BR112016027315B1

BR112016027315B1 - Adesivo de fusão a quente não reativo, seu método para a preparação e método para lacrar uma embalagem

Info

Publication number: BR112016027315B1
Application number: BR112016027315-0A
Authority: BR
Inventors: Chris François Hubert Schaekens
Original assignee: Purac Biochem B.V.
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2021-08-03
Also published as: BR112016027315A2; JP2019206708A; JP6959961B2; US20170081572A1; CN106459720A; AU2015239037B2; EA031389B1; US9902885B2; AU2015239037A1; DK3152254T3; EP3152254A1; EP3152254B1; PL3152254T3; ES2686515T3; WO2015150580A1; EA201692231A1; JP2017521507A

Abstract

adesivo de fusão a quente não reativo, sua preparação e seu uso em embalagens de vedação. a invenção refere-se a um adesivo de fusão a quente não reativo, contendo um copolímero sendo substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (l) e caprolactona (c), em uma proporção molar (l/c) de pelo menos 1,5. de acordo com a invenção, o adesivo ainda compreende um composto de carbodiimida. a presença de uma pequena, mas eficaz quantidade de carbodiimida causa um efeito estabilizante nas propriedades de lacre do adesivo, especialmente se ele é exposto a temperaturas mais altas. a invenção ainda se refere a um método para a preparação de tal adesivo, como também a um método para lacrar uma embalagem por meio de tal adesivo.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se à um adesivo de fusão a quente não reativo, contendo um copolímero que é substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C), em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5. A invenção pertence também a um método para a preparação de tal adesivo de fusão a quente não reativo. A invenção finalmente diz respeito a um método para vedar uma embalagem por meio de tal adesivo de fusão a quente não reativo. Como usado aqui no presente, "adesivo de fusão a quente" se refere a uma composição de polímero termoplástico que é aquecida para obter um líquido de viscosidade de fluxo, e depois da aplicação para um substrato, refrigerado para obter um sólido. Depois que o adesivo de fusão a quente solidifica mediante refrigeração para uma temperatura abaixo de sua temperatura de fusão, ou abaixo de sua temperatura de transição de solidificação, uma ligação de adesivo é formada entre o substrato e o material do adesivo. Como essencialmente nenhuma ligação química é formada entre o adesivo e o substrato, sobre o qual o adesivo é aplicado, o adesivo de fusão a quente é geralmente referido como um adesivo de fusão a quente não reativo.

[002] Adesivos de fusão a quente são muitas vezes usados para ligar dois substratos juntos, de maneira a manter os dois substratos em uma relação fixa um com o outro. Adesivos de fusão a quente são também usados em artigos que incluem uma camada não tecida para ligar juntas uma camada de não tecido e uma película de polímero. Adesivos de fusão a quente são ainda usados para preparações de embalagens, por exemplo, saco, caixa, papelão, estojo e tabuleiro juntos para preparar a embalagem, fechar a embalagem ou ambos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO.

[003] Um adesivo de fusão a quente não reativo do tipo mencionado no parágrafo de abertura é conhecido como tal. Por exemplo, a publicação "Ácido lático baseado em polímeros como adesivos de fusão a quente para aplicações em embalagens", publicada em Int. J. de Adhesion & Adesives 22 (2002), páginas 219 - 226, descreve tal adesivo. Mais particularmente, este documento pertence a uma investigação de copolímeros baseada em poli(L- lactídeo) e poli(ε-caprolactona) com uma proporção molar (L/C) de 81/19. Copolímeros desse tipo são de interesse por causa de sua biodegradabilidade. Em ambientes de compostos ele é aposto de modo que a parte principal do material da embalagem pode ser degradado dentro de um certo período de tempo. É desta maneira importante que o possível material adesivo remanescente possa também ser degradado dentro do mesmo período de tempo.

