BR112019010770A2 - adesivos de fusão a quente para ligar componentes elastoméricos, materiais não-tecidos e filmes termoplásticos - Google Patents

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Abstract

adesivos de fusão a quente para ligar componentes elastoméricos, materiais não-tecidos e filmes termoplásticos uma composição de adesivo de fusão a quente compreende uma mistura de polímeros baseada em um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e é selecionada de um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante. a composição opcionalmente contém ainda um plastificante, um antioxidante, uma cera, um agente de enchimento, um corante, um absorvente de uv, outro polímero, ou suas combinações. a composição de fusão a quente tem uma viscosidade igual ou inferior a cerca de 80.000 cp a 180 °c e é útil para uma variedade de aplicações industriais, incluindo a união dos substratos utilizados em produtos de higiene descartáveis, tais como camadas não-tecidos, acessórios elásticos e filmes termoplásticos (poliolefina, ácido poliláctico, etc.). a composição de adesivo de fusão a quente poderá ser duplamente funcional, servindo como um adesivo de componente elástico e um adesivo de construção.

Description

ADESIVOS DE FUSÃO A QUENTE PARA LIGAR COMPONENTES ELASTOMÉRICOS, MATERIAIS NÃO-TECIDOS E FILMES TERMOPLÁSTICOS
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente dos Estados Unidos N°. 62/426,774, depositado em 28 de novembro de 2016 e 62/527,444, depositado em 30 de junho de 2017.
ÁREA DA INVENÇÃO [0002] A presente invenção refere-se a adesivos de fusão a quente, e mais particularmente a adesivos de fusão a quente feitos a partir de misturas de polímeros ou copolímeros à base de polipropileno de baixo ponto de fusão e poli-alfaolefinas amorfas (APAO). Estes adesivos são úteis na ligação de componentes elastoméricos a vários substratos e são úteis como adesivos de construção para o fabrico de artigos de consumo descartáveis, tais como fraldas, absorventes higiênicos femininos, produtos para adultos com incontinência, batas cirúrgicas e similares.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0003] Os adesivos de fusão a quente são utilizados para formar ligações entre vários substratos para uma ampla gama de usos finais comerciais. Por exemplo, são utilizados adesivos de fusão a quente para ligar materiais não-tecidos, filmes poliméricos e componentes elastoméricos em numerosos artigos fabricados. Em tais aplicações, o adesivo de fusão a quente é utilizado para ligar componentes elastoméricos, tais como fios, filmes, abas ou painéis de fixação, e outras formas contínuas ou distintas entre tecidos, tecidos
Petição 870190049223, de 27/05/2019, pág. 20/97 sintéticos, materiais não-tecidos e vários filmes poliméricos. Por exemplo, fios elásticos ligados com adesivo são utilizados para melhorar o ajuste de produtos de higiene descartáveis em torno das áreas da perna e da cintura do artigo. Estas aplicações requerem que o adesivo forme fortes ligações aos substratos sem comprometer a elasticidade do fio necessária para que o vestuário se adapte confortavelmente ao movimento do utilizador, mantendo ao mesmo tempo uma vedação fiável para reter fluidos. Os adesivos de fusão a quente utilizados para fixar componentes elásticos a pelo menos um outro substrato são aqui referidos como adesivos de componentes elásticos.
[0004] Os adesivos de construção de fusão a quente para artigos de consumo descartáveis ligam vários materiais nãotecidos com filmes termoplásticos de baixa energia superficial, tais como ácido polilático, polietileno ou polipropileno não tratado. 0 uso de folhas posteriores de poliolefina mais finas na fabricação de artigos descartáveis requer o uso de fusões a quente de viscosidade mais baixa, a fim de evitar queimaduras e distorção quando o adesivo é aplicado. Os adesivos de construção devem ter uma boa resistência ao cisalhamento, mas, adicionalmente, deverão ter forte resistência ao descascamento (particularmente em baixos níveis de complemento (adição), tal como 1 ou 2 gramas por metro quadrado). Por outro lado, os adesivos de componentes elásticos devem demonstrar boa resistência ao deslizamento sob carga.
[0005] Os adesivos de fusão a quente podem ser aplicados utilizando uma ampla gama de métodos de aplicação e condições
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3/70 de processo. Os adesivos de fusão a quente podem ser pulverizados ou revestidos, como filamentos finos ou camadas de vários padrões em substratos ou em componentes elásticos, os quais são então afixados em vários materiais. Uma vez resfriado, o adesivo precisa atender a vários requisitos, como exibir a resistência de ligação adequada medida pela força de descascamento ou retenção da ligação durante e/ou após a tensão mecânica. Em certas aplicações, o desempenho da ligação deve ser mantido durante e após a tensão mecânica ter sido aplicada aos artigos que sofreram envelhecimento de longo prazo ou acelerado termicamente.
[0006] Os adesivos de fusão a quente podem ser baseados em polímeros tais como poliolefinas (polímeros à base de etileno ou propileno e similares), ou poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno ou propileno e similares produzidos com oxigênio e outros monômeros contendo heteroátomos), ou copolímeros em bloco estirênicos contendo pelo menos uma fase emborrachada, tal como poli (estireno-b-isopreno-b-estireno) (SIS) ou poli (estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) . Quando SIS, SBS e copolímeros em bloco similares são empregados, acreditase geralmente que a fase estirênica proporcione resistência coesiva enquanto se acredita que a fase poli(dieno) confere o comportamento elastomérico crítico para o desempenho de componentes fabricados que devem suportar forças mecânicas em uma aplicação de uso final tal como adesivos de componentes elásticos.
[0007] Ao longo dos anos, muitos polímeros olefinicos diferentes foram utilizados na formulação de adesivos de
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4/70 fusão a quente. Os primeiros desses foram polipropilenos amorfos (APP) que são caracterizados por terem uma orientação estereoquimica aleatória do grupo metila pendente ao longo da estrutura principal de carbono da cadeia polimérica. A falta de regularidade estereoquimica frustra o desenvolvimento da cristalinidade dos sistemas de APP, tornando-os compatíveis com os vários taquificantes (agentes de adesividade), plastificantes, ceras e agentes de enchimento utilizados para adaptar o desempenho geral do adesivo.
[0008] Mais tarde, outros polímeros de olefina tornaramse disponíveis, oferecendo propriedades melhoradas em relação aos polímeros de polipropileno amorfo originais. Estes são referidos como poli-alfa-olefinas amorfas (APAOs). As APAOs são feitas utilizando uma variedade de monômeros, incluindo, mas não limitados a, propileno, etileno e buteno. São tipicamente polímeros aleatórios que possuem distribuições de peso molecular razoavelmente amplas (índice de polidispersidade >3,0) e podem ser produzidos empregando uma variedade de sistemas catalisadores de Ziegler-Natta.
[0009] Normalmente, os adesivos de fusão a quente são baseados somente em materiais APP ou APAO de baixa cristalinidade, no entanto, não atendem aos critérios de desempenho de retenção de ligação para aplicações elásticas, pois geralmente produzem baixas forças mecânicas, têm baixa elasticidade e não podem manter forte ligação em artigos que tenham sido submetidos a envelhecimento a longo prazo ou acelerado termicamente. Adicionalmente, formulações contendo apenas poliolefinas de cristalinidade muito baixa tendem a
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5/70 desenvolver propriedades lentamente. A última questão pode ser problemática quando empregada em substratos porosos, como os não-tecidos comumente utilizadosem aplicações de higiene, onde a instalação lenta pode levar à penetração excessiva do adesivo, comprometer o desempenho do laminado final e, em casos extremos, causar acúmulo do adesivo no equipamento de processo e bloquear potencialmente [0010] Mais recentemente, metaloceno e outros catalisadores de local único (SSC) foram desenvolvidos para produzir poliolefinas com propriedades mais precisamente adaptadas que superam algumas dessas limitações. Por exemplo, a distribuição de peso molecular pode ser controlada utilizando catalisadores destes tipos para proporcionar polímeros com valores de polidispersividade significativamente mais estreitos em comparação com aqueles produzidos empregando catalisadores de Ziegler-Natta tradicionais. As polidispersividades estreitas desses materiais permitem a produção de adesivos de baixa viscosidade que não contêm cadeias poliméricas extremamente curtas, as quais podem comprometer as propriedades físicas. Os catalisadores de local único também são capazes de incorporar níveis muito maiores de comonômero em comparação com os catalisadores de Ziegler-Natta. Isso permite que altos níveis de comonômeros, tais como 1-buteno, 1-hexeno e 1octeno, sejam incorporados em polímeros à base de etileno para proporcionar copolímeros de polietileno de média a baixa densidade que podem ser transformados em filmes de alta clareza com excelentes propriedades mecânicas. Exemplos de copolímeros à base de etileno desta classe incluem os
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6/70 polímeros Affinity® e Engage® da Dow Chemical Company. De modo similar, foram desenvolvidos catalisadores de local único que permitem a produção de copolímeros à base de propileno que contêm elevados níveis de etileno e/ou outras alfa-olefinas. Exemplos de sistemas de copolímeros à base de propileno incluem polímeros Vistamaxx® da ExxonMobil e do tipo Versify® disponíveis da Dow Chemical Company.
[0011] Catalisadores de local único podem ser explorados mais aprofundadamente para controlar a arquitetura da cadeia de poliolefinas e seus copolímeros. Esses catalisadores controlam o grau de defeitos estereoquímicos e regionais ao longo das cadeias poliméricas e, por sua vez, a cristalinidade global e as propriedades finais. O controle da regularidade estereoquímica do polímero utilizando estes catalisadores pode ser realizado de tal modo que os substituintes pendentes de carbonos de estrutura principal adjacentes (diads) são principalmente dispostos em um modo idêntico (meso) para proporcionar polímeros altamente isotácticos. Inversamente, os catalisadores de local único podem ser concebidos de tal modo que os grupos alquila de ramificação lateral estejam orientados de um modo oposto (racémico) para proporcionar polímeros sindiotáticos. Materiais com taticidade altamente controlada que contenham níveis muito baixos de erros estereoquímicos (menos de 0,50% molar), tais como homopolímeros de polipropileno isotáticos e sindiotáticos, são geralmente materiais rígidos de ponto de fusão alto.
[0012] Recentemente, foram desenvolvidos catalisadores que visam um nível fixo de defeitos estéreo para permitir o
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7/70 controle fino das propriedades do polímero. O uso de catalisadores projetados para introduzir seletivamente um nível controlado de erros estéreos pode proporcionar materiais que, embora idênticos à composição de outros homopolímeros de polipropileno, exibem maior flexibilidade e baixo ponto de fusão. Exemplos desta classe de polímeros incluem os homopolímeros à base de propileno L-MODU S400, S600 e S901 disponíveis na Idemitsu Chemicals. Embora esses polímeros tenham sido utilizados para fazer adesivos de fusão a quente com melhores características de adesão, não têm sido amplamente utilizados em aplicações que exigem a formação de fortes ligações iniciais a uma variedade de substratos, incluindo materiais elásticos que devem ser rigorosamente mantidos com o envelhecimento a longo prazo sob várias condições térmicas. Além disso, seria vantajoso proporcionar um único adesivo que funcionasse bem tanto como adesivo de construção como como adesivo de componente elástico (isto é, duplamente funcional).
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0013] Tendo em vista os seus objetivos, uma modalidade da presente invenção proporciona uma composição de adesivo de fusão a quente compreendendo um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel & Esfera de pelo menos cerca de 80 e até cerca de 140, em que a viscosidade da composição é igual ou inferior a
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8/70 cerca de 80.000 cP a 180 °C e o primeiro componente de polímero, o segundo componente de polímero e a resina taquificante estão presentes em quantidades eficazes para proporcionar uma composição de adesivo de fusão a quente, a qual: (1) tem uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas-força a 1 grama por metro quadrado, tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de pelo menos 80% tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1, 2 e 4 semanas. As modalidades da invenção funcionam em uma ampla gama de aplicações adesivas, incluindo como adesivos de componentes elásticos e adesivos de construção, e incluem formulações adesivas específicas que são duplamente funcionais.
[0014] De acordo com outra modalidade da presente invenção, uma composição de adesivo de fusão a quente compreende (a) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; (b) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (c) cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade (medida por ASTM D3236-88) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C.
[0015] De acordo com uma modalidade da invenção, um método para fabricar um laminado compreende as etapas de: (a)
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9/70 aplicar uma composição de adesivo de fusão a quente em um estado fundido a um substrato primário, em que a composição de adesivo de fusão a quente compreende (i) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; (ii) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (iii) cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, onde a viscosidade (medida por ASTM D3236-88) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C; (b) unir um substrato secundário ao primeiro substrato por contato do substrato secundário com a composição de adesivo; e (c) resfriar o adesivo.
