ADHESIVOS ACRILICOS SENSIBLES A LA PRESION.

Una composición de adhesivo acrílico sensible a la presión que comprende una disolución o mezcla miscible de:

a. desde 50 a 99% en peso de al menos un copolímero de (meta)acrilato de alquilo C1-22 hidrofóbico,

b. al menos un oligómero de poliol sustancialmente insoluble en agua que tiene al menos dos grupos hidroxi terminales y un peso molecular medio numérico desde 1.000 a 20.000 y seleccionado del grupo que consiste en poliésteres polioles, compuesto acrílico polioles, policarbonato polioles y poliéter polioles,

c. un agente de reticulación seleccionado de al menos un complejo de metal de transición y/o acetil acetonato de aluminio,

d. opcionalmente una o más resinas adherentes,

e. opcionalmente uno o más disolventes, y

f. opcionalmente uno o más plastificantes, promotores de la adhesión, pigmentos, cargas, antioxidantes y estabilizadores del UV

Adhesivos acrílicos sensibles a la presión.

La presente invención se refiere a composiciones de adhesivos acrílicos sensibles a la presión.

La ventaja de los adhesivos acrílicos sensibles a la presión es bien conocida en la técnica anterior. Se describen muchos ejemplos de adhesivos acrílicos sensibles a la presión en el Documento Pressure Sensitive Adhesives Tech-nology, 1ª Edición, 1996, de Istvan Benedek y J. Heymans. Sin embargo, los adhesivos acrílicos sensibles a la presión (PSA) convencionales tienen dos importantes desventajas.

Una de ellas es la adhesión relativamente mala a los substratos de baja energía superficial aunque ellos tengan una buena adhesión a muchos de los substratos de elevada energía superficial. Esto se debe a que los PSA acrílicos, en general, tienen una energía superficial más elevada y una polaridad más elevada. Se ha producido un enorme incremento en el uso de materiales de baja energía superficial tales como las poliolefinas y las espumas plásticas en los pasados años, y muchas aplicaciones de los productos de PSA requieren una buena adhesión a los substratos de baja energía superficial. Existe por lo tanto una gran necesidad de un PSA acrílico que tenga una buena adhesión no sólo a los substratos de elevada energía superficial sino también a los substratos de baja energía superficial.

La segunda desventaja es la relativamente baja adherencia particularmente para un PSA acrílico con elevada resistencia al cizallamiento. Es muy difícil que un PSA acrílico tenga una adherencia elevada y una resistencia al cizallamiento elevada al mismo tiempo debido a que el incremento de la adherencia disminuye usualmente la resistencia al cizallamiento. Sin embargo, muchas de las aplicaciones de elevadas características finales requieren un PSA que tenga una elevada resistencia al cizallamiento y también una adherencia elevada.

El Documento JP 6-322355 describe adhesivos sensibles a la presión solubles en agua o dispersables en agua que contienen poliéteres polioles solubles en agua y polímeros bases solubles en agua tales como los poliacrilatos que contienen grupos de sal de ácido sulfónico. La función del poliol en el Documento JP 6-322355 es simplemente la de plastificar el polímero base. Dichos adhesivos sensibles a la presión acrílicos tienen inherentemente muy poca resistencia al agua o a la humedad y no son por lo tanto adecuados para la mayor parte de las aplicaciones de los PSA. Además, esos adhesivos, similares a otros adhesivos acrílicos sensibles a la presión de tipo convencional tienen una baja adherencia y no tienen una buena adhesión a los substratos de baja energía superficial.

El Documento EP 684.295 describe también composiciones de PSA dispersables en agua con 0,75 a 5 partes de un humectante soluble en agua que tienen un peso molecular de 100 a 1.000. Similarmente, esas composiciones de PSA tienen muy mala resistencia al agua o a la humedad debido al humectante soluble en agua y comparten también las deficiencias de otros PSA acrílicos convencionales.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención superar las desventajas antes mencionadas de dichos adhesivos acrílicos sensibles a la presión convencionales.

