PT117210B

PT117210B - Cola termofusível indicadora de humidade e seu processo de produção

Info

Publication number: PT117210B
Application number: PT117210A
Authority: PT
Inventors: Isabel Fernandes Frutuoso Cristina; Isabel Sousa Pimenta Ana; Paula Silva Coutinho Ana
Original assignee: Colquimica Industria Nac De Colas S A
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2023-07-31
Also published as: BR112023021845A2; EP4301424A1; CA3215322A1; US20240050620A1; MX2023012791A; WO2022229920A1; PT117210A

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UMA COLA TERMOFUSÍVEL INDICADORA DE HUMIDADE PARA APLICAÇÃO EM ARTIGOS DESCARTÁVEIS DE HIGIENE PESSOAL E AO SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO, MAIS CONCRETAMENTE, A UMA COLA TERMOFUSÍVEL QUE NÃO PROVOCA IRRITAÇÕES NA PELE NEM ALERGIAS. A COLA TERMOFUSÍVEL INDICADORA DE HUMIDADE É CONSTITUÍDA POR: UM COMPONENTE POLIMÉRICO, UM COMPONENTE RESÍNICO, UM COMPONENTE PLASTIFICANTE, UM COMPONENTE SURFACTANTE, UM INDICADOR DE PH E UM COMPONENTE ANTIOXIDANTE.

Description

DESCRIÇÃO

COLA TERMOFUSIVEL INDICADORA DE HUMIDADE E SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO

Campo da invenção

A presente invenção refere-se a uma cola termofusivel indicadora de humidade para aplicação em artigos descartáveis de higiene pessoal, mais concretamente, a uma cola termofusivel que não provoca irritações na pele nem alergias.

Enquadramento da invenção

Indicadores de humidade foram introduzidos na indústria de artigos descartáveis de higiene pessoal em 1978. A integração desta tecnologia em artigos de higiene pessoal teve como finalidade permitir identificar visualmente se houve contacto do artigo com líquidos, nomeadamente com fluidos corporais, como por exemplo, mas não limitado a urina, sangue, descargas vaginais, leite materno, suor ou matéria fecal. Essa identificação é efetuada através de uma mudança de cor do artigo de higiene pessoal, sendo assim facilmente detetada.

Atualmente, os indicadores de humidade utilizados em artigos descartáveis de higiene pessoal têm como princípio de funcionamento a mudança de cor. Assim, um indicador de humidade necessita de um composto cromoativo, isto é, de um composto com capacidade de mudar de cor de acordo com determinados estímulos externos. Desta forma, existe uma cor inicial associada à ausência de humidade e uma cor final associada à presença de humidade.

No âmbito dos indicadores de humidade, os compostos cromoativos mais comuns são as tintas hidrocrómicas e os indicadores de pH. As tintas hidrocrómicas pertencem ao grupo de materiais solvatocrómicos, ou seja, materiais sensíveis a determinados solventes, neste caso à água ou humidade. Molecularmente, as tintas hidrocrómicas podem assumir duas formas, uma das quais é incolor, sendo a mudança entre elas desencadeada pela presença ou ausência de humidade. Os indicadores de pH permitem identificar visualmente o pH do meio envolvente. Existem vários indicadores de pH, cada um deles com mudança de cor associada a intervalos de pH bem definidos. Assim, a incorporação de um indicador de pH na composição de um indicador de humidade, implica que quando o indicador de humidade entra em contacto com água, humidade ou fluidos corporais ocorre uma mudança de pH que será sinalizada através de uma mudança de cor.

A presente invenção refere-se a uma cola termofusível indicadora de humidade cujo composto cromoativo é um indicador de pH. Sendo o principal uso do produto da invenção a deteção de água, humidade, urina ou outros fluidos corporais em artigos descartáveis de higiene pessoal, nomeadamente, mas não limitado a fraldas descartáveis para bebés e adultos, a utilização deste composto cromoativo implica que a composição da cola termofusível indicadora de humidade tenha um pH inferior ou superior aos referidos líquidos para que quando em contacto com estes, o pH se altere e esta mudança seja corretamente sinalizada. A título de exemplo, o pH da urina está normalmente compreendido entre 4,5 e 8,0. Assim, o correto funcionamento de uma cola termofusível indicadora de humidade cujo composto cromoativo consiste num indicador de pH tem como princípio uma composição com pH inferior a 4,5 ou superior a 8,0.

