ES2353166T3

ES2353166T3 - Adhesivo termofusible con adherencia mejorada.

Info

Publication number: ES2353166T3
Application number: ES07765615T
Authority: ES
Inventors: Ralf Eberhardt; Richard Scholta; Ralf Grauel; Dirk Kasper; Volker Kels; Katja Strauss; Gunter Hoffmann
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2011-02-25
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: CA2666736A1; CN101506323A; BRPI0716612B1; RU2453572C2; BRPI0716612A2; DE102006039833A1; PL2054482T3; JP5244105B2; MX2009001364A; EP2054482B1; ATE482261T1; JP2010501691A; US8222336B2; US20090202847A1; CN101506323B; RU2009110411A; WO2008022828A1; DE502007005154D1; EP2054482A1

Abstract

Adhesivo termofusible, que contiene desde un 10 hasta un 80 % en peso desde un 5 hasta un 60 % en peso de, al menos, un copolímero a base de etileno y/o de propileno y de α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono, que puede ser obtenida por medio de una polimerización catalizada con metalocenos, de, al menos, una resina taquificante, desde un 0,1 hasta un 15 % en peso de, al menos, un polímero a base de olefinas con 2 hasta 5 átomos de carbono y ésteres del ácido (met)acrílico, conteniendo el polímero grupos COOH o grupos anhídrido, estando contenido en este terpolímero desde un 0,1 % en peso hasta un 7,5 % en peso de ácidos monocarboxílicos o de ácidos dicarboxílicos α,β;-insaturados o sus anhídridos, desde 0 hasta un 45 % en peso de aditivos.

Description

La invención se refiere a un adhesivo termofusible a base de, al menos, un (co)polímero de polietileno y/o de polipropileno, de otro polímero termoplástico a base de un terpolímero de etileno / ésteres del ácido (met)acrílico / ácidos carboxílicos insaturados, al menos una resina taquificante así como, en caso dado, ceras y aditivos. La invención se refiere de la misma manera al empleo de estos adhesivos termofusibles para llevar a cabo el pegado de envases y de cartonajes, especialmente de substratos con superficies ennoblecidas, tales como recubrimientos de material sintético o recubrimientos metálicos y otros recubrimientos, así como barnizados especiales.

Se entiende por adhesivos termofusibles aquellos adhesivos, que son aplicados en forma de una fusión sobre las piezas que deben ser pegadas y que se curan por enfriamiento bajo endurecimiento. Los adhesivos termofusibles encuentran una amplia aplicación industrial, por ejemplo, son empleados en la industria del envasado y en la industria del papel para llevar a cabo el sellado y el cierre y el montaje de cajas de cartón y de cajas plegables o para la laminación de papeles que comprenden varias capas. Las exigencias que tienen que cumplir tales adhesivos termofusibles para las aplicaciones más diversas son múltiples.

De este modo, los adhesivos termofusibles deben tener un tiempo de elaboración medio hasta prolongado (definido como el período de tiempo que transcurre entre la aplicación del adhesivo y la unión de las piezas que deben ser ensambladas), pero deben curarse de una manera suficientemente rápida después de la fijación de las piezas que deben ser ensambladas con objeto de garantizar un pegado cualitativamente correcto, especialmente en máquinas envasadoras de alta velocidad. Además de la velocidad de curado, la viscosidad constituye un criterio importante para la elección del adhesivo termofusible. Para la elaboración mecánica, especialmente para una aplicación uniforme del adhesivo termofusible, la viscosidad debería ser suficientemente baja a la temperatura correspondiente a la aplicación. Para llevar a cabo el pegado de envases en el sector de la congelación debería estar presente una flexibilidad en frío correspondiente. Es decir, que debería presentarse en frío una elevada resistencia de la unión pegada y que el adhesivo no se fragilice ni se rompa. Por otra parte, con frecuencia son envasados artículos comestibles o bebidas en caliente o a ebullición de tal manera que, en este caso, se requiere una resistencia en caliente correspondientemente elevada del adhesivo. Debe entenderse por el concepto de una resistencia en caliente suficientemente elevada, que el adhesivo curado no se reblandezca inmediatamente bajo el nuevo efecto de una temperatura elevada y que, por ello, se desprenda el pegado y/o las piezas pegadas se desplacen entre sí. Por otro lado, los substratos que deben ser pegados de los materiales para el envasado tienen una amplia diversidad de características superficiales. A título de ejemplo, las superficies del substrato pueden estar ennoblecidas por medio de recubrimientos de material sintético, de metal y similares o por medio de barnizados. Estos ennoblecimientos superficiales requieren propiedades adhesivas especiales con objeto de conseguir una buena fuerza de adherencia. Con el fin de poder llevar a cabo un empleo universal del adhesivo termofusible, éste debe disponer de un amplio espectro de adherencia con respecto a los substratos que han sido citados más arriba. Los adhesivos termofusibles quedan sometidos en su aplicación a una fuerte solicitación térmica durante un tiempo prolongado. Una exigencia importante consiste, por lo tanto, en una elevada estabilidad térmica a la temperatura a la que se lleva a cabo la aplicación. La estabilidad térmica de los adhesivos termofusibles depende, entre otras cosas, de la compatibilidad de los componentes en los que está basado el adhesivo termofusible. De manera especial, se producen con frecuencia incompatibilidades en el caso de los componentes que aumentan la adherencia, de manera especial en el caso de los adhesivos termofusibles a base de (co)polímeros de polietileno o de polipropileno, apolares. Por otra parte, para la industria de los artículos comestibles se requiere llevar a cabo, de manera especial, la preparación de adhesivos termofusibles que estén tan exentos de olor como sea posible o que tengan un bajo olor.

