ES2201301T3 - Adhesivos termofusibles para articulos desechables y articulos fabricados con dichos adhesivos. - Google Patents
Adhesivos termofusibles para articulos desechables y articulos fabricados con dichos adhesivos.Info
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Abstract
COMPOSICIONES ADHESIVAS DE FUSION EN CALIENTE, QUE CONTIENEN COPOLIMEROS EN BLOQUE LINEALES DE ELEVADO PESO MOLECULAR, A BASE DE ESTIRENO - ISOPRENO - ESTIRENO, O COPOLIMEROS LINEALES DE ALTO PESO MOLECULAR A BASE DE ESTIRENO - BUTADIENO - ESTIRENO, CON MUY POCO O NINGUN DIBLOQUE RESIDUAL, Y PRODUCTOS REALIZADOS CON LAS MISMAS. LAS COMPOSICIONES ADHESIVAS RESULTANTES PUEDEN INCLUIR RESINAS ADHESIVAS SOLIDAS Y RESINAS ADHESIVAS LIQUIDAS.
Description
Adhesivos termofusibles para artículos
desechables y artículos fabricados con dichos adhesivos.
La presente invención se refiere a adhesivos
termofusibles (HMA) que son usados en la fabricación de artículos
desechables. Más en particular, la presente invención se refiere a
una formulación de adhesivo termofusible que contiene un copolímero
lineal en bloques de
estireno-isopreno-estireno (SIS) de
alto peso molecular o un copolímero lineal de
estireno-butadieno-estireno (SBS) de
alto peso molecular, teniendo cada uno de los copolímeros un mínimo
peso molecular de los bloques de poliestireno de 18.000. Además, los
copolímeros lineales de SIS y de SBS son preferiblemente preparados
en un proceso de polimerización secuencial que produce poco o
ningún dibloque residual. Los copolímeros en bloques de SIS o de SBS
son combinados con una resina sólida que es apta para impartir
pegajosidad y opcionalmente con una resina líquida que es apta para
impartir pegajosidad o un aceite plastificante para producir un
adhesivo termofusible. Además, la invención se refiere a la
fabricación de artículos desechables en la que la nueva formulación
de adhesivo termofusible es empleada para adherir un sustrato de
polietileno o polipropileno a una tela delgada y fina o tela no
tejida, o para pegar una cinta elástica a una tela delgada y fina o
tela no tejida.
Es perfectamente conocida en la técnica la
preparación de composiciones de adhesivo termofusible a partir de
copolímeros en bloques de SIS y de copolímeros en bloques de SBS.
Debido a las distintas características que condicionan el éxito de
los adhesivos termofusibles, algunos adhesivos termofusibles pueden
ser útiles en una aplicación determinada, mientras que otro puede
ser útil en una segunda aplicación. Adicionalmente, algunas
aplicaciones de adhesivos termofusibles de copolímeros en bloques
pueden requerir una adherencia entre sustratos hechos de distintos
materiales, tales como plásticos o materiales similares. En la
línea de los artículos desechables, como son por ejemplo los
protectores para colchones de cama, las compresas y los pañales
desechables, etc., la fabricación de tales artículos requiere
habitualmente el uso de un adhesivo termofusible que pueda adherirse
a una temperatura relativamente baja para evitar dañar uno de los
otros sustratos del artículo desechable.
Por ejemplo, en artículos desechables tales como
pañales o artículos similares, el adhesivo termofusible debe ser
capaz de adherir una tela no tejida absorbedora de la humedad por
medio de una película continua o discontinua a un sustrato a fin de
adherir la tela no tejida al mismo. Además, en los pañales
desechables una tela no tejida es en general adherida a una hoja
interna de un material blando para la estabilización del núcleo. El
adhesivo termofusible sería utilizado entre la hoja exterior de
material impermeable a la humedad y el material de superficie
blanda para minimizar la humedad.
En la fabricación de tales artículos desechables,
que pueden ser fabricados aplicando el adhesivo termofusible
mediante técnicas del tipo de las de extrusión, pulverización o
aplicación en forma de líneas múltiples, ha venido siendo
típicamente puesto en práctica en la técnica uno de varios enfoques
de formulación. Un primer método sería el de prever un copolímero
lineal de estireno-isopreno-estireno
o de estireno-butadieno-estireno de
peso molecular relativamente bajo en combinación con una resina
apta para impartir pegajosidad y aceite en formulaciones que
contendrían habitualmente de un 15 a un 35 por ciento en peso del
copolímero en bloques. Un ejemplo de esta combinación está descrito
en la Patente U.S. Nº 5.149.741, en la que una composición de
adhesivo para usos múltiples para un adhesivo termofusible contiene
aproximadamente 25 partes en peso de un copolímero en bloques de SIS
que contiene un 25 por ciento de estireno en peso de todo el
copolímero en bloques; aproximadamente 60 partes de un éster de
pentaeritritol; aproximadamente 15 partes en peso de un aceite
mineral parafínico/nafténico; y de 0,1 a 2,0 partes en peso de una
mezcla de antioxidante de fosfito, un antioxidante fenólico
impedido y un sinergético de tioéster, respectivamente. En esta
combinación, los copolímeros de SIS tienen como porcentaje del peso
total de los copolímeros un contenido de estireno que está situado
dentro de la gama de porcentajes de un 25-50%,
siendo el copolímero de SIS de peso molecular relativamente bajo.
Además, las composiciones de adhesivo descritas contienen un
15-40% en peso del SIS.
El segundo enfoque sería el consistente en el uso
de un copolímero en bloques radial o de brazos múltiples de
estireno-butadieno o de
estireno-isopreno de peso molecular relativamente
alto que tiene la fórmula:
(A-B)n-Y, donde Y es un
agente de acoplamiento multivalente, A comprende un bloque
aromático sustituido con polivinilo (como p. ej. estireno), B
comprende un bloque central polimérico con propiedades como las del
caucho (como p. ej. isopreno o butadieno), y n es un entero de al
menos 3, siendo dicho copolímero usado en combinación con resinas
aptas para impartir pegajosidad y aceite, en una formulación de
adhesivo termofusible que contendría tan sólo de un 5 a un 14 por
ciento en peso del copolímero en bloques. La ventaja de este
enfoque, que está descrito en la Patente U.S. Nº 5.057.571, por
ejemplo, es la de que el mismo redunda en un menor coste de la
formulación de adhesivo termofusible debido al más bajo nivel del
copolímero en bloques que es empleado, que es el ingrediente más
caro de una mezcla que constituye un adhesivo termofusible. Como se
describe en la patente '571, se descubrió que incorporando un
5-14% del copolímero en bloques radial del peso
molecular anteriormente descrito podía utilizarse para obtener las
cualidades que se requieren en un adhesivo termofusible un bajo
nivel de copolímero radial en bloques que tuviese un peso molecular
de más de aproximadamente 140.000 y preferiblemente de más de
160.000. La Patente U.S. Nº 5.037.411, titulada "Adhesivo para la
Fabricación de Artículos Desechables mediante su Aplicación en Forma
de Líneas Múltiples" y concedida a la H. B. Fuller Company,
describe también un artículo desechable en el que se utiliza una
composición de adhesivo piezosensible termofusible que incluiría un
5-15% en peso de un copolímero radial junto con una
resina compatible apta para impartir pegajosidad, aceite
plastificante, cera derivada del petróleo y un estabilizador. En un
ejemplo citado en la patente '411, en la Tabla 4 se comparan un
adhesivo preparado con un copolímero radial en bloques de alto peso
molecular como se describe en la invención y adhesivos preparados a
base de un copolímero lineal de bloques múltiples del tipo
A-B-A-B-A-B.
