ES2298661T3 - Composicion de adhesivo de fusion en caliente. - Google Patents
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Abstract
Adhesivo de fusión en caliente que comprende una mezcla de copolímeros de etileno que tiene un índice de fusión de 750 gramos/10 minutos o superior, una cera de Fischer-Tropsch y un agente de pegajosidad de éster de colofonia modificado que tiene un punto de reblandecimiento mínimo de aproximadamente 110ºC.
Description
Composición de adhesivo de fusión en
caliente.
La invención se refiere a una composición de
adhesivo de fusión en caliente de baja temperatura de aplicación
con buena adhesión a alta temperatura.
Los adhesivos de fusión en caliente se utilizan
ampliamente para diversas aplicaciones comerciales tales como
montaje y envasado de productos, incluyendo operaciones de sellado
de estuches y de cierre de cajas de cartón. Tales adhesivos de
fusión en caliente se aplican a un sustrato mientras se encuentran
en su estado fundido y se enfrían para endurecer la capa de
adhesivo.
La mayoría de los adhesivos de fusión en
caliente disponibles comercialmente requieren temperaturas de 350ºF
(177ºC) o superiores para garantizar el fundido completo de todos
los componentes y también para conseguir una viscosidad de
aplicación satisfactoria. La necesidad de temperaturas tan elevadas
no está libre de problemas. Las temperaturas altas aumentan los
riesgos para el operario con respecto tanto a quemaduras como a
inhalación de componentes volátiles residuales. Además, el uso de
temperaturas altas requiere más energía, situando demandas
superiores en la instalación de fabricación. Aunque formulaciones de
adhesivo que pueden aplicarse a temperaturas inferiores a 300ºF
(151ºC) pueden prepararse usando componentes de bajo peso molecular
o un alto contenido en cera, la viscosidad de la aplicación puede
verse afectada y hay una pérdida de propiedades del adhesivo, por
ejemplo, tenacidad, resistencia al calor y, a menudo, adhesión
específica a un sustrato. Aunque pueden añadirse componentes más
blandos o más amorfos con el fin de mejorar la adhesión, estos
componentes reducen la resistencia al calor eficaz.
Sigue siendo una necesidad en la técnica para
los adhesivos de fusión en caliente mejorados que puedan aplicarse
a temperaturas de desde aproximadamente 100ºC hasta aproximadamente
135ºC, que tengan una buena resistencia de la unión con una
tenacidad excepcional, buena resistencia al calor y viscosidad de la
aplicación aceptable, aun cuando se preparen con componentes de
peso molecular relativamente bajo. La presente invención satisface
esta necesidad.
La invención proporciona un adhesivo que
comprende polímeros de etileno de peso molecular relativamente bajo
(\geq 750 MI) que pueden aplicarse a temperaturas bajas (es decir,
de desde aproximadamente 100ºC hasta aproximadamente 150ºC). El
adhesivo puede aplicarse a una temperatura baja pero todavía
transmite tensión térmica asociada normalmente con polímeros de
peso molecular superior y tiene un tiempo de empleo útil más largo
(menos degradación térmica), muestra menos formación de hilos y es
menos perjudicial para los sustratos sensibles al calor.
Un aspecto de la invención se refiere a un
adhesivo de fusión en caliente que comprende una mezcla de
copolímeros de etileno de bajo peso molecular, es decir, un
copolímero de etileno que tiene un índice de fusión (MI) de 750
gramos/10 minutos o superior, más normalmente de al menos
aproximadamente 900 gramos/10 minutos. Se prefieren los copolímeros
de etileno-acrilato de n-butilo
(EnBA) que tienen índices de fusión (MI) de 750 gramos/10 minutos o
superiores. Los adhesivos de fusión en caliente particularmente
preferidos de la invención comprenderán un copolímero de EnBA que
tiene un índice de fusión (MI) de 750 gramos/10 minutos o superior y
un copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA)
que tiene un MI de 750 gramos/10 minutos o superior. Las
realizaciones preferidas también comprenderán una cera, en
particular una cera de Fischer-Tropsch, y un agente
de pegajosidad derivado de colofonia.
