ES2243443T3 - Agente de adherencia de poliester y composicion adhesiva. - Google Patents

Agente de adherencia de poliester y composicion adhesiva.

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ES2243443T3 ES01904739T ES01904739T ES2243443T3 ES 2243443 T3 ES2243443 T3 ES 2243443T3 ES 01904739 T ES01904739 T ES 01904739T ES 01904739 T ES01904739 T ES 01904739T ES 2243443 T3 ES2243443 T3 ES 2243443T3
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John Hazen
Patrick Peter Mario Aarts
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Akzo Nobel NV
Nouryon Pulp and Performance Chemicals AB
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Akzo Nobel NV
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Abstract

Un agente de adherencia de poliéster, caracteri- zado porque el agente de adherencia se puede obtener mediante polimerización de una mezcla que comprende un diácido o un derivado del mismo, un diol, y desde 6% en moles hasta 40% en moles de un compuesto orgánico monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o dos grupos de alcohol.

Description

Agente de adherencia de poliéster y composición adhesiva.
Esta invención se refiere a un nuevo agente de adherencia de poliéster, a las composiciones adhesivas que comprenden el agente de adherencia y a los métodos de su preparación. Más específicamente, el agente de adherencia de poliéster se puede obtener mediante polimerización de una mezcla que comprende un diácido o un derivado del mismo, un diol, y al menos 6% en moles de un compuesto orgánico monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o de grupos alcohol.
Antecedentes de la invención
Los polímeros sintéticos tales como los polímeros acrílicos han reemplazado, en su mayor parte, a los materiales que se presentan en la naturaleza tales como las colas animales, los almidones y las gomas vegetales en muchas aplicaciones de adhesivos. La clave para este reemplazo fue el desarrollo y uso de resinas agentes de adherencia en la formulación con polímeros sintéticos, debido a que ellos proporcionan al sistema la capacidad de humedecer el substrato y formar así una unión fuerte. Sin los agentes de adherencia en la formulación adhesiva, los polímeros sintéticos tienen una adherencia y comportamiento de adhesión al despegue bajos.
Se han sugerido diversos materiales resinosos como agentes de adherencia para los polímeros sintéticos. Los ejemplos de materiales sugeridos incluyen la colofonia, la colofonia desproporcionada, los ésteres de colofonia tales como los ésteres de glicerol de la colofonia y los ésteres de pentaeritritol de la colofonia, las resinas de hidrocarburos alifáticos procedentes del petróleo, las resinas aromáticas del petróleo, las resinas DCPD (diciclopentadieno), las resinas de terpeno, las resinas de terpeno/fenol y las resinas de cumarona/indeno.
Los agentes de adherencia son resinas que se pueden considerar como disolventes de viscosidad elevada para el polímero base. La expresión agente de adherencia por lo tanto, no se puede dar a cualquier material a menos que se pueda relacionar ese material con el producto al que él proporciona adherencia.
Las composiciones de polímeros acrílicos se han usado durante mucho tiempo como composiciones adhesivas, particularmente en las composiciones de adhesivos sensibles a la presión (PSA). Las composiciones de PSA comunes incluyen un polímero acrílico base de peso molecular elevado y una resina de agente de adherencia y cuando se requiera, de un plastificante, estabilizador, antioxidante, carga, agente de color y los semejantes. Las composiciones de PSA deben tener una elevada adherencia inicial de tal manera que la superficie adhesiva necesite meramente ser puesta en contacto y presionada a la superficie para conseguir su unión. Debe haber poco o ningún requerimiento para mantener el adhesivo y el substrato en posición durante cualquier tiempo significativo mientras se desarrolla la unión.
En el desarrollo de las formulaciones adhesivas se busca la combinación óptima de varias propiedades adhesivas y puesto que no es posible generalmente conseguir el óptimo para cada propiedad es necesario obtener el mejor balance de propiedades para el uso en particular que se tiene en mente. En por ejemplo las composiciones de PSA que se usan en la industria del etiquetado se trata de optimizar la adherencia en forma de lazo y el despegue y al mismo tiempo proporcionar un adhesivo cuyos componentes no emigren durante su almacenamiento.