Como se indica en la patente, los datos ponen claramente de
manifiesto que los adhesivos hechos con el copolímero radial a
niveles de un 15% y menos son distintos de y superiores a los
adhesivos convencionales con más de un 15% en peso de polímero en
la formulación de adhesivo.
Sin embargo, sigue habiendo necesidad de una
composición de adhesivo termofusible mejorada que sea útil en el
montaje de artículos desechables tales como pañales, protectores
para colchones de cama y compresas para la mujer, y que utilice una
combinación de un copolímero lineal en bloques de SIS o de SBS de
peso molecular muy alto pero no obstante un nivel de combinación
bastante bajo, es decir menos de un 15 por ciento en peso del
polímero en bloques en la formulación de adhesivo termofusible,
permitiendo la obtención de una formulación de bajo contenido de
caucho en comparación con los adhesivos termofusibles
convencionales hechos a base de copolímeros lineales en bloques de
SIS y de SBS de bajo peso molecular.
Es por consiguiente un objetivo primario de la
presente invención el de satisfacer estas necesidades y otras.
Un objetivo particular de esta invención es el de
aportar un nuevo copolímero lineal en bloques de alto peso
molecular del tipo A-B-A, donde A es
un bloque de poliestireno y B es un bloque de dieno conjugado con
propiedades como las del caucho (como p. ej. isopreno o butadieno)
en una combinación que constituye un adhesivo termofusible mejorado
que es útil en el montaje de artículos desechables, y
particularmente de aquellos artículos que son fabricados mediante
una aplicación de líneas múltiples de adhesivo.
Es un objetivo adicional de la presente invención
aportar una composición de adhesivo termofusible que utilice un
nivel muy bajo de copolímero lineal en bloques de alto peso
molecular y presente una superior resistencia al calor y un superior
tiempo hasta el fallo en condiciones estáticas con baja viscosidad,
buen comportamiento en la prueba de adherencia de la película,
buena pegajosidad y gran capacidad para adherirse a un sustrato de
polietileno o de polipropileno a la temperatura inferior a la que
sería dañina para el sustrato.
Un objetivo adicional y sin embargo más
específico es el de aportar artículos desechables, y en particular
artículos de los que son fabricados mediante la aplicación de
múltiples líneas de adhesivo, tales como pañales, protectores para
colchones de cama y compresas para la mujer, en los que un sustrato
de polietileno o de propileno es adherido a una tela delgada y fina
o a un sustrato no tejido de polietileno o polipropileno, o ambos,
mediante el uso de dichas composiciones de adhesivo termofusible
mejoradas.
Es un objetivo adicional pero más específico de
la presente invención el de aportar una composición de adhesivo
termofusible mejorada que permita la obtención de un producto de
bajo coste gracias al uso de una cantidad considerablemente reducida
del copolímero lineal en bloques de alto peso molecular en la
formulación de adhesivo termofusible.
En una realización preferida de la presente
invención, los copolímeros lineales de SIS y de SBS de alto peso
molecular son producidos mediante un proceso de polimerización
secuencial (A-B-A polimerizados
secuencialmente), de forma tal que el producto que constituye el
copolímero final contiene de poco a ningún dibloque residual.
Como es perfectamente sabido, los polímeros que
contienen insaturación tanto aromática como etilénica pueden ser
preparados copolimerizando una o varias poliolefinas, y en
particular una diolefina, y en este caso isopreno o butadieno, con
uno o varios monómeros hidrocarbúricos aromáticos alquenílicos, y
en este caso estireno. Naturalmente, el copolímero puede ser
desordenado, escalonado, en bloques o una combinación de éstos, y en
este caso es en bloques. Los bloques de los copolímeros de esta
invención son lineales. Polímeros que contienen insaturación
etilénica o insaturación tanto aromática como etilénica pueden ser
preparados usando catalizadores de polimerización o iniciadores de
radicales libres, catiónicos y aniónicos. Tales polímeros pueden
ser preparados utilizando técnicas de polimerización en masa, en
solución o en emulsión. En cualquier caso, el polímero que contiene
al menos saturación etilénica será en general recuperado en forma
de un sólido tal como un grumo, un polvo, una pastilla o una forma
sólida similar. Naturalmente, son suministrados comercialmente por
varios proveedores polímeros que contienen insaturación etilénica y
polímeros que contienen insaturación tanto aromática como
etilénica.
Los polímeros de diolefinas conjugadas y los
copolímeros de una o varias diolefinas conjugadas y uno o varios
monómeros hidrocarbúricos aromáticos alquenílicos, tales como
predominantemente copolímeros lineales en bloques de
S-I-S o de
S-B-S, son frecuentemente
preparados en solución utilizando técnicas de polimerización
aniónica. En general, cuando son utilizadas técnicas de
polimerización aniónica en solución, estos copolímeros en bloques
de S-I-S o de
S-B-S son preparados a base de poner
los monómeros a polimerizar simultánea o secuencialmente en
contacto con un compuesto metálico organoalcalino en un disolvente
adecuado a una temperatura situada dentro de la gama de temperaturas
que va desde aproximadamente -150ºC hasta aproximadamente 300ºC, y
preferiblemente a una temperatura situada dentro de la gama de
temperaturas que va desde aproximadamente 0ºC hasta aproximadamente
100ºC. Son iniciadores de polimerización aniónicos particularmente
eficaces compuestos de organolitio que tienen la fórmula
general:
RLi_{n}
Donde:
R es un radical hidrocarbúrico alifático,
cicloalifático, aromático o aromático alquilsustituido que tiene de
1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; y n es un entero de 1 a
4.
En general pueden ser usados cualesquiera de los
disolventes de los que se sabe en el estado de la técnica que son
útiles en la preparación de tales polímeros. Los disolventes
adecuados incluyen entonces hidrocarburos de cadena recta y de
cadena ramificada tales como pentano, hexano, heptano, octano e
hidrocarburos similares, así como derivados alquilsustituidos de
los mismos; hidrocarburos cicloalifáticos tales como ciclopentano,
ciclohexano, cicloheptano e hidrocarburos cicloalifáticos
similares, así como derivados alquilsustituidos de los mismos;
hidrocarburos aromáticos y aromáticos alquilsustituidos tales como
benceno, naftaleno, tolueno, xileno e hidrocarburos similares;
hidrocarburos aromáticos hidrogenados tales como tetralina,
decalina e hidrocarburos similares; y éteres lineales y cíclicos
tales como éter metílico, éter metiletílico, tetrahidrofurano y
éteres similares.
La concentración del iniciador puede ser regulada
para controlar el peso molecular de la totalidad de la composición
y de los bloques de poliestireno. En general, la concentración de
iniciador está situada dentro de la gama de concentraciones que va
desde aproximadamente 0,25 hasta aproximadamente 50 milimoles por
cada 100 gramos de monómero. La relación del iniciador al monómero
determina el tamaño de bloque, es decir que cuanto más alta sea la
relación de iniciador a monómero, tanto menor será el peso molecular
del bloque.
