Masa adhesiva por contacto, con escasa desgasificación.

Procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto a base de (co-)polímeros de ácidoacrílico y/o ácido metacrílico y/o sus derivados,

los cuales presentan una estructura de dominio de por lomenos dos fases así como un valor de desgasificación inferior a 10 μg/gramo, referidos al peso de la masaadhesiva por contacto, cuando la masa adhesiva por contacto se calienta una hora a 100 °C a la presiónnormal y a continuación, los componentes fácilmente volátiles desaparecen por cromatografía de gases (GCMS)[método tesa; columna DB-5 de 60 m de longitud, 0,25 mm de diámetro interior, 1 μm de grueso depelícula; programa de temperatura a 50 °C (3 minuto s) - a 150 °C/minuto - a 260 °C (2 minutos); gas so porte:hidrógeno (90 kPa) con un flujo de 1 mililitro/minuto; relación de división 1:10; cuantificación frente a unestándar externo], en el cual se emplea una solución de poliacrilato obtenida mediante la polimerización porradicales mediante el procedimiento de "transferencia rápida de adición-fragmentación (RAFT)", caracterizadoporque:

• se añade un agente de arrastre a la solución de poliacrilato después de efectuada lapolimerización,

• se conduce a una extrusora la solución de poliacrilato mezclada con el agente de arrastre, endonde la solución de poliacrilato es sometida a una destilación con arrastre de vapor,

• de manera que mediante la concentración aparece una masa de poliacrilato que puede procesarsea partir de la masa fundiday la masa de poliacrilato concentrada se aplica eventualmente sobre un material de soporte.

Masa adhesiva por contacto, con escasa desgasificación La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de una masa adhesiva por contacto a base de (co-) polímeros del ácido acrílico y/o del ácido metilacrílico y/o sus derivados.

Los procedimientos de fusión en caliente (procedimiento "hotmelt") con la técnica de recubrimiento sin disolvente, son de creciente importancia para la obtención industrial de masas adhesivas por contacto. Las leyes de protección del medio ambiente y los costes crecientes de los procedimientos clásicos con disolventes, aceleran este desarrollo. Junto a los sistemas SIS (copolímeros estireno/isopreno/estireno) se aplican de forma creciente también polímeros de base acrílica a partir de la masa fundida en forma de una capa sobre materiales de soporte.

Para aplicaciones especiales, en particular en el campo de la electrónica, son necesarias bandas de adhesivo por

contacto con una muy pequeña desgasificación. Las masas adhesivas por contacto empleadas se pueden obtener solamente mediante el procedimiento de "hotmelt", puesto que mediante los métodos convencionales con bandas adhesivas por contacto obtenidas por recubrimiento con una solución, siempre contienen una clara proporción de restos de disolvente.

Para este campo de aplicación son necesarias bandas acrílicas adhesivas por contacto, estables a la temperatura, resistentes al cizallamiento y con una desgasificación muy pobre. Restos de disolvente así como de monómero pueden evaporarse durante la aplicación, particularmente a temperatura elevada, y con ello conducen a una atmósfera que contiene disolvente. Con ello pueden causarse diferentes problemas. En primer lugar, algunos monómeros poseen una buena conductividad eléctrica, de manera que aumenta el peligro de un cortocircuito. Por

otra parte, pueden destruirse mediante el disolvente o respectivamente los monómeros, piezas de plástico, así como aislantes. Por este motivo, se investiga el empleo de bandas acrílicas adhesivas por contacto, altamente purificadas, las cuales poseen una extremadamente pequeña tendencia a la desgasificación.

Se han hecho propuestas en una serie de documentos, de masas adhesivas por contacto con escasa desgasificación, o respectivamente para la obtención de las mismas. Por ejemplo, la patente US 5. 681. 654 describe una masa adhesiva por contacto con escasa desgasificación, a base de caucho. Esta masa adhesiva por contacto ha sido desarrollada especialmente para su aplicación en la construcción de automóviles, en donde se toleran grandes cantidades de desgasificación. Además las masas adhesivas de caucho empleadas presentan frente a los poliacrilatos algunas desventajas específicas, por ejemplo una menor resistencia al cizallamiento por

calor, y una tendencia al envejecimiento por medio de la oxidación de los enlaces dobles obtenidos. Puesto que en el campo de la electrónica aparece a menudo ozono, las masas adhesivas de caucho no son apropiadas para emplear en este campo de aplicación.