A presente invenção refere-se a uma cola termofusivel que na ausência de humidade apresenta uma composição ácida, mais especificamente, um pH inferior a 4,5. Por esse motivo, na cola termofusivel indicadora de humidade é imperativo que sejam incluídas matérias-primas ácidas. Neste ponto, é dado um grande destaque à resina de colofónia pois, para além de contribuir para as propriedades próprias de uma cola termofusivel, possui um alto teor ácido.

A resina de colofónia é proveniente do pinheiro, sendo, portanto, de origem natural e consiste numa mistura de diferentes ácidos orgânicos de baixo peso molecular, também denominados por ácidos resínicos. Na indústria de colas termofusíveis, estas resinas são reconhecidas pela grande capacidade adesiva e compatibilidade com uma vasta gama de polímeros. De notar que o valor normal do índice de acidez da resina de colofónia pura está normalmente compreendido entre 150 e 180 mg KOH/g, enquanto o valor do índice de acidez para resinas de hidrocarboneto é de cerca de 0,1 mg KOH/g. Apesar de a resina de colofónia ser particularmente útil nas colas termofusíveis indicadoras de humidade, a utilização destas resinas em artigos descartáveis de higiene pessoal não é recomendada devido ao seu caráter nocivo.

São vários os estudos que demonstram inequivocamente que a utilização de resina de colofónia provoca irritação e sensibilização cutânea. Dermatite de contacto é a reação adversa associada à resina de colofónia mais frequentemente reportada na literatura, e que pode ser do tipo irritante ou alérgica. A irritação cutânea corresponde a uma intolerância local, isto é, as reações adversas surgem apenas na área de contacto. Por outro lado, a sensibilização, também denominada como alergia, consiste numa resposta imunitária cujas reações adversas podem surgir em locais diferentes da zona de contacto. A resina de colofónia é reconhecida como uma substância que para além de desencadear uma resposta alérgica em indivíduos pré-sensibilizados, pode também induzir uma reação alérgica em indivíduos saudáveis.

A resina de colofónia é utilizada numa variedade de produtos quotidianos, desde produtos de papel, cosméticos, dispositivos médicos, pastilhas elásticas, detergentes, colas até objetos para atividades recreativas. Testes revelam que o surgimento de alergia em indivíduos que utilizam alguns dos produtos referidos se deve frequentemente à presença da resina de colofónia. Uma das realidades que foi alterada devido a esta conclusão foi a substituição da resina de colofónia por outro componente nos arcos de violinos. A utilização de resina nos arcos de violinos tem como objetivo aumentar o atrito, que por sua vez influencia o som que é gerado, levando à transformação da resina em pó. Testes demonstraram que a ocorrência de alergias após a utilização deste instrumento devia-se à exposição ao pó que é gerado, pelo que, como resposta a este problema, a resina de colofónia foi substituída por outro componente.

Apesar de todo o conhecimento existente sobre esta questão, não existe nenhum tratamento permanente para a dermatite de contacto. Evitar a exposição ao componente responsável pela alergia, neste contexto em específico, a resina de colofónia, é o único método eficaz para evitar a ocorrência dos seus efeitos adversos. Adicionalmente, o risco de desenvolver alergia aumenta em função da duração e da zona de contacto. No caso de artigos de higiene pessoal, entende-se que o uso é caracterizado por ser frequente a constante. Assim, existe a preocupação e a necessidade de eliminar compostos reconhecidos como irritantes e/ou sensibilizantes para a pele da composição de artigos de higiene pessoal, como é o caso da resina de colofónia.

Neste sentido, a presente invenção tem como objeto uma cola termofusivel indicadora de humidade cuja composição não inclui matérias-primas que provoquem irritações e/ou sensibilização cutânea, nomeadamente, mas não exclusivamente, a resina de colofónia. Adicionalmente, devem ser mantidas as caracteristicas técnicas de uma cola termofusivel indicadora de humidade: mudança rápida de cor após contacto com água, humidade, urina ou outros fluidos corporais, cor inicial e final intensa, boa resistência à indicação prematura, resistência ao desvanecimento e que permita uma fácil aplicação em linhas industriais, isto é, boa processabilidade.

