Adhesivo termoplástico que presenta grupos iónicos.

Adhesivos termoplásticos que pueden reticularse mediante radiación, que contienen más del 30 % en peso con respecto al adhesivo termoplástico al menos de un polímero de poliuretano que contiene al menos un grupo reactivo que puede polimerizarse mediante radiación, preparado mediante reacción

a) de un prepolímero de PU reactivo

(A) con dos o tres grupos NCO por molécula así como al menos un grupo carboxilo o un grupo amino terciario, preparado a partir de

i) una mezcla de al menos un poliol di- o trifuncional seleccionado de poliéterpolioles o poliésterpolioles con un peso molecular entre 200 y 5000 g/mol junto con un componente diol que presenta adicionalmente aún un grupo carboxilo o un grupo amino terciario, que se ha hecho reaccionar con

ii) un exceso al menos de un di- o triisocianato con un peso molecular por debajo de 500 g/mol,

b) del 20 % al 98 % en mol al menos de un compuesto de bajo peso molecular (B) que contiene un doble enlace que puede polimerizarse por radicales y un grupo que reacciona con un grupo NCO y

c) del 0 % al 50 % en mol al menos de un compuesto (C) que presenta al menos un grupo reactivo frente a grupos NCO, pero ningún grupo que puede polimerizarse en condiciones radicalarias, con un peso molecular de 32 a 5000 20 g/mol y

d) del 2 % al 50 % en mol al menos de un fotoiniciador radicalario (D) que presenta un grupo OH primario o secundario,

refiriéndose las indicaciones a los grupos NCO del prepolímero de PU y debiendo resultar la suma de B, C, D el 100 25 % en mol,

así como eventualmente otros coadyuvantes.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/053192.

Solicitante: HENKEL AG & CO. KGAA.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HENKELSTRASSE 67 40589 DUSSELDORF ALEMANIA.

Inventor/es: MOLLER, THOMAS, LACK,MELANIE, KRLEJOVA,ANDREA, DAVIS,RIJU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/67 (Compuestos insaturados que tienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/28 (caracterizados por los compuestos utilizados que contienen hidrógeno activo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/32 (Compuestos polihidroxi; Poliaminas; Hidroxiaminas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de poliureas o poliuretanos; Adhesivos... > C09J175/16 (con enlaces insaturados carbono-carbono terminales)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Productos poliméricos de isocianatos o isotiocianatos > C08G18/12 (Procesos de prepolimerización)

PDF original: ES-2504093_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Adhesivo termoplástico que presenta grupos iónicos

La invención se refiere a adhesivos termoplásticos que pueden reticularse mediante radiación con buena adherencia a base de poliuretanos reactivos, que pueden usarse por ejemplo para la adhesión de láminas sobre distintos sustratos.

Generalmente se conocen adhesivos de curado mediante radiación. A este respecto se reticulan por ejemplo adhesivos que pueden fluir, con frecuencia poco viscosos mediante polimerización por radicales o catiónica y se producen adhesivos por contacto o capas sólidas adheridas. Los polímeros deben adaptarse a las superficies de sustrato para garantizar una buena adherencia.

Un campo de aplicación son adhesivos para la adhesión de etiquetas de plástico sobre envases, por ejemplo botellas o latas. Para garantizar una buena adherencia sobre el sustrato se usan con frecuencia etiquetas contraíbles en forma de cartucho. Se conocen máquinas y procedimientos para aplicar tales etiquetas circundantes sobre objetos simétricos en rotación. A este respecto se fabrican estas etiquetas mediante adhesión. A este respecto se aplican en la mayoría de los casos capas de adhesivo delgadas.

Los adhesivos termoplásticos de curado mediante radiación se conocen por ejemplo por el documento DE 441753 A1 o el documento WO 2/34858. En éstos se describen masas de revestimiento que pueden polimerizarse en dos etapas a base de uretano que se solidifican mediante un contenido en grupos acrilato que pueden polimerizarse mediante UV en el contexto de una primera etapa de curado, y en una segunda etapa posterior se realiza una reticulación irreversible por medio de grupos ¡socianato. Para la reducción de la viscosidad se añaden al adhesivo acrilatos monofuncionales como diluyentes reactivos. Sin embargo, los adhesivos que contienen ¡socianato pueden ser saludablemente cuestionables.

En el documento EP 126252 se describe un polímero lineal que presenta una cadena principal de poliéster, en un extremo de cadena contiene un doble enlace ¡nsaturado, en el otro extremo un alcohol añadido mediante reacción. No se describe allí ningún adhesivo que lleve los grupos iniciadores añadidos mediante reacción al polímero base.