[0016] Modalidades adicionais da invenção incluem o laminado feito por um método de aplicação de uma composição de adesivo de fusão a quente de acordo com a invenção em um estado fundido a um substrato primário e unindo um substrato secundário ao primeiro substrato por contato do substrato secundário com o adesivo, resfriando depois o adesivo. O laminado pode ser utilizado como uma manga (bainha) elástica para as pernas, uma manga para as pernas em pé ou um painel lateral elástico em um artigo descartável. O laminado poderá também ser utilizado como parte de um núcleo de um artigo descartável em modalidades em que o adesivo é utilizado como um adesivo de construção; nesse caso, o laminado compreende
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10/70 tipicamente um substrato não-tecido, o adesivo de construção e uma camada ou filme de suporte, tal como filme de polietileno. As modalidades da invenção também incluem um artigo descartável, tal como uma fralda, compreendendo o adesivo da presente invenção e pelo menos um substrato.
[0017] Uma outra modalidade da invenção é dirigida a um método para a utilização de adesivo duplamente funcional, compreendendo as etapas de: (1) fundir um único lote de um adesivo para formar um adesivo fundido; (2) dividir o adesivo fundido em uma primeira porção e uma segunda porção; (3) direcionar a primeira porção para uma primeira região de uma fábrica e aplicar o adesivo na primeira região a pelo menos um de um primeiro substrato ou um componente elástico para proporcionar uma primeira superfície de suporte de adesivo;
(4) fixar o outro do primeiro substrato ou o componente elástico à primeira superfície de suporte de adesivo; (5) direcionar a segunda porção para uma segunda região da fábrica e aplicar o adesivo na segunda região a pelo menos um de um segundo substrato ou uma camada não-tecido para proporcionar uma segunda superfície de suporte de adesivo; e (6) fixar o outro do segundo substrato ou a camada nãotecido à segunda superfície de suporte de adesivo, em que o adesivo é eficaz para proporcionar: (1) uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas-força a 1 grama por metro quadrado tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de pelo menos 80% tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1, 2, e 4 semanas. Esta modalidade permite a utilização de um único tanque de fusão para um adesivo que
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11/70 pode servir duas utilizações finais, opcionalmente com a adição de plastificante, antes da aplicação em uma de tais utilizações.
[0018] Deve ser entendido que tanto a descrição geral anterior como a descrição detalhada seguinte são exemplificativas, mas não são restritivas, da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO [0019] A Fig. 1 mostra o desempenho de descascamento, inicialmente e após vários ambientes de envelhecimento, de três formulações exemplares da presente invenção, com cada seção do gráfico mostrando, da esquerda para a direita, os valores de resistência ao descascamento para valores iniciais, uma semana, duas semanas e quatro semanas de envelhecimento, respectivamente.
[0020] A Fig. 2 mostra o desempenho de descascamento, tanto inicialmente como após vários ambientes de envelhecimento, de uma formulação exemplar da presente invenção comparada com outra formulação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0021] De acordo com outra modalidade da presente invenção, uma composição de adesivo de fusão a quente compreende (a) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; (b) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (c) cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel
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12/70 e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade (medida por ASTM D3236-88) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C.
[0022] As modalidades da presente invenção são um adesivo baseado em misturas de polímeros de polipropileno de baixo ponto de fusão e alfa-poliolefinas amorfas juntamente com uma resina taquificante em uma quantidade de pelo menos cerca de 30% em peso. (Todas as percentagens aqui são em peso com base no peso total do adesivo, a menos que especificamente indicado em contrário.) Os adesivos de acordo com modalidades da presente invenção exibem excelente ligação inicial com uma variedade de substratos, especialmente aqueles que são de natureza elastomérica, e proporcionam ligações que são mantidas após o envelhecimento térmico a longo prazo, tornando-as úteis para aplicações de higiene, construção e embalagem. Os adesivos de acordo com outras modalidades da invenção proporcionam uma boa resistência ao cisalhamento, mas também forte resistência ao descascamento, particularmente a baixos níveis de adição (complemento) , tais como 1 ou 2 gramas por metro quadrado. Verificou-se que certos adesivos da presente invenção, que apresentam uma boa resistência ao deslizamento sob carga e resistência ao descascamento, são duplamente funcionais.
[0023] Geralmente, a composição de adesivo de fusão a quente da invenção compreende cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e é selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; Como aqui utilizado, um baixo
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13/70 ponto de fusão do primeiro componente de polímero significa que tem um ponto de fusão inferior a 130 °C, quando medido utilizando Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) de acordo com ASTM E-794-01 exceto com uma modificação ao teste em que se utilizou uma temperatura de varredura de 20 °C por minuto em vez de 10 °C por minuto (o ponto de fusão DSC). Preferencialmente, o ponto de fusão DSC do primeiro polímero é inferior a 95 °C, mais preferencialmente inferior a 92 °C e o mais preferencialmente inferior a 90 °C. Mais preferencialmente, o ponto de fusão DSC do primeiro polímero é pelo menos 60 °C, e mais preferencialmente pelo menos 65 °C. (Quando os limites superior e inferior de um intervalo são fornecidos aqui separadamente para descrever qualquer funcionalidade ou característica dos adesivos ou constituintes dos adesivos da invenção, os aspectos da invenção incluem intervalos que se estendem desde qualquer limite inferior listado até qualquer limite superior listado).
[0024] De acordo com uma modalidade da invenção, o primeiro componente de polímero tem um módulo baixo, o que significa que pode esticar-se até uma extensão relativamente elevada antes da ruptura. Uma maneira de identificar um componente de polímero que tem um baixo módulo é avaliar seu alongamento na ruptura. Em uma modalidade da invenção, o primeiro componente de polímero tem um alongamento na ruptura de pelo menos 20% de acordo com ASTM D638 (aqui definido como um valor de baixo módulo) . Preferencialmente, o primeiro componente de polímero tem um baixo valor de módulo de pelo menos 100%, mais
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14/70 preferencialmente pelo menos 150% e mais preferencialmente pelo menos 200%. Outra maneira de medir o módulo de um componente de polímero é determinar seu alongamento na ruptura de acordo com JIS-K 7113-2. Em modalidades da invenção, o primeiro componente de polímero tem um valor de alongamento na ruptura de acordo com JIS-K 7113-2 de pelo menos 400%, mais preferencialmente pelo menos 500%, e o mais preferencialmente pelo menos 550%.
[0025] O tipo e nível de polímeros à base de polipropileno de baixo ponto de fusão nas formulações inventivas foram selecionados para proporcionar o balanço adequado de fluxo necessário para vários métodos de aplicação com a resistência de ligação e ductilidade necessária para ligar componentes elásticos a uma variedade de substratos. Os polímeros à base de propileno de baixo ponto de fusão adequados para esta aplicação incluem homopolímeros de propileno que geralmente possuem concentrações meso diad inferiores a 90% mol e pontos de fusão DSC inferiores a 130, preferencialmente inferiores a 100 °C.
[0026] Um novo tipo de poliolefina foi desenvolvido pela Idemitsu Petrochemical, Ltd. Foram descritas como seus graus de L-MODU, que é a abreviação de poliolefina de baixo peso molecular e baixo módulo de elasticidade. Embora sejam totalmente à base de polipropileno, têm propriedades normalmente não associadas ao polipropileno. Homopolímeros de polipropileno convencionais tendem a ser muito ricos em cristalinidade e ter alto ponto de fusão. Isso é verdade, independentemente de terem sido preparados utilizando a tecnologia de catalisadores Zeigler-Natta ou metaloceno. Os
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15/70 novos graus de L-MODU são feitos utilizando um catalisador de metaloceno único, o qual controla a estereorregularidade do polímero. Isso resulta em um novo tipo de polímero, o qual fornece propriedades que não eram alcançadas antes. Por exemplo, os pontos de fusão destes novos polímeros são muito mais baixos do que qualquer outro homopolímero de polipropileno catalisado por metaloceno. Homopolímeros de polipropileno típicos têm pontos de fusão DSC de cerca de 130 °C a 170 °C. Os polímeros L-MODU têm pontos de Amolecimento de Anel e Esfera abaixo de 130 °C quando medidos de acordo com ASTM E-28-99. Em uma modalidade da invenção, o primeiro componente de polímero é um homopolímero de polipropileno e tem um ponto de fusão DSC inferior a 100 °C. [0027] O processo para fabricar estes polímeros é descrito em detalhe na patente US 6,797,774 (atribuída à Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. de Tóquio, JP). Como estes têm pontos de fusão tão baixos e longos tempos de recristalização, considerações especiais precisam ser levadas em conta para processá-los utilizando equipamentos de pelotização subaquática. Isto é descrito na patente US 7.776.242 atribuída à Idemitsu Kosan Co. Ltd. deTokyo, JP. As divulgações encontradas na Patente US ΝΩ. 6,797,774 e na Patente US No. 7,776,242 são ambas especificamente incorporadas no presente pedido de patente por referência às mesmas. Certas características dos homopolímeros de polipropileno Idemitsu L-MODU estão listadas abaixo na Tabela 1.
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16/70 [0028] TABELA 1
Propriedades L-MODU S400 L-MODU S600 L-MODU S901
Densidade (kg/m3) 870 870 870
Ponto de amolecimento DSC (°C) # 78 78 79
Peso molecular (média ponderada) 45.000 70.000 120.000
Distribuição de peso molecular 2 2 2
Módulo de elasticidade (MPa) 60 60 60
Alongamento na ruptura (%) 600 800 900
Viscosidade de fusão Brookfield a 190 °C (cP) 9.000 52.000 *
[0029] # Os pontos de amolecimento da DSC foram executados pelo Laboratório Analítico da Bostik. Os outros valores foram relatados pela Idemitsu em seu site.
[0030] * MFR = 50 g/10 min para 2,16 kg de L-MODU S901 a 230 °C.
[0031] Embora os polímeros de L-MODU sejam homopolímeros de polipropileno, eles são muito diferentes dos polímeros tradicionais de polipropileno, conforme mencionado anteriormente. Além de terem pontos de fusão muito menores quando medidos por DSC, seus valores de entalpia em fusão também são muito mais baixos do que os tipos tradicionais de polipropileno. Quando analisado de acordo com ASTM E793-01
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Standard Test Method for Enthalpies of Fusion and Crystallization by Differential Scanning Calorimetry [Método de Teste Padrão para Entalpias de Fusão e Cristalização por Calorimetria Diferencial de Varredura] exceto com a única modificação que uma temperatura de varredura de 20 °C por minuto foi utilizada em vez de 10 °C por minuto, os seguintes resultados apresentados na Tabela 2 foram obtidos.
[0032] TABELA 2
Tipo L-MODU Temperatura de Transição Vítrea (Tg) Pico de Fusão Entalpia de fusão
S-400 -9,7 °C 77,6 °C 4, 9 Joules/grama
S-600 -7,8 °C 77,1 °C 22, 6 Joules/grama
S-901 -8,0 °C 76,9 °C 22, 6 Joules/grama
[0033] Os valores dos pontos de fusão e das entalpias de fusão são muito baixos em comparação com os homopolimeros mais tradicionais à base de polipropileno. Homopolimeros de polipropileno típicos têm pontos de fusão de cerca de 130 °C a 171 °C e valores de entalpia de fusão de cerca de 80 J/g ou superiores. Os polímeros L-MODU têm uma combinação única de ponto de fusão e entalpia de fusão. No entanto, descobrimos que fazer um adesivo de fusão a quente adequado utilizando estes materiais como um polímero de base requer a utilização de um componente de polímero adicional como um segundo componente de polímero.
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18/70 [0034] Outros polímeros poderão ser utilizados como o primeiro componente de polímero com baixo ponto de fusão e incluem: copolímeros aleatórios de poli-alfa-olefina e terpolímeros derivados de propileno com etileno, buteno, hexeno, octeno e suas combinações. Alguns polímeros de poliolefina particularmente preferidos são copolímeros de propileno com pelo menos um outro monômero de olefina, tais como copolímeros de etileno-propileno e copolímeros de etileno-octeno. Um copolímero aleatório preferido inclui elastómeros de propileno/etileno, os quais podem ser obtidos da ExxonMobil Chemical sob a designação comercial de nome Vistamaxx®. . Os tipos comerciais adequados variam entre cerca de 5% e cerca de 20% em peso de etileno, uma taxa de fluxo de fusão entre cerca de 1 e cerca de 50 g/10 min e uma densidade entre cerca de 0,84 e 0,88 gramas/ml. Um tipo particularmente preferido é o Vistamaxx® 6202, o qual é um elastómero de poli(propileno-co-etileno) com cerca de 85% de propileno e 15% de etileno e tem uma taxa de fluxo de massa de fusão (230 °C/2,16 kg) de 20 g/10 minutos e uma densidade de 0,863 g/cc. Um segundo tipo preferido é o Vistamaxx® 6502, o qual é um elastómero de poli(propileno-co-etileno) com cerca de 87% de propileno e 13% de etileno e tem uma taxa de fluxo de massa de fusão (230 °C/2,16 kg) de 45 g/10 minutos e uma densidade de 0,865 g/cc.
[0035] O primeiro componente de polímero está geralmente presente nas composições de adesivo para qualquer utilização
em quantidades de cerca de 2% a cerca de 50%,
preferencialmente cerca de 5% a cerca de 4 5% e o mais
preferencialmente cerca de 7,5% a cerca de 4 0% em peso.
