BR112016024039B1

BR112016024039B1 - Composição adesiva de fusão a quente de base poliolefina

Info

Publication number: BR112016024039B1
Application number: BR112016024039-1A
Authority: BR
Inventors: Steven Daniel Gray; Miao Hu
Original assignee: Bostik, Inc
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2022-08-16
Also published as: JP6687536B2; CN106536662A; US20150299526A1; JP2017516888A; MX2016013520A; CA2945941A1; CA2945941C; EP3131995A1; AU2015247562B2; CN106536662B; US11299657B2; EP3131995B1; BR112016024039A2; WO2015161039A1; ES2681848T3; AU2015247562A1

Abstract

ADESIVOS DE FUSÃO A QUENTE DE BASE POLIOLEFINA COM PROPRIEDADES MELHORADAS. Uma composição adesiva de fusão a quente feita de copolímero de polipropileno ou de copolímero de impacto de polipropileno, de um elastômero de poliolefina, um polietileno de baixa densidade, uma resina taquificante, um plastificante e um agente de nucleação. Estes adesivos são de colagem rápida mas mostram um melhor equilíbrio de propriedades mecânicas tornando-os úteis para aplicações de higiene, construção e embalamento.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se relaciona com adesivos de fusão a quente, e mais particularmente com um adesivo de fusão a quente feito de copolímero de polipropileno, um elastômero de poliolefina, um polietileno de baixa densidade e um agente de nucleação. Estes adesivos são de colagem rápida, mas mostram um melhor equilíbrio de propriedades mecânicas, tornando-os úteis para aplicações de higiene, construção e embalamento.

[0002] Os adesivos de fusão a quente são usados para ligar substratos em uma ampla gama de métodos de aplicação e condições de processo para uma grande variedade de utilizações finais. Por exemplo, os adesivos de fusão a quente são empregados para ligar materiais não tecido, películas poliméricas e componentes elastoméricos em vários artigos fabricados. Estruturas laminadas usando adesivos de fusão a quente para ligar materiais não tecido e componentes elastoméricos na forma de fios, películas ou outras formas contínuas ou discretas são especialmente úteis em produtos de higiene como fraldas.

[0003] Os adesivos de fusão a quente são primeiro fundidos em um tanque de fusão e depois revestidos em um estado fundido no local final onde a ligação é requerida. Os adesivos fundidos podem ser pulverizados ou revestidos como películas e camadas finas. Uma vez arrefecido, o adesivo necessita de preencher vários requisitos como a resistência adesiva medida pela força de desprendimento ou retenção da ligação durante ou após tensão mecânica, e durante ou após várias condições térmicas.

[0004] Adesivos de fusão a quente podem ser baseados em polímeros como poliolefinas (polímeros de base etileno ou propileno), ou poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno ou propeno com oxigênio contendo monômeros), ou copolímeros de bloco estirênicos contendo pelo menos uma fase elástica, como polímeros de estireno- isopreno-estireno (SIS) ou estireno-butadieno-estireno (SBS). Copolímeros de bloco estirênicos são comumente empregues devido às suas características duais, ou seja, coesão da fase estirênica associada ao comportamento elástico de outra fase. As temperaturas de aplicação típicas estão geralmente compreendidas entre 120 °C e 180 °C.

[0005] Ao longo dos anos, foram usados muitos polímeros olefínicos diferentes na formulação de adesivos de fusão a quente. Um dos primeiros foi polipropileno amorfo (APP) que podia ser combinado com vários agentes de aderência, plastificantes, ceras e agentes de carga para produzir um adesivo de fusão a quente para uma variedade de aplicações de utilização final.

[0006] Mais tarde, foram disponibilizados polímeros de olefina que tinham propriedades muito melhoradas em relação aos polímeros APP originais. Estes são referidos como olefinas poli-alfa amorfas (APAO). São geralmente produzidos usando catálise de Ziegler-Natta e podem ser feitos usando vários monômeros, incluindo, mas não se limitando a, propileno, etileno e buteno. Vários copolímeros e terpolímeros são produzidos por vários fabricantes. Estes incluem a Evonik Industries, que produz os polímeros Vestoplast®; REXtac, LLC, que produz a gama de materiais Rextac®, e a Eastman Chemical, fabricantes da linha de polímeros Eastoflex®. Caracterizam-se todos por ter um grau muito baixo de cristalinidade, que é avaliado medindo o calor da fusão do material polimérico por meio de Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC). Como comercialmente produzidos, são polímeros aleatórios possuindo amplas distribuições de peso molecular.

[0007] Ma is recentemente, catálise de metaloceno e de local único foi desenvolvida para produzir poliolefinas com propriedades ajustadas de forma mais precisa. Por exemplo, a distribuição de peso molecular pode ser controlada para providenciar polímeros com valores de polidispersão significativamente mais estreitos quando comparados com os produzidos empregando catalisadores de Ziegler-Natta tradicionais. Catalisadores de metaloceno e de local único também mostram, em geral, elevada incorporação de comonômeros em comparação com catalisadores de Ziegler- Natta. Isto permite que níveis elevados de comonômeros, tais como 1-buteno e 1-octeno, sejam incorporados no polímero para reduzir a cristalinidade e providenciar polímeros de baixa densidade. Exemplos destes polímeros incluem polímeros Affinity® e Engage® da Dow Chemical Company.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0008] A presente invenção é um adesivo baseado em misturas de um copolímero de polipropileno, um elastômero de poliolefina, um polietileno de baixa densidade e um agente de nucleação. Estes adesivos apresentam taxas de colagem rápida, mas mostram um melhor equilíbrio de propriedades mecânicas tornando-os úteis para aplicações de higiene, construção e embalamento.

[0009] Adesivos de fusão a quente que empregam APP, APAO, e elastômeros de poliolefina de metaloceno e/ou de local único são bem conhecidos na técnica. Devido à sua baixa cristalinidade, os adesivos feitos destes sistemas de poliolefina mostram geralmente boa compatibilidade e desempenho de envelhecimento térmico de longo prazo com agentes plastificantes e taquificantes comumente usados em formulações de fusão a quente. Devido à sua baixa cristalinidade, contudo, esta espécie de poliolefina tende a desenvolver propriedades apenas lentamente após aplicação, levando a longos tempo de abertura que os podem tornar desadequados para aplicações de construção em que as propriedades de adesividade se têm de desenvolver rapidamente para formar ligações fortes. Na geração de estruturas laminadas usando substratos porosos como não tecidos, a colagem lenta caracterizada pelo desenvolvimento lento do módulo após arrefecimento pode conduzir a sobrepenetração do adesivo levando a bloqueamento, entupimento do equipamento e mesmo desenvolvimento mecânico comprometido do artigo final. Adicionalmente, os adesivos gerados apenas de poliolefinas com cristalinidade limitada podem também exibir fraco desempenho a longo prazo quando usados em aplicações onde o adesivo tem de conseguir resistir a forças de cisalhamento. Adesivos baseados apenas em elastômeros de poliolefina oferecem pouca resistência a tais modos de falha.

[0010] Adesivos de fusão a quente com base em poliolefinas de elevada cristalinidade podem oferecer um conjunto diferente de potenciais inconvenientes. Polímeros de polipropileno contendo baixos níveis de comonômeros podem ser empregues para providenciar formulações de adesivos de fusão a quente que desenvolvem rapidamente após arrefecer em aplicações de revestimento. Estes materiais mais cristalinos, contudo, tendem a exibir fraca compatibilidade em formulações de adesivos de fusão a quente. Adicionalmente, os adesivos de fusão a quente gerados a partir de poliolefinas com elevada cristalinidade tendem a possuir menor aderência devido aos módulos mais elevados destes sistemas quando o polímero de polipropileno é adicionado a níveis requeridos para providenciar força coesiva adequada para providenciar ligações fortes.