Los adhesivos de la invención normalmente
comprenderán desde aproximadamente el 15 hasta aproximadamente el
40% en peso de copolímeros de etileno de bajo peso molecular. Los
adhesivos preferidos generalmente comprenderán desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 30% en peso de
copolímero de EnBA que contiene desde aproximadamente el 30 hasta
aproximadamente el 40% en peso de acrilato de
n-butilo, desde aproximadamente el 5 hasta
aproximadamente el 15% en peso de copolímero de EVA que contiene
desde aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 35% en peso de
acetato de vinilo, desde aproximadamente el 20 hasta aproximadamente
el 40% en peso de una cera de Fischer-Tropsch que
tiene un punto de fusión de desde aproximadamente 60 hasta
aproximadamente 80ºC, y desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 45% en peso de un éster de colofonia modificado
con un punto de reblandecimiento mínimo de aproximadamente 110ºC.
Los agentes de pegajosidad de colofonia modificados preferidos son
colofonias modificadas con anhídrido maleico, siendo particularmente
preferidas las colofonias chinas.
Las formulaciones de adhesivo particularmente
preferidas comprenderán aproximadamente el 25% en peso de un
copolímero de EnBA que contiene el 33% en peso de acrilato de
n-butilo y que tiene un MI de aproximadamente 750 o
superior, aproximadamente el 10% en peso de un copolímero de EVA que
contiene aproximadamente el 28% en peso de acetato de vinilo y que
tiene un MI de aproximadamente 750 o superior, el 30% de una cera de
Fischer-Tropsch que tiene un punto de fusión de
aproximadamente 71ºC, y el 35% de un éster de colofonia modificado
con un punto de reblandecimiento mínimo de 110ºC.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
método de sellado y/o preparación o conformación de un estuche, una
caja de cartón, una bandeja, una caja o una bolsa. Estos métodos
comprenden usar un adhesivo de fusión en caliente que comprende un
polímero adhesivo, una cera y un agente de pegajosidad, más
específicamente un polímero adhesivo que comprende una mezcla de
copolímeros de etileno de bajo peso molecular, preferiblemente una
mezcla de copolímeros de EnBA y EVA que tiene un MI de al menos
aproximadamente 750 gramos/10 minutos, una cera de
Fischer-Tropsch y un agente de pegajosidad de
colofonia modificada.
Todavía otro aspecto de la invención se refiere
a un artículo de fabricación que comprende un polímero adhesivo,
una cera y un agente de pegajosidad de colofonia modificada. Los
artículos preferidos incluyen cajas de cartón, estuches, bandejas,
bolsas y artículos de envasado similares usados para envasar
productos que se forman usando un adhesivo de fusión en caliente
que comprende una mezcla de copolímeros de etileno de bajo peso
molecular, preferiblemente una mezcla de copolímeros de EnBA y EVA
que tiene un MI de al menos aproximadamente 750 gramos/10 minutos,
una cera de Fischer-Tropsch y un agente de
pegajosidad de colofonia modificada. El artículo de envasado puede
comprender cartón o cartulina que se ha adherido mediante tales
adhesivos de fusión en caliente. En otra realización, el adhesivo
se aplica previamente al artículo, por ejemplo, a la caja de cartón,
estuche, bandeja o bolsa durante la fabricación del mismo y antes
del envasado de un producto. Otros artículos incluyen pero no se
limitan a libros y artículos no tejidos tales como pañales y
similares.
Todavía otro aspecto de la invención se refiere
a artículos envasados contenidos dentro una caja de cartón,
estuche, bandeja o bolsa, tales como un alimento envasado, en los
que la caja de cartón, estuche, bandeja o bolsa comprende un
adhesivo que comprende una mezcla de copolímeros de etileno de bajo
peso molecular, preferiblemente una mezcla de copolímeros de EnBA y
EVA que tiene un MI de al menos aproximadamente 750 gramos/10
minutos, una cera de Fischer-Tropsch y un agente de
pegajosidad de colofonia modificada.
