MXPA97002674A - Composiciones adhesivas de fusion caliente conpropiedades de diseminacion mejoradas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un artículo desechable que contiene cuando menos una capa no tejida o de trama unida a otra capa no tejida, trama o película de poliolefina que emplea una composición adhesiva de fusión en caliente que consiste de (a) 10 a 80%por peso, de preferencia de 40 a 60%por peso de un polímero que contiene olefina, (b) de 10 a 70%por peso, de preferencia de 30 a 60%por peso de una resina que imparte pegajosidad compatible, (c) de 0 a 20%de un plastificante, (d) de 0 a 2%de un estabilizador, (e) de 0 a 25%de cera, y (f) de 1-25%de un surfactante, dicho surfactante ocasionaráque la composición adhesiva muestra unángulo de contacto de 90§o menos y una reducción en la tensión superficial de menos de aproximadamente 40 dinas/cm.

Description

COMPOSICIONES ADHESIVAS DE FUSIÓN CALIENTE CON PROPIEDADES DE DISEMINACIÓN MEJORADAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con adhesivos de fusión en caliente para unir telas y tramas no tejidas. Una tela no tejida es una red de enlace o entrelazamiento de fibras que ocurren natural o sintéticamente, o una combinación de las dos, en las que las fibras individuales se unen mutuamente de manera mecánica, química o térmica. La trama es un material estrechamente relacionado, en el cual las fibras individuales pueden unirse mutuamente o pueden no hacerlo. La tela o trama se caracteriza por su flexibilidad, porosidad e integridad. Los materiales no tejidos . se usan comercialmente para una variedad de aplicaciones incluyendo elementos aislantes, empaques, limpiadores para casas, cubiertas «quirúrgicas, ropa para médicos y artículos desechables, tales como pañales, productos para incontinencia de adultos y toallas sanitarias. En muchas de las aplicaciones de uso final, es necesario adherir el material no tejido o trama a otro substrato o componente. El segundo substrato puede ser otro material no tejido, trama o un material no relacionado, tal como una película de polietileno. Comúnmente, los adhesivos de fusión en caliente se emplean para unir un ensamble conjuntamente. Los adhesivos de fusión en caliente permiten una fabricación en tiempo y costos eficientes puesto que no existe una etapa de evaporación necesaria, como es el caso para sistemas adhesivos a base de agua o de solventes. Para aplicaciones no tejidas, los adhesivos de fusión en caliente deberán tener buena flexibilidad (o manipulable) ; no descolorarse ni escurrirse a través de la misma, de viscosidad adecuada, velocidad de fraguado y tiempo abierto para funcionar en un equipo comercialmente disponible y por último, propiedades de envejecimiento térmico aceptables. Otras propiedades deseables para los adhesivos de fusión en caliente, especialmente importantes en pañales desechables, toallas sanitarias y en construcciones para rellenos de camas, es la capacidad del adhesivo de fusión en caliente de transmitir el líquido o la humedad de las fibras no tejidas a los substratos superabsorbentes o de núcleo esponjado. Esta propiedad, referida como un efrentamiento a través del mismo, es deseable para retirar el humedad lejos del cuerpo y ponerla dentro del núcleo absorbente tan rápido como sea posible después de que el material no tejido es humedecido. Muchos de los adhesivos en caliente son hidrofóbicos y repelen a la humedad, en lugar de retirarla a través del adhesivo y ponerla dentro del núcleo absorbente. Es conocido usar surfactantes fluoroquímicos en algunos de los adhesivos de fusión en caliente para proporcionar un enfrenta iento a través del mismo mejorado sin reducir la velocidad o capacidad de absorbencia del material absorbente. Adicional a su uso como adhesivos de construcción, adhesivos de fusión en caliente se pueden usar para unir o reforzar de manera conjunta las fibras no tejidas. Estos adhesivos de fusión en caliente pueden también ser formulados para proporcionar un enfrentamiento a través del mismo mejorado mediante los surfactantes de floruro. Sin embargo, los surfactantes de fluoruro son costosos, se absorben a través de la piel y persisten en el cuerpo. Estas limitaciones los hace inadecuados para material no tejido desechable que está en contacto con el cuerpo. Hemos descubierto que, cuando se usa en el nivel adecuado, la adición de una variedad de hidrocarburos y surfactantes de sílicón a fusiones en caliente que contienen olefina convencional para usarse en materiales no tejidos confieren beneficios no esperados en los porcentajes en aumento de la diseminación (expansión) y adquisición de fluido, y resistencia a una elevada humedad y a la inmersión directa al agua. La invención es un artículo desechable que contiene cuando menos una capa no tejida o trama unida a otro material no tejido, trama o una capa de película de poliolefina que emplea una composición de adhesivo de fusión en caliente que consiste de (a) 10 a 80% por peso, de preferencia de 40 a 60% por peso, de una polímero que contiene olefina, (b) de 10 a 70% por peso, preferiblemente de 30 a 60% por peso de una resina que imparte pegajosidad compatible, (c) de 1 a 20% de un plastificante, (d) de 0 a 2% de un estabilizador, (e) de 0 a 25% de cero y (f) de 1 a 25% de un surfactante, dicho surfactante ocasionará la composición adhesiva para mostrar un ángulo de contacto de 90° o