MX2015005399A - Combinacion mejorada de composicion de pelicula elastomerica y adhesivo para un laminado estirable. - Google Patents

Combinacion mejorada de composicion de pelicula elastomerica y adhesivo para un laminado estirable.

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Abstract

Se describe un laminado estirable que comprende una capa de película elastomérica y una capa de trama de tela no tejida. Entre la capa de película elástica y la capa de trama de tela no tejida se dispone un adhesivo. La capa de película elastomérica puede incluir un plastificante y más de 7 por ciento en peso de un adherente. La formulación de la película elastomérica proporciona una reducción de la pérdida de la fuerza de adhesión con el adhesivo en el tiempo, lo que proporciona una mejora en el desempeño mecánico del laminado estirable con el tiempo.

Description

COMBINACIÓN MEJORADA DE COMPOSICIÓN DE PELÍCULA ELASTOMÉRICA Y ADHESIVO PARA UN LAMINADO EST1RABLE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los materiales elásticos, que forman películas elásticas, se usan comúnmente para una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, los artículos absorbentes desechables incluyen, típicamente, uno o más componentes que dependen de materiales de películas, especialmente materiales de películas elásticas, para controlar el movimiento de líquidos y para proporcionar un ajuste confortable, adaptable cuando el artículo es usado por un usuario.
Frecuentemente, es útil usar adhesivos para fijar estos materiales elásticos a otras partes del pañal. Por ejemplo, laminar el material elástico a uno o más materiales no tejidos puede proporcionar beneficios tales como un aspecto y sensación deseables, o facilitar la fijación de dicho laminado a otras partes del pañal. A veces, sin embargo, la integridad mecánica de las uniones adhesivas entre el elastómero y el material no tejido puede experimentar una disminución indeseable en la medida que transcurre el tiempo durante la distribución, almacenamiento y depósito del producto. Las disminuciones en la fuerza de adhesión pueden ser causadas por interacciones químicas no deseadas entre el adhesivo y el elastómero, y pueden conducir a la falla mecánica del laminado elástico o de las porciones del pañal a las que se fija.
La falla mecánica no intencionada de un artículo o componente del artículo es casi siempre, indeseable, pero cuando el artículo es un artículo absorbente desechable, tal como un pañal o pañal de aprendizaje, las consecuencias de la falla mecánica pueden ser especialmente indeseable como consecuencia de la posibilidad de que los exudados corporales se escapen del artículo, o el artículo se separe del usuario. Para complicar aún más los problemas potenciales asociados con las películas convencionales, es posible que en algunas circunstancias se desee usar películas más delgadas o de menor peso base, para reducir los costos de materiales. Los problemas mencionados anteriormente asociados con la formación de desgarramientos, orificios y perforaciones en una película pueden ser aún más graves en películas más delgadas/de peso base más bajo.
Composiciones para películas dirigidas a los problemas descritos anteriormente se describen en la solicitud de los Estados Unidos copendiente núm. de ser. 13/026,533.
Con respecto a mejorar la resistencia al fallo de un laminado que incluye una película elastomérica, la selección de la composición de la película puede ser un enfoque que puede emplearse. Adicionalmente, pueden llevarse a cabo mejoras en los otros materiales que forman el laminado. Siempre hay espacio para cualquier mejora que sea rentable y eficaz para mejorar la resistencia a fallos del laminado compuesto. Las mejoras que son sinérgicas de manera que permiten la conservación de cantidades de materiales mientras que proporcionan paridad o mejora en la resistencia a fallos son bienvenidas por los fabricantes y usuarios de tales laminados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS FIG. 1 es una vista plana de un artículo absorbente.
FIG. 2 es una gráfica del tiempo en comparación con la temperatura para usarse con la prueba de DSC.
FIG. 3 es una vista lateral de la sujeción adecuada para usar con la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG. 4 es una vista plana de una muestra escotada para usar en la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG. 5 muestra una muestra que se somete a la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG. 6 muestra un par de sujeciones opuestas para usar en la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG. 7 muestra un aparato e instalación para la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG. 8 es una gráfica de la fuerza de tracción contra el tiempo para la prueba de resistencia al desgarramiento lenta.
FIG.9 es una gráfica de un régimen de deformación adecuado para la prueba de resistencia al desgarramiento a alta velocidad.
FIG. 10 es una gráfica que ilustra una curva de esfuerzo-deformación ilustrativa generada durante la prueba de histéresis.
FIG. 11 es una ilustración esquemática de una muestra para usar en las pruebas de desprendimiento lenta y de fuerza de desprendimiento descritas en la presente descripción.
FIGS. 12A y 12B son ilustraciones esquemáticas de la configuración de una muestra y del peso en una prueba de desprendimiento lenta (112) como se describe en la presente descripción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones “Artículo absorbente” significa un dispositivo que absorbe y contiene los exudados corporales y, más específicamente, dispositivos que se colocan contra o muy próximos al cuerpo del usuario para absorber y contener los diversos exudados excretados por el cuerpo. Algunos ejemplos de artículos absorbentes ilustrativos incluyen pañales, pañales de aprendizaje, pañales tipo calzón que se usan como una prenda interior (es decir, un pañal que tiene una abertura de cintura preformada y aberturas para las piernas, tal como se ilustra en la patente de los EE. UU. núm.6,120,487), pañales o pañales tipo calzón que se pueden volver a asegurar, trusas para la incontinencia y prendas interiores, sujetadores y forros de pañales, prendas para la higiene femenina, tales como protectores diarios, accesorios absorbentes, y lo similar.
“Activación” es la deformación mecánica de un material plásticamente extensible que produce el alargamiento permanente del material extensible en la dirección de activación en el plano X-Y del material. Por ejemplo, la activación se produce cuando una trama o una porción de una trama es sometida a una tensión que hace que el material se estire más allá del inicio de la plasticidad, lo cual puede incluir o no la falla mecánica completa del material o la porción del material. La activación de un laminar que incluye un material elástico unido a un material plásticamente extensible produce, típicamente, la deformación permanente del material plástico, mientras que el material elástico vuelve prácticamente a su dimensión original. “Activar”, y sus variantes, significa someter un material a un proceso de activación.
“Perforación” significa una abertura en una película añadida intencionalmente durante la fabricación de la película o del laminar, que está prevista para impartir una característica deseada, tal como permeabilidad. El agrandamiento de una perforación es el incremento en el tamaño de la perforación debido a la falla mecánica de una o más porciones de la película adyacentes a la perforación.
“Peso base” es la masa de un lienzo o trama de material dividida por su área de superficie. Las unidades para el peso base en la presente descripción son gramos por metro cuadrado (g/m2).
“Permeable al vapor” significa una película o laminar con valores de permeabilidad al aire de entre 5 y 50 m3/m2/min en la prueba de permeabilidad al aire que se describe más adelante.
“Copolímero” significa un polímero derivado de dos o más especies monoméricas en donde cada una de las cadenas poliméricas comprende unidades de repetición de más de una especie monomérica.
Las temperaturas de fusión cristalina” se determinan por calorimetría diferencial de barrido, descrita detalladamente más adelante. La temperatura del pico endotérmico de fusión se toma como la Tm (Tpm según la norma ASTM D3418-08) de una población particular de cristales. Los materiales de la invención actual pueden tener uno o más picos endotérmicos de fusión.
“Dispuesto” significa un elemento que está colocado en un lugar particular con respecto a otro elemento.
“Elástico”, “elastomérico” y “elásticamente extensible” significan la capacidad de un material para estirarse en por lo menos 50 % sin romperse ni quebrarse a una carga dada y, al liberar la carga, el material o componente elástico exhibe al menos 80 % de recuperación (es decir, tiene una deformación fija de menos que 20 %) de acuerdo con la prueba de histéresis descrita más abajo. Por ejemplo, un material con una longitud de referencia inicial de 25.4 mm se estira a una longitud de 38.1 mm (50 % deformación ingenieril). Durante el no estiramiento se retrae a una longitud de 29 mm cuando la fuerza de tracción disminuye por debajo de 0.05 N. Por lo tanto tiene una deformación de 14.2 % y se considera “elastomérico” por esta definición. Extensible, se denomina, algunas veces, deformación, deformación ingenieril, deformación porcentual, coeficiente de estiramiento o alargamiento, y junto con la recuperación y la deformación fija puede determinarse, cada uno, de conformidad con la prueba de histéresis que se describe detalladamente más adelante. Es de entenderse, sin embargo, que esta definición de elástico no se aplica a los materiales que no tienen las dimensiones apropiadas ( p . ej., no tienen el ancho suficiente) para someterse adecuadamente a la prueba de histéresis. En cambio, se considera que dicho material es elástico si puede estirarse hasta al menos 50 % tras la aplicación de una fuerza de empuje, y retornar sustancialmente a su longitud original (es decir, exhibe menos de 20 % de deformación fija) tras la liberación de la fuerza de empuje a la misma velocidad de tensión (y otras condiciones) como se describe en la prueba de Histéresis más abajo.
“Extensible” significa la capacidad para estirarse o alargarse, sin roturas ni quiebres, en por lo menos 50 %.
“Película” significa un material similar a una hoja, y similar a la piel o a una membrana, que no tiene por sí misma una estructura fibrosa observable macroscópicamente, en donde la longitud y el ancho del material exceden con creces el grosor del material (p. ej., 10x, 50x, o incluso 1000x o más). Las películas se forman, típicamente, a partir de resinas poliméricas fundidas mediante procesos tales como, pero no se limitan a la extrusión, recubrimiento con troquel de ranura, etc. Típicamente las películas son impermeables a líquidos pero pueden fabricarse y/o procesarse adicionalmente para hacerlas permeables al aire y/o al vapor.
“Orificio” significa una abertura no deseada en una película que tiende a actuar como una “fisura” en el sentido de la mecánica de fracturas. El agrandamiento de un orificio es el incremento del tamaño del orificio debido a falla mecánica de una o más porciones de la película adyacentes al orificio.
“Adhesivo termofusible” significa un adhesivo que contiene de 20 por ciento a 65 por ciento en peso de un componente polímero que cuando se prueba exhibe una esfuerzo de tracción de entre 0.5 MPa y 3.5 MPa a un alargamiento de 300 por ciento, de acuerdo con ASTM D 412 - 06 A.
“Unido” significa configuraciones mediante las cuales un elemento se sujeta directamente a otro elemento al fijar el elemento directamente al otro elemento, y configuraciones mediante las cuales un elemento se sujeta indirectamente a otro elemento al fijar el elemento a uno o más miembros intermedios que, a su vez, se fijan al otro elemento.
“Laminar” significa dos o más materiales que se unen entre sí por cualquier método adecuado conocido en la materia (p. e}., unión adhesiva, unión térmica, unión ultrasónica o unión de alta presión al usar un rodillo con patrón calentado o sin calentar).
“Longitudinal” significa una dirección que va prácticamente perpendicular desde un borde de extremo de cintura al borde de extremo de cintura opuesto de un artículo absorbente cuando el artículo está en un estado plano sin contraer. “Lateral” se refiere una dirección que va de un borde lateral a un borde lateral opuesto de un artículo y generalmente perpendicular a la dirección longitudinal.
“Dirección de máquina” o “MD” es la dirección paralela a la dirección de desplazamiento de la trama en un proceso de fabricación. La “dirección transversal a la máquina” o “CD” es la dirección sustancialmente perpendicular a la MD y en el plano definido, generalmente, por la trama.
“Tela no tejida” significa un material fibroso y poroso elaborado con filamentos (fibras) continuos (largos) y/o filamentos (fibras) discontinuos (cortos) mediante procesos tales como, por ejemplo, unión por hilado, fusión-soplado, tendido al aire, coformado, cardado, hidroenmarañado y lo similar. Las telas no tejidas no tienen un patrón de filamentos tejidos o de punto. Las telas no tejidas pueden ser permeable a los líquidos o impermeable a los líquidos como resultado de la estructura, tamaño, densidad y propiedades de superficie de la fibra (es decir hidrófilo o hidrófobo).
“Plástico” y “plásticamente extensible” significan la capacidad de un material para estirarse en por lo menos 50 % sin romperse ni quebrarse a una carga dada y, al liberar la carga, el material o componente elástico exhibe al menos 20 % de recuperación (es decir, recupera menos de 80 %) de acuerdo con la prueba de histéresis descrita más abajo. Por ejemplo, un material con una longitud de referencia inicial de 25.4 mm se estira a una longitud de 38.1 mm (50 % deformación ingenieril). Durante el no estiramiento se retrae a una longitud de 34.3 mm cuando la fuerza de tracción disminuye por debajo de 0.05 N. Por lo tanto tiene una deformación de 35.0 % y se considera “plástico” por esta definición.
“Relajado” significa el estado de un elemento, material o componente en reposo sin que prácticamente ninguna fuerza externa, que no sea la fuerza de gravedad, actúe sobre el elemento.
“Desgarre” significa una abertura indeseada en una película que se entrecruza con uno o más de los bordes de la película y que puede actuar como‘lisura” en el sentido de la mecánica de fracturas. El agrandamiento de un desgarramiento es el incremento del tamaño del desgarramiento debido a la falla mecánica de una o más porciones de la película adyacentes al desgarramiento.
“Trama” se refiere a un material capaz de enrollarse en un rodillo. Las tramas pueden ser películas, telas no tejidas, laminares, laminares y/o películas con perforaciones, y lo similar. La cara de una trama se refiere a una de sus dos superficies dimensionales, en oposición a su borde.
“Plano X-Y” significa el plano definido por la MD y la CD de una trama en movimiento, o la longitud y el ancho de una pieza de material.
Componentes de polímeros elastomericos Pueden usarse varios polímeros elastoméricos para fabricar una película elástica. Los ejemplos no limitantes de polímeros elastoméricos incluyen homopolímeros, copolímeros de bloque, copolímeros aleatorios, copolímeros alternados, copolímeros de injerto, y lo similar. Los polímeros particularmente adecuados para usarse en películas que exhiben resistencia a la propagación del desgarramiento son copolímeros de bloque, los cuales están compuestos, típicamente, de bloques (o segmentos) de unidades de repetición distintas que contribuyen, cada una, a las propiedades del polímero. Una razón porla que se reconoce que los copolímeros de bloque son útiles, al menos en parte, es porque los bloques del copolímero están covalentemente unidos entre sí y forman estructuras separadas por microfases con dominios de caucho que proporcionan una extensibilidad adecuada, mientras que los dominios de bloques terminales vitreos proporcionan integridad mecánica (p. ej., resistencia mecánica adecuada y evitan el flujo o relajación de esfuerzo indeseados). Los copolímeros de bloque adecuados para usarse en la presente descripción pueden exhibir características elastoméricas y termoplásticas. Por ejemplo, los bloques terminales pueden formar dominios que exhiben propiedades mecánicas de dureza y rigidez a temperaturas que prevalecen durante el uso final (p. ej., 20 °C - 40 °C), lo cual añade rigidez y resistencia a todo el polímero. Algunas veces se hace referencia a este bloque terminal como “bloque duro”. El bloque central puede alojar las deformaciones relativamente grandes asociadas con elastómeros y proporciona fuerza de retracción cuando el material se tensa (es decir, se estira o extiende). Algunas veces se hace referencia a este bloque central como “bloque blando” o “bloque gomoso”. Los copolímeros de bloque adecuados para usarse en esta descripción incluyen por lo menos un bloque duro (A) y por lo menos un bloque blando (B). Los copolímeros de bloque pueden tener múltiples bloques. En ciertas modalidades, el copolímero de bloque puede ser un copolímero de tres bloques A-B-A, un copolímero de cuatro bloques A-B-A-B o un copolímero de cinco bloques A-B-A-B-A. Otros copolímeros adecuados incluyen copolímeros tribloque que tienen bloques terminales A y A', en donde A y A' se derivan de compuestos diferentes. En ciertas modalidades, los copolímeros de bloque pueden tener más de un bloque duro y/o más de un bloque blando, en donde cada bloque duro puede derivarse de monómeros iguales o diferentes, y cada bloque blando puede derivarse de monómeros iguales o diferentes.