Otro aspecto de la invención se refiere a un
procedimiento para unir un sustrato a un sustrato similar o no que
comprende aplicar a al menos un sustrato una composición fundida de
adhesivo de fusión en caliente y unir dichos sustratos entre sí,
comprendiendo dicho adhesivo de fusión en caliente una mezcla de
copolímeros de etileno de bajo peso molecular, preferiblemente una
mezcla de copolímeros de EnBA y EVA que tiene un MI de al menos
aproximadamente 750 gramos/10 minutos, una cera de
Fischer-Tropsch y un agente de pegajosidad de
colofonia modificada.
Todos los documentos citados en el presente
documento se incorporan en su totalidad como referencia.
La invención se refiere a un adhesivo de fusión
en caliente con alta resistencia al calor, de baja temperatura de
aplicación, que comprende un polímero adhesivo, una cera y un agente
de pegajosidad de colofonia. Además de tener alta resistencia al
calor, los adhesivos de la invención también tienen una buena
tolerancia al frío. El adhesivo de la invención es particularmente
adecuado para su uso en aplicaciones de montaje automatizadas,
tales como pero sin limitarse a la formación de una caja de cartón,
un estuche o una bandeja, en las que el adhesivo se aplica a
sistemas de fusión industrial de gran tamaño en los que las
velocidades de los montajes pueden alcanzar cientos de unidades por
minutos.
Se ha descubierto ahora que pueden utilizarse
composiciones que comprenden una mezcla de copolímeros de etileno
de bajo peso molecular, más preferible una mezcla que comprende al
menos un copolímero de EnBA que tiene un MI de al menos
aproximadamente 750 gramos/10 minutos y al menos un copolímero de
EVA que tiene un MI de al menos aproximadamente 750 gramos/10
minutos, una cera de Fischer-Tropsch y un agente de
pegajosidad de colofonia modificado como adhesivos de fusión en
caliente de baja temperatura de aplicación que muestran alta
resistencia al calor.
Una baja temperatura de aplicación significa que
el adhesivo puede aplicarse a una temperatura inferior a 150ºC,
preferiblemente inferior a aproximadamente 140ºC, más
preferiblemente inferior a aproximadamente 135ºC, incluso más
preferiblemente a desde aproximadamente 120ºC hasta aproximadamente
100ºC. Los adhesivos de baja temperatura de aplicación de la
invención pasa la prueba de tensión térmica del Instituto de
Profesionales del Envasado (IoPP - Institute of Packaging
Professionals) a temperaturas de al menos 140ºF (60ºC). La
prueba del IoPP, que mide la resistencia de un adhesivo al fallo en
la unión a temperaturas elevadas, se describe en el IoPP Technical
Journal, invierno de 1992, páginas 7-9.
Los polímeros adhesivos de base utilizados en la
práctica de la invención comprenden una combinación de dos o más
polímeros. El término copolímero de etileno, tal como se usa en el
presente documento, se refiere a homopolímeros, copolímeros y
terpolímeros de etileno.
Ejemplos de copolímeros de etileno incluyen
copolímeros con uno o más monómeros polares que pueden copolimerizar
con etileno, tales como acetato de vinilo u otros ésteres vinílicos
de ácidos monocarboxílicos, o ácido acrílico o metacrílico o sus
ésteres con metanol, etanol u otros alcoholes. Están incluidos
etileno - acetato de vinilo, etileno -
acrilato de metilo, etileno - acrilato de n-butilo, etileno - acrilato de 2-etilhexilo, etileno - ácido acrílico, etileno - metacrilato y mezclas y combinaciones de los mismos. Otros ejemplos incluyen pero no se limitan a tereftalato de polietileno reciclado y polietileno, interpolímeros de etileno/\alpha-olefina, poli-(buteno-1-co-etileno), polipropileno atáctico, polietileno de baja densidad, copolímeros de etileno/\alpha-olefina lineales homogéneos, copolímeros de acrilato de n-butilo de índice de fusión inferior, copolímeros de etileno-éster vinílico. En la práctica de la invención pueden utilizarse copolímeros de bloque y al azar, así como combinaciones de los mismos.
