BR102012019736A2 - Estrutura, e, método para prover uma estrutura - Google Patents

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Abstract

ESTRUTURA, E, MÉTODO PARA PROVER UMA ESTRUTURA. Uma estrutura de cloreto de polivinila ("PVC") incluindo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico), revestido com um certo revestimento polimérico reticulado e, disposto sobre o revestimento reticulado, um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado e um método para formar a estrutura é provido.

Description

“ESTRUTURA, E, MÉTODO PARA PROVER UMA ESTRUTURA” Esta invenção refere-se à estrutura de cloreto de polivinila plastificado (“PVC”) tendo migração reduzida do plastificante em uma camada de adesivo sensível à pressão. Mais especificamente, esta invenção refere-se a uma estrutura incluindo: a) um suporte de PVC, o suporte incluindo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico); o suporte tendo pelo menos uma superfície; e, disposto sobre o mesmo; b) um revestimento polimérico reticulado formado a partir de uma composição incluindo um polímero em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que pelo menos dois dos ditos grupos reativos formaram uma ligação covalente com pelo menos dois dos ditos grupos complementares, e disposto no dito revestimento reticulado, c) um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado. A invenção também se refere a um método para prover uma estrutura incluindo: a) prover um suporte de PVC, o suporte incluindo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico); o suporte tendo pelo menos uma superfície; b) aplicar sobre a superfície de suporte de PVC um revestimento polimérico reticulável aquoso incluindo um polímero em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares; c) aplicar ao revestimento um adesivo aquoso sensível à pressão substancialmente não reticulado; e d) secar a estrutura. * Os plastificantes são frequentemente adicionados aos substratos de PVC a fim de tomar este material quebradiço, duro, mais macio e mais flexível. Substratos, como, por exemplo, filmes gráficos de PVC incluem quantidades substanciais de plastificante, tipicamente cerca de 25% de plastificante, em peso com base em peso de PVC, que potencialmente podem migrar em qualquer revestimento ou revestimento adesivo sobre o substrato. Tal migração leva a um encolhimento indesejável da película de PVC junto com um desempenho de revestimento ou adesivo mais pobre.
/V Ênfase recente na substituição de plastificantes de ftalato tradicionais para PVC criou uma necessidade para reduzir a migração de plastificantes apropriados como, por exemplo, plastificantes DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico). A Patente US 6.995.207 descreve uma composição sensível à pressão reticulada resistente ao plastifícante utilizável para aplicação a plastificante contendo filmes de vinila. A Patente US 5.993.961 descreve uma construção de adesivo de múltiplas camadas que inclui uma camada de barreira de adesivo sensível à pressão sobre uma carga de face com uma segunda camada de adesivo sensível à pressão sobre a camada de barreira.
Melhorias no desempenho de estruturas de PVC contendo camadas de adesivos sensíveis à pressão ainda são procuradas.
Em um primeiro aspecto da presente invenção provê-se uma estrutura compreendendo: a) um suporte de cloreto de polivinila (“PVC”), dito suporte compreendendo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico); dito suporte tendo pelo menos uma superfície; e, disposto sobre a mesma, b) um revestimento polimérico reticulado formado a partir de uma composição compreendendo um polímero em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que pelo menos dois dos ditos grupos reativos formaram uma ligação covalente com pelo menos dois dos ditos grupos complementares; e disposto no dito revestimento reticulado, c) um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado.
Em um segundo aspecto da presente invenção, provê-se um método para prover uma estrutura compreendendo: a) prover um suporte de cloreto de polivinila (“PVC”), dito suporte compreendendo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico), dito suporte tendo pelo menos uma superfície; b) aplicar na dita superfície um revestimento polimérico reticulável aquoso compreendendo um polímero substancialmente não reticulado em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que cada um dos ditos grupos reativos é capaz de formar uma ligação covalente com cada um dos ditos grupos complementares; c) aplicar no dito revestimento polimérico um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado aquoso; e d) secar e curar dita estrutura. A estrutura da presente invenção inclui um suporte de PVC. Tipicamente, o suporte está na forma de uma estrutura semelhante à folha. O suporte de PVC tipicamente inclui PVC polimérico, apesar dos copolímeros de PVC incluindo uma quantidade predominante de cloreto de vinila polimerizado também são contemplados. O suporte está frequentemente na forma de uma etiqueta, fita, película, ou folha; o suporte é tipicamente um material de espessura uniforme contínuo apesar das estruturas contínuas tendo várias espessuras, orifícios, ou estruturas de tipo malha também serem contemplados. O suporte inclui de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico). De particular importância são plastificantes que são apropriados para substituir os plastificantes ftalato tradicionais para PVC como, |Dor exemplo, ftalato de dioctila, que foi limitado por razões de segurança e regulatórias. Tais plastificantes de substituição incluem plastificantes DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico).