[0011] Combinações de elastômeros de poliolefinas com polímeros e copolímeros de polipropileno de módulo superior foram reportadas como ajudando a ultrapassar alguns dos problemas descritos formulando a partir dos componentes independentes. Dada a sua natureza semicristalina, mesmo os sistemas de poliolefinas mistas podem apresentar tempos de colagem inferiores aos requeridos para aplicações de utilização final. Por esta razão, materiais de cristalinidade mais elevada tais como ceras são muitas vezes adicionados a adesivos de fusão a quente de base poliolefina para ajudar no rápido desenvolvimento de propriedades após aplicação. A utilização de cera e ceras funcionalizadas em conjunto com agentes de nucleação de poliolefina também foi recentemente descrita. Apesar dos benefícios oferecidos, nos sistemas empregando baixo peso molecular, ceras cristalinas têm limitações significativas. Eles podem aumentar a rapidez da colagem, mas podem também reduzir a impregnação total e a aderência da fusão quente. Adicionalmente, na utilização de baixo peso molecular, ceras cristalinas a níveis relativamente baixos comprometem as propriedades mecânicas tais como o alongamento necessário para adesivos de fusão a quente empregues em construções elastoméricas. Como tal, existe uma necessidade na técnica de formulações de adesivos de fusão a quente que exibam colagem rápida, um bom equilíbrio de propriedades mecânicas e excelente desempenho de envelhecimento a longo prazo.

[0012] Bastante surpreendentemente, descobrimos que a inclusão de agentes de nucleação de poliolefina em combinação com polietilenos de baixa densidade em formulações de base poliolefina providencia adesivos de fusão a quente que desenvolvem propriedades rapidamente após arrefecer, mas contudo exibem excelente compatibilidade, envelhecimento térmico e melhor desempenho mecânico.

[0013] Os adesivos descritos oferecem melhores características de desempenho em comparação com os adesivos previamente formulados. Em particular, a combinação de um polímero de base polipropileno, um elastômero de poliolefina, um polietileno de baixa densidade e um agente de nucleação foi descoberta como providenciando adesivos de fusão a quente que exibem uma combinação única de colagem rápida, boa aderência, baixa viscosidade e excelentes propriedades mecânicas. Comparados com adesivos de base SIS ou SBS, os adesivos de base poliolefina descritos oferecem melhor estabilidade de desempenho quando envelhecidos a temperaturas elevadas.

[0014] Copolímeros de polipropileno adequados para esta invenção incluem copolímeros de poli(propileno-co- etileno) com cristalinidade relativamente elevada que exibem pontos de fusão entre os 100 e 165 °C. Também podem ser empregues copolímeros de impacto de polipropileno. Copolímeros de impacto de polipropileno são resinas termoplásticas, únicas na medida em que são produzidas através da polimerização de propileno introduzindo uma estrutura heterofásica dentro de uma matriz de homopolímero de polipropileno semicristalino (PP). O copolímero consiste de duas fases principais, uma matriz de homopolímero de polipropileno semicristalino e uma fase de copolímero de etileno-propileno elástico contendo uma pequena quantidade de homopolímero de polietileno e ou uma mistura de copolímeros de etileno-propileno semicristalino. A fase de matriz cristalina providencia a resistência e rigidez, enquanto a presença da fase elástica confere boa resistência ao impacto, flexibilidade à composição adesiva. Materiais de copolímero de impacto de polipropileno há muito que são materiais comercialmente importantes com propriedades únicas especialmente apreciadas pela indústria automóvel para utilização em painéis, pára-choques ou outras peças automóveis, bem como inúmeros outros itens comerciais moldados por injeção, compósitos de película fundidos e extrudidos, recipientes de embalagem de paredes finas e outros artigos e produtos domésticos. Até agora, os copolímeros de impacto de polipropileno não mostraram utilidade no mercado dos adesivos, e consequentemente, nunca foram formulados especificamente em produtos adesivos ou mais especificamente em produtos destinados à ligação adesiva de películas, materiais não tecido ou substratos elastoméricos.

[0015] Ao contrário de materiais APP, aos polímeros e copolímeros de polipropileno de elevada densidade descritos acima falta geralmente aderência, tempo de abertura e processabilidade necessários para aplicações de fusão a quente adesivas. Com formulação cuidadosa, contudo, estes materiais podem ser concebidos para alcançar as desejadas propriedades adesivas. Exemplos de tipos de graus de polipropileno aceitáveis para esta invenção são copolímeros aleatórios Pro-fax® comercializados pela LyondellBasell bem como os oferecidos pela Braskem. Exemplos de copolímeros de impacto de polipropileno incluem as várias ardósias de qualidade polímero como Hostalen®, Moplen®, e Pro-fax®, bem como várias outras marcas comercializadas pela LyondellBasell e Total Petrochemicals. Os copolímeros de impacto de polipropileno também são produzidos de forma rotineira por várias das companhias que fazem parte do mercado dos polímeros de polipropileno moldados por injeção.

[0016] São usados vários métodos para revestir um adesivo de fusão a quente com uma viscosidade bastante baixa sobre um substrato. Isto pode ser alcançado por revestimento por rolos ou qualquer método de impressão, ou por revestimento por extrusão (slot coating), por extrusão ou por pistola de pulverização. Existem várias técnicas de pistola de pulverização e podem ser realizadas com ou sem a ajuda de ar comprimido que formaria a pulverização adesiva, e consequentemente o padrão adesivo. Permite-se geralmente que o material adesivo de fusão a quente derreta em tanques, sendo depois bombeado através de mangueiras para o local de revestimento final nos substratos. É adequada qualquer temperatura de aplicação acima do ponto de amolecimento da formulação adesiva, apesar de para a presente invenção a temperatura à qual o adesivo de fusão a quente é aplicado deva ser igual ou inferior a 190 °C, de preferência igual ou inferior a 180 °C, e muito preferencialmente igual ou inferior a 170 °C, de forma que substratos sensíveis ao calor não sejam danificados.

[0017] A viscosidade de Brookfield (como medida através de ASTM D3236-88) do material adesivo deve ser geralmente igual ou inferior a 80.000 cP, de preferência igual ou inferior a 40.000 cP e muito preferencialmente inferior a 20.000 cP medida a 163 °C (325 °F). Um adesivo com tal baixa viscosidade é necessário para operar em equipamento padrão de adesivos de fusão a quente e para alcançar o padrão adequado e consequentemente o desempenho de ligação adequado à temperatura de aplicação.

[0018] O adesivo da presente invenção pode ser usado com qualquer aplicação onde estejam envolvidos vários materiais de substrato como materiais não tecido, películas poliméricas e em geral componentes elastoméricos colocados em artigos como fraldas, sob a forma de fios, películas, não tecidos ou qualquer outra forma contínua ou discreta. Qualquer material de substrato e qualquer forma de substrato pode ser usada em qualquer combinação possível com o adesivo servindo para ligar dois ou mais substratos um ao outro. Os substratos podem ser de várias formas, por exemplo fibra, película, fio, tira, fita, revestimento, placa, folha e banda. O substrato pode ser de qualquer composição conhecida, por exemplo poliolefina, poliacrílico, poliéster, cloreto de polivinilo, poliestireno, celulósico como madeira, cartão e papel, ou feito de compostos minerais como betão, vidro ou cerâmica. O comportamento mecânico do substrato pode ser rígido, plástico ou elastomérico. Entre o material elastomérico há vários exemplos como borracha natural ou sintética, copolímeros de base poliuretano, uretanos de poliéter ou poliéster, copolímeros de bloco de estireno ou de amidas, ou copolímeros olefínicos. As listas acima não são limitativas nem incluem tudo e são apenas providenciadas como exemplos comuns. Na presente invenção, podem ser usados vários métodos para processar adesivos de fusão a quente com base na sua capacidade para serem fundidos e transportados e/ou revestidos ou pulverizados em uma etapa fundida para o local final onde a ligação é requerida.

[0019] O adesivo da presente invenção pode também ser usado com qualquer aplicação onde sejam feitos compósitos e produtos descartáveis. Uma vez feita a ligação, o adesivo tem de desenvolver coesão adequada para suportar tensão mecânica a temperatura baixa, ambiente ou elevada, em particular sob condições de cisalhamento. Fraldas, produtos de incontinência para adultos, guardanapos sanitários e outros produtos descartáveis absorventes são aplicações típicas para a composição adesiva da invenção, bem como acolchoados absorventes para cama, acolchoados absorventes, batas cirúrgicas e outros dispositivos médicos ou cirúrgicos. Aplicações de construção, aplicações estruturais ou aplicações de embalamento para embalamento de comida ou de produtos genéricos, etiquetagem de embalagens, latas ou garrafas, montagem de vários produtos, bem como transporte relacionado com aplicações de ligação são também exemplos onde a invenção pode ser útil. Os adesivos são também úteis na construção de sacos ou artigos de plástico (poli) e de tecidos plásticos (poli).

BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA

[0020] A Figura 1 é um gráfico de curvas de tensão- deformação para as composições do Exemplo inventivo 1 e Exemplos Comparativos 1 (CE1) e 2 (CE2) descritos de seguida; e

[0021] a Figura 2 é um gráfico de tan delta (G”/G’) versus temperatura para as composições do Exemplo inventivo 2 e Exemplos Comparativos 3 (CE3) e 4 (CE4) descritos de seguida.

MODALIDADE PREFERENCIAL

[0022] Em conformidade, a presente invenção providencia uma composição adesiva de fusão a quente, compreendendo uma mistura dos seguintes componentes:

[0023] Cerca de 1% a cerca de 30%, de preferência cerca de 2% a cerca de 20%, e muito preferencialmente cerca de 2,5% a cerca de 15% em peso de um copolímero de polipropileno ou copolímero de impacto de polipropileno ou mistura de espécies de polipropileno, tal como uma mistura de copolímeros de polipropileno, uma mistura de copolímeros de impacto de polipropileno ou uma mistura de um ou mais copolímeros de polipropileno com um ou mais copolímero de impacto de polipropileno;

[0024] Cerca de 1% a cerca de 30%, de preferência cerca de 2,5% a cerca de 20%, e muito preferencialmente cerca de 5,0% a cerca de 15%, em peso de um elastômero de base olefina ou mistura de elastômeros de base olefina;

[0025] Cerca de 1 a 30%, de preferência cerca de 2% a cerca de 20%, e muito preferencialmente cerca de 2,5% a cerca de 20% em peso de um polietileno de baixa densidade ou mistura de polietilenos de baixa densidade.

[0026] Cerca de 0,05 a cerca de 5,0%, de preferência cerca de 0,1 a cerca de 2,5%, mais preferencialmente cerca de 0,2 a cerca de 1,0 % em peso de um agente de nucleação de poliolefina;

[0027] Cerca de 5% a cerca de 70%, preferencialmente cerca de 10% a cerca de 60%, e muito preferencialmente cerca de 25% a cerca de 55% em peso de resina taquificante possuindo um ponto de amolecimento de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C e mais preferencialmente um ponto de amolecimento de entre cerca de 85 °C a cerca de 135 °C;

[0028] Ce rca de 1% a cerca de 60%, de preferência cerca de 5% a cerca de 55%, e mais preferencialmente cerca de 10% a cerca de 50% em peso de um plastificante;

[0029] Cerca de 0,1% a cerca de 5% de um estabilizador ou antioxidante; e

[0030] Em que os componentes perfazem 100% em peso da composição, e a viscosidade (medida por ASTM D323688) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 163 °C (325 °F.), de preferência igual ou inferior a 40.000 cP a 163 °C, e muito preferencialmente igual ou inferior a 20.000 mPas a 163 °C.

[0031] Para além dos componentes de polímero na presente composição adesiva pode ser usado cerca de 1% a cerca de 15% em peso de um polímero auxiliar adicional compreendendo poli(etileno- acetato de vinilo) (EVA), uma olefina poli alfa amorfa (APAO), um polietileno (PE), um polipropileno (PP), um polibuteno (PB), ou um copolímero de bloco estirênico tal como poli(estireno-b-isopreno-b- estireno) (SIS), poli(estireno-b-isopreno) (SI), poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS), poli(estireno- b-butadieno) (SB), poli(estireno-b-isopreno-b-butadieno-b- estireno) (SIBS), poli(estireno-b-etileno-b-butileno) (SEB), poli(estireno-b-etileno/butileno-b-estireno) (SEBS), poli(estireno-b-etileno/propileno) (SEP), poli(estireno-b- etileno/propileno-b-estireno) (SEPS), poli(estireno-b- butadieno-b-butileno-b-estireno) (SBBS), poli(estireno-b- etileno-b-etileno/propileno-b-estireno) (SEEPS), e misturas de um ou mais de cada deles. O polímero auxiliar é um polímero que é diferente dos copolímeros de polipropileno e copolímeros de impacto, do elastômero de base olefina, do polietileno de baixa densidade e das resinas taquificantes, e funciona para providenciar uma propriedade física desejada, dependendo da utilização final da composição adesiva.

[0032] Podem também ser usadas quantidades relativamente baixas, 0,1 a cerca de 5% em peso de ceras microcristalinas e/ou ceras de polietileno ou polipropileno e semelhantes para ajustar a aderência de superfície desde que a cera não interfira com o nível de desempenho requerido pela utilização final.

[0033] A composição adesiva e/ou laminado da presente invenção podem ser usados para fazer uma variedade de produtos finais. Exemplos incluem uma fralda descartável, guardanapo sanitário, um acolchoado absorvente de cama, um curativo, uma bata cirúrgica, uma fita, uma etiqueta, uma folha de plástico, uma folha não tecida, uma folha de papel, um cartão, um livro, um filtro ou uma embalagem.

[0034] Em ainda outro aspeto, a presente invenção providencia um método de fazer um laminado compreendendo as etapas de alimentar um primeiro substrato em uma primeira direção; alimentar um segundo substrato espaçado do referido primeiro substrato na referida primeira direção; aplicar a composição adesiva a um dos ou a ambos os substratos; e comprimir os referidos substratos conjuntamente para formar o laminado.

[0035] Quando é desejado um laminado elastomérico, o método inclui as etapas adicionais de colocar um ou vários substratos elastoméricos entre os referidos primeiro e segundo substratos na referida primeira direção, os referidos substratos elastoméricos sendo estirados antes, durante ou após a aplicação adesiva; e aplicar a composição adesiva a qualquer um do ou dos referidos substratos elastoméricos ou um ou ambos dos referidos substratos antes de comprimir os substratos conjuntamente. O substrato elastomérico é de preferência pelo menos um fio elástico estirado até 500% do seu estado relaxado inicial.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0036] A invenção consiste de formulações contendo pelo menos um de cada um dos seguintes componentes: (1) um copolímero de polipropileno ou copolímero de impacto; (2) um elastômero de poliolefina; (3) uma espécie de polietileno de baixa densidade; (4) um agente de nucleação; (5) um plastificante; (6) um agente de aderência; e opcionalmente, (7) aditivos, ceras, tensioativos, agente de carga e/ou outros componentes auxiliares como requeridos para ajustar propriedades para desempenho de utilização final.

[0037] Os materiais de polipropileno usados na composição adesiva podem ser um copolímero de polipropileno aleatório ou de impacto. Para os copolímeros de polipropileno aleatórios, o comonômero pode ser etileno ou um 1-alqueno tal como 1-buteno ou 1-hexeno e deve estar presente em níveis relativamente baixos (10% em peso ou menos). Para resistência térmica, desempenho de envelhecimento térmico e/ou retenção de ligação durante e após tensão mecânica e/ou térmica, materiais adequados para este componente possuem geralmente uma cristalinidade mais elevada do que os elastômeros de poliolefina usados em esta invenção. Copolímeros de polipropileno e copolímeros de impacto adequados para esta invenção geralmente apresentam pontos de fusão como medidos por DSC entre os 100 e 165 °C.

[0038] Em algumas modalidades, os copolímeros de polipropileno e copolímeros de impacto de polipropileno têm índices de fusão a 230 °C, de pelo menos 0,5 g/10 min. a cerca de 1000 g/10 min. Copolímeros de polipropileno e copolímero de impacto preferenciais têm índices de fusão entre 10 e 250 g/10 min., usando ASTM D-1238 com uma temperatura de 230 °C e um peso de 2,16 kg. Mais preferenciais são os índices de fusão de entre 20 e 200 g/10 minutos. Mais preferenciais ainda são os índices de fusão de entre 30 e 150 g/10 minutos. Exemplos de copolímeros de polipropileno aleatórios adequados para esta invenção são Pro-fax® RP591V e Pro-fax® RP488S comercializados pela LyondellBasell bem como RP250 e RP350 comercializados pela Braskem. Copolímeros de impacto úteis em esta invenção são Pro-fax® EP501V e Pro-fax® EP390S comercializados pela LyondellBasell bem como 5946WZ e 4944WZ comercializados pela TOTAL Petrochemicals.

