ES2209237T3

ES2209237T3 - Composiciones de adhesivos de contacto.

Info

Publication number: ES2209237T3
Application number: ES98963187T
Authority: ES
Inventors: Jong-Shing Guo; Meshach Ojunga-Andrew
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2004-06-16
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: CN1123584C; DE69818515D1; WO1999031153A2; EP1042380A2; EP1042380B1; WO1999031153A3; CN1282344A; ATE250637T1; AU1826599A; DE69818515T2; JP2002508414A

Abstract

Polímeros adhesivos de contacto en emulsión dispersables en álcali e inherentemente adherentes de materias primas constituidas esencialmente por: i) 55 a 90% en peso de uno o más acrilatos de alquilo que contienen 4 a 8 átomos de carbono en el grupo alquilo; ii) 4 a 20% en peso de una mezcla de monómeros de ácido acrílico y al menos aproximadamente 50% en peso, basado en el peso de la mezcla, de oligómeros de ácido acrílico; iii) 0 a 15% en peso de vinil-éster; iv) 0 a 30% en peso de acrilato de metilo; v) 0 a 5% en peso de agente tensioactivo copolimerizable; y vi) 0 a 5% en peso de agente de transferencia de cadenas.

Description

Composiciones de adhesivos de contacto.

Esta invención se refiere a polímeros adhesivos de contacto y más particularmente a polímeros de este tipo que son ecológicamente respetuosos con el medio ambiente, no impidiendo la recuperación aguas abajo del papel al cual se aplican en su utilización.

Los adhesivos de contacto (PSAs) son inherentemente adherentes a la temperatura ambiente (aproximadamente 25ºC) y capaces de unirse fácilmente a una extensa gama de superficies por aplicación, como máximo, de una ligera presión con los dedos. PSA's que tienen un equilibrio deseable de propiedades adhesivas son ampliamente utilizados en muchas aplicaciones.

El documento WO 93/08239 se refiere a un adhesivo de contacto dispersable en agua, inherentemente adherente, que comprende un polímero adherente en emulsión formado a partir de aproximadamente 80% a 90% en peso de monómeros que comprenden una porción principal de al menos acrilato de alquilo que contiene desde 4 a aproximadamente 8 átomos de carbono en el grupo alquilo y desde aproximadamente 20% a 10% en peso de una mezcla de ácido acrílico con al menos un ácido carboxílico oleófilo insaturado, teniendo dicho polímero en emulsión una temperatura de transición vítrea de -15 a -50ºC y formado en presencia de agentes tensioactivos aniónicos y no iónicos. Se emplea una cantidad suficiente de agente de transferencia de cadenas para proporcionar un polímero en emulsión que, una vez aplicado como recubrimiento sobre un sustrato de papel susceptible de reconversión en pulpa permite la recuperación de fibras de papel sustancialmente exentas de adhesivo en las condiciones del Método Útil 213 y/o 204 de TAPPI, y resistente a la pérdida de propiedades adhesivas por exposición a humedad elevada.

El documento WO 94/13751 se refiere a microsferas de adhesivos de contacto inherentemente adherentes, polímeras, orgánicas, insolubles en disolventes, dispersables en disolventes y elastómeras, que tienen restos colgantes polímeros u oligómeros hidrófilos que tienen un grado de polimerización mayor que o igual a 2. Las microsferas que están estabilizadas estéricamente pueden ofrecer estabilidad mejorada contra la coagulación causada por álcalis, sales alcalinas, polielectrólitos y ciclos repetidos de congelación/descongelación. Este documento describe también adhesivos de contacto que comprenden estas microsferas con inclusión de PSAs de pulverización en aerosoles, materiales en hoja recubiertos preparados a partir de ellas, y un método de fabricación de las microsferas.