Los componentes de bloques duros adecuados tienen una temperatura de transición vitrea (Tg) mayor que 25 °C o 45 °C o aún 65 °C pero, típicamente, menor que 100 °C. La porción de bloque duro puede derivarse de monómeros de vinilo que incluyen vinilarenos, tales como estireno y alfa-metil-estireno o combinaciones de estos.
La porción de bloque blando puede ser un polímero derivado de monómeros dieno alifáticos conjugados. Típicamente, los monómeros del bloque blando contienen menos de aproximadamente 6 átomos de carbono. Los monómeros dieno adecuados, tales como, por ejemplo, butadieno e isopreno, pueden usarse como polimerizados o en su forma hidrogenada. Los polímeros de bloque blando adecuados incluyen poli(butadieno), poli(isopreno), y copolímeros de etileno/propileno, etileno/buteno y lo similar. En ciertas modalidades, puede ser deseable hidrogenar parcial o totalmente cualquier enlace doble olefínico residual contenido en el copolímero o porción de este (p. ej., bloque central o bloque terminal).
En una modalidad particularmente adecuada, el polímero elastomérico puede ser un copolímero de bloque de estireno-etileno-etileno-propileno-estireno (SEEPS) que incluye dos bloques terminales de poliestireno de aproximadamente 8 kg/mol cada uno y un bloque central de 45 kg/mol. El bloque central puede formarse, por ejemplo, al copolimerizar y, después, hidrogenar isopreno y butadieno. Puede ser deseable hidrogenar el copolímero para que se saturen de 95 - 99 % o aún 98 - 99 % de los enlaces dobles C=C originales en el bloque central, pero los bloques terminales de poliestireno permanecen aromáticamente intactos. Si el grado de hidrogenación es demasiado bajo, el polímero puede comenzar a perder su capacidad para experimentar cristalización inducida por deformación. Sin limitarse por la teoría, se cree que la cristalización inducida por deformación en un polímero es importante para impartir las características de resistencia al desgarramiento a películas fabricadas con estos polímeros. En ciertas modalidades, la copolimerización de isopreno y butadieno para producir el bloque central gomoso puede producir un copolímero que varíe en la secuencia comonomérica y en el contenido de vinilo. Si bien un copolímero SEEPS es un copolímero de bloque, el bloque central de etileno-etileno-propileno (EEP) es más un copolímero aleatorio que uno de bloques o alternado. Sin embargo, pueden producirse desviaciones sutiles de la aleatoriedad. Las desviaciones de la aleatoriedad, así como el contenido de vinilo del copolímero, pueden controlarse al ajustar las condiciones durante la polimerización. Por ejemplo, la copolimerización de isopreno y butadieno y la hidrogenación posterior pueden dar lugar a una variedad de tipos de ramas.
La Tabla 1 a continuación ejemplifica los distintos tipos de ramas que pueden darse. Con la excepción parcial de las ramas metilo, las ramas, típicamente, no “encajan” dentro de los cristales del tipo de polietileno y, por lo tanto, disminuyen el grado de cristalinidad y la Tm del bloque central. Por ejemplo, el bloque central de un copolímero de bloque SEEPS puede ser aproximadamente 7 % cristalino a temperaturas menores que -50 °C y tener una Tm de aproximadamente 0 °C. Comparativamente, un polietileno prácticamente no ramificado es aproximadamente 75 % cristalino y tiene una Tm de aproximadamente 135 °C.
Tabla 1 La longitud de los recorridos de secuencias cristalizables CH2, que afecta directamente la temperatura de fusión del bloque central del polímero, depende, al menos parcialmente, de la secuencia de incorporación de comonómeros en el bloque central (p. ej., el isopreno siempre da una rama de algún tipo) y el balance general entre la polimerización 1,4 y 1,2 (o 3,4) de los dienos. La Tm del cristal puede proporcionar información acerca de la longitud de las secuencias cristalizables y la capacidad del material para experimentar la cristalización inducida por deformación, ambas relacionadas con la cantidad, tipo y distribución de las ramas en la cadena principal del bloque central. Los elastómeros adecuados de la presente descripción incluyen secuencias cristalizables suficientemente largas de grupos CH2 (que forman cristales del tipo de polietileno) que tienen una Tm mayor que 10 °C (en comparación, p. ej., con -5 °C para materiales previamente conocidos). Una Tm adecuada para los elastómeros de la presente descripción es de entre 10 °C y 20 °C, 12 °C y 18 °C; 13 °C y 17 °C; o aún de entre 14 °C y 16 °C.
Adicionalmente a los bloques centrales de EEP descritos anteriormente, puede ser deseable proporcionar un bloque central del tipo “EB” (es decir, polibutadienohidrogenado) que contiene secuencias cristalizables similares, por ejemplo, al seleccionar la polaridad apropiada del solvente (que controla el contenido de 1-4 vs. 1-2), como se describe en Anionic Polymerization: Principies and Practica I Applications, Henry Hsieh, Roderick Quirk; Capítulo 9, págs. 197-229; Marcel Decker, New York (1996).
Características de la película A diferencia de las películas elastoméricas convencionales (p. ej., películas formadas a partir de elastómeros conocidos, tales como Vector 4211 de Dexco Polymers L.P., Houston, TX), que forman películas que exhiben una resistencia al desgarramiento mínima o nula, las películas elásticas descritas en la presente descripción incluyen una cantidad eficaz de por lo menos un polímero elástico que imparte a la película una resistencia al desgarramiento adecuada. Debe comprenderse que esta resistencia no está limitada a desgarramientos, sino que incluye, además, cortes longitudinales, perforaciones, aberturas, orificios y/o cualquier otra discontinuidad en la película. La prueba de resistencia al desgarramiento lenta, descrita con más detalles más abajo, proporciona un método adecuado para cuantificar una resistencia de la película al crecimiento de una desgarramiento, orificio, perforación, u otra discontinuidad. Los valores adecuados para el tiempo de falla de las películas descritas en la presente descripción incluyen valores mayores que 1 hora, 2 horas, 4 horas, 6 horas, 10 horas, 15 horas, o aún hasta 24 horas o más, por ejemplo, hasta 30 horas, 36 horas, 40 horas, 44 horas, 48 horas, o aún hasta 60 horas, cuando se miden de conformidad con la prueba de desgarramiento lento. Idealmente, la película es capaz de resistir, indefinidamente, el agrandamiento de un desgarramiento. Si bien las presentes películas proporcionan, deseablemente, una resistencia adecuada al agrandamiento de un desgarramiento, como se describe en la presente descripción puede ser, además, deseable que las películas de la presente descripción exhiban resistencia a la aplicación rápida de una cantidad relativamente alta de tensión mecánica. Por ejemplo, las presentes películas pueden tener una resistencia a la tracción a alta velocidad de entre 10 y 25 MPa; 15 y 20 MPa; 16 y 19 MPa; o aun entre 17 y 18 MPa cuando se miden de conformidad con la prueba de resistencia al desgarramiento a alta velocidad descrita con más detalles más abajo. Además puede ser deseable proporcionar una película que exhiba una resistencia a la tracción con muescas a alta velocidad de entre 10 y aproximadamente 20; MPa; 14 y 19 MPa; o aún entre 15 y 18 MPa cuando se mide de acuerdo con la prueba de resistencia a la tracción con muescas a alta velocidad descrita con más detalle más abajo. Se cree, sin limitaciones teóricas de ninguna especie, que adecuadas resistencias a la tracción de alta velocidad y/o de tracción con muescas en una película puede ser importante para proporcionar al menos alguna resistencia al fallo de la película relacionado con tasas relativamente altas de esfuerzo mecánico no deseado.
Las presentes películas resistentes al desgarramiento no están limitadas a ninguna dimensión particular y pueden estar configuradas como hojas relativamente delgadas de material. En ciertas modalidades, la película puede tener un grosor promedio eficaz, de entre 1 mm - 1 mm; 3 pm - 500 pm; o 5 pm - 100 mm, o cualquier valor en estos intervalos. Los intervalos de peso base para las películas descritas en la presente descripción incluye de 20 a 140 g/m2, por ejemplo de 25 a 100 g/m2; de 30 a 70 g/m2; o, inclusive, de 35 a 45 g/m2. Las películas resistentes al desgarramiento pueden formarse con cualquier método adecuado en la materia, tal como, por ejemplo, el de extrudir un polímero elastomérico y/o termoplástico fundido a través de un troquel de ranura y enfriar posteriormente la hoja extrudida. Otros ejemplos no limitantes para fabricar películas incluyen moldeo por colada, soplado, moldeo en solución, calandrado y formación a partir de dispersiones acuosas o no acuosas de coladas. Los métodos adecuados para producir películas a partir de materiales poliméricos se describen en Plastics Engineering Handbook of the Society of the Plastics Industry, Inc., cuarta edición, 1976, págs. 156, 174, 180 y 183. En ciertas modalidades, la película elástica puede tener un esfuerzo ingenieril de carga a una deformación de 200 % (L200) de entre aproximadamente 0.8 y 2 MPa, 1.0 y 1.5 MPa, o aún de entre 1.0 y 1.2 MPa, y un esfuerzo ingenieril de descarga a una deformación de 50 % (UL50) de entre 0.3 y 0.8, 0.4 y 0.6, o aún de entre 0.5 y 0.6 MPa de conformidad con la prueba de histéresis descrita detalladamente más adelante. Los valores L200 y UL50 descritos anteriormente pueden ser importantes para proporcionar una película que es adecuada para usarse en un artículo absorbente desechable (p. ej., para proporcionar una fuerza baja de recuperación elástica, un ajuste cómodo, menos pandeo indeseado, contención de exudados corporales en un lugar deseado, resistencia para contrarrestar la formación inicial de un orificio o desgarramiento).
Aditivos Las presentes películas resistentes al desgarramiento pueden incluir uno o más aditivos usados comúnmente en la materia para ajustar una película para un uso particular. Por ejemplo, se pueden emplear estabilizantes, antioxidantes y agentes bacteriostáticos para evitar la degradación térmica, oxidativa, y bioquímica de la película o componente de la película. En algunas modalidades, puede ser deseable incluir una resina modificadora en la composición de la película para proporcionar características de recuperación elástica deseables, por ejemplo, como se describe en la patente de los Estados Unidos núm. 7,717,893 de Hird, et al. Generalmente, el aditivo o aditivos puede representar 0.01 % a 60 %; 0.01 % a 25 %; o incluso 0.01 % a 10 % del peso total de la película.
Los ejemplos de estabilizadores y antioxidantes adecuados son conocidos en la materia e incluyen fenoles impedidos con alto peso molecular (es decir, compuestos fenólicos con radicales con volumen estérico cercanos al grupo hidroxilo), fenoles multifuncionales (es decir, compuestos fenólicos con grupos que contienen azufre y fósforo), fosfatos, tales como tris-(p-nonilfenilo)-fosfito, aminas impedidas y combinaciones de estos. Los fenoles impedidos representativos incluyen t-butilhidroxiquinona; 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'-metilen bis(4-metil-6-ter-but¡lfenol); 4,4'-tiobis(6-ter-butilo-o-cresol); 2,6-di-ter-butilfenol; 6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-ocitltio)-1 ,3,5-triazina; 2,4,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-ter-butil-fenoxi)-1 ,3,5-triazina; di-n-octadecil-3,5-di-ter-butil-4-hidroxibenzilfosfonato; 2-(n-octiltio)etil-3,5-di-ter-butil-4-hidroxibenzoato; y sorbitol hexa-(3,3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenil)propionato. Los estabilizadores o antioxidantes se encuentran disponibles en el mercado con distintos nombres comerciales, que incluyen una variedad de productos WINGSTAY, TINUVIN e IRGANOX.
Los ejemplos de bacteriostatos adecuados incluyen benzoatos, fenoles, aldehidos, compuestos que contienen halógeno, compuestos de nitrógeno y compuestos que contienen metales, tales como compuestos mercuriales, de zinc y de estaño. Un bacteriostato representativo es el 2,4,4’-tricloro-2’-hidroxidifenil-éter, que se encuentra disponible con la designación comercial de Irgasan PA, de Ciba Specialty Chemical Corporation, Tarrytown, NY.
Otros aditivos opcionales incluyen polímeros termoplásticos o composiciones poliméricas termoplásticas que se asocian, preferentemente, con los bloques o segmentos duros de los copolímeros de bloque. Sin intentar restringirse por la teoría, se piensa que estos polímeros termoplásticos se incorporan a una estructura enmarañada de red tridimensional de la fase dura. Esta estructura enmarañada de red puede proveer propiedades mejoradas de tracción, elasticidad y de relajación de tensión de la composición elastomérica. Cuando el polímero elastomérico comprende un copolímero de bloque estirénico, los aditivos del polímero termoplástico, tales como polímeros vinilareno y óxido de polifenileno derivados de monómeros que incluyen estireno, alfametilestireno, parametilestireno, otros derivados de alquil estireno, viniltolueno y mezclas de estos, resultan útiles en la presente invención porque generalmente se considera que son químicamente compatibles con los bloques duros estirénicos del copolímero de bloque.
Varios modificadores de la viscosidad, plastificantes, agentes de deslizamiento o agentes antibloqueo pueden emplearse como aditivos para proporcionar mejores características de manejo o características de la superficie. Los plastificantes incluyen aceites de procesamiento, que son bien conocidos en la materia e incluyen aceites naturales y sintéticos, aceites nafténicos, aceites parafínicos, oligómeros de olefina y polímeros de peso molecular bajo, aceites vegetales, aceites animales y derivados de estos, incluyendo versiones hidrogenadas. Los aceites plastificantes pueden, además, incorporar combinaciones de tales aceites. Un aceite plastificante particularmente adecuado es aceite mineral. Los modificadores de viscosidad son, además, bien conocidos en la materia. Por ejemplo se pueden usar ceras derivadas del petróleo para reducir la viscosidad del polímero elastomérico en el procesamiento térmico.
Las ceras adecuadas incluyen polietileno de bajo peso molecular promedio numérico (p. ej., 600-6000); ceras de petróleo, tales como la parafina y la cera microcristalina; polipropileno atáctico; ceras sintéticas elaboradas mediante la polimerización de monóxido de carbono e hidrógeno, tal como la cera Fischer-Tropsch; y ceras de poliolefina.
En la materia se conocen diversos colorantes y cargas y se pueden incluir como aditivos en la composición de la película Los colorantes pueden incluir tintes y pigmentos, tales como dióxido de titanio. Las cargas pueden incluir materiales, tales como talco y arcilla. Otros aditivos pueden incluir tintes, absorbedores de luz UV, agentes para el control de los olores, perfumes, cargas, desecantes, y lo similar.