En la actualidad principalmente los derivados de colofonia, tales como los ácidos de la colofonia desproporcionados, y las resinas de hidrocarburos se usan comercialmente como agentes de adherencia para las composiciones adhesivas que comprenden los polímeros acrílicos. Los derivados de la colofonia se han preferido debido a su mejor compatibilidad con los polímeros acrílicos.
Inicialmente los más importantes eran los disolventes acrílicos, pero las necesidades ambientales, de salud y de seguridad de la industria han dado lugar a un espectacular crecimiento de las composiciones adhesivas suspendidas en agua que comprenden polímeros acrílicos. Con el creciente deseo de sistemas suspendidos en agua y a menudo su demostración de mejoras significativas de comportamiento con las resinas de agentes de adherencia, se están buscando nuevas resinas de agentes de adherencia para estos sistemas.
La Patente de EE.UU. 5.120.781 describe agentes de adherencia para las composiciones adhesivas de fusión en caliente. Los agentes de adherencia se producen mediante reacción de la colofonia y un alcohol polihidroxilado bajo condiciones eficaces para terminar sustancialmente la reacción de esterificación. El producto de reacción que se obtiene se hace reaccionar a continuación con un ácido aromático di-básico que proporciona un agente de adherencia con un contenido en colofonia por encima del 78% en peso.
La Patente de EE.UU. 4.981.939 se refiere a un aglomerante para la preparación de los "toners" (pigmentos orgánicos) que se usan para el desarrollo de imágenes electrostáticas formadas en el procedimiento de la electrografía. El "toner" comprende como el componente principal un poliéster compuesto de un componente de ácido polibásico y un componente de alcohol polihidroxilado y una colofonia modificada con un alcohol polihidroxilado. La colofonia modificada con el alcohol polihidroxilado se produce mediante la reacción de un alcohol polihidroxilado que tiene tres o más grupos hidroxilo con una colofonia lo que da lugar a una estructura celular de poliéster (reticulación).
El Documento WO 9.942.508 se refiere a poliésteres polioles aromáticos de baja viscosidad preparados mediante hacer reaccionar un material a base de ácido ftálico con dietilen glicol, un poliol funcional más elevado que tiene una funcionalidad media de superior a dos y un ácido de alquilo de cadena larga, éster o aceite. El poliéster poliol aromático que se obtiene es un poliéster ramificado.
El Documento US 3.438.918 se refiere a composiciones de caucho obtenidas mediante hacer reaccionar alcoholes polihidroxilados, ácidos polibásicos y aceites.
Así una ventaja de la presente invención es proporcionar un agente de adherencia que es compatible con las composiciones adhesivas sensibles a la presión suspendidas en agua y con las composiciones adhesivas sensibles a la presión de fusión en caliente.
La ventaja adicional de la presente invención es la mejora de las propiedades adhesivas globales de las composiciones adhesivas y específicamente la mejora de las propiedades de adherencia en forma de lazo y de despegue y al mismo tiempo proporcionar un adhesivo (composición) con componente(s) que no emigren durante su almacenamiento.
Una ventaja todavía adicional de la presente invención es proporcionar un agente de adherencia de poliéster que comprende una cantidad mínima de colofonia obtenida a partir de fuentes naturales lo que reduce de este modo el coste de producción, es decir un poliéster que está protegido terminalmente en ambos extremos con un compuesto monofuncional (un poliéster que contiene no más de dos restos de colofonia).
Otra ventaja de la presente invención es proporcionar una resina de poliéster de cadena lineal que es sólida o líquida.
Todavía ventajas adicionales de la presente invención se describen en la memoria descriptiva siguiente.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a un agente de adherencia de poliéster y a una composición adhesiva sensible a la presión que comprende el agente de adherencia de poliéster de acuerdo con las reivindicaciones. Más específicamente, la presente invención se refiere a un agente de adherencia de poliéster que se puede obtener mediante polimerización de una mezcla que comprende un diácido o un derivado del mismo, un diol, y al menos 6% en moles de un compuesto orgánico monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o de grupos alcohol y una composición adhesiva sensible a la presión que comprende dicho agente de adherencia de poliéster. La presente invención se refiere también al uso del agente de adherencia de poliéster, una composición adhesiva sensible a la presión acuosa, una composición adhesiva sensible a la presión de fusión en caliente y a un método para la fabricación del agente de adherencia de poliéster.