La presente invención consigue este objetivo con adhesivos acrílicos sensibles a la presión a base de disolvente y adhesivos acrílicos sensibles a la presión de fusión en caliente (o sin disolvente) que comprenden una disolución o mezcla miscible de:

        a.        al menos un polímero meta(acrílico) hidrofóbico,

        b.        al menos un poliol sustancialmente insoluble en a-gua que tiene un peso molecular medio numérico desde 1.000 a 20.000 y seleccionado del grupo que consiste en poliéster polioles, compuestos acrílico polioles, policarbonato polioles y poliéter polioles,

        c.        al menos un complejo de metal de transición como un agente de reticulación,

        d.        opcionalmente una o más resinas adherentes,

        e.        opcionalmente uno o más disolventes,

        f.        opcionalmente uno o más plastificantes, promotores de la adhesión, pigmentos, cargas, antioxidantes y estabilizadores del UV.

La presente invención emplea polioles que son sustancialmente insolubles en agua y miscibles con el polímero acrílico usado en la composición de adhesivo.

Además, las funciones de los polioles en la presente formulación de adhesivo son muy diferentes de las de los polioles de la técnica anterior. En contraste con el Documento JP 6-322355 ó con el Documento EP 684.295, los polioles de la presente invención no plastifican meramente la resina base sino que más bien promueven su adhesión y mejoran la resistencia al cizallamiento del adhesivo. En el Documento U.S. 4.140.115, los polioles que son solubles en agua están dispersados en, esto es son incompatibles con, la matriz de adhesivo, para reducir la adhesión.

Los polioles solubles en agua no son muy útiles en la presente invención debido a la mala compatibilidad entre el poliol y los copolímeros acrílicos lo que determina que las propiedades del adhesivo sean menos deseables y reducen la resistencia a la humedad o al agua.

Así, la presente invención proporciona un nuevo método para la preparación de los PSA que comprende mezclar polio-les sustancialmente insolubles en agua con resinas acrílicas para mejorar la adhesión a los substratos de baja energía superficial así como también para mejorar otras pro-piedades. Mediante la incorporación de dichos polioles a los PSA acrílicos, el adhesivo exhibe una adhesión mejorada tanto a los substratos de energía superficial elevada (por ejemplo los substratos de metal) como a los substratos de energía superficial baja (por ejemplo espumas de poliuretano a base de poliéter). Mediante este método, llega también a ser posible formular un PSA que no sólo tiene propiedades de una adherencia elevada sino también una resistencia al cizallamiento elevada.

Las resinas base de la presente invención son hidrofóbicas y sustancialmente insolubles en agua, a diferencia de las del Documento JP 6-322355. Ellas son preferiblemente copolímeros de (meta)acrilatos de alquilo, en las cuales el alquilo es preferiblemente de 1 a 22 átomos de carbono. Los monómeros de (meta)acrilato de alquilo adecuados incluyen acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etil-bencilo, acrilato de laurilo, acrilato de cetilo, acrilato de estearilo, acrilato de eicosilo, y mezclas de los mismos así como también los correspondientes monómeros de metacrilato.

Los (meta)acrilatos se pueden emplear en una cantidad de aproximadamente 50 a 99% en peso.

Los polioles en la presente invención son sustancialmente insolubles en agua y son oligómeros que tienen al menos dos grupos hidroxilo terminales tales como los poliésteres polioles, compuestos acrílicos polioles, policarbonatos polioles, poliéteres polioles y mezclas de los mismos. El intervalo de peso molecular útil de esos polioles es desde aproximadamente 300 a aproximadamente 20.000 y preferiblemente desde aproximadamente 1.000 a aproximadamente 20.000. Algunos ejemplos de polioles comerciales adecuados para su uso en la presente invención incluyen pero no se limitan a poli(oxialquilenos) terminados en hidroxilo (POLY-G 20-56, POLY-G 30-56, POLY-G 55-56, POLY-G 30-28 de Arch Chemicals), poli(tetrahidrofurano) dioles (POLY-THF MW 650, POLY-THF 2.000 y POLY-THF 4.500 de BASF), polímero acrílico polioles (Acryflow P-120, de Lyondell Chemical), poli(tetrametilen éter glicol) (Terathane III de DuPont) y poliéster polioles de ácido hexanodioico y 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol (LEXOREZ 1180-35 de Inolex Chemical).

Los polioles se emplean preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 5 a 50% en peso.

