Procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto en dispersión o una masa adhesiva "hotmelt" ("fusión en caliente"),

la cual comprende un producto de reticulación de por lo menos un polímero y por lo menos una clase de partículas funcionalizadas, - en donde el polímero presenta centros reactivos, - en donde las partículas funcionalizadas tienen por lo menos una unidad base de polímeros, la cual base de unidad de polímeros se basa sobre monómeros que comprende por lo menos una clase de monómeros, los cuales monómeros presentan por lo menos una clase de grupos Z funcionalizados, los cuales bajo las condiciones de la obtención y del procesado del polímero y/o de la masa adhesiva por contacto sin reticular no emprenden ninguna reacción con los centros reactivos del polímero, caracterizado porque el procedimiento comprende los siguientes pasos del procedimiento: - conversión por lo menos de una parte de los grupos funcionales Z de las partículas mediante aporte de energía en los grupos funcionales X, que son capaces, en condiciones de procedimiento adecuadas, de emprender una reacción con los centros reactivos del polímero, - formación del producto de reticulación, la cual comprende la reacción de los grupos funcionales X de las partículas con los centros reactivos del polímero en las condiciones de procedimiento adecuadas

La presente invención se refiere a masas adhesivas por contacto, las cuales se encuentran como un sistema acuoso (masas adhesivas en forma de dispersiones o emulsiones), y/o masas adhesivas por contacto, que se procesan en ausencia de disolventes (masas adhesivas por contacto del tipo masas fundidas en caliente). Las masas adhesivas por contacto según la invención se caracterizan por una buena procesabilidad y en particular una buena capacidad de recubrimiento debido a las buenas propiedades del producto. La invención comprende la composición de nuevas formulaciones de masas adhesivas por contacto, su fabricación, procesado y empleo en productos autoadhesivos. Además, forma parte de esta invención un nuevo concepto, mediante el cual puede lograrse la combinación de una buena procesabilidad y unas buenas propiedades del producto para dichas formulaciones de masas adhesivas por contacto.

Estado actual de la técnica

En el campo de los adhesivos, los adhesivos por contacto se caracterizan en particular por su permanente adhesividad. Un material que presenta una adhesividad permanente, debe en todo momento presentar una combinación apropiada de propiedades adhesivas y cohesivas. Esto las diferencia por ejemplo de los adhesivos reactivos los cuales cuando están en un estado no reactivo, no poseen casi ninguna cohesión. Para que el producto tenga unas buenas propiedades, es preciso ajustar las masas adhesivas por contacto de forma que el equilibrio entre las propiedades adhesivas y las propiedades cohesivas esté óptimamente ponderado. Este equilibrio se alcanza típicamente cuando las cadenas de polímero que están contenidas en las formulaciones de las masas adhesivas por contacto, se transforman en redes de malla ancha. La naturaleza de la red tiene una influencia decisiva sobre las propiedades adhesivas y cohesivas de la masa adhesiva por contacto. Un material con una marcada reticulación muestra verdaderamente una buena cohesión aunque sin embargo la flexibilidad está reducida, de manera que el material se adecua sólo insuficientemente a la aspereza de la superficie del substrato. Además, un material con una marcada reticulación puede disipar solamente en una pequeña medida la energía de deformación que aparece por efecto de una carga. Debido a ambos fenómenos se reduce la fuerza adhesiva. Por el contrario, un material muy poco reticulado, puede verdaderamente fluir bien sobre superficies ásperas y disipar la energía de deformación, de manera que los requisitos de la adhesión pueden ser cumplimentados, aunque sin embargo, el material resiste una carga de manera solamente insuficiente, a causa de la baja cohesión.

Una clase de reticulación que tiene una influencia sobre el equilibrio adhesión/cohesión, son los temporales embarullamientos de las cadenas de polímeros. Estos son suficientes solamente cuando para una suficiente cohesión de la masa adhesiva por contacto, la masa molar del polímero es suficientemente alta. Las masas adhesivas por contacto basadas en caucho natural pueden únicamente basarse sobre este principio de reticulación. Otras posibilidades, las cuales ajustan la reticulación de la masa adhesiva por contacto, son las reticulaciones químicas y por ello, irreversibles. Una reticulación química puede además alcanzarse mediante tratamiento químico con rayos, de las masas adhesivas por contacto. Además, es posible aprovechar los principios físicos de la reticulación. Ejemplos de dichas reticulaciones típicamente termorreversibles en las masas adhesivas por contacto, son los elastómeros termoplásticos como también algunos copolímeros de bloques o polímeros semicristalinos.

