BR112016014337B1

BR112016014337B1 - Composição adesiva de fusão a quente e artigo

Info

Publication number: BR112016014337B1
Application number: BR112016014337-0A
Authority: BR
Inventors: Colin Li Pi Shan; Cynthia L. Rickey; Alec Y. Wang
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2022-10-18
Also published as: AU2014374155A1; JP6526679B2; US20160304756A1; KR20160104637A; KR102267196B1; BR112016014337A2; JP2019163474A; CN105849217A; EP3090028B1; WO2015102989A1; EP3090028A1; JP6837514B2; ES2711119T3; JP2017508022A; US9969912B2; AU2014374155B2; CN105849217B

Abstract

COMPOSIÇÃO ADESIVA DE FUSÃO A QUENTE COM COPOLÍMERO EM MULTIBLOCO DE ETILENO/ (ALFA)- OLEFINA. A presente divulgação é dirigida a uma composição adesiva de fusão a quente, incluindo: a) um copolímero multibloco etileno/a-olefina tendo um peso molecular ponderal (Mw) menor que 20.000; b) um agente de adesividade tendo uma temperatura de amolecimento de 90°C a 150°C; e c) uma cera.

Description

CAMPO

[001] A presente invenção é dirigida a artigos e composições adesivas de fusão a quente, incluindo as composições adesivas de fusão a quente.

FUNDAMENTOS

[002] Os adesivos de fusão a quente (HMAs) são materiais geralmente sólidos à temperatura ambiente e podem ser aquecidos até a fusão para manter os aderentes ou substratos juntos mediante o resfriamento e solidificação. Os adesivos de fusão a quente oferecem a possibilidade de ligação quase instantânea que os tornam excelentes candidatos para operações automatizadas. Os HMAs podem ser usados em produtos de papel, materiais de embalagem e produtos descartáveis, por exemplo, os que têm muitas aplicações comerciais.

[003] Os adesivos de fusão a quente são amplamente usados na indústria de embalagens para selar caixas de cartolina, bandejas e caixas de papelão. Muitos tipos de aplicações de embalagem requerem o uso de um adesivo que seja tanto resistente ao calor quanto tolerante ao fria. O adesivo de fusão a quente usado para selar os recipientes deve ter resistência ao calor e resistência ao frio, em particular, durante o transporte e armazenamento. Os contêineres selados a serem transportados e/ou armazenados no interior de um carro caminhão ou vagão estão expostos a temperaturas muito elevadas no verão (até 75°C ou superiores) e temperaturas muito baixas no inverno (abaixo de -30°C ou inferior). Assim, os adesivos de fusão a quente usados em aplicações de embalagem precisam ser fortes o suficiente de modo que os contêineres selados não abram durante o processo de transporte.

[004] Os HMAs são geralmente baseados em um polímero, um agente de adesividade e uma cera. As ceras de Fischer-Tropsch (ceras de FT) são comumente usadas como o componente de cera. Em comparação com outras ceras (tais como ceras microcristalinas e ceras de parafina), as ceras de FT têm uma temperatura de fusão mais alta e uma viscosidade mais baixa. As ceras de FT fornecem HMAs convencionais com resistência ao calor e desempenho de aderência adequados para aplicações em embalagens.

[005] As ceras de FT, no entanto, são opções de fontes caras e limitantes para os formuladores de adesivos de fusão a quente. Existe, portanto, uma necessidade para composições adesivas de fusão a quente que atendam o desempenho de HMAs convencionais com cera de FT, ainda que não exijam uma cera de FT. Existe ainda a necessidade para tais composições de HMA livres de cera de FT que apresentem tanto o desempenho adesivo a alta temperatura quanto desempenho adesivo a baixa temperatura.

SUMÁRIO

[006] A presente invenção é dirigida a artigos e composições adesivas de fusão a quente, incluindo as composições adesivas de fusão a quente.

[007] Em uma modalidade, a composição adesiva de fusão a quente inclui: a) um copolímero multibloco etileno/α-olefina tendo um peso molecular médio ponderal (Mw) menor que 20.000; b) um agente de adesividade tendo uma temperatura de amolecimento de 90°C a 150°C; e c) uma cera.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é um perfil de fusão de DSC para um copolímero multibloco etileno/α-olefina de acordo com uma modalidade da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[009] A presente divulgação fornece uma composição adesiva de fusão a quente (HMA). Em uma modalidade, a composição HMA inclui: a) um copolímero multibloco etileno/α-olefina tendo um peso molecular médio ponderal menor que 20.000 g/mol; b) um agente de adesividade tendo uma temperatura de amolecimento de 90°C a 150°C; e c) uma cera.

A. copolímero multibloco etileno/α-olefinas

[010] A presente composição HMA inclui um copolímero multibloco etileno/α-olefinas. O copolímero multibloco etileno/α-olefina tem um peso molecular médio ponderal (Mw) menor que 20.000 g/mol.

[011] O termo "copolímero multibloco etileno/α-olefina" e inclui etileno e um ou mais comonômeros de α-olefina na forma polimerizada, caracterizados por múltiplos blocos ou segmentos de duas ou mais unidades de monômero polimerizadas que diferem nas propriedades químicas ou físicas propriedades. O termo "copolímero multibloco etileno/α- olefina" inclui o copolímero de bloco com dois blocos (di- bloco) e mais do que dois blocos (de multibloco). Os termos "interpolímero" e "copolímero" são aqui usados indiferentemente. Quando se refere a quantidades de "etileno" ou "comonômero" no copolímero, entende-se que isto significa unidades polimerizadas do mesmo. Em algumas modalidades, o copolímero multibloco etileno/α-olefina pode ser representado pela seguinte fórmula: (AB)n

[012] Quando n é pelo menos 1, de preferência, um inteiro maior que 1, tal como 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, ou maior, "A" representa um bloco ou segmento rígido e "B" representa um bloco ou segmento mole. De preferência, As e Bs são ligados, ou ligados covalentemente, de uma forma substancialmente linear, ou de uma maneira linear, ao contrário de uma forma substancialmente ramificada ou substancialmente em formato de estrela. Em outras modalidades, os blocos A e os blocos B são distribuídos aleatoriamente ao longo da cadeia de polímero. Em outras palavras, os copolímeros em bloco normalmente não têm uma estrutura como se segue: AAA-AA-BBB-BB

[013] Em ainda outras modalidades, os copolímeros em bloco não têm normalmente um terceiro tipo de bloco, que compreende comonômero(s) diferente(s). Em ainda outras modalidades, cada um dos blocos A e bloco B tem monômeros ou comonômeros substancialmente distribuídos aleatoriamente dentro do bloco. Em outras palavras, nem o bloco A nem o bloco B compreende dois ou mais subsegmentos (ou sub-blocos) de composição diferente, tal como um segmento de ponta, que tem uma composição substancialmente diferente da que o resto do bloco.

[014] De preferência, o etileno compreende a maior parte da fração mole de todo o copolímero em bloco, isto é, o etileno compreende pelo menos 50 por cento molar do polímero total. Com mais preferência, o etileno compreende pelo menos 60 por cento molar, pelo menos 70 por cento molar, ou pelo menos 80 por cento molar, com o restante substancial do polímero total, compreendendo pelo menos um outro comonômero que é, de preferência, uma α-olefina tendo 3 ou mais átomos de carbono. Em algumas modalidades, o copolímero em bloco de olefina pode compreender de 50% molar a 90% molar de etileno, de preferência, 60% molar a 85% molar, com mais preferência, de 65% molar a 80% molar. Para muitos copolímeros em bloco de etileno/octeno, a composição preferencial compreende um teor de etileno maior que 80 por cento molar do polímero total e um teor de octeno de 10 a 15, de preferência de 15 a 20 por cento molar do polímero total.

