ES2355554T3

ES2355554T3 - Adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación.

Info

Publication number: ES2355554T3
Application number: ES03774898T
Authority: ES
Inventors: Charles W. Paul; Matthew L. Sharak; Ryan A. Leisa; Maria Xenidou; Michael G. Harwell; Qiwel He
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2011-03-28
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: EP1551933A2; AU2003282966A1; CN1726267A; US20070173153A1; US20040077240A1; EP1551933B1; DE60335127D1; WO2004035705A2; JP2006503162A; JP5192121B2; WO2004035705A3; US7795336B2; ATE489443T1; AU2003282966B2; US7683114B2

Abstract

Un adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación, que comprende desde un 10 hasta un 25 % en peso de un copolímero bloque de estireno, desde un 1 hasta un 10 % en peso de una cera, desde un 40 hasta un 70 % en peso de un taquificante, desde un 15 hasta un 30 % en peso de un plastificante, y hasta aproximadamente un 2 % en peso de un antioxidante, seleccionándose el tipo y la cantidad de la cera empleada en el adhesivo, de manera que se obtenga un viscosidad a 120ºC menor que aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC menor que aproximadamente un 300 %, una temperatura de cristalización DSC menor que aproximadamente 75ºC, y un módulo de memoria menor que aproximadamente 1,0 x 10 7 dinas/cm 2 a 10 radianes/segundo (25ºC), siendo aplicado dicho adhesivo a temperaturas situadas por debajo de 120ºC.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere un adhesivo termofusible, de una manera más específica la invención se refiere un adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación. El adhesivo es particularmente 5 adecuado en la construcción de artículos no tejidos.

FUNDAMENTO DE LA INVENCIÓN

Los adhesivos, que están basados en cauchos de copolímeros bloque, han encontrado una aplicación muy extensa en aplicaciones de construcción de telas no tejidas, por ejemplo, artículos absorbentes desechables tales como pañales para bebés, artículos de higiene femenina, y dispositivos 10 contra la incontinencia de adultos. Estos productos son aplicados, de manera típica, a temperaturas situadas por encima de los 130ºC y, con frecuencia, a temperaturas situadas por encima de los 150ºC.

La publicación WO 98/02498 describe, por ejemplo, un adhesivo termofusible que comprende un copolímero bloque, una resina taquificante, un plastificante y una cera, que tiene una temperatura de aplicación de aproximadamente 150ºC. El copolímero bloque tiene, de manera preferente, una estructura 15 radial, con un núcleo blando de polibutadieno o de poliisopreno y múltiples brazos de polieestireno. Los adhesivos descritos presentan una buena resistencia en caliente y en frío.

La publicación US 3,932,329 describe una composición de adhesivo que, substancialmente, está constituida por un copolímero bloque de estireno-isopreno, una sal de cinc de colofonio y una cera microcristalina que puede ser aplicada a temperaturas comprendidas entre 149 y 154ºC. 20

La publicación WO 97/19582 describe pellets, que están constituidos por un adhesivo termofusible pegajoso, que está recubierto con un agente auxiliar pelletizante para proporcionar una superficie substancialmente exenta de pegajosidad. Las composiciones termofusibles comprenden un polímero termoplástico, una resina taquificante, un plastificante y un antioxidante mientras que el agente pelletizante es, de manera usual, una cera. Los pellets son empleados en la fabricación de artículos 25 moldeados. Después del moldeo, los artículos mantienen una superficie substancialmente no pegajoso dado que el pelletizante migra hasta la superficie durante el proceso de moldeo. Esto permite el empleo de cantidades muy pequeñas del agente pelletizante.

El rebaje de la temperatura de aplicación de los adhesivos empleados en la fabricación de tales productos, por debajo de 120ºC mejoraría el envejecimiento térmico del equipamiento de aplicación y 30 reduciría resultados con substratos sensibles del calor o con un peso de base más ligero. Sin embargo, con objeto de levar a cabo la aplicación del adhesivo por debajo de 120ºC con empleo de la tecnología actual de aplicación, la viscosidad debe ser suficientemente baja como para poder efectuar limpiamente la pulverización y la extrusión. Con objeto de rebajar la viscosidad, han sido empleados polímeros de bajo peso molecular y con elevados contenidos en diluyentes a costa de las prestaciones. Este enfoque 35 da como resultado una menor resistencia mecánica y, lo que es más importante, una Resistencia mas baja a la fluencia a elevada temperatura. Aún cuando es conocido el empleo de ceras como diluyentes así como a modo de agentes de refuerzo cristalinos, este enfoque presenta el inconveniente de que produce una reducción del tiempo de trabajo efectivo en el que el adhesivo es capaz de formar uniones adecuadas en los procesos de laminación, que son empleados para llevar a cabo la fabricación de 40 artículos desechables.

