Copolímero dibloque y composiciones adhesivas sensibles a la presión que lo contienen.

Composición adhesiva termoplástica,

que comprende 100 partes en masa de un copolímero dibloque representado por la siguiente fórmula general

(I)

X-Y (I)

donde X representa un bloque polimérico formado por unidades metacrilato de alquilo, siendo el alquilo un alquilo de 1 a 4 átomos de carbono o un alquilo de estructura cíclica, y estando formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico X por otras unidades monoméricas; Y representa un bloque polimérico formado por unidades acrilato de alquilo, teniendo el alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, y/o unidades de metacrilato de alquilo, teniendo el alquilo de 5 a 20 átomos de carbono, y estando formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico Y por otras unidades monoméricas; donde el peso molecular promedio en peso (Mw) del bloque polimérico X oscila entre 2.000 y 6.000 g/mol y la relación entre la masa del bloque polimérico X y la masa del bloque polimérico Y, que es la relación másica X/Y, oscila entre 1/99 y 10/90; el copolímero dibloque tiene una viscosidad de 1 a 1.000 Pa·s a temperaturas de 80 a 120ºC (ambas inclusive) medida con un viscosímetro de tipo Brookfield o un viscosímetro de tipo capilar, modelo flow tester CFT-500 (fabricado por Shimadzu Corp., condiciones: área de la sección de émbolo: 1 cm2; tamaño de matriz (boquilla): 1 mm de diámetro y 10 mm de longitud; y carga de ensayo: 10 kg/cm2), y está en estado líquido a una temperatura de 100ºC o más; donde la relación entre el peso molecular promedio en peso (Mw) del bloque polimérico X y el peso molecular promedio en número (Mn) del mismo (Mw/Mn) oscila entre 1,01 y 1,3; y comprendiendo dicha composición adhesiva termoplástica además

de 10 a 10.000 partes en masa de al menos un copolímero tribloque, que consiste en un copolímero tribloque representado por la fórmula A-B-A o la fórmula A-B-C, representando A, B y C bloques poliméricos diferentes entre sí y estando formado A por unidades metacrilato de alquilo, B por unidades acrilato de alquilo y C por unidades acrilato de alquilo o unidades de metacrilato de alquilo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/003590.

Solicitante: KURARAY CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1621 SAKAZU KURASHIKI-SHI, OKAYAMA 710-8622 JAPON.

Inventor/es: SASAKI,SHIGERU, HAMADA,KENICHI, MORISHITA,YOSHIHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > C08L53/00 (Composiciones de polímeros en bloque que contienen al menos una serie de un polímero obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono; Composiciones de los derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J153/00 (Adhesivos a base de copolímeros en bloque con al menos un bloque de un polímero obtenido por reacciones en las que únicamente intervienen enlaces insaturados carbono-carbono; Adhesivos a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por sucesiva... > C08F297/02 (utilizando un catalizador de tipo aniónico)

PDF original: ES-2549402_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Copolímero dibloque y composiciones adhesivas sensibles a la presión que lo contienen Campo Técnico La presente invención se refiere a una composición adhesiva termoplástica que incluye un copolímero dibloque acrílico y un copolímero tribloque útil para proporcionar un adhesivo acrílico excelente en relación con diversas características 5 adhesivas, como poder de agarre y adhesión, sin que ello influya negativamente en la resistencia al calor o a los agentes atmosféricos del mismo, y en particular a un adhesivo acrílico excelente en relación con la procesabilidad termoplástica.

