BRPI0615805A2 - adesivo de base aquosa para aplicações industriais, processo para produzir adesivos de base aquosa e uso do adesivo de base aquosa - Google Patents

Abstract

"ADESIVO DE BASE AQUOSA PARA APLICAçõES INDUSTRIAIS, PROCESSO PARA PRODUZIR ADESIVOS DE BASE AQUOSA E USO DO ADESIVO DE BASE AQUOSA. A invenção se refere a adesivos de base aquosa para aplicações industriais obtidos misturando pó de polímero redispersível em água e um pó de polímero solúvel em água com água, segundo a qual a relação em peso do pó de polímero redispersível em água para o pó de polímero solúvel em água é de 0,001:1 a 100:1 e o adesivo de base aquosa tem uma velocidade de assentamento de menos que 300 segundos, quando medida com uma camada de 36 <sym> de espessura a 23<198>C e 50% de umidade relativa e painéis de papelão de 385<sym> de espessura com um peso de 275<sym>3 g/m^ 2^ e valores de Cobb em um lado de 43 g/min/m^ 2^ e 27 g/min/m^ 2^ em outro lado, o adesivo tem um teor de sólidos de cerca de 7,5 a 70% em peso e uma viscosidade Brookfield a 23<198>C a 20rpm, medida de acordo com o ASTM D1084 padrão de cerca de 500 a 10.000 mPas. O adesivo industrial de base aquosa tem a capacidade de ligar um substrato de baixa tensão de superfície a um substrato celulósico, em particular com uma relação em peso de pó de polímero redispersível em água para um pó de polímero solúvel em água de cerca de 0,5:1 a 100:1 desse modo pode substituir adesivos aquosos convencionais baseados em dispersões de polímero sintético. Os benefícios da invenção são principalmente tais como velocidades ajustadas mais rápidas e velocidades da máquina aumentadas, vantagens logísticas devido ao manuseio dos pós em vez de líquidos, levando a, por exemplo, tempo de vida prolongado, nenhum transporte de água e sendo um adesivo contendo baixo VOC ambientalmente amigável.

Description

"ADESIVO DE BASE AQUOSA PARA APLICAÇÕES INDUSTRIAIS,PROCESSO PARA PRODUZIR ADESIVOS DE BASE AQUOSA E USO DOADESIVO DE BASE AQUOSA"

A invenção se refere a adesivos de base aquosa paraaplicações industriais obtidos misturando pó de polímeroredispersível em água e pó de polímero solúvel em água comágua.

Os adesivos de base aquosa são amplamente usados paramuitas áreas de diferente aplicação. Para substratos menoscríticos, tais como materiais baseados em celulose,porosos, freqüentemente os adesivos são usados, os quaissão baseados em polissacarídeos modificados ou nãomodificados, tais como éteres de celulose, éteres de amidoou amidos não modificados. Tais adesivos fornecem umagrande vantagem, já que esses polissacarídeos estãotipicamente disponíveis na forma de pó. Assim, elesfornecem todos benefícios associados com os pós, tal como,por exemplo, sendo estável sob congelamento edescongelamento, tendo tipicamente uma vida útil mais longadevido ao ataque microbiológico significativamente menor ounenhum e benefícios de transporte, já que nenhuma águanecessita ser enviada. Nos últimos anos, revelou-se quemodificar adesivos baseados em polissacarídeo com pós depolímero sintético pode fornecer uma vantagem para sistemassendo misturados manualmente e aplicados à mão. Esse tipode aplicação tal como massas para papel de parede ouadesivos para pôsteres exige muito menos do que aplicaçõesindustriais, usando tipicamente máquinas de altavelocidade. Por exemplo, teores de sólidos são muitobaixos, tipicamente 5% em peso ou menos, a reologia sendotixotrópica com viscosidades muito altas, por exemplo,acima de 20.000 mPas ou mais. O adesivo é aplicado à mãousando, por exemplo, um pincel, levando a uma espessura doadesivo aplicado de vários milímetros ou mais. Já quesubstratos como paredes, onde tais papeis de parede sãoaplicados, são razoavelmente espessos e porosos, eles podemabsorver uma grande quantidade de água para conduzir atempos de secagem razoáveis. Em particular devido ao métodode aplicação e a espessura do adesivo aplicado, ele não exerce um papel se as partículas de pó não se redispersaremcompletamente, ou se alguns coágulos forem formados entreas partículas de polímero sintético e os polissacarídeos,contanto que eles sejam menores do que a camada adesivaaplicada. O nível da adesão de tais adesivos aplicados àmão é muito baixo, a colocação necessita ser lenta paraevitar rugas no papel, assim como as propriedades dedeslizamento necessitam ser boas para reposicionarem osubstrato. Além disso, o desvio padrão aceito dos váriosparâmetros é, comparado aos adesivos industriais,razoavelmente grande.

Entretanto, eles não podem ser usados para requereraplicações tais como aplicações industriais, e/ou paraligar substratos difíceis, tendo tipicamente uma tensão desuperfície baixa tal como ligar folhas de polietileno aopapel.

EP 311.873 A2 descreve um processo para fabricar umproduto seco adequado como a base para massa, que pode serobtido secando em uma camada fina em uma superfícieaquecida a 80 a 200°C uma mistura contendo cerca de 3 0 a8 0% em peso de água, 3 0 a 95% em peso de amidocarboximetilado e/ou alcoxilado, 3 a 40% em peso de um éterde celulose, e 2 a 40% em peso de um polímero dispersívelem água ou polímero solúvel em água e opcionalmente outrosaditivos. Os produtos secos são particularmente úteis comomassas para papel de parede. Eles são produzidosmanualmente com poucos sólidos, por exemplo, 2% em peso. Asmassas produzidas são aplicadas tipicamente à mão erequerem, portanto, exigências menos críticas. Além disso,o processo para produzir a mistura pulverizada envolvemuitas adições e etapas e é, em vez, complexo e difícil decontrolar, já que ambos, o polissacarídeo assim como ospolímeros sintéticos têm que ser contatados de modo a estarsecos como uma mistura. Além disso, as condições de secagemnecessitam ser controladas intensamente de modo a evitarqualquer formação de película do polímero dispersíveldurante a etapa de secagem.

WO 9113121 se refere às misturas secas adequadas paraa produção de adesivos aquosos que consistem de metilcelulose (I), carboxi-metil-amido (II) e, se desejado, pósda redispersão de resina sintética e em outros auxiliares.

De modo separar facilmente os substratos de uma junta deadesivo seco produzidos com o adesivo aquoso, as novasmisturas secas são distinguidas por uma relação mútua de(I) para (II) na faixa de 3:97 a 30:70. Elas são usadaspara colar o papel e os outros materiais de celuloseadsorventes, em particular papeis de parede. Os pós deredispersão da resina sintética são apenas aditivosopcionais e não são adequados para ligar substratosdifíceis, por exemplo, com uma tensão de superfície baixa.

Adicionalmente, a aplicação alvo é tipicamente aplicada àmão, exigindo menos características difíceis.

DE 197 25 448 Al se refere ao uso de adesivos parapôsteres em locais externos influenciados pelo tempo de umamistura que contem (A) um polímero solúvel em água, o qualé preferivelmente um derivado de polissacarídeo e (B) umpolímero não-solúvel em água, mas dispersível em água, oqual é preferivelmente um acetato de polivinila. Acomposição preferida compreende 1-99,5% em peso decarboximetilcelulose, 8-12% em peso do pó de redispersão e0,1-1% em peso de preservativo. Os adesivos em pó parapôsteres são misturados com água com poucos sólidos eaplicados à mão e, portanto, é menos crítico para preparardevido a poucas exigências, em particular com relação aosgrãos, especificações consistentes com relação àviscosidade, sólidos, velocidades de assentamento assimcomo reologia.

Os adesivos para aplicações industriais, entretanto,são muito mais exigentes. A espessura de ambos, o adesivoassim como ambos substratos é mais tipicamente muito menor,por exemplo, apenas 20 a 50 mícrons. Esses adesivosnecessitam ser adequados para se movimentar em máquinas dealta velocidade, por exemplo, até 1500 m por minutos oumais. Assim, o teor de sólidos é tipicamente maior, porexemplo, até 50% ou mais para evitar que grandesquantidades de água evaporarem, em viscosidades muitomenores, tais como cerca de 1000 a 5000 mPas. De modo apermitir tais maiores velocidades na máquina, o adesivodeve funcionar sem defeito, então deve ser livre de grão eter a reologia requerida para evitar respingo ou outrosdefeitos dentro dos desvios padrão restritos. A velocidadede assentamento necessita ser muito rápida, comparada aossistemas aplicados à mão. Além das exigências parausinagem, tais adesivos freqüentemente necessitam ligartambém substratos "difíceis" assim chamados, por exemplo,substratos que têm uma tensão de superfície baixa e sãonão-absorventes, como janelas do poliestireno em envelopesou folhas de polietileno em bolsas. Enquanto adesivoscomerciais para aplicações industriais são otimizados paravárias aplicações, eles são adesivos líquidos, de baseaquosa, assim tendo as desvantagens mencionadas de nãoestar na forma de pó.

