BRPI0704071B1 - Low noise adhesive product and preparation process - Google Patents

Abstract

produto adesivo de baixo ruído e processo de preparação do mesmo divulga-se um produto adesivo de baixo ruído e um processo para preparação do mesmo. este produto adesivo é útil como fita de embalagem.

Description

‘PRODUTO ADESIVO DE BAIXO RUÍDO E PROCESSO DE PREPARAÇÃO DO MESMOv A presente invenção refere-se a um produto adesivo de baixo ruído, mais especificamente, um produto de fita de baixo ruído contendo um revestimento adesivo apresentando polímeros em emulsão unimodaís ou bimodais pequenos e um processo para preparação de um produto do tipo referido.

Atualmente, fitas adesivas conhecidas desenrolam-se de maneira relativamente ruidosa quando usadas na prática, i.e., a velocidades de desenrolamento entre 20 e 200 m/min, e levam à deterioração das condições de trabalho como um resultado de níveis de ruído incrementados. Há uma demanda global crescente por um produto de fita de baixo ruído que seja econômico, produtivo e nâo-tóxico. Esta demanda é particularmente manifestada no mercado europeu.

Patente US n° 6.706.392 divulga uma fita do tipo referido representando um tentativa de resolver este problema do desenrolamento ruidoso. A US 6.706.392 divulga uma fita adesiva isenta de solvente com uma película à base de poliolefmas e um adesivo à base de dispersão acrílica. Embora este produto possa revelar benefícios associados com o desenrolamento ruidoso, ele requer o uso de um material muito tóxico, propilenoimina. A presente invenção resolve este problema de desenrolamento ruidoso e de toxicicidade proporcionando um produto adesivo contendo polímeros em emulsão que compreendem mais de uma partícula, em que pelo menos uma partícula apresenta um diâmetro médio de partícula inferior ou igual a 250 nm e pelo menos uma partícula apresenta um diâmetro médio de partícula acima de 250 nm. Este produto adesivo é capaz de proporcionar desenrolamento silencioso a altas velocidades de desenrolamento, é meramente tão eficiente quanto outros produtos de fita, e elimina o uso de propilenoimina e outras aziridinas tóxicas. A eliminação do uso destes compostos tóxicos em produtos de fita de baixo ruído é particularmente benéfica porque mercados estão tomando-se cada vez mais e mais conscientes ambientalmente e preocupam-se com os materiais que são usados na produção.

Assim, a presente invenção proporciona um produto adesivo não-tóxico, de baixo ruído, compreendendo polímero em emulsão unimodal e/ou bimodal pequeno em fita de poliolefína. Verificou-se que desempenho de baixo ruído é menos sensível a variações de processo e composicionais em emulsões adesivas sensíveis a pressão bimodais do que em emulsões unimodais do estado da técnica. Adicionalmente, emulsões adesivas sensíveis a pressão bimodais podem ser formadas com maior teor de sólidos do que emulsões unimodais ao mesmo tempo que conservam baixa viscosidade, permitindo com isto maior capacidade de produção de um dado vaso. Elas também apresentam menores custos de transporte por peso de polímero seco e secagem mais rápida do adesivo com alto teor de sólidos no processo de preparação da fita proporcionando com isso capacidade de produção incrementada e/ou reduzido consumo de energia nos fomos de secagem. Considera-se também que amplas distribuições de diâmetros de partículas ponderais médios ou distribuições de três ou mais modos de diâmetros de partículas ponderais médios em que pelo menos um dos modos é um modo fino proporcionará produtos adesivos de baixo ruído vantajosos. A presente invenção também demonstra resultados inesperados no desenrolamento silencioso a altas velocidades de desenrolamento e prefere-se como uma fita adesiva de embalagem para aplicações comercialmente usuais de embalagem de papelão.

