BR0108988B1

BR0108988B1 - composição adesiva fundida a quente e lámina adesiva.

Info

Publication number: BR0108988B1
Application number: BRPI0108988-9A
Authority: BR
Inventors: Baoyu Wang
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2010-11-30
Also published as: ATE273360T1; MXPA02008670A; WO2001066666A2; CA2401698A1; JP2003525997A; DE60104834T2; JP4421163B2; EP1268701B1; CN1281680C; CA2401698C; ES2225496T3; DE60104834D1; BR0108988A; CN1416456A; EP1268701A2; AU4197501A; US6428900B1; WO2001066666A3; AU2001241975B2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invençãode "Composição Adesiva Fundida a Quentee Lâmina Adesiva"

Antecedentes da invenção

A presente invenção refere-se a adesi-vos fundidos a quente e, mais particularmente,a composição adesiva fundida a quente sensívelà água baseada em copolímero de poliéstersulfonado.

O termo adesivo fundido a quentesensível a água, conforme aqui usado, refere-sea uma categoria de adesivos que inclui adesivosfundidos a quente solúveis em água,dispersíveis em água, que liberam água ecapazes de formar polpa novamente. O adesi-vo da presente invenção relaciona-se particu-larmente a produtos solúveis em água edispersíveis em água que podem ser desinte-grados pela ação da água, permitindo, assim,que produtos de papel, artigos não tecidosdescartáveis, fitas e etiquetas e outros produtosdescartáveis sejam reciclados de modo maisefetivo. Os adesivos da presente invençãopodem ser sensíveis à pressão ou não. Apresente invenção também se dirige a adesivossensíveis à água que são particularmente úteisna montagem de artigos não tecidosdescartáveis.

Os adesivos fundidos a quente existemde modo característico como massa sólida àtemperatura ambiente e podem ser convertidosao estado líquido escoável pela aplicação decalor. Estes adesivos são particularmente úteisno fabrico de uma variedade de artigosdescartáveis em que é freqüentementenecessária a ligação de vários substratos. Asaplicações específicas têm incluído fraldasdescartáveis, lenços higiênicos, protetores decalcinhas, roupas cirúrgicas, almofadashospitalares e vestimentas de incontinênciapara adultos; conhecidos coletivamente comoprodutos não tecidos descartáveis. Outrasaplicações diversificadas têm envolvido produtosde papel, materiais de embalagem, fitas eetiquetas. Nestas aplicações, o adesivo fundidoa quente é aquecido ao estado fundido e, depois,aplicado a um substrato. Um segundosubstrato é imediatamente laminado no primeiroe o adesivo solidifica ao arrefecer de modo aformar uma ligação vigorosa. A maior vantagemde adesivos fundidos a quente é a ausência deum veículo líquido, como seria o caso deadesivos com base em água ou com base emsolventes, eliminando, assim, a etapa custosa desecagem durante a aplicação. Adesivos fundidosa quente adequados devem possuir força deligação apropriada para aderir aos substratosenvolvidos e devem também possuir flexibilidadeadequada, resistência a manchas e aoescapamento, viscosidade adequada e tempoaberto de modo a funcionar em equipamentocomercial, estabilidade aceitável sob condiçõesde armazenagem e estabilidade térmica aceitávelsob temperatura de aplicação normal.

Têm sido usados muitos polímerosdiferentes em adesivos fundidos a quenteempregados na montagem de artigos descartá-veis. A este respeito, adesivos característicosfundidos a quente têm empregado polímeros queincluem estireno-isopreno-estireno (SIS);estireno-butadieno-estireno (SBS); estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS); acetato deetileno-vinila (EVA); e poli-alfa-olefina amorfa(APAO). Se bem que estes polímeros, quandoadequadamente misturados, proporcionemadesão aceitável entre a maioria dos substratosempregados na montagem de artigos descartá-veis característicos tais como fraldas oumateriais de embalagem, eles têm tido diversosdefeitos que lhes têm tirado a sua utilidade.

Uma das insuficiências mais notadasdos adesivos fundidos a quente anteriores dizrespeito à sua solubilidade na água. Osadesivos fundidos a quente típicos sãoinsolúveis em água e, portanto, difíceis dereciclar. É muito desejável o reciclo de produtosde papel e outros artigos descartáveis paraconservação dos recursos de matérias primas eespaço de despejo das terras. Ê, assim, práticageral na indústria do papel coletar etransformar o papel descartado em polpa depapel para recuperar as fibras de celulose epara regenerar outros produtos de papel úteis,tais como toalhas higiênicas ou papelão. Umavez que nenhum método conveniente está prontae correntemente disponível para reciclo ou deoutra forma separar os componentes de artigosdescartáveis, tais como fraldas descartáveis, empartes componentes de forma que estas possamser recicladas ou descartadas alternativamentede um modo conveniente para o meio ambiente,para reduzir qualquer impacto adverso que estesobjetos possam ter sobre o meio ambiente, têmsido levantadas freqüentemente objeçõesreferentes à conseqüência ambiental dessesprodutos, uma vez se tenham tornadoinservíveis e sejam descartados em áreas dedespejo ou semelhante. A insolubilidade dosadesivos fundidos a quente convencionaisexacerba ainda mais esses problemas dereciclagem. Assim, seria desejável utilizaradesivos fundidos a quente sensíveis à águapara ajudar a resolver este problema de descartee reciclagem, visto que estes adesivos perderãoa sua capacidade de ligação por encharcamentoem água, permitindo, assim, que o objeto coladose desmonte nas suas partes componentes parafácil separação e recuperação. Contudo, deveficar entendido que qualquer desses adesivosfundidos a quente sensíveis à água devemdesempenhar a sua função pretendida durante aarmazenagem e o serviço em que o contato coma umidade é, muitas vezes, inevitável. Comoresultado, a sensibilidade à água de adesivosfundidos a quente deve ser balanceada contra anecessidade de proporcionar força de ligaçãoadequada para manter a integridade estruturaldos produtos até descarte.

Os adesivos fundidos a quente maiscomuns sensíveis à água ou solúveis em águasão baseados em polímeros contendo vinilpirrolidona ou outros monômeros heterocíclicosvinílicos, conforme ensinado por Colon ecolaboradores, nas Patentes Americanas4.331.576 e 4.325.851. Estes adesivos sãofeitos de polímeros de vinil pirrolidona,copolímeros de vinil pirrolidona/acetato devinila e outros polímeros baseados em vinilpirrolidona. Outra classe de adesivos fundidosa quente sensíveis à água inclui adesivosbaseados em poliéster compreendendocopoliésteres singulares ou uma mistura decopoliésteres em combinação com umplastificante, que estão descritos na PatenteAmericana 4.052.368, de Morrison, e na PatenteAmericana 4.172.824, de Harrington, Jr. ecolaboradores, e nas Patentes Americanas5.543.488, 5.552.511 e 5.605.764, de Miller ecolaboradores.

Os adesivos baseados em polivinilpirrolidona e poliéster são aplicados tipicamentena forma de líquido a um substrato a partir deum reservatório ou depósito de cola aquecido atemperaturas entre 1500C-200°C. Os adesivossensíveis à água baseados numa polivinilpirrolidona ou polivinilpirrolidona/acetato devinila apresentam pequena estabilidade térmica.

Estas formulações adesivas podem degradar-serapidamente às elevadas temperaturas dodepósito que são empregadas durante a suaaplicação. Os adesivos baseados emcopoliésteres, devido à reatividade químicapotencial do copoliéster com muitos outrosingredientes que são freqüentemente usadospara formar um adesivo fundido a quente,sofrem de limitações na amplitude daformulação e, portanto, de falta debalanceamento entre a sensibilidade à água e aforça da ligação, limitando, assim, ainda mais asua utilidade.

Outros adesivos fundidos a quentesensíveis à água são baseados em polivinilmetiléter. Eles contêm quer plastificantes solúveisquer insolúveis em água e uma grandequantidade de resina promotora de pegasojidadeinsolúvel em água. O polivinilmetiléter temsolubilidade limitada em água, o que limita asua utilidade em muitas aplicações. O polímerotambém tem baixa estabilidade térmica, temuma cor escura que origina inconveniênciasestéticas e tem um problema de odor forteobjetável.

