Masa fundida de poliacrilato que contiene un sistema de reticulante-acelerante para la reticulación térmica depoliacrilatos con grupos funcionales,

que son apropiados para tener reacciones de reticulación con éteres cíclicos,en especial con grupos epóxido u oxetano, que comprenden por lo menos una sustancia provista de grupos epóxidou oxetano (reticulante) y por lo menos un producto de reacción de por lo menos dos moléculas de cianamida o por lomenos un derivado de la misma (acelerante).

Poliacrilatos reticulables térmicamente y procedimiento para su obtención

La invención se refiere a un procedimiento para la reticulación térmica de poliacrilatos, un sistema de reticulanteacelerante para tales reticulaciones así como a los poliacrilatos reticulables o reticulados térmicamente obtenidos del modo correspondiente.

Para aplicaciones industriales de gran valor, en especial también para masas adhesivas, autoadhesivas o de sellado en caliente, se utilizan entre otros los poliacrilatos; porque se ha demostrado que son especialmente indicados para satisfacer las exigencias crecientes de estos campos de aplicación.

En efecto, las masas adhesivas deben tener una buena pegajosidad (“tacking”) y ser capaces de satisfacer las exigencias elevadas en términos de resistencia al cizallamiento. Al mismo tiempo deberán presentar además una buena idoneidad para el procesado (transformación) , en especial una buena idoneidad para el recubrimiento de materiales soporte con estas masas. Esto se consigue en especial con poliacrilatos de peso molecular elevado, polaridad elevada y reticulación posterior eficaz. Por otro lado, los poliacrilatos pueden fabricarse transparentes y son resistentes a la intemperie.

Para el recubrimiento con masas de poliacrilato en solución o en dispersión, que se pueden utilizar por ejemplo como material adhesivo, soporte viscoelástico o masas termosellables, la reticulación térmica es el estado de la técnica desde hace mucho tiempo. Por lo general se añade el reticulante térmico, p.ej. un isocianato multifuncional, un quelato metálico o un epóxido multifuncional, a la solución de un poliacrilato dotado de los grupos funcionales correspondientes, se recubre con esta mezcla la superficie de un sustrato mediante una rasqueta o racleta y seguidamente se seca. De este modo se evaporan los diluyentes, es decir disolventes orgánicos o agua en el caso de dispersiones, y se reticula el poliacrilato. La reticulación es muy importante para los recubrimientos porque con ella adquieren un grado suficiente de cohesión y resistencia al cizallamiento en caliente. Sin reticulación, los recubrimientos serían demasiado blandos y se derretirían cuando se sometieran a fuerzas mecánicas incluso poco elevadas. Para obtener un buen resultado de recubrimiento es esencial tener en cuenta el “pot-life” (tiempo disponible para la transformación, durante el cual el sistema se halla en un estado todavía procesable o manipulable) , que puede variar mucho en función del sistema de reticulación. Si este tiempo es demasiado corto, entonces el reticulante ya reacciona dentro de la solución del poliacrilato, la solución empieza a reticularse (empieza a gelificarse) y ya no puede aplicarse de modo uniforme.

En especial por razones de índole medioambiental, el proceso tecnológico de fabricación de masas autoadhesivas sigue evolucionando. Debido a la normativa medioambiental de carácter restrictivo y al aumento de precio de los disolventes, la industria se ha visto obligada a eliminar en el mayor grado posible los disolventes del proceso de fabricación de los polímeros. A nivel industrial son, pues, cada vez más importantes los procesos de fusión (también llamados procesos de fusión en caliente o “hot-melt”) con una técnica de recubrimiento sin disolventes para la fabricación de los polímeros, en especial de las masas autoadhesivas. Para ello se procesan masas poliméricas fusibles, es decir, masas poliméricas de este tipo, que a temperaturas elevadas pasan a un estado fluido, sin descomponerse. Dichas masas pueden procesarse perfectamente en este estado fundido. En desarrollos ulteriores de este proceso, la fabricación puede realizarse también con pequeñas cantidades de disolventes o sin disolvente en absoluto.

