ES2242211T3 - Composiciones adhesivas autopegantes, en emulsion acrilica de base acuosa, que contiene un monomero multifuncional con estabilidad y capacidad de desprendimiento mejoradas. - Google Patents

Composiciones adhesivas autopegantes, en emulsion acrilica de base acuosa, que contiene un monomero multifuncional con estabilidad y capacidad de desprendimiento mejoradas.

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ES2242211T3 ES97904745T ES97904745T ES2242211T3 ES 2242211 T3 ES2242211 T3 ES 2242211T3 ES 97904745 T ES97904745 T ES 97904745T ES 97904745 T ES97904745 T ES 97904745T ES 2242211 T3 ES2242211 T3 ES 2242211T3
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Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION ADHESIVA ESPESA, DE EMULSION ACRILICA TRANSPORTADA POR AGUA, SENSIBLE A LA PRESION PREPARADA CON > 1 % DE MONOMERO MULTIFUNCIONAL QUE TIENE UNA TEMPERATURA DE TRANSICION DEL ESTADO VITREO T G < 0 (GRADOS) C, > 90 % DE CONTENIDO EN GEL Y QUE SE PUEDE REVESTIR CON UNA BANDA DE PAPEL CONTINUO. LA PELICULA ADHESIVA SECA SE SUJETA FACILMENTE Y MANTIENE SU FACILIDAD DE ELIMINACION DE DIVERSOS SUSTRATOS.

Description

Composiciones adhesivas autopegantes, en emulsión acrílica de base acuosa, que contiene un monómero multifuncional con estabilidad y capacidad de desprendimiento mejoradas.
Los adhesivos desprendibles se utilizan sobre firmas, etiquetas temporales para el consumidor, pegamentos, etiquetas de seguimiento de inventarios y etiquetas de energía de aparatos.
Los requerimientos de aplicación de adhesivos sensibles a presión, desprendibles, exigen que el adhesivo presente suficiente fuerza de despegado y se fije para anclarse al substrato deseado, pero también que permanezca limpia y fácilmente desprendible incluso después de prolongados períodos de tiempo. Cualquier incremento significativo en la fuerza de unión, medida por la fuerza de despegado, en el transcurso del tiempo, es indeseable en estas aplicaciones.
Los adhesivos acrílicos sensibles a la presión preparados a partir de homopolímeros o copolímeros de baja temperatura de transición vítrea (Tg), tales como acrilato de n.butilo y acrilato de 2-etilhexilo, presentan suficiente fijación para aplicaciones de adhesivos sensibles a presión, pero, típicamente, desarrollan incrementos significativos en la fuerza de unión a substratos a lo largo del tiempo.
La fuerza de unión se determina por la afinidad del adhesivo sensible a presión al substrato, la fijación inicial del adhesivo y la fuerza de cohesión interna de la película del polímero adhesivo. El peso molecular del polímero adhesivo tiene un profundo efecto sobre las propiedades adhesivas. La fuerza de despegado desarrollada por un adhesivo sensible a la presión da lugar a un valor de modo de fallo cohesivo máximo a medida que se incrementa el peso molecular del polímero. Cuando además se incrementa el peso molecular, el modo de fallo se hace adhesivo y la fuerza de despegado decrece al aumentar el peso molecular. Este fenómeno de adherencia se puede explicar en términos de fuerza cohesiva del polímero adhesivo y la humectación de la superficie del substrato por el polímero adhesivo como se describe en H. Warson, The Application of Synthetic Resin Emulsions, Capítulo 6 Adhesives, Ernest Benn Limited, London, 1972 y D. Satas, Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive technology, Capítulo 13 Acrylic Adhesives, Van Nostrand Reinhold Co., 1982.
Los adhesivos sensibles a la presión, desprendibles, requieren que la cohesión del adhesivo sea mayor que la adherencia al substrato. Los adhesivos con alta fuerza de cohesión se pueden preparar por reticulación controlada durante el proceso de polimerización, por una reacción intrapolímero secundaria controlada, o por enlace de hidrógeno. Un ejemplo del método de reticulación controlada es la utilización de dimetacrilato de poli glicol (por ejemplo dimetacrilato de tetraetilen glicol) (H. Warson, The Application of Synthetic Resin Emulsions, páginas 286, 305, Adhesives, Ernest Benn Limited, Londres, 1972).
