ES2317848T3 - Empleo de polimeros como pegamentos para soportes amovibles. - Google Patents

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Abstract

Empleo de polímeros, que pueden ser reticulados con ayuda de luz UV, que están polimerizados por medio de radicales, como pegamentos para el pegado sobre substratos de soportes, que están recubiertos con el polímero, estando constituidos los soportes por soportes amovibles, caracterizado porque entre un 0,1 y un 30% en peso de los monómeros, a partir de los cuales está constituido el polímero, corresponde al (met)acrilato de metilo y, por otra parte, el polímero está constituido entre un 80 y un 98,9% en peso por acrilato de n-butilo, por acrilato de etilo o por acrilato de 2-etilhexilo y entre un 0,05 y un 10% en peso está constituido por compuestos etilénicamente insaturados con un grupo fotoiniciador.

Description

Empleo de polímeros como pegamentos para soportes amovibles.
La invención se refiere al empleo de polímeros que pueden ser reticulados por medio de la luz UV, que están polimerizados por medio de radicales, como pegamentos para el pegado de soportes recubiertos con el polímero sobre substratos, caracterizado porque entre un 0,1 y un 30% de los monómeros, a partir de los cuales está constituido el polímero, corresponde al (met)acrilato de metilo y, por otra parte, el polímero está constituido entre un 80 y un 98,9% en peso por acrilato de n-butilo, por acrilato de etilo o por acrilato de 2-etilhexilo y está constituido entre un 0,05 y un 10% en peso por compuestos etilénicamente insaturados con un grupo fotoiniciador y los soportes están constituidos por soportes amovibles.
Los polímeros, que pueden ser reticulados por medio de la luz UV, y su empleo como pegamento, por ejemplo como pegamento termofusible sensible a la presión, se conocen, por ejemplo por las publicaciones DE-A-2 411 169, EP-A-246 848, DE-A-4 037 079 o DE-A-3 844 444.
Se conocen por la publicación EP-A-367 054 polímeros que pueden ser reticulados por medio de la luz UV, que contienen obligatoriamente (met)acrilato de i-amilo como pegamento termofusible sensible a la presión para etiquetas amovibles.
La tarea de la presente invención consistía en proporcionar polímeros alternativos para una aplicación de este tipo. Por lo tanto, se encontró el empleo definido al principio.
El polímero puede contener un fotoiniciador para la reticulación con la luz UV. El fotoiniciador puede estar enlazado sobre el polímero, pero, sin embargo, puede encontrarse en estado no enlazado y estar simplemente mezclado con el polímero.
Los fotoiniciadores usuales, que pueden ser aportados al polímero, son, por ejemplo, la acetofenona, el éter de benzoína, los bencildialquilcetoles o sus derivados.
El contenido del fotoiniciador, aportado, está comprendido, de manera preferente, entre 0,05 y 10 partes en peso, de manera especialmente preferente está contenido entre 0,1 y 2 partes en peso por cada 100 partes en peso del polímero.
El fotoiniciador o bien el grupo fotoiniciador provoca una reticulación del polímero mediante la irradiación con luz rica en energía, de manera especial con luz UV, preferentemente por medio de una reacción de injerto química del grupo fotoiniciador con una cadena polímera contigua en el espacio. De manera especial, puede llevarse a cabo la reticulación mediante la inserción de un grupo carbonilo del fotoiniciador en un enlace contiguo C-H con formación de un agrupamiento -C-C-O-H.
El intervalo de las longitudes de onda, en el que puede ser activado el grupo fotoiniciador, es decir en el que se encuentra la banda de absorción principal del grupo fotoiniciador, se encuentra comprendido, de manera preferente, entre 200 y 450 mm, de manera especialmente preferente entre 250 y 350, de manera muy especialmente preferente entre 250 y 280 mm.
De manera preferente, el fotoiniciador está enlazado sobre el polímero.
