MXPA99012107A - Adhesivo fundido en caliente para usos multiples - Google Patents

Abstract

Se describe un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples que comprende una resina de bloque de terminación en combinación con un copolímero SBS lineal o radial teniendo una viscosidad de solución mayor que 1000 cPs a 25%en tolueno adecuado para utilizarse tanto como adhesivo de unión de elástico como de construcción en productos desechables.

Description

ADHESIVO FUNDIDO EN CALIENTE PARA USOS MÚLTIPLES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples, el cual es adecuado para utilizarse en artículos desechables como adhesivo de fijación elástico y de construcción, que comprende una resina de bloque de terminación en combinación con un copolimero de estireno-butadieno-estireno lineal o radial o "SBS" teniendo una viscosidad de solución mayor que 1000 cPs a 25% en tolueno. En la producción de artículos desechables, los adhesivos fundidos en caliente típicamente se extruye a temperaturas elevadas (aproximadamente 121.1 °C-176.6°C (250°F a 350°F)) directamente sobre la pieza de trabajo, típicamente una película de polietileno o polipropileno, una tela no tejida, un material adsorbente, un pañuelo, o una película la cual luego se puede unir a otra tela no tejida, material adsorbente, pañuelo, o un película que utiliza el adhesivo fundido en caliente. La" aplicación del adhesivo puede ser extruido mediante métodos de lineas finas, puntos múltiples, lineas múltiples o técnicas de rociado. El adhesivo fundido en caliente se utiliza para laminar capas o unir elástico, particularmente pata los cierres de bandas o de la pierna o de la cintura para pañales desechables; una fijación elástica también resulta en la laminación.

Ya que en el ensamble de los artículos desechables una variedad de materiales se unen bajo un gran rango de condiciones, para optimizar el rendimiento de adhesivos separados han evolucionado para usarse en la fabricación de artículos desechables. Esto es particularmente verdadero en la fijación de elástico y en la construcción de laminados. La construcción requiere un adhesivo con una viscosidad relativamente baja controlable, un largo tiempo abierto, y resistencia de unión suficiente para mantener la integridad mecánica de laminado. Sin embargo, para unir materiales elásticos a substratos, se utilizan diferentes adhesivos los cuales exhiben una alta resistencia a la deformación plástica para asegurar que el elástico, cuando está bajo presión, no se mueve con relación a la superficie de los substratos o se desprenda parcial o totalmente. El uso de adhesivos separados para la construcción de laminados y para los propósitos de fijación elástica, cada uno teniendo diferentes formulas y propiedades, aumenta la complejidad de fabricación del articulo desechable y puede reducir la productividad. Adicionalmente, _si los adhesivos múltiples requieren inventario y almacenamiento, los problemas aumentan. Si se utiliza el adhesivo incorrecto para la unión del elástico se puede llevar a la falla de la unión. También, el aplicador se puede tapar. Los problemas pueden llevar a productos inferiores, pérdida de producción o ambos.

Por consiguiente, existe la necesidad sustancial de obtener un solo adhesivo que tenga propiedades que hagan que el adhesivo se pueda aplicar tanto en aplicaciones de unión de elástico como de laminación. Los adhesivos se conocen como adhesivos para usos múltiples. Los adhesivos para construcción son suaves (viscosos), tienen un alta resistencia al descortezado, un largo tiempo de abertura y baja resistencia de cohesión. Los adhesivos de fijación de elástico son más tiesos (no tan viscosos), tienen una alta resistencia a la cohesión, y son más cortos en tiempo de abertura, que los adhesivos de construcción. Las aplicaciones para usos múltiples en particular, la fijación de elástico, la estabilidad de rigidez, la resistencia a la cohesión y el tiempo de abertura es requerido para un buen rendimiento. Los copolimeros de bloque "SIS" o estireno-isopreno-estireno se utilizan comúnmente para la fijación de elástico en productos desechables. Se escoge el SIS porque, cuando se compara con otros copolimeros de bloque, para el mismo Índice de fusión y contenido de caucho, los polimeros SIS proporcionan un peso molecular más alto y productos adhesivos más suaves. Los adhesivos utilizados para la fijación de elástico necesitan contener grandes cantidades de caucho y resina de bloque de terminación para obtener la cohesión adecuada. Por ejemplo, la Patente Norteamericana No. 5, 149, 741 de Alper describe adhesivos de fijación de elástico que comprenden 35 partes de copolimero SIS, en combinación con 10 partes de resina de bloque de terminación. Como se utiliza aqui, el "bloque medio" del polímero hace referencia a los bloques poliméricos los cuales son sustancialmente linfáticos. Como se discutirá más adelante, "resina de bloque medio" hace referencia a un espesante el cual es compatible con el bloque medio del polímero. "Bloque de terminación" del polímero hace referencia a los bloques poliméricos los cuales son sustancialmente aromáticos. "Las resinas de bloque de terminación", como se discutirán con detalle más abajo, son sustancialmente aromáticas y compatibles con el bloque de terminación del polímero. Con contenido de polímero similar, Índice de fusión, nivel de resina de bloque de terminación, un adhesivo con base de SBS correspondiente no es tan sensible a la presión como el SIS debido a la alta rigidez. La más alta rigidez resulta del más bajo enredo de peso molecular (más alta densidad de enredo) del butadieno contra el isopreno. La Patente Norteamericana No. 5,071,571 (Malcolm) describe un adhesivo para la fijación de elástico que comprende bajo contenido de copolimeros SBS de muy alto peso molecular. Las resinas de bloque de terminación se utilizan comúnmente con ISI para mejorar la resistencia