En la patente US 5.761.184 se describen materiales amortiguadores de las vibraciones, los cuales igualmente poseen una muy pequeña tendencia a la desgasificación. Un límite a la desgasificación tolerable no se indica en este documento. La patente EP 1003640 y la patente US 5763548 dan a conocer polímeros/masas adhesivas por contacto obtenidas mediante polimerización de ATRP viviente.

La patente EP 0621326 da a conocer una masa autoadhesiva a base de acrilato que puede obtenerse mediante el

aumento de concentración de una solución de una masa de este tipo en una extrusora desgasificadora. Las patentes EP 0660187 y EP 1127934 dan a conocer una masa adhesiva por contacto a base de copolímeros de ácido acrílico/ácido metilacrílico.

La patente DE 198 07 752 A1 presenta una banda adhesiva exenta de "fogging", en donde como "fogging" (en inglés 50 "empañamiento") se entiende la condensación de componentes volátiles evaporados del interior de un vehículo, en los cristales. Esta banda autoadhesiva comprende un soporte inempañable, sobre el cual se ha aplicado, por lo menos por una cara, una masa adhesiva sensible a la presión, inempañable. Como masa adhesiva se emplea de preferencia una masa adhesiva a base de un "hotmelt" de acrilato. Para el contenido de disolvente residual se establece un límite máximo de un 1% en peso.

Para lograr una suficiente resistencia al cizallamiento de las masas de poliacrilato, imprescindible para la aplicación por ejemplo en bandas adhesivas, tiene lugar habitualmente después del tratamiento de fusión en caliente o después de la aplicación sobre un material de soporte, una reticulación de la masa adhesiva por contacto. Actualmente, los procedimientos de reticulación son procesos que se aplican la mayor parte de las veces, mediante 60 irradiación con luz ultravioleta (UV) ó con rayos de electrones (ESH) . Los procedimientos térmicos de reticulación con quelatos metálicos o isocianatos multifuncionales, los cuales se emplean de preferencia en los sistemas con disolventes, no se pueden emplear, o solamente se pueden emplear de una forma muy limitada, en la tecnología de fusión en caliente.

Para la obtención de bandas adhesivas por contacto de acrilato, las cuales deben poseer una desgasificación muy pequeña, es preferible la reticulación con rayos UV. Cuanto más rica en energía es la irradiación empleada, tanto más actúa la irradiación sobre la fragmentación de las cadenas de polímero o de los monómeros empleados, estos fragmentos conducen de nuevo a una elevación del valor de la desgasificación y a una limitación de la utilizabilidad del producto generado.

Junto al inconveniente de la fragmentación en el caso de la reticulación por irradiación de las masas adhesivas por contacto de acrilato, existen en este tipo de reticulación otras limitaciones. Así puede ocurrir por ejemplo, que no se logre una reticulación completa, en particular en las bandas adhesivas por contacto que presentan una aplicación de la masa sobre un soporte de más de 100 g/m2. En el caso de la irradiación por rayos UV, puede ocurrir además de la fragmentación del fotoiniciador necesario para ello, que de nuevo se presenten los problemas ya expuestos más arriba, ya que también en este caso se liberan componentes volátiles.

Para la regulación de las necesarias propiedades técnicas de adhesión y contacto, se disuelven en las masas adhesivas o en las masas adhesivas por contacto, por regla general, resinas. Este concepto comprende según la norma DIN 55947 "productos sólidos, de duros a blandos, orgánicos, no cristalinos, con una distribución más o menos amplia de pesos moleculares [...]. Las resinas son por regla general solamente materias primas [...]". Las resinas incluyen naturalmente también, componentes fácilmente volátiles, de manera que la mezcla en el caso de la obtención de las masas acrílicas adhesivas por contacto es igualmente desventajosa puesto que estas masas adhesivas por contacto deben presentar un muy pequeño valor de desgasificación.

Para las bandas adhesivas por contacto, para cuyo empleo es necesario un comportamiento muy pequeño a la desgasificación, por ejemplo para la aplicación en la industria electrónica, se prefiere por lo tanto emplear masas 25 adhesivas por contacto, las cuales no se reticulan ni térmicamente ni por una radiación rica en energía. Al mismo tiempo, debe evitarse el empleo de resinas.

El objetivo de la invención es el de ofrecer un procedimiento para la obtención de masas adhesivas por contacto con un muy pequeño procedimiento de desgasificación, en particular para el empleo en el campo electrónico, en cuya 30 obtención se eviten las desventajas descritas más arriba y los problemas del estado actual de la técnica.

Sorprendentemente, se ha descubierto que el comportamiento a la desgasificación de las masas adhesivas por contacto puede ser considerablemente disminuido cuando éstas se obtienen de tal forma que están en situación de formar dominios de múltiples fases.