Con el advenimiento de la preocupación pública por la ecología, una característica de eficiencia relativamente reciente impuesta para PSA satisfactorios requiere que los mismos sean redispersables en solución alcalina cuando los productos de papel que contienen el PSA se reconvierten en pulpa durante el reciclado. De un modo más específico, durante el reciclado, el papel recubierto con o que tiene niveles traza de PSA residual que han quedado en su superficie se suspende convencionalmente en una solución alcalina caliente agitada para desintegrar el papel en sus fibras componentes. El PSA no dispersable en la solución se aglomera en glóbulos denominados "adherencias" ("stickies") en la técnica. Las adherencias obstruyen los tamices utilizados en la reconversión en pulpa aumentado con ello el tiempo y el coste de fabricación, y pueden aparecer finalmente en el papel regenerado como manchas e irregularidades no receptivas para la tinta. Los adhesivos solubles en agua se eliminan completamente de las fibras durante el reciclado, pero a costa de otras propiedades adhesivas, particularmente las requeridas para los sellos postales populares relativamente recientes de pelado y pegado, y aplicaciones similares. En las aplicaciones de pelado y pegado, se proporciona un laminado de capas sucesivas de forro de desprendimiento, PSA y el sello impreso. El sello con PSA adherido en su cara inferior se separa por pelado del forro de desprendimiento y luego, sin mojarlo, se aplica el PSA directamente con la presión de los dedos a un sustrato de papel, tal como un sobre o análogo. Tanto el forro de desprendimiento y el papel del material facial sobre el cual se estampa el sello (residuo pre-consumidor) como el sobre sellado (residuo post-consumidor) se reciclan deseablemente y contendrán PSA residual potencialmente insoluble en álcali acuoso, presentando con ello el problema de redispersabilidad a que se acaba de hacer referencia.

Un PSA redispersable particularmente funcional en las aplicaciones de sellos de correos de pelado y pegado es el objeto de esta invención.

Sumario de la invención

De acuerdo con ello, un objeto de esta invención es proporcionar polímeros PSA redispersables y reciclables que tienen un balance amplio de propiedades de eficiencia aceptables como PSA.

Otro objeto es proporcionar tales polímeros y composiciones que contienen dichos polímeros que son particularmente útiles en aplicaciones de pelado y pegado de sellos de correos.

Otros objetos serán evidentes en parte y se deducirán en parte a partir de la descripción y las reivindicaciones siguientes.

Estos y otros objetos se consiguen proporcionando polímeros adhesivos de contacto en emulsión dispersables en álcali e inherentemente adherentes a partir de materias primas constituidas esencialmente por: i) 55 a 90% en peso de uno o más acrilatos de alquilo que contienen 4 a 8 átomos de carbono en el grupo alquilo; ii) 4 a 20% en peso de una mezcla de monómeros de ácido acrílico y al menos aproximadamente 50% en peso, basado en el peso de la mezcla, de oligómeros de ácido acrílico; iii) 0 a 15% en peso de vinil-éster; iv) 0 a 30% en peso de acrilato de metilo; v) 0 a 5% en peso de agente tensioactivo copolimerizable; y vi) 0 a 5% en peso de agente de transferencia de cadenas. El polímero en emulsión tiene una temperatura de transición vítrea comprendida entre aproximadamente -10 y aproximadamente -60ºC y, cuando está presente como recubrimiento sobre un sustrato de papel, es suficientemente dispersable en solución alcalina para permitir la recuperación de fibras de papel sustancialmente exentas de aglomerados adhesivos de polímero tal como se determina por paso satisfactorio del Ensayo de Redispersabilidad descrito en esta memoria. Las composiciones PSA comprenden el polímero en emulsión PSA indicado y uno o más agentes modificadores descritos asimismo más adelante en esta memoria.

Descripción detallada de la invención

Los polímeros PSA en emulsión de la invención se preparan a partir de materias primas que están constituidas esencialmente por i) 55 a 90% en peso de uno o más acrilatos de alquilo que contienen 4 a 8 átomos de carbono en el grupo alquilo (v.g. acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isooctilo y análogos); ii) 4 a 20% en peso de una mezcla de monómeros de ácido acrílico y al menos aproximadamente 50% en peso, basado en el peso de la mezcla, de oligómeros de ácido acrílico; iii) 0 a 15% en peso de vinil éster, v.g. acetato de vinilo, butirato de vinilo, propionato de vinilo, isobutirato de vinilo, valerato de vinilo y análogos; iv) 0 a 30%, preferiblemente 20 a 30%, en peso de acrilato de metilo; v) 0 a 5% en peso de agente tensioactivo copolimerizable (descrito más adelante en esta memoria) y vi) 0 a 5% en peso de agente de transferencia de cadenas (descrito más adelante en esta memoria).

