BRPI0411566B1 - Adesivo sensível a pressão - Google Patents

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Corlyss J Richards
Yaqiu Zhao
Scott R Harvey
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Ashland Licensing & Intellectu
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Description

V VJ OL/lNOl V L/L· Λ FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se aos adesivos sensíveis a pressão baseados em emulsões aquosas de látex e aos processos para a preparação dos adesivos. Os adesivos sensíveis a pressão preparados de acordo com a presente invenção possuem tamanhos de diâmetro de partícula médio menores do que ou iguais a cerca de 100 nm e distribuições de tamanho de partícula estreitas. Estes adesivos sensíveis a pressão são particularmente adequados para aplicações que requerem que o adesivo sensível a pressão mantenha a adesão entre o substrato e material de face quando submetidos ao borrifo ou à imersão de água quente. Em adição, os adesivos exibem resistência ao branqueamento em água ou opalescência, muitas vezes determinado por um teste de imersão em água fria ou gelada. A adesão em água quente é requerida em aplicações tais como rótulos de garrafa onde as garrafas são submetidas ao borrifo de água quente em operações de lavagem. Em geral, a resistência ao branqueamento em água é desejável em qualquer lugar onde um adesivo sensível a pressão com substrato ou material de face transparente é submetido à água ou à umidade alta. Exemplos incluem rótulos sobre os lados de caminhões, sinais, e garrafas. Métodos de proporcionar emulsões de látex resistentes ao branqueamento em água para uso em adesivos sensíveis a pressão são descritos na arte. Patentes U.S. 5.286.843 e 5.536.811 descrevem um processo para melhorar a resistência ao branqueamento em água de adesivos sensíveis a pressão contendo uma emulsão aquosa de látex e íons solúveis em água pela remoção de íons solúveis em água e ajuste do pH para pelo menos cerca de 6.
As patentes descrevem que os íons solúveis em água podem ser removidos por numerosas técnicas incluindo centrifugação, diálise, precipitação e deionização com resinas de troca iônica. O método preferido de remover os íons solúveis em água é contatar a emulsão aquosa de látex, o adesivo sensível a pressão formulado contendo a emulsão aquosa ou ambos com uma resina de troca iônica.
Pedido Internacional WO 97/11996 descreve um processo para preparar emulsões de látex resistentes ao branqueamento em água úteis em composições de adesivo sensível a pressão. O processo envolve copolimerizar uma mistura monomérica contendo pelo menos um éster de acrilato de alquila de um álcool contendo pelo menos 4 átomos de carbono, pelo menos um co- monômero polar e pelo menos um co-monômero parcialmente solúvel presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 7% em peso.
Polimerização é realizada na presença de pelo menos um tensoativo não- iônico contendo pelo menos 8 moles de oxido de etileno e pelo menos um tensoativo aniônico contendo até cerca de 10 moles de óxido de etileno. O produto de polimerização é neutralizado para produzir uma emulsão possuindo um pH maior do que 7 e contendo partículas possuindo um diâmetro de tamanho de partícula médio volumar de até cerca de 165 nm. Um eletrólito pode ser adicionado subseqüentemente à polimerização para estabilizar a opacidade de um filme vazado da emulsão.
Pedido de Patente Internacional WO 98/44064 descreve adesivos sensíveis a pressão inerentemente pegajosos preparados por polimerização em emulsão de pelo menos uma monomérica compreendendo: peío menos um acrilato de alquila, cujo grupo alquila possui de 4 a 12 átomos de carbono; pelo menos um ácido carboxílico insaturado de cerca de 3 a 5 átomos de carbono e um monômero estirênico; no qual as partículas possuem um diâmetro médio de 300 nm ou menor. A publicação descreve uma preparação de estágio único de emulsões acrílicas aquosas em exemplos 4D, 4E, 4F, 4G e 4H com tamanhos de partícula médios variando de 245 nm a 139 nm. Cada um dos exemplos descreve o uso de reticulantes silano para melhorar a resistência a opalescência. A publicação descreve um método de preparação preferido, que dá adesivos resistentes ao branqueamento em água e envolve uma polimerização sequencial de uma carga de primeiro e segundo monômeros. Nenhumas das referências acima descrevem um adesivo sensível a pressão que mantém adesão em ambientes de água quente e é resistente ao branqueamento em água.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um adesivo sensível a pressão (PSA), aquoso, retardante de opalescência é preparado a partir de uma emulsão aquosa de látex possuindo um diâmetro de tamanho de partícula médio menor do que ou igual a cerca de 100 nm e emulsificado na presença de um emulsificador possuindo a fórmula geral: na qual n é um número inteiro variando de 1-200, preferivelmente de 10-20. A emulsão aquosa de látex preferida é preparada a partir de uma mistura monomérica consistindo essencialmente de pelo menos um acrilato de alquila possuindo pelo menos 4 átomos de carbono na cadeia alquila, pelo menos um ácido carboxílico etilenicamente insaturado ou seu anidrido correspondente, e pelo menos um monômero estirênico, e possui um diâmetro de tamanho de partícula médio menor do que ou igual a cerca de 100 nm.
