ES2911688T3

ES2911688T3 - Adhesivo termofusible a base de homopolímeros de polipropileno de bajo punto de fusión

Info

Publication number: ES2911688T3
Application number: ES14734311T
Authority: ES
Inventors: Richard Hamann; Lianne Rachow
Original assignee: Bostik Inc
Current assignee: Bostik Inc
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2034-05-21
Also published as: BR112015029180B8; BR112015029180B1; JP6618895B2; PL2999760T3; CN105308141A; US9783712B2; US20140350155A1; AU2014268567A1; US9334431B2; EP2999760A1; CN105308141B; CA2913009C; CA2913009A1; US20160230055A1; BR112015029180A2; MX363710B; JP2016524002A; MX2015016023A; AU2014268567B2; EP2999760B1

Abstract

Adhesivo termofusible para la utilización en sustratos porosos, en el que el adhesivo termofusible comprende: a) 10 % a 70 % en peso de un homopolímero de polipropileno que presenta un punto de fusión DSC inferior a 100ºC, una mezcla de una primera resina taquificante y una segunda resina taquificante que es diferente de la primera resina taquificante, b) 10 % a 60 % de la primera resina taquificante que presenta un punto de reblandecimiento de anillo y bola de entre 95ºC y 140ºC, c) 0 % a 65 % de la segunda resina taquificante, d) 5 % a 50 % de un plastificador, e) 2 % a 35 % en peso de un aditivo secundario que diferente del homopolímero de polipropileno, la primera y segunda resinas taquificantes y el plastificador, en el que dicho aditivo secundario se selecciona del grupo que consiste en ceras que presentan una entalpía de fusión superior a 30 julios/gramo y polímeros semicristalinos que presentan una entalpía de fusión de entre 65 julios/gramo y 81,1 julios/gramo, en el que los polímeros semicristalinos se seleccionan del grupo que consiste en un copolímero de impacto de polipropileno y un copolímero de polipropileno, f) 0,1 % a 5 % de un estabilizador o antioxidante, en el que los componentes suman un total de 100 % en peso de la composición y la viscosidad de la composición es igual o inferior a aproximadamente 20.000 centipoise (cP) a 163ºC (325ºF).

Description

DESCRIPCIÓN

Adhesivo termofusible a base de homopolímeros de polipropileno de bajo punto de fusión

La presente invención se refiere a adhesivos termofusibles, y más particularmente a un adhesivo termofusible que utiliza polímeros de polipropileno de bajo módulo y bajo peso molecular. Este adhesivo proporciona una elevada fuerza de adhesión inicial a pesar del prolongado tiempo de cristalización del polímero polipropileno. Se utilizan aditivos en combinación con el polímero polipropileno para incrementar el tiempo de cristalización y la velocidad de fraguado del adhesivo. Ello resulta necesario para aplicaciones en las que se requiere una elevada fuerza verde o una infiltración reducida.

Los adhesivos termofusibles se utilizan para unir una amplia diversidad de sustratos en un abanico de procedimientos industriales. Entre algunos de estos usos finales se incluyen el sellado de cartones y cajas corrugadas, etiquetas para una amplia diversidad de aplicaciones y el montaje de pañales desechables. Para algunas aplicaciones, la cola caliente es un material sólido flexible bastante duro sin pegajosidad superficial inmediatamente después de la aplicación del adhesivo. Un ejemplo sería una aplicación de sellado de cartones, en la que el producto necesita “fraguar” o solidificarse con rapidez para sujetar las solapas de cartón segundos después de la aplicación de la cola caliente. En otras aplicaciones, la cola caliente necesita presentar una pegajosidad superficial apreciable después de enfriarse, por ejemplo en el caso de que se utilice a modo de cinta o etiqueta sensible a la presión, en donde el adhesivo debe unirse a otro sustrato a temperatura ambiente.

Para algunas otras aplicaciones, tales como el montaje de pañales, el adhesivo se aplica en el sustrato en estado fundido, aunque debe proporcionar resistencia inmediatamente de manera que se sujete el artículo, aunque haya fuerzas que actúen sobre la unión adhesiva. Un uso final habitual para las colas calientes es la unión en su sitio de las tiras elásticas del pañal. El adhesivo debe poder resistir la fuerza de contracción de las tiras elásticas, ya que éstas se alargan antes de adherirse al pañal. Otro reto es garantizar que el adhesivo no se infiltre en los sustratos con los que entra en contacto. Los tejidos no tejidos se utilizan frecuentemente en la producción de artículos desechables y debe procurarse que el adhesivo no se infiltre en el tejido no tejido. Si ello ocurre, podría acumularse sobre rodillos o secciones de compresión de la línea de fabricación del pañal. Muchos de los adhesivos utilizados para producir artículos desechables son naturalmente sensibles a la presión, ya que ello tiende a proporcionar a la cola caliente una ventana de procesamiento más amplia. Por lo tanto, debe encontrarse un equilibrio entre una viscosidad relativamente baja para facilitar la aplicación, un desarrollo rápido de la fuerza interna para mantener juntos los sustratos inmediatamente después de su aplicación, y la resistencia a la infiltración, aunque el adhesivo sea blando y/o sensible a la presión.

Típicamente, los adhesivos termofusibles pueden estar basados en polímeros, tales como poliolefinas (p.ej., polímeros a base de etileno o propileno), o poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno o propileno con monómeros que contienen oxígeno), o copolímeros en bloque estirénicos que contienen por lo menos una fase gomosa, tales como polímeros de estireno-isopreno-estireno (SIS) o de estireno-butadieno-estireno (SBS). Los copolímeros en bloque estirénicos se utilizan habitualmente para aplicaciones de montaje de pañales, en las que frecuentemente se utilizan tejidos no tejidos. Tienden a ser muy resistentes a la infiltración a través de estos materiales. Se cree que ello se debe a la velocidad a la que los bloques terminales de estireno se reforman después de la aplicación, lo que ocurre muy rápidamente al enfriarse la cola caliente. Las colas calientes que no están basadas en copolímeros en bloque estirénicos deben enfriarse y recristalizar después de la aplicación en cierto grado para resistir la infiltración.

Durante muchos años se han utilizado muchos polímeros olefínicos diferentes en la formulación de adhesivos termofusibles que se utilizan en la construcción de productos blandos desechables. Un tipo son las olefinas polialfa amorfas, también conocidas como APAO. Se producían principalmente utilizando la catálisis de Ziegler-Natta y podían producirse utilizando una diversidad de monómeros, incluyendo, aunque sin limitación, propileno, etileno y buteno. Varios fabricantes producen muchos tipos diferentes de copolímeros y terpolímeros de APAO. Entre ellos se incluyen Evonik Industries, que producen los polímeros Vestoplast®, REXtac, LLC, que producen la gama Rextac ® RT de materiales, y Eastman Chemical, fabricantes de la línea Eastoflex ® de polímeros. Todos se caracterizan por presentar un grado muy bajo de cristalinidad según medición mediante DSC. En la forma producida comercialmente, son polímeros aleatorios que presentan distribuciones amplias de pesos moleculares.