Junto a los principios de reticulación planteados pueden también emplearse substancias de carga para aumentar la cohesión. A este respecto, una combinación de interacciones substancia de carga/substancia de carga, e interacciones substancia de carga/polímero, conduce a menudo al deseado reforzamiento de la matriz polimérica. Un aumento de la cohesión en base a esto constituye otra clase de de reticulación física.

Para las substancias de carga que pueden citarse con respecto a un efecto reforzador de las masas adhesivas por contacto, deben citarse en particular los ácidos silícicos pirógenos. Entre otros, se emplean como agentes espesantes, los agentes gelificantes o agentes tixotrópicos en fluidos de la más distinta clase, en donde se aprovecha su influencia sobre las propiedades reológicas de los fluidos. A este respecto se describe el empleo de ácidos silícicos hidrófilos e hidrófobos. Ejemplos de empleo de ácidos silícicos pirógenos en el campo de las masas adhesivas por contacto, se describen en las patentes US 20060205835 de tesa AG, US 4.710.536 de 3M, y en EP 108 32 04 B1 de Dow Corning.

Como otros ejemplos de masas adhesivas de base acuosa se han descrito en las patentes US 20070267133 A1 de Lintec Corp. y en DE 10015981 A1 de tesa AG, el empleo de substancias de carga orgánicas dispersadas en agua, para la mejora de las propiedades del producto. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la estabilidad de la masa adhesiva en dispersión no es influida por la adición de substancias de carga, y tiene lugar la aglomeración o la floculación de las partículas de látex, por lo cual ya no es posible trabajar con dicha masa.

En todos estos casos, se obtiene como resultado un reforzamiento, mediante la influencia de las partículas sobre el módulo de elasticidad del compósito de elastómeros. La interacción tiene lugar mediante acciones recíprocas físicas entre las partículas individuales por un lado y las partículas poliméricas por otro lado. A menudo estas acciones recíprocas no son suficientes sin embargo para resistir las pequeñas deformaciones mecánicas que puedan aparecer como por ejemplo mediante la carga de una junta de masa adhesiva por cizallamiento o descamación. Este fenómeno no lineal es conocido como efecto Payne y se manifiesta como una pérdida del módulo de elasticidad por deformación. Una vista general para la descripción de este efecto y para diferentes explicaciones mecánicas la dan Heinrich y Klüppel [G. Heinrich, M. Klüppel, Adv. Polym, Sci. 2002, 160, 1-44].

**(Ver fórmula)**

Hasta aquí, han sido dados diferentes ejemplos de clases de reticulación, como pueden ser empleados en las masas adhesivas para la mejora de las propiedades del producto, en particular, la cohesión. Para cada una de estas clases de reticulación existe la pregunta, de en qué medida tienen una influencia sobre las propiedades de procesado y en este caso en particular, sobre el comportamiento al recubrimiento. A continuación se formulan unas consideraciones respecto a ello.

Junto a las propiedades del producto y con ello el equilibrio óptimo entre las propiedades adhesivas y las propiedades cohesivas de una masa adhesivas por contacto, es también de una importancia central, su procesabilidad. En general, la procesabilidad disminuye mediante la reticulación de una formulación. La mayor parte de las veces, la procesabilidad es incluso imposible. Por este motivo es ventajoso efectuar o iniciar la reticulación solamente durante o después del procesado, en particular durante o después del recubrimiento. Cuando el estado de la reticulación resulta sin embargo de la mera existencia de un componente en la formulación, como es el caso en las substancias de carga más arriba citadas, entonces se perjudica precisamente el comportamiento al procesado. Los polímeros con una alta masa molecular cuentan también para componentes de la formulación, los cuales debido a su estado de embarullamiento presentan ventajosas propiedades del producto, pero en la procesabilidad - también debido a su estado de embarullamiento -pueden mostrar desventajas. En ambos casos, a saber, en el caso de embarullamientos y en el caso de substancias de carga, actúan los principios físicos, que conducen a la reticulación del sistema de masa adhesiva por contacto y con ello a ventajosas propiedades del producto, y actúan negativamente sobre el comportamiento al procesado, en particular sobre la capacidad de recubrimiento.