El polímero puede ser obtenido con ayuda de la polimerización, por medio de radicales, a partir de compuestos polimerizables por medio de radicales, etilénicamente insaturados.
En el caso preferente de que el fotoiniciador esté enlazado sobre el polímero, se enlazará mediante copolimerización, de manera preferente, un compuesto etilénicamente insaturado con un grupo fotoiniciador.
El polímero está constituido, en el caso en que el fotoiniciador esté incorporado por polimerización, además por un 0,05 hasta un 10% en peso, de manera preferente por un 0,1 hasta un 2% en peso y, de manera especialmente preferente, por un 0,1 hasta un 1% en peso de compuestos etilénicamente insaturados con un grupo fotoiniciador.
El compuesto etilénicamente insaturado con un grupo fotoiniciador está constituido, de manera preferente, por un derivado de la acetofenona o, de manera especialmente preferente, por un derivado de la benzofenona.
Los compuestos adecuados son los derivados de la acetofenona o los derivados de la benzofenona, que contengan, al menos, un grupo etilénicamente insaturado, de manera preferente que contengan un grupo etilénicamente insaturado. El grupo etilénicamente insaturado está constituido, de manera preferente, por un grupo acrilo o por un grupo metacrilo.
El grupo etilénicamente insaturado puede estar directamente enlazado sobre el anillo de fenilo del derivado de acetofenona o del derivado de benzofenona. En general, se encuentra un grupo espaciador (distanciador) entre el anillo de fenilo y el grupo etilénicamente insaturado.
El grupo espaciador puede contener, por ejemplo, hasta 100 átomos de carbono inclusive.
Los derivados adecuados de la acetofenona o de la benzofenona están descritos, por ejemplo, en las publicaciones EP-A-346 734, EP-A-377199 (primera reivindicación), DE-A-4 037 079 (primera reivindicación) y DE-A- 3 844 444 (primera reivindicación) y están divulgados también en la presente solicitud por medio de esta referencia. Los derivados preferentes de la acetofenona y de la benzofenona son aquellos de la fórmula
1
en la que R^{1} significa un resto orgánico con hasta 30 átomos de carbono inclusive, R^{2} significa un átomo de H o un grupo metilo y R^{3} significa un grupo fenilo, en caso dado substituido, o significa un grupo alquilo con 1 hasta 4 átomos de carbono.
De manera especialmente preferente, R^{1} significa un grupo alquileno, de manera especial significa un grupo alquileno con 2 hasta 8 átomos de carbono.
De manera especialmente preferente, R^{3} significa un grupo metilo o significa un grupo fenilo.
El polímero puede contener otros compuestos etilénicamente insaturados como componentes constituyentes. Pueden ser citados, a título de ejemplo, los ésteres de vinilo de los ácidos carboxílicos que contengan hasta 20 átomos de carbono inclusive, los hidrocarburos vinilaromáticos con hasta 20 átomos de carbono inclusive, los nitrilos etilénicamente insaturados, los halogenuros de vinilo, los éteres de vinilo de los alcoholes que contengan entre 1 y 10 átomos de carbono, los hidrocarburos alifáticos con 2 hasta 8 átomos de carbono y con 1 o 2 dobles enlaces o mezclas de estos monómeros.
Los ésteres de vinilo de los ácidos carboxílicos con 1 hasta 20 átomos de carbono son, por ejemplo, el laurato, el estearato de vinilo, el propionato de vinilo, los ésteres de vinilo de los ácidos versáticos y el acetato de vinilo.
Como compuestos vinilaromáticos entran en consideración el viniltolueno, el alfa-metilestireno y el p-metilestireno, el alfa-butilestireno, el 4-n-butilestireno, el 4-n-decilestireno y, de manera preferente, el estireno. Ejemplos de nitrilos son el acrilonitrilo y el metacrilonitrilo.
Los halogenuros de vinilo son compuestos etilénicamente insaturados que están substituidos con cloro, con flúor o con bromo, siendo preferentes el cloruro de vinilo y el cloruro de vinilideno.