acrilato de metilo, etileno - acrilato de n-butilo, etileno - acrilato de 2-etilhexilo, etileno - ácido acrílico, etileno - metacrilato y mezclas y combinaciones de los mismos. Otros ejemplos incluyen pero no se limitan a tereftalato de polietileno reciclado y polietileno, interpolímeros de etileno/\alpha-olefina, poli-(buteno-1-co-etileno), polipropileno atáctico, polietileno de baja densidad, copolímeros de etileno/\alpha-olefina lineales homogéneos, copolímeros de acrilato de n-butilo de índice de fusión inferior, copolímeros de etileno-éster vinílico. En la práctica de la invención pueden utilizarse copolímeros de bloque y al azar, así como combinaciones de los mismos.
El componente de polímero normalmente estará
presente en una cantidad de desde aproximadamente el 15% hasta
aproximadamente el 40%, más preferiblemente desde aproximadamente el
20% hasta aproximadamente el 40%, aún más preferiblemente desde
aproximadamente el 25% hasta aproximadamente el 35%.
Los adhesivos de la invención comprenderán desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 30% en peso de al
menos un copolímero de etileno-acrilato de
n-butilo que tiene un MI de al menos aproximadamente
750 gramos/10 minutos, preferiblemente un MI de 900 gramos/10
minutos, y que tiene un contenido de acrilato de
n-butilo de desde aproximadamente el 30 hasta
aproximadamente el 40% en peso. Los copolímeros de
etileno-acrilato de n-butilo están
disponibles de Exxon Chemical con el nombre comercial ENABLE® (por
ejemplo, ENABLE® 33900 contiene el 33% en peso de acrilato de
n-butilo y tiene un MI de aproximadamente 900).
Los adhesivos preferidos para su uso en la
práctica de la invención también comprenderán desde aproximadamente
el 5 hasta aproximadamente el 15% en peso de al menos un polímero de
etileno - acetato de vinilo que tiene un MI de al menos
aproximadamente 750 gramos/10 minutos, preferiblemente un MI de 900
gramos/10 minutos, y que tiene un contenido de acetato de vinilo de
desde aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 35% en peso.
Los copolímeros de etileno-acetato de vinilo están
disponibles en DuPont Chemical Co., Wilmington, DE con el nombre
comercial Elvax® (por ejemplo, Elvax® 205W que tiene un índice de
fusión de 800 y un contenido en acetato de vinilo de
aproximadamente el 28% en peso en el copolímero. Otros copolímeros
de etileno-acetato de vinilo están disponibles de
Exxon Chemical Co. con el nombre comercial Escorene® (por ejemplo,
UL 7505) y también de Millennium Petrochemicals, Rolling Meadows,
IL, con el nombre comercial Ultrathene® (por ejemplo, UE 64904) y
copolímeros AT® disponibles de AT Polymers & Film Co.,
Charlotte, NC (por ejemplo, AT® 1850M) y Evatane® en Atofina
Chemicals, Filadelfia, PA.
Los adhesivos de la invención comprenderán desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 40% en peso de una
cera de Fischer-Tropsch. Las ceras de
Fischer-Tropsch (que incluyen, por ejemplo, ceras de
Fischer-Tropsch oxidadas y similares) preferidas
para su uso en la práctica de la invención tendrán un punto de
fusión de desde aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente 80ºC. Se
prefieren especialmente las ceras de Fischer-Tropsch
que tienen un punto de fusión de aproximadamente 71ºC. Las ceras de
Fischer-Tropsch que pueden utilizarse en la
práctica de la invención están disponibles comercialmente de
Equillon con el nombre comercial Calista
SM158.
SM158.
Los adhesivos de la invención también
comprenderán un agente de pegajosidad. Los agentes de pegajosidad
preferidos son colofonias, más preferiblemente colofonias
modificadas, aún más preferiblemente colofonias modificadas con
anhídrido maleico. La colofonia china modificada con anhídrido
maleico es particularmente útil en la práctica de la invención. Las
colofonias disponibles comercialmente que pueden utilizarse en la
práctica de la invención incluyen Pensel GB-120F
(Arakawa Chemical Co.) y Lurefor-120 (LA UNIÓN
RESINERA ESPAÑOLA, S.A.).