[015] O copolímero multibloco etileno/α-olefinas inclui várias quantidades de segmentos "rígidos" e segmentos "moles". Os segmentos "rígidos" são blocos de unidades polimerizadas em que o etileno está presente em uma quantidade maior que 90 por cento em peso, ou 95 por cento em peso, ou maior que 95 por cento em peso, ou maior que 98 por cento em peso com base no peso do polímero, até 100 por cento em peso. Em outras palavras, o teor de comonômero (teor de outros monômeros que não o etileno) nos segmentos duros é menor que 10 por cento em peso, ou 5 por cento em peso, ou menor que 5 por cento em peso, ou menor que 2 por cento em peso com base no peso do polímero, e pode ser tão baixo como zero. Em algumas modalidades, os segmentos rígidos incluem todas, ou substancialmente todas, as unidades derivadas de etileno. Os segmentos "moles" são blocos de unidades polimerizadas em que o teor de comonômero (teor de outros monômeros que não o etileno) é maior que 5 por cento em peso, ou maior que 8 por cento em peso, maior que 10 por cento em peso, ou maior que 15 por cento em peso com base em o peso do polímero. Em algumas modalidades, o conteúdo de comonômero nos segmentos moles pode ser maior que 20 por cento em peso, maior que 25 por cento em peso, maior que 30 por cento em peso, maior que 35 por cento em peso, maior que 40 por cento em peso, maior que 45 por cento em peso, maior de 50 por cento em peso, ou maior que 60 por cento em peso e pode ser de até 100 por cento em peso.

[016] Os segmentos moles podem estar presentes em um copolímero multibloco etileno/α-olefina a partir de 1 por cento em peso a 99 por cento em peso do peso total do copolímero multibloco etileno/α-olefina, ou a partir de 5 por cento em peso a 95 por cento em peso, de 10 por cento em peso a 90 por cento em peso, de 15 por cento em peso a 85 por cento em peso, de 20 por cento em peso a 80 por cento em peso, de 25 por cento em peso a 75 por cento em peso, de 30 por cento em peso a 70 por cento em peso, de 35 por cento em peso a 65 por cento em peso, de 40 por cento em peso a 60 por cento em peso, ou de 45 por cento em peso a 55 por cento em peso do peso total do copolímero multibloco etileno/α- olefina. Por outro lado, os segmentos rígidos podem estar presentes em faixas semelhantes. A porcentagem em peso do segmento mole e a porcentagem em peso do segmento rígido pode ser calculada com base nos dados obtidos de DSC ou NMR. Tais métodos e cálculos são revelados em, por exemplo, Patente US 7.608.668, intitulada "Ethylene/α-Olefin Block Inter-polymers”, depositada em 15 de março de 2006, em nome de Colin L. P. Shan, Lonnier Hazlitt et al. e atribuída a Global Dow Technologies Inc., cuja descrição é aqui incorporada a título de referência na sua totalidade. Em particular, as porcentagens em peso dos segmentos rígidos e moles e o teor de comonômero podem ser determinados como descrito da coluna 57 a coluna 63 do documento US 7.608.668.

[017] O copolímero multibloco etileno/α-olefinas é um polímero que compreende duas ou mais regiões ou segmentos quimicamente distintos (chamado de "blocos"), de preferência, unidas (ou ligadas covalentemente) de uma forma linear, isto é, um polímero compreendendo unidades quimicamente diferenciadas que são unidas ponta a ponta em relação à funcionalidade etilênica polimerizada, em vez de na forma pendente ou enxertada. Em uma modalidade, os blocos diferem na quantidade ou tipo de comonômero incorporado, na densidade, na quantidade de cristalinidade, tamanho cristalito atribuível a um polímero de tal composição, tipo ou grau de taticidade (isotático ou sindiotático), regularidade regiorregularidade ou regioirregularidade, quantidade de ramificações (incluindo ramificação de cadeia longa ou hiperramificação), homogeneidade ou qualquer outra propriedade química ou física. Em comparação com interpolímeros em bloco da técnica anterior, incluindo interpolímeros produzidos por adição sequencial de monômeros, catalisadores fluxional, ou técnicas de polimerização aniônica, o presente copolímero multibloco etileno/α-olefina é caracterizado por distribuições únicas de polidispersidade do polímero (PDI ou Mw/Mn ou MWD), distribuição no comprimento do bloco e/ou distribuição de número de blocos, devido, em uma modalidade, ao efeito do(s) agente(s) de transporte, em combinação com vários catalisadores usados na sua preparação.

[018] Em uma modalidade, o copolímero multibloco etileno/α- olefinas é produzido em um processo contínuo e que possui um índice de polidispersidade (Mw/Mn) de 1,7 a 3,5, ou 1,8 a 3, ou 1,8 a 2,5, ou 1,8 a 2,2. Quando produzido em um processo em batelada ou semibateladas, o copolímero multibloco etileno/α-olefina possui Mw/Mn de 1,0 a 3,5, ou de 1,3 a 3 ou de 1,4 a 2,5, ou de 1,4 a 2.

[019] Além disso, o copolímero multibloco etileno/α-olefina possui um PDI (ou Mw/Mn) apresentando uma distribuição de Schultz-Flory, em vez de uma distribuição de Poisson. O presente copolímero multibloco etileno/α-olefina tem tanto uma distribuição de bloco polidispersa, bem como uma distribuição polidispersa de tamanhos de bloco. Isto resulta na formação de produtos de polímero tendo propriedades físicas melhoradas e distinguíveis. As vantagens teóricas de uma distribuição de bloco polidispersa foram previamente modeladas e discutida em Potemkin, Physical Review E (1998) 57 (6), pp. 6902-6912, and Dobrynin, J. Chem.Phvs. (1997) 107 (21), pp 9234-9238.

[020] Em uma modalidade, o presente copolímero multibloco etileno/α-olefina possui uma distribuição mais provável de comprimentos de bloco.

[021] Os monômeros adequados para uso na preparação do presente copolímero multibloco etileno/α-olefina incluem etileno e um ou mais outros monômeros polimerizáveis de adição que não o etileno. Exemplos de comonômeros adequados incluem α-olefinas ramificadas ou de cadeia linear com 3 a 30, de preferência, 3 a 20, átomos de carbono, tais como propileno, 1-buteno, 1-penteno, 3-metil-l-buteno, 1-hexeno, 4- metil-1-penteno, 3-metil-1-penteno, 1-octeno, 1-deceno, 1- dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, 1-octadeceno e 1- eicoseno; ciclo-olefinas com 3 a 30, de preferência, 3 a 20, átomos de carbono, tais como ciclopenteno, ciclo-hepteno, norborneno, 5-metil-2-norborneno, tetraciclododeceno, e 2- metil-1,4,5,8-dimetano-1,2,3,4,4a,5,8,8a-octa-hidronaftaleno; di- e poliolefinas, tais como butadieno, isopreno, 4-metil- 1,3-pentadieno, 1,3-pentadieno, 1,4-pentadieno, 1,5- hexadieno, 1,4-hexadieno, 1,3-hexadieno, 1,3-octadieno, 1,4- octadieno, 1,5-octadieno, 1,6-octadieno, 1,7-octadieno, etilidenonorborneno, norborneno de vinila, diciclopentadieno, 7-metil-1,6-octadieno, 4-etilideno-8-metil-1,7-nonadieno, e 5,9-dimetil-1,4,8-decatrieno; e 3 fenilpropeno, 4- fenilpropeno, 1,2-difluoroetileno, tetrafluoroetileno e 3,3,3 trifluoro-1-propeno.