Adesivos sensíveis a pressão da presente invenção são úteis em aplicações de rótulo transparente, preparação de filmes, etc. Os adesivos sensíveis a pressão da invenção mantêm a adesão e a transparência (resistência ao branqueamento em água) quando imersos em água fervente por 10 minutos. Os PS As da invenção também possuem boa umectação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A polimerização é realizada na presença de um tensoativo ou emulsificador reativo como descrito abaixo. Um sistema iniciador de radical livre do tipo redox é usado em uma quantidade suficiente para promover a polimerização por radical livre dos monômeros. Uma vez completada a polimerização pode ser desejável ajustar o pH da emulsão de látex com o propósito de intensificar sua estabilidade. Outros ingredientes comumente utilizados na preparação de emulsões aquosas de látex tais como agentes tampão, agentes de transferência de cadeia, agentes reticulantes e semelhantes podem estar presentes. A tecnologia de látex geral é discutida em, Kirk- Othmer, Encyclopedia of Technology, [4th Ed.], vol. 15, p.51-55; que é aqui incorporada como referência. Em adição à emulsão aquosa de látex, o adesivo sensível a pressão também pode conter componentes adicionais tais como biocidas, agentes umectantes, desespumantes, agentes de pegajosidade etc. ■ O emulsificador reativo usado na invenção pode ser preparado de acordo com o procedimento descrito na Patente U.S. 5.332.854, cuja descrição é aqui expressamente incorporada como referência. O emulsificador empregado na invenção possui a seguinte fórmula geral: na qual n é um número inteiro variando de 1-200, preferivelmente de 10-20.
Exemplos de emulsificadores preferidos incluídos na figura (I) estão comercialmente disponíveis na Montello (Tulsa, OK) como Hitenol BC- 10 e Hitenol BC-20 sais de amônio poli(óxi-1,2-etanodiil),a-sulfo-o>[4-nonil- 2-(l-propenil)-fenóxi]-ramificados; líquido viscoso marrom-amarelado, 97,0% de ativos, conteúdo de ácido sulfurico combinado de 8,70-9,70%, pH de 6,5-8,5 (solução aquosa a 1%) onde o número de unidades repetidas de óxi-l,2-etanodiila (n) em BC-10 é 10 e em BC-20 é 20. A ligação dupla pendente será reativa na preparação de emulsão de látex se uma temperatura ligeiramente maior for usada, quantidades maiores de catalisador redox forem empregadas, e um monômero hidrofílico for incluído na mistura monomérica. De cerca de 1,0% em peso a cerca de 4,0% em peso, preferivelmente de cerca de 2,0% em peso a cerca de 3% em peso de emulsificador reativo baseado no peso total do látex, é usado.
Embora o uso de um emulsificador reativo possa ser empregado com uma variedade de emulsões de látex para formular os novos PSA's, uma emulsão de látex preferida é descrito no pedido comumente cedido de número serial 09/290.159, depositado aos 12 de abril de 1999. Os monômeros usados para preparar tais látices aquosos incluem acrilatos de alquila, ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e seus anidridos correspondentes e monômeros estirênicos.
Acrilatos de alquila são alquil ésteres de ácido acrílico ou metacrílico possuindo pelo menos 4 átomos de carbono na porção alquila da molécula. Exemplos incluem acrilato de butila, acrilato de isobutila, acrilato de heptila, acrilato de octila, acrilato de isooctila, acrilato de 2-etil-hexila, e acrilato de isodecila. Um único acrilato de cadeia ou misturas de mais do que um acrilato de alquila podem ser usados. Um acrilato de alquila preferido é acrilato de 2-etil-hexila. Os monômeros acrilato de alquila estão presentes na mistura monomérica em uma quantidade de cerca de 50% em peso a cerca de 90% em peso e com maior preferência de cerca de 60% em peso a cerca de 65% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
Exemplos de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e seus anidridos correspondentes usados na presente invenção incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, acrilato de beta-carbóxi-etila e anidrido maleico. Um único ácido carboxílico etilenicamente insaturado ou seu anidrido correspondente ou suas misturas podem ser usados. Um ácido carboxílico preferido é acrilato de beta-carbóxi- etila. Os ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados ou seus anidridos correspondentes estão preferivelmente presentes na mistura monomérica em quantidades de cerca de 2% em peso a cerca de 10% em peso, com maior preferência de cerca de 5% em peso a cerca de 10% em peso, e mais preferivelmente de cerca de 6% em peso a cerca de 8% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
Exemplos de monômeros estirênicos usados na presente invenção incluem estireno, t-butil-estireno, dimetil-estireno, e vinil-tolueno.