El agente de adherencia de poliéster se obtiene adecuadamente mediante esterificación de al menos un diácido o un derivado del mismo, al menos un diol, y al menos 6% en moles de un compuesto orgánico monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o de grupos alcohol, es decir adecuadamente esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos funcionales que permitan que los compuestos tomen parte en la reacción de esterificación polimérica. Los dioles y los diácidos preferiblemente producirán un polímero de condensación lineal/no ramificado alternante que está terminado en ambos extremos por el compuesto orgánico monofuncional, funcionando el último como un agente de detención de cadena, es decir como un agente de protección terminal.
Los diácidos que se pueden usar en la presente invención son diácidos orgánicos tales como los ácidos orgánicos dicarboxílicos o los derivados de los mismos. Mediante la expresión derivados de los mismos se quiere significar los anhídridos de ácidos o cualquier otro ácido capaz de formar un resto de éster en el poliéster. Adecuadamente, los ácidos dicarboxílicos son alifáticos, cíclicos o aromáticos, por lo cual se prefieren los ácidos aromáticos dicarboxílicos o los derivados de los mismos. Incluso más preferidos son los ácidos aromáticos dicarboxílicos que tienen restos de ácido dicarboxílico en la posición para u orto tal como el ácido tereftálico y el ácido ftálico. Los ácidos aromáticos dicarboxílicos que tienen el resto diácido en la posición orto son especialmente favorables tal como el ácido ftálico. Los diácidos alifáticos pueden ser ramificados o lineales que comprenden desde 4 hasta 12 átomos de carbono. El término diácidos comprende también los anhídridos cuando sean apropiados así como los cloruros y los ésteres de los ácidos carboxílicos. Los ejemplos de diácidos útiles se seleccionan del grupo que comprende ácido tereftálico, ácido ftálico, ácido malónico, ácido dimetil malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido trimetil adípico, ácido pimélico, ácido 2,2-dimetil glutárico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacónico, ácido 1,3-ciclopentano dicarboxílico, ácido 1,2-ciclopentano dicarboxílico, ácido 1,4-ciclopentano dicarboxílico, ácido norbornano dicarboxílico, ácido 1,4-naftálico, ácido difénico, ácido 4,4'-oxidibenzoico, ácido diglicólico, ácido 2,5-naftalen dicarboxílico y/o mezclas de los mismos.
Los dioles, a los que se hace referencia también a menudo como glicoles, usados en la presente invención son preferiblemente dioles alifáticos preferiblemente lineales o ramificados, dioles cíclicos, dioles aromáticos, alquilen glicoles o polialquilen glicoles o mezclas de los mismos, de los cuales se prefieren especialmente los alquilen glicoles o los polialquilen glicoles o las mezclas de los mismos. Los polialquilen glicoles específicos pueden ser el polietilen glicol y el polipropilen glicol notablemente los que tienen desde 1 hasta 4 unidades de óxido de alquileno repetitivas, y más preferiblemente desde 2 hasta 3 unidades repetitivas. Los polioxialquilen glicoles pueden comprender tanto unidades de óxido de etileno como de óxido de propileno. Los dioles adecuados se seleccionan del grupo de etilen glicol, propilen glicol, dietilen glicol, trietilen glicol, tetraetilen glicol, y dipropilen glicol o mezclas de los mismos. Otros dioles adecuados se pueden seleccionar del grupo de 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,7-heptanodiol, 1,8-octanodiol, 1,9-nonanodiol, 1,10-decanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,4-dimetil-2-etilenhexano-1,3-diol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 2-etil-2-butil-1,3-propanodiol, 2-etil-2-isobutil-1,3-propanodiol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 2,-2,4-trimetil-1,6-hexanodiol, 1,2-ciclohexanodimetanol, 1,3-ciclohexanodimetanol, 1,4-ciclohexanodimetanol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciclobutanodiol, 4,4'-metilendifenol, 4,4'-(2-norborniliden)-difenol, 4,4'-dihidroxibifenol, o-, m-, p-dihidroxibenceno, 4,4'-isopropilidendifenol, 2,5-naftalendiol, p-xilendiol, ciclopentano-1,2-diol, ciclohexano-1,2-diol, ciclohexano-1,4-diol, difenoles eterificados tales como los aductos de bisfenol A-óxido de alquileno y/o mezclas de los mismos.