Os adesivos fundidos a quente solúveisem água baseados em homopolímeros depolialquilenoimina substituída (polioxazolina)são descritos na Patente Americana 5.143.961,de Scholl e colaboradores, e na PatenteAmericana 5.459.184, de Bunnelle ecolaboradores. Esses adesivos, contudo, sãofriáveis e apresentam força de coesão limitada.

Além disso, esses adesivos geralmente têm altaviscosidade, que, muitas vezes, limita a suaaplicação em artigos descartáveis.

Por fim, adesivos fundidos a quentesolúveis em água baseados em copoliéstersulfonado são descritos na Patente Americana5.750.605, de Blumenthal e colaboradores.

Afirma-se ali que a resistência térmica e a forçados adesivos fundidos a quente baseados emcopoliéster sulfonado podem ser melhoradas demodo significativo pela incorporação de cerascristalinas específicas ou, alternativamente,pela incorporação de certos polímeroshidrofóbicos termoplásticos cristalinos. Amaioria desses materiais cristalinos, contudo,não é compatível com os copoliésteres sulfona-dos e separar-se-á em duas fases diferentes.

Outro inconveniente com a incorporação demateriais cristalinos insolúveis é a redução nasolubilidade ou dispersibilidade em água e avelocidade de dissolução e dispersão. Osadesivos ensinados na Patente 5.750.605 exigemmistura rigorosa a alta velocidade e emcondições de alto corte para dissolver oudispersar. Estas condições de alta velocidade ealto corte não são nem práticas nem obteníveispara a maioria das aplicações, tais como, porexemplo, na montagem de almofadas femininasescoáveis no banheiro. Neste caso, exige-se quea ligação adesiva se desintegre rapidamenteantes ou durante a descarga do banheiro, queproduz um nível muito baixo de agitação e corte.

Em aplicações em que são essenciais a boadispersibilidade e uma taxa de dissoluçãoacelerada, o uso de materiais cristalinos,conforme ensinado na Patente '605, éindesejável. O inconveniente mais sério destesadesivos do estado da técnica situa-se na suabaixa adesão a substratos de baixa energia desuperfície tais como polietileno e polipropileno.

Esta falta de adesão aos substratos de baixaenergia de superfície basicamente exclui osadesivos do estado da técnica de aplicações deprodução de não tecidos descartáveis, em que énecessária a ligação de filme polietilênico amaterial não tecido polipropilênico para amontagem do produto.

Conseqüentemente, existe a necessidade deuma composição adesiva fundida a quente queseja substancialmente estável ao calor, sensívelà água, que consiga formar ligações fortes sobresubstratos de baixa energia superficial, quepossa ser dissolvida ou dispersada rapidamenteem água sob condições de baixa agitação e debaixo corte e que possa ser induzida adesmontar-se rapidamente, pós exposição àágua.

Sumário da invenção

É um objetivo da presente invençãoproporcionar uma composição adesivaaperfeiçoada, fundida a quente, sensível à água,que proporcione boa adesão a substratos debaixa energia superficial e que seja bemadequada de modo particular ao fabrico deartigos descartáveis, especialmente artigos nãotecidos descartáveis.

Outro objetivo da presente invenção éproporcionar uma composição adesiva fundida aquente sensível ã água (podendo ser sensível àpressão ou não) que, quando empregada emrelação com a fabricação de artigos descartá-veis, tenha excelente força de ligação a seco,mas, que possa ser induzida a soltar-se emlâminas, quando exposta à água, permitindo,desse modo, que os elementos componentes doartigo descartável sejam reciclados ou de outromodo descartados, de maneira aceitável doponto de vista do ambiente. Outro objetivo dapresente invenção é proporcionar umacomposição adesiva fundida a quente sensível àágua que, quando incorporada num artigodescartável tal como uma fralda, mantenha oartigo em estado agrupado durante o seu usonormal, apesar da exposição ao meio aquoso, talcomo urina.

Objetivos e vantagens adicionais dapresente invenção são proporcionar umacomposição adesiva fundida a quente sensível àágua que possua excelente adesão balanceada,estabilidade a alta temperatura e força decoesão aceitável a uma viscosidade relativamen-te baixa para a finalidade descrita e que sejadurável, de fácil aplicação pela utilização detécnicas de fabrico convencionais e que aindanão tenha os defeitos atribuíveis aos adesivosdo estado da técnica utilizados até aqui.

Em conseqüência, pode ser formuladoum adesivo fundido a quente com a seguintecomposição:

(a) cerca de 10% a cerca de 90% em peso deum ou mais polímeros de copoliéster sulfonado;

(b) cerca de 5% a cerca de 50% em peso depolietileno glicol com um peso molecular maiordo que 2000 e um ponto de fusão maior do que500C;

(c) cerca de O% a cerca de 40% em peso deum ou mais plastificantes compatíveis;(d) cerca de O% a cerca de 80% em peso deuma ou mais resinas promotoras de pegasojida-de; e

(e) cerca de 0% a cerca de 3% em peso deum ou mais estabilizantes;

somando os componentes da composição 100%em peso. A composição adesiva pode contertambém outros componentes que consigammodificar as propriedades adesivas ou adicionarpropriedades adesivas à composição adesivabásica acima.

Na essência, a presente invençãoproporciona uma nova abordagem para osadesivos fundidos a quente sensíveis à águaatravés da incorporação de um polietileno glicol(PEG) sólido solúvel em água de peso molecularrelativamente elevado na composição. Apresente invenção tem numerosas vantagens.

Por exemplo, o PEG sólido usado nestacomposição adesiva elimina substancialmentequalquer fluxo a frio. O termo fluxo a friorefere-se ao fenômeno físico de que o volume decertas substâncias amorfas, particularmente asborrachas naturais e sintéticas e similares,muda a sua forma sob a gravidade àtemperatura ambiente. O fluxo a frio éprejudicial no empacotamento do produto e podecausar o bloqueio em aplicações de não tecidosdescartáveis e, portanto, deve ser evitado.Também, em contraste com os materiaiscristalinos usados nos adesivos ensinados naPatente 5.750.605, o uso de PEG sólido solúvelintensifica a solubilidade do adesivo em água,isto é, o adesivo presente que usa PEG sólidotem solubilidade aumentada em água e pode serrapidamente dissolvido sob condições suaves,em comparação com a mesma formulação queutiliza os materiais cristalinos ensinados naPatente '605. O benefício mais importante eainda não facilmente perceptível e reconhecívelda presente composição adesiva está na suacapacidade de se ligar com tenacidade asubstratos de baixa energia superficial taiscomo polietileno e polipropileno, a que o adesivodo estado da técnica ensinado na Patente '605deixa de se ligar. Além disso, foi verificado queo PEG sólido é mais compatível com os outroscomponentes da mistura adesiva do que osmateriais cristalinos ensinados na técnicaanterior.

Descrição detalhada da invenção

A composição adesiva fundida a quentepreferida da presente invenção, conformeobservado acima, inclui cerca de 10% a cerca de90%, em peso, de polímero de copoliéstersulfonado ou uma mistura de mais de umpolímero de copoliéster sulfonado; cerca de 0% acerca de 80%, em peso, de uma ou mais resinaspromotoras de pegasojidade compatíveis; cercade 00/o a cerca de 40%, em peso, de plastificanteadequado; cerca de 0% a cerca de 3%, em peso,de um estabilizante e cerca de 5% a cerca de50%, em peso, de polietileno glicol com um pesomolecular maior do que 2000 e um ponto defusão maior do que 50°C; totalizando oscomponentes da composição 100% em peso; eem que a composição adesiva fundida a quente éhidrofílica, isto é, prontamente solúvel em água,sensível ã água ou ativada pela água.

