ES2341117T3 - Metodo para preparar masas autoadhesivas acrilicas. - Google Patents
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Abstract
Método para preparar una masa autoadhesiva formada por acoplamiento de al menos una parte reactiva, incluida en al menos un componente, con al menos otra parte reactiva, incluida en al menos otro componente, de modo que - dicha parte reactiva que contiene respectivamente, como mínimo, cada uno de dichos componentes tiene al menos dos grupos funcionales; - al menos una parte reactiva de al menos uno de los componentes empleados es un copolímero de acrilato funcionalizado con un peso medio de su distribución de masas molares comprendido entre 5.000 g/mol y 200.000 g/mol, preferiblemente entre 10.000 g/mol y 100.000 g/mol, el cual está formado a partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado y al menos un tipo de monómero funcionalizado, en el cual los dos grupos funcionales mínimos están introducidos mediante el tipo de monómero funcionalizado incorporado al polímero; y - los componentes para preparar la masa autoadhesiva se procesan sin disolventes.
Description
Método para preparar masas autoadhesivas
acrílicas.
La presente invención se refiere a un método
para preparar masas autoadhesivas acrílicas. Además se refiere a
masas autoadhesivas preparadas mediante dicho método y al uso de
masas autoadhesivas de este tipo.
En el marco de una creciente concienciación
medioambiental y con el empeño de fabricar productos de manera cada
vez más eficiente, los procesos de recubrimiento sin disolvente se
imponen sin cesar en el sector de las masas autoadhesivas.
Sin embargo, para un proceso de recubrimiento
sin disolventes las masas autoadhesivas deben cumplir grandes
exigencias, pues la capacidad de transformación depende no solo de
sus propiedades viscoelásticas, sino también de su posterior perfil
cualitativo. Los requisitos que debe cumplir la
visco-elasticidad de la masa autoadhesiva para
facilitar su transformación se contradicen a menudo con los que
favorecen las propiedades del producto. Los productos con gran
resistencia al cizallamiento suelen contener, por ejemplo, polímeros
de alto grado de polimerización, pero esto lleva a viscosidades de
fusión demasiado elevadas y por tanto dificulta la
procesabilidad.
Una masa autoadhesiva aplicada sin disolvente no
suele adquirir su estructura definitiva hasta después de una etapa
de reticulación, que permite ajustar el equilibrio entre las
propiedades adhesivas y cohesivas del producto. Como ejemplos cabe
citar aquí los procesos de reticulación químicos, p.ej. la
vulcanización del caucho; radioquímicos, p.ej. el tratamiento UV de
los poliacrilatos, y físicos, p.ej. la formación termorreversible
de dominios muy reblandecientes en sistemas a base de caucho
sintético.
Las masas autoadhesivas a base de poliacrilatos
constituyen uno de los tipos básicos de adhesivos más importantes
para cintas autoadhesivas, que se usan especialmente en caso de
aplicaciones de gran exigencia y calidad. De estos productos se
aprovecha su buena estabilidad a la intemperie y a la luz UV, así
como la posibilidad de obtener formas elaboradas transparentes con
un equilibrio fácilmente ajustable entre la fuerza de adherencia y
la resistencia al cizallamiento en caliente. Además se puede
recurrir a una amplia selección de monómeros para la formación de
las masas autoadhesivas, lo cual aumenta las posibilidades de
regular sus propiedades. Para las masas autoadhesivas a base de
poliacrilatos también hay que anotar la tendencia hacia sistemas de
recubrimiento aplicables sin disol-
vente.
vente.
En la literatura se pueden encontrar ejemplos de
poli-acrilatos que pueden aplicarse sin disolventes
y se usan como masas autoadhesivas. En este caso hay que distinguir
entre dos planteamientos: el uso de polímeros con un bajo grado de
polimerización inicial, que inmediatamente después del recubrimiento
se reticulan mediante radiación actínica, y el uso de los llamados
acrilatos termofusibles, formados por polímeros de alta viscosidad
de fusión a temperatura ambiente. Los sistemas del primer grupo se
aplican con facilidad, pero las propiedades cohesivas del producto,
reflejadas por ejemplo en la resistencia al cizallamiento, dejan a
menudo bastante que desear. En la patente EP 377 199 hay ejemplos
publicados por BASF y en la patente US 4,181,752 ejemplos
publicados por 3M. El enfoque del segundo grupo está descrito, por
ejemplo, en las patentes US 5,391,406 de National Starch, WO
93/09152 de Avery Dennison o DE 195 242 50 de Beiersdorf. Aunque las
propiedades de los sistemas ahí descritos son buenas, la aplicación
de estas masas autoadhesivas sin disolventes resulta a menudo
difícil.
La patente DE 100 29 554 describe un método para
preparar masas autoadhesivas de acrilato reticulables, cuyas masas
molares son superiores a 200.000 g/mol. En una primera etapa se
preparan poliacrilatos a partir de una mezcla de monómeros que, en
una forma de ejecución, puede incluir ácido acrílico y metacrílico y
uno o más anhídridos de ácido carboxílico con dobles enlaces
olefínicos. A la masa de poliacrilato resultante se le agregan en
una segunda etapa otros monómeros que poseen al menos dos grupos
funcionales. Mientras el primer grupo funcional debe reaccionar con
el anhídrido de ácido carboxílico el segundo grupo funcional es
capaz de reticular. Son ejemplos de dichos monómeros los acrilatos
hidroxilados. Las masas autoadhesivas obtenidas pueden mezclarse a
continuación con reticulantes. Como tales son idóneos los acrilatos
bi- o monofuncionales, los isocianatos bi- o monofuncionales, o los
epóxidos bi- o monofuncionales. Las masas autoadhesivas de acrilato
se procesan en estado fundido.
A través de la patente DE 100 30 217 se conoce
asimismo una masa autoadhesiva de poliacrilato que contiene
polímeros con masas molares superiores a 250.000 g/mol y que se
puede mezclar con un reticulante, por ejemplo con un acrilato bi- o
monofuncional, un isocianato bi- o monofuncional o un epóxido bi- o
monofuncional. La masa autoadhesiva de poliacrilato se aplica en
solución sobre el material soporte.
La patente DE 41 27 513 revela mezclas de
ligantes para pinturas, que constan de un componente poliisocianato
y de un componente poliacrilato hidroxilado. Ambos componentes se
mezclan entre sí en un disolvente y la mezcla se aplica sobre un
material soporte. La patente DE 42 20 807 describe además la adición
de reticulantes a un polímero vinílico en el seno de un
disolvente.
La patente DE 43 24 801 revela un método para
elaborar una pintura. Aquí se mezcla un primer componente polimérico
con un segundo componente que puede incluir un reticulante. El
primer componente puede ser un copolímero (met)acrílico que
lleve grupos OH, mientras que como segundo componente se proponen
poliisocianatos, entre otros. La adición del segundo componente al
primer componente puede tener lugar en masa, si ambos tienen una
viscosidad baja. Sin embargo los sistemas descritos no sirven como
masas autoadhesivas. Las masas molares de los polímeros descritos
son como máximo de 8600 g/mol.
La patente DE 103 59 973 describe un método para
preparar masas autoadhesivas a base de copolímeros en bloque de
acrilato. El copolímero en bloque de acrilato se obtiene por enlace
de dos bloques poliméricos de acrilato químicamente diferentes. La
patente DE 101 57 695 revela un método para preparar polímeros
mediante el enlace de dos componentes. El primer componente es un
poli(met)acrilato, con un peso molecular medio
numérico de 2.000 hasta 100.000 g/mol, en cuyos extremos hay grupos
funcionales. El segundo componente también presenta grupos
funcionales en sus extremos. El enlace de ambos componentes tiene
lugar mediante los grupos funcionales situados a sus extremos. La
preparación del primer componente requiere medidas especiales para
la funcionalización terminal.
Por tanto ninguno de los documentos citados
revela un método que permita la transformación sin disolventes de
componentes en estado fundido, fácilmente disponibles.
Por consiguiente existe la necesidad de
proporcionar un sistema de masas autoadhesivas y un proceso de
recubrimiento para dicho sistema, cuya combinación apropiada
resuelva las desventajas del estado técnico, es decir la combinación
mejorable de un buen comportamiento durante el recubrimiento sin
disolventes y de buenas propiedades del producto, sobre todo en
cuanto a la resistencia al cizallamiento.
La presente invención tiene por objeto indicar
un método para preparar masas autoadhesivas acrílicas que en
productos autoadherentes proporcionen buenas propiedades de
adherencia, que cumplan especialmente el criterio de Dahlquist y
alcancen un buen equilibrio entre adhesión y cohesión, y que al
mismo tiempo se puedan procesar y aplicar bien sin disolventes. La
presente invención también se refiere a las masas autoadhesivas
obtenidas mediante este método y a su empleo en productos
autoadherentes.
Dicho objeto se resuelve según los criterios de
las reivindicaciones 1, 30 y 36. De las indicaciones de las
reivindicaciones 2 a 29 y 31 a 35 se infieren formas de ejecución
ventajosas de la presente invención.
De acuerdo con ello la presente invención
consiste en un sistema de masas autoadhesivas acrílicas y en un
método para preparar una masa autoadhesiva formada por acoplamiento
de al menos una parte reactiva, incluida en al menos un componente,
con al menos otra parte reactiva, incluida en al menos otro
componente, de modo que
- -
- dicha parte reactiva que contiene respectivamente, como mínimo, cada uno de dichos componentes tiene al menos dos grupos funcionales;
- -
- al menos una parte reactiva de al menos uno de los componentes empleados es un copolímero de acrilato funcionalizado con un peso medio de su distribución de masas molares comprendido entre 5.000 g/mol y 200.000 g/mol, preferiblemente entre 10.000 g/mol y 100.000 g/mol, el cual está formado a partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado y al menos un tipo de monómero funcionalizado, en el cual los dos grupos funcionales mínimos están introducidos mediante el tipo de monómero funcionalizado incorporado al polímero; y
- -
- los componentes para preparar la masa autoadhesiva se procesan sin disolventes.
El componente monomérico funcionalizado está
repartido a lo largo de todo el copolímero de acrilato, por ejemplo
estadísticamente. No obstante son igualmente ventajosos y forman
parte de la presente invención los gradientes de frecuencia en la
incorporación de los monómeros funcionalizados lo largo de las
cadenas. Por lo tanto, los grupos funcionales de este componente -
necesarios para su acoplamiento con el segundo componente - no se
encuentran, o al menos no exclusivamente, en el extremo del
copolímero de acrilato. Los grupos funcionales están más bien
contenidos a lo largo de la cadena del copolímero de acrilato. El
acoplamiento de ambos componentes no tiene lugar, o al menos no
exclusivamente, mediante grupos situados al final del copolímero de
acrilato, lo cual permite una elaboración más sencilla de las masas
autoadhesivas, en comparación con el estado técnico.
Según la presente invención, el término
"copolímero" se refiere siempre a un polímero o bloque
polimérico formado por al menos dos tipos de comonómeros. La
composición de comonómeros en este copolímero o bloque copolimérico
puede ser de tipo estadístico o variar a lo largo de la cadena.
Con el método de la presente invención se pueden
obtener masas autoadhesivas que cumplen el criterio de Dahlquist y
alcanzan un buen equilibrio entre adhesión y cohesión, por lo cual
la mezcla de componentes destinada a la elaboración de masas
autoadhesivas se puede procesar y aplicar sin disolventes, sobre
todo gracias a la baja viscosidad del material procesado en estado
fundido.
La receta aquí descrita sirve para resolver el
problema técnico de procesar un material que no alcanza su
estructura definitiva hasta después de aplicarlo como recubrimiento.
La masa autoadhesiva acrílica objeto de la presente invención se
prepara mezclando al menos dos componentes que contienen
respectivamente, como mínimo, una parte capaz de reaccionar con al
menos una parte del otro componente durante el proceso. En una
forma de ejecución de la presente invención el proceso de
recubrimiento sigue tan rápidamente al inicio del mezclado de los
componentes que la mezcla, a pesar de la reacción desencadenada
entre las partes reactivas, aún se puede trabajar con facilidad.
Durante el recubrimiento y/o a continuación, por ejemplo sobre una
cinta, las partes reactivas reaccionan en esta mezcla de
componentes formando una masa autoadhesiva con buenas propiedades
técnicas de adherencia. La masa autoadhesiva resultante,
preferiblemente exenta de disolventes, suele tener en su estado
definitivo una estructura tal, que no admite ser recubierta o solo
con limitaciones. Además los productos autoadhesivos basados en las
masas autoadhesivas de la presente invención y elaborados mediante
el proceso de aplicación según la presente invención también forman
parte de la misma.
La presente invención se explica seguidamente
con mayor detalle, haciendo referencia a las figuras, que
representan
Fig. 1 representaciones esquemáticas del
acoplamiento de dos componentes mediante enlaces por puente de
hidrógeno;
Fig. 2 representaciones esquemáticas del
acoplamiento de dos componentes mediante enlaces coordinados;
Fig. 3 representaciones esquemáticas del
acoplamiento de dos componentes mediante enlaces coordinados,
empleando el principio de llave-cerradura; y
Fig. 4 representaciones esquemáticas de
productos auto-adhesivos que llevan masas
autoadhesivas preparadas según el método de la presente
invención.
Forma parte de la presente invención la
preparación y composición de una masa autoadhesiva acrílica
aplicable sin disolventes, su proceso de recubrimiento, así como
productos autoadhesivos que contienen, al menos, una de las masas
autoadhesivas de la presente invención y se obtienen mediante el
proceso de recubrimiento según la presente invención,
preferiblemente sin disolventes.
Sorprendentemente se encontró que el
planteamiento de la presente invención basado en una preparación
multicomponente permitía elaborar y aplicar masas autoadhesivas
acrílicas, procesables preferiblemente sin disolventes. En un
momento antes de efectuar el recubrimiento se mezclan los distintos
componentes. Preferiblemente durante el mezclado se inicia el
acoplamiento de las partes reactivas contenidas en los distintos
componentes. El momento de mezclar los componentes y por tanto del
inicio de la reacción de acoplamiento se elige de manera que la
mezcla aún se pueda procesar y aplicar bien. Al menos uno de los
componentes contiene como mínimo un polímero de baja masa molar
dotado de grupos funcionales y que en lo sucesivo se designa como
prepolímero. La reacción que se desarrolla durante el recubrimiento
con al menos una especie de al menos otro componente aumenta la
masa molar de dicho, como mínimo, prepolímero mediante un
alargamiento de cadena y/o una reticulación. Como mínimo, un
componente contiene al menos, como una parte reactiva, un
prepolímero basado en un poliacrilato.
La viscosidad de la mezcla de los componentes al
inicio de la reacción se ajusta mediante la composición de aquéllos
y la temperatura de transformación, de modo que la mezcla se pueda
aplicar, preferiblemente sin disolventes, por ejemplo sobre una
cinta corredera o un cilindro soporte. El tipo de cinta depende de
la forma deseada del producto autoadhesivo resultante. Antes de
enrollar la cinta recubierta se pueden incluir otras etapas de
proceso, como por ejemplo un tratamiento con radiación y/o calor.
Además, según la estructura del producto, puede laminarse cualquier
soporte, capa, film sobre la cinta recubierta, lo cual permite
elaborar productos autoadhesivos de múltiples clases conforme al
método de la presente invención. Si se aplica sobre un cilindro
soporte, el film también se puede laminar con cualquier soporte,
capa, film, lo cual permite elaborar productos autoadhesivos de
múltiples clases conforme al método de la presente invención.
