MX2015000621A - Adhesivo de fusion en caliente a base de copolimero de polipropileno de impacto. - Google Patents

Abstract

Un adhesivo de fusión en caliente que usa copolimeros de polipropileno de impacto que es particularmente bien adaptado para una sujeción elástica y películas estirables en las estructura del pañal. La composición adhesiva de fusión en caliente es una mezcla de alrededor de 2.5% 20%, en peso de un copolimero de polipropileno de impacto alrededor de 2.5% a 30%, en peso, de un elastómero a base de olefina; alrededor de 10% a 70% en peso de una resina fijadora que tiene un punto de ablandamiento de al menos alrededor de 80°C y hasta alrededor de 140°C; alrededor de 0%, en peso, de un plastificante: y alrededor de 0.1% a alrededor de 5% de un estabilizador o antioxidante.

Description

ADHESIVO DE FUSIÓN EN CALIENTE A BASE DE COPOLÍMERO DE POLIPROPILENO DE IMPACTO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a adhesivos de fusión en caliente, y más particularmente a un adhesivo de fusión en caliente que usa un copolimero de polipropileno de impacto para proporcionar un alto rendimiento de unión para hacer componentes elásticos tales como laminados que contienen filamentos elásticos o películas para uso en pañales desechables.

La creciente complejidad de los productos manufacturados, en particular productos desechables, conduce a importantes mejoras y desarrollos en la industria de adhesivos de fusión en caliente. Los adhesivos de fusión en caliente se han utilizado para unir una amplia variedad de sustratos, dentro de una ventana de proceso más amplia de aplicación del adhesivo y una amplia cartera de consumo final. Por ejemplo, considerando la industria manufacturera de pañales, los materiales que conllevan pueden ser materiales no tejidos, películas poliméricas, y en general componentes elastoméricos. Estos componentes elastoméricos pueden utilizarse en productos como pañales, en forma de filamentos, películas, telas no tejidas o cualquier otra forma continua o discreta.

La procesabilidad de adhesivos de fusión en caliente están vinculados a su capacidad para ser fusionados, y transportados y/o recubiertos en una etapa de fundido en la ubicación final donde la unión es requerida. Generalmente el adhesivo fusionado es rociado, o recubierto como una película. Una vez enfriado, el adhesivo necesita cumplir con varios requisitos, como fuerza de unión medida por la fuerza de desprendimiento o retención de unión bajo o después de tensión mecánica, y bajo o después de diversas condiciones térmicas.

Normalmente los adhesivos de fusión en caliente se pueden basar en polímeros tales como poliolefinas (polímeros de base etileno o propeno), o poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno o propeno con monómeros que contienen oxígeno) o copolímeros de bloque de estireno que contienen al menos una fase gomosa parecida a polímeros estireno-isopreno-estireno (SIS), o estireno-butadieno-estireno (SBS). Los copolímeros de bloque de estireno son de interés debido a sus características duales, es decir, la cohesión de la fase estirénica asociada con el comportamiento gomoso de otra fase. Las temperaturas de aplicación normales son iguales o superiores a 150°C.

Durante años, muchos polímeros olefínicos diferentes se han utilizado en la formulación de adhesivos de fusión en caliente utilizados en la construcción de productos suaves desechables.

El primero de estos fue el polipropileno amorfo (APP). Este material fue producido como un subproducto de polipropileno cristalino y fue obtenido por extracción con disolvente. Este polímero APP podría combinarse con diferentes fijadores, plastificantes, ceras y rellenos, para producir una fusión en caliente que puede ser utilizada para la construcción del pañal, por ejemplo.

Después, los polímeros de d efina hicieron disponibles que tenían muchas propiedades mejoradas sobre los polímeros APP originales. Estos se conocen como poli alfa olefinas amorfas (APAO). Se produjeron principalmente utilizando una catálisis de Ziegler-Natta y se pueden hacer utilizando una variedad de monómeros, que incluyen pero no se limitan a propileno, etileno y buteno. Diversos copolímeros y terpolímeros son producidos por un número de fabricantes. Incluyen Evonik Industries, que producen los polímeros Vestoplast®; REXtac, LLC, que produce la gama de materiales Rextac® e Eastman Chemical, fabricantes de la línea de polímeros Eastoflex ®. Todos ellos se caracterizan por tener un muy bajo grado de cristalinidad medida por DSC. Como son producidos comercialmente, son polímeros aleatorios que tienen amplias distribuciones de peso molecular.

Más recientemente, la catálisis por metalocenos ha sido utilizada para hacer poliolefinas con propiedades más precisamente a la medida. Por ejemplo, el peso molecular del polímero puede ser controlado de una manera que no es posible con los antiguos cátalizadores de Ziegler-Natta. Los polímeros se pueden hacer utilizando altos niveles de comonómero, tales .como buteno-1 y octeno-1, para producir polímeros con niveles muy bajos de cristalinidad y densidad. Mientras que estos polímeros se han utilizado para hacer adhesivos de fusión en caliente con mejores características de adhesión, no se han utilizado ampliamente en conjunción con la unión elastomérica en la industria de telas no tejidas por su falta de una retención de unión adhesiva. Ejemplos de estos polímeros de metaloceno incluyen los polímeros Affinity® y Engage® de Dow Chemical Company.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención es un adhesivo que usa copolimeros de polipropileno de impacto que es particularmente bien adaptado para una sujeción elástica y películas estirables en las estructuras del pañal. La presente invención resuelve el requisito importante de tener un adhesivo de fusión en caliente de base olefínica capaz de utilizar las mismas téenicas de aplicación actualmente usadas, como las técnicas de recubrimiento y niveles adicionales, mientras que proporciona la aplicación de uso final del mismo o un mejor nivel de rendimiento esperado de las tecnologías actuales basadas en SIS y SBS, es decir, altos niveles de fuerza de unión en términos de resistencia a la fluencia, fuerza de desprendimiento y en general retención de unión tanto con la resistencia mecánica y resistencia al calor. Cuando se formuló correctamente en un adhesivo de fusión en caliente, los copolimeros de polipropileno de impacto ofrecen características de rendimiento mejoradas comparadas a los adhesivos formulados anteriormente. En particular, cuando se formuló en combinación con elastómeros de olefina u otros polímeros con baja cristalinidad (es decir, un bajo grado de cristalinidad es definido como un calor de fusión como se determinó por la calorimetría de barrido diferencial (DSC) ddee eennttrree 2 joules/gramo y 100 joules/gramo, preferiblemente entre 5 joules/gramo y 80 joules/gramo), un adhesivo de fusión en caliente puede ser producido con una combinación única de adherencia, resistencia a la fluencia a temperatura elevada y baja viscosidad. Esta combinación de propiedades no se había logrado previamente sin utilizar un copolímero en bloque estirénico. Además, comparado con adhesivos convencionales basados en SIS o basados en SBS, los adhesivos de copolímero de polipropileno de impacto ofrecen una estabilidad de rendimiento mejorada cuando se almacenan o envejecen a temperaturas elevadas.

Los copolímeros de polipropileno de impacto son resinas termoplásticas, únicas en que se producen a través de la polimerización del propileno mediante la introducción de una estructura heterofásica dentro de una matriz de homopolímero de polipropileno (PP) semi-cristalino. El copolímero consiste de dos fases principales, una matriz de homopolímero de propileno semi-cristalino, y una fase de copolímero de etileno-propileno gomoso o una mezcla de copolímeros de etileno-propileno gomoso dispersados dentro de una matriz de polipropileno. La fase de matriz cristalina proporciona la fuerza y la rigidez, mientras que la presencia de la fase gomosa imparte buena resistencia de impacto y flexibilidad a la composición adhesiva. Los materiales de copolimero de polipropileno de impacto han sido durante mucho tiempo materiales comercialmente importantes con propiedades únicas más apreciadas por la industria automotriz para uso en tableros, defensa u otras partes automotrices, asi como otros innumerables artículos comercialmente · moldeados por inyección, compuestos de película fundidos y extrudidos, contenedores de embalaje de paredes delgadas y otros artículos y productos domésticos. Hasta ahora los copolímeros de polipropileno de impacto no han mostrado utilidad en el mercado de adhesivos y como consecuencia, nunca fueron formulados específicamente en productos adhesivos o más específicamente, en productos destinados a la unión adhesiva de películas, materiales no tejidos o sustratos elastoméricos.