El componente esencial ii) promueve de modo importante la redispersabilidad (medida como se describe más adelante en esta memoria) sin aceptar de modo significativamente desfavorable a otras propiedades adhesivas necesarias particularmente para las aplicaciones preferidas de pelado y pegado de sellos de correos. El contenido preferido de oligómeros de ácido acrílico en el componente ii) es al menos 70% en peso, muy preferiblemente al menos 80% en peso. El componente ii) tiene la fórmula:

CH_{2}=CH ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

---O---(CH_{2})_{x} ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

_{n}---OH

en la cual x es un número entero de 1 a 8, preferiblemente 2 a 5 y n, que hace relación a la mezcla, es simultáneamente 0 (es decir, ácido acrílico), 1, 2 y 3. El componente ii) está disponible comercialmente como Sipomer® \beta-CEA de Rhodia of Cranbury, N.J. Esta mezcla comercial es un líquido amarillo claro constituido por 98% de monómeros activos donde x = 2. La distribución de oligómeros en la mezcla es:

	% peso
n = 0	20
n = 1	40
n = 2 y 3	40

Los polímeros en emulsión PSA preferidos contienen 65 a 70% de acrilato de 2-etilhexilo, 0 a 30% de acrilato de metilo, 4 a 12% de una mezcla de monómeros constituida por 20% de ácido acrílico y 80% de di-, tri- y tetra- oligómeros de ácido acrílico y 0,5 a 2% de agente tensioactivo copolimerizado, expresándose los porcentajes en peso.

La temperatura de transición vítrea (Tg) del polímero PSA medida por Calorimetría de Barrido Diferencial (DSC) está comprendida entre aproximadamente -10ºC y aproximadamente -60ºC.

Los polímeros de PSA se prepararan por polimerización convencional en emulsión utilizando sistemas iniciadores de radicales libres o rédox solubles en agua o solubles en aceite en presencia de agentes tensioactivos iónicos y no iónicos en cantidad eficaz para proporcionar típicamente un tamaño medio de 0,1 a 0,8 micrómetros a las partículas de emulsión, que está comprendida por lo general entre aproximadamente 1 y aproximadamente 5% en peso del peso total de emulsión acuosa.

Preferiblemente, se utiliza un agente tensioactivo reactivo en una proporción de 0,5 a 2% en peso basado en el peso de monómeros en la receta de polimerización, que se une químicamente por un enlace doble en el agente tensioactivo a la cadena principal del polímero PSA. Esto promueve la estabilidad de la emulsión y, dado que forma parte del polímero peor se, sobrevive al secado en la preparación de sustrato recubierto con la composición PSA sin migrar a la superficie seca del adhesivo. El agente tensioactivo en la superficie seca del adhesivo atrae la humedad en detrimento de la eficiencia adhesiva en condiciones de alta humedad. Un agente tensioactivo polimerizable preferido es 1-aliloxi-2-hidroxi-sulfonato de sodio, disponible comercialmente como COPS 1 de Rhodia. Otros agentes tensioactivos reactivos utilizables incluyen alquil-alil-sulfosuccinato, disponible como TREM®-LF40, de Henkel y alquileno-polialcoxi-sulfato de amonio, disponible como SAM-211 de BASF Corp.

La concentración de polímero en la emulsión acuosa está comprendida entre aproximadamente 30 y 70, con preferencia aproximadamente 40 a aproximadamente 65% en peso para proporcionar una viscosidad adecuada para facilidad de recubrimiento y contenido suficiente de sólidos para economía.

Los polímeros PSA en emulsión se preparan preferiblemente en presencia de un agente de transferencia de cadena (CTA) en una cantidad de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 1,0% en peso de monómeros. CTA's preferidos son n-dodecil-mercaptano y t-dodecil-mercaptano. Otros incluyen tetracloruro de carbono y tioglicolato de isooctilo.

En la formulación de composiciones PSA que contienen los polímeros PSA en emulsión se utilizan opcional pero preferiblemente diversos agentes modificadores para impartir o mejorar una propiedad deseada sin afectar de modo significativamente desfavorable a la eficiencia adhesiva. Agentes modificadores incluyen agentes espesantes tales como gomas, derivados celulósicos, polímeros solubles en agua, espesantes asociativos y polímeros hinchables en medio alcalino. Agentes espesantes representativos comercialmente útiles y sus suministradores son:

Kelgin™, Kelzan™	- Kelco
Natrosol®	- Aqualon Co.
Acrosol®	- Rohm and Haas Co.
Alcogum®	- Alco Chemicals
Nopco, DSX®	- Henkel Corp.
Poliox®	- Union Carbide Corp.
Collacral®	- BASF Corp.