Como usado aqui, o uso do termo “(met)” seguido de outro termo, como acrilato refere-se tanto a acrilatos e a metacrilatos. Por exemplo, o termo “(met)acrilato” refere-se tanto a acrilato ou a metacrilato; o termo "(met) acrílico” refere-se tanto a acrílico ou a metacrílico; o termo “(met)acrilonitrila” refere-se a acrílonitrila ou metacrilonitrila; e o termo “(met)acrilamida" refere-se a acrilamida ou metacrilamida. “Temperatura de transição vítrea” ou “Tg” como usado aqui, significa que a temperatura à qual ou acima da qual um polímero vítreo sofrerá movimento segmentai da cadeia polimérica. Temperaturas de transição vítrea de um polímero podem ser estimadas pela equação de Fox [Bulletin of the American Physical Saciei}’, 1,3, p. 123 (1956)] como a seguir: No caso de um copolímero, W] e W2 referem-se à fração em peso dos dois comonômeros, e Tg(i) e Tg(2) referem-se às temperaturas de transição vítrea dos dois homopolímeros correspondentes em graus Kelvin. No caso de polímeros contendo três ou mais monômeros, adiciona-se termos adicionais (wn/Tg(n)). A Tg de uma fase polímero também pode ser calculada usando-se os valores apropriados para as temperaturas de transição vítrea dos homopolímeros, que podem ser encontrados, por exemplo, no “Polymer Handbook”, editado por J. Brandrup e E. H. Immergut, Interscience Publishers. Os valores de Tg reportados aqui são calculados usando-se a equação de Fox. Quando se calcula a global Tg de dispersões de polímeros aquosas apresentando múltiplas distribuições de diâmetros de partículas ponderais médios, aplica-se uma Tg de cada porção da dispersão. Mais particularmente, uma Tg global de uma dispersão de polímeros poderia ser calculada, usando-se a Equação de Fox, com base em todos os monômeros na dispersão.

Como usado aqui, o termo “dispersão" refere-se a um estado físico de matéria que inclui pelo menos duas fases distintas, em que uma primeira fase é distribuída em uma segunda fase, em que a segunda fase é um meio contínuo. Uma dispersão de polímero aquosa é uma dispersão contendo uma primeira fase distribuída em uma segunda fase aquosa que é predominantemente água e pode conter quantidades menores de líquidos miscíveis em água ou miscíveis em água, como álcoois de alquila inferior, cetonas, ou glicóis.

Descrição detalhada da invenção Em um primeiro aspecto da presente invenção, proporciona-se um produto adesivo de baixo ruído compreendendo uma camada adesiva formada pela secagem de um polímero em emulsão em uma película de poliolefina; em que o polímero em emulsão compreende: (a) um modo fino compreendendo de 5 a 95% em peso, baseado em um peso total de polímero, de primeiras partículas apresentando um diâmetro ponderai médio inferior ou igual a 250 nanômetros; e (b) um modo grande compreendendo pelo menos 5% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que segundas partículas apresentam um diâmetro ponderai médio acima de 250 nanômetros; e, adicionalmente, em que a Tg global do polímero em emulsão é inferior a -20°C e o polímero em emulsão não compreende uma ou mais aziridinas. Em um segundo aspecto da presente invenção, proporciona-se um processo de preparação de um produto adesivo de baixo ruído compreendendo (a) revestimento de uma superfície tratada de uma película de poliolefina com um polímero em emulsão em que o polímero em emulsão compreende: (i) um modo fino compreendendo a 5 a 95% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que primeiras partículas apresentam um diâmetro ponderai médio inferior ou igual a 250 nanômetros; e (ii) um modo grande compreendendo pelo menos 5% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que segundas partículas apresentam um diâmetro ponderai médio acima de 250 nanômetros; e, adicionalmente, em que a Tg global do polímero em emulsão é inferior a -20°C e o polímero em emulsão não compreende uma ou mais aziridinas; (b) secagem do polímero em emulsão sobre a película de poliolefma após revestimento; e (c) tratamento do lado não revestido da película de poliolefma.

Na arte, películas orientadas monoaxialmente e biaxialmente baseadas em polipropileno são usadas em grandes quantidades para fitas adesivas para embalagem, fitas de amarração, e outras fitas adesivas. Películas baseadas em polietileno orientado ou copolímeros orientados contendo unidades etileno e/ou propileno também são conhecidas. Misturas de vários polímeros também podem ser usadas para produzir as películas.