[0039] O copolímero de polipropileno ou copolímero de impacto está geralmente presente nas composições adesivas em quantidades de cerca de 1 a 30% em peso da composição, sendo utilizados de preferência cerca de 2 a 20% em peso e muito preferencialmente cerca de 2,5 a 15% em peso. Podem também ser usadas misturas de dois ou mais copolímeros de polipropileno e/ou copolímeros de impacto. Por exemplo, pode também ser usada uma mistura de um primeiro copolímero de polipropileno e um segundo copolímero de impacto de polipropileno que é diferente do primeiro copolímero de polipropileno. Desde cerca de 0% a cerca de 30% em peso de um ou mais copolímeros de polipropileno copolímeros de impacto adicionais podem ser misturados conjuntamente com o primeiro copolímero de impacto de polipropileno, se desejado.

[0040] El astômeros de olefina adequados para a presente invenção incluem copolímeros e terpolímeros de poli-α-olefina aleatórios derivados de etileno, propileno, buteno, 1,4-metilpenteno, hexeno, octeno e suas combinações. As poliolefinas incluem polímeros de etileno, polímeros de propileno e suas combinações incluindo combinações com outras alfa-olefinas C4-C10. Poliolefinas elastoméricas tipicamente contêm etileno e propileno, e podem conter outras unidades de monômero de olefina C4-C10. Também são adequados copolímeros de acetato de vinilo de olefinas. Alguns polímeros de poliolefina preferenciais são copolímeros de propileno com pelo menos um outro monômero de olefina, tal como copolímeros de etileno-propileno e copolímeros de etileno-octeno. Os polímeros mais preferenciais são elastômeros de propileno/etileno, que podem ser obtidos da ExxonMobil Chemical sob a designação de marca comercial Vistamaxx®. Graus comerciais adequados variam entre cerca de 9% a cerca de 16% em peso, um índice de fusão de cerca de 1 a cerca de 10 g/10 min., e uma densidade de cerca de 0,86 a 0,88 gramas/centímetro cúbico. Um grau particularmente preferencial é Vistamaxx® 6202, que é um poli (propileno-co- etileno) elastômero com cerca de 85% de propileno e 15% de etileno com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de 9,1 g/10 minutos e uma densidade de 0,863 g/cc. Copolímeros de bloco de olefina como os materiais Infuse® vendidos pela Dow que são compostos de etileno e 1-octeno são também adequados para esta invenção. Homopolímeros de polipropileno com baixos índices de isotacticidade e pontos de fusão, tal como os graus L-MODU® S400, S600 e S900 comercializados pela Idemitsu são também poliolefinas elastoméricas adequadas. O processo de fazer estes polímeros é descrito em detalhe na Patente U.S. 6,797,774 (atribuída à Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. de Tóquio, JP) juntamente com várias formulações de adesivos de fusão a quente.

[0041] Borrachas de etileno propileno (EPR) podem também ser usadas como componentes elastoméricos. O termo EPR, como aqui usado, se refere a copolímeros elastoméricos de etileno e propileno, ou tais copolímeros referidos modificados com monômeros funcionais. Os monômeros funcionais incluem uma classe de compostos orgânicos insaturados contendo um ou mais grupos funcionais incluindo um grupo de ácido carboxílico (--COOH), grupo anidrido (-- CO--O--CO--), grupo hidroxila (--OH), grupo éter (--OR, R é um radical hidrocarboneto), grupos de amina primária, secundária e terciária e grupo éster. O teor de propileno no copolímero fica entre 15% a 70% em peso, de preferência entre 20% a 45% em peso. O termo EPDM se refere a terpolímeros elastoméricos compreendendo entre 15% a 70% em peso, de preferência entre 20% e 45% em peso, de propileno, de 20% a 80% em peso de etileno e 2% a 15% em peso de um dieno, por exemplo, 1,4-hexadieno, norbornadieno, etilideno- norborneno, diciclopentadieno, butadieno e isopreno. O EPDM aqui usado também inclui versões funcionalmente modificadas de terpolímeros contendo os grupos funcionais aqui mencionados acima. Borrachas EPR e EPDM são comercializadas pela Exxon Chemical Company sob a designação comercial Vistalon e pela DMS Polymers, Inc. sob a designação comercial Kelton. EPDM funcionalmente modificado contendo grupos anidridos é vendido sob a designação comercial Exxelor pela Exxon Chemical Company. Como pode ser visto pelo que é revelado acima, o teor preferencial de borracha EPR ou EPDM é de entre 5% a 65% em peso. Abaixo de 5% há coesividade insuficiente, enquanto acima de 65% a viscosidade da composição se torna demasiado elevada. A composição contém muito preferencialmente 15% a 40% em peso de EPR, ou EPDM, ou uma sua mistura.

[0042] O elastômero de olefina está geralmente presente nas composições adesivas em quantidades de cerca de 1 a 30 % em peso da composição, de preferência sendo utilizados cerca de 2,5 a 20 % em peso e muito preferencialmente cerca de 5 a 15 % em peso. Podem também ser usadas misturas de dois ou mais elastômeros de olefina. Por exemplo, pode também ser usada uma mistura de um primeiro elastômero de olefina e de um segundo elastômero de olefina que é diferente do primeiro elastômero de olefina. Desde cerca de 0% a cerca de 30% em peso de um ou mais elastômeros de olefina adicionais podem ser misturados conjuntamente com o primeiro elastômero de olefina, se desejado.

[0043] Para exibir o equilíbrio surpreendente das propriedades de esta invenção, tem também de estar presente uma espécie de polietileno de baixa densidade ou mistura de espécies de polietileno de baixa densidade. Estas espécies são poli(etileno-co-alfa-olefina) onde o comonômero de 1-olefina pode ser selecionado de 1-buteno, 1-hexeno, 1- octeno, e semelhantes. Para assegurar que as propriedades não são comprometidas, estas espécies de polietileno devem ter um peso molecular adequado como aferido por valores de índice de fusão de 10 a 1000 g/10 min., (190 °C/2,16 kg). Para assegurar boa compatibilidade com os outros componentes de fusão a quente, a densidade da espécie de polietileno de baixa densidade presente deve ser inferior a 0,94 g/cc, como determinado pelo método descrito em ASTM D792-00. Apesar de poder ser usado qualquer polímero que fique no intervalo de propriedades aqui descrito acima, os polímeros de poliolefina preferenciais úteis em esta invenção são comercializados pela Dow Chemical Co. sob as designações comerciais Affinity® e Engage®. Outros graus adequados incluem materiais de polietileno de baixa densidade linear Petrothene GA GA584189 da LyondellBasell bem como Dow DNDB 1077. Podem também ser usadas poliolefinas funcionalizadas, como GA1000R da Dow Chemical.

[0044] Podem também estar presentes na invenção agentes de nucleação de poliolefina. Agentes de nucleação adequados para esta invenção são geralmente da subclasse de agentes de nucleação conhecidos como agentes clarificantes que são comumente empregues em embalagens de aditivos de poliolefinas para promover uma cristalização rápida. Materiais adequados incluem derivados de dibenzilideno sorbitol tais como Millad 3988 e Millad NX8000 fornecidos pela Milliken, bem como Irgaclear D produzido pela BASF. Outros agentes adequados incluem sistemas de amida aromáticos tais como NJ Star NU-100 providenciados pela New Japan Chemical Company.

[0045] O agente de nucleação está geralmente presente nas composições adesivas em quantidades de cerca de 0,05 a 5,0% em peso da composição, de preferência sendo utilizados cerca de 0,1 a 2,5% em peso e muito preferencialmente cerca de 0,2 a 1,0% em peso. Podem também ser usadas misturas de dois ou mais agentes de nucleação. Por exemplo, pode também ser usada uma mistura de um agente de nucleação e de um segundo agente de nucleação que é diferente do primeiro agente de nucleação. Desde cerca de 0,05% a cerca de 5,0% em peso de um ou mais agentes de nucleação adicionais podem ser misturados conjuntamente com o primeiro agente de nucleação, se desejado. O agente de nucleação pode ser usado diretamente como um pó, como uma suspensão espessa em uma porção de agente plastificante adequado ou como um componente em uma mistura base (masterbatch) de um polímero adequado tal como Milliken NX- 10.