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19/70
Misturas de polipropilenos a estes níveis são também adequadas. De cerca de 5% a cerca de 30% em peso de um ou mais polímeros adicionais poderão ser misturados em conjunto com o primeiro polímero, se desejado. O peso molecular médio ponderado em peso do primeiro componente de polímero de acordo com modalidades da presente invenção poderá estar na gama de cerca de 2.000 grama/mol a cerca de 150.000 g/mol, preferencialmente de cerca de 20.000 g/mol a cerca de 150.000 g/mol. Os valores acima são intervalos para o uso do adesivo em geral. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é utilizado como um adesivo de componente elástico, o primeiro componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 35%, mais preferencialmente cerca de 10% a cerca de 30% em peso, e mais preferencialmente de cerca de 15% a cerca de 25% em peso. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é utilizado como adesivo de construção, o primeiro componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 15% a cerca de 38%, mais preferencialmente cerca de 18% a cerca de 33% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 32% em peso. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é duplamente funcional (isto é, pode ser utilizado como adesivo de construção ou adesivo de componente elástico), o primeiro componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 30%, mais preferencialmente cerca de 8% a cerca de 25% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 10% a cerca de 17% em peso.
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20/70 [0036] A composição de adesivo de fusão a quente da presente invenção também inclui um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa presente em cerca de 2% a cerca de 50% em peso para qualquer utilização. Acredita-se que a presença deste segundo componente de polímero, tal como uma poli-alfa-olefina amorfa (APAO), proporcione resistência coesiva, bem como modifique as propriedades físicas finais do adesivo. Em particular, a combinação de polímeros APAO com o primeiro componente de polímero de baixo módulo e baixo ponto de fusão descrito acima em combinação com uma quantidade judiciosamente selecionada de agente taquificante tem proporcionado adesivos com a resistência coesiva necessária para manter ligações fortes a componentes elásticos estressados à medida que as propriedades completas do adesivo se desenvolvem com o tempo. Ao contrário de outros materiais, tais como poliolefinas de maior cristalinidade ou ceras de poliolefina que podem ser previstas para proporcionar benefícios de configuração similares, acredita-se que os materiais APAO ofereçam maior compatibilidade com os outros componentes chave da formulação inventiva para melhorar a estabilidade de fase a longo prazo do adesivo.
[0037] O segundo componente de polímero da mistura útil na presente invenção inclui várias categorias diferentes de polímeros contendo propileno amorfo, de baixo peso molecular e baixa viscosidade. O termo amorfo é aqui definido como tendo um grau de cristalinidade inferior a 30%, conforme determinado por calorimetria de varredura diferencial (DSC) contra um padrão de polipropileno altamente cristalino.
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21/70
Estes polímeros podem ser homopolímeros de propileno ou copolímeros de propileno com um ou mais comonômeros de alfaolefina (1-alqueno), tais como, por exemplo, etileno, 1buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Polímeros de poli(1-buteno-copropileno) referidos como polímeros de APAO ricos em buteno são também adequados para a presente invenção. Os polímeros apresentam vantajosamente pontos de amolecimento de Anel e Esfera entre cerca de 80 °C e 170 °C de acordo com ASTM E28 e uma temperatura de transição vítrea de cerca de -5 °C a 40 °C de acordo com ASTM D3417.
[0038] Em uma modalidade, os polímeros amorfos são polímeros de poli-alfa olefina que têm uma gama de viscosidade de fusão superior a cerca de 500 cP a cerca de 120.000 cP e mais preferencialmente de 500 cP a 8.000 cP a 190 °C (determinado de acordo com ASTM D3236).
[0039] Preferencialmente, o segundo componente de polímero compreende uma poli-a-olefina, preferencialmente, uma poli-a-olefina amorfa. Os segundos componentes de polímero preferidos compreendem copolímeros de poli(lpropileno-co-l-buteno) ricos em propileno e/ou copolímeros e terpolímeros de polipropileno amorfo de etileno e/ou 1buteno. Exemplos de copolímeros de poli-alfa olefina amorfos incluem o REXtac® 2830 da REXtac LLC e o Vestoplast® EP NC 702 da série Evonik Industries.
[0040] O segundo componente de polímero está geralmente presente nas composições de adesivo para qualquer utilização nas quantidades de 2% a cerca de 50%, preferencialmente cerca de 5% a cerca de 40%, e o mais preferencialmente cerca de 5% a cerca de 30% em peso. Os valores acima são intervalos para
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22/70 uso do adesivo em geral. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é utilizado como um adesivo de componente elástico, o segundo componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 10% a cerca de 45%, mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 40% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 25% a cerca de 35% em peso. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é utilizado como um adesivo de construção, o segundo componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 10% a cerca de 40%, mais preferencialmente cerca de 15% a cerca de 35% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 28% em peso. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é duplamente funcional (isto é, pode ser utilizado como adesivo de construção ou adesivo de componente elástico), o segundo componente de polímero poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 15% a cerca de 40%, mais preferencialmente cerca de 18% a cerca de 32% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 26% em peso.
[0041] Uma resina taquificante, tal como definida na presente descrição, pode ser uma molécula ou uma macromolécula, geralmente um composto químico ou um polímero de peso molecular relativamente baixo, comparado com polímeros comuns, de uma fonte natural ou de um processo químico ou combinação destes que em geral melhora a adesão de uma composição final de adesivo de fusão a quente. Resinas representativas incluem as resinas de hidrocarbonetos C5/C9, politerpenos sintéticos, colofônia, ésteres de colofônia,
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23/70 terpenos naturais e similares. Mais particularmente, as resinas taquificantes úteis incluem quaisquer resinas compatíveis ou suas misturas, tais como (1) colofônias naturais e modificadas, incluindo colofônia de goma, colofônia de madeira, colofônia de talóleo, colofônia destilada, colofônia hidrogenada, colofônia dimerizada e colofônia polimerizada; (2) ésteres de glicerol e pentaeritritol de colofônias naturais e modificadas, incluindo o éster de glicerol de colofônia pálida de madeira, o éster de glicerol de colofônia hidrogenada, o éster de glicerol de colofônia polimerizada, o éster de pentaeritritol de colofônia hidrogenada e o éster de pentaeritritol fenólico modificado de colofônia; (3) copolímeros e terpolímeros de terpenos naturais, tais como estireno/terpeno e alfa metilestireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno geralmente resultantes da polimerização de hidrocarbonetos de terepeno, tais como o monoterpeno bicíclico conhecido como pinene, na presença de catalisadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente baixas; também estão incluídas as resinas de politerpeno hidrogenado; (5) resinas terpénicas modificadas fenólicas e seus derivados hidrogenados, tais como, por exemplo, o produto de resina resultante da condensação, em um meio ácido, de um terpeno bicíclico e de um fenol; (6) resinas hidrocarbonadas de petróleo alifático resultantes da polimerização de monômeros consistindo principalmente em olefinas e diolefinas; também estão incluídas as resinas de hidrocarboneto de petróleo alifático hidrogenado; e (7) resinas de hidrocarbonetos cíclicos de petróleo e seus
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24/70 derivados hidrogenados. Misturas de duas ou mais das resinas taquificantes acima descritas poderão ser necessárias para algumas formulações. Também estão incluídas as resinas C5 cíclicas ou acíclicas e resinas acíclicas ou cíclicas modificadas aromáticas.
[0042] Em uma modalidade da invenção, o taquificante é selecionado do grupo consistindo em resinas hidrocarbonadas alifáticas e cicloalifáticas e seus derivados hidrogenados, resinas hidrocarbonadas aromáticas hidrogenadas, resinas alifáticas ou cicloalifáticas aromaticamente modificadas e seus derivados hidrogenados, resinas de politerpeno e politerpeno estirenadas e suas misturas. Noutra modalidade da invenção, o taquificante é selecionado do grupo consistindo em uma resina hidrocarbonada alifática C-5, uma resina C-5 hidrogenada, uma resina C-9 hidrogenada, uma resina DCPD hidrogenada e uma resina DCPD modificada com aromático.
[0043] Em uma modalidade da invenção, a resina taquificante tem um ponto de amolecimento de Anel e Esfera (medido pela ASTM E28) de pelo menos cerca de 40 °C, o mais preferencialmente entre cerca de 80 °C e 140 °C. Um taquificante (agente de aderência) preferido possui um ponto de amolecimento de Anel e Esfera (RBSP) entre cerca de 85 °C e 135 °C e pode ser obtido da ExxonMobil Chemical sob o nome comercial de Escorez 5400, 5600 e 5615. Um agente taquificante preferido é o Sukorez SU-210, o qual é uma resina hidrocarbonada C5/cíclico hidrogenada com uma RBSP entre 107 - 114 °C, disponível da Kolon. Outras resinas taquificantes estão disponíveis na Eastman Chemical Company
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25/70 e incluem, mas não estão limitadas a: resinas de hidrocarbonetos alifáticos parcialmente hidrogenados tais como Eastotac® H100L e Eastotac® H100R, bem como resinas C5 alifáticas não-hidrogenadas e resinas C5 modificadas aromáticas com baixa aromaticidade tais como Piccotac® 1095 e Piccotac® 9095, respectivamente.
[0044] Uma modalidade da presente invenção proporciona uma composição de adesivo de fusão a quente para qualquer utilização compreendendo uma resina taquificante em uma quantidade de cerca de 30 a cerca de 75% em peso. Para desempenho preferido para uso geral e como um adesivo de componente elástico, poderão estar presentes taquificantes nas composições de adesivo em uma quantidade de cerca de 30 a 75% em peso da composição, preferencialmente cerca de 32% a 73%, mais preferencialmente cerca de 35 a 70% em peso, e o mais preferencialmente cerca de 45 a 65% em peso. Em modalidades preferidas para utilização do adesivo como um adesivo de construção, poderão estar presentes taquificantes (agentes aderentes) na composição de adesivo em uma quantidade de cerca de 30 a 60% em peso da composição, preferencialmente cerca de 32% a 55%, mais preferencialmente cerca de 34 a 50% em peso, e o mais preferencialmente cerca de 35 a 45% em peso. Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é duplamente funcional (isto é, pode ser utilizado como adesivo de construção ou como um adesivo de componente elástico), o taquificante poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 30% a cerca de 70% preferencialmente 32%, 34%, 36%, 38% ou 40% a cerca de 60% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 45%
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26/70 a cerca de 55% em peso. Misturas de duas ou mais resinas taquificantes também poderão ser utilizadas. Por exemplo, uma mistura de uma primeira resina taquificante e uma segunda resina taquificante que é diferente da primeira resina taquificante poderá também ser empregada. De cerca de 5% a cerca de 70% em peso de uma ou mais resinas taquificantes adicionais poderão ser misturadas em conjunto com a primeira resina taquificante, se desejado.
[0045] Os plastificantes também poderão ser utilizados na presente invenção para controlar o comportamento do adesivo durante a aplicação e utilização final. 0 componente plastificante útil na presente invenção poderá ser selecionado a partir de qualquer um dos óleos à base de minerais, óleos à base de petróleo, resinas líquidas, elastómeros líquidos, polibuteno, poliisobutileno, plastificantes de ftalato e benzoato e óleo de soja epoxidado. Preferencialmente, o plastificante é selecionado do grupo consistindo em óleo mineral e polibuteno líquido e, ainda mais preferencialmente, óleo mineral com menos de 30% de átomos de carbono aromáticos. Um plastificante é amplamente definido como uma composição tipicamente orgânica que pode ser adicionada às borrachas termoplásticas e outras resinas para melhorar a extrusibilidade, flexibilidade, trabalhabilidade e elasticidade no adesivo acabado. Qualquer material que flua a uma temperatura ambiente ou de aplicação e seja compatível nas composições da presente invenção poderá ser útil. Preferencialmente, o plastificante tem baixa volatilidade a temperaturas superiores a cerca de 40 °C. Os plastificantes mais comumente utilizados são óleos que são
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27/70 principalmente óleos de hidrocarbonetos, de baixo teor aromático e de caráter parafínico ou naftênico. Os óleos são preferencialmente pouco voláteis, transparentes e têm pouca cor e odor negligenciável. Esta invenção também poderá incluir oligómeros olefínicos, polímeros de baixo peso molecular, óleos de hidrocarbonetos sintéticos, óleos vegetais e seus derivados e óleos plastificantes similares. Plastificantes sólidos poderão também ser úteis para a presente invenção. Exemplos de tais plastificantes incluem dibenzoato de 1,4-ciclo-hexanodimetanol, tribenzoato de glicerila, tetrabenzoato de pentaeritritol e dicilcohexilftalato. É dada preferência aos óleos à base de petróleo com óleos naftênicos adequados, úteis na presente invenção, dos tipos aqui descritos acima, comercialmente disponíveis na Nynas, sob o nome comercial Nyplast®. Os plastificantes líquidos adequados incluem polibuteno, tal como os materiais da série Indopol fornecidos pela Ineos. Conforme necessário, misturas de plastificantes também podem ser empregadas para ajustar o desempenho do uso final e as propriedades finais. [0046] Se utilizado em modalidades nas quais o adesivo é adequado para utilização como um adesivo de componente elástico, o plastificante poderá ser utilizado em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 20%, mais preferencialmente cerca de 0,5% a cerca de 15% em peso do adesivo. Em algumas modalidades, nenhum plastificante é utilizado. Para modalidades nas quais o adesivo é adequado para utilização como um adesivo de construção, o plastificante poderá ser utilizado em uma quantidade de cerca de 1% a cerca de 25%, mais preferencialmente de cerca de 5%
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28/70 a cerca de 20% e o mais preferencialmente de cerca de 8% a cerca de 17% em peso do adesivo.' Em modalidades preferidas nas quais o adesivo é duplamente funcional (isto é, pode ser utilizado como adesivo de construção ou um adesivo de componente elástico), o plastificante poderá estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 20%, mais preferencialmente cerca de 8% a 20% em peso, e o mais preferencialmente de cerca de 12% a 16%, 16,5%, 17%, 17,5% ou 18% em peso. Misturas de dois ou mais plastificantes também poderão ser utilizadas. Por exemplo, uma mistura de um primeiro plastificante e um segundo plastificante que é diferente do primeiro plastificante poderá também ser empregue. De cerca de 1% a cerca de 19% em peso de um ou mais plastificantes adicionais poderão ser misturados em conjunto com os primeiros plastificantes, se desejado, para atingir os totais listados acima.