As superfícies das películas são tratadas por meio de técnicas conhecidas. Prefere-se tratamentos de superfície por meio de pré-tratamento com corona, chama, e ou plasma. Uma sinopse das técnicas de tratamento de superfície está contida, por exemplo, no artigo “Surface pretreatment of plastics for adhesive bonding” (A. Kruse, G. Krüger, A. Baalmann, e O.-D. Hennemann, J. Adhesion Sei. Technol., vol. 9, n° 12, pp. 1611-1621 (1995). Tipicamente, ambos os lados do produto de fita serão tratados de forma a diminuir a energia de superfície do lado da película sobre o qual o adesivo é revestido (primeiro lado) a um nível compreendendo desde os limites superiores de 47, 45 e 42 dynes até níveis inferiores de 35, 38 e 40 dynes. Todas as faixas de tratamento são inclusivas e combináveis. O lado não revestido (segundo lado) da fita é tratado tipicamente a uma tensão de superfície de aproximadamente 4 dynes menos do que o primeiro lado revestido. O lado não revestido pode ter a superfície tratada antes do revestimento, diretamente após o revestimento, ou então em uma etapa separada: por exemplo, durante o fatiamento longitudinal e rebobinamento. O tratamento de superfície do lado não revestido ocorre, de preferência, após o revestimento. Prefere-se um pré-tratamento com corona que produz uma tensão superficial, medida empregando-se tintas de teste comerciais convencionais, compreendendo desde os limites superiores de 43, 41, e 38 dynes até limites inferiores de 31, 34, e 36 dynes. Todas as faixas de tratamento são inclusivas e combináveis. Da mesma forma, é possível um tratamento de superfície por meio de aplicação de chama e/ou plasma. A taxa de aplicação da camada adesiva é de 10 a 45 g/nT. Em y uma concretização, ajusta-se uma taxa de aplicação de 18 a 35 g/nT, preferindo-se particularmente de 18 a 28 g/m2. A fita adesiva da invenção pode ser impressa adicionalmente sem a necessidade de um tratamento de superfície adicional, como por meio de descarga corona, durante a operação de impressão. O uso de películas baseadas em poliolefínas, de preferência, poliolefinas orientadas, tem sido, há muito tempo, parte do estado da técnica. Dispersões de polímeros aquosas são conhecidas e são empregadas tanto para fitas adesivas como para adesivos para rótulos, em grandes quantidades. Estas dispersões compreendem tipicamente partículas de polímeros de acrílico que se encontram em distribuição dispersa na fase aquosa da dispersão. Na presente invenção, estas dispersões de polímeros aquosas apresentam múltiplas distribuições de diâmetros médios de partículas, em que uma ou mais partículas apresentam um diâmetro inferior ou igual a 250 nm e uma ou mais partículas apresentam um diâmetro acima de 250 nm. Como usado aqui, partículas com diâmetros médios ponderais inferiores ou iguais a 250 nm são referidas como "partículas pequenas" ou "modo fino". Como usado aqui partículas apresentando um diâmetro ponderai médio acima de 250 nm são referidas como "modo grande".

Os polímeros em emulsão da presente invenção compreendem partículas de modo fino compreendendo diâmetros ponderais médios de partículas desde um limite superior de 250 até um limite inferior de 50nm. Tipicamente estes modos pequenos apresentam um diâmetro ponderai médio da partícula na faixa de 100 a 200 nm. Adicionalmente, estas partículas de modo pequeno estão presentes no polímero em emulsão em faixas desde limites superiores de 100, 50 e 20% em peso de partículas pequenas até um limite inferior de 5% em peso de partículas pequenas.

Adicionalmente, os polímeros em emulsão da presente invenção compreendem partículas de modo grande com diâmetro ponderai médio das partículas superior a 250 nm. Tipicamente estas segundas partículas apresentam um diâmetro ponderai médio da partícula acima de 300 nm.

