ES2204979T3 - Reticulacion de adhesivos de fusion en caliente a base de acrilato. - Google Patents

Reticulacion de adhesivos de fusion en caliente a base de acrilato.

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Abstract

UTILIZACION DE ISOCIANATOS SIN BLOQUEANTES PARA LA RETICULACION QUIMICA/TERMICA DE ADHESIVOS FUNDIDOS DE ACRILATO (HOTMELT).

Description

Reticulación de adhesivos de fusión en caliente a base de acrilato.
La presente invención hace referencia a la reticulación o bien entrecruzamiento de adhesivos de fusión en caliente y a los correspondientes productos de fusión en caliente.
Los adhesivos de fusión en caliente a base de acrilato conocidos presentan después del revestimiento, sin intercalación de una etapa adicional de reticulación, unas propiedades muy malas, especialmente en lo que se refiere a la resistencia de corte de dichos productos. Los métodos de reticulación (ESH, UV) de radiación química empleados por el momento requieren la presencia de un parque de maquinaria técnico y caro. Además dichos procedimientos solamente pueden emplearse de forma condicionada en caso de capas de material gruesas y coloreadas.
Los reticulantes térmico-químicos conocidos por el momento, a base de disolventes de acrilato (por ejemplo, los quelatos), no pasan al adhesivo de fusión en caliente.
Pero de la US 4.524.104 se conocen también adhesivos de fusión en caliente, que pueden ser reticulados con poliisocianatos bloqueados junto con cicloamidinas o sales de las mismas como catalizador. El inconveniente de este tipo de productos puede ser por un lado el catalizador necesario para las propiedades técnicas adhesivas, pero sobre todo el agente bloqueante que se libera en la reticulación. El HCN, fenol, caprolactama formado o bien similares debe ser aspirado y eliminado, con el gasto correspondiente.
De la EP 608 891 A1 se conoce el empleo del isocianato (m-TMI), para facilitar las reacciones de reticulación de los poliacrilatos. Allí se emplea el m-TMI para introducir dobles enlaces en los polímeros a través de las reacciones de condensación, que pueden ser reticuladas en una etapa posterior. También aparecen los inconvenientes mencionados anteriormente, que proceden de una reticulación radioquímica.
El cometido de esta invención consistía en crear ayudas para enlazar las ventajas de los adhesivos de fusión en caliente a base de acrilato con las masas de disolvente reticulables químico-térmicamente, es decir, fabricar productos estables térmicamente, resistentes a los rayos UV y resistentes a los disolventes, sin disolventes, utilizando las elevadas velocidades de producción conocidas para los sistemas al 100%.
Este cometido se resuelve como se ha indicado en las reivindicaciones siguientes, con la ventaja de que los conocimientos de los procesos técnicos y de las recetas, que deben manipularse en los sistemas de disolventes, han sido transmitidos directamente a los sistemas del 100%; y con la posterior ventaja de que no se queda libre ningún medio bloqueante y por tanto se garantiza un tratamiento a baja temperatura en sistemas de acrilato del 100%.
Frente a las ya conocidas reticulaciones con poliisocianatos bloqueados y cicloamidina se tiene otra ventaja que consiste en ahorrarse una etapa del proceso, es decir el encapsulado, así como la posibilidad de reticular a temperatura inferior, lo que es especialmente significativo en materiales soporte sensibles.
Como adhesivos de fusión en caliente de acrilato pueden emplearse los productos de este tipo ya conocidos, que debido a las propiedades técnicas de adhesividad deseadas contienen regularmente en un copolimerizado proporciones bajas de ácido acrílico y/o otros grupos funcionales. Por tanto este tipo de copolimerizados son NCO reactivos, especialmente por los grupos funcionales como el COOH, OH, NH_{2}, NH, CONH_{2} y SH, incluso por el propio NCO. Así especialmente el ácido acrílico, los hidroxi(met)acrilatos y /o los acrilatos que contienen grupos amino o imino pueden ser monopolimerizados. Se prefieren los copolimerizados de acrilato, que contienen de 0,1 hasta 40, especialmente de 2 hasta el 20% en peso de monómeros reactivos de NCO monopolimerizados, especialmente el ácido acrílico, anhídrido maleico,
N-tert-butilacrilamida y /o el 2-hidroxipropil-acrilato.
Como isocianatos libres de agente bloqueante pueden emplearse los isocianatos impedidos estéricamente o los isocianatos dimerizados, con la gran ventaja de que en los resultados importantes de la reticulación no queda libre ningún agente bloqueante. Los isocianatos dimerizados tienen además la ventaja de que debido a las temperaturas de reticulación elevadas exigidas es posible un tratamiento simple del isocianato en un amasador en las masas. Además aparecen ventajas en el proceso de revestimiento.
En cuanto a la invención resulta preferible si se emplea de un 20 hasta un 99% en peso, especialmente de un 40 hasta un 97% en peso de adhesivo de fusión en caliente a base de acrilato y de un 0,1 hasta un 80% en peso, en particular de un 3 hasta un 60% en peso de isocianato.
Todos los isocianatos son manipulables en cuanto al tiempo y a la temperatura de reacción mediante aceleradores conocidos. Alternativamente, existe la posibilidad de conseguir una reticulación sobre los polioles, a través de la monopolimerización de los monómeros que contienen grupos NCO utilizando el mismo principio de reticulación.
Las masas pueden mezclarse para mejorar las propiedades técnicas de adherencia, tanto con las resinas adhesivas habituales (5-60% en peso) y con otros componentes reactivos, que contengan grupos OH, COOH y/o NH_{2}, como por ejemplo, polieter-/poliesteroles (5-70% en peso).
Un ejemplo de un isocianato trabado estéricamente es el producto TMXDI de cianamida, un ejemplo de un isocianato dimerizado es el Desmodur TT de Bayer AG.
Las masas fabricadas del modo correspondiente pueden emplearse como capa soporte viscoelástica.
Al emplear masas que contienen ácido acrílico es posible una espumación (capa soporte con la ventaja de una masa reducida).
Mediante la reticulación del isocianato pueden conseguirse además unos grados de reticulación claramente elevados en comparación con la reticulación radioquímica, especialmente en masas de relleno/coloreadas.
De acuerdo con la invención se abre el camino a nuevos productos, por ejemplo, a nuevas etiquetas de seguridad, distintivo de motores, etc. mediante la combinación de una reticulación radioquímica anterior de los productos, que facilita una manipulación más simple, con el potencial correspondiente de los isocianatos. Se puede fijar éste con un reticulado previo por ES o UV, y luego al calentar se inicia la reticulación del isocianato para, por ejemplo, evitar un despegado. Los datos técnicos de adherencia dan lugar a valores importantes.
Las masas pueden emplearse solas o mezcladas con materiales de relleno (hollín, TiO_{2}, bolitas de vidrio huecas o rellenas, "microballoon" o formadores de gérmenes como Aerosil R 972 etc.).
Ejemplos Polimerización en masa
Las mezclas monoméricas siguientes (datos en % en peso) se han copolimerizado en solución. Los valores de la polimerización correspondían a un 60% en peso de mezcla monomérica así como a un 40% en peso de disolvente (como bencina 60/95 y acetona). Las soluciones en unos recipientes de reacción habituales de vidrio o de acero (con refrigerador de reflujo, agitador, unidad de medición de la temperatura y tubo de entrada de gas) se liberaban inicialmente mediante el lavado con nitrógeno del oxígeno y luego se calentaban a ebullición.
Mediante la adición de un 0,2 hasta 0,4% en peso de un iniciador habitual para la polimerización radical, como el peróxido de dibenzol, peróxido de dilauroilo o el azobisisobutironitrilo, se desencadenaba la polimerización. Durante el periodo de polimerización de unas 20 horas se diluía varias veces con más disolvente, según la viscosidad, de manera que las soluciones poliméricas definitivas presentaran un contenido en sustancia sólida del 35 hasta del 55% en peso.
Mezcla y concentración
Según la composición y naturaleza del material de relleno se llevaba a cabo la mezcla antes o después de la concentración en los aparatos adecuados para ello. La concentración tiene lugar reduciendo la presión y aumentando la temperatura.
Composiciones Ejemplo 1
-
Composición adhesiva (emplear como un repintado)
2-etilhexilacrilato/n-butilacrilato/2-hidroxipropilacrilato/anhídrido de ácido maleico 30/60/ 6/3 (peso %) o bien
2-etilhexilacrilaato/n-butilacrilato/ácido acrílico/anhídrido de ácido maleico 30/60/
-
Reticulado con un 0,4% en peso de Desmodur TT a 90ºC durante 14 días
-
Las propiedades técnicas adhesivas y la prueba de corte dan unos resultados importantes
Ejemplo 2
-
Capa soporte a base de acrilato n-butilacrilato/N-tert.
Butilacrilamida/2-hidroxi-propilacrilato 80/14/ 6 (% en peso)
-
Mezclado con un 30% en peso de bolitas de vidrio llenas, reticulado con un 3% de Desmodur TT, durante 14 días a 90ºC
-
Las propiedades técnicas adhesivas (tras el revestimiento por ambos lados de la capa soporte con el repintado) y la prueba de corte dan unos resultados importantes
Ejemplo 3
-
Masa adhesiva espumada:
n-butilacrilato/N-tert.-butilacrilamida/2-hidroxipropilacrilato 80/14/6 (% en peso)
-
Mezclada con un 30% en peso de bolitas de vidrio, un 3% en peso de IPDI 1540, un 0,05% en peso de DBTL, un 7,5% en peso de Aerosil R 972
-
Reticulada durante 15 min. a 170ºC
-
Velocidad de espumación: 130%
Tratamiento
El revestimiento tenía lugar en unas instalaciones apropiadas, donde la temperatura y la velocidad del revestimiento con las concentraciones y características del reticulante y de los catalizadores estaban en consonancia.