Los compuestos orgánicos monofuncionales usados en la presente invención son adecuadamente los ácidos monocarboxílicos o los alcoholes monohidroxilados. Preferiblemente, los compuestos orgánicos monofuncionales son ácidos monocarboxílicos puestos de ejemplo por las colofonias (rosins) obtenidas a partir de fuentes naturales tales como las colofonias de mieras, colofonias de la madera, y las colofonias del aceite resinoso. Estas colofonias que existen en la naturaleza son adecuadamente mezclas y/o isómeros de los ácidos de la colofonia monocarboxílicos tri-cíclicos que contienen usualmente 20 átomos de carbono. Los ácidos de la colofonia tri-cíclicos difieren principalmente en la posición de los dobles enlaces. Típicamente la colofonia es una mezcla de sustancias que comprenden el ácido levopimárico, ácido neoabiético, ácido palústrico, ácido abiético, ácido deshidroabiético, ácido seco-deshidroabiético, ácido tetrahidroabiético, ácido dihidroabiético, ácido pimárico, y ácido isopimárico. Las colofonias obtenidas a partir de fuentes naturales incluyen también colofonias, es decir mezclas de colofonias, modificadas notablemente mediante polimerización, isomerización, desproporcionación e hidrogenación. Además, las colofonias se pueden tratar con un aldehído, por ejemplo con formaldehído, para dar un alcohol de colofonia. Además de las colofonias, se pueden usar los ácidos carboxílicos, tales como el ácido nafténico, y resinas de petróleo funcionalizadas con alcohol o ácido carboxílico (alifático y/o aromático). La mezcla comprende adecuadamente al menos 10% en moles del compuesto orgánico monofuncional, y preferiblemente, al menos 15% en moles.
El agente de adherencia de poliéster se prepara adecuadamente mediante polimerización de una mezcla que comprende desde 15 hasta 45% en moles, basado en los monómeros totales, más preferiblemente desde 20 hasta 40% en moles y lo más preferiblemente desde 30 hasta 35% en moles de un diácido, desde 30 hasta 55% en moles, basado en los monómeros totales, más preferiblemente desde 40 hasta 55% en moles y lo más preferiblemente desde 45 hasta 50% en moles de un diol, y desde 6 hasta 40% en moles, basado en los monómeros totales, más preferiblemente desde 10 hasta 40% en moles y lo más preferiblemente desde 15 hasta 35% en moles de un compuesto monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o de grupos alcohol. Adecuadamente, la mezcla está esencialmente libre de cualquier compuesto que comprenda más de dos funcionalidades que puedan tomar parte en la reacción de polimerización, es decir compuestos que comprendan más de dos funcionalidades o los derivados de los mismos que puedan estar contenidos en el agente de adherencia de poliéster. Mediante la expresión esencialmente libre se quiere significar que la mezcla comprenda menos de 5% en moles, preferiblemente menos de 1% en moles, y lo más preferiblemente menos de 0,1% en moles, basado en los monómeros totales, de compuestos que comprendan más de dos grupos de ácido carboxílico o grupos de alcohol. Así, el agente de adherencia de poliéster es adecuadamente un poliéster no ramificado. En el caso en el que esté presente un exceso de diol con respecto al diácido en la mezcla de monómeros, se emplea usualmente un ácido mono-carboxílico como un agente de detención de cadena para "proteger terminalmente" el poliéster por medio de lo cual se obtiene un poliéster terminado con ácido mono-carboxílico (colofonia). En la situación inversa, un exceso de diácido con respecto al diol presente en la mezcla de monómeros, se puede emplear un alcohol monohidroxilado como un terminador de cadena para proteger terminalmente el poliéster.