El agente de reticulación de la presente invención puede ser un ion de metal mono o multivalente seleccionado de...

1. Una composición de adhesivo acrílico sensible a la presión que comprende una disolución o mezcla miscible de:

a.        desde 50 a 99% en peso de al menos un copolímero de (meta)acrilato de alquilo C_1-22 hidrofóbico,

b.        al menos un oligómero de poliol sustancialmente insoluble en agua que tiene al menos dos grupos hidroxi terminales y un peso molecular medio numérico desde 1.000 a 20.000 y seleccionado del grupo que consiste en poliésteres polioles, compuesto acrílico polioles, policarbonato polioles y poliéter polioles,

c.        un agente de reticulación seleccionado de al menos un complejo de metal de transición y/o acetil acetonato de aluminio,

d.        opcionalmente una o más resinas adherentes,

e.        opcionalmente uno o más disolventes, y

f.        opcionalmente uno o más plastificantes, promotores de la adhesión, pigmentos, cargas, antioxidantes y estabilizadores del UV.

2. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que:

a.        está presente en una cantidad de aproximadamente 30 a 95% en peso,

b.        está presente en una cantidad de aproximadamente 5 a 50% en peso,

c.        está presente en una cantidad de aproximadamente 0,05 a 2,0% en peso,

d.        está presente en una cantidad de hasta aproximadamente 50% en peso,

e.        está presente en una cantidad de hasta aproximadamente 90% en peso,

f.        está presente en una cantidad de aproximadamente 0,1 a 10% en peso.

3. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polímero (meta)acrílico comprende el producto de reacción de:

i)        aproximadamente 50 a 99% en peso de al menos un monómero de (meta)acrilato de alquilo que tiene un grupo alquilo que contiene 1 a 22 átomos de carbono;

ii)        0 a aproximadamente 50% en peso de al menos un monómero distinto seleccionado del grupo que consiste en monómeros de (meta)acrilato de alquilo que tienen un grupo alquilo que contiene aproximadamente 1 a 22 átomos de carbono, acetato de vinilo y estireno; y

iii)        aproximadamente 0,5 a aproximadamente 20% en peso de al menos un monómero polar seleccionado del grupo que consiste en monómeros de ácido carboxílico mono-funcionales, monómeros de ácido carboxílico multifuncionales, monómeros hidroxi monofuncionales, monómeros hidroxi multifuncionales, ciano-acrilatos de alquilo, acrilamidas, acrilonitrilos, monoa-crilato de butanodiol y vinil pirrolidona.

4. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el agente de reticulación (c) se selecciona del grupo que consiste en acetil acetonatos de metal de transición.

5. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la resina adherente d. se selecciona del grupo que consiste en:

i)        ácido de colofonia, ácido de colofonia polimerizado, éster de colofonia y mezclas de los mismos;

ii)        ácido de colofonia hidrogenado, éster de colofonia hidrogenado y mezclas de los mismos;

iii)        politerpeno y resinas fenólicas de terpeno;

iv.        resinas aromáticas que consisten en un producto de reacción de estireno, alfa-metil estireno, vinil tolueno y mezclas de los mismos;

v.        resinas aromáticas modificadas con compuestos fenólicos, resinas de benzoato, resinas de cumarona-indeno, resinas sintéticas de fenol, y mezclas de las mismas.

6. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el disolvente de e. se selecciona del grupo que consiste en ésteres alifáticos, hidrocarburos alifáticos, hidrocarburos alifáticos halogenados, hidrocarburos aromáticos, alcoholes alifáticos, cetonas alifáticas y mezclas de los mismos.

7. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 6, en la que los hidrocarburos alifáticos son heptano o hexano, los hidrocarburos aromáticos son tolueno o xileno, los alcoholes alifáticos son metanol, etanol o isopropanol, la cetona alifática es acetona y el éster alifático es acetato de etilo.

8. La composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1, que adicionalmente contiene aproximadamente 0,1 a 2,0% en peso de un antioxidante o estabilizador del UV.

9. Un material laminar revestido de adhesivo formado mediante revestimiento de una lámina substrato con la composición de adhesivo acrílico sensible a la presión de acuerdo con la reivindicación 1.