En el documento DE 1271581 se describen adhesivos que pueden usarse como adhesivo para la adhesión de etiquetas. A este respecto también prepolímeros que pueden reticularse mediante radiación, que se preparan a base de prepolímeros de poliéter o poliéster-poliuretano. Se describen sólo polioles habituales, no se describe una estructura específica de cadenas poliméricas que presentan grupos aniónicos o catiónicos.

Se conocen adhesivos de reticulación mediante UV también a partir del documento WO 25/15857. Allí se describen productos de reacción de un poliésterdiol, un poliéterpoliol junto con un acrilato con funcionalidad OH que se hacen reaccionar con poliisocianatos. Estos prepolímeros se mezclan entonces con acrilatos monoméricos e iniciadores y se usan como adhesivo reactivo.

Los adhesivos que pueden reticularse mediante radiación conocidos tienen sin embargo el inconveniente de que puede mejorarse la adherencia a sustratos de plástico. Cuando actúan sobre el punto adherido regularmente distintas influencias ambientales, por ejemplo en caso de una exposición en puntos accesibles a las condiciones atmosféricas diurnas, puede mejorarse aún la adhesión. Además es habitual para la adhesión de etiquetas aplicar el adhesivo únicamente en capa delgada. Una reticulación también en capa gruesa con buena fuerza de adhesión y adhesión elástica con frecuencia no puede conseguirse.

Por tanto es objetivo de la presente invención un adhesivo que pueda curarse mediante radiación, en el que la adhesión tras la reticulación permita una carga permanente también con solicitación térmica variable y que se caracterice por una buena adherencia a superficies de plástico. Además, el adhesivo debe poder aplicarse y reticularse también en capa más gruesa.

El objetivo se soluciona mediante la facilitación de un adhesivo termoplástico de reticulación mediante radiación de acuerdo con las reivindicaciones. A este respecto se facilita un adhesivo termoplástico que puede reticularse mediante radiación, que contiene más del 3 % en peso con respecto al adhesivo termoplástico al menos de un polímero de poliuretano que presenta al menos un grupo reactivo que puede polimerizarse mediante radiación, preparado mediante reacción a) de un prepolímero de PU reactivo con dos o tres grupos NCO por molécula así como al menos un grupo carboxilo o un grupo amino terciario preparado a partir de - i) una mezcla de al menos un poliol di- o trifuncional seleccionado de poliéterpolioles o poliésterpolioles con una masa molar entre 2 y 5 g/mol junto con un componente diol que presenta adicionalmente aún un grupo carboxilo o un grupo amino terciario, que se ha hecho reaccionar con - ¡i) un exceso al menos de un di- o triisocianato con un peso molecular por debajo de 5 g/mol, b) del 2 % al 98 % en mol al menos de un compuesto de bajo peso molecular (B) que contiene un doble enlace que puede polimerizarse por radicales y un grupo que reacciona con un grupo NCO, y c) del % al 5 % en mol al menos de un compuesto (C) que presenta al menos un grupo reactivo frente a grupos NCO, pero ningún grupo que puede polimerizarse en condiciones radicalarias, con un peso molecular de 32 a 5 g/mol y d) del 2 %

al 5 % en mol al menos de un fotoiniciador radicalario (D) que presenta un grupo OH primario o secundario, refiriéndose las indicaciones a los grupos NCO del prepolímero de PU y la suma de B, C, D debe resultar el 1 % en mol, así como eventualmente otros coadyuvantes.

Otro objeto de la invención es el uso de tales adhesivos termoplásticos con grupos funcionales que pueden reticularse mediante radiación para la adhesión de láminas sobre bases minerales. Otro objeto de la invención es el uso de tales adhesivos termoplásticos para la adhesión sobre superficies de plástico.

El adhesivo termoplástico de acuerdo con la invención está compuesto esencialmente de un polímero de PU que presenta de manera terminal dobles enlaces reactivos que pueden reticularse mediante radiación. Además, el polímero de PU contiene iniciadores unidos químicamente. La estructura de polímero debe contener además grupos iónicos o grupos que pueden convertirse en grupos iónicos. En otra forma de realización, el prepolímero de PU contiene adlcionalmente extremos de cadena polimérica libres, que no pueden reticularse. El polímero de PU se prepara a partir de un prepolímero de poliuretano reactivo frente a NCO.