Um monômero preferido é estireno. Os monômeros estirênicos estão presentes na mistura monomérica em quantidades variando de cerca de 15% em peso a cerca de 40% em peso, e vantajosamente de cerca de 28% em peso a cerca de 34% em peso, baseado no peso total da mistura monomérica.
Opcionalmente, um monômero duro pode ser utilizado com o monômero estirênico. Até 100% do conteúdo de monômero estirenico pode ser substituído por um monômero duro, i.e., um monômero possuindo uma Tg > 30°C. Monômeros duros representativos incluem, inter alia, metacrilato de metila (MMA), acrilato de isobomila, acetato de vinila, e semelhantes.
Opcionalmente, reticulantes podem ser utilizados na presente invenção. Uteis incluem reticulantes internos. Exemplos de reticulantes internos úteis incluem vinil-trietóxi-silano, dimetacrilato e N-(iso-butóxi-metil>acrilamida. Os reticulantes estão preferivelmente presentes em quantidades de até 1% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
Opcionalmente, agentes de transferência de cadeia podem ser usados na presente invenção. Agentes de transferência de cadeia úteis incluem aqueles conhecidos na arte cujo um exemplo inclui n-dodecil-mercaptano. O agente de transferência de cadeia está preferivelmente presente em quantidades de até cerca de 0,5% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
Quando reticulantes e agentes de transferência de cadeia forem usados em combinação na preparação de emulsão de lates, os adesivos sensíveis a pressão preparados utilizando a emulsão de látex exibem adesão aumentada especialmente sobre materiais de energia baixa tais como polietileno de densidade alta (HDPE) e polietileno de densidade baixa (LDPE) ao mesmo tempo mantendo as boas resistência coesiva e a resistência ao branqueamento em água.
Um sistema de iniciador de radical livre do tipo redox é utilizado para promover a polimerização dos monômeros. O iniciador é peróxido ou hidroperóxido tal como hidroperóxido de t-butila. O agente redutor usado no sistema redox é formaldeído-sulfoxilato de zinco, formaldeído-sulfoxilato de sódio, ácido ascórbico, ácido isoascórbico, metabissulfito de sódio e semelhantes. Um sistema do tipo redox preferido consiste de hidroperóxido de t-butila e formaldeído-sulfoxilato de zinco.
As emulsões aquosas de látex, que formam a base dos adesivos sensíveis a pressão da presente invenção, são preparadas em uma síntese de uma etapa com ou sem uma semente no vaso de reação antes de iniciar a alimentação de monômeros. Temperaturas de reação durante a alimentação de monômeros podem variar de cerca de 50°C a cerca de 90°C. Em um método preferido de preparação de látex aquoso uma pré-emulsão, uma solução aquosa de iniciador, e uma solução aquosa de um agente redutor são preparadas em vasos separados. Um vaso de reação é carregado com água deionizada, um tensoativo aniônico e uma quantidade predeterminada de iniciador. A mistura no vaso de reação é aquecida com agitação e até 20% em peso da pré-emulsão, com maior preferência até 8% em peso e mais preferivelmente 4% em peso é adicionado no vaso de reação juntamente com uma quantidade predeterminada de agente redutor para formar a semente. Em bateladas pequenas tais como sínteses de tamanho laboratorial a quantidade predeterminada de agente redutor, a "pitada de Zn inicial", pode ser adicionada antes da carga de pré-emulsão inicial. Em sínteses de escala maior é preferido que a quantidade predeterminada de agente redutor seja adicionada após a adição da carga de pré-emulsão inicial no vaso de reação.
Após a formação de semente, o conteúdo do vaso de reação é aquecido para uma temperatura desejada e a pré-emulsão, o iniciador e o agente redutor são simultaneamente dosados para dentro do vaso de reação com agitação. Tem sido verificado como vantajosa a misturação da pré-emulsão com o iniciador.
