Hotmelt o masa fundida caliente de acrilato reticulada térmicamente que comprende materiales orgánicos de relleno.

Composición adhesiva sensible a la presión que contiene materiales de relleno orgánicos,

que se obtienen a través de un proceso, en el cual

- en la masa fundida se añade un reticulante a un copolímero de poliacrilato ("Poliacrilato") abase de ésteres de ácido acrílico y/o ésteres de ácido metacrílico,

- al menos un relleno orgánico se ha añadido o se añadirá al poliacrilato, - el poliacrilato junto con el reticulante y el material de relleno son transportados a una unidad

de revestimiento, donde se aplica a una capa en forma de tira o rollo de otro material y tras dichaaplicación se reticula,

que se caracteriza por que

- el reticulante es un isocianato, - una parte del éster de ácido acrílico y/o de éster de ácido metacrílico contiene grupos hidroxiprimarios y

- al menos un material de relleno orgánico es una materia prima renovable y la parte de materialde relleno orgánico en la composición adhesiva es del 1 al 30% en peso.

Hotmelt o masa fundida caliente de acrilato reticulada térmicamente que comprende materiales orgánicos de relleno La invención se refiere a poliacrilatos reticulados mediante un tratamiento térmico, con materiales de relleno, a un procedimiento para su fabricación y a sus aplicaciones.

El proceso tecnológico para la fabricación de composiciones adhesivas se sigue desarrollando. En la industria tienen cada más más importancia los procedimientos de fusión en caliente (método Hotmelt) con la técnica de revestimiento sin disolvente en la fabricación de composiciones adhesivas. Esta evolución se ha visto forzada por los precios cada día más elevados de los disolventes y por el aspecto contaminante. Por lo tanto se deberían eliminar al máximo los disolventes del proceso de fabricación de las cintas autoadhesivas. La introducción de la tecnología Hotmelt plantea unas exigencias o requisitos de las masas adhesivas. En particular se busca perfeccionar las composiciones adhesivas de acrilato. Para aplicaciones industriales de elevada calidad se prefieren los poliacrilatos ya que estos son transparentes y estables al exterior. Además de estas ventajas, las composiciones adhesivas a base de acrilatos deben cumplir unos requisitos respecto a la resistencia a la tracción. Estos se consiguen usando poliacrilatos con elevado peso molecular, elevada polaridad y una reticulación eficaz. En el caso más sencillo la reticulación eficaz se consigue mediante quelatos metálicos, los cuales a temperaturas altas reaccionan con las funciones de los ácidos carboxílicos y por tanto reticulan la composición adhesiva de acrilato. Este método es adecuado a nivel técnico para composiciones adhesivas que contienen disolvente.

Para los procesos Hotmelt es preferible el endurecimiento mediante rayos de electrones (endurecimiento ES o ESH) , ya que se pueden reticular grosores de capa más elevados. Para el endurecimiento mediante rayos de electrones no se necesita energía térmica, y la reticulación transcurre en un tiempo relativamente más corto.

Hace tiempo que se describen hotmelts de poliacrilato endurecidos por ES. En la US 5.194.455 se ha descrito, por ejemplo, la adición de N-tert-butilacrilamida como monómero, para forzar el endurecimiento por ES.

Un inconveniente general de la ESH es la alteración del soporte. Además de la composición adhesiva los rayos de electrones atraviesan el papel separador o el material soporte. Ello da lugar a la aparición de decoloraciones o bien fuerzas de rodadura elevadas en la cinta adhesiva. Por ello es preciso que exista un método de reticulación eficiente y bueno para el soporte.

Desde hace algún tiempo se comercializan los adhesivos termofundibles adherentes reticulables por rayos UV bajo el nombre comercial de acResin®. Estas composiciones se pueden revestir muy bien gracias a su relativamente bajo peso molecular (Mw aprox. 200.000-300.000 g/mol) y seguidamente son reticuladas por los rayos UV. Los inconvenientes son en general la no homogeneidad de la reticulación debido a un perfil de dosis, la escasa eficacia de la composición de acrilato modificada y el límite del grosor de capa claramente inferior a 100 μm. Todo ello excluye el empleo de cintas adhesivas en sectores industriales esenciales.