El agente de adherencia de poliéster de la presente invención se forma adecuadamente mediante una polimerización por condensación (esterificación) realizada en una atmósfera de gas inerte. Además, la reacción de condensación se puede efectuar en la presencia de cantidades catalíticas de al menos un catalizador de esterificación. Usualmente los catalizadores de esterificación incluyen ácido fosfórico, ácido fosforoso, ácido hipofosforoso, ácido para-toluen sulfónico, carbonato de litio, hidróxido de calcio, óxido de cinc o mezclas de los mismos. Adicionalmente, puede estar presente un catalizador de desproporcionación si se emplean una o más colofonias. Los ejemplos de catalizadores de desproporcionación pueden ser metales soportados o sin soportar tales como paladio, níquel y platino y además yodo, yoduros, sulfuros, mono y poli-sulfuros de fenol (es decir polímero de sulfuro de amilo-fenol). El catalizador de esterificación está presente generalmente en cantidades entre aproximadamente 0,01 y 0,1% en peso, y notablemente entre 0,05 y 0,07% en peso; mientras que el catalizador de desproporcionación está usualmente presente en cantidades entre aproximadamente 0,1 y 0,3%, siendo todos porcentajes en peso basados en el peso de los monómeros totales. En esas realizaciones, que utilizan catalizadores de esterificación y/o de desproporcionación, el catalizador se añade adecuadamente después de que se han fundido los bloques estructurales.
La mezcla de monómeros se polimeriza generalmente a una temperatura en el intervalo desde 150ºC hasta 350ºC, usualmente desde 220ºC hasta 280ºC, y lo más preferiblemente desde 250ºC hasta 260ºC hasta que ha cesado la destilación de agua. Típicamente el tiempo de reacción puede variar desde 10 a 30 horas, más preferiblemente desde 12 hasta 20 horas, y lo más preferiblemente desde 14 hasta 16 horas. La reacción se termina usualmente cuando el índice de acidez ha caído por debajo de 25 mg de KOH/g y/o el cambio en el índice de acidez ha caído por debajo de 1 mg de KOH/g/hora.
Las resinas de poliéster de acuerdo con la invención tienen preferiblemente un peso molecular medio numérico (M_{n}) entre 400 y 6000, más preferiblemente entre 400 y 2000, y lo más preferiblemente entre 500 y 1800. La distribución del peso molecular de las resinas, medida por el índice de polidispersidad está en el intervalo desde 1,1 hasta 2,0 y más preferiblemente desde 1,1 hasta 1,3.
El estado físico de la resina de poliéster puede ser sólido o líquido a la temperatura ambiente dependiendo de las condiciones de reacción y de los monómeros usados, específicamente que tipo de dioles se usan. Las nuevas resinas de poliéster se mezclan adecuadamente con otros agentes de adherencia tales como los ésteres de pentaeritritol de la colofonia.
La presente invención se refiere también a las composiciones adhesivas sensibles a la presión que comprenden un polímero y el agente de adherencia de poliéster descrito anteriormente. Las composiciones adhesivas sensibles a la presión que comprenden el agente de adherencia descrito anteriormente son especialmente ventajosas para las aplicaciones a baja temperatura tales como la de proporcionar buenas propiedades adhesivas cuando se usan a temperaturas muy por debajo de 0ºC. Además, las composiciones adhesivas se pueden producir a un coste más bajo con las propiedades del agente de adherencia correspondientes o mejoradas cuando todo o parte de los agentes de adherencia convencionales, por ejemplo los agentes de adherencia basados en el pentaeritritol, están sustituidos por el nuevo agente de adherencia de poliéster definido anteriormente.
La presente invención además se refiere al uso del agente de adherencia en las composiciones sensibles a la presión.
De acuerdo con una realización preferida de la presente invención el agente de adherencia de poliéster esta comprendido en las composiciones acuosas sensibles a la presión (PSA) que contienen además otros polímeros.
El agente de adherencia se suministra preferiblemente en la forma de una dispersión acuosa. El agente de adherencia se dispersa en agua usando agentes dispersantes tales como agentes tensioactivos de éster de fosfato etoxilados. La cantidad de agente dispersante usada es usualmente desde 2 hasta 6% en peso basado en el agente de adherencia. El agente de adherencia de poliéster está presente adecuadamente en la dispersión acuosa del agente de adherencia en una cantidad desde 40 hasta 65% en peso basado en la dispersión de agente de adherencia total, y más preferiblemente desde 50 hasta 57% en peso.