Estos polímeros carecen de adherencia, tiempo abierto y procesabilidad necesaria para aplicaciones adhesivas y deben formularse correctamente para lograr las propiedades adhesivas deseadas. El peso molecular, perfil de fusión, rigidez, tensión y propiedades de módulo de copolímeros de polipropileno de impacto son generalmente no adecuados para producir un rendimiento adhesivo efectivo. Ejemplos de tipos de copolímeros de polipropileno de impacto incluyen los diferentes paquetes grado polímero tal como Hostalen®, Moplen® y Pro- fax®, así como varias otras marcas disponibles de Lyondell Basell . Los copolímeros de polipropileno de impacto ttaammbbiiéénn ssoonn producidos rutinariamente por cualquiera de una gran cantidad de empresas que hoy participan en el mercado de polímero de polipropileno de moldeo por inyección.

Diferentes métodos son convencionalmente utilizados para recubrir un adhesivo de fusión en caliente en una viscosidad relativamente baja en un sustrato. Esto puede hacerse por recubrimiento por rodillos o cualquier tipo de método de impresión, o por recubrimiento por ranura, por extrusión o por pistola pulverizadora. Las téenicas de la pistola pulverizadora son numerosas y se pueden hacer con o sin asistencia de aire comprimido que daría forma al rociador adhesivo, y como consecuencia el patrón adhesivo. El material adhesivo de fusión en caliente es generalmente permitido para fundir en tanques, y después bombeado a través de mangueras al recubrimiento por punto final en los sustratos. Cualquier temperatura de aplicación por encima del punto de ablandamiento de la formulación adhesiva es conveniente, aunque para la invención preferida, la temperatura en la cual el adhesivo de fusión en caliente se aplica debe ser igual a o debajo de 177° C, preferiblemente igual a o debajo de 170° C, y más preferentemente igual a o debajo de 163° C, de manera que los sustratos sensibles al calor no serían dañados.

La viscosidad (como se midió mediante ASTM D3236-88) del material adhesivo debe ser generalmente igual o inferior a 20,000 mPas, preferiblemente igual o inferior a 15,000 mPas, más preferiblemente igual o inferior a 10,000 mPas y más preferiblemente inferior a 5,000 mPas medidos a 163° C. (325° F). Un adhesivo con tan baja viscosidad es necesario para ser operado a través de un equipo de adhesivo de fusión en caliente estándar y para alcanzar el patrón correcto y en consecuencia el rendimiento de unión correcto en la temperatura de aplicación.

El adhesivo de la presente invención puede ser utilizado con cualquier proceso de construcción convencional o teenología de sujeción de película estiradle o de sujeción elástica como se conocen en la técnica.

El adhesivo de la presente invención puede ser utilizado con cualquier aplicación donde diferentes materiales de sustrato están involucrados como materiales no tejidos, películas poliméricas, y en general componentes elastoméricos puestos en artículos como pañales, en la forma de filamentos, películas, telas sin tejer o cualquier otra forma continua o discreta. Cualquier material de sustrato y cualquier forma de sustrato pueden utilizarse en cualquier combinación posible con el adhesivo que sirve para unir dos o más sustratos juntos. Los sustratos pueden ser de múltiples formas por ejemplo fibra, película, hilo, tira, cinta, recubrimiento, lámina, placa y banda. El sustrato puede ser de cualquier composición conocida por ejemplo poliolefina, poliacrilico, poliéster, cloruro de polivinilo, poliestireno, celulósico como madera, cartón y papel, o hecha de compuestos minerales como concreto, vidrio o cerámica. El comportamiento mecánico del sustrato puede ser rígido, plástico o elastomérico. Entre el material elastomérico hay varios ejemplos como el caucho natural o sintético, copolimero de base poliuretano, poliéter o poliéster uretanos, copolímeros de bloque de estireno o de amidas, o copolímeros olefínicos. Las listas anteriores no son limitativas o incluyen todo, pero se ofrecen solamente como ejemplos comunes. En la presente invención, pueden emplearse diversos métodos para procesar adhesivos de fusión en caliente, vinculados a su habilidad para ser fusionado, y transportado y/o recubierto o rociado en una etapa fundida a la ubicación final donde se requiere la unión.

El adhesivo de la presente invención también puede usarse con cualquier aplicación donde se realizan los compuestos y productos desechables con la ayuda de unir partes entre sí mientras se obtiene una cohesión adecuada de la unión adhesiva para soportar la tensión mecánica a temperatura baja, ambiente o elevada, en particular bajo condiciones de fluencia. Los pañales, productos de incontinencia para adultos, toallas sanitarias y otros productos absorbentes desechables son aplicaciones previstas para la composición adhesiva de la invención, asi como cojín de cama, cojines absorbentes, batas quirúrgicas y otros dispositivos médicos o quirúrgicos relacionados. En aplicaciones de construcción, aplicaciones estructurales o aplicaciones de embalaje, en particular artículos desechables están previstos para el alimento o embalaje general, etiquetado de paquetes, latas o botellas, diferentes montajes de producto, así como transportación relacionada con aplicaciones de unión también son ejemplos de donde la invención es útil. Los adhesivos son también útiles en la construcción de bolsas o artículos de poli y poli tejido. La aplicación más específica del adhesivo de fusión en caliente presente es para la laminación de película estirable, en donde la presente invención permite la unión de sustratos no tejidos sobre película elastomérica, mientras se aplica el adhesivo a una temperatura igual o inferior a 177° C, preferiblemente igual o inferior a 170° C y más preferentemente igual o inferior a 163° C.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La Figura 1 es una gráfica de curvas de tensión-deformación para las composiciones del Ejemplo 35 y Ejemplos comparativos 2 y 3 que se describe en lo sucesivo.

MODALIDAD PREFERIDA Por consiguiente, la presente invención proporciona una composición adhesiva de fusión en caliente, que comprende una mezcla de los siguientes componentes: Aproximadamente 2.5% a aproximadamente 30%, preferible aproximadamente 5% a aproximadamente 20% y más preferible aproximadamente 7.5% a aproximadamente 15% en peso, de copolimero de polipropileno de impacto; Aproximadamente 2.5% a aproximadamente 30%, preferible aproximadamente 5% a aproximadamente 20% y más preferible aproximadamente 7.5% a aproximadamente 15% en peso, de elastómero a base en olefinas; Aproximadamente 10% a aproximadamente 70%, preferible aproximadamente 25% a aproximadamente 65% y más preferible aproximadamente 30% a aproximadamente 60% en peso, de resinas fijadoras que tienen un punto de ablandamiento de al menos aproximadamente 80°C y hasta aproximadamente 140°C y preferiblemente un punto de ablandamiento de aproximadamente 95°C a aproximadamente 140°C; Aproximadamente 0% a aproximadamente 60%, preferible aproximadamente 10% a aproximadamente 50% y más preferible aproximadamente 20% a aproximadamente 40% en peso, de un plastificante; Aproximadamente 0.1% a aproximadamente 5% de un estabilizador o antioxidante; y En donde los componentes dan un total de 100% en peso de la composición, y la viscosidad (medida por ASTM D3236-88) de la composición es igual a o inferior que aproximadamente 20,000 mPas a 163°C. (325°F), preferiblemente igual a o menor que 15,000 mPas a 163°C, más preferiblemente igual a o menor de 10,000 mPas a 163°C y la mayoría preferiblemente igual o menor de 5,000 mPas a 163°C.