También se ha propuesto proteger los grupos reactivos y liberarlos inicialmente tras el revestimiento mediante un mecanismo en presencia de reticulantes como isocianatos o epóxidos multifuncionales, y de ese modo realizar la reticulación. Como ejemplo de este tipo de reticulación, que se lleva a cabo con ayuda de un generador y un inicio con rayos UV, se menciona la patente EP 1 127 907 A2. El inconveniente de este método es la liberación del grupo protector; en este caso concreto se libera isobuteno en forma de gas.

La GB 2 109 798 A describe composiciones de material adhesivo o de sellado a base de monómeros insaturados etilénicamente y de resinas epoxi, que efectúan una reticulación radical una vez iniciadas térmicamente y contienen además polímeros termoplásticos adherentes. Como reticulantes se mencionan los compuestos azoicos y los peróxidos que actúan como iniciadores de radicales.

Una reticulación térmica directa de las composiciones de acrilato Hotmelt que contienen grupos reactivos NCO se ha descrito en EP 0 752 435 A1. Los isocianatos libres de medios bloqueantes que se emplean, en particular los isocianatos dimerizados e impedidos estéricamente, requieren unas condiciones de reticulación muy drásticas, de manera que no se produzca una reacción técnica importante.

El modo de proceder descrito en la EP 0 752 435 A1 conduce en las condiciones en las que se trabaja la masa fundida a una reticulación relativamente amplia, de manera que es importante una manipulación de la masa, en particular en lo que se refiere a un revestimiento de los materiales soporte. En particular, no se pueden obtener unas capas de adhesivo muy homogéneas, como las que se requieren para muchas aplicaciones técnicas de las cintas adhesivas.

Además técnicamente lo que se pretende es utilizar isocianatos bloqueados. El inconveniente de este concepto es la liberación de grupos de bloqueo o bien fragmentos, que tengan un efecto negativo en las propiedades técnicas de

adherencia. Un ejemplo es la US 4.524.104. Aquí se describen los adhesivos termofundibles adherentes, que pueden ser reticulados con poliisocianatos bloqueantes junto con cicloamidinas o sales de los mismos como catalizadores. En este sistema, las propiedades del producto pueden afectar enormemente, por un lado, al catalizador necesario, pero sobre todo al HCN, fenol, caprolactama o similares formado. Además según este concepto se necesitan unas condiciones drásticas para la liberación de los grupos reactivos. No se conoce por el momento el empleo de una cantidad de producto importante y no parece que vaya a ser evidente.

Para el ajuste de las propiedades aplicables se pueden modificar las composiciones adhesivas añadiendo resinas adhesivas, plastificantes, reticulantes o materiales de relleno.

Por ejemplo los materiales de relleno se emplean para incrementar la cohesión de una composición adhesiva. Por tanto una combinación de interacciones material de relleno/material de relleno e interacciones material de relleno /polímero conduce a reforzar la matriz polimérica de la manera deseada. Un aumento de la cohesión basado en ello equivale a otro tipo de reticulación física.

Para los materiales de relleno que se conocen por su efecto de refuerzo en las composiciones adhesivas vale la pena mencionar la clase de los ácidos silícicos pirógenos. Se emplean como medios espesantes, medios gelificantes o medios tixotrópicos en fluidos de distinto tipo, de manera que se aprovecha su influencia en las propiedades reológicas. Según el objetivo es preferible el empleo de ácidos silícicos hidrófilos e hidrófobos. Otros materiales de relleno que incrementan la cohesión con el fin de mejorar las propiedades de los productos son, por ejemplo, los silicatos en capas modificados.

Los materiales de relleno se mezclarán también para aumentar el volumen y el peso en papel, plásticos así como materiales adhesivos. La adición de material de relleno mejora a menudo la utilidad técnica del producto e influye en su calidad, por ejemplo, en su resistencia, dureza. Los materiales de relleno naturales, orgánicos e inorgánicos como el carbonato de calcio, el caolín, talco, dolomitas y similares se fabrican de forma mecánica.