menor, y una reducción en la tensión superficial menor de aproximadamente 35-40 dinas/cm, preferiblemente menor o igual 35 dinas/cm, preferiblemente de 30 dinas/cm, de mayor preferencia de 20 dinas/cm. Cuando una gota de líquido se coloca en un uniforme, con una superficie sólida perfectamente plana, su configuración y la longitud de tiempo que mantiene su configuración se determina por tres fuerzas de tensión interfaciales.; la fuerza de la superficie sólida, la tensión superficial del líquido, y la fuerza en la interfase de sólido/líquido. El ángulo en que la tangente (borde) de la gota de líquido hace con la superficie sólida es una valor medido relativo a aquellas fuerzas del vector combinado. En general, el ángulo de contacto más pequeño , la mayor tendencia de la gota de líquido a perder su configuración y diseminarse. La adición de los surfactantes al líquido ocasiona una reducción de la tensión superficial de la gota. En el caso de adhesivos de fusión en caliente para usarse en la construcción de aplicaciones no tejidas, la adición del surfactante al adhesivo ocasiona una disminución en el ángulo de contacto , de cualquier fluido contra el adhesivo. Como resultado, la presencia del surfactante hace que el adhesivo se más efectivo para transmitir los fluidos a través de la capa adhesiva y dentro del núcleo del material superabsorbente. El mismo resultado se obtendrá si el surfactante se agrega a un adhesivo de fusión en caliente usado para unir o reforzar las fibras no tejidas. Al mismo tiempo en que se reduce el ángulo de contacto del fluido, la tensión superficial también se reduce, pero esto disminuye la capacidad del fluido de diseminarse a través del núcleo del material no tejido. De manera que al preparar los adhesivos para esta aplicación, un balance deberá lograrse en el tipo y cantidad de surfactante usado para proporcionar un rendimiento óptimo. Se ha encontrado que el rendimiento óptimo se obtiene por la adición de un surfactante a los adhesivos de fusión en caliente de un tipo y en una cantidad de manera que el fluido que pasa a través de la elemento desechable muestre un ángulo de contacto menor de 90°, y una reducción en la tensión superficial menor de aproximadamente 35-40 dinas/cm, preferiblemente menor o igual a las 35 dinas/cm. La composición adhesiva de fusión en caliente mejorada usada en los artículos desechables de esta invención ayudan a evitar la fuga del núcleo absorbente y permite el uso de substratos de núcleo absorbente más delgados. Los surfactantes preferidos son etoxilados de mono-alcoholes y están presentes en el adhesivo en una cantidad de 1 a 25% por peso. Los etoxilados de mono-alcoholes son los productos de reacción de la polimerización de óxido de etileno iniciado en el sitio-OH del alcohol. La adición del surfactante aumenta el carácter hidrofílico del adhesivo de fusión en caliente y mejora sus propiedades de enfrentamiento a través del mismo que lo ocasiona, en comparación con las fusiones en caliente convencionales, para actuar como una barrera a la transmisión del líquido. Los surfactantes utilizados en la presente serán cualquiera de aquellos surfactantes, los cuales cuando se agregan en cantidad suficiente a la composición adhesiva impartirán propiedades de expansión mejoradas al adhesivo sin causar una pérdida en las propiedades adhesivas. Particularmente preferidos son los surfactantes tipo supercristalinos, tales como Unithox 480, un producto de Petrolite Specialty Polymers Group, de Tulsa, OK. Típicamente, los surfactantes serán usados en cantidades de 1 a 25%, preferiblemente de 5 a 25% por peso, pero el intervalo exacto preferido dependerá del sistema adhesivo individual. Los surfactantes adecuados incluyen los surfactantes de silicón, los aniónicos y no iónicos. Los surfactantes no iónicos ejemplares son: etoxilados de (i) fenoles de alquilo o dialquilo de Ci-Ciß, siendo los preferidos de C8-C9, tales como aquellos vendidos bajo las marcas Macol DNP-10, disponible por PPG Industries, de Gurnee, Illinois, un 10 moles de un etoxilado de dinonil fenol, y Tritón X-100, disponible por Union Carbide, 10 moles de etoxilado de octil fenol; (ii) mono-alcoholes de alquilo de C8-C2o> tales como aquellos vendidos bajo las marcas Surfonic L-12-8, 8 moles de etoxilado de dodecanol, disponible por Huntsman Chemical Co., y Unithox 480, 38 moles de un surfactante cristalino etoxilado disponible por Petrolite Specialty Polymers Group, en Tulsa., OK; y (iii) polímeros de óxido de propileno, tales como aquellos vendidos bajo la marca Pluronic, que son copolímeros en bloque de óxido de propileno/óxido de etileno que tienen un MN de 200 a 3000, disponibles por BASF; y benzoatos formados por condensación parcial de ácido benzoico con di- o mono-ols hidrofílicos que tienen menos de 1000 Mn, tal como el producto de condensación de tres equivalentes de ácido benzoico con cuatro equivalentes de glicol de dietileno, comercialmente disponible por XP 101 de Velsicol Chemical. Surfactantes aniónicos adecuados son: sulfonatos etoxilados de alquilo de Cß-C6o/ (CH3- (CH2) n-14- (0-CH2CH2)3-S03-Na+, tal como, Avenel S30, disponible por PPG Industries; sulfonatos de alquilo de C8-Cßo, tal como Rhodapon UB (C?2-S03"Na+) , disponible por Rhone Poulenc; y sulfonatos de alquilo/Aromáticos, tales como se representan por la estructura S03"Na+, y vendido bajo la marca Calsoft. Cl2 