Para explicar la combinación de buenas
propiedades de los materiales de la presente invención y de su
aplicación se dispone de la viscosidad de fusión de los componentes
individuales que deben procesarse y del módulo "plateau" de la
masa autoadhesiva procesada, como datos experimentales. La
viscosidad de fusión de los componentes que llevan partes
poliméricas depende, entre otras cosas, de la longitud de cadena de
los polímeros. La masa molar de los polímeros es un factor
importante para regular la procesabilidad y aplicabilidad al
preparar las masas autoadhesivas según la presente invención. Las
bajas viscosidades se relacionan a menudo con una buena
procesabilidad. Por tanto los polímeros cortos parecen
predestinados como materiales procesables por fusión. Las
propiedades adherentes de una masa autoadhesiva dependen
fuertemente, entre otras cosas, del grado de reticulación del
sistema, el cual puede estimarse mediante el módulo "plateau".
Según Dahlquist el módulo "plateau" para masas autoadhesivas
de buena calidad está comprendido entre 50 kPa y 200 kPa [D. Satas
(editor), "Handbook of Pressure Sensitive Adhesives
Technology" (Manual de tecnología de adhesivos sensibles a la
presión), 2ª ed., 1989, van Nostrand, Nueva York]. Por este
requisito se advierte que la masa autoadhesiva no debe estar
demasiado reticulada, pero si está formada por polímeros de fácil
aplicación, es decir cortos, en las cadenas reticuladas por los
extremos la distancia entre dos puntos de reticulación está limitada
por la distancia entre los extremos de las cadenas poliméricas, y
en la reticulación estadística por distancias inferiores a la
distancia entre los extremos de las cadenas poliméricas.
En la presente invención se revela una idea y
ejemplos de su posible realización, para la formación, preparación
y aplicación de un nuevo tipo de masas autoadhesivas. La idea de la
presente invención constituye una nueva posibilidad de conseguir la
combinación de buena procesabilidad y buenas propiedades del
producto. Las masas autoadhesivas de la presente invención
contienen al menos un tipo de polímero funcionalizado de masa molar
media, lo cual da una viscosidad de fusión aceptable y
permite alcanzar un estado de reticulación favorable para las
propiedades del producto.
Las masas autoadhesivas de la presente invención
constan al menos de dos componentes que al comienzo del proceso
están separados espacialmente, es decir, almacenados, por ejemplo,
en recipientes diferentes. Estos dos componentes usados como mínimo
pueden designarse como componente A y componente B. Un momento antes
del recubrimiento, definido abajo de manera más exacta, se mezclan
al menos estos dos componentes. El componente A contiene al menos
una parte capaz de reaccionar con otra parte que el componente B
contiene como mínimo. El uso de dos componentes para producir la
masa autoadhesiva de la presente invención es una forma de ejecución
preferida de la misma. También son parte de la presente invención
las mezclas efectuadas a partir de más de dos compo-
nentes.
nentes.
Al menos uno de los componentes utilizados
contiene como mínimo un prepolímero basado en un poliacrilato.
Según una forma de ejecución especialmente
preferida el componente A contiene todas las partes capaces de
reaccionar con al menos una parte del componente B, pero que en las
condiciones de almacenamiento abajo definidas no pueden reaccionar
entre sí dentro del componente A. En esta forma de ejecución
especialmente preferida el componente B contiene todas las partes
capaces de reaccionar con al menos una parte del componente A, pero
que en las condiciones de almacenamiento abajo definidas no pueden
reaccionar entre sí dentro del componente B.
Según la presente invención también se pueden
añadir a la mezcla otras partes que no pueden reaccionar con
ninguna de las partes del componente A o B durante el proceso, lo
cual se puede realizar, por ejemplo, mezclando con al menos otro
componente. Estos otros componentes se añaden preferiblemente a
partes no reactivas del componente A y/o B, en las condiciones de
almacenamiento abajo definidas, con el fin de optimizar la
viscosidad y/o las características de mezclado del componente A y/o
B entre sus partes reactivas y/o para ajustar las propiedades del
producto.
Cuando se usan ingredientes que pueden tener
reacciones secundarias en ciertas condiciones - por ejemplo una
reacción inducida por la luz solar o una reacción con la humedad del
aire o con oxígeno - los recipientes de almacenamiento están
concebidos para excluir tales factores externos, de modo que no se
manifiesten perjudicialmente en las aplicaciones propuestas. Según
la presente invención los términos "reactividad" y
"reactivo" se refieren siempre al poder de reacción de una
parte funcionalizada, contenida en un determinado componente, con
una parte adecuadamente dotada para el desarrollo favorable de la
reacción, contenida al menos en otro componente. En cambio, según
la presente invención, se entiende como "no reactivo" o
"inerte" que la viscosidad de fusión de un componente en el
recipiente de almacenamiento no varía más del 20% de su valor
inicial en el curso de un día, preferiblemente de una semana, sobre
todo de un mes. Los componentes se almacenan hasta 60ºC,
preferiblemente hasta 35ºC.
Si para la reacción de acoplamiento deseada
entre cada una de las partes reactivas, contenidas respectivamente
en al menos los dos componentes, se necesitan otros reactivos, como
p.ej. catalizadores, iniciadores, reactivos de acoplamiento o
reticulantes, entonces dichos reactivos forman parte de un
componente que no lleva ningún ingrediente adicional o solo
aquellos que son inertes frente estos reactivos.
Composición del componente
A
El componente A consta al menos de una parte
funcionalizada para poder reaccionar con al menos una parte de al
menos otro componente, preferentemente del componente B. Asimismo el
componente A puede contener una o más partes químicamente inertes,
es decir no reactivas, frente a todas las partes de todos los demás
componentes. El tipo de funcionalización depende de la selección de
al menos un reactante en al menos el otro componente. Según la
presente invención, como parte al menos funcionalizada sirve aquella
que posee como mínimo dos grupos de la misma o diferente clase,
caracterizados por su reactividad frente al menos una parte de al
menos el otro componente. Por lo tanto la parte al menos
funcionalizada de este modo del componente A puede ser difuncional
o multifuncional. Las partes monofuncionalizadas o sin funcionalizar
no contribuyen a la creación de la retícula formada durante el
proceso. Por lo tanto al elegir las partes reactivas hay que prestar
atención al grado de funcionalización. Una parte funcionalizada del
componente A contiene más del 80%, preferiblemente más del 90%, de
moléculas con al menos dos grupos funcionales, aunque ello no
excluye la adición selectiva al componente A de ingredientes no
reactivos, sobre todo de otra naturaleza química, en proporciones de
hasta un 80%.
Cuando al menos una parte funcionalizada es un
polímero su masa molar está comprendida entre 5.000 g/mol y 200.000
g/mol, preferiblemente entre 10.000 g/mol y 100.000 g/mol. En este
sentido se entiende como masa molar el promedio ponderal de la
distribución de masas molares, como por ejemplo la que se puede
obtener mediante análisis por cromatografía de gel. La
polidispersión de los sistemas así definidos, definida por el
cociente entre media ponderal y media numérica de la distribución
de masas molares, es inferior a 8, preferiblemente inferior a 5.
Una parte que corresponda a esta descripción se designa en lo
sucesivo como prepolímero. Un prepolímero tiene una temperatura de
reblandecimiento menor de 200ºC, preferiblemente menor de 100ºC,
sobre todo menor de 20ºC. En este sentido, como temperatura de
reblandecimiento se entiende la temperatura de transición vítrea
dinámica para los sistemas amorfos y la temperatura de fusión para
los sistemas semicristalinos, que se pueden determinar por análisis
dinámico-mecánico (DMA) a bajas frecuencias (véase
métodos de ensayo, ensayo D). En el DMA es aquella temperatura en
que la curva del módulo de pérdida presenta un máximo.
Un prepolímero lineal puede estar en forma de
homopolímero (tipo A1) preparado como mínimo a partir de una clase
de monómero no funcionalizado, de copolímero estadístico (tipo A2)
preparado como mínimo a partir de una clase de monómero no
funcionalizado y de una clase de monómero funcionalizado, o de
copolímero en bloque (tipo A3 o tipo A4) que puede estar formado
por al menos dos bloques homopoliméricos distintos (tipo A3)
preparados respectivamente a partir de al menos una clase de
monómero no funcionalizado, o por al menos un bloque formado por al
menos un copolímero estadístico preparado como mínimo a partir de
una clase de monómero no funcionalizado y de una clase de monómero
funcionalizado, y opcionalmente por uno más bloques homopoliméricos
(tipo A4). Los prepolímeros de tipo A1 están funcionalizados como
mínimo en dos sitios a lo largo de la cadena: p.ej. extremo 1,
extremo 2, en la zona central de la cadena.
Los prepolímeros de tipo A2 ofrecen más
posibilidades de llevar al menos dos funcionalidades: p.ej. extremo
1, extremo 2, en la zona central de la cadena, usando la proporción
deseada de al menos un comonómero que lleve la funcionalidad en
cualquiera de los muchos puntos repartidos estadísticamente a lo
largo de la cadena. Cualquier combinación de estos puntos de
funcionalización también forma parte de la presente invención. Los
prepolímeros del tipo A3 están funcionalizados al menos en dos
puntos a lo largo de la cadena: p.ej. extremo 1, extremo 2, en la
zona central de la cadena, opcionalmente uno o más de los puntos de
enlace entre bloques según el número de ellos. Los prepolímeros de
tipo A4 ofrecen más posibilidades de llevar al menos dos
funcionalidades: p.ej. extremo 1, extremo 2, en la zona central de
la cadena, opcionalmente uno o más de los puntos de enlace entre
bloques según el número de ellos, usando la proporción deseada de al
menos un comonómero que lleve la funcionalidad en cualquiera de los
muchos puntos repartidos estadísticamente a lo largo de los bloques
copoliméricos. Cualquier combinación de estos puntos de
funcionalización también forma parte de la presente invención.
Además de una estructura lineal, el prepolímero
también puede ser ramificado, en forma de estrella o injertado.
Estos prepolímeros pueden ser igualmente del tipo A1, A2, A3 y A4.
Aparte de los puntos arriba citados como ejemplo para llevar como
mínimo las dos funcionalidades en la cadena, ofrecen más
posibilidades los sistemas en forma de estrella o injertados según
el número de brazos, o los sistemas ramificados según el grado de
ramificación. Los sistemas configurados de este modo también pueden
estar funcionalizados en puntos de ramificación y en puntos de
inserción o injerto de cadenas laterales. En los sistemas en forma
de estrella o injertados los diversos brazos de polímero pueden ser
de distinta naturaleza química, es decir, formados por diferentes
monómeros o/y por una diferente composición de comonómeros.
Como prepolímeros de tipo A1 se pueden
emplear todos los homopolímeros lineales, en forma de estrella,
ramificados e injertados que corresponden a las definiciones
anteriores de masa molar y temperatura de reblandecimiento.
Como ejemplos no excluyentes cabe mencionar
ventajosamente, según la presente invención, los siguientes
sistemas: poliéteres como p.ej. polietilenglicol,
polipropilenglicol o politetrahidrofurano, polidienos como p.ej.
polibutadieno o poliisopreno, polidienos hidrogenados como p.ej.
polietilenbutileno o polietilenpropileno, poliésteres como p.ej.
poli-etilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilviniléter, poli(acetato de vinilo), polímeros de
ésteres \alpha,\beta-insaturados no
funcionalizados.
Como ejemplos no excluyentes cabe mencionar
ventajosamente, según la presente invención, los copolímeros
estadísticos basados en ésteres
\alpha,\beta-insaturados y los copolímeros
estadísticos basados en alquilviniléteres.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo A1
pueden usarse ventajosamente en principio todos los compuestos
conocidos del especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se
usan preferentemente los alquilésteres
\alpha,\beta-insaturados de estructura
general
(I),CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2})
\vskip1.000000\baselineskip
en la cual R^{1} = H o CH_{3} y
R^{2} = H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos,
saturados o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo A1 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 1 a 30, especialmente 4 a 18 átomos de carbono.
Como ejemplos concretos de compuestos adecuados cabe mencionar, de
manera no excluyente, acrilato de n-butilo,
acrilato de n-pentilo, acrilato de
n-hexilo, acrilato de n-heptilo,
acrilato de n-octilo, acrilato de
n-nonilo, acrilato de laurilo, acrilato de
estearilo, metacrilato de estearilo, sus isómeros ramificados, como
p.ej. acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo A1
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de fenilo o metacrilato de
bencilo.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
Aparte de los sistemas lineales, los polímeros
en forma de estrella de tres, cuatro o múltiples brazos también son
ejemplos preferidos de los prepolímeros del tipo A1.
Las dos funcionalidades que tienen como mínimo
los prepolímeros de tipo A1 pueden reaccionar con al menos una
parte de al menos otro componente. En el apartado "combinaciones
de segmentos funcionales" se describen ejemplos de grupos
funcionales.
Como prepolímeros de tipo A2 se pueden
emplear todos los copolímeros estadísticos lineales, en forma de
estrella, ramificados o injertados que corresponden a las
definiciones anteriores de masa molar y temperatura de
reblandecimiento. Los prepolímeros de tipo A2 se preparan partiendo
de al menos una clase de monómero no funcionalizado y al menos una
clase de monómero funcionalizado.
Como ejemplos no excluyentes cabe citar
ventajosamente, según la presente invención, los copolímeros
estadísticos a partir de ésteres
\alpha,\beta-insaturados no funcionalizados y
los copolímeros estadísticos a partir de
alquil-viniléteres no funcionalizados.
Como monómeros para los prepolímeros de tipo A2
son ventajosos en principio todos los compuestos conocidos del
especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se prefieren los
alquilésteres \alpha,\beta-insaturados de
estructura general
(I),CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2})
en la cual R^{1} = H o CH_{3} y
R^{2} = H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos,
saturados o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo A2 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 4 a 18 átomos de carbono. Como ejemplos concretos
de compuestos apropiados cabe citar, de manera no excluyente,
acrilato de n-butilo, acrilato de
n-pentilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-heptilo, acrilato de
n-octilo, acrilato de n-nonilo,
acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, metacrilato de
estearilo, sus isómeros ramificados, como p.ej. acrilato de
2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo A2
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, acrilato de benzoína, metacrilato de
fenilo, metacrilato de bencilo o metacrilato de benzoína.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
En una forma de ejecución preferida de la
presente invención las dos funcionalidades, como mínimo, de los
prepolímeros del tipo A2 se incorporan a través de al menos un
comonómero especial, copolimerizado estadísticamente durante la
polimerización del prepolímero. El contenido de al menos este
comonómero especial - referido a la composición de la mezcla total
de monómeros - durante la producción del polímero total es de hasta
un 20%, preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%. El
carácter especial de al menos este comonómero es su funcionalidad
reactiva frente al menos una parte contenida en al menos otro
componente. En el apartado "combinaciones de segmentos
funcionales" se describen ejemplos de grupos funcionales. Se
prefieren especialmente los monómeros basados en ésteres
\alpha,\beta-insaturados que llevan dichas
funcionalidades.
Los prepolímeros del tipo A3 están
formados por la unión covalente de bloques poliméricos individuales
entre sí. Cada uno de los bloques corresponde a las definiciones
anteriores de temperatura de reblandecimiento y masa molar. Los
bloques pueden estar acoplados de forma lineal, pero también en
forma de estrella o de copolímero injertado. En el caso más simple
el prepolímero del tipo A3 es un copolímero dibloque de la clase
bloque 1-bloque 2 formado por un bloque 1 y un
bloque 2 que difieren respecto a la elección de los monómeros de
partida y opcionalmente en su temperatura de reblandecimiento y/o
masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o ramificada). Otras formas
de ejecución de prepolímeros del tipo A3 son, sin pretender
limitarse a esta enumeración, copolímeros tribloque de clase bloque
1'-bloque 2'-bloque 3', copolímeros
en bloque de clase bloque 1''-bloque
2''-bloque 3''-bloque 4'', así como
copolímeros en bloque superiores cuya estructura sigue esta serie.
Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque superiores
son parte de la presente invención como prepolímeros del tipo A3,
cuando todos los bloques unidos directamente entre sí difieren en la
elección de los monómeros de partida y opcionalmente en su
temperatura de reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej.
lineal o ramificada). Los copolímeros tribloque y los copolímeros
en bloque superiores también son parte de la presente invención
como prepolímeros del tipo A3, cuando varios de los bloques no
acoplados directamente entre sí no difieren en la elección de los
monómeros de partida y opcionalmente tampoco en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Una forma de ejecución preferida de un prepolímero del
tipo A3 es un copolímero tribloque de clase bloque
1'-bloque 2'-bloque 3', en que el
bloque 1' y el bloque 3' son iguales en cuanto a la elección de los
monómeros de partida, masa molar, temperatura de reblandecimiento y
estructura.
Como ejemplos de los bloques contenidos en los
prepolímeros de tipo A3 cabe citar poliéteres como p.ej.
polietilenglicol, polipropilenglicol o politetrahidrofurano,
polidienos como p.ej. polibutadieno o poliisopreno, polidienos
hidrogenados como p.ej. polietilenbutileno o polietilenpropileno,
poliésteres como p.ej. polietilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilvinil-éteres, poli(acetato de vinilo), polímeros
de ésteres \alpha,\beta-insaturados no
funcionalizados.
Como ejemplos no excluyentes son ventajosos,
según la presente invención, cabe citar los copolímeros estadísticos
basados en ésteres \alpha,\beta-insaturados y
los copolímeros estadísticos basados en alquilvinil-éteres.
Como monómeros para los prepolímeros de tipo A3
son ventajosos en principio todos los compuestos conocidos del
especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se prefieren los
alquilésteres \alpha,\beta-insaturados de
estructura general
(I),CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2})
\vskip1.000000\baselineskip
en la cual R^{1} = H o CH_{3} y
R^{2} = H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos,
saturados o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo A3 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 4 a 18 átomos de carbono. Como ejemplos concretos
de compuestos apropiados cabe citar, de manera no excluyente,
acrilato de n-butilo, acrilato de
n-pentilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-heptilo, acrilato de
n-octilo, acrilato de n-nonilo,
acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, metacrilato de
estearilo, sus isómeros ramificados, como p.ej. acrilato de
2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo A3
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de fenilo o metacrilato de
bencilo.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
Las dos funcionalidades, como mínimo,
utilizables en los prepolímeros del tipo A3 tienen la capacidad de
reaccionar con al menos una parte contenida en al menos otro
componente. En el apartado "combinaciones de segmentos
funcionales" se describen ejemplos de grupos funcionales.
Los prepolímeros del tipo A4 están
formados por la unión covalente de bloques poliméricos individuales
entre sí. Cada uno de los bloques corresponde a las definiciones
anteriores de temperatura de reblandecimiento y masa molar. Los
bloques pueden estar acoplados de forma lineal, pero también en
forma de estrella o de copolímero injertado. Los prepolímeros del
tipo A4 se distinguen de los prepolímeros del tipo A3 en que al
menos un bloque está formado como copolímero estadístico a partir
de al menos dos comonómeros. En el caso más sencillo el prepolímero
del tipo A4 es un copolímero dibloque de clase bloque
1'''-bloque 2''' constituido por un bloque 1''' y
un bloque 2''' que difieren en la composición de comonómeros y
opcionalmente en su temperatura de reblandecimiento y/o masa molar
y/o estructura (p.ej. lineal o ramificada). Otras formas de
ejecución de prepolímeros del tipo A4 son, sin pretender limitarse
a esta relación, copolímeros tribloque de clase bloque
1''''-bloque 2''''-bloque 3'''',
copolímeros en bloque de clase bloque 1''''-bloque
2''''-bloque 3''''-bloque 4'''', así
como copolímeros en bloque superiores cuya estructura sigue esta
serie. Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque
superiores forman parte de la presente invención como prepolímeros
del tipo A4, cuando todos los bloques acoplados directamente entre
sí difieren en la composición de comonómeros y/o en la elección de
los monómeros de partida y opcionalmente en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque
superiores también son parte de la presente invención como
prepolímeros del tipo A4, cuando varios de los bloques no unidos
directamente entre sí no difieren en la composición de comonómeros
y/o en la elección de los monómeros de partida y opcionalmente
tampoco en su temperatura de reblandecimiento y/o masa molar y/o
estructura (p.ej. lineal o ramificada). Una forma de ejecución
preferida de un prepolímero del tipo A4 es un copolímero tribloque
de clase bloque 1''''-bloque
2''''-bloque 3'''', en que el bloque 1'''' y el
bloque 3'''' son iguales respecto a la elección de los monómeros de
partida, masa molar, temperatura de reblandecimiento y
estructura.
En cuanto a la elección de los monómeros de
partida para cada bloque de los prepolímeros del tipo A4 según la
presente invención pueden usarse, por ejemplo, sin pretender
limitarse a esta relación, todos aquellos monómeros de partida
utilizables para los prepolímeros del tipo A2.
También es parte de la presente invención la
elección de bloques del tipo utilizable en los prepolímeros del
tipo A3, para la formación de los prepolímeros del tipo A4.
En una forma de ejecución preferida de la
presente invención los prepolímeros del tipo A4 llevan sus dos
funcionalidades mínimas en forma de al menos un comonómero
especial, incluido de manera estadísticamente distribuida en al
menos un bloque. El contenido de al menos este comonómero especial,
referido a la composición total del polímero, es de hasta un 20%,
preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%. El carácter
especial de al menos este comonómero es su funcionalidad reactiva
frente al menos una parte que contiene como mínimo otro componente.
En el apartado "combinaciones de segmentos funcionales" se
describen ejemplos de grupos funcionales. Se prefieren
particularmente los monómeros basados en ésteres
\alpha,\beta-insaturados que llevan dichas
funcionalidades.
El componente A contiene al menos un ingrediente
de tipo A1, A2, A3 o A4. Un componente A también forma parte de la
presente invención cuando contiene ingredientes de diversos tipos
(A1, A2, A3, A4).
Asimismo forma parte de la presente invención el
empleo opcional de polímeros no funcionalizados y/o
monofuncionalizados y/o copolímeros en bloque no funcionalizados
y/o monofuncionalizados como ingrediente del componente A. Para la
composición de los polímeros no funcionalizados utilizables
opcionalmente como ingredientes del componente A sirven las mismas
indicaciones de formación, composición, elección de los monómeros,
temperatura de reblandecimiento y estructura que se encuentran en
la definición de los prepolímeros del tipo A1 y A2. La media
ponderal de su distribución de masas molares es inferior a
1.000.000 g/mol, preferiblemente inferior a 100.000 g/mol. Su
temperatura de reblandecimiento es menor de 200ºC, preferiblemente
menor de 100ºC, sobre todo menor de 20ºC. Para los polímeros
monofuncionalizados que se pueden usar opcionalmente como
ingrediente del componente A sirven las indicaciones hechas para
los polímeros no funcionalizados utilizables opcionalmente como
ingrediente del com-
ponente A, pero además contienen una funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro componente.
ponente A, pero además contienen una funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro componente.
Para la composición de los copolímeros en bloque
no funcionalizados utilizables opcionalmente como ingredientes del
componente A sirven las mismas indicaciones de formación,
composición, elección de los monómeros, temperatura de
reblandecimiento y estructura que se hallan en la definición de los
prepolímeros del tipo A3 y A4. La media ponderal de su distribución
de masas molares es inferior a 1.000.000 g/mol, preferiblemente
inferior a 250.000 g/mol. Para los copolímeros en bloque
monofuncionalizados que pueden usarse opcionalmente como ingrediente
del componente A sirven las indicaciones hechas para los
copolímeros en bloque no funcionalizados utilizables opcionalmente
como ingrediente del componente A, pero además contienen una
funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro
componente.
Un ingrediente monofuncionalizado del componente
A contiene más del 80%, preferiblemente más del 90%, de una
molécula dotada de una funcionalidad.
El componente A puede contener otros
ingredientes como resinas adhesivas, plastificantes, aditivos
reológicos, catalizadores, estabilizadores, compatibilizadores,
agentes de acoplamiento, antioxidantes, antioxidantes adicionales,
fotoprotectores, ignifugantes, pigmentos, colorantes, cargas y/o
agentes hinchantes. Estos otros ingredientes de uso opcional en el
componente A se caracterizan porque frente a todos los demás
ingredientes del componente A no son reactivos en las condiciones
de almacenamiento arriba definidas. Cuando estos ingredientes
opcionales se usan en el componente A, tampoco reaccionan entre sí
en las condiciones de almacenamiento arriba definidas.
Composición del componente
B
El componente B consta al menos de una parte
funcionalizada para poder reaccionar con al menos una parte de al
menos otro componente, como por ejemplo el componente A. Asimismo el
componente B puede contener una o más partes químicamente inertes,
es decir no reactivas, frente a todas las partes de todos los demás
componentes. El tipo de funcionalización depende de la selección de
al menos un reactante en al menos el otro componente. Según la
presente invención, como parte al menos funcionalizada sirve aquella
que posee como mínimo dos grupos de la misma o diferente clase,
caracterizados por su reactividad frente al menos una parte de al
menos el otro componente. Por lo tanto la parte al menos
funcionalizada de este modo del componente B puede ser difuncional
o multifuncional. Las partes monofuncionalizadas o sin funcionalizar
no contribuyen a la creación de la retícula formada durante el
proceso. Por lo tanto al elegir las partes reactivas hay que prestar
atención al grado de funcionalización. Una parte funcionalizada del
componente B contiene más del 80%, preferiblemente más del 90%, de
moléculas con al menos dos grupos funcionales, aunque ello no
excluye la adición selectiva al componente B de ingredientes no
reactivos, sobre todo de otra naturaleza química.
Cuando al menos una parte funcionalizada es un
polímero, la media ponderal de su distribución de masas molares es
menor de 300.000 g/mol, preferiblemente menor de 100.000 g/mol,
sobre todo menor de 25.000 g/mol. La polidispersión de los sistemas
así definidos, definida por el cociente entre media ponderal y media
numérica de la distribución de masas molares, es inferior a 8,
preferiblemente inferior a 5. Un prepolímero de este tipo tiene una
temperatura de reblandecimiento menor de 200ºC, preferiblemente
menor de 100ºC, sobre todo menor de 20ºC.
Un prepolímero lineal puede estar en forma de
homopolímero (tipo B1) preparado como mínimo a partir de una clase
de monómero no funcionalizado, de copolímero estadístico (tipo B2)
preparado como mínimo a partir de una clase de monómero no
funcionalizado y de una clase de monómero funcionalizado, o de
copolímero en bloque (tipo B3 o tipo B4) que puede estar formado
por al menos dos bloques homopoliméricos distintos (tipo B3)
preparados respectivamente a partir de al menos una clase de
monómero no funcionalizado, o por al menos un bloque formado por al
menos un copolímero estadístico preparado como mínimo a partir de
una clase de monómero no funcionalizado y de una clase de monómero
funcionalizado, y opcionalmente por uno más bloques homopoliméricos
(tipo B4). Los prepolímeros de tipo B1 están funcionalizados como
mínimo en dos sitios a lo largo de la cadena: p.ej. extremo 1,
extremo 2, en la zona central de la cadena. Los prepolímeros de tipo
B2 ofrecen más posibilidades de llevar al menos dos
funcionalidades: p.ej. extremo 1, extremo 2, en la zona central de
la cadena, usando la proporción deseada de al menos un comonómero
que lleve la funcionalidad en cualquiera de los muchos puntos
repartidos estadísticamente a lo largo de la cadena. Cualquier
combinación de estos puntos de funcionalización también es parte de
la presente invención. Los prepolímeros de tipo B3 están
funcionalizados al menos en dos puntos a lo largo de la cadena:
p.ej. extremo 1, extremo 2, en la zona central de la cadena,
opcionalmente uno o más de los puntos de enlace entre bloques según
el número de ellos. Los prepolímeros de tipo B4 ofrecen más
posibilidades de llevar al menos dos funcionalidades: p.ej. extremo
1, extremo 2, en la zona central de la cadena, opcionalmente uno o
más de los puntos de enlace entre bloques según el número de ellos,
usando la proporción deseada de al menos un comonómero que lleve la
funcionalidad en cualquiera de los muchos puntos repartidos
estadísticamente a lo largo de los bloques copoliméricos. Cualquier
combinación de estos puntos de funcionalización también forma parte
de la presente invención.
El prepolímero puede tener una estructura
lineal, ramificada, en forma de estrella o injertada. Estos
prepolímeros pueden ser igualmente del tipo B1, B2, B3 y B4. Aparte
de los puntos arriba citados como ejemplo para llevar como mínimo
las dos funcionalidades en la cadena, ofrecen más posibilidades los
sistemas en forma de estrella o injertados según el número de
brazos, o los sistemas ramificados según el grado de ramificación.
Los sistemas configurados de este modo también pueden estar
funcionalizados en puntos de ramificación y en puntos de inserción
o injerto de cadenas laterales. En los sistemas en forma de estrella
o injertados los diversos brazos de polímero pueden ser de distinta
naturaleza química, es decir, formados por distintos monómeros y/o
por una diferente composición de comonómeros.
Además el componente B también puede llevar
ingredientes del tipo B5, el cual comprende compuestos
funcionalizados de bajo peso molecular.
Como prepolímeros de tipo B1 se pueden
emplear todos los homopolímeros lineales, en forma de estrella,
ramificados e injertados que corresponden a las definiciones
anteriores de masa molar y temperatura de reblandecimiento.
Como ejemplos no excluyentes cabe mencionar
ventajosamente, según la presente invención, los siguientes
sistemas: poliéteres como p.ej. polietilenglicol,
polipropilenglicol o politetrahidrofurano, polidienos como p.ej.
polibutadieno o poliisopreno, polidienos hidrogenados como p.ej.
polietilenbutileno o polietilenpropileno, poliésteres como p.ej.
poli-etilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilviniléter, poli(acetato de vinilo), polímeros de
ésteres \alpha,\beta-insaturados no
funcionalizados.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo B1
pueden usarse ventajosamente en principio todos los compuestos
conocidos del especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se
usan preferentemente los alquilésteres
\alpha,\beta-insaturados de estructura
general
(I),CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2})
en la cual R^{1} = H o CH_{3} y
R^{2} = H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos,
saturados o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo B1 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 1 a 30, especialmente 4 a 18 átomos de carbono.
Como ejemplos concretos de compuestos adecuados cabe mencionar, de
manera no excluyente, acrilato de n-butilo,
acrilato de n-pentilo, acrilato de
n-hexilo, acrilato de n-heptilo,
acrilato de n-octilo, acrilato de
n-nonilo, acrilato de laurilo, acrilato de
estearilo, metacrilato de estearilo, sus isómeros ramificados, como
p.ej. acrilato de 2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo A1
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de fenilo o metacrilato de
bencilo.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
Aparte de los sistemas lineales, los polímeros
en forma de estrella de tres, cuatro o múltiples brazos también son
ejemplos preferidos de los prepolímeros del tipo B1.
Las dos funcionalidades que tienen como mínimo
los prepolímeros de tipo B1 pueden reaccionar con al menos una
parte de al menos otro componente. En el apartado "combinaciones
de segmentos funcionales" se describen ejemplos de grupos
funcionales.
Como prepolímeros de tipo B2 se pueden
emplear todos los copolímeros estadísticos lineales, en forma de
estrella, ramificados o injertados que corresponden a las
definiciones anteriores de masa molar y temperatura de
reblandecimiento. Los prepolímeros de tipo B2 se preparan partiendo
de al menos una clase de monómero no funcionalizado y al menos una
clase de monómero funcionalizado.
Como ejemplos no excluyentes cabe citar
ventajosamente, según la presente invención, los copolímeros
estadísticos a partir de ésteres
\alpha,\beta-insaturados y los copolímeros
estadísticos a partir de alquil-viniléteres.