Antecedentes En los últimos años se venido utilizando ampliamente un adhesivo acrílico (la palabra "adhesivo" significa "adhesivo 10 sensible a la presión") para materiales adhesivos tales como cintas o láminas adhesivas, aprovechando sus características de resistencia al calor y resistencia a los agentes atmosféricos, que son superiores a las de adhesivos de tipo caucho y se deben a su estructura. En general, los adhesivos acrílicos se clasifican principalmente, basándose en su forma, en adhesivos de tipo solución, de tipo emulsión y de tipo termoplástico. Entre estos adhesivos, el adhesivo de tipo solución es un adhesivo disuelto en un disolvente orgánico. El adhesivo se aplica sobre un sustrato y después se 15 evapora el disolvente orgánico, formando así una capa adhesiva sobre el sustrato. Esto conlleva el problema del efecto del disolvente orgánico utilizado en el medio ambiente. En lo que respecta al adhesivo de tipo emulsión, el adhesivo se aplica en forma de emulsión sobre un sustrato y después se evapora el agua, formando así una capa adhesiva sobre el sustrato. Esto conlleva problemas de tratamiento de las aguas residuales y una alta energía de secado. En lo que respecta al adhesivo termoplástico, éste se aplica fundido en caliente sobre un sustrato, formando así una capa 20 adhesiva sobre el sustrato. Por consiguiente, el adhesivo se caracteriza por resultar poco contaminante para el medio ambiente y tener una excelente seguridad, no requiriendo ningún paso de secado de disolvente orgánico o agua en comparación con el adhesivo de tipo solución y de tipo emulsión, para una alta productividad de los materiales adhesivos. Además, el adhesivo de tipo termoplástico tiene muchas ventajas desde el punto de vista del ahorro energético y de recursos. Sin embargo, una desventaja del adhesivo de tipo termoplástico es que su poder de agarre se 25 reduce bajo condiciones de alta temperatura, ya que se funde con el calor.

Por tanto, en lo que respecta a las características de los adhesivos termoplásticos acrílicos, es preferible que tengan una excelente resistencia al calor y a los agentes atmosféricos, y que sean excelentes en relación con diversas características adhesivas, como poder de agarre y adhesión, y presenten una excelente procesabilidad termoplástica. Para someter un agente adhesivo a una aplicación termoplástica se requiere lo siguiente: la viscosidad del adhesivo 30 fundido debe ser baja; el cambio de volumen entre el adhesivo fundido y el adhesivo a temperatura ambiente debe ser pequeño; su estabilidad térmica debe ser superior. Entre estas cuestiones, la viscosidad del adhesivo fundido se puede reducir mezclando un plastificante, un agente de pegajosidad con una baja temperatura de reblandecimiento, junto con el adhesivo. Sin embargo, el poder de agarre se reduce notablemente.

En los últimos años, las exigencias impuestas a las características de los adhesivos han subido a un nivel superior. En 35 esta situación existe un intenso deseo de proporcionar un adhesivo de tipo termoplástico que tenga características adhesivas, como poder de agarre y adhesión, y también procesabilidad termoplástica. Es muy importante satisfacer este deseo. Como investigaciones anteriores para la obtención de un adhesivo de tipo termoplástico acrílico con las características arriba mencionadas se conocen por ejemplo los siguientes documentos:

(1) La solicitud de Patente Japonesa Abierta (JP-A) nº 2-103277 (a la que corresponde el documento EP-A nº 0349270) 40 propone la obtención de un copolímero de bloques con un bloque polimérico formado por metacrilatos de alquilo y un bloque polimérico formado por acrilatos de alquilo, mediante polimerización con agentes iniciadores-transferentes (inferter en inglés) utilizando un agente como xilileno-bis (N, N-dietilditiocarbamato) o xilileno-bis (N-carbazoilditiocarbamato) y después el copolímero en bloque como polímero de base para adhesivos.

(2) La Publicación de Patente Japonesa (JP-B) nº 59-33148 y los documentos JP-A nº 9-125019 y 9-324165 proponen 45 un copolímero en bloque con un bloque polimérico formado por acrilatos de alquilo y metacrilatos de alquilo y un bloque polimérico formado por monómeros vinílicos como polímero base para adhesivos que presenta una excelente resistencia a los agentes atmosféricos.

(3) El documento JP-A nº 11-302617 propone, como polímero base para adhesivos, un copolímero en bloque que incluye un bloque polimérico formado principalmente por metacrilatos de alquilo y con una temperatura de transición 50 vítrea de +110ºC o más y una sindiotacticidad del 70% o más, y un bloque polimérico formado principalmente por acrilatos de alquilo y/o metacrilatos de alquilo y con una temperatura de transición vítrea de +30ºC o menos.

Además, el documento JP-A nº 11-323072 revela que a éste se le incorpora un copolímero dibloque formado por acrilatos de alquilo y/o metacrilatos de alquilo, ajustando así las propiedades adhesivas con un buen equilibrio para mejorar las características generales de las propiedades adhesivas o mejorar la procesabilidad termoplástica. 55

(4) Los documentos JP-A nº 2001-139646 y 2001-288439 (a los que corresponde el documento US-A nº 2001-0044024) proponen, como polímero base para adhesivos, un polímero en bloque en estrella acrílico obtenido por polimerización radicalaria en múltiples pasos. Los documentos WO0044846 y EP0545184 describen diversas composiciones de copolímeros en bloque basados en metacrilato, incluyendo composiciones de material adhesivo.