0 objeto da presente invenção era propor um adesivo debase aquosa novo para aplicações industriais que forneçamtodas as vantagens dos adesivos em pó, mas que pode serusado em muitas aplicações diferentes, incluindo aplicaçõesmuito exigentes como adesivos líquidos, assim como serusado em todos tipos de máquinas diferentes. Além disso,eles deveriam ter também vantagens técnicas adicionais. Emparticular, o adesivo da invenção deve, por exemplo, antesde misturar com água, ter uma vida útil muito longa,tipicamente mais longa do que adesivos líquidos, mascontendo nenhuma ou apenas pequenas quantidades de biocidasou preservativos. 0 adesivo necessita ser facilmenteproduzido, assim a mistura de pós com água não necessitapassar por quaisquer problemas, em particular nenhuma ou aformação de apenas pequenos grãos é aceita. Necessita serpossível que com uma pequena quantidade de matérias-primasum número muito maior de adesivos diferentes possa serfacilmente obtido. 0 adesivo de base aquosa obtidonecessita ter uma velocidade de assentamento mais rápida,um tempo curto para permitir trabalhar com velocidadesmaiores nas máquinas. Usando esse novo adesivo da invenção,também deve ser possível que a velocidade da máquina possaser aumentada comparada aos adesivos do estado da técnica,sem comprometer qualquer outro fator. Assim, os baixosdesvios padrão das propriedades do adesivo obtidas com oadesivo da invenção são chave, assim como um funcionamentolivre de defeito é essencial e uma limpeza mais fácil damáquina é preferida. Portanto, o adesivo necessita tambémter a reologia requerida para evitar respingo. De modo aser versátil em aplicação, deve ser possível ligar asubstratos difíceis de ligar, em particular substratos comtensões de superfície baixas, a substratos celulósicosassim como tendo nenhum ou apenas um impacto menor nocusto, mas idealmente ainda reduzindo os custos do adesivoaplicado. Adicionalmente, o adesivo necessita serambientalmente amigável, assim tendo níveis baixos decompostos orgânicos voláteis.

Surpreendentemente foi revelado agora que todos essesobjetivos podem ser alcançados por um adesivo de baseaquosa o qual é uma mistura aquosa com base em um pó depolímero redispersível em água e um pó de polímero solúvelem água e ainda outros componentes opcionais. A relação empeso de pó de polímero redispersível em água para pó depolímero solúvel em água é de cerca de 0,001: 1 a 100: 1 eo adesivo de base aquosa obtido tem uma velocidade deassentamento de menos de 3 00 segundos, quando medida comuma camada espessa de 36 μιη a 23 0C e 50% de umidaderelativa e caixas de papelão de 385 μπι com um peso de 275+/-3g/m2e valores de Cobb em um lado de 4 3 g/min/m2 e de27 g/min/m2 no outro lado, o adesivo tem um teor de sólidosde cerca de 7,5 a 70% em peso e de uma viscosidadeBrookfield a 230C em 20 rpm (ASTM D1084 padrão) de cerca de500 a 5000 mPas.

O pó de polímero redispersível em água é um polímeroformador de película, insolúvel em água produzido pelapolimerização em suspensão, emulsão e/ou micro-emulsão oupolímeros em massa emulsifiçados e pode ser homo- e/oucopolímeros. 0 termo insolúvel em água significa que pelomenos 80% em peso, preferivelmente pelo menos 90% em peso,mais preferivelmente pelo menos 95 %em peso e em particularpelo menos 98 % em peso são insolúveis em água a 23°C. Elespodem ser um único tipo de produto ou uma mistura de váriosprodutos, incluindo um ou vários polímeros em emulsãocombinados com um ou vários polímeros sintéticos de soluçãoe/ou polímeros naturais. Os polímeros são tipicamente, masnão exclusivamente, baseados em pelo menos um monômeroselecionado do grupo que consiste de vinil ésteres deácidos carboxílicos Ci- a C20- tais como acetato de vinila,propionato de vinila, butirato de vinila, pivalato devinila, 2-etilhexanoato de vinila, laurato de vinila eversatatos de vinila com até 12 átomos de carbono, taiscomo VeoVa 9, VeoVa 10 e VeoVa 11, etileno, cloreto devinila, ésteres Ci-C20 de ácido acrílico ou metacrílico,tais como (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila,(met)acrilato de butila, (met)acrilato de 2-etilhexila,(met)acrilato de hidroxietila, derivados de ácidosdicarboxílicos insaturados, tais como ésteres Ci-C2O deácido itacônico, fumarato de di-isopropila, ésteres dedimetila, metil t-butila, di-n-butila, e dietil de ácidomaleico e ácido fumárico, anidrido maleico, estireno ederivados de estireno assim como butadieno. Monômerospreferidos são acetato de vinila, etileno, cloreto devinila, versatatos de vinila, adrilato de butila,metacrilato de metila e suas combinações.

0 pó de polímero redispersível em água é baseado emhomopolímeros e copolímeros típicos, incluindo, mas nãorestritos a, copolímeros de acetato de polivinila, etileno-acetato de vinila, etileno-acetato dè vinila-versatato devinila, etileno-acetato de vinila-(met)acrilato, etileno-acetato de vinila-cloreto de vinilíi, acetato de vinila-versatato de vinila, acetato de vinila-versatato de vinila-(met) acrilato-, versatato de vinilai- (met) acrilato, todos-(met)acrílicós, estireno-acrilato e/ou estireno-butadieno.

Esses polímeros podem con.ter também monômerosfuncionais de cerca de 0,01 a 20%, preferivelmente de cercade 0,05 a 10% pelo peso, baseado no peso total da misturade co-monômèro. Os monômeros funcionais são bem conhecidospelo técnico e incluem, como exemplos não limitativos,monômeros do tipo vinila e alila que contêm os gruposcarboxílicos, aminas, amidas, nltrilas, monômeros ciano-e/ou N-metilol funcionalizados tais comocianoetil(met)acrilato e N-metilol (met)acrilamida,ésteres, éteres, tióis, sulfat.os, sulfonatos, fosfatos,monômeros de N-vinila funciona.1 izados tais como gruposacetamida, carbamatos, silanos e siloxanos, epóxidos de N-vinila, grupos glicidila e epihaloidrina, grupos catiônicostais como aminas quaternárias, grupos aniônicos tais comocarboxilatos, monômeros amfotéricos assim como monômerosque contêm dois ou mais grupos copolimerizáveis tais comoadipato de divinila, maleato de dialila, cianurato detrialila ou divinil benzeno. Monômeros funcionaispreferidos são metacrilato de glicidila, N-metilol acril-amida, N-metilol metacrilamida, sulfonato de vinila eviniltrietoxi silano.

Os polímeros preferidos são os homopolímeros,copolímeros de etileno e acetato de vinila com teores deetileno de pref erivelmente cerca de 1 a 60%, maispreferivelmente entre cerca de 5 e 25%, e/ou acrilatos. Aspartículas podem ser estabilizadas por um ou maisestabilizantes tal como álcool polivinílico completamentee/ou parcialmente hidrolisado, modificado e/ou nãomodificado com grau de hidrólise de preferivelmente cercade 70 a 100, mais preferivelmente entre cerca de 80 e 98 eseus derivados, polivinil pirrolidona com pesos molecularesde preferivelmente de cerca de 2000 e 400.000, sistemas deestabilização catiônica ou aniônica pelos monômeros taispolímeros solúveis em água obtidos de ácidopoli(met)acrílico, ácido polivinilsulfônico assim comosistemas de estabilização como descritos, por exemplo, nasEP-A 1098916, EP-A 1109838, Melaminformaldeidosulfonatos,Naftalinformaldeidosolufonatos, copolímeros de ácidomaleico-estireno e viniléter-ácido maleico, polissacarídeossolúveis em água fria tais como celulose, amido (amilose eamilopectina), guar, dextrinas, as quais podem sermodificadas, por exemplo, por carboximetil, carboxietil,hidroxietil, hidroxipropil, metil, etil, propil e/ou gruposalquila de cadeia longa, alginatos, peptídeos e/ouproteínas tais como gelatina, caseína e/ou proteínas dasoja. Preferidos são álcool polivinílico parcialmente oucompletamente hidrolisado, dextrinas e/ou hidroxialquilcelulose como estabilizantes de partícula.