O componente principal do adesivo da invenção,presente numa quantidade de 10 a 90% em pesodo adesivo compreende um polímero decondensação de copoliéster sulfonadocompreendendo o produto da reação de:

(a) pelo menos, um ácido dicarboxílicodifuncional ou o correspondente éster metílicoque não seja um sulfomonômero;

(b) 2 a 25 por cento molar de, pelomenos, um sulfomonômero contendo, pelomenos, um grupo sulfonato metálico ou gruposulfonato não metálico contendo nitrogênioligado a um núcleo aromático ou cicloalifático e,pelo menos, um grupo funcional selecionado dogrupo que consiste em hidroxila, carboxila eamino;

(c) pelo menos, um reagente difuncionalselecionado de um glicol ou uma mistura de umglicol e diamina tendo dois grupos -NRH,contendo o glicol dois grupos -C(R1^-C)H em queR no reagente é hidrogênio ou um grupo alquilade 1 a 6 átomos de carbono e R1 no reagente éum átomo de hidrogênio, uma alquila de 1 a 5átomos de carbono ou um grupo arila de 6 a IOátomos de carbono;

(d) de O a 40% por cento molar de umreagente difuncional selecionado de ácidoshidroxicarboxílicos tendo um grupo-C(R)2-OH, ácidos amino carboxílicos com umgrupo -NRH, aminoálcoois com um grupo-C(R)2-OH e um grupo -NRH ou misturas dosreferidos reagentes difuncionais em que R noreagente é hidrogênio ou um grupo alquila de 1a 6 átomos de carbono; e

(e) de O a 40 por cento molar de umreagente multifuncional contendo, pelo menos,três grupos funcionais selecionados dehidroxila, carboxila e suas misturas em que,pelo menos, uma parte do reagentemultifuncional contém, pelo menos, três gruposhidroxila,

em que todas as percentagens molaresindicadas são baseadas sobre o total dos ácidos,sendo os reagentes contendo grupos hidroxila eamino iguais a 200 por cento molar e em que opolímero contém proporções de reagentes quecontém grupos ácidos (ácido 100 por centomolar) a reagentes contendo grupos hidroxi eamino (base 100 por cento molar) de tal modoque o valor de (equivalentes) EQ (base) divididospor (equivalentes) EQ(ácido) está entre 0,5 e 2.

O reagente ácido ou éster difuncional docomponente (a) da composição da presenteinvenção é, de modo preferencial, de naturezasubstancialmente alifática e pode ser um ácidoselecionado do grupo que consiste em ácidosoxálico; malônico; dimetil malõnico; succínico;glutárico; adípico; trimetil adípico; pimélico;piválico; fumárico; maleico; dodecanóico; 2,2-dimetilglu tárico; azelaico; sebácico; 1,3-ciclopentano-dicarboxílico; 1,2-ciclohexanodi-carboxílico; 1,3 ciclohexano dicarboxílico; 1,4ciclohexano dicarboxílico; ftálico; tereftálico;isoftálico; 2,5-norbornano-dicarboxílico; 1,3-naftálico; difênico; 4,4'-oxidibenzoico; diglicó-lico; tiodipropiônico; 4,4'-sulfonildibenzoico; e2,5-naftaleno dicarboxílico e seus ésteres emisturas dos mesmos. O reagente de ácidodicarboxílico difuncional ou éster docomponente (a) é selecionado preferivelmente dogrupo de ácidos que consistem em ácidoisoftálico, ácido tereftálico, anidrido (ácido)ftálico, ácido adípico, ácido piválico, ácidododecanóico, ácido sebácico, ácido azelaico,ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1,3-ciclohexano dicarboxílico, anidrido maleico,ácido fumárico, anidrido (ácido) succínico, ácido2,6-naftaleno dicarboxílico e ácido glutárico eseus ésteres e misturas dos mesmos. Osreagentes de ácido dicarboxílico difuncional de(a) de maior preferência são selecionados dogrupo que consiste em ácido isoftálico, ácidoadípico, ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico,ácido 1,3-ciclohexano dicarboxílico e suasmisturas com o ácido 1,4-ciclohexanodicarbo-xílico sendo o de maior preferência.

O reagente de sulfomonõmero docomponente (b) é preferentemente selecionadodo grupo que consiste em monômerosdifuncionais contendo um grupo -S03M ligado aum núcleo selecionado do grupo que consiste embenzeno, naftaleno, antraceno, difenila,oxidifenila, sulfonildifenila e metilenodifenila,em que M é Na+, Li + , Mg+ + , Ca+ + , Fe + + e Fe + + + .

O reagente sulfomonomérico de maiorpreferência do componente (b) é selecionado dogrupo que consiste em dióis e adutos dióis dereagente multifuncional contendo, pelo menos,três grupos hidroxila e um sulfomonômero deácido monocarboxílico contendo, pelo menos,um grupo sulfonato metálico ou grupo sulfonatonão metálico contendo nitrogênio ligado a umnúcleo aromático ou cicloalifático. Alternativa-mente, um grupo de maior preferência desulfomonômeros inclui ácido 5-sódio sulfo-isoftálico, dimetil 5-sódio sulfoisoftalato, ácido5-lítio sulfoisoftálico e bis(2-hidroetil)-5-sódiosulfoisoftalato; com o ácido 5-sódio sulfo-isoftálico ou dimetil 5-sódio sulfoisoftalatosendo o de maior preferência.

O reagente difuncional do componente(c) é preferentemente um diol selecionado dogrupo que consiste em etileno glicol; propilenoglicol; 1,3-propanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,4-dimetil-2-etil-hexano~ 1,3-diol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol (neopentilglicol), 2-etil-2-butil-1,3-propanodiol (neopentilglicol), 2-etil-2-butil- 1,3-propanodiol, 2-etil-2-isobutil - 1,3-propanodiol, 1,3-bu tanodiol, 1,4-bu tanodiol,1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,2,4-trimetil-1,6-hexanodiol, tiodietanol, 1,2-ciclohexanodi-metanol, 1,3-ciclohexanodimetanol, 1,4-ciclo-hexanodimetanol, 2,2,4,4-tetra metil-1,3-ciclo-butanodiol, p-xililenodiol, dietileno glicol,trietileno glicol, tetraetileno glicol, pentaetileno-glicol, hexaetileno glicol, heptaetileno glicol,octaetileno glicol, nonaetileno glicol, decaetilenoglicol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, hidroxipi-valil hidroxipivalato, dipropileno glicol, 1,10-decanodiol, bisfenol A hidrigenado e suasmisturas. O reagente difuncional de (c) éselecionado com maior preferência do grupo queconsiste em dietileno glicol; neopentil glicol,ciclohexanodimetanol, 2-etil-2-butil-1,3-propa-nodiol, 2,2,4-trimetil- 1,3-pentanodiol, hidroxipi-valil hidroxipivalato e 2-metil-1,3-propanodiol,com dietileno glicol, neopentil glicol e ciclohexa-nodimetanol sendo os de maior preferência.

Componentes difuncionais vantajososque são aminoálcoois incluem aromáticos,alifáticos, heterocíclicos e outros tipos como arespeito do componente (d). Exemplosespecíficos incluem 5-aminometilciclohexanometanol; 5-amino-2-etil-pentanol-1,2-(4-p-hidroxietoxifenil)- 1 -aminoetano, 3-amino-2,2-dimetilpropanol, hidroxietilamina etc. Geral-mente estes aminoálcoois contêm desde 2 a 20átomos de carbono, um grupo NRH e um grupo-C(R)2-OH.

Componentes monoméricos difuncio-nais vantajosos que são ácidos aminocarboxí-licos incluem aromáticos, alifáticos, heterocí-clicos e outros tipos como a respeito do com-ponente (d) e incluem lactamas. Exemplosespecíficos incluem o ácido 6-aminocapróico, asua lactama conhecida como caprolactama,ácido omega-aminoundecanóico, ácido 3-amino-2-dimetilpropiônico, ácido 4-(P-aminoetil)-ben-zóico, ácido 2-(P-aminopropoxi)benzóico, ácido4-aminometilciclohexanocarboxílico, ácido 2-(β-aminopropoxijciclohexanocarboxílico etc. Estescompostos contêm geralmente de 2 a 20 átomosde carbono.

Exemplos vantajosos do componente (d)monomérico difuncional que são diaminasincluem etilenodiamina; hexametilenodiamina;2,2,4-trimetil hexametileno diamina; 4-oxaheptano- 1,7-diamina; 4,7-dioxadecano- 1,10-diamina; 1,4-ciclohexanobismetilamina; 1,3-cicloheptam etilenodiamina; dodecametilenodi-amina etc.