[0046] Uma resina taquificante, como definida na presente descrição, pode ser uma molécula ou uma macromolécula, geralmente um composto químico ou um polímero de peso molecular bastante baixo, em comparação com polímeros comuns, de uma fonte natural ou de um processo químico ou sua combinação que em geral potencia a aderência de uma composição adesiva de fusão a quente. Resinas representativas incluem as resinas de hidrocarboneto C5/C9, politerpenos sintéticos, colofônia, ésteres de colofônia, terpenos naturais e semelhantes. Mais particularmente, as resinas taquificantes úteis incluem quaisquer resinas compatíveis ou suas misturas tais como (1) colofônias naturais e modificadas incluindo colofônia de goma, colofônia de madeira, colofônia de tall oil, colofônia destilada, colofônia hidrogenada, colofônia dimerizada e colofônia polimerizada; (2) ésteres de glicerol e pentaeritritol de colofônias naturais e modificadas, incluindo o éster de glicerol de colofônia de madeira clara, o éster de glicerol de colofônia hidrogenada, o éster de glicerol de colofônia polimerizada, o éster de pentaeritritol de colofônia hidrogenada e o éster de pentaeritritol modificado fenolicamente de colofônia; (3) copolímeros e terpolímeros de terpenos naturais, tais como estireno/terpeno e alfa metil estireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno geralmente resultantes de polimerização de hidrocarbonetos de terpeno, tais como o monoterpeno bicíclico conhecido como pineno, na presença de catalisadores Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente baixas; também estão incluídas as resinas de politerpeno modificado; (5) resinas de terpeno fenolicamente modificado e seus derivados tais como, por exemplo, o produto de resina resultando da condensação, em um meio acídico, de um terpeno bicíclico e um fenol; (6) resinas de hidrocarbonetos de petróleo alifáticos resultantes da polimerização de monômeros consistindo principalmente de olefinas e diolefinas; estão também incluídas as resinas de hidrocarbonetos de petróleo alifáticas; e (7) resinas de hidrocarbonetos de petróleo cíclicas e os seus derivados hidrogenados. Algumas formulações podem requerer misturas de duas ou mais das resinas taquificantes acima descritas. Também incluídas são as resinas C5 cíclicas ou acíclicas e resinas acíclicas ou cíclicas aromaticamente modificadas.

[0047] A resina taquificante deve ter um ponto de amolecimento de anel e esfera (medido por ASTM E28) de pelo menos cerca de 40 °C, mais preferencialmente entre cerca de 80 °C e 140 °C e mais preferencialmente entre cerca de 85 °C e 135 °C. Um promotor de adesividade possui um ponto de amolecimento de anel e esfera entre cerca de 85 °C a 140 °C e pode ser obtido da ExxonMobil Chemical sob as designações comerciais Escorez® 5400, 5415, 5600 e 5615. Outras resinas taquificantes preferenciais são resinas de hidrocarbonetos alifáticos parcialmente hidrogenadas tais como Eastotac® H100L e Eastotac® H100R, bem como resinas C5 alifáticas não hidrogenadas e resinas C5 aromaticamente modificadas com baixa aromaticidade tal como Piccotac® 1095 e Piccotac® 9095, respectivamente.

[0048] Os promotores de adesividade estão geralmente presentes nas composições adesivas em uma quantidade maior do que a quantidade do copolímero de impacto de polipropileno. Dentro deste intervalo, são utilizadas quantidades de cerca de 5 a 70% em peso da composição, de preferência cerca de 10 a 60% em peso e muito preferencialmente cerca de 25 a 55% em peso. Podem também ser usadas misturas de duas ou mais resinas taquificantes. Por exemplo, pode também ser usada uma mistura de uma primeira resina taquificante e de uma segunda resina taquificante que é diferente da primeira resina taquificante. Desde cerca de 5% a cerca de 70% em peso de uma ou mais resinas taquificantes adicionais podem ser misturadas conjuntamente com a primeira resina taquificante, se desejado.

[0049] O componente plastificante útil na presente invenção pode ser selecionado a partir de qualquer um dos óleos de base mineral, óleos de base petróleo, resinas líquidas, elastômeros líquidos, polibuteno, poliisobuteno, plastificantes de ftalato e benzoato e óleo de soja epoxidizado. Um plastificante é amplamente definido como uma composição tipicamente orgânica que pode ser adicionada às borrachas termoplásticas e outras resinas para melhorar a extrudabilidade, flexibilidade, processabilidade e elasticidade no vedante final. Pode ser útil qualquer material que flua à temperatura ambiente ou de aplicação e que seja compatível com as composições da presente invenção. De preferência, o plastificante tem baixa volatilidade a temperaturas superiores a cerca de 40 °C. Os plastificantes mais comumente usados são óleos que são principalmente óleos de hidrocarbonetos, com baixo teor aromático e que são de caráter parafínico ou naftênico. Os óleos têm de preferência baixa volatilidade, são transparentes e têm o mínimo possível de cor e odor. Esta invenção pode também incluir oligômeros de olefina, polímeros de baixo peso molecular, óleos vegetais e seus derivados e óleos plastificantes semelhantes. Plastificantes sólidos podem também ser úteis para a presente invenção. Exemplos de tais plastificantes incluem dibenzoato de dimetanol 1,4-ciclohexano, tribenzoato de glicerila, tetrabenzoato de pentaeritritol e dicilcohexilftalato. É dada preferência aos óleos de base petróleo com óleos minerais naftênicos adequados úteis nesta invenção dos tipos aqui descritos acima, sendo estes comercializados pela Nynas, sob a designação comercial Nyplast®. Plastificantes líquidos adequados incluem polibuteno como materiais da série Indopol® comercializados pela Ineos. Como requerido, podem também ser empregues misturas de plastificantes para ajustar o desempenho de utilização final e propriedades finais.

[0050] A composição adesiva contém desde cerca de 1% a cerca de 60%, de preferência cerca de 5% a cerca de 55%, mais preferencialmente cerca de 10% a cerca de 60% em peso de um plastificante. Podem também ser usadas misturas de dois ou mais plastificantes. Por exemplo, pode também ser usada uma mistura de um primeiro plastificante e de um segundo plastificante que é diferente do primeiro plastificante. Desde cerca de 1% a cerca de 60% em peso de um ou mais plastificantes adicionais podem ser misturados conjuntamente com o primeiro plastificante, se desejado.

[0051] A composição da presente invenção pode também conter desde cerca de 0 a 30% em peso de um tensioativo para tornar o adesivo mais hidrofílico e para conferir permeabilidade a água à composição. Os tensioativos adequados para utilização aqui compreendem tipos catiônicos, aniônicos ou não iônicos. O tensioativo mais preferencial é selecionado de um grupo de tensioativos não iônicos tendo HLB inferior a 15. Estes tensioativos incluem alquilaminas e amidas; alcanolaminas e amidas; óxidos de amina; álcoois graxos etoxilados, ácidos graxos etoxilados, alquilfenóis etoxilados, aminas ou amidas etoxiladas; ésteres e óleos graxos etoxilados; ésteres graxos de glicerol e seus derivados etoxilados; derivados de sorbitano; ésteres de sacarose e glicose e seus derivados. Os tensioativos mais preferenciais terão um HLB entre 3 e 12 e são selecionados de um subgrupo incluindo álcoois graxos etoxilados, ácidos graxos etoxilados, ácido esteárico, ésteres de glicerol de ácidos graxos e seus derivados e derivados de sorbitano. As misturas de dois ou mais tensioativos aqui descritas acima podem ser usadas para algumas formulações.