O pó de polímero redispersível em água é amplamenteinsolúvel em água, assim ele não se redispersa em água. Sobevaporação da água, ele tipicamente forma uma película, quepode ser flexível e transparente ou ligeiramente túrgida.Para se obter o benefício total em certas aplicações podeser vantajoso que a temperatura mínima de formação dapelícula esteja em torno da temperatura ambiente ou acimapara se obter uma ligação forte e resistente à adesão.Algumas outras aplicações requerem uma película maisflexível, obtida tipicamente com temperaturas mínimas deformação de película abaixo da temperatura ambiente,tipicamente entre cerca de 0 a 10°C, preferivelmente entrecerca de 0 e 50C. Redispersão pode ocorrer com nenhuma ouuma pequena mistura com água. Entretanto, para produção emlarga escala é freqüentemente útil aplicar forças decisalhamento sob mistura para auxiliar na rápidaredispersão. Pós redispersíveis em água que têm fortespropriedades de espessamento, fornecendo tipicamente umpolímero ou um copolímero com uma alta temperatura detransição vítrea Tg de, por exemplo, 50°C ou acima, sãomenos preferidos como o único pó de polímero redispersívelem água, mas podem ser usados como o agente espessantejunto com os outros dois pós de polímeros.

Os pós de polímero sintéticos solúveis em água são pósde polímero com pesos moleculares de 1000 ou mais, emparticular 2000 e mais, contanto que eles se dissolvam emágua para uma solução transparente ou ligeiramente túrgida, enquanto que a turgidez geralmente ocorre de algumasimpurezas no polímero solúvel em água. Em particular paradissolver polímeros sintéticos em água, aplicando o calor eforças de cisalhamento à água contendo o pó de polímeroacelera o processo da dissolução. Usando pós de polímerosintético com granulometrias menores do pó tipicamenteauxilia na facilidade da dissolução, requerendo nenhum oumenos aquecimento. Exemplos não limitativos de pós depolímero sintéticos solúveis em água são polivinilpirrolidona, preferivelmente com um peso molecular de cercade 2000 a 400.000 mais preferivelmente entre cerca de 5000e 200.000 e em particular entre cerca de 10.000 e 100.000,e/ou álcool polivinil modificado ou não modificado, parcialou completamente hidrolisado, com um grau de hidrólise decerca de 70 a 100% em mol, pref erivelmente entre cerca de75 a 98% em mol, em particular entre cerca de 82 e 92% emmol, e em uma viscosidade Hoppler de uma solução com 4% empeso de sólidos de cerca de 1 a 50 mPas, pref erivelmentecerca de 2 a 45 mPas, em particular entre cerca de 3 a 40mPas (medido a 20°C de acordo com DIN 53015) , oupoliacrilatos solúveis em água.

Os pós de polímero naturais solúveis em água são pó depolímero natural fisicamente e/ou quimicamente modificadosou não modificados, contanto que eles se dissolvam em águapara uma solução transparente ou ligeiramente túrgida.Aplicando calor sob a dissolução é, às vezes,preferivelmente, tal como para éteres de celulose. Paraamidos, por exemplo, é freqüentemente uma exigência écozinhá-los de modo a ter um produto solúvel em água fria.Essa etapa é tipicamente executada separadamente, antes desecar o produto em um pó. Entretanto, tal uma etapa decozimento pode também ser parte do processo de dissolução,embora seja menos prefirido. Exemplos selecionados nãolimitativos de pós de polímero natural solúveis em água sãopolissacarídeos modificados ou não modificados tais comocelulose, amido (amilose e/ou amilopectina), dextrinas,guar, xantana e goma Welan, alginatos, peptídeos e/ouproteínas tais como gelatina, caseína e/ou proteínas dasoja. Eles podem ser modificados. Entretanto, éfreqüentemente preferido que os polissacarídeos sejammodificados, por exemplo, pelos grupos carboxialquila,hidroxialquil e/ou alquila, onde alquila é uma cadeiaalquila Ci-C2O linear ou ramificada, preferivelmente umacadeia alquila C1-C4, ou alquil succinimidas Ci-C2O- Os pósde polímero natural solúveis em água preferidos são oséteres de amido solúveis em água fria, os quais podem ser,por exemplo, hidroxialquilados e/ou modificados comhidroxila e/ou alquil anidrido succínico, hidroxietil e/oumetil hidroxietil celulose, dextrinas, gelatina e/oucaseína, enquanto em um meio particular para altos pós depolímero solúveis em água carboxilados, tal como com umgrau de substituição de cerca de 0,05 e maior, emparticular de cerca de 0,1 e maior, são preferidos.

Os pós de polímero redispersíveis em água são obtidostipicamente pela secagem por pulverização, resfriamento porpulverização e secagem por congelamento, secagem de leitofluidizado, secagem por vaporização instantânea, granulaçãopor pulverização, aglomeração por pulverização. Os métodostípicos para se obter pós de polímero solúveis em águaincluem secagem por tambor, floculação do produto seguidapela filtração e a secagem subseqüentes, assim comoevaporação do solvente, seguida pela trituração.Entretanto, outros meios podem ser aplicados também,contanto que as propriedades do produto sejam mantidas.

0 teor de sólidos dos adesivos de base aquosa é melhorexpresso pela quantidade de porções voláteis ou líquidas enão voláteis ou sólidas, independente da quantidade de arincorporada no sistema. Ela preferivelmente varia de 10 ade 65% de sólidos, mais pref erivelmente de cerca de 20 a55%. Ela principalmente depende das características dasolução em água dos polímeros particulares. Por exemplo, oséteres de celulose de alto peso molecular aumentam aviscosidade como também em quantidades baixas, masdrasticamente, éteres de amido ou álcoois de polivinila dealto peso molecular. Assim, em umas quantidades mais altasde tais tipos de pós de polímero solúveis em água, teoresmais baixos de sólido são usados, enquanto em quantidadesmaiores de pó de.'polímero redispersível. em água e/ou teoresmaiores de sólido dos pós de polímeiro solúveis em águaiônicos podem ser obtidos em viscosidades similares.

Para aplicações industriais, os adesivos de baseaquosa têm tipicamente viscosidades de cerca de 1000 a 5000mPas em vários sólidos. Ela depende principalmente darelação e dos tipos de pó de polímero redispersível em águae de um pó de polímero solúvel em água, o teor de sólidos, agranulometria obtida após a redispersão do pó de polímeroredispersível, outros aditivos, assim como da quantidade degás incorporado em um adesivo possivelmente espumado. Alémdisso, a temperatura do adesivo tem também uma influênciana viscosidade.

Otimizando os vários parâmetros individualmente paracada aplicação individual, as viscosidades requeridas doproduto podem ser obtidas, as quais são essenciais paraaplicar o adesivo de base aquosa. Assim, uma viscosidade decerca de 500 aos mPas 10.000, preferivelmente de cerca de1000 a 7500 mPas, em particular de cerca de 1500 a 5000mPas, expresso como a viscosidade Brookfield medida a 230Ce a 20 rpm, de acordo com o ASTM Dl084 padrão, pode serobtida com teores de sólidos de cerca de 7,5 a 70%,pref erivelmente de cerca de 10 a 65% e em particular decerca de 20 a 55%. A reologia do adesivo de base aquosapara aplicações industriais é pseudoplástica. Ela podevariar sendo quase newtoniana a um aumento dapseudoplasticidade. Essa característica pode ser otimizadapara a aplicação individual usando pós de polímeroredispersíveis em água particulares e/ou pós de polímerosolúveis em água, assim como a adição de modificadores dereologia para ajustar às propriedades requeridas.

Surpreendentemente revelou-se que as quantidades jápequenas de pó de polímero redispersível em água adicionadoao pó de polímero solúvel em água podem ter um impactosignificativo. Além disso, uma pequena quantidade de pó depolímero solúvel em água adicionado ao pó de polímeroredispersível em água pode fornecer um claro benefícioadicional do desempenho do adesivo de base aquosa obtidopara aplicações industriais. Assim, a relação em peso do póde polímero redispersível em água para o pó de polímerosolúvel em água pode variar de cerca de 0,001: 1 até 100:1, em particular de cerca de 0,01 a 50:1, e preferivelmentede cerca de 0,1 a 25:1.

