BRPI0718253A2

BRPI0718253A2 - Adesivos acrílicos contendo um plastificante de amina

Info

Publication number: BRPI0718253A2
Application number: BRPI0718253-8A
Authority: BR
Inventors: Peter B Hall; Jing-Jing Ma; Dong-Wei Zhu
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2014-01-07
Also published as: BRPI0718253B1; JP2013253253A; JP5763723B2; EP2084239A1; JP2010509463A; US20080115889A1; CN101535437B; DE602007011486D1; EP2084239B1; CN101535437A; ATE492615T1; WO2008058002A1; US7931774B2

Description

“ADESIVOS ACRÍLICOS CONTENDO UM PLASTI Fl CANTE DE AM I NA” Campo

A presente descrição apresenta adesivos acrílicos contendo um plastifícante de amina; particularmente, um plastifícante de amina ou um plastifícante de diamina contendo um segmento de amina terciária di-etoxilada.

Antecedentes da Invenção

Os adesivos acrílicos são bem conhecidos para uso em uma ampla variedade de aplicações. Genericamente, um adesivo acrílico contém um polímero acrílico e qualquer entre uma variedade de aditivos opcionais. Alguns adesivos acrílicos podem ser, 10 genericamente, adequados a uma ampla variedade de aplicações, enquanto alguns adesivos acrílicos são especificamente formulados de modo a se obter um equilíbrio desejado de propriedades, incluindo, por exemplo, propriedades de composição, processamento e finalidade. Há uma necessidade contínua em identificar as formulações adequadas de adesivo acrílico destinadas tanto a aplicações existentes como a aplicações 15 recentemente identificadas.

Sumário

Resumidamente, em um aspecto, a presente descrição apresenta um adesivo que compreende um polímero acrílico que por sua vez compreende monômeros copolimerizados de um primeiro acrilato de alquila, um segundo acrilato de alquila, um primeiro ácido vinil carboxílico, e um plastifícante que compreende um segmento de amina terciária di-etoxilada.

O grupo alquila do primeiro acrilato de alquila tem pelo menos 4 átomos de carbono, e o grupo alquila do segundo acrilato de alquila tem de 1 a 3 átomos de carbono. O plastifícante é selecionado do grupo que consiste em uma amina de acordo com a fórmula:

R^(CH2CH2O)Ii1-H

I

(CH2CH20)n2-H e uma diamina de acordo com a fórmula:

I2CHjOlnl-H

I \

(CH2CH2O)Ii3-H (CH2CH2O)Ii2-H

sendo que n1f n2, e n3 são independentemente selecionados, ητ e n2 são maiores que 1, R é um grupo alquila, e m está entre 1 e 4, inclusive. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende de 30 a 70% do primeiro acrilato de alquila, de 15 a 35% do segundo acrilato de alquila, e de 15 a 35% do primeiro ácido vinil carboxílico, em peso.

Em algumas modalidades, o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila tem de 4 a 8 átomos de carbono, e, em algumas modalidades, o primeiro acrilato de alquila consiste em acrilato de butila. Em algumas modalidades, o grupo alquila do segundo acrilato de alquila tem de 1 a 2 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o primeiro ácido vinil carboxílico consiste em ácido acrílico.

Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende adicionalmente um ou mais monômeros copolimerizados adicionais. Em algumas modalidades, pelo menos um 5 dos monômeros copolimerizados adicionais é selecionado do grupo que consiste em um monoéster de ácido acrílico com um álcool, um monoéster de ácido metacrílico com um álcool, acrilamida, N-vinil pirrolidona e N-vinil caprolactama. Em algumas modalidades, pelo menos um dos monômeros copolimerizados adicionais consiste em um terceiro acrilato de alquila. Em algumas modalidades, pelo menos um dos monômeros copolimerizados 10 adicionais consiste em um segundo ácido vinil carboxílico.

Em algumas modalidades, ^ e n2 são menores que 20. Em algumas modalidades, a soma de ^ e n2 está entre 5 e 15, inclusive. Em algumas modalidades, R é um grupo alquila que tem de 10 a 18 átomos de carbono.

Em algumas modalidades, o adesivo compreende adicionalmente um agente de neutralização. Em algumas modalidades, o agente de neutralização compreende um hidróxido metálico alcalino, sendo que o hidróxido metálico alcalino consiste, opcionalmente, em hidróxido de potássio. Em algumas modalidades, pelo menos 10 mol por cento do primeiro ácido vinil carboxílico são neutralizados pelo agente de neutralização.

Em algumas modalidades, o adesivo compreende adicionalmente um reticulador. Em algumas modalidades, o reticulador compreende uma poliamida-epicloridrina.

Em algumas modalidades, o adesivo é dispersível em água. Em algumas modalidades, o adesivo é um adesivo sensível à pressão. Em algumas modalidades, o adesivo compreende adicionalmente fibras, sendo que as fibras compreendem, opcionalmente, um material selecionado do grupo consistindo em raiom, celulose, e combinações dos mesmos.

Em um outro aspecto, a presente descrição apresenta uma fita que compreende um suporte e uma primeira camada adesiva aderida a uma primeira superfície principal do suporte. Em algumas modalidades, a fita compreende uma segunda camada adesiva aderida a uma segunda superfície principal do suporte. Em algumas modalidades, a fita é dispersível em água.

Em ainda um outro aspecto, a presente descrição apresenta um método de emenda. Em algumas modalidades, o método de emenda compreende colocar uma fita em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de modo que uma primeira porção da primeira camada adesiva seja ligada à primeira superfície principal da 35 manta; e ligar uma segunda porção da primeira camada adesiva a uma primeira superfície principal de uma segunda manta. Em algumas modalidades, o método de emenda compreende colocar uma fita em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de modo que pelo menos uma porção da primeira camada adesiva seja ligada à primeira superfície principal da manta, e colocar pelo menos uma porção da segunda camada adesiva em contato com uma primeira superfície principal de uma segunda manta.

Breve descrição dos desenhos

A FIGURA 1 ilustra uma fita adesiva de dupla-face exemplificadora de acordo com algumas modalidades da presente descrição.

A FIGURA 2 ilustra uma emenda de topo exemplificadora de acordo com algumas modalidades da presente descrição.

A FIGURA 3 ilustra uma emenda por sobreposição exemplificadora de acordo com

algumas modalidades da presente descrição.

Descrição Detalhada

Para uso na presente invenção, o termo “dispersível em água” significa que a composição respectiva apresenta um grau de no máximo 2 no “teste de dispersibilidade em água,” descrito mais adiante neste documento.

Genericamente, os adesivos acrílicos da presente descrição compreendem um polímero acrílico e um plastifícante. Em algumas modalidades, os adesivos compreendem um agente de neutralização. Em algumas modalidades, os adesivos compreendem um reticulador. Em algumas modalidades, os adesivos compreendem um acentuador de 20 pegajosidade. Em algumas modalidades, os adesivos compreendem adicionalmente componentes adicionais, como cargas, corantes, pigmentos, retardadores de chamas, agentes espumantes, e similares, que sejam bem conhecidos.

Em algumas modalidades, os polímeros acrílicos da presente descrição compreendem monômeros de um primeiro acrilato de alquila e um segundo acrilato de 25 alquila copolimerizado com ácido vinil carboxílico. O grupo alquila do primeiro acrilato de alquila contém pelo menos 4 átomos de carbono, enquanto o grupo alquila do segundo acrilato de alquila contém de 1 a 3 átomos de carbono. Em algumas modalidades, um ou mais monômeros adicionais podem ser copolimerizados com os monômeros do primeiro acrilato de alquila, do segundo acrilato de alquila e do ácido vinil carboxílico.

Em algumas modalidades, o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila contém de

4 a 8 átomos de carbono. Genericamente, a dispersibilidade em água de um polímero acrílico pode ser inibida pela presença de grandes teores de acrilatos de alquila de peso molecular mais alto (isto é, acrilatos de alquila que tem um grupo alquila contendo 8 ou mais átomos de carbono). Em algumas modalidades, um polímero acrílico que compreende mais 35 de 80%, em peso, de um acrilato de alquila que tem um grupo alquila contendo 8 ou mais átomos de carbono pode não ser suficientemente dispersível em água. Em algumas modalidades, um polímero acrílico que compreende mais de 70%, em peso, de um acrilato de alquila que tem um grupo alquila contendo 8 ou mais átomos de carbono pode não ser suficientemente dispersível em água.

Em algumas modalidades, o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila contém menos de 8 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila contém de 4 a 7 átomos de carbono, e, em algumas modalidades, 4 ou 5 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o primeiro acrilato de alquila consiste em acrilato de butila.

Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende de 30 a 70%, em peso, do primeiro acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende pelo menos 40%, em peso, ou mesmo pelo menos cerca de 45%, em peso, do primeiro acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende não mais que 60%, em peso, ou ainda no máximo 55%, em peso, do primeiro acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende cerca de 50%, em peso, do primeiro acrilato de alquila.

Em algumas modalidades, o grupo alquila do segundo acrilato de alquila contém de

1 a 2 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o segundo acrilato de alquila consiste em acrilato de metila. Em algumas modalidades, o segundo acrilato de alquila consiste em acrilato de etila.

Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende de 15 a 35%, em peso, do segundo acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende pelo menos 20%, em peso, do segundo acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende não mais que 30%, em peso, do segundo acrilato de alquila. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende cerca de 25%, em peso, do segundo acrilato de alquila.

Os ácidos vinil carboxílicos exemplificadores que podem ser úteis em algumas modalidades da presente descrição incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido maléico, ácido fumárico e /?-carbóxi etil acrilato. Genericamente, a dispersibilidade em água de um polímero acrílico pode ser acentuada mediante o aumento do teor de ácido vinil carboxílico. Em algumas modalidades, um polímero acrílico que compreende menos de 15%, em peso, de ácido vinil carboxílico pode não ser suficientemente dispersível em água.

Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende de 15 a 35%, em peso, de ácido vinil carboxílico. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende pelo menos 20%, em peso, de ácido vinil carboxílico. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende não mais que 30%, em peso, de ácido vinil carboxílico. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende cerca de 25%, em peso, de ácido vinil carboxílico. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende adicionalmente um ou mais monômeros copolimerizados adicionais. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende não mais que 25%, em peso, de um ou mais monômeros copolimerizados adicionais. Em algumas modalidades, o polímero acrílico compreende não mais que 20%, 5 não mais que 15%, não mais que 10%, não mais que 5%, e, em algumas modalidades, não mais que 2%, ou mesmo não mais que 1%, em peso, de um ou mais monômeros copolimerizados adicionais.

Em algumas modalidades, um ou mais dos monômeros copolimerizados adicionais podem ser um monoéster de ácido acrílico ou ácido metacrílico com um álcool como, por 10 exemplo, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-metil-1- butanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 2-metil-1-pentanol, 3-metil-1-pentanol, 2-etil-1-butanol, 3,5,5- trimetil-1-hexanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, álcool isooctílico, 2-etil-1-hexanol, etileno glicol, propileno glicol, e similares. Outros monômeros exemplificadores incluem acrilamida, N-vinil pirrolidona e N-vinil caprolactama.

Em algumas modalidades, pelo menos um dos monômeros copolimerizados

adicionais consiste em um monômero de acrilato de alquila. Os monômeros de acrilato adicionais exemplificadores incluem acrilato de etila, acrilato de isooctila e acrilato de 2-etil hexila. Em algumas modalidades, pelo menos um dos monômeros copolimerizados adicionais pode ser um acrilato de hidróxi alquila, por exemplo, acrilato de hidróxi etila. Em 20 algumas modalidades, um ou mais dos monômeros copolimerizados adicionais pode ser um ácido vinil carboxílico como, por exemplo, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido maléico, ácido fumárico e /?-carbóxi etil acrilato.

Para uso na presente invenção, o termo “plastifícante” refere-se a um material (por exemplo, um aditivo, um composto ou um oligômero (polímero com baixo peso molecular)), 25 com uma temperatura de transição vítrea menor que a do polímero acrílico. Genericamente, um plastifícante confere pegajosidade amolecendo-se um polímero firme, isto é, reduzindo- se, de maneira efetiva, sua temperatura de transição vítrea (Tg). Em algumas modalidades, o uso de um plastifícante resulta em um melhor fluxo e rápida molhagem do substrato ao qual se aplica o adesivo plasticizado.

Os plastificantes da presente descrição compreendem um segmento de amina

terciária di-etoxilada. Em algumas modalidades, o plastifícante consiste em uma amina terciária de alquila di-etoxilada de acordo com a fórmula:

Rv /(CH2CH2O)Ii1-H

I

(CH2CH2O)Ii7-H Em algumas modalidades, o plastifícante consiste em uma diamina que compreende um segmento de amina terciária di-etoxilada, sendo que a diamina apresenta a seguinte fórmula:

Em ambos os casos, R é um grupo alquila. Em algumas modalidades, R é um grupo alquila contendo de 10 a 18 átomos de carbono, isto é, R é um grupo alquila C10- C18.

Independentemente de ser o plastifícante uma amina ou uma diamina, n-ι e n2 representam independentemente o número de unidades de repetição de óxido de etileno na primeira e na segunda ramificação de óxido de etileno do segmento de amina terciária di- etoxilada do plastifícante. Os valores de ^ e n2 são maiores que 1 e podem ser independentemente selecionados. Em algumas modalidades, tanto ^ como n2 são menores que 20. Em algumas modalidades, a soma de n1 e n2 está entre 5 e 15, inclusive.

Genericamente, o plastifícante tal como produzido ou comprado pode conter uma mistura de aminas (ou diaminas), sendo que a mistura compreende uma distribuição de unidades de repetição de óxido de etileno. Nesse caso, tanto o valor médio de ηΊ como o valor médio de n2 são maiores que 1. Em algumas modalidades, tanto o valor médio de n-i como o valor médio de n2 são menores que 20. Em algumas modalidades, a soma dos valores médios de ^ e n2 está entre 5 e 15, inclusive.

Na fórmula da diamina, n3 representa, independentemente, o número de unidades de repetição de óxido de etileno em uma terceira ramificação de óxido de etileno da diamina. Genericamente, o plastifícante tal como produzido ou comprado pode conter uma mistura de diaminas, sendo que a mistura compreende uma distribuição de unidades de repetição de óxido de etileno na terceira ramificação de óxido de etileno. Em algumas modalidades, o valor médio de n3 ou de n3 é maior que 1. Em algumas modalidades, o valor médio de n3 ou de n3 é menor que 20. Em algumas modalidades, o valor médio de n3 ou de n3 está entre 5 e

15, inclusive. Em algumas modalidades, a soma de n^ n2 e n3 está entre 5 e 15, inclusive, e, em algumas modalidades, entre 6 e 15, inclusive.

Na fórmula da diamina, m representa o número de unidades de metileno no grupo alquila que liga os segmentos de amina. Em algumas modalidades, m varia entre 1 e 4; em algumas modalidades, m é 2; e, em algumas modalidades, m é 3.

Vários agentes de neutralização, como aminas e hidróxidos de metal alcalino, podem ser usados para neutralização dos grupos ácidos do polímero acrílico. Em algumas modalidades, a neutralização não apenas aperfeiçoa a dispersibilidade em água do adesivo, ela também aumenta a força coesiva da composição adesiva. Em algumas modalidades, pode-se utilizar um hidróxido metálico (por exemplo, sódio e/ou hidróxido de potássio) como um agente de neutralização.

Em algumas modalidades, a força coesiva do adesivo também pode ser ajustada através da adição de reticuladores (por exemplo, reticuladores covalentes). Genericamente, 5 seleciona-se a quantidade e o tipo do reticulador de modo a conferir coesividade até um ponto em que a dispersibilidade em água do adesivo não seja negativamente afetada. A quantidade de reticulador que pode ser adicionada dependerá, em parte, da composição do adesivo acrílico e do(s) reticulador(es) específico(s) escolhido(s), e pode ser determinada por experimentação rotineira.

Pode-se utilizar qualquer entre vários agentes químicos de reticulação bem

conhecidos. Os reticuladores exemplificadores incluem bisamidas e compostos de poliamída-epicloridrina. Os agentes de reticulação exemplificadores adicionais incluem aqueles descritos nas patentes US n° 4.418.120 (Kealy et al.) e 4.569.960 (Blake). Em algumas modalidades, pode ser desejável aumentar a resistência interna ou coesividade do adesivo reticulando-se o polímero acrílico através do uso de outros métodos convencionais.

Em algumas modalidades, os adesivos da presente descrição podem compreender um acentuador de pegajosidade. Para uso na presente invenção, o termo “acentuador de pegajosidade” significa um composto que é adicionado ao polímero adesivo básico de modo a conferir ou aumentar a capacidade do adesivo em formar uma ligação de resistência 20 limitada entre duas superfícies diretamente mediante o contato dessas superfícies com, no máximo, uma aplicação de baixa pressão à temperatura ambiente. Genericamente, um acentuador de pegajosidade tem uma Tg maior que a de um polímero básico acrílico, e aperfeiçoa a pegajosidade do adesivo mediante o aumento da Tg e diminuição do módulo do polímero básico.