surfactantes de silicón adecuados son etoxilados o propoxilados de siloxano de polidimetilo, que tienen un número del peso molecular promedio de 500 a 10,000, preferiblemente de 600 a 6000, tales como los vendidos bajo las marcas Sil et L-77, L-7605 y L-7500 disponibles por OSI Specialties, Danbury, CT; y el producto 193 de Dow Corning. Los surfactantes preferidos son aquellos con pesos moleculares inferiores debido a que tiene una compatibilidad en aumento en las formulaciones adhesivas. El máximo peso molecular aceptable depende del tipo de surfactante y los otros ingredientes en la formulación adhesiva. El surfactante puede agregarse a cualquiera de los polímeros que contienen olefina comúnmente usados para aplicaciones desechables. Los polímeros que contienen olefina adecuados son aquellos en los que el etileno se polimeriza con 15 a 45% por peso de monómeros copolimerizables tales como acetato de vinilo, acrilato de N-butilo, propileno, acrilato de metilo, ácido metil-acrilíco, ácido acrílico, polímeros a base de etileno catalizado por metaloceno y lo similar, así como también cualquiera de sus mezclas. Los polímeros adecuados adicionales son copolímeros y homopolímeros puros de los siguientes monómeros: olefinas, tales como etileno, propileno, buteno, hexeno, octeno o otras alfa-olefinas, monómeros de vinilo, tales como acetato de vinilo, propionato de vinilo, butirato de vinilo, hexanoato de vinilo; monómeros acrílicos, tales como ácido acrílico y ácido metacrílico, esteres de ácido metacrílico, acrilato de hidroxietilo y lo similar. Los polímeros preferidos son copolímeros de acetato de vinilo/etileno, tales como aquellos obtenidos por Dupont bajo la marca Elvax. El intervalo preferido para el acetato de vinilo estará en el intervalo de 18% a 40% por peso, con el 33% el más preferido. También son preferidos los polímeros de poliolefinas, tales como aquellas obtenibles bajo la marca Vestoplast de Hüls. Otras composiciones adhesivas pueden prepararse de acuerdo con la invención, empleando como un polímero base, las poliolefinas amorfas o sus mezclas. Las poliolefinas amorfas se elaboran por polimerización atáctica de polipropileno. La polimerización ocurre en la presencia de un catalizador que comprende un complejo de coordinación de una haluro metálico de transición con un compuesto organometálico. El polipropileno amorfo sólido tiene un punto de reblandecimiento aproximadamente de 150°C y una viscosidad Brookfield en 190°C de 1,000 a 50,000 cps. Los productos comerciales adecuados incluyen P 1010 de Eastman Chemicals. Los copolímeros de polipropileno amorfo y etileno (APE) o buteno (APB) , o hexeno (APH) son adecuados como un polímero de base, como son los terpolímeros de propileno, buteno y etileno (APBE) . Los productos comercialmente disponibles incluyen aquellos vendidos bajo las marcas: Rextac 2315 por Rexene (APE) ; Rextac 2730 por Rexene (APB) ; Vestoplast 750 y 708 por Hüls (APBE) . Las mezclas de cualquiera de los materiales base anteriores, tales como las mezclas de acetato de viniletileno y polipropileno atáctico también se pueden usar para preparar las composiciones adhesivas de fusión en caliente. En todos los casos, los adhesivos se formulan con resinas que imparten pegajosidad, plastificantes, ceras y/o otros aditivos convencionales al variar las cantidades como es conocido por aquellos con experiencia en la técnica. Las resinas que imparten pegajosidad útiles en las composiciones adhesivas pueden ser resinas de hidrocarburos compatibles, politerpenos sintéticos, esteres de rosina, terpenos naturales y lo similar. Más particularmente, y dependiendo del polímero base particular, las resinas que imparten pegajosidad útiles incluyen (1) rosinas naturales y modificadas, por ejemplo, rosina de goma, rosina de madera, rosina de aceite subproducto de la madera, rosina destilada, rosina hidrogenada, rosina dimerizada y rosina poli erizada; (2) glicerol y esteres de pentaeritritol de rosinas naturales y modificadas, por ejemplo, éster de glicerol de rosinas de madera pálida, éster de glicerol de rosina hidrogenada, éster de glicerol de rosina polimerizada, éster de pentaeritritol de rosina; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, por ejemplo, estireno/terpeno y alfa metil estireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno que tiene un punto de reblandecimiento, determinado por el método ASTM E28-58T, de 80° a 150°C; las resinas de politerpeno últimas generalmente resultan de la polimerización de hidrocarburos de terpeno, tales como el monoterpeno biciclíco conocido como pineno, en la presencia de un catalizador de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; y resinas de politerpeno hidrogenado; (5) resinas de terpeno modificado con fenólicos y sus derivados hidrogenados, por ejemplo, el producto de resina resultante de la condensación, en un medio acídico de un terpeno bicíclico y un fenol; (6) resinas de hidrocarburo de petróleo alifático que tiene un punto de reblandecimiento Ball and Ring de 70°C a 135°C; las últimas resinas resultan de la polimerización de los monómeros que consisten fundamentalmente de olefinas y di-olefinas; y las resinas de hidrocarburos de petróleo alifático; (7) resinas de hidrocarburos de petróleo aromático y sus derivados hidrogenados; (8) resinas de hidrocarburos de petróleo alicíclico y sus derivados hidrogenados; y (9) resinas