La implantación de la tecnología “hotmelt” plantea exigencias crecientes a las masas adhesivas. Se están estudiando intensamente las posibles mejoras en especial de las masas de poliacrilatos fusibles recién mencionados (otras denominaciones: “hotmelts de poliacrilato”, “hotmelts de acrilato”) . Para el recubrimiento de masas de poliacrilato fundidas hasta ahora no se ha generalizado mucho la reticulación térmica, a pesar de las ventajas que tendría este procedimiento.

Hasta el presente, los hotmelts de acrilato se reticulan sobre todo por procedimientos químicos de radiación (radiación UV, radiación electrónica ESH) . Sin embargo, estos procedimientos tienen diversos inconvenientes:

- en el caso de la reticulación por rayos UV solamente pueden reticularse las capas que son transparentes a la radiación UV (que permiten el paso de la radiación UV) ,

- en el caso de la reticulación por rayos electrónicos (ESH) , los rayos electrónicos penetran hasta un profundidad limitada, que depende de la densidad del material irradiado y de la tensión del acelerante,

- en los dos procedimientos recién mencionados, las capas presentan después de la reticulación un perfil y la capa autoadhesiva no es homogénea.

La capa autoadhesiva tiene que ser relativamente delgada, con el fin de obtener capas bien reticuladas. En función de la densidad, tensión de acelerante (ESH) y de la longitud de onda activa (UV) variará lógicamente el grosor irradiable, pero siempre será muy limitado, de modo que no podrán reticularse capas de cualquier grosor y el resultado de la reticulación distará mucho de ser homogéneo.

En el estado de la técnica se conocen también algunos procedimientos de reticulación térmica de los hotmelts de

acrilato. En estos casos se añade siempre un reticulante a la masa fundida de acrilato antes de realizar el recubrimiento, después de efectúa el moldeo y se enrolla en forma de bobina.

En el documento EP-0 752 435 A1 se describe la reticulación térmica directa de masas de hotmelt de acrilato, que contienen grupos NCO reactivos. Los isocianatos sin bloqueantes que se emplean, en especial los isocianatos impedidos estéricamente y los dimerizados, requieren condiciones de reticulación muy drásticas, de modo que la reacción técnica correcta plantea problemas. El procedimiento descrito en la patente EP-0 752 435 A1 en las condiciones de procesado de la masa fundida conduce a una reticulación rápida, relativamente amplia, de modo que resulta difícil procesar la masa, en especial en lo tocante a recubrir con ella los materiales de soporte. En especial, no se pueden obtener capas de adhesivo muy homogéneas, que se requieren para muchas aplicaciones técnicas de las cintas adhesivas.

Pertenece también al estado de la técnica el uso de isocianatos bloqueados. El inconveniente de este concepto es la liberación de los grupos bloqueadores o de sus fragmentos, que tienen un efecto negativo en las propiedades adhesivas técnicas. Un ejemplo de ello es la patente US 4, 524, 104 A. En ella se describen autoadhesivos de fusión de acrilato, que pueden reticularse con poliisocianatos bloqueados junto con cicloamidinas o sus sales, que actúan como catalizadores. En este sistema pueden perjudicar seriamente las propiedades del producto por un lado el catalizador necesario, pero sobre todo el HCN formado, el fenol, la caprolactama o similares. Además, en este concepto, se requieren a menudo condiciones drásticas para liberar los grupos reactivos. Hasta el presente no se ha mencionado ningún uso apreciable del producto y además no parece atractivo. En la patente US 6, 340, 719 B1 se describen también mono- o poliisocianatos bloqueados, que se incorporan al poliacrilato gracias a sus dobles enlaces. También en este caso surgen los problemas antes mencionados y a ello hay que añadir que durante el procesado (transformación) de la masa fundida no deberá tener lugar en ningún caso el desbloqueo, porque la inserción en la estructura (esqueleto) del polímero ya podría provocar la reacción de los grupos funcionales isocianato liberados, formándose un retícula y, por tanto, gelificándose el material.

