Adhesivo termoplástico, que contiene poli(met)acrilato reticulable por radiación y oligo(met)acrilato con dobles enlaces C-C no acrílicos.

Adhesivo termoplástico reticulable por radiación, que contiene

(A) al menos un poli

(met)acrilato reticulable por radiación, que está formado en al menos el 60 % en peso por (met)acrilatos de alquilo C1 a C18 y

(B) al menos un oligo(met)acrilato, que contiene uno o varios dobles enlaces C-C olefínicos, no acrílicos y que presenta un valor K inferior o igual a 20,

conteniendo el adhesivo termoplástico al menos un fotoiniciador, encontrándose el fotoiniciador como aditivo no unido al poli(met)acrilato A y no unido al oligo(met)acrilato B y/o estando incorporado por polimerización el fotoiniciador en el poli(met)acrilato A y/o estando unido el fotoiniciador al oligo(met)acrilato B.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/060546.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: WULFF, DIRK, LICHT, ULRIKE, CHRIST, THOMAS, FILGES, ULRICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J133/00 (Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)

PDF original: ES-2538842_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Adhesivo termoplástico, que contiene poli (met) acrilato reticulable por radiación y oligo (met) acrilato con dobles enlaces C-C no acrílicos La invención se refiere a un adhesivo termoplástico reticulable por radiación, que contiene al menos un poli (met) acrilato reticulable por radiación, que está formado por (met) acrilatos de alquilo C1 a C10 y al menos un oligo (met) acrilato, que presenta dobles enlaces C-C no acrílicos. El adhesivo termoplástico contiene un fotoiniciador y puede usarse para la producción de cintas adhesivas.

Adhesivos termoplásticos reticulables por radiación se conocen por ejemplo por los documentos DE 102004058070, EP-A 246 848, EP-A 377 191, EP-A 445 641 o WO 01/23488. En las masas adhesivas se desea tanto una buena adherencia (adhesión) al sustrato como una estabilidad interior suficiente (cohesión) . Las masas adhesivas curables por radiación, en particular masas adhesivas termoplásticas libres de agua y disolvente, tiene por regla general una buena adhesión. La cohesión puede aumentarse mediante irradiación con luz de alta energía. Mediante el tipo y la duración de la irradiación puede ajustarse la cohesión deseada. Es una ventaja que una masa adhesiva termoplástica con determinada composición química pueda ser adecuada para diferentes usos, en función de los cuales se ajusta la cohesión mediante la irradiación.

Para algunas aplicaciones, en particular para cintas adhesivas altamente cohesivas, en cambio, no es aún suficiente la cohesión a temperatura ambiente o a temperaturas más altas, por ejemplo a 70 °C y debido a esto la resistencia al cizallamiento tras la irradiación. Una mayor cohesión de adhesivos termoplásticos a base de los denominados hotmelts de acrilato podría conseguirse en teoría mediante más grupos polares en los polímeros de acrilato. Los hotmelts de acrilato curables por UV con mayores porcentajes de grupos polares (por ejemplo ácido acrílico, vinilpirrolidona, acrilato de hidroxietilo, ureidometacrilato, etc.) presentan en cambio, a la temperatura de recubrimiento habitual de 130 °C una viscosidad de cizallamiento cero muy alta de más de 100 Pa s, mientras que productos convencionales, con ninguno o pocos grupos polares, tienen habitualmente sólo viscosidades de cizallamiento cero inferiores a 70 Pas. En cambio, debido a la alta viscosidad no pueden usarse los hotmelts de acrilato fuertemente polares sin más en el proceso de recubrimiento convencional. Los aditivos que bajan la viscosidad tal como plastificantes, resinas y polímeros mixtos de bajo peso molecular, si bien pueden bajar la viscosidad y permiten un recubrimiento, en cambio destruyen ya con pequeñas cantidades usadas, la cohesión deseada de nuevo y, debido a migraciones que aparecen con frecuencia, tienen también una influencia desfavorable sobre la adhesión y resistencia a peladura. Además, tales aditivos son con frecuencia demasiado absorbentes de UV, o llevan en el hotmelt a enturbiamientos, lo que puede alterar sensiblemente la reticulación por UV.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar un adhesivo termoplástico con la mayor cohesión posible pero, al mismo tiempo, la menor viscosidad posible a la temperatura de recubrimiento, siendo los constituyentes lo más térmicamente estables posible y evitándose en la medida de lo posible las desventajas mencionadas.