En la publicación US 5,275,589 se ha descrito un enfoque alternativo. Este documento describe adhesivos termofusibles basados en copolímeros bloques múltiples A.-B-A, resinas taquificantes, ceras y antioxidantes. Cuando son empleadas resinas taquificantes con un punto de reblandecimiento uy bajo de anillo y bola comprendido entre 25 y 50ºC, la temperatura de aplicación del adhesivo podría rebajarse 45 hasta aproximadamente 107ºC. De manera adicional, el adhesivo no es sensible a la presión, tiene un tiempo de trabajo extremadamente prolongado y un perfil de viscosidad muy pendiente por debajo de la temperatura de aplicación.

Por lo tanto, existe la necesidad de un adhesivo termofusible, que pueda ser aplicado a baja temperatura, es decir, por debajo de aproximadamente 120ºC, que tenga un tiempo adecuado de trabajo 50 para la formación de uniones y que tenga una elevada resistencia al flujo a elevadas temperaturas. Tales características harían que el adhesivo fuese particularmente muy adecuado para ser empleado en la fabricación de artículos desechables. Esta invención resuelve estas necesidades.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La invención proporciona un adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación que comprende un caucho de copolímero bloque de estireno y por una cera. El tipo y la cantidad de la cera empleada en el adhesivo se eligen con objeto de producir una viscosidad a 120ºC menor que aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC (130ºF) menor que aproximadamente un 5 300 %, una temperatura de cristalización DSC menor que aproximadamente 75ºC y un modulo de memoria menor que aproximadamente 1,0 x 107 dinas/cm2 a 10 radianes/segundo (25ºC).

De manera preferente los cauchos de copolímeros bloque de estireno, que pueden ser empleados en la práctica de la invención incluyen los polímeros SBS, los polímeros SIS, los polímeros SEBS, los polímeros SEPS así como diversas mezclas de los mismos. En realizaciones preferentes, la 10 cera es una cera cristalina, que tiene un punto de fusión mayor que 74ºC (165ºF), de una manera más preferente mayor que 79°C (175°F). De igual modo, las formulaciones de adhesivo contienen un taquificante compatible, un plastificante y un antioxidante.

El adhesivo comprende desde un 10 hasta un 25 % en peso de un copolímero bloque de estireno, desde un 40 hasta un 70 % en peso de un taquificante que, de manera preferente, tiene un 15 punto de reblandecimiento mayor que aproximadamente 80ºC, desde un 15 hasta un 30 % en peso de un plastificante, desde un 1 hasta un 10 % en peso de una cera que, de manera preferente, tiene has un punto de fusión mayor que 74ºC (165ºF), de una manera más preferente mayor que 79ºC (175ºF) y hasta un 2 % en peso de un antioxidante.

De igual modo, la invención se refiere a artículos manufacturados que comprenden el adhesivo. 20 El adhesivo es particularmente adecuado para la fabricación de de artículos no tejidos, con inclusión de prendas de vestir absorbentes no tejidas, y para la utilización en aplicaciones para el etiquetado de botellas y similares.

De igual modo, la invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo la unión de un substrato con otro substrato similar o diferente por medio de la utilización del adhesivo. El procedimiento 25 comprende la aplicación a, al menos, una porción de, al menos, un primer substrato de un termofusible fundido y la puesta en contacto de un Segundo substrato con el adhesivo que está presente sobre el primer substrato, y permitiéndose que el adhesivo se solidifique, con lo que el primer substrato es unido con el segundo substrato.

Por otra parte, la invención se refiere a artículos manufacturados, que comprenden el adhesivo. 30 Las propiedades del adhesivo hacen que este sea particularmente adecuado para la fabricación de de artículos no tejidos, por ejemplo, artículos absorbentes desechables, tales como pañales para bebés y similares, y como un adhesivo para el etiquetado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Se ha encontrado ahora, que la incorporación de una cera, que tiene propiedades específicas en 35 un sistema adhesivo termofusible basado en un copolímero bloque de estireno, puede ser empleada para equilibrar el tiempo de trabajo para llevar a cabo la unión y la resistencia al flujo a elevadas temperaturas que se presentan en la cadena de distribución para artículos desechables no tejidos. De una manera más específica, se ha encontrado que el tiempo de trabajo está significativamente afectado por la temperatura de cristalización de la cera in la formulación del adhesivo. Se consigue un equilibrio entre el tiempo de 40 trabajo del adhesivo y la resistencia al flujo en frío a las temperaturas de almacenamiento para el empleo final por medio del empleo de una fase cristalina de refuerzo con propiedades térmicas específicas.