Las composiciones adhesivas sensibles a la presión y las composiciones adhesivas acuosas de acuerdo con la presente invención comprenden polímeros. Los polímeros adecuados se ponen de ejemplo por los cauchos naturales y sintéticos tales como el caucho de policloropreno, caucho de estireno-butadieno, copolímeros de bloques SIS (estireno, isopreno, estireno), copolímeros de bloques SBS (estireno, butadieno, estireno), EVA (copolímeros de etileno y acetato de vinilo), cauchos nitrilo y cauchos de poliisobutileno, polímeros de acrilato, polímeros acrílicos tales como los ésteres acrílicos y los polímeros de metacrilato o mezclas de los mismos.
Los polímeros especialmente adecuados usados en las composiciones adhesivas acuosas de acuerdo con la invención son polímeros acrílicos y/o copolímeros de éster acrílico dispersados en una fase acuosa que se pueden obtener mediante polimerización en emulsión de una amplia gama de olefinas y acrilatos tales como el acrilato de 2-etil-hexilo y el acrilato de butilo. El polímero está adecuadamente presente en la forma de una dispersión acuosa del polímero en una cantidad desde 50 hasta 70% en peso basado en la dispersión de polímero total, y preferiblemente desde 55 hasta 65% en peso.
La composición adhesiva acuosa comprende usualmente la dispersión del agente de adherencia en una cantidad desde 10 hasta 40% en peso basado en la composición acuosa total, y preferiblemente desde 20 hasta 30% en peso, y la dispersión del polímero en una cantidad desde 60 hasta 90% en peso basado en la composición acuosa total, y preferiblemente desde 70 hasta 80% en peso.
Otros compuestos conocidos por las personas especializadas en la técnica pueden estar también comprendidos en la composición adhesiva suspendida en agua puestos de ejemplos por los plastificantes, estabilizadores, antioxidantes, cargas, agentes de color y los semejantes.
De acuerdo con una realización adicional preferida, el agente de adherencia de resina poliéster está comprendido en una composición adhesiva sensible a la presión (PSA) de fusión en caliente. De acuerdo con esto, la presente invención abarca la composición adhesiva sensible a la presión de fusión en caliente que comprende el agente de adherencia de poliéster definido anteriormente. Las composiciones de fusión en caliente, contienen preferiblemente resinas de polímero que incluyen los copolímeros etilénicos de etileno y otros diversos monómeros tales como el acetato d4 vinilo, acrilato de metilo, acrilato de etilo, y otros acrilatos. Además, se emplean en la presente invención copolímeros de bloques estirénicos (SBC), tales como el SBS, estireno-isopreno-estireno (SIS) y estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS). Los copolímeros a base de EVA y SBS son particularmente preferidos.
Además, las composiciones de fusión en caliente a base de copolímeros etilénicos pueden comprender ceras minerales tales como la cera parafínica y la cera microcristalina y las ceras sintéticas tales como la cera de polietileno y la cera de polipropileno. Se pueden usar también otras ceras animales o vegetales.
Los ejemplos preferidos de aceite usado en las composiciones de fusión en caliente a base de SBC de la presente invención incluyen los aceites minerales de peso molecular relativamente elevado y los oligómeros de olefinas. Se pueden usar otros aceites vegetales y/o animales.
El agente de adherencia de poliéster se añade preferiblemente en la composición de fusión en caliente desde 10 a 60% en peso basado en la composición total, y más preferiblemente desde 30 hasta 60% en peso.
Los copolímeros de bloques estirénicos se añaden adecuadamente desde 10 hasta 75% en peso y más preferiblemente desde 10 hasta 40% en peso.
La cera se añade desde 5 hasta 50% en peso, y adecuadamente desde 5 hasta 30% en peso.
La cantidad de polímeros/copolímeros y de otros compuestos contenidos en las composiciones adhesivas, es decir en las composiciones acuosas o en las composiciones de fusión en caliente, no es/son críticas y pueden variar de tal manera que proporcionen las propiedades preferidas a la composición adhesiva. Los compuestos pueden estar en cualquier estado físico indicado por el estado de la composición adhesiva tal como dispersados en una fase acuosa, líquidos o sólidos.