Isto pode ser realizado pela combinação das correntes de alimentação de pré- emulsão e de iniciador e pela passagem da corrente combinada através de um misturador estático ou simplesmente permitindo que as duas correntes de alimentação conviijam em uma linha de alimentação comum. Com a completitude da alimentação de pré-emulsão, o conteúdo do vaso de reação é esfriado e quantidades predeterminadas alternadas de iniciador e de agente redutor são adicionadas no vaso de reação com agitação. Esta adição alternada de redutor/iniciador é preferivelmente conduzida pelo menos uma vez. Uma vez completada a reação o pH pode ser ajustado. O pH da emulsão aquosa de látex é preferivelmente ajustado para um pH de cerca de 6 a cerca de 9 e com maior preferência de cerca de 6 a cerca de 7,5. Para eficiência e economia uma solução aquosa de hidroperóxido de amônio pode ser usada para ajustar o pH. Outras bases que podem ser empregadas incluem animas, iminas, carbonatos e hidróxidos de metal alcalino e de metal alcalino-terroso, etc.
Em adição à emulsão aquosa de látex, a composição de adesivo sensível a pressão vantajosamente contém biocidas, agentes umectantes, desespumantes, agentes de pegajosidade e semelhantes.
Exemplos de biocidas adequados incluem Kathon LX, comercialmente disponível como uma solução 1,5% da Rohm & Hidrocarbonetos aromáticos alquiíados e Metatin 910, comercialmente disponível na ACIMA. Um exemplo de um agente umectante adequado é Surfynol SE comercialmente disponível na Air Products, pólios do tipo PLURONIC® comercialmente disponíveis na BASF Corp., e semelhantes. Exemplos de desespumantes incluem Drewplus T-1201 e Drew-plus 1-191 comercialmente disponíveis na Ashland Specialty Chemical Company, e Rhodoline 6681, comercialmente disponíveis na Rhodia. Exemplos de agentes de pegajosidade incluem aqueles agentes de pegajosidade conhecidos na arte para uso em formulações de adesivo sensível a pressão tais como, ésteres de colofônia, ésteres fenólicos de terpeno, híbridos de éster de colofônia / éster fenólico de terpeno e semelhantes. Um agente de pegajosidade preferido é um éster de colofônia cujo um exemplo é Aquatac 6085 comercialmente disponível na Arizona Chemica. Outros agentes de pegajosidade tais como resinas fenólicas de terpeno cujo um exemplo é Dermulsene TR501 e híbridos tal como Dermulsene RE 222 comercialmente disponíveis na N&D Dispersions LLC. melhoram a adesão mas causam a perda de alguma resistência a opalescência.
Os adesivos sensíveis a pressão descritos acima podem ser usados para preparar artigos tais como fitas, rótulos, sinais, filmes marcadores, e semelhantes. Em uma construção típica o adesivo sensível a pressão é revestido ou diferentemente aplicado em um revestimento removível tal como papel siliconizado, seco, e laminado em um material de face. Altemativamente, o adesivo sensível a pressão é revestido diretamente sobre um material de face. Exemplos de materiais de fase adesiva incluem celulósicos, folhas metálicas, policarbonatos, polietileno (ambos HDPE e LDPE), polipropileno, poli(tereftalato de etileno), e filmes vinílicos.
Os adesivos sensíveis a pressão tipicamente possuem uma viscosidade após o ajuste do pEE para entre cerca de 6 e cerca de 8 de cerca de 1 Pa.s a cerca de 20 Pa.s a 25°C. Os adesivos sensíveis a pressão exibem uma reologia de redução de cisalhamento de tal modo que permitem o revestimento até mesmo sobre filmes difíceis de serem revestidos. Técnicas de revestimento convencionais podem ser usadas para aplicar os adesivos sensíveis a pressão. Tais técnicas incluem revestimento por imersão, molde de fenda, faca de ar, cortina de escova, lâmina de extrusão, rolo reverso, rolo de compressão, e semelhantes.
Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência às modalidades preferidas, aquelas pessoas experientes na arte entenderão que várias mudanças poderão ser feitas e equivalentes poderão substituir seus elementos sem se desviarem do escopo da invenção. Em adição, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação particular ou um material aos ensinamentos da invenção sem se desviarem de seu escopo essencial. Portanto, é intencionado que a invenção não seja limitada à modalidade particular descrita como o melhor modo contemplado para realizar esta invenção, mas que a invenção inclua todas as modalidades caindo dentro do escopo das reivindicações anexas. Neste pedido todas as unidades estão no sistema métrico e todas as quantidades e percentagens são em peso, a não ser que sejam expressamente indicadas de outra maneira. Também, todas as citações aqui referidas são expressamente incorporadas como referências.