Os acentuadores de pegajosidade adequados para adesivos dispersíveis em água

incluem rosina ou derivados de rosina, rosina acídica ou derivados, e/ou resinas terpeno- fenólicas acídicas. Em algumas modalidades, o acentuador de pegajosidade consiste em um ácido de rosina hidrogenado ou desproporcionado ou derivados dessa substância.

Em algumas modalidades, pode ser desejável minimizar ou eliminar o uso de 30 acentuadores de pegajosidade. Os acentuadores de pegajosidade à base de rosina (por exemplo, FORAL AX e FORAL NC, disponíveis junto à Pinova (uma unidade empresarial da Hercules, Inc., Brunswick, Geórgia, EUA) podem ser propensos à cristalização, o que pode levar à perda de adesão durante o armazenamento rotineiro do adesivo ou dos produtos (por exemplo, fitas) que compreendem o adesivo.

Em algumas modalidades, os adesivos da presente descrição podem ser

dispersível em água em uma ampla gama de valores de pH. Em algumas modalidades, os adesivos da presente descrição podem apresentar propriedades adesivas equilibradas, incluindo, por exemplo, adesividade, força de retenção e força de cisalhamento, bem como pegajosidade/aderência aceitável às mantas de papel.

As fitas que incluem as composições adesivas da presente descrição podem ser proporcionadas sem um suporte (por exemplo, uma fita de transferência), ou com um suporte. Se um suporte for empregado, o mesmo pode ser revestido por adesivo em um dos lados do suporte (isto é, uma fita de face única) ou em ambos os lados do suporte (isto é, uma fita de dupla face).

Em algumas modalidades, uma ou ambas as camadas adesivas podem ser diretamente unidas ao suporte. Em algumas modalidades, uma ou ambas as camadas 10 adesivas podem ser indiretamente unidas ao suporte, por exemplo, uma ou mais camadas podem ser colocadas entre o suporte e uma camada adesiva. Em algumas modalidades, uma camada promotora de adesão pode ser colocada entre o suporte e uma camada adesiva. Genericamente, pode-se utilizar qualquer camada promotora de adesão (por exemplo, um iniciador). Em algumas modalidades, a camada promotora de adesão é 15 dispersível em água sob as mesmas condições do adesivo.

Com referência à figura 1, apresenta-se a fita adesiva de dupla-face exemplificadora 10 de acordo com algumas modalidades da presente descrição. A fita 10 inclui um suporte 30 e uma primeira camada adesiva 20 aderida a uma primeira superfície principal do suporte, e uma segunda camada adesiva 50 aderida a uma segunda superfície 20 principal do suporte. A primeira camada adesiva 20 é diretamente aderida ao suporte 30. A segunda camada adesiva 50 é indiretamente aderida ao suporte, já que a camada promotora de adesão opcional 40 se encontra entre o suporte 30 e a segunda camada adesiva 50.

Pelo menos uma entre a primeira camada adesiva 20 e a segunda camada adesiva 25 50 compreende um adesivo acrílico de acordo com a presente descrição. Em algumas modalidades, tanto a primeira camada adesiva 20 como a segunda camada adesiva 50 compreendem um adesivo de acordo com a presente descrição. Em algumas modalidades, o material do suporte pode compreender, ou consistir em, um material que seja dispersível em água sob as mesmas condições da composição adesiva, por exemplo, papel ou outros 30 materiais celulósicos.

Em algumas modalidades, uma camada adesiva pode compreender fibras. Em algumas modalidades, as fibras pode ser dispersível em água sob as mesmas condições da composição adesiva, por exemplo, fibras de celulose e/ou fibras de raiom. Em algumas modalidades, as fitas de transferência adesiva (por exemplo, camadas adesivas sem um suporte) compreendem fibras.

Em algumas modalidades, as fitas da presente descrição podem ser adequadas para unir duas mantas entre si, por exemplo, mantas de um material dispersível em água (por exemplo, papel). Em algumas modalidades, as fitas da presente descrição podem ser adequadas para emenda de topo. Em algumas modalidades, as fitas da presente descrição podem ser adequadas para junções por sobreposição.

Com referência à figura 2, apresenta-se uma emenda de topo exemplificadora de 5 acordo com algumas modalidades da presente descrição. A fita de face única 100 compreende um suporte 130 e uma camada adesiva 120. A primeira porção 131 da camada adesiva 120 é aderida a uma extremidade da primeira manta 160. A segunda manta 170 é, então, posicionada em relação à primeira manta 160, de tal modo que a segunda porção 132 da camada adesiva 120 seja aderida a uma extremidade da segunda manta 170, 10 formando, assim, uma emenda de topo entre as mantas 160 e 170. Em algumas modalidades, pode-se aplicar uma segunda fita ao lado oposto da primeira manta 160 e da segunda manta 170 na região da emenda de topo para um reforço adicional.

Com referência à figura 3, apresenta-se uma emenda por sobreposição exemplificadora de acordo com algumas modalidades da presente descrição. A fita de dupla 15 face 200 compreende um suporte 230, uma primeira camada adesiva 220 e uma segunda camada adesiva 230 aderidas aos lados opostos do suporte 230. A primeira camada adesiva 220 é aderida à primeira manta 270 e a segunda camada adesiva 250 é aderida à segunda manta 260, formando, assim, uma emenda por sobreposição entre a primeira manta 270 e a segunda manta 260.

Em um outro aspecto, a presente descrição apresenta métodos para formação de

junções utilizando-se as modalidades das fitas da presente descrição. Por exemplo, em uma modalidade, pode-se formar uma emenda de topo utilizando-se uma fita de face única que compreende um suporte que tem uma camada adesiva sobre uma superfície principal do suporte. Pode-se formar uma emenda colocando-se a camada adesiva da fita em contato 25 com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de modo que uma primeira porção da camada adesiva seja unida à primeira superfície principal da manta. A emenda de topo pode, então, ser completa unindo-se uma segunda porção da camada adesiva a uma primeira superfície principal de uma segunda manta.

Em outra modalidade, pode-se formar uma emenda por sobreposição utilizando-se 30 uma fita de dupla face que compreende um suporte que tem uma primeira camada adesiva e uma segunda camada adesiva nos lados opostos do suporte. Pode-se formar uma emenda colocando-se a primeira camada adesiva da fita em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de modo que pelo menos uma porção da primeira camada adesiva seja unida à primeira superfície principal da manta. A emenda por 35 sobreposição pode ser completa colocando-se pelo menos uma porção de uma segunda camada adesiva em contato com uma primeira superfície principal de uma segunda manta. Em algumas modalidades, pode-se utilizar uma fita de transferência no lugar da fita de dupla face. Pode-se formar uma emenda colocando-se uma primeira superfície principal da fita de transferência em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta. A emenda pode, então, ser completa colocando-se a segunda superfície principal da 5 fita de transferência em contato com uma primeira superfície principal de uma segunda manta.

Em algumas modalidades, a primeira manta compreende papel. Em algumas modalidades, a segunda manta compreende papel.

Os exemplos específicos, mas não-limitadores, a seguir servirão para ilustrar a invenção. Nesses exemplos, todas as porcentagens são partes, em peso, exceto onde indicado em contrário.

Os procedimentos de condicionamento a seguir foram empregados durante a avaliação das amostras de fita descritas nos exemplos. Procedimento A (Temperatura Ambiente): a amostra de fita foi mantida durante pelo menos 30 minutos a 210C (70°F) e 15 50% de umidade relativa (RH), seguida pelo teste sob as mesmas condições. Procedimento B (Calor/Umidade): a amostra de fita foi mantida durante 4 horas a 32°C (90°F) e 90% de umidade relativa, seguida pela colocação em uma bolsa plástica vedada e transferida a uma sala a 21 °C e 50% de umidade relativa onde foi deixada estabilizar-se até a temperatura ambiente. A amostra de fita foi, então, removida da bolsa vedada e testada a 210C e 50% de 20 umidade relativa. Procedimento C (Frio): a amostra de fita foi mantida durante 30 minutos a 4,4°C (40°F) e, então, testada nesta temperatura.

A “resistência à adesão da emenda” de uma amostra de fita usada para preparar uma emenda de manta foi medida da seguinte maneira, que está genericamente de acordo com o método de teste descrito em Pressure Sensitive Tape Council PSTC-131 (Rev 10/03) “Tensile Strength and Elongation of Pressure Sensitive Tapes.”