Al formularse como adhesivos termofusibles para la construcción de artículos desechables, las APAO adolecían de algunas deficiencias por su carácter amorfo. Aunque resultan útiles para aplicaciones de construcción de pañales (unión del no tejido al polietileno), no poseen el nivel de resistencia a la fluencia a alta temperatura necesario para la aplicación de uniones elásticas. Otra deficiencia es que tienden a no pulverizarse bien con los equipos convencionales de aplicación de colas calientes.

Las poliolefinas anteriores catalizadas con catalizadores de Ziegler-Natta, tales como polietileno o polipropileno, no han sido ampliamente utilizadas para aplicaciones de construcción de pañales. Aunque estos polímeros se utilizan en adhesivos termofusibles para aplicaciones de embalaje (p.ej., el precintado de cajas y embalajes), no presentan la adhesión, tiempo abierto y capacidad de pulverización necesarios para las aplicaciones de construcción de artículos desechables. Entre los ejemplos de dichos tipos de polímero se incluyen los polímeros Epolene® de Westlake Chemical Company, aunque muchos otros fabricantes producen estos tipos de polímeros de poliolefina.

Estos tipos más antiguos de polímeros de poliolefina catalizados con catalizadores de Ziegler-Natta típicamente presentan puntos de fusión muy altos debido a su elevado nivel de cristalinidad. Ello proporciona una cola caliente que presenta un punto de fusión muy alto que, a su vez, implica que el adhesivo necesita aplicarse a temperaturas muy altas, por ejemplo superiores a 160°C o incluso 170°C. Ello no resulta deseable, ya que muchos de los sustratos utilizados en la industria de no tejidos son muy delgados y son muy sensibles a altas temperaturas.

Más recientemente, se han producido poliolefinas utilizando la catálisis con metaloceno en lugar de la catálisis más antigua de Ziegler-Natta. Algunos de estos nuevos polímeros han encontrado utilidad en el desarrollo de adhesivos termofusibles. Sin embargo, no han encontrado un uso generalizado en la fabricación de artículos desechables, ya que tienden a no pulverizarse bien, sus ventanas de temperaturas de aplicación son estrechas y su adhesión a determinados sustratos es reducida.

El estándar en la industria de desechables en términos de capacidad de pulverización han sido las colas calientes a base de copolímeros en bloque estirénicos, particularmente los copolímeros en bloque de estireno-isopreno-estireno (SIS). Ningún polímero de base olefínica ha podido competir con las características de los copolímeros en bloque estirénicos en términos de su facilidad de pulverización, rendimiento y ventana de temperaturas de aplicación.

En los últimos años se han producido cambios significativos en el modo en que se produce energía, en particular en los Estados Unidos. Se ha incrementado enormemente la cantidad de gas natural producido debido al auge del “fracturado hidráulico” o “fracking”. Al procesar el gas natural, se produce una proporción mucho más alta de constituyentes de bajo peso molecular (C2, C3 y C4) frente a los materiales de peso molecular más alto (C5 y superior). Ello se traduce en una mejor disponibilidad y un menor coste de las olefinas, tales como polietileno y polipropileno, comparado con otros materiales para los que se requieren monómeros C5 a C9 (p.ej., isopreno, estireno y otros monómeros aromáticos).

Por lo tanto, existe una necesidad de disponer de un adhesivo termofusible que esté basado en olefinas, tales como etileno y propileno, para aprovechar la mayor disponibilidad del gas natural y otros flujos de craqueo de peso molecular más bajo, pero que presente mejores características de rendimiento y aplicación que los polímeros de poliolefina actualmente disponibles.

Descripción resumida de la invención

Idemitsu Petrochemical, Ltd. ha desarrollado un nuevo tipo de polímero de poliolefina. Se describen como sus grados L-MODU, que es la abreviatura de poliolefina de bajo peso molecular y módulo bajo. Aunque están totalmente basados en polipropileno, presentan propiedades no asociadas normalmente a los polímeros de polipropileno. Los homopolímeros de polipropileno convencionales tienden a presentar una cristalinidad y punto de fusión muy altos. Ello es cierto hayan sido preparados o no con tecnología de catalizador de Zeigler-Natta o de metaloceno. Los nuevos grados L-MODU se preparan utilizando un único catalizador de metaloceno que controla la estereorregularidad del polímero. Ello resulta en un nuevo de tipo de polímero que proporciona propiedades que no podían conseguirse anteriormente.

La presente invención da a conocer una composición según la reivindicación 1 que utiliza los nuevos polímeros L-MODU de Idemitsu como el polímero o polímeros base en el adhesivo termofusible formulado. El polímero L-MODU se utiliza a un nivel de aproximadamente 10 a aproximadamente 70 por ciento en peso. Dos resinas taquificantes también son una parte crucial de la formulación y se encuentran presentes en una proporción de entre aproximadamente l0 y aproximadamente 60 por ciento en peso. Otro componente crucial es un plastificador, que se utiliza en una proporción de entre aproximadamente 5 por ciento y aproximadamente 50 por ciento en peso. El cuarto componente importante es entre aproximadamente 2 por ciento y aproximadamente 35 por ciento en peso de un aditivo secundario, tal como una cera o polímero semicristalino que se utiliza para incrementar la velocidad de fraguado del adhesivo. Sin este componente, el tiempo abierto del adhesivo es excesivamente prolongado, lo que causa que se forme una unión débil inicialmente y también puede causar la infiltración en el caso de que el adhesivo se utilice sobre un sustrato poroso, tal como un tejido no tejido.

La presente invención resuelve el importante problema de presentar un adhesivo termofusible de base olefínica pulverizable que utilice los mismos parámetros de aplicación que los utilizados actualmente, tales como las técnicas de recubrimiento y niveles de adición, y que proporcione simultáneamente el mismo nivel de rendimiento que se espera de las actuales tecnologías basadas en SIS y SBS (es decir, niveles elevados de fuerza de adhesión, resistencia a la fluencia, fuerza de pelado y resistencia al calor). Al formularse en un adhesivo termofusible, dichos polímeros de polipropileno ofrecen características de pulverización mejoradas en comparación con los adhesivos termofusibles a base de APAO o los basados en las generaciones de poliolefinas más antiguas catalizadas por catalizador de Ziegler-Natta o de metaloceno. En particular, al formularla en combinación con un material semicristalino, tal como un polímero o cera semicristalino, puede producirse un adhesivo termofusible con una combinación única de adhesión, resistencia a temperaturas elevadas, capacidad de pulverización y resistencia a la infiltración sobre sustratos porosos. Dicha combinación de propiedades no se ha conseguido anteriormente en una cola caliente sin utilizar un copolímero en bloque estirénico como el polímero base. Además, en comparación con los adhesivos a base de SIS o SBS convencionales, los polímeros L-MODU ofrecen una estabilidad mejorada de la viscosidad al almacenarlos a temperaturas elevadas durante periodos de tiempo prolongados (p.ej., 48 horas a 177°C).