O reagente (e), quando usado, contém,de preferência, de 3 a 6 grupos hidroxila e/oucarboxila; o de maior preferência é trimetilol-propano (TMP), trimetiloletano (TME), glicerina,pentaeritritol, aritritol, treitol, dipentaeritritol,sorbitol, anidrido trimelítico, dianidrido pirome-lítico ou ácido dimetilolpropiônico, com o TMPsendo o de maior preferência. Prefere-se que oreagente (e) esteja presente numa quantidademenor até 40 por cento molar, com maiorpreferência de 0 a 20 por cento molar.

A composição de copoliéster usada comocomponente dos adesivos fundidos a quente dapresente invenção compreende, de preferência,de 60 a 100 por cento molar de (a), de 4 a 20por cento molar de (b), de 80 a 100 por centomolar de (c), de O a 10 por cento molar de (d) ede O a 20 por cento molar de (e).

O uso de copoliéster sulfonado confere avantagem adicional de proporcionar um grau desensibilidade à água que é dependente da forçaiônica do ambiente aquoso. Assim, podem serformulados adesivos que sejam suficientementeresistentes aos ambientes iônicos encontradosdurante o uso (tal como a exposição a fluidoscorpóreos encontrados em fraldas e calcinhasfemininas) embora ainda dispersem e/ou sedesliguem na água da torneira, que é de menorforça iônica. Estes adesivos são, portanto,particularmente úteis na montagem de artigosdescartáveis escoáveis.

Verificou-se que o componente decopoliéster sulfonado proporciona aspropriedades únicas para os adesivos dapresente invenção. A capacidade de usar essesníveis deste material em adesivos é inesperada àluz do fato de que o polímero, por si próprio,não possui um balanço adequado de adesão aquente e a frio, conforme exigido por aplicaçõesde uso final específicas. Além disso, o adesivopode ser aplicado a temperaturas relativamentebaixas, isto é, tão baixas quanto 104°C, umavantagem definitiva em muitas aplicaçõesenvolvendo substratos sensíveis ao calor quepossam ser danificados por revestimento comadesivos fundidos a temperaturas mais ele-vadas, ao mesmo tempo que proporcionam umgrau maior de segurança ao manuseador.

A preparação dos copoliésteres aquiusados é descrita em geral, por exemplo, nasPatentes Americanas 4.910.292; 4.973.656 e4.990.593. Recentemente, desenvolveram-sepoliésteres sulfonados (Miller e colaboradoresWO 95/18191) que são caracterizados por Tg'sreduzidas de menos do que 200C e pelaincorporação de pontos de ramificação paraelevar a razão força/viscosidade. As condiçõesdo reagente de policondensação preferidas paraa preparação do poliéster estão a umatemperatura de 150°C a 230°C na presença deum catalisador. O catalisador para a reação depolicondensação é, de preferência, umcatalisador ácido, com maior preferência, umcomposto organometálico, tal como umcomposto contendo estanho ou titânio.

Exemplos adequados do catalisador ácidoincluem dibutil óxido de estanho, oxalatoestanhoso, titânio tetraisopropóxido, ácido butilestanóico e ácido p-toluenossulfônico, com oácido butil estanóico sendo o de maiorpreferência. Uma quantidade catalítica de ácidobutil estanóico é de O a 0,5 por cento em peso,com base no peso total de reagentes, depreferência, O,Ol a 0,2 por cento em peso, com0,1 por cento em peso sendo a de maiorpreferência.

A viscosidade do copoliéster está, depreferência, entre 1000 cP e 1.000.000 cP a177°C, de preferência entre 5.000 e 500.000 cP.A viscosidade é medida num viscosímetro deBrookfield usando haste #27. A viscosidadeestá relacionada em geral ao peso molecular,com as viscosidades mais elevadas correspon-dendo a pesos moleculares maiores.

Exemplos dos copoliésteres do tipo aquidescrito acima incluem Eastman AQ 1350, umproduto de baixa viscosidade com umaviscosidade Brookfield situando-se entre28.000-45.000 cP a 177°C e uma temperaturade transição vítrea (Tg) de aproximadamente-2°C, e Eastman AQ 1950, um produto deviscosidade média com uma viscosidadeBrookfield situando-se entre 80.000-1 10.000 cPe uma Tg de 3°C, e Eastman AQ14000, umproduto de alta visosidade com uma viscosidadeBrookfield situando-se entre 300.000-500.000cP e uma Tg de 7°C. Todos estes copoliésteresestão comercialmente disponíveis a partir deEastman Chemical Company, Kingsport, TN.

As resinas promotoras de pegasojidadeque são usadas nos adesivos da presenteinvenção são as que ampliam as propriedadesadesivas e melhoram a adesão específica dopolímero. Estas resinas são, em geral, denatureza polar e têm um ponto de amolecimentode Anel e Bola maior do que 600C, emborapossam também ser usadas pequenasquantidades de resinas promotoras depegasojidade não polares em combinação comresinas promotoras de pegasojidade polares,conforme será descrito adiante. A presenteformulação inclui cerca de 0% a cerca de 80%em peso, de uma resina promotora depegasojidade, quer polar quer uma combinaçãode resinas promotoras de pegasojidade polares enão polares. Conforme aqui usado, o termo"resinas promotoras de pegasojidade" inclui:

(a) rosina natural e modificada talcomo, por exemplo, rosina de goma, rosina damadeira, rosina toloil, rosina destilada, rosinahidrogenada, rosina dimerizada e rosinapolimerizada;(b) ésteres de glicerol e pentaeritritol derosina natural e modificada, tais como, porexemplo, o éster glicerol da rosina da madeira"pale", o éster glicerol da rosina hidrogenada, oéster glicerol da rosina polimerizada, o ésterpentaeritritol da rosina da madeira "pale", oéster pentaeritritol da rosina hidrogenada, oéster pentaeritritol da rosina toloil e o ésterpentaeritritol fenólico modificado da rosina;

(c) resinas politerpênicas tendo umponto de amolecimento, conforme determinadopelo método ASTM E28-58T, desde cerca de20°C a 1400C, as últimas resinas terpênicasresultando geralmente da polimerização dehidrocarbonetos terpenos, tais como omonoterpeno, conhecido como pineno, napresença de catalisadores de Friedel-Crafts atemperaturas moderadamente baixas; tambémestão incluídas as resinas de politerpenohidrogenadas;

(d) copolímeros e terpolímeros deterpenos naturais, por exemplo, estireno/terpeno, α-metil-estireno/terpeno e vinil tolueno/terpeno;

(e) resinas terpeno fenólicas modifica-das tais como, por exemplo, o produto de resinaresultante da condensação, em meio ácido, deum terpeno e um fenol.

Podem ser exigidas para algumasformulações misturas de duas ou mais dasresinas promotoras de pegajosidade acimadescritas. Embora possa ser usada uma faixade 0%-80% em peso de resinas promotoras depegajosidade, a faixa preferida é 15% a 50%.Um exemplo de resina promotora de pegajosi-dade comercialmente disponível que é útil paraa presente invenção inclui a resina que écomercialmente identificada pela designaçãocomercial Sylvares TP-2040. Este resina é umaresina terpeno fenólica disponível a partir deArizona Chemical Company.

Rosinas polimerizadas comercialmentedisponíveis podem ser obtidas a partir deArizona Chemical Company sob as designaçõescomerciais "Sylvaros PR-295, PR-85, PR-95 ePR-140", respectivamente. Além disso,Hercules, Inc. produz uma rosina dimerizadaadequada sob a designação comercial"Demerex". Podem também ser obtidas rosinasparcialmente hidrogenadas comercialmentedisponíveis a partir de Hercules, Inc., sob asdesignações comerciais "Foral NC", "Foral AX" e"Stabellite". Finalmente, podem ser obtidosésteres parciais de rosinas toloil dibásicasmodificadas a partir de Arizona ChemicalCompany sob as designações comerciais"Sylvatac 203" e "Beckacite 4901".

