ES2241776T3

ES2241776T3 - Nuevas composiciones adhesivas pulverizables de masa fundida basadas en poliolefinas.

Info

Publication number: ES2241776T3
Application number: ES01902136T
Authority: ES
Inventors: Baoyu Wang
Original assignee: Ato Findley Inc
Current assignee: Bostik Inc
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2005-11-01
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: DE60111495T2; ATE297962T1; CA2398000A1; CN1217987C; MXPA02007136A; WO2001053408A1; AU2001227968A1; DE60111495D1; EP1252231B1; JP4540286B2; EP1252231A1; JP2003533551A; US6329468B1; CA2398000C; CN1419585A

Abstract

Una composición adhesiva de masa fundida que comprende la mezcla de los componentes siguientes: (a)aproximadamente del 10% al 40% en peso de un ingrediente de polímero, compuesto dicho ingrediente de polímero solamente de un polímero de poliolefina flexible o una mezcla de polímeros de poliolefina flexible, teniendo dicho polímero de poliolefina flexible una densidad de 0, 86 g/cm3 a 0, 90 g/cm3, un caudal de fusión igual o superior a 5 g/10 min., un punto de fusión entre 121 y 160º C y un calor de fusión de aproximadamente 15 a 60 J/g; (b)aproximadamente del 30% al 70% en peso de una resina de adherencia; (c)aproximadamente del 5% al 30% en peso de un plastificante; (d)aproximadamente del 0% al 30% en peso de una cera; y (e)aproximadamente del 0% al 2% en peso de un estabilizador, totalizando los componentes (a) a (e) un 100% en peso.

Description

Nuevas composiciones adhesivas pulverizables de masa fundida basadas en poliolefinas.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a nuevas composiciones adhesivas pulverizables de masa fundida basadas en poliolefinas flexibles plastificadas y adheridas (FPO). De forma más particular, esta invención se refiere a composiciones adhesivas que encuentran su utilidad en la fabricación de artículos no-tejidos desechables como los pañales y productos para la higiene femenina. Las composiciones adhesivas de la presente invención son particularmente útiles en las aplicaciones elásticas por unión donde se desea una resistencia al aceite.

Antecedentes de la invención

Los adhesivos de masa fundida existen típicamente como masas sólidas a temperatura ambiente y pueden convertirse en un líquido fluido mediante la aplicación de calor. Estos adhesivos son particularmente útiles en la fabricación de una variedad de productos desechables en la cual es a menudo necesaria la adhesión a varios substratos. Las aplicaciones específicas incluyen los pañales desechables, las compresas de hospitales, las compresas higiénicas, protege-slips, paños quirúrgicos y bragas para adultos incontinentes, colectivamente conocidas como productos no-tejidos desechables. Otras aplicaciones diversificadas han supuesto productos del papel, materiales de envase, cintas y etiquetas. En estas aplicaciones, el adhesivo de masa fundida se calienta hasta su estado fundido y se aplica luego a un substrato. Un segundo substrato se pone inmediatamente en contacto y se comprime contra el primero. El adhesivo se solidifica al enfriarse para formar un fuerte enlace.

La ventaja más importante del adhesivo de masa fundida es la falta de un vehículo líquido, como podría ser el caso de los adhesivos basados en agua o un disolvente, eliminando por este medio los procesos onerosos asociados a la eliminación del vehículo líquido.

Para muchas aplicaciones, los adhesivos de masa fundida se extruyen a menudo directamente sobre un substrato en forma de una película fina a través de un troquelado de ranura por medio de un equipo de bomba de pistón o de engranajes. En estos casos, el substrato se pone en estrecho contacto con un troquelado en caliente bajo presión. La temperatura del troquelado debe mantenerse por encima del punto de fusión del adhesivo, típicamente en el rango de 150 a 200ºC. Para algunas aplicaciones, particularmente para la fabricación de artículos no-tejidos, a menudo está implicada la unión de substratos sensibles al calor y delicados, tal como las películas finas de paso de polietileno. El contacto directo entre el substrato y el troquelado, en estos casos, debe evitarse para impedir que el substrato se queme o se deforme. Se han desarrollado varios métodos de aplicación según los cuales un adhesivo de masa fundida puede recubrir a distancia el substrato por aspersión con ayuda de aire comprimido. Estas técnicas indirectas incluyen la aspersión en espiral, así como varias formas de métodos de masa fundida soplada. El contacto directo entre la cabeza de revestimiento y el substrato por lo tanto es limitado. Todas las técnicas de revestimiento anteriormente mencionadas son bien conocidas de los especialistas en el arte y el equipo comercial está disponible inmediatamente.

Las técnicas indirectas de revestimiento, sin embargo, suponen unos requisitos estrictos en cuanto a los adhesivos de masa fundida. La viscosidad del adhesivo debe ser suficientemente baja, habitualmente en el rango de 2.000 a 30.000 cP, preferentemente en el rango de 2.000 a 15.000 cP, a la temperatura de aplicación. Numerosos otros factores físicos, especialmente las propiedades reológicas del adhesivo, entran en juego para determinar la pulverizabilidad de un adhesivo de masa fundida. La mayoría de los productos comerciales de masa fundida no se prestan a las aplicaciones por aspersión. No existen modelos o directrices teóricas ampliamente aceptadas para predecir la pulverizabilidad y debe ser determinada empíricamente con el equipo de aplicación.

De acuerdo con la presente invención, se ha descubierto que una mezcla que comprenda una poliolefina flexible (FPO), una resina de adherencia, un plastificante y, opcionalmente, una cera sintética de poliolefina o una cera de petróleo, proporciona un adhesivo pulverizable de masa fundida que posee nuevas combinaciones de propiedades incluidas una buena adhesión a una variedad de substratos, una baja viscosidad, buena estabilidad al calor y resistencia al aceite/ungüentos. La composición de la presente invención es particularmente útil en la fabricación de artículos no-tejidos para la unión de películas de polietileno y polipropileno, bandas de tejidos no-tejidos y elásticas una a otra o a sí mismas.

Los polímeros de poliolefina flexible útiles en esta invención son esencialmente homopolímeros de propileno de alto peso molecular o copolímeros de propileno con otros monómeros de \alpha-olefina como el etileno, 1-buteno o 1-hexeno. Las FPO no deben ser confundidas con el polipropileno cristalino convencional y las poli-\alpha-olefinas amorfas (APAO). Los especialistas en el arte saben muy bien que el polipropileno cristalino convencional son polímeros de alto peso molecular de propileno con una estructura predominantemente de cadena isotáctica. La configuración isotáctica puede describirse como que posee grupos metilo unidos a los átomos de carbono terciario de unidades monoméricas sucesivas del mismo lado que un plano hipotético a través de la cadena principal del polímero. Este tipo de estructura de cadena estereoquímica se puede ilustrar gráficamente mediante la utilización de la fórmula de proyección Fischer como sigue:

1

Debido a este alto grado de regularidad de cadena, el polipropileno isotáctico convencional (IPP) es muy cristalino con una cristalinidad habitualmente superior al 50% y un calor de fusión, que es una medida de la cristalinidad, superior a 70 J/g. Los polipropilenos cristalinos convencionales son habitualmente materiales duros que poseen una densidad alta y un punto de fusión alto. No se han utilizado como base única de polímeros para las aplicaciones adhesivas de masa fundida. El IPP típico convencional tiene habitualmente un caudal de fusión, que es inversamente proporcional al peso molecular medio, en el rango de 0,5-200 g/10 min. según se mide de acuerdo con el método ASTM D-1238.

Las APAO, por otro lado, son una familia de homopolímeros esencialmente amorfos de bajo peso molecular de propileno o de copolímeros de propileno con etileno, 1-buteno o 1-hexeno. En contraste con la estructura isotáctica regular, las APAO son atácticas con los grupos metilo en las unidades monoméricas sucesivas distribuidas estéricamente al azar en los lados opuestos del plano hipotético a través de la cadena de polímeros. La configuración estéreo de la APAO atáctica puede ser descrita mediante la utilización de la fórmula de proyección Fischer como sigue:

2

La configuración estéreo irregular impide la formación de cualquier matriz tridimensional ordenada y como resultado, las poli-\alpha-olefinas amorfas, como su nombre indica, son esencialmente no-cristalinas, o son materiales amorfos blandos que tienen una fuerza mecánica baja y una densidad baja. En comparación con el polipropileno cristalino, las APAO son normalmente polímeros de bajo peso molecular medio que tienen un caudal de fusión de aproximadamente 2000 g/10 min. según se mide de acuerdo con ASTM-D-1238.