de cohesión en adhesivos sensibles a la presión. Las resinas de bloque de terminación no se utilizan comúnmente con SBS debido a que es dificil asegurar que la resina realmente alcance el bloque de terminación debido a la más alta polaridad del bloque medio del butadieno en comparación con el bloque medio del isopreno, lo cual por lo tanto tiende a solubilizar la resina de bloque de terminación en el bloque medio a una gran extensión. Además, las resinas de bloque de terminación no se utilizan comúnmente en adhesivos de fijación de elástico con base de SBS. La Patente Norteamericana 4,944,993 (Raykovitz) describe polimeros SBS radiales de bajo peso molecular que comprenden un contenido de estireno de más de 35% con bloque de terminación, y su uso en adhesivos de fijación de elástico y de construcción. Las resinas de bloque de terminación son efectivas solamente cuando se asocian con la porción de estireno de la cadena de copolimero de bloque. Debido a la estreches en el parámetro de solubilidad del butadieno y el estireno, la resina se asocia con la porción de butadieno o de bloque medio en copolimeros SBS de bajo peso molecular. Sin embargo, en copolimeros SBS de alto peso molecular, la cadena más larga de butadieno no favorece está asociación en la misma extensión. Este efecto se puede demostrar mediante curvas de reología, donde el Tg del bloque de butadieno se puede seguir por ejemplo, cuando 10 partes de resina de bloque medio se reemplazan por resina de bloque de terminación, el Tg de bloque medio deberla en teoria disminuir. Mientras más alto el Tg del bloque medio después de cada sustitución, más resina de bloque de terminación se encuentra en el bloque medio, en vez de en el bloque de terminación del caucho. Al utilizar un caucho de peso molecular alto a bajos niveles, en combinación con resinas de bloque de terminación, de acuerdo con la 'presente invención, un adhesivo con alta resistencia de cohesión se puede obtener debido a la asociación de la resina de bloque de terminación con el bloque de estireno del caucho. Además, debido a que se utiliza una cantidad de caucho más baja, la espesura es más baja y por esto, la viscosidad es alta. Por la misma razón, el tiempo de abertura es aun lo suficientemente alto para aplicaciones de usos múltiples. Por lo tanto, inesperadamente, se ha encontrado, de acuerdo con la presente invención, que un adhesivo para usos múltiples, que se usa tanto en la fijación de elástico como en construcción, se puede preparar a partir de un copolimero SBS lineal o radial de alto peso molecular, sin un alto contenido de estireno, y resinas de bloque de terminación. Los adhesivos de la presente invención tienen tanto una buena resistencia de cohesión (fijación de elástico) como un largo tiempo de abertura y baja rigidez, para obtener buenas uniones de laminación. Los copolimeros SBS de alto peso molecular permiten el uso de una cantidad más baja de copolimero proporcionando un adhesivo más sensible a la presión, más suave, con un tiempo de abertura más largo, cuando se compara con el uso de un copolimero SBS de bajo peso molecular. La presencia de la resina de bloque de terminación proporciona una cohesión más alta, a una viscosidad más baja, cuando se compara para agregar más copolimero al sistema para obtener el mismo nivel incrementado de cohesión. La presente invención está dirigida a composiciones y adhesivos fundidos en caliente adecuados para construcciones desechables que comprenden una resina de bloque de terminación y un copolimero de bloque de estireno-butadieno de alto peso molecular que tiene un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 1000 cPs . Se ha encontrado, de acuerdo con la presente invención, que el uso de una resina de bloque de terminación con polimeros de caucho de alto peso molecular proporciona un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples el cual es adecuado par usarse tanto como adhesivo de fijación de elástico como de construcción. Específicamente se ha encontrado que un adhesivo para usos múltiples que tiene un alto nivel de resistencia a la deformación plástica, resistencia de unión, y un perfil de baja viscosidad se puede preparar comprendiendo una resina de bloque de terminación en combinación con un copolimero SBS lineal o radial teniendo una viscosidad de solución mayor que 1000 cPs a 25% en tolueno. El adhesivo de la presente invención tendrá un largo tiempo de abertura, baja rigidez, y buena resistencia de cohesión, todas cuyas propiedades califican al adhesivo como un adhesivo para usos múltiples efectivo. La presente invención está dirigida a un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples que comprende: un 5 polímero SBS con un peso molecular de tal manera que a 25% en" tolueno la viscosidad es mayor que 1000 cPs y una resina de bloque de terminación. Los polimeros útiles en el adhesivo de fusión en caliente de la presente invención son copolimeros de bloque o 10 de bloque múltiples que tienen una de las siguientes configuraciones generales: (A-B)n-A o (AB)n-X o (A-B)n en donde X es un agente de acoplamiento multivalente con una funcionalidad de dos o más, y los bloques de polimeros 15 A son bloques de polímero no elastómericos y los bloques de polímero B son bloques de polímero elastómericos de butadieno. La variable "n" es una integral igual a, o mayor que, uno. Los bloque B pueden estar parcial o sustancialmente hidrogenados . Los copolimeros útiles en la presente invención pueden ser 20 lineales o radiales. Con los copolimeros radiales, la funcionalidad en X es tres o más. Preferentemente, el copolimero es lineal. Cierto nivel de copolimero de dibloque, AB, puede estar presente por diseño o debido al acoplamiento incompleto de los brazos AB . El dibloque es benéfico para 25 aumentar la viscosidad, el descortezado y el tiempo de -tr abertura, pero esto debe ser contra equilibrado con su efecto de bajar la resistencia de