La Patente estadounidense 3.492.260 (Samor & Satas, Kendell) describe la utilización de monómeros reticulantes en la peparación de adhesivos acrílicos de emulsión sensibles a presión. El monómero de reticulación preferido es dimetacrilato de polietilen glicol. El dimetacrilato de polietilen glicol se incorpora al polímero en una proporción de 4,1 partes. El peso molecular del acrilato de polietilen glicol no está descrito. El contenido de gel sin curar está señalado como solo de un 41 por ciento.
La Patente estadounidense 3.836.512 (Chu, Union Carbide) describe la utilización opcional de hasta 2 moles por ciento de monómero de reticulación, que incluye di(met)acrilatos, en la copolimerización homogénea de monómeros olefínicamente insaturados solubles en agua e insolubles en agua, en presencia de un agente de dispersión, sistema de catalizador redox, un hidrocarburo líquido, emulsionante, y electrolito. Se describen composiciones que contienen solamente16 a 50 moles por ciento de monómero olefínicamente insaturado insoluble en agua (es decir, ésteres acrilato). Se obtuvieron geles de polímero hinchables con álcali.
La Patente estadounidense 3.971.766 (Ono y col. Teijin Ltd.) describe un adhesivo acrílico sensible a la presión que contiene 0,002 a 0,05 moles por ciento de un monómero polifuncional (es decir, dimetacrilato de polietilen glicol). La Patente 3.971.766 establece que "Si la cantidad del compuesto polifuncional es superior a 0,05 moles por ciento, tiene lugar la gelificación en el momento de la polimerización, y el copolímero resultante no puede aplicarse a una lámina base como adhesivo". La polimerización basada en disolvente contiene hasta 0,3 partes en peso de dimetacrilato de polietilen glicol.
La Patente estadounidense 3.998.997 (Mowdood y col., Goodyear) describe un polímero acrílico de emulsión adhesivo, sensible a presión, preparado con monómeros di-, tri-, o tetra-funcionales que incluyen dimetacrilato de polietilen glicol, diacrilato de tetra etilen glicol, diacrilato de 1,6-hexano-diol, diacrilato de dietilen glicol, triacrilato de trimetilol propano, diacrilato de trietilen glicol, dimetacrilato de trietilen glicol, tetraacrilato de pentaeritrita, tetrametacrilato de pentaeritrita, diacrilato de dimetil amino etilo, dimetacrilato de dimetil amino etilo, y dimetacrilato de 1,3-butano glicol, a niveles de hasta 0,3 partes. El ejemplo 11 es una preparación de polímero acrílico en emulsión, sensible a la presión, que contiene 0,04 partes de dimetacrilato de etilen glicol.
La Patente estadounidense 4.151.147 (Chris y col., Celanese) describe un procedimiento para preparar un látex de copolímero todo él acrílico donde la polimerización se promueve por utilización de un monómero de acrilato multifuncional en la proporción de 0,1 a 1,0% y, preferiblemente, de 0,5% en peso de la carga total de comonómero. Los ejemplos muestran triacrilato de trimetilol a 0,5%.
La limitación del empleo de monómeros de acrilato multifuncionales para obtener adhesivo de polímero acrílico reticulado en forma de emulsión estable está recogida por Warson. "En algunos casos, se puede incluir una cantidad limitada de un monómero polifuncional, tal como dimetacrilato de etilen glicol. El efecto de este monómero difuncional es limitado ya que si se incluye más de un pequeño porcentaje con los otros monómeros acrílicos, la emulsión precipitará durante la reacción de polimerización, mientras que la adición de un controlador del peso molecular, del que es un ejemplo dodecil mercaptano, mitigará la utilidad del monómero multi-funcional" (H. Warson, Crosslinkable Vinyl and Acrylic Polymer Latices in Adhesive Application - A Review; European Adhesives and Sealants, Diciembre 1982).
La Patente estadounidense 4.507,429 (Lenny, Air Products) describe una composición adhesiva sensible a la presión de un acrilato y/o éster vinílico, un monómero ácido carboxílico olefínicamente insaturado, y un monómero copolimerizable poliolefínicamente insaturado. Este monómero polifuncional puede ser un monómero polivinílico o polialílico utilizado en una pequeña proporción, en general de aproximadamente 0,1 a 0,4 por ciento en peso.
La Patente estadounidense 4.513.118 (Sutterlin y col.) describe la copolimerización de di-, tri-, y tetra-metacrilatos en proporciones de 0,2 a 3,0 por ciento en peso en la segunda etapa de un procedimiento en tres etapas para producir modificadores de impacto termoplásticos.