Los adhesivos termofusibles a base de homopolímeros o de copolímeros de polietileno o de polipropileno son conocidos. La publicación DE 696 02 035 T2 describe, por ejemplo, un adhesivo termofusible para el envasado, que como componentes contiene, al menos, un copolímero de etileno-acrilato de n-butilo, una resina taquificante de éster de colofonio, una cera microcristalina o cera de parafina así como un aditivo polímero, que puede ser incluso un homopolímero o un copolímero de etileno o de propileno.

En la publicación US 6107430 se describe un adhesivo termofusible, que contiene como mínimo un copolímero lineal homogéneo de etileno / α-olefina con 3 hasta 20 átomos de carbono, que presenta una densidad comprendida entre 0,850 g/cm3 y 0,895 g/cm3. En este caso, el copolímero presentaría una viscosidad comprendida entre 2.000 mPas y 18.000 mPas. No han sido descritos copolímeros adicionales de etileno / acrilato con grupos carboxilo libres.

Por otra parte, se conoce la publicación US 5530054, en la que se describe un adhesivo termofusible, que esencialmente está constituido por un copolímero a base de etileno y de α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono y que contiene una resina taquificante hidrocarbonada, presentando este adhesivo termofusible un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 y 130ºC. Los copolímeros de etileno / αolefinas se preparan por medio de catálisis basada en metalocenos y están contenidos en proporciones situadas entre un 30 y un 70 % en peso en el adhesivo termofusible. No se describen polímeros adicionales a base de etileno / ésteres de acrilato con grupos carboxilo.

En la publicación DE 199 44 225 se describen adhesivos termofusibles, que pueden ser aplicados por pulverización, que contienen desde un 30 hasta un 70 % en peso de un copolímero de poli-α-olefina esencialmente amorfo, debiendo presentar este copolímero una densidad < 0,90 g/cm3 así como una viscosidad en fusión comprendida entre 1.000 y 20.000 mPas. De manera especial, se describen poliolefinas que pueden ser preparadas a través de la descomposición por medio de radicales de poli-α-olefinas. De la misma manera se describe, con objeto de mejorar la compatibilidad, la modificación de estas poli-α-olefinas con ácidos carboxílicos insaturados o con sus anhídridos.

En la publicación WO 2005/028584 se describen adhesivos termofusibles, que son preparados a base de catálisis con metalocenos. En este caso se describen como aditivos, entre otros, los copolímeros a base de etileno-ésteres de metilacrilo con un contenido predeterminado en metilacrilato, etileno-ácido acrílico con contenidos especiales en grupos carboxilo o etileno-acrilato de butilo. No han sido descritos terpolímeros.

- 4 La publicación WO 2005/059024 describe composiciones, que contienen desde un 70 hasta un 90 % en peso de un polietileno lineal, así como desde 0 hasta un 30 % de copolímeros del ácido etilenoico, ionómeros del ácido etilenoico y mezclas de los mismos así como resinas taquificantes. Se describen los polietilenos lineales a título de polietilenos usuales, no habiendo sido descrito un copolímero con α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono. La publicación US 6,319,979 describe adhesivos termofusibles, que contienen copolímeros del etileno con α-olefinas con 3 hasta 20 átomos de carbono. Sin embargo, en dicha publicación no se ha descrito ningún polímero adicional a base de olefinas, de ésteres del ácido (met)acrílico así como de monómeros, que contengan grupos carboxilo o grupos anhídrido. Tampoco han sido divulgados tales polímeros en los ejemplos ni en la descripción. De la misma manera, la publicación WO 01/10967 describe adhesivos termofusibles, que contienen desde un 5 hasta un 65 % en peso de cauchos elásticos

o de mezclas de los mismos. Estos polímeros elásticos como el caucho contendrían, como máximo, un 70 % de propileno, junto con monómeros funcionalizados. No han sido citados otros monómeros no funcionalizados. Por lo tanto tienen que estar contenidos en este polímero monómeros que contengan más de un 30 % en peso de grupos carboxilo. De este modo, estos polímeros presentan una proporción muy elevada en grupos de ácido carboxílico.