[004] O adesivo de fusão a quente não reativo conhecido mostra uma desvantagem importante. Pareceu que sua estabilidade térmica a longo prazo não é ideal. Desse modo, as propriedades do adesivo parecem degradar de uma maneira inaceitável, se o adesivo é exposto por um longo período de tempo a uma temperatura mais alta. Efeitos indesejáveis, como perda da resistência de adesão são observados, especialmente se o adesivo é armazenado por diversos dias ou mais, em temperaturas de aproximadamente 175o C ou mais. Depois de tal período de exposição, ele não pode ser usado apropriadamente para lacrar embalagens, especialmente se o material da embalagem é composto de papelão, madeira e outros tipos de materiais de embalagem.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] A presente invenção tem como seu objetivo mitigar, ou pelo menos reduzir, o problema técnico mencionado no parágrafo anterior. Mais particularmente, a presente invenção tem por objetivo prover um adesivo de fusão a quente não reativo, que pode ser armazenado por um longo tempo em temperaturas elevadas e ainda manter suas propriedades de adesão. Tal adesivo melhorado, do tipo definido no parágrafo de abertura, deverá, desta maneira, prover boas propriedades de adesão, que são mais estáveis com o decorrer do tempo. A invenção ainda tem por objetivo prover um método simples e confiável para a preparação de tal adesivo de fusão a quente não reativo melhorado. Um objetivo adicional da presente invenção tem por objetivo prover um método para lacrar uma embalagem feita de um material de embalagem, especialmente material de papelão, em que o adesivo inventado pode ser vantajosamente usado.

[006] Esses e possíveis objetivos adicionais da invenção são realizados com um adesivo de fusão a quente não reativo, contendo a copolímero, sendo substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C) em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5, em que o adesivo é caracterizado pelo fato de ainda compreender um composto de carbodiimida. Exemplos de compostos apropriados são carbodiimidas alifáticas, carbodiimida de dicicloexila e carbodiimida de isopropila. Carbodiimidas especialmente apropriadas são carbodiimidas aromáticas, das quais o composto de carbodiimidas de bi-3-isocianoato-4-metilfenila é um bom exemplo. Outros exemplos, ou compostos de carbodiimida apropriados, são descritos na Patente Norte-americana No. 4.263.221.

[007] O inventor inesperadamente descobriu que, incluindo uma pequena porem eficaz quantidade de um composto de carbodiimida no adesivo de fusão a quente não reativo, conduz a um surpreendente aumento na estabilidade das propriedades de adesão do dito adesivo. Evidência experimental tem mostrado que somente uma pequena quantidade, na ordem de um pouco de % ou menos em peso (comparado ao peso total do copolímero e carbodiimida no adesivo), de um composto de carbodiimida, já é suficiente para mostrar o efeito estabilizador. Desse modo, uma quantidade de 0,05 -2,5% em peso já é suficiente para prover o adesivo com suas propriedades de adesão desejadas estáveis. Uma quantidade de carbodiimida mais baixa do que 0,05% em peso geralmente não leva a um aumento ideal das propriedades de adesão. Uma quantidade maior do que 2,5% em peso resulta em um aumento indesejável na fragilidade do adesivo, em que a fragilidade parece aumentar com um aumento na quantidade da carbodiimida. A fragilidade observada é geralmente não desejada. Um bom compromisso das propriedades de adesão ideal do adesivo de fusão a quente inventado, é obtido quando aquela quantidade de carbodiimidas é na faixa de 0,1 - 2,0% em peso, preferivelmente na faixa entre 0,2 e 1,5% em peso. A carbodiimida pode ser aplicada como uma composição única, embora, dependendo das propriedades requeridas do adesivo, misturas de diferentes tipos de carbodiimidas podem ser aplicadas também. Bons resultados têm sido obtidos com carbodiimidas do tipo BioAdimideR, como BioAdimideR 500XT e especialmente BioAdimideR 100.

[008] Sem estar preso à teoria, os inventores acreditam que a presença de uma pequena porém eficaz quantidade de carbodiimida, resulta em uma diminuição das reações de degradação promovidas no adesivo. Tais reações podem levar à degradação do copolímero e também a uma diminuição das propriedades de adesão desejadas. O copolímero presente no adesivo, de acordo com a presente invenção, é substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C) em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5. É observado que adesivos tendo um teor de lactídeo inferior no copolímero, geralmente mostram uma gota das propriedades de adesão desejadas, e especialmente daquelas propriedades que são essenciais para o uso desses adesivos no lacre de materiais de embalagem.