Agentes neutralizantes opcionalmente utilizables para ajustar el pH del polímero incluyen bases de metal alcalino y aminas tales como amoníaco, n-hexil-amina, monoetanol-amina, 2-amino-metil-1-propanol, hexametilenodiamina y análogas. Otros agentes modificadores utilizables incluyen plastificantes, pigmentos, cargas, agentes de control de la fluidez, estabilizadores y agentes adherentes tales como ésteres de colofonia e hidrocarburos de ácidos de colofonia. Agentes de adherencia comerciales y sus suministradores son:

Aquatac®	- Arizona Chemicals
Permatac™	- Neville Alliance Inc.
Snowtack™	- Akzo Nobel International Resins Group
Dresinol®	- Hercules Inc.
Tacolyn®	- ''
Picconol®	- ''
Foral®	- ''
Staybelite®	- ''

Las propiedades de los polímeros PSA y las composiciones de PSA formuladas consignadas en los ejemplos se miden de acuerdo con los procedimientos siguientes.

1) Despegado dinámico de PSA en ángulo de 180º

Estratificados de ensayo (con Mylar) que contienen el PSA preparado como se describe en el Ejemplo 1C siguiente se cortan en tiras de una pulgada (2,5 cm), 5,5 pulgadas (14 cm) de longitud, y las tiras se acondicionan a 21ºC, 50% H.R, durante 24 horas. Se retira el papel de desprendimiento y las tiras se aplican a una chapa de acero inoxidable (2 tiras por chapa) con un aparato automático de rodillo descendente Pressure Sensitive Tape Council (PSTC) de 4,5 lb (2,0 kg), [12 pulgadas/minuto (30 cm/min)] una sola vez en ambas direcciones. Se deja un tiempo de permanencia de la unión de 20 min. antes del pelado. Se determina la resistencia media de pelado en lbs/in (1 lb/in = 0,179 kg/cm) en una Máquina de Ensayo Instron pelando una tira de una chapa en un ángulo de 180º. Al consignar los resultados, se identifica el modo de fallo de pelado por "A" que significa fallo adhesivo - es decir, el adhesivo se separa completamente del sustrato o "C" que significa fallo cohesivo, en el caso en que aquél queda parcialmente (v.g. la mitad) en el sustrato y parcialmente (v.g. la mitad) en el material facial, o "T" que significa fallo de transferencia, en el caso en que el adhesivo se transfiere totalmente al sustrato. Cuanto mayor es la fuerza de pelado tanto mejor es la eficiencia.

2) Resistencia al cizallamiento

Se preparan muestras de estratificado (con Mylar) como se ha indicado anteriormente. Se cortan tiras de 1/2 pulga-
da x 3,5 pulgadas de longitud (1,25 cm x 8,75 cm) y se unen (área de unión 0,25 in^{2} (1,56 cm^{2})) al borde vertical de un panel plano de acero inoxidable. El panel se coloca en el aparato de rodillo descendente PSTC y se aplica una pasa-da doble para cada muestra. Después de la pasada doble, se deja un período de permanencia de 30 min. y se fija luego una carga estática de 16 onzas (453 g) al extremo inferior de la tira, y se deja que cuelgue a 22ºC hasta el fallo de la unión. Se anota el tiempo (en horas) hasta el fallo. Un valor mayor que 2 horas es comercialmente aceptable.

3) Adhesividad

Se preparan muestras de estratificado (con Mylar) como se describe en el Ejemplo 1C. Se cortan muestras cuadradas de 1 pulgada (2,5 cm) y se acondicionan a 22ºC, 55% H.R. durante 16-30 horas. Se utiliza un aparato Polyken Probe Tack (Modelo #80-02-01) ajustado a una velocidad de ensayo de 1 cm/s, con un tiempo de permanencia de 1 s, y modo de ensayo "pico". Después de retirar el forro de desprendimiento, las muestras de ensayo acondicionadas se colocan sobre una superficie plana con la cara de PSA hacia arriba. Se aprieta ligeramente un disco anular de contrapeso hacia abajo y se hace girar sobre el PSA. El disco de contrapeso y la muestra unida al mismo se disponen en el "plato" del aparato Polyken y se activa el aparato para hacer descender verticalmente el plato a la velocidad preajustada hasta poner el PSA en contacto con la punta de la sonda estacionaria posicionada bajo el espacio anular del disco. El plato continúa descendiendo linealmente a lo largo de su camino y se deja que la punta de la sonda se mantenga en contacto con el PSA durante el tiempo de permanencia preajustado. Se impulsa luego el plato hacia arriba en contacto con el disco anular forzando la separación del PSA de la punta de la sonda. Se mide en gramos la fuerza requerida para separar el adhesivo de la punta y se consigna como adhesividad.