La invención se ilustra adicionalmente mediante los ejemplos siguientes, que, sin embargo, no pretenden limitar la misma. Todas las unidades (partes o porcentajes) son en peso a menos que se indique de otro modo.
Ejemplos de la invención
La Tabla 1 ilustra las propiedades del producto cuando se usan las materias primas indicadas en la misma. La abreviaturas usadas en la tabla para los bloques estructurales (a), (b), y (c) son deg para el dietilen glicol, mpdiol para el 2-metil-1,3-propanodiol, chdm para el 1,4-ciclohexanodimetanol, meg para el etilen glicol, adipic para el ácido adípico, pza para el anhídrido ftálico, aze para el ácido azelaico, rosin para la colofonia de miera de China natural, napht para el ácido nafténico, HCR para las resinas de hidrocarburos del petróleo funcionalizadas con ácido carboxílico (por ejemplo las resinas de hidrocarburos modificadas AG-12-28 de Neville Chemical Company), y form ros para la colofonia de miera de China natural tratada con formaldehído.
TABLA 1 Propiedades del producto de diversas resinas poliésteres
1
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  \begin{minipage}[t]{158mm} Las relaciones respectivamente de
diol/diácido/agente de protección terminal son todas en % en peso
del peso total, M _{n}  es el peso molecular medio numérico (g/mol),
M _{w} /M _{n}  = índice de polidispersidad, Visco = viscosidad
medida a  50^{o}C  en un viscosímetro Brookfield (mPa.s), AV =
índice de acidez (mg de KOH/g), SP = punto de reblandecimiento
Mettler ( ^{o}C ), Color = color Gardner. 
\end{minipage} \cr}
Las entradas Nº^{s} 5 y 4 se describen con más detalle en los Ejemplos 1 y 2 respectivamente. Estos ejemplos ilustran la producción y uso como agente de adherencia de las resinas poliéster con más detalle.
Ejemplo 1
Un recipiente de reacción equipado con una entrada de nitrógeno, termómetro, agitador y columna de rectificación se cargó con 500 g de colofonia de miera de China, 505 g de anhídrido ftálico y 530 g de dietilen glicol. La mezcla de reacción se calentó hasta que se obtuvo una masa fundida homogénea, y a continuación se añadió 2 g de Vultac 2 (Elf Atochem), un catalizador de desproporcionación. La temperatura se elevó a 180ºC y se mantuvo allí durante una hora. A continuación la temperatura se incrementó gradualmente a 250ºC. La reacción se efectuó a esa temperatura durante 20 horas y se interrumpió cuando cesó la destilación de agua. Se recuperó un producto con un índice de acidez de AV = 22 mg de KOH/g, una viscosidad (Brookfield a 50ºC) de 11200 mPa.s, un peso molecular medio numérico de M_{n} = 870, y una polidispersidad de M_{w}/M_{n} = 1,1. El color Gardner era 2.
1500 g de esta resina poliéster se dispersó en agua usando el procedimiento descrito en la Patente WO 94/412272 (EE.UU. 5.552.519): Esto produjo la dispersión de agente de adherencia (A).
De esta resina poliéster se mezcló 350 g con 650 g de un éster de colofonia estabilizado con glicerol. A continuación esta mezcla se dispersó en agua con la ayuda de 60 g de un agente tensioactivo de éster de fosfato etoxilado. Esto produjo la dispersión de agente de adherencia (B).
Ejemplo 2
Un recipiente de reacción equipado con una entrada de nitrógeno, termómetro, agitador y columna de rectificación se cargó con 800 g de colofonia de miera de China, 200 g de anhídrido ftálico y 424 g de dietilen glicol. La temperatura se elevó a 180ºC y se mantuvo allí durante una hora. A continuación la temperatura se incrementó gradualmente a 250ºC. La reacción se efectuó a esa temperatura durante 17 horas y se interrumpió cuando cesó la destilación de agua. Se recuperó un producto con un índice de acidez de AV = 20 mg de KOH/g, una viscosidad (Brookfield a 50ºC) de 5150 mPa.s, un peso molecular medio numérico de M_{n} = 560, y una polidispersidad de M_{w}/M_{n} = 1,1. El color Gardner era 4,5.