[009] É observado que o copolímero do adesivo inventado deverá ser composto substancialmente (isto é, de pelo menos 80% em peso do copolímero) de um produto de reação de lactídeo e caprolactona. Preferivelmente, a quantidade do produto de reação de lactídeo e caprolactona no copolímero é pelo menos 90% em peso, e ainda mais preferivelmente o copolímero consiste em somente um produto de reação de lactídeo e caprolactona, isto é, sem a inclusão de outros monômeros. A esse respeito, é observado que, em adição ao lactídeo e à caprolactona, quantidades relativamente pequenas de outras unidades de monômero podem também estar presentes no copolímero, como glicolídeos e lactonas em vez de caprolactona. A inclusão de outras unidades de monômero no copolímero pode ser eficaz a fim de melhorar certas propriedades desejadas do adesivo.

[0010] Ambos, lactídeo e glicolídeo, são diésteres cíclicos de ácido láctico e ácido glicólico, respectivamente. Durante a preparação do copolímero compreendido no adesivo inventado, esses componentes se tornam incorporados no copolímero como duas unidades de ácido láctico e ácido glicólico vizinhas, respectivamente. Caprolactona (oficialmente ε-caprolactona) é uma molécula de éster cíclico com um anel de 7 elementos. A preparação dos copolímeros é preferivelmente realizada por (abertura de anel) polimerização de ésteres e diésteres cíclicos, embora, no curso dessa invenção, (condensação) a polimerização de ácido láctico (em vez de lactídeo) e ácido glicólico (em vez de glicolídeo) é possível também.

[0011] Uma modalidade interessante do adesivo, de acordo com a presente invenção, é caracterizada pelo fato de que a média de peso molecular (Mn) do copolímero varia entre 10000 g/mol e 50000 g/mol. Adesivos tendo uma média de peso molecular de menos do que 10000 g/mols, tendem a ter uma coesão que pode se tornar muito baixa para aplicação de um adesivo de fusão a quente a temperatura ambiente. Adesivos de fusão a quente não reativos, tendo uma média de peso molecular excedendo 50000 g/mols, sofrem da desvantagem em que sua viscosidade pode se tornar muito alta para uso prático nas aplicações de lacrar; compostos diminuindo a viscosidade necessitam ser adicionados a tal adesivo a fim de torna-lo apropriado para uso prático. Adesivos contendo copolímeros que têm uma média de peso molecular (Mn) variando entre 20000 g/mol e 40000 g/mol são preferidos, pois eles mostram um equilíbrio ideal entre ambas as propriedades negativas mencionadas antes. A dita média de peso molecular tem sido determinada por meio de técnicas de permeação de gel.

[0012] Outra modalidade vantajosa do adesivo de fusão a quente inventado, tem a característica de que o adesivo ainda compreende um envernizador em uma quantidade de até 80% em peso, com base no peso total do adesivo. A presença de tal envernizador, por exemplo, presente como uma resina ou material análogo, pode prover resistência adicional do adesivo para o adesivo de fusão a quente. Exemplos de envernizadores podem incluir: resina natural e modificada (por exemplo, resina de goma, resina de madeira, resina de óleo de pinho, resina destilada, resina hidrogenada, resina dimerizada, e resina polimerizada); ésteres de glicerol e pentaeritritol de resina natural e modificada (por exemplo, éster de glicerol de resina de madeira clara, ester de glicerol de resina hidrogenada, éster de glicerol de resina polimerizada, éster de pentaeritritol de resina de madeira clara, éster de pentaeritritol de resina hidrogenada, éster de pentaeritritol de resina de óleo de pinho e o éster de resina de pentaeritritol modificada fenólica); resinas de politerpeno e resinas de politerpeno hidrogenadas, copolímeros e terpolímeros de terpenos naturais (por exemplo estireno-terpeno, alfa-metil estireno-terpeno e vinil tolueno-terpeno); resinas de hidrocarboneto de petróleo alifáticas e cicloalifáticas (por exemplo, resinas C5 ramificadas e não ramificadas resinas C9, e resinas C10); hidrocarbonetos de petróleo aromático e os derivados hidrogenados dos mesmos; hidrocarbonetos derivados de petróleo alifático/aromático e os derivados hidrogenados dos mesmos; e combinações dos mesmos. A quantidade do adesivo preferivelmente varia entre 50% e 70% em peso, com base na quantidade total do adesivo.