O adesivo de base aquosa da invenção para aplicaçõesindustriais tem uma velocidade de assentamento a 230C e 50%de umidade relativa de menos do que de cerca de 3 00segundos, preferivelmente menos que cerca de 200 segundos,mais preferivelmente menos que cerca de 100 segundos, e emparticular menos que 60 segundos, quando medido com umacamada espessa de 36 μτη a 230C e 50% de umidade relativa ecaixa de papelão de 385 pm de espessura com um peso de 275+ /- 3 g/m2 e valores de Cobb em um lado de 4 3 +/- 3g/min/m2 e de 27 +/- 3 g/min/m2 no outro lado, enquanto queos valores de Cobb são determinados usando TAPPI T441M45padrão.

É de particular relevância para os adesivos de baseaquosa usados em aplicações industriais que o nível dos.grãos seja muito baixo, já que o adesivo é aplicado emcamadas muito finas, as quais estão tipicamente entre cercade 20 a 50 μτη. Essa espessura é ainda reduzida, porexemplo, por um fator de cerca de dois por adesivos com umteor de sólidos de cerca de 50%. Então, já os aglomeradosfinos podem provocar, por exemplo, tiras quando aplicadoscom uma máquina - ou mesmo bloquearem a saída do bocal,conduzindo a ciclos de limpeza longos. Sob secagem, umadesivo aplicado com muitos grãos pode fornecer umasuperfície desigual, mesmo através de um substrato finocomo, por exemplo, um papel de cigarro. Embora o adesivo dainvenção seja baseado em pós, os quais são redispersível emágua e solúveis em água, surpreendentemente revelou-se quede fato nenhuma ou somente uma quantidade muito pequena degrão, comparado aos adesivos de base aquosa líquidos,aturais é formada. Isso é atribuído a ambos, uma excelenteredispersão do pó de polímero assim como uma boacompatibilidade dos pós de polímero solúveis em água eredispersíveis em água os quais não formam aglomerados oumesmo coágulos durante assim como após o redispersão e/oudissolução dos pós. A granulometria pode facilmente serdeterminada ou pela microscopia ou filtração. A filtraçãoatravés de uma rede com um tamanho da malha fornecidoconduz à quantidade de grãos, a qual é maior do que otamanho da malha. Um outro método para determinar aquantidade de grãos é procurar as tiras provocadas porgrãos sob aplicação, em particular sob aplicações de rolo.A espessura aplicada corresponde a granulometria do grão ea freqüência das tiras observadas, com relação à quantidadede adesivo usado, conduzindo a um nível de grão estimado. Oadesivo de base aquosa da invenção para a aplicaçãoindustrial tem uma quantidade de grãos a qual é menor que10 ppm, pref erivelmente menor que 1 ppm, ainda maispreferivelmente menos que 0,1 de ppm e em particular menorque 0,01 ppm, baseado no peso do adesivo de base aquosa e agranulometria dos grãos é considerada ser maior do quecerca de 50 pm, pref erivelmente maior que 3 5 μτη e emparticular maior que 25 pm.

A facilidade de ligar dois substratos juntos dependeintensamente da porosidade e da tensão de superfície dossubstratos. Os substratos porosos são tipicamente muitomais fáceis de se ligar, já que o adesivo pode penetrar nosubstrato, permitindo uma ancoragem mecânica entre osubstrato e o adesivo seco. As formulações do adesivo debase aquosa da invenção podem ser usadas para ligar umsubstrato a um segundo substrato similar ou diferente. Ossubstratos porosos incluem papel e madeira. Como usado aqui"papel" significa ambos produtos de papel e papelão, ambosde uma folha de um dobra ou multi-dobras (por exemplo,laminados de papel, papelões corrugados, fibras sólidas)produzidas de sem limitação, papel kraft, papel feito defibras recicladas e o semelhante. 0 termo "madeira"significa que inclui compósitos e painel de madeira einclui papelão, painel de madeira, painel de fibra de médiadensidade, painel de fibra de alta densidade, painel defibra orientada, chapas de fibra, madeira dura, madeiracompensada, madeira compensada sarrafeadas, isocianato oupainel tipo "strawboard" impregnado.fenólico, e compósitosde madeira feitos de fibra de madeira, tal como polietilenoreciclado.

A adesão aos substratos não porosos reside nas forçasdo adesivo baseadas em interações dos átomos e moléculassomente. Se a tensão de superfície de um substrato é alta,chamado também de um substrato hidrofílico, tipicamente umadesivo padrão pode ser usado para ligar. Entretanto, parasubstratos de tensão de superfície mais baixa, chamado desubstratos hidrofóbicos, o adesivo necessita ser formuladoespecificamente de modo a obter a adesão apropriada.Exemplos de substratos com tal tensão de superfície maisbaixa são películas de polipropileno e poliestirenoorientados (OPP) que têm uma tensão de superfície de cercade 42 dines/cm, película de polietileno de alta densidade(película do HDPE) e papel revestido de polietileno de altadensidade (papel revestido de HDPE) tendo ambas uma tensãode superfície de cerca de 36 dines/cm. Surpreendentemente,revelou-se que com o adesivo da invenção, tais substratoscom uma tensão de superfície baixa podem ser ligados semainda formular o trabalho para formar uma boa ligação.Mesmo um adesivo de base aquosa com uma relação em peso depó de polímero redispersível em água para pó de polímerosolúvel em água de cerca de 0,5:1 a 100:1, preferivelmentede cerca de 1,0:1 a 100:1, mais preferivelmente de cerca de2,0:1 a 100:1, e em particular de cerca de 3,0:1 a 100:1,em um teor de sólidos típico de cerca de 40% em peso, tem acapacidade de ligar um substrato com uma tensão desuperfície baixa a um substrato celulósico, o qual é emparticular papel. 0 substrato com a tensão de superfíciebaixa tem uma tensão de superfície de 42 dines/cm ou menos,em particular de 38 dines/cm e preferivelmente 36 dines/cmou menos, enquanto que a tensão de superfície é determinadade acordo com o ASTM D257 8 padrão.

Uma modalidade preferida é que o adesivo de baseaquosa para aplicações industriais tem níveis baixos decompostos orgânicos voláteis (VOC), desse modo sendoambientalmente amigável. VOCs têm um ponto de ebulição empressão ambiente de 250°C, desse modo a maioria dosplastificantes, agente desespumante, monômeros residuais dopó de polímero redispersível em água e o pó solúvel em águasintético assim como solventes sendo usados no processo defabricação de pós de polímero solúveis em água sãoconsiderados como tais. Os níveis preferidos de VOC estãoabaixo de 1000 ppm, pref erivelmente abaixo de 500 pm, aindamais pref erivelmente abaixo de 200 ppm e em particularabaixo de 50 ppm.

Uma outra modalidade preferida é que o adesivo de baseaquosa para aplicações industriais tem níveis baixos deplastificantes e/ou níveis baixos de biocida e/oupreservativos. Ao selecionar um pó de polímeroredispersível em água com propriedades melhoradas deformação de película, os plastificantes podem ser reduzidosa cerca de 1 % em peso ou menos, baseados no nível dossólidos, pref erivelmente 0,5% em peso ou menos e emparticular ele pode ser omitido completamente. Já que ospós são muito menos suscetíveis ao ataque microbiológico,comparados aos adesivos líquidos, os adesivos de baseaquosa da invenção necessitam ter uma vida útil detipicamente apenas alguns dias ou mesmo menos, também onível do biocida pode ser reduzido a 0,1% em peso ou menos,pref erivelmente 0,01% em peso ou menos e em particular osadesivos de base aquosa da invenção estão ainda livres debiocidas e/ou preservativos.