4) Permanencia

Este parámetro mide el grado de unión de un sello de pelado y pegado adherido por la composición del adhesivo de contacto a diversos sustratos que simulan papel potencial para sobres al cual podría aplicarse verosímilmente el sello. Los sustratos de papel de sobre utilizados son i) ligamento tejido, código #SWBWW2410 de Mac Isaac Co. - identificado como B1 en los resultados del ensayo; ii) kraft pardo #1162 de Staples Co. - ("K1") y iii) Kraft C0225 #28 Columbian de Westvaco Co. ("K2"). Se cortan secciones de 1 x 1 pulgadas (2,5 x 2,5 cm) de estratificados de ensayo preparados como en el Ej. 1C (con papel). Para simular la fijación de un sello de correos de pelado y pegado a un sustrato, se pela manualmente la combinación estratificada de PSA-material facial de la capa de forro de desprendimiento y el lado que lleva el PSA se presiona (con la presión de los dedos) sobre el sustrato de papel para sobres y se deja permanecer durante 15 ó 30 min. Las muestras sin envejecimiento se designan "iniciales" en los resultados de ensayo siguientes; se ponen otras muestras en una cámara ambiental durante diversos períodos en diversas condiciones de temperatura y humedad. Después de exposición a tales condiciones, las muestras envejecidas se dejan permanecer durante 15 a 30 min. y la capa de material facial (que simula el sello) se separa lentamente a mano del sustrato de papel (que simula el sobre) y el material facial del sello simulado y el sustrato de papel se revisan ambos visualmente en cuanto a arrancamiento de fibras de papel. El grado de arrancamiento de fibras tanto del material facial como del sustrato al que se aplica el mismo se observa a simple vista sin aumento y se evalúa en una escala de 1 a 5, en la cual 1 = ausencia de arrancamiento de fibras, 2 = retención de fibras, 3 = <50% arrancamiento de fibras,
4 = >50% arrancamiento de fibras y 5 = 100% arrancamiento de fibras. Un intervalo comercialmente aceptable es 2 a 5. El ensayo se conduce sobre muestras envejecidas en las condiciones siguientes: a) inicial - temperatura ambiente (25ºC) sin envejecimiento; b) temperatura alta +70ºC durante 21 y 42 días; c) temperatura baja: -40ºC durante 21 y 42 días; d) humedad alta: 38ºC, 98,5% humedad relativa durante 42 días.

5) Redispersabilidad del PSA

Este parámetro evalúa la dispersabilidad de los PSA en agua en condiciones alcalinas (a saber, a pH 10) y simula la eficiencia potencial del polímero PSA durante el reciclado, la recuperación y reutilización del papel al cual se adhiere el PSA en la fijación de un sello de correos de pelado y pegado en un sobre. Se forma una película seca de PSA de aproximadamente una milésima de pulgada (0,025 mm) de espesor sobre un forro de desprendimiento como se describe para los estratificados de ensayo en el Ejemplo 1C, pero sin la capa de material facial del papel de sellos. La película de PSA secada sobre el forro de desprendimiento se sumerge en una solución de tinte Azul Moplas al 1% en acetona para recubrir el PSA con la solución de tinte. Después del secado, la película de adhesivo teñida se estratifica a un material facial de papel de sellos (véase Ejemplo 1C) y se retira el forro de desprendimiento para proporcionar un laminado de PSA-material facial estratificado que simula un sello de correos. Este sello de correos simulado se fija luego manualmente a un sustrato de papel de copias para simular un sobre de papel sellado. El sobre de papel sellado simulado se corta en tiras rectangulares de 0,5 x 1 pulgada (1,25 x 2,5 cm) y se ponen 2,5 g de tira en un mezclador Waring de cizallamiento alto con 500 ml de agua a pH 10 a 105ºF (40,5ºC). El mezclador se mantiene en marcha a baja velocidad durante 10 min.; el cizallamiento por el mezclador desintegra las fibras de papel y desprende sustancialmente el PSA de las fibras desintegradas. Se para el mezclador y se vierte el contenido sobre un tamiz de 60 mallas (abertura 250 micrómetros). El PSA se considera redispersable (identificado con "P" en la tabla de propiedades) cuando al menos 50% en peso de las partículas pasan a través del tamiz, y no redispersable ("F" en la Tabla) en caso contrario. Sin embargo, la redispersabilidad de acuerdo con este ensayo puede cumplirse todavía en casos en que <50 (v.g. 20) % en peso de los polímeros PSA de la invención pasan a través del tamiz de 60 mallas indicado.