Aunque el componente de polímero primario en la presente composición adhesiva es un copolímero de polipropileno de impacto, y el polímero secundario es un elastómero de base olefinas, mezclas del copolímero de polipropileno de impacto y el polímero secundario con aproximadamente 1% a aproximadamente 25% en peso, preferiblemente aproximadamente 1% a aproximadamente 15% en peso de un polímero auxiliar adicional que comprende EVA, APAO, PE, PP, PB, o un copolímero en bloque estirénico tales como, SIS, SI, SBS, SB, SIBS, SEB, SEBS, SEP, SEPS, SBBS, SEEPS y mezclas de cada uno de los mismos, también se pueden utilizar. El polímero auxiliar es un polímero que es distinto del copolímero de polipropileno de impacto, y del elastómero de base olefina, y las resinas fijadoras, y las funciones para proporcionar una propiedad física deseada, dependiendo del uso final de la composición adhesiva.

Cantidades relativamente pequeñas (0-20% en peso) de un material más cristalino tal como una cera también se puede utilizar siempre y cuando no interfiera con el nivel de rendimiento requerido por el uso final.

La presente invención también proporciona un laminado que comprende una primera capa de material no tejido, una segunda capa de material no tejido, y uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos, dispuestos entre dicha primera y segunda capa no tejidas, unidas entre si con la composición adhesiva basado en el copolímero de polipropileno de impacto..

El laminado también puede comprender una primera capa de material no tejido, una segunda capa de material de película, y uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos dispuestos entre dicha primera y segunda capa, unidas entre sí con el copolímero de polipropileno de impacto basasdien una composición adhesiva. El material de la película puede comprender una película de polietileno, una película de polipropileno, una película de copolímero de etileno-propileno o un material de película recubierta similar a una tela, y el sustrato elastómerico puede estar compuesto de una pluralidad de filamentos elásticos.

El laminado puede comprender además una primera capa de material no tejido unido a una segunda capa de película o material no tejido con la composición adhesiva y sin algún sustrato elastomérico entre las mismas.

La composición adhesiva y/o laminada de la presente invención puede utilizarse en la fabricación de una variedad de productos finales. Los ejemplos incluyen un pañal desechable, una toalla sanitaria, un cojín de cama, una venda, una bata quirúrgica, una cinta, una etiqueta, una hoja de plástico, una hoja no tejida, una hoja de papel, un cartón, un libro, un filtro o un embalaje.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un método para hacer un laminado que comprende las etapas de alimentar un primer sustrato en una primera dirección; alimentar el segundo sustrato espaciado del dicho ·primer sustrato en dicha primera dirección; aplicar la composición adhesiva a uno o ambos de dichos sustratos; y comprimir dichos sustratos entre sí para formar el laminado.

Cuando se desea un laminado elastomérico, el método incluye las etapas adicionales de alimentar uno o una pluralidad de sustrato elastomérico o sustratos entre dicho primer y segundo sustrato en dicha primera dirección, dichos sustratos elastoméricos son estirados antes, durante o después de la aplicación del adhesivo; y aplicar la composición adhesiva a cualquiera de dicho sustrato o sustratos elastoméricos o uno o ambos de dichos sustratos antes de comprimir los sustratos entre si. El sustrato elastomérico es preferentemente al menos un filamento elástico estirado hasta un 500% de su estado de relajación inicial.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El componente polímero primario utilizado en la composición adhesiva es un copolímero de polipropileno de impacto. Más específicamente es un copolímero de etileno-propileno de impacto. Los copolímeros de etileno-propileno de impacto son polímeros cristalinos que exhiben alta rigidez y una excelente fuerza de impacto. Tales copolímeros de impacto, que están disponibles de una variedad de proveedores, contienen comparativamente bajos porcentajes de etileno en peso y pueden tener una amplia gama de índices de flujo de fusión y propiedades físicas.

Un copolímero de polipropileno de impacto como se define en la presente invención es un copolímero heterofásico que normalmente tiene una alta fuerza de impacto con relación a un homopolímero de velocidad de flujo de fusión similar. Los polímeros heterofásicos son polímeros de múltiples fases que tienen una fase de polímero continua (también denominado como la fase matriz) y una fase de polímero discontinua (también denominado como la fase caucho o la fase elastomérica) dispersa dentro de la fase de polímero continua. Un polímero heterofásico puede contener más de dos fases de polímero. En un copolímero de polipropileno de impacto, la fase continua comprende un polímero de base propileno semicristalino y la fase discontinua comprende un copolímero etileno-propileno. El "polímero matriz", se refiere a la porción del copolímero de polipropileno de impacto que comprende una mayoría del porcentaje de peso de monómero de propileno polimerizado (basado en el peso total de monómeros polimerizables), y opcionalmente puede comprender al menos uno (o más) comonómero (s) polimerizados, tales como etileno. El polímero de base propileno puede ser un homopolímero de propileno o un interpolímero. Un interpolímero de propileno significa un polímero preparado por la polimerización de propileno con al menos otro monómero, tal como etileno. La "fase elastomérica" del copolímero de polipropileno de impacto comprende unidades de polímeros derivadas de etileno, propileno, y, opcionalmente, unidades de polímeros derivados de por lo menos otro monómero alfa-olefina. En algunas modalidades, los copolímeros de impacto tienen velocidades de flujo de fusión a 230°C, de al menos 0.5 g/10 min, todo el camino hasta aproximadamente 1000 g/10 min. Los copolímeros de polipropileno de impacto preferidos tienen velocidades de flujo de fusión de entre 10 y 250g/10 min utilizando ASTM D-1238 con una temperatura de 230°C y un peso de 2.16 kg. Se prefieren más las velocidades de flujo de fusión de entre 20 y 200 g/10 minutos. Las velocidades de flujo de fusión más preferidas están entre 50 y 150 g/10 minutos. Los copolímeros de polipropileno de impacto preferidos útiles en esta invención están disponibles de LyondellBasell bajo la designación del nombre comercial Pro-fax®.

El copolimero de polipropileno de impacto generalmente está presente en las composiciones adhesivas en cantidades de aproximadamente 2.5 a 30% en peso de la composición, preferentemente aproximadamente 5 a 20% en peso y más preferentemente aproximadamente 7.5 a 15% en peso. También pueden utilizarse mezclas de dos o más copolímeros de impacto de polipropileno. Por ejemplo, una mezcla de un primer copolimero de polipropileno de impacto y un segundo copolimero de polipropileno de impacto que es diferente del primer copolimero de polipropileno de impacto también puede ser empleado. De aproximadamente 0% a aproximadamente 30% en peso de uno o más copolímeros de polipropileno de impacto adicional puede ser mezclado junto con el primer copolimero de polipropileno de impacto si se desea.

El elastómero de olefina útil en la presente invención es de la teenología de catálisis por metaloceno de los polímeros elastoméricos de poliolefina dentro de un grupo más grande de olefinas. Las d efinas son hidrocarburos insaturados y los monómeros más normales utilizados en poliolefinas son etileno y alfa-olefinas que contienen hasta diez átomos de carbono. Los monómeros de olefina principales incluyen etileno, propileno, buteno, 1,4-metilpentano, hexeno, octeno y combinaciones de las mismas. Las poliolefinas incluyen polímeros de etileno, polímeros de propileno, y combinaciones de los mismos incluyendo sus combinaciones con otras alfa-olefinas C4-Ci0. Las poliolefinas elastoméricas normalmente contienen etileno y propileno y pueden contener otras unidades monoméricas de olefinas C4-Ci0. Algunos polímeros de poliolefina particularmente preferidos son copolímeros de propileno con al menos otro monómero de olefina, tal como copolímeros de etileno-propileno y copolímeros de etileno-octeno. Aunque puede utilizarse cualquier polímero cayendo en la gama de propiedades descritas en este documento, un grado preferido de polímero de poliolefina útiles en esta invención están disponibles de Dow Chemical Co. bajo la designación del nombre comercial Versify®. Los polímeros más preferidos son los elastómeros de propileno/etileno polimerizados por metaloceno, que pueden obtenerse de ExxonMobil Chemical bajo la designación del nombre comercial Vistamaxx®.