Sin embargo, de acuerdo con los adhesivos acrílicos propuestos en los documentos oficiales arriba mencionados, 5 todavía no se han proporcionado necesariamente características lo suficientemente buenas en cuando a las propiedades adhesivas, como poder de agarre y adhesión, y a la procesabilidad termoplástica. En la situación actual, el mercado requiere polímeros acrílicos útiles para obtener composiciones adhesivas con las características arriba mencionadas con el fin de obtener un alto margen de formulaciones adhesivas.

Los copolímeros dibloque propuestos en los documentos JP-A nº 9-324165 y 11-323072 y otros tienen adherencia por 10 sí mismos y, en consecuencia, hay problemas para su producción fácilmente en forma de pastilla, de polvo o en forma líquida (que puede consistir en una forma como sirope de almidón) , que es un tipo de envasado de un producto de resina sintética común. Por consiguiente, la manejabilidad de los mismos es baja y la mejora de su viscosidad de fusión es insuficiente.

En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un adhesivo termoplástico acrílico excelente en 15 relación con diversas propiedades adhesivas, como poder de agarre y adhesión, y también excelente en relación con su procesabilidad termoplástica, sin que ello influya negativamente en su resistencia al calor o a los agentes atmosféricos; así como un material adhesivo que incluye la composición adhesiva termoplástica.

Los inventores han realizado intensas investigaciones sobre los problemas arriba mencionados para descubrir que un copolímero en bloque acrílico que presenta... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Composición adhesiva termoplástica, que comprende 100 partes en masa de un copolímero dibloque representado por la siguiente fórmula general (I)

X-Y (I) 5

donde X representa un bloque polimérico formado por unidades metacrilato de alquilo, siendo el alquilo un alquilo de 1 a 4 átomos de carbono o un alquilo de estructura cíclica, y estando formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico X por otras unidades monoméricas; Y representa un bloque polimérico formado por unidades acrilato de alquilo, teniendo el alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, y/o unidades de metacrilato de alquilo, teniendo el alquilo de 5 a 20 átomos de carbono, y estando formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico Y por 10 otras unidades monoméricas; donde el peso molecular promedio en peso (Mw) del bloque polimérico X oscila entre 2.000 y 6.000 g/mol y la relación entre la masa del bloque polimérico X y la masa del bloque polimérico Y, que es la relación másica X/Y, oscila entre 1/99 y 10/90; el copolímero dibloque tiene una viscosidad de 1 a 1.000 Pa·s a temperaturas de 80 a 120ºC (ambas inclusive) medida con un viscosímetro de tipo Brookfield o un viscosímetro de tipo capilar, modelo flow tester CFT-500 (fabricado por Shimadzu Corp., condiciones: área de la sección de émbolo: 1 cm2; 15 tamaño de matriz (boquilla) : 1 mm de diámetro y 10 mm de longitud; y carga de ensayo: 10 kg/cm2) , y está en estado líquido a una temperatura de 100ºC o más; donde la relación entre el peso molecular promedio en peso (Mw) del bloque polimérico X y el peso molecular promedio en número (Mn) del mismo (Mw/Mn) oscila entre 1, 01 y 1, 3; y comprendiendo dicha composición adhesiva termoplástica además de 10 a 10.000 partes en masa de al menos un copolímero tribloque, que consiste en un copolímero tribloque 20 representado por la fórmula A-B-A o la fórmula A-B-C, representando A, B y C bloques poliméricos diferentes entre sí y estando formado A por unidades metacrilato de alquilo, B por unidades acrilato de alquilo y C por unidades acrilato de alquilo o unidades de metacrilato de alquilo.

2. Composición adhesiva termoplástica según la reivindicación 1, caracterizada porque el bloque polimérico X está formado por unidades metacrilato de alquilo, siendo el alquilo un alquilo de 1 a 4 átomos de carbono, y estando 25 formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico X por otras unidades monoméricas; y el bloque polimérico Y está formado por unidades acrilato de alquilo, teniendo el alquilo de 1 a 20 átomos de carbono, y estando formado un 20% o menos en masa del total del bloque polimérico Y por otras unidades monoméricas.

3. Composición adhesiva termoplástica según la reivindicación 1 o 2, que adicionalmente comprende un agente de pegajosidad. 30

4. Material adhesivo que comprende la composición adhesiva termoplástica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.