Nas formulações, as resinas promoto-ras de pegajosidade terpeno fenólicas tais comoSylvares TP-2040 são, de modo característico,geralmente, não dispersíveis em água. Contudo,porque o copoliéster sulfonado é muito sensívelà água, incorporando a resina promotora depegajosidade em baixos níveis (isto é, menos doque 50%) nas presentes formulações adesivas,não inibe a sensibilidade à água do adesivo.Adicionalmente, podem ser usadaspequenas quantidades (isto é, menos do que20% em peso) de resinas promotoras depegajosidade não polares em combinação com asresinas promotoras de pegajosidade polarespreviamente descritas. São característicasdesta classe de resinas promotoras depegajosidade não polares:

(f) resinas alifáticas de hidrocarbonetosdo petróleo com pontos de amolecimento de Anele Bola desde cerca de IO0C até cerca de 1400C,resultando as últimas resinas da polimerizaçãode monômeros consistindo primariamente emolefinas e diolefinas; também estão incluídas asresinas alifáticas hidrogenadas dehidrocarbonetos do petróleo; são exemplosdessas resinas comercialmente disponíveisbaseadas numa fração olefínica C5 deste tipo asresinas pegajosas "Wingtack 95" e"Wingtackl 15" vendidas pela Goodyear Tire andRubber Company;

(g) hidrocarbonetos aromáticos dopetróleo e os derivados hidrogenados dosmesmos;

(h) hidrocarbonetos alifáticos/aromáti-cos derivados do petróleo e os derivados hidro-genados dos mesmos;

(i) alifáticos cíclicos hidrogenados taiscomo Escorez 5400 da Exxon ChemicalCompany.

Podem estar presentes plastificantestanto solúveis como insolúveis em água nacomposição da presente invenção em quanti-dades desde cerca de 0% a cerca de 40% empeso, de preferência, desde cerca de 5% a 30%em peso e, com maior preferência, desde cercade 10% a 20% em peso, a fim de proporcionar ocontrole da viscosidade e solubilidade em águapretendidas sem diminuir substancialmente aforça adesiva ou a temperatura de serviço doadesivo. Podem ser usados plastificantes tantolíquidos como sólidos na composição dapresente invenção.

Os plastificantes solúveis em água aquiusados compreendem polietileno glicóis de baixopeso molecular (peso molecular de IOOO oumenos), álcool multifuncional e a classe geraldos agentes tensioativos em que as moléculascontêm tanto um grupo hidrofílico como umgrupo hidrofóbico. O grupo hidrofílico damolécula consiste geralmente, mas, semlimitação, em polietileno glicol, polipropilenoglicol, copolímeros de etileno e propileno glicóis,um grupo amina mono ou di-hidroxilada, umradical amina etoxilada, ésteres polialquilenoglicol de grupo carboxílico, glicerol substituídoou não, grupos glucose, sucrose e sorbitan. Ogrupo hidrofóbico da molécula consistegeralmente, mas, sem limitação, num radical dehidrocarboneto tal como grupos alquilfenóis,grupos dialquilfenóis ou radicais alifáticoslineares ou ramificados. Os plastificantessolúveis preferidos incluem ácidos graxosetoxilados e álcool graxo etoxilado com um valorHLB na faixa de 8,0-20,0. Um álcool trideciletoxilado com valor de HLB de 14 pode serobtido sob a designação comercial Iconol TDA-10 a partir de BASF Corporation e ácidos graxosetoxilados solúveis em água, tais comopolietileno glicol 600 monolaureato (HLB= 14,6) epolietileno glicol IOOO dilaureato (HLB=14,2)podem ser adquiridos de Stepan Company deNorthfield, Illinois, sob as designaçõescomerciais de Kessco PEG 600MC e Kessco PEG1000DL, respectivamente.

Pode ser selecionado um plastificanteinsolúvel adequado do grupo que incluidipropileno glicol dibenzoato; pentaeritritoltetrabenzoato; polietileno glicol 400-di-2-etilhexoato; 2-etil hexil difenil fosfato; butil benzilftalato, dibutil ftalato e dioctil ftalato. Podemser adquiridos dipropileno glicol dibenzoato epentaeritritol tetrabenzoato adequados a partirde Velsicol Chemical Company de Chicago,Illinois, sob as designações comerciais"Benzoflex 9-88 e S-552", respectivamente.Além disso, pode ser adquirido polietileno glicol400-di-2-etil hexoato adequado de C. P. HallCompany de Chicago, Illinois, sob a designaçãocomercial "Tegmer 809". Podem ser adquiridos2-etil hexil difenil fosfato e butil benzil fosfatode Monsanto Industrial Chemical Company deSt. Louis, Missouri, sob a designação comercial"Santicizer 14 1 e 160", respectivamente.

Os plastificantes acima mencionadospodem ser usados sozinhos ou em qualquercombinação de dois ou mais plastificantes nacomposição adesiva da presente invenção.A presente invenção inclui umestabilizante ou antioxidante numa quantidadedesde 0% a cerca de 3 % em peso, mas,preferivelmente, desde 0,1 a 1%. Osestabilizantes que são úteis nas composiçõesfundidas a quente da presente invenção sãoincorporados para ajudar a proteger ospolímeros apontados acima e, portanto, osistema adesivo total, dos efeitos da degradaçãotérmica e oxidante que normalmente ocorremdurante o fabrico e a aplicação dos adesivos,assim como na exposição ordinária do produtofinal ao ambiente. Essa degradação égeralmente manifestada por uma deterioraçãodo aspecto, nas propriedades físicas e nascaracterísticas de desempenho do adesivo.Entre os estabilizantes ou antioxidantesaplicáveis estão fosfitos, tioésteres, aminassubstituídas, derivados de mercapto-benzimidazol, derivados de hidroquinona, fenóisocludidos e fenóis multifuncionais, tais comofenóis contendo enxofre e fósforo. Sãoestabilizantes ou antioxidantes particularmenteúteis os fenóis ocludidos. Os fenóis ocludidossão bem conhecidos dos especialistas na técnicae podem ser caracterizados como compostosfenólicos que também contêm radicaisestericamente volumosos em estreita vizinhançado grupo hidroxil fenólico dos mesmos. Fenóisocludidos representativos incluem:

1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3-5-di-tert-butil-4-hidroxibenzil)benzeno;n-octadecil-3-(3,5-di-tert-bu til-4-hidro-xifenil) propionato;

4,4'-metilenobis(4-metil-6-tert butilfenol);

4,4'-tiobis(6-tert-butil-o-cresol);

2,6--di-tert-butilfenol;

6-(4-hidroxifenoxi) - 2,4-bis(n-octiltio) -1,3,5-triazina;

2,4,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-tert-butil-fe-noxi) - 1,3,5-triazina;

di-n-octadecil-3,5-di-tert-bu tilbenzilfosfonato;

2 -(n-octiltio) etil-3,5-di-tert-bu til-4-hi-droxibenzoato; e

sorbitol hexa-(3,3,5-di-tert-butil-4-hi-droxi-fenil) propionato.

Um antioxidante especialmente prefe-rido é Irganox IOlO, um tetrakis(metileno (3,5-di-tert-bu til-4-hidroxihidrocinamato)) metanofabricado por Ciba Geigy.

O desempenho destes estabilizantespode ser ainda incrementado utilizando, emconjunto com eles: (1) sinérgicos, tais como, porexemplo, ésteres e fosfitos de tiodipropionato; e(2) agentes quelantes e desativadores de metal,tais como, por exemplo, ácido etilenodiaminotetra-acético, seus sais e dissalicilalpropileno diimina.

A composição adesiva fundida a quenteda presente invenção também inclui comoingrediente essencial separado desde cerca de5% a cerca de 50%, em peso, de polietilenoglicol (PEG) com um peso molecular maior doque 2000 e um ponto de fusão maior do que50°C. A quantidade preferida de PEG de pesomolecular elevado é de 5% a 30% e a quantidadede maior preferência é de 10% a 25% em peso.