Como se muestra, la gama de grados de Vistamaxx de aproximadamente 9% a aproximadamente 16% en peso de etileno, un índice de fusión de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 g/10min, y una densidad de aproximadamente 0.86 a 0.88 gramos/centímetro cúbico. Un grado particularmente preferido es Vistamaxx® 6202, que es un elastómero de etileno/propileno catalizado por metaloceno con aproximadamente 85% de propileno y 15% de etileno y tiene un índice de fusión (190°C/2.16 kg) de 9.1 g/10 minutos y una densidad de 0.863 g/cc. Los grados Versify de elastómeros de copolímero de etileno/propileno catalizados por metaloceno tienen velocidades de flujo de fusión de aproximadamente 2 a 25 g/10 min (ASTM D-1238 a 230°C utilizando un peso de 2.16 kg) y densidades de aproximadamente 0.8585 gramos/centímetro cúbico (g/cc) a aproximadamente 0.8880 gramos/centímetro cúbico (g/cc). Los grados Versify de elastómeros también tienen un contenido de comonómero de etileno de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% en peso.

El elastómero de olefina generalmente está presente en las composiciones adhesivas en cantidades de aproximadamente 2.5 a 30% en peso de la composición, preferentemente aproximadamente 5 a 20% en peso son utilizadas y más preferentemente aproximadamente 7.5 a 15% en peso. También pueden utilizarse mezclas de dos o más elastómeros de olefina. Por ejemplo, una mezcla de un primer elastómero de olefina y un segundo elastómero de olefina que es diferente del primer elastómero de olefina también puede ser empleado. De aproximadamente 0% a aproximadamente 30% en peso de uno o más elastómero de olefina adicional puede ser mezclado junto con el primer elastómero de olefina si se desea.

Una resina fijadora, como se define en la presente descripción puede ser una molécula o una macromolécula, generalmente un compuesto químico o un polímero de peso molecular relativamente bajo, en comparación con los polímeros comunes, de una fuente natural o de un proceso químico o combinación de los mismos que en general mejora la adhesión de una composición adhesiva de fusión en caliente final. Las resinas representativas incluyen las resinas de hidrocarburos C5/C9, politerpenos sintéticos, colofonia, ésteres de colofonia, terpenos naturales y similares. Más en particular, las resinas fijadoras útiles incluyen cualesquiera resinas compatibles o mezclas de las mismas tales como (1) colofonias modificadas y naturales que incluyen colofonia de goma, colofonia de madera, colofonia de aceite de resina, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada, y colofonia polimerizada; (2) glicerol y ásteres de pentaeritritol de colofonia natural y modificada, incluyendo el áster de glicerol de colofonia cíe madera pálida, el áster de glicerol de colofonia hidrogenada, el áster de glicerol de colofonia polimerizada, el áster de pentaeritritol de colofonia hidrogenada y el áster de pentaeritritol fenólico modificado de colofonia; (3) copolimeros y terpolimeros 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 bicielico conocido como pineno, en presencia del catalizador Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; también se incluyen las resinas de politerpeno hidrogenadas; (5) resinas fenólicas de terpeno modificadas y derivados hidrogenados de los mismos, por ejemplo, como el producto de resina que resulta dé la condensación, en un medio ácido, de un terpeno biciclico y un fenol; (6) resinas alifáticas de hidrocarburos de petróleo que resultan de la polimerización de monómeros que consisten principalmente de d efinas y diolefinas; también están incluidas las resinas alifáticas de hidrocarburo de petróleo hidrogenadas; y (7) resinas cíclicas de hidrocarburos de petróleo y los derivados hidrogenados de las mismas. Mezclas de dos o más de las resinas fijadoras descritas anteriormente pueden ser requeridas para algunas formulaciones. También se incluyen las resinas C5 cíclicas o acíclicas y resinas cíclicas o acíclicas aromáticas modificadas.

La resina fijadora debe tener un punto de ablandamiento de anillo y bola (medido por ASTM E28) de por lo menos alrededor de 95°C y preferiblemente entre alrededor de 95°C y alrededor de 140°C y más preferiblemente el punto de ablandamiento es entre alrededor de 95°C y alrededor de 130° C. Un fijador preferido es una resina hidrogenada de diciclopentadieno aromática modificada con un punto de ablandamiento de anillo y bola entre alrededor de 100° C a 130° C y pueden obtenerse de ExxonMobil Chemical bajo la marca registrada de Escorez 5600 y 5615.

También, otras resinas fijadoras preferidas son resinas alifáticas de hidrocarburos parcialmente hidrogenadas tales como Eastotac ® H100L y Eastotac® H100R, así como resinas C5 alifáticas no hidrogenadas y resinas C5 aromáticas modificadas con baja aromaticidad tal como Piccotac ® 1095 y Piccotac® 9095, respectivamente.

Los fijadores están presentes generalmente en composiciones adhesivas en una cantidad mayor de la cantidad de copolímero de polipropileno de impacto. Dentro de esta gama, cantidades de aproximadamente 10 a 70% en peso de la composición, de preferencia aproximadamente 25 a 65% en peso son utilizadas y más preferentemente aproximadamente 30 a 60% en peso. También pueden utilizarse mezclas de dos o más resinas fijadoras. Por ejemplo, una mezcla de una primera resina fijadora y una segunda resina fijadora que es diferente de la primera resina fijadora también puede ser empleada. De aproximadamente 0% a aproximadamente 65% en peso de una o más resinas fijadoras adicionales puede ser mezclada junto con la primera resina fijadora si se desea.

El componente plastificante útil en la presente invención puede seleccionarse de cualquiera de los aceites a base de minerales, aceites a base de petróleo, resinas líquidas, elastómeros líquidos, polibuteno, poliisobutileno, plastificantes de benzoato y ftalato, y aceite de soya epoxidizado. Un plastificante es ampliamente definido como una composición generalmente orgánica que puede ser añadida a los cauchos termoplásticos y otras resinas para mejorar la extrusión, flexibilidad, trabajabilidad y estirabilidad en el sellante terminado. Cualquier material que fluye a temperatura ambiente o de aplicación y es compatible en las composiciones de la presente invención puede ser útil. Preferentemente, el plastificante tiene baja volatilidad a temperaturas de más de alrededor de 40°C. Los plastificantes más comúnmente utilizados son los aceites que son principalmente aceites de hidrocarburos, bajos en contenido aromático y parafinico o nafténico en carácter. Los aceites son preferentemente bajos en volatilidad, transparencia y tienen tan poco color y olor como sea posible. Esta invención también contempla el uso de oligómeros de olefina, polímeros de bajo peso molecular, aceites vegetales y sus derivados y aceites plastificantes similares. Los plastif icantes sólidos también pueden ser útiles para la presente invención. Ejemplos de tales plastificantes incluyen 1,4-ciclohexano dimetanol dibenzoato, gliceril tribenzoato, pentaeritritol tetrabenzoato y dicilcohexilftalato. Se da preferencia a los aceites a base de petróleo con aceites minerales nafténicos convenientes útiles en esta invención de los tipos descritos anteriormente en el presente están comercialmente disponibles de Nynas, bajo el nombre comercial Nyplast®.

