RESINA DE POLIACRILATO ADHESIVA POR CONTACTO.

Mezcla de un poliacrilato adhesivo por contacto, el cual puede obtenerse mediante polimerización con radicales de una mezcla de monómeros que contienen por lo menos los siguientes componentes

(a) del 60 al 99% en peso,

de derivados del ácido acrí-lico y del ácido metacrílico, según la siguiente fórmula

Resina de poliacrilato adhesiva por contacto.

La invención se refiere a un poliacrilato adhesivo por contacto y a un procedimiento para la obtención de una masa reticulada de adhesivo por contacto a base de poliacrilato que sirve de poliacrilato adhesivo por contacto según la invención.

Para las aplicaciones industriales de las bandas adhesivas por contacto, se emplean muy a menudo masas adhesivas por contacto de poliacrilato. Los poliacrilatos poseen diversas ventajas frente a otros elastómeros. Son muy estables frente a la luz UV, oxígeno y ozono. Las masas sintéticas y naturales adhesivas de caucho, contienen en su mayor parte enlaces dobles, los cuales hacen que estas masas adhesivas se vuelvan lábiles frente a las antes llamadas influencias ambientales. Otra ventaja de los poliacrilatos es su transparencia y su aptitud para ser empleadas en un intervalo de temperaturas relativamente amplio.

Las masas adhesivas por contacto de poliacrilato se obtienen por regla general en solución por medio de una polimerización con radicales libres. Los poliacrilatos se aplican por regla general en solución recubriendo mediante una rasqueta sobre el correspondiente material de soporte y a continuación se seca. Para aumentar la cohesión se reticula el polímero. El endurecimiento tiene lugar térmicamente o mediante reticulación por rayos UV ó mediante endurecimiento por ES. El procedimiento descrito es cuestionable en relación con los costes, de difícil ejecución, y ecología, puesto que el disolvente no se recicla. Además, es muy difícil obtener bandas adhesivas por contacto con una alta aplicación de masa sin que se produzcan burbujas.

Para mejorar estas limitaciones, se desarrolló el procedimiento de Hotmelt ("fusión térmica"). En este procedimiento se aplica el adhesivo por contacto, en forma de masa fundida sobre el material de soporte. Las aplicaciones del Hotmelt de acrilato ya son conocidas y han sido descritas desde hace mucho tiempo [NL 6 606 711 y NL 7 009 629].

Con esta nueva técnica van también unidas ciertas limitaciones. Antes del recubrimiento se elimina el disolvente de la masa adhesiva por contacto en una extrusionadora de secaje. El procedimiento de secaje va unido a una temperatura relativamente alta y a un efecto de cizallamiento, de manera que particularmente las masas adhesivas por contacto de poliacrilato de alto peso molecular, quedan fuertemente dañadas.

La masa adhesiva por contacto de acrilato, se gelifica o la proporción de bajos pesos moleculares aumenta debido a la degradación de los pesos moleculares. Ambos efectos son indeseables. La masa adhesiva, o bien no se deja recubrir o bien las propiedades técnicas de adhesividad de la masa adhesiva por contacto se alteran, puesto que por ejemplo en el test de cizallamiento la proporción de bajos pesos moleculares actúa como agente lubricante y así conducen a un prematuro fracaso de la masa adhesiva. Esto tampoco puede equilibrarse mediante una eficiente reticulación. En principio pueden reticularse los Hotmelts de acrilato mediante rayos UV, o mediante radiación rica en energía, como por ejemplo rayos de electrones. Ambos métodos presentan ciertas desventajas. Los rayos UV pueden penetrar debido a la absorción propia del poliacrilato en la masa adhesiva por contacto sólo hasta un máximo de aproximadamente 100 µm. Puesto que justamente la tecnología del Hotmelt, presenta ventajas para las bandas adhesivas por contacto con una aplicación particularmente alta de masa, resulta de ello una particular desventaja. Este efecto se refuerza además todavía por la resina que se añade a menudo a las masas adhesivas por contacto de poliacrilato, para aumentar la fuerza adhesiva. La reticulación por rayos de electrones presenta en cambio otras desventajas. Junto al coste evidentemente alto del conjunto de aparatos, la relativamente pequeña irradiación ES selectiva precisa de un peso molecular medio alto, que a continuación pueda reticularse estadísticamente. Por el contrario, para la reticulación ES de masas adhesivas por contacto de acrilato, de bajo peso molecular, se requieren altas dosis, las cuales conducen sin embargo a redes de malla muy estrecha con las características de un barniz. Otras desventajas son los fragmentos que apare-cen por escisión de las cadenas laterales de éster, mediante la radiación rica en energía. Estos elementos fácilmente volátiles pueden conducir a una desagradable carga de olor a partir de la cinta adhesiva de contacto.

