ES2895971T3

ES2895971T3 - Telas no tejidas fabricadas con fibras bicomponentes

Info

Publication number: ES2895971T3
Application number: ES17722056T
Authority: ES
Inventors: Daniel Mueller; Sebastien Villeneuve
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2022-02-23
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: US20190323156A1; KR102348350B1; RU2018146766A3; KR20190015247A; EP3464699B1; MY195519A; RU2018146766A; JP2019518146A; WO2017207244A1; BR112018073948B1; MX2018014917A; BR112018073948A2; RU2730238C2; SA518400473B1; DK3464699T3; TWI783936B; ZA201808512B; TW201819704A; EP3464699A1; CN109196155A

Abstract

Tela no tejida que comprende fibras bicomponentes, en la que las fibras bicomponentes comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, y - el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1), **(Ver fórmula)** en el que G1, G2, G3 y G4 son cada uno independientemente entre sí alquilo C1-C4, o G1 y G2 en conjunto o G3 y G4 en conjunto son pentametileno; G5 yG6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo C1-C4; y X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, -O-alquilo C1-C18, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo C1- C6)2; fenilo, fenoxi o -NH-fenilo, n es 1 o 2, y cuando n es 1, R1 es alquileno C2-C8 o hidroxialquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C36, o, cuando n es 2, R1 es (-CH2)2C(CH2-)2; y - el dominio polimérico b) no contiene el compuesto de fórmula (1).

Description

DESCRIPCIÓN

Telas no tejidas fabricadas con fibras bicomponentes

La presente invención se refiere a telas no tejidas que comprenden fibras bicomponentes, en las que las fibras bicomponentes comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, y en las que el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1) como se define a continuación y el dominio polimérico b) está libre del compuesto de fórmula (1), así como a la preparación de dichas telas no tejidas. Además, la presente invención está dirigida a las fibras bicomponentes correspondientes.

Las telas no tejidas se utilizan en una variedad de productos tal como materiales de vendaje, prendas de vestir, pañales desechables y otros productos de higiene personal, incluyendo toallitas prehumedecidas. Las telas no tejidas que tienen altos niveles de fuerza, suavidad y resistencia a la abrasión son deseables para las prendas absorbentes desechables, tal como pañales, ropa interior de incontinencia, calzoncillos de entrenamiento, prendas de higiene femenina y similares. Por ejemplo, en un pañal desechable, es muy deseable que los componentes no tejidos sean suaves y resistentes, tal como las láminas superiores o las láminas posteriores (también conocidas como cubiertas exteriores). Esto se aplica también a los no tejidos técnicos tal como geotextiles, revestimientos para techos o filtros. La resistencia a la tracción de los no tejidos y el alargamiento de las fibras es importante porque la fabricación de los no tejidos suele implicar múltiples etapas (por ejemplo, enrollado/desenrollado, corte, adhesión, etc.), y dichos tejidos que carecen de resistencia a la tracción pueden no sobrevivir a una o más de estas etapas. Las fibras y los tejidos fabricados con estas fibras con una alta resistencia a la tracción también se resultan favorecidos frente a los que tienen una baja resistencia a la tracción dado que los primeros experimentarán menos roturas de línea, y por lo tanto se obtendrá una mayor productividad de la línea de fabricación. Además, el uso final de muchos productos también suele requerir un nivel de resistencia a la tracción específico para la función del componente. La resistencia a la tracción debe equilibrarse con el costo del procedimiento utilizado para conseguir una mayor resistencia a la tracción. Los tejidos optimizados tendrán el mínimo consumo de material (peso base) para alcanzar la resistencia a la tracción mínima requerida para la fabricación y el uso final de la fibra, el componente (por ejemplo, telas no tejidas y laminados) y el artículo. Esto, por ejemplo, proporciona al productor de telas no tejidas la opción de reducir el peso manteniendo aún un buen rendimiento mecánico del producto. El Documento WO 2010/012769 A1 desvela una tela no tejida hilada formada por fibras bicomponentes.

La extensibilidad/elasticidad de la fibra es otro criterio importante para las estructuras no tejidas, especialmente las utilizadas en aplicaciones higiénicas y médicas, ya que esta característica se traduce en una mayor comodidad y ajuste, dado que el artículo fabricado con la fibra podrá ajustarse mejor al cuerpo en todas las situaciones.

Otro aspecto importante es la seguridad de procesamiento. Se desea ejecutar el procedimiento para la preparación de telas no tejidas en condiciones más moderadas, por ejemplo, a una temperatura de fijación térmica más baja. Para ello, deben obtenerse buenas propiedades mecánicas, tal como resistencia a la tracción y alargamiento, a una temperatura de fijación térmica más baja. Esto permitiría reducir la temperatura de fijación térmica. Además, el ahorro de energía será un beneficio secundario.

Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de telas no tejidas y laminados con propiedades mecánicas mejoradas, así como una mayor seguridad de procesamiento.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a telas no tejidas que comprenden fibras bicomponentes, en las que las fibras bicomponentes comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, y

- el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1),

Gi, G2, G3 y G4 son cada uno independientemente entre sí alquilo C1-C4, o Gi y G2 en conjunto o G3 y G4 en conjunto son pentametileno;

G5 y G6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo C1-C4; y X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, -O-alquilo C1-C18alquilo, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo C1-C6)2; fenilo, fenoxi o -NH-fenilo,

n es 1 o 2 ,y

cuando n es 1, Ri es alquileno C2-C8 o hidroxialquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C36, o, cuando n es 2, R1 es (-CH2)2C(CH2-)2; y

- el dominio polimérico b) no contiene el compuesto de fórmula (1).

Los ejemplos de cualquier sustituyente que sea alquilo C1-C4 son metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, sec-butilo o tercbutilo.

Los ejemplos de cualquier sustituyente que sea alquilo C1-C18 son metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, sec-butilo, tercbutilo, n-hexilo, n-octilo, 2-etil-hexilo, n-nonilo, n-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, n-tridecilo, n-tetradecilo, n-hexadecilo, n-heptadecilo o n-octadecilo.

Los ejemplos de cualquier sustituyente que sea alquenilo C2-C18 son 1-propenilo, alilo, metalilo, 2-butenilo, 2-pentenilo, 2-hexenilo, 2-octenilo o 4-terc-butil-2-butenilo.

Los ejemplos de sustituyentes que son -O-alquilo C1-C18 son sustituyentes correspondientes en los que alquilo C1-C18 es como se ha indicado anteriormente.

Los ejemplos de cualquier sustituyente que sea -NH-alquilo C1-C18 son sustituyentes correspondientes en los que alquilo C1-C18 es como se ha indicado anteriormente.

Los ejemplos de sustituyentes que son -N(alquilo C1-C6)2 son sustituyentes correspondientes en los que los radicales alquilo C1-C6 son independientemente entre sí metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, sec-butilo o tert-butilo, como -N(CH3)2 o -N(C2H5)2.

Los ejemplos de sustituyentes que son alquileno C2-C8 son etileno, propileno, 2,2-dimetilpropileno, tetrametileno, hexametileno u octametileno. Los ejemplos de hidroxialquileno C2-C8 son los radicales correspondientes dados anteriormente para alquileno C2-C8, que están sustituidos por uno o dos, especialmente por uno, radicales hidroxilo. Aciloxialquileno C4-C36 es preferentemente aciloxi C1-C20-alquileno C3-C10. Los ejemplos de cualquier sustituyente que sea aciloxialquileno C4-C36 son grupos de la fórmula

G1, G2, G3y G4 son preferentemente alquilo C1-C4, especialmente metilo o etilo. Más preferentemente, G1 y G3 son metilo y G2 y G4 son etilo.

G5 y G6 son preferentemente hidrógeno o metilo. Más preferentemente, G5 es hidrógeno y G6 es metilo.

X es preferentemente hidrógeno, alquilo C1-C18, -O-alquilo C1-C18 , -NH-alquilo C1-C18 o -N(alquilo C1-C6)2, especialmente hidrógeno o alquilo C1-C18. Más preferentemente, X es alquilo C1-C4, especialmente metilo.

Es preferente que n sea 1.

Además, es preferente que n sea 1 y que R1 sea alquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C36, especialmente aciloxialquileno C4-C36. Más preferentemente n es 1 y R1 es un compuesto de fórmula (2), especialmente un compuesto de fórmula (2a).

Es altamente preferente que el compuesto de fórmula (1) sea un compuesto de fórmula

Los compuestos de fórmula (3) suelen comprender mezclas de radicales alquilo C16-C18, pero también pueden contener sólo uno de los radicales alquilo.

Los compuestos de fórmula (1) son conocidos y pueden prepararse de acuerdo con procedimientos conocidos, por ejemplo como se indica en el documento WO 01/90113.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (3) y el dominio polimérico b) está libre de un compuesto de fórmula (1), en el que Gi, G2, G3 y G4 son cada uno independientemente entre sí alquilo C1-C4, o G1 y G2 en conjunto o G3 y G4 en conjunto son pentametileno; G5 y G6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo C1-C4; y X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquileno C2-C18, -O-alquilo C1-C18, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo C1-C6)2; fenilo, fenoxi o -NH-fenilo, n es 1 o 2, y cuando n es 1, R1 es alquileno C2-C8 o hidroxialquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C36, o, cuando n es 2, R1 es (-CH2)2C(CH2)2.