Como inconveniente de los adhesivos termofusibles del estado de la técnica debe indicarse, que son posibles buenas propiedades de elaboración pero que, sin embargo, quedan influenciadas negativamente tanto la adherencia sobre substratos difíciles o bien la aglutinación duradera de substratos difíciles.

La garantía de una buena fuerza de adherencia a las diversas temperaturas reinantes durante el almacenamiento por medio de las propiedades adhesivas especiales de los adhesivos termofusibles a base (co)polímeros de polietileno y/o de polipropileno con respecto a las superficies del substrato, que han sido ennoblecidas con material sintético, con metal, con substancias repelentes a la grasa o con barnizados, es únicamente limitada.

Por otra parte no se garantiza, de conformidad con el estado de la técnica, que los adhesivos termofusibles a base de (co)polímeros de polietileno o de polipropileno con aditivos correspondientes tenga una estabilidad térmica suficientemente elevada a la temperatura necesaria para la aplicación que, de manera especial, se consigue por medio de una buena compatibilidad de los componentes del adhesivo termofusible.

La tarea de la presente invención consiste, por lo tanto, en proporcionar un adhesivo termofusible a base de (co)polímeros de polietileno o de polipropileno con un curado rápido y con un buen comportamiento a la elaboración, que tuviese propiedades adhesivas especiales con respecto a substancias ennoblecidas por medio de materiales sintéticos, de metales, de substancias repelentes a la grasa o de barnizados para alcanzar elevadas fuerzas de adherencia a las diversas temperaturas de almacenamiento, así como que garantizasen una elevada estabilidad térmica en fusión.

La tarea se resuelve porque se proporciona un adhesivo termofusible, que contiene desde un 10 hasta un 80 % en peso, al menos, de un copolímero a base de etileno y/o de propileno y de α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono, que puede ser obtenido por medio de una polimerización catalizada con metalocenos, desde un 5 hasta un 60 % en peso, al menos, de una resina taquificante, desde un 0,1 hasta un 15 % en peso, al menos, de un polímero a base de olefinas con 2 hasta 5 átomos de carbono y de ésteres del ácido (met)acrílico, conteniendo el polímero grupos COOH

: o grupos anhídrido y estando contenido en este terpolímero desde un 0,1 % en peso hasta un 7,5 % en peso de ácidos monocarboxílicos o dicarboxílicos α,β-insaturados

: o de sus anhídridos, así como desde 0 hasta un 45 % en peso de aditivos. La suma de los componentes debe dar en este caso el 100 %.

Otro objeto de la invención está constituido por el empleo de dichos adhesivos termofusibles para llevar a cabo el pegado de envases y de cartonajes, estando ennoblecidas las superficies pegadas por medio de materiales sintéticos, de metales, de substancias repelentes a la grasa o por medio de barnizados. Otro objeto de la invención consiste en el empleo de tales adhesivos para llevar a cabo la unión de envases con piezas de material sintético, tales como dispositivos de cierre, dispositivos para el vertido, etc.

El adhesivo termofusible de conformidad con la invención contiene, al menos, un homopolímero o un copolímero a base de etileno y/o de propileno así como, en caso dado, otros monómeros copolimerizables. Los monómeros, que pueden ser empleados además del etileno y/o del propileno, están constituidos por monómeros conocidos olefínicamente insaturados, que pueden ser copolimerizados con etileno / propileno. De manera especial, se trata de α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono, lineales o ramificadas, tales como el buteno, el hexeno, el metilpentenos, el octeno; compuestos cíclicos insaturados tales como el norborneno o el norbonadieno; derivados del etileno substituidos de forma simétrica o de forma asimétrica, siendo adecuados como substituyentes los restos alquilo con 1 hasta 12 átomos de carbono. En este caso, puede tratarse de homopolímeros o de copolímeros que también pueden contener otros monómeros. A continuación se entenderán por homopolímeros / copolímeros, de igual modo, aquellos polímeros constituidos por más de dos monómeros. En este caso la cantidad de los comonómeros debe estar situada de manera preferente por debajo del 30 %. En este caso se trata con frecuencia de poliolefinas amorfas atácticas. Una forma de realización de la invención emplea copolímeros a base de 2 átomos de carbono con α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono. Otra forma de realización emplea polímeros constituidos por 3 átomos de carbono con α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono. De la misma manera, son adecuados los copolímeros a base de etileno / propileno.