Perforaciones o poros; características de permeabilidad En ciertas modalidades, puede ser deseable proporcionar perforaciones formadas previamente (es decir, perforaciones que se proporcionan intencionalmente en la película durante un proceso de fabricación) que se extienden a través del grosor de la película. Las perforaciones pueden tener cualquier tamaño y/o forma adecuados deseados. Por ejemplo, la película perforada puede tener perforaciones individuales, en forma de círculo con un diámetro de entre 0.2 y 3 mm y un área abierta de 5-60 % ( p . ej., 10 - 30 % o 15 -25 %). En otro ejemplo, la película perforada puede incluir cortes longitudinales que pueden “abrirse” al aplicar una fuerza transversal para formar perforaciones redondas, rectangulares, en forma de diamante, combinaciones de éstas, y/o cualquier otra forma adecuada deseada con una dimensión más grande en el plano x-y de la película de entre 0.2 y 3 mm. Todavía en otro ejemplo, las perforaciones pueden extenderse tridimensionalmente a través de la película y formar una estructura en forma de cono. En tal ejemplo, la estructura ahusada, en forma de cono puede incluir una primera abertura que tiene un primer diámetro en el plano de la película (diámetro mayor) y una segunda abertura que tiene un segundo diámetro, más pequeño, en el extremo opuesto del cono (diámetro menor). El tamaño de la perforación y el área abierta se miden de acuerdo con el método que se expone en la publicación de los Estados Unidos núm.2007/0073256 presentada por Ponomorenko, et al., el 22 de septiembre de 2006 y titulada “Absorbent Article With Sublayer.” Los métodos adecuados para formar perforaciones en una película se conocen comúnmente en la materia e incluyen, por ejemplo, perforación por troquel, corte de tiras, perforación por fusión con pasador caliente, perforación por chorro de alta presión, con formación al vacío, rodillos de grabado, combinaciones de estos y lo similar. En películas convencionales, la selección del patrón de perforaciones puede estar dictada en gran medida por la necesidad de minimizar la concentración de esfuerzo alrededor de las perforaciones, lo que mitiga así el riesgo de desgarramiento de la película durante la activación mecánica. Pero la película descrita en la presente descripción no está limitada en esta manera, y por lo tanto puede proporcionar una mayor flexibilidad de fabricación cuando se selecciona un patrón y/o tamaño de la perforación. Los ejemplos adecuados de películas perforadas y de métodos para perforar las películas se describen en patente de los EE. UU. núm. 6,410,129 concedida a Zhang, et al., el 25 de junio de 2002 y titulada “Low Stress Relaxation Elastomeric Materials;” patente de los EE. UU. núm. 7,307,031 concedida a Carroll, et al., el 11 de diciembre de 2007 y titulada “Breathable composite sheet structure and absorbent articles utilizing same;” patente de los EE. UU. núm. 4,151 ,240, concedida a Lucas et al., el 24 de abril de 1979 y titulada “Method for Debossing And Perforating A Running Ribbon Of Thermoplastic Film;” patente de los EE. UU. núm. 4,552,709 concedida a Koger, II, et al., el 12 de noviembre de 1985 y titulada “Process For High-Speed Production Of Webs Of Debossed And Perforated Thermoplastic Film;” patente de los EE. UU. núm. 3,929,135, de Thompson, concedida el 30 de diciembre de 1975 y titulada “Absorptive Structures Having Tapered Capillaries;” patente de los EE. UU. núm. 4,324,246 concedida a Mullane, et al. el 13 de abril de 1982 y titulada “Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet;” patente de los EE. UU. núm. 4,342,314, concedida a Radel, et al., el 3 de agosto de 1982 y titulada “Resilient Plástic Web Exhibiting Fiber-Like Properties;” patente de los EE. UU. núm. 4,463,045 concedida a Ahr, et al., el 31 de julio de 1984 y titulada “Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plástic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Surface and Cloth-Like Tactile Impression;” y patente de los EE. UU. núm. 4,591,523 concedida a Thompson el 27 de mayo de 1986 y titulada “Apertured Macroscopically Expanded Three-Dimensional Polymeric Web Exhibiting Breathability And Resistance To Fluid Transmission.” Ejemplos La Tabla 2 muestra el por ciento en peso de los componentes en las fórmulas para obtener diferentes muestras de películas. Los S4033, JL-007 y JL-014 mostrados en la Tabla 2 son copolímeros de bloque SEEPS hidrogenados disponibles de Kuraray America, Inc. en Pasadena, TX. S4033 es un copolímero de bloque SEEPS conocido, en tanto que la serie JL (p. ej., JL-007 y JL-014) puede considerarse como copolímeros de bloque del tipo S4033 modificados para una capacidad de procesamiento mejorada. La serie JL de copolímeros de bloque SEEPS tiene un coeficiente de masa de isopreno a 1,3 butadieno de 46/54 a 44/56 (p. ej., 45/55). En la Tabla 2, el aceite es un aceite mineral blanco, tal como DRAKEOL 600, HYDROBRITE 550 o KRYSTOL 550. REGALREZ 1126 y REGALITE 1125 son adherentes disponibles de Eastman Chemical Company en Kingsport, TN. El PS 3190 es un homopolímero de poliestireno disponible de NOVA Chemical Company, Canadá. El material designado como “AO” es un antioxidante adecuado tal como IRGANOX 100 disponible de Ciba Specialty Chemicals en Suiza.
Las Muestras 1 - 11 se producen al extrudir una composición termoplástica a través de un troquel de ranura para formar una película que tiene un ancho de 100 mm y un grosor de 100 pm. La composición termoplástica se forma al extrudir material en un extrusor de doble tornillo Leistritz (27 mm) con secciones extendidas de mezclado. En primer lugar, el aceite y los polímeros SEEPS se mezclan entre sí y, después, se combinan el poliestireno y el adherente en la mezcla, que luego se alimenta en el extrusor. Las temperaturas en el extrusor varían, típicamente, de 170 -230 °C. Posteriormente, las composiciones se convierten en películas al usar un extrusor de un solo tornillo ThermoFisher de 20 mm. Las temperaturas en el extrusor ThermoFisher varían, típicamente, de 170 - 230 °C.
Tabla 2 La Tabla 3 ilustra el tiempo de falla y las temperaturas de fusión de varios materiales elastomericos para películas. Las muestras 1 - 6 y 9 - 10 se proporcionan para mostrar ejemplos adecuados de la presente película. Las Muestras 7 y 11 se proporcionan como ejemplos comparativos para mostrar que no todos los copolímeros de bloque SEEPS imparten, necesariamente, la resistencia al desgarramiento y/o capacidad de procesamiento adecuadas. Las mediciones del tiempo de falla se obtienen de conformidad con la prueba de desgarramiento lento, y los valores de la Tm se obtienen de conformidad con el método de DSC. Las Muestras 12 - 15 en la Tabla 3 se forman con un procedimiento de moldeo por compresión de dos etapas, en donde el elastómero se comprime entre platinas calentadas (215 °C) y se mantiene por un tiempo de permanencia de 3 minutos al usar suplementos que dan una hoja gruesa de elastómero (aproximadamente 2.5 mm de grosor) para después doblar y apilar la película gruesa, prensarla sin un suplemento y mantenerla por un tiempo de permanencia de aproximadamente 30 segundos para dar una película de entre 80 - 200 mm de grosor. Los porcentajes de los diversos ingredientes son todos porcentajes en peso sobre la base del peso de la película. La Muestra 12 se proporciona como un ejemplo comparativo y se forma con 56 % de S4033, 13 % e PS3160 y 31 % de aceite mineral blanco. Las Muestras 13 - 15 incluyen las mismas cantidades relativas de copolímero de bloque SEEPS, homopolímero de poliestireno y aceite mineral que la Muestra 12, pero varían en el tipo de copolímero SEEPS, que incluye la Tm del polímero, usado en su formación. La Muestra 13 se forma con 56 % de JL-007. La Muestra 14 se forma con JL-014. La Muestra 15 se forma con JL-013. Estos ingredientes se añaden a un mezclador discontinuo pequeño (Haake) y se mezclan a 50 RPM a una temperatura de 210 °C durante 3 minutos.
Posteriormente, se producen hojas por prensado entre platinas calentadas mantenidas a 210 °C.
Tabla 3 Como puede verse en la Tabla 3, las muestras que incluyen el copolímero de bloque SEEPS S4033 no proporcionan un tiempo de falla de aproximadamente una hora o más y/o una Tm de 10 a 20 °C, en tanto que las muestras formadas con la serie JL de copolímeros de bloque SEEPS proporcionan estas propiedades deseadas.
La Tabla 4 más abajo ilustra la resistencia a la tracción a alta velocidad y la resistencia a la tracción con muescas a alta velocidad de las muestras de película 13, 14, 15, y 11 de la Tabla 3. Como puede observarse en la Tabla 4, las Muestras 13 - 15 todavía son capaces de proporcionar una adecuada resistencia a la tracción a alta velocidad y resistencia a la tracción con muescas a alta velocidad además de reducir la resistencia al desgarramiento.
Tabla 4 Laminado; adhesivos: modificaciones a las composiciones En ciertas modalidades, puede ser deseable incorporar la película en un laminado tal como, por ejemplo, una estructura de tres láminas en donde una o más capas de película están intercaladas entre dos o más capas de tela no tejida ( p . ej., una capa de película intercalada entre dos capas de tela no tejida SMS). Los ejemplos adecuados de estructuras laminares se describen en la solicitud copendiente de Estados Unidos con núm. de serie 13/026,548, presentada el 14 de febrero de 2011 por Mansfield, titulada “Tear Resistant Lamínate” e identificada, además, como P&G Expediente núm. 11994 y en la publicación de la patente de Estados Unidos núm. 2007/0249254 presentada por Mansfield el 24 de abril de 2006, titulada “Stretch Lamínate, Method of Making and Absorbent Article.” Adhesivos Un material de trama de tela no tejida puede adherirse a una película mediante un adhesivo, tal como un adhesivo termofusible. Más abajo se describen ejemplos de posibles adhesivos adecuados.
Adhesivos de fusión por calor basados en copolímeros de bloque En un grupo de modalidades, una composición adhesiva puede contener un componente de copolímero de bloque que contiene uno o más copolímeros de bloque en una cantidad que está en el intervalo de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 45 % en peso, preferentemente, de aproximadamente 15 % en peso a aproximadamente 30 % en peso y con la máxima preferencia, de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 30 % en peso.
Una amplia variedad de copolímeros de bloque puede ser útil, donde se incluyen estructuras del tribloque A-B-A, estructuras del dibloque A-B, estructuras de copolímeros de bloques radiales (A-B)n, así como versiones ramificadas e injertadas de los mismos, en donde el bloque terminal A es un bloque de polímero no elastomérico que incluye, típicamente, poliestireno, y el bloque B es un dieno conjugado insaturado o una versión hidrogenada del mismo. Generalmente, el bloque B es, típicamente, isopreno, butadieno, etileno/butileno (butadieno hidrogenado), etileno/propileno (isopreno hidrogenado), y mezclas de estos. Los copolímeros de bloque que incluyen un dieno conjugado insaturado tal como estireno-isopreno-estireno (SIS), estireno-butadieno-estireno (SBS) y mezclas de estos pueden ser preferidos debido a su aumento de la adherencia y costo reducido. Las modalidades comerciales incluyen los copolímeros de bloque de la serie KRATON D, disponibles de Shell Chemical Company (Houston, TX), copolímeros de bloque EUROPRENE SOL T disponibles de EniChem (Houston, TX), copolímeros de bloque VECTOR disponibles de Exxon (Dexco) (Houston, TX), y copolímeros de bloque SOLPRENE de Housmex (Houston, TX) así como otros.
Además de la configuración de bloque, los copolímeros de bloque se caracterizan, típicamente, de acuerdo con su contenido de estireno informado, su contenido de dibloques, y en términos de su régimen de flujo en estado fundido (MFR, Condición G) o viscosidad en solución, que se refiere al peso molecular del copolímero de bloque.
Típicamente, la concentración del bloque A no elastomérico (estireno) está en el intervalo de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 45 % en peso con respecto al peso total del copolímero de bloque. La porción de estireno es menos susceptible a la degradación por calor. En consecuencia, las composiciones de adhesivos termofusibles basadas en copolímeros de bloque con mayor contenido de estireno generalmente exhiben mayor estabilidad al calor con relación a composiciones de adhesivos termofusibles basados en copolímeros de bloque que tienen un menor contenido de estireno. Sin embargo, un alto contenido de estireno (>30 %) esta, típicamente, no disponible en bajos grados de régimen de flujo en estado fundido. Dado que el empleo de al menos un copolímero de bloque que tiene un bajo régimen de flujo en estado fundido puede ser útil, puede ser preferible que el contenido de estireno de los copolímeros esté en el intervalo de aproximadamente 15 % en peso a aproximadamente 30 % en peso con respecto al peso total del copolímero de bloque.
En general, los copolímeros de bloque varían en el contenido del dibloque AB de 0, en donde el copolímero de bloque está 100 % acoplado, como en el caso de varios grados de los copolímeros de bloque VECTOR, hasta 100 % del dibloque, como en el caso de los copolímeros de bloque de múltiples brazos (EP)n8. Para aumentar la adherencia y mejorar la adhesión, puede preferirse que se empleen uno o más de los copolímeros de bloque en el adhesivo que contiene el dibloque. Más particularmente, el contenido de dibloque de tales copolímeros de bloque puede estar en el intervalo de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 50 % en peso.
El peso molecular de un copolímero de bloque está relacionado con su régimen de flujo en estado fundido (MFR) y su viscosidad en solución a 25 °C (77 °F) para un peso dado de un polímero en tolueno. Generalmente, un MFR se informa para los grados de copolímeros de bloque que son suficientemente bajos en peso molecular de manera que el MFR pueda medirse de acuerdo con la condición G (ASTM-1238, 200 °C/5 kg). Para copolímeros de bloque en los que el peso molecular es demasiado alto para medir el MFR, típicamente, el proveedor informa una viscosidad en solución. La cantidad de copolímero de bloque empleado para determinar la viscosidad de la solución varía en dependencia del peso molecular. Para los copolímeros de bloque de alto peso molecular, la viscosidad de la solución puede expresarse como una función de una solución de copolímero de bloque de 10 % en peso o 15 % en peso, mientras que para copolímeros de bloque de peso molecular más convencional y moderado, se emplea una solución de copolímero de bloque de 25 % en peso. Puede preferirse que el adhesivo incluya al menos un copolímero de bloque que tenga un régimen de flujo en estado fundido de menos de aproximadamente 20 g/10 m¡n. o aún aproximadamente 15 g/10 min o menos.
La composición de adhesivo puede incluir una mezcla de copolímeros de bloque en donde el primer copolímero de bloque es relativamente blando, o bajo en el módulo, en comparación con el segundo copolímero de bloque. En consecuencia el primer copolímero de bloque (blando) difiere, típicamente, del segundo copolímero de bloque con respecto a la selección del bloque central, la estructura del copolímero de bloque, el contenido de estireno, y el contenido de dibloques.
El primer copolímero de bloque es, típicamente, un copolímero de bloque de SIS que tiene un contenido de estireno de aproximadamente 30 % en peso o menos, o aproximadamente 20 % en peso, o aún aproximadamente 15 % de estireno o menos, con relación al peso total del copolímero de bloque. El primer copolímero de bloque puede ser 100 % de tribloque y por lo tanto no contiene ningún dibloque apreciable. Puede preferirse, sin embargo, que el primer copolímero de bloque contenga un dibloque en una cantidad mayor que el 20 % en peso del peso total del copolímero de bloque y con mayor preferencia, aproximadamente 30 % en peso de dibloque o mayor. En una modalidad específica, el componente de copolímeros de bloque blando es una mezcla de un copolímero de bloque de SIS lineal y un copolímero de bloque de SIS radial, cada uno con un contenido de dibloque de al menos 20 % en peso.
El segundo copolímero de bloque puede ser, además, SIS, o SBS o incluso SBS radial. El segundo copolímero de bloque (duro) tiene, típicamente, un contenido de estireno de aproximadamente 30 % en peso o mayor. En el caso de un copolímero de bloque con un contenido de estireno mayor que 40 % en peso el régimen de flujo en estado fundido es, típicamente, relativamente alto, aproximadamente 30 MFR o mayor. Puede preferirse que el segundo copolímero de bloque tenga un contenido de estireno de aproximadamente 30 % en peso o menor y un régimen de flujo en estado fundido de menos de 10 g/10 min. Puede preferirse, además, que el segundo copolímero de bloque tenga un peso molecular lo suficientemente alto de manera que se informe la viscosidad en solución, en lugar del régimen de flujo en estado fundido. En una modalidad particular, la viscosidad en solución del segundo copolímero de bloque es mayor que 5,000 cps para una solución de polímero de 25 % en peso y tolueno a 20 °C, o mayor que aproximadamente 10,000 cps, o aún mayor que aproximadamente 15,000, o aún aproximadamente 20,000 cps o mayor.