El objetivo se consigue de acuerdo con la invención mediante un adhesivo termoplástico reticulable por radiación, que contiene

(A) al menos un poli (met) acrilato reticulable por radiación, que está formado en al menos el 60 % en peso por (met) acrilatos de alquilo C1 a C18 y

(B) al menos un oligo (met) acrilato, que contiene uno o varios dobles enlaces C-C olefínicos, no acrílicos y que presenta un valor K inferior o igual a 20,

conteniendo el adhesivo termoplástico al menos un fotoiniciador, encontrándose el fotoiniciador como aditivo no unido al poli (met) acrilato A y no unido al oligo (met) acrilato B y/o estando incorporado por polimerización el fotoiniciador en el poli (met) acrilato A y/o estando unido el fotoiniciador al oligo (met) acrilato B.

En una forma de realización el fotoiniciador se encuentra exclusivamente como aditivo no unido al poli (met) acrilato A y no unido al oligo (met) acrilato B. En otra forma de realización el fotoiniciador se encuentra exclusivamente como componente incorporado por polimerización en el poli (met) acrilato A y/o como componente unido al oligo (met) acrilato B. En una forma de realización, el fotoiniciador se encuentra exclusivamente como componente incorporado por polimerización en el poli (met) acrilato A.

En una forma de realización, el poli (met) acrilato A no reticulado presenta un valor K de al menos 30 y/o el poli (met) acrilato A no reticulado no contiene ningún doble enlace C-C olefínico, no acrílico.

La expresión reticulable por radiación significa que el adhesivo termoplástico contiene al menos un compuesto con al menos un grupo sensible a la radiación y con la irradiación se induce una reacción de reticulación. La irradiación tiene lugar preferentemente con radiación actínica, preferentemente luz UV, en particular radiación UV-C.

Los adhesivos termoplásticos, que también se conocen como masas termoadhesivas, termoadhesivos, cola caliente o hotmelt, están libres de disolvente y a temperatura ambiente productos más o menos sólidos, que pueden aplicarse sobre una superficie adhesiva en estado caliente debido a la disminución de viscosidad relacionada con ello, y al enfriarse producen la unión adhesiva, pudiendo irradiarse a este respecto aún adhesivos termoplásticos

reticulables por radiación.

A continuación se usa ocasionalmente la denominación " (met) acrilo..." y denominaciones similares como notaciones abreviadas para "acrilo... o metacrilo...".

Para conseguir un efecto reductor de la viscosidad adecuado con, al mismo tiempo, una buena cohesión, la relación en peso de poli (met) acrilato reticulable por radiación con respecto a oligo (met) acrilato se encuentra preferentemente en el intervalo de 99:1 a 50:50, de manera especialmente preferente de 95:5 a 75:25.

Para la reticulación por radiación el adhesivo termoplástico contiene un fotoiniciador. El fotoiniciador está copolimerizado preferentemente en el poli (met) acrilato A. Puede estar también no unido y estar mezclado únicamente con el polímero. Fotoiniciadores habituales, que pueden añadirse al polímero como aditivo, son por ejemplo acetofenona, éteres de benzoína, bencildialquilcetoles o sus derivados. El contenido del fotoiniciador añadido asciende preferentemente a de 0, 05 a 10 partes en peso, de manera especialmente preferente de 0, 1 a 2 partes en peso por 100 partes en peso de polímero A.

Mediante irradiación con luz de alta energía, en particular luz UV, el fotoiniciador o el grupo fotoiniciador provoca una reticulación del polímero y/o del oligómero, preferentemente mediante una reacción de injerto química del grupo fotoiniciador con una cadena polimérica u oligomérica adyacente en el espacio. En particular, la reticulación puede tener lugar mediante inserción de un grupo carbonilo del fotoiniciador en un enlace C-H adyacente con la formación de una agrupación -C-C-O-H. El intervalo de longitud de onda, en el que puede activarse el grupo fotoiniciador, es decir, en el que se encuentra la banda de absorción principal del grupo fotoiniciador, es preferentemente de 200 a 450 nm, de manera especialmente preferente de 250 a 350 nm, de manera muy especialmente preferente de 250 a 280 nm.

El adhesivo termoplástico contiene preferentemente de 0, 0001 a 0, 1 mol, de manera especialmente preferente de 0, 0002 a 0, 1, de manera muy especialmente preferente de 0, 0003 a 0, 01 mol... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Adhesivo termoplástico reticulable por radiación, que contiene

(A) al menos un poli (met) acrilato reticulable por radiación, que está formado en al menos el 60 % en peso por (met) acrilatos de alquilo C1 a C18 y

(B) al menos un oligo (met) acrilato, que contiene uno o varios dobles enlaces C-C olefínicos, no acrílicos y que presenta un valor K inferior o igual a 20, conteniendo el adhesivo termoplástico al menos un fotoiniciador, encontrándose el fotoiniciador como aditivo no unido al poli (met) acrilato A y no unido al oligo (met) acrilato B y/o estando incorporado por polimerización el fotoiniciador en el poli (met) acrilato A y/o estando unido el fotoiniciador al oligo (met) acrilato B.