Son perfectamente conocidos métodos para
controlar los pesos moleculares de los bloques y de la totalidad
del polímero. Tales métodos están descritos, por ejemplo, en la
Patente U.S. Nº 3.149.182, que indica que puede mantenerse constante
la cantidad de monómero y pueden lograrse distintos pesos
moleculares a base de variar la cantidad de iniciador de
organolitio, o bien puede mantenerse constante la cantidad de
catalizador iniciador y pueden lograrse distintos pesos moleculares
a base de variar la cantidad del monómero; y en la Patente U.S. Nº
3.231.635; quedando las descripciones de dichas patentes
incorporadas a la presente por referencia; y en muchas otras.
El primer paso del proceso supone poner al
monoalquenilareno y al compuesto de organomonolitio (iniciador) en
contacto en presencia de un diluyente inerte, formando en el mismo
un compuesto que constituye un polímero viviente que tiene la
estructura simplificada A-Li. El monoalquenilareno
es preferiblemente estireno.
A continuación, el polímero viviente en solución
es puesto en contacto con un dieno conjugado. Los dienos preferidos
incluyen el butadieno y el isopreno. El polímero viviente
resultante tiene una estructura simplificada del tipo
A-B-Li.
A-B-Li.
En este punto, puede emplearse uno de dos
procesos para producir un copolímero tribloque lineal del tipo
\hbox{A-B-A;} es decir
(1) un proceso de acoplamiento, o (2) un proceso secuencial. En el
proceso de acoplamiento, el polímero viviente del tipo
A-B-Li es acoplado con un agente de
acoplamiento multifuncional.
Hay una extensa variedad de agentes de
acoplamiento que pueden ser empleados. Puede ser empleado cualquier
agente de acoplamiento polifuncional que contenga al menos dos
sitios reactivos. Los ejemplos de los tipos de compuestos que pueden
ser usados incluyen poliepóxidos, poliisocianatos, poliiminas,
polialdehídos, policetonas, polianhídridos, poliésteres,
polihalogenuros y compuestos similares. Estos compuestos pueden
contener dos o más tipos de grupos funcionales tales como la
combinación de grupos epoxi y aldehído, grupos isocianato y
halogenuro y combinaciones similares. Pueden estar presentes varios
otros sustituyentes que son inertes en la reacción de tratamiento,
tales como radicales hidrocarbúricos como los ejemplificados por
los grupos alquilo, cicloalquilo, arilo, aralquilo y alcarilo y los
grupos alcoxi, ariloxi, alquiltio, ariltio y amino terciarios.
Muchos tipos adecuados de estos compuestos polifuncionales han sido
descritos en las Patentes U.S. Núms. 3.595.941, 3.468.972,
3.135.716, 3.078.254 y 3.594.452. Cuando el agente de acoplamiento
tiene dos sitios reactivos, como es el caso del dibromoetano, el
polímero tendrá una estructura lineal del tipo ABA. Cuando el agente
de acoplamiento tiene tres o más sitios reactivos, como es el caso
del tetracloruro de silicio, el polímero tendrá una estructura
radial o ramificada, tal como del tipo (AB)_{n}BA.
En el estado de la técnica, tal como el
ejemplificado por las Patentes U.S. Núms. 3.595.941 y 3.468.972, ha
venido haciéndose siempre el esfuerzo de seleccionar el agente de
acoplamiento específico o las condiciones de reacción específicas
que redundasen en el más alto rendimiento de acoplamiento. El
rendimiento de acoplamiento está definido como el número de
moléculas de polímero acoplado dividido por el número de moléculas
de polímero acoplado más el número de moléculas de polímero no
acoplado. Así, cuando se produce un polímero lineal de SIS, el
rendimiento de acoplamiento queda ilustrado mediante la relación
siguiente (en la cual SI hace referencia al dibloque de
estireno-isopreno):
\frac{N^{o} \ de \ moléculas
\ de \ SIS}{N^{o} \ de \ moléculas \ de \ SIS \ más \
SI}
El rendimiento de acoplamiento puede ser
determinado teóricamente a partir de la cantidad estequiométrica de
agente de acoplamiento requerida para completar el acoplamiento; o
bien el rendimiento de acoplamiento puede ser determinado mediante
un método analítico tal como el de la cromatografía de infiltración
sobre gel. El típico rendimiento de acoplamiento del estado de la
técnica va desde aproximadamente un 80% hasta casi un 100%.
Las típicas condiciones de acoplamiento incluyen
una temperatura de entre aproximadamente 65ºC y aproximadamente
80ºC, y una presión suficiente para mantener los reactivos en una
fase líquida.
A continuación de la reacción de acoplamiento o
bien cuando se ha obtenido el deseado rendimiento de acoplamiento,
el producto es neutralizado por un procedimiento tal como el de la
adición de terminadores, como p. ej. agua, alcohol u otros
reactivos, con la finalidad de retirar el radical de litio que
forma el núcleo para el producto consistente en el polímero
condensado. El producto es entonces recuperado por un procedimiento
tal como el de coagulación utilizando agua caliente o vapor o
ambos, o bien empleando desvolatilización en vacío/extrusión.
Como alternativa, puede hacerse que el polímero
viviente del tipo A-B-Li reaccione
con una segunda adición de monómero de estireno, en el proceso de
polimerización secuencial, para producir un copolímero tribloque
lineal del tipo A-B-A. Este proceso
ofrece la ventaja de no dejar un dibloque residual mensurable.
A continuación de la polimerización secuencial,
el producto es terminado por un procedimiento tal como el de la
adición de un agente terminador prótico, como p. ej. agua, alcohol
u otros reactivos, o bien con hidrógeno, con la finalidad de retirar
el radical de litio que forma el núcleo para el producto que
consiste en el polímero condensado. El producto es entonces
recuperado por un procedimiento tal como el de coagulación
utilizando agua caliente o vapor o ambos, o bien a base de emplear
desvolatilización en vacío/extrusión. Los polímeros no son
hidrogenados.
En una realización preferida de la presente
invención, los copolímeros lineales en bloques del tipo
A-B-A que son aquí usados contienen
más de un 95% de tribloque. En el caso en el que el copolímero en
bloques del tipo
A-B-A es preparado usando el proceso de acoplamiento anteriormente descrito, una realización preferida de la presente invención emplea un copolímero en bloques del tipo A-B-A en el cual el rendimiento de acoplamiento es de más de un 95%. En la realización más preferida de la presente invención, los copolímeros lineales en bloques del tipo A-B-A que son aquí usados son polimerizados secuencialmente, según el proceso secuencial anteriormente descrito, y contienen más de un 98% de copolímero tribloque.
A-B-A es preparado usando el proceso de acoplamiento anteriormente descrito, una realización preferida de la presente invención emplea un copolímero en bloques del tipo A-B-A en el cual el rendimiento de acoplamiento es de más de un 95%. En la realización más preferida de la presente invención, los copolímeros lineales en bloques del tipo A-B-A que son aquí usados son polimerizados secuencialmente, según el proceso secuencial anteriormente descrito, y contienen más de un 98% de copolímero tribloque.
La composición de adhesivo termofusible de la
presente invención consta en particular de un 5 a un 15 por ciento
en peso de un copolímero lineal en bloques de SIS o de SBS de alto
peso molecular o de mezclas de los mismos, conteniendo dicho
copolímero lineal en bloques de SIS de un 25 a un 35 por ciento en
peso de estireno, y teniendo dicho copolímero lineal en bloques de
SIS un peso molecular máximo de 120.000 a 200.000, que sería
corregido para la composición. El copolímero lineal en bloques de
SBS contendría de un 25 a un 35 por ciento en peso de poliestireno,
con un peso molecular máximo de 100.000 a 180.000, también
corregido para la composición. Además, dichos copolímeros lineales
en bloques de SIS y de SBS tienen un mínimo peso molecular máximo
de los bloques de poliestireno de aproximadamente 18.000.