[022] O copolímero multibloco etileno/α-olefinas pode ser produzido através de um processo de transporte em cadeia, como descrito na Patente US. 7.858.706, que é aqui incorporada a título de referência. Em particular, os agentes de transporte em cadeia adequados e informações relacionadas estão listados na Coluna 16, linha 39 até a Coluna 19, linha 44. Os catalisadores adequados são descritos na Coluna 19, linha 45 até a Coluna 46, linha 19, e os cocatalisadores adequados na Coluna 46, linha 20 a Coluna 51 linha 28. O processo é descrito em todo o documento, mais particularmente, na Coluna 51, linha 29 até Coluna 54, linha 56. O processo é também descrito, por exemplo, no que segue: Patentes USs. 7.608.668; US 7.893.166; e US 7.947.793.

[023] Em uma modalidade, o copolímero multibloco etileno/α- olefinas possui segmentos rígidos e segmentos moles e é definido como tendo:

[024] um Mw de 5.000 até menos de 20.000, um Mw/Mn de 1,7 a 3,5, pelo menos um ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e uma densidade, d, em gramas/centímetro cúbico, em que os valores numéricos de Tm e d correspondem à relação: Tm <-2002,9 + 4538,5(d) - 2422,2(d)2, onde d é de 0,86 g/cc ou 0,87 g/cc ou 0,88 g/cc a 0,89 g/cc; e Tm é de 80°C, ou 85°C, ou 90°C, a 95 ou 99°C ou 100°C, ou 103°C, ou 105°C, ou 107°C, ou 109°C.

[025] Em uma modalidade, o copolímero multibloco etileno/α- olefinas é um copolímero multibloco etileno/α-olefina e tem um, alguns, qualquer combinação de, ou de todas as propriedades (i) - (viii) a seguir: (i) um peso molecular médio ponderal (Mw) menor que 20.000, ou de 5.000, ou 7.000 ou 9.000, ou 10.000 ou 12.000 a 14.000, 15.000 ou, ou 17.000, ou 18000, ou 19.000 ou 19.900; (ii) uma temperatura de fusão (Tm) de 80°C, ou 83°C, ou 85°C, ou 87°C a 90°C, ou 92°C, ou 93°C, ou 95°C, ou 97°C, ou 99°C ou 100°C, ou 103°C, ou 105°C, ou 107°C, ou 109°C; (iii) uma densidade de 0,86 g/cc ou 0,87 g/cc, a 0,88 g/cc ou 0,89 g/cc; (iv) uma viscosidade de Brookfield a 177°C de 500 cP, ou 1.000 cP, ou 3.000 cP, ou 5.000 cP, ou 6.000 cP a 7.000 cP, ou 8.000 cP, ou 9.000 cP, ou 10.000 cP; (v) 50-80% em peso do segmento mole e 40-20% em peso de segmento rígido; (vi) de 10% molar, ou 13% molar a 14% molar, ou 15% molar de octeno no segmento mole; (vii) de 0,5% molar, ou 1,0% molar ou 2,0% molar, ou 3,0% molar a 4,0% molar, ou 5% molar, ou 6% molar, ou 7% molar, ou 9% molar de octeno no segmento rígido; e (viii) um índice de fusão (MI) de 100 g/10 min, ou 250 g/10 min, ou 500 g/10 min, ou 700 g/10 min, ou 750 g/10 min, ou 800 g/10 min a 850 g/10 min, ou 900 g/10 min, ou 950 g/10 min, ou 1000 g/10 min, ou 2000 g/10 min.

[026] Em uma modalidade, o copolímero multibloco etileno/α- olefina é copolímero em multibloco-B de etileno/α-olefina, tal como mostrado na Tabela 2A.

[027] O copolímero multibloco etileno/α-olefinas é de 20% em peso, ou 25% em peso, ou 30% em peso a 35% em peso, ou 40% em peso do peso total da composição HMA presente.

[028] A composição HMA da presente invenção pode conter um ou mais copolímeros em multibloco de etileno/α-olefina.

[029] O presente copolímero multibloco etileno/α-olefina pode compreender duas ou mais modalidades aqui divulgadas.

B. Agentes de Adesividade

[030] A presente composição HMA inclui um agente de adesividade. O agente de adesividade tem uma temperatura de amolecimento de Anel e Bola (medida em de acordo com a norma ASTM E 28) de 90°C, ou 93°C, ou 95°C, ou 97°C ou 100°C, ou 105°C, ou 110°C a 120°C, ou 130°C, ou 140°C, ou 150°C. O agente de adesividade pode modificar as propriedades da composição HMA tais como as propriedades viscoelásticas (por exemplo, tan delta), propriedades reológicas (por exemplo, viscosidade), pegajosidade (por exemplo, capacidade de aderir), sensibilidade à pressão, e propriedade umectante. Em algumas modalidades, o agente de adesividade é usado para melhorar a pegajosidade da composição. Em outras modalidades, o agente de adesividade é usado para reduzir a viscosidade da composição. Em modalidades particulares, o agente de adesividade é usado para molhar as superfícies aderentes e/ou melhorar a adesão às superfícies aderentes.

[031] Os agentes de adesividade adequados para as composições aqui descritas podem ser sólidos, semissólidos, ou líquidos à temperatura ambiente. Exemplos de agentes de adesividade adequados não limitativos incluem: (1) rosinas naturais e modificadas (por exemplo, goma rosina, rosina de madeira, rosina de óleo de pinho, rosina destilada, rosina hidrogenada, rosina dimerizada e rosina polimerizada); (2) ésteres de glicerol e de pentaeritritol de rosinas naturais e modificadas (por exemplo, o éster de glicerol de pálido, rosina de madeira, éster de glicerol de rosina hidrogenada, éster de glicerol de rosina polimerizada, éster de pentaeritritol de rosina hidrogenada, e o éster de rosina de pentaeritritol modificado por fenólico); (3) copolímeros e terpolímeros de terpenos naturais (por exemplo, estireno/terpeno e alfa metil-estireno/terpeno); (4) resinas de politerpeno e resinas de politerpenos hidrogenados; (5) resinas de terpeno modificadas por fenólico e seus derivados hidrogenados (por exemplo, o produto de resina resultante da condensação, em meio ácido, de um terpeno bicíclico e um fenol); (6) resinas de hidrocarboneto alifático ou cicloalifático e os derivados hidrogenados dos mesmos (por exemplo, resinas que resultam da polimerização de monômeros que consistem principalmente em olefinas e diolefinas); (7) resinas de hidrocarbonetos aromáticos e os derivados hidrogenados das mesmas; (8) resinas de hidrocarboneto alifático ou cicloalifático modificado com aromático e os derivados hidrogenados das mesmas; e combinações dos mesmos. A quantidade de agente de adesividade na presente composição HMA pode ser de 20% em peso, ou 25% em peso, ou 30% em peso a 35% em peso, ou 40% em peso, ou 45% em peso, ou 50% em peso, ou 55% em peso, ou 60% em peso do peso total da composição HMA.