Se entiende por fibras bicomponentes aquellas que comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras. Esto significa que los al menos dos dominios poliméricos están dispuestos en zonas distintas a través de la sección transversal de las fibras bicomponentes y a lo largo de la longitud de las fibras. Debe entenderse que también puede haber más de dos dominios poliméricos, como tres o cuatro dominios poliméricos. Son preferentes las que tienen sólo dos dominios poliméricos. Los dominios poliméricos pueden ser distintos entre sí debido al polímero utilizado y/o a los aditivos presentes en el polímero.

Las fibras bicomponentes de la presente invención pueden tener cualquier forma, y no están limitadas a una forma particular. Los ejemplos de estas formas son lado a lado; núcleo de vaina, naranja, y tipos de matriz y fibrillas, que se ilustran en Fahrbach, E., Schaut, G. y Weghmann, A., 2000, Nonwoven Fabrics, Figure 3, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Son preferentes las fibras bicomponentes de tipo núcleo de vaina y las fibras bicomponentes de tipo lado a lado, especialmente las fibras bicomponentes de tipo núcleo de vaina.

En cuanto a las fibras bicomponentes del tipo de núcleo de vaina es preferente que el dominio polimérico a) forme la vaina y el dominio polimérico b) el núcleo.

Las fibras bicomponentes de la presente invención comprenden preferentemente del 5 al 95 % en peso de dominio polimérico a) y del 5 al 95 % en peso de dominio polimérico b). Se da preferencia particular a las fibras bicomponentes que comprenden del 10 al 90 % en peso del dominio polimérico a) y del 10 al 90 % en peso del dominio polimérico b), especialmente del 20 al 80 % en peso del dominio polimérico a) y del 20 al 80 % en peso del dominio polimérico b). Son preferentes las fibras bicomponentes que comprenden del 30 al 70 % en peso del dominio polimérico a) y del 30 al 70 % en peso del dominio polimérico b). Todos los porcentajes están basados en el peso de la fibra bicomponente. El diámetro de las fibras bicomponentes de la presente invención puede ser cualquier diámetro adecuado para la preparación de materiales no tejidos. El diámetro puede oscilar de 1 a 50 micrómetros, con un intervalo preferente de 1 a 20 micrómetros, y un intervalo más preferente de 1 a 10 micrómetros. Para las fibras bicomponentes no redondas, por ejemplo, las fibras trilobales o en forma de X, el diámetro se mide a través de un círculo que circunscribe los bordes exteriores de la fibra.

Las fibras bicomponentes de la presente invención son conocidas en la técnica y pueden prepararse por cualquier procedimiento conocido en la técnica adecuado para la preparación de fibras bicomponentes. Por ejemplo, las fibras bicomponentes pueden producirse mediante la extrusión de dos polímeros desde la misma hilera con ambos polímeros contenidos en el mismo filamento.

Preferentemente, los dominios poliméricos son polímeros termoplásticos. Más preferentemente, los dominios poliméricos, especialmente los dominios poliméricos a) y b), son independientemente entre sí una poliolefina, un poliéster, una poliamida, un cloruro de polivinilo, una poliimida, un poliacrilonitrilo, un policarbonato o un polímero de poliestireno.

Los ejemplos de polímeros de olefinas son monoolefinas y diolefinas, por ejemplo polipropileno, poliisobutileno, polibut-1-eno, poli-metilpent-1-eno, polivinilciclohexano, poliisopreno o polibutadieno, así como también los polímeros de cicloolefinas, por ejemplo ciclopenteno o norborneno, polietileno (que opcionalmente puede estar reticulado), por ejemplo, polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de alta densidad y alto peso molecular (HDPE-HMW), polietileno de alta densidad y ultra alto peso molecular (HDPE-UHMW), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de baja densidad (Ld PE), polietileno lineal de baja densidad (l Ld PE), (VLDPE) y (ULDPE).

