Película polimérica con morfología de película de varias fases.

Película polimérica con morfología de película de varias fases, presentando la película dentro de una capa zonas de un primer polímero y zonas de al menos un segundo polímero;

produciéndose la película a partir de una dispersión polimérica acuosa que contiene el primer polímero en forma dispersada

, al menos un segundo polímero en forma dispersada y al menos un agente de pegajosidad;

siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero y menor que 20 ºC;

siendo la concentración del agente de pegajosidad en la película polimérica en las zonas del primer polímero mayor que en las zonas del segundo polímero.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/053773.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: GERST, MATTHIAS, AUCHTER, GERHARD, STARK,RÜDIGER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > C09J7/00 (Adhesivos en forma de películas u hojas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos en forma de películas u hojas > C09J7/04 (sobre papel o fabricados textiles (compresas absorbentes, vendas o apósitos adhesivos A61L 15/16))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos a base de homopolímeros o copolímeros... > C09J133/08 (Homopolímeros o copolímeros de ésteres del ácido acrílico)

PDF original: ES-2455976_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Película polimérica con morfología de película de varias fases La invención se refiere a una película polimérica con morfología de película de varias fases, que dentro de una capa presenta zonas de un primer polímero y zonas de un segundo polímero y que se produce a partir de una dispersión polimérica acuosa que contiene los dos polímeros en forma dispersada y un agente de pegajosidad, estando caracterizados los polímeros por temperaturas de transición vítrea determinadas así como por un diferente comportamiento de disolución para el agente de pegajosidad. La invención se refiere también a dispersiones poliméricas para la producción de películas poliméricas de acuerdo con la invención así como a aplicaciones como adhesivo, agente de recubrimiento o agente obturador.

En los agentes adhesivos, de recubrimiento y obturadores se desea con frecuencia una combinación de propiedades que son inversamente proporcionales entre sí. Esto significa que la mejora de una propiedad deseada, por ejemplo mediante el aumento de la cantidad de uso de un aditivo, debe asumirse con un empeoramiento de otra propiedad de aplicación deseada. Dos propiedades de aplicación importantes de los autoadhesivos son la resistencia al pelado (adhesión, adherencia de la capa de adhesivo al sustrato) y la resistencia al cizallamiento (cohesión, resistencia interna de la capa de adhesivo) . El aumento de la resistencia al cizallamiento está correlacionado normalmente con una disminución de la resistencia al pelado y a la inversa.

Era objetivo de la presente invención proporcionar posibilidades para mejorar una de las propiedades de aplicación deseadas sin perjudicar la otra propiedad deseada.

Se descubrió que el objetivo puede resolverse mediante películas poliméricas con una morfología de película de varias fases, llevando un control dirigido de la solubilidad de un aditivo determinado en una fase polimérica determinada a la mejora dirigida de una propiedad de aplicación deseada sin perjudicar otras propiedades de aplicación.

Es objeto de la invención una película polimérica con morfología de película de varias fases, presentando la película dentro de una capa zonas de un primer polímero y zonas de al menos un segundo polímero; produciéndose la película a partir de una dispersión polimérica acuosa que contiene el primer polímero en forma dispersada, al menos un segundo polímero en forma dispersada y al menos un agente de pegajosidad; siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero y menor que 20 ºC; siendo la concentración del agente de pegajosidad en la película polimérica en las zonas del primer polímero mayor que en las zonas del segundo polímero.

Una película polimérica con morfología de película de varias fases es una película formada por al menos dos polímeros diferentes en la que los polímeros se encuentran en una y la misma capa en zonas diferentes, separadas en el espacio (a continuación también denominadas fases) . En el caso de las zonas puede tratarse de zonas aisladas o de zonas que forman redes co-continuas. En el caso de zonas aisladas una fase puede ser continua y la otra puede encontrarse como fase discontinua dentro de la fase continua. Preferentemente se trata de fases co-continuas, es decir la película presenta zonas que forman redes co-continuas de un primer polímero así como zonas que forman redes co-continuas de al menos un segundo polímero.

La figura 1 muestra una representación esquemática para la formación de una película polimérica de varias fases con diferente distribución de un agente de pegajosidad en las distintas fases. Una dispersión acuosa con 5 partes de un primer polímero (1) , una dispersión acuosa con 5 partes de un segundo polímero (2) y una dispersión acuosa con 5 partes de resina de agente de pegajosidad (3) se mezclan (4) . Se forma una dispersión mixta (5) . A partir de la dispersión mixta (5) se genera mediante secado y formación de película (6) una película polimérica (9) . La película polimérica (9) es de varias fases y presenta zonas continuas del primer polímero (7) y zonas continuas del segundo polímero (8) . En las zonas del primer polímero (7) está disuelta una mayor proporción (por ejemplo 3 partes) de agente de pegajosidad que en las zonas del segundo polímero (8) .