Las poliolefinas flexibles (FPO) es otra familia única de polímeros basados en propileno. Al contrario de la configuración de cadena predominantemente isotáctica del IPP y de la configuración de cadena predominantemente atáctica de la APAO, la estereo-estructura de la FPO puede describirse como que tiene segmentos o bloques de estructura isotáctica regular que se intercalan con segmentos o bloques de estructura atáctica. Debido a esta única arquitectura de cadena molecular, las FPO son semicristalinas con una cristalinidad y un punto de fusión por debajo de los del IPP. La única estructura molecular de la FPO conduce a una combinación inhabitual y deseable de propiedades físicas y mecánicas tales como baja densidad, bajo punto de fusión, flexibilidad, blandura y elasticidad.

Además de la diferencia en la estructura molecular, las FPO son también inmediatamente distinguibles de los IPP y las APAO por sus propiedades físicas únicas. Las FPO típicas tendrán un punto de fusión situado entre 250 y 320ºF y un calor de fusión en el rango de 15 a 60 J/g, mientras que los IPP cristalinos tienen habitualmente un punto de fusión de aproximadamente 340ºF y un calor de fusión por encima de 70 J/g. Las APAO, por otro lado, son habitualmente amorfas de forma predominante sin un punto de fusión bien definido aunque algunos productos comerciales de APAO puedan mostrar un grado muy bajo de cristalinidad con un calor de fusión inferior a 10 J/g. Otras diferencias profundas entre la FPO, IPP y APAO consisten en sus densidades. La densidad de la FPO se encuentra típicamente entre 0,87 y 0,90 g/cm^{3}, lo que la sitúa entre las del IPP y de la APAO. Los IPP tienen la densidad más alta que oscila entre 0,90 y 0,95 g/cm^{3} y las APAO, la más baja que oscila entre 0,85 y 0,87 g/cm^{3}. Las diferencias en las propiedades físicas entre estas tres únicas familias de poliolefinas son bien conocidas y han sido objeto de muchos artículos.

Debido a su alto punto de fusión, su alto grado de cristalinidad y su falta de atributos físicos y mecánicos deseables tales como la flexibilidad, elasticidad y blandura, los IPP convencionales no han sido utilizados solos como base de polímeros para las aplicaciones adhesivas de masa fundida. Un adhesivo de masa fundida basado en un IPP sería demasiado frágil para producir una solidez de unión aceptable y necesitaría todavía una alta temperatura de aplicación mucho más allá del punto de fusión de 340ºF para el IPP. Los adhesivos de masa fundida que contienen APAO, por otro lado, son conocidos en el arte. Estos adhesivos tienen típicamente más del 50% en peso de polímero. Es bien conocido que los adhesivos basados en las APAO tienen generalmente valores de poca fuerza de cohesión, poca resistencia al calor, baja adherencia a temperatura elevada y bajo esfuerzo cortante. No se han encontrado muchos usos de las APAO en las aplicaciones no-tejidas desechables donde se requiere una combinación de gran solidez de unión a muy bajo peso de recubrimiento y de fácil procesamiento por las técnicas de aspersión mencionadas anteriormente. Los adhesivos basados en APAO carecen habitualmente de esta capacidad.

Por ejemplo, Ryan revela en la Patente de los Estados Unidos No. 5.747.573 una composición adhesiva de masa fundida basada en APAO útil para la unión de las láminas plásticas y metalizadas de los recipientes. La composición adhesiva contiene una mezcla de APAO, un plastificante sólido de benzoato y un adherente de hidrocarburo.

La Patente de los Estados Unidos No. 4.022.728 de Trotter et al., describe una composición piezosensible de masa fundida que comprende una mezcla de APAOs, un elastómero sustancialmente amorfo de bajo peso molecular, un adherente líquido y un polipropileno cristalino (IPP) en una cantidad que alcanza el 2% en peso. Se reivindica que la composición proporciona buenas propiedades adhesivas a temperaturas bajas.

La Patente de los Estados Unidos No. 5.185.398 de Kehr et al., revela una composición adhesiva de recubrimiento que comprende 90-99,9 partes en peso de un polímero ácido derivado de un ácido carboxílico olefínico que lleva grupos funcionales. Se reivindica que la composición tiene mayor mejora en la adhesión a los plásticos y metales de poliolefina con respecto a los adhesivos basados en las mezclas de APAO y adherente.

La Patente de los Estados Unidos No. 4.120.916 de Meyer et al., revela composiciones adhesivas de masa fundida que comprenden una mezcla de polietileno, APAO y propileno cristalino que contiene un polímero. Se dice que estas composiciones de masa fundida tienen una nueva combinación de propiedades tales como cortos tiempos de adherencia en caliente y tiempos abiertos para la unión de cartón corrugado modificado por parafina.

La Patente de los Estados Unidos No. 4.761.450 de Lakshmanan et al., revela una mezcla de polímeros compatibles como adhesivo de masa fundida que comprende un polímero de etileno de baja densidad, un copolímero de 1-buteno con etileno o propileno, un adherente de hidrocarburos y un polímero de bajo peso molecular seleccionado a partir del grupo compuesto de un polibuteno líquido de bajo peso molecular, un polipropileno amorfo y las mezclas de los mismos.

La Patente de los Estados Unidos No. 5.723.546 de Sustic revela una composición adhesiva que comprende la mezcla de polímeros de olefina que son poli-\alpha-olefinas de alto peso molecular junto con poli-\alpha-olefinas amorfas de bajo peso molecular. El objeto de esta invención consiste en mejorar las propiedades de las poli-\alpha-olefinas amorfas de bajo peso molecular, no sustituirlas.

Está claro que todas las composiciones adhesivas del arte anterior mencionadas más arriba se basan en la familia de las APAO. Tal como se observa anteriormente, las APAO difieren significativamente de la FPO utilizadas en la presente invención tanto en la estructura molecular, peso molecular promedio como en las propiedades físicas y mecánicas. Estos adhesivos de APAO del arte anterior se formulan para aplicaciones distintas de las destinadas a productos no-tejidos desechables y carecen habitualmente de pulverizabilidad.

En la fabricación de artículos no-tejidos desechables como los pañales, los adhesivos de masa fundida basados en copolímeros estirénicos de bloque tales como los copolímeros de bloque de estireno/isopreno/estireno (SIS) o los copolímeros de bloque de estireno/butadieno/estireno (SBS) son muy utilizados para unir la película de polietileno, o similares, al tejido o a los substratos no-tejidos. Los adhesivos basados en copolímeros de bloque son particularmente útiles en la construcción de los fruncidos o vueltas interiores de pierna que se emplean para impedir que se escapen las pérdidas corporales de alrededor de las piernas del usuario. Durante la utilización, esta vuelta o solapa se mantiene en su lugar mediante una o más bandas elásticas que rodean las piernas. Estas bandas elásticas se mantienen en su lugar típicamente y están unidas al artículo desechable por el adhesivo de masa fundida.

Estos adhesivos de copolímeros de bloque, sin embargo, tienen algunos inconvenientes tales como la inestabilidad de la viscosidad que se manifiesta a temperatura elevada. Otro defecto es que estos copolímeros de bloque pierden la mayoría de su solidez de unión a sufrir exposición a aceites minerales u otros ungüentos basados en aceite. El aceite mineral y demás ungüentos basados en aceite se utilizan a menudo para los niños para tratar los sarpullidos de la piel, y por lo tanto las composiciones adhesivas de masa fundida anteriores, a su exposición al mismo, experimentan un fallo en la unión del adhesivo. Como consecuencia, las bandas elásticas de las piernas pueden de hecho desprenderse del pañal lo que ocasiona un fallo completo y la rotura de la vuelta interior de la pierna. Por lo tanto, sería muy deseable un adhesivo que sea capaz de soportar la exposición a aceites minerales u otros ungüentos basados en aceite al mismo tiempo que siga proporcionando una solidez de unión suficiente para la fijación de la banda elástica en la vuelta interior de la pierna.