NOS EXEMPLOS
Os seguintes procedimentos de teste foram usados nos exemplos: 1. Teste de descascamento a 180°: Pressure Sensitive Tape Council, PSTC-1, Glenview, III. Resultados deste teste são relatados em grama/centímetro para uma tira de 2,54 centímetros. 2. Teste de cisalhamento a 178°: PSTC-7 usando Pressure Sensitive Tape Council, (Novembro 1975) de 453,6 g x 453,6 g x 1.814,4 g. Resultados deste teste são relatados em h/500 g/1,61 cm2 a 22°C. 3. Teste de Pegaiosidade em Polvken: Este teste é conduzido sobre um Polyken, Jr. Probe Tack Tester (Polyken é uma marca comercial da Kendall Company) fornecido por Testing Machines, Inc. (Amityville, N.Y.) sob as seguintes condições: Prova: prova de 0,5 cm de diâmetro de 304SS com um acabamento abrasivo de grão 280.
Tempo de retardo: 1 segundo.
Pressão de contato da prova: 100 g/cm .
Velocidade de retração da prova: 1 cm/s.
Peso anular: 20 g - pressão de 100 g/cm2 de uma prova de diâmetro de 0,5 cm.
Procedimento: 6,45 centímetros quadrados de filme de poliéster (MYLAR) revestido com o adesivo são posicionados sobre o topo de peso anular de modo que o orifício fique completamente coberto pela área de adesivo e esta montagem é posicionada dentro da cavidade transportadora de peso. A máquina é ativada e a seqüência de pressão de prova e de retração de prova é automaticamente realizada. A força requerida para livrar a prova do filme revestido de adesivo, medida em g/cm é lida do mostrador indicador sobre a máquina. 4. Teste de ooalescência e de imersão em água de torneira Um adesivo é revestido em filme de poliéster MYLAR de 50,8 micrômetros, seco a 90°C por 5 minutos. O material de fase adesiva de poliéster revestido com adesivo é imerso em uma jarra de água de torneira. O filme é observado para desenvolvimento de descoloração ou turvação durante um período de tempo. EXEMPLO 1 Uma formulação típica de PSA da invenção e como segue: TABELA 1 Composição de látex 6448-79______________________________ * Hitenol BC-10 é sais de amônio poli(óxi-l,2-etanodiil),a-sulfo-ro-[4-noml-2-(l- propenil)-fenóxi]-ramificados; líquido viscoso marrom-amarelado, 97,0% de ativos, conteúdo de ácido sulfúrico combinado de 8,70-9,70%, pH de 6,5-8,5 (solução aquosa a 1%) fornecido por Montello, Tulsa, OK.
Uma síntese típica é descrita abaixo.
Preparação da pré-emulsão Em um vaso de pré-emulsão de 500 mL equipado com um agitador de turbina foram carregados água deionizada (64,8 g), NaHCCb (0,4 g), hidroperóxido de t-butila 70% (BHP, 0,60 g), e tensoativo aniônico polimerizável Hitenol BC-10 (3,6 g). A agitação foi ajustada para 400 rpm. Uma solução monomérica consistindo de acrilato de beta-carbóxi-etila (β-CEA, 10,0 g), ácido metacrílico (MAA, 2,0 g), metacrilato de metila (MMA, 15,33 g), acrilato de 2- etil-hexila (2-EHA, 129,9 g), e estireno (30,65 g) foi então lentamente adicionada no vaso. Agitação da emulsão foi continuada por 35 minutos após os quais a pré- emulsão foi transferida para um reservatório de um sistema de bomba dosadora para eventual fornecimento ao vaso de reação de polimerização.
Prenaracão da solução de alimentação de agente redutor Uma solução de formaldeído-sulfoxilato de zinco (ZFS, 0,35 g) em água deionizada (12,0 g) foi preparada e adicionada no reservatório de uma bomba peristáltica para eventual fornecimento ao vaso de reação de polimerização.
Carga do reator e polimerização Em um vaso de reação de 500 mL equipado com um agitador de turbina, termopar, manta de aquecimento, dispositivo regulador de temperatura, jato de N2, e linhas de fornecimento para pré-emulsão e agente redutor, foi adicionada água deionizada (118,1 g) e tensoativo polimerizável Hitenol BC-10 (0,90 g). Um jato de N2 foi iniciado, a agitação foi ajustada a 200 rpm, e a manta de aquecimento foi ligada. Quando a temperatura alcançou 60°C, 0 jato de N2 foi desligado e 4% (~12 mL) da pré-emulsão foram bombeados para dentro do vaso de reação. Quando a temperatura alcançou 70°C, uma adição única de solução de agente redutor ZFS (0,07 g) em água deionizada (5,0 g) foi adicionada. Formação de uma dispersão azul translúcida dentro de uns poucos minutos indicou que a polimerização havia iniciado. Aquecimento foi continuado para a temperatura de polimerização controlada de 80°C, depois do qual as alimentações de pré-emulsão e de agente redutor ZFS foram iniciadas. As vazões de adição foram ajustadas para completar os fornecimentos durante um período de tempo de três horas em uma temperatura de reação de 80°C. Dez minutos após a completitude das alimentações, iniciador adicional (t-BHP 70%, 0,075 g) em água deionizada (1,25 g) foi adicionado, seguido após outros 10 minutos por agente redutor ZFS adicional (0,03 g) em água deionizada (1,25 g). Esfriamento foi continuado para uma temperatura < 30°C em cujo instante 0 látex foi removido.