Na estrutura da presente invenção pelo menos uma das superfícies do suporte de PVC tem disposto sobre a mesma um revestimento polimérico reticulado. O revestimento polimérico reticulado é formado por aplicação em pelo menos uma superfície do suporte de PVC de um revestimento polimérico aquoso reticulável, o revestimento polimérico incluindo um polímero substancialmente não reticulado em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que cada um dos grupos é capaz de formar uma ligação covalente com cada um dos ditos grupos complementares. Preferido é um revestimento contínuo de espessura uniforme sobre a superfície de suporte. Os grupos reativos e seus grupos complementares são selecionados dentre o grupo consistindo de: (a) acetoacetato-aldeído; (b) acetoacetato-amina; (c) amina-aldeído; (d) amina-anidrido; (e) amina-isocianato; (f) amina-epóxi; (g) aldeído-hidrazida; (i) ácido carboxílico-epóxi; (j) ácido carboxílico-carbodiimida; (k) ácido carboxílico- metil éster de cloro; (1) ácido carboxílico- metil amida de cloro; (m) ácido carboxílico-anidrido; (n) ácido carboxílico-aziridina; (o) epóxi-mercaptano; (p) isocianato-álcool e (q) ácido carboxílico-isocianato; o primeiro ou o segundo grupo em cada par podendo estar presente no polímero em emulsão ou no composto de modificação. O composto de modificação pode ser, por exemplo, um composto orgânico tendo peso molecular médio numérico de 1000 ou mais ou um material oligomérico selecionado para sua capacidade para reagir com o polímero em emulsão aquosa. O revestimento aquoso reticulável pode opcionalmente incluir outros componentes como, por exemplo, tensoativo, pigmento, e catalisador apropriado para a reação dos grupos ^reativos com os grupos complementares. O revestimento pode ser totalmente ou parcialmente secado e reagido neste estágio antes de qualquer revestimento subsequente ser aplicado para formar um revestimento reticulado através da mediação de calor, radiação, catalisador, e similares, ou combinações dos mesmos. Outra secagem e reticulação, ou cura, pode ser efetuada durante ou após a aplicação da camada de adesivo sensível à pressão subsequente. O polímero em emulsão do revestimento reticulável pode ser formado pela polimerização de adição de monômeros etilenicamente insaturados como monômeros monoetilenicamente insaturados incluindo estireno, viniltolueno, etileno, acetato de vinila, cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, acrilonitrila, (met) acrilamida, vários (Ci-C2o) alquil ou (C3-C20) alquenil ésteres de ácido (met) acrílico, incluindo acrilato de metila (MA), metacrilato de metila (MMA), (met) acrilato de etila, (met) acrilato de butila, (met) acrilato de 2-hidroxietila, (met) acrilato de 2-etilhexil etila, (met) acrilato de benzila, (met) acrilato de laurila, (met) acrilato de oleíla, (met) acrilato de palmitila, e (met) acrilato de estearila. A expressão ácido (met) acrílico inclui tanto o ácido acrílico como o ácido metacrílico. O uso do termo “(met)” seguido por outro termo como (met) acrilato ou (met) acrilamida, como usado em toda a descrição, refere-se a tanto acrilatos como acrilamidas e metacrilatos e metacrilamidas, respectivamente. Por “sübstancialmente não reticulado” significa-se aqui que o polímero em emulsão do revestimento reticulável inclui, como unidades copolimerizadas, de 0% a 0,1%, preferivelmente 0%, em peso de monômeros' de reticulação como, por exemplo, monômero dietilenicamente insaturado como, por exemplo, (met) acrilato de alila, (met) acrilato de vinila, (met) acrilato de metalila, ftalato de dialila, di (met) acrilato de 1,4-butileno glicol, di (met) acrilato de 1,2-etileno glicol, di (met) acrilato de 1,6-hexanodiol, e divinil benzeno. Níveis baixos de reticulação casuais, como podem ser produzidos durante a formação, armazeiíamento, e manipulação do polímero em emulsão, no entanto, não são excluídos.