Incluso en el caucho y en los elastómeros sintéticos se puede mejorar la calidad mediante materiales de relleno adecuados, así por ejemplo, tienen gran importancia la dureza, resistencia, elasticidad y extensión. Los materiales de relleno más utilizados son los carbonatos, en particular el carbonato de calcio, pero también los silicatos (talco, arcilla, mica) , tierra de diatomeas, sulfato de calcio y bario, hidróxido de aluminio, fibras y bolas de vidrio así como el polvo de celulosa y el hollín.

Por su densidad se puede distinguir entre materiales de relleno, orgánicos e inorgánicos. Así los materiales de relleno inorgánicos empleados a menudo en plásticos y también composiciones adhesivas como la creta, el dióxido de titanio, el calcio y el sulfato de bario aumentan la densidad del compuesto, puesto que presentan una densidad que es superior a la de los polímeros. Para un grosor de capa similar el peso superficial es mayor.

Existen además materiales de relleno que pueden reducir la densidad total del compuesto. Entre ellos se encuentran las bolas microhuecas, los materiales de relleno ligeros voluminosos. Las bolitas se llenan de aire, nitrógeno o dióxido de carbono, las cortezas o cáscaras de las... [Seguir leyendo]

1. Composición adhesiva sensible a la presión que contiene materiales de relleno orgánicos, que se obtienen a través de un proceso, en el cual

- en la masa fundida se añade un reticulante a un copolímero de poliacrilato (“Poliacrilato”) a base de ésteres de ácido acrílico y/o ésteres de ácido metacrílico,

- al menos un relleno orgánico se ha añadido o se añadirá al poliacrilato,

- el poliacrilato junto con el reticulante y el material de relleno son transportados a una unidad de revestimiento, donde se aplica a una capa en forma de tira o rollo de otro material y tras dicha aplicación se reticula, que se caracteriza por que

- el reticulante es un isocianato,

- una parte del éster de ácido acrílico y/o de éster de ácido metacrílico contiene grupos hidroxi primarios y

- al menos un material de relleno orgánico es una materia prima renovable y la parte de material de relleno orgánico en la composición adhesiva es del 1 al 30% en peso.

2. Composición adhesiva sensible a la presión conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que los materiales de relleno orgánicos se eligen del grupo siguiente formado por madera, corcho, cáñamo, lino, hierbas, juncos, paja, heno, cereales, maíz y constituyentes de los materiales antes mencionados, como cortezas o aristas.

3. Composición adhesiva sensible a la presión conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por que los materiales de relleno orgánicos se presentan como partículas trituradas de forma muy fina.

4. Composición adhesiva sensible a la presión conforme a la reivindicación 3, que se caracteriza por que el tamaño de al menos el 99% de las partículas del material de relleno no excede los 1000 μm, definiéndose el tamaño como el diámetro en el caso de partículas prácticamente redondas o bien la longitud máxima en el caso de partículas alargadas.

5. Composición adhesiva sensible a la presión conforme a la reivindicación 4, que se caracteriza por que al menos el 80% de las partículas del material de relleno tienen un tamaño inferior a 200 μm.

6. Procedimiento para preparar una composición adhesiva sensible a la presión, en el cual

- en la masa fundida se añade un reticulante a un copolímero de poliacrilato (“Poliacrilato”) a base de ésteres de ácido acrílico y/o ésteres de ácido metacrílico,

- al menos un relleno orgánico se ha añadido o se añadirá al poliacrilato,

- el poliacrilato junto con el reticulante y el material de relleno son transportados a una unidad de revestimiento, donde se aplica a una capa en forma de tira o rollo de otro material y tras dicha aplicación se reticula, que se caracteriza por que

- el reticulante es un isocianato,

- una parte del éster de ácido acrílico y/o de éster de ácido metacrílico contiene grupos hidroxi primarios y

- al menos un material de relleno orgánico es una materia prima renovable y la parte de material de relleno orgánico en la composición adhesiva es del 1 al 30% en peso.

7. Procedimiento conforme a la reivindicación 6, que se caracteriza por que el reticulante térmico es un isocianato trimerizado.

8. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 6 hasta 7, que se caracteriza por que la unidad de revestimiento es una calandria de revestimiento de varios cilindros.