Se han descrito además limitaciones adicionales sobre el uso de monómeros de acrilato multifuncionales. " Otras observaciones indican que una pequeña cantidad de dimetacrilato de polietilen(glicol) es un reticulador eficaz en presencia de ácido acrílico o metacrílico, pero no solo. La utilización de una gran cantidad del monómero reticulante daba por resultado un gel en el caso de un polímero en solución o un adhesivo granular en el caso de un polímero de emulsión. Generalmente, solo se puede emplear un bajo porcentaje de agente de reticulación difuncional, ya que una cantidad mayor causaría la precipitación de las partículas de látex." (D. Satas, Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Tecnology, 2ª edición, página 418, Van Nostrand Reinhold Co., 1989).
La Patente estadounidense 4.735.990 (Khara y col., Nitto Electric) describe polímeros de emulsión preparados con ésteres fluoroalquílicos de ácido acrílico, un derivado de ácido acrílico, y un monómero polifuncional para reticulación interna. Se llevaron a cabo polimerizaciones en emulsión bajo condiciones diluidas que condujeron a un contenido en sólidos de aproximadamente 20 a 25 por ciento en peso. Se utiliza 1 a 10 por ciento en peso de monómero polifuncional para reticulación interna de los polímeros en emulsión de éster fluoroalquil acrílico. Se da como ejemplo la copolimerización de dimetacrilato de trietilen glicol a 3,7 por ciento en peso del polímero.
Marumoto y Suzuta (Polymer, 19, 867-871, 1978) describen la preparación de un polímero en emulsión de metacrilato de metilo a 16 por ciento de sólidos que contiene 3 por ciento en peso sobre dimetacrilato de etilen glicol monómero.
La Patente estadounidense 4.829.139 (Mudge National Starch) describe la preparación de terpolímeros adhesivos sensibles a la presión de fijación permanente, hechos de ésteres vinílicos, etileno y maleato o fumaratos. El método de preparación utiliza 0 a 5% en peso de diacrilato de butanodiol.
La Patente europea EP 391.343 (Shah y col., Goodrich) describe un polímero acrílico de emulsión con un tamaño de partícula de media de número de 600 Angstroms o menos, una Tg de 20ºC o menos, que contiene 2 a 6 por ciento en peso de monómero de ácido carboxílico olefínicamente insaturado y 0,05 a 10 por ciento en peso de éster diacrilato o dimetacrilato de un diol alifático. La cantidad de di(met)acrilato preferida es de 0,1 a 1,0 por ciento en peso.
Un ejemplo de la preparación de un polímero adhesivo acrílico de emulsión sensible a la presión, estable, que contiene cantidades limitadas (es decir, hasta 1 por ciento) es el descrito en la Patente estadounidense 4.925.908 (Bernard y col., Avery). La Patente 4.925.908 señala que los monómeros acrilato multifuncionales se pueden utilizar para controlar el contenido de gel del adhesivo polímero. La Patente 4.925.908 también señala que "la cantidad de monómero acrilato multifuncional no debe sobrepasar a aproximadamente 1 por ciento, ya que tales cantidades tienden a reducir la estabilidad de la emulsión de base acrílica de la que se preparan los polímeros, dando lugar a la coagulación de las partículas de la emulsión durante la preparación."
El sistema de estabilización de la Patente 4.925.908 es un coloide protector (VINOL 540, alcohol polivinílico de elevado peso molecular hidrolizado en un 87 a 89%) utilizado a 0,5 a 1,0%, un emulsionante aniónico TRITON X-200 octoxinol-2-etano sulfonato de sodio, utilizado a 1,8 a 2,1% y un emulsionante no iónico nonoxinol-11 TRITON N-111 utilizado a 0,5 a 2,0%. La Patente señala que, cuando el emulsionante aniónico es inferior a 1,5%, la emulsión pierde estabilidad y cuando el emulsionante no iónico es inferior a 0,5%, la emulsión pierde estabilidad. La Patente 4.925.908 señala que el poli alcohol vinílico debe sobrepasar el 0,5% ya que ``las composiciones que tienen menos del 0,5% en peso de coloide protector no son las preferidas debido a que tales composiciones tienden a presentar un desarrollo de la adherencia demasiado grande sobre algunos substratos.
Se ha encontrado ahora que polímeros adhesivos acrílicos de emulsión de base acuosa, sensibles a la presión, de elevado contenido en sólidos, estables, de pocos coágulos, se pueden preparar con monómeros multifuncionales bastante por encima del 1,0 por ciento en peso del polímero. Sorprendentemente, estos polímeros en emulsión, estables, de pocos coágulos, pueden prepararse sin coloide protector, sin emulsionante no-iónico y menos de 1,5% de emulsionante aniónico.