Antecedentes da invenção

Desde o surgimento de indicadores de humidade no mercado dos artigos descartáveis de higiene pessoal que têm sido publicados documentos que referem invenções que têm sobretudo como objetivo melhorar as caracteristicas técnicas deste tipo de produtos.

documento US4743238 descreve a composição de uma cola termofusivel cuja base polimérica consiste em polímeros solúveis ou sensíveis à água, cujo composto cromoativo é um indicador de pH e que muda de cor na presença de água, humidade ou fluidos corporais. Neste documento, são ainda abordadas composições que incluem resina de colofónia para controlar a velocidade da mudança de cor e reduzir o desvanecimento após contacto com água.

No seguimento, o documento US5342861 descreve a composição de uma cola indicadora de humidade que pretende colmatar as falhas técnicas existentes no documento referido no parágrafo anterior, nomeadamente melhorar a estabilidade térmica, a compatibilidade entre as matérias-primas e a intensidade da cor após contacto com a água. Neste documento, são exploradas composições com resinas terpénico-fenólicas, ésteres de colofónia ou misturas destes.

Invenções mais recentes, como a referida no documento WO 2011/071807, onde é descrito um artigo de higiene pessoal com indicador de humidade adequado para núcleos absorventes com tecnologia cellulose free. Esta tecnologia apresenta alto teor de polímero superabsorvente e surfactante, ambos extremamente alcalinos, implicando uma excelente estabilidade e resistência a indicação prematura por parte do indicador de humidade. Também nesta invenção a resina de colofónia é referida como sendo particularmente útil.

O documento WO 2020/190625 descreve uma invenção cujo indicador de humidade para além de apresentar boa estabilidade térmica, cor intensa e não desvanecer após contacto com humidade, inclui um indicador de pH que não contém halogéneos. Mais uma vez, a resina de colofónia faz parte das resinas preferenciais para a invenção.

O documento WO 2016/161329 descreve um indicador de humidade que inclui tinta hidrocrómica, uma variedade de polímeros insolúveis, surfactante e um componente ácido como a resina de colofónia.

Vantagens da invenção

É notório pelo estado da técnica que este foi evoluindo de forma a dar resposta a um mercado e tecnologias progressivamente mais exigentes. Apesar da evolução, é percetível que as matérias-primas utilizadas atualmente ainda são semelhantes às utilizadas quando surgiu a tecnologia de colas termofusíveis indicadoras de humidade, especialmente no que concerne à base polimérica e aos componentes ácidos - onde se inclui a resina de colofónia. Assim, facilmente se deduz a dificuldade existente em substituir estas matérias-primas, mantendo as características técnicas e o desempenho do produto.

A presente invenção tem como objeto uma cola termofusível indicadora de humidade anti-irritante e antialérgica, pelo que a sua composição não inclui matérias-primas que provoquem os referidos efeitos adversos, como a resina de colofónia. A par disto e, tal como as composições do estado da técnica, pretende-se que a cola termofusível indicadora de humidade da invenção possua as características técnicas e o desempenho que a tornem adequada para todos os artigos de higiene pessoal, incluindo tecnologias recentes e inovadoras que, devido ao alto teor de componentes alcalinos, como polímero superabsorvente e surfactante, representam um desafio para o correto desempenho da cola da invenção.

Descrição detalhada da invenção

É objeto da presente invenção uma cola termofusível indicadora de humidade, capaz de indicar a presença de água, humidade ou fluidos corporais.

Outro objeto da presente invenção, é uma cola termofusível indicadora de humidade, que muda de cor na presença de água, humidade ou fluidos corporais.

Ainda outro objeto da presente invenção, é uma cola termofusivel indicadora de humidade que muda de cor em presença de água, humidade ou fluidos corporais, com um tempo de resposta controlado.

Ainda outro objeto da presente invenção, é uma cola termofusivel indicadora de humidade que muda de cor em presença de água, humidade ou fluidos corporais, em que o tempo de resposta pode ser controlado através da variação da composição da cola termofusivel indicadora de humidade.

Um objeto particular da presente invenção é a apresentação de uma cola termofusivel indicadora de humidade capaz de rapidamente dar a indicação que um artigo de higiene pessoal ficou molhado.