de hidrocarburos aromáticos/alifáticos o alicíclicos, tales como aquellas vendidas bajo las marcas ECR 149B y ECR 179A por Exxon Chemical Company. Se pueden requerir mezclas de dos o más de las resinas que imparten pegajosidad descritas anteriormente para algunas formulaciones. Varios plastificantes o aceites diluyentes también pueden estar presentes en la composición en cantidades aproximadamente hasta del 20%, preferiblemente de 0 a 15% por peso con el fin de proporcionar la acción de humectación y/o el control de viscosidad. Lo anterior, ampliamente incluye no solo los aceites plastificantes usuales sino también usan los oligomeros de olefina y los polímeros de peso molecular bajo, así como también como aceites vegetales y animales y sus derivados. Los aceites derivados de petróleo que pueden emplearse son materiales con una ebullición relativamente alta que contienen solo una menor proporción de hidrocarburos aromáticos (preferiblemente menos de 30% y, más particularmente, menos del 15% por peso de aceite) . Alternativamente, el aceite puede ser totalmente no aromático. Los oligómeros pueden ser polipropilenos, polibutenos, polisopreno hidrogenado, polibutideno hidrogenado, o lo similar que tienen pesos moleculares promedios aproximadamente entre 350 y 10,000. Los aceites vegetales y animales incluyen esteres de glicerilo de ácidos grasos usuales y sus productos de polimerización. También útiles como plastificantes son los compuestos sintéticos polares, tales como los plastificantes de poliéster alifáticos y aromáticos disponibles por C.P. Hall Co., de Stow, OH. Los esteres de fosfatoamidas, sulfonamidas y ftalatos también son adecuados a niveles variantes. Diversas ceras de petróleo pueden también usarse en cantidades menores de 25% por peso de la composición con el fin de impartir fluidez en la condición fundida del adhesivo y flexibilidad al adhesivo fraguado, y para servir como un agente de humectación para unir las fibras celulósicas. El término "cera derivada de petróleo" incluye la parafina como las ceras microcristalinas que tienen puntos de fusión dentro del intervalo de 56.65°C a 106.15°C (130°F a 225°F) , así como también ceras sintéticas tales como polietileno de peso molecular bajo o ceras Fisher-Tropsch. Un estabilizador o antioxidante puede también ser incluido en las composiciones adhesivas en las cantidades aproximadamente hasta 3% por peso. Entre los antioxidantes o estabilizadores aplicables están los fenoles impedidos de peso molecular alto y los fenoles multifuncionales, tales como fenoles que contienen fósforo y azufre. Los fenoles impedidos representativos incluyen 1, 3, 5-trimetil 2,4,6-tris (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-bencil) benceno; pentaeritritol tetrakis-3 (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-fenol) propio-nato; n-octadecil-3, 5-di-terc-butil-4-hidroxifenol) propio-nato; 4, 4-metilenobis (2, 6-terc-butilfenol; 4,4-tiobis (6-terc-butil-o-cresol) ; 2, 6-di-terc-butilfenol; 6- (4-hidroxife-noxi) -2, 4-bis (n-octil-tio) -1, 3, 5-trizina; di-n-octa-decilo 3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-bencil-fosfato; 2- (n-octiltio) -etilo 3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-benzoato y hexa[3- (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxi-fenil) -propionato]. También se pueden agregar otros aditivos convencionalmente usados en adhesivos de fusión en caliente para satisfacer diferentes propiedades y satisfacer los requerimientos de una aplicación específica, e incluyen a los rellenos, pigmentos, modificadores de flujo, materia colorante, los cuales pueden incorporarse en cantidades menores o mayores en la formulación adhesiva dependiendo del propósito. Estos adhesivos de fusión en caliente pueden ser preparados empleando técnicas conocidas en la técnica. Típicamente, las composiciones adhesivas se preparan al mezclar los componentes en la fusión a una temperatura aproximada de 100 a 200°C hasta que se obtenga la mezcla homogénea, de aproximdamente 2 horas. Varios métodos de mezclado se conocen y cualquier método para producir una mezcla homogénea es satisfactoria. Los adhesivos resultantes se caracterizan en que tienen una viscosidad de 50,000 cP o menos a una temperatura de aplicación de 177°C (350°F) o menos. La viscosidad como se usa en la presente es una viscosidad Brookfield medida empleando un viscómetro Brookfield modelo N° DV-II con un eje n° 27 a 10 rpm. Los adhesivos resultantes de la presente invención se caracterizan por su habilidad de proporcionar una unión durable a un artículo no tejido o trama y satisfacer de otra manera el único requerimiento de la aplicación (incluyendo la flexibilidad, no desmanchares y una viscosidad capz de ser maquinada) . Los adhesivos descritos en la presente también poseen una estabilidad térmica excepcional, que los distingue de otras tecnologías sensibles a la humedad. Además, su naturaleza hidrofílica facilita rápidamente la transmisión del fluido a través de la construcción. El producto adhesivo puede aplicarse al substrato de manera que un artículo no tejido o trama por una variedad de métodos incluyendo el revestimiento o rociado en una cantidad suficiente para causar que el artículo se adhiera a otro substrato, de manera que la trama, o artículo no tejido u otros substratos empleados convencionalmente, tales como películas de poliolefina.