Estas composiciones adhesivas desprendibles tienen la ventaja de no requerir un alcohol polivinílico coloide protector para evitar en aumento en la fuerza de despegado sobre diversos substratos, Ventajosamente, el bajo nivel de emulsionante conduce también a mejoras en la reducción de espuma durante las operaciones de recubrimiento de tejidos, hace menos sensible a la humedad a la película adhesiva aplicada y reduce substancialmente los residuos o "sombras" de agente tensioactivo que permanecen sobre el substrato después de separar el adhesivo.
Esta invención difiere de la Patente 4.925.908 en que se incorpora más de 1,0 por ciento en peso de monómero multifuncional al adhesivo de polímero de emulsión y el polímero es estable y de muy pocos coágulos, tiene un contenido de gel por encima del 90 por ciento, presenta un anclaje excelente a diversidad de substratos, presenta excelente capacidad para ser separado sin utilizar coloide protector, y es una emulsión estable sin el uso de un emulsionante no-iónico con menos de 1,5% de emulsionante aniónico. En un modo de realización preferido de la invención, el contenido en gel es 92%, y el diámetro de partícula de media de número es mayor de 100 nanómetros.
Los polímeros acrílicos de emulsión de base acuosa, que son excelentes en aplicaciones de adhesivos desprendibles sensibles a presión, están compuestos de un copolímero acrílico con una Tg de menos de 0ºC y se preparan con más de una parte por cien partes sobre el contenido total de monómero de un monómero que contiene multiples porciones olefínicas reactivas y menos de 1,5% de un agente tensioactivo aniónico. El contenido de gel del polímero es mayor de 90 por ciento en peso y se obtiene un contenido en sólidos de polímero polimerizados de 40 a 60 por ciento en peso. La temperatura de transición vítrea del copolímero acrílico preferida es de -70ºC a menos de 0ºC, siendo más preferida una Tg calculada de menos de -40ºC y aún es más preferida una Tg calculada de -70ºC a -50ºC, y la más preferida es una Tg calculada de menos de -60ºC. El copolímero es el producto de polimerización de 50 a 99 partes de al menos un monómero de acrilato de alquilo que tiene uno a 12 carbonos en la cadena alquílica, más de 1 por ciento en peso de monómero funcional y menos de 1,5% de un agente tensioactivo aniónico.
Entre los monómeros de acrilato monofuncionales útiles en la práctica de esta invención están acrilato de n-butilo, acrilato de iso-butilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de n-octilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de n-decilo, acrilato de iso-decilo y acrilato de n-laurilo. El acrilato de alquilo monofuncional preferido es acrilato de 2-etilhexilo.
El monómero multifuncional es un monómero reticulante seleccionado del grupo de monómeros multifuncionales que incluyen diacrilatos (diacrilato de etilen glicol, diacrilato de propilen glicol), dimetacrilatos (dimetacrilato de etilen glicol, dimetacrilato de dietilen glicol, y dimetacrilato de 1,3-butano glicol, trimetacrilatos (trimetacrilato de pentaeritrita y trimetacrilato de trimetilolpropano), divinil benceno o monómeros con insaturación olefínica múltiple que son reactivos bajo las condiciones de polimerización en emulsión de radicales libres. El dimetacrilato de 1,3-butanodiol es el monómero multifuncional preferido debido a que está autorizado bajo 21 CFR 175 105.
Los polímeros acrílicos de emulsión acuosa de esta invención pueden incluir también el producto de polimerización de un éster alquílico de ácido acrílico, monómero de función olefínica múltiple, menos de 1,5% de agente tensioactivo aniónico, en mezcla opcional con otros monómeros polimerizables del grupo de ésteres alquílicos de ácido metacrílico, estireno, haluros de vinilo y vinilideno, ésteres alílicos de ácidos monocarboxílicos insaturados, ésteres vinílicos, éteres vinílicos, ésteres alquílicos que contienen hidroxilo de ácido acrílico y metacrílico, ésteres dialquílicos de ácidos dicarboxílicos monoetilénicamente insaturados, ácidos monocarboxílicos y policarboxílicos etilénicamente insaturados y los anhidridos, nitrilos, amidas sin sustituir y sustituidas (incluyendo las N-sustituidas) de todos los ácidos citados.
El polímero en emulsión de esta invención se prepara con una cantidad opcional de un monómero polar tal como éster alquílico que contiene hidroxilo de ácido acrílico y metacrílico. Los monómeros polares incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido maleico, acrilato de hidroxi etilo, metacrilato de hidroxi etilo, acrilato de hidroxi propilo, acrilo nitrilo, y acrilamidas sustituidas, El polímero de emulsión se puede preparar en ausencia de monómero polar. El monómero polar preferido es acrilamida.