Para certas aplicações é muito benéfico aplicar oadesivo de base aquosa no estado espumoso. Elas podem serespumadas ou introduzindo ativamente um gás ou uma misturado gás no adesivo pelos meios conhecidos na técnica taiscomo, mas não limitados a, meios químicos e/ou mecânicos,tais como agitação ou movimento mecânico que incorpora umgás ou uma mistura do gás durante a etapa da re-dispersãono adesivo. 0 gás preferido é nitrogênio e a misturapreferida do gás é ar. 0 adesivo de base aquosa pode ou nãopode conter um agente da arraste de ar e/ou deestabilização do ar para estabilizar o gás arrastado. Adensidade, medida a 23°C, de tais adesivos espumosos variapreferivelmente de cerca de 1.200 a 0,010 g/cm3, maispref erivelmente de cerca de 1,10 a 0,10 g/cm3, ainda maispref erivelmente de cerca de 1,0 a 0,4 0 g/cm3, e emparticular de cerca de 0,95 a 0,50 g/cm3.É bem possível que outros componentes sejamadicionados ao adesivo de base aquosa para aplicaçõesindustriais, ou como um único aditivo ou como umacombinação de vários componentes. Eles podem estar noestado líquido ou sólido e podem ser solúveis em água ouinsolúveis em água. Exemplos não limitativos incluemtensoativo não iônico, aniônico, catiônico ou amfotérico oumisturas dos mesmos em níveis de até cerca de 10% em pesoou mais, em particular até cerca de 5% em peso, baseado noadesivo de base aquosa. Ainda outros componentes podem seragentes de molhadela, promotores de adesão, geradores deespuma, agentes desespumantes, modificadores de reologia,plastificantes, agentes coalescentes, biocidas,preservativos, corantes, pigmentos, fragrâncias, agentes deviscosidade, ceras, indicadores de UV, umectantes,ajustadores de pH e/ou tampões, agentes de endurecimentotais como sais de metal ácido tais como AlCl3, FeCl3,Cr(NO3)3f agentes de reticulação tais como poliisocianatos,ácido bórico e/ou seus sais ou resinas de formaldeído-uréiae resinas de formaldeído-fenol, adesivos líquidos, emparticular nos adesivos aquosos baseados em adesivossolúveis em água assim como os adesivos dispersíveis emágua, os quais tipicamente são baseados em látex, cargas eos agentes antitorta tais como carbonatos, argilas,silicatos, sílica hidrofóbica e hidrofílica, ácido silícicopirogênico ou precipitado, microsílica, caulim, talco,hidrosilicato de magnésio, spar leve, polissacarídeos taiscomo amidos, mica, farinha Da casca de noz, e farinha demadeira. As cargas preferidas são carbonatos de cálcio,argilas e sílica. Outros componentes usados geralmente natécnica podem ser adicionados também. Eles podem seradicionados a apenas um dos pós ou a ambos os tipos de póse/ou sua fabricação. Adicionalmente, ou alternativamente,eles podem ser adicionados antes, durante ou após a etapade redispersão e/ou dissolução dos pós. As quantidadestotais de tais aditivos variam preferivelmente de cerca de0,1 a 500% em peso e mais, mais particularmente entre cercade 0,2 e 250% em peso, e preferivelmente entre cerca de 0,5e 100% em peso, baseado na quantidade de soma do pó depolímero redispersível em água e do pó polimérico solúvelem água.

O processo para produzir o adesivo de base aquosa dainvenção para aplicações industriais é muito versátil. Umamodalidade é que os pós de polímero redispersíveis em águae solúveis em água são misturados como pós antes demisturar com água. Isso tem a vantagem que somente umamatéria-prima necessita ser manuseada. Essa misturacombinada do pó pode então ser misturada com água paraobter o adesivo da invenção. Uma outra modalidade é que umdos pós é misturado com água primeiro e o outro pó pode sermisturado posteriormente. Isso pode ocorrer imediatamente,por exemplo, na mesma planta em etapas consecutivas, ou eletambém pode ser produzido, por exemplo, em local diferente.

Assim, tal mistura de pó-água pode ser produzida em umacompanhia e vendida como uma solução ou uma redispersãolíquida, enquanto que o outro pó é misturado posteriormenteno local dos consumidores. Uma outra modalidade é, queambos os pós são misturados com água separadamente, e asmisturas aquosas são combinadas com o adesivo da invenção.

Isso é menos preferido quando a quantidade de águanecessita ser tão baixa quanto como possível, mas de outramaneira pode ser benéfico considerando as questõeslogísticas. Mesmo em uma outra modalidade é, que ambos ospós são adicionados ao mesmo tempo, enquanto que a águapode ser adicionada ao mesmo tempo ou logo em seguida.Embora manusear dois pós separados contribuir paracomplexidade à cadeia de fornecimento, isso pode ser umavantagem grande, já que um grande número adesivos de baseaquosa diferentes podem ser produzidos apenas variando arelação dos dois pós. Ao escolher os teores de sólidosdiferentes, e opcionalmente uma espuma mais ou menos espumaa qual que pode ser incorporada facilmente, um número aindamaior de tipos adesivos com propriedades muito diferentespodem ser produzidos apenas com dois pós e água.

A mistura de um ou ambos pós pode ser realizada usandoprocedimentos de mistura em batelada, micro-batelada, semi-batelada e/ou contínua. Se um pó é misturado, o outro pó jápode fazer parte da fase aquosa. Para mistura tipo embatelada, onde todas as matérias-primas são adicionadasdentro de um período de tempo curto, tipicamenterecipientes maiores são usados como o vaso de mistura, porexemplo, de 10 litros até 3 0 m3 ou mais, mas, por exemplo,de 100 litros a 10 m3 é tipicamente preferido. Mistura emmicro-batelada é um tipo de mistura contínua com pequenosciclos em batelada ou carregando a câmara com a matéria-prima, misturando com água, que pode estar em paralelo àmicro-batelada, seguido pelo descarregamento da câmara.Volumes de tais câmaras são tipicamente pequenos, porexemplo, apenas alguns cm3, até uma centena de litros.Entretanto, para aplicações industriais típicas, os volumesde cerca de 100 cm3 a cerca de 100 litros são preferidos.Esse processo é particularmente preferido quando asquantidades relativamente pequenas de adesivos devem serproduzidas continuamente para evitar, por exemplo, grandeperda de produto sob paralisação da planta. Em um processoem batelada é freqüentemente um pó dissolvido primeiro, e osegundo pó é adicionado posteriormente dentro de um períodode tempo específico. Os vasos de mistura são geralmentecomparáveis em tamanho com aqueles usados para mistura dotipo em batelada. Esse método é particularmente preferidoquando tais misturadores já são instalados e/ou quando umpó, tipicamente o pó solúvel em água, necessitatemperaturas elevadas para dissolver.

Para dissolver e/ou redispersar os pós de polímeropode ser útil se uma certa energia de mistura, a qual podeser muito alta. Isso depende intensamente do tipo de pósassim como sua granulometria. Se os pós com partículasmenores forem usados, menos energia é tipicamenterequerida. Entretanto, ele depende também do tipo equantidade de ligações intermoleculares que certos produtostêm. Em regra geral, mas não como uma exigência, a misturadeve ser muito forte que um vórtex pode ser observado evelocidade típica de mistura, a qual novamente dependeintensamente do tamanho do vaso e do tipo de elemento demistura, é cerca de 100 a 5000 rpm, mais tipicamente entre500 e 2000 rpm. A respeito dos elementos de mistura, não hánovamente nenhuma exigência, contanto que uma solução e umaredispersão adequadas sejam obtidas. Entretanto, em muitoscasos são agitador de hélice, por exemplo, camisa-hélicese/ou disco de dissolução são preferidos.Tipicamente, os substratos são ligados juntos por umprocesso segundo o qual o adesivo de base aquosa dainvenção é aplicado a pelo menos um primeiro substrato, umsegundo substrato é contatado com a composição do adesivoaplicado ao primeiro substrato, e o adesivo aplicado ésubmetido opcionalmente às condições as quais irão permitirque a composição do adesivo forme uma ligação ajustada,tais condições incluindo o ar, calor e/ou pressão.

Os adesivos de base aquosa da invenção para aplicaçõesindustriais podem ser usados em qualquer tipo de aplicaçõesindustriais de adesivo. Exemplos não limitativos incluemaplicações de conversão de papel, em particular enrolamentode tubos e núcleo, bandagem da borda e perfilação da borda,fabricação de luvas, painel sólido de litio e laminação defibra sólida, favos de mel, em particular construção derede e laminação da folha de cobertura, alças de bolsa,bolsas & sacos, em particular sacos industriais de multi-paredes, envelopes e bolsos, em particular aba frontalreumedecivel, costura traseira e atadura, fabricação dearquivo e junção de livro, em particular revestimento eestrutura central, selos, revestimentos reumedecíveis,tecido e toalha em particular aplicações de junção, selo deextremidade e aplicações de ligação por dobra, aplicaçõesem tábua e madeira, painéis estruturalmente isolados,etiquetar garrafa, cobertura colada, caixa dobrável, caixasde compósitos, aplicações de corrugação, de tecido etoalha, de empacotamento, em particular como a prova deseparação, latas compósitas e etiquetamento, aplicações emtabaco, em particular como extremidades, costura lateral,produção de filtro e empacotamento, aplicação deempacotamento e laminação flexível e em aplicaçõeseletrônicas e médicas.