[0013] Vantajoso também é um adesivo de fusão a quente não reativo que, de acordo com a presente invenção, tem a característica em que o adesivo ainda compreende um plastificante em uma quantidade de até 40% em peso, com base no peso total do adesivo. A presença de tal plastificante, preferivelmente em uma quantidade entre 5 e 30% em peso, tem a vantagem de que ajusta a viscosidade do adesivo. O dito plastificante pode estar presente como uma cera (sólida a temperatura ambiente), ou como um óleo (líquido a temperatura ambiente), dependendo do tipo de aplicação. Ceras são muitas vezes usadas em adesivos para aplicações de embalagem (por exemplo, uma construção de embalagem, para montar a construção, próximo da construção ou ambos), enquanto que óleos são frequentemente aplicados em adesivos apropriados para aplicações não tecidas, em particular artigos disponíveis incluindo, por exemplo, vestuários de médicos, batas médicas, folhas, artigos de higiene feminina, fraldas, artigos de incontinência de adulto, almofadas absorventes para uso animal (por exemplo, almofadas para animais domésticos) ou uso por ser humano (por exemplo, corpos e cadáveres); em adesivos sensíveis à pressão (PSA usada em películas de adesivo, montagens, fitas e etiquetas); e, em uma variedade de substratos incluindo, por exemplo, substratos porosos (por exemplo, redes não tecidas e películas perfuradas), películas tais como películas de polímero (por exemplo polietileno, polipropileno, cloreto de polivinilideno, acetato de vinil etileno, e películas de poliéster). Exemplos típicos de tais plastificantes incluem, para ceras: ceras de parafina; ceras microcristalinas; ceras sintéticas Fischer- Tropsch; ceras de polietileno; ceras de polímero oxialquileno (tais como CARBOWAXTM Polietileno Glicol (PEG) 600) e cera derivada de vegetal definida aqui como uma cera derivada de recurso natural renovável, tal como de uma fonte de planta tal como soja, semente de algodão, milho, girassol, canola e palmeira. Exemplos típicos de tais plastificantes incluem, para óleo: óleos plastificantes (por exemplo, óleo mineral e óleo naftênico); oligômeros de olefina, e polímeros de peso molecular baixo; óleos de cicloparafina; óleos vegetais; tais como óleo de mamona; óleos vegetais hidrogenados, como Cenwax TM ME; óleo animal; e derivados de tais óleos. Exemplos de oligômeros de olefina úteis incluem propileno, polibuteno, e poli-isopreno hidrogenado. Óleos de animais apropriados incluem ésteres de glicerol de ácidos graxos e produtos de polimerização dos mesmos. É preferido que ambos, um plastificante e um adesivo, estejam presentes na composição do adesivo definida pela presente invenção. É, entretanto, observado que, no caso em que a quantidade do adesivo excede 40% em peso total do adesivo, plastificantes não são ao todo necessários.

[0014] A composição do adesivo de fusão a quente não reativo inventado pode, opcionalmente, incluir aditivos adicionais, tais como antioxidantes ou outros estabilizadores, e opcionalmente menos do que cerca de 1% em peso de estabilizador ou outro aditivo. A adição do composto Irgafos 126 tem mostrado ser muito eficaz na prevenção de descoloração indesejável (de branco para amarelo) do adesivo, de acordo com a invenção.

[0015] O requerente ainda descobriu que o adesivo de fusão a quente não reativo, presentemente inventado, pode também ser usado com grande vantagem como o chamado 'componente adesivo único'. Isto deve ser compreendido como significando que as propriedades de adesivo de tal adesivo são excelentes, mesmo na ausência de aditivos principais adicionais, como plastificantes (tais como ceras ou óleos) ou envernizadores. A aplicação do adesivo inventado como um adesivo de componente único, é de grande interesse por causa de seu potencial como um adesivo "verde", pois sob essas condições o adesivo inventado é substancialmente livre de ingredientes derivados de óleo. Desta maneira, tais adesivos não sofrem da desvantagem de migração de hidrocarbonetos de óleo mineral. Além do mais, esses adesivos são degradáveis a uma grande extensão (mais do que 90% em peso durante um período de metade de um ano, sob condições padrão). Surpreendentemente, o 'adesivo de componente único'descrito pode ser aquecido eficientemente até sua temperatura de operação comum de aproximadamente 160 - 170oC e/ou mantido a esse nível de temperatura por meio de radiação de micro-ondas.