El prepolímero de poliuretano A) como base para las otras reacciones se prepara mediante reacción de componentes diol y/o componentes triol con compuestos de di- o tri-isocianato. A este respecto se seleccionan las proporciones de cantidad de modo que se obtienen prepolímeros con funcionalidad NCO de manera terminal. Como componente adicional deben estar contenidos compuestos de diol que presentan adicionalmente aún un grupo amino terciario o un grupo ácido carboxílico o sulfónico. En particular, los prepolímeros de PU deben ser lineales, es decir se preparan predominantemente de dioles y diisocianatos. Es posible un uso adicional de proporciones bajas de polioles trifuncionales o isocianatos. Los polioles y poliisocianatos que pueden usarse en la síntesis de los prepolímeros se conocen por el experto.

A este respecto se trata de los di- o triisocianatos monoméricos conocidos para aplicación de adhesivo. Los ejemplos de poliisocianatos monoméricos adecuados son 1,5-naftilendiisocianato, 2,2-, 2,4- y/o 4,4- difenilmetandiisocianato (MDI), MDI hidrogenado (H12MDI), alofanatos del MDI, xililendiisocianato (XDI), tetrametilxililendiisocianato... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Adhesivos termoplásticos que pueden reticularse mediante radiación, que contienen más del 3 % en peso con respecto al adhesivo termoplástico al menos de un polímero de poliuretano que contiene al menos un grupo reactivo que puede pollmerlzarse mediante radiación, preparado mediante reacción

a) de un prepolímero de PU reactivo (A) con dos o tres grupos NCO por molécula así como al menos un grupo carboxllo o un grupo amlno terciario, preparado a partir de

i) una mezcla de al menos un poliol di- o trifuncional seleccionado de poliéterpolioles o poliésterpolioles con un peso molecular entre 2 y 5 g/mol junto con un componente diol que presenta adicionalmente aún un grupo carboxilo o un grupo amino terciario, que se ha hecho reaccionar con

ii) un exceso al menos de un di- o trllsoclanato con un peso molecular por debajo de 5 g/mol,

b) del 2 % al 98 % en mol al menos de un compuesto de bajo peso molecular (B) que contiene un doble enlace que puede polimerizarse por radicales y un grupo que reacciona con un grupo NCO y

c) del % al 5 % en mol al menos de un compuesto (C) que presenta al menos un grupo reactivo frente a grupos NCO, pero ningún grupo que puede polimerizarse en condiciones radicalarias, con un peso molecular de 32 a 5 g/mol y

d) del 2 % al 5 % en mol al menos de un fotolniciador radicalario (D) que presenta un grupo OH primario o secundario,

refiriéndose las indicaciones a los grupos NCO del prepolímero de PU y debiendo resultar la suma de B, C, D el 1 % en mol,

así como eventualmente otros coadyuvantes.

2. Adhesivo termoplástico según la reivindicación 1, caracterizado por que como ¡socianatos (a ii) se usan ¡soclanatos allfátlcos.

3. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el compuesto de bajo peso molecular B) presenta un peso molecular por debajo de 15 g/mol, en particular usándose ésteres con funcionalidad OH del ácido (met)acrílico.

4. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que como compuesto (C) se usa del 2 % al 35 % en mol de alcoholes mono- o difuncionales.

5. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que como componente diol están contenidos N-alquII-dl-alcanolamlnas o ácidos dihidroxicarboxíllcos.

6. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que se usan del 4 % al 4 % en mol de fotoiniciadores radlcalarlos (D) que presentan un grupo OH primario.

7. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el prepolímero de PU que puede reticularse mediante radiación contiene de ,5 a 1 mmol/g de grupos COOH o grupos amlno terciario.

8. Adhesivos termoplásticos según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizados por que adlclonalmente están contenidos del ,1 % al 1 % en peso de ésteres de ácido (met)acríllco de trifuncionales a hexafunclonales.

9. Adhesivos termoplásticos según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizados por que adlclonalmente están contenidos polímeros a base de pollésteres, poliéteres, pollamldas o poliolefinas con grupos vinílicos, que no contienen grupos uretano.

1. Adhesivo termoplástico según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la viscosidad a temperatura de aplicación asciende a de 2 a 2 mPas, en particular medida a 13 °C.

11. Uso de adhesivos termoplásticos según una de las reivindicaciones 1 a 1 para la preparación de capas de adhesivo por contacto sobre láminas de plástico.

12. Uso según la reivindicación 11 para la adhesión de láminas de PE, PP, PVC, poliéstero poliamida.

13. Uso según la reivindicación 11 para la adhesión de sustratos de lámina sobre bases minerales o sobre sustratos de plástico.

14. Uso según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que el adhesivo termoplástico se aplica en un espesor de capa de hasta 5 pm.