Devido ao grande número de aplicações diferentes,existe também uma grande variedade de várias máquinas.

Entretanto, revelou-se que o adesivo da invenção pode serusado com todos tipos diferentes de máquinas sem quaisquerlimitações. Assim, ele pode ser usado em máquinas com bocalde jato, máquina tipo rolo ou cascata, enquanto que osrolos podem ser produzidos de bronze, aço inoxidável,alumínio, borracha e/ou materiais cerâmicos, e/ou rolos deaço gravados, rolos de aço liso, e/ou rolos cilíndricos demulti-cisalhamento, ou máquinas usando um estêncil paraaplicar o adesivo, enquanto que o estêncil pode serproduzido de bronze, borracha, plástico, polímeros, ouplástico espumado.

Não existe também nenhuma restrição a respeito davelocidade da máquina em que o adesivo está sendo usado.Enquanto as baixas velocidades da máquina são geralmentenão problemáticas, altas velocidades da máquinafreqüentemente levam a problemas com adesivos líquidos,assim, limitando a velocidade da máquina abaixo de suascapacidades técnicas. Agora revelou-se que o adesivo dainvenção fornece nenhuma ou claramente menos restrições,assim as máquinas podem freqüentemente funcionar maisrapidamente do que com os adesivos do estado da técnica, osquais tornam o uso das máquinas muito mais rentável. Assim,o adesivo pode tipicamente ser aplicado em laminação delítio, por exemplo, em 180 min/min ou mais, e em aplicaçõesde tabaco em, por exemplo, 1000 a 1500 m/min ou mais.

Essa invenção é ilustrada pelos exemplos nãolimitativos a seguir. Os procedimentos gerais sãofornecidos abaixo.

DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DE ASSENTAMENTO:

Um painel de fibra alinhado branco, fornecido porHedsor, é usado com uma espessura de 385 pm e um peso de275 +/- 3 g/m2 e valores de Cobb de 43 g/min/m2 (ladocinza) e 27 g/min/m2 (lado branco não poroso) . Duas tirasdos painéis foram ligadas juntas (lado poroso cinza ao ladonão poroso branco) em temperatura controlada de 230C,usando uma quantidade controlada de adesivo, aplicada comuma barra K 4 medida, fornecendo uma espessura do adesivomolhado de 3 6 μτη, seguida pela aplicação de uma pressãouniforme com o peso de uma barra K 2. 0 cronômetro éimediatamente iniciado e as duas tiras do painel sãoseparadas lentamente. 0 tempo do tear da fibra extensiva éregistrado como a velocidade de assentamento. A velocidadede assentamento varia com peso do revestimento do adesivodiferente (uma espessura maior leva a uma velocidade maiorajustada) , absorvência diferente da água (uma absorvênciamaior fornece uma velocidade de assentamento mais rápida)assim como a temperatura diferente e umidade relativa (umatemperatura maior e uma umidade relativa mais baixa levam auma velocidade de assentamento mais rápida).

DETERMINAÇÃO DA ADESÃO:

Todos os adesivos foram aplicados no substrato comalta tensão de superfície relevante em uma camada deadesivo molhado de 3 6 μιη de espessura usando um aplicadoradequado. Imediatamente subseqüentemente, o segundosubstrato, se aplicável com a tensão de superfície maisbaixa, foi posto no adesivo aplicado, seguido pelaaplicação de uma pressão usando um rolo de 2kg uma vez emcada direção. Todas as amostras foram cortadas emsubstratos de 25 milímetros de largura e deixadas secardurante a noite em temperatura ambiente e 50% de umidaderelativa antes de determinar a força de adesão usando umamáquina do teste Instron em uma velocidade de 300 mm/minuto.

Exemplo 1

Para a preparação do adesivo de referência 1, um totalde 252 g da água foi medido em um recipiente de plástico de400 ml e agitada a 600-700 rpm usando um misturador delaboratório padrão equipado com uma lâmina para agitar de55 milímetros de largura. 48 g do pó de amido (Solvicol GP45 Plus* de Avebe) foram adicionados lentamente em taxaconstante ao vórtex da água. Após a conclusão da adição dopó, a mistura foi agitada por um total de uma hora.

Para produzir os adesivos Adh Ia e Ib, o procedimentoacima foi repetido, enquanto que somente 244,5 g de águaforam usadas. Cinco minutos após a conclusão da adição doamido, o pó de polímero redispersível em água (7,5 g) foiadicionado lentamente. Nenhuma formação de pedaço ou grãofoi observada.

Tabela 1: Velocidade de assentamento, velocidade damáquina e adesão usando um adesivo baseado em pó depolímero solúvel em água puro (Referência 1) para ligar opapel kraft ao papel kraft, em comparação com o uso do AdhIa e Adh Ib, ambos preparados de um pó de polímero solúvelem água e uma pequena quantidade de pó de polímeroredispersível em água.

<table>table see original document page 28</column></row><table><table>table see original document page 29</column></row><table>

a) Pó de polímero solúvel em água (WSPP) é um amido debatata solúvel em água fria, pré-gelatinizado e hidrolisado(Solvicol GP 4 5 Plus* de Avebe).

b) WRPP significa pó de polímero redispersível em água.

c) O WRPP é um homopolímero de acetato de polivinila debaixo VOC (PVAc).

d) O WRPP é um copolímero de acetato de vinila-etileno debaixo VOC (EVA-I).

e) O teor de sólidos foi determinado a 105 0C usando umaestufa ventilada. Para a Referência 1 é menor do que ocalculado, o qual é atribuído ao teor de umidade do pó deamido.

f) A viscosidade Brookfield foi determinada de acordo com oASTM D1084 padrão, medido a 20 rpm e 23°C.

g) A viscosidade tipo cup Ford foi medida de acordo com ENISO 2431 com Ford cup n° 6 a 23°C.

h) Velocidades ajustadas são tiradas a média sobre 3medições em papel Kraft a Kraft usando a cubo de brilho de100 mícrons com uma camada de adesivo de 50 μπι deespessura. Para procedimento detalhado ver acima.

i) O teste da adesão foi realizado revestindo 2 adesivos empapel A4 usando um padrão de barra K e então usando um dedopara comparar a adesão de ambos os adesivos em váriostempos.

j)Quantidades de adesivo maiores foram produzidasconseqüentemente e aplicadas em uma máquina tipo rolo.

Os resultados mostram claramente que apenasadicionando uma quantidade de pó de polímero redispersívelem água a um adesivo comercialmente usado, o qual é baseadoem um pó de polímero solúvel em água somente, têm umimpacto muito pequeno nas propriedades do adesivo tais comoviscosidades Brookfield e cup Ford, o que é essencial aomudar um tipo de adesivo, mas tem um impacto muitosignificativo na velocidade de assentamento, a qual setorna muito mais rápida, e adesão, a qual aumenta e,portanto, mantém os substratos juntos melhor enquanto seca,assim permitindo funcionar as máquinas 25% mais rápidas.Nenhum efeito negativo foi observado, como respingos ougrãos. Isso reduz custos relacionados à máquina por bolsasignificativamente, o que compensa os custos dos adesivosligeiramente aumentados.

Exemplo 2:

A preparação do adesivo de Referência 2 era análoga aoAdh Ia e lb, mas usando as quantidades referidas na tabela2 e o adesivo líquido (Forbo Ulitex 34 785) em vez do pó depolímero redispersível em água.

Os adesivos Adh 2a, 2b e 2c foram preparados emanalogia ao Adh Ia e Ib, mas usando as quantidadesreferidas na tabela 2. Nenhuma formação de pedaço ou grãofoi observada.

Tabela 2: A adesão do papel kraft ligado ao papel revestidode polietileno que tem uma tensão de superfície de 3 6dines/cm, usando um adesivo comercial (Referência 2)baseado no pó de polímero solúvel em água e em um adesivolíquido em emulsão em comparação com Adh 2a a 2c, em que oadesivo líquido foi substituído por um pó de polímeroredispersível em água (o mesmo teor de sólidos).