Após o condicionamento de acordo com o procedimento A ou C descrito anteriormente, uma amostra de uma fita sensível à pressão de revestimento único medindo 5 centímetros (cm) de comprimento por 2,5 cm de largura foi utilizada para preparar uma emenda de topo longitudinal entre duas tiras de papel (S20 White Copy Bond, 30 79 gramas/metro quadrado (gsm), disponível junto à Georgia Pacific, Camas, Washington, EUA) medindo 20 cm de comprimento por 2,5 cm de largura, com porções iguais da fita em cada pedaço de papel. Cada tira de papel foi separadamente reforçada revestindo-se toda sua parte posterior com um pedaço de Fita de Filamento SCOTCH 893 (uma fita de filamento adesivo sensível à pressão de revestimento único, disponível junto à 3M 35 Company, St. Paul, Minnesota, EUA). O artigo unido foi enrolado utilizando-se uma unidade mecânica de enrolamento (Poweroll PR-100, obtida a partir de Instrumentors, Incorporated, Strongsville, Ohio, EUA), tendo um rolo de borracha de 6,8 quilogramas (kg), em uma taxa de 30,5 centímetros/minuto (cm/min) com a finalidade de garantir um contato íntimo e consistente.

O artigo unido foi, então, diretamente colocado nas garras de um testador de tração (Instron Universal Materials Testing Machine, Modelo 4465, Instron Corporation, Norwood, 5 Massachusetts, EUA) e mediu-se a adesão de emenda utilizando-se os parâmetros a seguir. A distância inicial entre as garras era de 12,7 cm sem frouxidão na amostra, a taxa de separação das garras foi de 1,25 cm/min., e a capacidade da célula de carga foi de 91 kg (200 libras). Registrou-se a força de ruptura. Avaliaram-se três amostras e a resistência à adesão média da emenda foi registrada em unidades de quilonewtons por metro (kN/M).

A “resistência à adesividade em ângulo de 90o” de uma amostra de fita em papel foi

medida da seguinte maneira, que está genericamente de acordo com o método de teste descrito em Pressure Sensitive Tape Council PSTC-101 Método F (Rev 10/03) “Peel Adhesion of Pressure Sensitive Tape.”

A superfície de um painel de teste de aço inoxidável medindo 12,5 cm de comprimento por 5 cm de largura foi revestida com um pedaço de Fita para de Montagem de Placa 3M FLEXMOUNT 411DL (uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento duplo, disponível junto à 3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA) que foi aparado até atingir as mesmas dimensões. Posteriormente, aplicou-se um pedaço do papel (S20 White Copy Bond) à fita exposta que reveste toda a superfície e, então, aparado até atingir as mesmas dimensões. Utilizou-se um Tape Wiper 3M PA-1 (disponível junto à 3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA) para comprimir o papel à fita e a fita ao painel utilizando-se, simultaneamente, uma firme pressão manual. Após o condicionamento de acordo com o procedimento A, B ou C descrito anteriormente, uma amostra de uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento único medindo 30 cm de comprimento por 2,5 cm de largura foi dobrada sobre ela mesma (adesivo em adesivo) em uma extremidade para formar uma aba de 1,2 cm de comprimento. A outra extremidade da amostra de fita foi colocada nivelada a uma extremidade do painel de teste e em contato com a superfície de papel exposta. A amostra de fita foi, então, enrolada utilizando-se uma unidade mecânica de enrolamento adaptada para ter um rolo de borracha de 100 gramas, em uma taxa de 61 cm/min. O painel de teste resultante foi, então, colocado em um acessório de teste em ângulo de 90° em um equipamento para teste de adesividade (Equipamento para Teste de Deslizamento/Descolamento, Modelo 3M90, obtido a partir de Instrumentors, Incorporated, Strongsville, Ohio, EUA). A extremidade de aba da amostra de fita foi presa nas garras do equipamento para teste de adesão e a adesividade foi medida em uma taxa de descolamento de 30,5 cm/min. Avaliaram-se os múltiplos painéis de teste registrando-se a força de descolamento média em Newtons por metro (N/m). A “força de retenção” de uma amostra de fita, aderida ao papel, sob uma tensão constante foi medida utilizando-se um teste de adesividade em ângulo de 90° da seguinte maneira, que está genericamente de acordo com o método de teste descrito em Pressure Sensitive Tape Council PSTC-14 Rev 10/03) “Adhesion of Pressure Sensitive Tapes To Fiberboard at 90° Angle and Constant Stress.”

A superfície de um painel de teste de aço inoxidável medindo 10,2 cm de comprimento por 7,6 cm de largura foi revestida com um pedaço de fita para montagem de placa 3M FLEXMOUNT 411 DL, que foi aparado até atingir as mesmas dimensões. Posteriormente, aplicou-se um pedaço do papel (S20 White Copy Bond) à fita exposta que reveste toda a superfície e, então, aparado até atingir as mesmas dimensões. Utilizou-se um Tape Wiper 3M PA-1 para comprimir o papel à fita e a fita ao painel utilizando-se, simultaneamente, uma firme pressão manual. Um pedaço de 0,6 cm de largura de fita adesiva de silicone e poliéster 8402 (3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA) foi colocada ao longo da largura de uma extremidade da superfície de papel exposta e esfregada com o uso da pressão dos dedos para que sirva como uma fita de revestimento (isso permite a iniciação do teste sem a delaminação do papel). Após o condicionamento de acordo com o procedimento A, B ou C descrito anteriormente, uma amostra de uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento único medindo 25,4 cm de comprimento por 2,5 cm de largura foi colocada nivelada à outra extremidade do painel de teste e em contato longitudinal com a superfície de papel exposta. A amostra de fita foi, então, enrolada duas vezes em cada direção utilizando-se uma unidade mecânica de enrolamento que tem um rolo de borracha de 2 kg, em uma taxa de 61 cm/min com a finalidade de garantir um contato íntimo e consistente. Isto resultou em uma porção de 15,2 cm de fita que se estende além da extremidade da placa que tem a fita de revestimento. Este excesso foi envolvido ao redor de um gancho de metal e sustentado sobre ele mesmo, e, então, grampeado. O painel de teste resultante foi, então, colocado em um acessório de teste horizontal, de modo que a extremidade livre da fita com o gancho fique suspensa a um ângulo de 90° em relação ao painel de teste. Fixou-se, então, um peso de 0,175 kg ao gancho de metal. Registrou-se a quantidade de tempo necessária para que a amostra de fita se descolasse do papel (uma distância de 9,5 cm). Avaliaram-se três amostras e a força média de retenção em minutos foi registrada. Em alguns casos, o teste terminou após 2800 minutos.

O “tempo de cisalhamento,” uma medida da capacidade de uma fita adesiva sensível à pressão em permanecer aderida a um substrato enquanto estiver sob uma carga constate aplicada em uma direção paralela à superfície da fita e do substrato, foi avaliado da seguinte maneira, que está genericamente de acordo com o método de teste descrito em Pressure Sensitive Tape Council PSTC-107 Rev 10/03) “Shear Adhesion of Pressure Sensitíve Tape,” Procedimento B. A superfície de um painel de teste de aço inoxidável medindo 10,2 cm de comprimento por 7,6 cm de largura foi revestida com um pedaço de fita para montagem de placa 3M FLEXMOUNT 411 DL, que foi aparado às mesmas dimensões. Posteriormente, aplicou-se um pedaço do papel (S20 White Copy Bond) à fita exposta que reveste toda a superfície e, então, aparado às mesmas dimensões. Utilizou-se um Tape 5 Wiper 3M PA-1 para comprimir o papel à fita e a fita ao painel utilizando-se, simultaneamente, uma firme pressão manual.

Após o condicionamento de acordo com o procedimento A, uma amostra de uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento único medindo 15,2 cm de comprimento por 2,5 cm de largura foi colocada em contato longitudinal com a superfície de papel exposta sobre o painel de teste, de modo que existisse pelo menos um comprimento de 2,5 cm da fita sobre o painel e a fita em excesso suficiente que se estende além da borda do painel formasse um laço. A amostra de fita foi, então, enrolada duas vezes em cada direção utilizando-se uma unidade mecânica de enrolamento que tem um rolo de borracha de 2 kg, em uma taxa de 61 cm/min. com a finalidade de garantir um contato íntimo e consistente. Posteriormente, a seção de fita sobre o painel foi aparada em exatamente 2,54 cm de comprimento. A fita em excesso que se estende além da borda do painel foi envolvida ao redor de um gancho de metal e, então, sobre ela mesma, adesivo em adesivo, e presa por grampeamento com a finalidade de fixar o gancho e proporcionar a amostra de teste. A amostra de teste foi diretamente transferida a um acessório e posicionada de tal modo que o painel ficasse disposto em 2° em relação à vertical com a extremidade livre da fita estendida para baixo a um ângulo de 178° em relação ao painel de teste. Colocou-se um peso de um quilo sobre o gancho de metal. A quantidade de tempo que a amostra permaneceu no painel de teste foi registrada em minutos. Avaliaram-se três amostras e o tempo médio de cisalhamento em minutos foi registrado. Em alguns casos, o teste terminou após 2800 minutos.