La cera es empleada en una cantidad suficiente como para producir una viscosidad a 120ºC menor que aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC (130ºF) menos que un 300 %, de una manera mas preferente menor que aproximadamente un 150 %, una temperatura de cristalización 45 DSC menor que aproximadamente 75ºC y un modulo de memoria (G') menor que aproximadamente 1,0 x 107 dinas/cm2 a 10 radianes/segundo (25ºC).

Puede determinarse fácilmente si el adhesivo cumple los criterios, que han sido descritos más arriba, por medio del empleo de los procedimientos, que están aquí descritos. De manera específica, la estabilidad de la resistencia de unión del adhesivo por envejecimiento bajo las temperaturas de 50 distribución y de almacenamiento, se refiere a la resistencia del adhesivo a fluir bajo en la línea de unión. La resistencia a la fluencia de un adhesivo puede ser aproximada por medio del empleo del ensayo del Cubo de Flujo, que está descrito en los ejemplos. Puede medirse si el adhesivo tiene el necesario tiempo de trabajo, que es necesario para llevar a cabo la unión, por medio de la utilización de un calorímetro de

análisis diferencial (DSC), que también está descrito en los ejemplos. Puede conseguirse una viscosidad en fusión menor que 10.000 cps a 120ºC, como consecuencia del menor peso molecular y del menor contenido del polímero en la composición. Este parámetro puede ser medido por medio del empleo de un viscosímetro estándar de tipo Brookfield tal como es conocido en el estado de la técnica. Cuando se lleva a cabo la unión de substratos flexibles es deseable disponer de un cierto grado de sensibilidad a la 5 presión y de flexibilidad. El módulo de elasticidad (G') constituye una indicación de la rigidez del adhesivo y puede ser medido como es convencional en el estado de la técnica (véanse también los ejemplos).

Los adhesivos de la invención son formulaciones de adhesivos termofusibles de baja temperatura de aplicación, es decir, que son formulaciones que pueden ser aplicadas a temperaturas situadas por debajo de 120ºC. 10

Los polímeros de base, que son adecuados para ser empleados en la formulación de los adhesivos termofusibles de la invención, son estireno copolímero bloque de estireno, así como mixturas de los mismos. Pueden ser empleadas las composiciones de los adhesivos termofusible basadas en copolímeros bloque de estireno-butadieno, estireno-isopreno, o estireno-etileno-butileno A-B-A o A-B-A-B o sus mezclas. Además del polímero de base, las composiciones de adhesivo termofusible de la 15 invención comprende una cera y también comprende un taquificante compatible y un plastificante y, de manera típica, aditivos tales como estabilizantes, antioxidantes, pigmentos y similares. La cera seleccionada para ser utilizada en la formulación de adhesivo de la invención será elegida y será aportada en cantidades suficientes como para proporcionar un adhesivo que tenga una viscosidad a 120ºC menor que de aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC (130ºF) menor que 20 aproximadamente un 300 %, una temperatura de cristalización DSC menor que aproximadamente 75ºC y un módulo de memoria (G') menor que aproximadamente 1.0 x 107 dinas/cm2 a 10 radianes/segundo (25ºC).

De una manera más detallada, los polímeros, que son empleados para llevar a cabo la preparación del adhesivo de la invención, están basados en copolímeros bloque de tipo caucho. Los 25 polímeros incluyen copolímeros en forma de bloque o en forma de bloques múltiples que tienen la configuración general: A-B-A o A-B-A-B-A-B- en la que los bloques del polímero A son bloques de polímeros no elastómeros que, a título de homopolímeros, tienen temperaturas de transición vítrea situadas por encima de 20ºC, mientras que los bloques del polímero elastómero B son butadieno o isopreno o butadieno isopreno, que está parcial o substancialmente hidrogenado. En la práctica de la 30 invención, pueden ser usadas estructuras tanto lineales y/o ramificadas. Las estructuras ramificadas típicas contienen una porción elastómera con, al menos, tres ramas, que pueden formar radios a partir de un núcleo central o que pueden estar acopladas conjuntamente de otro modo.