[0052] Como aqui usado, o termo "tensioativo" ou "agente tensioativo" se refere a qualquer composto que reduza a tensão de superfície quando dissolvido em água ou soluções de água, ou que reduza a tensão interfacial entre dois líquidos, ou entre um líquido e um sólido. Exemplos de tensioativos adequados incluem, mas não se limitam, aos seguintes: 1. Ésteres de ácido graxo tais como ésteres de glicerol, ésteres PEG e ésteres de sorbitano, incluindo distearato de etilenoglicol, monostearato de etilenoglicol, mono e/ou dioleato de glicerol, dioleato PEG, monolaurato de PEG, monolaurato de sorbitano, troleato de sorbitano, etc. Estes tensioativos são comercializados pela ICI, Rhone- Poulenc e outras fontes. 2. Etoxilados não iônicos tais como etoxilados de alquilfenol, etoxilados de álcool, etoxilados de alquilamina, etc., incluindo etoxilados de octilfenol, etoxilados de nonilfenol, etoxilados de alquilamina, etc. Estes tensioativos são comercializados pela Rhone-Poulene, Union Carbide e por outras fontes. 3. Tensioativos não iônicos como 2,4,7,9-tetrametil- 5-decin-4,7-diol são comercializados pela Air Products. 4. Copolímeros de óxido de etileno/óxido de propileno são comercializados pela Union Carbide, BASF, etc. Deve ser notado que estes e outros tensioativos podem ser misturados se necessário para produzir a melhor mistura de propriedades de desempenho hidrofílico.

[0053] Atmer® 129, um monostearato de glicerol, produzido pela Uniquema Corporation, Atmer® 688, uma mistura de tensioativo não iônico produzida pela ICI Americas, Inc., e Aerosol® OT 100% tensioativo (dioctilsulfosuccinato de sódio) produzido pela Cytec Industries, Inc. foram descobertos como sendo tensioativos preferenciais para utilização na presente composição adesiva.

[0054] A presente invenção pode incluir um estabilizador em uma quantidade entre cerca 0% a cerca de 5% em peso. De preferência entre cerca de 0,1% a 5% de um estabilizador é incorporado na composição. Os estabilizadores que são úteis nas composições adesivas com indicador de umidade de fusão a quente da presente invenção são incorporados para ajudar a proteger os polímeros acima referidos, e assim todo o sistema adesivo, dos efeitos da degradação térmica e oxidativa que normalmente ocorre durante a produção e aplicação do indicador, bem como na exposição normal do produto final ao ambiente. Entre os estabilizadores aplicáveis encontram-se fenóis retardados com elevado peso molecular e fenóis multifuncionais, tais como fenóis contendo enxofre e fósforo. Fenóis retardados são bem conhecidos dos entendidos na técnica e podem ser caracterizados como compostos fenólicos que também contêm radicais estericamente volumosos na proximidade do seu grupo hidroxila fenólico. Em particular, grupos de butila terciária geralmente são substituídos no anel benzeno em pelo menos uma das orto-posições relativamente ao grupo hidroxila fenólico. A presença destes radicais substituídos estericamente volumosos na proximidade do grupo hidroxila serve para retardar a sua frequência de estiramento e correspondentemente, a sua reatividade; este impedimento estérico dota assim o composto fenólico das suas propriedades estabilizadoras. Fenóis retardados representativos incluem: 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3-5-di-tert-butil-4- hidroxibenzil) benzeno; pentaeritritol tetrakis-3(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato; n-octadecil-3(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil) propionato; 4,4'-metilenobis(4-metil-6-tertbutilfenol); 2,6-di-tert-butilfenol; 6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octiltio1,3,5-triazina; 2,3,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-tert-butil-fenoxil,3,5-triazina di-n-octadecil-3,5-di-tert-butil-4-hidroxibenzilfosfonato; 2-(n-octiltio)etil-3,5-di-tert-butil-4-hidroxibenzoataeno; e sorbitol hexa-3(3,5-di-tet-butil-4-hidroxi-fenil)propionato.

[0055] Especialmente preferencial como um estabilizador é pentaeritritol tetrakis-3(3,5-ditert-butil- 4-hidroxifenol) propionato.

[0056] O desempenho destes estabilizadores pode ser ainda potenciado se for utilizado em conjunto com; (1) agentes sinérgicos com, por exemplo, ésteres e fosfitos de tiodipropionato; e (2) agentes quelantes e desativadores de metal como, por exemplo, ácido de etilenodiamenotetraacético, seus sais e disalicilalpropilenodiimina.

[0057] Deve ser entendido que outros aditivos opcionais podem ser incorporados na composição adesiva da presente invenção de forma a modificar propriedades físicas particulares. Estes podem incluir, por exemplo, materiais como absorventes de luz ultravioleta (UV), tensioativos, corantes inertes, por exemplo, dióxido de titânio, agentes fluorescentes e agentes de carga. Agentes de carga típicos incluem talco, carbonato de cálcio, argila sílica, mica, wollastonita, feldspato, silicato de alumínio, alumina, alumina hidratada, microsferas de vidro, microsferas de cerâmica, microsferas termoplásticas, barite e farinha de madeira. Em uma modalidade particular, uma cera selecionada do grupo consistindo de uma cera de parafina, uma cera microcristalina, uma cera de polietileno e uma cera de polipropileno pode ser adicionada à composição em quantidades de 0% a cerca de 5% em peso, de preferência de cerca de 0,1% a cerca de 5% em peso, para ajustar a aderência à superfície.

[0058] A composição adesiva de fusão a quente da presente invenção pode ser formulada usando qualquer uma das técnicas conhecidas na técnica. Um exemplo representativo do procedimento de mistura envolve colocar todos os componentes, exceto o copolímero, em um recipiente de mistura encamisado equipado com um rotor, e depois subir a temperatura da mistura para um intervalo entre 135 a 200 °C para fundir o seu conteúdo. Deve ser entendido que a temperatura precisa a ser usada em esta etapa depende dos pontos de fusão dos ingredientes particulares. O copolímero é subsequentemente introduzido no recipiente sob agitação e permite-se que a mistura continue até se formar uma mistura consistente e uniforme. Os conteúdos do recipiente podem ser protegidos com gás inerte tal como dióxido de carbono e/ou nitrogênio durante todo o processo de mistura.

[0059] O adesivo de fusão a quente resultante pode então ser aplicado a substratos usando várias técnicas de revestimento. Exemplos incluem revestimento por extrusão com fusão a quente, revestimento por cilindro, revestimento por rolos, revestimento “fundido e soprado” (melt-blown), extrusão e revestimento por pulverização em espiral.

[0060] A composição adesiva da presente invenção pode ser usada em várias aplicações tais como, por exemplo, em artigos higiênicos não tecidos descartáveis, conversão de papel, embalamento flexível, processamento de madeiras, selagem de cartões e caixas, etiquetagem, e outras aplicações de montagem. Aplicações particularmente preferenciais incluem uma construção de fraldas descartáveis e guardanapos sanitários femininos, ligação elástica de fraldas e cuecas de adultos incontinentes, estabilização de fraldas e núcleo de guardanapos, laminagem de face exterior de fraldas, conversão de material de filtro industrial, montagens de batas cirúrgicas, um curativo, uma fita, uma etiqueta, uma folha de plástico, uma folha não tecida, uma folha de papel, um cartão, um livro, um filtro ou uma embalagem.

TESTES E MATERIAIS

[0061] A viscosidade de Brookfield foi testada de acordo com o Método ASTM D-3236 a 163 °C (325 oF).

[0062] O ponto de amolecimento de anel e esfera foi determinado com uma unidade de Herzog automática de acordo com o método ASTM E-28.

[0063] Teste de Temperatura Dinâmica (ASTM D4440-01)

[0064] A reologia de um determinado adesivo de fusão a quente pode ser determinada usando um reômetro TA Instruments, tal como um modelo Ares 3. Para os adesivos listados nas tabelas em baixo, foi usado um procedimento de etapa de temperatura para determinar o módulo de armazenamento, G’, a várias temperaturas, bem como a temperatura de transição vítrea, Tg. O instrumento foi definido para uma frequência de 10 radianos por segundo, a amostra fundida a 170 °C e a temperatura reduzida para -40 °C a 10 °C por minuto. As placas paralelas usadas tinham um diâmetro de 25 mm e um intervalo de 1,6 milímetros.

EXEMPLOS

[0065] Matérias-primas:

[0066] Nyfl ex 222B é um óleo de processo naftênico intensamente hidrotratado comercializado pela Nynas Corporation.

[0067] E scorez 5615 é uma resina de hidrocarboneto cicloalifática aromaticamente modificada hidrogenada com um ponto de amolecimento de 130 °C. É comercializada pela ExxonMobil Chemical.