Formulações adicionais foram compostas como acima e avaliadas para suas propriedades. As formulações avaliadas e os resultados registrados são mostrados na Tabela 2: Os resultados tabulados acima demonstram as propriedades excelentes exibidas pelos PSA's da invenção que utilizam um PSA de emulsão aquosa de látex que emprega um emulsificador reativo como o único emulsificador usado para preparar a emulsão de látex. Adição de emulsificadores não reativos, embora uma quantidade pequena seja tolerável, degradará o desempenho diferentemente excelente exibido pelos PSA's da invenção.
Também observe que no exemplo 11 nenhum monômero duro (MMA) foi usado e as propriedades excelentes ainda foram exibidas. A formulação de látex na Tabela 3 contém componentes opcionais adicionais tais como um reticulante interno e agente de transferência de cadeia bem como uma mistura de dois tensoativos aniônicos polimerizáveis. * Hitenol BC-10 e Hltenol BC-20 são sais de amônio poli(óxi-l,2-etanodiil), oc-sulfo-o-[4- nonil-2-(l-propenü)-fenóxi]-ramificados; líquido viscoso marrom-amarelado, 97,0% de ativos, conteúdo de ácido sulfurico combinado de 8,70-9,70%, pH de 6,5-8,5 (solução aquosa a 1%) fornecido por Montello, Tulsa, OK.
Uma síntese típica é descrita abaixo.
Preparação depré-emulsao: Em um vaso de pré-emulsão de 2.000 mL equipado com um agitador de turbina foram carregados água deionizada (128,0 g), NaHCC>3 (1,4 g), iniciador hidroperóxido de t-butila 70% (t-BHP, 1,9 g), e tensoativos polimerizáveis Hitenol BC-10 e Hitenol BC-20 (14,6 g). A agitação foi ajustada para 400 rpm. Uma solução monomérica consistindo de acrilato de beta-carbóxi-etila (beta-CEA, 44,3 g), ácido metacrílico (MMA, 0,2 g), metacrilato de metila (MMA, 118,6 g), acrilato de 2-etil-hexila (2-HEA, 462,1 g), estireno (13,0 g), Sliquest A-151 (0,8 g), e n-dodecil-mercaptano (n- DDM, 0,9 g) foram então lentamente adicionados no vaso. Agitação da emulsão foi continuada por 30 minutos após os quais a pré-emulsão foi transferida para um reservatório de um sistema de bomba dosadora para eventual fornecimento ao vaso de reação de polimerização.
Preparação da solução de alimentação de agente redutor: Uma solução de formaldeído-sulfoxilato de zinco (ZFS, 1,15 g) em água deionizada (42,0 g) foi preparada e adicionada no reservatório de uma bomba peristáltica para eventual fornecimento ao vaso de reação de polimerização.
Carga do reator e polimerização: Em um vaso de reação de 2.000 mL equipado com um agitador de turbina, termopar, banho de água circulada, dispositivo regulador de temperatura, jato de N2, e linhas de fornecimento para pré-emulsão e agente redutor, foi adicionada água deionizada (462,0 g) e tensoativo polimerizável Hitenol BC-10 (3,6 g). Um jato de N2 foi iniciado, a agitação foi ajustada a 200 rpm, e o banho de água circulada foi ligado. Quando a temperatura alcançou 70 graus C, a pré-emulsão (35,0 g) foi carregada no vaso e uma adição única de solução de agente redutor ZFS (0,2 g) em água deionizada (20,0 g) foi adicionada. Formação de uma dispersão azul translúcida dentro de uns poucos minutos indicou que a polimerização havia iniciado. Aquecimento foi continuado para a temperatura de polimerização controlada de 80 graus C. Dez minutos após a completitude das alimentações, iniciador adicional (t-BHP 70%, 0,51 g) em água deionizada (2,0 g) foi adicionado, seguido após outros 10 minutos por agente redutor ZFS adicional (0,2 g) em água deionizada (2,0g). A reação foi mantida a 80 graus C por um adicional de quatro horas após as quais esfriamento foi iniciado. Quando a temperatura alcançou 50 graus C, iniciador adicional (t-BHP 70%,0,51 g) em água deionizada (2,0 g) foi adicionado, seguido após outros 10 minutos por agente redutor ZFS adicional (0,2 g) em água deionizada 2,0 g). Esfriamento foi continuado para uma temperatura < 30°C em cujo instante o látex foi neutralizado com amônia então filtrado através de uma musselina de algodão 300.