<table>table see original document page 31</column></row><table>

a) O pó de polímero solúvel em água (WSPP) é um amido debatata solúvel em água fria, pré-gelatinizado e hidrolisado(Solvicol GP 45 Plus* de Avebe).

b) O adesivo líquido em emulsão é um tipo de adesivobaseado em dispersão de polímero comercial, com um teor desólidos de 44 % em peso, contendo 0,1% em peso de solventesorgânicos (Forbo Ulitex 34785).c) WRPP significa um pó de polímero redispersível em água.

d) 0 pó de polímero redispersível em água (WRPP) é umhomopolímero de acetato de polivinila de baixo VOC (PVAc).

e)0 pó de polímero redispersível em água (WRPP) é umcopolímero de acetato de vinila-etileno de baixo VOC (EVA-1) .

f) 0 pó de polímero redispersível em água ( (WRPP) é umcopolímero de acetato de vinila-etileno de baixo VOC (EVA-2) .

g) Para o teor de sólidos ver nota de rodapé e) da tabela1.

h) Para a viscosidade Brookfield ver a nota de rodapé f) databela 1.

i) Para o procedimento detalhado para medir adesão, veracima.

j) Os valores médios de adesão dos valores citados em i) .k) Falha de adesão (ligação insuficiente).1) A amostra delaminada propriamente quando seca.m) Escolha da fibra (adesão limitada).n) Tecer da fibra (preferido).

o) Baixa adesão devido à pobre ligação (preparação deanomalias, por exemplo, revestimento ou bolhas pobres).

0 adesivo de referência 2, o qual é uma mistura deadesivo comercialmente usado, mostra fortes limitações paraligar papel Kraft (tensão de superfície de > 48 dines/cm)ao papel revestido de polietileno (tensão de superfície de36 dines/cm), assim não sendo adequado como um todo.Entretanto, substituindo o adesivo líquido em emulsão pelamesma quantidade de sólidos de um pó de polímeroredispersível em água, o adesivo obtido mostra novamenteviscosidades Brookfield praticamente idênticas como oadesivo preparado original, o que é importante para aaplicabilidade, mas a adesão melhorada significante dopapel kraft ao papel revestido de polietileno, o que éclaramente uma dificuldade de ligar substrato. Além disso,os pós de polímero redispersíveis em água usados não contêmsolventes orgânicos. Assim7 esses voláteis orgânicos podemser eliminados completamente, tornando adesivo resultanteum produto muito mais ambientalmente amigável. Além disso,a preparação adequada de Adh 2a a 2c não leva a formação degrão ou pedaços, o que é observada freqüentemente aomisturar um adesivo líquido em emulsão em uma soluçãoaquosa do amido.

Exemplo 3:

O adesivo de referência 3a é um adesivo comercial eaplicado como tal. Os adesivos de referência 3b e 3c sãopolímeros de base aquosa em emulsão ajustados aos sólidos eviscosidades mencionados, ver as notas de rodapé b) e c) databela 3 para detalhes. Os adesivos Adh 3a e 3b forampreparados em analogia de Adh Ia e Ib, usando asquantidades relativas fornecidas na tabela 3.Tabela 3: Os valores da adesão da folha de polietileno dealta densidade (HDPE) tendo uma tensão de superfície de 3 6dines/cm para papel kraft ligado com um tipo de adesivobaseado em dispersão aquosa de alto desempenho comercial emcomparação com dispersões de polímero sintéticas assim comouma mistura do pó de polímero solúvel em água (amido) e póde polímero redispersível em água.

<table>table see original document page 33</column></row><table><table>table see original document page 134</column></row><table>

a) A referência 3a é 133-299a National, o qual é um tipo deadesivo baseado em dispersão aquosa de alto desempenhocomercial para ligar substratos de HDPE aos substratoscelulósicos tal como o papel.

b) A referência 3b é baseada em Vinamul 3254 (dispersão depolímero de EVA) , que foi ajustado com água para sólidos decerca de 47 a 50 % em peso e um agente espessante (0.2 % empeso de Viscalex AT 88 em peso total) para uma viscosidadede cerca de 1700 a 2300 mPas.

c) A referência 3c é baseada em Vinamul 3171 (dispersão depolímero de EVA) , que foi ajustado com água aos sólidos decerca de 47 a 50% em peso e com agente espessante (0,32 %em peso de Viscalex AT 88 em peso total) a uma viscosidadede cerca de 1700 a 2300 mPas.

d) o pó de polímero solúvel em água (WSPP) é um amido debatata solúvel em água fria, pré-gelatinizado e hidrolisado(Solvicol GP 45 Plus* de Avebe).

e) WRPP significa o pó de polímero redispersível em água.

f) O pó de polímero redispersível em água (WRPP) é umhomopolímero de acetato de polivinil de baixo VOC (PVAc).

g) o pó do polímero redispersível em água (WRPP) é umcopolímero de acetato de vinila-etileno de baixo VOC (EVA-1).

h)Para o teor de sólidos ver nota de rodapé e) da tabela 1.

i)Para a viscosidade Brookfield ver nota de rodapé f) databela 1.

j) Para a viscosidade cup Ford ver nota de rodapé g) databela 1.

k) A força da adesão medida na parte externa do papel kraftpara folha de HDPE de 12 pm de espessura.

1) A força da adesão medida na parte interna do papel kraftpara folha de HDPE de 12 pm de espessura.

0 tipo de alto desempenho de referência 3a mostraadesão superior de ambos, a parte interna e externa dopapel kraft sobre a folha de HDPE, o que é muito difícil dese ligar ao substrato, tendo uma tensão de superfície baixade 36 dines/cm. Isso é ainda demonstrado, que dispersões depolímero, sendo principalmente adequadas para formularadesivos para tais substratos, não podem competir com areferência 3a. Então, surpreendentemente revelou-se que acombinação do pó de polímero solúvel em água com o pó depolímero redispersível em água fornece valores de adesãotão bons quanto o tipo líquido, de alto desempenho, o queestá em muitos casos suficientes, embora alguns pós depolímero redispersíveis em água sejam menos adequadosdevido ao aumento da viscosidade. Além disso, é necessárioser observado, que usando Adh 3a e 3b, cerca de 30% menosadesivo está sendo usado devido ao teor de sólidos maisbaixo, comparado à referência 3a. Adicionalmente, o Adh 3ae 3b funciona de maneira adequada nas máquinas. Isso estáem contraste com adesivos baseados em dispersão típicos,que requerem mais tempo ocioso. Esses fatores, junto com asdiferentes matérias-primas, conduzem a benefíciossignificativos de curto, assim como a vantagens logísticastais como uma vida útil mais longa, níveis mais baixos debiocida e nenhum descarte de recipiente vazio do adesivolíquido, já que as bolsas que contêm os polímeros de pópodem ser descartados facilmente.

Exemplo 4:

Para a preparação do adesivo de referência 4, um totalde 270 g da água foram medidas em um recipiente de açoinoxidável de 400 ml e agitado a 600-700 rpm/min usando ummisturador padrão de laboratório equipado com uma lâminaagitadora de 55 milímetros de largura. 30 g do pó de álcoolpolivinila (Kurraray PVA 17-99) foram adicionadoslentamente em taxa constante ao vórtex de água e misturadospor 15 minutos. A amostra foi aquecida posteriormente para900C por uma hora, seguido pelo resfriamento para abaixo de60 0C.

Os adesivos Adh 4a a Adh 4d foram preparados emanalogia ao adesivo de referência 4, usando o tipo e asquantidades de matérias-primas fornecidas na tabela 4.Quando a temperatura da solução de álcool polivinila estavaabaixo de 60°C, o pó de polímero redispersível em água foiadicionado lentamente, seguido por ainda um tempo demistura de 20 minutos.

Tabela 4: Velocidade de assentamento e velocidade damáquina usando um adesivo baseado em pó de polímero solúvelem água puro (álcool de polivinila, referência 4) , usadocomercialmente em um perfil em U - e L - ligando papel aopainel Duplex (25 0 mícrons) , em comparação com o uso de Adh4a ao Adh 4d, os quais são todos preparados usando o pó depolímero solúvel em água e o pó de polímero redispersívelem água.

<table>table see original document page 37</column></row><table>

a) 0 pó de polímero solúvel em água (WSPP) é o álcool depolivinila PVA 17-99 de Kuraray, tendo um grau de hidrólisede 99% em mol e uma viscosidade Hoppler como uma soluçãoaquosa de 4% em peso de 17 mPas.

b) O pó de polímero redispersível em água (WRPP) foiprimeiro redispersado em água (50% em peso) e adicionadocomo tal.

c) 0 WRPP usado é um homopolímero de acetato de polivinilade baixo VOC (PVAc).

d) 0 WRPP é um copolímero do acetato de vinil-etileno debaixo VOC (EVA-I).

e) Para a viscosidade Brookfield ver a nota de rodapé f) databela 1.

f) Para a viscosidade cup Ford ver a nota de rodapé g) databela 1.

g) Para o teor de sólidos ver a nota de rodapé e) da tabelah) Velocidade de assentamento medida em painel de fibraalinhado branco fornecido por Hedsor como definido noprocedimento que define a velocidade de assentamento.

k) As quantidades adesivas maiores foram produzidasconseqüentemente e aplicadas em uma máquina do tipocascata. N/A significa não medido.