[0068] E scorez 5400 é uma resina de hidrocarboneto cicloalifática hidrogenada com um ponto de amolecimento de 103 °C. É comercializada pela ExxonMobil Chemical.

[0069] Pro-fax RP591V é um copolímero de propileno aleatório comercializado pela Lyondellbasell Polymers. RP591V tem um Índice de Fusão (230 °C/2,16 kg) de 100 g/10 min. e uma densidade de 0,90 g/cc.

[0070] Pro-fax EP501V é um copolímero de impacto de propileno comercializado pela Lyondellbasell Polymers. EP501V tem um Índice de Fusão (230 °C/2,16 kg) de 100 g/10 min. e uma densidade de 0,90 g/cc.

[0071] Vi stamaxx 6202 é um elastômero de base propileno catalizado por metaloceno comercializado pela ExxonMobil Chemicals. Contém 85% de propileno e 15% de etileno em peso. Tem um Índice de Fusão (190 °C/2,16 kg) de 9,1 g/10 min. e uma densidade de 0,863 g/cc.

[0072] Copol ímero de Bloco de Olefina Dow Infuse 9807 com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de 15 g/10 min. e uma densidade de 0,88 g/cc.

[0073] A cera 104N é uma cera de polietileno com um ponto de amolecimento de anel e esfera de 118 °C e uma densidade de 0,93 g/cc. É comercializada pela Hana Corporation.

[0074] Dow Affinity GA 1900 é um plastômero de poliolefina com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de cerca de 1000 g/10 min. e uma densidade de 0,87 g/cc.

[0075] Dow DNDB-1077 é um polietileno de baixa densidade com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de 100 g/10 min. e uma densidade de 0,93 g/cc.

[0076] LyondellBasell Petrothene GA 588189 é um copolímero de polietileno de baixa densidade (comonômero de butano) com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de 105 g/10 min. e uma densidade de 0,93 g/cc.

[0077] Dow Engage 8402 é um elastômero de poliolefina etileno-octeno com um índice de fusão (190 °C/2,16 kg) de 30 g/10 min. e uma densidade de 0,90 g/cc. É comercializado pela Dow.

[0078] Irganox 1010 é pentaeritritol tetrakis(3-(3,5-di-tert-butil-4-hidroxifenil)propionato) comercializado por muitos fornecedores diferentes.

[0079] Irgafos 168 é tris(2,4-di-tert- butilfenil) fosfato e é comercializado por muitos fornecedores diferentes.

[0080] Millad NX8000 é um agente de nucleação de base sorbitol comercializado pela Milliken.

[0081] Procedimento:

[0082] Todas as formulações foram produzidas em uma escala de 300 g, usando o seguinte método. Um recipiente de aço de 475 mL foi carregado com óleo mineral, antioxidantes, agente clarificante, resina taquificante e o polietileno de baixa densidade. Cera, se presente, é também adicionada neste momento. Um manto de aquecimento controlado digitalmente equipado com um termopar foi usado para aquecer gradualmente a formulação até à temperatura alvo (177 a 190 °C). Após a mistura parecer principalmente homogênea, a solução foi mecanicamente agitada entre 100 a 200 rpm, e a poliolefina de baixo módulo foi gradualmente adicionada seguida do copolímero aleatório de polipropileno. A mistura fundida clara a ligeiramente turva foi mantida à temperatura ambiente por mais 30 a 120 minutos até parecer estar totalmente homogeneizada. Após este tempo, o recipiente foi removido do manto de aquecimento e foram colhidas amostras para testes. Exemplo 1 e Exemplos Comparativos 1 e 2

[0083] A Tabela 1 descreve a composição do Exemplo inventivo 1, bem como os Exemplos Comparativos 1 (CE1) e 2 (CE2). Tabela 1. Exemplo 1 Formulação e Exemplos Comparativos

Nota: Temperatura de transição (T-xover) e tan δ de dados de análise mecânica dinâmica recolhidos em reômetro ARES arrefecendo de 170 a -40 °C a 10 rad/s em placas paralelas de 25 mm.

[0084] Apesar do Exemplo 1 e CE2 poderem apresentar viscosidades semelhantes, podem ser observadas diferenças significativas no seu comportamento térmico. Especificamente, o Exemplo 1 contendo o agente NX8000 apresenta colagem significativamente melhorada como mostrado pela maior temperatura de transição e tendências tan δ observadas nas tendências de arrefecimento de DMA da Tabela 1. Notável é a temperatura de transição de 115 °C do Exemplo 1 em comparação com o valor de 72 °C para CE2 que sugere colagem muito mais rápida após arrefecimento. O processo de solidificação observado para o Exemplo 1 é rápido e completo, pois as temperaturas são reduzidas para abaixo do ponto de transição, como indicado pelos valores baixos e consistentes de tan δ de subunidade observados a 75, 50, e 25 °C). O Exemplo comparativo 1 (CE1 feito com cera de polietileno cristalino no lugar de polietileno de baixa densidade mostra colagem inicial rápida com base no ponto de transição da curva de arrefecimento DMA. À medida que a temperatura baixa ainda mais, contudo, são observados tan δ superiores a unidade, indicando fluidez residual e solidificação incompleta do exemplo comparativo contendo cera, CE2. [0085] Para ilustrar os benefícios da combinação única de polietileno de baixa densidade em conjunto com agente de nucleação para desempenho final, foram preparadas amostras de testes de osso de cão para a análise das propriedades globais de resistência à tração de adesivos. Curvas de tensão-deformação comparando a formulação 1 com CE1 e CE2 são mostradas na Figura 1, e os dados destes testes são resumidos na Tabela 2. Os dados ilustram adicionalmente os benefícios de empregar agentes de nucleação em combinação com espécies de polietileno de baixa densidade. Apesar de exibir alongamento elevado, a amostra contendo apenas poliolefina de baixo módulo, CE2, apresenta um rendimento rápido. Por outro lado, a amostra com cera e NX8000, CE1, apesar de ser consideravelmente mais dura de deformar, mostra alongamento notavelmente inferior. A resposta do Exemplo 1, que é feito usando polietileno de baixa densidade em combinação com agente de nucleação, mostra alongamento grandemente aumentado relativamente ao do preparado com cera, o que, porventura não é surpreendente, dado que espécies cristalinas de baixo peso molecular providenciam pouca resistência a deformação. Bastante surpreendentemente, contudo, a formulação do Exemplo 1 também mostra valores de alongamento aumentados em comparação com o análogo não nucleado, CE2. Assim, a formulação do Exemplo 1 exibe um equilíbrio único de colagem rápida após arrefecimento, mostrando, contudo, propriedades físicas potenciadas desejáveis para adesivos de fusão a quente funcionais.Tabela 2. Propriedades Mecânicas do Exemplo 1 e Exemplos Comparativos

aCy = tensão no rendimento; bεy= deformação no rendimento; cat = tensão à rutura; dεb =deformação à rutura

Exemplo 2 e Exemplos Comparativos 3 e 4

[0086] Tabela 3 lista formulações concebidas para sublinhar ainda mais a necessidade da combinação inventiva de agente de nucleação e polietilenos de baixa densidade para melhorar o desempenho de formulações adesivas. O Exemplo 2 é preparado empregando um agente de nucleação NX8000 em combinação com um polietileno de baixa densidade. O Exemplo Comparativo 3 (CE3) é preparado não usando qualquer dos componentes inventivos enquanto o Exemplo Comparativo 4 (CE4) é preparado apenas com NX8000 e sem polietileno de baixa densidade. Os dados de propriedades físicas para as formulações descritas são listados em Tabela 3 enquanto a Figura 2 mostra tendências tan δ (G”/G’) como uma função da temperatura para as amostras.Tabela 3. Formulação para o Exemplo 2 e Exemplos Comparativos 3 e 4

[0087] Talvez como antecipado, CE3, que não contém qualquer componente da invenção, exibe uma temperatura de transição significativamente inferior na curva de arrefecimento DMA relativamente ao Exemplo 2 ou CE4. Apesar disto, os valores tan δ (G’’/G’) permanecem relativamente não alterados, uma vez que o material é arrefecido abaixo do ponto de transição, sugerindo propriedades materiais continuam estáveis à medida que o material é arrefecido até à temperatura ambiente.