[032] Em uma modalidade, o agente de adesividade inclui hidrocarbonetos alifáticos, cicloalifáticos e aromáticos e hidrocarbonetos modificados e versões hidrogenadas; terpenos e terpenos modificados e versões hidrogenadas; e rosinas e derivados de rosina e versões hidrogenadas; e misturas de dois ou mais destes agentes de adesividade. Estas resinas de adesividade têm um ponto de amolecimento de anel e esfera de 70°C a 150°C, e vão ter tipicamente uma viscosidade à temperatura de 350°F (177°C), tal como medida com o uso de um viscosímetro de Brookfield, de não mais que 2.000 centipoise. Elas também estão disponíveis com diferentes níveis de hidrogenação, ou de saturação, que é um outro termo comumente usado. Exemplos úteis incluem EastotacTM H-100, H-115 e H-130 disponível junto à Eastman Chemical Co., em Kingsport, Tenn., que são resinas de hidrocarboneto de petróleo cicloalifáticas parcialmente hidrogenadas com pontos de amolecimento de 100°C, 115°C e 130°C, respectivamente. Estas estão disponíveis em grau E, grau R, grau L e grau W, indicando diferentes níveis de hidrogenação com E sendo o menos hidrogenado e W sendo o mais hidrogenado. O grau E tem um número de bromo de 15, o grau R, um número de bromo de 5, o grau L, um número de bromo de 3 e o grau W tem um número de bromo de 1. EastotacTM H-142R disponível junto à Eastman Chemical Co. tem um ponto de amolecimento de cerca de 140°C. Outras resinas de adesividade úteis incluem EscorezTM 5300, 5400, e 5637, resinas de hidrocarbonetos de petróleo alifáticas parcialmente hidrogenadas, e EscorezTM 5600, uma resina de hidrocarboneto de petróleo modificada com aromático parcialmente hidrogenado todos disponíveis junto à Exxon Chemical Co. em Houston, Texas.; WingtackTM. Extra, o que é uma resina de hidrocarbonetos de petróleo aromática, alifática, disponível junto à Goodyear Chemical Co. em Akron, Ohio; HercoliteTM 2100, uma resina de hidrocarbonetos de petróleo cicloalifática parcialmente hidrogenada disponível junto à Hercules, Inc. em Wilmington, Del.; NorsoleneTM, resinas de hidrocarbonetos de Cray Valley; e ArkonTM, resinas de hidrocarbonetos hidrogenados, da água branca, disponíveis junto à Arakawa Europe GmbH.

[033] Em uma modalidade, o agente de adesividade inclui resinas de hidrocarbonetos alifáticos, tais como resinas que resultam da polimerização de monômeros que consistem em olefinas e diolefinas (por exemplo, ESCOREZ 1310LC, ESCOREZ 2596 disponíveis junto à ExxonMobil Chemical Company, Houston, Texas ou PICCOTAC 1095, PICCOTAC 9095 disponíveis junto à Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee) e os derivados hidrogenados dos mesmos; resinas de hidrocarbonetos de petróleo alicíclicos e os derivados hidrogenados dos mesmos (por exemplo, ESCOREZ 5300 e série 5400 disponível junto à ExxonMobil Chemical Company; resinas EASTOTAC disponível junto à Eastman Chemical Company). Em algumas modalidades, os agentes de adesividade incluem resinas de hidrocarbonetos cíclicos hidrogenados (por exemplo, resinas REGALREZ e REGALITE disponíveis junto à Eastman Chemical Company).

[034] Em uma modalidade, o agente de adesividade é livre de grupos com os quais o grupo silanol, quer do copolímero em multibloco de polialfa-olefina amorfa enxertada com silano ou de etileno/α-olefina enxertado com silano, vai reagir.

C. Cera

[035] A composição HMA inclui uma cera. A cera pode ser usada para reduzir a viscosidade de fusão da composição HMA. Exemplos não limitativos de ceras adequadas incluem ceras de parafina, ceras microcristalinas, ceras de polietileno, ceras de polipropileno, ceras de subproduto de polietileno, ceras de Fischer-Tropsch, ceras de Fischer-Tropsch oxidadas e ceras funcionalizadas tais como ceras de hidróxi estearamida e ceras de amidas graxas. As ceras modificadas, incluindo as ceras modificadas com acetato de vinila, tais como CA-400 (Honeywell) e MC-400 (disponível junto à Marcus Oil Company), ceras modificadas com anidrido maleico tais como Epolene C-18 (disponível junto à Eastman Chemical) e AC-575A e AC-575P (disponível junto à Honeywell) e ceras oxidadas são também adequadas. CallistaRTM 122, 158, 144, 435 e 152 disponíveis junto à Shell Lubricants, Houston, Texas; ParaflintRTM C-80 e ParaflintRTM H-1, H-4 e H-8, ceras de Fischer-Tropsch disponíveis junto à Sasol-SA/Moore & Munger, Shelton, Conn., também são adequadas.

[036] Em uma modalidade, a cera é uma cera de parafina. Uma "cera de parafina" é uma cera incolor ou branca, um pouco translúcida, rígida incluindo uma mistura de hidrocarbonetos de cadeia linear sólidos com pontos de fusão que variam de cerca de 48°C a 66°C (120°F a 150°F). A cera de parafina é obtida a partir do petróleo por desparafinagem de reservas de óleo de lubrificação leves. É usado em velas, papel de cera, polidores cosméticos e isoladores elétricos.

[037] As ceras de parafina são comumente disponíveis como subprodutos de processos de destilação em bruto. Exemplos não limitativos de ceras de parafina adequadas incluem as ceras de parafina, disponíveis junto à Sasolwax (SA), tais como Sasolwax 3456, 5006, 5105, 5415, 56-3, 5606, e 5803, que estão disponíveis na faixa de pontos de fusão de 50-61°C. Outros fornecedores de cera de parafina incluem Sigma-Aldrich Chemicals (Produto # 32704, cera de parafina, ponto de fusão de 53-57°C); Produto # 32712, cera de parafina (ponto de fusão de 58-62°C) e produto # 411663, cera de parafina (ponto de fusão > 65°C). Além disso, as ceras de parafina estão disponíveis junto à Cera do Sudoeste (Utica, NY EUA); tais como SDW 2006-002 (Ponto de Fusão: 52°C); Cera de escórias; BW 407 (Ponto de Fusão: 53°C); BW 422 (Ponto de Fusão 61°C); BW 436 (Ponto de Fusão: 67°C) BW 450 (Ponto de Fusão 54°C); e cera de parafina semirrefinada.

[038] Em uma modalidade, a cera é uma cera microcristalina. Uma "cera microcristalina" é uma cera derivada de petróleo, é um sólido à temperatura ambiente, e contém proporções substanciais de hidrocarbonetos ramificados e cíclicos (compostos aromáticos substituídos com naftenos, alquila e nafteno), em adição aos alcanos normais saturados. A cera microcristalina tem uma microestrutura de rede cristalina caracterizada pela presença de isoparafinas e naftenos fortemente ramificados, que inibem a cristalização. A microestrutura de rede de cristal fornece a cera microcristalina com uma forte afinidade para o óleo. A cera microcristalina é produzida de uma combinação de destilados de óleos pesados e dos sedimentos de óleo bruto parafínico (ceras de sedimentação). A cera microcristalina é distinta e difere de outros tipos de cera. A cera microcristalina exclui cera animal, cera vegetal, cera bacteriana, cera mineral e cera sintética.

[039] A cera microcristalina também é distinta de, e exclui, a cera de parafina. A cera microcristalina tem uma concentração mais elevada de hidrocarbonetos ramificados complexos com átomos de carbono terciários e quaternários em comparação com cera de parafina. Ao contrário da cera de parafina, a cera microcristalina mantém o óleo firmemente na rede cristalina da cera microcristalina, e o óleo não migra para a superfície. A cera microcristalina e/ou petrolato podem ser tratados com hidrogênio (hidrogenação) para remover a descoloração.