2. Adhesivo termoplástico de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el al menos un fotoiniciador está incorporado por polimerización exclusivamente en el poli (met) acrilato A.

3. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poli (met) acrilato A no reticulado presenta un valor K de al menos 30, preferentemente de 30 a 80 y/o no contiene ningún doble enlace C-C olefínico, no acrílico y/o el valor K del oligo (met) acrilato asciende a de 10 a 20.

4. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poli (met) acrilato reticulable por radiación antes de la reticulación presenta una temperatura de transición vítrea de -60 a +10 °C.

5. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poli (met) acrilato reticulable por radiación puede reticularse mediante irradiación con luz UV.

6. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fotoiniciador incorporado por polimerización está copolimerizado en el poli (met) acrilato A en forma de un fotoiniciador copolimerizable, etilénicamente insaturado, en una cantidad del 0, 05 al 5 % en peso.

7. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fotoiniciador en forma no polimerizada presenta la estructura general A-X-B, en la que A es un resto orgánico monovalente, que presenta un grupo fenona, X es un grupo éster, seleccionado de -O-C (=O) -, - (C=O) -O y -O- (C=O) -O-, y B es un resto orgánico monovalente, que contiene un grupo polimerizable por radicales, etilénicamente insaturado.

8. Adhesivo termoplástico de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el fotoiniciador en forma no polimerizada presenta la estructura general,

** (Ver fórmula) **

en la que R1 representa un resto orgánico divalente con hasta 30 átomos de C, R2 representa un átomo de H o un grupo metilo y R3 representa un grupo fenilo sustituido o no sustituido o representa un grupo alquilo C1-C4.

9. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque contiene al menos un poli (met) acrilato reticulable por radiación, en el que el poli (met) acrilato, además de los (met) acrilatos de alquilo C1 a C18, está formado por al menos un monómero con grupos polares, seleccionándose los grupos polares de grupos ácido carboxílico, grupos anhídrido de ácido carboxílico, grupos hidroxilo, grupos ureido, grupos pirrolidona, grupos amida, grupos uretano, grupos urea, grupos piperidinilo, grupos piperazinilo, grupos morfolinilo, grupos imidazoílo y combinaciones de dos o más de los grupos mencionados.

10. Adhesivo termoplástico de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque el polímero de poli (met) acrilato está formado en del 0, 1 al 30 % en peso, preferentemente en del 0, 5 al 25 % en peso, por los monómeros con grupos polares.

11. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque contiene al menos un poli (met) acrilato reticulable por radiación, en donde el poli (met) acrilato

(a1) se compone en al menos el 80 % en peso de al menos un acrilato, que se selecciona del grupo que consiste en acrilato de n-butilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de 2-etil-hexilo, acrilato de propilheptilo y sus mezclas y 13

(a2) se compone del 1 al 15 % en peso de monómeros con grupos polares, seleccionándose los grupos polares de grupos ácido carboxílico, grupos amida de ácido carboxílico, grupos pirrolidona, grupos uretano y grupos urea.

12. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el oligo (met) acrilato está formado en al menos el 40 % en peso, preferentemente en al menos el 60 % en peso o en al menos el 80 % en peso por (met) acrilatos de alquilo C1 a C20 y al menos un monómero con doble enlace C-C no acrílico.

13. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque monómeros con doble enlace C-C no acrílico se seleccionan del grupo que consiste en (met) acrilato de alilo, monómeros con al menos un grupo (met) acrilo y monómeros con al menos un grupo dihidrodiciclopentadienilo y sus mezclas.

14. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el oligo (met) acrilato contiene de 0, 0001 a 0, 5 mol /100 g de grupos reticulables con doble enlace C-C no acrílico.

15. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la

viscosidad de cizallamiento cero a 130 °C asciende a menos de 100 Pa s y/o la viscosidad de cizallamiento cero del oligo (met) acrilato a 23 °C asciende a menos de 5000 Pa s, preferentemente menos de 3000 Pa s, de manera especialmente preferente menos de 1000 Pa s.

16. Adhesivo termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la relación en peso de poli (met) acrilato reticulable por radiación con respecto a oligo (met) acrilato se encuentra en el intervalo 20 de 99:1 a 50:50, preferentemente de 95:5 a 75:25.

17. Cinta adhesiva que sobre un material de soporte en forma de cinta a uno o ambos lados presenta un recubrimiento con un adhesivo termoplástico reticulable por radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

18. Cinta adhesiva de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque el material de soporte se 25 selecciona de polietileno, polipropileno, celulosa, poliacetato y poliéster.

19. Uso de adhesivo termoplástico reticulable por radiación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16 para la producción de cintas adhesivas.