El componente de agente de pegajosidad de
colofonia normalmente se utilizará en cantidades de desde
aproximadamente el 10 hasta aproximadamente el 50 por ciento en
peso, más preferiblemente desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 45% en peso, por peso de la composición de
adhesivo.
Los adhesivos de la presente invención también
pueden contener un estabilizador o antioxidante convencional. Estos
compuestos se añaden para proteger el adhesivo de la degradación
producida por la reacción con oxígeno inducida por factores tales
como calor, luz, o catalizador residual de los materiales de partida
tales como la resina fijadora.
Entre los estabilizadores o antioxidantes que
pueden aplicarse incluidos en el presente documento están los
fenoles impedidos de alto peso molecular y los fenoles
multifuncionales tales como el fenol que contiene azufre y fósforo.
Los fenoles impedidos se conocen bien por los expertos en la técnica
y pueden caracterizarse como compuestos fenólicos que también
contienen radicales estéricamente voluminosos en estrecha proximidad
al grupo hidroxilo fenólico de los mismos. En particular, los
grupos butilo terciario generalmente se sustituyen en el anillo de
benceno en al menos una de las posiciones orto- con respecto al
grupo hidroxilo fenólico. La presencia de estos radicales
sustituidos estéricamente voluminosos en las inmediaciones del grupo
hidroxilo sirve para retrasar su frecuencia de alargamiento y,
correspondientemente, su reactividad; este impedimento por tanto
proporciona al compuesto fenólico sus propiedades de estabilización.
Los fenoles impedidos representativos incluyen:
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)-benceno;
tetrakis-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propionato
de pentaeritritilo;
n-octadecil-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propionato;
4,4'-metilenbis(2,6-terc-butil-fenol);
4,4'-tiobis(6-terc-butil-o-cresol);
2,6-di-terc-butilfenol;
6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octil-tio)-1,3,5-triazina;
3,5-di-terc-butil-4-hidroxi-benzoato
de di-n-octiltio)etilo; y
hexa[3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)-propionato
de sorbitol].
Tales antioxidantes están disponibles
comercialmente de Ciba-Geigy, Hawthorne, NY e
incluyen Irganox® 565, 1010 y 1076 que son fenoles impedidos. Estos
son antioxidantes primarios que actúan como eliminadores de
radicales y pueden utilizarse solos o en combinación con otros
antioxidantes tales como antioxidantes de fosfito como Irgafos® 168
disponible en Ciba-Geigy.
Dependiendo de los usos finales contemplados de
los adhesivos, pueden incluirse otros aditivos tales como
plastificantes, pigmentos y colorantes añadidos convencionalmente a
adhesivos de fusión en caliente. Además, pequeñas cantidades de
agentes de pegajosidad y/o ceras adicionales tales como ceras
microcristalinas, aceite de ricino hidrogenado y ceras sintéticas
modificadas con acetato de vinilo también pueden incorporarse en
cantidades menores, es decir, hasta aproximadamente el 10 por ciento
en peso por peso, en las formulaciones de la presente invención.
Las composiciones de adhesivo de la presente
invención se preparan mediante la combinación de los componentes en
la masa fundida a una temperatura superior a aproximadamente 120ºC,
normalmente a aproximadamente 150ºC hasta que se obtiene una
combinación homogénea, normalmente son suficientes dos horas
aproximadamente. Se conocen en la técnica diversos métodos de
combinación y es satisfactorio cualquier método que produce una
combinación homogénea.
Los adhesivos resultantes se caracterizan por
una viscosidad a 121ºC (250ºF) inferior a aproximadamente 1300 cps.
Pueden aplicarse temperaturas bajas para proporcionar uniones de
adhesivo superiores aun cuando están expuestos a una amplia
variedad de condiciones de temperatura. Los adhesivos poseen
resistencia al calor y resistencia al frío excelentes.