O termo polietileno glicol aqui usadorefere-se a uma família de polímeros solúveis emágua formados pela reação de adição de óxido deetileno. A fórmula geral para o etileno glicolpode ser expressa como a seguinte:

R1-(-OCH2CH2-)n-OR2

em que η é o número médio de unidades derepetição de oxietileno. Ri e R2 podem serescolhidos, cada um independentemente, dogrupo de radicais que inclui -H, grupos alquilacom 1 a 20 átomos de carbono, amina e aminassubstituídas. Os PEGs de maior preferência sãoaqueles em que Ri é um hidrogênio (-H) e R2 éum hidrogênio (-H) ou uma metade metila (-CH3)ou etila (-C2H5).

A definição de polietileno glicol de pesomolecular relativamente elevado também incluicopolímeros de glicóis tendo um peso molecularmédio maior do que 2000 e um ponto de fusãomaior do que 500C. Um exemplo dessescopolímeros de glicóis inclui um copolímero debloco de etileno glicol e propileno glicol,designação comercial Pluronic F68 (BasfCorporation, Mount Olive, NJ), com um pesomolecular global médio de cerca de 8400 g/molee um ponto de fusão de 52°C.

O polietileno glicol de peso molecularrelativamente elevado usado nesta composiçãoadesiva elimina substancialmente qualquerfluxo a frio. O fluxo a frio é uma propriedadealtamente indesejável para certas aplicaçõesadesivas de montagem. Também o uso depolietileno glicóis de peso molecularrelativamente elevado não é tão prejudicial paraa solubilidade do adesivo em água emcomparação com os materiais cristalinos usadosno adesivo ensinado na Patente 5.750.605, istoé, o adesivo presente que usa PEG de pesomolecular elevado tem solubilidade aumentadana água em comparação com a mesmaformulação que utiliza o material cristalinoensinado na Patente 605. Além disso,verificou-se que o polietileno glicol de elevadopeso molecular é mais compatível com os outroscomponentes da mistura adesiva do que osmateriais cristalinos ensinados na Patente '605.

Um PEG de peso molecular elevadoadequado pode ser adquirido de Union Carbidesob a designação comercial Carbowax. OutrosPEGs adequados incluem homopolietileno glicolsob a designação comercial Polyglycol de DowChemical Company, Midland, Michigan, ecopolímeros de bloco de etileno glicol epropileno glicol sob a designação comercialPluronic e Tertronic de Basf Corporation. Ocomponente de PEG sólido de peso molecularrelativamente elevado também inclui derivadosde PEG na medida em que os derivados tambémtêm um peso molecular médio maior do que2000 g/mole e um ponto de fusão maior do que500C.Podem ser incorporadas cargas e ou-tros aditivos na composição adesiva a fim demodificar propriedades físicas particulares.

Estes aditivos podem incluir corantes, tais comodióxido de titânio e cargas tais como talco,carbonato de cálcio e argila, que, seincorporados na composição adesiva, podemestar presentes em quantidades situando-sedesde 0,1 % a cerca de 50% em peso.

A composição adesiva útil no método dapresente invenção pode ser formulada usandoqualquer das técnicas conhecidas. Um exemplorepresentativo do procedimento da técnicaanterior envolve a colocação de todos oscomponentes, exceto o polímero de copoliéstersulfonado, num recipiente Icettle de misturaencamisado equipado com um rotor. Oconteúdo do tcettle é, então, aquecido a umatemperatura entre 93 e 2040C à qual se tornaum líquido escoável. O polímero ésubseqüentemente introduzido no kettle sobagitação e a mistura é deixada continuar atéque se forme uma mistura regular e uniforme.

A composição adesiva da presenteinvenção pode ser usada numa variedade deaplicações. Os adesivos sensíveis sem pressãopodem ser utilizados em aplicações no fabricode caixas corrugadas, na vedação de papelão eaplicações de encadernação.

Também podem ser usadas no fabricode papéis higiênicos, toalhas de papel, panos eoutros produtos de consumo como o adesivo delaminação para ligação de uma pluralidade decamadas de substrato.

Os adesivos fundidos a quente sensí-veis à água da presente invenção sãoespecialmente úteis na montagem de artigos nãotecidos descartáveis para ligar um substratocomposto de material não tecido, tecido, felpaabsorvente, materiais superabsorventes, fitaselásticas ou similares a outro substrato. Estesegundo substrato pode ser outro material nãotecido, tecido, felpa, material superabsorventeou materiais plásticos tais como, por exemplo,filme de polietileno ou polipropileno.

Os adesivos fundidos a quente sensí-veis ã água da presente invenção podem serrecobertos ou aplicados com uma variedade detécnicas de aplicação conhecidas na técnica,que incluem, por exemplo, matriz de fenda,pulverização em espiral, soprado fundido,extrusão, roda de aplicação ou outros aparelhosde aplicação conhecidos.

A invenção é melhor ilustrada atravésdos exemplos que são descritos abaixo:

Exemplo 1

Preparou-se um adesivo fundido aquente sensível à água colocando numrecipiente de mistura equipado com umaquecedor e um agitador, 50 g de polietilenoglicol de elevado peso molecular (CarbowaxCompound 20M, Union Carbide), 72,5 g deresina promotora de pegasojidade de rosinahidrogenada (Foral AX, Hercules) e 2,5 g deantioxidante de fenol ocludido (Irganox IOlO,Ciba Additives). O conteúdo do recipiente foiaquecido a 149°C para fundir a resina promo-tora de pegasojidade. A seguir, adicionaram-selentamente 125 gramas de polímero decopoliéster sulfonado (AQ 1350, Eastman) sobagitação. A mistura foi agitada a uma tempe-ratura constante de 149°C até que se formasseuma mistura regular e uniforme. O adesivo équase sem odor e tem cor de âmbar claro. Temuma viscosidade de 3240 cP a 149°C e um pontode amolecimento de Anel e Bola de 71°C. Oadesivo é útil na montagem de artigos nãotecidos descartáveis.

Aplicou-se o adesivo sobre um filme depolietileno de 0,0254 mm de espessura naquantidade de 14 gm2 pelo método dapulverização em espiral a partir de umrevestidor de fusão a quente (Modelo LH1,Acumeter Laboratories) a 149°C. O filme depolietileno recoberto foi imediatamente laminadoem linha num substrato não tecido depolipropileno de modo a formar um conjuntoencontrado tipicamente em artigos não tecidosdescartáveis tais como fraldas e toalhassanitárias. A força de descamação a 180° dolaminado, conforme medida pelo Instron Testerà velocidade do cabeçote de 30 cmminuto1 é decerca de 220 gcm1 de largura recoberta. Asensibilidade do adesivo à água é demonstradamergulhando o espécime em água ã temperaturaambiente. Após dois minutos de embebimento,o adesivo perde a sua força de ligação e oespécime se decomporá em lâminas.Exemplos 2-6

Estes exemplos demonstram apropriedade de resistência ao fluxo a frio dosadesivos fundidos a quente sensíveis à água quecontêm PEG sólido. Os adesivos fundidos aquente dos Exemplos 2-6, contendo oscomponentes na quantidade mostrada na Tabela1, foram preparados usando o mesmoprocedimento conforme aqui descrito acima no

Exemplo 1.

O componente Eastman AQ 1950 usadoé um polímero de copoliéster ramificado aquimencionado acima. O Iconol TDA-IO é umplastificante de álcool etoxilado adquirido deBasf Corporation, Mount Olive, NJ. Foral AX éum promotor de pegasojidade de rosinahidrogenada obtido de Hercules Corporation.Carbowax 400 é um PEG líquido de baixo pesomolecular com um peso molecular médio decerca de 400 g/mole, e Carbowax 2000, 5000,8000 e Compound 20M são PEGs de pesosmoleculares relativamente elevados com pesomolecular médio de 2000, 5000, 8000 e 20.000g/mole, respectivamente. Os PEGs Carbowaxsão comercialmente disponíveis a partir deUnion Carbide Corporation. Os adesivos dosexemplos 2-6 têm a mesma quantidade de cadacomponente e diferem apenas no peso moleculardo componente de PEG usado na composição.Tabela 1

<table>table see original document page 35</column></row><table>

(1) As quantidades de componente sao dadas empercentagem ponderai<2> Testado de acordo com o método da ASTM E-28

<3> Testado de acordo com o método da ASTM E-3236

Os adesivos dos Exemplos 2-6 são todosdispersíveis em água da torneira e são úteispara vários usos finais.