Sumario de la invención

La presente invención se dirige a una composición adhesiva de masa fundida basada en al menos un polímero de FPO semicristalino. El adhesivo comprende una mezcla de una poliolefina flexible (FPO), una resina de adherencia, un plastificante, y opcionalmente una cera sintética de poliolefina o cera de petróleo como principales ingredientes. Las composiciones de la presente invención han superado los defectos de los adhesivos basados en copolímeros de bloque y APAO del arte anterior y proporcionan una excelente estabilidad al calor, fuerza de cohesión mejorada, baja viscosidad y buena adhesión a una variedad de substratos así como buena capacidad de procesamiento con un equipo de recubrimiento convencional. En particular, la presente invención proporciona una composición adhesiva que es adecuada para una variedad de técnicas de aplicación del recubrimiento por aspersión.

La composición adhesiva de masa fundida de la presente invención posee ciertas propiedades físicas que la convierten en idealmente apropiada para su utilización con artículos no-tejidos desechables. De forma más particular, el adhesivo de masa fundida de la presente invención tiene una excelente resistencia al aceite/ungüento, y mantiene por lo tanto una fuerza de unión aceptable aun después de la exposición saturada al aceite mineral.

La composición adhesiva de masa fundida de esta invención es particularmente útil para las aplicaciones de fijación elástica en artículos no-tejidos desechables tales como los pañales para unir unos a otros varios materiales elásticos a unos substratos porosos y no-porosos tales como los materiales no-tejidos, películas de polietileno, películas de polipropileno, y similares. La composición adhesiva de masa fundida proporciona buenas uniones elásticas de fijación cuando se somete a prueba por medio de los métodos de pruebas de termofluencia estándar.

La composición adhesiva de masa fundida de esta invención proporciona también excelentes uniones de construcción cuando se somete a prueba a través de las pruebas de fuerza de adherencia estándar. Además, cuando se formula para su utilización con películas de poliolefina, el adhesivo de masa fundida mantiene una excelente fuerza de unión en seco aun después de su exposición a una temperatura elevada de envejecimiento, es decir a las condiciones simuladas de almacenamiento.

La composición adhesiva de masa fundida de la presente invención comprende una composición adhesiva de masa fundida que incluye la mezcla de los componentes siguientes:

(a): aproximadamente del 10% al 40% en peso de un ingrediente de polímero, compuesto dicho ingrediente de polímero solamente de un polímero de poliolefina flexible o una mezcla de polímeros de poliolefina flexible, teniendo dicho polímero de poliolefina flexible una densidad de 0,86 g/cm^{3} a 0,90 g/cm^{3}, un caudal de fusión igual o superior a 5 g/10 min., un punto de fusión entre 121 y 160ºC y un calor de fusión de aproximadamente 15 a 60 J/g;

(b): aproximadamente del 30% al 70% en peso de una resina de adherencia;

(c): aproximadamente del 5% al 30% en peso de un plastificante;

(d): aproximadamente del 0% al 30% en peso de una cera; y

(e): aproximadamente del 0% al 2% en peso de un estabilizador,

totalizando los componentes (a) a (e) un 100% en peso.

La composición adhesiva puede contener otros ingredientes tales como un relleno que puede modificar las propiedades adhesivas de la composición adhesiva básica anterior.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para unir un primer substrato a un segundo substrato de un artículo absorbente no-tejido desechable, que incluye los pasos de:

-: suministrar a una estación de laminación un primer substrato y un segundo substrato, debiendo unirse dicho segundo substrato a dicho primer substrato;

-: aplicar un adhesivo basado en una poliolefina flexible a una superficie de al menos uno de dichos primero y segundo substratos antes de que dichos substratos alcancen dicha estación de laminación, incluyendo dicho adhesivo como componentes del mismo aproximadamente el 10-40% en peso de un ingrediente de polímero, estando compuesto dicho ingrediente de polímero solamente de un polímero de poliolefina flexible o una mezcla de polímeros de poliolefina flexible, teniendo dicho polímero de poliolefina flexible una densidad de 0,86 g/cm^{3} a 0,90 g/cm^{3}, un índice de flujo de masa fundida igual o superior a 5 g/10 min., un punto de fusión situado entre 121 y 160ºC y un calor de fusión de aproximadamente 15 a 60 J/g, aproximadamente un 30-70% en peso de una resina de adherencia, aproximadamente el 5-30% en peso de un plastificante, aproximadamente el 0-30% en peso de una cera, y aproximadamente un 0-2% en peso de un estabilizador, totalizando los componentes el 100% en peso;

-: combinar dichos primero y segundo substratos y dicho adhesivo conjuntamente a dicha estación de laminación para formar un laminado; y

-: unir dicho segundo substrato a dicho primer substrato.

Breve descripción de las distintas vistas de los dibujos

En los dibujos:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva esquemática, despiezada de un pañal desechable que incorpora un adhesivo de masa fundida construido de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 2 es una vista transversal esquemática del pañal de la Fig. 1;

La Fig. 3 es una vista transversal esquemática de una compresa higiénica femenina desechable que incorpora un adhesivo de masa fundida construido de acuerdo con la presente invención; y

La Fig. 4 es una ilustración esquemática de un sistema para fabricar compresas higiénicas femeninas desechables que utiliza el adhesivo de masa fundida de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

De acuerdo con la presente invención, se produce una composición adhesiva de masa fundida, que comprende como principal componente de polímero aproximadamente del 10% al 40% en peso de un polímero de FPO semicristalina, o una mezcla de polímeros de FPO semicristalina. La composición adhesiva de masa fundida de la presente invención incluye también del 30% al 70% en peso de una resina de adherencia, aproximadamente del 5% al 30% en peso de un plastificante, aproximadamente del 0% al 30% en peso de una cera y aproximadamente del 0% al 2% en peso de un estabilizador o antioxidante. Opcionalmente, la composición contiene también hasta un 50% en peso de un
relleno.

La composición adhesiva de masa fundida de la presente invención incluye un polímero de poliolefina flexible (FPO). Los polímeros de FPO apropiados pueden obtenerse bien sea por homo-polimerización de propileno o por copolimerización de propileno con otros monómeros de olefina insaturados que contienen de 2 a 10 átomos de carbono, que incluyen sin limitarse a ello, etileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno.

Los polímeros de FPO preferidos son los homopolímeros del tipo de propileno y los copolímeros de propileno y etileno que tienen un contenido de comonómero de etileno que oscila entre el 5% y el 20% en peso. Los polímeros de FPO que tienen un caudal de fusión igual o superior a 5 g/10 min. y una densidad entre 0,86 y 0,90 g/cm^{3} pueden utilizarse en la composición de la presente invención, pero se prefieren más los que tienen un caudal de fusión situado entre 20 g/10 min. y 200 g/10 min. y una densidad alrededor de 0,88 g/cm^{3}. Los polímeros de FPO del tipo descrito anteriormente son comercialmente disponibles por Huntsman Corporation con el nombre comercial de designación RexFlex.