Las poliolefinas, es decir, los polímeros de monoolefinas ejemplificados en el párrafo anterior, preferentemente polietileno y polipropileno, pueden prepararse por diferentes procedimientos, y especialmente por los siguientes:

a) polimerización radical (típicamente a alta presión y a temperatura elevada).

b) a polimerización catalítica utilizando un catalizador que típicamente contiene uno o más metales de los grupos IVb, Vb, Vlb o VIII de la Tabla Periódica. Estos metales típicamente tienen uno o más ligandos, típicamente óxidos, haluros, alcoholatos, ésteres, éteres, aminas, alquilos, alquenilos y/o arilos que pueden estar coordinados por n- o a-. Estos complejos metálicos pueden estar en forma libre o fijados sobre sustratos, típicamente sobre cloruro de magnesio activado, cloruro de titanio (III), alúmina u óxido de silicio. Estos catalizadores pueden ser solubles o insolubles en el medio de polimerización. Los catalizadores pueden utilizarse por sí mismos en la polimerización o pueden utilizarse otros activadores, típicamente alquilos metálicos, hidruros metálicos, haluros de alquilo metálicos, óxidos de alquilo metálicos o alquiloxanos metálicos, siendo dichos metales elementos de los grupos la, IIa y/o IIIa de la Tabla Periódica. Los activadores pueden modificarse convenientemente con otros grupos éster, éter, amina o silil éter. Estos sistemas catalizadores típicamente se denominan Phillips, Standard Oil Indiana, Ziegler (-Natta), TNZ (DuPont), metaloceno o catalizadores de sitio único (SSC).

Los ejemplos de mezclas de poliolefinas son mezclas de polipropileno con poliisobutileno, polipropileno con polietileno (por ejemplo PP/HDPE, PP/LDPE) y mezclas de diferentes tipos de polietileno (por ejemplo LDPE/HDPE).

Los ejemplos de copolímeros de monoolefinas y diolefinas entre sí o con otros monómeros de vinilo, son los copolímeros de etileno/propileno, polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y sus mezclas con polietileno de baja densidad (LDPE), copolímeros de propileno/but-1-eno copolímeros de propileno/isobutileno, copolímeros de etileno/but-1-eno, copolímeros de etileno/hexeno, copolímeros de etileno/metilpenteno, copolímeros de etileno/hepteno, copolímeros de etileno/octeno, copolímeros de etileno/vinilciclohexano, copolímeros de etileno/cicloolefina (por ej., etileno/norborneno como COC), copolímeros de etileno/1-olefinas, donde la 1-olefina se genera in-situ; copolímeros de propileno/butadieno, copolímeros de isobutileno/isopreno, copolímeros de etileno/vinilciclohexeno, copolímeros de etileno/acrilato de alquilo, copolímeros de etileno/metacrilato de alquilo, copolímeros de etileno/acetato de vinilo o copolímeros de etileno/ácido acrílico y sus sales (ionómeros), así como también terpolímeros de etileno con propileno y un dieno como hexadieno, diciclopentadieno o etilideno-norborneno y mezclas de dichos copolímeros entre sí y con los polímeros mencionados en el punto 1) anterior, por ejemplo copolímeros de polipropileno/etileno-propileno, copolímeros de LDPE/etileno-acetato de vinilo (EVA), copolímeros de LDPE/etileno-ácido acrílico (EAA), LLDPE/EVA, los LLDPE/EAA y copolímeros alternados o aleatorios de polialquileno/monóxido de carbono y sus mezclas con otros polímeros, por ejemplo, poliamidas.

Los ejemplos de poliestirenos son poli(p-metilestireno), poli(a-metilestireno).

Las poliamidas pueden ser poliamidas y copoliamidas derivadas de diaminas y ácidos dicarboxílicos y/o de ácidos aminocarboxílicos o de las correspondientes lactamas, por ejemplo, poliamida 4, poliamida 6, poliamida 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, poliamida 11, poliamida 12, poliamidas aromáticas a partir de m-xilendiamina y ácido adípico; poliamidas preparadas a partir de hexametilendiamina y ácido isoftálico o/y tereftálico y con o sin un elastómero como modificador, por ejemplo, poli-2,4,4,-trimetilhexametileno tereftalamida o poli-m-fenileno isoftalamida; y también los copolímeros en bloque de las poliamidas mencionadas con poliolefinas, copolímeros de olefinas, ionómeros o elastómeros injertados o unidos químicamente; o con poliéteres, por ejemplo, con polietilenglicol, polipropilenglicol o politetrametilenglicol; así como también poliamidas o copoliamidas modificadas con EPDM o ABS; y poliamidas condensadas durante el procesamiento (sistemas de poliamida RIM).

Los poliésteres pueden derivarse de ácidos dicarboxílicos y dioles y/o de ácidos hidroxicarboxílicos o de las correspondientes lactonas, por ejemplo tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, tereftalato de poli-1,4-dimetilolciclohexano, naftalato de polialquileno (PAN) y polihidroxibenzoatos, así como también ésteres de copoliéteres en bloque derivados de los poliéteres terminados en hidroxilo; y también poliésteres modificados con policarbonatos o MBS.