Adicionalmente además, los copolímeros lineales en bloques de SIS y
de SBS serían preferiblemente preparados en el proceso de
polimerización secuencial anteriormente descrito y contendrían muy
poco o menos de un 5% de dibloque residual o ningún dibloque
residual. Además, las composiciones con contenido de SIS y SBS
lineal incluirían de un 45 a un 85 por ciento en peso de una resina
sólida compatible apta para impartir pegajosidad, y un
0-35 por ciento en peso de un aceite plastificante
o una resina líquida apta para impartir pegajosidad.
Adicionalmente además, el adhesivo termofusible
tendría de un 5 a un 15 por ciento, y más preferiblemente de un 8 a
un 13 por ciento, sobre la base del peso de la composición de
adhesivo termofusible, de un copolímero lineal en bloques del tipo
A-B-A en el que el componente B es
poliisopreno y el componente A es poliestireno, y el peso molecular
máximo de promedio, corregido para la composición del polímero, de
un bloque de poliestireno es de 18.000 a 26.000, más
preferiblemente de 18.000 a 24.000, y con la máxima preferencia, de
18.000 a 22.000. El peso molecular máximo de promedio total del
copolímero lineal en bloques, corregido para la composición del
polímero, sería de 120.000 a 200.000, más preferiblemente de
125.000 a 180.000, y con la máxima preferencia de 125.000 a 150.000,
y el componente A está presente en una cantidad de al menos 25 a
35, y más preferiblemente de 28 a 32 partes por cada 100 partes en
peso del copolímero en bloques; y estará presente además de un 45
por ciento a un 85 por ciento de una resina sólida compatible apta
para impartir pegajosidad, sobre la base del peso de la composición
termofusible, y de un 0 por ciento a un 35 por ciento de un aceite
plastificante o de una resina líquida apta para impartir
pegajosidad, sobre la base del peso del adhesivo termofusible.
Como alternativa, el adhesivo termofusible
tendría de un 5 a un 15 por ciento, y con la máxima preferencia de
un 8 a un 13 por ciento, sobre la base del peso de la composición
de adhesivo termofusible, de un copolímero lineal en bloques del
tipo A-B-A, donde el componente B
es polibutadieno, el peso molecular máximo de promedio, corregido
para la composición del polímero, del bloque de poliestireno es de
18.000 a 16.000, más preferiblemente de 18.000 a 24.000, y con la
máxima preferencia de 18.000 a 22.000, siendo el peso molecular
máximo de promedio total, corregido para la composición del
polímero, del copolímero lineal en bloques de 100.000 a 180.000,
más preferiblemente de 110.000 a 160.000, y con la máxima
preferencia de 110.000 a 140.000, y estando el componente A presente
en una cantidad de al menos 25 a 35 partes, y más preferiblemente
de 28 a 32 partes por cada 100 partes en peso del copolímero en
bloques; así como de un 45 por ciento a un 85 por ciento de una
resina sólida compatible apta para impartir pegajosidad, sobre la
base del peso de la composición de adhesivo termofusible; y de un 0
por ciento a un 35 por ciento de un aceite plastificante o una
resina líquida apta para impartir pegajosidad, sobre la base de los
pesos del adhesivo termofusible.
Los artículos que utilizan este nuevo adhesivo
termofusible serían fabricados empleando técnicas de aplicación por
extrusión, por pulverización o en líneas múltiples para unir la
capa a un sustrato, o para unir una cinta elástica a un sustrato,
siendo dichos procesos conocidos en la técnica en la
actualidad.
El peso molecular aquí indicado es el peso
molecular corregido para la composición del polímero. Los pesos
moleculares que se indican no son peso molecular del equivalente de
poliestireno, sino pesos moleculares reales que han sido corregidos
para la composición del polímero. El peso molecular fue determinado
mediante cromatografía de infiltración sobre gel (GPC) utilizando
los métodos anteriormente descritos en la bibliografía: J. R.
Runyon, et al., y J. Polym. Sci. 13, 2359 (1969). L. H. Tung, J.
Appl. Polym. Sci. 24, 953-963 (1979).
Se ha comprobado que estas composiciones de
adhesivo termofusible, que constan de un copolímero en bloques del
tipo A-B-A de peso molecular
relativamente alto al cual han sido añadidos la resina primaria
apta para impartir pegajosidad, la resina secundaria apta para
impartir pegajosidad o el aceite plastificante y el estabilizador
poseen propiedades que son admirablemente adecuadas para la
fabricación de artículos desechables, y en particular de artículos
desechables que son fabricados a base de aplicar el adhesivo en
forma de finas tiras longitudinales paralelas, o bien en forma de
una configuración de múltiples puntos formados por pequeñas gotas de
adhesivo, para adherir entre sí una hoja exterior de polietileno o
de polipropileno impermeable a la humedad y una hoja o tela delgada
y fina interior absorbedora de la humedad como las que se usan en
la fabricación de pañales. Estas composiciones de adhesivo
termofusible pueden ser fundidas y mantenidas bajo una atmósfera
protectora de nitrógeno a temperaturas desde relativamente bajas
hasta altas sin degradación térmica. Las composiciones pueden ser
aplicadas en forma fluida a los sustratos de polietileno y de
polipropileno en forma de películas continuas o discontinuas, de
adecuadas líneas finas o de configuraciones de puntos múltiples, sin
riesgo alguno de que resulte dañado el sustrato de polietileno o
polipropileno. Se ha comprobado también que estas composiciones de
adhesivo termofusible sirven para unir entre sí una hoja exterior o
envoltura y un tampón absorbente superpuesto a la misma como se
requiere en la fabricación de compresas. La composición de adhesivo
termofusible aplicada en forma de un fluido penetra en la zona de
la superposición para unir y sellar el tampón absorbente dentro de
la hoja exterior que sirve de envoltura.