La reticulación térmica de los hotmelts de acrilato es por el contrario significativamente más difícil y plagada de problemas, puesto que la mayor parte de reactivos de reticulación ya reaccionan en el proceso de Hotmelt y por esta razón las masas adhesivas por contacto se verifican antes del recubrimiento. En la patente DE 195 24 250 A1, se emplean isocianatos para la reticulación térmica del hotmelt de acrilato. Estos compuestos son sin embargo muy reactivos debido a su alta concentración de funcionalidad y son difíciles de incorporar en el proceso de Hotmelt y de estabilizar. Las partículas funcionalizadas de isocianato presentan por el contrario debido a su pequeña cantidad de grupos reactivos así como debido a los impedimentos estéricos, una significativa menor reactividad y poseen por lo tanto un más largo "pot-life" ("vida útil") en el proceso del Hotmelt. Además, pueden influenciarse positivamente las propiedades técnicas adhesivas de la masa adhesiva por contacto de acrilato, mediante la elección del substrato de partículas, en lo que se refiere por ejemplo a la cohesión. Las partículas se mezclan muy a menudo en la masa adhesiva por contacto de acrilato. Pueden emplearse por ejemplo, las micropartículas dilatables por calor [US 5.441.810], las cuales se dilatan por acción de la temperatura y permiten un ligero alejamiento del substrato.

Estas partículas no contribuyen sin embargo a la reticulación de la masa adhesiva por contacto. Junto a ellas se emplean también muchas partículas como componentes adicionales adhesivos [US 3.857.731]. Estos se obtienen por ejemplo, según Bohnel [US 4.166.152] en un procedimiento de polimerización en emulsión. También han sido empleadas micropartículas adhesivas para aplicaciones adhesivas por contacto [US 4.810,763]. Para superficies adhesivas por contacto, reposicionables, han sido empleadas microbolas de PMMA y ácido poliacrílico [US 4.735.837]. Para obtener una óptima aptitud a la reposición, se variaron las proporciones de las bolas en la masa adhesiva por contacto. En ningún procedimiento se emplearon bolas o partículas para la reticulación de los adhesivos por contacto de acrilato fundido. En combinación con un proceso de Hotmelt han sido añadida partículas adhesivas a las masas adhesivas por contacto [US 4.049.483]. Junto a las partículas de polímero pueden emplearse también bolas de vidrio en las masas adhesivas [US 4.223.067].

La patente JP 04 342784 A describe la adición de partículas poliméricas acrílicas a una dispersión alcohólica de un polímero acrílico y compuestos de alcoxilosiloxanos.

La integración química de estas partículas no ha sido descrita.

Las patentes JP 07 331214 A y JP 07 331219 A describen la presencia de partículas funcionalizadas en las composiciones adhesivas, pero sin embargo no mencionan ningunas partículas previamente reticuladas ni la integración química de las partículas previamente reticuladas en la masa adhesiva por contacto, durante la reticulación de las masas adhesivas.

Las partículas funcionalizadas se emplean por el contrario en la química combinatoria y en la bioquímica; a título de ejemplo pueden citarse las patentes US 6.168.913 y las citas allí mencionadas de la literatura, así como las patentes US 6.147.159 y 6.114.493.

Objetivo de la invención es la preparación y puesta a punto de un producto perfeccionado para la obtención de masas adhesivas por contacto de acrilato, y un material de partida apropiado.

Ha sido descubierto sorprendentemente por el experto, que estas partículas desarrolladas especialmente para la química combinatoria son magníficamente apropiadas para la reticulación térmica del hotmelt de acrilato, y actúan junto a la reticulación térmica mediante la estructura de las partículas produciendo un aumento de las propiedades cohesivas.

La invención se refiere correspondientemente a poliacrilatos adhesivos por contacto según una composición de por sí ya conocida, a la cual se añaden partículas poliméricas reticuladas y funcionalizadas, las cuales debido a su naturaleza química son apropiadas para apoyar una reacción de reticulación...