Los siguientes ejemplos ilustran las composiciones de los adhesivos de fusión en caliente y la mejora de sus propiedades de dispersión como resultado de la incorporación de los surfactantes descritos. Ejemplos Se prepararon adhesivos muestra y se probaron para un ángulo de contacto con el agua, la reducción de tensión superficial y la velocidad de dispersión. Materia prima: Se uso la siguiente materia prima: Elvax 460, un copolímero de acetato de vinilo/etileno (EVA) de DuPont que contiene 18% de acetato de vinilo (VA), con un índice de flujo de fusión (MFI) de 2.5 (dg/min a 190°C empleando 2.2 kg de peso) (el MFI para los siguientes se midieron de manera igual) ; Elvax 265, un EVA de DuPont que contiene 28% de VA, con un MFI de 3; Elvax 200 , un EVA de DuPont que contiene 28% de VA, con un MFI de 2,500; Elvax 140W, un EVA de DuPont que contiene 33% de VA, con un MFI de 400; Elvax 210 , un EVA de DuPont que contiene 28% de VA, con un MFI de 400; Elvax 40W, un EVA de DuPont que contiene 40% de VA, con un MFI de 51; Elvax 100 L, un agente de pegajosidad de éster de rosina disponible por Union Camp; Macol DNP-10, 10 moles de etoxilado de dinonil fenol de PPG; Nirez V2040 HM, un agente de pegajosidad fenólico de terpeno disponible por Arizona Chemical; Zonatac 85L y 105L, terpenos estirenizados con puntos de reblandecimiento a 85°C y 105°C, respectivamente de Arizona Chemical; Irganox 1010, un antioxidante de fenol impedido disponible por Ciba-Geigy; Tritón X-100, 10 moles de etoxilado de octil fenol disponible por Union Carbide; Surfonic DNP-100, 10 moles de etoxilado de dinonil fenol disponible por Huntsman; L12-8, 8 moles de etoxilado de dodecanol disponible por Huntsman; Pycal 94, 4 moles de etoxilado de fenol disponible por ICI; Unithox 480, un etoxilado de mono-ol de C30 con un peso molecular de 2250 g/mole, disponible por Petrolite Specialty Polymers Group, Tulsa, OK; Escorez 2520, una resina de C5-C9 alifática/aromática líquida disponible por Exxon Chemical; Nirez M85NS, un politerpeno modificado con aromático disponible por Arizona Chemical; Nirez V2040HM, un agente de pegajosidad fenólico de terpeno disponible por Arizona Chemical; Newtac 300, un politerpeno modificado con fenol disponible por Arizona Chemical, AC-400, una cera de EVA con 13% de VA y una viscosidad de 140°C de 595 cP, disponible por Allied-Signal; Macol DNP-10, 10 moles de etoxilado de dinonil fenol de PPG Industries; Avenel S30, un surfactante aniónico de 3 moles de etoxilado sulfonado de sodio de mono-ol de C12-15/ disponible de PPG Industries; Rhodapon UB, un surfactante aniónico, de sulfato de laurilo sódico, disponible por Rhone Poulenc; Silwet L-77, L-7605 y L-7500, surfactantes de silicón disponibles por OSI Specialties; Pluronic F38, F68, P65, P85, P61 y L44, surfactantes de copolímeros de bloque de óxido de propileno/óxido de etileno disponibles por BASF; Unitac R98L, un éster de rosina hidrogenado de Union Camp; y Jordapon Cl, un forma de tabletas de isetionato de cocoil sódico de PPG Industries; Aerosol MA80, un sulfo-succinato de hexil sódico de Cytec Industries; y Naugard HM22, una mezcla de fenol impedido/amina aromática disponible por Uniroyal; Eastotac, un agente de pegajosidad a base diciclopentadieno disponible por Eastman Chemical Co. Ejemplo 1. Las composiciones adhesivas muestras para la construcción de artículos no tejidos se formularon de las materias primas enlistadas anteriormente para las siguientes composiciones en partes por peso (PPP) . El adhesivo usado como control no contienen surfactante. Control Elvax 400 45.0 Zonatac 85L 55.0 Irganox 1010 0.3 Muestra A PPP Muestra B PPP Elvax 200W 7.0 Elvax 200W 7.0 Elvax 40W 5.0 Elvax 40W 6.0 Elvax 140 34.5 Elvax 1 0W 34.5 Sylvatac 4100 19.00 Sylvatac 4100 19.0 Escorez 2520 5.0 Escorez 2520 5.0 AC-400 7.0 AC-400 7.0 L12-8 10.0 Surfonic DNP-100 10.0 Nirez M85NS 16.0 Naugard HM22 0.3 Zonatac 85L 16.0 Muestra C PPP Elvax 200 12.5 Elvax 140W 33.0 Escorez 2520 4.5 AC-400 6.00 Zonatac 85L 16.0 Irganox 1010 0.3 Macol DNP-10 10.0 Muestras D-N PPP Muestras O-T PPP Elvax 140W 50.0 Elvax 140W 40.0 Zonatac 1051 40.0 Zonatac 105L 50.0 Irganox 1010 0.5 Irganox 1010 0.5 Surfactante 10.0 Surfactante 10.0 El surfactante en cada muestra D-T vario como se reporto en la presente por la marca: Surfactante de Muestra Surfactante de Muestra D Tritón X-100 E Macol DNP10 F Surfactante 193 G