USO DE CERAS DE POLIOLEFINA EN MASAS TERMOFUSIBLES.

Masas termofusibles que contienen una o varias ceras de poliolefina que se prepararon con ayuda de catalizadores de metaloceno,

presentan un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 80 y 165ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 20 y 40.000 mPa·s y una temperatura de transición vítrea de como máximo -10ºC, caracterizadas porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles con una proporción en peso superior o igual al 50% en peso

Uso de ceras de poliolefina en masas termofusibles.

La invención se refiere a masas termofusibles que contienen ceras de poliolefina que se han preparado con catalizadores de metaloceno.

Las masas termofusibles o hot melts son materiales termoplásticos sólidos a temperatura ambiente que se aplican en estado líquido fundido en forma de capa sobre superficies de sustratos adecuadas y allí desempeñan diferentes funciones después de la solidificación. Se construyen preferiblemente basándose en resinas, ceras, plásticos termoplásticos y elastómeros y opcionalmente contienen adiciones de cargas, pigmentos y aditivos como estabilizadores, etc.

Por ejemplo, las masas termofusibles pueden utilizarse como adhesivos sin disolvente para la unión. Debido a sus múltiples ventajas, los adhesivos termofusibles se utilizan cada vez más, entre otras cosas, en la industria del embalaje, mobiliario, textil y de los zapatos como alternativa económica y respetuosa con el medioambiente a adhesivos convencionales basados en disolventes. Los constituyentes de formulaciones de adhesivos termofusibles habituales son polímeros polares o apolares-generalmente copolímeros de etileno-acetato de vinilo-resinas, así como ceras.

Los polímeros polares o apolares sirven de sustancia de esqueleto. Proporcionan la consistencia cohesiva de la masa adhesiva y al mismo tiempo contribuyen a la adhesión al sustrato. La adición de resina mejora la acción de adhesión y opcionalmente puede ejercer un efecto compatibilizador sobre los distintos componentes del adhesivo. Las ceras se utilizan para modificar en proporciones, referidas a las masas de adhesivo termofusible, de generalmente menos del 10% en peso. Regulan importantes propiedades físicas de las masas adhesivas como, por ejemplo, la dureza, la viscosidad de fusión y el punto de reblandecimiento e influyen decisivamente el comportamiento de aplicación técnica en su efecto sobre el tiempo abierto, adhesión, cohesión, etc. En el caso de cantidades utilizadas de cera de más del 10% en peso, hasta la fecha se encontró generalmente un empeoramiento de las propiedades, especialmente una reducción de la fuerza de adhesión del adhesivo termofusible.

Además, las masas termofusibles se usan en la construcción de vías de circulación como aglutinantes termoplásticos para la preparación de marcas visuales de guiado del tráfico como, por ejemplo, "pasos de cebra" en pasos de peatones, líneas centrales o de limitación u otras indicaciones señalizadoras para controlar el flujo de tráfico. Los aglutinantes utilizados para esto pueden contener, además de ceras, plásticos termoplásticos, resinas, así como plastificantes. Para la aplicación para la señalización de vías de circulación, estos aglutinantes se mezclan generalmente con cargas como arena o cal, pigmentos como dióxido de titanio y adiciones reflectantes de la luz, por ejemplo, perlas de vidrio.

Como ceras, en las masas termofusibles se utilizan hasta la fecha ceras de parafina macro y microcristalinas, ceras de Fischer-Tropsch, así como ceras de poliolefina. Por ceras de poliolefina se entiende en este documento poliolefinas de bajo peso molecular en el intervalo de masas molares entre aproximadamente 500 y 20000 g/mol (masa molar promedio en número M_n) y valores de MFR, medidos según ASTM D 1238-01, superiores a 3000 g/10 min.

Las ceras de poliolefina pueden prepararse mediante degradación térmica de plásticos de poliolefina altamente polimérica ramificada o mediante la polimerización directa de olefinas. Como procedimientos de polimerización se consideran, por ejemplo, tecnologías a alta presión haciéndose reaccionar radicálicamente las olefinas, generalmente etileno, a altas presiones y temperaturas para dar ceras ramificadas, además de los procedimientos a baja presión o de Ziegler en los que se polimerizan etileno y/o 1-olefinas superiores con ayuda de catalizadores organometálicos a presiones y temperaturas comparativamente más bajas.

Como variante del procedimiento a baja presión, recientemente se ha dado a conocer un procedimiento de trabajo en el que como catalizadores organometálicos se usan compuestos de metaloceno. Estos últimos contienen átomos de titanio, circonio o hafnio como especies activas y generalmente se utilizan en combinación con cocatalizadores, por ejemplo, compuestos de organoaluminio o boro, preferiblemente compuestos de aluminoxano. La polimerización se realiza en caso de necesidad en presencia de hidrógeno como regulador de la masa molar. Los procedimientos con metaloceno destacan porque, en comparación con la tecnología de Ziegler más antigua, pueden obtenerse ceras con una distribución de masas molares más estrecha, incorporación más uniforme de comonómeros, menores puntos de fusión y mayor efectividad del catalizador.

Sorprendentemente se ha encontrado ahora que las masas termofusibles que contienen ceras de poliolefina que se prepararon con ayuda de catalizadores de metaloceno presentan un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 80 y 165ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 20 y 40000 mPa.s y una temperatura de transición vítrea de cómo máximo -10ºC, caracterizadas porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles con una proporción en peso superior o igual al 50% en peso, son adecuadas de forma especialmente ventajosa como adhesivos termofusibles. Los adhesivos termofusibles de este tipo presentan propiedades excelentes con respecto a la fuerza de adhesión (adhesión al sustrato) y la flexibilidad en frío.