Para los policarbonatos también se pueden mencionar carbonatos de poliéster.

Es preferente que al menos uno de los dominios poliméricos a) y b) sea una poliolefina. En cuanto al polímero del otro dominio polimérico, se aplicarán las definiciones y preferencias indicadas anteriormente.

Es altamente preferente que cada uno de los dominios poliméricos a) y b) sea una poliolefina, especialmente polietileno o polipropileno, más preferentemente polipropileno.

Como se ha mencionado anteriormente, los dominios poliméricos pueden ser distintos entre sí debido al polímero utilizado y/o debido a los aditivos presentes en el polímero. Los al menos dos dominios poliméricos distintos pueden ser químicamente diferentes o pueden ser químicamente el mismo polímero, pero con características físicas diferentes, tal como tacticidad, viscosidad intrínseca, viscosidad de fusión, hinchamiento de matriz, densidad, cristalinidad y punto de fusión o ablandamiento. Es preferente que los dominios poliméricos a) y b) comprendan el mismo tipo químico de polímero, tal como polipropileno, y sean distintos entre sí con respecto a la presencia del compuesto de fórmula (1) en el dominio polimérico a). Es muy preferente que los polímeros de los dominios poliméricos a) y b) sean químicamente el mismo polímero y tengan también las mismas características físicas.

Los dominios poliméricos están, por lo general, compuestos principalmente por los polímeros que pueden comprender los aditivos habituales. Por ejemplo, los dominios poliméricos comprenden al menos un 60 % en peso, especialmente al menos un 70 % en peso, más preferentemente al menos un 80 % en peso y más preferentemente al menos un 90 % en peso de polímero, en base al peso del dominio polimérico respectivo.

Los aditivos habituales de los polímeros son, por ejemplo, antioxidantes, estabilizadores de procesamiento, estabilizadores de luz, absorbentes de UV, agentes de carga, agentes de refuerzo, pigmentos, desactivadores de metales, plastificantes, lubricantes, emulsionantes, aditivos reológicos, catalizadores, agentes de control de flujo, blanqueadores ópticos, agentes ignífugos, agentes antiestáticos y agentes de soplado.

Es preferente que el dominio a) comprenda un mercaptano o un peróxido. En este caso, es preferente una relación entre la suma del peso del mercaptano y del peróxido y el peso del compuesto de fórmula (1) de 1:100 a 100:1, especialmente de 1:10 a 10:1.

Más preferentemente, el dominio b) está libre de mercaptanos y peróxidos.

Es altamente preferente que el dominio a) comprenda un mercaptano o un peróxido, en una proporción de la suma del peso del mercaptano y del peróxido con respecto al peso del compuesto de fórmula (1) de 1:100 a 100:1, especialmente de 1:10 a 10:1, y que el dominio b) esté libre de mercaptanos y peróxidos.

Los mercaptanos son preferentemente compuestos de fórmula

R-S-H (4),

en las que R es alquilo C1-C40 no sustituido o sustituido por hidroxi o por un grupo -SH. R es preferentemente alquilo C1-C40 no sustituido, especialmente alquilo C8-C40 y más preferentemente alquilo C8-C18. Como ejemplo, se menciona octadecanotiol.

Los peróxidos típicos son 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexano (DHBP, por ejemplo comercializado bajo los nombres comerciales Luperox 101 y Trigonox 101), el 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexino-3 (DYBP, por ejemplo comercializado bajo los nombres comerciales Luperox 130 y Trigonox 145), dicumil-peróxido (DCUP, por ejemplo comercializado bajo los nombres comerciales Luperox 130 y Trigonox 145)butil-peroxi-3 (DYBP, por ejemplo, comercializado bajo los nombres comerciales Luperox 130 y Trigonox 145), peróxido de dicumilo (DCUP, por ejemplo, comercializado bajo los nombres comerciales Luperox d C y Perkadox b C), peróxido de di-terc-butilo (DTBp , por ejemplo, comercializado bajo los nombres comerciales Trigonox B y Luperox Di), peróxido de terc-butilo-cumilobutilcumil-peróxido (BCUP, por ejemplo, comercializado bajo los nombres comerciales Trigonox T y Luperox 801), bis (tercbutilperoxiisopropil) benceno (DIPP, por ejemplo, comercializado con los nombres comerciales Perkadox 14S y Luperox DC), 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano (por ejemplo, comercializado bajo el nombre comercial Trigonox 301), di(tert-butilperoxiisopropil)benceno (por ejemplo, comercializado bajo el nombre comercial de Perkadox 14S-FL), peroxidicarbonato de dietilo (por ejemplo, comercializado bajo el nombre comercial de Perkadox 24L) y monoperoximaleato de terc-butilo (por ejemplo, comercializado bajo el nombre comercial de Perkadox PF-DBM25).