(A) Preparação Geral de Soluções Poliméricas. As soluções poliméricas foram preparadas em acetato de etila a uma temperatura de reação de 58°C com o uso de um VAZO 67 (um iniciador de radical livre termicamente ativado, obtido a partir de E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, EUA). A solução de polímero foi diluída 30 com metanol e acetato de etila adicional de modo a fornecer uma mistura de solvente final tendo aproximadamente 40% ( em peso) de metanol. O teor de sólidos calculado foi de 22% (em peso). Isto foi verificado secando-se uma amostra a 105°C durante 3 horas com a finalidade de se obter o real teor de sólidos (medido). O valor real foi usado para calcular a quantidade de solução de polímero usada na preparação da solução para revestimento.

(B) Preparação Geral de Soluções para Revestimento. A solução de polímero

preparada pelo Método (A) foi misturada com metanol, amina, e hidróxido de potássio aquoso a 45%, e antioxidante a 0,6% (com base no peso combinado entre o polímero e a amina) (IRGANOX 1076, um antioxidante fenólico impedido monofuncional, disponível junto à Ciba Specialty Chemicals Corporation, Tarrytown, Nova York, EUA) na ordem especificada por agitação cuidadosa à temperatura ambiente. Empregou-se metanol suficiente para fornecer um teor de sólidos calculado de 30%, em peso, para a solução para revestimento 5 final. As quantidades de polímero e amina, e os níveis de neutralização calculados do ácido acrílico por hidróxido de potássio são mostrados na tabela abaixo.

(C) Preparação Geral da Fita. A solução para revestimento proveniente do método

(B) foi usada para preparar uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento único da seguinte maneira. Logo antes da preparação da fita, um agente de reticulação (POLYCUP 172, um agente de reticulação de poliamida-epicloridrina solúvel em água, disponível junto à Hercules, Incorporated, Naperville, Illinois, EUA) foi adicionado à solução para revestimento à temperatura ambiente através de mistura cuidadosa. A quantidade de agente de reticulação foi baseada no peso combinado entre o polímero e a amina. O lado não-tratado de um suporte de silicone com 0,076 mm (0,003 polegada) de espessura (C1S SCK RHILEASE, disponível junto à Wausau-Mosinee Paper Corporation, Mosinee, Wisconsin, EUA) foi, então, revestida manualmente com uma solução para revestimento com o reticulador com o uso de uma estação de revestimento com espátula sobre o leito “knife- over-bed” com a finalidade de fornecer uma espessura almejada de adesivo seco de aproximadamente 0,025 mm (0,001 polegadas) de espessura. O papel revestido foi, então, seco em um forno a 65,5°C durante 5 minutos de modo a fornecer uma fita adesiva sensível à pressão de revestimento único.

Tabela 1: Resumo da Matéria-Prima.

Identificação Descrição Fonte AA Ácido Acrílico BASF Mount Olive, Nova Jersey, EUA BA Acrilato de butila BASF EA Acrilato de Etila BASF HEA Acrilato de hidróxi etila Dow Chem. Co., Midland, Michigan, EUA MA Acrilato de Metila BASF 2-MBA Acrilato de 2-metil butila 3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA ETHOMEEN T/25 óxido de polietileno (15) sebo alquil Akzo Nobel (“EM T/25”) amina; RN[(CH2CH20)n1H] Chicago, Illinois, [(CH2CH2O)n2H] EUA. ETHODUOMEEN T/25 óxido de polietileno (15) N-sebo- Akzo Nobel (“EDM T/25”) alquila-1,3-diamina propano; RNr(CH2CH2O)n3Hl-(CH2)3 - N[(CH2CH20)n1,n2 H]2 Dietanol amina (“DEA”) 2,2’-imino etanol; (HOCH2CH2)2NH Dow Chem. Co. TETRONIC 704 Copolímero de bloco tetrafuncional BASF (“T-704”)a produzido através da adição Mount Olive, Nova seqüencial de óxido de propileno e Jersey, EUA óxido de etileno em etilenodiamina Etilenodiamina- Ν,Ν,Ν',Ν'-tetraquis Alfa Aesar, Ward Hill, N,N,N',N'-tetra-2- (2-hidróxi propil)etilenodiamina Massachusetts, EUA propanol (“QUAD”) Metil dietanol-amina N-metil dietanol amina; Dow Chem. Co. (“MDEA”) (HoCH2CH2)2NCH3 South Charleston West Virginia, EUA JEFFAMINE ED-600 uma diamina de poliéter alifática Huntsman Poliéter amina derivada do óxido de polietileno Corporation, (“XTJ-500”)b terminado em óxido de propileno The Woodiands, Texas, EUA JEFFAMINE uma monoamina de poliéter alifática Huntsman M-2005 Poliéter amina derivada do óxido de polipropileno Corporation (“XTJ-507”)0 terminado em óxido de polietileno Foral AX resina de rosina hidrogenada Pinova, Brunswick, Geórgia, EUA (a) [H-(PO)x-(EO)a]2-N-CH2CH2-N-[(PO)b-(EO)y-H] 2

(b) H2N-(Ch(Ch3)Ch2O)X-(Ch2Ch2O)Y-(Ch2Ch(Ch3)O)Z-Nh2, em que y = 9, (x+z) = 3,6

(c) CH3-(OCH2CH2)6- (OCH2CH(CH3))29NH2

Exemplos 1 a 11.

Cada um dos exemplos 1 a 11 utiliza um ácido acrílico contendo um terpolímero

que compreende unidades interpolimerizadas tanto de um primeiro acrilato de alquila, sendo que o grupo alquila tem 4 ou mais átomos de carbono (isto é, acrilato de butila) como de um segundo acrilato de alquila, sendo que o grupo alquila tem de 1 a 3 átomos de carbono (isto é, acrilato de metila). A razão de peso BA:MA:AA foi de 50:25:25 para cada um dos 10 exemplos 1 a 11. Os polímeros foram preparados de acordo com a “Preparação Geral de Soluções Poliméricas.” As soluções para revestimento que contêm as aminas foram preparadas de acordo com a “Preparação Geral de Soluções para Revestimento” de acordo com as composições mencionadas na tabela 2. Essas soluções para revestimento foram usadas para preparar amostras de fita adesiva sensível à pressão de revestimento único, de 15 acordo com a “Preparação Geral da Fita.”

Tabela 2: Composição dos exemplos 1 a11.

Ex. Polímero Amina Amina Reticulador Neutralizaçã (gramas) (gramas) (% em peso) o (% de ácido) 1 38 EM T/25 62 1,00 35 2 43 EM T/25 57 1,25 20 3 33 EM T/25 67 1,25 50 4 43 EM T/25 57 1,25 50 30 EM T/25 70 1,00 35 6 46 EM T/25 54 1,00 35 7 38 EM T/25 62 1,00 9,8 8 38 EM T/25 62 1,00 60 9 38 EM T/25 62 0,58 35 38 EM T/25 62 1,42 35 11 38 EDM T/25 62 1,00 35 As amostras de fita foram avaliac as por “Resistência à Adesividade em Angu 90o”, “Resistência à Adesão da emenda,” e “Tempo de Cisalhamento” de acordo com os procedimentos aqui descritos. Os resultados são apresentados na Tabela 3 abaixo: Nas tabelas a seguir, a designação “RT” refere-se às amostras que foram submetidas ao 5 Procedimento de Condicionamento A (Temperatura Ambiente). A designação “H/H” refere- se às amostras que foram submetidas ao Procedimento de Condicionamento B (calor/umidade). A designação “C” refere-se às amostras que foram submetidas ao Procedimento de Condicionamento C (Frio).

Tabela 3: Propriedades dos exemplos 1 a 11.

Adesividade Resistência Força de Tempo de a 90°(N/m) da emenda retenção Cisalhamento (kN/m) (minutos) (minutos) Ex. plastifícante RT C RT RT RT 1 EM T/25 164 197 9,5 352 >2800 2 EM T/25 151 185 9,0 809 >2800 3 EM T/25 155 203 8,3 396 >2800 4 EM T/25 136 180 9,3 >2800 >2800 5 EM T/25 168 207 5,7 91 1976 6 EM T/25 146 188 9,0 >2800 >2800 7 EM T/25 164 197 7,7 127 102 8 EM T/25 156 195 9,0 1199 >2800 9 EM T/25 160 187 7,9 254 105 EM T/25 153 191 9,3 708 >2800 11 EDM T/25 175 197 9,6 2440 >2800 Exemplos comparativos 1 a 10.