Descripción detallada de la invención

Idemitsu Petrochemical, Ltd. ha desarrollado un nuevo tipo de poliolefina. Se han descrito como sus grados de L-MODU, que es una abreviatura de poliolefina de bajo peso molecular y módulo bajo. Aunque están basados totalmente en polipropileno, presentan propiedades no asociadas normalmente al polipropileno. Los homopolímeros de polipropileno convencionales tienden a presentar una cristalinidad y punto de fusión muy elevados. Ello es cierto hayan sido o no preparados utilizando tecnología de catalizadores de Zeigler-Natta o de metaloceno. Los nuevos grados de L-MODU se preparan utilizando un catalizador de metaloceno único que controla la estereorregularidad del polímero. Ello resulta en un nuevo tipo de polímero que proporciona propiedades que no podían conseguirse anteriormente. Por ejemplo, los puntos de fusión de estos nuevos polímeros son mucho más bajos que los de cualquier otro homopolímero de polipropileno catalizado con metaloceno. Los homopolímeros de polipropileno típicos presentan picos de fusión de entre aproximadamente 130°C y 170°C medidos mediante calorimetría de escaneo diferencial según la norma ASTM E794-01. Los nuevos polímeros L-MODU presentan puntos de reblandecimiento de anillo y bola inferiores a 130°C medidos según la norma ASTM E-28-99. Al medirlos mediante calorimetría de escaneo diferencial (DSC, por sus siglas en inglés) según la norma ASTM E-794-01, presentan puntos de fusión inferiores a 100°C y más preferentemente de entre 60°C y 90°C.

El procedimiento de preparación de dichos polímeros se describe en detalle en la patente US n° 6.797.774 (asignada a Idemisui Petrochemical Co., Ltd., de Tokyo, JP) junto con diversas formulaciones de adhesivo termofusible. Debido a que presentan puntos de fusión tan bajos y tiempos de recristalización largos, deben mantenerse precauciones especiales durante su procesamiento con equipos de peletización bajo el agua. Ello se describe en la patente US n° 7.776.242, asignada a Idemitsui Kosan Co., Ltd., de Tokyo, JP. Las exposiciones en las patentes US n° 6.797.774 y n° 7.776.242 se incorporan específicamente en la presente solicitud de patente como referencia.

Sin embargo, los presentes inventores han encontrado que los polímeros L-MODU de Idemitsu se utilizan como el único polímero en la formulación termofusible, al igual que en la referencia de la técnica anterior n° US 6.797.774 indicada anteriormente, la velocidad de fraguado es excesivamente lenta y existe una tendencia elevada a la infiltración. Los presentes inventores han encontrado que lo anterior puede remediarse mediante la adición de un aditivo secundario, tal como una cera o polímero semicristalino para incrementar la velocidad de fraguado y minimizar o eliminar la transpiración. El aditivo secundario puede recristalizarse simplemente por sí mismo, deteniendo la infiltración, o puede nuclear el polímero L-MODU, provocando que cristalice más rápidamente. También puede aflorar a la superficie, evitando la adherencia al sustrato.

Aunque los polímeros L-MODU son homopolímeros de polipropileno, son muy diferentes de los polímeros de polipropileno tradicionales, tal como se ha indicado anteriormente. Aparte de presentar puntos de fusión mucho más bajos según medición mediante DSC, sus valores de entalpía medios también son mucho más bajos que los grados de polipropileno tradicionales. Al analizarlos según la norma ASTM E793-01, “Método de ensayo estándar de entalpías de fusión y cristalización mediante calorimetría de escaneo diferencial”, se obtuvieron los resultados siguientes. El ensayo se modificó ligeramente para utilizar una temperatura de escaneo de 20°C por minuto en lugar de 10°C por minuto.

Los valores tanto de pico de fusión como de entalpía media son muy bajos en comparación con la mayoría de homopolímeros de base polipropileno tradicionales. Los homopolímeros de polipropileno típicos presentan puntos de fusión de entre aproximadamente 130°C y 171°C y valores de entalpía de fusión de aproximadamente 80 J/g o superiores. Los polímeros L-MODU presentan una combinación única de punto de fusión y entalpía de fusión. Sin embargo, para preparar un adhesivo termofusible adecuado con dichos materiales como polímero base requiere la utilización de un polímero semicristalino adicional como aditivo secundario.

El motivo de que la infiltración sea un problema tan significativo es que puede causar un tiempo de inactividad significativo de los equipos, un producto defectuoso, un nivel incrementado de residuos, así como reclamaciones del consumidor. En el caos de que la infiltración cause acumulaciones en los equipos, sobre los rodillos, por ejemplo, puede provocar que los sustratos se peguen a los rodillos, lo que puede resultar en desgarros de los sustratos o de los productos acabados. Ello puede causar tasas incrementadas de residuos, así como un tiempo de inactividad del equipo en el caso de que se requiere la parada de la línea de producción para la limpieza. En el caso de que el equipo funcione a mil pies por minuto y produzca cientos de artículos acabados cada minuto, cualquier periodo de inactividad resultará muy caro. En el caso de que el adhesivo se acumule y se transfiera al artículo acabado y acabe en el paquete del consumidor, también podría provocar reclamaciones por parte de los consumidores.

Las ceras y polímeros semicristalinos dados a conocer en la reivindicación 1 se utilizan como el aditivo secundario para proporcionar esta función. Pueden utilizarse ceras típicas, tales como cera de parafina, cera microcristalina, cera de Fischer-Tropsch o ceras de polietileno o polipropileno. También pueden utilizarse polímeros de poliolefina para proporcionar dicha función. Se producen en un amplio abanico de pesos moleculares, monómeros, densidades y niveles de cristalinidad. También se preparan utilizando un abanico en constante crecimiento de catalizadores, incluyendo catalizadores de Ziegler-Natta, metaloceno y otros catalizadores de sitio único.

Los polímeros en general pueden presentar una cristalinidad en un rango desde muy baja, tal como la del polipropileno amorfo o de las poli-alfa-olefinas amorfas, hasta muy alta, tal como el polipropileno isotáctico. La cristalinidad de un polímero puede determinarse mediante técnicas de calorimetría de escaneo diferencia (DSC) o de difracción de rayos X. La DSC es la técnica más ampliamente utilizada en la industria de los adhesivos. La entalpía de fusión (también conocida como calor latente de fusión o calor de fusión) puede medirse y cuantificarse según la norma ASTM E793-01, titulada “Método de ensayo estándar de entalpías de fusión y cristalización mediante calorimetría de escaneo diferencial”. La entalpía de fusión es la cantidad de energía que requiere la fusión de la parte cristalina del polímero. Este valor se expresa generalmente en julios/gramo (J/g).