Preferivelmente, o polímero em emulsão reticulável é um copolímero acrílico à base d’água, um copolímero incluindo uma quantidade predominante de ésteres (met) acrílico copolimerizados, incluindo de 0,8% a 6%, em peso, como unidades copolimerizadas, monômero contendo ácido carboxílico ou funcionalidade hidróxi, ou misturas dos mesmos. Tipicamente, o composto de modificação é dispersível em água e inclui de 0,1 a 1,0 equivalente de grupos complementares, por equivalente de grupos reativos. A temperatura de transição vítrea calculada (“Tg”) do polímero em emulsão reticulável é tipicamente de -60 °C a +50 °C à qual se chega por seleção dos monômeros e quantidades dos monômeros para obter o Tg desejado do polímero, como é bem conhecido na arte. Tgs dos polímeros são calculados aqui usando a equação de Fox (T. G. Fox, Bull. Am. Physics Soc., volume 1, número 3, página 123(1956)). Isto é, para calcular o Tg de um copolímero de monômeros Mie M2, 1/Tg(calc.)= w(Ml)/Tg(Ml) + w(M2)/Tg(M2), em que Tg(calc.) é a temperatura de transição vítrea calculada para o copolímero w(Ml) é a fração em peso do monômero Ml no copolímero w(M2) é a fração em peso do monômero M2 no copolímero Tg(Ml) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de Ml Tg(M2) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de M2, todas as temperaturas sendo expressas em K. A temperatura de transição de vidro de homopolímeros pode ser encontrada, por exemplo, em “Polymer Handbook”, editado por J. Brandráp e E. H. Immergut, Interscience Publishers. Nas formas de realização onde dois ou mais polímeros em emulsão diferentes ou polímeros em emulsão incluindo fases múltiplas como, por exemplo, polímeros de núcleo/envoltório são usados então o Tg calculado do polímero em emulsão deve ser calculado com base na composição global dos componentes poliméricos.
As partículas do polímero em emulsão reticulável tipicamente têm um diâmetro médio numérico de 100 nm a 1500 nm, preferivelmente de 200 nm a 600 nm. A camada de revestimento polimérico reticulado tipicamente tem uma espessura correspondendo à cobertura de 1,5 a 40 g/m2. Tipicamente, a camada de revestimento polimérica reticulável é secada em um forno antes de aplicar a camada de adesivo sensível à pressão subsequente. Altemativamente, o revestimento de múltiplas camadas usando um revestidor de matriz ou lâmina pode ser efetuado com uma camada de revestimento polimérico reticulável não secada ou parcialmente secada. A estrutura da presente invenção inclui um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado que é disposto sobre o revestimento polimérico reticulado. Por “substancialmente não reticulado” aqui se significa que o componente polimérico da camada sensível à pressão inclui, como unidades copolimerizadas, de 0% a 0,1 %, preferivelmente 0%, em peso de monômeros de reticulação como, por exemplo, monômero dietilenicamente insaturado. Níveis baixos de reticulação casual como podem ser produzidos durante a formação, armazenamento, e manipulação do polímero em emulsão, no entanto, não são excluídos.
Preferivelmente, a camada de adesivo é uma camada contínua apesar de que camadas descontínuas e adesivas padronizadas também serem contempladas. Tipicamente, o adesivo sensível à pressão é um adesivo à base de polímero em emulsão aquosa. Tipicamente, a espessura no estado seco da camada de adesivo sensível à pressão é de 10 a 50 g/m2. A camada de adesivo pode sèr aplicada ao suporte por meios de revestimento convencionais conhecidos na arte e secada por meios convencionais. Em uma forma de realização um adesivo sensível à pressão aquoso acrílico é revestido por transferência a partir de papel siliconizado para o revestimento reticulado sobre a superfície do suporte de PVC.
Aditivos podem ser incorporados nas composições de camada para conferir certas propriedades de desempenho. As camadas podem incluir, independentemente, pigmento(s) como, por exemplo, dióxido de titânio, óxido de zinco, carbonato de cálcio e sílica, cargas, adjuvantes como, por exemplo, emulsificadores, tensoativos, lubrificantes, agentes coalescentes, anticongelantes, agentes de cura, tampões, neutralizadores, espessantes, modificadores de reologia, umectantes, agentes umectantes, biocidas, plastificantes, agentes antiespumação, absorvedores de UV, abrilhantadores fluorescentes, estabilizadores de luz ou calor, biocidas, agentes quelantes, dispersantes, colorantes, repelentes de água, e antioxidantes. A invenção em algumas de suas formas de realização será agora ainda descrita por referência aos seguintes exemplos: EXEMPLOS 1 -2 E EXEMPLO COMPARATIVO A
Revestimento polimérico reticulável: Exemplo 1: ROBOND™ PS8942 + 2% CR3 Peso de revestimento foi de 2g/m2 no estado seco. ROBOND™ PS8942 tem um Tg calculado = -39°C e um índice de ácido = 8.
Exemplo 2: RHOPLEX™ B85/RHOPLEX™ P376LO (60/40) + 2% CR3 Peso de revestimento foi de 4-6g/m2 no estado seco. RHOPLEX™ B85 tem um Tg calculado = 99°C e um índice de ácido = 4. RHOPLEX™ P376LO tem um Tg calculado = 5°C e um índice de ácido = 25.