El polímero de emulsión se prepara en presencia de un agente tensioactivo aniónico (D.C. Blackley, Emulsion Polymerization Theory and Practice, Applied Science Publishers LTD London, 1975). El polímero de emulsión se prepara preferiblemente en ausencia esencial de un coloide protector, tal como poli alcohol vinílico o hidroxietil celulosa, y se prepara con menos de 1,5 por ciento en peso sobre el monómero de agente tensioactivo aniónico. Los agentes tensioactivos están enumerados en el manual de Gower "Handbook of Industrial Surfactants". El tipo de agente tensioactivo preferido es un benceno sulfonato alquilado. El agente tensioactivo preferido es dodecilbenceno sulfonato de sodio.
Las emulsiones de polímero antes mencionadas se pueden preparar libres de coágulos que atascan el reactor, y son estables durante periodos de tiempo prolongados. Combinados con agentes humectantes comunes, con anti-espumantes y con modificadores de la reología, estos polímeros acrílicos de emulsión son estables al efecto de cizalla, por lo que pueden aplicarse mecánicamente como recubrimiento sobre películas, papeles y tejidos con métodos de varilla, rodillo, cuchilla y rendija (D. Satas, Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Tecnology, 2ª Edición, Capítulo 34, Van Nostrand Reinhold Co., 1989). Además, estos polímeros de emulsión son excelentes formadores de película, conducen a películas adhesivas transparentes y uniformes, sensibles a presión que no tienen defectos ni discontinuidades.
En los siguientes ejemplos, todas las unidades están en el sistema métrico a menos que se indique otra cosa. Todas las citas mencionadas se incorporan expresamente como referencia.
Ejemplos Ejemplo 1
Se preparó un adhesivo de polímero acrílico de emulsión sensible a la presión con la siguiente emulsión de monómeros que contenía 5 por ciento en peso de monómero multifuncional del peso total de monómeros y 4 por ciento en moles de monómero multifuncional del total de moles de monómero.
CARGA DEL REACTOR partes por ciento
en moles (pphm) gramos
Agua desionizada 35,0 525,0
Emulsión de monómero (3%) 66,3
EMULSIÓN DE MONOMERO partes por ciento
en moles (pphm) gramos
Agua desionizada 43,0 720,0
Bicarbonato de sodio 0,25 3,8
Dodecilbenceno sulfonato de sodio 1,0 15,0
Acrilato de 2-etilhexilo 94,0 1410,0
Acrilamida, acuosa al 50% 2,0 30,0
Dimetacrilato de 1,3-butanodiol 5,0 75
SOLUCIÓN DE BISULFITO
Agua desionizada 5,0 75,0
Bisulfito de sodio 0,06 0,9
SOLUCIÓN DE PERSULFATO
Agua desionizada 4,9 72,9
Persulfato de sodio 0,2 3,0
SOLUCIÓN DE HIDROPERÓXIDO
Agua desionizada 10,0
Hidroperóxido de terc-butilo, acuoso al 70% 1,5
SOLUCIÓN DE SULFOXILATO
Agua desionizada 10,0
Formaldehido sulfoxilato de sodio 1,5
(Continuación)
CARGA DEL REACTOR partes por ciento
en moles (pphm) gramos
AGUA DE LAVADO
Agua desionizada 80,0
BIOSTAT
KATHON LX 1,5% 3,0
COMPOSICIÓN parte por ciento
Polímero de emulsión C5729-99 100,0
SURFINOL SE 3,0
Premezcla PLURONIC L-101 2,0
COLLOIDS 646 0,4
Premezcla POLACRYL BR-100 0,3 
\vskip1.000000\baselineskip
El agua desionizada tenía una conductividad de 1,0 \muS o menos.
El dodecilbenceno sulfonato de sodio RHODACAL DS-10 fue suministrado en forma de escamas por Rhone Poulenc.
El dimetacrilato de 1,3-butanodiol MHOROMER MFM-407 es un monómero suministrado por Rohm Tech. Inc.
El agente humectante polímero de bloque óxido de propileno óxido de etileno, no iónico, PLURONIC L-101 fue suministrado por BASF Corporation. Se preparó una premezcla con una parte de agua desionizada, una parte de isopropanol y 2 partes de PLURONIC L-101.
El agente SURFYNOL SE fue suministrado por Air Products.
El espesante asociativo POLYACRIL BR-100 fue suministrado por POLACRYL Inc. Se preparó una premezcla con una parte de agua desionizada, una parte de éter mono-butil glicólico y 2 partes de POLYACRIYL BR-100.