Como éteres de vinilo pueden ser citados, por ejemplo, el vinilmetiléter o el vinilisobutiléter. Son preferentes los viniléteres de alcoholes que contengan entre 1 y 4 átomos de carbono.
Como hidrocarburos con 2 hasta 8 átomos de carbono y dos dobles enlaces olefínicos pueden ser citados el butadieno, el isopreno y el cloropreno.
El polímero puede contener, así mismo, monómeros con grupos de ácidos carboxílicos, de ácidos sulfónicos o de ácidos fosfónicos. Son preferentes los grupos de los ácidos carboxílicos. A título de ejemplo pueden ser citados el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el ácido itacónico, el ácido maleico o el ácido fumárico.
Así mismo, otros monómeros son, por ejemplo, aquellos monómeros, que contengan grupos hidroxilo, la (met)acrilamida o el mono-(met)-acrilato de feniloxietilenglicol, el acrilato de glicidilo, el metacrilato de glicidilo, los amino-(met)-acrilatos tal como el (met)-acrilato de 2-aminoetilo.
Lo esencial consiste en que entre un 0,1 y un 30% en peso, en total, de los monómeros, con los que está constituido el polímero, corresponda al (met)acrilato de metilo.
De manera preferente, entre un 0,5 y un 20% en peso, de manera especialmente preferente entre un 1 y un 12% en peso de los monómeros está constituido por el (met)acrilato de metilo.
El polímero tiene, de manera preferente, un valor K comprendido entre 30 y 80, de manera especialmente preferente comprendido entre 40 y 60, medido en solución al 1%, (disolvente: tetrahidrofurano, 21ºC).
El valor K según Fikentscher es una magnitud del peso molecular y de la viscosidad del polímero.
La temperatura de transición vítrea (Tg) del polímero está comprendida, de manera preferente, entre -60 y +10ºC, de manera especialmente preferente está comprendida entre -55 y 0ºC, de manera muy especialmente preferente está comprendida entre -55 y -20ºC.
La temperatura de transición vítrea del polímero puede determinarse según métodos usuales tales como el análisis térmico diferencial o Differential Scanning Calorimetrie (véase por ejemplo la norma ASTM 3418/82, denominada "temperatura del punto medio -midpoint temperature-".
Los polímeros, que pueden ser reticulados por medio de la irradiación UV, pueden prepararse mediante copolimerización de los componentes monómeros mediante el empleo de los iniciadores usuales de polimerización así como, en caso dado, de reguladores, llevándose a cabo la polimerización a temperaturas usuales en substancia, en emulsión, por ejemplo en agua o en hidrocarburos líquidos, o en solución. De manera preferente, los nuevos copolímeros se preparan por medio de una polimerización de los monómeros en disolventes, especialmente en disolventes con un intervalo del punto de ebullición comprendido entre 50 y 150ºC, de manera preferente comprendido entre 60 y 120ºC, mediante el empleo de cantidades usuales de iniciadores de la polimerización, que se encuentran, en general, entre un 0,01 y un 10, de manera especial entre un 0,1 y un 4% en peso, referido al peso total de los monómeros. Como disolventes entran en consideración, de manera especial, los alcoholes, tales como el metanol, el etanol, el n-propanol y el iso-propanol, el n-butanol y el iso-butanol, de manera preferente el isopropanol y/o el isobutanol así como los hidrocarburos tales como el tolueno y, de manera especial, las bencinas con un intervalo del punto de ebullición comprendido entre 60 y 120ºC. Así mismo, pueden emplearse las cetonas tales como la acetona, la metiletilcetona y los ésteres, tal como el acetato de etilo, así como mezclas de los disolventes del tipo citado, siendo preferentes las mezclas que contengan el isopropanol y/o el isobutanol en cantidades comprendidas entre un 5 y un 95, de manera especial comprendidas entre un 10 y un 80, de manera preferente comprendidas entre un 25 y un 60% en peso, referido a la mezcla de disolventes empleada.