[0016] A invenção também se refere a um método para a preparação de um adesivo de fusão a quente não reativo, contendo um copolímero que é substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C) em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5. O dito método inventado é caracterizado pelas etapas de: a) polimeriazação de uma mistura compreendendo lactídeo e caprolactona em uma proporção molar de pelo menos 1,5 na presença de um catalisador de polimerização, e b) adição de uma quantidade de carbodiimidato para o copolímero de lactídeo e caprolactona resultando em fase líquida, depois da conclusão da reação. O lactídeo e a caprolactona L/C são misturados em uma proporção molar de pelo menos 1,5 para otimizar as propriedades de adesivo do adesivo de fusão a quente preparado. Como mencionado antes, o copolímero pode também conter outras moléculas, tais como glicolídeo, ou outras lactonas. A conclusão da reação é alcançada quando mais de 90% do lactídeo, caprolactona e possíveis monômeros reativos adicionais são polimerizados em um copolímero. O progresso da reação é monitorado por meio de medições de FT-IR líquido.

[0017] A polimerização dos monômeros para um copolímero da composição desejada é catalisada por meio de um catalisador, que é bem conhecido para este propósito, preferivelmente o Sn-octoato amplamente usado. Entretanto, outros catalisadores também podem ser usados, especialmente catalisadores de metal, tais como, por exemplo, compostos de coordenação Zr. Para certas aplicações especiais, em que as espécies de metal devem ser evitadas, catalisadores de não metal também podem ser usados. Durante a polimerização, os monômeros cíclicos sofrem uma abertura de anel e as estruturas lineares resultantes são incluídas nas cadeias de polímero linear. No caso de caprolactona de monômero cíclico, a dita estrutura linear resultante compreende um monômero único. No caso do lactídeo de dímero cíclico, a estrutura linear resultante compreende um dímero de dois monômeros de lactoíla. É enfatizado que, em vez de lactídeo de dímero cíclico, o ácido láctico de monômero pode também ser usado na preparação do adesivo de fusão a quente, de acordo com a presente invenção. Entretanto, o uso de lactídeo é preferido na produção do copolímero, pois o seu manuseio no processo de polimerização é mais simples do que o manuseio de ácido láctico.

[0018] Em relação ao uso de lactídeo, é observado que essa molécula de dímero cíclico pode existir em três estruturas geométricas diferentes, que têm um relacionamento diastereomérico. Essas estruturas diferentes podem ser distinguidas como R,R-lactídeo (ou D- lactídeo), S,S-lactídeo (ou L-lactídeo) e R,S-lactídeo (ou meso- lactídeo). Misturas de quantidades iguais de lactídeos D- e L- são muitas vezes referidas como lactídeo ou rac-lactídeo racêmico. Dentro do escopo da presente invenção, ambos os três lactídeos puros (sendo compostos de somente um diastereômero) como também misturas de dois ou mais lactídeos puros, podem ser usadas.

[0019] O método de acordo com a presente invenção é preferivelmente realizado a uma temperatura de 160 - 200o C. Em temperaturas abaixo de 1600 C, a taxa de reação pode ser considerada muito baixa para aplicação industrial. Em temperaturas acima de 200o C, existe um certo risco de degradação do polímero formado. Uma temperatura de polimerização que forma um equilíbrio ideal entre ambas as características negativas, é encontrada na faixa entre 170 - 190o C.

[0020] Interessante também é uma modalidade do método inventado em que uma quantidade de um monoálcool é adicionada à mistura. Tal monoálcool pode funcionar como uma molécula iniciadora na reação de polimerização. O uso de tal iniciadora permite monitoração e controle do peso molecular médio (Mn) do copolímero formado. Para esse propósito, monoalcoóis de um tipo linear, tais como alcanóis, têm provado ser muito apropriados, especialmente se seu comprimento de estrutura principal de carbono é mais curto do que 10 átomos de carbono. Alcoóis lineares como n-pentanol, n-hexanol ou n-heptanol são preferidos.

[0021] Outra modalidade interessante do método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que uma quantidade de um di- álcool é adicionada à mistura. Di-alcoóis, tais como butanodiol, propanodiol e hexanodiol, como iniciadores, são preferidos sobre monoalcoóis, pois os iniciadores anteriores permitem o crescimento de cadeias de (co)polímeros lineares em duas direções. Isto pode conduzir para copolímeros que têm um índice de polidispersão (PDI) mais baixo. A esse respeito, o glicol de neopentila composto provou ter propriedades de iniciador vantajosas.