cohesión. El nivel de dibloque generalmente estará debajo del 50%, preferentemente menos de 30%. Ejemplos de agentes de acoplamiento multivalentes, "X" incluyen dibromoetano con funcionalidad de 2 ; trisnonilfenilfosfito y triclorometilsilano, ambos con funcionalidad de 3; y tetraclorosilano con funcionalidad de 4. Los bloque no elastómericos A pueden comprender homopolimeros o copolimeros de monómeros de vinilo como vinil arenas, vinilpiridonas, vinilhaluros, y vinilcarboxilatos, al igual que monómeros de acrilico como acrilomtrilo, metacrilonitrilo, esteres de ácidos acrilicos etc. Los hidrocarburos aromáticos monovinilicos incluyen estireno, vinil tolueno, vinil xileno, etilvinilbenceno al igual que compuestos monovinilicos y ciclicos como vinilnaftaleno y similares. Otros bloques de polimeros no elastómericos pueden derivarse de alfa olefinas, óxidos de alquileno, acétales, uretanos, etc. Se prefiere el estireno, en una cantidad que comprende menos de 35% por peso de la composición total de copolimero, más preferentemente 25 a 32 por ciento por peso, sin embargo se prefiere que se utilice la menor cantidad posible de estireno. El componente de bloque elastómerico B, que comprende el resto de copolimero es butadieno el cual puede o no estar parcial o sustancialmente hidrogenado. La hidrogenación de la unidad de butadieno ocurre bajo condiciones familiares a las personas experimentadas en la técnica. Los que más se prefieren para utilizarse aqui son los copolimeros de tribloque A-B-A lineales donde el bloque elastomérico es butadieno y el bloque no elastómerico es estireno, y en donde el copolimero tiene un peso molecular tal que su viscosidad de solución en 25% en tolueno es mayor que 1000 cPs, preferentemente mayor que 2000, más preferentemente aproximadamente 4000 cPs . Lo típico de los coplimeros de bloque de caucho útiles aqui es el poliestireno-polibutadieno-poliestireno y, por ejemplo, poliestireno-poli- (etileno-butileno) -poliestireno . Dependiendo de las condiciones de polimerización, el bloque medio de polibutadieno contendrá diferentes proporciones de cis-1,4; trans-1,4 y 1,2 adición. Los niveles más altos de 1,2 adición pueden ser deseables para bajar la viscosidad de un peso molecular dado. Estos copolimeros se pueden preparar utilizando métodos familiares a aquellos con experiencia ordinaria en la técnica. Alternativamente, estos polimeros se pueden obtener de Shell Chemical Co. bajo las marcas registradas de Kraton D1101, con un contenido de estireno de 31% y una viscosidad a 25% en tolueno de 4000 cPs y Kraton D1184 con un contenido de estireno de 30% y una viscosidad a 25% en tolueno de 20,000 cPs . Ejemplos de otros copolimeros comercialmente disponibles incluyen SOLT 6302, 30% de estireno, viscosidad a 25% en tolueno de 4000 cPs disponible de EniChem Americas (Agip USA Inc.); y DPX 563 con un contenido de estireno de 31% y una viscosidad en tolueno de 25% de 7970 cPs disponible de Dexco. Mezclas de estos copolimeros que contienen estos estirenos con otros copolimeros de bloque compatibles también se pueden emplear. Mientras que las cantidades óptimas del copolimero utilizado en el adhesivo variarán dependiendo de la aplicación de uso final, el copolimero generalmente estará presente en la formulación adhesiva a niveles menores de 35%, preferentemente aproximadamente de 15 a 20% por peso, más preferentemente aproximadamente 18% por peso. Ya que el copolimero utilizado en el adhesivo fundido en caliente de la presente invención tiene un alto peso molecular, solamente se necesita utilizar una pequeña cantidad, dando como resultado un largo tiempo de abertura y un producto suave. Las composiciones de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención también pueden comprender un espesante el cual es compatible con el bloque medio del copolimero SBS. La resina representativas incluyen las resinas de hidrocarburo Cs/Cg, politerpenos sintéticos, trementina, esteres de trementina, terpenos naturales, y similares. Más particularmente, las resinas espesantes útiles incluyen cualquier resina compatible o mezcla de las mismas como (1) trementina modificada y natural incluyendo goma de trementina, trementina de madera, resina liquida de trementina, trementina destilada, trementina hidrogenada, trementina dimerizada, y trementina polimerizada; (2) esteres de glicerol y de pentaeritritol de trementina naturales y modificadas, incluyendo el éster de glicerol de palea, trementina de madera, éster de glicerol de la trementina hidrogenada, el éster de glicerol de la trementina polimerizada, el éster pentaeritritol de la trementina hidrogenada, y los esteres pentaeritritol fenólicos-modificados de trementina; (3) copolimeros y terpolimeros de terpenos naturales, como estireno/terpeno y alfametilestireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno generalmente que resultan de la polimerización de los hidrocarburos de terpeno, como el onoterpeno biciclico conocido como pineno, en la presencia de catalizadores Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; (5) resinas de terpeno fenólicas modificadas y derivados de hidrogenados de la misma por ejemplo, el producto de resina que- resulta de la condensación, en un medio acidico de un terpeno biciclico y un fenol; (6) resinas de hidrocarburo de petróleo alifáticas que resultan de la polimización de monómeros que consisten principalmente de olefinas y diolefinas; también incluidas están las resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticas hidrogenadas; (7) resinas e hidrocarburos de petróleo cíclicas y los derivados hidrogenados de las mismas. Las resinas mencionadas anteriormente pueden ser sólidas o liquidas dependiendo del peso molecular de la resina escogida. Mezclas de dos o más de las resinas espesantes descritas arriba pueden ser requeridas para algunas formulaciones. También incluidas están las resinas cíclicas o aciclicas C5 y las resinas