A invenção descrita neste documento é referente a uma cola termofusivel indicadora de humidade que adere a um substrato, e que permite o reconhecimento imediato, por inspeção visual, que o substrato ficou molhado.

De acordo com a invenção, a cola termofusivel indicadora de humidade é constituída por:

- um componente polimérico constituído por pelo menos um polímero termoplástico sensível à água;

- um componente resínico constituído por pelo menos uma resina de hidrocarboneto;

- um componente plastificante constituído por pelo menos um plastificante capaz de formar uma mistura homogénea com a base polimérica e controlar propriedades reológicas como a viscosidade;

- um componente surfactante constituído por pelo menos um surfactante não-iónico;

- um indicador de pH, mais concretamente, um indicador de pH que sinalize a mudança de pH para valores compreendidos entre 4,5 e 8,0;

- um componente antioxidante constituído por pelo menos um antioxidante fenólico.

Por substrato entende-se como o material ou a superfície do material em que a cola termofusível indicadora de humidade é aplicada e/ou contacta diretamente. No contexto de artigos descartáveis de higiene pessoal, os substratos mais comuns são filme de polietileno e tecido não tecido de polipropileno.

Por tempo aberto entende-se como o intervalo de tempo máximo, depois da cola termofusível ser aplicada no primeiro substrato, em que é possível colar eficazmente um segundo substrato.

Por tempo de presa entende-se como o intervalo de tempo mínimo em que é necessário exercer pressão para que dois substratos se unam eficazmente. Assim, o tempo de presa está associado à velocidade com que a cola recupera as suas forças coesivas.

Por afinidade com a água também designada como hidrofilia, entende-se como a capacidade de criar ligações intermoleculares com moléculas de água. Esta propriedade, típica de moléculas polares, determina o grau de atração e interação entre diferentes materiais com moléculas de água.

Por base polimérica entende-se como sendo os materiais poliméricos que contribuem para as características fundamentais da composição e constituem o alicerce da composição. Assim, os restantes componentes da composição têm como função alterar ou aprimorar propriedades da base polimérica.

Por mudança de cor extremamente lenta entende-se a transição de cor que ocorre num intervalo de tempo superior a 10 minutos.

Por mudança de cor instantânea entende-se a transição de cor que ocorre num intervalo de tempo inferior a 1 minuto.

Por compatibilidade da resina com a restante composição entende-se a capacidade de formar uma mistura homogénea, sem separação de fases.

Dado que a base desta invenção é uma cola termof usivel, propriedades como adesão, coesão, tempo aberto, tempo de presa, entre outras, não devem ser descuradas. No entanto, por ser uma indicadora de humidade, a solubilidade e a acidez da composição são fundamentais, pois têm um impacto direto no desempenho e na estabilidade.

A solubilidade ou afinidade com a água por parte da cola termofusivel indicadora de humidade é essencial para uma mudança de cor eficaz. Ao ser solúvel ou parcialmente solúvel, é possível que a água se difunda através da cola termofusivel indicadora de humidade, permitindo o contacto com o indicador de pH que provoca a mudança de cor. Caso a cola termofusivel indicadora de humidade seja insolúvel ou não seja solúvel o suficiente, a mudança de cor não irá ocorrer ou será extremamente lenta. Por outro lado, se for solúvel em demasia, a mudança de cor será instantânea e será visível o seu desvanecimento, sendo este efeito indesejado. Neste contexto, até 10 minutos é considerado como sendo o intervalo de tempo adequado para que a mudança de cor ocorra após contacto com água, humidade, urina ou outros fluidos corporais. Assim, a solubilidade deve ser otimizada de acordo com as caracteristicas pretendidas na indicadora de humidade, das quais se destaca a velocidade da mudança de cor.

Componente polimérico

A base polimérica da cola termofusivel indicadora de humidade deve incluir um componente polimérico, constituído por pelo menos um polímero termoplástico sensível à água, isto é, solúvel ou parcialmente solúvel, ou com afinidade com a água. Polímeros sensíveis à água adequados para a presente invenção podem ser selecionados, nomeadamente mas não exclusivamente, de entre: polivinilpirrolidona (PVP), copolímeros de vinilpirrolidona e acetato de vinilo (PVP/VA), poli(etileno glicol) (PEG), poli(ácido acrílico) (PAA), copolímeros de etileno e ácido acrílico (ΕΆΆ), acetato de polivinilo (PVA) e poliacrilamida.

componente polimérico corresponde até 70% em massa da cola termofusivel indicadora de humidade, preferencialmente entre 5% e 60%, ainda mais preferencialmente entre 10% e 50%, mais exatamente entre 30% e 45%.