Como iniciadores de la polimerización entran en consideración, en el caso de la polimerización en solución, por ejemplo los compuestos azoicos o los peróxidos de cetonas.
Tras la polimerización en solución, pueden separarse los disolventes, en caso dado bajo presión reducida, trabajándose a temperaturas elevadas, por ejemplo situadas en el intervalo comprendido entre 100 y 150ºC. En este caso, pueden emplearse los polímeros en estado exento de disolventes, es decir en estado de fusión. En algunos casos es ventajoso, así mismo, preparar los nuevos polímeros, que pueden ser reticulados por medio de la irradiación UV, mediante polimerización en substancia, es decir sin el empleo concomitante de un disolvente, pudiéndose trabajar por tandas o incluso de manera continua, por ejemplo según las indicaciones dadas en la publicación US-PS 4 042 768.
El polímero puede presentarse en forma de fusión, en forma de solución en un disolvente orgánico o en forma de dispersión acuosa y puede ser empleado en esta forma.
De manera preferente, se emplean los polímeros en forma de fusión, es decir en estado esencialmente exento de disolventes (contenido en disolventes preferentemente menor que un 2% en peso, referido al polímero).
El polímero puede ser aplicado sobre soportes según procedimientos usuales, por ejemplo mediante aplicación a brocha, mediante laminación, mediante colada, mediante aplicación por rasqueta. En el caso de la solución o de la dispersión acuosa, el disolvente o el agua se eliminan, en general, por medio de un secado.
Para aumentar la aptitud a la fluencia del polímero, la temperatura del polímero puede estar comprendida en el momento de la aplicación en forma de fusión entre 10 y 150ºC, de manera preferente entre 50 y 150, de manera especialmente preferente entre 100 y 150ºC.
Los espesores de capa preferentes están comprendidos, por ejemplo, entre 2 y 50 \mum, de manera especialmente preferente entre 5 y 40 \mum, de manera muy especialmente preferente entre 10 y 30 \mum.
Como soportes entran en consideración, por ejemplo, las etiquetas de papel o de material sintético, por ejemplo de poliéster, de poliolefina o de PVC, así como las bandas adhesivas o las láminas, que estén constituidas por los materiales sintéticos, que han sido citados precedentemente. Los soportes preferentes son las etiquetas o las láminas.
Los polímeros se reticulan, tras su aplicación sobre los soportes, con irradiación rica en energía, de manera preferente con luz UV.
En general, se aplican, con esta finalidad, los soportes recubiertos sobre una cinta transportadora y se hace pasar la cinta transportadora por una fuente de irradiación, por ejemplo, una lámpara UV.
El grado de reticulación de los polímeros depende de la duración y de la intensidad de la irradiación.
De manera preferente, la energía para la irradiación está comprendida en su conjunto entre 100 y 1.500 mJ/cm^{2} de superficie irradiada.
Los soportes obtenidos, que están recubiertos con el polímero, pueden pegarse a continuación sobre los substratos.
Como substratos entran en consideración, por ejemplo, aquellos que estén constituidos por vidrio, por material sintético, por papel, por madera o por metal.
Como substratos para etiquetas amovibles pueden ser citadas, en particular, las botellas de cristal, las botellas de plástico, las láminas de material sintético o de papel, destinadas al empaquetado así como el papel o el cartón estampado o barnizado.
En el caso en que se utilicen láminas como soporte, éstas estarán constituidas, de manera especial, por láminas protectoras. Estas láminas protectoras se pegan, en general, temporalmente sobre los substratos, durante el transporte o durante el almacenamiento, para su protección contra deterioros. Así mismo, encuentran aplicación las láminas protectoras, por ejemplo en el caso de los substratos moldeados, con gran superficie, tales como los automóviles u otros productos comerciales constituidos por metal o por material sintético.