Las resinas primarias aptas para impartir
pegajosidad que son útiles en la puesta en práctica de esta
invención incluyen resinas hidrocarbúricas, politerpenos sintéticos,
ésteres resínicos y terpenos naturales que son semisólidos o
sólidos a las temperaturas ambientes y se reblandecen o se
convierten en líquidos a temperaturas que van en general desde 40ºC
hasta 135ºC, y preferiblemente desde 70ºC hasta 120ºC. Son
ejemplificativas de las resinas primarias aptas para impartir
pegajosidad resinas compatibles tales como (1) colofonias naturales
y modificadas tales como, por ejemplo, colofonia de goma, colofonia
de madera, colofonia de aceite de resina, colofonia destilada,
colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia
polimerizada; (2) ésteres de glicerol y de pentaeritritol de
colofonias naturales y modificadas tales como, por ejemplo, el
éster de glicerol de palea, la colofonia de madera, el éster de
glicerol de colofonia hidrogenada, el éster de glicerol de colofonia
polimerizada, el éster de pentaeritritol de colofonia hidrogenada y
el éster de pentaeritritol fenólico-modificado de
colofonia; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturados,
como p. ej. estireno/terpeno y alfametilestireno/terpeno; (4)
resinas de politerpeno que tienen un punto de reblandecimiento,
según determinación efectuada por el método ASTM
E28-58T, de 80º a 150ºC; siendo estas últimas
resinas de politerpeno en general resultantes de la polimerización
de hidrocarburos terpénicos tales como el monoterpeno bicíclico
conocido como pineno, en presencia de catalizadores de
Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas;
estando también incluidas las resinas de politerpeno hidrogenado;
(5) resinas de terpeno modificadas fenólicas y derivados
hidrogenados de las mismas tales como, por ejemplo, el producto
resínico resultante de la condensación en un medio ácido de un
terpeno bicíclico y un fenol; (6) resinas de hidrocarburos
alifáticos de petróleo que tienen un punto de reblandecimiento
según el método de ensayo con anillo y bola de 40º a 135ºC; siendo
estas últimas resinas resultantes de la polimerización de monómeros
que constan primariamente de olefinas y diolefinas; estando también
incluidas las resinas de hidrocarburos alifáticos hidrogenados de
petróleo; (7) resinas de hidrocarburos aromáticos de petróleo y
resinas mixtas de hidrocarburos parafínicos aromáticos y alifáticos
y los derivados hidrogenados de las mismas; (8) resinas de
hidrocarburos alicíclicos modificados aromáticos de petróleo y los
derivados hidrogenados de las mismas; y (9) resinas de hidrocarburos
alicíclicos de petróleo y los derivados hidrogenados de las mismas.
Las resinas primarias aptas para impartir pegajosidad que son
preferidas para ser usadas en la puesta en práctica de esta
invención están representadas por los subpárrafos (8) y (9) cuando
el adhesivo termofusible es formulado usando un copolímero en
bloques de SIS y por los subpárrafos (2), (3) y (8) cuando el
adhesivo termofusible es formulado usando un copolímero en bloques
de SBS.
Las resinas secundarias aptas para impartir
pegajosidad que son adecuadas son las especies que se han nombrado
y en las que la resina es líquida a temperatura ambiente.
En la puesta en práctica de esta invención son
útiles varios aceites plastificantes. El aceite plastificante puede
ser usado en lugar de o en combinación con el agente secundario
apto para impartir pegajosidad para reducir la viscosidad y mejorar
las propiedades de pegajosidad. Los aceites plastificantes de los
que se ha comprobado que son útiles incluyen oligómeros olefínicos
y polímeros de bajo peso molecular, así como aceites vegetales y
animales y sus derivados. Los aceites derivados del petróleo que
pueden ser empleados son materiales de punto de ebullición
relativamente alto que contienen tan sólo una pequeña proporción de
hidrocarburos aromáticos (preferiblemente menos de un 30%, y más en
particular menos de un 15% en peso del aceite). Como alternativa,
el aceite puede ser totalmente no aromático. Los oligómeros pueden
ser polipropilenos, polibutenos, poliisopreno hidrogenado,
polibutadieno hidrogenado, polipiperileno y copolímeros de
piperileno e isopreno u oligómeros adicionales que tengan unos
pesos moleculares de promedio de entre 350 y 10.000. Los aceites
vegetales y animales incluyen ésteres glicerílicos de los ácidos
grasos habituales y productos de polimerización de los mismos.
El estabilizador o antioxidante que es usado
según la puesta en práctica de esta invención incluye fenoles
multifuncionales y fenoles impedidos de alto peso molecular tales
como fenoles con contenido de azufre y fósforo. Los fenoles
impedidos son perfectamente conocidos para los expertos en la
materia y pueden ser caracterizados como grupo hidroxílico fenólico
de los mismos. En particular, generalmente es efectuada sustitución
con grupos de butilo terciario en el anillo de benceno en al menos
una de las posiciones orto con respecto al grupo hidroxifenólico.
La presencia de estos radicales de sustitución estéricamente
voluminosos en las inmediaciones del grupo hidroxilo sirve para
retardar su frecuencia de estiramiento y en consecuencia su
reactividad; proporcionando por consiguiente este impedimento
estérico al compuesto fenólico sus propiedades estabilizadoras. Los
fenoles impedidos representativos incluyen los siguientes:
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-ter-butil-4-hidrobencil)benceno;
tetraquis-3(3,5-di-terbutil-4-hidroxifenil)propionato
de pentaeritritilo;
n-octadecil-(3,3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenil)propionato;
4,4'-metilenbis(2,6-terbutilfenol);
4,4'-tiobis(6-terbutil-o-cresol);
2,6-di-terbutilfenol;
6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octiltio)-1,3,5-triazina;
3,5-di-terbutil-4-hidrobencilfosfonato
de di-n-octadecilo;
3,5-di-terbutil-4-hidroxibenzoato
de 2-(n-octiltio)etilo y
[hexa-3-(3,5-di-terbutil-4-hidroxifenil)-propionato]
de sorbitol.
La composición de adhesivo termofusible es
preparada para su uso a base de mezclar el copolímero en bloques
del tipo A-B-A con la resina
primaria apta para impartir pegajosidad, la resina secundaria apta
para impartir pegajosidad o el aceite plastificante y el
estabilizador en cualquier orden o secuencia, o bien estos
materiales pueden ser reunidos simultáneamente para formar la
composición de adhesivo. En la práctica comercial sería de esperar
que la resina primaria apta para impartir pegajosidad y el
copolímero, con o sin la adición simultánea de la resina secundaria
apta para impartir pegajosidad o del aceite plastificante y del
estabilizador, quedasen mezclados entre sí a una temperatura lo
suficientemente elevada para formar una masa fundida fluida. Por
ejemplo, el copolímero puede ser mezclado con la resina sólida
primaria compatible apta para impartir pegajosidad a temperaturas de
110ºC a 200ºC, y preferiblemente de 130ºC a 180ºC, para formar una
masa fundida fluida. Pueden ser entonces añadidos a la masa fundida
la resina líquida secundaria apta para impartir pegajosidad o el
aceite plastificante y el estabilizador. Como alternativa, la masa
fundida fluida puede ser preparada estando todos los componentes de
la composición de adhesivo presentes ab initio.
En una realización de la preparación del adhesivo
termofusible como se ha descrito anteriormente, fueron preparadas
formulaciones de adhesivo en un mezclador discontinuo de
preparación de mezclas termofusibles con paletas en sigma, habiendo
sido el copolímero lineal en bloques mezclado previamente con el
aceite plastificante a un nivel de un 33% en peso de aceite, ya sea
mediante la técnica de mezcla en seco o bien mediante la técnica de
mezcla en estado de fusión o bien mediante la técnica de mezcla con
disolvente en ciclohexano, siendo a continuación efectuada una
desvolatilización en vacío, a fin de producir un copolímero en
bloques aceitado. La formulación de adhesivo termofusible constaba
en general de lo siguiente:
| en peso (g) | |
| Caucho aceitado (33% en peso de aceite) | 107,4 |
| Resina de pegajosidad ECR 179A (EXXON Chemical) | 432 |
| Aceite Tufflo®; 6056 (Lyondell Petroleum) | 132,6 |
| Estabilizador Irganox®; 1010 (Ciba-Geigy) | 1,5 |
En una realización preferida, tras haber
efectuado la pertinente corrección para el contenido de aceite del
copolímero en bloques aceitado, la formulación anteriormente
indicada contendría los siguientes porcentajes en peso de los
ingredientes principales: copolímero en bloques/resina apta para
impartir pegajosidad/aceite = 11%/64%/25%. El mezclador de masas
fundidas fue entonces precalentado hasta una temperatura de 171ºC
(340 grados Fahrenheit). Fueron añadidos una mitad de la resina
apta para impartir pegajosidad y la totalidad del Irganox 1010, y
se dejó que esto se mezclase por espacio de dos minutos. Entonces
fue añadido todo el copolímero en bloques preaceitado, y se
continuó la mezcla por espacio de 4,5 horas. Fue añadido el resto
de la resina apta para impartir pegajosidad, y se continuó la mezcla
por espacio de una hora adicional. El aceite fue entonces añadido
en incrementos de 1/3 con 30 minutos de mezcla a continuación de
cada adición. La caracterización del polímero y los procedimientos
de ensayo del adhesivo han sido descritos en las Patentes U.S. Núms.