Dicho número varía ampliamente, desde prácticamente cero hasta 250 julios/gramo, según la cristalinidad del polímero. En teoría, un polímero verdaderamente amorfo presentaría una cristalinidad nula, ningún punto de fusión y, por lo tanto, una entalpía de fusión de cero. Tal como se indica en la patente n° US 7.524.911, concedida a Dow Global Technologies (columna 8, líneas 30 a 33), “El término 'amorfo' se refiere a un polímero que no presenta ningún punto de fusión cristalina según se determina mediante calorimetría de escaneo diferencial (DSC) o técnica equivalente”.

En la práctica, la mayoría de polímeros que se comercializan como “poli-alfa-olefinas amorfas” (APAO) presentan un cierto nivel bajo de cristalinidad. Por otra parte, los polímeros que se consideran cristalinos no son 100 por cien cristalinos. En la patente n° US 7.524.911 de Dow se indica en la columna 8, líneas 26 a 30, que “El término 'cristalino' se refiere a un polímero que posee una transición de primer orden o punto de fusión cristalina (Tf) según se determina mediante calorimetría de escaneo diferencial (DSC) o técnica equivalente, y este término puede utilizarse intercambiablemente con el término 'semicristalino' “.

Resulta útil la presencia de algún límite cuantificable entre un polímero que se considere polímero “amorfo” y los considerados “semicristalinos” o “cristalinos”. La patente n° US 6.747.114 (concedida a ExxonMobil Chemical Patents Inc., de Houston, TX) indica en la columna 8, líneas 9 a 14, que “El polímero semicristalino preferentemente presenta un calor de fusión de entre aproximadamente 30 J/g y aproximadamente 80 J/g según se determina mediante DSC, más preferentemente de entre aproximadamente 40 J/g y aproximadamente 70 J/g según se determina mediante DSC, y lo más preferentemente de entre aproximadamente 50 J/g y aproximadamente 65 J/g según se determina mediante DSC”.

El propio análisis interno de Bostik se correlaciona con las descripciones anteriores. Las “poli-alfa-olefinas amorfas” no son de hecho completamente amorfas, sino que poseen un nivel muy bajo de cristalinidad según se mide mediante DSC. El análisis de muchos de los grados comercializados por Eastman Chemical Co. como “poliolefinas amorfas” bajo el nombre comercial Eastoflex® y los comercializados por Evonik Industries como “poli-alfa-olefinas amorfas” bajo el nombre comercial Vestoplast® y los fabricados por REXtac, LLC, como REXtac® RT, muestran que todos ellos presentan una entalpía (o calor) de fusión inferior a 25 julios/gramo. El valor individual más alto obtenido era de 20,4 julios/gramo para Vestoplast® 708. Uno de los dos grados mostrados en la patente n° US 7.517.579 (asignada a Kimberly-Clark Worldwide, Inc.) era RT2730, que presenta un calor de fusión de 9,4 julios/gramo. El otro grado que se menciona es RT2723, que según la nomenclatura habitual de REXtac debería ser una versión de menor viscosidad de RT2730 con las mismas proporciones de monómeros. Por lo tanto, la entalpía de fusión debería ser similar a la de RT2730. En resumen, los datos actualmente disponibles indican claramente que cualquier grado de polímero comercializado actualmente como “poli-alfa-olefina amorfa” presentará un valor de la entalpía de fusión inferior a aproximadamente 25 julios/gramo.

Una diversidad de fabricantes produce un amplio abanico de otras poliolefinas que caen en la categoría de polímeros “semicristalinos”. Presentan valores de calor de fusión superiores a aproximadamente 30 julios/gramo, que los deja fuera del intervalo de los APAO. Por ejemplo, los copolímeros de etileno-acetato de vinilo presentan un valor de entre 35 julios/gramo para un grado alto de acetato de vinilo (40% de acetato de vinilo) y aproximadamente 73 julios/gramo para un grado más bajo de acetato de vinilo (18% de acetato de vinilo). Las polialfaolefinas, tales como los grados Affinity® de Dow (copolímeros de etileno/octeno catalizados por metaloceno), presentan un valor entre aproximadamente 52 julios/gramo para Affinity® 8200, un grado de densidad relativamente baja (0,870 g/cm3, MI=5) y 77 J/g para un grado de densidad más alta (0,900 g/cc, MI=6) denominado Affinity® PL 1280. Dow también fabrica un gado de alto índice de fusión (0,870 g/cc, MI=1000) denominado GA1900 específicamente para adhesivos termofusibles, que presenta un calor de fusión de 57 julios/gramo. Claramente estos polímeros Affinity® no pueden considerarse amorfos y no son poli-alfa-olefinas amorfas.

Un desarrollo más reciente en el área de las poliolefinas son los denominados “copolímeros en bloque de olefina”, u OBS (por sus siglas en inglés). Es una clase completamente nueva de polímero de poliolefina producido mediante la utilización de una tecnología de catálisis de transferencia de cadena, que produce una estructura de bloques lineal de los monómeros en lugar del polímero aleatorio producido mediante la tecnología de Ziegler-Natta o la tecnología tradicional de metaloceno. Actualmente son fabricados por Dow Chemical bajo el nombre comercial de Infuse®. Los OBC consisten en bloques de etileno-octeno cristalizables (duros) con un contenido de comonómero muy bajo y una temperatura de fusión elevada, que alternan con bloques de etileno-octeno amorfos (blandos) con un contenido elevado de comonómero y una temperatura de transición vítrea baja. Lo anterior proporciona al polímero una resistencia térmica y elasticidad mucho más elevadas que un polímero aleatorio de metaloceno típico de densidad similar. Aunque algunos de los grados de Infuse® presentan un calor de fusión bajo (aproximadamente 20 julios/gramo), no pueden considerarse poli-alfa-olefinas amorfas debido a que la arquitectura del polímero es completamente diferente (es decir, de bloques vs. aleatoria) y se produce específicamente para que presente regiones cristalinas.

Para los fines de la presente invención, el homopolímero de polipropileno L-MODU se combina con un aditivo secundario, tal como una cera u otro polímero semicristalino, que presenta un calor de fusión superior a 30 julios por gramo medido según la norma ASTM, procedimiento E793-01. Los aditivos que presentan más de 30 J/g proporcionan al adhesivo acabado un tiempo abierto suficientemente corto para minimizar la infiltración y simultáneamente incrementan la velocidad de fraguado y la resistencia térmica.

De acuerdo con lo anteriormente expuesto, la presente invención proporciona una composición de adhesivo termofusible según la reivindicación 1.