Los (co)polímeros, obtenidos de este modo, presentan un peso molecular comprendido desde 1.000 hasta 200.000 g/mol inclusive, de manera especial comprendido desde 1.000 hasta 50.000 inclusive, de manera especialmente preferente comprendido de hasta 30.000 g/mol inclusive (peso molecular como promedio en número (MN), determinado por medio del método de la GPC). El límite inferior es de 1.000 g/mol, de manera preferente es de 1.500 g/mol. Son especialmente adecuados aquellos polímeros, que se preparan por medio de la catálisis con compuestos de metaloceno. El índice de fusión de estos polímeros debe ser mayor que 5 g/10 min, de manera preferente debe ser mayor que 30 g/10 min, de manera especial debe ser mayor que 100 g/10 min (medido a 190ºC, 2,16 kg, DIN ISO 1133). En general, la viscosidad de tales polímeros es baja. El punto de reblandecimiento de los polímeros debe encontrarse situado por debajo de 200ºC, de manera especial debe encontrarse situado por debajo de 160ºC. La cantidad de estos copolímeros debe estar comprendida entre un 10 y un 80 % en peso, de manera

especial debe estar comprendida entre un 10 y un 60 % en peso.

Estos polímeros son conocidos en la literatura y pueden ser obtenidos comercialmente en diversos fabricantes. El (co)polímero puede estar constituido por un polímero pero, sin embargo, también es posible emplear una mezcla formada por hasta tres polímeros inclusive.

A título de otro componente, el adhesivo termofusible de conformidad con la invención contiene, al menos, una resina taquificante. La resina provoca una pegajosidad adicional. Esta resina es empleada en una cantidad comprendida entre un 5 y un 60 % en peso, de manera preferente comprendida entre un 10 y un 50 % en peso. En este caso se trata especialmente de resinas que tienen un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 y 140ºC (medido según la norma ASTM E28). Éstas son, por ejemplo, resinas hidrocarbonadas aromáticas, alifáticas o cicloalifáticas así como derivados modificados o hidrogenados. Otras resinas que pueden ser empleadas en el ámbito de la presente invención son, por ejemplo, las resinas de politerpeno, las resinas de politerpeno modificadas de forma fenólica o aromática, las resinas naturales modificadas tales como los ácidos resínicos procedentes de la resina de bálsamo, de la resina de talol o de la colofonia de madera, en caso dado también el alcohol hidroabietílico y sus ésteres, los copolímeros del ácido acrílico, tales como los copolímeros de estireno-ácido acrílico y las resinas a base de resinas hidrocarbonadas funcionales. Es preferente el empleo de una resina hidrocarbonada parcialmente / o totalmente hidrogenada y de resinas de colofonio.

De conformidad con la invención, es esencial que en el adhesivo termofusible esté contenido, como mínimo, un polímero a base de olefinas y de ésteres del ácido (met)acrílico, que presente grupos carboxilo y/o grupos anhídrido. Los monómeros olefínicos pueden ser elegidos entre las conocidas olefinas con 2 hasta 5 átomos de carbono, de manera especial el etileno o el propileno. Los ésteres del ácido (met)acrílico son elegidos entre los ésteres de los alcanoles de bajo peso molecular con 1 hasta 8 átomos de carbono, siendo especialmente adecuados el (met)acrilato de metilo, el (met)acrilato de etilo, el (met)acrilato de propilo, el (met)acrilato de butilo

o el (met)acrilato de 2-etilhexilo individualmente o en mezcla. El copolímero debe presentar así mismo grupos carboxilo y/o grupos anhídrido. Esto puede suceder por medio de una modificación ulterior del copolímero o por medio de una polimerización. A título de ejemplo, es posible introducir grupos COOH por medio de una oxidación. Por otra parte se conoce la introducción de grupos COOH o de grupos anhídrido en el polímero con ayuda de reacciones de injerto por medio de radicales, por ejemplo con anhídrido el ácido maleico.

Sin embargo, el polímero en la forma de realización de conformidad con la invención está constituido por un terpolímero a base de olefinas y de ésteres del ácido (met)acrílico con monómeros insaturados que contienen grupos ácido o que contienen grupos anhídrido. A título de ejemplo estos monómeros pueden ser elegidos entre los ácidos monocarboxílicos insaturados, que pueden ser copolimerizados, tales como el ácido (met)acrílico, el ácido crotónico, el ácido itacónico, el ácido citracónico; los ácidos dicarboxílicos insaturados tales como el ácido maleico o el ácido fumárico, los semiésteres del ácido maleico / del ácido fumárico con alcanoles con 1 hasta 8 átomos de carbono; los anhídridos de tales ácidos. Los derivados del ácido maleico son especialmente adecuados. La cantidad de los monómeros que contienen grupos ácido o que contienen grupos anhídrido debe estar comprendida entre un 0,1 y un 7,5 % en peso.