[0022] Uma modalidade de interesse adicional para o método inventado tem uma característica, em que uma quantidade de um agente desativante de catalisador é adicionado para a mistura depois da conclusão da reação. Tal agente é usado para interromper toda a atividade catalítica no sistema de copolímero, incluindo atividades de degradação. O tipo de agente desativador é, naturalmente, dependente do tipo de catalisador usado. No caso em que Sn-octoato é usado, foi descoberto que os compostos de fósforo são desativadores de catalisador muito apropriados.

[0023] Também de interesse no método de acordo com a invenção, é uma modalidade que é caracterizada pelo fato de que um envernizador é adicionado à mistura em uma quantidade de até 80% em peso, como determinado no peso total do adesivo. A adição de tal envernizador, preferivelmente em uma quantidade variando entre 50% e 70% em peso, e presente, por exemplo, como uma resina ou material análogo, pode prover resistência adicional do adesivo para o adesivo de fusão a quente. Exemplos de tais materiais incluem hidrocarbonetos destilados de destilados de petróleo, resinas e/ou ésteres de resina, e terpenos derivados, por exemplo, de madeira ou árvores cítricas e outros materiais como descrito antes aqui.

[0024] Também de interesse é o método de acordo com a invenção, que é caracterizado pelo fato de que um plastificante é adicionado à mistura em uma quantidade de até 40% em peso, como determinado no peso total do adesivo. A adição de um tal plastificante, preferivelmente em uma quantidade entre 5 e 30% em peso, tem a vantagem que ele ajusta a viscosidade do adesivo. O dito plastificador pode estar presente como uma cera (sólido na temperatura ambiente), ou como um óleo (líquido na temperatura ambiente), dependendo do tipo de aplicação. Ceras são muitas vezes usadas em adesivos para aplicações de embalagens, enquanto que os óleos são frequentemente aplicados em adesivos apropriados para aplicações não tecidas e adesivos sensíveis à pressão (PSA, usados em fitas e etiquetas), e outras aplicações como descrito nos parágrafos anteriores. Exemplos típicos de tais plastificantes incluem óleo mineral, polibuteno, óleos de parafina, óleos de éster e similares, como descrito no anterior. É preferível que ambos, um plastificante e um adesivo, sejam adicionados à composição de adesivo definida pela presente invenção.

[0025] A invenção refere-se também a um método para lacrar uma embalagem feita de material de embalagem, por meio do qual uma quantidade de um adesivo de fusão a quente não reativo, na forma líquida, é aplicada a uma primeira superfície do material de embalagem, depois do que essa superfície e outra superfície do material de embalagem são contatadas. De acordo com a invenção, um adesivo de fusão a quente não reativo é usado como definido acima. Em princípio, diferentes tipos de material de embalagem podem ser usados. Entretanto, tem sido mostrado que a nossa invenção funciona com grande eficácia, quando o dito material de embalagem é material de papelão. O método é especialmente útil para lacrar embalagens em que o material de embalagem (tal como papelão) é revestido com uma camada de poliolefina, preferivelmente polietileno. Foi mostrado que com o adesivo de fusão a quente presentemente inventado, altas resistências de adesão poderão ser realizadas em substratos que foram revestidos na superfície com poliolefinas, como polietilenos. O afastamento de tais substratos revestidos, depois de estarem mutuamente grudados com o adesivo de fusão a quente, resultou em falha do material dos substratos, ou dos revestimentos dos substratos, em vez de clivagem, ao longo da interface entre o revestimento de poliolefina e o adesivo de fusão a quente.

[0026] É ainda observado que o adesivo de fusão a quente não reativo, de acordo com a presente invenção, pode ser usado em outras aplicações, como em um adesivo sensível à pressão (PSA), e em não tecidos (produtos absorventes de higiene, tais como fraldas de bebê, produtos de incontinência de adulto, produtos de higiene feminina) e outras aplicações como descrito nos parágrafos anteriores. Mais em geral, mercados típicos para estes tipos de adesivo de fusão a quente são embalagens, não tecidos, fitas e etiquetas. Os adesivos desta invenção podem também ser úteis em encadernação de livros, ligação de espuma, aplicações de lacrar por calor, lacre de carpete, lacrar o fim do saco, meio de filtro de ligação, ligação de isolamento, preparação de artigos duráveis (por exemplo, sapatos e outros equipamentos atléticos), trabalho de madeira, construção, aplicações automotoras, aplicações de acessórios e aplicações de montagem (por exemplo, meios de filtro, isolamento e ligação).