Los adhesivos de fusión en caliente de la
invención encuentran su uso en, por ejemplo, los mercados de
envasado, transformación, encuadernación, acabado de bolsas y
artículos no tejidos. Los adhesivos encuentran un uso particular
como adhesivos de sellado y de conformación de estuches, cajas de
cartón y bandejas, incluyendo aplicaciones de termosellado, por
ejemplo en el envasado de cereales, galletas y productos de cerveza.
La invención abarca recipientes, por ejemplo, cajas de cartón,
estuches, cajas, bolsas, bandejas y similares. Si se desea, el
fabricante del recipiente (es decir, el transformador de envasado)
puede aplicar el adhesivo antes de su envío al envasador. Tras el
envasado, se sella el recipiente mediante, por ejemplo, termosellado
u otra forma de reactivación.
Los sustratos que van a unirse incluyen papel
kraft virgen y reciclado, papel kraft de alta y baja densidad,
cartón gris y diversos tipos de cartón gris y papel kraft tratados y
recubiertos. También se utilizan materiales compuestos para
aplicaciones de envasado tales como el envasado de bebidas
alcohólicas. Estos materiales compuestos pueden incluir cartón gris
laminado a una lámina de aluminio que está además laminada a
materiales de película tales como polietileno, Mylar,
polipropileno, poli(cloruro de vinilideno), etileno - acetato
de vinilo y otros tipos diversos de películas. Adicionalmente,
estos materiales de película también pueden unirse directamente al
cartón gris o al papel kraft. Los sustratos mencionados
anteriormente no representan en modo alguno una lista exhaustiva,
ya que una variedad enorme de sustratos, especialmente los
materiales compuestos, encuentran utilidad en la industria del
envasado.
Los adhesivos de fusión en caliente para
envasado generalmente se extruyen en forma de perla sobre un
sustrato usando un equipo de extrusión de bomba de pistón o bomba
de engranaje. El equipo para la aplicación del adhesivo de fusión
en caliente está disponible de varios proveedores incluyendo
Nordson, ITW y Slautterback. También se usan comúnmente aplicadores
de ruedas para aplicar los adhesivos de fusión en caliente, pero se
usan menos frecuentemente que el equipo de extrusión.
En los ejemplos siguientes, que se proporcionan
sólo para fines ilustrativos, todas las partes son en peso y todas
las temperaturas en grados Celsius, a menos que se indique lo
contrario.
\vskip1.000000\baselineskip
Se determinaron las viscosidades del fundido de
los adhesivos de fusión en caliente en un viscosímetro modelo RVT
Thermosel de Brookfield que utiliza un husillo de número 27.
Se midió la tensión térmica mediante la
conformación de una construcción de material compuesto de adhesivo
(comprimido a 2 x ½ pulgadas) entre dos piezas de cartulina ondulada
de dimensiones específicas. La perla de adhesivo que forma este
material compuesto se sitúa entonces bajo aproximadamente 2 libras
de tensión de empotramiento durante 24 horas a temperaturas
elevadas. Entonces se observa la temperatura máxima a la cual esta
construcción se mantiene intacta durante al menos 24 horas.
Se determinó la adhesión aplicando a una perla
de adhesivo de 2 mm de anchura a 121ºC a un trozo de cartulina de 2
pulgadas por 3 pulgadas e inmediatamente poniendo en contacto un
segundo trozo de cartulina con el sentido de las fibras en sentido
contrario. Inmediatamente se situó sobre la construcción un peso de
200 gramos. Las muestras unidas se mantuvieron a 140ºF, a
temperatura ambiente, a 40ºF, a 20ºF y a 0ºF durante 24 horas. Se
separaron las uniones a mano y se hizo una determinación del nivel
de desgarro de las fibras.
Se midió la tensión térmica de IoPP tal como se
describe en el IoPP Technical Journal, invierno de 1992, páginas
7-9.