Los ejemplos siguientes son ilustrativos de la invención, en la cual todas las partes y porcentajes se expresan en peso a no ser que se indique otra cosa.

Ejemplos C1, C2, C3 y 1, 2, 3

A. Preparación del polímero PSA

a) Se añaden los siguientes ingredientes a la temperatura ambiente a un depósito equipado con un agitador de alta velocidad y se mantienen en agitación hasta que se forma un gel viscoso:

\newpage

	Gramos
Agua	133,3
Agente tensioactivo polimerizable^{1}	3,08
Agente tensioactivo A^{2}	5,13
Agente tensioactivo B^{3}	2,39
Agente tensioactivo C^{4}	2,2
Acrilato de 2-etilhexilo	335,9
Acrilato de metilo	144,6
Oligómeros de ácido acrílico^{5} (CEA)	32,3
n-dodecil-mercaptano (CTA)	0,2

^{1} 1-Aliloxi-2-hidroxipropano-sulfonato de sodio; Sipolymer® COPS 1 de Rhone Poulenc.
^{2} Solución acuosa al 30%; Abex® EP-120 de Rhone Poulenc.
^{3} Solución al 75%; Aerosol® OT-75 de Cytec Industries.
^{4} Solución acuosa al 70%; Triton® X-305 de Union Carbide.
^{5} Mezcla de oligómeros de ácido acrílico; Sipomer® B-CEA de Rhone Poulenc.

b) Los ingredientes siguientes se cargan por separado a un reactor de polimerización provisto de agitador:

	Gramos
Agua	333,4
Bicarbonato de sodio	1,13
Persulfato de potasio	2,56

y se calienta a 78ºC. A continuación, el gel viscoso del apartado a) anterior se carga continuamente a velocidad de flujo constante durante 200 minutos. Durante la adición, la temperatura aumenta gradualmente hasta 82ºC y se mantiene en dicho valor. Después de la adición de a) el contenido del reactor se mantiene a 82ºC durante 30 minutos y se enfría luego a 55ºC. Se cargan a continuación 0,51 g de Triganox® A-W70 de Akzo Nobel (solución al 70% de hidroperóxido de terc-butilo), 0,41 g de Parolite® de Henkel Corp. (agente reductor de sulfoxilato de cinc-formaldehído), 3 g de antiespumante (Balab 3056A de Witco) y 0,14 g de biocida (Kathon LX de Rohm & Haas), y el contenido se mantiene durante 30 minutos a 55ºC, seguido por enfriamiento a la temperatura ambiente. La temperatura de transición vítrea medida del polímero en emulsión es -35ºC. La composición del polímero (basada en los monómeros cargados) es como sigue:

%
EHA	MA	CEA
75,5	28,2	6,3

B. Preparación de composiciones formuladas de PSA

Se añaden los siguientes ingredientes (pep) con agitación a 100 pep de la emulsión de polímero descrita en el apartado A. anterior:

	Gramos
Agua	15,00
Agente neutralizante^{1}	0,50
Agente tensioactivo^{2}	0,25
Agente de adherencia^{3}	50,00

^{1}2-Amino-metil-1-propanol; AMP 95™ de Angus Chemical Co.
^{2}Dioctil-sulfosuccinato de sodio; Aerosol OT 75 de Cytec Industries
^{3}Dispersión de ésteres de colofonia en hidrocarburos; Tacolyn® 1070 de Hercules Inc.

C. Preparación del estratificado para ensayos de propiedades

La composición PSA formulada anterior se pasa a través de un filtro de bolsa (aproximadamente 75 micrómetros de abertura). Se forma una película seca de 1 milésima de pulgada (0,025 mm) de espesor de la composición sobre un sustrato de forro de desprendimiento tratado con silicona (Darvert) depositando la emulsión filtrada sobre la superficie tratada con silicona utilizando una barra de estirado calibrada seguido por secado primeramente a la temperatura ambiente (aproximadamente 20ºC) (15 min.) y luego con aire caliente forzado a 90ºC (5 min.). Se dispone una película de Mylar (poliéster) para el ensayo de adhesión de pelado, cizallamiento y adhesividad, y papel (papel adhesivo de contacto para sellos de Westvaco Co., Richard VA de acuerdo con la especificación P-1978C de los Servicios Postales de los Estados Unidos, peso de base 85,8 a 97,7 g/m^{2}) para los ensayos de permanencia y redispersabilidad sobre diversas muestras de la película seca y se unen luego por prensado las tres capas en un laminador a la temperatura ambiente para formar laminados a fin de medir las propiedades de eficiencia utilizando los procedimientos arriba descritos. En el uso comercial, la capa de papel del laminado se imprimiría con tinta para formar el sello de correos (es decir papel impreso con tinta por una cara y recubierto con PSA por la otra cara) pero dicha impresión no se realizó en los ensayos siguientes por considerarse innecesaria en la evaluación de la eficiencia del ensayo de PSA.