Los copolímeros deben presentar un peso molecular (Mn) comprendido entre

3.000 y 50.000 g/mol, de manera especial comprendido entre 8.000 y 25.000 g/mol. El número de los grupos COOH / anhídrido debe estar comprendido entre 1 y 100 mg de KOH/g, de manera especial debe estar comprendido entre 5 y 50 mg de KOH/g. Cuando el número de los grupos carboxilo sea elevado, será crítica la compatibilidad de los componentes del adhesivo termofusible, si el número de lo grupos carboxilo es bajo, se empeorará la adherencia. Independientemente del peso molecular es conveniente que el índice de fusión del polímero sea elevado con objeto de obtener una buena capacidad de elaboración. El índice de fusión del polímero debe estar comprendido entre 1 y 1.000 g/10 min y, de manera especial, debe ser mayor / igual que 100 g/ 10 min (medido según la norma DIN ISO 1133 a 190ºC, 2,16 kg), de manera preferente debe ser mayor / igual que 200 g/10 min. En este caso el punto de reblandecimiento debe estar comprendido entre 70ºC y 140ºC. La cantidad del polímero, que porta los grupos COOH, debe estar comprendida entre un 0,1 y un 15 % en peso, de manera especial debe estar comprendida entre un 1 y un 10 % en peso.

- 9 Los polímeros deben tener un contenido en ésteres del ácido (met)acrílico o de sus derivados comprendido entre un 0,1 y un 60 % en peso, de manera especial comprendido entre un 1 y un 35 % en peso, y un contenido en monómeros que contienen grupos ácido o que contienen grupos anhídrido comprendido entre un 0,1 y un 7,5 % en peso, de manera especial comprendido entre un 0,2 y un 5 % en peso. El punto de fusión de un polímero preferente debe estar comprendido entre 50 y 150ºC, de manera especial debe estar comprendido entre 80 y 120ºC (método del análisis por calorimetría diferencial DSC). Los polímeros adecuados, que presentan grupos carboxilo, pueden ser adquiridos en el comercio y son conocidos por el técnico en la materia. Los adhesivos termofusibles, de conformidad con la invención, pueden contener otros componentes a título de aditivos empleados usualmente en los adhesivos termofusibles, además de los componentes que han sido citados más arriba. A éstos pertenecen, por ejemplo, los plastificantes, los estabilizantes, las ceras, los promotores de la adherencia y los antioxidantes. De este modo, pueden ser influenciadas determinadas propiedades de aplicación industrial tales como, por ejemplo, la resistencia a la cohesión, la viscosidad, el punto de reblandecimiento. Por otra parte, pueden ser empleados materiales de carga para aumentar la resistencia y, en caso dado, para reducir los costes. Además de los componentes, que han sido citados más arriba, el adhesivo termofusible puede contener, en caso dado, también polímeros termoplásticos elásticos. Se entenderá por dichos polímeros elásticos, de manera especial, los copolímeros de estireno bloque, que puedan presentar propiedades elásticas o elásticas como el caucho. En este caso puede tratarse de copolímeros con 2 bloques o con 3 bloques que pueden presentar, como mínimo, un bloque de estireno. Ejemplos a este respecto son el SBR, el SAN, los copolímeros de estireno-isopreno (SIS), los copolímeros de estireno-etileno / butileno (SEBS), los copolímeros de estirenoetileno / propileno (SEPS), los copolímeros de estireno-isopreno-butileno (SIBS), los copolímeros de estireno-butadieno (SBS), los copolímeros hidrogenados de estirenobutileno-butadieno (SBBS). Tales copolímeros bloque son conocidos por el técnico en la materia y pueden ser adquiridos en el comercio. A través de las longitudes de los bloques de estireno pueden influenciarse las propiedades de los copolímeros

bloque.

Los polímeros deben ser elegidos por el técnico en la materia de tal manera, que se de una buena compatibilidad con los otros componentes del adhesivo termofusible. La cantidad de los copolímeros puede estar comprendida entre un 0,1 y un 25 % en peso, de manera especial debe estar contenido desde un 0,5 hasta un 15 % en peso al menos de un elastómero termoplástico. En caso dado, pueden ser aportadas al adhesivo termofusible ceras en cantidades comprendidas entre 0 y un 45 % en peso, de manera preferente comprendidas entre un 5 y un 30 % en peso. La cantidad debe dimensionarse en este caso de tal manera que, por un lado, se reduzca la viscosidad hasta el intervalo deseado pero, que por otro lado, no se influya negativamente sobre la adherencia. La cera puede ser natural, en caso dado incluso modificada de forma química, o puede ser de origen sintético. A título de ceras naturales pueden ser empleadas las ceras vegetales, las ceras animales, así como también las ceras minerales o las ceras petroquímicas. A título de ceras modificadas químicamente pueden ser empleadas las ceras endurecidas tales como la cera de éster de Montana, las ceras de sasol, etc. A título de ceras sintéticas encuentran aplicación las ceras de polialquileno así como las ceras de polietilenglicol. De manera preferente, son empleadas las ceras petroquímicas tales como el Petrolatum, las ceras de parafina, las ceras microcristalinas así como las ceras sintéticas.