[0047] A presente invenção poderá incluir um estabilizador ou um antioxidante em uma quantidade de cerca de 0% a cerca de 5% em peso. Preferencialmente, entre cerca de 0,1% a 2% de um estabilizador ou antioxidante é incorporado na composição. Os estabilizadores que são úteis nas composições de adesivo de fusão a quente da presente invenção são incorporados para ajudar a proteger os polímeros mencionados acima, e assim o sistema adesivo total, dos efeitos da degradação térmica e oxidativa que normalmente ocorrem durante a fabricação e aplicação do indicador, bem como na exposição normal do produto final ao meio ambiente. Entre os estabilizadores aplicáveis estão os fenóis impedidos (retardados) e fenóis multifuncionais, tais como
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29/70 fenóis contendo enxofre e fósforo. Antioxidantes, tais como aminofenóis impedidos, poderão ser caracterizados como compostos fenólicos que também contêm radicais volumosos em estreita proximidade com o seu grupo hidroxila fenólico e são preferidos. Em particular, os grupos butila terciários são geralmente substituídos no anel benzeno em pelo menos uma das posições orto em relação ao grupo hidroxila fenólico. A presença destes radicais substituídos estericamente volumosos na vizinhança do grupo hidroxila serve para retardar a sua frequência de estiramento e correspondentemente, a sua reatividade; esse impedimento estérico proporciona, assim, o composto fenólico com suas propriedades estabilizantes. Fenóis impedidos representativos incluem: 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris (3-5-di-terc-butil-4hidroxibenzil) benzeno; tetraquis-3 (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato de pentaeritritol; n-octadecil-3 (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato; 4,4'-metilenobis(4-metil-6-terc-butilfenol) ;
2.6- di-terc-butilfenol;
6-(4-hidroxifenoxi) -2,4-bis (n-octiltiol,3,5-triazina;
2.3.6- tris(4-hidroxi-3,5-di-terc-butil-fenoxi, 3,5-triazina di-n-octadecil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzilfosfonato; 2-(N-octiltio)etil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzoato; e hexa-3(3,5-di-terc-buti1-4-hidroxifenil)propionato de sorbitol.
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30/70 [0048] Agentes nucleantes de poliolefinas poderão também estar também presentes na invenção. Os agentes nucleantes adequados para esta invenção são geralmente da subclasse de agentes nucleantes conhecidos como agentes clarificantes que são vulgarmente empregues em embalagens aditivas de poliolefinas para promover a cristalização rápida. Materiais adequados incluem derivados de dibenzilideno sorbitol tais como Millad 3988 e Millad NX8000 fornecidos por Milliken bem como Irgaclear D produzido pela empresa BASF. Outros agentes adequados incluem sistemas de amida aromática, tais como NJ Star NU-100 fornecidos pela New Japan Chemical Company.
[0049] Se incluído, o agente nucleantes está geralmente presente nas composições de adesivo em quantidades de cerca de 0,05 a 5% em peso da composição, preferencialmente cerca de 0,1 a 2,5% em peso e o mais preferencialmente cerca de 0,2 a 1,0% em peso. Misturas de dois ou mais agentes nucleantes também poderão ser utilizadas. Por exemplo, uma mistura de um agente nucleante e um segundo agente nucleante que é diferente do primeiro agente nucleante poderá também ser empregue. De cerca de 0,05% a cerca de 5% em peso de um ou mais agentes nucleantes adicionais poderão ser misturados em conjunto com o primeiro agente nucleante se desejado. O agente nucleante poderá ser utilizado diretamente como um pó, como uma pasta aquosa em uma porção de agente plastificante adequado, ou como um componente em um lote principal (mistura base) de lote principal de polímero adequado, como Milliken NX-10. Os pacotes de nucleação, como os descritos em US 2015/0299526, também podem ser incluídos
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31/70 para adequar a taxa de configuração (fixação) e as propriedades de ligação do adesivo de fusão a quente.
[0050] Para além dos componentes de polímero na presente composição de adesivo, cerca de 1% a cerca de 15% em peso de um polímero auxiliar adicional selecionado do grupo consistindo em etileno-acetato de vinila (EVA), polietileno (PE) , polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polibutileno (PB), e um copolímero em bloco estirênico e suas misturas, também poderão ser utilizados. 0 polímero auxiliar poderá ser um copolímero em bloco de estireno selecionado do grupo que consiste em estireno-isopreno-estireno (SIS), estirenoisopreno (SI), estireno-butadieno-estireno (SBS), estirenobutadieno (SB), estireno-isopreno -butadieno-estireno (SIBS), estireno-etileno-butadieno (SEB), estireno-etilenobutadieno-estireno (SEBS), estireno-etileno-propileno (SEP), estireno-etileno-propileno-estireno (SEPS), estireno-etileno-etileno-propileno-estireno (SEEPS) e misturas de cada um destes. O polímero auxiliar é um polímero que é diferente do primeiro componente de polímero, do segundo componente de polímero e da resina taquificante, e funciona para proporcionar uma propriedade física desejada, dependendo do uso final da composição de adesivo.
[0051] Deve ser entendido que outros aditivos opcionais poderão ser incorporados na composição de adesivo da presente invenção, a fim de modificar propriedades físicas particulares. Estes poderão incluir, por exemplo, materiais tais como absorvedores de luz ultravioleta (UV), ceras, tensoativos, corantes inertes, dióxido de titânio, agentes
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32/70 fluorescentes e agentes de enchimento. Agentes de enchimento típicos incluem talco, carbonato de cálcio, argila silica, mica, wollastonita, feldspato, silicato de alumínio, alumina, alumina hidratada, microesferas de vidro, microesferas cerâmicas, microesferas termoplásticas, barita e farinha de madeira e poderão ser incluídos em até 60% em peso, e preferencialmente entre 1 e 50% em peso.
[0052] Destes aditivos opcionais, as ceras poderão ser incluídas em uma quantidade até 20% em peso, preferencialmente entre 0,1% e 20% em peso. Em uma modalidade da invenção, a cera é selecionada do grupo que consiste em ceras de petróleo, polietileno de baixo peso molecular e polipropileno, ceras sintéticas e ceras de poliolefina e suas misturas. Em modalidades preferidas, a cera é um polietileno de baixo peso molecular tendo um peso molecular médio numérico de cerca de 400 a cerca de 6 000 g/mol.
[0053] A viscosidade do material adesivo de acordo com a presente invenção deve ser geralmente a uma viscosidade na temperatura de aplicação apropriada para ser processada e aplicada ao substrato ao qual está sendo aplicado. É necessário um adesivo com viscosidade relativamente baixa para ser processado por meio de equipamento de adesivo de fusão a quente padrão e para alcançar o padrão desejado e, consequentemente, o desempenho de colagem adequado à temperatura de aplicação. Em geral, a viscosidade é igual ou inferior a 80.000 centipoise (cP), e o mais preferencialmente inferior a 40.000 cP medida a 180 °C (356 0 F) de acordo com ASTM D 4287-00) (exceto que a leitura é feita aos cinco minutos em vez de após 15 segundos ou menos) . Todas as
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33/70 viscosidades aqui identificadas são medidas de acordo com este padrão ASTM modificado. Preferencialmente, a viscosidade da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C (356 °F), e o mais preferencialmente igual ou inferior a 40.000 cP a 180 °C. Preferencialmente, a viscosidade da composição é de pelo menos 1.000 cP, mais preferencialmente 2.500 cP, ainda mais preferencialmente pelo menos 5.000 cP e o mais preferencialmente pelo menos 15.000 cP, todos a 180 °C. Os valores acima são adequados para o adesivo em geral e quando utilizados como um adesivo de componente elástico. Em modalidades em que o adesivo é adequado para utilização como adesivo de construção, a viscosidade da composição é pelo menos 500 cP, mais preferencialmente entre 1.000 cP e 8.000 cP, ainda mais preferencialmente entre cerca de 2.000 cP e 6.000 cP, e o mais preferencialmente entre cerca de 3.000 cP e 4.000 cP, todos a 148,9 °C, de acordo com ASTM D 4287-00 (exceto que as leituras são feitas aos cinco minutos, em vez de após 15 segundos ou menos).
[0054] Em modalidades da invenção, a composição de adesivo de fusão a quente consiste essencialmente em, ou consiste em, primeiro componente de polímero, o segundo componente de polímero, a resina taquificante e, opcionalmente, o plastificante. Em algumas modalidades, a composição de adesivo de fusão a quente não inclui uma cera. [0055] A composição de adesivo de fusão a quente da presente invenção poderá ser formulada utilizando qualquer uma das técnicas conhecidas na técnica. Um exemplo representativo do procedimento de mistura envolve a
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34/70 colocação de todos os componentes em um recipiente de mistura encamisado equipado com um rotor, e depois elevando a temperatura da mistura para uma gama de 120 a 230 °C para fundir o conteúdo. Deve ser entendido que a temperatura precisa a ser utilizada nesta etapa dependerá dos pontos de fusão dos ingredientes particulares. Os constituintes são individualmente ou em certas combinações introduzidos no recipiente sob agitação e a mistura continua até se formar uma mistura consistente e uniforme.
[0056] Em uma modalidade da invenção, o adesivo é feito utilizando um misturador suspenso (aéreo) tradicional a 176,7 °C. Primeiro, o plastificante, taquificante e qualquer antioxidante (s) são aquecidos à temperatura desejada e a agitação é iniciada para homogeneidade. A ordem de adição do polímero não parece ter impacto no resultado final, embora em algumas modalidades o primeiro componente de polímero seja adicionado primeiro. Depois de todo o polímero estar dissolvido e a mistura parecer homogênea, a viscosidade pode ser testada. O conteúdo do recipiente poderá ser protegido com gás inerte, como nitrogênio, durante todo o processo de mistura. Outros métodos convencionais poderão ser utilizados para fazer o adesivo de fusão a quente da presente invenção. Por exemplo, poderão ser utilizados métodos que empregam mistura estática, extrusão de parafuso único, extrusão de parafuso duplo e amassadeira. O adesivo de fusão a quente é então arrefecido até à temperatura ambiente e formado em pelotões com uma pele protetora formada no mesmo ou em grânulos para expedição e utilização.
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35/70 [0057] O adesivo de fusão a quente resultante poderá então ser aplicado a substratos utilizando uma variedade de técnicas de revestimento. Os exemplos incluem revestimento de matriz de fenda de fusão a quente, revestimento de roda de fusão a quente, revestimento de rolo de fusão a quente, revestimento fundido e soprado bem como métodos de pulverização de fenda, pulverização espiral e pulverização de enrolamento tais como os utilizados para fixar fios elásticos. As técnicas de pulverização são numerosas e podem ser feitas com ou sem a ajuda de ar comprimido que moldaria o padrão de pulverização do adesivo. O material adesivo de fusão a quente é geralmente bombeado fundido através de mangueiras para o local de revestimento final sobre os substratos. Qualquer temperatura de aplicação acima do ponto de amolecimento da formulação adesiva é adequada.
[0058] A composição de adesivo da presente invenção poderá ser utilizada em um número de aplicações, tais como, por exemplo, em artigos higiênicos não-tecidos descartáveis, conversão de papel, embalagem flexível, trabalho em madeira, selagem de caixas de papelão e invólucros, etiquetagem e outras aplicações de montagem. Aplicações particularmente preferidas incluem fraldas e acessório elástico de incontinência para adulto, fralda descartável e construção de absorventes higiênicos femininos, estabilização do núcleo de fralda e penso, laminação de fronha de fundo de fralda, conversão de material de filtro industrial, bata cirúrgica e conjunto de lençol cirúrgico.