Las resinas de adherencia que se utilizan en los adhesivos de masa fundida de la presente invención son aquellas que amplían las propiedades adhesivas y mejoran la adhesión específica. Tal como se utiliza aquí, el término "resina de adherencia" incluye:

(a): la colofonia natural y modificada tal como, por ejemplo, colofonia de goma, colofonia de madera, colofonia de resina líquida, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada;

(b): los ésteres de glicerol y pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, tal como, por ejemplo, el éster de glicerol de colofonia de madera clara, el éster de glicerol de colofonia hidrogenada, el éster de glicerol de colofonia polimerizada, el éster de pentaeritritol de colofonia de madera clara, el éster de pentaeritritol de colofonia hidrogenada, el éster de pentaeritritol de colofonia de resina líquida y el éster de pentaeritritol fenólico modificado de colofonia;

(c): las resinas de politerpeno que tienen un punto de ablandamiento, tal como lo determina el método ASTM E28-58T, de aproximadamente 10ºC a 140ºC, resultando generalmente estas últimas resinas de politerpeno de la polimerización de los hidrocarburos de terpeno, tal como el mono-terpeno conocido como pineno, en presencia de los catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; también se incluyen las resinas de politerpeno hidrogenado;

(d): los copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, por ejemplo estireno/terpeno, \alpha-metil-estireno/ter-peno, y vinil-tolueno/terpeno;

(e): las resinas fenólicas modificadas con terpeno tal como, por ejemplo, el producto de la resina que resulta de la condensación, en un medio ácido, de un terpeno y un fenol;

(f): las resinas alifáticas y cicloalifáticas de hidrocarburos del petróleo que tienen puntos de ablandamiento de Anillo y Bola de aproximadamente 10ºC a 140ºC, resultando estas últimas resinas de la polimerización de monómeros compuestos principalmente de olefinas y diolefinas alifáticas o cicloalifáticas; se incluyen también las resinas hidrogenadas alifáticas y cicloalifáticas de hidrocarburos del petróleo; los ejemplos de estas resinas comercialmente disponibles de este tipo basadas en una fracción de C_{5}-olefina son las resinas de adherencia Piccotac 95 vendidas por Hercules Corp. y Eastotac H115R vendidas por Eastman Chemical Company;

(g): los hidrocarburos aromáticos del petróleo y los derivados hidrogenados de los mismos;

(h): los hidrocarburos alifáticos/aromáticos derivados del petróleo y los derivados hidrogenados de los mismos.

Las mezclas de dos o más de las resinas de adherencia anteriormente descritas pueden resultar necesarias para algunas formulaciones. Aunque se pueda utilizar un rango del 30% al 70% en peso de resina de adherencia, el rango preferido es del 35% al 60%. Las resinas de adherencia que sirven para la presente invención pueden incluir quizás las resinas polares de adherencia, sin embargo, la elección de resinas polares de adherencia disponibles se limita teniendo en cuenta el hecho de que muchas de las resinas polares parecen sólo parcialmente compatibles con los polímeros de FPO.

Tal como se ha observado anteriormente, las resinas de adherencia que son útiles dentro del alcance de la presente invención comprenden aproximadamente del 30% hasta aproximadamente el 70% en peso. Preferentemente, las resinas de adherencia pueden seleccionarse a partir de cualquiera de los tipos no-polares que son comercialmente disponibles. Las resinas preferidas son resinas alifáticas de hidrocarburos del petróleo cuyos ejemplos se basan en una olefina C_{5} como el Piccotac 95 disponible por parte de Hercules Corp. Las más preferidas son las resinas no-polares de adherencia que están completamente C_{9} hidrogenadas o las resinas puras de hidrocarburos basados en monómeros con puntos de ablandamiento que se sitúan en el rango de aproximadamente 70ºC hasta aproximadamente 125ºC.

Un plastificante puede estar presente en la composición de la presente invención en cantidades de aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 30% en peso, preferentemente de aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 25% con el fin de proporcionar un control de la viscosidad deseada. Puede seleccionarse un plastificante adecuado a partir del grupo que incluye los aceites plastificantes habituales, como el aceite mineral, pero también los oligómeros de olefina y los polímeros de bajo peso molecular, así como el aceite vegetal y animal y los derivados de estos aceites. Los aceites derivados del petróleo que se pueden emplear son materiales de temperatura de ebullición relativamente alta que contienen solamente una proporción menor de hidrocarburos aromáticos. Al respecto, los hidrocarburos aromáticos tendrían que ser inferiores preferentemente al 30%, y con más particularidad inferiores al 15% en peso, del aceite. Preferentemente, el aceite puede ser totalmente no-aromático. Los oligómeros pueden ser polipropilenos, polibutenos, poliisopreno hidrogenado, butadieno hidrogenado, o similares que tengan pesos moleculares medios entre aproximadamente 350 y aproximadamente 10.000. Los aceites vegetales y animales adecuados incluyen los ésteres de glicerol de los ácidos grasos habituales y los productos de polimerización de los mismos. El plastificante que tenga su utilidad en la presente invención puede ser cualquier cantidad de distintos plastificantes pero los inventores han descubierto que un plastificante que incluya aceite mineral es particularmente útil en la presente invención. Se pueden utilizar también otros polibutenos líquidos que tengan peso moleculares medios inferiores a 5.000. Tal como se podrá valorar, los plastificantes han sido empleados típicamente para reducir la viscosidad de la composición adhesiva total sin disminuir sustancialmente la fuerza adhesiva y/o la temperatura de servicio del adhesivo así como para ampliar el tiempo abierto del adhesivo.

Las ceras que se pueden utilizar en cantidades que oscilan del 0 al 30% en peso, preferentemente del 5% al 15%, en la composición de la presente invención, se utilizan para reducir la viscosidad de la masa fundida de los adhesivos de masa fundida. Estas ceras reducen el tiempo abierto de la composición sin afectar la eficacia de la temperatura. Entre las ceras útiles se encuentran:

(1): el polietileno de bajo peso molecular, es decir 500-6000, que tiene un valor de dureza, según lo determina el método ASTM D-1321, desde aproximadamente 0,1 hasta 120 y unos puntos de ablandamiento ASTM desde aproximadamente 65ºC hasta 120ºC.

(2): las ceras de petróleo como la cera de parafina que tiene un punto de fusión desde aproximadamente 50ºC hasta 80ºC y la cera microcristalina que tiene un punto de fusión desde aproximadamente 55ºC hasta 95ºC, determinándose estos últimos puntos de fusión mediante el método ASTM D127-60;

(3): las ceras sintéticas elaboradas por la polimerización del monóxido de carbono y el hidrógeno tal como la cera de Fischer-Tropsch; y

(4): las ceras de poliolefina. Tal como se utiliza aquí, el término "cera de poliolefina" se refiere a estas entidades poliméricas o de cadena larga compuestas de unidades monoméricas de olefinas. Estos materiales son comercialmente disponibles por parte de Eastman Chemical Co. con el nombre comercial "Epolene". Los materiales que se prefieren para su utilización en las composiciones de la presente invención tienen un punto de ablandamiento de Anillo y Bola de 100ºC a 170ºC. Tal como se debe entender, cada uno de estos diluyentes de cera es sólido a temperatura ambiente. Otras sustancias útiles incluyen las grasas y aceites hidrogenados animales, de pescado y vegetales tal como el sebo, la manteca de cerdo, el aceite de soja, aceite de cártamo, aceite de ricino, aceite de menhaden, aceite de hígado de bacalao, etc., que son sólidos a temperatura ambiente por ser hidrogenados, y para los cuales se ha descubierto que eran útiles con respecto a su funcionamiento como equivalente del diluyente de cera. Estos materiales hidrogenados se denominan a menudo en la industria de los adhesivos como "ceras animales o vegetales".

La presente invención puede incluir un estabilizador en una cantidad desde aproximadamente el 0% hasta aproximadamente el 2% en peso. Se incorpora en la composición preferentemente desde el 0,1% hasta el 1% aproximadamente de un estabilizador. Los estabilizadores que son útiles en las composiciones adhesivas de masa fundida de la presente invención se incorporan para ayudar a proteger los polímeros señalados anteriormente, y por este medio todo el sistema adhesivo, de los efectos de la degradación térmica y oxidativa que tiene lugar normalmente durante la fabricación y aplicación del adhesivo así como durante la exposición normal del producto final al medioambiente. Esta degradación se manifiesta habitualmente por un deterioro en el aspecto, propiedades físicas y características de rendimiento del adhesivo. Entre los estabilizadores aplicables se encuentran los fenoles y fenoles multifuncionales impedidos de alto peso molecular, tales como los fenoles que contienen azufre y fósforo. Los fenoles impedidos son bien conocidos de los especialistas en el arte y pueden caracterizarse como compuestos fenólicos que contienen también radicales estéricamente voluminosos muy cerca del grupo hidroxilo fenólico de los mismos. En particular, los grupos butilo terciario son sustituidos generalmente sobre el anillo de benceno en al menos una de las posiciones orto relativas al grupo hidroxilo fenólico. La presencia de estos radicales estéricamente voluminosos sustituidos cerca del grupo hidroxilo sirve para retardar su frecuencia de estiramiento y proporcionalmente, su reactividad; este impedimento estérico proporcionando así al compuesto fenólico sus propiedades estabilizadoras. Los fenoles impedidos representativos incluyen:

- 1,3,5,-trimetil-2,4,6-tris-(3-5-di-t-butil-4-hidroxi-bencil)-benceno;

- pentaeritritol-tetrakis-3(3,5-di-t-butil-4-hidroxi-fenil)-propionato;

- n-octadecil-3(3,5-di-t-butil-4-hidroxi-fenil)-propionato;

- 4,4'-metilén-bis-(4-metil-6-t-butil-fenol);

- 4,4'-tio-bis-(6-t-butil-o-cresol);

- 2,6-di-t-butil-fenol;

- 6-(4-hidroxi-fenoxi)-2,4-bis-(n-octil-tio)-1,3,5-triacina;

- 2,4,6-tris-(4-hidroxi-3,5-di-t-butil-fenoxi)-1,3,5-triacina;

- di-n-octadecil-3,5-di-t-butil-4-hidroxi-bencil-fosfonato;

- 2-(n-octil-tio)-etil-3,5-di-t-butil-4-hidroxi-benzoato; y

- sorbitol-hexa-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxi-fenil)-propionato.

Como estabilizador se prefiere especialmente el pentaeritritol-tetrakis-3-(3,5-di-t-butil-4-hidroxi-fenol)-propionato.

El rendimiento de estos estabilizadores puede ser mejorado además por la utilización, conjuntamente con los mismos de; (1) productos sinergéticos tales como, por ejemplo, los ésteres de tio-dipropionato y fosfitos; y (2) agentes quelantes y desactivadores de metal como, por ejemplo, el ácido etilén-diamín-tetraacético, las sales del mismo y la disalicilal-propilén-diimina.

Debe entenderse que se pueden incorporar otros aditivos opcionales dentro de la composición adhesiva de la presente invención con el fin de modificar las propiedades físicas particulares. Estos pueden incluir, por ejemplo, materiales como los colorantes, por ejemplo el dióxido de titanio, rellenos, agentes fluorescentes, agentes tensioactivos, etc. Los rellenos típicos incluyen el talco, carbonato cálcico, arcilla, sílice, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas de cerámica, microesferas termoplásticas, baritina y serrín.

La invención se ilustra además por medio de los ejemplos que se enuncian a continuación.

La composición adhesiva de masa fundida de la presente invención puede ser formulada mediante la utilización de cualquiera de las técnicas conocidas en el arte. Un ejemplo representativo del procedimiento de mezcla del arte anterior implica la colocación de todos los componentes, excepto el polímero de FPO, en una cuba con camisa de caldeo provista de un rotor, y a continuación la elevación de la temperatura de la mezcla hasta un rango de 330ºF a 400ºF para fundir el contenido. Debe entenderse que la temperatura exacta que se debe utilizar en esta etapa dependerá de los puntos de fusión de los ingredientes particulares. Se introducen posteriormente los polímeros de FPO en la cuba con agitación y se deja continuar con la mezcla hasta que se forme una mezcla consistente y uniforme. El contenido de la cuba se protege con gas inerte como el dióxido de carbono y el nitrógeno durante todo el proceso de mezcla.

Los adhesivos de masa fundida resultantes pueden aplicarse entonces a los substratos por medio de una variedad de técnicas de recubrimiento. Los ejemplos incluyen el recubrimiento por troquelado de ranura de la masa fundida, recubrimiento con rueda de la masa fundida, recubrimiento con rodillo de la masa fundida, recubrimiento por soplado de la masa y recubrimiento por aspersión en espiral. En una realización preferida, el adhesivo de masa fundida se pulveriza sobre un substrato mediante la técnica de aspersión en espiral, que es la técnica preferida para producir un modelo filamentario en espiral para la construcción del pañal y la fijación elástica. En un ejemplo, la máquina revestidora está provista de un troquel de recubrimiento parecido a un disco que tiene una boquilla de tobera en el centro. La boquilla está rodeada de una serie de orificios inclinados para que pasen por ellos chorros de aire caliente. El adhesivo de masa fundida es bombeado fuera de la boquilla en forma de un pequeño filamento. El filamento gira entonces por medio de chorros de aire caliente de alta velocidad que salen de los orificios, produciendo por este medio un modelo helicoidal a partir de un único hilo de adhesivo. Esta invención no pretende proporcionar una descripción completa de la técnica de aspersión en espiral y se pueden encontrar los detalles en la literatura.

La composición adhesiva de la presente invención puede utilizarse en una cantidad de aplicaciones como, por ejemplo, en productos no-tejidos desechables, manipulado del papel, envases flexibles, sellado de cartones, etiquetado y demás aplicaciones de ensamblaje. Las aplicaciones particularmente preferidas incluyen la elaboración de pañales desechables y de compresas higiénicas femeninas, la fijación elástica de los pañales, la estabilización del núcleo del pañal y de la compresa, la laminación de la hoja dorsal del pañal, la laminación industrial del material filtrante, el ensamblaje de las batas quirúrgicas y paños quirúrgicos.

Pruebas y materiales

La viscosidad se sometió a prueba según el Método ASTM D-3236 a 350ºF.

El punto de ablandamiento por Anillo y Bola se determinó con una unidad automatizada Herzog según el Método ASTM E-28.

La fuerza de adherencia se midió según una disposición geométrica de 180º con una máquina de pruebas a la tracción (Modelo Instron 55R1122) en un medio atmosférico controlado (77ºF, un 50% de humedad relativa). Antes de la prueba, los ejemplares se equilibraron al medioambiente controlado durante aproximadamente 12 horas para asegurar la reproducibilidad y la precisión de los datos. La prueba se realizó con ejemplares recubiertos por aspersión en espiral de 0,5'' de ancho a una velocidad de la cruceta de 12''/min. El valor promedio de adherencia de seis ejemplares, normalizados a la unidad g/pulgada, se registró como fuerza de adherencia.

La prueba de resistencia a la deformación plástica se llevó a cabo con los ejemplares laminados descritos en los Ejemplos 1 a 7. El ejemplar, cortado a 300 mm de longitud, se extendió completamente y se sujetaron firmemente sus extremidades a un trozo de cartón corrugado rígido. Se marcó una longitud de 200 mm y los hilos elásticos se cortaron según las marcas. Se colocó entonces el ejemplar en una estufa de aire circulante a 100ºF. En estas condiciones, los hilos elásticos bajo tensión pueden retroceder a cierta distancia. La distancia entre las extremidades se midió con una regla después de una hora. La relación de la longitud final con respecto a la longitud inicial, expresada en porcentaje (%) se define como Resistencia a la Deformación Plástica o Retención de la Deformación Plástica.

La capacidad de aspersión se midió empíricamente en una máquina revestidora de masa fundida Meltex CT225 (Nordson). Las condiciones de recubrimiento variaban según la muestra de adhesivo.

El RexFlex W218 es una FPO de copolímero compuesta de aproximadamente el 10% en peso de etileno y aproximadamente el 90% en peso de unidades de monómero de propileno. Tiene una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm^{3} medida de acuerdo con ASTM D-1505 y un caudal de fusión de aproximadamente 35 g/10 min. según se mide de acuerdo con el método ASTM D-1238.

El RexFlex W219 es una FPO de copolímero compuesta de aproximadamente el 18% en peso de etileno y del 82% en peso de unidades de monómero de propileno. Tiene una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm^{3} (ASTM D-1505) y un caudal de fusión de aproximadamente 100 g/10 min. (ASTM D-1238).

El RexFlex W121 es una FPO de homopolímero compuesta de unidades de monómero de propileno. Tiene una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm^{3} (ASTM D-1505) y un caudal de fusión de aproximadamente 150 g/10 min. (ASTM D-1238).

El Escorez 5400, comprado a Exxon, es un adherente hidrogenado cicloalifático de hidrocarburos, de color muy claro que tiene un punto de ablandamiento por Anillo y Bola de 100ºC y un peso molecular medio en peso (Mw) de aproximadamente 520.