Se prepararon muestras de adhesivo que tenían
las composiciones mostradas en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Las formulaciones de adhesivo se prepararon
usando el siguiente equipo: una manta calefactora de banco de
trabajo; un eje mezclador de una sola paleta; un motor eléctrico de
velocidad variable; recipientes de un tamaño de un cuarto de galón;
y un controlador de temperatura electrónico. Los adhesivos se
prepararon en lotes de 200 gramos, según las formulaciones
expuestas en la tabla 1. Las cantidades enumeradas en la tabla 1 se
refieren a partes en peso de cada componente basado en \sim100
partes usadas para preparar la fórmula.
Los adhesivos se compusieron mediante la adición
en primer lugar de toda la cera y el polímero (por ejemplo, EnBA y
EVA) en el recipiente de un tamaño de un cuarto de galón. El
recipiente se situó en una manta calefactora Glascol y se dejó
calentar hasta los 150ºC con una agitación constante de la
mezcladora. Tan pronto como se fundieron los materiales sólidos y
parecieron ser homogéneos a 150ºC, se añadió lentamente la resina
fijadora. Una vez que se disolvieron completamente las resinas y se
hubieron mezclado meticulosamente, se vertió el adhesivo en frascos
de 8 onzas y se dejaron enfriar. El tiempo total para la preparación
del adhesivo fue de aproximadamente una hora.
\vskip1.000000\baselineskip
Se analizaron las propiedades como adhesivo de
las formulaciones mostradas en la tabla 1. Se incluyó en el
análisis una muestra comparativa A. La muestra comparativa A es un
adhesivo de fusión en caliente de baja temperatura de aplicación
que comprende un EVA y un agente de pegajosidad modificado aromático
disponible comercialmente de National Starch and Chemical Company
(COOL LOK® 34-250A). Los resultados se muestran en
la tabla 2.
\newpage
El adhesivo de la invención tiene un desgarro de
fibras completo de la pasta de papel ondulada a 140º F mientras que
las muestras de adhesivo comparativas no desgarraron el ondulado ni
a 130 ni a 140ºF tras un envejecimiento de 24 horas. El adhesivo
preparado según la invención pasó la tensión térmica en 2 pruebas
diferentes a temperaturas elevadas - tensión térmica de
empotramiento de 100 gramos y la tensión térmica de IoPP.
Tal como puede observarse en la tabla 3, los
adhesivos de fusión en caliente de baja temperatura de aplicación
disponibles comercialmente no pasan el procedimiento de prueba de
IoPP, como lo hacen los adhesivos de fusión en caliente de EVA
aplicados a 350ºF convencionales. Véase la tabla 3 a continuación en
la que INSTANT-LOK® 34-2635 y
34-2710 son adhesivos de fusión en caliente que
contienen EVA aplicados a 350ºF convencionales, COOL LOK®
34-250A (muestra comparativa 1, anterior) es un
adhesivo de fusión en caliente que contiene EVA de baja temperatura
de aplicación, y COOL LOK® 34-2116 es un adhesivo de
fusión en caliente que contiene EnBA de baja temperatura de
aplicación, que están todos ellos disponibles comercialmente de
National Starch and Chemical Company.
(3 uniones a cada
temperatura)
Pueden realizarse muchas modificaciones y
variaciones de esta invención sin apartarse de su espíritu y
alcance, tal como resultará evidente para los expertos en la
técnica. Las realizaciones específicas descritas en el presente
documento se ofrecen sólo a modo de ejemplo y la invención sólo va a
estar limitada por los términos de las reivindicaciones adjuntas,
junto con el alcance total de los equivalentes a los que dan derecho
tales reivindicaciones.
Claims (14)
1. Adhesivo de fusión en caliente que comprende
una mezcla de copolímeros de etileno que tiene un índice de fusión
de 750 gramos/10 minutos o superior, una cera de
Fischer-Tropsch y un agente de pegajosidad de éster
de colofonia modificado que tiene un punto de reblandecimiento
mínimo de aproximadamente 110ºC.
2. Adhesivo según la reivindicación 1, en el
que el agente de pegajosidad es una colofonia china modificada con
anhídrido maleico.