É importante referir que alguns dos polímeros referidos são higroscópicos, isto é, têm capacidade de absorver humidade da atmosfera envolvente. Ά utilização de tais polímeros pode ser problemática pois pode potencializar a ocorrência de indicação prematura. Tal como o nome sugere, a indicação prematura ocorre quando a cola termofusivel indicadora de humidade contacta com materiais alcalinos, provocando uma reação de neutralização e, consequentemente, uma mudança de cor antes de contactar com água, humidade ou fluidos corporais. Outro potencial fator de risco são as recentes tecnologias utilizadas na composição de artigos descartáveis de higiene pessoal que possuem um elevado teor de materiais alcalinos, nomeadamente polímero superabsorvente, polietileno com cargas minerais e surfactantes. A exposição da cola termofusível indicadora de humidade aos referidos fatores e consequente indicação prematura ocorre frequentemente durante o armazenamento dos artigos descartáveis de higiene pessoal, o que invalida o posterior correto funcionamento. Neste sentido, a utilização de polímeros ou componentes hidroscópicos deve ser minimizada de forma a reduzir a probabilidade de ocorrência de indicação prematura.

Componente resínico

É conhecido da técnica que polímeros solúveis ou com afinidade com a água têm obrigatoriamente que possuir polaridade. Por esta razão, é conveniente que as matériasprimas utilizadas sejam polares. Por possuir um alto teor ácido e, consequentemente, ser polar, a resina de colofónia tem um grande destaque no âmbito das colas termofusíveis indicadoras de humidade pois contribui simultaneamente para a afinidade com a água e para a acidez da composição.

Como se pretende que a cola termofusível da presente invenção seja anti-irritante e antialérgica, a resina de colofónia está excluída da sua composição. Em alternativa, a presente invenção utiliza apenas resina de hidrocarboneto, apesar de a sua utilização ser dificultada pela menor polaridade e ausência de acidez. Ou seja, quanto maior o teor da resina de hidrocarboneto, mais insolúvel e menor a acidez da composição. A presente invenção utiliza exclusivamente resina de hidrocarboneto, que pode ser selecionada, nomeadamente, mas não exclusivamente, de entre: resinas alifáticas (C5), aromáticas (C9), alifático-aromáticas (C5/C9) e de diciclopentadieno (DCPD), mais preferencialmente resinas C5 e C9 e ainda mais preferencialmente resinas C9 - devido ao seu caráter aromático. A resina C9 possui, à partida, maior polaridade e que pode variar de acordo com o grau de hidrogenação: quanto maior o grau de hidrogenação, menor a polaridade da resina e, à partida, menor a compatibilidade com a restante composição. Consequentemente, é expectável que a intensidade da cor final após contacto com a água, humidade ou fluidos corporais esteja de acordo com a compatibilidade entre a resina e a restante composição. Assim, a intensidade da cor final deverá diminuir à medida que o grau de hidrogenação da resina aumenta.

teor de resina hidrocarboneto deve corresponder até 50% em massa da cola termofusivel indicadora de humidade, mais preferencialmente entre 5% e 40%, ainda mais preferencialmente entre 10% e 35%, mais exatamente entre 15% e 30%.

Componente plastificante

Na presente invenção, o componente plastificante permite simultaneamente a fusão do polímero e o ajuste da viscosidade e ponto de amolecimento da cola termofusivel indicadora de humidade para valores considerados adequados de forma que seja facilmente aplicada em linhas industriais de artigos descartáveis de higiene pessoal. Entende-se como viscosidade adequada o valor de viscosidade a 120 °C compreendidos entre 500 e 15.000 mPa-s, mais preferencialmente entre 750 e 10.000 mPa-s e, ainda mais preferencialmente entre 1.000 e 6.000 mPa-s. Por ponto de amolecimento adequado entende-se o valor de ponto de amolecimento compreendido entre 50 e 120 °C, mais preferencialmente entre 55 e 115 °C e, ainda mais preferencialmente entre 60 e 110 °C. Assegurando que a composição possui o valor adequado das referidas propriedades, assegura-se também que a temperatura necessária para a utilização da invenção em linhas industriais é adequada e que deve estar compreendida entre 70 e 160 °C, mais preferencialmente entre 75 e 140 °C e, ainda mais preferencialmente entre 80 e 130 °C.