El Eastotac H100W es una resina hidrogenada C_{5} alifática de hidrocarburos que tiene un punto de ablandamiento por Anillo y Bola de 100ºC. Se compra a Eastman Chemical Company.

El Epolene N-15, disponible por parte de Eastman Chemical Company, es una cera sintética derivada del propileno que tiene un punto de ablandamiento por Anillo y Bola de aproximadamente 163ºC y una viscosidad Brookfield de aproximadamente 600 cP a 190ºC.

El Marcus 300, comprado a Marcus Oil & Chemicals, Inc., es una cera sintética de polietileno que tiene un punto de fusión de aproximadamente 240ºF.

El Pennznap 500, comprado a Pennzoil Productos Co., es un plastificante de aceite mineral.

Ejemplos 1-8

Los adhesivos de masa fundida del Cuadro I se prepararon con los ingredientes y los procedimientos de mezcla descritos aquí anteriormente. Se realizó un total de 2000 gramos cada uno y la mezcla se llevó a cabo a 375ºF en un medio de dióxido de carbono en un agitador de tipo de paletas de laboratorio, que se compone de un agitador accionado por un motor, una camisa de caldeo, una unidad de control de la temperatura y un recipiente de aproximadamente 1 galón de tamaño. Se añadieron en el recipiente las cantidades apropiadas de cada componente calculadas de acuerdo con las proporciones expuestas en el Cuadro, excepto los polímeros, y se elevó entonces la temperatura del recipiente para fundir el contenido. Después de que los ingredientes en el recipiente estuvieran completamente fundidos, se encendió el motor para empezar la agitación. Posteriormente, se introdujo el componente de polímero. Se siguió mezclando hasta que el polímero se disolviera completamente y se obtuviera una mezcla uniforme. Se empleó la familia de polímeros de FPO RexFlex para preparar los Ejemplos del Cuadro I. Estos polímeros son disponibles por parte de Huntsman. Los adhesivos de los Ejemplos 1-8 son útiles para una variedad de envases y aplicaciones de ensamblaje de productos no-tejidos desechables.

Se llevaron a cabo varias pruebas en los Ejemplos 1-8 de acuerdo con los procedimientos descritos anteriormente. Los ejemplares para las pruebas de resistencia a la deformación plástica y la fuerza de adherencia se prepararon mediante la utilización de una máquina revestidora de masa fundida Meltex CT225 mediante la laminación de tres hilos elásticos (Lycra 740) extendidos al 300% bien sea entre dos capas de tela no-tejida de polipropileno (NW) de peso de base de 20 g/m^{2} o entre una capa de película de polietileno (PE) de 1,0 milipulgada de espesor y una capa de tela no-tejida de polipropileno descrita aquí anteriormente. Se evaluó también la capacidad de aspersión en el proceso. Los adhesivos fueron pulverizados en espiral a un peso de recubrimiento de 18,6 g/m^{2} con un tiempo abierto de 0,25 segundos y una compresión de 1 bar en los cilindros estiradores posteriores. Mientras se mantenía la temperatura a 400ºF para el aire caliente utilizado para la aspersión, se ajustó la temperatura de aplicación para que cada adhesivo optimizara el modelo en espiral. La temperatura real de aplicación se mostró en el Cuadro I para cada adhesivo.

CUADRO I

Ejemplos 1-8

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3

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Ejemplo 9

Las características de resistencia al aceite y ungüento basado en aceite de la composición de la presente invención se ilustran en este ejemplo. Para medir la propiedad de resistencia al aceite cuantitativamente, las composiciones adhesivas de los Ejemplos 1-5 se prepararon mediante el mismo procedimiento descrito aquí anteriormente. Para la comparación, se utiliza como control un producto comercial basado en SIS, el H2494-01, que está disponible por parte de Ato Findley, Inc. Los ejemplares para la prueba de fuerza de adherencia se obtuvieron mediante la utilización de una máquina revestidora de masa fundida Meltex CT225 por medio de la laminación de tres hilos elásticos (Lycra 740) estirados a un 300% entre dos capas de tela no-tejida de polipropileno de peso de base de 20 g/m^{2}. Los adhesivos se pulverizaron en espiral a un peso de recubrimiento de 18,6 g/m^{2} con un tiempo abierto de 0,25 segundos y una compresión de 1 bar en los cilindros estiradores posteriores. Los laminados se cortaron entonces en tiras de 1 pulgada de ancho en la dirección transversal de la máquina. Las tiras se saturaron con Johnson^{TM} Baby Oil y se dejaron reposar a temperatura ambiente durante 30 minutos. Posteriormente se sometieron las tiras a una temperatura de 100ºF en una estufa durante 60 minutos. Después de ser equilibrados en el medioambiente de atmósfera controlada (77ºF y el 50% de humedad relativa) durante 5 minutos, los ejemplares fueron sometidos a prueba en cuanto a su fuerza de adherencia mediante la utilización de una máquina para pruebas de tensión Instron Modelo 55R1122 de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente. La fuerza de adherencia después de la saturación con aceite se expone en el Cuadro 2.

CUADRO 2 Fuerza de adherencia después de la saturación con aceite

Muestra	Fuerza de Adherencia (g/pulgada)
H2494-01	0
Ejemplo 1	86
Ejemplo 2	99
Ejemplo 3	62
Ejemplo 4	76
Ejemplo 5	136

Como se muestra en el Cuadro 2, el ejemplo comparativo del adhesivo típico demasa fundida basado en SIS ha perdido el 100% de su fuerza de unión después de haber sido expuesto al tratamiento con aceite, mientras que los ejemplos de la composición de masa fundida de la presente invención siguen reteniendo bastante bien la fuerza de unión.

Tal como se utiliza aquí, el término "pañal" se refiere a un artículo absorbente que llevan típicamente los bebés, los niños pequeños y las personas adultas incontinentes. Tal como se entiende fácilmente, este artículo absorbente se lleva en la parte inferior del torso de la persona que lo lleva y se mantiene en su lugar en las caderas de esta persona. Debe entenderse sin embargo, que la presente invención también es aplicable a otros artículos absorbentes tales como los calzoncillos de deporte, los productos para incontinentes tales como bragas y ropa interior, productos para la higiene femenina tales como las compresas higiénicas y los protege-slips, productos médicos, tales como los paños quirúrgicos, y similares.

Tal como se utiliza aquí, el término "artículo absorbente" se refiere a un dispositivo o producto que absorbe y contiene los fluidos y exudados corporales tal como la orina. De forma más específica, este término se refiere a aquellos dispositivos o artículos que una persona lleva contra o cerca de su cuerpo para absorber y contener varios fluidos y exudados descargados del cuerpo. El término "desechable" se utiliza aquí para describir los artículos absorbentes que se vayan a descartar después de un único uso. Estos artículos no pretenden ser lavados o de otro modo reutilizados como artículo absorbente. Las realizaciones preferidas de los artículos absorbentes de la presente invención son un pañal 10 mostrado de forma esquemática en las Figuras 1 y 2, y una compresa higiénica femenina 11 ilustrada de forma esquemática en el Figura 3.

Con respecto ahora a las Figuras 1 y 2, se ilustran en la Figura 1 varios substratos que comprenden el pañal 10 en su estado plano, no-contraído con partes de la estructura que se muestran esquemáticamente para enseñar de forma más clara la construcción del pañal 10. La Figura 2 ilustra esquemáticamente en una sección transversal, las múltiples capas o substratos del pañal 10.

Tal como se muestra, el pañal 10 comprende múltiples capas de material o substratos en hojas unidas conjuntamente de forma adhesiva para formar el artículo absorbente. De modo más específico, el pañal 10 incluye una hoja superior no-tejida permeable a los fluidos 12 y una hoja dorsal impermeable a los fluidos 13 (típicamente compuesta de un material de poliolefina tal como el polietileno o polipropileno) unida a la hoja superior 12. Un núcleo absorbente 14 está posicionado entre la hoja superior 12 y la hoja dorsal 13. El núcleo absorbente 14 puede componerse de pelusa 8 y, opcionalmente, un material superabsorbente de polímero (SAP) 15 dispuesto en el medio. La pelusa 8 está compuesta típicamente de fibras absorbentes tales como las fibras de celulosa, pero puede incluir también otras fibras y/o materiales absorbentes naturales o sintéticos. El pañal 10 puede incluir también una capa superior de tejido 16 dispuesta entre la hoja superior 12 y el núcleo 14 así como una capa inferior de tejido 17 dispuesta entre la hoja dorsal 13 y el núcleo 14.