El desespumante COLLOIDS 646 fue suministrado por Rhone-Poulenc.
Un reactor PYREX, con manguito, equipado con purga para el nitrógeno, agitador y portillos de adición, se cargó con agua desionizada que se había calentado a 74ºC. Se combinaron los ingredientes de la emulsión de monómeros para alimentación al reactor. Se cargó el reactor con 3% de la emulsión de monómeros y soluciones de 5% de bisulfito y 5% de persulfato. Después de descender la exoterma inicial, se introdujeron como alimentación el resto de la emulsión de monómeros, la solución de bisulfito y la solución de persulfato a una velocidad constante y continua a lo largo de un período de una hora con una temperatura de reacción de 78ºC. El polímero de emulsión resultante se mantuvo a 80ºC durante una hora, se añadieron por separado las soluciones de hidroperóxido y sulfoxilato, se enfrió entonces el látex a 30ºC. Se añadió Biostat.
Este polímero de emulsión se etiquetó como C5729-99 y tenía un contenido de no-volátiles de 51,2 por ciento en peso, pH 7,6, viscosidad Brookfield RV de 40 cps a 50 rpm, se filtraron a continuación los coágulos de 41 ppm sobre filtro de malla 100, 145 ppm sobre filtro de malla 200 y 152 ppm sobre filtro de malla 325. El tamaño medio de partícula se determinó con Coulter N-4 que dio 500 nm. El contenido total de gel fue de 91,6 por ciento en peso. Dado que el polímero de emulsión se preparó con 1,0 por ciento en peso de dodecilbenceno sulfonato de sodio, el contenido de gel del polímero se estima en 92,5 por ciento en peso. El polímero de emulsión se compuso mezclando los ingredientes enumerados para obtener un recubridor adhesivo sensible fácilmente a la presión etiquetado como C5729-103. El adhesivo se aplicó sobre un forro de desprendimiento POLY SLIK 8024 a un peso de recubrimiento de 17,8\pm2,5 \mum (17,8\pm2,5 milésimas de pulgada) de espesor en seco y se estratificó sobre un material de papel(27 Kg) imprimado por una cara.
Ejemplo 2
Se preparó el Ejemplo 1 de la Patente estadounidense número 4.925,908
Ejemplo 1 de Ejemplo 2
la 4925908
(gramos) pphm gramos
CARGA DEL REACTOR
Agua desionizada 90,0 22,50 337,5
Pirofosfato tetrasódico 1,2 0,300 4,5
AEROSOL MA-80 0,1 0,025 0,4
Emulsión de monómeros 29,0 7,250 108,8
EMULSIÓN DE MONÓMEROS
Agua desionizada 130,0 32,5 487,5
TRITON X-200 30,0 7,5 112,5
TRITON-111 6,0 1,5 112,5
Acrilato de 2-etilhexilo 240,0 60,0 900,0
Acrilato de butilo 152,0 38,0 570,0
Ácido metacrílico 8,0 2,0 30,0
Azelato de dioctilo 8,0 2,0 30,0
Diacrilato de 1,6-hexanodiol 0,8 0,2 3,0
Hidroperóxido de t-butilo 0,4 0,1 1,5
SOLUCIÓN INICIADORA A
Agua desionizada 6,0 1,5 22,5
Persulfato de potasio 0,2 0,05 0,8
Edetato férrico de sodio 0,03 0,008 0,11
SOLUCIÓN INICIADORA B
Agua desionizada 80,0 20,0 300,0
Formaldehido sulfoxilato de sodio 0,40 0,10 1,5
(Continuación)
Ejemplo 1 de Ejemplo 2
la 4925908
(gramos) pphm gramos
SOLUCIÓN DE PVA
AIRVOL 540,acuoso al 10% 30,0 7,5 112,5
Solución de iniciador B 32,0 8,0 120,0
SOLUCIÓN DE BICARBONATO
Agua desionizada 12,0 3,0 45,0
Bicarbonato de sodio 1,0 0,25 3,7
AIRVOL 540 es un poli alcohol vinílico parcialmente hidrolizado suministrado por Air Products and Chemicals Inc. Se preparó una solución acuosa al 10% según las técnicas de disolución de alcohol vinílico VINOL® Polyvinil Alcohol Dissolving Techniques, Air products and Chemical, Inc. Bulletin 152-511, 1982, 1985.