Las mezclas clásicas, empleadas para solventar este dilema, residen en el empleo de disolventes como agentes auxiliares del proceso. Una creciente conciencia ambiental y el deseo de procedimientos de producción cada vez más eficientes, fundamentan sin embargo la tendencia a descubrir procesos exentos de disolventes (sistemas acuosos o de fusión en caliente). En comparación con los procedimientos de procesado que contienen disolvente, las masas de materias primas adhesivas por contacto a base de polímeros en el caso de los llamados procedimientos de hot-melt... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto en dispersión o una masa adhesiva "hotmelt" ("fusión en caliente"), la cual comprende un producto de reticulación de por lo menos un polímero y por lo menos una clase de partículas funcionalizadas,

- en donde el polímero presenta centros reactivos,

- en donde las partículas funcionalizadas tienen por lo menos una unidad base de polímeros, la cual base de unidad de polímeros se basa sobre monómeros que comprende por lo menos una clase de monómeros, los cuales monómeros presentan por lo menos una clase de grupos Z funcionalizados, los cuales bajo las condiciones de la obtención y del procesado del polímero y/o de la masa adhesiva por contacto sin reticular no emprenden ninguna reacción con los centros reactivos del polímero, caracterizado porque el procedimiento comprende los siguientes pasos del procedimiento:

- conversión por lo menos de una parte de los grupos funcionales Z de las partículas mediante aporte de energía en los grupos funcionales X, que son capaces, en condiciones de procedimiento adecuadas, de emprender una reacción con los centros reactivos del polímero,

- formación del producto de reticulación, la cual comprende la reacción de los grupos funcionales X de las partículas con los centros reactivos del polímero en las condiciones de procedimiento adecuadas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas presentan además grupos Xa funcionales, en donde en el procedimiento ya tiene lugar antes de la conversión de los grupos Z en los grupos X, un paso de reticulación, el cual comprende la reacción de los grupos funcionales Xa con los centros reactivos del polímero.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, la energía aportada, es energía térmica, radiación electromagnética, rayos de partículas y/o energía sónica.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, los centros reactivos del polímero son grupos funcionales Y.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas se emplean como dispersión, en particular dispersadas en agua.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionarizadas, por lo menos parcialmente, están formadas por los mismos monómeros como el polímero.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas se obtienen mediante polimerización en emulsión, en particular por polimerización en emulsión convencional, polimerización en miniemulsión o polimerización en microemulsión, o mediante polimerización en dispersión.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la temperatura de transición vítrea TG de las partículas funcionalizadas es mayor que la temperatura de procesado en la obtención de las masas adhesivas por contacto reticuladas, en particular mayores que la temperatura de composición, de recubrimiento y eventualmente de secaje de la masa adhesiva por contacto después del recubrimiento.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas tienen forma esférica, en particular, de bolas huecas.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas por lo menos en parte, se emplean como partículas superiores y/o como partículas núcleo-concha.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las tres dimensiones espaciales de las partículas funcionarizadas, experimentan un estiramiento no mayor de 100 nm, de preferencia no mayor de 90 nm.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, las partículas funcionalizadas se emplean en un margen de concentración de 0,1 al 15% en peso, en particular de 0,1 a 5% en peso, con particular preferencia de 0,1 a 1,5% en peso, referido al polímero.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, la conversión de los grupos funcionales Z en grupos funcionales Y, y la reacción con los grupos funcionales X transcurre simultáneamente.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en la conversión de los grupos Z en grupos X, se trata de una eliminación de grupos de protección o de un desbloqueo.

**(Ver fórmula)**

15. Mezcla de polímeros la cual comprende por lo menos un polímero y por lo menos una clase de partículas 5 funcionalizadas,

- en donde el polímero tiene centros reactivos, en particular grupos funcionales Y,

- en donde las partículas funcionalizadas tienen por lo menos una unidad básica de polímero, estando basada esta unidad básica de polímero en monómeros que comprenden por lo menos una clase de 10 monómeros, los cuales monómeros tienen por lo menos una clase de grupos funcionales Z, los cuales bajo las condiciones de la obtención y procesado del polímero y/o de la masa adhesiva por contacto sin reticular no experimentan ninguna reacción con los centros reactivos del polímero, en donde los grupos funcionales Z pueden transformarse mediante el aporte de energía en grupos funcionales X, los cuales son capaces en condiciones de procedimiento adecuadas, de experimentar una reacción con los centros

15 reactivos del polímero.