Como mejor se muestra en la Figura 2, cada substrato puede ser unido a un substrato adyacente por una capa de adhesivo flexible basado en una poliolefina formulado con un polímero de poliolefina flexible o una mezcla de dichos polímeros de FPO de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, la hoja superior no-tejida 12 está unida a la capa de tejido superior 16 por una capa de adhesivo 18 aplicada a la parte inferior de la hoja superior 12. A su vez, la capa de tejido superior 16 está unida al núcleo 14 por una capa de adhesivo 19. El núcleo 14 está unido a la capa de tejido inferior 17 por una capa de adhesivo 20 y la capa de tejido inferior 17 a su vez está unida a una hoja dorsal 13 por una capa de adhesivo 21 aplicada a la superficie superior de la hoja dorsal 13. El adhesivo puede ser pulverizado, pulverizado en espiral, de masa soplada, aplicado por ranura o puede ser aplicado como reborde según el emplazamiento y el tipo de unión deseada.

Tal como se señala anteriormente, el núcleo absorbente 14 puede contener unas partículas discretas de un material superabsorbente. Los superabsorbentes son aquellos materiales que, al ponerse en contacto con líquidos como el agua y los fluidos corporales, absorben y retienen estos líquidos y por este medio forman hidrogeles. De esta forma, los líquidos descargados en el núcleo absorbente 14 pueden ser recogidos y retenidos por las partículas, proporcionando por este medio una capacidad absorbente mejorada y/o un rendimiento mejorado de la retención de líquidos. Las partículas del material superabsorbente pueden tener cualquier forma deseada, por ejemplo, en espiral o semiespiral, cubo, parecidas a una varilla, poliédricas, esféricas, etc. También se pueden utilizar aquí, formas que tengan una gran relación de dimensión mayor/dimensión menor, tal como agujas, escamas y fibras. Las partículas incluyen también los conglomerados de partículas individuales. Los materiales superabsorbentes preferidos para su utilización en la presente invención son partículas "no-fibrosas" de modo que la relación de longitud con respecto al diámetro del material particulado sea aproximadamente de 10 o menos, típicamente de 1 o menos aproximadamente.

El superabsorbente puede ser un material inorgánico tal como un gel de sílice o un compuesto orgánico como un polímero degradado. Sin embargo, el superabsorbente comprenderá generalmente un material de polímero sustancialmente insoluble en el agua, apenas degradado, parcialmente neutralizado, que forme un hidrogel. Estos materiales gelificantes absorbentes pueden prepararse a partir de monómeros insaturados que contienen ácido.

Los monómeros ácidos insaturados adecuados para su utilización en la preparación de los materiales gelificantes absorbentes empleados incluyen aquellos descritos en la Patente de los Estados Unidos No. RE 32.649. Los monómeros preferidos incluyen el ácido acrílico, ácido metacrílico, y el ácido 2-acril-amido-2-metil-propano-sulfónico, siendo el que más se prefiere el ácido acrílico. El componente polimérico formado a partir de los monómeros insaturados, que contienen ácido puede ser injertado sobre otros tipos de partes de polímero tal como el almidón o la celulosa. Los materiales gelificantes absorbentes preferidos que pueden prepararse a partir de los tipos convencionales de monómeros incluyen el almidón injertado con acrilo-nitrilo hidrolizado, el almidón injertado con ácido acrílico, los poliacrilatos, los copolímeros de anhídrido maleico y las combinaciones de los mismos, siendo los más preferidos los poliacrilatos y el almidón injertado con ácido acrílico.

Como mejor se muestra en la Figura 1, el pañal 10 incluye un par de piezas opuestas de la cintura 22, 23 que se interconectan con una parte de la entrepierna 24. La parte de la entrepierna 24 a su vez incluye un par de vueltas de piernas opuestas elastificadas 25, 26. Las piezas de la cintura 22, 23 se mantienen juntas cuando el pañal 10 es llevado por el usuario mediante un sistema de sujeción que se ilustra en la Figura 1 como un par de pestañas de cinta que se pueden desprender 27, 28.

Con respecto ahora a la Figura 3, se ilustra un artículo absorbente que ilustra una compresa higiénica femenina típica 11. La compresa 11 comprende múltiples capas de material laminado o substratos unidos conjuntamente para formar el artículo absorbente. De forma más particular, la compresa 11 incluye una hoja superior no-tejida permeable a los fluidos 29 y una hoja dorsal impermeable a los fluidos 30 (típicamente compuesta de un material de poliolefina como el polietileno o el polipropileno) unida a la hoja superior 29. Un núcleo absorbente 31 está colocado entre la hoja superior 29 y la hoja dorsal 30. El núcleo absorbente 31 puede estar compuesto de pelusa y / o material superabsorbente (SAP). La pelusa 8 está típicamente compuesta de fibras absorbentes tal como las fibras de celulosa, pero puede incluir también otras fibras y/o materiales naturales o sintéticos absorbentes. La compresa 11 puede incluir también una capa superior de tejido 32 dispuesta entre la hoja superior 29 y el núcleo 31. Tal como se muestra en la Figura 3, cada substrato está unido a un substrato adyacente por una capa de un adhesivo basado en FPO formulado de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, la hoja superior no-tejida 29 está unida a la capa superior de tejido 32 por una capa de adhesivo 33 aplicada a la parte inferior de la hoja superior 29. A su vez, la capa superior de tejido 32 está unida al núcleo 31 por una capa de adhesivo 34. Finalmente, el núcleo 31 está unido a la hoja dorsal 30 por una capa de adhesivo 35 aplicada a la superficie superior de la hoja dorsal 30. El adhesivo puede ser pulverizado, pulverizado en espiral, por soplado de la masa, aplicado por ranura o puede ser aplicado como reborde según el emplazamiento y el tipo de unión deseada. En la realización ilustrada en la Figura 3, se encuentra también una capa de adhesivo 36 aplicada del lado inferior de la hoja dorsal 30 y un papel que se puede desprender 37 que cubre el adhesivo 36. Así, cuando se quita el papel 37 para exponer el adhesivo 36, la capa adhesiva 36 puede utilizarse para fijar la compresa 11 a la ropa interior que lleva el usuario, tal como es convencional y bien conocido en el arte.

Con respecto ahora a la Figura 4, se ilustra de forma esquemática un sistema para fabricar compresas higiénicas femeninas desechables que representa el método de la presente invención. De forma más específica, las hojas 40 y 41 de material absorbente, típicamente fibras compactadas de celulosa, alimentan desde unos rollos de almacenamiento respectivamente 42 y 43 una trituradora de martillos 44 que tritura las hojas 40 y 41 para formar la pelusa. La pelusa entonces es transportada por aire mediante una soplante 45 a través de las líneas 46 y 47 en un ciclón 48 que mezcla de forma homogénea la pelusa con el aire. La mezcla de pelusa y aire alimenta entonces a través de la línea 49 un rollo 50 que transforma la pelusa en un núcleo absorbente. Como es convencional, el rollo 50 incluye una pantalla que tiene la forma preconfigurada del núcleo formado aquí, y el interior del rollo 50 está sometido a un vacío que lleva la pelusa desde la línea 49 hasta la pantalla para formar el núcleo. A la rotación del rollo 50, una parte del interior es eventualmente objeto de una presión positiva lo que produce que el núcleo "salga volando" de la superficie de la pantalla. En este momento, el núcleo es sustancialmente no-autoportante y por lo tanto, necesita ser soportado por un substrato. Cuando se fabrican productos higiénicos femeninos tal como las compresas higiénicas, el núcleo 51 es soportado por un substrato de tejido 52 que es alimentado por el rollo de almacenamiento 53. El núcleo 51 soportado por la capa de tejido 52 es alimentado entonces aguas abajo donde una segunda capa de tejido 54 que es alimentada desde el tambor 55 es aplicada a la superficie superior del núcleo 51. Finalmente, una hoja superior no-tejida 56 alimentada desde el rollo 57 se aplica sobre la capa de tejido 54, y una hoja dorsal impermeable 58 alimentada desde el rollo 59 se aplica sobre la capa de tejido 52 para formar la estructura laminada ilustrada en la Figura 3. La estructura laminada entonces es alimentada aguas abajo para ser procesada posteriormente en una compresa higiénica. Asimismo, si la ilustración esquemática del sistema ilustrado en la Figura 4 se utiliza para producir pañales, la estructura laminada es alimentada también aguas abajo para ser procesada posteriormente en el pañal ilustrado en las Figuras 1 y 2.