Las composiciones de adhesivo termofusible de la presente invención comprenden además un taquificante sólido que es compatible con el homopolímero de polipropileno de bajo punto de fusión. Entre las resinas representativas se incluyen las resinas de hidrocarburos C⁵/C⁹, politerpenos sintéticos, colofonia, ésteres de colofonia, terpenos naturales y similares. Más particularmente, entre las primeras resinas taquificantes útiles se incluyen cualesquiera resinas compatibles o mezclas de las mismas, tales como (1) colofonias naturales y modificadas, incluyendo gomorresina, colofonia de madera, colofonia de aceite de resina, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada; (2) ésteres de glicerol y pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, incluyendo el éster de glicerol de colofonia de madera clara, 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 de colofonia con modificación fenólica; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, tales como estireno/terpeno y alfa-metilestireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno que resultan generalmente de la polimerización de hidrocarburos de terpeno, tales como el monoterpeno bicíclico conocido como pineno, en presencia de catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; también se incluyen las resinas de politerpeno hidrogenadas; (5) resinas de terpeno modificadas fenólicas y derivados hidrogenados de las mismas, tales como, por ejemplo, el producto de resina que resulta de la condensación en medio ácido de un terpeno bicíclico y un fenol; (6) resinas de hidrocarburo de petróleo alifático que resultan de la polimerización de monómeros que consisten principalmente en olefinas y diolefinas; se incluyen, además, las resinas de hidrocarburo de petróleo alifáticos hidrogenados, y (7) resinas de hidrocarburo de petróleo cíclicas y los derivados hidrogenados de las mismas. Pueden requerirse mezclas de dos o más de las resinas taquificantes anteriormente indicadas para algunas formulaciones. También se incluyen las resinas C⁵cíclicas o acíclicas y las resinas acíclicas o cíclicas modificadas con compuestos aromáticos.

La primera resina taquificante debería presentar un punto de reblandecimiento de anillo y bola (medido según la norma ASTM E28) de entre aproximadamente 95°C y aproximadamente 140°C, y lo más preferentemente el punto de reblandecimiento se encuentra entre aproximadamente 95°C y aproximadamente 130°C. Un taquificante preferente es una resina diciclopentadieno modificada con compuesto aromático hidrogenada con un punto de reblandecimiento de anillo y bola de entre aproximadamente 95°C y 130°C. Las primeras resinas taquificantes más preferentes son resinas totalmente hidrogenadas con independencia del tipo, tales como resinas de hidrocarburo alifático o cicloalifático, tales como Eastotac® H100W, o Sukorez® SU2I 0, una resina de monómero aromático puro, tal como Regalrez 1094, y resinas de DCPD (diciclopentadieno) sin contenido de aromáticos, tal como Escorez 5400.

Además, otras primeras resinas taquificantes preferentes son las resinas de hidrocarburo alifático parcialmente hidrogenadas, tales como Eastotac H100L y Eastotac H100R, así como las reisnas C5 alifáticas no hidrogenadas y la resinas C5 modificadas con compuestos aromáticos, de baja aromaticidad, tales como Piccotac 1095 y Piccotac 9095, respectivamente.

Las primeras resinas taquificantes se encuentran presentes en cantidades de entre aproximadamente 10 % y 60 % en peso de la composición, preferentemente de entre aproximadamente 15 % y 55 % en peso y lo más preferentemente de entre aproximadamente 20 % y 50% en peso. Se utilizan mezclas de dos o más resinas taquificantes. Se utiliza una mezcla de una primera resina taquificante y una segunda resina taquificante que es diferente de la primera resina taquificante. Entre aproximadamente 0 % y aproximadamente 65 % en peso de la segunda resina taquificante se mezcla con la primera resina taquificante.

Las fórmulas de adhesivo termofusible según la presente invención también contienen entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 50 %, preferentemente entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 50 %, y más preferentemente entre aproximadamente 15 % y aproximadamente 40 %, en peso, de un plastificador. Puede seleccionarse un plastificador adecuado del grupo que no solo incluye los aceites plastificadores habituales, tales como aceite mineral, sino también oligómeros de olefina y polímeros de bajo peso molecular, benzoatos de glicol, así como aceites vegetales y animales, y derivados de dichos aceites. Los aceites derivados de petróleo que pueden utilizarse son materiales de temperatura de ebullición relativamente elevada que contienen únicamente una proporción menor de hidrocarburos aromáticos. A este respecto, los hidrocarburos aromáticos preferentemente deberían ser menos de 30 %, y más particularmente menos de 15 %, en peso, del aceite. Alternativamente, el aceite puede ser totalmente no aromático. Los oligómeros pueden ser polipropilenos, polibutenos, poliisopreno hidrogenado, butadieno hidrogenado o similares con pesos moleculares medios de entre aproximadamente 100 y aproximadamente 10.000 g/mol. Entre los aceites vegetales y animales adecuados se incluyen ésteres de glicerol de los ácidos grasos habituales y productos de polimerización de los mismos. Pueden utilizarse otros plastificadores con la condición de que presenten una compatibilidad adecuada. También se ha encontrado que Nyflex 222B, un aceite mineral nafténico fabricado por Nynas Corporation, es un plastificador apropiado. Tal como se apreciará, típicamente se han utilizado plastificadores para reducir la viscosidad de la composición adhesiva global sin reducir sustancialmente la fuerza adhesiva y/o la temperatura de servicio del adhesivo. La selección de plastificador puede resultar útil en la formulación para usos finales específicos (tales como aplicaciones de núcleo resistente en húmedo). Debido a la economía que implica la producción y los costes de los materiales, ya que los plastificadores habitualmente presentan un coste menor que otros materiales implicados en la formulación, tales como polímeros y resinas taquificantes, la cantidad de plastificador en el adhesivo debe maximizarse por consideraciones de coste.

El adhesivo incluye, además, entre aproximadamente 0,1 % y aproximadamente 5 % de un estabilizador o antioxidante. Los estabilizadores que resultan útiles en las composiciones de adhesivo termofusible de la presente invención se incorporan para ayudar a proteger los polímeros indicados anteriormente, y de esta manera, el sistema adhesivo total, frente a los efectos de la degradación térmica y oxidativa que normalmente se produce durante la fabricación y aplicación del adhesivo, así como durante la exposición habitual del producto final al medio ambiente. Dicha degradación habitualmente se manifiesta en un deterioro de la apariencia, propiedades físicas y características de rendimiento del adhesivo. Un antioxidante particularmente preferente es Irganox 1010, un tetraquis(metilén(3,5-diterc-butil-4-hidroxihidrocinamato))metano fabricado por Ciba-Geigy. Entre los estabilizadores aplicables se encuentran los fenoles impedidos de alto peso molecular y los fenoles multifuncionales, tales como los fenoles que contienen azufre y fósforo. Los fenoles impedidos son bien conocidos por el experto en la materia y pueden caracterizarse como compuestos fenólicos que contienen adicionalmente radicales estéricamente voluminosos en estrecha proximidad al grupo hidroxilo fenólico de los mismos. En particular, los grupos de butilo terciario generalmente se sustituyen en el anillo de benceno en por lo menos una de las posiciones orto respecto al grupo de hidroxilo fenólico. La presencia de estos radicales sustituidos que son estéricamente voluminosos en proximidad al grupo hidroxilo sirve para retrasar su frecuencia de estiramiento y, correspondientemente, su reactividad; de esta manera, este impedimento estérico proporciona al compuesto fenólico propiedades estabilizantes. Entre los fenoles impedidos representativos se incluyen:

- 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno,

- tetrakis-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritol,

- n-octadecil-3(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenil)propionato,

- 4,4'-metilenbis(4-metil-6-terc-butilfenol),

- 4,4'-tiobis(6-terc-butil-o-cresol),

- 2,6-di-terc-butilfenol,

- 6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octiltio)-1,3,5-triazina,

- 2,4,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-terc-butil-fenoxi)-1,3,5-triazina,

- di-n-octadecil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato,

- 2-(n-octiltio)etil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzoato y

- hexa-(3,3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato de sorbitol.

El rendimiento de dichos estabilizadores puede potenciarse adicionalmente mediante la utilización junto con agentes sinérgicos, tales como, por ejemplo, ésteres de tiodipropionato y fosfitos.

La composición adhesiva de la presente invención puede producirse mediante la utilización de cualquiera de las técnicas conocidas. Un ejemplo representativo del procedimiento implica introducir todas las sustancias, en un hervidor mezclador con camisa y preferentemente un mezclador de uso intensivo con camisa del tipo Baker-Perkins o Day, y que está dotado de rotores, y después elevar la temperatura de dicha mezcla hasta un intervalo de 120°C a 177°C. Debe entenderse que la temperatura precisa que debe utilizarse en esta etapa dependerá del punto de fusión de los ingredientes particulares. La composición adhesiva resultante se somete a agitación hasta la disolución completa de los polímeros. A continuación, se aplica un vacío para eliminar cualquier aire atrapado.

Puede incorporarse hasta 25 % de ingredientes opcionales en la composición adhesiva con el fin de modificar propiedades físicas particulares. Entre dichos ingredientes pueden incluirse colorantes, tales como dióxido de titanio, y agentes de carga, tales como talco, carbonato de calcio y arcilla, agentes entrecruzantes, compuestos reactivos, agentes minerales u orgánicos retardantes de fuego, así como agentes absorbentes de luz ultravioleta (UV) y agentes fluorescentes UV. Estos ingredientes opcionales son bien conocidos de la técnica.

También pueden encontrarse presentes en la invención agentes nucleantes de poliolefina. Los agentes nucleantes aceleran la cristalización de las poliolefinas al proporcionar un sitio para que se formen los cristales. El resultado es que el polímero de poliolefina no sólo recristaliza más rápidamente, sino más rápidamente, lo que resulta en que el adhesivo presenta un punto de reblandecimiento de anillo y bola más alto y una mejor resistencia térmica. El agente nucleante aparentemente es más eficaz en presencia de un aditivo semicristalino secundario que en ausencia del mismo. Los agentes nucleantes adecuados para la presente invención generalmente son de la subclase de agentes nucleantes conocida como agentes clarificadores, que se utilizan habitualmente en paquetes de aditivos para poliolefinas para estimular la cristalización rápida. Entre los materiales adecuados se incluyen derivados de dibencilidén-sorbitol, tales como Millad 3988 y Millad NX8000, suministrados por Milliken, así como Irgaclear D, producido por BASF. Entre otros agentes adecuados se incluyen sistemas de amidas aromáticas, tales como NJ Star NU-100, proporcionado por New Japan Chemical Company.

El agente nucleante se encuentra generalmente presente en las composiciones adhesivas en cantidades de entre aproximadamente 0,05 % y 5,0 % en peso de la composición, preferentemente se utiliza entre aproximadamente 0,1 % y 2,5 % en peso, y lo más preferentemente entre aproximadamente 0,2 % y 1,0 % en peso. También pueden utilizarse mezclas de dos o más agentes nucleantes. Por ejemplo, también puede utilizarse una mezcla de un agente nucleante y un segundo agente nucleante que es diferente del primer agente nucleante. Puede mezclarse con el primer agente nucleante, si se desea, entre aproximadamente 0,05 % y aproximadamente 5,0 % en peso de uno o más agentes nucleantes adicionales. El agente nucleante puede utilizarse directamente en forma de unos polvos, en forma de una suspensión en una parte de agente plastificador adecuado, o como un componente en un concentrado maestro (“masterbatch”) de un polímero adecuado, tal como Milliken NX-10.

Se utilizan convencionalmente diversos métodos para utilizar un adhesivo termofusible a una viscosidad bastante baja como recubrimiento de un sustrato. Lo anterior puede llevarse a cabo mediante recubrimiento con rodillos o cualquier método de tipo impresión, o mediante recubrimiento por contacto, mediante extrusión o con una pistola de pulverización. Las técnicas de pulverización con pistola son numerosas y pueden llevarse a cabo con o sin ayuda de aire comprimido que conformaría la pulverización de adhesivo y, en consecuencia, el patrón del adhesivo. El material de adhesivo termofusible generalmente se deja que se funda en tanques y después se bombea por mangueras hasta el punto final de recubrimiento sobre los sustratos.

Ejemplos

Se preparó un adhesivo termofusible con los ingredientes y procedimientos de mezcla descritos posteriormente en la presente memoria. Se preparó un total de 2000 gramos y se llevó a cabo la mezcla a una temperatura de entre aproximadamente 150°C y 190°C bajo atmosfera de dióxido de carbono en un mezclador de laboratorio que consistía en una hélice impulsada por un motor, un manto calefactor, una unidad de control de la temperatura y un recipiente de aproximadamente 1 galón de capacidad. Se introdujeron en el recipiente las cantidades apropiadas de cada componente, calculadas según las proporciones mostradas en las tablas, posteriormente, en una secuencia apropiada para permitir la mezcla, pero que limitase la degradación por calor o cizalla de los ingredientes. Después de la fusión completa y mezcla a fondo de los ingredientes en el recipiente a fin de garantizar una buena homogeneidad, se almacenaron muestras apropiadamente para el ensayo de las mismas.

El polímero base fue uno de los homopolímeros de polipropileno L-MODU de Idemitsu indicado en la Tabla 1.

TABLA 1

# Los puntos de reblandecimiento DSC fueron determinados por el laboratorio de análisis de Bostik. Los demás valores han sido informados por Idemitsu en su página web.

* MFR=50 g/10 min para 2,16 kg de L-MODU S901 a 230°C.