cíclicas y aciclicas modificadas aromáticas. La preferida es la resina cíclica o aciclica C5 modificada aromática. Un espesante preferido es una resina de hidrocarburo Cs/Cg derivada del petróleo con un punto de suavidad de anillo y bola entre 100 a 105°C. Espesantes, a los cuales también se les hace referencia como "resinas de bloque medio" están presentes en las composiciones adhesivas de la presente invención en una cantidad de 30 a 70% por peso en la composición, preferentemente de 50 a 65% por peso. La presente invención también incluye de dos a 30% por peso de una resina de bloque de terminación la cual es sustancialmente aromática. Ejemplos de las resinas de bloque de terminación se pueden preparar de cualquier monómero sustancialmente aromático teniendo un grupo no saturado polimerizable . Los ejemplos típicos de los monómeros aromáticos incluyen los monómeros estirénicos, estireno, alfametil estireno, viniltolueno, metoxi estireno, tertiarilbutil estireno, cloroestireno etc., monómeros de indeno incluyendo indeno, y metilindeno. La resina de bloque de terminación aromática está preferentemente presente en las cantidades de 5 a 20 por ciento por peso. La preferida es HERCOLITE 240 o KRISTALEX 5140, las cuales son resinas alfa metil estireno disponibles de Hercules Inc. El adhesivo fundido en caliente de la presente invención también comprende 0 a 30 por ciento por peso de un diluyente de aceite. Los aceites de plastificación o extensión adecuados incluyen oligómeros de olefinas y polimeros de bajo peso molecular al igual que aceites animales y vegetales y sus derivados. Los aceites derivados del petróleo que se pueden emplear son materiales con una ebullición relativamente alta que contienen solamente una pequeña proporción de hidrocarburos aromáticos (preferentemente menos de 30% y, más particularmente, menos de 15% por peso del aceite) . Alternativamente, el aceite puede ser totalmente no aromático. Los oligómeros adecuados incluyen polipropilenos, polibutenos, poliisopropeno hidrogenado, polibutadieno hidrogenado, o similares que tengan pesos moleculares promedio entre aproximadamente 350 y aproximadamente 10,000. Los preferidos son LUMINOL T350, a un aceite mineral disponible de Petrocanada y KAYDOL OIL disponible de itco Corporation. El adhesivo fundido en caliente -de la presente invención también comprende 0 a 3 por ciento por peso, preferentemente 0.3 a 3.0 por ciento por peso, de un antioxidante. Entre los estabilizadores o antioxidantes aplicables incluidos aqui están los fenoles de oposición o fenoles de oposición en combinación con un antioxidante secundario como es el diestearil tiodipropionato ("DSTDP") o dilauril tio-dipropionato ("DLTDP") . Los fenoles de precisión como se utilizan aqui son compuestos fenólicos que contienen radicales esféricamente voluminosas en una proximidad cercana al grupo hidroxilico fenólico de los mismos. La presencia de estos radicales sustituidos esféricamente voluminosos en las cercanía del grupo hidroxilo sirve para retardar su frecuencia de estiramiento, y correspondientemente, la reactividad; está oposición esférica proporciona al compuesto fenólico sus propiedades estabilizadoras. Los fenoles de oposición representativos incluyen: 1, 3, 5-trimetil 2, 4, 6, -tris (3,5-di-ter-butil-4-hidroxibencil) benceno : pentaeritritil tetrakis-3(3, 5-di-ter-butil-4-hydroxifenil) propionato; pentaeritritol tetrakis (3-lauril tiodipropionato); n-octadecil-3 , 5-di-ter-butil-4-hidroxifenol) -propionato; , 4 ' -metilenbis (2,6-ter-butilfenol) ; 4,4'-tiobis ( 6-ter-butil-o-cresol ) ; 2,6-di-terbutilfenol; 6- ( 4-hidroxifenoxi) -2, 4 -bis (n-octil-tio) -1, 3, 5, -triazina; di-n-octadecil 3, 5-di-ter-butil-4-hidroxi-bencil-fosfato; 2- (n-octiltio) etil 3 , 5-di-ter-butil-4-hidroxi-benzoato; y sorbitol hexa [3- (3, 5-di-ter-butil-4-hidroxifenil) -propionato] . Los antioxidantes preferidos son SUMILIZER TDP, un antioxidante secundario disponible de Sumitomo Chemical Company y IRGANOX 1010 y un antioxidante primario de fenol de oposición disponible de Ciba-Geigy. El estabilizador está presente en cantidades de 0.3 a 3% por peso, preferentemente 0.8%. Los aditivos opcionales se pueden incorporar dentro de las composiciones fundidas en caliente dependiendo del uso final de la composición. Entre estos aditivos se pueden incluir colorantes como dióxido de titanio; y rellenos como talco y barro, etc., al igual que cantidades menores (por ejemplo, menos de aproximadamente 5%) de una cera delgada de petróleo. Una modalidad de la presente invención es un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples que comprenden: (a) menos de 35 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 1000 cPs; (b) 2 a 30 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 30 a 70 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento por peso de antioxidante. En otra modalidad el adhesivo comprende: (a) menos de 35 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs; y menor que 32% de estireno; (b) 2 a 30 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 30 a 70 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento por peso de antioxidante. En una modalidad adicional el adhesivo comprende: (a) menos de 25 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs; y menos que 32 por ciento por peso de estireno; (b) 5 a 20 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 45 a 65 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento por peso de antioxidante. En una modalidad preferida, la presente invención está dirigida a un adhesivo fundido en caliente para usos múltiples que comprende: (a) menos de 15 a 20 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs; y 32 por ciento por peso de estireno; (b) 5 a 20 por ciento por peso de resina aromática; (c) 45 a 65 por ciento por peso de un espesante; (d) 5 a 20 por ciento por peso de aceite; y (e) 0.3 a 1.5 por ciento por peso de antioxidante.