Por esta razão, é dada preferência a um componente plastificante constituído por pelo menos um plastificante líquido à temperatura ambiente. Ά substituição da resina de colofónia por resina de hidrocarboneto gera a necessidade de incluir matérias-primas responsáveis por conferir acidez à composição. Por esse motivo, o componente plastificante deve ser líquido à temperatura ambiente e com teor ácido, podendo ser selecionado, nomeadamente, mas não exclusivamente, de entre ácidos gordos saturados ou insaturados, particularmente ácidos gordos dimerizados ou polimerizados ou derivados destes.

Um plastificante líquido à temperatura ambiente é um composto com baixo peso molecular e que, portanto, tem tendência a migrar para a superfície. Assim, a sua utilização pode potencializar a ocorrência de uma reação de neutralização entre a cola termofusível indicadora de humidade e o substrato em que é aplicada, ou seja, pode ocorrer indicação prematura. Além disso, um elevado teor de componentes ácidos está associado a uma maior suscetibilidade à degradação térmica e à possível danificação dos equipamentos que procedem à aplicação da cola termofusível indicadora de humidade nos artigos descartáveis de higiene pessoal. Logo, a quantidade do componente plastificante deve permitir a plastificação do polímero e o ajuste do pH da composição para valores que assegurem o desempenho pretendido por parte da cola termofusível indicadora de humidade, sem que apresente as desvantagens mencionadas.

teor do componente plastificante utilizado deve corresponder até 70% em massa da cola termofusível indicadora de humidade, mais preferencialmente entre 5% e 60%, ainda mais preferencialmente entre 10% e 50%, mais exatamente entre 30% e 45%.

Componente surfactante

A utilização do componente surfactante tem como objetivo aumentar a afinidade da composição com a água, ou seja, contribuir maioritariamente para a solubilidade. Um componente surfactante constituído por pelo menos um surfactante selecionado de entre surfactantes não-iónicos, aniónicos, catiónicos ou anfotéricos é adequado para a invenção, sendo dada preferência a um componente surfactante não-iónico pois, apesar de possuir um poder solubilizante inferior ao surfactante iónico, não provoca uma mudança de pH quando em contacto com humidade - particularmente útil para não exacerbar a possível ocorrência de indicação prematura. Adicionalmente, o balanço lipofílico-hidrofílico (HLB) do componente surfactante deve estar compreendido entre 3 e 20, preferencialmente entre 11 e 20, garantindo assim que se utiliza um surfactante classificado como solubilizante.

Os surfactantes não-iónicos mais comuns e adequados para a presente invenção podem ser selecionadas, nomeadamente, mas não exclusivamente, de entre: álcoois etoxilados sintéticos ou naturais, derivados de fenol etoxilados.

teor do componente surfactante adequado para a presente invenção corresponde até 25% em massa da cola termofusível indicadora de humidade, mais preferencialmente entre 0,5% e 20%, ainda mais preferencialmente entre 1% e 15%, mais exatamente entre 2% e 10%.

Indicador de pH

O indicador de pH a ser selecionado deve sinalizar corretamente a mudança de pH para valores compreendidos entre 4,5 e 8,0 - intervalo de pH normal da urina. Tal como referido, a presente invenção refere-se a uma cola termofusível que na ausência de humidade apresenta um pH inferior a 4,5. Neste sentido, o indicador de pH adequado para a presente invenção pode ser, nomeadamente, mas não exclusivamente, selecionados de entre: amarelo de metilo, azul de bromofenol, vermelho do congo, vermelho de metilo ou verde de bromocresol. Para a presente invenção é dada preferência a um indicador de pH como o azul de bromofenol ou o verde de bromocresol, mais preferencialmente o verde de bromocresol. O indicador verde de bromocresol quando presente num meio cujo pH é inferior a 3,8 apresenta cor amarela e para valores de pH superiores a 5,4 apresenta cor azul. Assim, ao utilizar este indicador de pH, a cor da cola termofusível indicadora de humidade associada à ausência de humidade é amarelo. Quando em contacto com água, humidade ou fluidos corporais a cola termofusível indicadora de humidade transita de amarelo para verde e, posteriormente, para azul.