[0059] 0 adesivo da presente invenção pode ser utilizado com qualquer aplicação em que vários materiais de substrato
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36/70 estão envolvidos. Exemplos incluem materiais não-tecidos, filmes poliméricos e, em geral, componentes elastoméricos colocados em itens tais como fraldas, na forma de fios, filmes, punhos elásticos, redes, tecidos, não-tecidos ou qualquer outra forma continua ou distinta. Qualquer material de substrato e qualquer forma de substrato pode ser utilizado em qualquer combinação possível com o adesivo servindo para ligar um único substrato dobrado sobre si mesmo ou dois ou mais substratos juntos. Os substratos podem ser de múltiplas formas, por exemplo, fibra, filme, linhas, tira, faixa, fita, revestimento, folha, lençol e banda. O substrato pode ser de qualquer composição conhecida, por exemplo poliolefina, poliacrílico, poliéster, cloreto de polivinila, poliestireno, celulósico como madeira, cartão ou papel. O comportamento mecânico do substrato a granel pode ser rígido, plástico ou elastomérico. Por exemplo, o adesivo pode ser utilizado para aplicar fibras elásticas a materiais flexíveis tais como não-tecidos ou filmes plásticos. Entre os materiais elastoméricos encontram-se vários exemplos como borracha natural ou sintética, copolímeros à base de poliuretano, uretanos de poliéter ou poliéster, copolímeros em bloco de estireno ou de amidas ou copolímeros olefínicos. As listas acima não são limitativas ou inclusivas, mas são fornecidas apenas como exemplos comuns.
[0060] 0 adesivo da presente invenção também pode ser utilizado em qualquer aplicação em que compósitos e produtos descartáveis são feitos ligando substratos enquanto se obtém coesão adequada da ligação adesiva para suportar tensão mecânica a temperaturas baixas, ambiente e/ou elevadas, em
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37/70 particular sob condições de cisalhamento. Fraldas, produtos para incontinência para adultos, absorventes higiênicos e outros produtos descartáveis absorventes são aplicações potenciais para a composição de adesivo da invenção, bem como almofadas de cama, almofadas absorventes, lençóis cirúrgicos e outros dispositivos médicos ou cirúrgicos relacionados. Os adesivos descritos aqui são especialmente úteis em aplicações de fixação elástica em fraldas descartáveis e outros produtos de higiene.
[0061] Em uma modalidade da invenção, um método para fabricar um laminado compreende as etapas de: (1) aplicar a composição de adesivo de fusão a quente da invenção em um estado fundido a um primeiro substrato; e (2) unir um substrato secundário ao primeiro substrato por contato do substrato secundário com a composição de adesivo e depois deixar o adesivo arrefecer. Em modalidades nas quais o adesivo é adequado para utilização como um adesivo de componente elástico, o primeiro substrato poderá ser uma porção elástica de uma fralda, tal como um fio elástico utilizado como parte de uma bainha de perna de uma fralda. Está preferencialmente em um estado esticado quando o adesivo é aplicado. Tais fios elásticos (ou bandas) e a sua aplicação como parte de uma bainha de perna de uma fralda são mostrados na Patente U.S. ΝΩ. 5,190,606, aqui incorporada como referência. O substrato secundário poderá compreender um material não-tecido ou um filme, tal como um filme de polietileno de tecido não-tecido SMS, e o método poderá incluir dobrar o substrato secundário em torno do fio elástico. Deste modo, apenas o substrato secundário poderá
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38/70 servir como substrato que encapsula o fio ou fios da manga da perna. Em uma modalidade alternativa, é utilizado um substrato terciário e os substratos secundário e terciário poderão ser unidos ao fio elástico em lados opostos do fio elástico. Em uma tal modalidade, o substrato secundário poderá ser um filme de polietileno e o substrato terciário poderá ser um filme de material não-tecido ou vice-versa. Além disso, uma camada posterior de fralda compósita compreendendo um filme termoplástico unida a um tecido nãotecido também pode ser utilizada como substratos secundário e terciário acima mencionados.
[0062] Em modalidades nas quais o adesivo é adequado para utilização como adesivo de construção, o primeiro substrato poderá ser um filme de poliolefina e o segundo substrato poderá ser um material não-tecido ou filme.
[0063] Em modalidades alternativas da invenção, o adesivo é aplicado ao primeiro substrato utilizando um método de contato direto de aplicação de fusão a quente, tal como uma ranhura ou cabeça aplicadora de ranhura em V. Alternativamente, o adesivo poderá ser aplicado ao primeiro substrato utilizando um método sem contato de fusão a quente, tal como um aplicador de pulverização. 0 primeiro substrato, ao qual o adesivo em um estado fundido é aplicado, poderá ser um fio elástico ou um tecido não-tecido. Em modalidades em que o primeiro substrato um fio elástico, o substrato secundário poderá ser um tecido não-tecido enrolado em torno do fio elástico, ou o substrato secundário pode alternativamente ser elástico entre duas camadas de tecido não-tecido. Em tais modalidades, o laminado feito pelo método
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39/70 poderá ser utilizado como uma manga de perna elástica, bainha de perna em pé ou painel lateral elástico em um artigo descartável, tal como uma fralda.
[0064] De acordo com modalidades da invenção, uma composição de adesivo de fusão a quente adequada para utilização como adesivo de componente elástico e adesivo de construção compreende (a) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; (b) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (c) cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade (medida por ASTM D3236-88) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C e em que a razão em peso do primeiro componente de polímero para o segundo componente de polímero varia desde cerca de 1:3 a cerca de 5:4, preferencialmente desde cerca de 1:2 a cerca de 1:1, mais preferencialmente de cerca de 2:3 a cerca de 99:100 e o mais preferencialmente de cerca de 3:4 a cerca de 24:25. Para modalidades nas quais o adesivo é duplamente funcional, a razão em peso do primeiro componente de polímero para o segundo componente de polímero varia de cerca de 1:5 a cerca de 1:1, preferencialmente de cerca de 3:10 a cerca de 9:10, mais preferencialmente de cerca de 2:5 a cerca de 4:5 e o mais preferencialmente de cerca de 1:2 a cerca de 7:10. Mais preferencialmente, a razão
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40/70 em peso do polímero total para a resina taquificante varia de cerca de 3:7 a cerca de 7:3, preferencialmente de cerca de 2:3 a cerca de 7:4, mais preferencialmente de cerca de 5:6 a cerca de 7:5 preferencialmente de cerca de 1:1 a cerca de 5:4. Para modalidades em que o adesivo é duplamente funcional, a razão em peso do total do polímero:resina taquificante poderá variar de cerca de 1:3 a cerca de 3:2, mais preferencialmente de cerca de 2:5 a cerca de 9:8 e o mais preferencialmente de cerca de 3:5 a cerca de 5:6. Em algumas modalidades, o primeiro componente de polímero é um polímero de propileno-co-etileno e o segundo componente de polímero é um APAO, preferencialmente um APAO rico em buteno. Em uma modalidade em que o adesivo é duplamente funcional, o primeiro componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, o segundo componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 15% a cerca de 40%, a resina taquificante está presente em uma quantidade de cerca de 30% a cerca de 70% em peso, e o plastificante está presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 20% em peso. [0065] De acordo com modalidades da invenção, uma composição de adesivo de fusão a quente adequada para utilização como adesivo de componente elástico e um adesivo de construção compreende (a) um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas; (b) um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (c) uma resina taquificante tendo um ponto de
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41/70 amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade (medida por ASTM D3236-88) da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C, e em que o primeiro componente de polímero, o segundo componente de polímero e a resina taquificante estão presentes em quantidades eficazes para proporcionar uma composição de adesivo de fusão a quente, a qual: (1) tem uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramasforça a 1 grama por metro quadrado, tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência) de pelo menos 80% tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1, 2 e 4 semanas. Nesta modalidade, a resistência ao descascamento e a retenção de fluência são determinadas conforme estabelecido nos exemplos aqui descritos. Em particular, a retenção de fluência inicial e envelhecida é determinada como estabelecido no Exemplo 1 abaixo (com um alvo de nível de adição de 35 mg de adesivo/m cadeia). A resistência ao descascamento é determinada conforme estipulado na descrição dos Exemplos 8-12 abaixo, exceto tendo um acréscimo de um grama por metro quadrado.
[0066] Ainda noutra modalidade da invenção, um método para utilizar um adesivo funcionalmente funcional compreende as etapas de: (1) fundir um único lote de um adesivo para formar um adesivo fundido; (2) dividir o adesivo fundido em uma primeira porção e uma segunda porção; (3) direcionar a primeira porção para uma primeira região de uma fábrica e aplicar o adesivo na primeira região a pelo menos um de um primeiro substrato ou um componente elástico para proporcionar uma primeira superfície de suporte de adesivo;
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42/70 (4) fixar o outro do primeiro substrato ou o componente elástico à primeira superfície de suporte de adesivo; (5) direcionar a segunda porção para uma segunda região da fábrica e aplicar o adesivo na segunda região a pelo menos um de um segundo substrato ou uma camada não-tecido para proporcionar uma segunda superfície de suporte de adesivo; e (6) fixar o outro do segundo substrato ou a camada nãotecido à segunda superfície de suporte de adesivo, em que o adesivo é eficaz para proporcionar: (1) uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas-força a 1 grama por metro quadrado tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de pelo menos 80% tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1, 2, e 4 semanas. Nesta modalidade, a resistência ao descascamento e a retenção por fluência são determinadas conforme estabelecido nos exemplos aqui descritos. Em particular, a retenção de fluência inicial e envelhecida é determinada como estabelecido no Exemplo 1 abaixo (com um alvo de nível de adição de 35 mg de adesivo/m cadeia). A resistência ao descascamento é determinada conforme estipulado na descrição dos Exemplos 8-12 abaixo, exceto tendo um acréscimo de um grama por metro quadrado.
[0067] Nesta modalidade, as diferentes regiões de uma fábrica incluem diferentes áreas nas quais diferentes etapas de aplicação de um adesivo são realizadas, tais como diferentes seções de uma linha de fabricação de fralda. Por exemplo, a primeira região de uma fábrica poderá ser a seção de uma linha na qual o adesivo é aplicado a um componente elástico ou ao substrato ao qual o componente elástico é
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43/70 fixado (ou ambos), no qual o adesivo é utilizado como um adesivo de componente elástico. Além disso, a segunda região de uma fábrica poderá ser a seção de uma linha na qual o adesivo é aplicado a uma camada não-tecido ou ao substrato ao qual o não-tecido é ligado (ou ambos), no qual o adesivo é utilizado como adesivo de construção. Em uma modalidade da invenção, o mesmo adesivo de base poderá ser utilizado para cada utilização final, mas um plastificante poderá ser adicionado ao adesivo de base antes de aplicar o adesivo na segunda região ao segundo substrato ou à camada não-tecido. Assim, uma modalidade da invenção compreende a adição de um plastificante à segunda porção do adesivo antes de o adesivo ser aplicado na segunda região ao segundo substrato ou à camada não-tecido.
ASPECTOS DA INVENÇÃO [0068] Os parágrafos seguintes listam vários aspectos da invenção.
[0069] Aspecto 1. Uma composição de adesivo de fusão a quente compreendendo:
um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas;
um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C,
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44/70 em que a viscosidade da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C e o primeiro componente de polímero, o segundo componente de polímero e a resina taquificante estão presentes em quantidades eficazes para proporcionar uma composição de adesivo de fusão a quente, a qual: (1) tem uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas-força a 1 grama por metro quadrado, tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de pelo menos 80% tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1, 2 e 4 semanas.
[0070] Aspecto 2. Uma composição de adesivo de fusão a quente compreendendo:
cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas;
cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de pelo menos cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C.
[0071] Aspecto 3. A composição de adesivo de fusão a quente dos aspectos 1 ou 2, em que a resina taquificante está presente em uma quantidade de cerca de 32% a cerca de 73% em peso, preferencialmente em uma quantidade de cerca de 32% a cerca de 55% em peso.
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45/70 [0072]
Aspecto 4. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-3, em que a razão em peso do primeiro componente de polímero para o segundo componente de polímero varia de cerca de 1:3 a cerca de 5:4.
[0073]
Aspecto 5. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-4, em que a resina taquificante tem um RBSP de pelo menos cerca de 85 °C e a cerca de 135 °C.
[0074]
Aspecto 6. A composição de adesivo de fusão quente de qualquer um dos aspectos 1-5, em que o taquificante é selecionado do grupo consistindo em resinas hidrocarbonadas alifáticas e cicloalifáticas e seus derivados hidrogenados, resinas hidrocarbonadas aromáticas hidrogenadas, resinas alifáticas ou cicloalifáticas aromaticamente modificadas e seus derivados hidrogenados, politerpeno e resinas politerpênicas estirenadas e suas misturas.
[0075] Aspecto 7. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-5, em que o taquificante é selecionado do grupo consistindo em uma resina hidrocarbonada alifática C-5, uma resina C-5 hidrogenada, uma resina C-9 hidrogenada, uma resina DCPD hidrogenada e uma resina DCPD modificada aromática.
[0076] Aspecto 8. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-7, compreendendo ainda um plastificante em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 20% em peso.
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46/70 [0077] Aspecto 9. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 8, em que o plastificante é selecionado do grupo consistindo em óleo mineral e polibuteno líquido.
[0078] Aspecto 10. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 9, em que o plastificante é óleo mineral e o óleo mineral tem menos de 30% de átomos de carbono aromáticos.
[0079] Aspecto 11. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 10, em que a composição de adesivo compreende ainda uma cera na quantidade até 20% em peso.