[040] A Tabela 1 mostra propriedades não limitativas para cera de parafina e cera microcristalina. Tabela 1

[041] Exemplos não limitantes de ceras microcristalinas adequadas incluem aquelas disponíveis junto à BE Square 175 wax (ponto de fusão de 84°C), BE Square 165 wax (ponto de fusão de 71°C), ULTRAFLEX wax (ponto de fusão de 69°C), e cera VICTORY (ponto de fusão de 77°C). Outras ceras microcristalinas de ponto de fusão de mais alto incluem cera BARECO C-700 (ponto de fusão de 92°C), cera BARECO C-710 (ponto de fusão de 99°C), cera BERCO C-1035 (ponto de fusão de 94°C), cera BE SWUARE 180 (86°C), cera BE SQUARE 185 (ponto de fusão de 91°C), cera BE SQUARE 195 (ponto de fusão de 92°C), cera MEKON (ponto de fusão de 94°C), e cera STARWAX 100 (ponto de fusão de 88°C); Outros exemplos de SASOLWAX incluem Sasolwax 0907 (ponto de fusão de 83-94°C), Sasolwax 1800 (ponto de fusão de 70-80°C), Sasolwax 2528 (ponto de fusão de 72-76°C), Sasolwax 3279 (ponto de fusão de 76-82°C), Sasolwax 3971 (ponto de fusão de 70-75°C), Sasolwax 3973 (ponto de fusão de 70-76°C), Sasolwax 6147 (ponto de fusão de 62-66°C), Sasolwax 7334 (ponto de fusão de 66-72°C), e Sasolwax 7835 (ponto de fusão de 70-80°C).

[042] Em uma modalidade, o componente de cera da presente composição HMA é uma cera de Fischer-Tropsch. Uma "cera de Fischer-Tropsch" é uma cera sintética produzida pelo processo de Fischer-Tropsch. O processo de Fischer-Tropsch é um método para a síntese de hidrocarbonetos e outros compostos alifáticos de gás de síntese, uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono na presença de um catalisador. A mistura dos gases monóxido de carbono e hidrogênio é obtida por meio da gaseificação do carvão ou reformação de gás natural. O processo tem o nome de F. Fischer e H. Tropsch, os pesquisadores de carvão alemães que os descobriram em 1923. Os hidrocarbonetos sintetizados são fracionados em diferentes graus de ceras de FT com comprimento de cadeia até C100, qualificada por suas cadeias lineares saturadas, livres de aromáticos, enxofres e nitrogênios.

[043] Em uma modalidade, o componente de cera da presente composição HMA exclui a cera de Fischer-Tropsch.

[044] A quantidade de cera na presente composição HMA da invenção é de 20% em peso, ou 25% em peso, ou 30% em peso a 35% em peso, ou 40% em peso do peso total da presente composição HMA.

[045] Em uma modalidade, a composição HMA é aplicada sob a forma de uma massa fundida a uma temperatura de 50°C, ou 65°C, ou 75°C a 115°C, ou 130°C, ou 150°C. A composição HMA pode ser aplicada com o uso de uma grande variedade de técnicas de aplicação, incluindo, por exemplo, a extrusão linear, disparo manual, outras formas de microesferas de extrusão e combinações dos mesmos. Os substratos são subsequentemente unidos dentro do tempo aberto da composição aplicada, cuja duração depende da composição da mistura aplicada.

[046] O componente de cera pode compreender duas ou mais modalidades aqui descritas.

D. Componente de blenda/segundo polímero

[047] A presente composição HMA pode opcionalmente incluir um ou mais outros componentes poliméricos como um componente da blenda. Exemplos não limitantes de componentes de blenda adequados incluem polímero à base de propileno e o polímero à base de etileno (funcionalizado e não funcionalizado), copolímeros de etileno-acetato de vinila (EVA), de etileno/álcool vinílico (copolímeros de etileno/ácido metacrílico ou ácido acrílico e ionômeros dos mesmos), poliestireno, poliestireno modificado por impacto, ABS, copolímeros em bloco de estireno/butadieno e os derivados hidrogenados dos mesmos (SBS e SEBS), poliuretanos termoplásticos, polímeros de poli(buteno-1-co-etileno) e copolímeros de acrilato de etileno n-butila de baixo peso molecular e/ou alto índice de fusão.

E. Aditivos

[048] A presente composição HMA da invenção pode, opcionalmente, incluir outros aditivos. Exemplos não limitativos de aditivos adequados incluem cargas, ceras, estabilizadores térmicos plastificantes, estabilizadores de luz (por exemplo, estabilizadores e absorventes de luz UV), abrilhantadores ópticos, agentes antiestáticos, lubrificantes, antioxidantes, catalisadores, modificadores da reologia, biocidas, inibidores de corrosão, desidratantes, solventes orgânicos, colorantes (por exemplo, pigmentos e corantes), agentes de antibloqueio de surfactantes, agentes nucleantes, retardadores de chamas e combinações dos mesmos. O tipo e a quantidade de outros aditivos são selecionados para minimizar a presença de umidade que pode iniciar a cura da composição HMA prematuramente. As cargas adequadas incluem, por exemplo, sílica fumada, sílica precipitada, talco, carbonatos de cálcio, negro de fumo, aluminossilicatos, argila, zeólitos, cerâmicas, mica, dióxido de titânio, e combinações dos mesmos.

F. Composições HMA

[049] Em uma modalidade, a presente composição HMA inclui a) de 15% em peso a 50% em peso, ou de 25% em peso a 35% em peso do copolímero multibloco etileno/α-olefina com um peso molecular de 5.000 a menos que 20.000 e qualquer combinação das propriedades (i) - (viii); (b) de 25% em peso a 60% em peso ou de 35% em peso a 50% em peso de agente de adesividade; e (c) de 15% em peso a 45% em peso, ou de 25% em peso a 35% em peso de cera selecionada de cera de parafina, cera microcristalina e as combinações das mesmas. A composição HMA tem um valor de Flexão de mandril (0°C) de 80% a 100% e um valor de Flexão de mandril (-18°C) de 80% a 100%. Em uma outra modalidade, a composição HMA tem qualquer combinação das seguintes propriedades (d)-(h): (d) uma viscosidade de Brookfield é medida a 177°C de 500 cP a 10.000 cP, ou de 500 cP a 3.000 cP; (e) um ponto de amolecimento de 60°C a 100°C ou de 60°C a 80°C; (f) um PAFT de 30°C a 70°C ou de 30°C a 55°C; (g) um SAFT de 50°C a 100°C ou de 60°C a 80°C; (h) uma temperatura de tensão por calor de 30°C a 70°C ou de 35°C a 50°C.

[050] A presente composição HMA pode compreender duas ou mais modalidades aqui divulgadas.

G. Artigo

[051] A presente invenção fornece um artigo. O artigo inclui qualquer uma das presentes composições HMAs. Exemplos não limitantes de artigos adequados incluem produtos de papel, materiais de embalagem, painéis de madeira laminada, bancadas de cozinha, veículos, fitas, etiquetas, caixas, cartolinas, bandejas, dispositivos médicos, ligaduras, e fibras de fiação contínua, livros, coberturas de betume, artigos de saúde e higiene, tais como fraldas descartáveis, pensos de hospital, pensos higiênicos femininos e vestuários cirúrgicos.