Los adhesivos resultantes se pueden utilizar en el ensamble o construcción de varios artículos desechables incluyendo, pero no limitándose a, pañales desechables, productos femeninos desechables, productos de incontinencia para adultos, batas de hospital, colchonetas para cama y similares. En particular, los adhesivos son útiles para el ensamble de artículos desechables en donde por lo menos un sustrato de polietileno o polipropileno se une a por lo menos un sustrato de polipropileno, o de polietileno no tejido de un solo tejido. Además, los adhesivos son útiles para unir el elástico al substrato no tejido de polipropileno o de polietileno como para, por ejemplo, transmitir pliegues de resistencia de elongación a los mismos. El adhesivo también se puede utilizar en aplicaciones de construcción desechables menos demandantes como para el sellado del perímetro o de los extremos . El uso de los copolimeros de alto peso molecular permite el uso de una cantidad más pequeña de polímero, dando como resultado una formulación adhesiva menos tiesa deseable para un adhesivo sensible a la presión. El adhesivo de la presente invención tendrá una rigidez menor que 15X105dina/cm2 a 40°C, preferentemente en menor que 10X105 dina/cm2 a 40°C. La baja rigidez, combinada con un alto módulo de pérdida, lleva a una alta viscosidad de bucle. La pegajosidad de bucle es una medición de una sujeción de un adhesivo. Una alta pegajosidad de bucle indica que el adhesivo formará una buena unión sensible a la presión con baja presión aplicada. Un adhesivo fundido en caliente sensible a la presión, de acuerdo con la presente invención, mostrará valores de pegajosidad de bucle preferentemente mayores que 50 oz/in2, más preferentemente 90-200 oz/in2. La viscosidad de la formulación de adhesivo resultante será menos de 35,000 cPs a 162.7°C (325°F), permitiendo su uso con la mayoría de las maquinarias de aplicación de adhesivos convencionales. En una modalidad más preferida, la viscosidad de la formulación adhesiva de la presente invención será menor que 15.000 cPs, proporcionando el adhesivo con rociacibilidad y procesabilidad. Una composición preferida para un adhesivo fundido en caliente de acuerdo con la presente invención, la cual se puede rociar y es adecuada para fijación de elástico, tendrá una viscosidad menor que 35,000 cPs 162°C (325°F) y una resistencia de cohesión medida en tiempo Hang-Bead mayor de 45 segundos, y preferentemente el copolimero de bloque SBS comprende menos de 35% de estireno. Una composición preferida para un adhesivo para usos múltiples de acuerdo con la presente invención, tendrá una viscosidad menor que 35,000 cPs a 162°C (325°F), una resistencia de cohesión medida en tiempo Hang-Bead mayor de 45 segundos, una pegajosidad de bucle mayor que 50 oz/in2, una rigidez menor que 15xl05dina/cm2 a 40°C, y preferentemente el copolimero de bloque SBS comprende menos de 35% de estireno. Las formulaciones adhesivas de la presente invención, además que son adecuadas para la fijación de elástico, tienen un largo tiempo de abertura y alta sensibilidad a la presión permitiéndoles ser buenos como adhesivos de construcción. Además, el adhesivo de la presente invención tendrá buena resistencia de cohesión como se mide por el tiempo Hang-Bead. El tiempo Hang-Bead es una medida relativa de la resistencia de cohesión; los adhesivos de la presente invención tendrán un tiempo Hang-Bead de por lo menos 45 segundos, preferentemente mayor que 150 segundos, o más preferentemente mayor que 500 segundos . Los siguientes ejemplos son simplemente ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de las presentes reivindicaciones de ninguna manera. EJEMPLOS Los adhesivos de la invención se prepararon utilizando el siguiente procedimiento: En una mezcladora de aspa sigma, calentada a aproximadamente 163°C, el caucho se cargo junto con los antioxidantes, de resina espesante y el aceite mineral. La proporción de caucho a plastificador (afeite + resina) fue aproximadamente 1:1.5. Se siguió mezclando el contenido hasta obtener una mezcla homogénea. En este punto, el resto de la .resina se adicionó lentamente seguida por la visión del resto del aceite mineral. Se siguió mezclando durante aproximadamente 10 minutos más, el adhesivo fundido entonces se vertió dentro de un recipiente de liberación-revestido con silicón y se permitió enfriar a temperatura ambiente. Se utilizaron los siguientes copolimeros: Caucho Viscosidad de Solución % % Estructura cPs Estireno Dibloque Sol T 6414 350 40 25 Ramificada Sol T 6302^ 4,000 31 10 Lineal D1184 20,000 31 16 Ramificada DPX 563 7970 31 0 Lineal D1122X 730 38 10 Ramificada * Concentración pura de polímero, 25% por ciento por peso en tolueno @22.7°C (73 °F) . La solución T 6414 está disponible de EniChem Americas (Agip USA Inc.) y D1122X está disponible de Shell Chemical Company. Se realizaron las siguientes pruebas en los adhesivos para determinar la viscosidad, resistencia de cohesión, resistencia de descortezado, pegajosidad y rigidez: Viscosidad La mediciones de viscosidad se hicieron en un viscosimetro Brookefield a 162.7°C (325°F) y se muestran en unidades cPs .

Mediciones de resistencia de cohesión Generalmente se reconoce que para sujetar los elásticos en su lugar en artículos desechables, un adhesivo con una alta resistencia a la deformación plástica bajo el estrés del elástico, o una alta "resistencia de cohesión", se requiere. Varias medidas de resistencia de cohesión se han utilizado en el pasado. Aqui, la resistencia de cohesión se midió utilizando una prueba de deformación plástica en una sola perla de adhesivo. La perla se aplica a una placa a 0.53 gramos/metros. La placa contiene un corte de ranura transversal a la dirección en la cual se aplica la perla, cada ranura tiene 1/8'' de ancho y se extiende a un lado de la placa. La perla de adhesivo se aplica a la placa y puntea sobre la ranura, de tal manera que no cae dentro de la ranura misma. La placa entonces se coloca en un horno a 40.5°C (105°F) y se permite equilibrarse durante 20 minutos. Una pesa de 40 gramos fijada a un clip de papel entonces se cuelga sobre la perla de adhesivo en la sección sobre la ranura utilizando el otro extremo del clip de papel (clips GEM tamaño #1 disponibles de BT Office Products International) . El tiempo requerido para que la perla de adhesivo se rompa es llamado el tiempo "Hang-Bead" . Mediciones de resistencia al descortezado La resistencia al descortezado se midió realizando una prueba de descortezado de 180° sobre un substrato de polietileno de alta densidad "HDPE", utilizando un Instron.