1. Mezcla de un poliacrilato adhesivo por contacto, el cual puede obtenerse mediante polimerización con radicales de una mezcla de monómeros que contienen por lo menos los siguientes componentes

(a) del 60 al 99% en peso, de derivados del ácido acrí-lico y del ácido metacrílico, según la siguiente fórmula

en donde R₁ = H ó CH₃, y R₂ = una cadena alquílica de 1 a 20 átomos de carbono

(b) de 1 a 10% en peso, de monómeros de vinilo, acrilo y/o metacrilato, con un grupo X capaz de una copulación química,

puede obtenerse según uno de los procedimientos de por sí ya conocidos con partículas poliméricas reticuladas, las cuales contienen por lo menos dos grupos funcionales Y y Z, los cuales son apropiados con los grupos funcionales X, para poner en marcha una reacción de copulación química en forma de una reacción de substitución o reacción de adición.

2. Mezcla según la reivindicación 1, caracterizada porque,

la cantidad de las partículas poliméricas añadidas, referida al poliacrilato con las partículas poliméricas añadidas, es de hasta el 30% en peso, de preferencia hasta el 25% en peso, con más preferencia hasta el 10% en peso, con la mayor preferencia hasta el 5% en peso.

3. Mezcla según por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque,

la mezcla de monómeros contiene como otros componentes

(c) hasta el 30% en peso de compuestos vinílicos con grupos funcionales como estireno, derivados de estireno, acetato de vinilo.

4. Mezcla según por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque,

los artículos de polímero tienen un tamaño de 10 a 500 µm, de preferencia de 50 a 200 µm, con la mayor preferencia de 75 a 150 µm.

5. Mezcla según por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque,

como partículas poliméricas se emplean partículas de polimetilmetacrilato y/o partículas de poliestireno.

6. Mezcla según por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque,

los grupos funcionales Y y Z de las partículas poliméricas, se escogen, independientemente entre sí, de la siguiente relación:

hidrazinas, aminas, fenoles, cloruro de tosilo, isocianatos, aldehidos, carbonatos, fosfinas, carbodiimidas, N-metilmorfolina, oxazolidina o grupos de ácido sulfónico.

7. Procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto reticulada a base de poliacrilatos, caracterizado porque,

- un poliacrilato mediante una polimerización con radicales de una mezcla de monómeros conteniendo por lo menos los siguientes componentes:

(a) del 60 al 99% en peso de derivados del ácido acrílico y del ácido metacrílico, según la siguiente fórmula

en donde R₁ = H ó CH₃, y R₂ = una cadena alquílica de 1 a 20 átomos de carbono

(b) de 1 a 10% en peso de monómeros de vinilo, acrilo y/o metacrilato, con un grupo X capaz de una copulación química,

se obtiene según uno de los procedimientos de por sí ya conocidos, de manera que el poliacrilato presenta grupos X libres,

- se concentra la masa adhesiva por contacto hasta obtener una masa fundida con un contenido en disolvente < 2% en peso,

- la masa adhesiva por contacto de la masa fundida, se mezcla en una amasadora a una temperatura inferior a la temperatura de reacción crítica T, con partículas poliméricas reticuladas y funcionalizadas, en donde las partículas poliméricas contienen por lo menos dos grupos funcionales Y y Z, los cuales con los grupos funcionales X, son capaces de una copulación química en forma de una reacción de substitución o una reacción de adición,

- se efectúa una reacción de reticulación de esta clase llevando la temperatura de la masa adhesiva por contacto, a por lo menos la temperatura de reacción crítica T, de forma que se logra la reacción de copulación entre los grupos funcionales X del poliacrilato y los grupos funcionales Y y Z de las partículas poliméricas.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque,

como grupos funcionales X y/o como grupos funcionales Y y/o Z, se emplean grupos isocianato bloqueados.

9. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 7 u 8, en donde el poliacrilato mezclado con las partículas poliméricas se recubre sobre un material de soporte antes de la reacción de reticulación de la masa fundida.

10. Masa adhesiva por contacto que se obtiene según un procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9.

11. Empleo de una masa adhesiva por contacto obtenida según uno de los procedimientos según por lo menos una de las reivindicaciones 7 a 9, para una banda adhesiva por un lado o por los dos lados.