[0080] Aspecto 12. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 11, em que a referida cera é selecionada do grupo que consiste em ceras de petróleo, polietileno de baixo peso molecular e polipropileno, ceras sintéticas e ceras de poliolefina e suas misturas.
[0081] Aspecto 13. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 11, em que a referida cera é um polietileno de baixo peso molecular tendo um peso molecular médio em número de cerca de 400 a cerca de 6.000 g/mol.
[0082] Aspecto 14. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 13, compreendendo ainda pelo menos um de um estabilizador ou um antioxidante.
[0083] Aspecto 15. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 14, em que o referido pelo menos um estabilizador ou antioxidante é um antioxidante e o referido antioxidante é um composto de fenol impedido.
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47/70 [0084] Aspecto 16. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 13, compreendendo ainda um agente de enchimento na quantidade até 60% em peso. [0085] Aspecto 17. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 16, em que o referido agente de enchimento é selecionado do grupo consistindo em talco, carbonato de cálcio, argila, silica, mica, wollastonita, feldspato, silicato de alumínio, alumina, alumina hidratada, microesferas de vidro, microesferas cerâmicas, microesferas termoplásticas, farinhas de barita e de madeira e suas misturas.
[0086] Aspecto 18. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 17, compreendendo ainda um terceiro componente de polímero.
[0087] Aspecto 19. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 18, em que o referido terceiro componente de polímero é selecionado do grupo consistindo em EVA, PE, LDPE, LLDPE, PB e um copolímero em bloco estirênico e suas misturas.
[0088] Aspecto 20. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 19, em que o referido terceiro componente de polímero é o referido copolímero em bloco estirênico e o referido copolímero em bloco estirênico é selecionado do grupo que consiste em SIS, SI, SBS, SB, SIBS, SEB, SEBS, SEP, SEES, SBBS., SEEPS e suas misturas.
[0089] Aspecto 21. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 20, em que o referido primeiro componente de polímero tem um ponto de fusão DSC inferior a 100 °C.
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48/70 [0090] Aspecto 22. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 21, em que o referido primeiro polímero tem um módulo definido por ter um valor de pelo menos 20% de alongamento na ruptura de acordo com ASTM D638 .
[0091] Aspecto 23. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-22, em que o primeiro componente de polímero é um homopolímero de polipropileno e tem um ponto de fusão DSC inferior a 100 °C.
[0092] Aspecto 24. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 a 23, em que o referido segundo componente de polímero compreende uma polialfaolefina.
[0093] Aspecto 25. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 24, em que a referida polialfaolefina compreende um polímero poli(1-buteno-co-propileno).
[0094] Aspecto 26. Um método para fabricar um laminado compreendendo as etapas de:
aplicar a composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-25 em um estado fundido a um primeiro substrato; e unir um substrato secundário ao primeiro substrato por contato do substrato secundário com a composição adesiva. [0095] Aspecto 27. 0 método do aspecto 26, em que o adesivo é aplicado ao primeiro substrato utilizando um método de contato direto de aplicação de fusão a quente.
[0096] Aspecto 28. 0 método do aspecto 26, em que o adesivo é aplicado ao primeiro substrato utilizando um método sem contato de aplicação de fusão a quente.
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49/70 [0097] Aspecto 29. O método de qualquer um dos aspectos 26 - 28, em que o primeiro substrato é um fio elástico.
[0098] Aspecto 30. 0 método de qualquer um dos aspectos 26 - 28, em que o primeiro substrato é um tecido não-tecido.
[0099] Aspecto 31. 0 método do aspecto 29, em que o substrato secundário é um tecido não-tecido enrolado à volta do fio elástico.
[00100] Aspecto 32. 0 método do aspecto 29, em que o substrato secundário é um filme de polietileno e um substrato terciário é um tecido não-tecido.
[00101] Aspecto 33. Um laminado feito pelo método de qualquer um dos aspectos 26-29, 31 ou 32, utilizado como uma manga elástica para as pernas, uma manga para as pernas em pé ou um painel lateral elástico em um artigo descartável.
[00102] Aspecto 34. Artigo descartável compreendendo uma composição de qualquer um dos aspectos 1 - 25 e pelo menos um substrato.
[00103] Aspecto 35. 0 método de qualquer um dos aspectos 26 - 28, em que o primeiro substrato é um filme de poliolefina e o segundo substrato é um material não-tecido.
[00104] Aspecto 36. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 25, em que o primeiro componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 35% em peso da composição, mais preferencialmente cerca de 10% a cerca de 30% e o mais preferencialmente de cerca de 15% a cerca de 25%.
[00105] Aspecto 37. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 25, em que o primeiro componente de polímero está presente em uma quantidade de
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50/70 cerca de 15% a cerca de 38% em peso da composição, mais preferencialmente cerca de 18% a cerca de 33% e o mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 32%.
[00106] Aspecto 38. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 25 ou 36, em que o segundo componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 45% em peso da composição, mais preferencialmente cerca de 20% a cerca de 40% e o mais preferencialmente de cerca de 25% a cerca de 35%.
[00107] Aspecto 39. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1-25 ou 37, em que o segundo componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 40% em peso da composição, mais preferencialmente de cerca de 15% a cerca de 35%, e o mais preferencialmente de cerca de 20% a cerca de 28%.
[00108] Aspecto 40. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 25 ou 36-39, em que a razão em peso de polímero total para resina taquificante varia de cerca de 3:7 a cerca de 7:3, preferencialmente de cerca de 2:3 a cerca de 7:4, mais preferencialmente de cerca de 5:6 a cerca de 7:5 e o mais preferencialmente de cerca de 1:1 a cerca de 5:4.
[00109] Aspecto 41. A composição de adesivo de fusão a quente de qualquer um dos aspectos 1 - 25 ou 36-40, em que o primeiro componente de polímero é um polímero de propilenoco-etileno e o segundo componente de polímero é um APAO, preferencialmente um APAO rico em butano.
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51/70 [00110] Aspecto 42. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 8, em que o primeiro componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, o segundo componente de polímero está presente em uma quantidade de cerca de 15% a cerca de 40%, a resina taquificante está presente em uma quantidade de cerca de 30% a cerca de 70% em peso, e o plastificante está presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 20% em peso.
[00111] Aspecto 43. A composição de adesivo de fusão a quente do aspecto 42, em que a razão em peso do primeiro componente de polímero em relação ao segundo componente de polímero varia de cerca de 1:5 a cerca de 1:1 e a razão em peso do total do polímero:resina taquificante varia de cerca de 1:3 a cerca de 3:2.
[00112] Aspecto 44. Um método para utilizar um adesivo duplamente funcional compreendendo as etapas de:
fundir um único lote de um adesivo para formar um adesivo fundido;
dividir o adesivo fundido em uma primeira porção e uma segunda porção;
direcionar a primeira porção para uma primeira região de uma fábrica e aplicar o adesivo na primeira região a pelo menos um de um primeiro substrato ou um componente elástico para proporcionar uma primeira superfície de suporte de adesivo;
fixar o outro do primeiro substrato ou o componente elástico à primeira superfície de suporte de adesivo;
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52/70 direcionar a segunda porção para uma segunda região da fábrica e aplicar o adesivo na segunda região a pelo menos um de um segundo substrato ou uma camada não-tecido para proporcionar uma segunda superfície de suporte de adesivo; e fixar o outro do segundo substrato ou a camada nãotecido à segunda superfície de suporte de adesivo, em que o adesivo é eficaz para proporcionar: (1) uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramasforça a 1 grama por metro quadrado tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de pelo menos 80% tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1, 2, e 4 semanas.
[00113] Aspecto 45. O método do aspecto 45, compreendendo ainda, antes de aplicar o adesivo na segunda seção ao segundo substrato, adicionando um plastificante à segunda porção do adesivo.
[00114] Aspecto 46. O método dos aspectos 44 ou 45, em que o adesivo utilizado está de acordo com qualquer um dos aspectos 1 - 25 ou 40 - 43.
EXEMPLOS [00115] Os exemplos seguintes são ilustrativos, mas não limitativos da invenção.
[00116] A viscosidade foi medida de acordo com ASTM D 428700) (exceto que as leituras foram feitas aos cinco minutos, em vez de após 15 segundos ou menos) . As medições foram realizadas a 162,8 °C, salvo indicação em contrário. Aproximadamente 0,13 g de amostra foram colocados no centro da placa e o cone (fuso 09) foi abaixado lentamente até a
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53/70 amostra estar completamente fundida. O teste foi iniciado após a temperatura ter estabilizado na meta (aproximadamente cinco minutos) . A velocidade do fuso foi ajustada de modo que o percentual de torque ficou entre 45% e 90%. Após o teste de partida ser executado durante cinco minutos, a leitura da viscosidade foi registrada.
[00117] Os pontos de amolecimento de Anel e Esfera foram determinados com uma unidade Herzog automatizada de acordo com o método estabelecido em ASTM E-28.
[00118] Matéria-prima:
[00119] Escorez 5400 é uma resina hidrocarbonada cicloalifática hidrogenada com um ponto de amolecimento de 103 °C. Ela é disponibilizada pela ExxonMobil Chemical.
[00120] Escorez 5615 é uma resina hidrocarbonada cicloalifática com um ponto de amolecimento de 118 °C. Ela é disponibilizada pela ExxonMobil Chemical.
[00121] Nyfl ex 222B é um óleo utilizado como plastificante compreendendo 55% parafinico e 44% naftênico. Está comercialmente disponível a partir da Nynas AB.
[00122] Sukorez SU-210 é uma resina taquificante hidrocarbonada hidrogenada produzida pela Kolon Chemicals.
[00123] Sukorez SU-100 é uma resina hidrocarbonada hidrogenada de diciclopentadieno (DCDP) utilizada como uma resina taquificante e é produzida pela Kolon Chemicals.
[00124] L-MODU S400, L-MODU S600 e L-MODU S901 são polipropilenos de taticidade controlada e de baixo módulo disponíveis da Idemitsu.
[00125] Rextac 2330 é um copolímero de propileno/etileno com uma viscosidade Brookfield de 3.000 cP a 190 °C (374 0
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F) e um Ponto de Amolecimento de Anel e Esfera de 141 °C (286 0 F). É disponibilizado pela REXtac, LLC em Odessa, TX. [00126] 0 Rextac 2830 é um tipo de APAO rico em buteno-1.
Tem uma viscosidade de 3.000 cP a 190 °C (374 0 F) e um Ponto de Amolecimento de A e E de 90 °C (200 0 F) . É disponibilizado pela REXtac, LLC em Odessa, TX.
[00127] Vestoplast 508 é urn APAO rico em buteno-1 com uma viscosidade de 8.000 cP a 190 °C e um Ponto de Amolecimento de A e E de 84 °C (183 0 F). É disponibilizado pela Evonik Industries AG.
[00128] 0 Vestoplast EP NC 702 é um polímero APAO rico em propeno, com uma viscosidade de 2.800 cP a 190 °C e um Ponto de Amolecimento de A e E de 105 °C (221 0 F) . É disponibilizado pela Evonik Industries AG.
[00129] 0 Vistamaxx 6202 é um polímero de propileno-coetileno disponibilizado pela Exxon Mobil Corporation.
[00130] 0 antioxidante Irganox 1010 é o pentaeritritol tetraquis (3-(3,5-di-terc-buti1-4-hidroxifenil)propionato) disponibilizado pela BASF.
[00131] 0 antioxidante Irgafos 168 é urn fosfito hidroliticamente estável disponibilizado pela BASF.
[00132] O Evernox 1010 é um antioxidante fenólico para estabilização térmica.
[00133] O BAS 450 SD é um material do tipo polipropileno de impacto heterofásico disponibilizado pela Borealis.
[00134] Exemplos 1-7 - Teste em Aplicações de Fixação Elástica [00135] Os adesivos foram revestidos a 325 0 F de forma contínua para os fios elásticos Invista 680 dtex, alongados
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55/70 até 300% do seu comprimento sem tensão. Exceto quando descrito de outro modo, o revestimento foi realizado utilizando um aplicador do tipo ranhura Nordson Allegro operado de acordo com as especificações descritas pelo fabricante e um alvo de nível de adição de 35 mg de adesivo/m fio. Para todos os testes, três fios elásticos espaçados de 5 mm foram laminados entre um substrato não-tecido (FQN, largura 3,5 , peso base 15 g/m2) e um filme de PE respirável (Clopay BR 134, largura 2,75). A velocidade da linha era de 900 pés/min e foram utilizadas pressões de aperto (beliscadura) de 40 psi para comprimir o filme de PE elástico, não-tecido. A estrutura laminada final foi enrolada em um rolo de recolhimento de maneira alongada durante cada ensaio. Imediatamente após os ciclos de produção relativamente curtos - menos de cinco minutos -, uma porção do laminado final foi coletada e deixada em repouso no estado relaxado (não enrolado) antes do ensaio.
