos adhesivos son curables doblemente y muestran una adherencia alta frente al desprendimiento y un alto rendimiento de cizallamiento a altas temperaturas. Sin embargo, el peso molecular no era lo suficientemente alto como para cumplir los requisitos de cizallamiento a temperaturas muy altas.

El documento de la patente WO 2008/116033 enseña un adhesivo sensible a la presión formado a partir de una mezcla que comprende: a) un polímero de acrilato que tiene una Tg menor de 20ºC y un peso molecular mayor de 20.000; b) un oligómero que tiene al menos un grupo funcional reticulable y que es líquido a temperatura ambiente y c) al menos un agente reticulante, de modo que al menos uno de los compuestos a) y b) se reticula en presencia del otro.

El documento de la patente 2005/0061435 A1, cedida a Everaerts et al., describe un adhesivo con sobrepegajosidad latente que se puede activar con un plastificante, bajo demanda, para formar un adhesivo sensible a la presión. Esta formulación usa como reticulador aziridina pero no mejora la propiedad de cizallamiento a altas temperaturas durante el uso del producto.

El documento de la patente de Estados Unidos 5.874.143, cedida a Peloquin et al., describe la incorporación de un material plastificante en un adhesivo sensible a la presión con adherencia inicial. Se muestra que el adhesivo sensible a la presión resultante proporciona una capacidad de enlace mejorada a películas marcadoras y etiquetas para adherirse a superficies de baja energía como plásticos de polietileno de alta densidad.

A pesar de todos estos intentos, no hay disponible un adhesivo sensible a la presión que tenga una combinación de propiedades como alta adherencia a sustratos de baja energía superficial frente al desprendimiento, resistencia al cizallamiento a altas temperaturas, propiedades excelentes de liberación de tensión y excelentes propiedades de conversión. Para muchas aplicaciones de cintas industriales de unión con materiales nuevos, se necesita todavía que los adhesivos sensibles a la presión tengan una combinación de propiedades como fuerza de cohesión alta, adherencia a sustratos de baja energía superficial y propiedades de liberación de tensión.

La presente invención proporciona un adhesivo sensible a la presión, de base acrílica y de alto peso molecular, en el cual se incorporan grupos funcionales epoxi colgantes y grupos ácido carboxílico colgantes en un copolímero de base acrílica que, cuando se combinann con un producto que proporciona pegajosidad junto con un reticulador de aziridina mezclado en línea, proporcionan una adhesivo de curado dual que tiene alta resistencia a la cohesión, buena adherencia a los sustratos de baja energía superficial y buenas propiedades de liberación de la tensión.

El copolímero acrílico se basa en una columna vertebral de un éster de alquilacrilato polimerizado y/o monómeros de ésteres de alquilmetacrilato y comprende además monómeros glicidílicos polimerizados que contienen los grupos funcionales epoxi deseados y una cantidad positiva de ácido carboxílico insaturado. El copolímero se combina con un producto que proporciona pegajosidad junto con un reticulador de aziridina mezclado en línea para dar un adhesivo sensible a la presión con pegajosidad o adherencia inicial “doblemente curable”. Cuando el adhesivo se cura inicialmente (o primariamente) mediante... [Seguir leyendo]

1. Una composición adhesiva sensible a la presión con adherencia inicial o pegajosidad que comprende un copolímero de base acrílica curado doblemente, que comprende al menos un monómero elegido en cada uno de los grupos que consisten en: ésteres de acrilato o metacrilato de alquilo y sus mezclas; un monómero glicidílico escogido en el grupo que consiste en éteres de alilo y glicidilo, ésteres de acrilato de glicidilo, ésteres de metacrilato de glicidilo y sus mezclas y un ácido carboxílico insaturado; un producto que proporciona pegajosidad y un reticulador de aziridina.

2. La composición de la reivindicación 1 que comprende además uno o más adyuvantes escogidos entre rellenos o cargas, pigmentos, diluyentes, plastificantes y similares.

3. Una composición adhesiva sensible a la presión con pegajosidad o adherencia inicial que comprende un polímero de base acrílica reticulado que comprende, sobre la base de copolímero, entre 90 y 50% de BA, de 5 a 40% de 2-EHA, de 0, 01 a 0, 1% de un éster de metacrilato de glicidilo, una cantidad positiva máxima de aproximadamente 10% de un monómero de ácido carboxílico insaturado, de 10 a 40% de sustancia que proporciona pegajosidad y de 0, 05 a 1% de reticulador de aziridina.

4. Un método de preparación de un adhesivo sensible a la presión de curación doble, que comprende:

a) copolimerizar una mezcla de monómeros que comprende al menos un monómero escogido en cada uno de los grupos que consisten en: ésteres de acrilato o metacrilato de alquilo y sus mezclas; un monómero glicidílico escogido en el grupo que consiste en éteres de alilo y glicidilo, ésteres de acrilato de glicidilo, ésteres de metacrilato de glicidilo y sus mezclas y un ácido carboxílico insaturado, para formar un copolímero;

b) añadir una sustancia que proporciona pegajosidad para preparar un adhesivo con adherencia inicial y

c) añadir un reticulador de azidirina al adhesivo con adherencia inicial para obtener un adhesivo sensible a la presión curable doblemente.

5. El método de la reivindicación 4 que comprende además la adición al adhesivo sensible a la presión curable doblemente de uno o más adyuvantes escogidos entre rellenos o cargas, pigmentos, diluyentes, plastificantes y similares.

6. El método de la reivindicación 4 que comprende además:

d) aplicar la formulación adhesiva en forma de revestimiento sobre un sustrato y

e) secar la formulación adhesiva.

7. Un producto recubierto con adhesivo que comprende el adhesivo sensible a la presión de las reivindicaciones 1

o 2.

8. El producto de la reivindicación 7 que es una cinta.