Como monómeros para los prepolímeros de tipo B2
son ventajosos en principio todos los compuestos conocidos del
especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se prefieren los
alquilésteres \alpha,\beta-insaturados de
estructura general (I), en la cual R^{1} = H o CH_{3} y R^{2}
= H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos, saturados
o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo B2 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 4 a 18 átomos de carbono. Como ejemplos concretos
de compuestos apropiados cabe citar, de manera no excluyente,
acrilato de n-butilo, acrilato de
n-pentilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-heptilo, acrilato de
n-octilo, acrilato de n-nonilo,
acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, metacrilato de
estearilo, sus isómeros ramificados, como p.ej. acrilato de
2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo B2
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, acrilato de benzoína, metacrilato de
fenilo, metacrilato de bencilo o metacrilato de benzoína.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
En una forma de ejecución preferida de la
presente invención las dos funcionalidades, como mínimo, de los
prepolímeros del tipo B2 se incorporan a través de al menos un
comonómero especial, copolimerizado estadísticamente durante la
polimerización del prepolímero. El contenido de al menos este
comonómero especial - referido a la composición de la mezcla total
de monómeros - durante la producción del polímero total es de hasta
un 20%, preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%. El
carácter especial de al menos este comonómero es su funcionalidad
reactiva frente al menos una parte contenida en al menos otro
componente. En el apartado "combinaciones de segmentos
funcionales" se describen ejemplos de grupos funcionales. Se
prefieren especialmente los monómeros basados en ésteres
\alpha,\beta-insaturados que llevan dichas
funcionalidades.
Los prepolímeros del tipo B3 están
formados por la unión covalente de bloques poliméricos individuales
entre sí. Cada uno de los bloques corresponde a las definiciones
anteriores de temperatura de reblandecimiento y masa molar. Los
bloques pueden estar acoplados de forma lineal, pero también en
forma de estrella o de copolímero injertado. En el caso más simple
el prepolímero del tipo B3 es un copolímero dibloque de la clase
bloque 1*-bloque 2* formado por un bloque 1* y un bloque 2* que
difieren respecto a la elección de los monómeros de partida y
opcionalmente en su temperatura de reblandecimiento y/o masa molar
y/o estructura (p.ej. lineal o ramificada). Otras formas de
ejecución de prepolímeros del tipo B3 son, sin pretender limitarse a
esta enumeración, copolímeros tribloque de clase bloque 1**-bloque
2**-bloque 3**, copolímeros en bloque de clase bloque 1***-bloque
2***-bloque 3***-bloque 4***, así como copolímeros en bloque
superiores cuya estructura sigue esta serie. Los copolímeros
tribloque y los copolímeros en bloque superiores son parte de la
presente invención como prepolímeros del tipo B3, cuando todos los
bloques unidos directamente entre sí difieren en la elección de los
monómeros de partida y opcionalmente en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque
superiores también son parte de la presente invención como
prepolímeros del tipo B3, cuando varios de los bloques no acoplados
directamente entre sí no difieren en la elección de los monómeros
de partida y opcionalmente tampoco en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Una forma de ejecución preferida de un prepolímero del
tipo B3 es un copolímero tribloque de clase bloque 1**-bloque
2**-bloque 3**, en que el bloque 1** y el bloque 3** son iguales en
cuanto a la elección de los monómeros de partida, masa molar,
temperatura de reblandecimiento y estructura.
Como ejemplos de los bloques contenidos en los
prepolímeros de tipo B3 cabe citar poliéteres como p.ej.
polietilenglicol, polipropilenglicol o politetrahidrofurano,
polidienos como p.ej. polibutadieno o poliisopreno, polidienos
hidrogenados como p.ej. polietilenbutileno o polietilenpropileno,
poliésteres como p.ej. polietilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilvinil-éteres, poli(acetato de vinilo), polímeros
de ésteres \alpha,\beta-insaturados no
funcionalizados.
Como ejemplos no excluyentes son ventajosos,
según la presente invención, cabe citar los copolímeros estadísticos
basados en ésteres \alpha,\beta-insaturados y
los copolímeros estadísticos basados en alquilvinil-éteres.
Como monómeros para los prepolímeros de tipo B3
son ventajosos en principio todos los compuestos conocidos del
especialista que sirven para sintetizar polímeros. Se prefieren los
alquilésteres \alpha,\beta-insaturados de
estructura general
(I),CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2})
en la cual R^{1} = H o CH_{3} y
R^{2} = H o radicales alquilo lineales, ramificados o cíclicos,
saturados o insaturados, de 1 a 30, concretamente 4 a 18 átomos de
carbono.
Para la estructura general (I) de los
prepolímeros del tipo B3 los monómeros empleados con mayor
preferencia son los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con
grupos alquilo de 4 a 18 átomos de carbono. Como ejemplos concretos
de compuestos apropiados cabe citar, de manera no excluyente,
acrilato de n-butilo, acrilato de
n-pentilo, acrilato de n-hexilo,
acrilato de n-heptilo, acrilato de
n-octilo, acrilato de n-nonilo,
acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, metacrilato de
estearilo, sus isómeros ramificados, como p.ej. acrilato de
2-etilhexilo y acrilato de
iso-octilo, así como monómeros cíclicos, p.ej.
acrilato de ciclohexilo o norbornilo y acrilato de isobornilo.
Como monómeros para los prepolímeros del tipo B3
también se pueden emplear los ésteres de ácido acrílico y
metacrílico que contienen radicales aromáticos, p.ej. acrilato de
fenilo, acrilato de bencilo, metacrilato de fenilo o metacrilato de
bencilo.
Asimismo pueden usarse opcionalmente monómeros
vinílicos de los siguientes grupos: ésteres vinílicos, éteres
vinílicos, halogenuros de vinilo, halogenuros de vinilideno, así
como compuestos vinílicos que contengan ciclos y heterociclos
aromáticos en posición \alpha. Como ejemplos de monómeros
vinílicos cuyo uso es opcional, según la presente invención, cabe
mencionar esta selección: acetato de vinilo, vinilformamida,
vinilpiridina, etil-viniléter,
2-etilhexil-viniléter,
butil-viniléter, cloruro de vinilo, cloruro de
vinilideno, acrilonitrilo, estireno,
\alpha-metilestireno.
Aparte de los sistemas lineales, los polímeros
en forma de estrella de tres, cuatro o múltiples brazos también son
ejemplos preferidos de los prepolímeros del tipo B3.
Las dos funcionalidades que tienen como mínimo
los prepolímeros de tipo B3 pueden reaccionar con al menos una
parte de al menos otro componente. En el apartado "combinaciones
de segmentos funcionales" se describen ejemplos de grupos
funcionales.
Los prepolímeros del tipo B4 están
formados por la unión covalente de bloques poliméricos individuales
entre sí. Cada uno de los bloques corresponde a las definiciones
anteriores de temperatura de reblandecimiento y masa molar. Los
bloques pueden estar acoplados de forma lineal, pero también en
forma de estrella o de copolímero injertado. Los prepolímeros del
tipo B4 se distinguen de los prepolímeros del tipo B3 en que al
menos un bloque está formado como copolímero estadístico a partir
de al menos dos comonómeros. En el caso más sencillo el prepolímero
del tipo B4 es un copolímero dibloque de clase bloque 1****-bloque
2**** formado por un bloque 1**** y un bloque 2**** que difieren en
la composición de comonómeros y opcionalmente en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Otras formas de ejecución de prepolímeros del tipo B4
son, sin pretender limitarse a esta relación, copolímeros tribloque
de clase bloque 1****-bloque 2****-bloque 3****, copolímeros en
bloque de clase bloque 1****-bloque 2****-bloque 3****-bloque 4****,
así como copolímeros en bloque superiores cuya estructura sigue
esta serie. Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque
superiores forman parte de la presente invención como prepolímeros
del tipo B4, cuando todos los bloques acoplados directamente entre
sí difieren en la composición de comonómeros y/o en la elección de
los monómeros de partida y opcionalmente en su temperatura de
reblandecimiento y/o masa molar y/o estructura (p.ej. lineal o
ramificada). Los copolímeros tribloque y los copolímeros en bloque
superiores también son parte de la presente invención como
prepolímeros del tipo B4, cuando varios de los bloques no unidos
directamente entre sí no difieren en la composición de comonómeros
y/o en la elección de los monómeros de partida y opcionalmente
tampoco en su temperatura de reblandecimiento y/o masa molar y/o
estructura (p.ej. lineal o ramificada). Una forma de ejecución
preferida de un prepolímero del tipo B4 es un copolímero tribloque
de clase bloque 1****-bloque 2****-bloque 3****, en que el bloque
1**** y el bloque 3**** son iguales respecto a la elección de los
monómeros de partida, masa molar, temperatura de reblandecimiento y
estructura.
En cuanto a la elección de los monómeros de
partida para cada bloque de los prepolímeros del tipo B4 según la
presente invención pueden usarse, por ejemplo, sin pretender
limitarse a esta relación, todos aquellos monómeros de partida
utilizables para los prepolímeros del tipo B2.
También es parte de la presente invención la
elección de bloques del tipo utilizable en los prepolímeros del
tipo B3, para la formación de los prepolímeros del tipo B4.
En una forma de ejecución preferida de la
presente invención los prepolímeros del tipo B4 llevan sus dos
funcionalidades mínimas en forma de al menos un comonómero
especial, incluido de manera estadísticamente distribuida en al
menos un bloque. El contenido de al menos este comonómero especial,
referido a la composición total del polímero, es de hasta un 20%,
preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%. El carácter
especial de al menos este comonómero es su funcionalidad reactiva
frente al menos una parte que contiene como mínimo otro componente.
En el apartado "combinaciones de segmentos funcionales" se
describen ejemplos de grupos funcionales.
Según la presente invención el componente B
puede llevar de manera ventajosa y también exclusiva compuestos
funcionalizados de bajo peso molecular del tipo B5, especialmente
cuando al menos una parte de al menos otro componente es un
prepolímero funcionalizado. La masa molar de este compuesto de tipo
B5 es inferior a 5000 g/mol, preferiblemente inferior a 2500 g/mol,
sobre todo inferior a 1000 g/mol. El grado de funcionalización de
dicho compuesto es como mínimo dos, para corresponder a la presente
invención. La sustancia funcionalizada contiene más del 80% de
estas, como mínimo, dos funcionalidades, preferiblemente más del
90%.
La presente invención también contempla el uso
de una mezcla de compuestos de distinto grado de funcionalización,
sobre todo difuncional y trifuncional, como componente B5.
El componente B contiene al menos un material
del tipo B1, B2, B3, B4 o B5. Un componente B también forma parte
de la presente invención cuando contiene materiales de diversos
tipos (B1, B2, B3, B4, B5).
Asimismo forma parte de la presente invención el
empleo opcional de polímeros no funcionalizados y/o
monofuncionalizados y/o copolímeros en bloque no funcionalizados
y/o monofuncionalizados como ingrediente del componente B. Para la
composición de los polímeros no funcionalizados utilizables
opcionalmente como ingredientes del componente B sirven las mismas
indicaciones de formación, composición, elección de los monómeros,
temperatura de reblandecimiento y estructura que se encuentran en
la definición de los prepolímeros del tipo B1 y B2. La media
ponderal de su distribución de masas molares es inferior a
1.000.000 g/mol, preferiblemente inferior a 100.000 g/mol. Su
temperatura de reblandecimiento es menor de 200ºC, preferiblemente
menor de 100ºC, sobre todo menor de 20ºC. Para los polímeros
monofuncionalizados que se pueden usar opcionalmente como
ingrediente del componente B sirven las indicaciones hechas para
los polímeros no funcionalizados utilizables opcionalmente como
ingrediente del componente B, pero además contienen una
funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro
componente.
Para la composición de los copolímeros en bloque
no funcionalizados utilizables opcionalmente como ingredientes del
componente B sirven las mismas indicaciones de formación,
composición, elección de los monómeros, temperatura de
reblandecimiento y estructura que se hallan en la definición de los
prepolímeros del tipo B3 y B4. La media ponderal de su distribución
de masas molares es inferior a 1.000.000 g/mol, preferiblemente
inferior a 250.000 g/mol. Para los copolímeros en bloque
monofuncionalizados que pueden usarse opcionalmente como ingrediente
del componente B sirven las indicaciones hechas para los
copolímeros en bloque no funcionalizados utilizables opcionalmente
como ingrediente del componente B, pero además contienen una
funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro
componente.
Un ingrediente monofuncionalizado del componente
B contiene más del 80%, preferiblemente más del 90%, de una
molécula dotada de una funcionalidad.
El componente B puede contener otros
ingredientes como resinas adhesivas, plastificantes, aditivos
reológicos, catalizadores, estabilizadores, compatibilizadores,
agentes de acoplamiento, antioxidantes, antioxidantes adicionales,
fotoprotectores, ignifugantes, pigmentos, colorantes, cargas y/o
agentes hinchantes. Estos otros ingredientes de uso opcional en el
componente B se caracterizan porque frente a todos los demás
ingredientes del componente B no son reactivos en las condiciones
de almacenamiento arriba definidas. Cuando estos ingredientes
opcionales se usan en el componente B, tampoco reaccionan entre sí
en las condiciones de almacenamiento arriba definidas.
Es parte de la presente invención el uso
opcional de uno o varios componentes adicionales. Como tales se
puede emplear un componente C u opcionalmente otros componentes.
Este componente y cualquier otro empleado opcionalmente puede
constar respectivamente de uno o más ingredientes. Si un componente
contiene más de un ingrediente, éstos se caracterizan por no
reaccionar entre sí dentro de dicho componente, en las condiciones
de almacenamiento arriba definidas. El componente C y/o cualquier
otro empleado opcionalmente puede contener uno o más ingredientes
capaces de reaccionar con uno o más ingredientes de otros
componentes. A este respecto sirven las mismas indicaciones de
formación, composición, elección de los monómeros, temperatura de
reblandecimiento y estructura que se encuentran en la definición de
los prepolímeros de tipo A1, A2, A3, A4. El componente C y/o
cualquier otro empleado opcionalmente puede contener uno o más
ingredientes que no reaccionan con ningún ingrediente de todos los
demás componentes.
En una forma de ejecución preferida de la
presente invención el componente C, u otros componentes
opcionalmente utilizables, contiene una o más sustancias que pueden
contribuir al desarrollo de una reacción de acoplamiento entre uno
o más ingredientes de otro u otros componentes. Puede tratarse de
reticulantes, iniciadores, reactivos de acoplamiento, catalizadores
u otros ingredientes reactivos o promotores de reacción. Asimismo,
es ventajoso dispersar estas sustancias reactivas o promotoras de
reacción en uno o más ingredientes inertes frente a dichas
sustancias y también frente a uno o más ingredientes de otro u otros
componentes. El empleo de dichos ingredientes inertes se prefiere
especialmente cuando una o varias de las sustancias reactivas o
promotoras de la reacción son sólidas o tan viscosas que a la
temperatura de proceso no se pueden bombear, dosificar y/o
transportar, si no se mezclan previamente.
Según la presente invención el componente C u
otros componentes opcionalmente utilizables también pueden contener
de manera ventajosa y exclusiva compuestos funcionalizados de bajo
peso molecular. La masa molar de este compuesto es menor de 5000
g/mol, preferiblemente inferior a 2500 g/mol, sobre todo inferior a
1000 g/mol. El grado de funcionalización de dicho compuesto es al
menos dos, para corresponder a la presente invención. La sustancia
funcionalizada contiene más del 80% de estas, como mínimo, dos
funcionalidades, preferiblemente más del 90%. En el apartado
"combinaciones de segmentos funcionales" se describen ejemplos
de grupos funcionales.