La composición del adhesivo termofusible puede incluir al menos un adherente adhesivo. Tal como se usa en la presente descripción, los términos “adherente” o “resina adherente” incluyen cualquiera de las composiciones descritas en la presente que son útiles para impartir adherencia a la composición de adhesivo termofusible. ASTM D-1878-61 T define el término adherencia como “la propiedad de un material que le permite formar una unión de resistencia medióle en el momento de hacer contacto con otra superficie. Típicamente, la cantidad de resina adherente está en el intervalo de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 80 % en peso del peso total del adhesivo. Con el objetivo de minimizar la concentración de aceite plastificante, la composición adhesiva puede incluir al menos aproximadamente 50 % en peso, o al menos aproximadamente 60 % en peso, o aún aproximadamente 70 % en peso de resina adherente.
En términos generales, las resinas adherentes útiles en adhesivos pueden incluir resinas derivadas de recursos renovables tales como derivados de colofonia que incluyen colofonia de madera, aceite de resina, gomorresina, así como ásteres de colofonia y terpenos naturales y sintéticos, y derivados de estos. Los adherentes a base de petróleo alifático, aromático o mezclas de alifáticos y aromáticos pueden ser, además, útiles. Los ejemplos representativos de resinas de hidrocarburo útiles incluye resinas de a-metil estireno, resinas de C5 ramificadas y no ramificadas, resinas de C9, resinas basadas en diciclopentadieno (DCPD), indeno, piperileno, isobutileno y/o 1 buteno, así como también modificaciones estirénicas e hidrogenadas de estas. Las resinas adherentes varían desde ser líquidas a aproximadamente 25 °C (temperatura ambiente) hasta tener una temperatura de reblandecimiento de bola y anillo hasta aproximadamente 150 °C. Puede preferirse que el adherente o la mezcla de adherentes tengan una temperatura de reblandecimiento mayor que aproximadamente 80 °C, con mayor preferencia, aproximadamente 100 °C o superior.
Puede preferirse que una cantidad predominante del adherente es lo que se conoce comúnmente como una resina adherente de bloque central. En el caso de copolímeros de bloque que tienen bloques centrales insaturados tales como isopreno, una resina adherente adecuada es una resina C9 o DCPD hidrogenada; mientras que para copolímeros de bloque que tienen bloques centrales de butadieno insaturados, pueden ser adecuados los derivados de colofonia tales como los ésteres de colofonia y las resinas de terpeno hidrogenadas estirenadas.
La composición adhesiva usada puede incluir opcionalmente un líquido plastificante en una cantidad de hasta aproximadamente 10 % en peso. Para los propósitos en la presente descripción, un “plastificante” o líquido “plastificante” incluye un diluyente autodispersable que tiene un peso molecular (Mw) menor que 3000, preferentemente, menor que 2000, y con mayor preferencia, menor que 1000 g/mol, que puede añadirse a termoplásticos, cauchos y otras resinas para mejorar la capacidad de extrusión, la flexibilidad, la manejabilidad, o la capacidad de estiramiento. Puede preferirse una pequeña cantidad de aceite plastificante para ablandar el adhesivo, lo que mejora su elasticidad y extensibilidad. Se han encontrado que composiciones de copolímeros de bloque que tienen mayores concentraciones de aceite plastificante exhiben una disminución de la fuerza de cohesión cuando se emplean para unir sustratos recubiertos con loción, consistentes con la enseñanza de las referencias de la téenica citadas anteriormente. Se cree que una composición de adhesivo termofusible como se describe en la presente descripción no es resistente a los productos de cuidado de la piel basados en aceites tales como lociones en el sentido tradicional, en donde la composición no absorbe o se plastifica por el aceite. Más bien, se cree que las composiciones son “robustas” con respecto a la absorción de aceite, lo que significa que se supone que la composición absorbe aceite en cierta medida, sin embargo la absorción de aceite no afecta perjudicialmente a las propiedades adhesivas.
Los aceites plastificantes son aceites principalmente de hidrocarburos que tienen un contenido aromático bajo y son de carácter parafínico o nafténico. Puede preferirse que los aceites plastificantes seleccionados tengan baja volatilidad, sean transparentes, sean poco coloridos y casi no tengan olor. El uso de líquidos plastificantes contemplados en la presente descripción incluye el uso de resinas líquidas, oligómeros de olefinas, elastómero líquido, polímeros de bajo peso molecular, aceites vegetales y otros aceites naturales así como líquidos plastificantes similares.
En el caso de adhesivos para la construcción, los plastificantes sólidos tales como ásteres de dibenzoato de ciclohexano dimetanol y ftalato, pueden emplearse opcionalmente en cantidades que están en el intervalo de hasta aproximadamente el 40 % en peso o aún en cantidades que están en el intervalo de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 20 % en peso. Sin embargo, en el caso de adhesivos de fijación elástica, se tiende a evitar los plastificantes sólidos, ya que su presencia reduce la velocidad de deformación fija. En ausencia de una rápida velocidad de deformación fija, el sustrato elastomérico que se ha extendido tiene la oportunidad de relajarse antes de la solidificación del adhesivo. Adicionalmente, como se conoce en la materia, pueden añadirse otros varios componentes para modificar la adherencia, el color, el olor, etc., de un adhesivo termofusible. Aditivos tales como antioxidantes (por ejemplo, compuestos fenólicos impedidos (por ejemplo, IRGANOX 1010 e IRGANOX 1076 (BASF, Florham Park, NJ - Sede de América del Norte)), fosfitos (por ejemplo, IRGAFOS 168 (BASF, Florham Park, NJ - Sede de América del Norte)), aditivos antibloqueo, pigmentos, y rellenos, pueden incluirse en las formulaciones.
El adhesivo terminado es, típicamente, de color claro, con un color Gardner fundido de menos de aproximadamente 6 o aún menos de aproximadamente 4. Puede preferirse que la viscosidad sea menor que 30,000 cPs a 177 °C (350 °F) o más particularmente, esté en el intervalo de aproximadamente 3,000 a aproximadamente 15,000 cPs. Particularmente para la fijación elástica, el adhesivo puede tener una temperatura de reblandecimiento de anillo y bola de al menos 87.8 °C (190 °F), o mayor que 93.3 °C (200 °F).
Otros adhesivos basados en copolímeros de bloque potencialmente adecuados se describen en la patente de los EE. UU. núm. 6,531,544, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia en su totalidad.
Adhesivos que incluyen polímeros de pletinas En otras modalidades, los adhesivos útiles pueden incluir al menos un interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina que es un interpolímero de etileno y al menos una a-olefina C3-C20. El término “interpolímero” se usa en este documento para indicar un copolímero, o un terpolímero, o un polímero de orden mayor. Es decir, al menos el otro comonómero se polimeriza con etileno para preparar el interpolímero.
El interpolímero homogéneo de etileno/-a-olefina es un interpolímero de etileno/a-olefina homogéneo lineal o sustancialmente lineal. Por el término “homogéneo”, se entiende que cualquier comonómero está distribuido al azar dentro de una molécula de interpolímero dado y sustancialmente todas las moléculas de interpolímeros tienen la misma relación etileno/comonómero dentro de ese interpolímero. El pico de fusión de los polímeros de etileno homogéneos lineales y sustancialmente lineales, tal como se obtiene mediante el uso de calorimetría diferencial de barrido, se ensanchará a medida que la densidad disminuye y/o a medida que el peso molecular promedio numérico disminuye. Sin embargo, a diferencia de los polímeros heterogéneos, cuando un polímero homogéneo tiene un pico de fusión mayor que 115 °C. (tal como es el caso de polímeros que tienen una densidad mayor que 0.940 g/ cm3), no tiene adicionalmente un pico de fusión de una temperatura más baja distinta.
Adicionalmente o como alternativa, la homogeneidad del polímero puede describirse por el SCBDI (índice de distribución de ramificación de cadenas cortas) o el CDBI (índice de permeabilidad por distribución de la composición), que se definen como el porcentaje en peso de las moléculas de polímeros que tienen un contenido de comonómero dentro del 50 por ciento del contenido molar total promedio de comonómero. El SCBDI de un polímero se calcula fácilmente a partir de datos obtenidos de téenicas conocidas en la materia, tales como, por ejemplo, fraccionamiento por elución con aumento de temperatura (abreviado en la presente como “TREF”), que se describe, por ejemplo, en Wild et al., Journal of Polymer Science, Poly. Phys. Ed., Vol.20, p.441 (1982), en la patente de los EE. UU. núm. 4,798,081 (Hazlitt et al.), O en la patente de los EE. UU. núm.5,089,321 (Chum et al.). Puede preferirse que el SCBDI o el CDBI para interpolímeros homogéneos de etileno/a-olefina útiles sea mayor que 50 por ciento, o mayor que 70 por ciento, donde SCBDI y CDBI mayores que 90 por ciento se logran fácilmente.
Los interpolímeros homogéneos de etileno/a-olefina útiles pueden caracterizarse por tener una distribución estrecha del peso molecular (Mw/Mn). Para etileno/a-olefinas homogéneos útiles, el Mw/Mn es de 1.5 a 2.5, o de 1.8 a 2.2, o aún aproximadamente 2.0.
Un primer polímero puede ser un interpolímero de etileno con al menos un comonómero seleccionado del grupo que consiste en a-olefinas de C3-C20, dienos no conjugados, y cicloalquenos. Las a-olefinas de C3-C20 ilustrativas incluyen propileno, isobutileno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, y 1-octeno. Las a-olefinas de C3-C20 adecuadas pueden incluir 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, y 1-octeno, o 1-hexeno y 1-octeno. Los cicloalquenos ilustrativos incluyen ciclopenteno, ciclohexeno, y cicloocteno. Los dienos no conjugados adecuados como comonómeros, particularmente en la obtención de terpolímeros de etileno/a-olefina/dieno son, típicamente, dienos no conjugados que tienen de 6 a 15 átomos de carbono. Los ejemplos representativos de dienos no conjugados adecuados incluyen: (a) Dienos acíclicos de cadena recta tales como 1 ,4-hexadieno; 1,5- heptadieno; y 1,6-octadieno; (b) Dienos acíclicos de cadena ramificada tales como 5-metilo-1,4- hexadieno; 3,7-dimetilo-1 ,6-octadieno; y 3,7-dimetilo-1,7-octadieno; (c) Dienos acíclicos de un solo anillo tales como 4-vinilciclohexeno; 1 -alilo-4- isopropilideno ciciclohexano; 3-alilciclopenteno; 4-alilciclohexeno; y 1- isopropenil-4-butenilciclohexeno; (d) Dienos de anillo con puente y fusionados alicíclicos de múltiples anillos tales como diciclopentadieno; alquenilo, alquilideno, cicloalquenilo, y cicloalquilideno norbornenos, tales como 5-metileno- 2-norborneno; 5-metileno-6-metilo-2-norborneno; 5-metileno-6,6- dimetil-2-norborneno; 5-propenil-2-norborneno; 5-(3-ciclopentenil)-2- norborneno; 5-etilideno-2-norborneno; y 5-ciclohexilideno-2- norborneno.
Un dieno conjugado adecuado es piperileno. Los dienos adecuados pueden ser seleccionados del grupo que consiste en 1 ,4-hexadieno; diciclopentadieno; 5-etilideno-2-norborneno; 5-metileno-2-norborneno; 7-metilo-1,6 octadieno; piperileno; y 4-vinilciclohexeno.
El peso molecular del interpolímero de etileno/a-olefina se seleccionará sobre la base de los atributos del desempeño, deseados para la formulación adhesiva. Puede preferirse, sin embargo, que el interpolímero de etileno/a-olefina tenga un peso molecular promedio numérico de al menos 3,000, preferentemente, al menos 5,000. Puede preferirse que el interpolímero de etileno/a-olefina tenga un peso molecular promedio numérico de no más de 100,000, o no más de 60,000, o aún menos de 40,000.
Cuando el interpolímero de etileno/a-olefina tiene un peso molecular ultra-bajo, y lo similar, un peso molecular promedio numérico menor que 11,000, el interpolímero de etileno/a-olefina conduce a una baja viscosidad de la formulación y el polímero pero se caracteriza por una temperatura pico de cristalización que es mayor que la de los correspondientes materiales de mayor peso molecular de la misma densidad. En aplicaciones de adhesivos sensibles a la presión, el aumento de la temperatura pico de cristalización se traduce en un aumento de la resistencia al calor. Los interpolímeros de etileno/a-olefina de peso molecular ultra-bajo se describen más detalladamente más abajo.
La densidad del interpolímero de etileno/a-olefina igualmente se seleccionará sobre la base de los atributos de desempeño, deseados para la formulación adhesiva. Puede preferirse, sin embargo, que el interpolímero de etileno/a-olefina tenga una densidad de al menos 0.850 g/cm3, o al menos 0.860, o aún al menos 0.870 g / cm3. Puede preferirse que el interpolímero de etileno/a-olefina tenga una densidad de no más de 0.965 g / cm3, o no más de 0.900 g / cm3, o no más de 0.890 g / cm3, o aun o no más de 0.880 g / cm3, o aun o no más de 0.875 g / cm3.
El interpolímero de etileno/a-olefina puede estar presente en adhesivos adecuados en una cantidad mayor que 5, o aún mayor que 10 por ciento en peso. El ¡nterpolímero de etileno/a-olefina puede, generalmente, estar presente en el adhesivo adecuado en una cantidad no mayor de 95, o no mayor de 80, o aún no mayor de 70 por ciento en peso.
El adhesivo puede incluir un único interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina. En tal modalidad, el interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina adecuado puede tener una densidad en el intervalo de 0.865 g / cm3 a 0.885 g / cm3. Cuando se desea preparar una formulación adhesiva con una concentración mínima del interpolímero homogéneo lineal o sustancialmente lineal, y lo similar, formulaciones adhesivas que contienen menos de 30 por ciento en peso, o menos de 25 por ciento en peso del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, el índice de fusión (I2 a 190 °C) del interpolímero homogéneo lineal o sustancialmente lineal puede ser de 50 o menos, o 30 o menos, y/o aún menos de 10 g/10 min. Se cree que las composiciones adhesivas que incluyen tan poco como un 5 por ciento en peso del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina que tiene un índice de fusión menor que 0.5 g/10 min. tendría un desempeño ventajoso.
En el caso de adhesivos sensibles a la presión, los adhesivos pueden incluir de 5 a 45 por ciento en peso, o de 10 a 30, o aún de 15 a 25 por ciento en peso de un único interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina. Para otras aplicaciones, el interpolímero homogéneo lineal o sustancialmente lineal puede emplearse en concentraciones mayores que 30 por ciento en peso y tener un índice de fusión de 500 g/10 min o menos.
En otra modalidad, el primer interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina puede mezclarse con un segundo interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, en donde el primer y segundo interpolímeros difieren en el peso molecular promedio numérico en al menos 5000, o al menos 10,000, o aún al menos 20,000. En esta modalidad, la combinación de los componentes de menor peso molecular y de mayor peso molecular tenderá a producir un módulo de almacenamiento intermedio a 25 °C y una mejor adherencia a una sonda.
Adicionalmente o como alternativa, el primer interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina puede mezclarse con un segundo interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, en donde el primer y segundo interpolímeros difieren en densidad en al menos 0.005 g/ cm3, o aún en al menos 0.01 g/ cm3. En esta modalidad, particularmente en el caso de los adhesivos sensibles a la presión, a medida que el diferencial de densidad aumenta, la proporción relativa del interpolímero de mayor densidad típicamente disminuirá, ya que el aumento de los niveles de cristalinidad de otra manera tenderían a disminuir el módulo de almacenamiento a 25 °C y la adherencia a una sonda a niveles que los haría inadecuados para su uso como adhesivos sensibles a la presión.