Se prepararon formulaciones tal como se indica en la patente n° US 6.797.774, mostradas en la Tabla 2. Para aproximarse al máximo a la viscosidad del polímero P1 proporcionado en la Tabla 1 de la patente n° US 6.797.774, se determinó que se requería una mezcla de 1 parte de L-MODU S600 por cada 4 partes de L-MODU S400.

TABLA 2 (técnica anterior)

_____________

Las viscosidades de fusión de los Ejemplos 1, 2 y 3 son las mostradas en la Tabla 2 de la patente n° US 6.797.774.

TABLA 3 (comparativa)

Materias primas utilizadas en las tablas

Las resinas taquificantes I-MARV son resinas de hidrocarburo totalmente hidrogenado fabricadas por Idemitsu Kosan Co., Ltd. La “P” indica que el producto está totalmente hidrogenado y el número en el nombre es el punto de reblandecimiento de la resina en grados centígrados.

Escorez 5400 es una resina de hidrocarburo totalmente hidrogenado con un punto de reblandecimiento de 100°C. Es fabricada por ExxonMobil Chemical Co.

Sukorez SU-210 es una resina de hidrocarburo C5/cíclico hidrogenado con un punto de reblandecimiento A/B de 110°C. Se encuentra disponible de Kolon Industries, Corea del Sur.

Piccotac 9095 es una resina C5 modificada aromática con un punto de reblandecimiento A/B de 94°C. Se encuentra disponible de Eastman Chemical Co.

Eastotac H-100R es una resina de hidrocarburo hidrogenado con un punto de reblandecimiento A/B de 100°C y un color Gardner en estado fundido de 4. Se encuentra disponible de Eastman Chemical Co.

P1 es el polímero indicado en la patente n° US 6.797.774. Debido a que Bostik no ha podido polimerizar ese polímero exacto, los presentes inventores utilizaron una mezcla de polímeros disponibles comercialmente del mismo tipo procedentes de Idemitsu. Se seleccionó la proporción de grados disponibles para duplicar la viscosidad del polímero P1 el máximo posible.

Se obtuvieron grados L-MODU de Idemitsu Co., Japón. Se muestran las propiedades físicas de dichos grados en la Tabla 1.

Pro-fax RP501V es un copolímero de impacto de propileno de alto flujo que contiene polipropileno isotáctico y una fase de caucho de etileno-propileno. Es producida por LyondellBasell Polymers. Presenta un índice de fluidez de 100 g/10 minutos medido según la norma ASTM D-1238 utilizando un peso de 2,16 kilogramos y una temperatura de ensayo de 230°C. La densidad de este polímero era de 0,90 gramos/cm3. Presentaba un pico de fusión de 163°C y una entalpía de fusión de 81,1 julio/gramo medida mediante calorimetría de escaneo diferencial. Los procedimientos de ensayo utilizados siguieron las normas ASTM E793-01 y ASTM E794-01, respectivamente.

104N es una cera de polietileno de alta densidad y bajo peso molecular producida por Hana Corporation. Presenta un pico de fusión DSC de 118°C, una entalpía de fusión de 185 julios/gramo, una viscosidad de 330 centipoise a 140°C y una densidad de 0,93 gramos/cm3 a temperatura ambiente.

La cera de parafina 150 MP es una cera de parafina de punto de reblandecimiento de 66°C (150°F) disponible de varios proveedores. La entalpía de fusión es de 187 julios/gramo medida mediante DSC.

AC-1089 es una cera de homopolímero de polipropileno comercializada por Honeywell International Inc. Presenta un punto de reblandecimiento de anillo y bola de 146°C, una viscosidad de 45 centipoise a 190°C y una densidad de 0,91 gramos/cm3 a temperatura ambiente.

L-Crysta 7000 es una polialfaolefina semicristalina con un punto de fusión según DSC de 75°C y una entalpía de fusión de 131 julios/gramo medida mediante DSC. Es fabricada por Idemitsu Kosan Co., Japón.

Kraton G-1657 es un copolímero en bloque de estireno-etileno/butileno-estireno comercializado por Kraton Polymers. Presenta un contenido de estireno de 13 %, contiene 30 % de dibloque y presenta una viscosidad en solución (al 20% en tolueno) de entre 1200 y 1800 centipoise a 25°C.

El aceite parafínico de proceso es Diana Process Oil PW-90, fabricado por Idemitsu Kosan Co., Ltd., Japón.

Nyflex 222B es un aceite de proceso nafténico hidrotratado rigurosamente, disponible de Nynas Corporation.

Irganox 1010 es un antioxidante de tipo fenol impedido. Se encuentra disponible comercialmente de Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown, New York.

Estudios de infiltración realizados sobre tejidos no tejidos

Varias mezclas de la técnica anterior mostradas en la Tabla 2, y todas las mezclas comparativas de la Tabla 3, se utilizaron para recubrir un tejido no tejido con el fin de determinar su nivel de infiltración a diversas temperaturas. Las mezclas 1A, 2A y 3A (técnica anterior), así como las mezclas A, B, C, D, E y F (comparativas) se sometieron a ensayo para comprobar cómo estas variables afectaban a su capacidad de resistir la infiltración sobre un material no tejido estándar.

Los productos se recubrieron utilizando un recubridor Acumeter LH-1 mediante la utilización de un adaptador de pulverización espiral para aplicar el adhesivo entre un tejido no tejido y una película de polietileno. Se aplicaron los adhesivos a un nivel de adición de 16,3 gramos por metro cuadrado (gsm, por sus siglas en inglés) en el no tejido y después de un tiempo abierto de 0,2 segundos, se combinaron con la película de polietileno utilizando rodillos de presión de acero contra acero, aplicando un nivel consistente de compresión. Debido a que se utilizaron diversas temperaturas de aplicación de adhesivo, el aire caliente utilizado para pulverizar la cola caliente también se varió y se mantuvo 50°F más alta que la temperatura del adhesivo en cualquiera de los ensayos. El tejido no tejido era no tejido Fibertex 17 gsm SMS (filamento continuo/hilado por fusión/filamento continuo). La película de polietileno era una película con relieve de 19 gsm denominada BR 134 y se obtuvo de Clopay Plastic Products Co. A medida que se aplicaba el adhesivo para producir el laminado de película/no tejido, se registraba el nivel de infiltración junto con el grado de acumulación de adhesivo sobre el rodillo de acero. Una vez producido el rollo de laminado, también se registró el nivel de bloqueo y pegado que ocurría al desenrollar el rollo. En el caso de que el adhesivo se infiltre a través del no tejido, se pegará a la capa de polietileno contigua al mismo en el rollo de laminado.

TABLA 4 (técnica anterior)

Evaluaciones de infiltración sobre tejido no tejido

TABLA 4 (continuación)

Los niveles de infiltración sobre los tres productos de la técnica anterior (1A, 2A y 3A) de la patente n° US 6.797.774 impedirían que pudiesen utilizarse en un contexto comercial sin niveles significativos de tiempos de inactividad y tasas de residuos.