Avanel S30 H Jordapon CL I Rhodapon UB J Aerosol MA80 K CalSoft L Silwet L-77 M Silwet L-7605 N Silwet L-7500 O Pluronic F38, 80% EO, MW 4500 P Pluronic F68, 80% EO, MW 9000 Q Pluronic P65, 50% EO, MW 3600 R Pluronic P85, 50% EO, MW 4800 S Pluronic P61, 10% EO, MW 2000 T Pluronic L44, 80% EO, MW 4500 Los siguientes procedimientos se usaron para probar las muestras. Prueba de Ángulo de Contacto: El ángulo de contacto se midió con el uso de un goniómetro, el cual tiene una micro-jeringa para surtir tamaños de gotas exactas y una cámara para fotografiar el ángulo de la gota de líquido cuando se encuentre con la superficie del sólido. El ángulo de contacto se midió como el ángulo entre el substrato y la tangente de la gota de líquido (en la interfase) . Inferior al ángulo, es el revestimiento más efectivo para transmitir (dispersar) el líquido a través de la capa adhesiva discontinua. Tensión Superficial: Se midió la tensión superficial del agua empleando un método de anillo Dunuoy. Dos gramos de adhesivo se colocaron en un recipiente de vidrio limpio con un diámetro interno de 5 cm, fusionado a 135°C en un horno, y luego se enfrío a la temperatura ambiente. 20 mi de 0.85% de una solución salina se agregaron al plato. Se midieron las tensiones superficiales de la solución salina pura y después de la exposición durante 15 minutos de la solución salina al pegamento empleando un tensiómetro KRUS K-14. La diferencia en las tensiones superficiales se registraron como una reducción de la tensión superficial (STR) . Área de la Dispersión de Fluido: Las muestras de los substratos, de 7.62 cm de ancho por 25.4 cm de largo (3 pulgadas de ancho por 10 pulgadas de largo) , incluyendo el área de cobertura del adhesivo se taparon con Plexiglass de 7.62 cm (3 pulgadas) desde la partes superior a la delantera, y se envolvieron alrededor de 7.62 cm (3 pulgadas) desde la parte superior hacia la parte posterior. Las muestras fueron acondicionadas a 22°C (72°F)/50/RH durante 24 horas, un batidor de litro se relleno al nivel de 200 mL, con 0.9% de una solución salina teñida de rojo. La muestra se coloco en el batidor y el fluido se dejo elevar durante 2 minutos, en dicho momento la muestra se retiro del batidor y el área total de dispersión se calculo (dentro de los 10 segundos) . Los resultados de estas pruebas se tabularon en la presente y estas muestran que la adición del surfactante ocasiona un aumento en el área de dispersión superficial (muestras C y E) , ocasiona que el ángulo de contacto sea menor a los 90° (muestras A-G, K y M-T) y resulta una reducción en la tensión superficial de aproximadamente 35 dinas/cm o menos. Muestra Ángulo de Contacto Reducción de la Área de Disper- Tensión Sup. sión de Fluido Control 110-112° 130.29 cm2 20.2 pulgada2 A 61° B <17° Muestra Ángulo de Contacto Reducción de la Área de Disper- Tensión Sup. sión de Fluido C <30° 138.67 cm2 21.5 pulgadas2 D <30° E <30° 28 136.74 cm2 21.2 pulgadas2 F 54 32 G 47 35 H 36 I 6 J 26 K 65 22 L 37 M 76 28 N 73 30 0 46 12 P 41 17 Q 42 26 R 39 24 S 49 26 T 54 22 Se selecciona la muestra adhesiva E como la muestra represientativa para la comparación con el adhesivo de control en las pruebías para medir la resistencia de la unión después de la exposición a la humedad o a mojarse en agua. Los adhesivos se probaron de acuerdo con los siguientes procedimientos . Prueba a la humedad: Las telas no tejidas muestras fueron adheridas o unidas a un substrato de polietileno empleando las composiciones adhesivas anteriores a una temperatura de 149°C (300°F), aplicadas por un máquina revestidora a de 2.66 g/m2 y 450 pies/minuto. Los dos grupos de uniones adhesivas se prepararon para cada adhesivo y se acondicionaron por tres días: un grupo a las condiciones ambientales, y el segundo a 49°C(120°F), con 90% de RH. Un adhesivo construido a base de hule sin surfactante se uso como control. Después del acondicionamiento, las uniones se estiraron en un máquina Instron a una velocidad de la cruceta de 12 pulgadas/minuto, una velocidad del carro de 2 pulgadas/minuto en un modo de quitar el revestimiento a 180° en T. El modo de quitar el revestimiento promedio se registro en cuatro intentos; en caso de que falle la unión, el tipo de falla se registro en lugar del valor de quitar el revestimiento. Prueba al mojarse: Se elaboraron uniones poli en los artículos no tejidos sobre las muestras