Los polímeros son adecuados, por lo tanto, como pegamentos o bien como pegamentos termofusibles, especialmente como pegamentos termofusibles sensibles a la presión para soportes amovibles. Los soportes se adhieren de una manera muy buena sobre los substratos, los soportes son fácilmente amovibles a mano, con lo cual no se observan residuos o apenas se observan residuos sobre los substratos.
Ejemplos I) Polímeros
P1:
polímero acrílico, constituido por un 91% en peso de acrilato de etilhexilo y por un 9% en peso de acrilato de hidroxietilo,
V1:
polímero acrílico, constituido por un 100% en peso de acrilato de etilhexilo. La obtención de los polímeros se lleva a cabo mediante polimerización en solución usual y, a continuación, eliminación por destilación del disolvente.
V2:
pegamento usual en el comercio (que no puede ser reticulado por medio de irradiación UV) a base de caucho para etiquetas amovibles (Fasson® R100)
II) Obtención de un soporte recubierto y ensayo
Los polímeros P1 y V1 fueron recubiertos, respectivamente, en estado de fusión, a una temperatura de 120ºC, sobre papel para etiquetas. El espesor de capa fue de 20 \mum.
A continuación se reticuló el polímero con ayuda de luz UV.
V2 se aplicó con espesores de capa correspondientes sin reticulación por medio de la irradiación UV.
El papel para etiquetas, recubierto, se pegó sobre diversos substratos (véase la tabla 1) y se determinó en N/25 mm, con una máquina para ensayos de tracción, la resistencia al despellejado del conjunto mediante el desprendimiento del papel para etiquetas.
TABLA 1 Resistencia al despellejado sobre diversos substratos
2
Tras el desprendimiento de las etiquetas a partir de los substratos, se evaluaron, a simple vista, los residuos de pegamentos sobre los substratos:
TABLA 2
3

Claims (8)

1. Empleo de polímeros, que pueden ser reticulados con ayuda de luz UV, que están polimerizados por medio de radicales, como pegamentos para el pegado sobre substratos de soportes, que están recubiertos con el polímero, estando constituidos los soportes por soportes amovibles, caracterizado porque entre un 0,1 y un 30% en peso de los monómeros, a partir de los cuales está constituido el polímero, corresponde al (met)acrilato de metilo y, por otra parte, el polímero está constituido entre un 80 y un 98,9% en peso por acrilato de n-butilo, por acrilato de etilo o por acrilato de 2-etilhexilo y entre un 0,05 y un 10% en peso está constituido por compuestos etilénicamente insaturados con un grupo fotoiniciador.
2. Empleo según la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto etilénicamente insaturado, con un grupo fotoiniciador, está constituido por un derivado de la acetofenona o por un derivado de la benzofenona.
3. Empleo según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el polímero tiene un valor K comprendido entre 30 y 80, medido en solución al 1% en peso del polímero en tetrahidrofurano, a 21ºC.
4. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la temperatura de transición vítrea del polímero está comprendida entre -60 y +10ºC.
5. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el polímero se aplica en forma de dispersión acuosa o en forma de fusión.
6. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el soporte está constituido por etiquetas amovibles o por láminas de protección amovibles.
7. Empleo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se aplican los polímeros sobre soportes, a continuación se reticulan mediante irradiación rica en energía, especialmente por medio de luz UV, y se pegan sobre substratos los soportes obtenidos, que están recubiertos con el polímero.
8. Procedimiento para la aplicación de soportes sobre substratos, caracterizado porque se aplica un polímero, según una de las reivindicaciones 1 a 4, en estado de fusión, en estado de solución o como dispersión acuosa, sobre los soportes, en el caso de la solución o de la dispersión acuosa se elimina el disolvente o el agua, a continuación se reticula el polímero mediante irradiación rica en energía, de manera especial por medio de luz UV, y se pegan sobre substratos los soportes obtenidos, que están recubiertos con el polímero, cuyos soportes son amovibles.
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