La relación entre las temperaturas de transición vítrea de los polímeros utilizados en la mezcla polimérica y la solubilidad de los agentes de pegajosidad en los polímeros en forma de película se ajusta de acuerdo con la invención de modo que en el polímero “más blando” (primer polímero con menor temperatura de transición vítrea) se encuentre más agente de pegajosidad y en el polímero “más duro” (segundo polímero con mayor temperatura de transición vítrea) menos agente de pegajosidad.

Se descubrió que la solubilidad de agentes de pegajosidad en una película polimérica puede ajustarse de manera dirigida mediante distintas medidas alternativas o acumulativas, de modo que se consiga la distribución deseada del agente de pegajosidad en las distintas fases de una película polimérica de varias fases. Se ha mostrado que la solubilidad máxima de agente de pegajosidad es un signo de la distribución del agente de pegajosidad en las distintas fases de una película polimérica de varias fases. Se encuentra más agente de pegajosidad en la fase de aquel polímero que tiene la mayor solubilidad de agente de pegajosidad máxima, concretamente también cuando en una película polimérica se utiliza menos de la cantidad soluble máxima de agentes de pegajosidad. La solubilidad máxima del agente de pegajosidad en la fase del primer polímero es preferentemente al menos el 20%, en particular al menos el 40% mayor que la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en la fase del segundo polímero.

Si la solubilidad de agente de pegajosidad máxima para los polímeros individuales se conoce o se mide, entonces puede desplazarse en la dirección deseada en caso de que sea necesario mediante aumento o disminución. Un aumento de la solubilidad de agente de pegajosidad puede efectuarse por ejemplo por la reducción del grado de reticulación; o mediante la variación de los monómeros principales; o mediante una variación del contenido en comonómeros hidrófilos. Una reducción de la solubilidad de agente de pegajosidad puede efectuarse por ejemplo mediante el aumento del grado de reticulación; o mediante la variación correspondiente de los monómeros principales; o mediante variación correspondiente de comonómeros hidrófilos. De este modo, por ejemplo, el cambio de los monómeros principales de acrilato de n-butilo a acrilato de hexiletilo lleva a una solubilidad de agente de pegajosidad aumentada. Comonómeros hidrófilos que pueden modificar la solubilidad de agente de pegajosidad son por ejemplo acetato de vinilo, acrilato de metilo o metacrilato de metilo.

Es especialmente ventajoso usar el grado de reticulación para el ajuste de la solubilidad de agente de pegajosidad. Un aumento del grado de reticulación lleva a una solubilidad de agente de pegajosidad reducida, no influyéndose sin embargo o sólo influyéndose ligeramente en la temperatura de transición vítrea. Una forma de realización de la invención se refiere por tanto a una película polimérica en la que el segundo polímero presenta un grado de reticulación mayor que el primer polímero y/o la mezcla monomérica a partir de la que se forma el segundo polímero contiene un porcentaje de monómeros de reticulación, poliinsaturados, mayor que la mezcla monomérica, a partir de la que se forma el primer polímero.

Una reticulación puede efectuarse mediante copolimerización... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Película polimérica con morfología de película de varias fases, presentando la película dentro de una capa zonas de un primer polímero y zonas de al menos un segundo polímero; produciéndose la película a partir de una dispersión polimérica acuosa que contiene el primer polímero en forma dispersada, al menos un segundo polímero en forma dispersada y al menos un agente de pegajosidad; siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero y menor que 20 ºC; siendo la concentración del agente de pegajosidad en la película polimérica en las zonas del primer polímero mayor que en las zonas del segundo polímero.

2. Película polimérica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer polímero está contenido en una cantidad de 10 a 60 partes en peso, el segundo polímero está contenido en una cantidad de 10 a 60 partes en peso, y el agente de pegajosidad está contenido en una cantidad de 10 a 40 partes en peso.

3. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la temperatura de transición vítrea del primer polímero se encuentra en el intervalo de -60 ºC hasta menos de o igual a -10 ºC y la temperatura de transición vítrea del segundo polímero se encuentra en el intervalo de -50 ºC hasta menos de o igual a 10 ºC, siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero al menos 2 ºC mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero.

4. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la proporción en peso del agente de pegajosidad en la película polimérica en las zonas del primer polímero es al menos un 20 % mayor que la proporción en peso del agente de pegajosidad en las zonas del segundo polímero.

5. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el agente de pegajosidad se selecciona del grupo constituido por agentes de pegajosidad a base de resinas naturales, resinas fenólicas, resinas de cumarona-indeno, resinas de politerpeno, oligómeros de terpeno, resinas de hidrocarburo a base de compuestos de CH insaturados.

6. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer y el segundo polímero pueden obtenerse mediante polimerización por radicales de compuestos etilénicamente insaturados y que están constituidos al menos al 60 % en peso por monómeros principales, que están seleccionados de (met) acrilatos de alquilo C1 a C20, ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos que contienen hasta 20 átomos de C, compuestos aromáticos de vinilo con hasta 20 átomos de C, nitrilos etilénicamente insaturados, halogenuros de vinilo, viniléteres de alcoholes que contienen de 1 a 10 átomos de C, hidrocarburos alifáticos con 2 a 8 átomos de C y uno o dos dobles enlaces o mezclas de estos monómeros, estando ajustados el tipo y la cantidad de los monómeros de modo que la temperatura de transición vítrea del segundo polímero sea al menos 2 ºC mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero.

7. Película polimérica de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque el primer y el segundo polímero están constituuidos en cada caso hasta al menos el 60 % en peso por (met) acrilatos de alquilo C1 a C10.

8. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el primer y el segundo polímero pueden obtenerse mediante polimerización por radicales de compuestos etilénicamente insaturados y están constituidos por

(a) al menos el 60 % en peso de al menos un monómero de acrilato, seleccionado de acrilatos de alquilo C1 a C10, que, cuando están polimerizados como homopolímero, presentan una temperatura de transición vítrea de menos de 0 ºC,

(b) al menos el 0, 1 % en peso de al menos un monómero de ácido etilénicamente insaturado, y

(c) opcionalmente por otros monómeros distintos de los monómeros (a) - (b) , estando ajustados el tipo y la cantidad de los monómeros de modo que la temperatura de transición vítrea del segundo polímero sea al menos 2 ºC mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero.

9. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el segundo polímero presenta un grado de reticulación mayor que el primer polímero y/o la mezcla monomérica a partir de la que se forma el segundo polímero contiene una proporción de monómeros de reticulación, poliinsaturados, mayor que la mezcla monomérica a partir de la que se forma el primer polímero.

10. Película polimérica de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizada porque los monómeros de reticulación se seleccionan de divinilbenceno, diacrilatos de alcanodiol, dimetacrilatos de alcanodiol, acrilatos de alilo y metacrilatos de alilo.

11. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se trata de un autoadhesivo.

12. Película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en la fase del primer polímero es al menos un 20 % mayor que la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en la fase del segundo polímero.

13. Dispersión polimérica acuosa para la formación de películas poliméricas con morfología de película de varias fases de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene un primer polímero en forma dispersada, al menos un segundo polímero distinto del mismo en forma dispersada y al menos un agente de pegajosidad xdisuelto o dispersado en la dispersión polimérica, siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero y menor que 20 ºC; y siendo la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en el primer polímero mayor que la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en el segundo polímero.

14. Procedimiento para la producción de películas poliméricas con morfología de película de varias fases, en el que

(1) se proporcionan un primer polímero y al menos un segundo polímero y los polímeros después de la formación de película de una mezcla de los polímeros forman una película con diferentes zonas dentro de una capa, siendo la temperatura de transición vítrea del segundo polímero mayor que la temperatura de transición vítrea del primer polímero y menor que 20 ºC;

(2) se proporciona al menos un agente de pegajosidad que es soluble tanto en las zonas del primer polímero como en las zonas del segundo polímero; siendo la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en las zonas del primer polímero mayor que la solubilidad máxima del agente de pegajosidad en las zonas del segundo polímero;

(3) a partir del primer polímero, el segundo polímero y el agente de pegajosidad se produce una dispersión acuosa;

(4) la dispersión se aplica sobre un sustrato; y

(5) mediante evaporación del agua se forma una película.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque se trata de un procedimiento para pegar dos sustratos en el que se pone en contacto el primer sustrato después de la aplicación de la dispersión acuosa con un segundo sustrato y se genera una unión adhesiva entre los dos sustratos.

16. Uso de una película polimérica con morfología de película de varias fases de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 o de una dispersión polimérica de acuerdo con la reivindicación 13 como adhesivo, agente de recubrimiento o agente obturador.

17. Uso de una película polimérica de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 o de una dispersión polimérica de acuerdo con la reivindicación 13 como autoadhesivo para la producción de etiquetas de papel autoadhesivas, etiquetas de lámina autoadhesivas o cintas adhesivas.