Os testes foram feitos para comparar aspropriedades de resistência ao fluxo a frio dosExemplos 2-6. Neste teste, uma placa foimoldada a partir da fusão para cada amostraadesiva num molde de borracha de silicone dedimensões de aproximadamente 12 mm χ 13 mmχ 68 mm. As placas foram, então, acondi-cionadas à temperatura ambiente durante 48horas. Subseqüentemente, as placas foramcolocadas sobre uma lâmina de papelãorevestida de silicone e postas numa estufa a37,8°C, que é a temperatura que o adesivoencontrará durante a armazenagem etransporte. A mudança na forma das placas,conforme refletida pela redução na altura, é umindicador do fluxo a frio. Após 24 horas, asamostras de placas foram retiradas da estufa efoi medida a altura de cada placa. As alturasinicial e final de cada amostra, arredondadasaté os milímetros mais próximos, estão dadastambém na Tabela 1. A vantagem do PEG sólidousado aqui na presente invenção é óbvia. Osexemplos 3-6, cada um dos quais contém umPEG sólido de peso molecular relativamenteelevado, não mostram nenhuma mudança dedimensão, enquanto o Exemplo 2, que contémum PEG líquido de peso molecular relativamentebaixo, apresenta redução excessiva na altura daplaca, indicando um comportamento de severofluxo a frio.

Exemplos 7-11

Estes exemplos demonstram aformulação de adesivos fundidos a quente paravários usos finais. Foram preparados osadesivos fundidos a quente sensíveis à água dosExemplos 7-11, contendo vários componentes naquantidade mostrada na Tabela 2, usando omesmo procedimento do Exemplo 1.Tabela 2

<table>table see original document page 38</column></row><table>

<*> As quantidades mostradas são dadas empercentagem ponderai.

Na Tabela 2, Pluronic L43 é umplastificante copolimérico de bloco de etilenoglicol-propileno glicol obtido da BasfCorporation e Sylvares TP2040 e Sylvaros PR295são promotores de pegasojidade terpeno-fenólicos e de rosina modificada, respectiva-mente. Sylvares TP2040 e Sylvaros PR295podem ser adquiridos de Arizona ChemicalCompany. Todos os adesivos dos Exemplos 7-11são prontamente solúveis em água da torneira àtemperatura ambiente e são úteis para alaminação de tecidos, embalagens flexíveis,etiquetagem, vedação de estojos e papelão emontagem de artigos não tecidos descartáveis.

Exemplos comparativos C1-C3

Dois adesivos do estado da técnica(Amostras 1 e 2 do Exemplo 1, Patente Ameri-cana 5.750.605) foram aqui reproduzidos paraestudos comparativos e foram marcados comoCl e C2. A amostra comparativa C3 foipreparada empregando os componentesensinados na Patente '605 nas quantidadesdentro da faixa de maior preferência da presenteinvenção. A Tabela 3 mostra a quantidaderelativa dos vários componentes. O copoliésterX-24272-126 (Eastman) de grau experimentalusado na Patente '605 não estava maisdisponível e, portanto, foi substituído pelo AQ1950 de grau comercial idêntico aqui descritoacima. O DNP-IOO sulfônico utilizado é umplastificante líquido de dinonil fenol etoxiladofabricado por Hunstman Chemical Corporation,Paricin 220 uma cera polar N-(2-hidroxi etil)-12-hidroxiestearamida de CasChem, Sylvares TP300(anteriormente, Nirez 300) uma resinapromotora de pegasojidade terpeno-fenólica deArizona Chemical Company e benzoato desucrose uma resina promotora de pegasojidadebiodegradável de Aldrich Chemical, Inc.Tabela 3

<table>table see original document page 40</column></row><table>

Exemplo 12

Este exemplo demonstra a dispersa-bilidade incrementada e taxa melhorada dedispersão dos adesivos da presente invenção.Para testar a dispersibilidade e a taxa dedispersão, colocaram-se aproximadamente 3gramas de cada um dos adesivos dos Exemplos3 a 11 e Exemplos Comparativos Cl a C3 numrecipiente de vidro de 250 gramas. Todas asamostras foram cortadas em formatosretangulares de 12 mm χ 12 mm e 20 mm paraassegurar que tinham grosseiramente a mesmaárea de superfície. Aproximadamente 150 ml deágua da torneira foram a seguir vazados emcada recipiente. Os recipientes foram, então,fixados sobre um agitador de movimentorecíproco (Eberbach Corporation) e agitados acerca de uma freqüência 180 Hz à temperaturaambiente. O conteúdo de cada recipiente foiinspecionado visualmente em intervalos de 1hora para determinar a dispersibilidade.Registrou-se o tempo que levou a dispersarcompletamente a amostra. Os resultados estãodados na Tabela 4.

Verificou-se que os adesivos dosExemplos 3-11 da presente invenção levam 2-7horas a dispersar-se em água da torneira,enquanto os adesivos de Cl e C3 ensinados naPatente '605 não conseguem dispersar-semesmo após 48 horas de agitação. C2 levaaproximadamente 12 horas a dispersar-se.Obviamente os adesivos da presente invençãotêm dispersibilidade grandemente melhorada etaxa aumentada de dispersão.Tabela 4

<table>table see original document page 42</column></row><table>

Exemplo 13

As propriedades de ligação dos adesivosda presente invenção sobre substratos desuperfícies de baixa energia foram determinadasmedindo a força de descamação a 180° sobreespécimes de teste preparados por laminação defilme polietilênico a não tecidos cardadospolipropilênicos com os adesivos dos Exemplos7-11 usando um método de revestimento depulverização em espiral de acordo com osprocedimentos aqui descritos acima no Exemplo1. Os espécimes para os Exemplos Comparati-vos Cl a C3 foram preparados de modo similar.O peso do revestimento foi mantido em 14gm-2 ea temperatura do revestimento foi feita variarpara cada adesivo de modo a obter o padrãoótimo de revestimento. A força de descamaçãofoi testada com um aparelho de teste tênsil(Instron Modelo 55R1122) no ambienteatmosférico controlado (25°C, 50% HR). O testefoi realizado a uma velocidade de cabeçote de 30cmminuto-1. O valor de descamação médio deseis espécimes, normalizado em unidade gcm1,está reportado como força de descamação naTabela 5.

Tabela 5

<table>table see original document page 43</column></row><table>

É óbvio a partir da Tabela 5 que osadesivos dos Exemplos 7-11 da presenteinvenção podem todos formar uma ligação fortecom substratos não polares de baixa superfícietais como filmes de polietileno e materiais nãotecidos de polipropileno, enquanto as amostrascomparativas da técnica anterior exibem muitopouca ligação sobre o mesmo substrato.É geralmente exigida uma força dedescamação de, pelo menos, IOO gcm1 paraaplicação na montagem de artigos não tecidos.

Os adesivos dos Exemplos 7-11 da presenteinvenção mostraram resistência de descamaçãoigual ou maior que 144 gcm1, muito acima daexigência mínima para a montagem de nãotecidos. A resistência de descamação máximaobtida com amostras do adesivo da técnicaanterior é de apenas Sôgcm1, que cai muitoaquém da exigência mínima de IOOgcm1 para aplicação na montagem de nãotecidos.

Exemplo 14

Este exemplo demonstra uma aplicaçãode etiquetagem descamável de garrafa para acomposição adesiva da presente invenção. Oadesivo fundido a quente sensível à água doexemplo 11 foi aplicado a partir da fusão a tirade papel de 5 χ 15 cm cortada de uma folha depapel branco de fotocópia a cerca de 0,038 mmde espessura com uma barra aquecida sobreuma placa aquecida a cerca de 121°C. A tirarevestida de adesivo foi, então, imediatamentefeita aderir a um recipiente de vidro. Formou-seuma ligação de rasgamento de papel, quandotestada a seco. Após 15 minutos de embebi-mento em água da torneira â temperaturaambiente, a etiqueta de papel torna-sedestacável e pode ser facilmente removida dorecipiente.