Además, se encontró que las masas termofusibles mencionadas son extraordinariamente adecuadas como constituyente de masas de señalización de vías de circulación. Las masas de señalización de este tipo presentan especialmente una adherencia mejorada a la vía de circulación.

Por tanto, son objeto de la invención masas termofusibles que contienen una o varias ceras de poliolefina que se prepararon con ayuda de catalizadores de metaloceno, presentan un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 80 y 165ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 20 y 40000 mPa.s y una temperatura de transición vítrea de cómo máximo -10ºC, caracterizadas porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles con una proporción en peso superior o igual al 50% en peso.

Las ceras de poliolefina contenidas en las masas termofusibles según la invención presentan preferiblemente un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 90 y 160ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 50 y 30000 mPa.s y una temperatura de transición vítrea de como máximo -20ºC.

Las ceras de poliolefina contenidas en las masas termofusibles según la invención presentan preferiblemente una masa molar promedio en número M_n entre 500 y 20000 g/mol, con especial preferencia entre 800 y 10000 g/mol y especialmente preferiblemente entre 1000 y 5000 g/mol, y preferiblemente una masa molar promedio en peso M_w entre 1000 y 40000 g/mol, con especial preferencia entre 1600 y 30000 g/mol y especialmente preferiblemente entre 2000 y 20000 g/mol.

Como ceras de poliolefina contenidas en las masas termofusibles según la invención se consideran, por ejemplo, homopolímeros de propileno o 1-olefinas superiores o copolímeros de propileno con etileno o con 1-olefinas superiores o sus copolímeros entre sí. Como 1-olefinas superiores se utilizan preferiblemente olefinas lineales o ramificadas con 4 a 20 átomos de C y preferiblemente con 4 a 6 átomos de C. Estas olefinas pueden presentar una sustitución aromática que está en conjugación con el doble enlace olefínico. Ejemplos de éstas son 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno o 1-octadeceno, así como estireno. Los copolímeros están compuestos preferiblemente por del 70 al 99,9 y con especial preferencia del 80 al 99% en peso de un tipo de olefina. Además, se prefieren copolímeros de propileno con del 0,1 al 30, preferiblemente del 1 al 20% en peso de etileno.

En una forma de realización preferida de la invención, las ceras de poliolefina contenidas en las masas termofusibles son ceras de homopolímeros de propileno.

En otra forma de realización preferida de la invención, las ceras de poliolefina contenidas en las masas termofusibles son ceras de copolímeros de propileno y uno o varios otros monómeros seleccionados de etileno y 1-alquenos ramificados o sin ramificar con 4 a 20 átomos de C ascendiendo el contenido de unidades estructurales procedentes...

1. Masas termofusibles que contienen una o varias ceras de poliolefina que se prepararon con ayuda de catalizadores de metaloceno, presentan un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 80 y 165ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 20 y 40.000 mPa•s y una temperatura de transición vítrea de como máximo -10ºC, caracterizadas porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles con una proporción en peso superior o igual al 50% en peso.

2. Masas termofusibles según la reivindicación 1, caracterizadas porque la una o varias ceras de poliolefina presentan un punto de goteo o de reblandecimiento anillo/bola entre 90 y 160ºC, una viscosidad de fusión, medida a una temperatura de 170ºC, entre 50 y 30.000 mPa•s y una temperatura de transición vítrea de como máximo -20ºC.

3. Masas termofusibles según la reivindicación 1 ó 2, caracterizadas porque la una o varias ceras de poliolefina presentan una masa molar promedio en número M_n entre 500 y 20.000 g/mol y una masa molar promedio en peso M_w entre 1000 y 40.000 g/mol.

4. Masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque la una o varias ceras de poliolefina son ceras de homopolímeros de propileno.

5. Masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque la una o varias ceras de poliolefina son ceras de copolímeros de propileno y uno o varios otros monómeros seleccionados de etileno y 1-alquenos ramificados o sin ramificar con 4 a 20 átomos de C y el contenido de unidades estructurales procedentes de propileno en las ceras de copolímeros asciende a del 70 al 99,9% en peso.

6. Masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque la una o varias ceras de poliolefina son ceras de copolímeros de etileno y al menos un 1-alqueno ramificado o sin ramificar con 3 a 20 átomos de C y el contenido de unidades estructurales procedentes del uno o varios 1-alquenos en las ceras de copolímeros asciende a del 0,1 al 30% en peso.

7. Masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizadas porque las ceras de homo y copolímeros de olefina utilizadas estar polarmente modificadas.

8. Masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizadas porque contienen además una o varias sustancias seleccionadas de plásticos de poliolefina, resinas, ceras, plastificantes, polímeros polares o apolares, pigmentos, cargas, estabilizadores y antioxidantes.

9. Uso de masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8 como adhesivos termofusibles.

10. Uso según la reivindicación 9, caracterizado porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles en proporciones de entre el 50 y el 99% en peso.

11. Uso según la reivindicación 10, caracterizado porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles en proporciones de entre el 60 y el 90% en peso.

12. Uso de masas termofusibles según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8 como aglutinante para la preparación de señalizaciones de vías de circulación.

13. Uso según la reivindicación 12, caracterizado porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles en proporciones de entre el 50 y el 99% en peso.

14. Uso según la reivindicación 12, caracterizado porque las ceras de poliolefina están contenidas en las masas termofusibles en proporciones de entre el 60 y el 90% en peso.