En el documento DE 10 2004 044 086 A1 se describe un procedimiento para la reticulación térmica de los hotmelts de acrilato, en el que se aplica un recubrimiento de copolímero de acrilato funcionalizado, sin disolventes, que después de la adición por dosificación de un reticulante térmicamente reactivo, dispone de un tiempo de procesado suficientemente prolongado para poder realizar la formulación, acarreo y recubrimiento, con preferencia por un procedimiento de cilindros sobre una... [Seguir leyendo]

1. Masa fundida de poliacrilato que contiene un sistema de reticulante-acelerante para la reticulación térmica de poliacrilatos con grupos funcionales, que son apropiados para tener reacciones de reticulación con éteres cíclicos, en especial con grupos epóxido u oxetano, que comprenden por lo menos una sustancia provista de grupos epóxido u oxetano (reticulante) y por lo menos un producto de reacción de por lo menos dos moléculas de cianamida o por lo menos un derivado de la misma (acelerante) .

2. Masa fundida de poliacrilato según la reivindicación 1, caracterizada porque como acelerante se emplea el dímero de la cianamida (dicianodiamida) .

3. Sistema de reticulante-acelerante según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como acelerante se emplea un trímero de cianamida, en especial la melamina.

4. Masa fundida de poliacrilato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como acelerante se emplea una sal de la dicianodiamida y/o una sal de un trímero de la cianamida, en especial una sal de la melamina.

5. Masa fundida de poliacrilato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como acelerante se emplean melaminas sustituidas y/u otros derivados de la 1, 3, 5-triazina.

6. Masa fundida de poliacrilato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como sustancia provista de grupos epóxido u oxetano se emplean epóxidos u oxetanos multifuncionales.

7. Masa fundida de poliacrilato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como sustancia provista de grupos epóxido u oxetano se emplean epóxidos u oxetanos bifuncionales, es decir, aquellos que contienen dos grupos epóxido u oxetano.

8. Masa fundida de poliacrilato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque como sustancia provista de grupos epóxido u oxetano se emplean uno o varios compuestos con grupos funcionales mixtos, es decir, que contienen por lo menos un grupo epóxido y por lo menos un grupo oxetano, en especial los que contienen exactamente un grupo epóxido y un grupo oxetano.

9. Procedimiento de reticulación térmica de poliacrilatos con grupos funcionales, que son apropiados para tener reacciones de reticulación con éteres cíclicos, en especial con grupos epóxido u oxetano, caracterizado por la utilización de un sistema de reticulante-acelerante según una de las reivindicaciones anteriores.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la reticulación de la masa fundida de poliacrilato se inicia en presencia del sistema de reticulante-acelerante y después se enfría en un momento, en el que la reacción de reticulación ha progresado en menos del 10%, con la condición de que la reacción de reticulación sigue progresando incluso después del enfriamiento hasta alcanzar el grado de reticulación final.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el enfriamiento se realiza esencialmente hasta temperatura ambiente.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones de 9 a 11, caracterizado porque la iniciación se realiza en un reactor de transformación, en especial un reactor de transformación que trabaja en continuo, después de la iniciación se saca el poliacrilato del reactor de transformación y se aplica como recubrimiento sobre un soporte permanente o provisional, durante la aplicación del recubrimiento o inmediatamente después el poliacrilato se enfría esencialmente a temperatura ambiente.

13. Uso de un poliacrilato fabricado según una de las reivindicaciones de 9 a 12 como masa adhesiva, en especial para una cinta adhesiva de presión, que es adhesiva por una o por ambas caras.

14. Uso de un poliacrilato fabricado según una de las reivindicaciones de 9 a 12 como masa termosellable.

15. Uso de un poliacrilato fabricado según una de las reivindicaciones de 9 a 12 como material soporte, en especial para una cinta adhesiva recubierta con masa adhesiva por una o por ambas caras.