Es parte de la presente invención el empleo
opcional de polímeros no funcionalizados y/o monofuncionalizados
y/o de copolímeros en bloque no funcionalizados y/o
monofuncionalizados como ingredientes en el componente C o en otros
componentes opcionalmente utilizables. Para la composición de los
polímeros no funcionalizados que pueden usarse opcionalmente como
ingredientes en el componente C o en otros componentes opcionalmente
utilizables sirven las mismas indicaciones que se encuentran en las
definiciones de los prepolímeros de los tipos A1, A2, B1 y B2. La
media ponderal de su distribución de masas molares es menor de
1.000.000 g/mol, preferiblemente menor de 100.000 g/mol. Su
temperatura de reblandecimiento es menor de 200ºC, preferiblemente
menor de 100ºC, sobre todo menor de 20ºC. Para los polímeros
monofuncionalizados que pueden emplearse opcionalmente como
ingredientes del componente C u otros componentes opcionalmente
utilizables sirven las indicaciones hechas para los polímeros no
funcionalizados que pueden usarse opcionalmente como ingredientes
del componente A y del componente B, pero contienen adicionalmente
una funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro
componente.
Para la composición de los copolímeros en bloque
no funcionalizados que pueden emplearse opcionalmente como
ingredientes en el componente C u otros componentes opcionalmente
utilizables sirven las mismas indicaciones de formación,
composición, elección de monómeros, temperatura de reblandecimiento
y estructura que se encuentran en la definición de los prepolímeros
de tipo A3, A4, B3 y B4. La media ponderal de su distribución de
masas molares es menor de 1.000.000 g/mol, preferiblemente menor de
250.000 g/mol. Para los copolímeros en bloque monofuncionalizados
que pueden emplearse opcionalmente como ingredientes del componente
C o de otros componentes opcionalmente utilizables sirven las
indicaciones hechas para los copolímeros en bloque no
funcionalizados que pueden usarse opcionalmente como ingredientes
del componente A y del componente B, pero contienen adicionalmente
una funcionalidad reactiva con al menos una parte de al menos otro
componente.
Una parte monofuncionalizada del componente C o
de otros componentes opcionalmente utilizables contiene más del
80%, preferiblemente más del 90%, de una molécula dotada de una
funcionalidad.
El componente C u otros componentes
opcionalmente utilizables pueden llevar otros ingredientes como
resinas adhesivas, plastificantes, aditivos reológicos,
estabilizadores, compatibilizadores, antioxidantes, antioxidantes
adicionales, fotoprotectores, ignifugantes, pigmentos, colorantes,
cargas y/o agentes hinchantes. Estos otros ingredientes de empleo
opcional en el componente C o en otros componentes opcionalmente
utilizables se caracterizan porque no son reactivos frente a todos
los demás ingredientes del componente C en las condiciones de
almacenamiento arriba definidas. Cuando varios de estos
ingredientes opcionales se usan en el componente C o en otros
componentes opcionalmente utilizables, tampoco reaccionan entre sí
en las condiciones de almacenamiento arriba definidas.
Para el lector instruido es evidente que la
denominación de componente A, B, C, etc. es arbitraria. Según la
presente invención es igualmente bueno y posible elegir la
denominación inversa. La nomenclatura "componente A",
"componente B", "componente C", etc. empleada sirve
solamente para distinguir entre sí los componentes cuya composición
es diferente. Los distintos componentes utilizables según la
presente invención son por tanto intercambiables.
Al menos un prepolímero de al menos un
componente utilizable en el proceso de la presente invención es un
copolímero de acrilato funcionalizado que tiene sus grupos
funcionales distribuidos a lo largo de la cadena polimérica, sobre
todo de manera estadística o en forma de gradiente.
Aunque la presente invención contempla la
posibilidad de mezclar discrecionalmente muchos componentes en un
momento abajo definido, antes del recubrimiento, de tal manera que
se inicie preferiblemente un acoplamiento entre las respectivas
partes reactivas de al menos dos componentes distintos (una como
mínimo en cada componente), por cuestiones prácticas hay que
limitar al mínimo el número de componentes. Por tanto hay que
priorizar especialmente un proceso en que todas las materias primas
necesarias para acoplar las respectivas partes y ajustar las
propiedades deseadas del producto sean repartidas entre un mínimo
número de componentes, a fin de garantizar la separación espacial
de las partes reactivas entre sí, antes del procesamiento. De este
modo se consigue una buena estabilidad al almacenamiento y se
asegura la procesabilidad de los componentes individuales,
determinada especialmente por su viscosidad. Sobre todo se prefiere
el uso de dos componentes.
La composición y el número de componentes
escogidos para un proceso según la presente invención se rigen por
la norma de que los componentes sean fáciles de transportar y
mezclar, y que su mezcla también sea fácil de transportar y
aplicar, incluso en caso de que la reacción de acoplamiento se
desencadene antes de efectuar el recubrimiento. La viscosidad de
los componentes individuales y la velocidad de acoplamiento entre
las partes reactivas - con el consiguiente incremento de viscosidad
- son requisitos básicos principales para la composición de los
componentes de partida según la presente invención y para el tipo de
partes reactivas que contienen. La viscosidad de los componentes de
partida y de su mezcla al inicio de la reacción de acoplamiento, así
como la velocidad de la reacción de acoplamiento entre las partes
reactivas son características de las materias primas empleadas. En
cambio la temperatura es una magnitud de regulación importante para
ajustar el comportamiento de los componentes de partida durante su
transporte y mezclado, y también la velocidad de la reacción de
acoplamiento.
En el apartado "combinaciones de segmentos
funcionales" se encuentran indicaciones para la velocidad de la
reacción de acoplamiento según la presente invención. La regulación
de temperatura en el proceso de la presente invención se define en
el apartado "proceso de recubrimiento sin disolventes". A
continuación se dan informaciones sobre las viscosidades de los
componentes de partida y de su mezcla.
En la presente invención se prefieren los
componentes y mezclas de componentes que hasta el momento del
recubrimiento tienen una viscosidad inferior a 10 kPa\cdots,
preferiblemente inferior a 1 kPa\cdots, sobre todo inferior a 0,1
kPa\cdots. Estas viscosidades deben entenderse como viscosidades
de corte cero a 60ºC (véase métodos de ensayo, ensayo B).
Opcionalmente, al menos un componente de una combinación de
componentes según la presente invención tiene a 60ºC una viscosidad
de corte cero superior a 1 kPa\cdots.
Los componentes de partida también deben cumplir
ciertos requisitos de cara a las propiedades del producto final.
Como especificaciones esenciales para caracterizar las propiedades
del producto se toman en este caso la temperatura de
reblandecimiento, el módulo "plateau" a 25ºC y a una frecuencia
de 1 rad/s, así como el valor de gel. En los ejemplos se indican
correlaciones con los datos de pegajosidad de los productos
autoadhesivos según la presente invención, elaborados por el
proceso de transformación y recubrimiento de la presente invención
a partir de los componentes de partida conforme a la presente
invención.
La composición de los componentes a usar según
la presente invención se escoge de manera que se forme -
preferiblemente durante el recubrimiento - una masa autoadhesiva
que contenga como mínimo una fase cuya temperatura de
reblandecimiento (véase métodos de ensayo, ensayo D) esté
comprendida entre -125ºC y +50ºC, con preferencia entre -75ºC y
+25ºC. El contenido de, al menos, dicha fase en la masa
autoadhesiva es como mínimo del 25% en volumen, preferiblemente
como mínimo del 50% en volumen, con mayor preferencia como mínimo
del 75% en volumen. Cuando la masa autoadhesiva contiene otras
fases, éstas tienen una temperatura de reblandecimiento inferior a
+200ºC, preferiblemente inferior a +100ºC, sobre todo inferior a
+25ºC. Como fases hay que entender, según la presente invención,
dominios espacialmente separados, cuyos materiales o segmentos
básicos, así como las propiedades resultantes del uso de los
mismos, p.ej. la temperatura de reblandecimiento, son diferentes. La
escala típica de longitud de estos dominios es mayor de 1 nm.
La composición de los componentes a usar en la
presente invención se elige de manera que durante el recubrimiento
se forme una masa autoadhesiva cuyo módulo "plateau"
G_{N}^{0} a 25ºC y 1 rad/s (ver métodos de ensayo, ensayo C)
esté comprendido entre 5 kPa y 1.000 kPa, preferiblemente entre 25
kPa y 400 kPa, sobre todo entre 50 kPa y 200 kPa.
Una magnitud que sirve para cuantificar la parte
reticulada de un material es el valor de gel (véase métodos de
ensayo, ensayo E). La composición de los componentes a utilizar
según la presente invención se elige de manera que durante el
recubrimiento se forme una masa autoadhesiva con un valor de gel
mayor del 25% en peso, sobre todo mayor del 40% en peso.
Las masas autoadhesivas según la presente
invención se generan preferentemente al iniciarse durante el
procesado el acoplamiento de al menos cada parte reactiva contenida
en al menos los dos componentes mezclados.
Según la presente invención el acoplamiento de
al menos cada parte reactiva contenida en al menos los dos
componentes mezclados se refiere a
- -
- una reacción química entre al menos un tipo de segmento funcional, contenido en al menos una parte reactiva de al menos un componente, y al menos otro tipo de segmento funcional, contenido en al menos otra parte reactiva de al menos otro componente, con formación de un enlace covalente,
- -
- la formación de enlaces de puente de hidrógeno entre al menos un tipo de segmento funcional, contenido en al menos una parte reactiva de al menos un componente, y al menos otro tipo de segmento funcional, contenido en al menos otra parte reactiva de al menos otro componente,
- -
- la formación de un compuesto de coordinación, por ejemplo debido a la formación de un complejo, de al menos un tipo de segmento funcional, contenido en al menos una parte reactiva de al menos un componente, con al menos otro tipo de segmento funcional, contenido en al menos otra parte reactiva de al menos otro componente, mediante, como mínimo, un enlace donante/aceptor.
En este caso el acoplamiento entre los segmentos
funcionales puede ser directo o intermediado por otra sustancia,
como p.ej. un reactivo de acoplamiento. Para la posición y número de
segmentos funcionales en las partes reactivas según la presente
invención valen las definiciones apuntadas para los propolímeros del
tipo A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 y B4, y para las partes reactivas
de bajo peso molecular del tipo B5.
Cuando el acoplamiento según la presente
invención tiene lugar como reacción química entre las partes
reactivas, los segmentos funcionales involucrados se definen
conforme a las siguientes descripciones.
Al menos un tipo de segmento funcional según la
presente invención, contenido en al menos una parte reactiva de
como mínimo un primer componente, tiene la estructura general
(RºRººRºººC)-X. Rº, Rºº y Rººº, independientemente
entre sí, pueden ser radicales de hidrocarburo saturados o
insaturados, alifáticos o aromáticos, de igual o distinta clase, y
también pueden estar unidos entre sí. Los radicales Rº, Rºº y Rººº,
independientemente entre sí, pueden llevar cualquier número de
heteroátomos. Los radicales Rº, Rºº y Rººº pueden ser de bajo peso
molecular o de naturaleza polimérica. Además, hasta dos de los
radicales Rº, Rºº y Rººº también pueden ser átomos de hidrógeno. El
grupo necesario para la reacción de acoplamiento está representado
por X.
El segmento funcional, como mínimo, según la
presente invención, de estructura (RºRººRºººC)-X es
reactivo frente al menos un segmento funcional - contenido en al
menos una parte reactiva de al menos un segundo componente opcional
- que tiene la estructura general
(R^{+}R^{++}R^{+++}C)-Y. R^{+}, R^{++} y
R^{+++}, independientemente entre sí, pueden ser radicales de
hidrocarburo saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos, de
igual o distinta clase, y también pueden estar unidos entre sí. Los
radicales R^{+}, R^{++} y R^{+++}, independientemente entre
sí, pueden llevar cualquier número de heteroátomos. Los radicales
R^{+}, R^{++} y R^{+++} pueden ser de bajo peso molecular o
de naturaleza polimérica. Además, hasta dos de los radicales
R^{+}, R^{++} y R^{+++} también pueden ser átomos de
hidrógeno. El grupo necesario para la reacción de acoplamiento está
representado por Y. En formas de ejecución especiales de la presente
invención uno o más radicales R^{+}, R^{++} y R^{+++} pueden
ser de la misma clase que Rº, Rºº o Rººº. La presente invención
también incluye el caso de que los grupos X e Y sean iguales. En
este caso especial el acoplamiento tiene lugar mediante un reactivo
de acoplamiento o por acción de un catalizador o iniciador. En este
caso el reactivo de acoplamiento, el catalizador o iniciador forman
parte de otro componente. La presente invención también contempla la
iniciación de la reacción de acoplamiento mediante radiación
actínica.
Según la presente invención pueden usarse muchos
otros segmentos funcionales de cualquier tipo capaces de reaccionar
al menos con uno de los segmentos funcionales definidos en el
párrafo anterior.
Entre los grupos X e Y puede producirse
directamente una reacción química de acoplamiento con formación de
una especie
(RºRººRºººC)-X'-Y'-(CR^{+}R^{++}R^{+++})
en la cual X' e Y' son los productos de conversión de los grupos X
e Y en caso de reacción química. En casos especiales el acoplamiento
de los grupos X e Y requiere un reactivo de acoplamiento
X^{a}-Y^{a} o
X^{a}-R^{a}-Y^{a}. Se pueden
unir también dos grupos X mediante un reactivo de acoplamiento
Y-R^{b}-Y. R^{a} y R^{b}
pueden ser radicales saturados o insaturados, alifáticos o
aromáticos, y llevar cualquier número de heteroátomos. Los radicales
R^{a} y R^{b} pueden ser de bajo peso molecular o de naturaleza
polimérica.
En la tabla 1 figuran algunos ejemplos de X e Y
y posibles combinaciones de X e Y según la presente invención, que
conducen al acoplamiento directo de los segmentos funcionales dando
(RºRººRºººC)-X'-Y'-(CR^{+}R^{++}R^{+++}).
La tabla no pretende ser excluyente, sino tan solo visualizar
ejemplos de grupos funcionales utilizables según la presente
invención, así como sus combinaciones. El especialista conoce otros
grupos funcionales y combinaciones de los mismos que también se
pueden usar según la presente invención. Las condiciones de reacción
específicas para los ejemplos citados se pueden encontrar en la
respectiva literatura de química orgánica [véase por ejemplo J.
March, Advanced Organic Chemistry (Química orgánica
avanzada), 4ª ed., 1992, Wiley, Nueva York o R. C. Larock,
Comprehensive Organic Transformations (Tratado completo de
reacciones orgánicas), 2ª ed., 1999, Wiley, Nueva York]. Los
radicales R^{c}, R^{d}, R^{e}, R^{f}, R^{g}, R^{h},
R^{i} y R^{j} en la tabla 1 pueden ser independientemente entre
sí radicales saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos, con
cualquier número de heteroátomos y pueden ser de bajo peso molecular
o de naturaleza polimérica y opcionalmente átomos de hidrógeno.
Conforme a la definición anterior los radicales pueden tener una
estructura igual o distinta. Los radicales R^{c}, R^{d} y
R^{e}, al igual que los radicales R^{f}, R^{g} y R^{h},
pueden estar unidos entre sí. De manera especialmente preferida
según la presente invención también se pueden hacer reaccionar
anhídridos de ácido con aminas.
Cuando el acoplamiento según la presente
invención tiene lugar mediante formación de enlaces por puente de
hidrógeno, los segmentos funcionales implicados están definidos
conforme a los modelos siguientes. Véase por ejemplo D. Philp, J.
F. Stoddard, Angew. Chem., 1996, 108, 1242, o C. Schmuck, W.
Wienand, Angew. Chem., 2001, 113, 4493.