En una modalidad particular, el adhesivo puede incluir una mezcla de dos interpolímeros homogéneos de etileno/a-olefina, el primer interpolímero con una densidad de 0.870 g / cm3 o menos y el segundo interpolímero con una densidad mayor que 0.900 g / cm3. Cuando se desea una elevada fuerza cohesiva, tanto el primero como el segundo interpolímero homogéneo lineal o sustancialmente lineal, pueden tener índices de fusión relativamente bajos, y lo similar, un I2 de menos de 30 g/10 min. Por el contrario, para composiciones adhesivas de baja viscosidad, especialmente aquellas que son atomizables a temperaturas inferiores a 163 °C (325 °F), el segundo interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina tendrá una densidad mayor que el primer interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, y puede tener un índice de fusión mayor que 125, o mayor que 500, o aún mayor que 1000 g/10 min.
Los interpolímeros lineales de etileno/a-olefina homogéneamente ramificados pueden prepararse mediante el uso de procesos de polimerización (por ejemplo, como se describe por Elston en la patente de los EE. UU. núm. 3,645,992) que proporcionan una distribución homogénea de la ramificación de cadenas cortas. En su proceso de polimerización, Elston usa sistemas catalizadores solubles de vanadio para producir tales polímeros. Sin embargo, otros tales como Mitsui Petrochemical Company y Exxon Chemical Company han usado los denominados sistemas catalizadores de un sitio único para producir polímeros que tienen una estructura lineal homogénea. La patente de los EE. UU. núm. 4,937,299 de Ewen et al. y la patente de los EE. UU. núm. 5,218,071, otorgada a Tsutsui et al. describen el uso de sistemas catalizadores basados en hafnio para la preparación de polímeros de etileno lineales homogéneos. Los interpolímeros homogéneos lineales de etileno/a-olefina actualmente están disponibles de Mitsui Petrochemical Company bajo el nombre comercial “Tafmer” y de Exxon Chemical Company bajo el nombre comercial “Exact”.
Los interpolímeros sustancialmente lineales de etileno/a-olefina están disponibles de The Dow Chemical Company como los plastómeros de poliolefina Affinity (marca registrada) y los elastómeros de poliolefina Engage (marca registrada). Los interpolímeros de etileno/a-olefina sustancialmente lineales pueden prepararse de acuerdo con las téenicas descritas en la patente de los EE. UU. núm. 5,272,236 y en la patente de los EE. UU. núm.5,278,272.
Otros polímeros semicristalinos que pueden ser útiles para los adhesivos son los copolímeros de propeno con comonómeros de alfa olefinas o etileno donde las secuencias cristalizables son del tipo isopropileno. Los polímeros más útiles para los adhesivos tienen un grado de cristalinidad de 5 - 25 %. Lo ejemplos incluyen VISTAMAXX (Exxon Mobil Corp., Irving, TX); VERSIFY (The Dow Chemical Company, Midland, MI); NOTIO (Mitsui Chemicals America, Inc., Rye Brook, NY), y lo similar.
Polímeros modificadores En dependencia del uso final previsto para el adhesivo es, frecuentemente, deseable añadir al menos un polímero compatible además del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina en concentraciones de hasta 25 por ciento en peso para aumentar la fuerza cohesiva, mejorar la capacidad de atomización, modificar el tiempo abierto, aumentar la flexibilidad, etc. Este polímero modificador puede ser cualquier elastómero compatible, tal como un copolímero de bloque termoplástico, una poliamida, una poliolefina amorfa o cristalina tal como polipropileno, polibutileno o polietileno en donde el Mw es mayor que 3000; un copolímero etilónico tal como acetato de etileno-vinilo (EVA), acrilato de etileno-metilo, o una mezcla de estos. Sorprendentemente, los interpolímeros homogéneos de etileno/a-olefina son compatibles además con poliamidas, lo que resulta en adhesivos sensibles a la presión resistentes a plastificantes. El polímero modificador se usará, típicamente, en una concentración relativamente baja, a fin de no desviar las propiedades mejoradas del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina. Un polímero modificador adecuado para aumentar el tiempo abierto y la resistencia al calor puede ser un copolímero de polibuteno-1 tal como Duraflex (marca registrada) 8910 (Shell).
Los interpolímeros de etileno son aquellos polímeros que tienen al menos un comonómero seleccionado del grupo formado por ésteres de vinilo de un ácido carboxílico saturado, donde la entidad ácida tiene hasta 4 átomos de carbono, ácidos mono o dicarboxílicos insaturados de 3 a 5 átomos de carbono, una sal del ácido insaturado, ásteres del ácido insaturado derivados de un alcohol que tiene de 1 a 8 átomos de carbono y mezclas de estos. Los terpolímeros de etileno y estos comonómeros son, además, adecuados. Los ionómeros, que son copolímeros de etileno completamente o parcialmente neutralizados y los ácidos descritos anteriormente, se discuten con más detalle en la patente de los EE. UU. núm. 3,264,272. Adicionalmente, los terpolímeros de etileno/acetato de vinilo/monóxido de carbono o etileno/acrilato de metilo monóxido de carbono que contienen hasta 15 por ciento en peso de monóxido de carbono pueden, además, emplearse.
La relación en peso del etileno al comonómero carboxílico insaturado puede ser de 95:5 a 40:60, o de 90:10 a 45:50, o aun de 85:15 a 60:40. El índice de fusión (I2 a 190 °C) de estos interpolímeros de etileno modificadores puede estar en el intervalo de 0.1 a 150, o de 0.3 a 50, o aún de 0.7 a 10 g/10 min. Se conoce que las propiedades físicas, principalmente el alargamiento, disminuyen a niveles más bajos cuando el índice de fusión del copolímero de etileno está por encima de 30 g/10 min.
Los interpolímeros adecuados de etileno/ácido, sal y áster carboxílico insaturados, incluyen el etileno/acetato de vinilo (EVA), que incluye, pero no se limitan a, el EVA estabilizado descrito en la patente de los EE. UU. núm. 5,096,955, incorporada en la presente descripción como referencia; etileno/ácido acrílico (EEA) y sus ionómeros; etileno/ácido metacrílico y sus ionómeros; etileno/acrilato de metilo; etileno/acrilato de etilo; etileno/acrilato de isobutilo; etileno/acrilato de n-butilo; etileno/acrilato de isobutilo/ácido metacrílico y sus ionómeros; etileno/acrilato de n-butilo/ácido metacrílico y sus ionómeros; etileno/acrilato de isobutilo/ácido acrílico y sus ionómeros; etileno/acrilato de n-butilo/ácido acrílico y sus ionómeros; etileno/metacrilato de metilo; etileno/acetato de vinilo/ácido metacrílico y sus ionómeros; etileno/acetato de vinilo/ácido acrílico y sus ionómeros; etileno/acetato de vinilo/monóxido de carbono; etileno/metacrilato/monóxido de carbono; etileno/acrilato de n-butilo/monóxido de carbono; etileno/acrilato de ¡sobutilo/monóxido de carbono; etileno/acetato de vinilo/maleato de monoetilo; y etileno/acrilato de metilo/maleato de monoetilo. Los copolímeros particularmente adecuados son copolímeros de EVA; EAA; etileno/acrilato de metilo; etileno/acrilato de isobutilo; y etileno/metacrilato de metilo y mezclas de estos. Ciertas propiedades, tales como el alargamiento por tracción, se cree que pueden mejorarse mediante ciertas combinaciones de estos interpolímeros de etileno, como se describe en la patente de los EE. UU. núm.4,379,190. Los procedimientos para obtener estos interpolímeros de etileno son bien conocidos en la materia y muchos están disponibles comercialmente.
Adherente Un adhesivo adecuado puede incluir de 0 a 95 por ciento en peso de una resina adherente. Típicamente, y particularmente cuando se desea emplear menos de 30 por ciento en peso del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, los adhesivos pueden incluir de 10 a 75 por ciento en peso, o de 20 a 60 por ciento en peso de un adherente.
En la alternativa, en los casos donde se desea emplear al menos 30 por ciento en peso del interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina, las formulaciones adhesivas que contienen un mínimo de adherente, y lo similar, puede ser ventajoso el adherente en menos del 30 por ciento en peso, o el adherente en menos del 25 por ciento en peso, o aún el adherente en menos del 20 por ciento en peso, o aún el adherente en menos del 15 por ciento en peso. En tales aplicaciones, el interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina puede proporcionarse como una mezcla con un segundo interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina. En tales casos, los adhesivos que contienen el adherente en menos del 10 por ciento en peso, y aún adhesivos que no tienen adherente, pueden exhibir una adherencia adecuada.
En términos generales, las resinas adherentes útiles pueden incluir resinas derivadas de recursos renovables tales como derivados de colofonia que incluyen colofonia de madera, aceite de resina, gomorresina; ésteres de colofonia, terpenos naturales y sintéticos, y derivados de estos. Los adherentes alifáticos, aromáticos o alifáticos-aromáticos mezclados basados en petróleo pueden ser, además, útiles en adhesivos adecuados. Los ejemplos representativos de resinas de hidrocarburo útiles incluye resinas de a-metil estireno, resinas de C5 ramificadas y no ramificadas, resinas de C9, resinas de C10, así como también modificaciones estirénicas e hidrogenadas de estas. Las resinas adherentes varían desde ser líquidas a 37 °C hasta tener una temperatura de reblandecimiento de bola y anillo de aproximadamente 135 °C. Las resinas adherentes sólidas con una temperatura de reblandecimiento mayor que aproximadamente 100 °C, o con una temperatura de reblandecimiento mayor que aproximadamente 130 °C pueden ser útiles para mejorar la fuerza cohesiva de los adhesivos adecuados, particularmente cuando se utiliza un único interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina.
Para los adhesivos adecuados, una resina adherente adecuada puede ser predominantemente alifática. Sin embargo, las resinas adherentes con un aumento del carácter aromático pueden ser, además, útiles particularmente cuando se emplea un segundo adherente o un plastificante mutuamente compatible.
Plastificante En modalidades particulares, el plastificante puede proporcionarse al adhesivo en cantidades de hasta 90 por ciento en peso, preferentemente, menos de 30 por ciento en peso, y aún con mayor preferencia, menos de aproximadamente 15 por ciento en peso del adhesivo. El plastificante puede ser un líquido o un sólido a temperatura ambiente. Los plastificantes líquidos ilustrativos incluyen aceites de hidrocarburos, polibuteno, resinas adherentes líquidas, y elastómeros líquidos. Los aceites plastificantes son principalmente aceites de hidrocarburos que son bajos en contenido aromático y que tienen un carácter parafínico o nafténico. En la medida de lo posible, los aceites plastificantes tienen, preferentemente, baja volatilidad, son transparentes, poco coloridos y casi no tienen olor. El uso de plastificantes puede incluir, además, el uso de oligómeros de olefina, polímeros de bajo peso molecular, aceites vegetales y sus derivados y líquidos plastificantes semejantes.
Cuando se emplea un agente plastificante sólido, puede ser deseable que el agente tenga una temperatura de reblandecimiento por encima de 60 °C. Se cree que al combinar el interpolímero homogéneo de etileno/a-olefina con una resina adherente apropiada y un plastificante sólido tal como un plastificante de dibenzoato de ciclohexano dimetanol, la composición adhesiva resultante puede aplicarse a temperaturas por debajo de 120 °C, o aún por debajo de 100 °C. Aunque se ilustra un compuesto de dibenzoato de 1 ,4-ciclohexano dimetanol comercialmente disponible de Velsicol con el nombre comercial Benzoflex (marca registrada) 352, cualquier plastificante sólido que posteriormente recristalice en la composición termoplástica compuesta es adecuado. Otros plastificantes que pueden ser adecuados para este propósito se describen en los documentos EP 0422 108 B1 y EP 0 410 412 B1, ambos asignados a H.B. Fuller Company.
Ceras Las ceras pueden emplearse de manera útil en composiciones adhesivas adecuadas, particularmente cuando la composición adhesiva está destinada a estar relativamente libre de adherente tras el enfriamiento y la solidificación, tal como para diversas aplicaciones de empaque y encuadernación, así como juntas planas con espuma en el lugar. Las ceras se usan comúnmente para modificar la viscosidad y reducir la adherencia a concentraciones de hasta 60 por ciento en peso, o aún menos de aproximadamente 25 por ciento en peso. Las ceras útiles pueden incluir ceras de parafina, ceras microcristalinas, Fischer-Tropsch, polietileno y subproductos de polietileno en donde el Mw es menor que 3000. Puede ser deseable que la concentración de cera sea menor que 35 por ciento en peso para las ceras de alto punto de fusión. A concentraciones de cera por encima del 35 por ciento en peso, pueden usarse ceras de parafina.
Además, los interpolímeros de etileno/a-olefina de peso molecular ultra bajo preparados mediante el uso de un catalizador de geometría forzada son adecuados, y pueden referirse como ceras homogéneas. Tales ceras homogéneas, así como los procesos para preparar tales ceras homogéneas, se exponen en los Ejemplos más abajo. Las ceras homogéneas, a diferencia de las ceras parafínicas y las ceras de interpolímeros u homopolímeros de etileno cristalinas, tendrán una relación Mw/Mn de 1.5 a 2.5, o aún de 1.8 a 2.2.
Las ceras homogéneas serán ya sea homopolímeros de etileno o interpolímeros de etileno y una a-olefina C3-C20. La cera homogénea tendrá un peso molecular promedio numérico menor que 6000, o aún menor que 5000. Tales ceras homogéneas pueden tener un peso molecular promedio numérico de al menos 800, o aún al menos 1300.
Las ceras homogéneas conducen a una baja viscosidad de la formulación y el polímero, pero se caracterizan por temperaturas pico de cristalización que son mayores que las temperaturas pico de cristalización de los correspondientes materiales de mayor peso molecular de la misma densidad. En aplicaciones de adhesivos, el aumento de la temperatura pico de cristalización se traduce en un aumento de la resistencia al calor, y lo similar, en aumento de la resistencia a la fluencia en adhesivos sensibles a la presión, y en mejora de SAFT en adhesivos termofusibles.
Otros aditivos Como se conoce en la materia, pueden añadirse otros varios componentes para modificar la adherencia, el color, el olor, etc., de un adhesivo termofusible. En las formulaciones pueden, además, incluirse aditivos tales como antioxidantes (por ejemplo, compuestos fenólicos con impedimento estérico (por ejemplo, IRGANOX 1010 e IRGANOX 1076), fosfitos (por ejemplo, IRGAFOS 168)), aditivos antibloqueo, pigmentos y cargas.
Puede preferirse que los aditivos deban ser relativamente inertes y tener efectos insignificantes sobre las propiedades aportadas por el interpolímero homogéneo lineal o sustancialmente lineal, el agente adherente y el aceite plastificante.
Otros adhesivos potencialmente adecuados que incluyen polímeros de olefinas se describen en la patente de los EE. UU. núm. 7,199,180, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia en su totalidad.
Ejemplos adicionales Los ejemplos adicionales de adhesivos adecuados son los productos designados como H2861 y H20043F, productos de Bostik S.A., París, Francia, y/o Bostik, Inc., Wauwatosa, Wl. Los adhesivos termofusibles de un tipo considerado adecuado para tal uso son, típicamente, mezclas de un polímero de alto peso molecular con aceites y agentes adherentes de bajo peso molecular. Un adhesivo típico para esta aplicación puede contener aproximadamente 35 % del copolímero de bloque de estireno-isopreno con peso molecular de 80 - 250 kg/mol y 65 % de aditivos con pesos moleculares en el intervalo de 0.5 - 3 kg/mol.