Los plastificantes son empleados de manera preferente para ajustar la viscosidad o la flexibilidad y, en general, están contenidos en el adhesivo termofusible, de conformidad con la invención, en una concentración comprendida entre 0 y un 20 % en peso, de manera preferente están contenidos en una concentración comprendida entre un 1 y un 10 % en peso. Los plastificantes adecuados son aceites blancos medicinales, aceites minerales nafténicos, oligómeros de polipropileno, de polibuteno, de poliisobutileno, de poliisopreno, oligómeros hidrogenados de poliisopreno y/o de polibutadieno, ésteres de benzoato, ftalatos, adipatos, aceites vegetales o animales y sus derivados. Los plastificantes hidrogenados son elegidos, por ejemplo, entre el grupo constituido por los aceites hidrocarbonados parafínicos. De igual modo, son adecuados el polipropilenglicol y el polibutilenglicol así como el polimetilenglicol. En caso dado, también son empleados ésteres a modo de plastificantes, por ejemplo poliésteres líquidos y ésteres de glicerina o plastificantes a base de ésteres de ácidos dicarboxílicos aromáticos. De la misma manera, también pueden ser adecuadas las alquilmonoaminas y los ácidos grasos con, de manera preferente, 8 hasta 36 átomos de carbono.

Los estabilizantes tienen como cometido proteger contra la descomposición a la composición del adhesivo durante la elaboración. En este caso, deben ser citados de manera especial los antioxidantes o incluso los agentes protectores contra la luz. Estos estabilizantes son aportados al adhesivo termofusible usualmente en cantidades de hasta un 3 % en peso inclusive, de manera preferente en cantidades comprendidas entre aproximadamente un 0,1 y un 1,0 % en peso.

En el adhesivo termofusible pueden ser incorporados otros aditivos para modificar determinadas propiedades. Estos aditivos pueden ser, por ejemplo, colorantes o materiales de carga tales como el dióxido de titanio, el talco, la arcilla y similares.

Por otra parte, el adhesivo termofusible de conformidad con la invención puede contener promotores de la adherencia. Los promotores de la adherencia son aquellos productos que mejoran la adherencia del adhesivo termofusible con respecto al substrato que debe ser pegado. De manera especial, los promotores de la adherencia deben mejorar el comportamiento al envejecimiento de las uniones pegadas bajo el efecto de la atmósfera húmeda. Los promotores de la adherencia típicos son, por ejemplo, los comonómeros de etileno / acrilamida, los isocianatos polímeros, los compuestos orgánicos del silicio reactivos o los derivados del fósforo. De la misma manera, pueden ser influenciadas las propiedades de humectación del adhesivo sobre los substratos.

Los aditivos, tales como los plastificantes, los estabilizantes o los promotores de la adherencia son conocidos por el técnico en la materia. Estos aditivos son productos comerciales y el técnico en la materia puede llevar a cabo su elección de acuerdo con las propiedades deseadas. En este caso debe tomarse en consideración que se de una compatibilidad con la mezcla de los polímeros.

En general, el adhesivo termofusible, de conformidad con la invención, se prepara por medio de la formación de una mezcla. En este caso pueden ser dispuestos inicialmente de manera simultánea todos los componentes, calentados y, a continuación, homogeneizados o, en primer lugar, se disponen inicialmente y son mezclados los componentes fácilmente fusibles, a continuación son aportados los otros componentes del adhesivo y, finalmente, se aportan otros aditivos, que sean sensibles frente a la temperatura. De la misma manera, también es posible llevar a cabo la preparación del adhesivo termofusible de manera continua en una extrusora. Tras el envasado o la distribución en porciones de la mezcla homogeneizada completa se deja enfriar esta mezcla, con lo cual se solidifica. El adhesivo termofusible de conformidad con la invención tiene una consistencia sólida y está exento de disolventes con excepción de impurezas. El técnico en la materia conoce los procedimientos para llevar a cabo la obtención, el envasado y el embalado del adhesivo termofusible de conformidad con la invención. El adhesivo termofusible es homogéneo en fase sólida y en fase líquida, es decir que es una fusión clara y no opaca ni turbia. Incluso con ocasión de un estado en fusión prolongado no se observa ningún tipo de separación de los componentes del adhesivo termofusible.

El procedimiento de aplicación depende del tipo del substrato que debe ser pegado y de las máquinas que son adecuadas con esta finalidad. Puede tratarse de una aplicación en forma de puntos, de una aplicación en forma superficial o de una aplicación en forma de tiras. La aplicación puede llevarse a cabo por medio de una distribución a través de toberas de pulverización, por medio de un recubrimiento por extrusión o por medio de sistemas de aplicación con ayuda de rodillos.