Un reactor PYREX con manguito, equipado con purga de nitrógeno, agitador, y portillos de adición, se cargó con agua desionizada, pirofosfato tetrasódico, y AEROSOL MA-80 y se calentó a 40ºC. Se combinaron los ingredientes de la emulsión de monómeros para formar la alimentación del reactor. El reactor se cargó con 5% de la emulsión de monómeros y se calentó a 40ºC. Se añadió la solución iniciadora A. Al cabo de dos minutos, se añadió la solución iniciadora B.
Se observó una exoterma los 8 últimos minutos con un máximo de temperatura de 50ºC. El manguito del reactor se mantuvo a 40ºC durante las siguientes alimentaciones retardadas. Después de que descendiera la exoterma inicial, se añadió el resto de la emulsión de monómeros a una velocidad de 5,6 g/min. y se añadió la solución iniciadora B a una velocidad de 1,80 g/min. Al cabo de 10 minutos, se incrementó la velocidad de alimentación de emulsión de monómeros a 11,3 g/min o un tiempo de adición retardada a lo largo de 5 horas. Una vez añadida la emulsión de monómeros al 60%, y al cabo de tres horas, se mezcló la solución de PVA con el resto de la solución iniciadora B para obtener la solución iniciadora C. La solución iniciadora C se añadió a una velocidad de 3,75 g/min. Simultáneamente, se añadió la solución de bicarbonato a una velocidad de 3,75 g/min. Se incrementó la agitación para mantener el mezclado a medida que se incrementaba la viscosidad. Se añadió agua de dilución, 325 gramos, durante la última hora de las alimentaciones retardadas para mantener el movimiento de la superficie. Al final de las alimentaciones retardadas, se alcanzó una temperatura de reacción a 60ºC y se mantuvo durante 0,5 horas. El polímero en emulsión resultante se enfrió a 30ºC y se descargó para obtenerse 3307 gramos.
El polímero de emulsión se etiquetó como G5777-11 y tenía un contenido en no volátiles de 46,8% en peso, pH de 6,5, viscosidad Brookfield RV de 3100 cps a 200 rpm, se filtró a continuación el coágulo de 21 ppm sobre filtro de malla 100, 35 ppm sobre filtro de malla 200, y 40 ppm sobre filtro de malla 325. El tamaño medio de partícula se determinó con un Coulter N-4 que dio un valor de 660 nm.
El adhesivo sensible a la presión del Ejemplo 1 de la Patente estadounidense 4.925.908, Ejemplo 3 de aquí, se aplicó a forro desprendible POLY SLIK 8024 a un peso de recubrimiento de 17,8 \pm 2,5 \mum de espesor seco y se estratificó sobre material de papel con imprimación por una cara (27 kg). Las tiras de una anchura de 2,54 cm del estratificado de adhesivo del Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 se aplicaron a una variedad de substratos a 22ºC y 70ºC, y se evaluó de acuerdo PSTC-2 la fuerza de despegado a 90º en libras (una libra corresponde a 0,453 Kg) después de un período de reposo específico. Lo siguiente es un resumen de los resultados.
Tiempo de reposo: 20 minutos
Temperatura de reposo 22ºC
\newpage
Substrato Ejemplo 1 Ejemplo 2
Ejemplo 1 de
U.S. 4.925.908
Acero inoxidable 0,4 0,9
Aluminio 0,1 0,7
Esmalte 0,3 1,0
Vidrio 0,2 0,7
SMC 0,2 1,0
HDPE 0,4 0,5
Polipropileno 0,3 0,7
Poliestireno 0,5 0,9
Policarbonato 0,1 1,2
Polimetacrilato de metilo 0,1 1,2
Poli cloruro de vinilo 0,4 1,0
ABS 0,1 0,9
Formica 0,1 0,6
Recubrimiento de esmalte Gloss Krome de 27 kg 0,5D 0,8 PT
Sobres 0,1 0,4
Manila 0,1 0,5
Cartón de cajas reciclado 0,1 0,4
Vinilo calandrado 0,1 0,9 PT
Papel recubierto con polietileno 0,1 0,3
Tiempo de reposo; una semana
Temperatura del reposo 22ºC
Substrato Ejemplo 1 Ejemplo 2
Ejemplo 1 de
U.S. 4.925.908
Acero inoxidable 0,7 D 1,0
Aluminio 0,2 0,9
Esmalte 0,4 1,0
Vidrio 0,7 0,9
SMC 0,3 1,2
HDPE 0,5 0,7
Polipropileno 0,6 0,7
(Continuación)
Substrato Ejemplo 1 Ejemplo 2
Ejemplo 1 de
U.S. 4.925.908
Poliestireno 0,6 D 1,0
Policarbonato 0,1 1,0
Polimetacrilato de metilo <0,1 1,0 PT
Poli cloruro de vinilo 0,2 0,8 PT
ABS 0,2 0,6 PT