O teor de indicador de pH adequado para a presente invenção corresponde até 5% em massa da cola termofusível indicadora de humidade, mais preferencialmente entre 0,05% e 3% e ainda mais preferencialmente entre 0,1% e 2%.

Componente antioxidante

A utilização do componente antioxidante tem como objetivo evitar a degradação da cola termofusivel indicadora de humidade por ação do calor, quer durante a sua produção, como durante a aplicação ou durante o armazenamento dos artigos descartáveis de higiene pessoal em que é utilizada. Para a presente invenção é particularmente útil o uso de um componente antioxidante constituído por pelo menos um antioxidante primário, secundário ou antioxidantes multifuncionais. Assim, são considerados adequados antioxidantes selecionado de entre antioxidantes fenólicos, de fosfitos, de tioésteres ou mistura destes, sendo os antioxidantes fenólicos particularmente úteis.

teor do componente antioxidante adequado para a presente invenção corresponde até 15% em massa da cola termofusivel indicadora de humidade, mais preferencialmente entre 0,5% e 10% e, ainda mais preferencialmente entre 1% e 5%.

Eventualmente, podem ser adicionados outros componentes com o objetivo de alterar propriedades específicas ou o desempenho da cola termofusivel indicadora de humidade. Por exemplo, caso se pretenda diminuir a solubilidade da composição, poderão ser acrescentados polímeros, ceras ou resinas insolúveis e sem afinidade com a água. É importante ter em conta que a adição deste tipo de matérias-primas para além de diminuir a solubilidade da cola também reduz a acidez da composição.

Processo para a produção da cola termofusivel indicadora de humidade processo para a produção da cola termofusivel indicadora de humidade consiste em misturar o componente plastificante e o componente polimérico à temperatura ambiente até formar uma pasta homogénea. De seguida, esta pasta é aquecida até 135 °C com agitação constante até que o componente polimérico funda completamente e a mistura apresente um aspeto translúcido. Após esta etapa, são adicionados o componente o componentes resinico, o componente surfactante e o componente antioxidante, sem ordem específica, culminando com a adição do indicador de pH, mantendo a temperatura e a agitação até que todos os constituintes estejam completamente incorporados.

Formas de realização da invenção

Para verificar os resultados obtidos pela composição, bem como a sua comparação com composições do estado da técnica foram executados diversos testes cujos resultados são apresentados na Tabela 1.

Um dos testes realizados é o teste de envelhecimento que têm como objetivo acelerar o envelhecimento da cola termofusivel indicadora de humidade e identificar num curto período de tempo possíveis falhas técnicas, nomeadamente indicação prematura e alterações na mudança de cor após contacto com a água.

Um outro teste que é realizado é o teste de compatibilidade, no qual se verifica se ocorre separação das fases, o que em caso afirmativo, indica a incompatibilidade da formulação.

No Exemplo 1 é referida a informação relativa à composição de uma cola termofusivel indicadora de humidade com propriedades técnicas, nomeadamente viscosidade, ponto de amolecimento e transição de cor, consideradas apropriadas. No entanto, esta composição inclui resina de colofónia e apresenta fraca resistência a indicação prematura, isto é, resultados dos testes de envelhecimento não conformes, pelo que não é considerada adequada para a presente invenção e é apresentada apenas para efeito de comparação.

Exemplo 2 consiste numa composição de cola termofusível indicadora de humidade cuja composição foi otimizada a nível da acidez e solubilidade, que se traduzem numa maior resistência a indicação prematura e consequente conformidade com os testes de envelhecimento, mantendo propriedades técnicas como viscosidade, ponto de amolecimento e mudança de cor dentro dos limites considerados adequados para a invenção.