O adesivo de base aquosa comercialmente usado dereferência 4 é baseado em álcool de polivinila, disponívelcomo o pó sintético de polímero. A velocidade deassentamento relativamente longa, o teor de sólidos baixo,o qual é requerido para se obter a viscosidade requerida,mas também a natureza do polímero usado, conduz a umavelocidade razoavelmente lenta da máquina. Adicionando àsolução de álcool de polivinila algum pó de polímeroredispersível em água, o teor de sólidos aumenta, assimcomo a velocidade de assentamento diminui, a qual dependetambém do tipo de polímero deste. Entretanto, asviscosidades permanecem em cerca do valor constante, o queé essencial para acionar a máquina adequadamente. Então,essas pequenas mudanças permitiram aumentar a velocidade damáquina significativamente por mais do que 100%, o que éainda um nível não otimizado. Nenhum respingo assim comonenhum sinal para formação de grão foi observado.

Claims (14)

1.Adesivo de base aquosa para aplicações industriaiscaracterizado pelo fato de que é uma mistura aquosa combase em um pó de polímero redispersível em água e um pó depolímero solúvel em água e ainda componentes opcionais,segundo a qual a relação em peso do pó de polímeroredispersível em água para o pó de polímero solúvel em águaé de 0,001:1 a 100:1 e o adesivo de base aquosa tem umavelocidade de assentamento de menos que 300 segundos,quando medida com uma camada de 36 μm de espessura a 23°Ce 50% de umidade relativa e painéis de papelão de 385 μπι deespessura com um peso de 275 ± 3 g/m2 e valores de Cobb emum lado de 4 3 g/min/m2 e 27 g/min/m2 em outro lado, oadesivo tem um teor de sólidos de cerca de 7,5 a 70% empeso e uma viscosidade Brookfield a 23°C a 20 rpm, medidade acordo com o ASTM D1084 padrão de cerca de 500 a 10.000mPas.

2. Adesivo de base aquosa, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo de fato que o pó depolímero redispersível em água é um polímero formador depelícula, insolúvel em água e é em particular baseado empelo menos um monômero selecionado do grupo que consiste deésteres de vinila de ácidos carboxíli cos C1-C20/ etileno,vinilcloreto, ésteres de alquila C1 - a C20- de ácidoacrílico e ácido metacrílico, acrilonitrila(met)acrilamida, estireno e derivados de estireno e/oubutadieno.

3. Adesivo de base aquosa, de acordo com areivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo de fato que o póde polímero solúvel em água é um pó de polímero sintético,em particular polivinil pirrolidona e/ou álcool depolivinila parcial ou completamente hidrolisado modificadoou não modificado, ou um pó de polímero natural modificadoou não modificado, em particular um polissacarídeo e/ou umaproteína.

4.Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato deque o teor de sólidos é cerca de 10 a 65% em peso, emparticular cerca de 20 a 55% em peso, a viscosidadeBrookfield a 23 °C e 20 rpm, medida de acordo com ASTM D1084padrão, é cerca de 1000 a 7500 mPas, em particular de cercade 1500 a 5000 mPas e/ou a relação em peso do pó depolímero redispersível em água para pó de polímero solúvelem água é cerca de 0,01:1 a 50:1, em particular cerca de-0,1:1 a 25:1.

5. Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato deque tem uma velocidade de assentamento e um tempo aberto a-23°C e 50% de umidade relativa de menos que 2 00 segundos,preferivelmente menos que 100 segundos.

6.Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fatode que o nível de grãos com uma granulometria média de maisque 50 pm é inferior a 10 ppm, em particular inferior a 1ppm.

7.Adesivo de base aquosa de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, caracterizado pelofato de que tem a capacidade de ligar um substrato combaixa tensão de superfície a um substrato celulósico, emparticular com uma relação em peso do pó de polímeroredispersível em água para o pó de polímero solúvel em águade cerca de 0,5:1 a 100:1.

8.Adesivo de base aquosa, de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o substratocom a baixa tensão de superfície tem uma tensão desuperfície de 42 dines/cm ou menos, em particular de 38dines/cm ou menos.

9.Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato deque tem um baixo teor de VOC, em particular abaixo de cercade 1000 ppm, é livre de plastificante e/ou tem um baixonível de biocida, em particular está livre de biocidas.

10. Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que contém um gás ou mistura degás para fornecer uma densidade (a 23°C) de cerca de 0,010a 1,20 g/cm3, em particular de cerca de 0,10 a 1,10 g/cm3.

11. Adesivo de base aquosa, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10,caracterizado pelo fato de que os outros componentes sãoplastificantes, agentes desespumantes, agentes umectantes,promotores de adesão, geradores de espuma, agentesendurecedores, ceras, tensoativos, modificadores dereologia, fragrâncias, corantes, pigmentos, preservativos,indicadores de UV, agentes coalescentes, umectantes,agentes de pegajosidade, ácido bórico e seus sais,ajustadores de pH e/ou tampões, adesivos líquidos, emparticular adesivos aquosos, cargas orgânicas e/ouinorgânicas, em particular em quantidades variando entrecerca de 0,1 e 500% em peso e mais, baseado na quantidadeda soma do pó de polímero redispersível em água e o pópolimérico solúvel em água.

12. Processo para produzir adesivos de base aquosa dequalquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,-10 ou 11 caracterizado pelo fato de que 1. o pó de polímeroredispersível em água e o pó de polímero solúvel em águasão misturados com água ao mesmo tempo ou que 2. um pó depolímero é misturado com água primeiro e o outro pó depolímero é adicionado sob misturada ao pó de polímero jámisturado ou que 3. ambos os pós de polímero são misturadoscom água separadamente e as misturas aquosas obtidas sãomisturadas juntas, segundo a qual a relação em peso do póde polímero redispersível em água para o pó de polímerosolúvel em água é ajustada para um valor de cerca de-0,001:1 a 100:1 e o adesivo de base aquosa obtido tem umavelocidade de assentamento de menos que 3 00 segundos,quando medida com uma camada de 36 μχα de espessura a 23 0C e-50% de umidade relativa e painéis de papelão de 385 pm deespessura com um peso de 275 ± 3 g/m2 e valores de Cobb emum lado de 4 3 g/min/m2 e 27 g/min/m2 em outro lado, oadesivo tem um teor de sólidos de cerca de 7,5 a 70% empeso e uma viscosidade Brookfield a 23 0C a 2 0 rpm, medidade acordo com o ASTM D1084 padrão de cerca de 500 a 10.000mPas.

13. Uso do adesivo de base aquosa de qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11caracterizado pelo fato de que se refere a aplicações deconversão de papel, em particular enrolamento de tubos enúcleo, bandagem da borda e perfilação da borda, fabricaçãode luvas, prancha sólida de lítio e laminação de fibrasólida, favos de mel, em particular construção de rede elaminação de folha de cobertura, alças de bolsa, bolsas emochilas, em particular mochilas industriais de multi-paredes, envelopes e bolsos, em particular aba frontalreumedecível, costura traseira e adesivos com abertura,fabricação de arquivo e junção de livro, em particularrevestimento e estrutura central, selos, revestimentosreumedecíveis, tecido e toalha em particular aplicações dejunção, cauda colante (tail seal) e ligação por dobra,aplicações em tábua e madeira, painéis estruturalmenteisolados, etiquetar garrafa, cobertura colada, caixadobravel, caixas de compósitos, aplicações de corrugação,de tecido e toalha, de empacotamento, em particular como aprova de peneira, latas compósitas e etiquetamento,aplicações em tabaco, em particular como extremidades,costura lateral, produção de filtro e empacotamento,aplicação de empacotamento e laminação flexível e emaplicações eletrônicas e médicas.

14. Uso dos adesivos de base aquosa de qualquer umadas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11caracterizado pelo fato de que é para aplicação emsubstratos em máquinas industriais, em particular emmáquinas de alta velocidade, e aplicados em particular porum rolo, bocal de jato, cascata ou estêncil.