Al menos un tipo de segmento funcional,
contenido en al menos una parte reactiva de al menos un primer
componente, tiene la estructura general
(R^{\alm{1}}R^{\alm{2}}R^{\alm{3}}C)-X^{\alm{1}}.
R^{\alm{1}}, R^{\alm{2}} y R^{\alm{3}} pueden ser,
independientemente entre sí, radicales saturados o insaturados,
alifáticos o aromáticos, que también pueden ir unidos entre ellos y
ser de igual o distinto tipo. Los radicales R^{\alm{1}},
R^{\alm{2}} y R^{\alm{3}} pueden llevar independientemente
entre sí cualquier número de heteroátomos. Los radicales
R^{\alm{1}}, R^{\alm{2}} y R^{\alm{3}} pueden ser de bajo
peso molecular o de naturaleza polimérica. Además, hasta dos de los
radicales R^{\alm{1}}, R^{\alm{2}} y R^{\alm{3}} pueden ser
también átomos de hidrógeno. El grupo necesario para la reacción de
acoplamiento está representado por X^{\alm{1}}.
El segmento funcional, como mínimo, según la
presente invención, de estructura
(R^{\alm{1}}R^{\alm{2}}R^{\alm{3}}C)-X^{\alm{1}},
es capaz de formar enlaces de puente de hidrógeno con al menos un
segmento funcional contenido en una parte reactiva de un segundo
componente opcional que tiene la estructura general
(R^{-}R^{=}R^{\equiv}C)-Y^{-}. R^{-},
R^{=} y R^{\equiv} pueden ser, independientemente entre sí,
radicales saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos, que
también pueden ir unidos entre ellos y ser de igual o distinto tipo.
Los radicales R^{-}, R^{=} y R^{\equiv} pueden llevar
independientemente entre sí cualquier número de heteroátomos. Los
radicales R^{-}, R^{=} y R^{\equiv} pueden ser de bajo peso
molecular o de naturaleza polimérica. Además, hasta dos de los
radicales R^{-}, R^{=} y R^{\equiv} pueden ser también átomos
de hidrógeno. El grupo necesario para la reacción de acoplamiento
está representado por Y^{-}. En formas de ejecución especial de la
presente invención uno o más de los radicales R^{-}, R^{=} y
R^{\equiv} pueden ser del mismo tipo que R^{\alm{1}},
R^{\alm{2}} o R^{\alm{3}}. La presente invención también
contempla la posibilidad de que los grupos X^{\alm{1}} y Y^{-}
sean iguales. En este caso especial el acoplamiento tiene lugar
mediante un reactivo de acoplamiento que forma parte de otro
componente.
Según la presente invención pueden usarse muchos
otros segmentos funcionales de cualquier tipo capaces de reaccionar
al menos con uno de los segmentos funcionales definidos en el
párrafo anterior.
Entre los grupos X^{\alm{1}} e Y^{-} puede
tener lugar una reacción de acoplamiento por creación directa de
puentes de hidrógeno, que produce una especie
(R^{\alm{1}}R^{\alm{2}}R^{\alm{3}}C)-X^{\alm{1}}-Y^{-}-(CR^{-}R^{=}R^{\equiv}).
En casos especiales el acoplamiento de los grupos X^{\alm{1}} e
Y^{-} requiere un reactivo de acoplamiento
X^{\alm{1}a}-Y^{-a} o
X^{\alm{1}a}-R^{a'}-Y^{-a}.
También pueden acoplarse dos grupos X^{\alm{1}} mediante un
reactivo de acoplamiento
Y^{-}-R^{b'}-Y^{-}. R^{a'} y
R^{b'} pueden ser radicales saturados o insaturados, alifáticos o
aromáticos, y contener cualquier número de heteroátomos. Los
radicales R^{a'} y R^{b'} pueden ser de bajo peso molecular o
de naturaleza polimérica.
Los segmentos funcionales acoplables pueden ser
monodentados o, preferiblemente, multidentados. Denticidad
significa la posibilidad de un segmento de formar un determinado
número de enlaces por puente de hidrógeno.
Los enlaces por puente de hidrógeno entre
segmentos funcionales monodentados o, preferiblemente, multidentados
son conocidos como elementos constructivos en varios ejemplos. En
la naturaleza los enlaces por puente de hidrógeno entre segmentos
funcionales complementarios sirven para formar ácido
desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN). Una
combinación especial de sitios donante/aceptor permite solamente los
acoplamientos según el principio llave-cerradura.
Si por ejemplo los segmentos funcionales \alpha (tipo
"llave") y \beta (tipo "cerradura") son complementarios
y por tanto capaces de formar enlaces por puente de hidrógeno, la
unión entre \alpha y \beta es posible, pero no entre \alpha y
\alpha ni entre \beta y \beta. En la elección de segmentos
funcionales para formar ADN la naturaleza se limita a los pares de
bases adenina/timina (o uracilo en vez de timina en el ARN), como
segmentos bidentados, y citosina/guanina, como segmentos
tridentados.
Según la presente invención se pueden emplear
parte reactivas con segmentos funcionales a base de adenina,
timina, uracilo, citosina, guanina, sus derivados, así como otros
compuestos capaces de formar enlaces de hidrógeno según el
principio llave-cerradura, por ejemplo
2-ureido-4-pirimidona
y sus derivados, 2,6-diacetilaminopiridina y sus
derivados, diacetilpirimidina y sus derivados, así como
ureidoacilpirimidina y sus derivados. Esta enumeración no pretende
ser completa. El especialista conoce muchos otros sistemas que se
pueden emplear según la presente invención. Si se elige esta clase
de funcionalización, al menos una parte de al menos un componente
lleva, según la presente invención, como mínimo dos segmentos
funcionales del tipo "llave" y al menos una parte de al menos
otro componente lleva como mínimo dos segmentos funcionales del tipo
"cerradura". La figura 1 muestra dos ejemplos de acoplamiento
de partes reactivas mediante la formación de enlaces de puente de
hidrógeno, usando dos segmentos funcionales complementarios. La
figura 1a muestra el acoplamiento directo de dos partes reactivas y
la figura 1b el acoplamiento directo de dos partes reactivas
mediante el uso de un reactivo de acoplamiento.
Según la presente invención el acoplamiento de
segmentos funcionales también puede ser por enlaces
coordinados. Como ejemplos de enlaces coordinados cabe
mencionar los enlaces ligando-átomo central en los complejos, es
decir la formación de un enlace coordinado con átomos metálicos que
pueden estar como elementos en forma de sales metálicas y/o de
complejos metálicos, así como todos los demás enlaces
donante-aceptor [véase por ejemplo D. Philp, J. F.
Stoddard, Angew. Chem., 1996,108, 1242; M. Rehahn, Acta Polym.,
1998, 49, 201; B. G. G. Lohmeijer, U. S. Schubert, J. Polym. Sci. A
Polym. Chem., 2003, 41, 1413 y la respectiva literatura ahí
citada].
Si se elige este principio de acoplamiento en el
sentido de la presente invención, al menos un tipo de segmentos
funcionales según la presente invención, contenido en al menos una
parte reactiva de al menos un primer componente, tiene la
estructura general
(R^{\NAK}R^{\NAK\NAK}R^{\NAK\NAK\NAK}C)-X^{\NAK}.
R^{\NAK}, R^{\NAK\NAK} y R^{\NAK\NAK\NAK}, pueden ser,
independientemente entre sí, radicales saturados o insaturados,
alifáticos o aromáticos, que también pueden estar unidos entre ellos
y ser de igual o distinto tipo. Los radicales R^{\NAK},
R^{\NAK\NAK} y R^{\NAK\NAK\NAK} pueden llevar independientemente
entre sí cualquier número de heteroátomos. Los radicales
R^{\NAK}, R^{\NAK\NAK} y R^{\NAK\NAK\NAK} pueden ser de bajo
peso molecular o de naturaleza polimérica. Además, hasta dos de los
radicales R^{\NAK}, R^{\NAK\NAK} y R^{\NAK\NAK\NAK} pueden
ser también átomos de hidrógeno. El grupo necesario para la
reacción de acoplamiento está representado por X^{\NAK}.
Los segmentos funcionales que lleva al menos una
parte de al menos un componente están constituidos de manera que
contienen grupos capaces de formar enlaces coordinados con metales M
que se pueden encontrar como elementos en sales metálicas o en
complejos metálicos. Los complejos metálicos también pueden ser
polinucleados. Pueden emplearse segmentos monodentados o
multidentados. El principio de acoplamiento está representado
esquemáticamente en la figura 2. Al menos dos segmentos funcionales
de tipo "llave" se acoplan mediante coordinación de M, que
adopta la función de "cerradura". Al formarse el enlace
coordinado la estructura de M puede variar a M', bien por distintos
estados de oxidación o bien por otra estructura y/o composición de
ligandos. Al usar átomos metálicos es especialmente ventajoso según
la presente invención tomar medidas concretas para dispersar M en
el componente que lo contiene, así como en la mezcla de componentes
producida durante el proceso de la presente invención, lo cual
ocurre preferiblemente mediante la elección de contraiones
especialmente adecuados, si se trata de sales, o de ligandos
complejantes particularmente apropiados, si se trata de complejos
metálicos. Los contraiones y ligandos complejantes adecuados
adoptan por tanto la función de agentes compatibilizantes y
dispersantes.
Se prefiere especialmente un acoplamiento
mediante el uso de segmentos quelantes. Ejemplos de ligandos que
pueden usarse como segmentos funcionales son: bipiridina y
terpiridina y sus derivados, acetilacetonato y sus derivados, ácido
etilendiaminotetraacético y sus derivados, ácido
nitrilotri-acético y sus derivados, ácido
hidroxietiletilendiaminotri-acético y sus derivados,
ácido dietilentriaminopentaacético y sus derivados, así como ácidos
carboxílicos. Esta enumeración no pretende ser completa. El
especialista conoce muchos otros sistemas que se pueden emplear
según la presente invención. Estos segmentos funcionales no
reaccionan entre sí. Por tanto todas las partes que contienen estos
segmentos funcionales se pueden emplear en un componente. El
acoplamiento de los segmentos funcionales se produce en cuanto se
mezclan con átomos metálicos M contenidos en al menos una parte
reactiva de al menos otro componente. En la presente invención los
átomos de metal M también están catalogados como segmentos
funcionales.
funcionales.
Como átomos metálicos, según la presente
invención, son adecuados todos aquellos elementos químicos que
sirven como aceptores en enlaces coordinados. Cabe mencionar los
metales alcalinotérreos, preferiblemente Ca y/o Mg; metales de
transición, preferiblemente Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Ru, Rh,
Pd, W, Re, Os, Ir y/o Pt, así como Al y lantánidos. Como ejemplos
de agentes compatibilizantes y dispersantes de estos átomos
metálicos utilizables según la presente invención cabe mencionar
los alcoholatos alifáticos o aromáticos, saturados o insaturados,
cuyas moléculas pueden llevar cualquier número de heteroátomos y ser
de bajo peso molecular o de naturaleza polimérica. También son
apropiados los hidrocarburos insaturados cíclicos o de cadena
abierta que pueden contener cualquier número de heteroátomos y ser
de bajo peso molecular o de naturaleza polimérica. Según la
presente invención, otros agentes compatibilizantes y dispersantes
de M son compuestos quelantes de tipo orgánico, de bajo peso
molecular.
En general M puede ser un grupo aceptor
("llave") capaz de formar un enlace coordinado en combinación
con un grupo donante tipo "cerradura". En este caso el grupo
aceptor puede estar unido a un prepolímero o también se puede
utilizar como reactivo de acoplamiento. Este caso general está
representado esquemáticamente en la figura 3. La presente invención
también contempla el uso de prepolímeros dotados de grupos
aceptores, en combinación con reactivos de acoplamiento provistos
de grupos donantes.
Según la presente invención puede usarse
cualquier combinación de diversos tipos de reacciones de
acoplamiento.
Como ya se detalló al definir la estructura de
las partes reactivas conforme a la presente invención, los dos
segmentos funcionales, como mínimo, de al menos un prepolímero
pueden encontrarse por ejemplo en los extremos de la cadena, en
sitios centrales de la cadena, en los puntos de cambio de bloque, en
puntos de ramificación y/o de injerto - según tipo y estructura de
la parte reactiva - y/o pueden estar incorporados estadísticamente
mediante la elección y utilización de comonómeros especiales en la
polimerización de los prepolímeros. En un compuesto de bajo peso
molecular del tipo B5 los segmentos funcionales se hallan como
mínimo en dos posiciones cualesquiera de esta parte reactiva.
Comonómeros que pueden usarse de modo
especialmente ventajoso, según la presente invención, para formar
prepolímeros funcionalizados son - sin pretender que esta
enumeración sea completa - metacrilato de glicidilo, acrilato de
glicidilo, alilglicidiléter, metacrilato de
2-hidroxietilo, acrilato de
2-hidroxietilo, metacrilato de
3-hidroxipropilo, acrilato de
3-hidroxipropilo, metacrilato de
4-hidroxibutilo, acrilato de
4-hidroxibutilo, ácido acrílico, ácido metacrílico,
ácido itacónico, ácido crotónico, metacrilamida, acrilamida,
N-metilolmetacrilamida,
N-metilolacrilamida, alcohol vinílico,
2-hidroxietilviniléter,
3-hidroxipropilviniléter,
4-hidroxi-butilviniléter, anhídrido
maleico, anhídrido itacónico.
La relación molar de, al menos, dos tipos
diferentes de segmentos funcionales se puede regular, según la
presente invención, mediante la relación de uso de, al menos, dos
partes reactivas que contengan como mínimo dichos dos segmentos
funcionales distintos y/o mediante el número de, al menos, dos
segmentos funcionales distintos incorporados en cada una de las
partes reactivas. Según la presente invención se pueden usar al
menos dos tipos distintos de segmentos funcionales. Estos dos
tipos, como mínimo, de segmentos funcionales capaces de acoplarse
entre sí conforme a la presente invención se emplean en relación
molar 1:100 hasta 100:1, preferiblemente 1:10 hasta 10:1, sobre
todo 1:5 bis 5:1. Por lo tanto el uso estequiométrico también forma
parte de la presente invención. Si se usan más de dos tipos de
segmentos funcionales capaces de acoplarse entre sí, cada uno de
ellos se puede emplear 100 veces en exceso hasta 100 veces en
defecto, preferiblemente 10 veces en exceso hasta 10 veces en
defecto, sobre todo 5 veces en exceso hasta 5 veces en defecto
respecto a cualquier otro tipo de segmento funcional.
Según una forma de ejecución preferida de la
presente invención la elección del tipo de segmentos funcionales y
del tipo y cantidad de catalizadores e iniciadores opcionalmente
utilizables, y también de la temperatura de proceso, produce una
reactividad determinada de la mezcla de componentes, que va
acompañada de un aumento de viscosidad a medida que transcurre la
reacción. En el momento de efectuar el recubrimiento la viscosidad
de la mezcla de componentes debe ser suficientemente baja para que
aún sea aplicable. Para una combinación establecida de tipo de
segmentos funcionales, tipo y cantidad de catalizadores e
iniciadores de uso opcional y temperatura de proceso determina el
tiempo de permanencia del sistema de componentes, es decir, el
tiempo en que un elemento volumétrico de la mezcla de componentes
aún puede aplicarse, desde el inicio de la mezcla hasta el momento
de llevar a cabo el recubrimiento en la planta de proceso. El tiempo
de permanencia puede variarse mediante el aporte de masa, el caudal
y la velocidad de recubrimiento. Una combinación del tipo de
segmentos funcionales y del tipo y cantidad de catalizadores e
iniciadores opcionalmente utilizables es conforme a la presente
invención cuando, al menos a una temperatura de proceso según la
presente invención, aguanta un tiempo de permanencia de un día,
preferiblemente de una hora, con mayor preferencia de diez minutos,
y todavía es aplicable.