Los adhesivos termofusibles, de conformidad con la invención, presentan una viscosidad que está ajustada al procedimiento de aplicación. En este caso, los adhesivos termofusibles tienen una viscosidad comprendida entre 100 y 30.000 mPas, de manera preferente comprendida entre 400 y 20.000 mPas, de manera especial comprendida entre 500 y 5.000 mPas a una temperatura de 160ºC (medida con el dispositivo Brookfield Thermosel, husillo 27, a la temperatura indicada).

Con ocasión de la aplicación es conveniente emplear un adhesivo termofusible con la viscosidad más baja posible a la temperatura necesaria para la aplicación. De este modo, se garantiza una mejor posibilidad de aplicación así como una capacidad de extracción más fácil del adhesivo termofusible. De igual modo, se favorece con ello la humectación del substrato. Después de la aplicación sobre una superficie del substrato, el lado del adhesivo termofusible, dirigido hacia el aire, debe permanecer pegajoso y capaz de adherirse durante el mayor tiempo posible.

- 13 Este tiempo de elaboración depende del comportamiento a la fusión y del comportamiento a la cristalización del adhesivo termofusible. Por medio del adhesivo termofusible, de conformidad con la invención, se consiguen buenas propiedades de aplicación. De igual modo, no se observa ningún tipo de separación de los componentes individuales o de separación de las fases con ocasión de una permanencia prolongada en fase fundida. La adherencia es buena con respecto a las superficies de material sintético o con respecto a las superficies ennoblecidas. La unión por pegado, que está constituida por el substrato y por el adhesivo, se da incluso a diferentes temperaturas. Los adhesivos termofusibles, de conformidad con la invención, son empleados para llevar a cabo la unión por pegado de substratos tales como por ejemplo papel recubierto o cartón, láminas, materiales sintéticos o superficies metalizadas, repelentes a las grasas o barnizadas. Los adhesivos termofusibles son adecuados de manera especial para llevar a cabo la unión por pegado de superficies de materiales sintéticos constituidas por polietileno, por polipropileno, como lámina flexible, como papel o cartón recubierto, como substrato sólido, por ejemplo botellas

o vasos, o para superficies recubiertas de aluminio. El adhesivo termofusible, de conformidad con la invención, puede ser empleado para llevar a cabo la unión por pegado de láminas constituidas por varias capas, recipientes, tales como cajas plegables, embalajes de cartón, plataformas o para la unión por pegado sobre substratos moldeados. Por otra parte, pueden fijarse con un adhesivo termofusible, de conformidad con la invención, piezas de material sintético sobre envases. A título de ejemplo pueden pegarse sobre un envase dispositivos de cierre, dispositivos para el vertido u otras piezas moldeadas. La unión por pegado sirve para llevar a cabo la fijación pero, de igual modo, puede obturar herméticamente una costura de unión por pegado. Se garantiza una buena capacidad de transformación por medio de un tiempo prolongado de elaboración y por medio de una elevada estabilidad en fusión. De ,amera especial, los adhesivos termofusibles, de conformidad con la invención, se caracterizan por una adherencia muy buena sobre los substratos que han sido citados más arriba. Las uniones, formadas de este modo, permanecen flexibles incluso a temperatura baja pero, sin embargo, también presentan una buena estabilidad en caliente.

- 14 La presente invención se explica con mayor detalle por medio de los ejemplos

siguientes.

Ejemplos: Ejemplo 1 (comparativo):

35 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1950 )

45 Partes: de resina taquificante, resina hidrocarbonada (I-Marv P-125)

20 Partes: de cera de parafina (Sasolwachs H 1)

Ejemplo 2:

20 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1900 )

17 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1950 )

40 Partes: de resina taquificante, resina hidrocarbonada (I-Marv P-125)

3 Partes: de terpolímero de etileno/acrilato de etilo/MSA (Lotader 8200)

20 Partes: de cera de parafina (Sasolwachs H1)

Ejemplo 3 (comparativo):

20 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1900 )

17 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1950 )

40 Partes: de resina taquificante, resina hidrocarbonada (I-Marv P-125)

20 Partes: de cera de parafina (Sasolwachs H1)

3 Partes: de etileno-acrilato de butilo (Lotryl 35 BA 320)

10 Ejemplo 4:

28 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1900 )

45 Partes: de resina taquificante, resina hidrocarbonada (I-Marv P-125)

7 Partes: de terpolímero de etileno/acrilato de etilo/MSA (Lotader 8200)

20 Partes: de cera de parafina (Sasolwachs H1)

Ejemplo 5:

40 Partes: de copolímero de etileno/1-octeno (Affinity GA 1900 )

3 Partes: de terpolímero de etileno/acrilato de etilo/MSA (Lotader 8200)

3 Partes: de copolímero bloque SIS imagen1

34 Partes: de resina taquificante (I-Marv P-125)

20 Partes: de cera de parafina (Sasolwachs H1)

Procedimiento:

Los componentes se funden a 160ºC en un aparato agitador de laboratorio,

usual en el comercio, y se agitan hasta que sean homogéneos. A continuación se

envasan para su enfriamiento en recipientes adecuados.