Os polímeros dos exemplos comparativos 1 a 10 foram preparados de acordo com a “Preparação Geral de Soluções Poliméricas.” As soluções para revestimento que contêm as aminas foram preparadas de acordo com a “Preparação Geral de Soluções para Revestimento” de acordo com as composições mencionadas na tabela 4.Essas soluções para revestimento foram usadas para preparar amostras de fita adesiva sensível à pressão de revestimento único, de acordo com a “Preparação Geral da Fita.”

Os exemplos 1 a 11 utilizam um ácido acrílico contendo terpolímeros que compreendem unidades interpolimerizadas tanto de um primeiro acrilato de alquila, sendo 5 que o grupo alquila tem 4 ou mais átomos de carbono (isto é, acrilato de butila) como de um segundo acrilato de alquila, sendo que o grupo alquila tem de 1 a 3 átomos de carbono (isto é, acrilato de metila). Os exemplos comparativos 1 e 2 utilizam copolímeros contendo ácido acrílico que compreendem apenas o primeiro acrilato de alquila (isto é, sendo que o grupo alquila tem 4 ou mais átomos de carbono (isto é, acrilato de butila)). Os exemplos 10 comparativos 3 e 4 utilizam copolímeros contendo ácido acrílico que compreendem apenas o segundo acrilato de alquila (isto é, sendo que o grupo alquila tem de 1 a 3 átomos de carbono (isto é, acrilato de etila)). Todos esses exemplos utilizam um plastifícante de amina (ET T/25) ou um plastifícante de diamina (EDM T/25) contendo um segmento de amina terciária di-etoxilada.

Tabela 4: Composições dos exemplos comparativos 1 a 13.

Ex. Polímero Polímero Amina amina Reticulador Neutralização (razão % p/p) (gramas) (gramas) (% p/p) (% de ácido) CE 1 BA:AA 38 EM T/25 62 1,00 35 (75:25) CE 2 BA:AA 38 EDM 62 1,00 35 (75:25) T/25 CE 3 EA:AA 38 EM T/25 62 1,00 35 (78:22) CE 4 EA:AA 38 EDM 62 1,00 35 (78:22) T/25 CE 5 BA: MA: AA 38 DEA 62 1,00 35 (50:25:25) CE 6 BA: MA: AA 38 MDEA 62 1,00 35 (50:25:25) CE 7 BA: M A: AA 38 T-704 62 1,00 35 (50:25:25) CE 8 BA: MA: AA 38 QUAD 62 1,00 35 (50:25:25) CE 9 BA: MA: AA 38 XTJ-507 62 1,00 35 (50:25:25) CE BA: M A: AA 38 XTJ-500 62 1,00 35 (50:25:25) CE EA:AA 38 EM T/25 62 0 * 11 (78:22) CE EA:AA 38 EDM 62 0 * 12 (78:22) T/25 CE BA:AA 38 MDEAe 62 0 0 13 (75:25) FORAL AX • neutralizado em um pH de 7 com 0,1 N de soda cáustica

Os exemplos 1 e 11 e os exemplos comparativos 1 a 4 foram avaliado por

“Resistência à Adesão da emenda,” “Força de Retenção,” e “Tempo de Cisalhamento.” Os

resultados são apresentados na tabela 5 abaixo.

Tabela 5: Propriedades dos exemplos 1 e 11 comparadas às dos exemplos

comparativos 1 a 4.

Resistência Força de Retenção Tempo de da emenda (minutos) Cisalhament (kN/m) o (minutos) Ex. Polímero Plastifícante RT H/H RT H/H C RT 1 BA: M A: AA EM T/25 9,5 6,8 352 523 239 >2800 CE 1 BA:AA EM T/25 7,7 6,1 488 1143 281 > 2800 CE 3 EA:AA EM T/25 0,35 N.D. 1 N.D. N.D. 1 11 BA: M A: AA EDM T/25 9,6 5,6 2440 1425 605 >2800 CE 2 BA:AA EDM T/25 8,6 6,3 672 1095 285 > 2800 CE 4 EA:AA EDM T/25 0,35 N.D. 2 N.D. N.D. 1 Os exemplos 1 e 11 utilizam um plastificanl te de amina (ΕΊ Γ T/25) ou um plastifícante de diamina (EDM T/25) contendo um segmento de amina terciária di-etoxilada, de acordo com algumas modalidades da presente descrição. Os exemplos comparativos 5 a 10 10 utilizam plastificantes alternativos. Algumas características do plastifícante particular usado em cada exemplo são resumidas na tabela 6, incluindo se o plastifícante consiste em uma monoamina (“mono-”) ou diamina (“di-”); se o segmento de amina etoxilada é uma amina “primária,” “secundária,” ou “terciária”; se a amina etoxilada é uma alquilamina (“sim” ou “não”); e o número de unidades de repetição de óxido de etileno (EO) ^1, n2) (“=1” ou “> 1”) 15 nas ramificações de EO do segmento de amina terciária di-etoxilada. Cada um desses exemplos e exemplos comparativos utilizam um terpolímero de BA:MA:AA (50:25:25).

Tabela 6: Descrição dos Plastificantes de Amina e Diamina.

Ex. Plastifícante Amina Di-etoxilado Amina Número de unidades Segmento etoxilada de repetição EO Segmento (n-ι, n2) 1 EM T/25 mono- sim terciária > 1 11 EDM T/25 di- sim terciária > 1 CE 5 DEA mono- sim secundária 1 CE 6 MDEA mono- sim terciária 1 CE 7 T-704 di- não terciária (a) N/A CE 8 Quad di- sim terciária 1 CE 9 XTJ-507 di- não primária (b) N/A CE 10 XTJ-500 mono- não primária (b) N/A (a) T-704 contém unidades de repetição que consistem tanto de EO como de óxido de propileno (PO).

(b) XTJ-507 eXTJ-500 contêm polietileno glicol terminado em óxido de propileno.

N/A = não aplicável, já que o plastifícante não contém ramificações apenas de EO.

As amostras de fita foram, então, avaliadas por “Resistência à Adesão da emenda,”

“Resistência à Adesividade em Ângulo de 90°,” e “Tempo de Cisalhamento.” Os resultados são apresentados na tabela 7 abaixo.

Tabela 7: Propriedades dos exemplos 1 e 11 comparadas às dos exemplos comparativos 5 a 10.

Resistência da adesividade a 90° Tempo de emenda (N/m) cisalhamento (kN/m) (minutos) Ex. Plastifícante RT RT C RT 1 EM T/25 9,5 164 197 >2800 11 EDM T/25 9,6 175 197 > 2800 CE 5 DEA 6,8 99 77 31 CE 6 MDEA 5,3 58 88 >2800 CE 7 T-704 7,5 99 109 >2800 CE 8 Quad 10,3 252 66 > 2800 CE 9 XTJ-507 8,1 77 88 >2800 CE 10 XTJ-500 5,3 164 131 75 Exemplos comparativos 11 e 12.

Uma solução de polímero de acrilato de etila e ácido acrílico foi preparada conforme descrito na seção de exemplo da patente U.S. n° 4.341.680 com o uso de um VAZO 67 (um iniciador de radical livre termicamente ativado, obtido a partir de E. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, EUA). Esta foi, então, usada para preparar uma 15 solução para revestimento conforme descrito anteriormente na “Preparação Geral de Soluções para Revestimento” com a seguinte modificação. Ao invés de empregar um hidróxido de potássio aquoso, a solução de polímero foi ajusta a um pH de cerca de 7,0 com o uso de soda cáustica 1 N. Os componentes poliméricos principais e sua razão de peso nas soluções para revestimento são mostrados na tabela 4. As soluções para revestimento 20 obtidas foram usadas para preparar amostras de fita adesiva sensível à pressão de revestimento único, conforme descrito anteriormente na “Preparação Geral da Fita” com a seguinte modificação. O reticulador não foi empregado.

Exemplo comparativo 13. Uma solução de polímero de acrilato de butila e ácido acrílico foi preparada conforme descrito na “Preparação Geral de Soluções Polimérica”, exceto pelo fato de que se empregou um VAZO (um iniciador de radical livre termicamente ativado, obtido a partir de E. I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, EUA). Esta foi, então, usada

para preparar uma solução para revestimento conforme descrito anteriormente na “Preparação Geral de Soluções para Revestimento” com as seguintes modificações. Utilizaram-se cinqüenta por cento de FORAL AX ( em peso, com base no peso combinado entre o polímero e a amina) e a hidróxido de potássio aquoso não foi empregada. Os componentes poliméricos principais e sua razão de peso nas soluções para revestimento

são mostrados na tabela 4. As soluções para revestimento obtidas foram usadas para preparar amostras de fita adesiva sensível à pressão de revestimento único, conforme descrito anteriormente na “Preparação Geral da Fita” com a seguinte modificação. O reticulador não foi empregado.