Aproximadamente un revestimiento de 2 a 3 milésimas de pulgada de pegajosidad del adhesivo se aplican sobre una película Mylar utilizando rodillos calentados y se une al papel de liberación revestido con silicón. Tres especímenes, cada uno de 3'' x 1'' (7.62 x 2.54 cm) en dimensión se cortan perpendiculares a la dirección de la máquina del Mylar revestido. Después del acondicionamiento durante la noche a 22.2°C (72°F) y 50% de humedad relativa, el papel de liberación se remueve y los especímenes se unen a una placa HDPE. Las uniones entonces se laminan utilizando un rodillo de 2.04 kg (4.5 Ib) . Después de condicionar las uniones durante aproximadamente media hora, se descortezan en el Instron a 2' '/minuto. La placa HDPE está en la mordaza estacionaria, y la Mylar está en la mordaza móvil. Los resultados se informaron como una carga promedio en gramos. Mediciones de pegajosidad de bucle La pegajosidad de bucle utilizando el probador de pegajosidad de bucle TMI hecho cortando especímenes con dimensiones de 12.7 x 2.54 cm (5'' x 1'') de los laminados revestidos Mylar a lo largo de la dirección de la máquina. Después del acondicionamiento durante la noche a 22.2°C (72°F) y 50% de humedad relativa, el laminado se dobla para formar un bucle fijando los extremos. El bucle entonces se monta en el probador de pegajosidad de bucle y una placa de acero inoxidable se fija a la base del probador. Cuando empieza la prueba, el bucle se pone en contacto con la placa de acero inoxidable y luego se retira. La carga que se necesita para retirarla de la placa se registra como la pegajosidad de bucle oz/in2. Estudio reológico Si utilizó un analizador Mecánico Dinámico de Reometrias (modelo RDA 700) para obtener módulos elástico (G') y de pérdida (G'') contra temperatura. El instrumento se controló mediante un software Rhios versión 4.3.2. Se utilizaron placas paralelas de 8 mm de diámetro y separadas por un espacio de aproximadamente 2 mm. La muestra se cargó y luego se dejó enfriar a aproximadamente -100°C y el programa de tiempo comenzó. La prueba del programa aumentó la temperatura a intervalos de 5°C seguido por el tiempo de remojo en cada temperatura de 10 segundos. El horno de convención que contenia la muestra se inundó continuamente con nitrógeno. La frecuencia se mantuvo a 10 rad/s. El tirón inicial al comienzo de la prueba fue de 0.05% (en el borde exterior de las placas) una opción de autotirón en el software se utilizó para mantener una torsión medible con exactitud a través de la prueba. La opción se configuró de tal manera que el tirón máximo aplicado permitido por el software era de 80%. El programa de autotirón ajustó el tirón a cada incremento de temperatura y se garantizaba utilizando el siguiente procedimiento. Y la torsión estaba por debajo de los 200g-cm, el tirón se aumentó en un 25% del valor actual. La torsión se encontraba por encima de los 1200, se disminuyó en un 25% del valor actual. Las torsiones entre 200 y 1200g-cm, no cambian si el tirón fue hecho en ese incremento de temperatura. El módulo elástico o de almacenamiento de corte (G') y el módulo de pérdida de corte (G'') fueron calculados por el software a partir de los datos de torsión y de tirón. Su proporción, G"/G', también conocida como la tangente de delta también se calculó. La temperatura que corresponde al pico de la tangente de d asociado con el bloque medio se reporta como el bloque medio Tg. En las siguientes tablas, los valores de rigidez, G', se reportan en unidades de 105dina/cm2 a 40°C. Mediciones de tiempo de abertura El tiempo de abertura de los adhesivos se midió uniendo polietileno con polietileno en un probador de unión Kanebo. Una cantidad conocida de adhesivo a 176.6°C (350°F) se aplicó en forma de perla en una película de polietileno montada en una placa. El tiempo de abertura se ajustó en el probador de unión a cualquier valor deseado. Después del transcurso del tiempo de abertura, el probador une otra hoja de polietileno, montada en una placa, sobre la perla de adhesivo bajo una carga constante. El ancho de la perla se mide como función del tiempo de abertura. El tiempo de abertura del adhesivo es tomado como el tiempo cuando el ancho de la perla cambia de mayor que o igual a 2 mm a menor que 2 mm.