Los bloques no elastómeros comprenden estireno.

El componente del bloque elastómero del copolímero puede ser isopreno o butadieno, que 35 puede estar hidrogenado o puede no estar hidrogenado. Esta hidrogenación puede ser o bien parcial o bien puede ser substancialmente completa. Pueden ser empleadas condiciones seleccionadas, por ejemplo, para llevar a cabo la hidrogenación del bloque elastómero mientras que no sean modificados los bloques polímeros de vinil areno. Pueden ser elegidas otras condiciones para llevar a cabo la hidrogenación substancialmente uniforme a través de la cadena polímera, siendo hidrogenados 40 prácticamente en la misma extensión tanto sus bloques elástómeros como sus bloques no elastómeros, cuya hidrogenación puede ser o bien parcial o bien substancialmente completa.

De forma típica los copolímeros bloque, de tipo caucho, que son adecuados en este caso, son el poliestireno-polibutadieno-poliestireno (SBS), el poliestireno-poliisopreno-poliestireno (SIS) y por ejemplo, el poliestireno-poli-(etilenobutileno)-poliestireno (SEBS) y el poliestireno-poli-(etilenopropileno)-45 poliestireno (SEPS). Estos copolímeros pueden ser preparados por aplicación de los procedimientos, que está descritos, por ejemplo en las patentes norteamericanas U.S. Nos. 3,239,478; 3,427,269; 3,700,633; 3,753,936; y 3,932,327. De manera alternativa, pueden ser adquiridos en la firma Shell Chemical Co. bajo las marcas registradas Kraton 1101, 1102, 1107, 1650, 1652 y 1657; en la firma Enichem bajo la marca Europrene Sol-T; y en la firma Firestone bajo el nombre registrado Stereon 840A. También pueden 50 ser empleadas mezclas de copolímeros tales como las mixturas de SBS y SIS.

El componente del copolímero bloque estará presente, en general, en una proporción comprendida entre aproximadamente un 10 y aproximadamente un 25 % en peso de la composición de adhesivo, de una manera más típica en una proporción de, al menos, aproximadamente un 14 %.

De igual modo, el adhesivo termofusible de la presente invención comprende una cera. En la 55

práctica de la invención puede ser empleados una cera convencional y copolímeros de poliolefinas, basados en el petróleo. El término de cera derivada del petróleo incluye tanto las ceras de parafina como las ceras microcristalinas, que tengan puntos de fusión comprendidos entre 54ºC (130ºF) y 107ºC (225ºF) así como las ceras sintéticas tales como las ceras de polietileno de bajo peso molecular o las ceras de Fisher-Tropsch. Las ceras más preferentes son las ceras microcristalinas con un punto de 5 fusión de, al menos, 74ºC (165ºF), de una manera más preferente de, al menos, 79ºC (175ºF) y por encima de este valor. Ejemplos no limitativos incluyen la MICROSERE 5999 con un punto de fusión de 90,5ºC (195ºF) y la MICROSERE 5812 con un punto de fusión de 85ºC (185ºF), ambas disponibles en la firma IGI. Las cantidades de la cera microcristalina, que son necesarias para alcanzar las propiedades deseadas, están situadas, de forma típica, en el intervalo comprendido aproximadamente desde un 1 10 hasta un 10 % en peso de una cera. De forma típica, serán suficientes cantidades de aproximadamente un 5 % en peso.

Las resinas taquificantes, que son adecuadas en las composiciones de adhesivos de esta invención, incluyen las resinas hidrocarbonadas, los politerpenos sintéticos, los ésteres de colofonio, los terpenos naturales y similares. El agente taquificante estará presente en una proporción comprendida 15 entre un 40 y un 70 % en peso de la composición de adhesivo y de manera preferente en una proporción de, al menos, aproximadamente un 60 % en peso.