[052] O presente artigo pode compreender duas ou mais modalidades aqui descritas.

DEFINIÇÕES

[053] Os valores e faixas numéricas aqui são aproximados, e, assim, podem incluir valores fora da faixa, a menos que indicado de outra forma. As faixas numéricas (por exemplo, como "X a Y", ou "X ou mais" ou "Y ou menos") incluem todos os valores desde e incluindo os valores inferiores e superiores, em incrementos de uma unidade, desde que haja uma separação de pelo menos duas unidades entre qualquer valor inferior e qualquer valor superior. Como um exemplo, se uma propriedade composicional, físicas ou outras propriedades, tal como, por exemplo, temperatura, é de 100 a 1.000, então todos os valores individuais, tais como 100, 101, 102, etc, e subfaixas, tais como 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., são expressamente enumerados. Para faixas que contém valores que são menores que um ou que contém números fracionados maiores que um (por exemplo, 1,1, 1,5, etc.), uma unidade é considerada como sendo 0,0001, 0,001, 0,01 ou 0,1, conforme adequado. Para faixas que contém os números de único dígito menores que dez (por exemplo, 1 a 5), uma unidade é normalmente considerada como sendo 0,1. Para faixas que contêm valores explícitos (por exemplo, 1 ou 2, ou 3 a 5, ou 6, ou 7) qualquer subfaixa entre quaisquer dois valores explícitos está incluída (por exemplo, 1 a 2; 2 a 6; 5 a 7; 3 a 7; 5 a 6; etc).

[054] Salvo indicação em contrário, implícita a partir do contexto, ou habitual na técnica, todas as partes e porcentagens são baseadas no peso, e todos os métodos de teste são como os da presente data de depósito da presente divulgação.

[055] O termo "composição," como usado aqui, refere-se a uma mistura de materiais que compreendem a composição, bem como aos produtos de reação e aos produtos de decomposição formados a partir dos materiais da composição.

[056] Os termos "compreendendo", "incluindo", "tendo" e seus derivados, não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou processo adicional, se ou não o mesmo for especificamente divulgado. Para evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas pelo uso do termo "compreendendo" podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, se polimérico ou não, salvo indicação em contrário. Em contraste, o termo "consistindo essencialmente em" exclui do escopo de qualquer recitação que sucede qualquer outro componente, etapa ou processo, excetuando aqueles que não são essenciais para a operacionalidade. O termo "consistindo em" exclui qualquer componente, etapa ou processo não especificamente delineado ou listado.

[057] O termo "polímero", como usado aqui, refere-se a um composto polimérico preparado por polimerização de monômeros, quer do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico polímero abrange, assim, o termo homopolímero (usado para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero, com o entendimento de que quantidades traços de impurezas podem ser incorporadas na estrutura do polímero), e o termo interpolímero como definido a seguir.

[058] O termo "interpolímero", como usado aqui, refere-se a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui, assim, copolímeros (usado para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos diferentes de monômeros), e polímeros preparados a partir de mais do que dois tipos diferentes de monômeros.

MÉTODOS DE TESTE Índice de Fusão

[059] O índice de fusão (MI ou I2) é medido de acordo com a norma ASTM D-1238 (190°C; 2,16 kg). O resultado está expresso em gramas/10 minutos.

Densidade

[060] A densidade é medida de acordo com a norma ASTM D-792. O resultado está mencionado em grama (g) por centímetro cúbico, ou g/cc.

Cromatografia de Permeação em Gel (GPC)

[061] As medições convencionais de GPC são usadas para determinar o peso molecular médio numérico (Mn) e ponderal (Mw), e para determinar o MWD (=Mw/Mn). As amostras são analisadas com um instrumento de GPC a alta temperatura (Polymer Laboratories, Inc. modelo PL220).

[062] O método emprega o método de calibração universal bem conhecido, com base no conceito de volume hidrodinâmico, e a calibração é realizada com o uso de padrões de poliestireno estreito (PS), juntamente com quatro colunas de 20 μm misturada A (PLgel Misto A partir da Agilent (anteriormente Polymer Laboratory Inc.)) operando a uma temperatura de sistema de 140°C. As amostras são preparadas a uma concentração "2 mg/mL" em solvente de 1,2,4-triclorobenzeno. A vazão é de 1,0 ml/min, e o tamanho da injeção é de 100 microlitros.

[063] Como discutido, a determinação do peso molecular é deduzida pelo uso de padrões de poliestireno de distribuição de peso molecular estreita (de Polymer Laboratories) em conjunção com os seus volumes de eluição. Os pesos moleculares de polietileno equivalentes são determinados usando coeficientes de Mark-Houwink adequados para polietileno e poliestireno (como descrito por Williams e Ward em Journal of Polymer Science, Polymer Letters, Vol 6, (621) 1968) para derivar a equação seguinte:

[064] Nesta equação, a = 0,4316 e b = 1,0 (como descrito em Williams e Ward, J. Polym. Sc., Polym. Let., 6, 621 (1968)). Os cálculos de peso molecular equivalente de polietileno foram realizados com o uso do software VISCOTEK TriSEC versão 3.0.

Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC)

[065] A Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) é usada para medir a cristalinidade nos polímeros (por exemplo, polímeros à base de polietileno (PE)). Cerca de 5 a 8 mg de amostra de polímero são pesados e colocados em um cadinho de DSC. A tampa é cravada sobre o cadinho para garantir uma atmosfera fechada. O cadinho de amostra é colocado em uma célula de DSC e, em seguida, aquecido, a uma taxa de aproximadamente 10°C/min, a uma temperatura de 180°C para PE (230°C para polipropileno ou “PP”). A amostra é mantida a esta temperatura durante três minutos. Em seguida, a amostra é resfriada a uma taxa de 10°C/min a -60°C para PE (-40°C para PP), e mantida isotermicamente a essa temperatura durante três minutos. A amostra é, em seguida, aquecida a uma taxa de 10°C/min, até fusão completa (segundo calor). A cristalinidade percentual é calculada dividindo-se o calor de fusão (Hf), determinado a partir da segunda curva de calor, por um calor teórico de fusão de 292 J/g para PE (165 J/g, para PP), e multiplicando-se esta quantidade por 100 (por exemplo, % de cristalinidade = (Hf/292 J/g) x 100 (para PE)).

[066] A menos que indicado de outra forma, o(s)ponto(s) de fusão(s) (Tm) de cada polímero é determinado a partir da segunda curva de calor (pico, Tm), e a temperatura de cristalização (Tc) é determinada a partir da primeira curva de resfriamento (pico, Tc).

Viscosidade de Fusão

[067] A viscosidade de fusão é medida pela norma ASTM D 3236, que é aqui incorporada por referência, usando um viscosímetro de Brookfield Laboratories DVII+ equipado com câmaras de amostras de alumínio descartáveis. Em geral, um fuso SC-31 é usado, adequado para a medição de viscosidades na faixa de 30 a 100.000 centipoise (cP). Se a viscosidade está fora desta faixa, um fuso alternativo que é adequado para a viscosidade do polímero deve ser usado. Uma lâmina de corte é empregada para cortar amostras em pedaços pequenos o suficiente para se encaixar na largura de 1 polegada, comprimento de 5 polegadas da câmara de amostras. O tubo descartável é carregado com 8-9 gramas de polímero. A amostra é colocada na câmara, que por sua vez é inserida em um Brookfield Thermosel e travada no lugar com alicates de pontas finas. A câmara da amostra tem um entalhe na parte inferior que se encaixa na parte inferior do Brookfield Thermosel para assegurar que a câmara não vai girar quando o fuso for inserido e submetido à fiação. A amostra é aquecida até a temperatura desejada (177°C/350°F). O aparelho viscosímetro é abaixado e o fuso foi submerso para a câmara de amostra. O abaixamento é continuado até os suportes se alinharem no viscosímetro em Thermosel. O viscosímetro é ligado, e definido para uma taxa de cisalhamento, que leva a uma leitura de torque na faixa de 40 a 70 por cento. As leituras são tomadas a cada minuto durante cerca de 15 minutos, ou até que os valores estabilizem, e então a leitura final é registrada. Os resultados são relatados na miliPascal-segundo, ou mPa-s.