5.266.314 y 5.292.819.
\newpage
Para determinar mediante ensayo la resistencia a
la tracción del adhesivo de la formulación de adhesivo
termofusible, fue moldeada por compresión una placa del adhesivo
termofusible de 0,157 cm (0,062 pulgadas) de espesor en una rama
entre dos hojas de papel con recubrimiento antiadherente, en una
prensa a una temperatura de 130ºC. La placa de adhesivo
termofusible moldeada fue retirada de la rama, y fueron retirados el
adhesivo y el papel sobrantes. Las muestras fueron entonces
acondicionadas bajo las condiciones estipuladas por las normas ASTM
(a 23+/-2 grados C y con una humedad relativa del 50+/- 5%) por
espacio de 24 horas antes de proceder a los ensayos. El ensayo de
tracción fue llevado a cabo según ASTM D-412. Fueron
troqueladas a partir de la hoja moldeada probetas lineales con
extremos de mayor sección que la parte central para ensayos de
tracción, y dichas probetas fueron entonces sometidas a ensayo en
una máquina de ensayos de tracción usando una longitud calibrada de
2,54 cm (1 pulgada) y una velocidad del cabezal de 30 cm/min. (12
pulgadas/min.). La carga de rotura por tracción fue calculada como
el promedio de las mediciones obtenidas en cuatro probetas
distintas.
En la Tabla 1, los resultados indicados para los
Ejemplos Comparativos 7 y 8 constituyen y establecen una aceptable
gama de valores para el comportamiento de un adhesivo termofusible
según definición del estado de la técnica conocido. El Ejemplo
Comparativo 7 indica los resultados de un (SB)_{n} radial
de peso molecular muy alto formulado a bajos niveles de caucho (11%
en peso) que son similares a los niveles descritos en la Patente
U.S. Nº 5.037.411, concedida a H. B. Fuller. El Ejemplo Comparativo
8, que está basado en una formulación con un más alto contenido de
caucho (20% en peso), es representativo de los resultados que son
obtenidos para formulaciones como las descritas en la Patente U.S.
Nº 4.526.577.
Los resultados que están indicados en la Tabla 1
indican que los SBS lineales de muy alto peso molecular de esta
invención, como los que se ven en los Ejemplos 1 y 2, presentan
unas propiedades en materia de la SAFT (SAFT = temperatura de fallo
del adhesivo por cizallamiento), resistencia al pelado y
resistencia a la tracción del adhesivo termofusible que son
equivalentes a o mejores que las de los ejemplos del estado de la
técnica que consisten en los Ejemplos Comparativos 7 y 8 de la
Tabla 1. Hay que señalar además que las viscosidades del adhesivo
para los Ejemplos 1 y 2 son equivalentes a o más bajas que las de
los Ejemplos Comparativos 7 y 8 de la Tabla 1. Las viscosidades más
bajas facilitan la aplicación a bajas temperaturas.
Es también evidente que los resultados
correspondientes a los Ejemplos Comparativos 4 y 6 no son
aceptables. Cada uno de estos ejemplos presenta una SAFT muy baja, y
los Ejemplos Comparativos 4 y 6 presentan también una muy baja
resistencia a la tracción del adhesivo. Estos dos SBS utilizados
están bastante por debajo de la gama de pesos moleculares definida
por esta invención. Esto explica su peor comportamiento. Estos tipos
de SBS de bajo peso molecular lograrán un aceptable comportamiento
del adhesivo termofusible tan sólo en formulaciones con un alto
contenido de caucho del orden de un 15-35% en peso,
como se describe en la Patente U.S. Nº 4.526.577.
Es también evidente que el Ejemplo 3 presenta un
peor comportamiento en comparación con los Ejemplos 1 y 2 de la
Tabla 1. El SBS lineal acoplado que es usado en el Ejemplo 3 tiene
un peso molecular suficientemente alto de 125.000, si bien contiene
también un 21,3% en peso de dibloque residual no acoplado. El
dibloque residual es responsable de los valores más bajos
correspondientes a la SAFT y a la resistencia a la tracción del
adhesivo termofusible. Esto demuestra que los polímeros de SBS con
bajo contenido de dibloque que son producidos mediante un proceso
de polimerización secuencial producen resultados superiores en las
formulaciones de esta invención.
En el caso de los SIS lineales de alto peso
molecular, en los Ejemplos 9, 10, 11 y 12 el comportamiento en
cuanto a la SAFT y a la resistencia a la tracción del adhesivo
termofusible mejora al aumentar el peso molecular, y cada uno de
éstos presenta un comportamiento que es equivalente a o mejor que
el de los Ejemplos Comparativos 7 y 8. El Ejemplo 13, que
corresponde a SIS lineal acoplado de alto peso molecular, ilustra el
efecto negativo del dibloque residual no acoplado.
El Ejemplo Comparativo 14 es de peso molecular
demasiado bajo, y por consiguiente presenta un comportamiento
deficiente (SAFT). Este polímero presentaría un comportamiento
aceptable tan sólo en una formulación que contuviese más de un 15%
de caucho.
El Ejemplo Comparativo 15 tiene un peso molecular
(MW) lo suficientemente alto, pero debido a su bajo contenido de
estireno y al resultante bajo peso molecular del bloque de
poliestireno presenta unos valores muy bajos para la SAFT y la
resistencia a la tracción del adhesivo termofusible.
En un reactor de 19 litros (5 galones) con
agitación y bajo una atmósfera de nitrógeno fueron introducidos
12,3 kg de disolvente de ciclohexano y 106,3 g de una solución
0,125M de sec-butillitio en ciclohexano. La
temperatura del reactor fue llevada hasta los 76ºC, y fueron
añadidos 301,4 g de monómero de estireno. Se dejó que continuase la
polimerización del estireno por espacio de 36 minutos. La mezcla de
reacción fue enfriada hasta 62ºC, y fueron añadidos 1406,4 g de
monómero de butadieno. Se dejó que el butadieno se polimerizase por
espacio de 45 minutos, durante cuyo período de tiempo la temperatura
de reacción alcanzó un máximo de 91,2ºC. Al final de los 45
minutos, fueron añadidos 301,4 g adicionales de monómero de
estireno. Se dejó que la reacción continuase por espacio de otros 30
minutos antes de poner fin a la reacción mediante la adición de un
exceso de isopropanol a la solución de polímero. A continuación de
la adición de un paquete antioxidante que constaba de un fenol
impedido y tris-nonilfenilfosfito (TNPP), el
polímero fue recuperado de la solución mediante desvolatilización
en un vacuohorno bajo nitrógeno a 100ºC por espacio de 3 horas. El
polímero de SBS lineal polimerizado secuencialmente resultante
tenía un contenido de estireno de un 31,1% en peso y un peso
molecular (corregido para la composición) de 124.700. No había
cantidad detectable alguna de dibloque de SB (dibloque de
estireno-butadieno).