De una manera más particular, y en función del particular polímero de base, las resinas taquificantes adecuadas pueden incluir cualquier tipo de resinas compatibles o cualquier mezcla de las mismas, tales como los colofonios naturales y modificados, con inclusión, por ejemplo, en forma de 20 colofonio de resina, colofonio de madera, colofonio de tall oil, colofonio destilado, colofonio hidrogenado, colofonio dimerizado, y colofonio polimerizado; ésteres de glicerol y de pentaeritritol de colofonios naturales y modificados, que incluyen, por ejemplo, el éster de glicerol de palo, colofonio de madera, el éster de glicerol de colofonio hidrogenado, el éster de glicerol de colofonio polimerizado, el éster de pentaeritritol de colofonio hidrogenado, y el éster fenólicamente modificado de pentaeritritol de colofonio; 25 los copolímeros y los terpolímeros de los terpenos naturales, que incluyen, por ejemplo, el estireno/terpeno y el alfa metil estireno/terpeno; las resinas de politerpeno, que tienen un punto de reblandecimiento, tal como se determina por medio de la norma ASTM método E28-58T, comprendido entre 80ºC y 150ºC; las resinas fenólicamente modificadas de terpeno y los derivados hidrogenados de las mismas que incluyen, por ejemplo, el producto resinoso que resulta de la condensación, en un medio 30 ácido, de un terpeno bicíclico y de un fenol; la resinas hidrocarbonadas alifáticas de petróleo, que tienen un punto de reblandecimiento de bola y anillo comprendido entre 70ºC y 135ºC; las resinas hidrocarbonadas aromáticas de petróleo y sus derivados hidrogenados; y las resinas hidrocarbonadas alicíclicas de petróleo y sus derivados hidrogenados. Para algunas formulaciones pueden ser necesarias mezclas de dos o más de las resinas taquificantes, que han sido descritas más arriba. De igual modo 35 están incluidas las resinas cíclicas o acíclicas con 5 átomos de carbono y las resinas acíclicas o cíclicas aromáticamente modificadas.

Los taquificantes preferentes son las resinas hidrocarbonadas sintéticas derivadas del petróleo. Ejemplos no limitativos incluyen las resinas derivadas de loas olefinas alifáticas tales como las que pueden ser adquiridas en la firma Goodyear bajo la marca registrada Wingtack® y la seria Escorez® 1300 40 de la firma Exxon. Una resina taquificante común, con 5 átomos de carbono es, en esta clase, un copolímero dieno-olefina de piperileno y de 2-metil-2-buteno, que tenga un punto de reblandecimiento de aproximadamente 95ºC. Esta resina puede ser adquirida en el comercio bajo la marca registrada Wingtack 95 y es preparada por medio de la polimerización catiónica de una mixtura que contiene, aproximadamente, un 60 % de piperileno, un 10 % isopreno, un 5 % ciclo-pentadieno, un 15 % de 2-45 metil-2-buteno y, aproximadamente, un 10 % de dímero, como se describe en la patente norteamericana U.S. No. 3,577,398. Las resinas tienen, normalmente, puntos de reblandecimiento de anillo y bola, tal como son determinados según la norma ASTM método E28, comprendidos entre 20ºC y 150ºC. De igual modo, pueden ser empleadas resinas derivadas de olefinas aromáticas/alifáticas, con 9 átomos de carbono, que están disponibles en la firma Exxon en la serie Escorez 2000. Las resinas hidrocarbonadas 50 hidrogenadas, son especialmente adecuadas. Estas resinas hidrogenadas incluyen aquellas resinas de la serie Escorez 5000 de resinas cicloalifáticas hidrogenadas de la firma, las resinas hidrogenadas, con 9 y/o con 6 átomos de carbono, tales como Arkon® P70, P90, P115, P125 suministradas por la firma Arakawa Chemical, las resinas hidrocarbonadas aromáticas hidrogenadas tales como Regalrez® 1018, 1085 y la serie Regalite® R series de resinas de la firma Hercules Specialty Chemicals. Otras resinas 55 adecuadas incluyen los politerpenos hidrogenados tales como Clearon® P-105, P-115 y P-125 de la firma Yasuhara Yushi Kogyo Company of Japan. De la misma manera, también pueden ser empleadas mezclas de tales agentes taquificantes.