Los peróxidos preferentes son 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexano (DHBP), terc-butil-peróxido (BCUP) y 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano, especialmente 2,5-dimetil-2,5-bis(terc-butil-peroxi)hexano (DHBP) y 3,6,9-trietil-3,6,9-trimetil-1,4,7-triperoxonano.

Es preferente que el compuesto de fórmula (1) esté presente en el dominio polimérico a) en una cantidad de 0,0001 a 5% en peso, especialmente de 0,001 a 5% en peso y más preferentemente de 0,001 a 1% en peso, en base al peso del dominio polimérico a). Es preferente una cantidad de 0,001 a 0,5% en peso.

Las telas no tejidas utilizadas en la presente memoria también incluyen bandas y significan una estructura textil de fibras, filamentos o hilos individuales orientados de forma direccional o aleatoria y unidos por fricción, y/o cohesión y/o adhesión, en contraposición a un patrón regular de fibras mecánicamente interconectadas, es decir, no es una tela tejida o de punto. Los ejemplos de telas no tejidas incluyen telas de filamento continuo hilado, telas cardadas, telas fabricadas por vía área y telas fabricadas por vía húmeda. Los procedimientos de fijación adecuados incluyen fijación térmica, fijación química o con disolventes, fijación con resina, aguja mecánica, aguja hidráulica, fijación por costura, etc. Se ofrece una visión general de los mismos en Fahrbach, E., Schaut, G. and Weghmann, A., 2000, Nonwoven Fabrics, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.

Otro objeto de la presente invención es un procedimiento para la preparación de telas no tejidas que comprenden fibras bicomponentes que tienen al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras que comprende:

i) fundir por separado al menos dos polímeros en los que un primer polímero comprende un compuesto de fórmula (1) como el definido anteriormente, y un segundo polímero no contiene el compuesto de fórmula (1), ii) dirigir los al menos dos polímeros a través de los orificios de la hilera configurados para formar una pluralidad de fibras bicomponentes, y

iii) formar una capa a partir de las fibras.

En cuanto al procedimiento, se aplicarán las definiciones y preferencias indicadas anteriormente.

Para el procedimiento, las fibras se hilan a partir de los respectivos polímeros mediante el procedimiento de hilado en fusión, según el cual los polímeros fundidos se extruyen y se hacen pasar por los orificios de la hilera.

Por lo general, las telas no tejidas se preparan en un procedimiento, según el cual las fibras se hilan a partir de los respectivos polímeros mediante el procedimiento de hilado en fusión y luego se dispersan directamente en una tela. Por ejemplo, las fibras se colocan de forma aleatoria en una superficie de recogida, tal como una malla o una cinta. Las bandas se pueden unir mediante procedimientos conocidos en la técnica, tal como calandrado en caliente o el paso de la banda por una cámara de vapor saturado a una presión elevada.

La temperatura para el procedimiento de hilado en fusión es, por ejemplo, de 50 a 150°C por encima del punto de fusión del polímero correspondiente.

A menudo es preferente la fijación térmica (termofijación) de las bandas que comprenden las fibras bicomponentes. La fijación térmica y presión de contacto es el procedimiento de fijación más importante. En la fijación por calandra, la banda se fija entre dos rodillos calentados con una distribución uniforme de la presión en la anchura de la máquina. En la fijación por zonas, se utilizan tanto pares de rodillos de acero como rodillos revestidos de acero (por ejemplo, con algodón o silicona), en función del peso y de la calidad requerida del producto final. Para la fijación de puntos se utilizan rodillos grabados. Además, cabe mencionar la activación térmica mediante aire caliente. La temperatura para la fijación térmica es, por ejemplo, de 5 a 40°C por debajo del punto de fusión del polímero correspondiente.

Otro objeto de la presente invención son las fibras bicomponentes, que comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, en las que

- el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1),

G1, G2, G3 y G4 son cada uno independientemente entre sí alquilo C1-C4, o G1 y G2 en conjunto o G3 y G4 en conjunto son pentametileno;

G5 y G6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo C1-C4; y X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, alquinilo C2-C18, -O-alquilo C1-C18, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo C1-C6)2; fenilo, fenoxi o-NH-fenilo,

n es 1 o 2, y

cuando n es 1, R1 es alquileno C2-C8 o hidroxialquileno C2-C8 o aciloxialquileno C4-C36, o, cuando n es 2, R1 es (-CH2)2C(CH2-)2; y

- el dominio polimérico b) no contiene el compuesto de fórmula (1).