Ponto de amolecimento

[068] O ponto de amolecimento por anel e bola é medido usando um equipamento Mettler Toledo FP900 Thermosystem de acordo com a norma ASTM E28.

Tensão por calor

[069] A resistência ao tensão por calor (tensão por calor) é medida de acordo com o "Método de teste sugerido para a determinação da Resistência ao tensão por calor de Adesivos de fusão a quente", o método de T-3006, preparado pelo Institute of Packaging Professions (Instituto de Profissões da Embalagem) (IoPP). Para preparar uma amostra, dois cupons de papelão (corte com estrias correndo na direção longitudinal) com dimensões de 2 polegadas (pol) x 3-3/16 pol e 2 pol x 5-1/2 pol são ligados pela aplicação de 0,00014lb/pol de HMA com um equipamento de teste Olinger Bond Tester. O adesivo é aplicado perpendicular às estrias no centro do cupom mais curtos e os cupons são ligados de tal forma que o adesivo está a 3/4 pol de uma extremidade do comprimento do cupom. Cinco repetições são feitas para cada formulação. As amostras são carregadas no suporte da amostra, com a extremidade curta do cupom alinhada com a borda do suporte da amostra. As amostras são mantidas no lugar com a chapa larga presa pelas porcas borboletas. Um peso de 200g é colocado a 3,94 pol da ligação. O peso é preso através da colocação da cavilha no peso dentro de um buraco feito a longo cupom. O suporte da amostra é então colocado em um forno de convecção a uma temperatura estabelecida durante 24 horas. Se, pelo menos, 80% das ligações não falham, então a amostra é considerada como tendo resistência ao calor que passa à temperatura de teste. A temperatura do forno é variada até a resistência máxima de tensão por calor que passa ser determinada. Todas as novas amostras de cupom coladas devem ser usadas para cada uma das temperaturas de teste. Os resultados são relatados como a temperatura de tensão por calor (°C).

Teste de Flexão do Mandril (3mm)

[070] Os testes de flexão do mandril são concluídos de acordo com o Método de Teste de Curvatura do Mandril (ASTM D311199). As tiras de teste são de 1 cm de largura por 1,5 mm de espessura. As tiras de teste HMA foram dobradas sobre um mandril (3 mm de diâmetro). Usando uma amostra fresca para cada teste, o teste é repetido com mandris de diâmetros menores até que o adesivo falhasse na flexão. A flexibilidade do HMA é o menor diâmetro sobre o qual em 4 de 5 espécimes não romperam. O teste é realizado a 0°C e -18°C. Os resultados são apresentados como porcentagem do valor de flexão do mandril (%).

[071] A Temperatura de Falha de Adesão ao Cisalhamento (SAFT) - Shear adhesion failure temperature (SAFT) de cada amostra foi medida de acordo com a norma ASTM D 4498 com um peso de 500 gramas no modo de cisalhamento. Os testes foram iniciados à temperatura ambiente (25°C/77°F) e a temperatura do forno foi aumentada a uma taxa média de 0,5°C/minuto. A temperatura à qual a amostra falhou é registrada.

[072] A Temperatura de Falha de Adesão de Descolamento (PAFT) - Peel adhesion failure temperature (PAFT) foi testada de acordo com a norma ASTM D 4498 com um peso de 100 gramas no modo de descolamento. Os testes foram iniciados à temperatura ambiente (25°C/77°F) e a temperatura foi aumentada a uma taxa média de 0,5°C/minuto.

[073] As amostras para teste de SAFT e PAFT são preparadas usando duas folhas de 40 libras de papel Kraft, cada uma com dimensões de cerca de 6 x 12 pol (152 x 305 mm). Na folha da base, longitudinalmente e separadas por uma lacuna de 1 pol (25 mm), são aderidas em paralelo duas tiras de 1,75 ou 2 pol (45 ou 51 mm) de largura e uma fita sensível à pressão de um lado, tal como fita adesiva. A amostra de adesivo a ser testada é aquecida a 177°C (350°F) e regada é de uma forma uniforme para baixo do centro da lacuna formada entre as tiras de fita. Então, antes que o adesivo possa indevidamente engrossar duas hastes de vidro, uma haste é montada imediatamente sobre as fitas e apertada em cada lado da lacuna com uma tira da mesma fita seguido pela segunda haste e (entre as duas hastes) a segunda folha de papel, são deslizadas para baixo do comprimento das folhas. Isto é feito de uma forma tal que a primeira haste espalha uniformemente o adesivo na lacuna entre as tiras de fita e a segunda haste comprime uniformemente a segunda folha ao longo do topo da lacuna e no topo das tiras de fita. Assim, uma única tira de 1 polegada de largura de adesivo de amostra é criada, entre as duas tiras de fita, e cola-se as folhas de papel. As folhas coladas são cortadas transversalmente em tiras de 1 polegada de largura e de cerca de 3 polegadas de comprimento, cada tira tendo uma ligação de amostra adesiva de 1 x 1 pol (25 x 25 mm) no centro. As tiras podem, em seguida, ser usadas no teste SAFT ou PAFT, como desejado.

[074] Algumas modalidades da presente invenção serão agora descritas em detalhe nos Exemplos seguintes.

EXEMPLOS 1. Preparação de copolímero multibloco etileno/α-olefina ‘

[075] De preferência, o processo anterior tem a forma de um processo em solução contínuo para a formação de copolímeros em bloco, especialmente de copolímeros em multibloco, de preferência, copolímeros em multibloco lineares de dois ou mais monômeros, mais especificamente, de etileno e uma ciclo- olefina ou olefina C3-20, e mais especialmente, etileno e um α-olefina C4-20, usando vários catalisadores, que são incapazes de interconversão. Ou seja, os catalisadores são quimicamente distintos. Sob condições de polimerização em solução contínua, o processo é idealmente adequado para a polimerização de misturas de monômeros a elevadas conversões de monômero. Sob estas condições de polimerização, o transporte do agente de transporte de cadeia para o catalisador torna-se vantajoso em comparação com o crescimento da cadeia, e os copolímeros em multibloco, especialmente os copolímeros em multibloco lineares são formados com alta eficiência.