Claims (7)

1. Utilización de isocianatos libres de agente bloqueante para la reticulación o entrecruzamiento químico/térmico de los adhesivos de fusión en caliente a base de acrilato.
2. Utilización conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por, que como isocianatos libres de agente bloqueante se emplean los isocianatos impedidos estéricamente o dimerizados.
3. Utilización conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por, que como adhesivo de fusión en caliente a base de acrilato se emplea un copolimerizado con grupos funcionales que tienen NCO-reactivo.
4. Utilización conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por, que se emplean de un 20 hasta un 99%, especialmente de un 40 hasta un 97% en peso de adhesivo de fusión en caliente a base de acrilato y de un 0,1 hasta un 80%, especialmente de un 3 hasta un 60% en peso de isocianato.
5. Utilización conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por, que se realiza una reticulación adicional por medio de rayos de electrones o radiación UV, con o sin el uso de los componentes correspondientes, especialmente antes de la reticulación químico-térmica.
6. Utilización conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza por, que se emplea material de relleno adicional, agentes de soplado, bolas de vidrio huecas, bolas de vidrio sólidas, láminas soporte para las cintas adhesivas.
7. Con los isocianatos libres de agentes bloqueantes adhesivos de fusión en caliente a base de acrilato reticulables químico-térmicamente conforme a una de las reivindicaciones 1-6.
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