Os exemplos comparativos 11 a 13 foram avaliados por “Resistência à Adesão da emenda,” “Força de Retenção,” e “Tempo de Cisalhamento,” todos conforme descrito nos métodos anteriores. Os resultados são apresentados em comparação aos exemplos 1 e 11 na tabela 8 abaixo.

Tabela 8: Propriedades dos Exemplos 1 e 11 comparadas às dos Exemplos Comparativos 11 a 13.

Resistência da Força de Tempo de emenda Retenção Cisalhamento (kN/m) (minutos) (minutos) Ex. Polímero Plastifícante RT RT RT 1 BA:MA:AA EM T/25 9,5 352 >2800 11 BA: MA: AA EDM T/25 9,6 2440 >2800 CE 11 EA:AA ( 78:22) EM T/25 0,7 3 1 CE 12 EA:AA ( 78:22) EDM T/25 1,6 9 2 CE 13 BA:AA ( 75:25) MDEAe 6,8 91 68 FORALAX O desempenho das fitas de emenda comercialmente disponíveis pode ser avaliado

a partir de uma comparação entre os exemplos 1 e 11 com os exemplos comparativos 14 a

16.

O exemplo comparativo 14 é uma fita contínua repolpável para emenda 906, que consiste em um tecido leve revestido em ambos os lados com um adesivo acrílico 25 dispersível em água com alta adesão e alta resistência ao cisalhamento que tem uma espessura total sem uma tira removível de 0,075 mm (0,003 polegada), disponível junto à 3M Company, St. Paul, Minnesota. O exemplo comparativo 15 é TESA 51914, que consiste em uma fita de dupla face repolpável com 0,08 mm (0,0032 polegada) de espessura que 10

15

20

25

consiste em um pano não-tecido e um adesivo acrílico. O exemplo comparativo 16 é TESA 51917, que consiste em uma fita de dupla face repolpável com 0,10 mm (0,004 polegada) de espessura que consiste em um suporte de tecido e um adesivo acrílico. Tanto o TESA 51914 como o TESA 51917 estão disponíveis junto à TESA Tape, Incorporated, Charlotte, North Carolina, EUA.

Cada uma das amostras consiste em uma fita de dupla face, sendo que a camada adesiva em um lado da fita fica exposta enquanto o adesivo no outro lado da fita é protegido por uma tira removível. A superfície adesiva exposta da fita foi revestida por um pedaço de papel Kraft (grau C-696, disponível junto à Wausau-Mosinee Paper Corporation, Mosinee, Wisconsin1 EUA) e laminada com pressão firme com o uso de um Tape Wiper 3M PA-1. Posteriormente, a tira removível foi removida com a finalidade de expor a camada adesiva protegida, e as amostras de fita foram testadas por “Resistência à Adesão da emenda” e “Força de Retenção,” conforme anteriormente descrito. Os resultados obtidos pelos exemplos comparativos 14 a 16 são comparados aos exemplos 1 e 2 na tabela 9.

Tabela 9: Propriedades dos Exemplos 1 e 11 comparadas às dos Exemplos Comparativos 14 a 16.

Resistência Força de Retenção da emenda (minutos) (kN/m) Ex. Polímero Amina RT H/H RT H/H C 1 BA: M A: AA EM T/25 9,5 6,8 352 523 239 11 BA: M A: AA EDM T/25 9,6 6,1 2440 1425 605 CE 14 Acrílico N.A. 5,4 3,3 126 290 20 CE 15 Acrílico N.A. 5,3 3,9 28 39 45 CE 16 Acrílico N.A. 5,4 3,7 51 720 59 A “dispersibilidade em água” dos adesivos e das fitas dos exemplos 1 e 11, e dos exemplos comparativos 1 a 16 contidos no papel usado gerado durante o processo comercial de fabricação de papel foi avaliada com o uso do seguinte “Teste de Dispersibilidade em Água” resumido abaixo, que está genericamente de acordo com o método de teste descrito em PTS-RH: 013/90-14 “Testing of Splice Tape: Identification of Redispersibility in Water,” outubro de 1990 (obtido a partir do PTS (The Paper Technology Specialists), Munich, Alemanha).

Uma amostra da fita adesiva sensível à pressão, 0,3 grama, foi combinada com 49,7 gramas de papel mata-borrão (Teste de Avaliação de Polpa Branca, Grau Ahlstrom 2400002, disponível junto à Ahlstrom Mount Holly Springs, Mount Holly Springs, Pensilvânia, EUA). A combinação de papel/fita foi cortada em pedaços medindo aproximadamente 1 cm por 1 cm, e transferida para um desintegrador (um aparelho inglês de avaliação de polpa, obtido a partir de Mavis Engineering Limited, Londres, Inglaterra). O desintegrador foi, então, preenchido com água encanada à temperatura ambiente até um volume total de 2000 mililitros (mL) e executado durante 10 minutos utilizando-se uma velocidade giratória de 3000 revoluções por minuto (rpm). Após o término do ciclo desintegrador, o estoque de polpa foi agitado de modo a garantir a uniformidade e, então, despejado em um molde de folha medindo 200 mm por 200 mm (8 polegadas por 8 polegadas) (obtido a partir da Williams Apparatus Company, Watertown1 Nova York, EUA.) e preenchido com água encanada. O molde de folha foi previamente ajustado em seu fundo com uma tela de malha 100. Após agitar o estoque de modo a proporcionar uma dispersão uniforme, a água foi drenada do molde de folha e a estrutura do molde de folha foi aberta com a finalidade de expor a esteira de fibra depositada. Duas folhas de papel mata-borrão foram colocadas sobre o topo da esteira e enroladas várias vezes por um pino de enrolamento com a finalidade de absorver água. O processo de laminação de papel mata-borrão/esteira em fibras foi, então, modificado e um terceiro pedaço de papel mata-borrão seco foi colocado sobre a superfície inferior da esteira exposta e enrolado com a finalidade de absorver adicionalmente água do processo de laminação. Posteriormente, o processo de laminação foi separado com a finalidade de expor a superfície superior da esteira que foi, então, revestida por um quarto pedaço de papel mata-borrão seco. O artigo foi, então, colocado em uma prensa hidráulica e aplicou-se uma pressão de 5,5 quilogramas/centímetro quadrado ao artigo durante 30 segundos. O artigo prensado foi removido e colocado em um secador de folhas (secador de folhas, obtido a partir da Testing Machines Incorporated, Amityville, Nova York, EUA) até ficar seco (cerca de cinco minutos).

O artigo seco foi separado com a finalidade de remover as folhas de mata-borrão e proporcionar uma folha de prova. No decorrer da operação, anotou-se qualquer puxamento de fibras a partir da folha de prova que foi observada. Esse puxamento de fibra é indicativo de um adesivo não-disperso. A folha de prova separada foi examinada contra uma luz de fundo para determinação de manchas transparentes, que também são indicativas de um adesivo não-disperso. Quatro folhas de prova foram preparadas e avaliadas. A soma dos resultados para quatro folhas de prova foi registrada utilizando-se a seguinte classificação:

Nota Descrição 1 não se observaram fibras puxadas nem manchas 2 1 a 3 manchas observadas; não se observaram fibras puxadas 3 4 a 5 manchas observadas; não se observaram fibras puxadas 4 mais de 5 manchas observadas; ou fibras puxadas observadas

Para uso na presente invenção, um adesivo ou uma fita é "dispersível em água" se a mesma receber uma nota de 1 ou 2 no teste de dispersibilidade em água. Cada um dos exemplos 1 e 11, e dos exemplos comparativos 1 a 16 receberam uma nota de "1" e, portanto, são dispersíveis em água. O adesivo do exemplo 1 e a fita do exemplo comparativo 13 foram avaliados por dispersibilidade em água em uma faixa de pH. Um tecido leve foi revestido em ambos os lados pela composição adesiva descrita no exemplo 1 com a finalidade de produzir a fita do exemplo 12. Portanto, o exemplo 12 era uma fita de revestimento duplo tendo uma espessura de adesivo de cerca de 0,025 mm (0,001 polegada) em cada lado e uma espessura total sem uma tira removível de 0,075 mm (0,003 polegada).