La transformación de la masa autoadhesiva de la
presente invención, preferiblemente sin disolventes, comprende
según la presente invención el almacenamiento separado de los
componentes individuales de partida, su transporte y su mezcla, la
aplicación de la mezcla de los componentes de partida, el
postratamiento de la masa autoadhesiva aplicada, la laminación
opcional de otros soportes - también opcionalmente de soportes
recubiertos, láminas y papeles separadores, así como el devanado
del producto autoadhesivo elaborado.
Las masas autoadhesivas según la presente
invención se preparan sin disolvente en un proceso reactivo de
varios componentes, preferentemente en un proceso reactivo de dos
componentes. Cuando uno de los componentes empleados consta de más
de una parte, este componente se homogeniza en un dispersor
comercial evacuable, antes de mezclarlo con al menos otro
componente. Haciendo vacío se obtienen mezclas sin burbujas. Los
componentes homogenizados se disponen a continuación para el
proceso de mezcla y recubrimiento. La mezcla de al menos los dos
componentes se lleva a cabo en un tiempo inferior a un día,
preferiblemente inferior a una hora, sobre todo inferior a diez
minutos, antes de aplicarla con un equipo mezclador y dosificador de
varios componentes, preferiblemente con un equipo mezclador y
dosificador de dos componentes provisto de un sistema de mezcla
dinámico. En "Adhäsion - Kleben & Dichten" [Adhesión -
Pegar y sellar], 2002, número 10, página 29 y sigtes., por
ejemplo, se encuentra un resumen de equipos dosificadores
utilizables. La presente invención no se limita sin embargo a los
equipos allí relacionados.
Los componentes se pueden conducir al equipo
dosificador y mezclador desde bidones u otros recipientes, pero
también mediante un proceso continuo. Para este caso es adecuada la
conexión directa del sistema dosificador y mezclador a una
extrusora de concentración, siempre que aún haya que extraer
disolvente de algún componente.
La temperatura del proceso se rige por los
grupos reactivos escogidos según la presente invención y otras
partes opcionalmente utilizables que influyen en la reacción entre
las partes reactivas, y por los datos resultantes de tiempo de
permanencia entre el inicio de la mezcla y su aplicación. La
presente invención contempla el funcionamiento del equipo a unas
temperaturas de proceso comprendidas entre -20ºC y +100ºC,
preferiblemente entre 0ºC y +60ºC, sobre todo entre +20ºC y +35ºC.
La temperatura se puede mantener a un nivel constante durante todo
el proceso, hasta el recubrimiento, o bien adquirir diferentes
niveles en distintos segmentos del mismo. Así, por ejemplo, en el
proceso de la presente invención la temperación de los recipientes
de almacenamiento de los componentes empleados está básicamente
desacoplada de la temperación de los elementos de transporte y de
las tuberías, del mezclador y de la unidad de recubrimiento.
Según la presente invención el recubrimiento
puede aplicarse por el método de rasqueta,
boquilla-rasqueta,
boquilla-rodillo, boquilla extrusora, boquilla de
colada y cortina. La presente invención también incluye otros
sistemas de aplicación como calandrado, impresión, serigrafía,
rodillo anilox, inyección y proyección. Para alimentar el grupo de
recubrimiento de la presente invención, entre éste y el equipo
dosificador y mezclador puede intercalarse opcionalmente un
dispositivo transportador y/o mezclador, p.ej. una extrusora de
husillo único o doble. La extrusora de uso facultativo puede
calentarse por separado. La extrusora de doble husillo sirve para
aquellos casos de la presente invención en que se deben incorporar
otros ingredientes a la mezcla de componentes, en concreto partes
sólidas como, por ejemplo, cargas.
Tras el recubrimiento y antes del devanado la
masa autoadhesiva puede conducirse opcionalmente a través de un
canal, donde el material recubierto es sometido facultativamente a
energía térmica, p.ej. mediante calefacción eléctrica o por
radiación IR y/o a radiación actínica, p.ej. radiación UV y/o
electrónica.
El sistema de masa autoadhesiva según la
presente invención permite elaborar diversos productos
autoadhesivos, como en concreto cintas y láminas autoadhesivas,
mediante el proceso de transformación y recubrimiento de la
presente invención. En la figura 4 se representan formas de
productos autoadhesivos según la presente invención, tomando como
ejemplo las cintas autoadhesivas. Cada una de las capas de las
formas de los productos autoadhesivos según la presente invención
puede estar facultativamente espumada.
En el caso más sencillo una cinta autoadhesiva
según la presente invención consta de una capa única de la masa
autoadhesiva (estructura 1). La estructura 1 puede ir cubierta
opcionalmente con lámina o papel separador por una o ambas caras.
El espesor de capa de la masa autoadhesiva es de 1 \mum a 2000
\mum, preferiblemente de 5 \mum a
1000 \mum.
1000 \mum.
La masa autoadhesiva también puede ir sobre un
soporte, en concreto sobre una lámina o sobre un papel (estructura
2). La cara del soporte adyacente a la masa autoadhesiva puede estar
pretratada según el estado técnico, a fin, por ejemplo, de mejorar
el anclaje de la masa autoadhesiva. La cara puede ir provista
también de una capa funcional que, por ejemplo, puede servir como
barrera. El dorso del soporte puede estar pretratado según el
estado técnico, para lograr, por ejemplo, un efecto de separación.
Además el dorso del soporte puede estar impreso. La masa
autoadhesiva puede ir opcionalmente cubierta con lámina o papel
separador. La masa autoadhesiva tiene un espesor comprendido entre
1 \mum y 2000 \mum, preferiblemente entre 5 \mum y 1000
\mum.
La estructura 3 es una tira autoadhesiva de
doble cara que lleva una lámina, un papel o una espuma soporte como
capa central. Para la capa superior e inferior de la estructura 3 se
usan masas autoadhesivas de igual o distinto tipo y/o de igual o
distinto espesor de capa. El soporte puede estar pretratado según el
estado técnico en una o ambas caras, a fin de mejorar, por ejemplo,
el anclaje de la masa autoadhesiva. Además una o ambas caras pueden
ir provistas de una capa funcional que, por ejemplo, puede servir
como barrera. Las capas de masa autoadhesiva pueden estar
opcionalmente cubiertas con papeles separadores o láminas
separadoras. Las capas de masa autoadhesiva tienen,
independientemente entre sí, espesores comprendidos entre 1 \mum y
2000 \mum, preferiblemente entre 5 \mum y 1000 \mum.
La estructura 4 es una variante de la presente
invención de la cinta autoadhesiva de doble cara. Una masa
autoadhesiva según la presente invención lleva sobre una cara otra
masa autoadhesiva que puede ser de cualquier naturaleza y por lo
tanto no tiene por qué ser conforme a la presente invención. La
estructura de la cinta autoadhesiva puede estar cubierta con una o
dos láminas separadoras o papeles separadores. Las capas de masa
autoadhesiva tienen, independientemente entre sí, espesores
comprendidos entre 1 \mum y 2000 \mum, preferiblemente entre 5
\mum y 1000 \mum.
Como en la estructura 4 la estructura 5 también
corresponde a una cinta autoadhesiva de doble cara que lleva una
masa autoadhesiva según la presente invención y otra cualquiera. Sin
embargo en la estructura 5 ambas capas de masa autoadhesiva van
separadas por un soporte, una lámina separadora, un papel separador
o una espuma separadora. El soporte puede estar pretratado según el
estado técnico en una o ambas caras, a fin de mejorar, por ejemplo,
el anclaje de la masa autoadhesiva. Además una o ambas caras pueden
ir provistas de una capa funcional que, por ejemplo, puede servir
de barrera. Las capas de masa autoadhesiva pueden estar cubiertas
opcionalmente con papeles separadores o láminas separadoras. Las
capas de masa autoadhesiva tienen, independientemente entre sí,
espesores comprendidos entre 1 \mum y 2000 \mum, preferiblemente
entre 5 \mum y 1000 \mum.
La cinta autoadhesiva de la presente invención
según la estructura 6 lleva una capa de material de la presente
invención como capa central, que puede ir provista por ambas caras
con cualquier masa autoadhesiva de igual o distinto tipo. Una o
ambas caras de la capa central pueden ir provistas de una capa
funcional que, por ejemplo, puede servir de barrera. En las capas
externas de masa autoadhesiva no es necesario usar ninguna masa
autoadhesiva de la presente invención. Las capas externas de masa
autoadhesiva pueden estar cubiertas opcionalmente con papeles
separadores o láminas separadoras. Las capas externas de masa
autoadhesiva tienen independientemente entre sí espesores
comprendidos entre 1 \mum y 2000 \mum, preferiblemente entre 5
\mum y 1000 \mum. El espesor de la capa central está
comprendido entre 1 \mum y 2000 \mum, preferiblemente entre 5
\mum y 1000 \mum.
La presente invención se explica seguidamente
con mayor detalle mediante un ejemplo.
\vskip1.000000\baselineskip
El peso molecular medio M_{w} y la
polidispersión D se determinaron por cromatografía de gel. Como
eluyente se usó THF con 0,1% en volumen de ácido trifluoroacético.
La medición se efectuó a 23ºC. Como precolumna se usó
PSS-SDV, 10 \mu, 10^{3} \ring{A}, DI 8,0 mm x
50 mm. Para la separación se usó la combinación de columnas
PSS-SDV, 10 \mu, lineal, con DI 8,0 mm x 300 mm.
La concentración de la muestra fue de 1 g/l, el caudal de 0,5 ml
por minuto. Se midió contra patrones de poliestireno.
Como viscosidad de fusión se toma la viscosidad
compleja de corte cero a +60ºC obtenida a partir de mediciones
visco-elásticas lineales y por extrapolación a
velocidad de corte cero. Para la determinación se empleó un aparato
RDA2 de la firma Rheometrics, con geometría
placa-placa y cizallamiento oscilatorio. El diámetro
de placa era de 25 mm y la deformación del 1%. Se midió variando la
frecuencia/temperatura, con un preajuste de temperatura a
incrementos de 5 K en un intervalo de -60ºC hasta +200ºC, y una
prueba de frecuencia desde 0,1 rad/s hasta 100 rad/s para cada
temperatura.
El módulo "plateau" se determinó por el
mismo principio de medición que la viscosidad de fusión (ensayo B)
pero aplicado a muestras reticuladas. Como módulo "plateau" se
usa el valor del módulo de almacenamiento a 1 rad/s y 25ºC.
La temperatura de transición vítrea dinámica se
midió por el mismo método que la viscosidad de fusión (ensayo B).
Como temperatura de transición vítrea dinámica se registra la
temperatura a la cual el módulo de pérdida presenta un máximo de la
curva de temperatura a 1 rad/s.
Las muestras de masa autoadhesiva exentas de
disolvente se introducen en bolsitas de napa de polietileno (napa
Tyvek) que se cierran por soldadura. Las partes solubles se extraen
con tolueno durante tres días, renovando cada día el disolvente. El
valor de gel se calcula como porcentaje en peso de polímero no
extraído, a partir de la diferencia de peso de la muestra antes y
después de la extracción.
El ensayo de despegado (fuerza de adherencia) se
realizó conforme a la norma PSTC-1. Sobre una lámina
de PET de 25 mm de espesor se aplica una capa de masa autoadhesiva
de 50 mm de espesor. Sobre una placa de acero lijada se pega una
tira de 2 cm de esta muestra, apretando cinco veces con un rodillo
de 5 kg en doble pasada. Se fija la placa y el extremo libre de la
tira autoadhesiva se arranca con una máquina de ensayos de tracción
bajo un ángulo de despegado de 180º y a una velocidad de 300
mm/min.
El ensayo se realizó conforme a la norma
PSTC-7. Sobre una lámina de PET de 25 mm de espesor
se aplica una capa de masa autoadhesiva de 50 mm de espesor. Una
tira de 1,3 cm de anchura de esta muestra se pega sobre una
plaquita de acero pulida a lo largo de 2 cm, apretando dos veces con
un rodillo de 2 kg en doble pasada. Las plaquitas se equilibran
durante 30 minutos en las condiciones del ensayo (de temperatura y
humedad del aire), pero sin carga. Después se cuelga el peso de
prueba, con lo cual se crea un esfuerzo de cizallamiento paralelo a
la superficie del pegado, y se mide el tiempo que tarda en fallar la
unión. Si se llega a un tiempo de resistencia de 10.000 minutos, el
ensayo se interrumpe antes de que falle la adherencia.
Ejemplo
\vskip1.000000\baselineskip
Todos los monómeros y disolventes empleados son
de calidad técnica.
Se preparó tritiocarbonato de dibencilo según
una receta que se halla en Synth. Commun., 1988, 18, 1531, partiendo
de bromuro de bencilo, disulfuro de carbono e hidróxido sódico.
Ejemplo: como componente A se
eligió un copolímero estadístico del tipo A2 formado por acrilato de
2-etilhexilo, acrilato de n-butilo
y metacrilato de 2-etilhexilo. El componente
B constaba de isoforondiisocianato (Vestanat IPDI®), de un
sistema del tipo B5, y de un catalizador (Coscat 83®) promotor de
una reacción térmica de los grupos hidroxilo con los grupos
isocianato.
Preparación e caracterización del componente
A: en un reactor corriente de acero de 2l para polimerizaciones
radicalarias se introdujeron bajo atmósfera de nitrógeno 285 g de
acrilato de 2-etilhexilo, 285 g de acrilato de
n-butilo, 30 g de metacrilato de
2-etilhexilo, 400 g de acetona y 15,3 g de
tritiocarbonato de dibencilo. El reactor se calentó a 58ºC de
temperatura interior y la mezcla de monómeros se inició con 0,1 g de
Vazo 67® (DuPont). A las 4 horas y 40 minutos se reinició con 0,1 g
de Vazo 67®. En este instante la temperatura fue de 67ºC. Después
de 24,5 horas se enfrió el reactor y se descargó la solución del
polímero. El producto se liberó de disolvente en estufa de vacío.
Por GPC (ensayo A) se halló un M_{w} = 18.000 g/mol para una
polidispersión de 1,23. Las mediciones reológicas (ensayo B) dieron
a 60ºC una viscosidad de corte cero del producto fundido \eta = 9
Pa\cdots. La temperatura de transición vítrea dinámica (ensayo D)
del componente A dio un resultado de -45ºC.
Mezcla de los componentes y
recubrimiento: se mezclaron a 25ºC 50 g del componente A y 2,44
g del componente B, formado por 2,28 g de Vestanat IPDI® y 0,16 g
de Coscat 83®. Se obtuvo una mezcla homogénea cizallada a aprox. 5
1/s durante 2 minutos y a continuación se aplicó esta mezcla sobre
papel separador siliconado, usando una rasqueta. El gramaje de masa
aplicada fue de 50 g/m^{2}. A las 3 horas se tomaron muestras
(cintas autoadhesivas de doble cara) y se sometieron a los ensayos
C, D y E. Una parte del material se transfirió por laminación a una
hoja de PET de 25 mm de espesor. Muestras de este material (cintas
autoadhesivas de una sola cara) se sometieron a los ensayos F y
G.
Con un contenido de gel (ensayo E) del 82%, las
muestras dieron una fuerza de adherencia (ensayo F) sobre acero de
0,4 N/cm. Los tiempos de resistencia al cizallamiento (ensayo G)
fueron > 10.000 minutos para una carga de 1 kg a 23ºC. En el
ensayo C se obtuvo un módulo "plateau" de 105 Pa. La
temperatura de transición vítrea dinámica (ensayo D) dio -30ºC para
1 rad/s.
El ejemplo demuestra que el método de la
presente invención permite elaborar masas autoadhesivas y cintas
autoadhesivas producidas a partir de aquellas, empleando una
combinación según la presente invención de componentes conforme a
la misma. Escogiendo adecuadamente el número y la composición de los
componentes a emplear pueden conseguirse unas masas autoadhesivas
resistentes al cizallamiento, que además tienen una viscosidad de
fusión convenientemente baja para el proceso de recubrimiento.