Formica 0,3 0,7
Recubrimiento de esmalte Gloss Krome de 27 kg 0,7 D 0,5 PT
Sobres 0,4 0,5
Manila 0,4 D 0,7
Cartón de cajas reciclado <0,1 0,5
Vinilo calandrado 0,2 0,8 D
Papel recubierto con polietileno 0,1 0,3
Tiempo de reposo: una semana
Temperatura de reposo: 50ºC
Substrato Ejemplo 1 Ejemplo 2
Ejemplo 1 de
U.S. 4.925.908
Acero inoxidable 0,6 0,9
Aluminio 0,4 1,0
Esmalte 0,7 0,7 PT
Vidrio 0,7 D 0,9
SMC 0,3 PT
HDPE 0,4 0,7
Polipropileno 0,6 1,0
Poliestireno 0,7 D 0,7 PT
Policarbonato 0,2 0,8 PT
Polimetacrilato de metilo 0,2 0,4 PT
Poli cloruro de vinilo 0,4 0,2 PT
ABS 0,2 1,1 PT
(Continuación)
Substrato Ejemplo 1 Ejemplo 2
Ejemplo 1 de
U.S. 4.925.908
Formica 0,2 0,8
Recubrimiento de esmalte Gloss Krome de 27 kg 0,6 PT 0,5 PT
Sobres 0,3 0,9
Manila 0,4 0,9
Cartón de cajas reciclado 0,1 0,6
Vinilo calandrado 0,1 0,6 PT
Papel recubierto con polietileno 0,2 0,8
Todos los adhesivos se despegan limpiamente del substrato a menos que esté anotado otra cosa
PT = rasgado del papel
D = exfoliación
F = se arranca
Esta comparación demuestra que el adhesivo de esta invención posee una utilidad excelente como adhesivo desprendible comparado con la Patente estadounidense 4.925.908. La invención proporciona un adhesivo sensible a la presión en emulsión acuosa aplicable como recubrimiento por transferencia que permanece fácilmente desprendible sobre una amplia serie de substratos. La película adhesiva posee suficiente fijación para anclar, pero no forma una unión excesiva con el substrato. Esto permite una capacidad de separación fácil y limpia. Estas ventajosas propiedades se obtienen por utilización de más de 1 parte en peso o mol por ciento sobre el monómero de un monómero reticulante multifuncional.

Claims (11)

1. Una composición en emulsión útil en adhesivos sensibles a la presión, desprendibles, y que tiene un contenido en gel superior al 90% que comprende el producto de polimerización de
a) 50 a 90 partes de al menos un monómero de monoacrilato de alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono en la cadena alquílica, y
b) más de 1 parte por cien partes basado en el contenido total de monómero de un monómero multifuncional, y
c) menos de 1,5% de un agente tensioactivo aniónico
donde el producto de polimerización tiene una Tg de menos de 0ºC.
2. La composición según la reivindicación 1 donde el citado monómero monoacrilato de alquilo es acrilato de n-octilo, acrilato de iso-octilo o acrilato de 2-etilhexilo.
3. La composición según la reivindicación 1 donde el citado monómero que contiene más de 1 fracción olefínica reactiva es dimetacrilato de butanodiol.
4. La composición según la reivindicación 1 donde el citado monómero de monoacrilato de alquilo tiene 4 a 8 átomos de carbono en la cadena de alquilo.
5. La composición según la reivindicación 1 donde el producto de polimerización tiene una temperatura de transición vítrea de -70ºC amenos de 0ºC.
6. La composición según la reivindicación 1 donde el producto de polimerización tiene una temperatura de transición vítrea de -70ºC a -50ºC.
7. La composición según la reivindicación 1 que tiene 40 a 60 por ciento en peso de sólidos de polímero.
8. La composición según la reivindicación 1 que tiene un 92% de contenido de gel y un diámetro medio de partícula superior a 100 nanómetros.
9. La composición según la reivindicación 1 que contiene además un monómero polar.
10. La composición según la reivindicación 9, donde el monómero polar es acrilamida.
11. La composición según la reivindicación 1, donde el agente tensioactivo aniónico es un benceno sulfonato alquilado.
ES97904745T 1996-01-22 1997-01-13 Composiciones adhesivas autopegantes, en emulsion acrilica de base acuosa, que contiene un monomero multifuncional con estabilidad y capacidad de desprendimiento mejoradas. Expired - Lifetime ES2242211T3 (es)

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