Evaluación de las composiciones de PSA

En los ejemplos se utilizan las abreviaturas siguientes:

BA	=	Acrilato de butilo
EHA	=	Acrilato de 2-metilhexilo
MA	=	Acrilato de metilo
AA	=	Ácido acrílico
MAA	=	Ácido metacrílico
MMA	=	Metacrilato de metilo
CEA	=	Mezcla de oligómeros de ácido acrílico; Sypomer \beta-CEA de Rhone Poulenc
Vac	=	Acetato de vinilo
TDM	=	Terc-dodecil-mercaptano
DDM	=	n-dodecil-mercaptano
Redisp	=	Ensayo de redispersabilidad
P	=	Pasa (ensayo de redispersabilidad)
F	=	Falla (ensayo de redispersabilidad)
PL20	=	Ensayo de pelado después de 20 minutos de tiempo de permanencia
A	=	Modo de fallo adhesivo (ensayo de pelado)
C	=	Modo de fallo cohesivo (ensayo de pelado)

C1, C2, C3	=	Ejemplos de control - no correspondientes a la invención

El contenido de monómeros (% basado en monómeros cargados) utilizado en la preparación de los polímeros PSA ensayados en los ejemplos es como sigue:

(Tabla pasa a página siguiente)

1

Los resultados de propiedades son como sigue:

2

3

4

Ejemplo 4 Reciclabilidad del PSA

La reciclabilidad del PSA se examina en los ensayos siguientes que evalúan la eficiencia real del polímero PSA reciclado en muestras de papel simuladas denominadas hojas de prueba.

A) Procedimiento de laboratorio

Una versión simplificada en menor escala del Procedimiento en Planta Piloto B) siguiente. Se prepara una muestra estratificada de laminado PSA-material facial (teñida) que simula una sello de correos como se describe arriba en el Ensayo de Redispersabilidad del PSA. Se combinan 18 g de la muestra de laminado teñida con 342 g de papel de copias y se desmenuzan (en seco) para proporcionar 360 g de la mezcla a evaluar. Esta mezcla se carga en un aparato de reconversión en pulpa de laboratorio (Adirondack) modelo 450 H que contiene NaOH acuoso (pH 10) a 46ºC para proporcionar 14% en peso de pulpa denominada "consistencia". Se efectúa la reconversión en pulpa (ajuste de 40 Hz en el motor que impulsa el rotor del aparato de reconversión en pulpa) durante 8 min. y se reduce la consistencia a 1%. Se toma aproximadamente un galón (3,785 l) de la pulpa de consistencia a 1% y se preparan 15 hojas de prueba por el método estándar TAPPI T-205. Se mide el Recuento de Suciedad por análisis de imagen (sección 100 del Protocolo USPS-P-xxxx -descrito con mayor detalle más adelante) y el valor medio para las 15 hojas se consigna en la Tabla 2 siguiente bajo la entrada titulada "lodo de pulpa inicial". A continuación, se pasa la pulpa de consistencia 1% a que se ha hecho referencia anteriormente a través de una Celda de Flotación y Empapamiento Formax™ (Adirondack Machine Corp., Glens Falls, N.Y.) a 46ºC durante 10 min.

La corriente de "aceptados" (es decir la corriente distinta a "rechazados") se utiliza para preparar hojas de prueba utilizando el procedimiento arriba indicado y se realizan análisis de imagen para proporcionar el valor medio de Recuento de Suciedad indicado en la Tabla 2 bajo la entrada titulada "Aceptados de la celda de flotación". El resto de la corriente de "aceptados" de la celda de flotación indicada se pasa a la presión atmosférica a través de un tamiz Valley Flat de 0,15 mm de abertura (Voith Sulzer), y se utiliza la corriente de "aceptados" (a través del tamiz) para preparar hojas de prueba y medir el Recuento de Suciedad con el resultado medio presentado en la Tabla 2 para la entrada titulada "aceptados del tamiz Flat de 0,15 mm". Los núms. de ejemplo en la Tabla 2 (y la 3) se refieren a las composiciones de PSA que llevan los mismos núms. en la Tabla 1 anterior.