O teste de "dispersibilidade em água" descrito anteriormente foi repetido na faixa de pH de 2 a 10. O pH da água empregada durante o ciclo desintegrador foi ajustado utilizando-se 0,1 N de ácido clorídrico ou 0,1 N de hidróxido de sódio e, então, verificado utilizando-se o papel de teste de pH. Além disso, utilizou-se água desionizada no lugar de água da torneira. Os resultados são mostrados na tabela 10 abaixo.

Tabela 10: Dispersibilidade em Água do Exemplo 12 e do Exemplo Comparativo 13.

Ex. PH Grau de Dispersibilidade em Água 12 2 2 CE 13 2 4 12 4 1 CE 13 4 1 12 6 1 CE 13 6 1 12 12 1 CE 13 12 1

Exemplos 13 a 17.

Cada um dos exemplos 1 a 11 utilizou um terpolímero que compreende unidades interpolimerizadas de um primeiro acrilato de alquila tendo 4 átomos de carbono (isto é, acrilato de butila), de um segundo acrilato de alquila tendo 1 átomo de carbono (isto é, acrilato de metila), e de um ácido acrílico como o ácido vinil carboxílico (isto é, BA:MA:AA) com uma razão de peso de 50:25:25.Os exemplos 13 a 16 utilizam unidades interpolimerizadas de primeiros acrilatos de alquila alternativos, segundos acrilatos de alquila e/ou ácidos vinil carboxílicos de modo a demonstrar as modalidades exemplares adicionais da presente descrição. As composições de polímero acrílico são apresentadas na tabela 11.

Tabela 11: Polímeros Acrílicos dos Exemplos 13 a 17 e comparados aos Exemplos

1 a 11.

Ex. Polímero Primeiro acrilato (partes) Segundo acrilato (partes) Ácido vinil carboxílico (partes) Monômero adicional (partes) 1 a 11 BA: M A: AA BA (50) MA (25) AA (25) — 10

13 BA: MA: MAA BA (50) MA (25) MAA (25) 14 BA: MA: M AA: H EA BA (45) MA (25) MAA (15) HEA (15) BA: EA: MAA BA (50) EA (25) AA (25) 16 MBA:MA:AA MBA (50) EA (25) AA (25) — 17 2-EHA:EA:AA 2-EHA (50) EA (25) AA (25) —

15

O polímero do exemplo 13 precipitou a partir da solução durante a preparação. Embora não tentado, acredita-se que as soluções para revestimento podem ser preparadas a partir de polímeros acrílicos contendo os monômeros do exemplo 13 se as razões de peso dos monômeros forem variadas ou, conforme mostrado no exemplo 14, se um monômero co-polimerizável adicional tiver sido incluído.

Os polímeros acrílicos dos exemplos 14 a 17 foram preparados de acordo com a "Preparação Geral de Soluções Poliméricas." As soluções para revestimento que contêm uma amina foram preparadas de acordo com a "Preparação Geral de Soluções para Revestimento" de acordo com as composições mencionadas na tabela 12. As composições adesivas preparadas utilizando-se a amina EM T/25 são identificadas pela letra "A," enquanto as composições adesivas preparadas utilizando-se a diamina EDM T/25 são identificadas pela letra "B." Essas soluções para revestimento foram usadas para preparar amostras de fita adesiva sensível à pressão de revestimento único, de acordo com a "Preparação Geral da Fita."

Tabela 12: Composição dos Exemplos 14 a 17.

Exemplo Polímero (gramas) Amina Amina (gramas) Reticulador (% em peso) Neutralização (% de ácido) 14-A 57,1 EM T/25 31 1. 35. 14-B 57,1 EDM T/25 31 1. 35. 15-A 97,4 EM T/25 31 1. 35. 15-B 97,4 EDM T/25 31 1. 35. 16-A 98,4 EM T/25 31 1. 35. 16-B 98,4 EDM T/25 31 1. 35. 17-A 97,4 EM T/25 31 1. 35. 17-B 97,4 EDM T/25 31 1. 35.

Cada um desses exemplos foram testados por "Adesividade em Angulo de 90o," "Resistência da emenda," "Força de Retenção," "Tempo de Cisalhamento," e "Dispersibílidade em Água" (isto é, "W-D"). Os resultados são registrados na tabela 13.

Tabela 13: Propriedades dos Exemplos 14 a 17.

Adesividade Resistência Força de Tempo de a 90° da emenda retenção cisalhamento W-D (N/m) (kN/m) (minutos) (minutos) Nota Ex. Plastificante RT C RT RT RT 1 14-A EM T/25 95 96 5,7 5 >2800 1 14-B EDM T/25 140 136 7,2 35 >2800 1 15-A EM T/25 146 110 8,4 336 2721 1 15-B EDM T/25 183 145 8,3 411 585 1 16-A EM T/25 160 114 8,8 532 2208 1 16-B EDM T/25 205 170 9,4 611 1164 1 17-A EM T/25 170 135 7,9 277 359 1 17-B EDM T/25 225 191 8,1 342 528 1

Várias modificações e alterações desta invenção se tornarão aparentes aos versados nessas técnicas sem que se desvie do escopo e do espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Adesivo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um polímero acrílico que compreende monômeros copolimerizados de (a) um primeiro acrilato de alquila, sendo que o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila tem pelo menos 4 átomos de carbono, (b) um segundo acrilato de alquila, sendo que o grupo alquila do segundo acrilato de alquila tem de 1 a 3 átomos de carbono, e (c) um primeiro ácido vinil carboxílico; e um plastificante que compreende um segmento de amina terciária di-etoxilada, sendo que o plastificante é selecionado do grupo que consiste em: uma amina de acordo com a fórmula: <formula>formula see original document page 27</formula> uma diamina de acordo com a fórmula: <formula>formula see original document page 27</formula> sendo que rii, n2, e n3 são independentemente selecionados, n-ι e n2 são maiores que 1, R é um grupo alquila, e m está entre 1 e 4, inclusive.

2. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o polímero acrílico compreende de 30 a 70% do primeiro acrilato de alquila, de 15 a 35% do segundo acrilato de alquila, e de 15 a 35% do primeiro ácido vinil carboxílico, em peso.

3. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila tem de 4 a 8 átomos de carbono.

4. Adesivo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o grupo alquila do primeiro acrilato de alquila tem de 4 a 5 átomos de carbono.

5. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o grupo alquila do segundo acrilato de alquila tem de 1 a 2 átomos de carbono.

6. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato o polímero acrílico compreende monômeros copolimerizados do primeiro acrilato de alquila, do segundo acrilato de alquila, do primeiro ácido vinil carboxílico e de um ou mais monômeros copolimerizados adicionais.

7. Adesivo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos monômeros copolimerizados adicionais é selecionado do grupo que consiste em um monoéster de ácido acrílico com um álcool, um monoéster de ácido metacrílico com um álcool, um acrilato de hidróxi alquila, acrilamida, N-vinil pirrolidona e N- vinil caprolactama.

8. Adesivo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos monômeros copolimerizados adicionais consiste em um terceiro acrilato de alquila.

9. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ácido vinil carboxílico é ácido acrílico.

10. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ni e n2 são menores que 20.

11. Adesivo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a soma de ^ e n2 está entre 5 e 15, inclusive.

12. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que R é um grupo alquila que tem de 10 a 18 átomos de carbono.

13. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o plastificante compreende a amina de acordo com a fórmula: <formula>formula see original document page 28</formula>

14. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o plastificante compreende a diamina de acordo com a fórmula: <formula>formula see original document page 28</formula>

15. Adesivo, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a soma de Ii1, n2 e n3 está entre 5 e 15, inclusive.

16. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, um agente de neutralização.

17. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, um reticulador.

18. Adesivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o adesivo é dispersível em água.

19. Fita, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um suporte e uma primeira camada adesiva aderida a uma primeira superfície principal do suporte, sendo que a primeira camada adesiva compreende o adesivo de acordo com a reivindicação 1.

20. Fita, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, ainda, uma segunda camada adesiva aderida a uma segunda superfície principal do suporte.

21. Método de emenda, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (a) colocar a fita de acordo com a reivindicação 19 em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de tal modo que uma primeira porção da primeira camada adesiva seja unida à primeira superfície principal da manta; e (b) ligar uma segunda porção da primeira camada adesiva a uma primeira superfície principal de uma segunda manta.

22. Método de emenda, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (a) colocar a fita de acordo com a reivindicação 20 em contato com uma primeira superfície principal de uma primeira manta, de tal modo que pelo menos uma porção da primeira camada adesiva seja unida à primeira superfície principal da manta; e (b) colocar pelo menos uma porção da segunda camada adesiva em contato com uma primeira superfície principal de uma segunda manta.