[076] As polimerizações em solução contínuas são realizadas em um reator de autoclave controlado por computador equipado com um agitador interno. Os solventes de alcanos misturados purificados (Isopar™ E disponível junto à Exxon Mobil Chemical Company), etileno, 1-octeno e hidrogênio (quando usado) são fornecidos a um reator de 3,8 L equipado com uma jaqueta para controle da temperatura e um termopar interno. A alimentação de solvente no reator é medida por um controlador de fluxo de massa. Uma bomba de diafragma de velocidade variável controla a vazão de solvente e a pressão no reator. Na descarga da bomba, uma corrente lateral é tomada para fornecer fluxos de descarga para as linhas de injeção de catalisador e co-catalisador 1 e o agitador do reator. Estes fluxos são medidos por medidores de fluxo de massa de micromovimentos e controlados por válvulas de controle ou por ajuste manual das válvulas de agulha. O solvente remanescente é combinado com 1-octeno, etileno e hidrogênio (quando usado) e alimentado ao reator. Um controlador de fluxo de massa é usado para fornecer hidrogênio para o reator conforme necessário. A temperatura da solução de solvente/monômero é controlada pelo uso de um trocador de calor antes de entrar no reator. Esta corrente entra no fundo do reator. As soluções de componentes do catalisador são medidas com o uso de bombas e medidores de fluxo de massa e são combinadas com o solvente de descarga de catalisador introduzido no fundo do reator. O reator é executado cheio de líquido a 500 psig (3,45 MPa) com agitação vigorosa. O produto é removido por meio de linhas de saída no topo do reator. Todas as linhas de saída do reator são identificadas com vapor e isoladas. A polimerização é interrompida pela adição de uma pequena quantidade de água para a linha de saída, juntamente com quaisquer estabilizadores ou outros aditivos e passando a mistura através de um misturador estático. A corrente de produto é, em seguida, aquecida por passagem através de um trocador de calor antes da desvolatilização. O produto polimérico é recuperado por extrusão com o uso de uma extrusora de desvolatilização e peletizador resfriado com água. Os detalhes e os resultados do processo estão contidos na Tabela 2. As propriedades do polímero são apresentadas na Tabela 3A. Tabela 2 - Detalhes do processo de preparação de polímero exemplificador

2. Materiais

[077] Os materiais usados nos presentes exemplos e as amostras comparativas são fornecidas nas Tabelas 3A, 3B e 4 abaixo. Os polímeros estão tipicamente estabilizados com um ou mais antioxidantes e/ou outros estabilizadores. Tabela 3A - Materiais de Partida - Copolímero multibloco etileno/α-olefinas Copolímero multibloco etileno/α-olefina

Fonte - The Dow Chemical Company

[078] Tabela 3B — Materiais de Partida de Copolímero Aleatório de Etileno/α-olefina

AFFINITY® GA 1900 é um plastômero de poliolefina obtido junto à The Dow Chemical Co., Midland, MI Tabela 4—Outros Materiais de Partida

3. Preparação de Formulações Adesivas

[079] Os componentes nas Tabelas 3A, 3B e 4 são misturados nas proporções indicadas na Tabela 5 a seguir.

[080] Os componentes para o composto HMA são pesados dentro de uma lata de alumínio (diâmetro 3" x comprimento 6") e pré- aquecidos em um forno a 180°C durante 1 hora. Os componentes são, então, misturados em um bloco aquecido com a lata a 180°C sob purga de nitrogênio durante 20 minutos usando um rotor de estilo Paravisc em 100-150 rpm. A massa fundida é removida a partir da lata e resfriada até a temperatura ambiente.

4. Composições Adesivas de Fusão a Quente

[081] As composições adesivas de fusão a quente mostradas na Tabela 5. Exemplos (Ex) 1-2 contêm copolímero em multibloco-B de etileno/α-olefina como o componente polimérico. Amostras Comparativas (CS) A-C contêm AFFINITY GA 1900 como o componente polimérico. O agente de adesividade é Eastotec H100 (H100). O componente de cera é variado. As propriedades de cada composição são fornecidas na Tabela 5 abaixo. Tabela 5

5. Discussão

[082] O Requerente descobriu que o presente copolímero multibloco etileno/α-olefina permite o uso de ceras alternativas na composição adesiva de fusão a quente. Em particular, as presentes composições adesivas de fusão a quente podem conter uma cera de parafina ou uma cera microcristalina. A cera de parafina não é normalmente usada em adesivos de fusão a quente por causa da fraca resistência ao calor. Em uma composição adesiva típica de fusão a quente, o componente de polímero fornece a resistência para a ligação adesiva enquanto a cera reduz a viscosidade do sistema global. Não sendo delimitado por nenhuma teoria em particular, acredita-se que o copolímero multibloco etileno/α-olefinas da presente composição HMA funciona tanto como o componente de polímero como o componente de cera. Os segmentos rígidos (com maior ponto de fusão em comparação com os segmentos moles) do presente copolímero multibloco etileno/α-olefina fornecem resistência ao calor, enquanto os segmentos moles (com menor ponto de fusão em relação aos segmentos rígidos) oferecem flexibilidade e aderência.

[083] A presente invenção permite a preparação de uma composição adesiva de fusão a quente contendo cera de parafina de baixo custo, enquanto a presente composição HMA tem simultaneamente as mesmas propriedades ou propriedades melhoradas quando em comparação com as composições HMA feitas com ceras de Fischer-Tropsch mais caras. A presente divulgação fornece aos formuladores de adesivos mais opções na seleção de componentes para adesivos de fusão a quente.

[084] Pretende-se especificamente que a presente divulgação não se limite às modalidades e ilustrações contidas neste documento, mas incluam formas enxertadas das modalidades, incluindo porções das modalidades e combinações de elementos de diferentes modalidades como fazendo parte do escopo das reivindicações que seguem.

Claims

1. Composição adesiva de fusão a quente, caracterizada pelo fato de compreender: a) um copolímero multibloco de etileno/α-olefina tendo um peso molecular médio ponderal (Mw) menor que 20.000 e uma temperatura de fusão, Tm, de 80°C a 100°C; sendo que o copolímero multibloco de etileno/α-olefina (i) consiste de etileno e octeno, e (ii) inclui segmentos duros e segmentos moles, em que os segmentos duros são blocos de unidades polimerizadas nas quais o etileno está presente em uma quantidade maior que 90 por cento em peso com base no peso do polímero, e sendo que os segmentos moles são blocos de unidades polimerizadas nas quais o teor de comonômero, conteúdo de monômeros além do etileno, é maior que 5 por cento em peso, com base no peso do polímero; b) um agente de adesividade tendo uma temperatura de amolecimento de 90°C a 150°C; e c) uma cera.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o copolímero multibloco etileno/α-olefina compreender de 25% em peso a 35% em peso de segmentos duros e de 65% em peso a 75% em peso de segmentos moles e os segmentos moles compreenderem de 10% molar a 15% molar de α- olefina.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o copolímero multibloco etileno/α-olefina ter uma densidade de 0,86 g/cm3 a 0,89 g/cm3.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o copolímero multibloco etileno/α-olefina ter uma viscosidade de Brookfield a 177°C de 500 centipoise a 10.000 centipoise.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o copolímero multibloco etileno/α-olefina ter um índice de fusão de 100 g/10 min a 2.000 g/10 min.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender: a) de 15% em peso a 50% em peso de copolímero multibloco etileno/α-olefina; b) de 25% em peso a 60% em peso de agente de adesividade; e c) de 15% em peso a 45% em peso de cera selecionada a partir do grupo consistindo de cera de parafina, cera microcristalina, e as combinações das mesmas; e - a composição tem um Valor de Flexão do Mandril (0°C) de 80% a 100% e um Valor de Flexão do Mandril (-18°C) de 80% a 100%, medido de acordo com ASTM D 522.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a composição ter uma viscosidade de 500 centipoise a 10.000 centipoise.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a composição ter um ponto de amolecimento de 75°C a 95°C.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a composição ter uma temperatura de tensão por calor de 30°C a 70°C.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a cera ser uma cera de parafina.

11. Artigo, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um componente compreendendo a composição definida na reivindicação 1.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a composição ter um PAFT de 30°C a 50°C e um SAFT de 65°C a 85°C.