Dispersões de polímeros aquosas da presente invenção que contêm partículas apresentando distribuições de diâmetros de partículas bimodais podem ser preparadas por meio de vários processos de polimerização em emulsão. Por exemplo, uma dispersão de polímero aquosa apresentando uma distribuição de diâmetros de partículas bimodais pode ser preparada por meio de polimerização de um primeiro modo de partículas de polímero, adicionando-se tensoativo ou partículas de polímero-sementes vantajosas para iniciar um segundo modo de partículas de polímero, e, depois, monômero de polimerização para preparar o segundo modo de partículas de polímero. Os diâmetros do primeiro e segundo modos de partículas de polímero são controlados pelo nível de tensoativo, tipo de tensoativo, número de partículas-sementes, ou outros parâmetros de síntese. Adicionalmente, o polímero multi-modal pode ser preparado por meio de combinação de várias partes unimodais ou multi-modais em conjunto para formar o sistema de polímero global. A formação do segundo modo de segundas partículas de polímero pode ser auxiliada por meio de adição de polímeros-sementes, tensoativo, miniemulsão, ou agentes ajustadores de pH, como tamponadores. Miniemulsões são bem conhecidas na arte como dispersões óleo-em-água, com diâmetro das gotículas abaixo de 1 mícron, que são estáveis durante um período que compreende de horas a meses. No contexto desta invenção, as gotículas da miniemulsão podem conter monômeros etilenicamente insaturados e outros componentes opcionais conforme necessário para proporcionar gotículas estáveis com tamanho de sub-mícron. Estes outros componentes opcionais incluem compostos com solubilidade em água muito baixa e são referidos na arte como co-tensoativos, co-estabilizadores, ou hidrofóbicos. Hidrofóbicos típicos incluem alcanos superiores, como hexadecano, álcooís hidrofóbicos, como álcool de cetila, monômeros muito hidrofóbicos, como metacrilato de estearila, e polímeros. Miniemulsões são formadas tipicamente sob alto cisalhamento por meio do uso de dispositivos de rotor-estator, sonifícadores, e homogeneizadores de alta pressão. Miniemulsões são preparadas tipicamente com o uso de tensoativos. Descrição de mini-emulsões e seu uso na polimerização em emulsão pode ser encontrada em “Miniemulsion Polymerization” por J.M. Asua em Progress in Polymer Science, vol. 27, pp. 1283-1346 (2002). A dispersão de polímero aquosa contendo modos diferentes de partículas de polímero, em que cada modo apresenta um diâmetro ponderai médio de partículas diferente, é caracterizada como apresentando uma distribuição de diâmetros ponderais médios das partículas apresentando dois ou mais picos. A distribuição ponderai média de diâmetros de partículas é o peso de partículas de polímero apresentando um determinado diâmetro de partículas como uma função do diâmetro das partículas. Cada pico é associado com um modo de partículas de polímero. A distribuição ponderai média de diâmetros de partículas é medida usando-se um aparelho de fracionamento hidrodinâmico capilar, como o aparelho Matec CHDF-2000 (Matec Applied Sciences, MA) com detecção ultravioleta a 200 nm. Padrões de diâmetros ponderais médios de partículas são proporcionados pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) padrões de poliestireno rastreáveis de 50 a 800 nm, como fornecido pela Duke Scientific Corporation, CA.

Antes da adição no meio aquoso, os monômeros eíilenicamente insaturados podem ser emul si ficados em água com um agente dispersante aniônico ou não-iônico, também referido como um tensoativo, presente em faixas desde limites superiores de 2, 1,5, e 1% até limites inferiores de 0,05, 0,075, e 0,1%. Todas as faixas de agentes dispersantes são inclusivas e combináveis. Combinações de agentes dispersantes aniônicos e não-iônicos também podem ser usadas. Opcionalmente, um tensoativo copolimerizável apresentando pelo menos é possível empregar uma ligação polimerizável etilenicamente insaturada.

Agentes dispersantes aniônicos vantajosos incluem, por exemplo, os sulfatos de álcool graxo superior, como lauril sulfato de sódio; sulfonatos de alquilarila, como sulfonatos de isopropilbenzeno de sódio ou potássio ou sulfonatos de isopropil naftaleno; alquil sulfossuccinatos de alquila superiores de metal alcalino, como octil sulfossuccionato de sódio, N-metil-N-palmitoil laurato de sódio, oleil isotionato de sódio; sais de metal alcalino e sais de amônio of sulfatos de alquilarilpolietoxietanol, sulfonatos, ou fosfatos, como t-octilfenoxipolietoxietil sulfato de sódio apresentando de 1 a 50 unidades oxietileno; sais de metal alcalino e sais de amônio de sulfatos de alquil polietoxietanol, sulfonatos, e fosfatos; e sais de metal alcalino e sais de amônio de sulfatos de aril polietoxiletanol, sulfonatos, e fosfatos.