3. Adhesivo según la reivindicación 1, que
comprende al menos un copolímero de etileno-acrilato
de n-butilo que tiene un índice de fusión superior
a aproximadamente 900 gramos/10 minutos.
4. Adhesivo según la reivindicación 3, que
comprende un copolímero de etileno-acetato de
vinilo que tiene un índice de fusión superior a aproximadamente 900
gramos/10 minutos.
5. Adhesivo según la reivindicación 4, que
comprende del 20 a aproximadamente el 30% en peso de copolímero de
EnBA que contiene desde aproximadamente el 30 hasta aproximadamente
el 40% en peso de acrilato de n-butilo, desde
aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 15% en peso de
copolímero de EVA que contiene desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 35% en peso de acetato de vinilo, desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 40% en peso de una
cera de Fischer-Tropsch que tiene un punto de fusión
de desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 80ºC, y desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 45% en peso de un
éster de colofonia modificado que tiene un punto de
reblandecimiento mínimo de aproximadamente 110ºC.
6. Adhesivo según la reivindicación 5, que
comprende aproximadamente el 25% en peso de un copolímero de EnBA
que contiene el 33% en peso de acrilato de n-butilo
y que tiene un MI de aproximadamente 750 o superior, aproximadamente
el 10% en peso de un copolímero de EVA que contiene aproximadamente
el 28% en peso de acetato de vinilo y que tiene un MI de
aproximadamente 750 o superior, el 30% de una cera de
Fischer-Tropsch que tiene un punto de fusión de
aproximadamente 71ºC, y el 35% de una colofonia china modificada
con anhídrido maleico.
7. Artículo de fabricación que comprende el
adhesivo según la reivindicación 1.
8. Artículo según la reivindicación 7, en el que
el adhesivo comprende del 20 a aproximadamente el 30% en peso de
copolímero de EnBA que contiene desde aproximadamente el 30 hasta
aproximadamente el 40% en peso de acrilato de
n-butilo, desde aproximadamente el 5 hasta
aproximadamente el 15% en peso de copolímero de EVA que contiene
desde aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 35% en peso de
acetato de vinilo, desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 40% en peso de una cera de
Fischer-Tropsch que tiene un punto de fusión de
desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 80ºC, y desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 45% en peso de un
éster de colofonia modificado que tiene un punto de reblandecimiento
mínimo de aproximadamente 110ºC.
9. Artículo según la reivindicación 8, que es
una caja de cartón, estuche, bandeja, bolsa o libro.
10. Método de sellado y/o conformación de un
estuche, caja de cartón, bandeja, bolsa o libro que comprende
aplicar el adhesivo de fusión en caliente según la reivindicación 1
para sellar y/o conformar el estuche, caja de cartón, bandeja,
bolsa o libro.
11. Artículo envasado contenido dentro de una
caja de cartón, estuche, bandeja o bolsa, en el que la caja de
cartón, estuche, bandeja o bolsa comprende el adhesivo según la
reivindicación 1.
12. Artículo envasado según la reivindicación
11, que es un artículo alimenticio envasado.
13. Procedimiento para unir un sustrato a un
sustrato similar o no que comprende aplicar a al menos un sustrato
una composición fundida de adhesivo de fusión en caliente que
comprende del 20 a aproximadamente el 30% en peso de copolímero de
EnBA que contiene desde aproximadamente el 30 hasta aproximadamente
el 40% en peso de acrilato de n-butilo, desde
aproximadamente el 5 hasta aproximadamente el 15% en peso de
copolímero de EVA que contiene desde aproximadamente el 20 hasta
aproximadamente el 35% en peso de acetato de vinilo, desde
aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 40% en peso de una
cera de Fischer-Tropsch que tiene un punto de
fusión de desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 80ºC, y
desde aproximadamente el 20 hasta aproximadamente el 45% en peso de
un éster de colofonia modificado que tiene un punto de
reblandecimiento mínimo de aproximadamente 110ºC.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en
el que el adhesivo se aplica a dicho al menos un sustrato a una
temperatura de desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente
150ºC.
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