En cuanto a las fibras bicomponentes, se aplicarán las definiciones y preferencias indicadas anteriormente.

Las telas no tejidas de acuerdo con la presente invención, que comprenden fibras bicomponentes específicas en las que sólo uno de los dominios a) y b) comprende un compuesto de fórmula (1), muestran propiedades mejoradas con respecto a la resistencia a la tracción y al alargamiento.

La mejora de las propiedades con respecto a la resistencia a la tracción y el alargamiento es importante, por ejemplo, para la fabricación de telas no tejidas, ya que su preparación implica múltiples etapas y la mejora de la resistencia a la tracción o el alargamiento ayuda a que sobrevivan mejor a estas etapas.

Es importante destacar que una mayor resistencia a la tracción proporciona al productor de telas no tejidas la opción de, por ejemplo, reducir el peso manteniendo un buen rendimiento mecánico del producto.

Además, se pueden utilizar cantidades menores distintivas de compuestos de fórmula (1), si en las fibras bicomponentes sólo uno de los dominios a) y b) comprende el compuesto de fórmula (1).

Otro aspecto importante es la seguridad de procesamiento. Se desea ejecutar el procedimiento para la preparación de telas no tejidas en condiciones más moderadas a una temperatura de fijación térmica más baja. Para ello, deben obtenerse buenas propiedades mecánicas, tal como resistencia a la tracción y alargamiento, a una temperatura de fijación térmica más baja. Esto permite reducir la temperatura de fijación térmica. Además, el ahorro de energía será un beneficio secundario.

Los siguientes ejemplos ilustran la invención.

Ejemplos

A) Preparación de los no tejidos

Los no tejidos Spunbond se producen con polipropileno (Polipropileno HG475FB disponible en Borealis) con y sin el Aditivo preparado como se indica a continuación, en una línea Reicofil 4 de 1 m de ancho con un solo haz que tiene aproximadamente 6800 orificios por metro de longitud. Los orificios tienen un diámetro de 0,6 mm. El rendimiento por orificio se establece en 0,6 g/min. La línea tiene una configuración de vaina-núcleo con un 30% del polímero en la vaina y un 70% en peso del polímero en el núcleo. Las fibras que contienen aditivos comprenden el aditivo sólo en la vaina o, a efectos de comparación, en toda la fibra. Además, para comparación, se preparan fibras en las que ambos dominios están libres del aditivo. Los no tejidos se producen con un peso de tejido de 17 g/m2 (velocidad de la línea: 235 m/min) y 70 g/m2 (velocidad de la línea: 57 m/min), respectivamente. La finura del filamento objetivo es de 2 dtex (dtex es una unidad de medida de la densidad de masa lineal de las fibras y se define como la masa en gramos por 10000 metros). Las telas no tejidas se fijan térmicamente mediante un rodillo en relieve.

El aditivo dado anteriormente e indicado en las tablas siguientes representa una mezcla que comprende 0,5% en peso del compuesto de fórmula (3) y 99,5% en peso de polipropileno. Dicha mezcla se prepara por la mezcla del compuesto de fórmula (3) con un soporte de polipropileno (Moplen HP 561 R) en una extrusora de doble husillo Berstorff 25X32D a 200°C.

En caso de que el aditivo se utilice sólo en un dominio polimérico, la cantidad dada de aditivo está basada en el peso de sólo este dominio polimérico (que en los ejemplos es el peso de la parte de la vaina).

En caso de que el aditivo se utilice en ambos dominios poliméricos, la cantidad dada de aditivo está basada en la suma del peso de ambos dominios poliméricos (que en los ejemplos es la suma del peso de la vaina y de la parte del núcleo).

A continuación se indican otras condiciones de procesamiento:

- La temperatura del extrusor es la temperatura utilizada para la extrusión del polipropileno o de la mezcla de polipropileno y aditivos en la línea Reicofil 4 y es, en todos los ejemplos, de 250°C;

- la temperatura de la matriz es la temperatura del polímero en la matriz y en todos los ejemplos es de 250°C;

- la presión de la cabina es la presión en la cabina después y por debajo de la matriz y es en todos los ejemplos de 4500 Pa;

- los rodillos grabados y lisos son rodillos entre los que pasa la banda de fibra.