El sistema ilustrado en la Figura 4 y descrito hasta este punto es convencional y de utilización estándar en la fabricación de compresas higiénicas femeninas y pañales. Lo que no es estándar o convencional, sin embargo, es la utilización de adhesivos basados en FPO en el proceso descrito e ilustrado en la Figura 4 para unir varios componentes y substratos conjuntamente. De forma más específica, en una realización, el presente método proporciona un método para unir el núcleo absorbente a otro substrato. En esta realización, un adhesivo basado en FPO puede ser pulverizado desde una fuente 63 a través de la línea 64 y la boquilla 65 sobre la superficie inferior del núcleo 51. A continuación, cuando el núcleo 51 es unido a la capa de tejido 52 y está sometido a la presión aplicada al mismo cuando pasa por una prensa formada entre los cilindros 86 y 87, el adhesivo une la capa de tejido 52 a la superficie interior del núcleo 51. Alternativamente, la capa de tejido 52 puede unirse al núcleo 51 mediante aspersión del adhesivo sobre la superficie interior de la capa de tejido 52 a través de la línea 66 y la boquilla 67. Entonces, el núcleo 51 y la capa de tejido 52 pueden unirse conjuntamente ya que están sometidos a la presión aplicada por los cilindros 86 y 87.

La capa de tejido 54 puede ser unida también a la superficie superior del núcleo 51 de forma similar. Como se muestra en la Figura 4, un adhesivo basado en FPO procedente de una fuente 68 puede aplicarse a la superficie superior del núcleo 51 a través de la línea 69 y la boquilla 70. A continuación, la capa de tejido 54 se aplica al núcleo 51 y cuando esté sometido a la presión aplicada por los cilindros 86 y 87, el adhesivo resultará en una fuerte unión entre la capa de tejido 54 y el núcleo 51. Alternativamente, el mismo resultado de unión puede lograrse por aspersión del adhesivo desde la fuente 68 a través de la línea 71 y la boquilla 72 sobre la superficie interior de la capa de tejido 54. Una vez aplicado, el adhesivo unirá la capa de tejido 54 al lado superior del núcleo 51. En cualquiera de los dos casos, la estructura laminada pasa entonces por la prensa formada entre ambos cilindros calandradores 86 y 87 la cual aplica la presión contra la estructura laminada para asegurar una fuerte unión entre los substratos.

Finalmente, tal como se ilustra, la hoja superior no-tejida 56 y la hoja dorsal impermeable 58 también pueden ser unidas mediante la utilización de los adhesivos basados en FPO. Tal como se ilustra, la hoja superior 56 puede unirse a la capa de tejido 54 a través del adhesivo alimentado desde la fuente 73 a través de la línea 74 y la boquilla 75 sobre la superficie exterior o superior de la capa de tejido 54. Alternativamente, el adhesivo procedente de la fuente 73 puede ser alimentado a través de la línea 76 y la boquilla 77 sobre la superficie interior de la capa no-tejida 56. Asimismo, la hoja dorsal impermeable 58 puede ser unida a la parte inferior de la capa de tejido 52 de forma similar. El adhesivo basado en FPO procedente de la fuente 78 puede ser alimentado a través de la línea 79 y la boquilla 80 para ser pulverizado sobre la superficie inferior de la capa de tejido 52. Alternativamente, el adhesivo puede ser pulverizado a través de la línea 81 y la boquilla 82 sobre la superficie interior de la hoja dorsal 58.

Una vez unidos en una estructura laminada tal como se ilustra en la Figura 3, el núcleo 51, las capas de tejido 52 y 54, la hoja superior 56 y la hoja dorsal 58 están todos sometidos a presión para unir estos substratos conjuntamente. Esta estructura laminada pasa entonces por la prensa formada entre los dos cilindros calandradores 84 y 85, la cual aplica la presión contra la estructura laminada para asegurar una fuerte unión entre todos los substratos. A continuación, la estructura laminada es alimentada aguas abajo para ser procesada posteriormente en el artículo acabado deseado, es decir una compresa higiénica femenina o un pañal o similar.

Claims

1. Una composición adhesiva de masa fundida que comprende la mezcla de los componentes siguientes:

(b): aproximadamente del 30% al 70% en peso de una resina de adherencia;

(c): aproximadamente del 5% al 30% en peso de un plastificante;

(d): aproximadamente del 0% al 30% en peso de una cera; y

(e): aproximadamente del 0% al 2% en peso de un estabilizador,

totalizando los componentes (a) a (e) un 100% en peso.

2. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de poliolefina flexible es un homopolímero de propileno.

3. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el polímero de poliolefina flexible es un copolímero de propileno con uno o más monómeros \alpha-olefínicos C_{2} a C_{10}, porque el monómero de propileno constituye del 80% al 95% en peso del copolímero.

4. La composición según la reivindicación 3, caracterizada porque el polímero de poliolefina flexible posee una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm^{3}.

5. La composición según la reivindicación 3, caracterizada porque la \alpha-olefina está seleccionada a partir del grupo compuesto de etileno y 1-buteno.

6. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la resina de adherencia está seleccionada a partir del grupo compuesto de resinas alifáticas y cicloalifáticas de hidrocarburos y sus derivados hidrogenados, resinas aromáticas y aromáticas hidrogenadas de hidrocarburos, resinas alifáticas y cicloalifáticas aromáticamente modificadas y sus derivados hidrogenados, resinas de politerpeno y politerpeno con estireno.

7. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque el plastificante está seleccionado a partir del grupo compuesto de aceite mineral y polibuteno.

8. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la cera está seleccionada a partir del grupo compuesto de polietileno de bajo peso molecular, ceras de petróleo, ceras sintéticas y ceras de poliolefina.

9. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la composición adhesiva incluye además un relleno en una cantidad hasta el 50% en peso.

10. La composición según la reivindicación 9, caracterizada porque dicho relleno está seleccionado a partir del grupo compuesto de talco, carbonato cálcico, arcilla, sílice, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas de cerámica, microesferas termoplásticas, baritina y serrín.

11. La composición según la reivindicación 1, caracterizada porque la composición adhesiva incluye además un aditivo seleccionado a partir del grupo compuesto de un colorante y un agente fluorescente.

12. Un método para unir un primer substrato a un segundo substrato de un artículo a un segundo substrato de un artículo absorbente no-tejido desechable, que incluye los pasos de:

-: unir dicho segundo substrato a dicho primer substrato.

13. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho primero y segundo substratos están cada uno independientemente seleccionados a partir del grupo compuesto de tela no-tejida, tejido, pelusa absorbente, superabsorbentes, elásticos, una poliolefina y las combinaciones de los mismos.

14. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque dicha poliolefina comprende una capa de polietileno o polipropileno.

15. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho primer substrato es un substrato no-tejido y dicho segundo substrato es un substrato de tejido.

16. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho artículo absorbente no-tejido desechable es un pañal.

17. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho artículo absorbente no-tejido desechable es una compresa higiénica femenina.

18. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de unión comprende la aplicación de una presión a dicho laminado.

19. El método según la reivindicación 18, caracterizado porque la etapa de aplicar la presión comprende el paso de dicho laminado por una prensa formada entre un par de cilindros.

20. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de aplicar dicho adhesivo comprende la aspersión en espiral de dicho adhesivo.

21. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de aplicar dicho adhesivo comprende el soplado de la masa fundida de dicho adhesivo.