Agentes dispersantes não-iônicos vantajosos incluem alquilfenoxipolietoxietanóis apresentando grupos alquila de cerca de 7 a 18 átomos de carbono e de cerca de 6 a cerca de 60 unidades oxietileno, como heptilfenoxipolietoxietanóis, fenoxipolietoxietnóis de metiloctila; derivados de polietoxietanol de alquil-fenóis ligados a metileno; agentes contendo enxofre, como aqueles preparados por meio de condensação de cerca de 6 a 60 moles de óxido de etileno com nonil mercaptano, dodecil mercaptano, ou com alquiltíofenóis em que os grupos alquila contêm de 6 a 16 átomos de carbono; derivados de óxido de etileno de ácidos carboxílicos de cadeia longa, como ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido oléico, ou misturas de ácidos, como aqueles encontrados em óleo de talol contendo de 6 a 60 unidades oxietileno por molécula; condensados análogos de óxido de etileno de álcoois de cadeia longa, como álcoois de octila, decila, laurila, ou cetila, derivados de óxido de etileno de compostos poli-hidróxi eterificados ou esterificados apresentando uma cadeia hidrocarboneto hidrofóbica, como monoestearato de sorbitol contendo de 6 a 60 unidades oxietileno; seção de copolímeros de blocos de óxido de etileno combinada com uma ou mais seções de óxido de propileno hidrofóbicas. É possível usar misturas de benzenossulfonatos de alquila e alquilfenóis etoxilados. O processo de polimerização em emulsão pode ser do tipo térmico ou redox; ou seja, radicais livres podem ser gerados unicamente por meio de dissociação térmica de uma espécie de iniciador ou é possível usar um sistema redox. Um iniciador de polimerização do tipo de radical livre, como persulfato de amônio ou potássio, pode ser usado sozinho ou como o componente oxidante de um sistema redox, que também inclui um componente redutor, como metabissulfito de potássio, tiossulfato de sódio, ou sulfoxilato de formaldeído de sódio. O componente redutor é freqüentemente referido como um acelerador. O iniciador e acelerador, comumente referido como catalisador, sistema de catalisador, ou sistema redox, podem ser usados numa proporção de cerca de 0,01% ou menos a 3% cada um, com base no peso de monômeros a serem polimerizados. Exemplos de sistemas de catalisador redox incluem hidroperóxido de t-butila/sulfoxilato de formaldeído de sódio/Fe(II) e persulfato de amônio/bissulfato de sódio/hidrossulfito de sódio/Fe(II). Outros iniciadores vantajosos incluem compostos azo. A temperatura de polimerização pode ser de 10°C a 90°C, ou mais, e pode ser otimizada para o sistema de catalisador empregado, como é convencional. Polimerização em emulsão pode ser semeada ou não-semeada.

Uma emulsão de monômero contendo todos ou alguma porção dos monômeros a serem polimerizados pode ser preparada usando-se os monômeros, água, e tensoativos. Uma solução de catalisador contendo catalisador em água pode ser preparada separadamente. A emulsão de monômero e solução de catalisador pode ser co-alimentada no vaso de polimerizaçao durante o curso da polimerização em emulsão. O vaso de reação também pode conter adicionalmente emulsão de semeadura e pode conter adicionalmente uma carga inicial do catalisador de polimerização. A temperatura do vaso de reação durante a polimerização em emulsão pode ser controlada por meio de resfriamento para remover calor gerado por meio de reação de polimerização ou por meio de aquecimento do vaso de reação. O pH do conteúdo do vaso de reação também pode ser alterada durante o curso do processo de polimerização em emulsão. Adicionalmente, a emulsão pode conter plastifícantes adicionais, promotores de pegajosidade, reticuladores, sais de íon metálico multivalente, anti-espumantes, espessantes, modificadores de reologia, pigmentos, e agentes umectantes.

Monômeros etilenicamente insaturados vantajosos para uso no processo da presente invenção, ou para preparação das primeiras partículas de polímero, incluem monômeros, como estireno, butadieno, vinil tolueno, vinil naftaleno, etileno, propileno, acetato de vínila, versatato de vinila, cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, acrilonitrila, metacrilonitrila, (met)acrilamida, vários ésteres de alquila C1-C40 de ácido (met)acrílico; por exemplo, (met)acrilato de metila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de n-butila, (met)acrilato de 2-etilexila, (met)acrilato de ciclo-hexila, (met)acrilato de n-octila, (met)acrilato de n-decila, (met)acrilato de n-dodecila, (met)acrilato de tetradecila, (met)acrilato de laurila, (met)acrilato de oleíla, (met)acrilato de palmitila, e (met)acrilato de estearila; (met)acrilatos outros, como (met)acrilato de isobomila, (met)acrilato de benzila, (met)acrilato de fenila, e (met)acrilato de 2-bromoetila, (met)acrilato de alcoxialquila, como (met)acrilato de etoxietila, ésteres plenos de ácidos di- e tricarboxílicos etilenicamente insaturados e anidridos, como maleato de etila, fumarato de dimetila, e itaconato de etil metila. Outros monômeros vantajosos são monômeros aniónicos, o que inclui monômeros contendo ácido carboxílico, como (met) acrílico ACID, ácido itacônico, ácido fumárico, e ácido maleico; monômeros contendo ácido fosfórico são monômeros de fosfato de di-hidrogênio, que incluem (met)acrilato de 2-fosfoetila, (met)acrilato de 2-fosfopropila, (met)acrilato de 3-fosfopropila, e (met)acrilato de 3-fosfo-2-hidroxipropila; monômeros contendo ácido sulfurico, como ácido vinil sulfônico e ácido estireno sulfônico. Monômeros iônicos também incluem sais dos monômeros aniónicos, como sais de amônio, sódio ou potássio. Ainda outros monômeros vantajosos incluem monômeros multi-etilenicamente insaturados, que são eficazes para elevar o peso molecular e reticulação das partículas de polímero.