En consecuencia, la inversión se refiere a un procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto a base de (co-) polímeros de ácido acrílico y/o de ácido metacrílico y/o de sus derivados, los cuales presentan una estructura del dominio de por lo menos dos fases, así como un valor de la desgasificación inferior a 10 µg/g, referido sobre el peso de la masa adhesiva por contacto cuando la masa adhesiva por contacto según el procedimiento designado en la parte experimental como método Tesa, está ausente. Mediante el procedimiento según la invención se emplea una solución de poliacrilato que puede obtenerse mediante el procedimiento de rápida-... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de una masa adhesiva por contacto a base de (co-) polímeros de ácido acrílico y/o ácido metacrílico y/o sus derivados, los cuales presentan una estructura de dominio de por lo 5 menos dos fases así como un valor de desgasificación inferior a 10 µg/gramo, referidos al peso de la masa adhesiva por contacto, cuando la masa adhesiva por contacto se calienta una hora a 100 °C a la presión normal y a continuación, los componentes fácilmente volátiles desaparecen por cromatografía de gases (GC-MS) [método tesa; columna DB-5 de 60 m de longitud, 0, 25 mm de diámetro interior, 1 Im de grueso de película; programa de temperatura a 50 °C (3 minuto s) - a 150 °C/minuto – a 260 °C (2 minutos) ; gas so porte:

hidrógeno (90 kPa) con un flujo de 1 mililitro/minuto; relación de división 1:10; cuantificación frente a un estándar externo], en el cual se emplea una solución de poliacrilato obtenida mediante la polimerización por radicales mediante el procedimiento de "transferencia rápida de adición-fragmentación (RAFT) ", caracterizado porque:

• se añade un agente de arrastre a la solución de poliacrilato después de efectuada la polimerización,

• se conduce a una extrusora la solución de poliacrilato mezclada con el agente de arrastre, en donde la solución de poliacrilato es sometida a una destilación con arrastre de vapor,

• de manera que mediante la concentración aparece una masa de poliacrilato que puede procesarse 20 a partir de la masa fundida y la masa de poliacrilato concentrada se aplica eventualmente sobre un material de soporte.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque,

a continuación de la concentración se efectúa en por lo menos otro paso, una purificación adicional, mezclando la nueva masa de poliacrilato concentrada con el mismo agente de arrastre u otro agente de arrastre, y en la extrusora se efectúa otra destilación por arrastre de vapor, en donde se escogen siempre mayores temperaturas y menores vacíos que en el paso de destilación precedente.

3. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, por lo menos la extrusora en el paso de concentración es una extrusora de dos helicoides que giran en el mismo sentido o en sentido contrario.

4. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, como agente de 35 arrastre se emplea el vapor de agua.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, los (co-) polímeros son, por lo menos parcialmente, polímeros de bloques del tipo general P (A) -P (B) -P (A) , en donde • P (A) representa un bloque de homo o copolímeros de los monómeros A, el cual tiene una temperatura de transición vítrea de -80 °C hasta 0 °C,

• P (B) representa un bloque de homo o copolímeros de los monómeros B, el cual tiene una temperatura de transición vítrea de 20 °C hasta 175 °C,

• y los bloques de homo- o copolímeros P (A) y los bloques de homo- ó copolímeros P (B) son 45 insolubles el uno en el otro.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque, los (co-) polímeros son, por lo menos parcialmente, copolímeros de bloques del tipo general P (B) -P (A) -P (B) , en donde

• P (A) representa un bloque de homo- o copolímeros de los monómeros A, el cual tiene una temperatura de transición vítrea de -80 °C hasta 0 °C,

• P (B) representa un bloque de homo o copolímeros de los monómeros B, el cual tiene una temperatura de transición vítrea de 20 °C hasta 175 °C,

• y los bloques de homo- o copolímeros (A) y los bloques de homo o copolímeros P (B) son insolubles entre sí.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque, los monómeros A se escogen del grupo formado por los ésteres del ácido acrílico CH2 = CHCOOR y/o los ésteres del ácido metacrílico CH2

= C (CH3) COOR, en donde los grupos R representan radicales alquilo desde 4 hasta 14 átomos de carbono, de preferencia desde 4 hasta 9 átomos de carbono.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque, por lo menos una parte de los monómeros A presenta un grupo funcional R', el cual es capaz de una reticulación coordinativa.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque, por lo menos una parte de los monómeros A presenta un grupo funcional R", el cual posee para el homo- o copolímero P (A) y/o para el conjunto de copolímeros de bloque, un efecto creciente de cohesión.