La composición de la presente invención también puede contener de alrededor de 0 a 30% en peso, de un tensioactivo para hacer el adhesivo más hidrofílico y para impartir permeabilidad de agua a la composición. Los tensioactivos adecuados para su uso en el presente documento comprenden tipos catiónicos, aniónicos y no iónicos. El tensioactivo más preferido es seleccionado de un grupo de tensioactivos no iónicos que tienen HLB menor que 15. Estos tensioactivos incluyen alquilaminas y amidas; alcanolaminas y amidas; óxidos de amina; alcoholes grasos etoxilados, ácidos grasos etoxilados, alquilfenoles etoxilados, aminas o amidas etoxiladas; ésteres y aceites grasos etoxilados; ésteres grasos de glicerol y sus derivados etoxilados; derivados del sorbitán; ésteres de sacarosa y glucosa y sus derivados. Los tensioactivos más preferidos tendrán un HLB entre 3 y 12 y se seleccionan de un subgrupo incluyendo alcoholes grasos etoxilados, ácidos grasos etoxilados, ácido esteárico, ésteres de glicerol de ácidos grasos y sus derivados y derivados del sorbitán. Las mezclas de dos o más tensioactivos descritos anteriormente en el presente pueden utilizarse para algunas formulaciones.

Tal como se utiliza en el presente, el término "tensoactivo" o "agente tensoactivo" se refiere a cualquier compuesto que reduce la tensión superficial cuando está disuelto en agua o soluciones de agua, o que reduce la tensión interfacial entre dos líquidos, o entre un líquido y un sólido. Ejemplos de tensioactivos adecuados incluyen, pero no están limitados a los siguientes: 1. Ésteres de ácidos grasos tal como ésteres de glicerol, ésteres PEG, y ésteres de sorbitán, incluyendo etilenglicol diestearato , etilenglicol monoestereato, mono y/o dioleato de glicerol, dioleato de PEG, monolaurato de PEG, monolaurato de sorbitan, trioleato de sorbitan, etc. Estos tensoactivos están disponibles de ICI, Rhone-Poulenc y otras fuentes. 2. Etoxilatos no iónicos tales como alquilfenol etoxilados, alcohol etoxilado, alquilaminas etoxiladas, etc. incluyendo octilfenol etoxilado, nonilfenol etoxilado, alquilamino etoxilado, etc. Estos tensoactivos están disponibles de Rhone-Poulene , Unibn Carbide y otras fuentes. 3. Los tensoactivos no iónicos tales como 2,4,7,9-tetrametil-5-decin-4,7-diol disponible de Air Products. 4. Copolímeros de óxido de propileno/óxido de etileno que están disponibles de Union Carbide , BASF, etc. Cabe señalar que estos y otros tensoactivos pueden ser mezclados si es necesario para producir la mejor mezcla de propiedades de rendimiento hidrofilico.

Atmer® 129, un monoestearato de glicerol, fabricado por Uniquema Corporation, Atmer® 688, una mezcla tensoactiva no iónica fabricada por ICI Americas , Inc. , y Aerosol® OT tensoactivo al 100% (dioctil sulfosuccinato sódico) hecho por Cytec Industries , Inc. se han encontrado que son tensoactivos preferidos para uso en la presente composición adhesiva.

La presente invención puede incluir un estabilizador en una cantidad de alrededor de 0% a alrededor de 5% en peso. Preferiblemente alrededor del 0.1% a 5% de un estabilizador es incorporado en la composición. Los estabilizadores que son útiles en las composiciones adhesivas indicadoras de la humedad de fusión en caliente de la presente invención se incorporan para ayudar a proteger los polímeros expuestos anteriormente, y por lo tanto el sistema adhesivo total, de los efectos de la degradación oxidativa y térmica que normalmente ocurre durante la fabricación y aplicación del indicador así como en la exposición ordinaria del producto final al medio ambiente. Entre los estabilizadores aplicables están fenoles impedidos de alto peso molecular y fenoles de múltiples funciones, tales como azufre y fenoles que contienen fósforos. Los fenoles impedidos son bien conocidos por los téenicos y pueden ser caracterizados como compuestos fenólicos que también contienen radicales estéricamente voluminosos en proximidad cercana al grupo hidroxil fenólico del mismo. |En particular, grupos butilo terciario generalmente son sustituidos en el anillo de benceno en por lo menos una de las posiciones orto en relación con el grupo hidroxil fenólico. La presencia de estos radicales substituidos estéricamente voluminosos en las cercanías del grupo hidroxil sirve para retardar su frecuencia de estiramiento y en consecuencia, su reactividad; este impedimento estérico proporciona por lo tanto el compuesto fenólico con sus propiedades estabilizadoras. Los fenoles obstaculizados representativos incluyen: 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3-5-di-terc-butil-4-hidroxibencil) benceno; pentaeritritol tetrakis-3 (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato; n-octadecil-3(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato; 4,4'-metilenobis(4-metil-6-tercbutilfenol); 2.6-di-terc-butilfenol; 6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octiltiol,3,5-triazina; 2.3.6-tris(4-hidroxi-3,5-di-terc-butil-fenoxil,3,5-triazina di-n-octadecil-3,5-di-terc-butil-4-idroxibencilfosfonato 2-(n-octiltio)etil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzoataeno; y sorbitol hexa-3 (3,5-di-tet-butil-4-hidroxi-fenil)propionato.

Especialmente preferido como un estabilizador es el pentaeritritol tetrakis-3(3,5-diterc-butil-4-hidroxifenol) propionato.

E1 rendimiento de estos estabilizadores puede mejorarse aún más mediante la utilización, en conjunción con la misma; (1) sinergistas tales como, por ejemplo, ésteres tiodipropionato y fosfitos; y (2) agentes quelantes y desactivadores de metal tales como, por ejemplo, ácido etilendiaminotetraacético, sales del mismo y disalícilalpropilenodiimina.

Debe entenderse que otros aditivos opcionales pueden ser incorporados en la composición adhesiva de la presente invención con el fin de modificar propiedades físicas. Estos pueden incluir, por ejemplo, dichos materiales como absorbentes de luz ultravioleta (UV), tensoactivos, colorantes inertes, por ejemplo, dióxido de titanio, agentes fluorescentes y rellenos. Los rellenos típicos incluyen talco, carbonato de calcio, sílice de arcilla, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas de cerámica, microesferas termoplásticas, barita y harina de madera.

La composición adhesiva de fusión en caliente de la presente invención puede formularse utilizando cualquiera de las téenicas conocidas en la técnica. Un ejemplo representativo del procedimiento de mezclado consiste en colocar todos los componentes, excepto el copolímero, en una caldera de mezclado con camisa equipada con un rotor, y a partir de ahí elevar la temperatura de la mezcla a un rango de 149° C a 190° C para fundir el contenido. Debe entenderse que la temperatura precisa a ser usada en esta etapa dependerá en los puntos de fusión de los ingredientes particulares. El copolímero es introducido posteriormente a la caldera bajo agitación y se le permite continuar mezclando hasta que se forma una mezcla consistente y uniforme. Los contenidos de la caldera pueden estar protegidos con un gas inerte tal como dióxido de carbono y nitrógeno durante el proceso completo de mezcla.

El adhesivo de fusión en caliente resultante puede aplicarse después a sustratos usando una variedad de téenicas de recubrimiento. Ejemplos incluyen un recubrimiento de tintura por ranura de fusión en caliente, recubrimiento de rueda de fusión en caliente, recubrimiento por rodillos de fusión en caliente, recubrimiento soplado en fusión y recubrimiento de aerosol en espiral.

La composición adhesiva de la presente invención puede utilizarse en un número de aplicaciones tales como, por ejemplo, en artículos higiénicos no tejidos desechables, conversión de papel, embalajes flexibles, trabajos en madera, cartón y sellado de cajas, etiquetado y otras aplicaciones de montaje. Las aplicaciones particularmente preferidas incluyen pañales desechables y construcción de toallas sanitarias femeninas, pañal y elástico de sujeción para calzón de adultos incontinentes, estabilización del centro de pañal y toalla y, laminación de la lámina posterior del pañal, conversión de material de filtro industrial, bata quirúrgica y montaje de gasa estéril.