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

[0027] A invenção será explicada em mais detalhes por meio de diversos experimentos e desenho, em que

[0028] A Figura 1 mostra um gráfico em que a resistência tênsil absoluta (ATS) de um número de adesivos de fusão a quente não reativos, contendo várias concentrações (c, em % em peso) de uma carbodiimida, são ilustradas.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERIDAS Preparação de um polímero aleatório de caprolactona/lactídeo

[0029] Um adesivo de fusão a quente não reativo foi preparado como a seguir. Em um reator equipado com um agitador mecânico, um termômetro, uma entrada de gás e um condensador, 300 partes em peso de caprolactona (Brand Perstorp), 700 partes em peso de L- lactídeo (Puralact® B3), e 6,99 partes em peso de neopentliglicol (NPG) quando o iniciador foi carregado. A temperatura foi elevada para 150° C sob pressão atmosférica, em uma atmosfera de nitrogênio, a fim de fundir o lactídeo. A temperatura foi subsequentemente elevada para 180° C, depois do que 100 ppm de Sn-octoato, como catalisador de polimerização, foram adicionados à mistura de reação. A mistura foi deixada para reagir por aproximadamente 6 horas até a reação estar completa. A reação de abertura de anel foi realizada de maneira que o copolímero foi obtido tendo um peso molecular médio (Mn) de aproximadamente 30000 g/mols, como medido pelas técnicas de cromatografia de permeação de gel absoluto. Como todos os componentes foram inicialmente misturados e reagidos, um polímero de poliéster aleatório foi formado.

[0030] A reação foi concluída adicionando uma pequena quantidade de um agente de desativação de catalisador (aqui 150 ppm ADK STAB AX-71), e agitando a solução por aproximadamente 20 minutos. Depois da conclusão da reação, uma quantidade de carbodiimida (aqui BioAdimideR 100 da Rhein Chemie firme) foi adicionada para o polímero formado na fase líquida. As quantidades variaram de 0 - 3,5% em peso. Em alguns experimentos, ceras e/ou envernizadores foram adicionados (ambos 25% em peso, como calculado na quantidade total do adesivo).

[0031] Amostras dos adesivos de fusão a quente não reativos assim obtidos, com quantidades variadas de carbodiimidas, como também uma amostra comparativa sem carbodiimida, foram mantidas por 48 horas a 175oC. Com essas amostras, testes de cisalhamento sobrepostos foram executados, usando as condições a seguir.

[0032] Substratos de 100 mm x 25 mm foram cobertos com uma camada de um adesivo de amostra a 160 - 170 o C. Subsequentemente, dois de tais substratos foram aderidos de tal maneira que 25 mm x 25 mm de áreas sobrepostas foram formadas. O cisalhamento do local foi testado quadrapol, usando uma máquina de teste universal (Instron 3366). A carga máxima foi registrada, e a média foi tirada.

[0033] Os resultados desses testes são mostrados na Figura 1. Nessa Figura, resistências à tração absolutas (ATS) são mostradas como uma função da quantidade de carbodiimida adicionada (concentração c em % em peso). As colunas da esquerda indicam as ATS das amostras por concentração de carbodiimida, diretamente depois da adição de BioAdimide). As ATS dessas colunas foram normalizadas para 100%. As colunas da direita indicam a mudança em ATS, depois de terem armazenado essas amostras em uma temperatura de 175oC por 48 horas.