[00136] A resistência ao deslizamento sob carga foi medida para avaliar a capacidade das formulações da invenção para ligar fios elásticos. Neste teste, um comprimento de 500 mm do artigo laminado fabricado foi esticado através de uma placa Plexiglas até que os substratos de tecido não-tecido e filme de PE fossem completamente alongados, mas não deformados para além da tensão de ruptura dos materiais. As extremidades do artigo laminado foram presas à placa para manutenção. Em seguida, uma caneta foi utilizada para marcar nos elásticos a 100 mm e 400 mm, de modo que um segmento de 300 mm de comprimento de laminado esticado foi designado como a área de teste. Cada um dos fios elásticos foi cortado
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56/70 nas linhas nas marcas de 100 mm e 400 mm e a placa com o artigo laminado forçado foi então colocado em um forno a 37,8 °C. Após quatro horas, a estrutura foi removida do forno e as extremidades dos fios elásticos cortados foram marcadas com uma caneta. A retenção de fluência, expressa em percentagem, é medida do comprimento dos fios cortados após exposição a 37,8 °C durante quatro horas dividido pelo comprimento original do corte de seção (300 mm) . A resistência ao deslizamento foi calculada condicionando uma porção da estrutura laminada a uma temperatura elevada (54,4 °C) durante um período designado de tempo (1, 2 ou 4 semanas) e depois testada de acordo com o teste inicial de resistência ao deslizamento.
[00137] Para avaliar o desempenho fora de linha, a resistência ao deslizamento a verde também foi registrada em amostras coletadas imediatamente após a fabricação. Nestes testes, a estrutura laminada foi totalmente alongada como descrito acima e uma única linha foi marcada no meio da amostra. Os fios elásticos foram cortados e, após 30 minutos, determinou-se o deslizamento a verde como o comprimento (mm) da extremidade cortada do fio elástico movido da marca do meio. Um deslizamento a verde de 5 mm ou menos é considerado aceitável.
[00138] Procedimento Sintético: Todas as formulações foram produzidas em uma escala de 2,5 kg ca., utilizando o seguinte método. Um recipiente de aço inoxidável de 3,875 L foi carregado com o taquificante, APAO e antioxidante. Um manto de aquecimento controlado digitalmente equipado com um termopar interno foi utilizado para aquecer gradualmente a
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57/70 formulação até a temperatura alvo (170 °C a 190 °C). Depois da mistura ter aparecido fundida, a solução foi agitada mecanicamente entre 100 rpm a 200 rpm utilizando um impulsor de pás inclinadas. Em seguida, a poliolefina de baixo ponto de fusão foi gradualmente adicionada à mistura agitada. A mistura fundida de transparente a ligeiramente turva resultante foi mantida à temperatura alvo durante uns 60 minutos a 240 minutos adicionais até parecer estar completamente homogeneizada. Após este tempo, o recipiente foi removido do manto de aquecimento e as amostras foram coletadas para teste.
[00139] As Tabelas 3 e 4 proporcionam dados de propriedades ficas, bem como Desempenho de Retenção de Deslizamento (fluência) Verde e Envelhecido para as formulações inventivas (Exemplos 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7) bem como exemplos comparativos baseados na técnica anterior.
[00140] TABELA 3. Fórmulas, Propriedades e Desempenho de
Deslizamento de Exemplos Inventivos e de Comparação
Exemplo 1 2 3 CE1 CE 2
Escorez 5400, % em peso 59, 5 49, 5 39, 5 29, 5 19, 5
Sukorez SU-210, % em peso - - - - -
Rextac 2830, % em peso 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
L-MODU S600, % em peso 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0
L-MODU S901, % em peso - - - - -
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58/70
Vistamaxx 6202, % em peso - - - - -
Irganox 1010, % em peso 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
RBSP, °C 82,8 83,3 84,4 87,8 80,0
Viscosidade (162,8 °C), cP 9.504 15.488 9.841 11.938 13.860
Deslizamento Verde, mm 0 4-5 3-4 5-40 5-40
Retenção Inicial, 94,6 96,7 95,3 92,7 88, 6
O 0 (Desvio-Padrão) (1,0) (1,2) (1,5) (3,1) (3,8)
Retenção de Uma 93, 6 95, 0 90,4 65,5 79, 6
semana, % (Desvio-Padrão) (1, 9) (1,4) (2,0) (11,2) (9,3)
Retenção de Duas 94,6 89, 5 81,3 75,4 71,3
semanas, % (Desvio-Padrão) (2,5) (3,3) (2,1) (4,8) (17,4)
Retenção de 93, 0 86, 6 86,5 59, 7 68,8
Quatro semanas, % (Desvio-Padrão) (1,7) (3,7) (3,0) (11,2) (14,4)
[00141] Para aplicações exigentes de fixação elástica, os valores de retenção de deslizamento de quatro semanas acima de 80% são normalmente necessários. Como mostrado pelos dados, os exemplos 1 a 3 preparados utilizando níveis de taquificante acima de 35% em peso proporcionam excelentes adesivos de fusão a quente, excelente retenção de fluência em longo prazo (valores médios após o envelhecimento total
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59/70 acima de 85% com valores de desvio padrão relativamente baixos). Pelo contrário, os exemplos comparativos, CE1 e CE2, produzidos utilizando agente taquificante a cargas inferiores a 30% em peso, proporcionam valores de deslizamento com envelhecimento inferiores a 70%. Adesivos com desempenho envelhecido de CE1 e CE2 não são adequados para muitas aplicações no nível de adição empregado.
[00142] A Tabela 4 abaixo fornece exemplos adicionais da estratégia inventiva empregando formulações altamente taquificantes. Como mostrado, substituindo L-MODU S600 por um material de poli(propileno-co-etileno) (Vistamaxx 6202 no Exemplo 4), ou um homopolímero de propileno com maior peso molecular e baixa taticidade (L-MODU S901 no Exemplo 5) proporciona adesivos com desempenho de deslizamento com envelhecimento aceitável. O desempenho é preservado movendose para sistemas APAO alternativos ou agentes taquificantes inferiores ao RBSP, como mostrado nos exemplos 6 e 7.
[00143] TABELA 4. Mais exemplos de Adesivos de Elevado Desempenho de Deslizamento
Exemplo 4 5b 6 7
Escorez 5400, % em peso - - - 54,5
Sukorez SU-210, % em peso 54,5 54,5 54,5 -
Rextac 2330, % em peso - - 25, 0 -
Vestoplast 508 25, 0
Vestoplast EP NC 702, % em peso 25, 0 25, 0 - -
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60/70
L-MODU S600, % em peso - - - -
L-MODU S901, % em - 20,0 20,0 20,0
peso
Vistamaxx 6202, % 20,0 - - -
em peso
Irganox 1010, % em 0,5 0,5 0,5 0,5
peso
RBSP, °C 84,4 88,3 94,4 83, 9
Viscosidade (162,8 33, 83 13.80 33.48 38.8
°C), cP 6a 1 4 52
Deslizamento Verde, 0 0 0 0
mm
Retenção Inicial, % 97,0 93, 9 90,4 91, 9
(Desvio-Padrão) (0, 9) (2, 9) (11,7 (7, 0
) )
Retenção de Uma 93,2 96, 8 95,4 96,2
semana, % (1, 9) (1,2) (4,5) (2,8
(Desvio-Padrão) )
Retenção de Duas 85,3 71,3 95, 1 95,3
semanas, % (3, 6) (14,4) (2, 6) (1,6
(Desvio-Padrão) )
Retenção de Quatro 93,2 85,3 94,7 96, 0
semanas, % (1,2) (2,7) (4,7) (0,7
(Desvio-Padrão) )
[00144] NOTAS: a. Viscosidade medida a 176,7 °C
b. O complemento diminuiu para 25 mg de adesivo/m fio; FQN de 15 gsm utilizado para ambos os substratos
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61/70 [00145] Pode ser ainda mais vantajoso que um adesivo de componente elástico seja executado sob uma gama de condições de processo e métodos de aplicação. 0 Exemplo 5A, que duplica a formulação e as condições de execução do Exemplo 5 na ausência de utilização de compressão de rolo de beliscadura, demonstra que o desempenho de retenção de fluência é mantido mesmo utilizando uma configuração de linha enrolada em S não restritiva. 0 Exemplo 5B mostra dados de desempenho para a formulação do Exemplo 5 aplicado utilizando o aplicador indireto de pulverização Nordson Surewrap®. Aqui, a excelente resistência ao deslizamento do Exemplo 5 é preservada, demonstrando que as formulações inventivas também podem ser executadas em aplicações de pulverização sem afetar negativamente o desempenho de deslizamento.
[00146] TABELA 5. Desempenho de Deslizamento do Ex5 em Parâmetros de Processo Adicionais
Exemplo 5A 5B
Bocal de Aplicação Allegro™ Surewrap ®
Compressão, psi 0 40
Deslizamento Verde, mm 0 1-2
Retenção Inicial, 96,4 93, 0
O 0 (Desvio-Padrão) (1,3) (2,1)
Retenção de Uma 95,2 95,5
semana, % (Desvio-Padrão) (2,0) (1,5)
Petição 870190049223, de 27/05/2019, pág. 80/97
62/70
Retenção de Duas 92,293,2 semanas, % (4,0)(2,4) (Desvio-Padrão) Retenção de Quatro 94,894,7 semanas, % (3,0)(1,5) (Desvio-Padrão) [00147] Exemplos 8-12 Ensaios em Aplicações de Adesivo de Construção [00148] Os adesivos destes exemplos mostrados na Tabela 6 abaixo foram feitos utilizando um misturador suspenso tradicional a 176,7 °C. Primeiro, o óleo (Nyflex 222B), promotor de aderência/taquificante (Escorez ou Sukorez) e antioxidantes (Irgafos e Irganox) foram aquecidos até à temperatura desejada e a mistura foi agitada para homogeneidade. O L-MODU S400 foi adicionado primeiro, depois foi adicionado o Vestoplast 508. Depois de todo o polímero ter sido dissolvido e a mistura parecer homogênea, a viscosidade foi testada. Se não especificado, as quantidades de constituintes são em porcentagem de peso.
[00149] TABELA 6.
Ex. 8 Ex. 9 Ex. 10
NYFLEX 222B 16,50 12,50 12,50
ESCOREZ 5615 40,00
SUKOREZ SU-210 40,00
SUKOREZ SU-100 40,00
IRAGAFOS 169 0,35 0,35 0,35
IRGANOX 1010 0, 15 0, 15 0, 15
L-MODU S400 19, 00 23, 00 23, 00
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63/70
VESTOPLAST 508 24,00 24,00 24,00
100,00 100,00 100,00
Amolecimento °C 73, 9 73,7 70,0
Viscosidade a 148,9 °C, cP 4.000 3.795 5.300
[00150] Os adesivos foram revestidos de forma continua em um filme não respirável (DH284 da Clopay) utilizando um aplicador de pulverização Universal ™ Signature ™ de duas polegadas (Nordson Corporation). A temperatura de aplicação foi de 148,9 °C com uma velocidade de linha de 900 pés/min, um tempo de abertura de 0,25 seg e uma compressão de 40 psi. O substrato primário revestido foi acoplado a um substrato secundário que era um tecido não-tecido de 15 gramas por metro quadrado (disponibilizado pela First Quality). Para determinar o desempenho de descascamento do adesivo, os laminados foram deixados a envelhecer durante 24 horas antes de serem separados por um testador de tração Instron a uma velocidade de 12 polegadas por minuto em uma sala climatizada, que foi mantida a uma temperatura constante de 23,9 °C e 50% de umidade relativa. A força de descascamento foi medida em gramas-força, e o valor da descascamento foi calculado determinando a força média de descascamento depois de eliminar os primeiro e últimos cinco por cento do comprimento da amostra para reduzir a variabilidade introduzida ao iniciar e parar o teste. Este teste foi realizado utilizando um nível de complemento de dois gramas por metro quadrado.
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64/70 [00151] A figura 1 mostra o desempenho de descascamento em 1 grama por metro quadrado. Os resultados da Fig. 1 mostram que todas as formulações têm um desempenho de descascamento aceitável a apenas 1 grama por metro quadrado. É preferível ter uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas, pelo que o adesivo do Exemplo 10 é particularmente preferido.
[00152] Para fins comparativos, o adesivo do Exemplo 10 foi testado face a um exemplo comparativo (CE 11). Na Tabela 7 é proporcionada a formulação de CE11, que utiliza o Affinity GA 1900, um copolímero de propileno-etileno:
[00153] TABELA 7. Matéria-prima CE11
NYFLEX 222B 15,70
SUKOREZ SU- 100 53,50
IRGAFOS 168 0,30
IRGANOX 1010 0,50
AFFINITY GA 1900 28
BAS 450 SD 2,00
100,00
[00154] A Fig. 2 mostra a resistência ao descascamento melhorada a 2 gramas por metro quadrado de complemento com bocais aplicadores Signature da poliolefina da invenção (Ex 10) em comparação com uma formulação não inventiva (CE 11). O adesivo da presente invenção demonstra valores de resistência ao descascamento geralmente superiores a três
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65/70 vezes a resistência ao descascamento da formulação não inventiva.