PRUEBAS Y MATERIALES La viscosidad Brookfield fue probada de acuerdo con Método ASTM D-3236 a 163 ° C.

El punto de ablandamiento de anillo y bola se determinó con una unidad Herzog automática de acuerdo con el método ASTM E-28.

Prueba dinámica de temperatura (ASTM D4440-01) La reologia de un adhesivo de fusión en caliente dado puede ser determinada utilizando un reómetro de TA Instruments, tal como un modelo Ares 3. Para los adhesivos enlistados en las tablas a continuación, se utilizó un procedimiento de etapa de temperatura para determinar al módulo de almacenamiento, G', a diferentes temperaturas asi como la temperatura de transición del vidrio, Tg. El instrumento se configuró a una frecuencia de 10 radianes por segundo y la temperatura fue variada de +140°C a -40°C. Las placas paralelas utilizadas tenían un diámetro de 25 mm y un espacio de 1.6 milímetros.

Los datos de tensión-deformación en la Figura 1 fueron generados utilizando un probador de tensión Instron ejecutado a una velocidad de cruce de 0.00084667m/s (2 pulgadas/min) a 22.22°C (72° F) y el 50% de humedad relativa de acuerdo con ASTM D-638.

En general En la descripción y en las reivindicaciones, los términos "incluyendo" y "que comprende" son términos de significado amplio y debe ser interpretado para significar "incluye, pero no se limita a... "Estos términos abarcan los términos más restrictivos "que consiste esencialmente de y "que consiste en".

Como se utiliza en el presente documento y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un," "una", "uno" y "el", "la" incluyen referencias plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. También, los términos "un" (o "una", "uno"), "uno o más" y "al menos uno" pueden utilizarse indistintamente en el presente documento. También debe ser observado que los términos "que comprende", "incluyendo", "caracterizado por" y "que tiene" pueden utilizarse indistintamente.

Donde se proporciona un rango de valores, se entiende que cada valor intermedio, y cualquier combinación o subcombinación de valores intermedios, entre el limite superior e inferior de ese rango y cualquier otro indicado o valor intermedio en el rango indicado o valor intermedio en el rango indicado, es abarcado dentro del rango de los valores recitados.

Ciertos rangos son presentados en el presente con valores numéricos siendo precedidos por el término "alrededor de". El término "alrededor de" se utiliza en el presente documento para proporcionar un apoyo literal para el número exacto que precede, asi como un número que está cerca a o aproximadamente a el número que el término precede. En determinar si un número es cercano a o aproximadamente a un número específicamente recitado, el número no recitado aproximado o cercano puede ser un número que, en el contexto en el que se presenta, proporciona el equivalente substancial del número específicamente recitado y así normalmente se referirá a un número o un valor que está 10% por debajo o por encima del número o valor específicamente recitado.

A menos que se defina lo contrario, todos los términos téenicos y científicos utilizados en el presente documento tienen los mismos significados como comúnmente se entendería por un técnico al que pertenece esta invención. Todas las publicaciones y patentes mencionadas específicamente en este documento están incorporadas por referencia en su totalidad para todos los propósitos que incluyen describir y divulgar los productos químicos, instrumentos, análisis estadísticos y metodologías que se reportan en las publicaciones que podrían emplearse en relación con la invención. Todas las referencias citadas en esta descripción deben ser tomadas como un indicador del nivel del téenico. Nada en el presente documento es interpretado como una admisión de que la invención no tiene derecho a pre-fechar tal divulgación por virtud o invención previa.

Ejemplos 1 a 26 Procedimiento: Todas las formulaciones fueron producidas en una escala de 300 g, utilizando el método siguiente. Un recipiente de acero de 475 mL fue cargado con aceite mineral, antioxidante, resina fijadora y, donde esté presente, cera. Una chimenea de calentamiento controlada digitalmente y un termopar interno, dentro del recipiente, fueron utilizados en tándem para calentar gradualmente la formulación a la temperatura objetivo (177 a 190°C) Después de que la mezcla parezca mayormente homogénea, la solución fue agitada mecánicamente entre 100 a 200 rpm, y el bajo módulo de poliolefina (PO) fue añadido gradualmente seguido por copolimero de impacto (ICP). La mezcla fundida clara a ligeramente brumosa resultante fue mantenida a la temperatura objetivo unos 30 a 120 minutos adicionales hasta que parece estar completamente homogeneizada. Después de este tiempo, el recipiente fue retirado de la chimenea de calentamiento y se tomaron muestras para las pruebas. Tabla 1 describe las composiciones ejemplares de esta invención, mientras que las propiedades físicas fundamentales son proporcionadas en la Tabla 2.

Tabla 1 Ejemplo 1-26 Formulaciones3 1 32.5 25.0 154 16.6 10,0 2 23.3 47.7 16.9 4.7 6.9 3 400 39.3 4.7 5.5 10.0 4 20,1 54.3 1.1 18.7 5.3 5 25.5 39.2 19.7 9.5 5.6 6 22.3 41.2 142 15.2 6.6 7 37.9 37.3 1.6 15.5 7.2 8 40.0 26.9 20.6 12.6 0.0 9 38.6 29.1 19,4 2.5 9.9 10 38.7 35.7 1X0 9.1 4.0 11 31.8 47.0 13.1 12 6.4 12 37.7 41.3 1.1 18.1 1.3 13 24.5 55.0 4 A 5.6 10.0 14 23.2 46.0 16.2 9.7 4.4 15 40.0 25.6 3.9 20.0 10.0 16 383 46.0 5.6 6.2 3.4 (7 31.9 42.6 12.0 6.6 64 18 25 Xt 35.9 1.0 16.6 5.0 19 22.3 41.1 14.2 15.2 6.7 20 23.6 44.6 8.9 19.1 3.3 21 23.2 46.0 162 9.7 4.4 22 33.8 42.2 3.7 1U 1.5 23 23.2 46.0 16.2 9.7 4.4 24 39.5 39.3 20.0 0.0 0.7 25 32.9 43.4 9,1 10.1 4.0 as 34.3 45,2 9.5 10.5 0.0 aTodas las formulaciones incluyen 0.5 en peso Tris(2,4-di-terc-butilfenil) fosfito antioxidante; aceite mineral bNynas Nyflex 222B; resina de hidrocarburo de petróleo cExxo -Mobil Escorez 5615; dExxon-Mobil Vistamaxx 6202 (elastómero de base propileno); eLyondellBasell Pro fax EP501 V (copolímero de impacto de base propileno); fAlphamin 104 N (homopolimero de cera de polietileno).

Materias primas utilizados en la Tabla 1: Nyflex 222B es un aceite nafténico de proceso hidrotratado disponible de NynasCorporation .

Escorez 5615 es una resina de hidrocarburo cicloalifático hidrogenada aromática modificada con un punto de ablandamiento de 130° C. Está disponible de ExxonMobil Chemical .

Vistamaxx 6202 es un elastómero de base propileno catalizado por metalocenos disponible de ExxonMobil Chemical . Contiene propileno al 85% y etileno al 15% en peso. Tiene un indice de fusión (190° C/2.16 kg) de 9.1 gramos/10 minutos y una densidad de 0.863 g/cc.

Pro-fax EP501V es un copolimero de impacto de propileno disponible de Polímeros Lyondellbasell. Es un caucho etileno-propileno dispersado dentro de una matriz de homopolímero de polipropileno semicristalino. EP 501V tiene una velocidad de flujo de fusión (230°C/2/16 kg) de 100 gramos/10 min y una densidad de 0.90 g/cc.

La cera 104N es una cera de polietileno con un punto de ablandamiento de anillo y bola de 118° C y una densidad de 0.93 g/cc. Está disponible de Hana Corporation.