[0034] A partir do gráfico, é concluído que a amostra sem a carbodiimida adicionada (mais à esquerda no gráfico) mostra uma diminuição significativa em ATS, depois de ter mantido essas amostras a uma temperatura de 175o C por 48 horas. O aquecimento prolongado mostrou uma diminuição ainda maior de ATS (dados não mostrados). As amostras que incluíram carbodiimida, entretanto, não mostraram diminuição em ATS depois dessas amostras terem sido mantidas a uma temperatura de 175o C por 48 horas. Essa diminuição é ainda ausente na amostra que inclui somente 0,5% em peso da carbodiimida. O aquecimento prolongado dessa carbodiimida contendo amostras, mostrou que os ATS permaneceram estáveis em aproximadamente 100% (dados não mostrados). As amostras contendo aproximadamente 2,50% em peso de carbodiimida mostraram fragilidade da camada do adesivo formado, depois de ter mantido essas amostras a uma temperatura de 175o C por 48 horas. Esse efeito foi ainda mais pronunciado nas amostras que continham 3,5% em peso da carbodiimida.

[0035] Uma pessoa versada na técnica perceberá que a presente invenção não é de maneira alguma limitada às modalidades preferidas. Outras variações para as modalidades descritas podem ser compreendidas e efetuados por aqueles versados na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da descrição, e das reivindicações em anexo. Nas reivindicações, a palavra "compreende"não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido "um" ou "uma"não exclui uma pluralidade. O mero fato de que certas medidas são mencionadas, em reivindicações dependentes mutuamente diferentes, não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser usada para uma vantagem.

Claims

1. Adesivo de fusão a quente não reativo que compreende um copolímero, sendo substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C) em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5, caracterizado pelo fato de que o adesivo ainda compreende um composto de carbodiimida; e em que a quantidade de carbodiimida varia entre 0,05 e 2,5% em peso, com base no peso de carbodiimida e do copolímero.

2. Adesivo de fusão, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de carbodiimida varia entre 0,1 e 2% em peso, como determinado nas quantidades de carbodiimida e no copolímero .

3. Adesivo de fusão, de acordo com reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a média de peso molecular Mn do copolímero varia entre 10000 g/mol e 50000 g/mols.

4. Adesivo de fusão, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a média de peso molecular do copolímero varia entre 20000 g/mols e 40000 g/mols.

5. Adesivo de fusão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o adesivo compreende ainda um envernizador em uma quantidade de até 80% em peso, baseado no peso total do adesivo.

6. Adesivo de fusão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o adesivo compreende ainda um plastificante em uma quantidade de até 40% em peso, com base no peso total do adesivo.

7. Adesivo de fusão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o adesivo compreende ainda um estabilizador.

8. Adesivo de fusão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o adesivo compreende ainda um estabilizador que é um antioxidante.

9. Método para a preparação de um adesivo de fusão a quente não reativo contendo um copolímero, sendo substancialmente composto de um produto de reação de lactídeo (L) e caprolactona (C) em uma proporção molar (L/C) de pelo menos 1,5, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas a seguir: - polimerizar uma mistura compreendendo lactídeo e caprolactona, em uma proporção molar de pelo menos 1,5, na presença de um catalisador de polimerização, e - adicionar uma quantidade de carbodiimida ao copolímero resultante de lactídeo e caprolactona em uma fase líquida, depois da conclusão da reação; em que a quantidade de carbodiimida varia entre 0,05 e 2,5% em peso, com base no peso de carbodiimida e do copolímero.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a polimerização é realizada em uma temperatura de 160 a 200oC.

11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de um monoálcool é adicionada à mistura.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o monoálcool é n-hexanol.

13. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de um diálcool é adicionada à mistura.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o diálcool é neopentil glicol.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de um agente de desativação de catalisador é adicionada à mistura depois da conclusão da reação.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o agente de desativação de catalisador é um composto de fósforo.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 16, caracterizado pelo fato de que um envernizador é adicionado à mistura em uma quantidade de até 80% em peso, como determinado no peso total do adesivo.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 17, caracterizado pelo fato de que um plastificante é adicionado à mistura em uma quantidade de até 40% em peso, como determinado no peso total do adesivo.

19. Método para lacrar uma embalagem feita de material de embalagem, em que uma quantidade de um adesivo de fusão a quente não reativo em forma líquida, é aplicada de uma primeira superfície do material de embalagem, depois do que essa superfície e outra superfície do material de embalagem são contatadas, caracterizado pelo fato de que um adesivo de fusão a quente não reativo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, é usado.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o material de embalagem é composto de material de papelão.

21. Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a superfície do material de embalagem é revestida com uma camada de poliolefina.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a poliolefina é polietileno.