Exemplos de monômeros multi-etilenicamente insaturados incluem (met)acrilato de alila, di(met)acrilato de tripropileno glicol, di(met)acrilato de dietileno glicol, di(met)acrilato de etileno glicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de 1,3-butileno glicol, di(met)acrilato de polialquileno glicol, ftalato de dialila, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, dívínilbenzeno, diviniltolueno, trivinilbenzeno, e divinil naftaleno. O teor de monômero ácido na presente invenção compreende desde limites superiores de 5, 3, e 2,5% em peso a 0,25, 0,5, e 1% em peso. Um exemplo de monômero ácido é ácido (met)acrílico. Em um exemplo, usa-se dispersões acrílicas contendo de 1 a 2,5% de unidades de ácido (met)acrílico e 99,5 a 90%, preferindo-se particularmente de 99 a 97,5%, de unidades de acrilato de n-butila ou acrilato de 2-etilexila e qualquer combinação dos mesmos. Outro exemplo de dispersões acrílicas da invenção são dispersões acrílicas contendo de 80 a 90% de unidades de acrilato de 2-etilexila e de 8 a 20% de unidades de acrilato de n-butila.

As dispersões acrílicas também podem compreender unidades de monômeros adicionais por meio das quais é possível, por exemplo, controlar a temperatura de transição vítrea e a capacidade de reticulação. Exemplos incluem acrilato de metila, acrilato de etila, anidrido maleico, acrilamida, metacrilato de glicidila, acrilato de isopropila, acrilato de n-propila, acrilato de isobutila, acrilato de n-octila, e os metacrilatos correspondentes a estes acrilatos. As dispersões acrílicas contêm normalmente de 0 a 10% destas unidades de monômero adicionais; em que, ou se usa apenas uma unidade de monômero adicional, ou se usa misturas dos mesmos.

Se desejado, a dispersão da presente invenção pode incluir aditivos adicionais, como cargas, por exemplo, ou agentes de reticulação. No entanto, embora outras dispersões contenham pequenas quantidades de compostos de azirídina, como etilenoimina e propilenoimina para atuar como um agente de reticulação, verificou-se que os adesivos da presente invenção apresentam bom desempenho de baixo ruído sem a adição destes materiais tóxicos. A temperatura de transição vítrea obtida depende dos monômeros usados. As dispersões acrílicas usadas para os adesivos da invenção apresentam temperaturas de transição vítrea no estado seco compreendendo desde os limites superiores de -20, -30 e -40°C até limites inferiores de -80, -70 e -60°C. Todas as faixas de temperaturas de transição vítrea são inclusivas e combináveis. O teor preferido de sólidos das dispersões acrílicas compreende desde limites superiores de 70, 65, e 62% em peso até limites inferiores de 56, 58, e 60% em peso. Todas as faixas de teores de sólidos são inclusivas e combináveis.

As fitas adesivas da presente invenção podem ser produzidas por meio de métodos conhecidos. Uma sinopse de métodos de produção usuais pode ser encontrada, por exemplo, em “Coating Equipmenf’, Donatas Satas no Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, segunda edição, editado por Donatas Satas, Van Nostrand Reinhold New York, pp. 767-B08. De maneira análoga, os métodos de secagem e fatiamento longitudinal das fitas adesivas podem ser encontrados no Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, pp. 809-874. O revestimento das películas com adesivos de dispersão é realizado, de preferência, usando-se sistemas de raspador de fio de forma a proporcionar a desejada taxa de aplicação. A secagem subsequente da película revestida ocorre, em particular, em um túnel de secagem operado com ar quente. Em princípio, também é possível secagem adicional por meio de lâmpadas infravermelhas. As distribuições preferidas de diâmetros de partículas ponderais médios da invenção permitem níveis incrementados de sólidos relativamente a polímeros previamente "de baixo ruído" enquanto se conserva viscosidade manuseável. Este incremento do níveis de sólidos permite secagem mais rápida do adesivo resultando em custos reduzidos de energia no processo de preparação da fita e/ou maior produtividade do revestidor. O mais possível, os rolos de fia adesiva precisam ser enrolados com tensão uniforme e pressão aplicada uniformemente. Otimização do embobinamento depende do equipamento usado e é conhecida pela pessoa versada na arte. As condições durante o embobinamento deveríam ser ajustadas de tal forma a proporcionar suficiente desenrolamento silencioso do rolo de fita adesiva.