Exemplo 15Os adesivos dos Exemplos 7 e 1 1 foramcobertos a partir da fusão sobre papelão Kraftnão lexiviado de 34,428 kg por resma de pesobase a uma espessura de aproximadamente0,0254 mm. Cada papelão revestido foi, então,cortado em quadrados de 2,54 χ 2,54 cm.Colocaram-se aproximadamente IO grama depapel cortado num misturador de Waringcontendo cerca de 490 grama de água datorneira a pH quase neutro. Após 120 minutosde embebimento à temperatura ambiente, oconteúdo do agitador foi agitado a 3500 rpmdurante cerca de 30 minutos de modo a obteruma lama de polpa secundária de 2% deconsistência. A seguir ao repolpamento,retirou-se uma alíquota de 200 grama da polpado agitador de Waring e diluíu-se a 0,5% deconsistência com água da torneira. A polpadiluída foi, então, vazada num funil de Buchnerque continha uma tela de tamanho de 150mícron. O vácuo foi feito durante um curtointervalo até que a água fosse drenada do funil ese formasse uma lâmina. A lâmina foi retiradado funil e seca com papel de filtro #4 Whatman.O produto foi, então, secado sobre uma placaaquecida. A lâmina seca foi subseqüentementeexaminada quanto a contaminantes adesivos ou"adesividades". Verificou-se que a lâmina assimobtida estava isenta de qualquer contaminanteadesivo ou "adesividade", indicando que oadesivo que revestia o papel tinha sidosolubilizado ou dispersado em água e, portanto,podia ser facilmente separado da polpa. Esteteste mostrou que os adesivos do exemplo eramcompletamente capazes de formar polpa denovo.

Sxemplo 16

Este exemplo demonstra a aplicação devedação de papelão dos adesivos da presenteinvenção.

O adesivo do Exemplo 6 foi aplicado naforma de esférulas a uma caixa corrugada e acaixa foi imediatamente lacrada. O adesivosolidifica rapidamente para formar uma ligaçãode rasgadura de fibra, quando seca. Contudo, aligação perdeu a sua força e deixou a vedaçãoabrir após 2 minutos de embebimento em águada torneira à temperatura ambiente.

Exemplo 17

Este exemplo demonstra a estabilidadetérmica das composições adesivas da presenteinvenção. Cinqüenta grama das amostrasadesivas dos Exemplos 3-11 foram transferidas,cada uma separadamente, para um recipiente devidro e colocadas numa estufa com circulaçãode ar a 121°C durante um período de 48 horas.

Os adesivos foram examinados, cada um de perse, quanto a sinais de degradação térmica taiscomo descascamento, gelificação, escurecimentoe formação de anéis e os resultados estãolistados na Tabela 6.Tabela 6

<table>table see original document page 47</column></row><table>

Nenhum dos adesivos mostrou sinal dedegradação térmica severa.

Claims

1. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, caracte-rizada por que compreende:(a) cerca de 10% a cerca de 90%, em peso,de polímero de copoliéster sulfonado ramificadoou mistura de polímeros de copoliéster sulfona-dos ramificados, compreendendo o referido po-límero de copoliéster sulfonado ramificado umproduto de reação de um reagente multifuncio-nal que contêm, pelo menos, três grupos funcio-nais selecionados a partir de hidroxila, carboxilae suas misturas em que, pelo menos, uma partedo reagente multifuncional contém, pelo menos,três grupos hidroxila;(b) cerca de 5% a cerca de 50%, em peso, depolietileno glicol com peso molecular maior doque 2000 e ponto de fusão maior do que 50°C;(c) cerca de 0% a cerca de 80%, em peso, deuma resina promotora de pegasojidade compatível; e(d) cerca de 0% a cerca de 40% em peso deum plastificante;(e) cerca de 0% a cerca de 3% em peso deum estabilizante; e(f) totalizando os componentes da compo-sição 100% em peso.

2. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível á água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que opolietileno glicol é um homopolímero de óxido deetileno com a seguinte fórmula molecular geral:R1-(-OCH2CH2-)-OR2em que Ri e R2 são, cada um, independente-mente escolhidos do grupo de radicais que con-siste num átomo de hidrogênio (-H), um grupoalquila tendo um comprimento de cadeia de 1 a 20 átomos de carbono, uma amina e uma aminasubstituída.

3. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 2, caracterizada por que Rie R2 são átomos de hidrogênio.

4. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 2, caracterizada por que Rié um átomo de hidrogênio e R2 é selecionado dogrupo que consiste numa metade de metila (-H3)ou etila (CH3CH2-).

5. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que opolietileno glicol compreende copolímeros deetileno glicol e propileno glicol com um pesomolecular global maior do que 2.OOO g/mole eum ponto de fusão de maior do que 500C.

6. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 5, caracterizada por que osreferidos glicóis copoliméricos são copolímerosde dois, três ou multiblocos.

7. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que aresina promotora, de pegasoiidade compatível éselecionada do grupo que consiste em rosinapolimerizada, rosina hidrogenada e parcialmentehidrogenada, terpeno fenóis, ácidos da rosina,ésteres da rosina, resinas politerpênicas, assimcomo resinas terpênicas modificadas de estire-no, de α-metil estireno e vinil tolueno e resinasde hidrocarbonetos sintéticos.

8. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que oplastificante é solúvel em água e é selecionadodo grupo que consiste em polietileno glicol indode um peso molecular desde 200 a 2000, copo-límeros líquidos aleatórios ou em bloco de etile-no e propileno glicóis, glicerol e um agente ten-sioativo tendo tanto uma metade hidrofílicaquanto uma metade hidrofóbica.

9. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 8, caracterizada por que ametade hidrofílica do referido agente tensioativoé selecionada do grupo que consiste em polieti-leno glicol, polipropileno glicol, grupo aminamono ou di-hidroxilada, radical amino etoxilado,ésteres de polialquileno glicol de grupo carboxí-lico, glicerol substituído ou não substituído,grupos glucose, sucrose e sorbitan.

10. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 8, caracterizada por que ametade hidrofobica do referido agente tensioati-vo é selecionada do grupo que consiste em gru-pos alquilfenol, grupos dialquilfenol e um radi-cal alifático linear ou ramificado.

11. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível á água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 8, caracterizada por que oplastificante é selecionado do grupo que consis-te em polioxietileno aril éteres, ácidos graxosetoxilados e álcóois graxos etoxilados com umvalor HLB na faixa de 8,0-20,0.

12. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 8, caracterizada por que oplastificante solúvel em água compreende tantoplastificantes líquidos quanto sólidos.

13. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível ã água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 12, caracterizada por que oplastificante solúvel em água é selecionado dogrupo que consiste em polietileno glicol ésteresde ácidos graxos, polietileno glicol éter de álcoolgraxo, alquilfenóis etoxilados e glicerol ésteresparciais.

14. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível á água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que oplastificante é insolúvel em água e é selecionadodo grupo que consiste em dietileno glicol diben-zoato, dipropileno glicol dibenzoato; pentaeritri-tol tetrabenzoato; polietileno glicol 400-di-2-etilhexoato; trietileno glicol di-benzoato, bis(2-etilhexil) adipato, 2-etil h.exil difenil fosfato; butilbenzil ftalato, dibutil ftalato e dioctilftalato.

15. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que acomposição adesiva inclui cerca de O,l°/o a cercade 3% em peso de um antioxidante.

16. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que acomposição adesiva inclui ainda 0,1% a 50% empeso de uma carga.

17. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível à água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 16, caracterizada por que areferida carga compreende talco, carbonato decálcio, argila, sílica, mica, wolastonite, feldspa-to, silicato de alumínio, alumina, alumina hi-dratada, microesferas de vidro, microesferas decerâmica, microesferas termoplásticas, barita eflocos de madeira.

18. - Composição Adesiva Fundida a Quente,sensível ã água, termicamente estável, de acordocom a reivindicação 1, caracterizada por que acomposição adesiva inclui ainda um corante.

19. — Lâmina Adesiva, sensível à pressão, rea-tiva à água e capaz de formar polpa, caracte-rizada por que compreend e um material celu-lósico e a composição adesiva de acordo com aReivindicação 1.