Claims (36)
1. Método para preparar una masa autoadhesiva
formada por acoplamiento de al menos una parte reactiva, incluida
en al menos un componente, con al menos otra parte reactiva,
incluida en al menos otro componente, de modo que
- -
- dicha parte reactiva que contiene respectivamente, como mínimo, cada uno de dichos componentes tiene al menos dos grupos funcionales;
- -
- al menos una parte reactiva de al menos uno de los componentes empleados es un copolímero de acrilato funcionalizado con un peso medio de su distribución de masas molares comprendido entre 5.000 g/mol y 200.000 g/mol, preferiblemente entre 10.000 g/mol y 100.000 g/mol, el cual está formado a partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado y al menos un tipo de monómero funcionalizado, en el cual los dos grupos funcionales mínimos están introducidos mediante el tipo de monómero funcionalizado incorporado al polímero; y
- -
- los componentes para preparar la masa autoadhesiva se procesan sin disolventes.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la masa autoadhesiva se forma por
acoplamiento de al menos una parte reactiva de al menos un
componente con al menos otra parte reactiva de al menos otro
componente, de modo que el acoplamiento de al menos dos partes
reactivas comienza al mezclar los dos componentes, como mínimo, que
contienen estas partes reactivas.
3. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la masa autoadhesiva se forma por
acoplamiento de al menos una parte reactiva de al menos un
componente con al menos otra parte reactiva de al menos otro
componente, de modo que el acoplamiento de las partes reactivas se
inicia por radiación actínica después de aplicar la mezcla de
componentes.
4. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
temperatura de proceso está comprendida entre -20ºC y +100ºC.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque la temperatura de proceso está
comprendida entre 0ºC y +60ºC.
6. Método según la reivindicación 5
caracterizado porque la temperatura de proceso está
comprendida entre 20ºC y +35ºC.
7. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la masa autoadhesiva está formada por
dos componentes.
8. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque todos los
componentes empleados tienen en estado fundido a +60ºC una
viscosidad de corte cero inferior a 10 kPa\cdots, preferiblemente
inferior a 1 kPa\cdots, con mayor preferencia inferior a 0,1
kPa\cdots.
9. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente en estado fundido tiene a +60ºC una viscosidad de
corte cero superior a 1 kPa\cdots.
10. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente contiene como mínimo un tipo de ingrediente reactivo
en una proporción de al menos 20%, que está más del 80%
difuncionalizado, y el tipo de funcionalidad se escoge de manera que
en la mezcla reaccione espontáneamente o pueda hacerse reaccionar
con al menos un tipo de funcionalidad contenido en al menos un tipo
de ingrediente reactivo de al menos otro componente.
11. Método según la reivindicación 10,
caracterizado porque al menos una parte reactiva de al menos
un componente lleva como mínimo tres grupos funcionales.
12. Método según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque el tipo de funcionalidad de al menos una
primera clase de los ingredientes reactivos empleados en al menos
dos componentes mezclados entre sí está constituida de modo que con
al menos otro tipo de funcionalidad de al menos una segunda parte de
ingredientes reactivos se desarrolle espontáneamente o mediante
aditivos activadores, como catalizadores, agentes de acoplamiento o
iniciadores, y/o por acción de la temperatura y/o de radiación
actínica, una reacción química que produzca un acoplamiento
covalente entre al menos un primer tipo y al menos un segundo tipo
de ingrediente reactivo.
13. Método según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque el tipo de funcionalidad de al menos una
primera clase de los ingredientes reactivos empleados en al menos
dos componentes mezclados entre sí está constituida de modo que con
al menos otro tipo de funcionalidad de al menos una segunda parte de
ingredientes reactivos se forme de manera espontánea o mediante
aditivos activadores, como catalizadores, agentes de acoplamiento o
iniciadores, y/o por acción de la temperatura y/o de radiación
actínica, uno o más enlaces por puente de hidrógeno,
preferiblemente multidentados, sobre todo según el principio
llave/cerradura, que produzcan un acoplamiento entre al menos un
primer tipo y al menos un segundo tipo de ingrediente reactivo.
14. Método según la reivindicación 10 u 11,
caracterizado porque el tipo de funcionalidad de al menos una
primera clase de los ingredientes reactivos empleados en al menos
dos componentes mezclados entre sí está constituida de modo que con
al menos otro tipo de funcionalidad de al menos una segunda parte de
ingredientes reactivos se forme de manera espontánea o mediante
aditivos activadores, como catalizadores, agentes de acoplamiento o
iniciadores, y/o por acción de la temperatura y/o de radiación
actínica, uno o más enlaces coordinados, sobre todo según el
principio llave/cerradura, que generen un acoplamiento entre al
menos un primer tipo y al menos un segundo tipo de ingrediente
reactivo.
15. Método según la reivindicación 14,
caracterizado porque el tipo de funcionalidad de al menos una
primera clase de los ingredientes reactivos usados en al menos un
componente está constituida de modo que se forme un enlace
coordinado con al menos un átomo, ion o complejo metálico - como al
menos otra parte reactiva de otro componente -
en forma de complejo, en concreto de tipo quelato, que genere un acoplamiento no covalente de las partes reactivas.
en forma de complejo, en concreto de tipo quelato, que genere un acoplamiento no covalente de las partes reactivas.
16. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente contiene, como al menos un tipo de parte reactiva, un
polímero lineal, ramificado, injertado o en forma de estrella que
está formado a partir de al menos un tipo de monómero no
funcionalizado y está funcionalizado, como mínimo, en dos puntos de
la macromolécula.
17. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente contiene, como al menos un tipo de parte reactiva, un
copolímero lineal, ramificado, injertado o en forma de estrella que
está formado a partir de al menos un tipo de monómero no
funcionalizado y al menos un tipo de monómero funcionalizado, y que
está funcionalizado, como mínimo, en dos puntos de la macromolécula,
estando como mínimo las dos funcionalidades incorporadas
preferiblemente a través de la polimerización estadística de los
comonómeros funcionalizados.
18. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente contiene, como al menos un tipo de parte reactiva, un
copolímero en bloque lineal, ramificado, injertado o en forma de
estrella que está formado a partir de al menos dos bloques
poliméricos distintos, constituidos respectivamente a partir de al
menos un tipo de monómero no funcionalizado, y que está
funcionalizado, como mínimo, en dos puntos de la macromolécula.
19. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
un componente contiene, como al menos un tipo de parte reactiva, un
copolímero en bloque lineal, ramificado, injertado o en forma de
estrella que está formado a partir de al menos dos bloques
poliméricos distintos, de modo que un primer bloque polimérico está
formado como copolímero en bloque preparado a partir de al menos un
tipo de monómero no funcionalizado y de al menos un tipo de
monómero funcionalizado, y va funcionalizado como mínimo en dos
puntos de la macromolécula, estando como mínimo las dos
funcionalidades incorporadas preferiblemente en al menos un
copolímero en bloque a través de la polimerización estadística de
los comonómeros funcionalizados.
20. Método según la reivindicación 16,
caracterizado porque se puede usar uno o más de los
siguientes sistemas: poliéteres como p.ej. polietilenglicol,
polipropilenglicol o politetrahidrofurano, polidienos como p.ej.
polibutadieno o poli-isopreno, polidienos
hidrogenados como p.ej. polietilenbutileno o polietilenpropileno,
poliésteres como p.ej. poli-etilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilviniléter, poli(acetato de vinilo), polímeros de
ésteres \alpha,\beta-insaturados como p.ej.
poli(acrilato de isooctilo), poli(acrilato de
n-butilo) o polimetacrilato de metilo, o copolímeros
de acrilatos y/o metacrilatos no funcionalizados.
21. Método según la reivindicación 17,
caracterizado porque pueden usarse copolímeros basados en una
mezcla de compuestos vinílicos y/o ésteres
\alpha,\beta-insaturados, de modo que
- (a)
- la estructura de los monómeros no funcionalizados empleados para la copolimerización de los copolímeros viene dada por CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2}), donde R^{1} = H o CH_{3} y R^{2} = H o un radical de hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado, de 1 hasta 30, sobre todo 4 hasta 18 átomos de carbono;
- (b)
- la estructura de los monómeros funcionalizados empleados para la copolimerización de los copolímeros viene dada por CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2}), donde R^{1} = H o CH_{3} y R^{2} = H o un radical de hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado, de 1 hasta 30, sobre todo 4 hasta 18 átomos de carbono, que lleva al menos un tipo de funcionalización; y
- (c)
- el contenido de monómeros funcionalizados respecto a la cantidad total de monómeros que forman el copolímero es de hasta un 20%, preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%.
\newpage
22. Método según la reivindicación 18,
caracterizado porque en los bloques poliméricos se puede
emplear uno o más de los siguientes sistemas: poliéteres como p.ej.
polietilenglicol, polipropilenglicol o politetrahidrofurano,
polidienos como p.ej. polibutadieno o poliisopreno, polidienos
hidrogenados como p.ej. polietilenbutileno o polietilenpropileno,
poli-ésteres como p.ej. polietilentereftalato,
poli(butandiol-adipato) o
poli(hexandiol-adipato), policarbonato,
policaprolactona, polímeros de monómeros vinílicos aromáticos como
p.ej. poliestireno o
poli-\alpha-metilestireno,
polialquilvinil-éter, poli(acetato de vinilo), polímeros de
ésteres \alpha,\beta-insaturados como p.ej.
poli(acrilato de isooctilo), poli-(acrilato de
n-butilo) o polimetacrilato de metilo, o copolímeros
de acrilatos y/o metacrilatos no funcionalizados.
23. Método según la reivindicación 19,
caracterizado porque al menos un bloque polimérico está
basado en una mezcla de compuestos vinílicos y/o ésteres
\alpha,\beta-insaturados, de modo que
- (a)
- la estructura de los monómeros no funcionalizados empleados para la copolimerización de los copolímeros viene dada por CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2}), donde R^{1} = H o CH_{3} y R^{2} = H o un radical de hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado, de 1 hasta 30, sobre todo 4 hasta 18 átomos de carbono;
- (b)
- la estructura de los monómeros funcionalizados empleados para la copolimerización de los copolímeros viene dada por CH_{2}=C(R^{1})(COOR^{2}), donde R^{1} = H o CH_{3} y R^{2} = H o un radical de hidrocarburo lineal, ramificado o cíclico, saturado o insaturado, de 1 hasta 30, sobre todo 4 hasta 18 átomos de carbono, que lleva al menos un tipo de funcionalización; y
- (c)
- el contenido de monómeros funcionalizados respecto a la cantidad total de monómeros que forman el copolímero es de hasta un 20%, preferiblemente hasta un 10%, sobre todo hasta un 5%.
\vskip1.000000\baselineskip
24. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, además de
al menos un primer componente que lleva como mínimo una parte
reactiva, se usa al menos un segundo componente que contiene como
mínimo otro tipo de parte reactiva con más del 80%, preferiblemente
más del 90%, de difuncionalización o mayor funcionalización, y el
tipo de funcionalización está constituido para que, una vez
mezclados los dos componentes, reaccione espontáneamente o se haga
reaccionar con al menos un tipo de funcionalización de al menos una
parte reactiva contenida en al menos un primer componente.
25. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque al menos un segundo componente lleva,
como al menos un tipo de parte reactiva, un polímero lineal,
ramificado, injertado o en forma de estrella que está formado a
partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado y está
funcionalizado como mínimo en dos puntos de la macromolécula.
26. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque al menos un segundo componente lleva,
como al menos un tipo de parte reactiva, un copolímero lineal,
ramificado, injertado o en forma de estrella que está formado a
partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado y de al
menos un tipo de monómero funcionalizado, y que está
funcionalizado, como mínimo, en dos puntos de la macromolécula,
estando como mínimo las dos funcionalidades incorporadas
preferiblemente a través de la polimerización estadística de los
comonómeros funcionalizados.
27. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque al menos un segundo componente lleva,
como al menos un tipo de parte reactiva, un copolímero en bloque
lineal, ramificado, injertado o en forma de estrella, constituido a
partir de al menos dos bloques poliméricos distintos formados
respectivamente por al menos un tipo de monómero no funcionalizado,
que va funcionalizado como mínimo en dos puntos de la
macromolécula.
28. Método según la reivindicación 24,
caracterizado porque al menos un segundo componente lleva,
como al menos un tipo de parte reactiva, un copolímero en bloque
lineal, ramificado, injertado o en forma de estrella, constituido a
partir de al menos dos bloques poliméricos distintos, de manera que
un primer bloque polimérico está formado como copolímero en bloque
preparado a partir de al menos un tipo de monómero no funcionalizado
y de al menos un tipo de monómero funcionalizado, y está
funcionalizado como mínimo en dos puntos de la macromolécula,
estando como mínimo las dos funcionalidades incorporadas
preferiblemente en al menos un copolímero en bloque a través de la
polimerización estadística de los comonómeros funcionalizados.
29. Método según una o varias de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos
una parte reactiva de al menos un componente es una sustancia de
bajo peso molecular funcionalizada cuya masa molar es inferior a
5.000 g/mol, preferiblemente inferior a 2.500 g/mol, sobre todo
inferior a 1.000 g/mol, cuyo grado de funcionalización es como
mínimo de dos, cuyo número de moléculas con este tipo de
funcionalización es mayor del 80%, preferiblemente mayor del 90%, y
cuyo tipo de funcionalización está constituido para que, una vez
mezclados los dos componentes, reaccione espontáneamente o se pueda
hacer reaccionar con al menos un tipo de funcionalización de al
menos una parte reactiva contenida en al menos otro componente.
30. Masa autoadhesiva que puede obtenerse
mediante el método según una o varias de las reivindicaciones
precedentes.
\newpage
31. Masa autoadhesiva según la reivindicación
30, caracterizada porque al menos contiene un polímero no
funcionalizado o monofuncionalizado de estructura lineal,
ramificada, injertada o en forma de estrella, de tal manera que el,
como mínimo, polímero no funcionalizado o monofuncionalizado es un
homopolímero, un copolímero o un copolímero en bloque que contiene
cualquier número de bloques homopoliméricos y/o copoliméricos y
tiene una masa molar M_{w} menor de 1.000.000 g/mol,
preferiblemente menor de 100.000 g/mol, y una temperatura de
reblandecimiento menor de +200ºC, preferiblemente menor de +200ºC,
sobre todo menor de +20ºC.
32. Masa autoadhesiva según la reivindicación 30
o 31, caracterizada porque al menos uno de sus componentes
contiene opcionalmente resinas adhesivas, plastificantes, aditivos
reológicos, catalizadores, estabilizadores, compatibilizadores,
agentes de acoplamiento, antioxidantes, antioxidantes adicionales,
fotoprotectores, ignifugantes, pigmentos, colorantes, cargas y/o
agentes hinchantes.
33. Masa autoadhesiva según una o más de las
reivindicaciones 30 a 32, caracterizada porque tras la
reacción completa contiene como mínimo una fase cuya temperatura de
reblandecimiento está comprendida entre -125ºC y +50ºC,
preferiblemente entre -75ºC y +25ºC.
34. Masa autoadhesiva según una o más de las
reivindicaciones 30 a 33, caracterizada porque tras la
reacción completa tiene un módulo "plateau" G_{N}^{0} a 1
rad/s que está comprendido entre 1 kPa y 1.000 kPa, preferiblemente
entre 25 kPa y 400 kPa, sobre todo entre 50 kPa y 200 kPa.
35. Masa autoadhesiva según una o más de las
reivindicaciones 30 a 34, caracterizada porque se puede
aplicar sin disolventes.
36. Productos autoadhesivos que llevan una masa
autoadhesiva según una de las reivindicaciones 30 a 34.
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