Ejemplo 1 La Tabla 1 muestra el efecto de la resinas de bloque de terminación en la resistencia de cohesión de los adhesivos. La muestra 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 se prepararon utilizando el procedimiento de mezclado general descrito anteriormente utilizando 18 por ciento por peso de SOL T 6302 y 16 por ciento por peso de aceite en una muestra 1-1 y 18 por ciento por peso de aceite en las muestras 1-2, 1-3 e 1-4. En cada muestra, el espesante utilizado es una resina de hidrocarburos Cs/Cg derivada del petróleo con un anillo y bola de 100 a 105°C. Se puede ver que la resistencia de cohesión (tiempo Hang-Bead) de la Muestra 1, la cual no contiene el bloque de terminación, es significantemente más baja que en las Muestras 1-2, 1-3 e 1-4 debido a la ausencia de resina de bloque de terminación. La resistencia de cohesión también depende de la cantidad de resina de bloque de terminación adicionada. Esto es evidente en las Muestras 1-2, 1-3 e 1-4, las cuales muestran un incremento en la resistencia de cohesión con la cantidad incrementada de resina de bloque de terminación. En las aplicaciones para usos múltiples, las cuales incluyen tanto la fijación de elástico como de construcción, es deseable tener altas resistencia de cohesión y de descortezado con pegajosidad o sensibilidad a la presión considerable. Se conoce bien que es dificil optimizar las resistencias de descortezado y de cohesión sin alterar una o la otra. La Muestra 1-4 en la Tabla 1 tiene una alta resistencia de cohesión pero muy baja resistencia de descortezado. Además, el sacrificio para obtener está alta resistencia de cohesión de la Muestra 1-4 es la alta rigidez a muy baja pegajosidad. Mientras que la Muestra 1-4 puede ser adecuada para algunas aplicaciones de elástico, seria un adhesivo para construcción deficiente debido a su falta de sensibilidad a la presión. Tabla 1 Espesante Cantidad Viscosidad. Tiempo Descortezado de Resina Rigidez @40°C @325°F Hang-Bead (% en peso) (cPs) (s.) (g.) (oz/in2) 105dina/cm2) 1-1 Espesante 66 8,450 117 2582 191 3.0 Hercolite 240 I-2 Espesante 54 10,050 910 1876 101 3.8 Hercolite 240 10 I-3 Espesante 49 10,700 1074 1129 78 5.5 Hercolite 240 15 I-4 Espesante 44 14,700 2310 625 3 40 Hercolite 240 20 Ejemplo 2 La Tabla II demuestra que los cauchos con diferentes pesos moleculares altos se pueden utilizar para lograr un equilibrio entre la resistencia de cohesión y la resistencia de descortezado. Cada muestra se preparó con 18 por ciento por peso de caucho; 54 por ciento por peso de espesante utilizado en el Ejemplo 1; 10 por ciento por peso de Hercolite 240; y 18 por ciento por peso de aceite. Tabla II Polímero Viscosidad @325°F Hang-Bead Descortezado Espesante Rigidez@40°C (105dina/cm2) (cPs) (s) (g) (oz/in2) 11-1 Sol T 6302 10,050 910 1876 101 3.8 11-2 DPX 563 13,920 784 1780 111 3.4 11-3 D1184 26,050 3,050 1476 108 2.9 Ej emplo 3 La Tabla 3 compara las muestras hechas de la técnica anterior con aquellas de la presente invención . La Muestra II I-1 se hace utilizando el ej emplo en Raykovit z , Patente Norteamericana No . 4 , 944 , 993 . La muestra I I I -2 se hace utilizando el ej emplo preferido de Malcolm, EP 0 368 141 A2 .

Las Muestras III-l y III-2 tienen resistencia de cohesión muy deficiente en comparación con la Muestra III-4 que corresponde a la presente invención'. La Muestra III-3 muestra que al adicionar resina de bloque de terminación al ejemplo preferido de la patente de Malcolm es posible mejorar la resistencia de cohesión. Aunque el ejemplo de la patente de Raykovitz contiene resina de bloque de terminación, no demuestra el efecto de la resina de bloque de terminación en la resistencia de cohesión y la resistencia de descortezado. Está invención claramente demuestra el uso efectivo de las resinas de bloque de terminación en combinación con cauchos de alto peso molecular para optimizar la resistencias de cohesión y de descortezado. La resina C5/C9 utilizada en las Muestras III-4 son resinas de hidrocarburo e hidrocarburos C5/C9 derivadas del petróleo con un punto de ablandamiento de Anillo y Bola entre 100-105°C. El UnitacRIOOL es un éster de pentaeritritol 'de trementina disponible de Union Camp. Zonatac 105 de Arizona Chemical Company es un terpeno estirenado disponible de Tabla III Polímero Cantidad Resina Cantidad Aceite (% por peso) (% por peso) (% por peso) -1 D1122 15 resina de C5/C9 52 25 Kristalex 5140 8 III-2 D1184 10.64 Unitac RIOOL 53.3 19.6* Tabla III Polímero Cantidad Resina Cantidad Aceite (% por peso) (% por peso) (% por peso) Zonarac 105 1596 III-3 D1184 1064 Unitac R100L 43.3 19.6* Zonatac 105 15.96 Hercolite 240 10.0 Sol T 6302 18 resina C5/C9 54 18 Hercolite 240 10 Tabla III (Continuación) Viscosidad.(g)3250F Hang-Bend Descortezado Espesante Rigidez@40°C (cPs) Tiempo (s) (g) (oz/in2) (105dina/cm2) 111-1 835 11 868 96 2.7 III-2 1400 0 2026 49 0.9 III-3 1,950 27 2260 8 1.7 III-4 10,050 910 1876 101 3.8 Ej emplo 4 La temperatura de transición vitrea Tg , del bloque medio (butadieno en está aplicación) , es un parámetro importante , el cual determina la rigidez y la resistencia al descortezado del adhesivo a temperatura ambiente . Además , se puede utilizar para estudiar el efecto de las resinas de bloque de terminación en adhesivos fundidos en caliente . Cuando la resina de bloque medio se reemplaza en parte por la resina de bloque de terminación, el Tg del bloque de terminación se espera que disminuya, tomando en cuenta que el bloque de terminación no tenga ninguna asociación con el bloque medio. También, el beneficio de adicionar un bloque de terminación se logra