Exemplo 12 Em um reator de vidro de quatro bocas, de 2.000 mL, equipado com um agitador de turbina, termopar, banho de água circulada, jato de N2, e linhas de fornecimento para a pré-emulsão e o agente redutor, foram adicionados água deionizada (462,0 g) e tensoativo polimerizável Hitenol BC- 10 (3,6 g). Um jato de N2 foi iniciado, a agitação foi ajustada a 200 rpm, e 0 banho de água circulada foi ligado. Uma mistura monomérica consistindo de 33,7 g de acrilato de carbóxi-etila, 0,2 g de ácido metacrílico, 475,0 g de acrilato de 2-etil-hexila, 132,0 g de estireno foi adicionada em 217,1 g de água contendo 1,3 g de bicarbonato de sódio, 1,9 g de iniciador hidroperóxido de t-butila 70%, e 14,6 g de tensoativo aniônico polimerizável Hitenol BC-10 e foi agitada por tempo suficiente até a formação de uma alimentação de pré- emulsão estável. Separadamente, uma alimentação de redutor contendo 1,2 g de formaldeído-sulfoxilato de zinco em 42 g de água foi preparada e adicionada 0 reservatório de uma bomba peristáltica para eventual fornecimento ao vaso de reação de polimerização. Quando a temperatura alcançou 70 graus C, 35,0 g de pré-emulsão foram carregados no vaso e uma adição única de 0,2 g de agente redutor ZFS em 20,0 g água foi adicionada.
Formação de uma dispersão azul translúcida dentro de uns poucos minutos indicou que a polimerização havia iniciado. Aquecimento foi continuado para a temperatura de polimerização controlada de 80 graus C, quando então as alimentações de pré-emulsão e de agente redutor ZFS foram iniciadas. As vazões de adição foram ajustadas para completar os fornecimentos durante um período de tempo de três horas em uma temperatura de reação de 80 graus C. Dez minutos após a completitude das alimentações, 0,51 g adicionais de iniciador t-BHP 70% em 2,0 g de água foi adicionado, seguido após outros dez minutos por 0,2 g adicional de agente redutor ZFS adicional em 2,0 g de água. A reação foi mantida a 80 graus C por um adicional de quatro horas após as quais esfriamento foi iniciado. Quando a temperatura alcançou 50 graus C, 0,51 g adicionais de iniciador t-BHP 70 em 2,0 g de água foi adicionado, seguido após outros 10 minutos por 0,2 g adicional de agente redutor ZFS em 2,0 g. Esfriamento foi continuado para uma temperatura < 30°C em cujo instante o látex foi neutralizado com amônia então filtrado através de uma musselina de algodão 300. A composição resultante teve conteúdo de sólidos de 44%, um percentual de coágulo menor do que 0,01% e uma viscosidade de cerca de 0,5 Pa.s medido por viscosímetro Brookfield, e um pH de 6,8.
Exemplo 13 Exemplo No. 12 foi repetido exceto que a mistura de pré- emulsão continha 0,2 g de n-dodecil-mercaptano.
Exemplo 14 Exemplo 12 foi repetido exceto que a mistura de pré-emulsão continha 44,3 g de acrilato de carbóxi-etila, 0,3 g de ácido metacrílico, 462,7 g de acrilato de 2-etil-hexila, 0,63 g de Silane Al 51 e 0,6 g de n-dodecil-mercaptano.
Exemplo 15 Exemplo No. 14 foi repetido exceto que a mistura de pré- emulsão continha 0,4 g de Silane Al51 e 0,73 g de n-dodecil-mercaptano.
Exemplo 16 Exemplo 12 foi repetido exceto que a mistura de pré-emulsão continha 44,3 g de acrilato de carbóxi-etila, 0,2 g de ácido metacrílico, 462,1 g de acrilato de 2-etil-hexila, 13,1 g de estireno, 118,6 g de metacrilato de metila, 8,9 g de Hitenol BC-10, 5,7 g de Hitenol BC-20, 0,84 g de Silane Al 51 e 219,0 g de água.