como se describió anteriormente, y también con un adhesivo a base de hule que contiene 28 partes por peso de estireno/isopreno/estireno, 56 partes por peso de una rosina parcialmente saponificada, y 16 partes por peso de un surfactante vendido bajo la marca Macol DNP-10. Se elaboraron las uniones empleando una máquina revestidora a 149°C (300°F) , a 450 pies/minuto y a 4.5 g/m2. Para cada adhesivo, un grupo de uniones se almaceno a condiciones ambientales. Un segundo grupo se mojo en agua desionizada a la temperatura ambiente durante una hora, después de lo cual el agua se desaguo y las uniones se probaron inmediatamente. Las uniones se estiraron en una máquina Instron a una velocidad de cruceta de 12 pulgadas/minuto, a una velocidad del carro de 2 pulgadas/minuto en un modo de quitar el revestimiento a 180° en T. El modo de quitar el revestimiento promedio de cuatro intentos se registro; en caso que la unión falle, el tipo de falla se registro en lugar del valor de quitar el revestimiento. Los resultados de ambas pruebas se reportaron en la siguiente tabla Resistencia de la Unión Condiciones Muestra E Adhesivo a base de Hule-Control Adhesivo a base de Hule-Control con un surfactante Ambientales 207 g 275 g 72 hrs, 48.40°C (120°F) , 90% de RH 182 g 331 g Modo de Falla 3 2 Ambiente . -Seco 152 g 264 g 348 g Mojado-Hu edo 189 g 292 g no se unió Modo de falla-Seco 1 1 1 Modo de falla-humedo 2 1 no se probo Las claves para los modos de falla son las siguientes: 1. Falla adhesiva del artículo no tejido, con algo fibra arrancada 2. Falla adhesiva del artículo no tejido, sin fibra arrancada visible. 3. Falla adhesiva de poli 4. Falla Cohesiva la mayoría en poli. La unión mantenida con el adhesivo a base de hule con el surfactante cayo aparte durante la prueba de mojado. Las muestras acondicionadas al mojarse pueden tener un valor de resistencia de unión mayor que las muestras acondicionadas a la temperatura ambiente y a la humedad debido al reblandecimiento del adhesivo o enmarañado del artículo no tejido. Los resultados de estas pruebas muestran que las uniones de artículos no tejidos de nylon pueden obtenerse, lo cual resiste una alta humedad y una inmersión directa en el agua, a pesar de su ángulo de contacto inferior. Ejemplo II. Beneficios de surfactantes cristalinos. Este ejemplo usado como surfactantes cristalizables para lograr el ángulo de contacto inferior con el agua y una STR inferior con el agua. La cristalinidad del surfactante disminuye significativamente la movilidad del surfactante y resulta así una STR (reducción a la tensión superficial) al agua inferior. Dependiendo en la estructura molecular, el sitio cristalino puede ser cualquiera de la porción hidrofóbica o porción hidrofílica del surfactante, o ambas. La mejora en la STR se muestra en la siguiente tabla. Las formulaciones proporcionan los componentes en partes por peso en paréntesis. Formulación Capacidad de Cris- Ángulo de STR Viscosidad talización del Surf. Contacto (dinas/cm) (135°C) Ejemplo E no <30 28 10,500 cps Ejemplo U Si (ambas porciones son <30 14 9,000 cps Elvax 2iow(40) porciones hidrofílicas e zonatac 105L(60) hidrofóbicas) Inganox 1010(0.5) Unithox 480(10) Ejemplo V Si (ambas porciones son <30 14 9,500 cps Elvax 140W(40) porciones hidrofílicas e zonatac 105L(60) hidrofóbicas) Inganox 1010(0.5) Unithox 480(10) La cristalización del surfactante en el Ejemplo u y V se confirmo por las mediciones DSC realizadas con un Perkin-Elmer DSC-7. La muestra se calentó a 150°C, se mantuvo durante 5 minutos a la temperatura, y se enfrío a la temperatura ambiente a 10°C/min. La muestra luego se volvió a calentar a 10°C/min, y esta corrida se volvió a usar para determinar la cristalinidad del surfactante en la formulación. El calor de fusión y el punto de fusión de la muestra se determino en el ciclo de recalentamiento. Por si mismo el material Unithox 480 mostró un valor máximo de fusión a 56°C y un calor de fusión de 112 J/g. En las formulaciones adhesivas Uy V un valor máximo de fusión a 53°C se observó sobrepuesta en el de estos polímeros basados en EVA. Este máximo valor indica que el surfactante fue recristalizado en las formulaciones (así que es cristalizable) . Ejemplo III: Existen ejemplos de alta viscosidad, alta resistencia, adhesivos de fraguado más rápido adecuados para usarse como fibras aglutinantes cuando se aproximan con otras