-Resultados:: Ejemplo 1 E.2 E.3 E.4 E.5

Compatibilidad: sí sí no sí /

Estabilidad en fusión: sí sí no sí sí

Viscosidad 160ºC (mPas): 1.600 1.550 1.450 1.650 /

Tiempo de elaboración (segundos): 6 8 7 8 8

imagen1: Adherencia (25ºC) / Adherencia (-10ºC)

Papel Kraft para recubrir: o/ +/+ +/o +/+ +/+

Papel barnizado (Frövi): -/o +/ + -/ +/+ imagen1

Cartón con recubrimiento de OPP: -/ o/o -/ +/o imagen1

Papel con recubrimiento de PE: -/ +/+ -/ +/+ +/+

Cartón con recubrimiento de PET: -/ +/o -/ +/o imagen1

Lámina recubierta con aluminio: -/ +/o -/ +/+ +/+

Procedimientos de ensayo:

imagen2

- 16

Tiempo de elaboración:: Se aplican con una rasqueta tiras de adhesivo a 170ºC y se cubren sucesivamente, a intervalos de tiempo, con tiras de papel y con una ligera presión. Se determina, por arranque, el tiempo al cabo del cual ya no es posible una unión por pegado.

Compatibilidad:: Fusión transparente a 170ºC.

Estabilidad en fusión:: Ausencia de separación de las fases a 170ºC al cabo de 75 horas

Adherencia:: - Adherencia insuficiente (rotura de la adherencia)

imagen1: + Adherencia buena

imagen1: o Adherencia suficiente

Bajo las condiciones indicadas se pegan entre sí dos tiras de substrato y se almacenan durante 3 días a 25ºC o a -10ºC. A continuación se ensayan las muestras a la temperatura indicada con respecto a la adherencia.

Claims

- 17 1.- Adhesivo termofusible, que contiene

desde un 10 hasta un 80 % en peso

desde un 5 hasta un 60 % en peso

de, al menos, un copolímero a base de etileno y/o de propileno y de α-olefinas con 4 hasta 20 átomos de carbono, que puede ser obtenida por medio de una polimerización catalizada con metalocenos,

de, al menos, una resina taquificante,

5

10

15

desde un 0,1 hasta un 15 % en peso de, al menos, un polímero a base de olefinas con 2 hasta 5 átomos de carbono y ésteres del ácido (met)acrílico, conteniendo el polímero grupos COOH o grupos anhídrido, estando contenido en este terpolímero desde un 0,1 % en peso hasta un 7,5 % en peso de ácidos monocarboxílicos o de ácidos dicarboxílicos α,β-insaturados o sus anhídridos,

desde 0 hasta un 45 % en peso de aditivos.
2.-Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, caracterizado porque el terpolímero contiene desde un 0,2 hasta un 5 % en peso de ácidos monocarboxílicos o de ácidos dicarboxílicos α,β-insaturados o de sus anhídridos.
3.-Adhesivo termofusible según la reivindicación 2, caracterizado porque el terpolímero contiene un monómero elegido entre el ácido (met)acrílico, el ácido crotónico, el ácido itacónico, el ácido maleico, el ácido fumárico, los monoésteres del ácido maleico o del ácido fumárico con alcanoles con 1 hasta 8 átomos de carbono o el ácido citracónico, o sus anhídridos.
4.-Adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el polímero a base de olefina con 2 hasta 5 átomos de carbono / ésteres del ácido (met)acrílico presenta un peso molecular comprendido entre 1.000 y 25.000 g/mol.
5.-Adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 4,

- 18 caracterizado porque el polímero está contenido entre un 1 y un 10 % en peso. 6.-Adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el copolímero a base de etileno / propileno está contenido entre un 10 y un 60 % en peso y presenta un peso molecular (MN) comprendido entre

5 1.500 y 50.000.
7.-Adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque está contenido desde un 5 hasta un 30 % de una cera a título de aditivo.
8.-Adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 7, 10 caracterizado porque están contenidos además desde un 0,1 hasta un 25 % en peso de un polímero termoplástico elástico.
9.-Empleo de un adhesivo termofusible según una de las reivindicaciones 1 a 8 para llevar a cabo la unión por pegado de substratos con superficies ennoblecidas, tales como recubrimientos de material sintético, recubrimientos de metal, tratamiento

15 con substancias repelentes a la grasa o barnizados. 10.- Empleo de un adhesivo termofusible según la reivindicación 9 para llevar a cabo la unión por pegado de envases y de cartonajes. 11.- Empleo de un adhesivo termofusible según la reivindicación 9 para llevar a cabo la unión por pegado de piezas de material sintético con envases. 20