A otimização das propriedades referidas no Exemplo 2 permitiu a substituição da resina de colofónia por resina de hidrocarboneto, Exemplo 3, mantendo todas as características técnicas desejáveis: composição compatível, transição rápida de amarelo para azul após contacto com água, humidade ou fluidos corporais, cor inicial e final intensa e facilmente identificável, boa resistência a indicação prematura, ponto de amolecimento e viscosidade que permitem a fácil aplicação no produto final.

Tabela 1

	Exemplo 1	Exemplo 2	Exemplo 3
Componente polimérico	23,8 g	36, 1 g	36, 1 g
Resina de colofónia	46,8 g	22,2 g	-
Resina de hidrocarboneto	-	-	22,2 g

Componente plastificante	22,0 g	37,2 g	37,2 g
Componente surfactante	6,0 g	3,0 g	3,0 g
Componente antioxidante	1,3 g	1,3 g	1,3 g
Indicador de pH	0, 1 g	0,2 g	0,2 g
Viscosidade a 120 °C	1.200 mPa.s	4.300 mPa.s	4.600 mPa.s
Ponto de amolecimento	60 °C	75 °C	73 °C
Mudança de cor	< 1 minuto	< 1 minuto	< 1 minuto
Compatibilidade	Compatível	Compatível	Compatível
Envelhecimento	Não conforme	Conforme	Conforme

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cola termofusivel indicadora de humidade caracterizada por compreender 36,1% em massa de um componente polimérico, 37,2% em massa de um componente plastificante, 3,0% em massa de um componente surfactante, 22,2% em massa de uma resina de hidrocarboneto, 0,2% em massa de um indicador de pH e 1,3% em massa de um componente antioxidante.
2. Cola termofusivel indicadora de humidade de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o componente polimérico ser constituído por pelo menos um polímero termoplástico selecionado de entre: polivinilpirrolidona (PVP), copolímeros de vinilpirrolidona e acetato de vinilo (PVP/VA), poli(etileno glicol) (PEG), poli(ácido acrílico) (PAA), copolímeros de ácido acrílico e etileno (EAA), acetato de polivinilo (PVA) e poliacrilamida.
3. Cola termofusivel indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a resina de hidrocarboneto ser selecionada de entre resinas alifáticas (C5), aromáticas (C9), alifático-aromáticas (C5/C9) e de diciclopentadieno (DCPD).
4. Cola termofusivel indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente plastificante ser constituído por pelo menos um plastificante líquido à temperatura ambiente, selecionado de entre ácidos gordos saturados ou insaturados, particularmente ácidos gordos dimerizados ou polimerizados ou derivados destes.
5. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente surfactante ser constituído por pelo menos um surfactante selecionado de entre surfactantes não-iónicos, aniónicos, catiónicos ou anfotéricos.
6. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por o balanço lipofílico-hidrofílico (HLB) do componente surfactante estar compreendido entre 11 e 20.
7. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizada por o componente surfactante ser um componente surfactante não-iónico selecionado de entre: álcoois etoxilados sintéticos ou naturais, derivados de fenol etoxilados.
8. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o indicador de pH ser selecionado de entre: amarelo de metilo, azul de bromofenol, vermelho do congo, vermelho de metilo ou verde de bromocresol.
9. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o componente antioxidante ser constituído por pelo menos um antioxidante primário, secundário ou multifuncional.
10. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o valor da viscosidade a 120 °C da cola termofusível indicadora de humidade estar compreendido entre 500 e 15.000 mPa^-s.
11. Cola termofusível indicadora de humidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o valor de ponto de amolecimento da cola termofusível indicadora de humidade estar compreendido entre 50 e 120 °C.
12. Processo para a produção da cola termofusível indicadora de humidade reivindicada em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser constituído pelas seguintes etapas:

a) misturar o componente plastificante e o componente polimérico à temperatura ambiente até formar uma pasta homogénea;

b) a pasta formada na etapa anterior ser aquecida até 135 °C com agitação constante até que o componente polimérico se funda completamente e a mistura apresente um aspeto translúcido;

c) adicionar o componente resínico, o componente surfactante e o componente antioxidante sem ordem específica;

d) adicionar o indicador de pH, mantendo a temperatura e a agitação até que todos os constituintes estejam completamente incorporados.
13. Uso da cola termofusível indicadora de humidade reivindicada nas reivindicações 1 a 11 em artigos de higiene pessoal descartáveis.