Como se muestra en la Tabla 2, la inclusión de copolimero de impacto conduce a formulaciones con resistencia térmica significativamente mejorada según lo evidenciado por el ablandamiento elevado y temperaturas de entrecruzamiento. Acoplado con los valores de entrecruzamiento más altos, los valores delta tan más bajos dados por el ICP (copolimero de impacto) que contienen formulaciones sugieren que mostrarán elasticidad mejorada y fuerza cohesiva. El último es notable como las propiedades cohesivas mejoradas que se obtienen en viscosidades formuladas bajas cuando el ICP está presente.

Tabla 2 Propiedades Teológicas y térmicas de los Ejemplos 126 ¡ . 3 495 140 88 0.31 4 7.100 153 118 0.26 3 25,000 130 90 0.2$ 6 23,900 132 102 0.16 T 1,985 146 97 0.2$ s 20.100 147 90 022 9 5,912 138 8! 0.37 10 4,962 143 87 0.24 II 2.130 114 78 0.59 12 2L30 146 106 0.40 13 890 145 91 038 14 18,200 ISO 97 0.37 |j 4,975 149 108 0.20 16 860 140 82 042 17 4,240 145 90 031 I» 35,200 132 106 012 19 27,600 152 109 0.1$ 20 17,425 132 119 020 21 17,320 150 107 031 22 4,875 148 107 0.24 23 19,190 149 92 039 24 4,98? 87 34 0.67 23 4,230 146 98 0.25 26 4,962 145 91 0.34 a El punto de ablandamiento (glicerol) anillo y bola (Herzog); temperatura de entrecruzamiento (T-xover) y delta tan de los datos del análisis mecánico dinámico recolectados en reómetro ARES de 170 a -40°C a 10 rad/s en placas paralelas de 25 mm.

Ejemplos 27 a 34 y Ejemplo comparativo 1 Ejemplo comparativo 1 (CE1) asi como Ejemplos 27 a 34 de la invención se prepararon como se describió anteriormente. Las composiciones y propiedades físicas son proporcionadas en la Tabla 3. Ejemplos 27 a 29, relativo a CE1, muestran la utilidad de esta invención como niveles tan bajos de ICP pueden utilizarse para mejorar significativamente las propiedades térmicas. Los Ejemplos 30 y 31 resaltan una naturaleza general de esta invención alrededor del uso de poliolefinas de módulo bajo para proporcionar formulaciones adhesivas compatibles con bajas viscosidades y alta resistencia térmica. Los Ejemplos de 32 a 34 muestran otra tendencia general de esta invención, que ilustran el uso de ICP en relación con múltiples poliolefinas de módulo bajo (Low Mod PO) para permitir que la viscosidad y las propiedades adhesivas generales sean ajustadas a base de las necesidades de las aplicaciones de uso final.

Tabla 3. Ejemplos 27 a 33 y formulaciones CE1 y propiedades físicas Ej. Plasfificante" Fijador4 ¼ en peso % en peso CE1 32.7 43.1 19.0 0.0 0.00 2,975 85 27 32.7 43.1 4.8 0.0 14J 1,840 146 28 32.7 43.1 9.5 0.0 9.5 2,195 144 29 32.7 43.1 14.3 0.0 4.8 2,570 142 30 32.7 43-1 0.0 9.5* 9.5 707 143 31 32.9 43.4 0.0 9.lf 10.1 3,001 143 32 32.7 43.1 4.5 4.5* 9.5 1,288 143 33 35.2 38.1 5.4 5.4* 10.8 1,675 144 34 40.2 28.1 6.6 6.6* 13.2 2,920 146 aTodas las formulaciones incluyen 0.48% en peso Tris(2,4-di-terc-butilfenil) fosfito antioxidante y 4.8% en peso de cera de parafina sintética Bareco PX-100; Aceite mineral bNynas Nyflex 222B; Resina de hidrocarburo de petróleo c'Exxo -Mobil Escorez 5615; dExxon-Mobil Vistamaxx 6202 (elastómero de base propileno); Propileno eIdimitsu S600X L-MODU polipropileno; Copolimero de bloque de olefina fDow Infuse 9807; gLyondellBasell Pro- fax EP501 V (copolimero de base propileno de impacto). hBrookfield viscosidad a 17°C; "‘Anillo y bola (Herzog) punto de ablandamiento (glicerol).

Ejemplo comparativo 2 (CE2) y Ejemplo 35 Para ilustrar la importancia del ICP al rendimiento final, las formulaciones a continuación fueron preparadas como se muestra en la Tabla 4. Después de mezclar, las muestras de prueba hueso de perro fueron preparadas para el análisis de las propiedades adhesivas de tensión aparente.

Tabla 4 CE2 y Ejemplo 5 formulaciones y propiedades físicas %en peso % en peso % en peso % en peso cP °C CE2 34.3 452 20.0 0.0 8,756 *5 CE3 34.3 452 0.0 20.0 4,066 «46 35 34.3 452 _ 100 10.0 5J24 _ 145 aTodas las formulaciones incluyen 0.5% en peso Tris(2,4-di-terc-butilfenil) fosfito antioxidante; Aceite mineral bNynas Nyflex 222B; Resina de hidrocarburo de petróleo CE ccoh-Mobil Escorez 5615; dExxon-Mobil Vistamaxx 6202 (elastómero de base propileno); eLyondellBasell fax Pro EP501 V (copolímero de impacto de base propileno); fBrookfield a 163°C; punto de ablandamiento (glicerol) anillo y bola (Herzog).

Después de completar la formulación, la porción restante del lote (ca.275 g) en el recipiente de reacción fue retirada de la chimenea y se dejó enfriar a temperatura ambiente.

Se recolectaron los datos de penetración de la aguja de 75 a 25°C mientras la mezcla se enfriaba naturalmente. Las mediciones se registraron cada 5°C. Para obtener la lectura sobre el rango de temperatura completo, la prueba de penetración de la aguja fue modificada de las condiciones estándar retirando pesos adicionales y limitando el tiempo de penetración a tres segundos. La Tabla 5 muestra los datos de penetración de la aguja como una función de tiempo y temperatura para CE2 y Ejemplo 35.

Tabla 5 Desarrollo de la dureza superficial sobre el enfriamiento para CE2 y Ejemplo 35 .E¡mploCcMiparatwo2 Ejempfo35 T, °c Tiempo, iwi _ Penetración, mm _ tiempo, mi» _ Penetración, mnt 65 55 >37,0 3 13.0 60 60 > 37.0 55 9.1 $5 67 >37.0 65 7J SO 74 > 37.0 69 62 45 80 36.7 77 4.6 40 82 30.5 82 5.1 35 95 27,3 96 43 30 102 24.3 106 32 25 174 96 149 _ 0,4 Como se muestra, el Ejemplo 35 desarrolla la dureza superficial más rápidamente que el CE2, que fue preparado utilizando sólo poliolefina de módulo bajo. El desarrollo rápido de rigidez en el Ejemplo 35 es especialmente beneficioso en aplicaciones de alta velocidad donde adhesivos de fácil deformación, de configuración lenta pueden penetrar sobre los sustratos porosos conduciendo al bloqueo y, en casos extremos, la acumulación en la conversión de equipo.

Las curvas de tensión-deformación para el Ejemplo 35, CE2, y CE3 se muestran en la Figura 1. Mientras muestra una alta elongación, la muestra que contiene sólo poliolefina de módulo bajo, CE2, se produce extremadamente fácil y ofrece poca resistencia para la deformación. Por el contrario, la muestra con sólo LCP, CE3, mientras que se considera difícil de deformar, muestra baja elongación, y es por lo tanto relativamente frágil. La respuesta del Ejemplo 35 que está hecha de una mezcla de la poliolefina de módulo bajo y el ICP, cae entre los extremos de limitación de ejemplo y proporciona un adhesivo con un buen compromiso entre la fuerza de producción y ductibilidad que es adecuada para aplicaciones elásticas y de estiramiento. Cabe destacar que las propiedades mecánicas del Ejemplo 35 caen entre aquellos de las mezclas físicas que sugiere que la formulación adhesiva tiene compatibilidad de sonido incluso en el estado sólido.