TABLA 2

Etapa	Recuento de Suciedad (ppm)
		Ejemplo
	1	2
Lodo de pulpa inicial	1836	149
Aceptados de la celda de flotación	954	24
Aceptados del tamiz Flat de 0,15 mm	124	13

B. Procedimiento en planta piloto

Esta evaluación enérgica mide en el recuento de suciedad (definido más adelante en esta memoria) después de cada etapa de una operación de 6 etapas, cada una de las cuales se describe en detalle en los documentos disponibles públicamente del Laboratorio de Productos Forestales del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, sección 90 del Protocolo de Reciclado en Escala Piloto del U.S.P.S. del Borrador de Especificación del Servicio Postal de los Estados Unidos "Paper, Stamp, Pressure Sensitive Recyclable Adhesive" (USPS-P-XXXX) de fecha 1 de mayo de 1998. Una vez finalizada cada etapa, se preparan hojas de prueba de papel y se realiza el análisis de recuento de suciedad. Los valores de recuento de suciedad (en partes de PSA por millón de partes de papel) en la Tabla 3 siguiente representan la superficie de PSA dispersado en la hoja de prueba por unidad de superficie de la hoja de prueba.

TABLA 3

Identidad de la etapa	Recuento de Suciedad (ppm)
	Ejemplo C1
Lodo de pulpa inicial	2796
Aceptados a presión del tamiz de 0,3 mm de abertura	817

Aceptados a presión del tamiz de 0,15 mm de abertura	- - -

Aceptados del limpiador directo (centrífuga)	1212

Aceptados de paso directo	918,3

Aceptados de la unidad de flotación LaMort	775

Sobre la base de los datos de recuento de suciedad anteriores, los PSA de la invención (Ejemplos 1 y 2) se comportan más eficazmente en este ensayo de Reciclabilidad que el control C1. Aunque los ensayos de laboratorio y planta piloto son algo diferentes, el último (más etapas) es más eficaz en la eliminación de los contaminantes de PSA de la composición a transformar en hojas de papel de prueba, por lo que si los PSA de los Ejemplos 1 y 2 se pasaran a través de las etapas múltiples del Procedimiento en Planta Piloto, el recuento de suciedad de la etapa final sería previsiblemente menor que el de C1 o, expuesto de modo diferente, si el PSA del Ejemplo C1 se evaluara de acuerdo con el "Procedimiento de Laboratorio" simplificado, el recuento de suciedad final sería previsiblemente mayor que el correspondiente a C1 en el Procedimiento en Planta Piloto.

Adicionalmente, además de la eficiencia de redispersabilidad y reciclabilidad indicada de los polímeros de la invención, éstos exhiben asimismo una amplia gama de propiedades adhesivas deseables ilustradas anteriormente en la Tabla 1.

La descripción que antecede tiene por objeto servir de ilustración y no debe considerarse como limitante. Diversas modificaciones y alteraciones serán ideadas fácilmente por las personas expertas en la técnica. Por consiguiente, se pretende que lo que antecede se considere solamente como ilustrativo y que el alcance de la invención se determine a partir de las reivindicaciones siguientes.

Claims

1. Polímeros adhesivos de contacto en emulsión dispersables en álcali e inherentemente adherentes de materias primas constituidas esencialmente por: i) 55 a 90% en peso de uno o más acrilatos de alquilo que contienen 4 a 8 átomos de carbono en el grupo alquilo; ii) 4 a 20% en peso de una mezcla de monómeros de ácido acrílico y al menos aproximadamente 50% en peso, basado en el peso de la mezcla, de oligómeros de ácido acrílico; iii) 0 a 15% en peso de vinil-éster; iv) 0 a 30% en peso de acrilato de metilo; v) 0 a 5% en peso de agente tensioactivo copolimerizable; y vi) 0 a 5% en peso de agente de transferencia de cadenas.

2. Los polímeros de la reivindicación 1, en la cual ii) contiene al menos 70 por ciento en peso de oligómeros, basado en el peso de mezcla.

3. Los polímeros de la reivindicación 2, en la cual iv) contiene 20 a 30% de acrilato de metilo.

4. Los polímeros de la reivindicación 3, en la cual v) contiene 0,2 a 3% en peso, basado en el peso de monómeros.

5. Los polímeros de la reivindicación 4, en la cual vi) contiene aproximadamente 0,05 a aproximadamente 1,0% en peso de agente de transferencia de cadenas, basado en el peso de monómeros.