Por meio da presente invenção, detalhada acima, é possível superar as conhecidas fraquezas das fitas adesivas conhecidas com forro de poliolefma e dispersão aquosa. Adicionalmente, as fitas adesivas da invenção podem se impressas com tintas de impressão comercialmente usuais, com a vantagem substancial sobre fitas adesivas conhecidas com forro de poliolefma e adesivo à base de dispersão acrílica, que as fitas adesivas da invenção podem se impressas sem adição de ativação de superfície durante impressão.

Isto simplifica significativamente a operação de impressão.

Exemplos Método de teste Prepara-se rolos de fita que, então, são envelhecidos durante 1 semana a 50°C. As fitas são removidas da estufa e, depois, equilibradas em um recinto com condições ambientais que é ajustado em 23°C e 50% de umidade relativa. Após pelo menos 24 horas equilibração, mediu-se então o ruído nestas condições colocando-se o medidor de nível de som comercial padrão de Bruel & Kjear (type 2226) a 8 cm da fita à medida que ela é desenrolada. Uma fita era considerada como sendo de baixo ruído se o nível de decibéis fosse abaixo de 100 decibéis a 60 m/min.

Exemplos de síntese de baixo ruído Exemplos Comparativos Unimodais Grandes de Cl a Cl 5 678 g de água deionizada são carregados em um reator de vidro de 5 litros equipado com agitador e controle de temperatura. Forma-se uma pré-emulsão de monômero por meio de misturação de monômeros listados na Tabela 1 com 443,7 g de água deionizada, e 30 g de uma solução aquosa a 23% de dodecilbenzeno sulfonato de sódio. O conteúdo do reator é aquecido a 90°C e adiciona-se no reator 137 g de um látex com teor de sólidos de 25,4% apresentando um diâmetro ponderai médio da partícula de 100 nm, 10 g de persulfato de amônio em 48 g de água deionizada, e 1 grama de carbonato de sódio em 31 g de água deionizada. Adiciona-se então uma pré-emulsão de monômero e uma alimentação separada de 3,7 g de persulfato de amônio em 558,4 g de água deionizada no reator ao longo de 3 horas enquanto o conteúdo do reator é mantido a 85°C. Após completamento da adição da pré-emulsão de monômero no reator adiciona-se no reator 0,008 g de heptaidrato de sulfato ferroso e 0,008 g de EDTA tetrassódico em 13 g de água deionizada, o conteúdo do reator é resfriado lentamente, e monômeros não-polimerizados são reduzidos por meio da adição gradual de 4,2 g hidroperóxido de t-butila aquoso a 70% em 48 g de água deionizada e 2,3 g de formaldeído de sulfoxilato de sódio em 58 g de água deionizada. Adiciona-se então 8,7 g de amônia aquosa a 28% em 13 g de água deionizada para elevar o pH da emulsão. As emulsões finais apresentam aproximadamente 53% de sólidos e um diâmetro ponderai médio da partícula de 400 nm.

Exemplos de 1 a 15 compreendendo partículas com diâmetro < 250 nm 478 gramas de água deionizada são carregados em um reator de vidro de 5 litros equipado com agitação e controle de temperatura. Forma-se uma pré-emulsão de monômero por meio de misturaçâo de monômeros listados na Tabela 1 com 343,7 gramas de água deionizada, e 30 gramas de uma solução aquosa a 23% de dodecilbenzeno sulfonato de sódio. O conteúdo do reator é aquecido a 90°C e 61,8 gramas de a látex com teor de sólidos de 25,4% apresentando um diâmetro ponderai médio da partícula de 100 nm, 10 gramas persulfato de amônio em 48 gramas de água deionizada, e adiciona-se no reator 1 grama de carbonato de sódio em 31 gramas de água deionizada. Adiciona-se então uma pré-emulsão de monômero e uma alimentação separada de 3,7 gramas persulfato de amônio em 238,7 gramas de água deionizada no reator ao longo de 3 horas enquanto o conteúdo do reator é mantido a 85°C. Quando se adicionou 45% da pré-emulsão de monômero no reator, adiciona-se no reator 80,9 gramas de um látex com teor de 27,8% de sólidos apresentando um diâmetro ponderai médio da partícula de 80 nm. Após completamento da adição da pré-emulsão de monômero no reator 0,008 gramas de heptaidrato de sulfato ferroso e 0,008 gramas de EDTA de tetrassódio em 13 gramas de água deionizada, o conteúdo do reator é resfriado lentamente, e monômeros não-polimerizados são reduzidos por meio da adição gradual de 4,2 gramas hidroperóxido de t-butila aquoso a 70% em 48 gramas de água deionizada e 2,3 gramas formaldeído de sulfoxilato de sódio em 58 gramas de água deionizada. Adiciona-se então 8,7 gramas de amônia aquosa a 28% em 13 gramas de água deionizada para elevar o pH da emulsão.