De esta resina poliéster 700 g se mezcló con 300 g de éster de pentaeritritol de la colofonia. A continuación esta mezcla se dispersó en agua con la ayuda de 60 g de un agente tensioactivo de éster de fosfato etoxilado. Esto produjo la dispersión de agente de adherencia (C).
Resultados del ensayo adhesivo
El Acronal V210, Primal EP 5560, y Flexcryl 1625 son dispersiones acuosas de polímero acrílico disponibles de respectivamente BASF, Rohm & Haas Co., y Air Products. La Tabla 2 ilustra el comportamiento de los PSA usando los métodos de ensayo estándar (métodos de ensayo FINAT para los materiales auto-adhesivos; Cizallamiento: FTM8, Despegue: FTM1, Adherencia en forma de lazo: FTM9. Cada composición adhesiva se mezcló en forma acuosa en partes en peso y se revistió sobre un revestimiento de liberación de silicona. El peso del revestimiento es de 20 \pm 1 g/m^{2}. Las películas revestidas se secaron durante 3 minutos a 90ºC. Las películas se transfirieron revestidas a 80 gramos de material de la cara de papel liso y a continuación se cubrieron con papel desprendible y se permitió solidificar durante la noche a temperatura ambiente y 50% de humedad.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 2 Resultados del ensayo de comportamiento adhesivo
2
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
  \begin{minipage}[t]{153mm} Cizallamiento = 155 g/cm ^{2}  en
vidrio, los ensayos de LDPE sobre película sin tratar. El ensayo de
despegue es de despegue a 180 ^{o} , CF = ruptura cohesiva, SCF =
ligera ruptura cohesiva, AF = ruptura adhesiva, PD = deformación del
papel, sPT = ligero desgarramiento del papel, PD = deformación del
papel.
\end{minipage} \cr}
De los resultados en la Tabla 2 se puede concluir que las dispersiones que contienen los nuevos agentes de adherencia de poliéster tienen propiedades adhesivas mejoradas en términos de despegue y de la adherencia en forma de lazo.

Claims (15)

1. Un agente de adherencia de poliéster, caracterizado porque el agente de adherencia se puede obtener mediante polimerización de una mezcla que comprende un diácido o un derivado del mismo, un diol, y desde 6% en moles hasta 40% en moles de un compuesto orgánico monofuncional, en el que la mezcla está esencialmente libre de compuestos que comprenden más de dos grupos de ácido carboxílico o dos grupos de alcohol.
2. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de adherencia se puede obtener mediante polimerización de una mezcla que comprende desde 15 hasta 45% en moles de un diácido, desde 30 hasta 55% en moles de unos dioles, y desde 6 hasta 40% en moles de un compuesto orgánico monofuncional.
3. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla comprende desde 10% en moles hasta 40% en moles de un compuesto orgánico monofuncional.
4. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la mezcla comprende desde 15% en moles hasta 35% en moles de un compuesto orgánico monofuncional.
5. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el compuesto orgánico monofuncional es un ácido mono-carboxílico o un alcohol monohidroxilado.
6. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el compuesto orgánico monofuncional es un ácido mono-carboxílico.
7. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el ácido mono-carboxílico es una colofonia obtenida a partir de fuentes naturales.
8. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agente de adherencia es un poliéster no ramificado.
9. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diácido es un diácido aromático.
10. Un agente de adherencia de poliéster de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diol es un alquilen glicol o un polialquilen glicol o una mezcla de los mismos.
11. Una composición adhesiva sensible a la presión, que comprende un polímero y el agente de adherencia de poliéster según se define en las reivindicaciones 1 a 10.
12. Uso de un agente de adherencia de poliéster según se define en las reivindicaciones 1 a 10, como un agente de adherencia en las composiciones sensibles a la presión.
13. Una composición adhesiva sensible a la presión acuosa, que comprende un polímero y el agente de adherencia de poliéster según se define en las reivindicaciones 1 a 10.
14. Una composición adhesiva sensible a la presión de fusión en caliente, que comprende el agente de adherencia de poliéster según se define en las reivindicaciones 1 a 10.
15. Un método de fabricar un agente de adherencia de poliéster según se define en las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el agente de adherencia se produce mediante polimerización de monómeros en una atmósfera inerte a una temperatura desde 150ºC hasta 350ºC.
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