Exemplo comparativo A —Sem revestimento polimérico reticulável Condições de secagem: 3 minutos a 40°C ' CR-3 (The Dow Chemical Company) é um poliisocianato alifático hidrofilicamente modificado, à base de diisocianato de hexametileno, descrito para ser usado como um reticulador para os polímeros acrílicos aquosos.
Camada de adesivo sensível à pressão formada no topo da camada reticulada: ROBOND™ PS8915 Peso de revestimento: 20g/m2 Condições de secagem: 2 minutos a 105°C RHOPLEX™, ROBOND™ e CR-3 são produtos da The Dow Chemical Company.
As amostras foram preparadas como descrito acima em PVC plastificado DINCH (75 mícrons. As dimensões de cada amostra foram medidas com uma régua antes do envelhecimento. As amostras foram então colocadas em um forno a 70°C e as dimensões foram medidas nos intervalos de tempo listados abaixo. O encolhimento é relatado em uma base percentual e é a média de medições tanto na direção da máquina e como direção cruzada.
Tabela 1.1 Encolhimento de estruturas à base de PVC
Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo r comparativo A 3 Dias 0,41% 0,48% 0,60% 1 Semana 0,73% 0,84% 0,95% Exemplos 1 e 2, as estruturas da presente invenção, exibem encolhimento inferior, associado com migração inferior do plastificante a partir do PVC plastificado, relativo ao do exemplo comparativo A.
Exemplos comparativos B-C
Efeito de reticulação da composição de adesivo. Um substrato de PVC incluindo de 5% a 40% em peso, com base no peso de plastificante de PVC, DINCH, foi revestido com um adesivo sensível à pressão, ROBOND™ PS8942 que tem um Tg calculado = -39°C e um índice de ácido = 8 (exemplo comparativo B) ou com um adesivo sensível à pressão que foi reticulado, ROBOND™ PS8942 + 2% CR3 (exemplo comparativo C), e cada foi secado/burado durante 2 min. a 105 °C. O adesivo sensível à pressão reticulado, exemplo comparativo C, exibe adesão ao destacamento dramaticamente degradada, relativo ao análogo não reticulado, exemplo comparativo B, demonstrando a falta de apropriabilidade de uma composição sensível à pressão reticulada resistente ao plastifícante para funcionar tanto como um revestimento de barreira como um adesivo sensível à pressão.

Claims (4)

1. Estrutura, caracterizada pelo fato de compreender: a) um suporte de cloreto de polivinila (“PVC”), dito suporte compreendendo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico); dito suporte tendo pelo menos uma superfície e, disposto sobre a mesma, b) um revestimento polimérico reticulado formado a partir de uma composição compreendendo um polímero em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que pelo menos dois dos ditos grupos , reativos formaram uma ligação covalente com pelo menos dois dos ditos grupos complementares; e dispostos sobre o dito revestimento reticulado, c) um adesivo sensível à pressão substancialmente não reticulado.
2. Método para prover uma estrutura, caracterizado pelo fato de compreender: a) prover um suporte de cloreto de polivinila (“PVC”), dito suporte compreendendo de 5% a 40% em peso, com base no peso de PVC, plastificante DINCH (di-isononil éster de ácido 1,2-ciclohexano dicarboxílico); dito suporte tendo pelo menos uma superfície; b) aplicar à dita superfície um revestimento polimérico aquoso reticulável compreendendo um polímero em emulsão substancialmente não reticulado contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificàção contendo pelo menos dois grupos complementares, em que cada um dos ditos grupos reativos é capaz de formar uma ligação covalente com cada um dos ditos grupos complementares; c) aplicar ao dito revestimento polimérico um adesivo aquoso sensível à pressão substancialmente não reticulado; e d) secar e curar a dita estrutura.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que dito revestimento aquoso reticulável compreende um polímero em emulsão contendo pelo menos dois grupos reativos e um composto de modificação contendo pelo menos dois grupos complementares, em que cada um dos ditos grupos reativos é capaz de formar uma ligação covalente com cada um dos ditos grupos complementares.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ditos grupos reativos e seus grupos complementares são selecionados dentre o grupo consistindo de: (a) acetoacetato-aldeído; (b) acetoacetato-amina; (c) amina-aldeído; (d) amina-anidrido; (e) amina-isocianato; (f) amina-epóxi; (g) aldeído-hidrazida; (Í) ácido carboxílico-epóxi; (j) ácido carboxílico-carbodiimida; (k) ácido carboxílico- metil éster de cloro; (1) ácido carboxílico- metil amida; (m) ácido carboxílico-anidrido; (n) ácido carboxílico-aziridina; (o) epóxi-mercaptano; (p) isocianato-álcool e (q) ácido carboxílico-isocianato; em que o primeiro ou o segundo grupo em cada par pode estar presente no dito polímero em emulsão ou no dito composto de modificação.
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