[00155] A resistência ao cisalhamento mínima dos adesivos também foi testada. Um tempo mínimo de vinte minutos foi determinado por revestimento de ranhura de um padrão de uma polegada a quinze gramas por metro quadrado com um segundo de tempo de abertura para um substrato pesado. 0 substrato utilizado como substrato primário e secundário foi uma bata médica SMS azul. Tiras de uma polegada de laminado foram cortadas de modo que o substrato primário foi pendurado em um forno a 38,9 °C, e o substrato secundário tinha um peso de 250 g pendurado. Quando o laminado se desfaz coesivamente, o peso para o cronômetro. Preferencialmente, a formulação da invenção tem uma resistência ao cisalhamento de pelo menos 100 minutos em comparação com outra formulação à base de poliolefina que tem um valor inferior a um minuto.
[00156] Uma formulação, identificada como Exemplo 12 na Tabela 8 abaixo, foi preparada para ser idêntica ao Exemplo 10, com a exceção de que foi utilizado o Vistamaxx 6202 em vez do L-MODU 400:
[00157] TABELA 8.
Exemplo 12
Nyflex 222B 12,5
Sukorez SU-100 40,0
Vestoplast 508 24,0
Vistamaxx 6202 23, 0
Irgafos 168 0,35
Irganox 1010 0, 15
RBSP, °C 94, 9
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66/70
Viscosidade (162,8 °C), cP 69.750 [00158] O mesmo teste de desempenho de descascamento foi conduzido como descrito acima para pesos de complemento de 1,0, 2,0 e 4,2 gramas por metro quadrado. Abaixo, na Tabela 9, são proporcionados os valores iniciais e os valores de uma semana de envelhecimento para ambos os exemplos 10 e 12 nos três pesos de complemento.
[00159] TABELA 9.
Exemplo 10 Exemplo 12
Complemento, gsm Descascamento AVG (gf) DesvPadr Descascamento AVG (gf) DesvPadr
1, 0 130,2 21, 62 110,91 11,56
2, 0 289,02 16,19 233,81 17,73
4,2 978,14 125,02 560,35 39, 34
1 Semana Envelhecimento a 54,5 °C.
Exemplo 10 Exemplo 12
Adição (gsm) Descascamento AVG (gf) DesvPadr Descascamento AVG (gf) DesvPadr
1, 0 139,21 13,39 146,89 33, 87
2, 0 392,01 37,06 340,03 36,45
4,2 1080,11 85,27 1045,96 128,2
[00160] Como mostrado na Tabela 9, ambos os Exemplos 10 e 12 têm um bom desempenho tanto no teste inicial como no teste de desempenho de descascamento com envelhecimento de uma semana. Em geral, o Exemplo 10 apresentou um desempenho melhor do que o Exemplo 12 em todos os três pesos complementares testados nos testes iniciais de descascamento realizados, mas o grau de melhoria foi menos perceptível nos
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67/70 valores com uma semana de envelhecimento. De facto, o Exemplo 12 teve melhor desempenho (embora dentro do desvio padrão) nos valores com uma semana de envelhecimento para um peso de complemento de um grama por metro quadrado.
[00161] A Tabela 10 abaixo mostra dois exemplos adicionais da invenção, Exemplos 13 e 14, que diferem principalmente na quantidade de plastif icante, KN4010, o qual é um óleo naftênico disponível da Karamay Petrochem Co. Nestes exemplos, o peso de complemento foi de 35 mg./m fio, e uma velocidade de linha de 900 pés/min foi utilizada. Os substratos utilizados para o teste de deslizamento para avaliar a adequabilidade como um componente de adesivo elástico foram respiráveis BR-134 e 15 gsm FQN NW (como definido acima). As condições de descascamento foram de 1 gsm em substrato DH-284 não respirável para 15 gsm de velocidade de linha FQN NW a 900 pés/min (conforme definido acima). TABELA 10
Exemplo EX 13 EX 14
Irganox 1010, % em 0,5 0,5
peso
;/;/suBõ;réd/;/BuBlÉii(
L-MODU S901, % em 14,2 13,4
peso
íVéét;pp;ia;Ítl/EPl/Oillll lllllllllllil
RBSP, °C 81, 9 79, 1
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68/70
lll/Vis:db:sid|dbil:(B/6:2//B(((( °C), cP ///////////////////// ||||/4//:|8/||
Deslizamento Verde, 0-1 0-1
mm
iiBét:éúç:ãõiiihi:ci:ãliii:%/s 93, 9
(Desvio-Padrão) 0,3 1,4
iiiiiiiiBét^éúç/ãõiídêiúBas/ 93, 7 lllllllll
(Desvio-Padrão) 0, 9 2,2
iiiiiiíPétBhiçã:0i:déisDúã:s/s lllllllll
IÍIÍIÍIÍIÍIÍIÍIÍSBBah:ãS:/lÍ%l:
(Desvio-Padrão) 2,2 1, 6
iii/Bêtbh:çã:ói:dbi:Búãt:r:õí/ (((((((((((((((11(11(((
IÍIÍIÍIÍIÍIÍIÍIÍSBBah:ãS:/lÍ%l:
(Desvio-Padrão) 0, 8 3, 1
58,5 (((((((((((1(10(1(8(((
l(l(l(l(l(l(l(l(l(ihi:ç:iBil///
(Desvio-Padrão) 10,7 19, 2
/(/(/(B|:sdiã|:çãBéhtiõ(/UBã(/ ((((((((((((((((((((((((((((((( (((((((((((1(11(1(1(((
(Desvio-Padrão) 15, 0 20, 9
[00162] Como se pode ver, o Exemplo 13 não cumpre o
critério de desempenho de descascamento inicial mais
rigoroso de pelo menos 100 gf de resistência ao
descascamento, tanto inicialmente como após o
envelhecimento. Este adesivo poderá ser apropriado para
certas aplicações, como em aplicações elá sticas. 0 Exemplo
14 exibe retenção de fluência acima de 80%, tanto
inicialmente como em todos os tempos de envelhecimento
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69/70 testados, e 1 gsm de descascamento acima de 100 gf, tanto inicialmente quanto após o envelhecimento durante uma semana.
[00163] Quando um intervalo de valores é proporcionado, entende-se que cada valor interveniente, e qualquer combinação ou subcombinação de valores intervenientes, entre o limite superior e inferior desse intervalo e qualquer outro valor declarado ou interveniente nesse intervalo declarado, é englobado dentro do intervalo de valores relatados. Além disso, a invenção inclui um intervalo de um constituinte que é o limite inferior de um primeiro intervalo e um limite superior de um segundo intervalo desse constituinte.
[00164] Certas gamas são aqui representadas com valores numéricos sendo precedidos pelo termo cerca de. O termo cerca de é aqui usado para prover suporte literal para o número exato que ele precede, bem como um número que está próximo do ou é aproximadamente o número que o termo precede. Na determinação de se um número que está próximo de ou é aproximadamente um número especificamente recitado, o número não recitado que está próximo de ou se aproxima pode ser um número que, no contexto no qual ele é apresentado, provê o equivalente substancial do número especificamente recitado, e por isso irá referir-se tipicamente a um número ou valor que é 10% abaixo ou acima do número ou valor especificamente recitado.
[00165] A menos que definido de outro modo no presente documento, todos os termos técnicos e científicos usados neste documento têm os mesmos significados como comumente entendido por alguém com perícia ordinária na técnica à qual
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70/70 esta invenção pertence. Todas as publicações e patentes especificamente aqui mencionadas são incorporadas por referência na sua totalidade para todos os fins, incluindo a descrição e divulgação dos produtos químicos, instrumentos, análises estatísticas e metodologias que são relatadas nas publicações que podem ser utilizadas em conexão com a invenção. Embora ilustrada e aqui descrita com referência a certas modalidades específicas, a presente invenção não se destina, contudo, a ser limitada aos detalhes mostrados. Em vez disso, podem ser feitas várias modificações nos detalhes dentro do escopo e alcance de equivalentes das reivindicações e sem se afastar do espírito da invenção.

Claims (31)

  1. REIVINDICAÇÕES :
    1. Composição de adesivo de fusão a quente caracterizada pelo fato de compreender:
    (a) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas;
    (b) cerca de 2% a cerca de 50% em peso de um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e (c) cerca de 30% a cerca de 75% em peso de uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de, pelo menos, cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C.
  2. 2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a resina taquificante estar presente em uma quantidade de cerca de 32% a cerca de 73% em peso.
  3. 3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um plastificante em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 20% em peso.
  4. 4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a composição de adesivo compreender ainda uma cera na quantidade até 20% em peso.
    Petição 870190049223, de 27/05/2019, pág. 90/97
    2/6
  5. 5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda, pelo menos, um de um estabilizante ou um antioxidante.
  6. 6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um agente de enchimento na quantidade até 60% em peso.
  7. 7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda um terceiro componente de polímero.
  8. 8. Composição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de o referido terceiro componente de polímero ser selecionado do grupo consistindo em EVA, PE, LDPE, LLDPE, PB e um copolímero em bloco estirênico e suas misturas.
  9. 9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o referido primeiro polímero ter um módulo definido por ter um valor de, pelo menos, 20% de alongamento na ruptura de acordo com ASTM D638.
  10. 10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro componente de polímero ser um homopolímero de polipropileno e ter um ponto de fusão DSC inferior a 100 °C.
  11. 11. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o referido segundo componente de polímero compreender uma polialfaolefina.
  12. 12. Método de fabricação de um laminado caracterizada pelo fato de compreender as etapas de:
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    3/6
  13. 13. aplicar a composição de adesivo de fusão a quente, conforme definida na reivindicação 1, em um estado fundido a um primeiro substrato; e
  14. 14. unir um substrato secundário ao primeiro substrato por contato do substrato secundário com a composição de adesivo.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o primeiro substrato ser um fio elástico.
  16. 16. Laminado feito pelo método, de acordo com a reivindicação 12, utilizado como uma bainha de perna elástica, uma bainha de perna em pé ou um painel lateral elástico em um artigo descartável.
  17. 17. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 35% em peso da composição e de o segundo componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 45% em peso da composição.
  18. 18. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 15% a cerca de 38% em peso da composição e de o segundo componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 10% a cerca de 40% em peso da composição.
  19. 19. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a razão em peso do polímero total para a resina taquificante variar de cerca de 3:7 a cerca de 7:3.
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    4/6
  20. 20. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de o primeiro componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 5% a cerca de 30% em peso, o segundo componente de polímero estar presente em uma quantidade de cerca de 15% a cerca de 40%, a resina taquificante estar presente em uma quantidade de cerca de 30% a cerca de 70% em peso, e o plastificante estar presente na composição de adesivo em quantidades de cerca de 5% a cerca de 20% em peso.
  21. 21. Composição, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de a razão em peso do primeiro componente de polímero em relação ao segundo componente de polímero variar de cerca de 1:5 a cerca de 1:1 e a razão em peso do total do polímero:resina taquificante variar de cerca de 1:3 a cerca de 3:2.
  22. 22. Composição de adesivo de fusão a quente caracterizada pelo fato de compreender:
    um primeiro componente de polímero tendo um baixo ponto de fusão e selecionado do grupo consistindo em um homopolímero de polipropileno e um copolímero de propileno e etileno e suas misturas;
    um segundo componente de polímero compreendendo uma poliolefina amorfa; e uma resina taquificante tendo um ponto de amolecimento de Anel e Esfera de, pelo menos, cerca de 80 °C e até cerca de 140 °C, em que a viscosidade da composição é igual ou inferior a cerca de 80.000 cP a 180 °C e o primeiro componente de polímero, o segundo componente de polímero e a resina
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    5/6 taquificante estão presentes em quantidades eficazes para proporcionar uma composição de adesivo de fusão a quente, a qual: (1) tem uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramas-força a 1 grama por metro quadrado, tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência) de, pelo menos, 80% tanto inicialmente quanto após o envelhecimento por 1, 2 e 4 semanas.
  23. 23. Método para usar um adesivo duplamente funcional caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:
  24. 24. fundir um único lote de um adesivo para formar um adesivo fundido;
  25. 25. dividir o adesivo fundido em uma primeira porção e uma segunda porção;
  26. 26. direcionar a primeira porção para uma primeira região de uma fábrica e aplicar o adesivo na primeira região a, pelo menos, um de um primeiro substrato ou um componente elástico para proporcionar uma primeira superfície de suporte de adesivo;
  27. 27. fixar o outro do primeiro substrato ou do componente elástico à primeira superfície de suporte de adesivo;
  28. 28. direcionar a segunda porção para uma segunda região da fábrica e aplicar o adesivo na segunda região a, pelo menos, um de um segundo substrato ou uma camada nãotecido para proporcionar uma segunda superfície de suporte de adesivo; e
  29. 29. fixar o outro do segundo substrato ou a camada não-tecido à segunda superfície de suporte de adesivo,
    Petição 870190049223, de 27/05/2019, pág. 94/97
    6/6
  30. 30. em que o adesivo e eficaz para prover: (1) uma resistência ao descascamento igual ou superior a 100 gramasforça a 1 grama por metro quadrado tanto inicialmente como após o envelhecimento por 1 semana e (2) uma retenção de fluência de, pelo menos, 80% envelhecimento por 1, 2 e 4
  31. 31. Método, de acordo caracterizado pelo fato de aplicar o adesivo na segunda adição de um plastificante à tanto inicialmente como apos o emanas.
    com a reivindicação 21, compreender ainda, antes de seção ao segundo substrato, a segunda porção do adesivo.
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