As emulsões finais apresentam aproximadamente 61,8% de sólidos. Aproximadamente de 8 a 12% em peso do polímero total nas emulsões está presente em partículas com um diâmetro ponderai médio de 110 a 150 nm, em que o restante do polímero está presente em partículas com um diâmetro ponderai médio de 450 a 500 nm.

Tabela 1 Exemplos Comparativos de Cl a Cl5 e Exemplos de 1 a 15 são usados para preparar fita de adesivo por meio do método a seguir. Usando um revestidor tipo pan-fed equipado com uma haste redonda para controle do peso do revestimento, Lado A de um rolo com espessura de 30 mícrons de película de polipropileno orientada biaxialmente que fora tratado com chama no Lado A até uma energia de superfície de 40 a 42 dynes é revestido no Lado A com polímero em emulsão para proporcionar um peso do revestimento de aproximadamente 21 gramas / metro quadrado de adesivo seco. O adesivo é secado a aproximadamente de 0,25 a 0,5 em peso de água, com base no peso de adesivo, e embobinado sobre um rolo. A fita é então desenrolada do rolo, Lado B da película é tratado com corona a uma superfície de energia de aproximadamente 36 dynes, a fita é cortada longitudinalmente em larguras de 5 cm e rebobinada formando rolos com 5 cm de largura por 50 metros de comprimento sobre núcleos de papelão com 7,6 cm de diâmetro.

As fitas com 5 cm de largura são submetidas a testes de ruído tanto quando foram recém-fabricadas, como após 30 dias de armazenamento à temperatura ambiente. Em média, fitas fabricadas usando-se os Exemplos de 1 a 15 são mais silenciosas do que os Exemplos Comparativos de Cl a Cl 5 da mesma composição.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Produto adesivo de baixo ruído, caracterizado pelo fato de que compreende uma camada adesiva formada pela secagem de um polímero em emulsão em uma película de poliolefina; em que o polímero em emulsão compreende: (a) um modo fino compreendendo de 5 a 95% em peso, baseado em um peso total de polímero, de primeiras partículas apresentando um diâmetro ponderai médio inferior ou igual a 250 nanômetros, e (b) um modo grande compreendendo pelo menos 5% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que segundas partículas apresentam um diâmetro ponderai médio acima de 250 nanômetros; e, adicionalmente, em que a Tg global do polímero em emulsão é inferior a -20°C e o polímero em emulsão não compreende uma ou mais aziridinas.

2. Produto de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o diâmetro ponderai médio do modo fino é inferior a ou igual a 200 nanômetros.

3. Produto de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o polímero em emulsão compreende de 5 a 50% em peso, baseado em um peso total de polímero, das primeiras partículas.

4. Produto de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que o polímero em emulsão é bimodal.

5. Produto de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a película é polipropileno orientado biaxialmente.

6. Processo de preparação de um produto adesivo de baixo ruído, caracterizado pelo fato de que compreende (a) revestimento de uma superfície tratada de uma película de poliolefina com um polímero em emulsão em que o polímero em emulsão compreende (i) um modo fino compreendendo de 5 a 95% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que primeiras partículas apresentam um diâmetro ponderai médio inferior ou igual a 250 nanômetros; e (ii) um modo grande compreendendo pelo menos 5% em peso, baseado em um peso total de polímero, em que segundas partículas apresentam um diâmetro ponderai médio acima de 250 nanômetros; e, adicionalmente, em que a Tg global do polímero em emulsão é inferior a -20°C e o polímero em emulsão não compreende um ou mais aziridinas; (b) secagem do polímero em emulsão sobre a película de poliolefina após revestimento; e (c) tratamento do lado não revestido da película de poliolefina.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o teor de sólidos do polímero em emulsão é maior do que 56 por cento em peso.

8. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o diâmetro ponderai médio das partículas de modo pequeno é inferior a 200 nanômetros.

9. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o polímero em emulsão é bimodal.

10. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a película é polipropileno orientado biaxialmente.