fibras en una tela no tejida. Las composiciones son dadas en partes por peso en la siguiente tabla en partes por peso, y la identificación de la materia prima puede encontrarse más fácilmente en esta especificación. Composiciones adhesivas Componentes AA BB CC DD EE FF GG Elvax 460 50 50 50 50 50 Elvax 265 50 50 Unitac 100L 40 20 40 Zonatac 105L 40 40 Composiciones adhesivas Componentes AA BB CC DD EE FF GG Eastotac H100 20 Nirez V2040HM 20 20 40 DNP-10 1100 1100 1100 10 10 10 Irganox 1010 0.5 0.5 0.5 Viscosidad (P) 975 1030 1045 1185 8870 945 910 a 20°C Para las muestras AA-DD, 100 g de cada muestra se mantuvo a 177°C (350°F) en un recipiente de vidrio durante 24 horas . No ocurrió ninguna fase de separación para ninguna muestra. Una argamasa solidificada de cada adhesivo (aproximadamente 5 cm de diámetro por 1.5 mm de espesor) se mantuvo a 38°C (100°F/95% de RH) durante toda la noche. No ocurrió exudación del surfactante. Se coloco una goa de agua gentilmente mediante una pipeta en la superficie de cada adhesivo. Los adhesivos BB-DD mostraron ángulos de contacto de 60-80°C, que caen como la gota situada. El adhesivo AA proporciono casi instantáneamente la humedad por la gota de agua. A gran escala, se prepararon 100 libras del adhesivo AA en un mezclador de cuchilla sigma, la substancia fundida se alimento en un extrusor y se formaron la pellas bajo agua. Todas las tres muestras EE-GG fueron rápidamente humedecidas por una gota de agua. El contenido de acetato de vinilo inferior del adhesivo EE hizo que el producto se endureciera en comparación con la muestra GG. En resumen, los resultados muestran que estos adhesivos pueden usarse exitosamente par formar productos desechables no tejidos. Será evidente que varios cambios y modificaciones pueden hacerse a las modalidades de la invención, como se definió en las reivindicaciones anexas, y se pretende por lo tanto, que toda la materia contenida en la descripción anterior sea interpretada únicamente en sentido ilustrativo y no en sentido limitativo de la invención.

Claims (4)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede se considera de nuestra propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES 1. Un artículo desechable que contiene cuando menos una capa no tejida o de trama unida a otra capa no tejida, trama o película de poliolefina que emplea una composición adhesiva de fusión en caliente que consiste de (a) 10 a 80% por peso, de preferencia de 40 a 60% por peso de un polímero que contiene olefina, (b) de 10 a 70% por peso, de preferencia de 30 a 60% por peso de una resina que imparte pegajosidad compatible, (c) de 0 a 20% de un plastificante, (d) de 0 a 2% de un estabilizador, (e) de 0 a 25% de cera, y (f) de 1-25% de un surfactante, dicho surfactante ocasionará que la composición adhesiva muestra un ángulo de contacto de 90° o menos y una reducción en la tensión superficial de menos de aproximadamente 40 dinas/cm.
2. 2. El artículo desechable de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el surfactante es un etoxilado de u fenol de dialquilo o de alquilo de C?-C?6; un etoxilado de un mono-alcohol de alquilo de C8-C6<>; un copolímero de bloques de óxido de propileno/óxido de etileno que tienen un Mn de 200 a 3,000; un benzoato formado por una condensación parcial de ácido benxóico con un di- o mono-ol hidrofílico que tiene menos de 1000 Mn; un sulfonato etoxilado de alquilo de C8-C6o; un sulfonato de alquilo/aromático; o un etoxilado o propoxilado de siloxano de polidimetilo que tiene un número de peso molecular promedio de 500 a 10,000.
3. 3. El artículo desechable de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el surfactante es un surfactante cristalizable.
4. 4. Un artículo desechable que contiene un núcleo absorbente unido conjuntamente o reforzado con fibras de adhesivo de fusión en caliente que consisten de (a) 10 a 80% por peso, de preferencia de 40 a 60% por peso de un polímero que contiene olefina, (b) de 10 a 70% por peso, de preferencia de 30 a 60% por peso de una resina que imparte pegajosidad compatible, (c) de 0 a 20% de un plastificante, (d) de 0 a 2% de un estabilizador, (e) de 0 a 25% de cera, y (f) de 1-25% de un surfactante, dicho surfactante ocasionará que la composición adhesiva muestra un ángulo de contacto de 90° o menos y una reducción en la tensión superficial de menos de aproximadamente 40 dinas/cm.