Juntos, los datos de penetración de la aguja y las propiedades mecánicas destacan la novedad de esta invención. Mientras que las poliolefinas de módulo bajo muestran buena solubilidad/compatibilidad con componentes adhesivos y proporciona materiales altamente dúctiles, generalmente cristalizan lentamente o incompletamente lo que puede conducir a problemas potenciales durante la aplicación. Se pueden utilizar más poliolefinas cristalinas y ceras para mejorar el rendimiento en proceso; sin embargo, estas especies tienden a tener una compatibilidad pobre con otros componentes adhesivos que conducen a comprometer las propiedades físicas y problemas de estabilidad a largo plazo.

Ejemplos comparativos 4 (CE4) y Ejemplo 36 Los ejemplos mostrados en la Tabla 6 fueron preparados como se describe anteriormente y los datos físicos para los adhesivos aparecen en la Tabla 7. Con el fin de evaluar la compatibilidad y estabilidad térmica a largo plazo, las muestras se colocaron en un horno a 177°C y la apariencia física observada con el paso del tiempo. Después de 96 horas, el ejemplo comparativo, CE4, se preparó usando un copolímero aleatorio de etileno-octano que mostró componentes insolubles y de pelado grueso que fueron vistos para formarse en la mezcla. En comparación, la muestra que contienen ICP, Ejemplo 36, mostró sólo una ligera carbonización y formación de piel.

Tabla 6 CE4 y Formulaciones de Ejemplo 36 . ¡ aTodas las formulaciones incluyen 0.5% en peso Tris (2,4-di-terc-butilfenil) fosfito antioxidante; Aceite mieral bNynas Nyflex 222B; Resina de hidrocarburo de petróleo cExxog-Mobil Escorez 5615; dExxon-Mobil Vistamaxx 6202 (elastómero de base propileno); eLyondellBasell Pro fax EP 01 V (copolímero de impacto de base propileno) Elastómero de poliolefina tDow Engage 8402 (copolímero aleatorio etileno-octeno); gAlphamin 104 N (homopolimero de cera de polietileno) Tabla 7. Datos físicos y estabilidad térmica de CE4 y Ejemplo 36 Eempto Viscosidad* RfiSP0 Apariencia <fe ain apMbh?o _ cP % en peso _ (96 ¾ i 177 °€¾ CE4 ,700 % Petado grueso, se vió a tas partí «lías caer (fe meseta a _ 36 3,133 _ 146 _ petado detaado y c¾¾xarisga¥ri _ aBrookfield a 163°C; bAnillo y bola (Herzog) punto de ablandamiento (glicerol).

Claims (31)

REIVINDICACIONES

1. Una composición adhesiva de fusión en caliente, que comprende una mezcla de los siguientes componentes: alrededor de 2.5% a 30% en peso, de un copolimero de polipropileno de impacto; alrededor de 2.5% a 30% en peso, de un elastómero a base de d efina; alrededor de 10% a alrededor de 70% en peso, de una resina fijadora que tiene un punto de ablandamiento de al menos alrededor de 80°C y hasta alrededor de 140 °C; alrededor de 0% a 60% en peso, de un plastificante; alrededor de 0.1% a alrededor de 5% de un estabilizador o antioxidante; y en donde los componentes dan un total del 100% por peso de la composición y la viscosidad de la composición es igual o inferior a alrededor de 20,000 mPas a 163° C.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 5% a 20% en peso, del copolimero de polipropileno de impacto.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 7.5% a 15% en peso, del copolimero de polipropileno de impacto.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 5% a 20% en peso, del elastómero a base de olefina.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 7.5% a 15% en peso, del elastómero a base de olefina.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 25% a 65% en peso, de la resina fijadora.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 30% a 60% en peso, de la resina fijadora.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende resina fijadora que tiene un punto de ablandamiento de alrededor de 95°C a alrededor de 140°C.

9. La composición de conformidad con la reivindicación 1, que comprende alrededor de 1% a 25% en peso, de un polímero auxiliar adicional seleccionado del grupo que consiste de EVA, APAO, PE, PP, PB, SIS, SI, SBS, SB, SIBS, SEB, SEBS, SEP, SEPS, SBBS, SEEPS y mezclas de los mismos.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 9, comprende alrededor de 1% a 15% en peso, de dicho polímero auxiliar.

11. La composición de conformidad con la reivindicación 1, tiene una viscosidad igual a o menor de 15.000 mPas a 163°C.

12. La composición de conformidad con la reivindicación 1, tiene una viscosidad igual a o menor de 10.000 mPas a 163°C.

13. La composición de conformidad con la reivindicación 1, tiene una viscosidad igual a o menor de 5.000 mPas a 163°C.

14. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 10% a alrededor de 50% en peso, del plastificante.

15. La composición de conformidad con la reivindicación 1, comprende alrededor de 20% a alrededor de 40% en peso, del plastificante.

16. La composición de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho copolimero de propileno de impacto tiene una velocidad de flujo de fusión de entre 10 y 250 gramos/10 minutos.

17. La composición de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho copolimero de propileno de impacto tiene una velocidad de flujo de fusión de entre 20 y 200 gramos/10 minutos.

18. La composición de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho copolimero de polipropileno de impacto tiene una velocidad de flujo de fusión de entre 50 y 150 gramos/10 minutos.

19. La composición de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho elastómero a base de d efina es un copolimero etileno/propileno polimerizado por metaloceno.

20. La composición de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicho copolimero etileno/propileno polimerizado por metaloceno tiene alrededor de 5% a alrededor de 16% de etileno por peso.

21. La composición de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicho copolimero etileno/propileno polimerizado por metaloceno tiene un indice de fusión de alrededor de 1 a alrededor de 25.

22. La composición de conformidad con la reivindicación 19, en donde dicho copolimero etileno/propileno polimerizado por metaloceno tiene una densidad de alrededor de 0.858 gramos/centimetro cúbico a alrededor de 0.888 gramos/centimetro cúbico.

23. Un laminado elástico que comprende una primera capa de material no tejido, una segunda capa de material no tejido, y uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos, dispuestos entre dicha primera y segunda capa no tejidas, unidas entre si con la composición adhesiva de conformidad con la reivindicación 1.

24. El laminado elástico de conformidad con la reivindicación 23, en donde dicho uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos son filamentos elásticos.

25. Un laminado elástico que comprende una primera capa de material no tejido, una segunda capa de material de película, y uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos, dispuestos entre dicha primera y segunda capa, unidas entre sí con la composición adhesiva de conformidad con la reivindicación 1.

26. El laminado elástico de conformidad con la reivindicación 25, donde dicha película comprende una película de polietileno, una película de polipropileno, una película de copolímero de etileno-propileno o un material de película recubierto similar a una tela.

27. El laminado elástico de conformidad con la reivindicación 25, en donde dicho uno o una pluralidad de sustratos elastoméricos son filamentos elásticos.

28. Un laminado que comprende una primera capa de material no tejido unida a una segunda capa de material de película con la composición adhesiva de conformidad con la reivindicación 1.

29. El laminado de conformidad con la reivindicación 28, donde dicho material de película comprende una película de polietileno, una película de polipropileno, una película de copolimero etileno-propileno o un material de película recubierto similar a una tela.

30. Un artículo que comprende la composición adhesiva de conformidad con la reivindicación 1.

31. El artículo de conformidad con la reivindicación 30, que comprende un pañal desechable, una toalla sanitaria, un cojín de cama, una venda, una bata quirúrgica, una cinta, una etiqueta, una hoja de plástico, una hoja no tejida, una hoja de papel, un cartón, un libro, un filtro o un embalaje.