Formulaciones ventajosas para películas elásticas usadas con adhesivos particulares Las especies de bajo peso molecular de, p. ej. plastificantes, incluidas en algunos adhesivos pueden ser muy móviles a temperaturas por encima de la temperatura de transición vitrea de la mezcla en la que residen. Por ejemplo, en un adhesivo formado por una mezcla de componentes del tipo contemplado en la presente invención, un componente polimérico de alto peso molecular puede tener una temperatura de transición vitrea Tg de, por ejemplo, aproximadamente -50 °C, mientras que un componente de menor peso molecular puede tener una temperatura de transición vitrea Tg de, por ejemplo, aproximadamente 80 °C; y la Tg de la mezcla puede ser, por ejemplo, aproximadamente 15 °C. En tal ejemplo, los componentes de bajo peso molecular pueden ser relativamente móviles a temperaturas por encima de 15 °C. A temperatura ambiente o corporal, los coeficientes de difusión típicos (The Mathematics of Diffusion, John Crank, Oxford University Press, USA ISBN-10: 0198534116) para estas especies de bajo peso molecular en polímeros como estos están en el orden de 1013 m2/s.
Como consecuencia de esta movilidad, cuando estos adhesivos entran en contacto con un segundo material (p. ej., una película elastomérica) las especies de bajo peso molecular pueden difundir en el segundo material si están solubles en el(los) polímero(s) que forma(n) el segundo material. Por el contrario, si el segundo material contiene especies de bajo peso molecular tales como plastificantes esos pueden, además, difundir en el adhesivo, por el mismo mecanismo. Sin intentar restringirse por la teoría, se cree que cualquier tipo de difusión puede disminuir la fuerza adhesiva por dos mecanismos distintos.
En primer lugar, puede cambiar la composición del adhesivo. Se piensa que este efecto es más probable cuando se usan elastómeros con contenidos relativamente altos de aceite. La difusión del aceite en el material adhesivo puede causar la plastificación no deseada de los bloques terminales del(de los) polímero(s) adhesivo(s).
En segundo lugar, el adhesivo puede perder masa si difunde más material hacia fuera que hacia dentro, de manera similar a los experimentos de difusión de “marcadores en movimiento” conocidos en la literatura {ver, por ejemplo, E. J. Kramer, P. Green y C. J. Palmstrom, Polymer (vol. 25, págs. 473-480) (1984). Esto disminuye de manera efectiva la cantidad de material adhesivo presente, que generalmente corresponde con una disminución de la adhesión entre los componentes unidos.
Después de la experimentación, se cree que la sustitución de algunos de los plastificantes de la película elastomérica con un adherente como se define en la presente tal como/o una resina adherente como la producida y vendida por Eastman Chemical Company, Kingsport, TN bajo las marcas/nombres comerciales REGALREZ, REGALITE y EASTOTAC; Exxon Mobil Corp./ExxonMobil Chemical, Houston, TX bajo la marca/nombre comercial ESCOREZ; y Arakawa Europe GmbH, Schwalbach, Alemania, bajo la marca/nombre comercial ARKON, y lo similar, puede abordar y reducir los efectos de uno o ambos mecanismos.
Un agente adherente adecuado para este propósito puede tener una temperatura de reblandecimiento de bola y anillo de 80 °C a 150 °C, con mayor preferencia, de 90 °C a 145 °C, o aún con mayor preferencia, de 100 °C a 140 °C; una temperatura de transición del vidrio Tg (punto medio) de 0 °C a 100 °C, peso molecular Mn de 500 g/mol a 2000 g/mol.
La Tabla 5 muestra el porcentaje en peso de los componentes en las fórmulas para obtener varias Muestras control y películas modificadas. El S4033 es un copolímero de bloque SEEPS hidrogenado disponible de Kuraray America, Inc. en Pasadena, TX. S4033 es un conocido copolímero de bloque SEEPS. El aceite en la Tabla 5 es un aceite mineral blanco tal como DRAKEOL 600 (Calumet Specialty Prods. Partners, L.P., Indianapolis, IN); HYDROBRITE 550 (Sonneborn Refined Products, Parsippany, NJ), o KRYSTOL 550 (Petro-Canada Lubricants, Inc., Mississauga, Ontario, Canadá). REGALREZ 1126 y REGALITE 1125 son adherentes disponibles de Eastman Chemical Company en Kingsport, TN. El PS 3190 es un homopolímero de poliestireno disponible de NOVA Chemical Company, Canadá. ARKON P-140 es un adherente disponible de Arakawa Europe GmbH, Schwalbach, Alemania.
Las Muestras 16 y 17 fueron las muestras controles. Para las Muestras 18-21 (muestras modificadas), se puede observar en la Tabla 5 que uno de varios adherentes (REGALREZ 1126, REGALITE 1125 o ARKON P-140) se sustituyeron por una porción del aceite en las Muestras 16 y 17.
Las Muestras 16-21 se producen al extrudir una composición termoplástica a través de un troquel de ranura para formar una película que tiene un ancho de 100 mm y un grosor de 100 pm. La composición termoplástica se forma al extrudir material en un extrusor de doble tornillo Leistritz (27 mm) con secciones extendidas de mezclado. En primer lugar, el aceite y el copolímero de bloque SEEPS se mezclan entre sí y, después el poliestireno y el adherente (cuando se usan) se combinan en la mezcla, que luego se alimenta en el extrusor. Las temperaturas en el extrusor varían, típicamente, de 170 - 230 °C. Posteriormente, las composiciones se forman en película con el uso de un extrusor de un solo tornillo ThermoFisher 20 mm. Las temperaturas en el extrusor ThermoFisher varían, típicamente, de 170 - 230 °C.
Tabla 5 Después que se produjeron las Muestras mostradas en la Tabla 5, los especímenes de ellas se prepararon y se sometieron a la prueba de desprendimiento lento y la prueba de fuerza de desprendimiento descritas más abajo, mediante el uso de dos adhesivos diferentes. En la tabla, H2861 y H20043F son productos adhesivos de Bostik S.A., París Francia, y Bostik, Inc., Wauwatosa, Wl.
Se cree que un menor valor para el desprendimiento lento indica mayor resistencia a la separación de un espécimen envejecido bajo una carga fija en el tiempo, y por lo tanto, generalmente, se cree que indica una combinación de película-adhesivo que se desempeña relativamente mejor después del almacenamiento, y cuando se coloca bajo una carga sostenida en el tiempo (por ejemplo, un laminado estirado de un artículo absorbente, bajo deformación durante el uso sostenido del artículo). A partir de los datos de la Tabla 5, puede observarse que las Muestras 18-20 se desempeñaron notablemente mejor con respecto a esto, que las Muestras 16 y 17. Como se ha indicado, las Muestras 18-20 tenían adherentes sustituidos por las porciones del aceite en las Muestras 16 y 17. El adhesivo Bostic H20043F pareció desempeñarse mejor con estas películas modificadas que el adhesivo H2861 de Bostic.
Se cree que un mayor valor para la fuerza de desprendimiento indica mayor resistencia a la separación para el fracaso (aumento de la carga), y por lo tanto, una unión adhesiva inicial más fuerte de un espécimen envejecido y mayor capacidad para resistir fuerzas temporales (tales como en un laminado estirado de un artículo absorbente, durante la aplicación en la que el consumidor estira partes del artículo, tales como los miembros de sujeción o las orejas, para aplicarlo a un usuario). Como puede observarse en la Tabla 5, fue evidente cierta mejora con la combinación de H20043F de Bostic y las películas modificadas, pero fue relativamente deficiente con la combinación de 2861 de Bostic y las películas modificadas. El H20043F de Bostic exhibió una adhesión superior, tanto con las películas modificadas (Muestras 18-21) y las películas controles (Muestras 16 y 17).
Los datos anteriores sugieren que, para el mantenimiento de la fuerza adhesiva, una combinación mejorada de la película y el adhesivo incluye una película modificada (es decir, que tiene el adherente sustituido por el aceite), y puede incluir adhesivos particulares tales como el adhesivo H20043F de Bostic y aquellos que tienen componentes y propiedades efectivamente comparables.
Artículo En ciertas modalidades, la película y/o el laminado que contiene la película pueden incorporarse en un artículo (p. ej., un pañal o pañal de aprendizaje), en donde es particularmente importante que la función del artículo esté prevista para una cantidad predeterminada de tiempo. Por lo tanto, los valores adecuados para el tiempo de falla son importantes para indicar que un artículo o componente del artículo que incluye la película tiene menos probabilidad de sufrir una falla catastrófica durante el uso.
La Figura 1 muestra una modalidad ilustrativa de un pañal 200 en un estado no contraído y extendido (es decir , sin contracción inducida por elástico). Algunas porciones de la Figura 1 están omitidas para mostrar más claramente la construcción del pañal 200. La superficie externa orientada hacia la prenda, del pañal 200 está orientada hacia el observador y la superficie opuesta interna, orientada hacia el usuario, está orientada lejos del observador. El pañal 200 como se muestra en la Figura 1 tiene una línea central longitudinal 211 que se extiende en la dirección longitudinal y una línea central lateral 212 ortogonal a ella. El pañal 200 puede incluir una primera región de la cintura 256, una segunda región de la cintura 258 y una región de la entrepierna 257 dispuesta entre ellas. Tal como se muestra en la Figura 1 , el pañal 200 puede incluir un lienzo superior permeable a los líquidos 230; una cubierta externa impermeable a los líquidos 220 unida con al menos una porción del lienzo superior 230, por ejemplo, a lo largo de la periferia del pañal 200; y una unidad de núcleo absorbente 240 ubicado entre el lienzo superior 230 y la cubierta externa 220. La superficie interna, orientada hacia el usuario del pañal 200 puede incluir al menos una porción del lienzo superior 30 y otros componentes, los que pueden estar unidos al lienzo superior 30. La superficie externa, orientada hacia la prenda puede incluir al menos una porción de la cubierta exterior 220 y otros componentes, los que pueden estar unidos a la cubierta externa 220. El pañal 200 puede incluir un elemento elástico de la cintura 260 y un sistema de sujeción. El sistema de sujeción puede incluir una oreja 265 unida a al menos una de las regiones delanteras y traseras de la cintura 256 y 258 y extenderse lateralmente hacia fuera de ahí. En ciertas modalidades, la oreja 265 y una o ambas regiones de la cintura 256 y/o 258 pueden estar formadas como una estructura unitaria, por ejemplo, mediante la formación de los dos elementos a partir del mismo sustrato. La oreja 265 puede incluir una lengüeta de sujeción 270, que se extiende lateralmente hacia fuera de ahí. La lengüeta de sujeción 270 puede incluir un elemento de sujeción que puede acoplarse con otra porción del pañal 200. “Acoplable” significa que un elemento se configura para unirse a otro elemento, por ejemplo, a través de la creación de una unión mecánica de tipo entrelazado. Los ejemplos no limitantes de artículos absorbentes adecuados para su uso con la película resistente al desgarramiento descrita en la presente pueden encontrarse en las patentes de los EE. UU. núm. 3,860,003; 4,808,178; 4,909,803; 5,151,092; 5,221,274; 5,554,145; 5,569,234; 5,580,411; 6,004,306; 7,626,073; Publicación de la patente de los Estados Unidos núm. 2007/0249254; y la solicitud de Estados Unidos copendiente con núm. de serie 13/026,563, titulada “Absorbent Article With Tear Resistant Components, presentada el 14 de febrero de 2011 por Mansfield e identificada adicionalmente como P&G Expediente núm. 11995.
Métodos de prueba General Las condiciones ambientales para los métodos de prueba de la presente descripción incluyen una temperatura de 23 °C ± 2 °C, a menos que se indique de cualquier otro modo. En algunos casos, la muestra a probar puede incluir una o más capas de material demás del material de la película (p. ej., muestras tomadas de artículos comercialmente disponibles). En estas instancias, la película se separa cuidadosamente de las otras capas de material para evitar dañarla. Si la película es dañada (es decir, rasgada, cortada, perforada, etc.) como resultado de separar la película del otro material, la muestra se descarta y se obtiene otra muestra sin daños.
Histeresis La prueba de histéresis se realiza de conformidad con la norma ASTM D882-02 al usar mordazas de contacto lineal y una secuencia de carga-espera-descarga, junto con las excepciones y/o condiciones expuestas a continuación. La Figura 10 se proporciona para ilustrar la porción de la curva de esfuerzo-deformación que incluye el valor L200 (es decir, el esfuerzo ingenieril a 200 % de deformación durante la carga) y el valor UL50 (es decir, el esfuerzo ingenieril a 50 % de deformación durante la descarga) generados durante la prueba de histéresis. Se ejecuta un ciclo de carga-descarga. • ancho de la muestra: 25.4 mm • longitud de referencia: 25.4 mm • velocidad de la prueba: 4.233 mm/s • temperatura: 22 - 24 C • desplazamiento aplicado: 50.8 mm (200 % de deformación ingenieril) • tiempo de espera en el desplazamiento aplicado: 30 segundos • Si el diseño de la mordaza no aloja la longitud extra de 50 mm de la muestra indicada en la sección 6.1 de la norma ASTM D882-02, se preparan muestras con una longitud que permita el agarre de la longitud de referencia apropiada sin interferir con otras partes de la mordaza. En estos casos, se debe tener cuidado de montar la muestra con la definición adecuada de alineación, agarre y calibre.
Se registró lo siguiente: • esfuerzo ingenieril a 200 % de deformación ingenieril durante el segmento de carga (L200) • esfuerzo ingenieril a 50 % de deformación ingenieril durante el segmento de carga (UL50) • deformación ingenieril durante la descarga donde la fuerza disminuye por debajo de 0.05 N (Ls).
Deformación ingenieril (e) se define como e = (L-L0J/L0 = z/LO en donde: • LO es la longitud de referencia (es decir, la distancia entre líneas de contacto de la sujeción cuando la muestra sin deformar se monta en los sujetadores. La LO en los presentes ejemplos es 10 mm.
• Posición del sujetador, L, es la distancia entre las líneas de contacto de la sujeción durante la prueba de tracción.
• Desplazamiento, z, se define como z = L-LO.
La velocidad de deformación ingenieril es la primera derivada respecto al tiempo de la deformación ingenieril, expresada en unidades de s1. Una forma conveniente para calcular la velocidad de deformación ingenieril es de _ v di Lo en donde: v y LO son la velocidad a la que un sujetador se mueve con relación al otro, y la longitud de referencia de la muestra respectivamente. Por lo tanto, la prueba de histéresis aplica una velocidad de deformación ingenieril de [(4.233 mm/s) / 25.4 mm] = 0.167 s1.
La deformación fija se define, por lo tanto, como Ls, expresada como una proporción de la deformación ingenieril en el desplazamiento aplicado. Por ejemplo, si se aplica 200 % de deformación ingenieril a la muestra y ésta se afloja a una deformación ingenieril de 20 % durante la descarga, la deformación fija se calcula como 20 %/200 % = 0.10 = 10 %.
Cuando se usa la prueba de histéresis para determinar si un material satisface la definición de “elástico” o “plástico”, como se describe en las definiciones, se usa un desplazamiento aplicado de 12.7 mm (es decir, una deformación ingenieril de 50 %).
Peso base (masa por área unitaria! El peso base de cada película se determina de conformidad con la prueba estándar INDA WSP 130.1 (09). Todo el acondicionamiento y el procedimiento de prueba se realiza en una atmósfera de 23 + 2 °C, y 50 ± 5 % de humedad relativa.
El promedio de 5 muestras se informa como el peso base promedio en gramos por metro cuadrado (gm2) con 3 dígitos significativos. Si las dimensiones del material disponible son más pequeñas que las indicadas en el método, se realiza la mejor determinación razonable de las dimensiones y la masa del espécimen.