[0088] CE4 preparado apenas com NX8000 mostra um ponto de transição elevado relativamente a CE3. Os valores tan δ observados para CE4, contudo, tendem a descer sustentadamente depois de o material estar abaixo da temperatura de transição de cerca de 110 °C apenas chegando a um mínimo depois de a amostra chegar a cerca de 25 °C. O desenvolvimento lento das propriedades finais observado na curva de arrefecimento de DMA para CE4 sugere que a eficácia de nucleação é significativamente comprometida. Agentes clarificantes tais como NX8000 são conhecidos por induzirem cristalização rápida em propileno volumoso tal como Pro-fax RP591V empregue nos exemplos mostrados na Tabela 3. Sem estar limitado pela teoria, o ponto de transição elevado de CE4 sugere que NX8000 é capaz de promover solidificação; apesar disto, o desenvolvimento lento das propriedades como indicado pela tendência tan δ sugere que CE4 retém alguma fluidez depois de ultrapassar o seu ponto de transição, apenas chegando ao seu estado final depois de serem alcançadas temperaturas muito inferiores. Uma vez mais, sem ser limitado pela teoria, é possível que os níveis relativamente elevados de agente plastificante usado para manter a viscosidade e o desempenho geral adequado para uma variedade de métodos de revestimento e aplicações de utilização final retardem a solidificação e atrasem o desenvolvimento da rigidez final.

[0089] Os dados de arrefecimento de DMA do Exemplo 2 preparado com a combinação inventiva de agente NX8000 e polietileno de baixa densidade apresentam uma temperatura de transição identicamente elevada como observado em CE4. Ao contrário de CE4, contudo, os valores tan δ observados recolhidos no Exemplo 2 baixam para um mínimo uma vez atingida uma temperatura inferior ao ponto de transição; os valores tan δ continuam baixos para o Exemplo 2 quando a amostra é arrefecida até à temperatura ambiente. Uma vez mais, sem ser limitado pela teoria, os dados DMA sugerem que a utilização de NX8000 em conjunto com um polietileno de baixa densidade conduz a adesivos formulados que desenvolverão propriedades de forma mais completa após arrefecimento. Um tal comportamento beneficia uma variedade de utilizações finais onde é necessário o desenvolvimento rápido do módulo após aplicação.

Exemplo 3 e Exemplo Comparativo 5

[0090] O Exemplo 3 mostra a utilidade da invenção em formulações de baixa viscosidade significativamente plasticizadas, especialmente adequadas para utilizações finais que requerem aplicação a baixa temperatura e/ou adesivos de baixa viscosidade. Mesmo em formulações de baixa viscosidade feitas empregando elevadas quantidades de componentes plastificantes, a combinação inventiva exibe pontos de transição elevados, bem como uma rápida colagem, como aferido por tendências tan δ relativamente ao Exemplo Comparativo 5 (CE5) que é gerado sem NX8000. Tabela 4. Exemplo 3 e Formulações CE5 e Dados de Caracterização

[0091] Seguem os Exemplos 4-14 adicionalmente ilustrativos das composições inventivas com as quantidades de ingredientes listadas em % em peso:

Claims

1. Composição adesiva de fusão a quente caracterizada por compreender uma mistura dos seguintes componentes: 2% a 20% de um copolímero aleatório de polipropileno tendo um índice de fusão entre 10 e 250 g/10 min., de acordo com ASTM D-1238 usando uma temperatura de 230 °C e um peso de 2,16 kg ou mistura dos mesmos, em que o comonômero é selecionado do grupo que consiste em etileno e um 1-alqueno; 2,5% a 20% em peso de um elastômero de base olefina ou uma mistura dos referidos elastômeros de base olefina, em que o copolímero aleatório de polipropileno tem uma cristalinidade mais alta do que o elastômero de base olefina; 2,5% a 20% em peso de um polietileno de baixa densidade linear ou mistura de polietilenos de baixa densidade linear, em que o referido polietileno de baixa densidade linear tem um valor de índice de fusão de 100 a 1000 g/10 min (190°C/2,16 kg) e uma densidade inferior a 0,94 g/cc conforme determinado pelo método descrito em ASTM D792-00; 0,05 a 5,0% em peso de um agente de nucleação de poliolefina compreendendo derivados de dibenzilideno sorbitol; 10% a 70% em peso de resina taquificante possuindo um ponto de amolecimento de anel e esfera, como medido através de ASTM E28, de pelo menos 80 °C e até 140 °C; 24,6% a 60% em peso de um plastificante; 0,1% a 5% de um estabilizador ou antioxidante; e em que os componentes perfazem 100% em peso da composição, a viscosidade de Brookfield da composição, como medida através de ASTM D3236-88, é igual ou inferior 20.000 cP a 163 °C e o tan delta a 75°C da composição é entre 0,2 e 0,3.

2. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender 0,1% a 2,5% em peso do referido agente de nucleação de poliolefina.

3. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender 10% a 60% em peso da referida resina taquificante.

4. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por compreender 25% a 55% em peso da referida resina taquificante.

5. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o ponto de amolecimento de anel e esfera da referida resina taquificante ser de 85 °C a 135 °C.

6. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por compreender 24,6% a 55% em peso do referido plastificante.

7. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por compreender 24,6% a 50% em peso do referido plastificante.

8. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por compreender 1% a 15% em peso de um polímero auxiliar adicional selecionado do grupo consistindo em poli(etileno- acetato de vinilo) (EVA), olefina poli alfa amorfa (APAO), polietileno (PE), polipropileno (PP), polibuteno (PB), poli(estireno-b-isopreno-b-estireno) (SIS), poli(estireno- b-isopreno) (SI), poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS), poli(estireno-b-butadieno) (SB), poli(estireno-b- isopreno-b-butadieno-b-estireno) (SIBS), poli(estireno-b- etileno-b-butileno) (SEB), etileno/butileno-b-estireno) (SEBS), etileno/propileno) (SEP), etileno/propileno-b-estireno) (SEPS), butadieno-b-butileno-b-estireno) (SBBS), poli(estireno-b- etileno-b-etileno/propileno-b-estireno) misturas, em que o polímero auxiliar é um polímero diferente dos referidos copolímeros aleatórias de polipropileno, do referido elastômero de base olefina, do referido polietileno de baixa densidade linear e da referida resina taquificante.

9. Composição adesiva de fusão a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por compreender 0,1% a 5% em peso de uma cera selecionada do grupo consistindo em uma cera de parafina, uma cera microcristalina, uma cera de polietileno e de uma cera de polipropileno.

10. Composição adesiva de fusão a quente caracterizada por compreender uma mistura dos seguintes componentes: 2% a 20% de um copolímero aleatório de polipropileno tendo um índice de fusão entre 10 e 250 g/10 min., de acordo com ASTM D-1238 usando uma temperatura de 230 °C e um peso de 2,16 kg ou mistura dos mesmos, em que o comonômero é etileno e o copolímero aleatório de polipropileno consiste em uma fase compreendendo homopolímero de polipropileno e uma fase elástica compreendendo etileno-propileno; 2,5% a 20% em peso de um elastômero de base olefina ou uma mistura dos referidos elastômeros de base olefina, em que o copolímero aleatório de polipropileno tem uma cristalinidade mais alta do que o elastômero de base olefina; 2,5% a 20% em peso de um polietileno de baixa densidade linear ou mistura de polietilenos de baixa densidade linear, em que o referido polietileno de baixa densidade linear tem um valor de índice de fusão de 100 a 1000 g/10 min (190°C/2,16 kg) e uma densidade inferior a 0,94 g/cc conforme determinado pelo método descrito em ASTM D792-00; 0,05 a 5,0% em peso de um agente de nucleação de poliolefina compreendendo derivados de dibenzilideno sorbitol; 10% a 70% em peso de resina taquificante possuindo um ponto de amolecimento de anel e esfera, como medido através de ASTM E28, de pelo menos 80 °C e até 140 °C; 24,6% a 60% em peso de um plastificante; 0,1% a 5% de um estabilizador ou antioxidante; e em que os componentes perfazem 100% em peso da composição, a viscosidade de Brookfield da composição, como medida através de ASTM D3236-88, é igual ou inferior 20.000 cP a 163 °C.