solamente cuando se asocia con el bloque de terminación del caucho de copolimero de bloque. En los cauchos SBS, debido a la estreches en los parámetros de solubilidad el estireno y el butadieno, los cuales son de aproximadamente 8.9 y 8.4, respectivamente, las resinas de bloque de terminación tienden a asociarse con el bloque medio también. Está asociación se puede ver fácilmente como un incremento en el Tg de bloque medio al adicionar la resina de bloque de terminación. La extensión de está asociación depende del peso molecular del caucho y del punto de ablandamiento de la resina de bloque de terminación. La Tabla IV compara el Tg de bloque medio en formulaciones de caucho SBS de alto peso molecular y bajo peso molecular. Las Muestras IV-1 y IV-2 se prepararon de acuerdo con Raykovitz, Patente Norteamericana No. 4,944,993. En cada una de las muestras en la Tabla IV, el espesante es una resina de hidrocarburo C5/Cg derivada del petróleo con un punto de ablandamiento de Anillo y Bola entre 100 a 105°C. La Muestra IV-4 es un ejemplo de la presente invención. Se puede ver que el aumento en el Tg de bloque medio al adicionar la resina de bloque de terminación es mucho más alto en un SBS de bajo peso molecular, Sol T 6414 (Muestra IV-2) , que en un SBS de alto peso molecular, Sol T 6302 (Muestra IV-4) . La consecuencia de está mayor asociación con el bloque medio en Sol T 6414 se puede ver fácilmente en la resistencia de cohesión. El aumento de resistencia de cohesión al adicionar la resina de bloque de terminación, es mucho más bajo en Sol T 6414 (Muestra IV-2) que en Sol T 6302 (Muestra IV-4) . De este modo, al usar un caucho de alto peso molecular en combinación con la resina de bloque de terminación, es posible lograr altas resistencias de cohesión a niveles más bajos de caucho. Tabla IV Muestra Polímero Cont. Resina Cantidad Aceite Tg de bloque medio ?Tg tiempo Hang-Bead (% por peso) (% por peso) (%por peso) (°C) (°C) (s.) IV-1 Sol T 6414 30 Espesante 59 11 20 310 Hercolite 240 0 IV-2 Sol T 6414 30 Espesante 49 11 27 7 537 Hercolite 240 10 IV-3 Sol T 6302 18 Espesante 66 16 19 117 Hercolite 240 0 IV-4 Sol T 6302 18 Espesante 56 16 21 2.0 943 Hercolite 240 10 Ejemplo 5 En aplicaciones adhesivas fundidas en caliente, es deseable tener un largo tiempo de abertura. El tiempo de abertura del adhesivo se puede ampliamente definir como el tiempo más largo que uno puede esperar después de aplicar el adhesivo antes de unir y aún obtener una unión aceptable. La Tabla V compara el adhesivo de la presente invención (Muestra V-2) con un adhesivo preparado de acuerdo con un Raykovitz, Patente Norteamericana No. 4,944,993, con una cantidad más alta de caucho (Muestra V-l) . La cantidad más alta en la Muestra V—1 es la de lograr resistencia de cohesión suficiente. Se puede ver que el tiempo de abertura en la Muestra V-l es mucho más baja que aquella de la Muestra V-2. El tiempo de abertura más largo es otro beneficio para adicionar cantidades más bajas de caucho de alto peso molecular mientras que se mantiene buena resistencia a la cohesión. En cada una de las muestras en la Tabla V, el espesante es una resina de hidrocarburo C5/C9 derivada del petróleo con un punto de ablandamiento de Anillo y Bola entre 100 y 105°C.

Tabla V Muestra Polímero Cantidad Resina Cantidad Aceite Viscosidad.@325°C Tiempo de abertura Tiempo Hang-Bead, (% por peso) (% por peso) (% por peso) (cPs) (s.) (s) V-1 D1122X 30 Espesante 59 11 10,650 1.0 517 V-2 Sol T 6302 18 Espesante 54 18 10,050 2.0 917 Hercolite 240 10

Claims (6)

1. 5 REIVINDICACIONES 1. Un adhesivo fundido en caliente caracterizado porque comprende: (a) menos de 35 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor a 1000 cPs; (b) 2 a 30 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 30 a 70 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento de antioxidante.
2. 2. Un adhesivo fundido en caliente caracterizado porque comprende (a) menos de 35 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs, y menor que 32% de estireno; (b) 2 a 30 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 30 a 70 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento de antioxidante.
3. 3. Un adhesivo fundido en caliente caracterizado porque comprende (a) menos de 25 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs, y menos de 32% por peso de estireno; (b) 5 a 20 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 45 a 65 por ciento por peso de un espesante; (d) 0 a 30 por ciento por peso de aceite; y (e) 0 a 3 por ciento de antioxidante.
4. 4. Un adhesivo fundido en caliente caracterizado porque comprende (a) 15 a 20 por ciento por peso de un copolimero de bloque de estireno-butadino-estireno con un peso molecular tal que a 25% en tolueno la viscosidad es mayor que 2000 cPs, y menor que 32% de estireno; (b) 5 a 20 por ciento por peso de resina de bloque de terminación; (c) 45 a 65 por ciento por peso de un espesante; (d) 5 a 20 por ciento por peso de aceite; y (e) 0.3 a 1.5 por ciento de antioxidante.
5. 5. El adhesivo fundido en caliente de conformidad con las reivindicaciones 1, 2, 3, ó 4 caracterizado porque el adhesivo tiene una viscosidad menor que 35,000 cPs a 162.7°C (325°F) y una resistencia de cohesión medida y un tiempo Hang-Bead de más de 45 segundos, y en donde el copolimero de bloque de estireno-butadieno-estireno comprende menos de 35% en donde el adhesivo tiene una pegajosidad de bucle mayor que 50 oz/in2 y una rigidez menor a 15xl05dina/cm2 a 40°C.
6. 6. El producto desechable producido utilizando el adhesivo caliente de conformidad con las reivindicaciones 1, 2 ó 3 ó 4.