Grosor promedio efectivo El grosor promedio efectivo de la película se calcula a partir del peso base promedio de la siguiente manera.
Grosor promedio efectivo = peso base promedio / densidad Unidades: Grosor: mieras (mm) Peso base: Gramos por metro cuadrado densidad = 0.92 gramos por cm3 (g/cc) Los resultados se informan en mieras (pm) con 3 dígitos significativos.
Prueba de permeabilidad al aire La permeabilidad al aire de un sustrato (p. ej., película, laminar o componente del artículo) se determina al medir la velocidad de flujo de aire acondicionado estándar a través de una muestra de prueba conducida por una caída de presión especificada. Esta prueba es particularmente adecuada para materiales que tienen una permeabilidad a los gases relativamente alta, tal como los materiales de tela no tejida, películas perforadas y lo similar. Se usa la norma ASTM D737, modificada de la siguiente manera.
Se usa un instrumento TexTest FX3300 o equivalente, que está disponible de Textest AG, Suiza, o de Advanced Testing Instruments ATI en Spartanburg SC, EE. UU. Se siguen los procedimientos descritos en las instrucciones de funcionamiento del manual del aparato de ensayos de permeabilidad al aire TEXTEST FX 3300 para la prueba de estanqueidad al aire y la verificación de calibración y funciones. Si se usa un instrumento diferente, se usan condiciones similares para el sistema de aire hermético y calibración de conformidad con las instrucciones del fabricante.
La caída de presión de la prueba se establece en 125 paséales y se usa el cabezal de prueba (modelo FX3300-5) de 5 cm2 de área. Después de medir una muestra de conformidad con el procedimiento dado en las instrucciones de funcionamiento del manual del aparato de ensayos de permeabilidad al aire TEXTEST FX 3300, se registra el resultado con tres dígitos significativos. Se calcula el promedio de los datos de permeabilidad al aire de 5 muestras de esta muestra (en m3/m2/min) y se registra como valor de permeabilidad al aire.
Calorimetría de barrido diferencial (DSC).
Se usa la prueba de DSC para medir la temperatura de fusión (Tm) de un polímero. La Tm se determina por las mediciones de DSC de conformidad con la norma ASTM D3418-08 (se observa que la Tm se denomina Tpm en el método de la ASTM), excepto que se usa el perfil de tiempo-temperatura mostrado en la Figura 2 para la medición. La calibración se realiza con una velocidad de calentamiento de 20 °C/min. El perfil de temperatura puede incluir la porción no lineal 301 del perfil en el Tiempo = 30 -42 minutos, como se muestra en la Figura 2. La porción no lineal 301 es una manifestación de las limitaciones en la capacidad de enfriamiento del aparato. Se reconoce que esta desviación de la velocidad de enfriamiento nominal podría tener un efecto modesto en la curva de fusión observada, pero todos los datos de la DSC en la presente descripción siguen el mismo perfil.
Prueba de resistencia al desgarramiento lento (tiempo de falla) El propósito de la prueba de resistencia al desgarramiento lento es medir el tiempo de falla para una muestra de película con muescas. Se cree que la prueba de resistencia al desgarramiento lento proporciona una indicación de lo bien que una película con desgarramientos, orificios u otros defectos resiste la propagación del desgarramiento, orificio, o defecto, y en particular mide el tiempo de falla para una muestra de película con muescas mantenida a 37.8 °C y una deformación ingenieril de 150 %.
Configuración • Longitud de referencia: 25.4 mm • Ancho de la muestra: 25.4 mm • Longitud de la muesca: 2 mm (muesca de borde única) • Temperatura de la prueba: 37.8 °C • Deformación ingenieril aplicada: 150 % (es decir aplicar y mantener 38.1 mm de desplazamiento.) • Dirección de la deformación aplicada: la misma dirección en que la película se deformaría durante el uso normal del artículo Preparación de la muestra La Figura 3 se proporciona para ilustrar aspectos particulares de la preparación de la muestra. Sobre una base de corte, el material de la película se intercala entre dos hojas de papel para fotocopiadora. La hoja de papel superior tiene líneas impresas en ella para facilitar el corte de la muestra 600 en las dimensiones correctas y para la correcta longitud 610 de la muesca. Un cuchillo fuerte, marca X-ACTO y de borde recto se usa para preparar las muestras 600. Una muestra 600 se corta de manera que tenga un ancho 615 de 25.4 mm y una longitud 616 que es adecuada para cargar la muestra en los sujetadores y es suficiente para proporcionar una longitud de referencia de 25.4 mm sin interferir indeseablemente con la prueba. Una muesca 610 de 2 mm se corta al extender hacia dentro desde el borde lateral 611 de la muestra 600 y perpendicular al mismo. En este ejemplo particular, el ancho 615 y la longitud 616 de la muestra 600 coinciden con la dirección de máquina 750 y la dirección transversal 760, respectivamente, como se muestra en la Figura 5, de manera que la dirección en la que la muestra se deforma es la dirección transversal 760 durante la prueba.
Sujetadores Los sujetadores de contacto lineal 500 del tipo mostrado en la Figura 4 se usan para esta prueba. Los sujetadores lineales 500 se seleccionan para proporcionar un calibre bien definido y evitar un deslizamiento indebido. La muestra se coloca de manera que tenga una holgura mínima y la muesca se centra entre los sujetadores. Los vórtices 507 de los sujetadores 500 se muelen para dar una buena definición del calibre mientras se evita el daño o el corte de la muestra. Los vértices se muelen para proporcionar un radio en el intervalo de 0.5 - 1.0 mm. Una porción de uno o ambos sujetadores 500 puede configurarse para incluir un material 507 que reduzca la tendencia de deslizamiento de una muestra, (p. ej., una pieza de uretano o caucho de neopreno que tiene una dureza Shore A de entre 50 y 70). La Figura 6 muestra un par de sujetadores opuestos 700 adecuados para su uso en la presente.
Aparato Los sujetadores se montan en un marco (p. ej., Chatillon MT 150L o similar) que permite el movimiento de accionamiento manual de un sujetador con respecto al otro. Los bloques de referencia se usan para establecer posiciones precisas de los sujetadores para la carga de la muestra y el análisis de la muestra. Todo el marco se monta en una cámara equipada con un equipo de control de la temperatura adecuado para mantener la temperatura del aire en la proximidad inmediata de la muestra a 37.8 °C.
La Figura 7 muestra un aparato ilustrativo 800 para llevar a cabo la prueba de resistencia al desgarramiento lento. Como se muestra en la Figura 7, el aparato 800 se prepara en una cámara de control de la temperatura e incluye un sujetador superior 701 , un sujetador inferior 702, un bloque de referencia 720 para posicionar con precisión al menos el sujetador inferior 702, y un termopar 710 para monitorear la temperatura en la cámara.
Un transductor de fuerza 715 se despliega en comunicación mecánica con el sujetador superior 701. El transductor de fuerza 715 incluye un acondicionador de la señal de calidad adecuada para permitir la medición de la fuerza deseada sin una significativa desviación, ruido, etc. El transductor de fuerza se selecciona para proporcionar una resolución adecuada para identificar cuando se produce el fracaso final de una muestra. La salida del acondicionador de la señal se conecta a un convertidor de analógico a digital en interfaz con un ordenador para permitir la adquisición de datos durante la prueba. Los datos de fuerza se muestrean a una frecuencia de al menos un punto de datos por segundo mientras la muestra se extiende y durante su decaimiento de la fuerza inicial. La frecuencia del posterior muestreo de datos tiene que ser suficiente para determinar el tiempo de falla de una muestra a partir de los datos dentro de un 5 % del valor real del tiempo de falla de la muestra. Se asigna Tiempo = 0 (106) al primer punto de datos después que la muestra se extiende 150 % (es decir, 1 segundo después que se completa la extensión).
Prueba La separación de los sujetadores (es decir, la longitud de referencia) se fija en 25.4 mm y la muestra se inserta de manera que los sujetadores formen líneas de contacto bien definidas en la muestra. Si la adherencia superficial hace que sea difícil montar la muestra entonces puede usarse un polvo tal como almidón de maíz para mitigar la adherencia. Los pernos de sujeción se aprietan bien para proporcionar una sujeción segura, pero sin cortar la muestra. La puerta de la cámara de temperatura se cierra para permitir que la temperatura se equilibre a la temperatura objetivo durante dos minutos. Se comienza la adquisición de datos. El desplazamiento deseado (38.1 mm) se aplica a la muestra en el transcurso de 5 segundos como se muestra en la Figura 8 (es decir, desde el Tiempo = -6 al Tiempo = -1). La Figura 8 muestra un diagrama 1000 que ilustra el tiempo en función de los datos de fuerza que se recogen durante la prueba a intervalos de un segundo. Como se usa en la presente descripción, el “tiempo de falla” significa el tiempo en el que la muestra se rompe y la fuerza alcanza su valor inicial sin carga.
Prueba de resistencia al desgarramiento a alta velocidad La prueba de resistencia al desgarramiento a alta velocidad se usa para medir la resistencia al desgarramiento de una muestra a una velocidad de deformación relativamente alta. El método usa un instrumento adecuado medidor de la tracción tal como un MTS 810, disponible de MTS Systems Corp., Edén Prairie MN, o equivalente, equipado con un accionador servo-hidráulico capaz de velocidades superiores a 5 m/s después de 28 mm de desplazamiento, y cerca de 6 m/s después de 40 mm de desplazamiento. El medidor de tracción está equipado con un transductor de 0.22 kN (50 Ib. de fuerza) (p. ej., disponible de Kistler North America, Amherst, NY como producto de código 9712 B50 (0.22 kN (50 Ib))), y un acondicionador de la señal con un amplificador de modo dual (p. ej., disponible de Kistler North America como producto de código 5010). Sujetadores adecuados tales como los descritos anteriormente pueden usarse para asegurar las muestras durante la prueba de tracción.
Las muestras de películas con dimensiones de 19 mm de ancho x 16.5 mm de largo se preparan de la misma manera descrita anteriormente para la prueba de resistencia al desgarramiento lento. La masa de cada muestra medida está dentro de ± 0.1 mg, y la longitud de cada muestra se mide para estar dentro de ± 0.1 mm. Los agarres de tracción se mueven a una separación de agarre de 10 milímetros (es decir la distancia entre las líneas de contacto entre la superficie de la muestra y de agarre). La muestra se monta en los sujetadores, opcionalmente mediante el uso de polvo tal como almidón de maíz (para eliminar la adherencia de la muestra, después de pesar (110) la muestra) y una pieza delgada de cinta para ayudar a mantener la muestra recta y plana mientras se monta en los sujetadores (si se usa, la cinta debe permanecer detrás de las líneas de agarre de manera que no interfiera con el calibre de la muestra durante la prueba). Los sujetadores se mueven juntos para poner tanta holgura como sea posible en la muestra de película sin que los sujetadores interfieran entre sí. El movimiento del activador se selecciona de manera que la muestra vea una velocidad de agarre de entre 5 y 6 metros por segundo en la rotura. Típicamente, durante la prueba, uno de los sujetadores se mantiene estacionario y el sujetador opuesto se mueve, pero en la presente se contemplan además modalidades en donde ambos sujetadores se mueven.
La Figura 9 ilustra un régimen de deformación ilustrativo adecuado, representado como una gráfica 1100 con dos curvas 1110 y 1120. La primera curva 1110 ilustra un gráfico de la velocidad del activador (es decir, la velocidad relativa a la que un sujetador se aleja del otro sujetador) contra la deformación ingenieril. La flecha 1111 apunta al eje y usado para este gráfico 1110. La segunda curva 1120 ilustra un gráfico de esfuerzo ingenieril contra la deformación ingenieril y usa el eje y del lado izquierdo, como se indica por la flecha 1121. Los datos de fuerza y desplazamiento del activador, generados durante la prueba se registran mediante el uso de un osciloscopio digitalizador de 12 bits, 4 canales 1 Ms/s, Nicolet Integra Modelo 10, con la frecuencia de adquisición de datos fijada en 40 kHz. Los datos de fuerza resultantes pueden expresarse como Esfuerzo ingenieril en megaPascales (MPa) mediante el uso de las siguientes relaciones.
El esfuerzo ingenieril se define como en donde: F es fuerza en Newtons y A es el área de sección transversal (m2) de la muestra, calculada como . Masa A = - Longitud * p en donde: masa y longitud son mediciones de la muestra individual, como se describió anteriormente, y se expresan en kilogramos y metros respectivamente.
P es la densidad de la muestra, tomada como 950 o 920 kg/m3 para elastómeros predominantemente de copolímeros de bloque de estireno no hidrogenados o hidrogenados, respectivamente. Estos valores se basan en normas históricas para elastómeros similares como se determina mediante métodos convencionales conocidos por los expertos en la materia (columnas de gradiente de densidad o aplicación del principio de Arquímedes) y se considera que son precisos dentro de 5 % para las muestras descritas en esta solicitud.
Deformación ingenieril (e) se define como e = (L-L0)/L0 = z/LO en donde: • LO es la longitud de referencia (es decir, la distancia entre líneas de contacto de la sujeción cuando la muestra sin deformar se monta en los sujetadores. La LO en los presentes ejemplos es 10 mm.
• Posición del sujetador, L, es la distancia entre las líneas de contacto de la sujeción durante la prueba de tracción.
• Desplazamiento, z, se define como z = L-LO.
La velocidad de deformación ingenieril es el primer tiempo derivado de la deformación ingenieril, expresada en unidades de s Una forma conveniente para calcular la velocidad de deformación ingenieril es de _ v dt Lo v y LO son la velocidad a la que un sujetador se mueve con relación al otro, y la longitud de referencia de la muestra respectivamente.
La resistencia a la tracción a alta velocidad es el máximo esfuerzo ingenieril soportado por la muestra informado con 3 dígitos significativos.
Prueba de resistencia al desgarramiento con muescas a alta velocidad Este método se usa para medir la resistencia a la tracción de una muestra con muescas a una velocidad de deformación relativamente alta, y se lleva a cabo de la misma manera que la prueba de resistencia al desgarramiento a alta velocidad descrita anteriormente, excepto que una muesca de 1 mm en el borde se corta en la muestra antes de ejecutarla. La muesca se corta de la misma manera descrita anteriormente en la prueba de resistencia al desgarramiento lento (es decir, perpendicular al borde lateral de la muestra). La muestra se monta con un mínimo de holgura & la muesca centrada entre los sujetadores.
La resistencia a la tracción a alta velocidad con muescas es el máximo esfuerzo ingenieril soportado por la muestra, informado con 3 dígitos significativos.
Desprendimiento lento v fuerza de desprendimiento Materiales necesarios Modelo adherente: McMaster-Carr 8567K32 o similar, McMaster-Carr, Elmhurst, IL. película de Tereftalato de Polietileno de 70-80 micrómetros de grosor. Debe cumplir con el criterio de humectabilidad descrito en la sección de preparación de especímenes, más abajo.
Adhesivo. Bostik NoCreep (H20043F), Bostik, Inc., Wauwatosa, Wl.
Almohadilla de corte: McMaster-Carr 70875A65 o similar.
Papel desprendible. recubierto por una sola cara, FRA-202 de Fox River Associates o similar, Fox River Associates, LLC, Ginebra, IL.
Papel de impresora: Hammermill Copy Plus o similar (para fotocopiar e impresión en láser), International Paper, Memphis, TN.
Reactivos de tensión superficial e hisopos: Diversified Enterprises, Claremont, NH.
Cinta de doble cara para la prueba de resistencia al desprendimiento lento: Tipo 3M “9589”. Por ejemplo McMaster-Carr 77185A25. Cualquier cinta similar es adecuada siempre que mantenga el modelo adherido de manera segura a la placa metálica (107) de soporte para la medición de la resistencia de desprendimiento lento.