TABLA 5 (comparativa)

Evaluaciones de infiltración sobre tejido no tejido

Todos los ejemplos en la Tabla 5 mostraron una resistencia a la infiltración muy mejorada sobre tejidos no tejidos en comparación con los productos de la técnica anterior, sin el polímero secundario o cera para estimular la cristalización. Observación: “M. ligera” en la Tabla 5 significa “Muy ligera”. De esta manera, las formulaciones inventivas no sólo resultaron eficaces para unir la película y los sustratos no tejidos formando un laminado, sino que lo consiguieron sin ninguna infiltración significativa del sustrato no tejido.

El método utilizado para determinar la densidad siguió la norma ASTM D-792-00. El método para determinar el índice de fusión y los índices de fluidez es la norma ASTM D-1238-04. El peso molecular informado es el peso molecular medio en peso y se determina de acuerdo con la norma ASTM D-6474-99.

Las Tablas 6,7 y 8, a continuación, ilustran composiciones comparativas adicionales (Ejemplos 1 a 17, excepto el Ejemplo 6 (inventivo)) y las comparan con tres mezclas diferentes (Comp. 1, Comp. 2 y Comp. 3). Los Ejemplos comparativos 1 a 3 no contienen el homopolímero de polipropileno de bajo punto de fusión, o una combinación del homopolímero de polipropileno de bajo punto de fusión y otro polímero semicristalino, y de esta manera, son extremadamente blandos según la medición del penetrómetro de aguja. Las composiciones con un valor de penetrómetro de aguja de aproximadamente 85 dmm o superior, preferentemente de aproximadamente 90 dmm o superior, se consideran excesivamente blandas.

TABLA 6

Mezclas adicionales con homopolímeros de polipropileno de bajo punto de fusión

TABLA 6 (continuación)

TABLA 7

TABLA 8

TABLA 8 (continuación)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Adhesivo termofusible para la utilización en sustratos porosos, en el que el adhesivo termofusible comprende:

a) 10 % a 70 % en peso de un homopolímero de polipropileno que presenta un punto de fusión DSC inferior a 100°C, una mezcla de una primera resina taquificante y una segunda resina taquificante que es diferente de la primera resina taquificante,

b) 10 % a 60 % de la primera resina taquificante que presenta un punto de reblandecimiento de anillo y bola de entre 95°C y 140°C,

c) 0 % a 65 % de la segunda resina taquificante,

d) 5 % a 50 % de un plastificador,

e) 2 % a 35 % en peso de un aditivo secundario que diferente del homopolímero de polipropileno, la primera y segunda resinas taquificantes y el plastificador, en el que dicho aditivo secundario se selecciona del grupo que consiste en ceras que presentan una entalpia de fusión superior a 30 julios/gramo y polímeros semicristalinos que presentan una entalpia de fusión de entre 65 julios/gramo y 81,1 julios/gramo, en el que los polímeros semicristalinos se seleccionan del grupo que consiste en un copolímero de impacto de polipropileno y un copolímero de polipropileno,

f) 0,1 % a 5 % de un estabilizador o antioxidante,

en el que los componentes suman un total de 100 % en peso de la composición y la viscosidad de la composición es igual o inferior a aproximadamente 20.000 centipoise (cP) a 163°C (325°F).

2. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la viscosidad de la composición es igual o inferior a 15.000 cP a 163°C, ventajosamente es igual o inferior a 12.000 cP a 163°C.

3. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que el homopolímero de polipropileno presenta un punto de fusión DSC de entre 60°C y 90°C.

4. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en le que la composición comprende entre 15 % y 60 %, ventajosamente entre 20 % y 50 % en peso del homopolímero de polipropileno.

5. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la composición comprende entre 15 % y 55 %, ventajosamente entre 20 % y 50 % en peso de la primera resina taquificante.

6. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la primera resina taquificante presenta un punto de reblandecimiento de anillo y bola de entre 95°C y 130°C.

7. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la primera resina taquificante se selecciona del grupo que consiste en (1) colofonias naturales y modificadas, incluyendo gomorresina, colofonia de madera, colofonia de aceite de resina, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada; (2) ésteres de glicerol y pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, incluyendo el éster de glicerol de colofonia de madera clara, 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 de colofonia con modificación fenólica; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, tales como estireno/terpeno y alfa-metil-estireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno que resultan generalmente de la polimerización de hidrocarburos de terpeno, tales como el monoterpeno bicíclico conocido como pineno, en presencia de catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas, así como resinas de politerpeno hidrogenadas; (5) resinas de terpeno modificadas fenólicas y derivados hidrogenados de las mismas; (6) resinas de hidrocarburo de petróleo alifático que resultan de la polimerización de monómeros que consisten principalmente en olefinas y diolefinas, así como resinas de hidrocarburo de petróleo alifáticas hidrogenadas; (7) resinas de hidrocarburo de petróleo cíclicas y los derivados hidrogenados de las mismas, y (8) mezclas de dos o más de las resinas anteriormente indicadas.

8. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la segunda resina taquificante se selecciona del grupo que consiste en (1) colofonias naturales y modificadas, incluyendo gomorresina, colofonia de madera, colofonia de aceite de resina, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada; (2) ésteres de glicerol y pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, incluyendo el éster de glicerol de colofonia de madera clara, 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 de colofonia con modificación fenólica; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, tales como estireno/terpeno y alfa-metil-estireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno que resultan generalmente de la polimerización de hidrocarburos de terpeno, tales como el monoterpeno bicíclico conocido como pineno, en presencia de catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas, así como resinas de politerpeno hidrogenadas; (5) resinas de terpeno con modificación fenólica y derivados hidrogenados de las mismas; (6) resinas de hidrocarburo de petróleo alifático que resultan de la polimerización de monómeros que consisten principalmente en olefinas y diolefinas, así como resinas de hidrocarburo de petróleo alifáticas hidrogenadas; (7) resinas de hidrocarburo de petróleo cíclicas y los derivados hidrogenados de las mismas, y (8) mezclas de dos o más de las resinas anteriormente indicadas.

9. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la composición comprende entre 10 % y 45 %, entre 15 % y 40 % en peso del plastificador.

10. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que el plastificador se selecciona del grupo que consiste en aceite mineral y polibuteno.

11. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la composición comprende entre aproximadamente 2 % y aproximadamente 30 % en peso del aditivo secundario.

12. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que el aditivo secundario es un polímero semicristalino que presenta un calor de fusión de entre 65 julios/gramo y 80 julios/gramo, ventajosamente entre 65 julios/gramo y 70 julios/gramo.

13. Adhesivo termofusible según la reivindicación 1, en el que la composición comprende además entre 0,05 % y 5,0 % en peso de un agente nucleante, en el que dicho agente nucleante se selecciona ventajosamente del grupo que consiste en derivados de dibencilidén-sorbitol y amidas aromáticas.