Exemplo 17 Exemplo No. 16 foi repetido exceto que a mistura de pre- emulsão continha 0,2 g de n-dodedl-mercaptano.
Exemplo 18 Exemplo No. 16 foi repetido exceto que a mistura de pré- emulsão continha 0,9 g de n-dodecil-mercaptano.
Exemplo 19 Exemplo No. 14 foi repetido com a adição de agente de pegajosidade Éster de Colofônia 20% em formulação de PSA.
Exemplo 20 Exemplo No. 15 foi repetido com a adição de agente de pegajosidade Éster de Colofônia 20% em formulação de PSA.
Exemplo 21 Exemplo No. 18 foi repetido com a adição de agente de pegajosidade Éster de Colofônia 20% em formulação de PSA.
Exemplo 22 Exemplo 18 foi repetido exceto que a mistura de pré-emulsão continha 35,3 g de acrilato de carbóxi-etila, 457,6 g de acrilato de 2-etil- hexila, 23,51 g de estireno, 109,6 g de metacrilato de metila, 12,9 g de N-(iso- Butóxi-metil)-acrilamida.
Exemplo 23 Exemplo 12 foi repetido exceto que a mistura de pré-emulsão continha 0,4 g de dimetacrilado de 1,3-butanodiol e 0,73 g de n-dodecil- mercaptano.
Exemplo 24 Exemplo 22 foi repetido com a adição de agente de pegajosidade Éster de Colofônia 20% em formulação de PSA.
Os adesivos sensíveis a pressão dos Exemplos 12-24 acima foram revestidos sobre um filme de Mylar de 50,8 micrômetros. O filme foi seco por calor em um fomo a 90°C por 5 minutos. O Mylar revestido foi laminado com revestimento removível para teste posterior.

Claims (14)

1. Adesivo sensível a pressão (PSA) retardanle de opalescêncía aquoso, compreendendo: uma emulsão aquosa de látex possuindo urn diâmetro de tamanho de partícula médio menor do que ou igual a cerca de 100 nm, consistindo essencialmente de: a) pelo menos um acrílato de alquila possuindo pelo menos 4 átomos de carbono no grupo alquila, b) pelo menos um ácido carboxílico etílenicamente insaturado ou seu anídrido correspondente, c) pelo menos um monômero estirênico, d) um rcticulantc, e) um agente de transferência de cadeia, 0 um inictador de radicais livres do tipo redox, e g) caracterizado por um cinulsifieador de fórmula (l) na qual n é um número inteiro variando de 1 -200 e até 100% do monômero estirênico c substituído por um monômero duro possuindo uma Tg > 30°C,
2, Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o citado einulsifícador é representado pela seguinte fórmula: (i) na qual n c um número inteiro variando de 10-20.
3. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o grupo alquila de citado ac ri lato de alquila possuindo pelo menos 4 átomos de carbono no grupo alquila é um ou mais de acrilato de butila, acrilato de 2-ctil-hexila, acrilato de heptila, ac ri lato de octila, acrilato de ísooctila» acrilato de isobutila, ou acrilato de isodecila.
4. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ácido earboxílieo etílcnicamcntc insaturado ou seu anidrido correspondente é um ou mais de ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de beta-carbóxí-etíla, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônieo, ou anidrido maleico,
5. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o monômero estirênico é um ou mais de estireno, terc-butil-estireno, dimetil-estireno, ou vinil-tolueno.
6. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o citado monômero duro é um ou mais de metacrilato de metila, acrilato de isobomila, e acetato de vinila,
7. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um agente umectante.
8. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um agente de pegaj os idade.
9. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que n é um número inteiro selecionado do grupo consistindo de 10, 20, e suas misturas.
10. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente reticulante está presente no látex aquoso em uma quantidade de até cerca de 1% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
11. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de transferência de cadeia está presente no látex aquoso em uma quantidade de até cerca de 0,5% em peso baseado no peso total da mistura monomérica.
12. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita emulsão de látex é feita de uma mistura monomérica que inclui acrilato de beta-carbóxi-etila.
13. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a citada mistura monomérica consiste adicionalmente essencialmente de: a) pelo menos um acrilato de alquila possuindo pelo menos 4 átomos de carbono no grupo alquila, b) pelo menos um ácido carboxílico etilenicamente insaturado ou seu anidrido correspondente, e c) pelo menos um monômero estirênico, na presença de citado emulsificador e um sistema iniciador de radicais livres do tipo redox.
14. Adesivo sensível a pressão de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que até 100% do monômero estirênico é substituído por um monômero duro possuindo uma Tg > 30°C.
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