Placa metálica para la prueba de resistencia al desprendimiento lento: Placa de acero inoxidable de aproximadamente 1.5 mm de grosor. McMaster-Carr 1421T13 o similar, cortado a tamaño adecuado.
Herramientas Prensa hidráulica con platinas calentadas a temperatura controlada: Carver modelo 3853-0 o similar. Carver, Inc., Wabash, IN.
Rodillo de mano. HR-100 2040 g (4.5 Ib.) o similar. ICHEMCO s.r.l., via 11 Setiembre, 5 20012 Cuggiono (MI), Italia. Este rodillo tiene un núcleo de acero con un durómetro de escala Shore A 80 con cubierta de caucho de silicona. Dos patas se extienden más allá de la circunferencia del rodillo para evitar que se produzcan áreas planas en el caucho cuando el rodillo se almacena durante largos periodos de tiempo. Estos rodillos cumplen los requisitos de PSTC Apéndice B, Métodos de Pruebas Armonizados PSTC / AFERA / ISO / JATMA.
Sujetadores para la prueba de resistencia al desprendimiento lento: Presillas de unión de 3.18 cm (1.25") de ancho. McMaster-Carr 12755T73 o similar.
Temporizador accionado por peso para la prueba de resistencia al desprendimiento lento: Chemlnstruments “Shear Tester” modelo 001816 o similar. (El temporizador (111) se detiene cuando el peso cae sobre el.) Chemlnstruments, Inc., Fairfield, OH.
Preparación de la muestra 1. Calentar las platinas de la prensa a 193 °C y mantenerlas a esta temperatura durante todo el procedimiento de preparación de los especímenes. 2. El resto de la preparación de los especímenes se lleva a cabo en un laboratorio con una temperatura ambiente de 22C +/- 2C. 3. El lado del modelo adherente (109) al que se aplica el adhesivo debe tener una tensión de humedecimiento de 42 dyn/cm o mayor como se describe en ASTM D2578-09. Los reactivos e hisopos se obtuvieron como se indica en la sección de materiales. 5 4. Determinar el peso base del modelo adherente al pesar especímenes adecuadamente representativos con las dimensiones que se han medido con la precisión y exactitud adecuadas. 5. Consultar la Tabla 6 y la Figura 11 para las siguientes etapas. Durante la prueba las uniones adhesivas se cargan en la dirección de la 10 “longitud” como se indica en la Tabla 6. 6. Cortar 2 hojas de papel desprendible de un tamaño que se ajuste en la prensa y cubra las platinas durante el proceso de moldeo. Colocar aproximadamente 0.1 gramos del adhesivo (esta cantidad podría necesitar ser ajustada como se describe en la etapa 8 a continuación) 15 cerca del centro de una hoja (lado desprendible hacia arriba) y cubrir con una hoja de 65 mm x 120 mm del modelo adherente, medida a lo largo de TD y MD del modelo adherente, respectivamente. Cubrir con una capa superior de papel desprendible (lado desprendible hacia abajo). Colocar toda la pila en la prensa. Accionar la prensa, con lo que las 20 platinas calentadas se ponen en contacto con la pila, después gradualmente (durante aproximadamente 10 segundos) aplicar solo la presión suficiente para provocar que el adhesivo se esparza uniformemente sobre la longitud y el ancho deseados de la preparación (ver la Figura 11 y la Tabla 6 que especifican las dimensiones de los 25 especímenes). 7. Retirar la pila de la prensa. Colocar rápidamente entre las placas metálicas planas de 7 mm de grosor con dimensiones laterales adecuadas para presionar la porción del espécimen con adhesivo y mantener hasta que el adhesivo se enfríe a 20-35 °C. 5 8. Retirar la capa superior de papel desprendióle. Usar un cuchillo exacto, de acero con borde recto y una almohadilla de corte para cortar el espécimen en las “dimensiones de la preparación” apropiadas, como se indica en la tabla. Usar la porción del modelo adherente cubierta más uniformemente por el adhesivo, determinado 10 visualmente a través del modelo adherente, para la pieza de prueba.
Quitar el papel desprendióle. Pesar el compuesto de adhesivo/modelo adherente. Calcular el peso base del compuesto de adhesivo/modelo adherente mediante el uso de las dimensiones de la preparación indicadas en la Tabla 6. Restar el peso base del modelo adherente 15 del peso base del compuesto de adhesivo/modelo adherente para determinar el peso base del adhesivo. 9. Repetir las etapas 3-8, al ajustar la presión de la prensa, la cantidad de adhesivo, y el arreglo inicial de adhesivo bajo el adherente hasta que el adhesivo se recubra uniformemente sobre el adherente y su 20 peso base sea de 22.5 g/m2 +/- 2.5 g/m2, como se indica en la Tabla 6. 10. Usar una hoja de papel de impresora (100) para bloquear la porción del adhesivo en un extremo del espécimen entre la “longitud de preparación (101)” y la “longitud de prueba (102)”, como se indica en la Tabla 6. 25 Esto crea una ruptura en la unión adhesiva para ayudar a iniciar el desprendimiento para la prueba. Dejar el papel sobre el adhesivo durante las pruebas posteriores. 11. Usar procedimientos coherentes con los criterios de prevención de contaminación que se indican en ASTM D1876-08. 12. Cortar una pieza de la película de elastómero deseada con longitud y ancho de 25 mm mayor que la longitud y ancho de la preparación respectivamente. Ponerla en la almohadilla de corte. Colocar con cuidado el modelo adherente (103), con el lado del adhesivo (104) hacia abajo, sobre la película de elastómero (105). Comenzar en un extremo a minimizar el aire atrapado entre la película y el adhesivo. Asegurar que la película de elastómero se coloque de manera que cubra todas las áreas del adhesivo y se extienda lo suficientemente lejos del final del papel de la longitud de la preparación para permitir el agarre durante las pruebas posteriores. Cubrir con una hoja de papel desprendible. Usar el rodillo para presionar el elastómero y el adhesivo juntos, y completar 10 ciclos de una parte a la otra a lo largo de la longitud de preparación del espécimen. Usar una velocidad de rodamiento que tome aproximadamente 1 segundo para cada cruce de la longitud de preparación. No se aplica otra presión adicional al espécimen que no sea la ejercida por el peso del rodillo. 13. Usar un cuchillo exacto, de acero con borde recto y una almohadilla de corte para recortar el espécimen en el ancho de prueba apropiado, como se indica en la tabla 6. 14. Envejecer el espécimen a una temperatura de 60 °C durante 17 horas +/- 1 hora. 15. Enfriar los especímenes a una temperatura de 23C +/- 2C y comenzar la prueba dentro de 30 minutos. 16. Para la prueba de desprendimiento lento, pueden usarse múltiples capas de cinta de grado de oficina para “acumular” el grosor de la película de elastómero cerca de su extremo libre para dar al agarre una porción “en forma de cuña” para disminuir la probabilidad de que se deslice durante la prueba. 17. Aplicar las etapas apropiadas de la prueba de desprendimiento ( ver “Fuerza de desprendimiento” y “Desprendimiento lento,” más abajo).
Tabla 6 Fuerza de desprendimiento Esta prueba mide la cantidad de fuerza necesaria para desprender la película de elastómero del modelo adherente. Utilice la ASTM D1876-08, con el uso de los siguientes parámetros. Deberán ejecutarse tres o más especímenes. La Fuerza de desprendimiento es el promedio de tres especímenes.
• Sección 4.1.3: además de los otros criterios, los sujetadores pueden acomodar los especímenes con extremos sin unir de 15 mm de longitud.
• Sección 5.2: Las dimensiones de los especímenes son de 60 mm x 29 mm de ancho, con una longitud unida de 45 mm, lo que da extremos unidos de 15 mm de longitud.
• Sección 6.1: Los especímenes se preparan y acondicionan como se describe en la sección de preparación de especímenes.
• Sección 7.1: Usar una velocidad de cabezal de 0.1 mm/s (6 mm por minuto).
• Sección 7.3: Determinar la resistencia al desprendimiento sobre al menos una longitud de 25 mm de la línea de unión después del pico inicial.
• Sección 9.1.4: Promediar el peso de cubierta de la capa de adhesivo como se indica en la sección de preparación de especímenes.
Desprendimiento lento Esta prueba determina la resistencia al desprendimiento lento al medir la cantidad de tiempo para que la distancia de desprendimiento atraviese la longitud de prueba del espécimen (ver la sección de preparación de especímenes) cuando se carga con un peso de 300 gramos en una prueba de desprendimiento de 180 grados. Debe tenerse cuidado de que el sujetador (109) y el peso no se froten en el espécimen durante la prueba. Ver las Figuras 12A y 12B. Si se necesita un sujetador con un mango más largo, puede usarse una presilla de unión más grande (por ejemplo una presilla de 5 cm (2") como McMaster-Carr 12755T74). Informar la Resistencia al desprendimiento lento como el promedio de tres especímenes. 1. Esta prueba se ejecuta a una temperatura de 37.8 °C. Usar un recinto o espacio adecuados para albergar el aparato, que mantenga una temperatura de 37.8C (100F) +/- 1 grados Celsius durante el equilibrio térmico y las pruebas. 2. Preparar y envejecer el espécimen (modelo adherente, adhesivo y 5 película de elastómero) como se describe en la sección de Preparación de Especímenes. 3. Usar cinta de doble cara (108) para montar el espécimen en el soporte metálico rígido. 4. Montar la unidad del espécimen (la placa metálica, la cinta de doble 10 cara y el espécimen) en el aparato. 5. Aplicar polvo (almidón de maíz o talco) a la superficie libre del elastómero para evitar que el elastómero se pegue a sí mismo durante la prueba. 6. Dejar que la unidad del espécimen se equilibre térmicamente durante 15 10 minutos. 7. Aplicar el sujetador y el peso al extremo no unido de la película de elastómero e iniciar el temporizador. 8. Situar un temporizador accionado por fuerza bajo el peso para registrar el tiempo en el que la distancia de desprendimiento atraviesa la longitud 20 de prueba del espécimen y la película de elastómero y el peso caen. 9. La “resistencia de desprendimiento lento” del espécimen se da como el tiempo de desprendimiento dividido por la longitud de prueba, expresada en segundos por micrómetro. Por ejemplo, un espécimen que se toma 4 horas (14,400 s.) para desprender una distancia de 50 mm (50,000 pm) 25 tendría una resistencia al desprendimiento de 0.288 segundos por micrómetro. A la inversa, puede expresarse que el espécimen exhibe una separación de desprendimiento en la prueba de desprendimiento lento a una velocidad de 3.47 mm/seg (las unidades usadas para informar los resultados para muestras particulares en la Tabla 6).
Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada una de esas dimensiones se referirá tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprende ese valor. Por ejemplo, una dimensión descrita como “40 mm” significa “aproximadamente 40 mm”. Adicionalmente, las propiedades descritas en la presente descripción pueden incluir uno o más intervalos de valores. Debe comprenderse que estos intervalos incluyen todos los valores dentro del intervalo, aun cuando cada valor del intervalo pueda no estar descrito expresamente.
Todos los documentos citados en la Descripción detallada de la invención se incorporan, en la parte relevante, como referencia en la presente descripción. La cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admisión de que representa una materia anterior con respecto a la presente invención. En la medida que algún significado o definición de un término en este documento entre en conflicto con algún significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, prevalecerá el significado o definición otorgados al término en el presente documento.
Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la materia que se pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un laminado estirable, que comprende: una capa de película elastomérica que comprende: de 53 a 65, con mayor preferencia, de 56 a 63, y aún con mayor preferencia, de 58 a 62, por ciento en peso de un copolímero de bloque elastomérico SEEPS que tiene un bloque medio de caucho de un copolímero hidrogenado de isopreno y butadieno; la capa de película elastomérica caracterizada porque adicionalmente comprende: de 8 a 15 por ciento en peso de un aditivo de polímero termoplástico; de 10 a 20 por ciento en peso de un adherente; y de 10 a 20 por ciento en peso de un plastif icante; una capa de trama de tela no tejida formada de fibras, las fibras comprenden una o más poliolefinas; y un adhesivo dispuesto entre la capa de película elastomérica y la capa trama de tela no tejida.
2. Un laminado estirable de la reivindicación 1 caracterizado además porque el adhesivo comprende un adhesivo termofusible.
3. Un laminado estirable de la reivindicación 1 caracterizado además porque el adhesivo comprende: de 10 a 45 por ciento en peso de un copolímero de bloque; de 40 a 80 por ciento en peso de un adherente; y hasta 15 por ciento en peso de un plastificante.
4. Un laminado estirable de la reivindicación 1 caracterizado además porque el adhesivo comprende: al menos un copolímero de poliolefina homogéneo de etileno con propileno o alfa olefinas; hasta 60 por ciento en peso de un adherente; y hasta 15 por ciento en peso de un plastificante.
5. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado además porque el adherente tiene un peso molecular Mn de 500 g/mol a 2000 g/mol.
6. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado además porque el plastificante es seleccionado del grupo que consiste en aceite sintético y natural y versiones hidrogenadas de estos; aceites nafténicos; aceites parafínicos; oligómeros de olefina y polímeros de bajo peso molecular; aceites vegetales; aceites animales; ceras derivadas de petróleo; y mezclas de estos.
7. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado además porque el plastificante comprende aceite mineral.
8. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado además porque el aditivo de polímero termoplástico comprende una composición seleccionada del grupo que consiste en polímeros de óxido de polifenileno y vinilareno derivados de monómeros que incluyen estireno, alfa-metil estireno, para-metil estireno, otros derivado de alquil estireno, viniltolueno, y mezclas de estos.
9. Un laminado estirable, que comprende: una capa de película elastomérica que comprende: un copolímero de bloque elastomérico SEEPS que tiene un bloque central de caucho de un copolímero hidrogenado de isopreno y butadieno; la capa de película elastomérica caracterizada porque adicionalmente comprende: un aditivo de polímero termoplástico; un adherente en una cantidad mayor que 7 por ciento en peso de la capa de película elastomérica; y un plastificante; una capa de trama de tela no tejida formada por fibras, las fibras comprenden una o más poliolefinas; y un adhesivo dispuesto entre la capa de película elastomérica y la capa de trama de tela no tejida.
10. Un laminado estirable de la reivindicación 9 caracterizado además porque el adhesivo comprende un adhesivo termofusible.
11. Un laminado estirable de la reivindicación 9 caracterizado además porque el adhesivo comprende: de 10 a 45 por ciento en peso de un copolímero de bloque; de 40 a 80 por ciento en peso de un adherente; y hasta 15 por ciento en peso de un plastificante.
12. Un laminado estirable de la Reivindicación 9 caracterizado además porque el adhesivo comprende: al menos un copolímero de poliolefina homogéneo de etileno con propileno o alfa olefinas; hasta 60 por ciento en peso de un adherente; y hasta 15 por ciento en peso de un plastificante.
13. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones 9 - 12 caracterizado además porque el adherente tiene un peso molecular Mn de 500 g/mol a 2000 g/mol.
14. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones 9 - 13 caracterizado además porque el plastificante es seleccionado del grupo que consiste en aceites sintéticos y naturales y versiones hidrogenadas de estos; aceites nafténicos; aceites parafínicos; oligómeros de olefina y polímeros de bajo peso molecular; aceites vegetales; aceites animales; ceras derivadas de petróleo; y mezclas de estos.
15. El laminado de cualquiera de las reivindicaciones 9 - 14 caracterizado además porque el aditivo de polímero termoplástico comprende una composición seleccionada del grupo que consiste en polímeros de óxido de polifenileno y vinilareno derivados de monómeros que incluyen estireno, alfa-metil estireno, para-metil estireno, otros derivado de alquil estireno, viniltolueno, y mezclas de estos.
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