Esta combinación fue preparada según el mismo
procedimiento general que ha sido descrito en el Ejemplo 1, con la
excepción de unos pesos ligeramente distintos de monómeros de
butadieno y estireno y sec-butillitio. El SBS lineal
polimerizado secuencialmente resultante tenía un contenido de
estireno de un 31,0% en peso y un peso molecular (corregido para la
composición) de 117.770. No había cantidad detectable alguna de
dibloque de SB.
En un reactor de 19 litros (5 galones) con
agitación y bajo una atmósfera de nitrógeno fueron introducidos
12,3 kg de disolvente de ciclohexano y 299,4 g de una solución
0,125M de sec-butillitio en ciclohexano. La
temperatura del reactor fue llevada hasta los 75ºC, y fueron
añadidos 589,7 g de monómero de estireno. Se dejó que continuase la
polimerización del estireno por espacio de 45 minutos. La mezcla de
reacción fue enfriada hasta 59ºC, y fueron añadidos 1409,4 g de
monómero de butadieno. Se dejó que el butadieno se polimerizase por
espacio de 65 minutos, durante cuyo período de tiempo la temperatura
de reacción alcanzó un máximo de 107ºC. Al final de los 65 minutos,
la temperatura había descendido hasta 50ºC, y fueron añadidos al
reactor 43,3 g de una solución 1,065M de agente de acoplamiento de
dibromoetano en ciclohexano. Se dejó que la reacción de acoplamiento
continuase por espacio de 40 minutos antes de poner fin a la misma
mediante la adición de un exceso de isopropanol a la solución de
polímero. A continuación de la adición de un paquete antioxidante
que constaba de un fenol impedido y
tris-nonilfenilfosfito (TNPP), el polímero fue
recuperado de la solución mediante desvolatilización en un vacío
bajo nitrógeno a 100ºC por espacio de 3 horas. El polímero de SBS
lineal acoplado resultante tenía un contenido de estireno de un
31,1% en peso y un peso molecular (corregido para la composición)
de 124.700. El producto contenía también un 21,3% en peso de
dibloque de SB no acoplado residual.
Ejemplos Comparativos 4 y
5
Los Ejemplos Comparativos 4 y 5 son polímeros de
SBS lineales polimerizados secuencialmente que son suministrados
comercialmente por la DEXCO Polymers. Sus propiedades están
descritas en la Tabla 1. Estos polímeros de SBS son representativos
de los tipos que son empleados en las formulaciones que están
descritas en la Patente U.S. Nº 4.526.577.
Ejemplos Comparativos 6 y
8
Los Ejemplos Comparativos 6 y 8 son un polímero
de SBS lineal multibloque (escalonado) que es suministrado
comercialmente por la Firestone. Este producto es el ejemplo
principal que es empleado en las formulaciones que están descritas
en la Patente U.S. Nº 4.526.577. En el Ejemplo 6, la formulación
con este polímero fue efectuada con un 11% en peso de caucho,
mientras que en el Ejemplo 8 la formulación con este polímero fue
efectuada con un 20% en peso de caucho.
Ejemplo Comparativo
7
El Ejemplo Comparativo 7 es un polímero de
(SB)_{n} radial de alto peso molecular que es
representativo del tipo que es empleado en las formulaciones que
están descritas en la Patente U.S. Nº 5.037.411.
En un reactor de 19 litros (5 galones) con
agitación y bajo una atmósfera de nitrógeno fueron introducidos
12,4 kg de disolvente de ciclohexano y 144,6 g de una solución
0,125M de sec-butillitio en ciclohexano. La
temperatura del reactor fue llevada hasta los 79ºC, y fueron
añadidos 298,5 g de monómero de estireno. Se dejó que continuase la
polimerización del estireno por espacio de 60 minutos. La mezcla de
reacción fue enfriada hasta 61ºC, y fueron añadidos 1426,9 g de
monómero de isopreno. Se dejó que el isopreno se polimerizase por
espacio de 55 minutos, durante cuyo período de tiempo la temperatura
de reacción alcanzó un máximo de 98ºC. Al final de los 55 minutos,
fueron añadidos 298,5 g adicionales de monómero de estireno. Se
dejó que la reacción continuase por espacio de otros 30 minutos
antes de poner fin a la reacción mediante la adición de un exceso
de isopropanol a la solución de polímero. A continuación de la
adición de un paquete antioxidante que constaba de un fenol impedido
y tris-nonilfenilfosfito (TNPP), el polímero fue
recuperado de la solución mediante desvolatilización en un
vacuohorno bajo nitrógeno a 100ºC por espacio de 3 horas. El
polímero de SIS lineal polimerizado secuencialmente resultante
tenía un contenido de estireno de un 30,8% en peso y un peso
molecular (corregido para la composición) de 120.000. No había
cantidad detectable alguna de dibloque de SI.
\newpage
Ejemplos 10, 11 y
12
Los Ejemplos 10-12 fueron
preparados según el mismo procedimiento general que ha sido
descrito en el Ejemplo 9, con la excepción de unos pesos ligeramente
distintos de monómeros de isopreno y estireno y
sec-butillitio. Los polímeros de SIS lineales
polimerizados secuencialmente resultantes tenían los contenidos de
estireno y los pesos moleculares que están descritos en la Tabla
1.
En un reactor de 19 litros (5 galones) con
agitación y bajo una atmósfera de nitrógeno fueron introducidos
12,4 kg de disolvente de ciclohexano y 244,2 g de una solución
0,125M de sec-butillitio en ciclohexano. La
temperatura del reactor fue llevada hasta los 75ºC, y fueron
añadidos 597,1 g de monómero de estireno. Se dejó que la
polimerización del estireno continuase por espacio de 50 minutos.
La mezcla de reacción fue enfriada hasta 59ºC, y fueron añadidos
1427,0 g de monómero de isopreno. Se dejó que el isopreno se
polimerizase por espacio de 80 minutos, durante cuyo período de
tiempo la temperatura de reacción alcanzó un máximo de 92,8ºC. Al
final de los 80 minutos, la temperatura había descendido hasta 50ºC,
y fueron añadidos al reactor 37,7 g de una solución 1,065M de
agente de acoplamiento de dibromoetano en ciclohexano. Se dejó que
la reacción de acoplamiento continuase por espacio de 40 minutos
antes de poner fin a la misma mediante la adición de un exceso de
isopropanol a la solución de polímero. A continuación de la adición
de un paquete antioxidante que constaba de un fenol impedido y
tris-nonilfenilfosfito (TNPP), el polímero fue
recuperado de la solución mediante desvolatilización en un
vacuohorno bajo nitrógeno a 100ºC por espacio de 3 horas. El
polímero de SIS lineal acoplado resultante tenía un contenido de
estireno de un 30,2% en peso y un peso molecular (corregido para la
composición) de 149.240. El producto contenía también un 17,6% en
peso de dibloque de SI no acoplado residual.