- la presión de corte es la presión entre el rodillo grabado y el liso y en todos los ejemplos es de 80 N/mm

B) Evaluación de propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de las telas no tejidas se determinan de acuerdo con la norma DIN EN 29073-3 con una longitud de sujeción de la muestra de 100 mm, una anchura de la muestra de 50 mm y un avance (velocidad de deformación) de 200 mm/min.

La resistencia a la tracción MD y el alargamiento MD son los valores máximos correspondientes medidos en el sentido de la máquina.

La Resistencia a la Tracción MC y el Alargamiento MC son los valores máximos correspondientes medidos en una dirección perpendicular a la dirección de la máquina.

C) Resultados

Tabla 1 (peso de la tela no tejida: 70 g/m2)

Tabla 2 (peso de la tela no tejida: 70 g/m2)

Tabla 3 (peso de la tela no tejida: 17 g/m2)

Los resultados demuestran claramente las ventajas de la presente invención, de acuerdo con la cual se pueden obtener resultados significativamente mejores con respecto a las propiedades mecánicas, en comparación con el uso de ningún aditivo o el uso del aditivo en toda la fibra. Esto, por ejemplo, ofrece al productor de telas no tejidas la opción de reducir el peso manteniendo un buen rendimiento mecánico del producto.

En comparación con el uso del aditivo en toda la fibra, el uso en un solo dominio polimérico permite utilizar cantidades claramente inferiores de aditivo.

Además, los datos también muestran claramente la mejora de la seguridad de procesamiento, pudiendo ejecutar el procedimiento en condiciones más moderadas a menor temperatura de fijación térmica (véase la temperatura de rodillo grabado y rodillo liso). A una temperatura de fijación térmica más baja todavía se obtienen buenas propiedades mecánicas, lo que permite reducir la temperatura de fijación térmica. Además, el ahorro de energía será un beneficio secundario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Tela no tejida que comprende fibras bicomponentes, en la que las fibras bicomponentes comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, y

- el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1),

Gi, G2, G3 y G4 son cada uno independientemente entre sí alquilo Ci-C4, o Gi y G2 en conjunto o G3 y G4 en conjunto son pentametileno;

G5 yG6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo C1-C4; y

X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, -O-alquilo C1-C18, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo Ci-C6)2; fenilo, fenoxi o -NH-fenilo,

n es 1 o 2, y

- el dominio polimérico b) no contiene el compuesto de fórmula (1).

2. Tela no tejida de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un compuesto de fórmula (1) en la que G1, G2, G3 y G4 son alquilo C1-C4.

3. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende un compuesto de fórmula (1) en a que n es 1 y R1 es aciloxialquileno C4-C36.

4. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende un compuesto de fórmula (1) en el que X es hidrógeno o alquilo C1-C18.

6. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que los dominios poliméricos a) y b) son independientemente entre sí una poliolefina, un poliéster, una poliamida, un cloruro de polivinilo, una poliimida, un poliacrilonitrilo, un policarbonato o un poliestireno.

7. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que al menos uno de los dominios poliméricos a) y b) es una poliolefina.

8. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que cada uno de los dominios poliméricos a) y b) es una poliolefina.

9. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que cada uno de los dominios poliméricos a) y b) es polipropileno.

10. Tela no tejida de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que el compuesto de fórmula (1) está presente en el dominio polimérico a) en una cantidad de 0,001 a 5% en peso.

11. Tela no tejida de acuerdo con la reivindicación 10, en la que el compuesto de fórmula (1) está presente en el dominio polimérico a) en una cantidad de 0,001 a 1% en peso.

12. Un procedimiento para la preparación de telas no tejidas que comprenden fibras bicomponentes con al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, que comprende i) fundir por separado al menos dos polímeros en el que un primer polímero comprende un compuesto de fórmula (1) como se define en la reivindicación 1, y un segundo polímero no contiene el compuesto de fórmula (1),

ii) dirigir los al menos dos polímeros a través de los orificios de la hilera configurados para formar una pluralidad de fibras bicomponentes, y

iii) formar una capa a partir de las fibras.

13. Fibras bicomponentes, que comprenden al menos dos dominios poliméricos distintos a) y b) en íntima adherencia a lo largo de la longitud de las fibras, en las que

- el dominio polimérico a) comprende un compuesto de fórmula (1),

G5 y G6 son, cada uno independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo Ci-C4; y

X es hidrógeno, alquilo C1-C18, alquenilo C2-C18, -O-alquilo C1-C18, -NH-alquilo C1-C18, -N(alquilo C1-C6)2; fenilo, fenoxi o -NH-fenilo,

n es 1 o 2, y

- el dominio polimérico b) no contiene el compuesto de fórmula (1).