Ejemplo Comparativo
14
El Ejemplo Comparativo 14 es un polímero de SIS
lineal polimerizado secuencialmente que es suministrado
comercialmente por la DEXCO Polymers. Las propiedades están
descritas en la Tabla 1. Este polímero de SIS es representativo de
los tipos que son empleados en las formulaciones que están
descritas en las Patentes U.S. Núms. 5.143.968 y 5.149.741.
Ejemplo Comparativo
15
El Ejemplo Comparativo 15 es un producto de SIS
acoplado lineal que es suministrado comercialmente por la Shell
Chemical.
Debido al hecho de que dentro del alcance del
concepto inventivo aquí descrito pueden hacerse muchas
realizaciones diversas y distintas, y debido al hecho de que pueden
hacerse muchas modificaciones de las realizaciones que han sido aquí
detalladas de acuerdo con las exigencias descriptivas de la ley,
debe entenderse que los detalles aquí descritos deben ser
interpretados como detalles ilustrativos y no en un sentido
limitativo.
Claims (20)
1. Composición de adhesivo termofusible que es
adecuada para artículos desechables, comprendiendo el adhesivo
termofusible para fabricación:
a) de un 5 por ciento a un 15 por ciento, sobre
la base del peso de la composición de adhesivo termofusible, de un
copolímero lineal en bloques del tipo
A-B-A en el que el componente B es
poliisopreno, el componente A es poliestireno, el peso molecular
máximo de promedio, medido mediante cromatografía de infiltración
sobre gel y corregido para la composición del polímero, de un
bloque de poliestireno es de un mínimo de 18.000, el peso molecular
máximo de promedio total, corregido para la composición del
polímero, del copolímero lineal en bloques, es de 120.000 a
200.000, y en el que el componente A está presente en una cantidad
de 25 partes a 35 partes por cada 100 partes en peso del copolímero
en bloques;
b) de un 45 por ciento a un 85 por ciento de una
resina sólida compatible apta para impartir pegajosidad, sobre la
base del peso de la composición de adhesivo termofusible; y
c) de un 0 por ciento a un 35 por ciento de un
aceite plastificante o una resina líquida apta para impartir
pegajosidad, sobre la base del peso del adhesivo termofusible.
2. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 1, en la que el copolímero lineal en bloques del
tipo A-B-A constituye de un 8 por
ciento a un 13 por ciento sobre la base de peso del adhesivo
termofusible.
3. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 1, en la que el peso molecular de promedio,
corregido para la composición del polímero, de un bloque de
poliestireno es de 18.000 a 22.000.
4. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 1, en la que el peso molecular de promedio,
corregido para la composición del polímero, del copolímero lineal
en bloques del tipo A-B-A es de
125.000 a 150.000.
5. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 1, en la que el componente A está presente en una
cantidad de 28 a 32 partes por cada 100 partes en peso del
copolímero en bloques del tipo
A-B-A.
6. El adhesivo termofusible de la reivindicación
1, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A contiene menos de un 5% de
dibloque de A-B residual.
7. El adhesivo termofusible de la reivindicación
1, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es producido en un proceso de
acoplamiento con un rendimiento de acoplamiento de más de un
95%.
8. El adhesivo termofusible de la reivindicación
1, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es polimerizado
secuencialmente redundando en un nivel de dibloque de
A-B residual de menos de un 2 por ciento.
9. Composición de adhesivo termofusible adecuada
para artículos desechables, comprendiendo el adhesivo termofusible
de fabricación:
a) de un 5 por ciento a un 15 por ciento, sobre
la base del peso de la composición de adhesivo termofusible, de un
copolímero lineal en bloques del tipo
A-B-A en el que el componente B es
polibutadieno, el componente A es poliestireno, el peso molecular
máximo de promedio medido por cromatografía de infiltración sobre
gel, corregido para la composición del polímero, de un bloque de
poliestireno es de un mínimo de 18.000, y el peso molecular máximo
de promedio total, corregido para la composición del polímero, del
copolímero lineal en bloques, es de 100.000 a 180.000, y en el que
el componente A está presente en una cantidad de 25 partes a 35
partes por cada 100 partes en peso del copolímero en bloques;
b) de un 45 por ciento a un 85 por ciento de una
resina sólida compatible apta para impartir pegajosidad, sobre la
base del peso de la composición de adhesivo termofusible; y
c) de un 0 por ciento a un 35 por ciento de un
aceite plastificante o una resina líquida apta para impartir
pegajosidad, sobre la base del peso del adhesivo termofusible.
10. El adhesivo termofusible de la reivindicación
9, en el que el copolímero lineal en bloques del tipo
A-B-A constituye de un 8 por ciento
a un 13 por ciento, sobre la base del peso del adhesivo
termofusible.
11. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 9, en la que el peso molecular de promedio,
corregido para la composición del polímero, de un bloque de
poliestireno es de 18.000 a 22.000.
12. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 9, en la que el peso molecular de promedio,
corregido para la composición del polímero, del copolímero lineal
en bloques del tipo A-B-A va de
110.000 a 140.000.
\newpage
13. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 9, en la que el componente A está presente en una
cantidad de 28 a 32 partes por cada 100 partes en peso del
copolímero en bloques.
14. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 9, en la que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A contiene menos de un 5% de
dibloque de A-B residual.
15. La composición de adhesivo termofusible de la
reivindicación 9, en la que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es producido en un proceso de
acoplamiento con un rendimiento de acoplamiento de más de un
95%.
16. El adhesivo termofusible de la reivindicación
9, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es polimerizado
secuencialmente redundando en un nivel de dibloque de
A-B residual de menos de un 2 por ciento.
17. Artículos desechable que comprende al menos
un sustrato de polietileno o polipropileno adherido a al menos un
sustrato de tela delgada y fina, de género no tejido, de
polietileno, de polipropileno, elástico, de poliolefina o de espuma
usando una composición de adhesivo termofusible que comprende:
a) de un 5 por ciento a un 15 por ciento, sobre
la base del peso de la composición de adhesivo termofusible, de un
copolímero lineal en bloques del tipo
A-B-A en el que el componente A es
poliestireno y está presente en una cantidad de 25 partes a 35
partes por cada 100 partes en peso del copolímero en bloques, el
peso molecular máximo de promedio, medido por cromatografía de
infiltración sobre gel y corregido para la composición del polímero,
de un bloque de poliestireno es de un mínimo de 18.000, y en el que
el componente B es I) poliisopreno, y el peso molecular máximo de
promedio total, corregido para la composición del polímero, del
copolímero lineal en bloques va de 120.000 a 200.000, o el
componente B es II) polibutadieno, y el peso molecular máximo de
promedio total, corregido para la composición del polímero, del
copolímero lineal en bloques va de 100.000 a 180.000;
b) de un 45 por ciento a un 85 por ciento de una
resina sólida compatible apta para impartir pegajosidad, sobre la
base del peso de la composición de adhesivo termofusible; y
c) de un 0 por ciento a un 35 por ciento de un
aceite plastificante o una resina líquida apta para impartir
pegajosidad, sobre la base del peso del adhesivo termofusible.
18. El artículo desechable de la reivindicación
17, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es polimerizado
secuencialmente redundando en un nivel de dibloque de
A-B residual de menos de un 2 por ciento.
19. El artículo desechable de la reivindicación
17, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A contiene menos de un 5% de
dibloque residual.
20. El artículo desechable de la reivindicación
17, en el que el copolímero en bloques del tipo
A-B-A es producido en un proceso de
acoplamiento con un rendimiento de acoplamiento de más de un
95%.
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