Del mismo modo, también están presentes en la composición diversos aceites plastificantes o extendedores en cantidades comprendidas entre un 15 % y un 30 %, de manera típica aproximadamente en un 21 %, en peso Los aceites plastificantes o extendedores adecuados incluyen oligómeros olefínicos y polímeros de bajo peso molecular así como, también, los aceites vegetales o animales y sus derivados. Los aceites derivados del petróleo, que pueden ser empleados son materiales con un punto de ebullición 5 relativamente elevado, que contienen, tan solo, una pequeña proporción de hidrocarburos aromáticos (de manera preferente por debajo de un 30 % y, de una manera más preferente, por debajo de un 15 % en peso del aceite). De manera alternativa, el aceite puede ser totalmente no aromático. Los oligómeros adecuados incluyen los polipropilenos, los polibutenos, el poliisopreno hidrogenado, el polibutadieno hidrogenado, o similares, que tengan peso moleculares medios comprendidos entre 350 y 10,000. 10 Ejemplos de los aceites adecuados para ser empleados en este caso incluyen el LUMINOL T350, que es un aceite mineral disponible en la firma Petrocanada y el KAYDOL OIL disponible en la firma Witco Corporation. También son adecuados los aceites naftalénicos, tal como el Calsol 5550, disponible en la firma Calumet.

De la misma manera puede estar incluido un antioxidante o un estabilizante en las 15 composiciones de adhesivos aquí descritas en una cantidad de hasta un 2 % en peso, de una manera más típica en cantidades de aproximadamente un 0,5 %. Entre los estabilizantes o los antioxidantes adecuados en este caso se encuentran los fenoles impedidos o los fenoles impedidos en combinación con un antioxidante secundario tal como el tiodipropionato de diestearilo ("DSTDP") o el tio-dipropionato de dilaurilo ("DLTDP"). Los fenoles impedidos representativos incluyen: el 1,3,5-trimetil 2,4,6-tris (3,5-di-20 terc.-butil-4-hidroxibencil)benceno; el tetraquis-3(3,5-di-terc.-butil-4-hidroxifenil)propionato de pentaeritritilo; el tetraquis (3-lauril tiodipropionato) de pentaeritritol; el 3,5-diterc.-butil-4-hidroxifenol)-propionato de n-octadecilo; el 4,4'-metilenebis (2,6-terc.-butilfenol); el 4,4'-tiobis (6-terc.-butil-o-cresol); el 2,6-di-terc.-butilfenol; la 6-(4-hidroxifenoxi)-2,4-bis(n-octil-tio)-1,3,5-triazina; el 3,5-di-terc.-butil-4-hidroxi-bencil-fosfonato de di-n-octadecilo; el 3,5-diterc.-butil-4-hidroxi-benzoato de 2-(n-octiltio)etilo; y el hexa[3-25 (3,5-di-terc.-butil-4-hidroxifenil)-propionato] de sorbitol. Son preferentes el IRGAFOS 168, que es un antioxidante secundario disponible en la firma Ciba, y el IRGANOX 1010, que es un fenol primario impedido antioxidante disponible en la firma Ciba-Geigy. Otros antioxidantes incluyen el ETHANOX 330, que es un fenol impedido de la firma Albermarle; el SANTOVAR, que es una 2,5 diterc.-amil hidroquinona disponible en la firma Monsanto; y el NAVAGARD P que es un fosfito de tris (p-noniolfenilo) de la firma 30 Uniroyal.

De la misma manera, pueden ser aportados a la composición de adhesivo de la invención otros aditivos convencionalmente empleados en los adhesivos termofusibles con objeto de satisfacer diferentes propiedades y para cumplir requerimientos específicos de la aplicación. Tales aditivos incluyen, por ejemplo, cargas, pigmentos, modificadores de la fluencia, colorantes, que pueden ser incorporados en 35 cantidades más o menos grandes en la formulación del adhesivo, en función de la finalidad.

Los adhesivos termofusibles pueden ser preparados por medio del empleo de técnicas conocidas en el campo de la especialidad. De manera típica, las composiciones de adhesivos son preparadas por formación de una mixtura de los componentes en fusión a una temperatura comprendida aproximadamente entre 100º y 200ºC hasta que se obtenga una mixtura homogénea, por regla general 40 aproximadamente durante dos horas. Son conocidos diversos procedimientos parva llevar a cabo la formación de la mixtura y es satisfactorio cualquier procedimiento que proporcione una mixtura homogénea.

Las propiedades de la invención le hacen particularmente adecuada para aplicaciones en artículos no tejidos y, por ejemplo, en el etiquetado de botellas o en otras aplicaciones en las que 45 intervengan la unión de plásticos o aplicaciones de adhesivos sensibles a la presión desprendibles.

El adhesivo es aplicado a un substrato mientras se encuentra en estado fundido y es enfriado para producir el endurecimiento de la capa de adhesivo. El producto adhesivo puede ser aplicado a un substrato tal como un artículo no tejido por medio de una diversidad de procedimientos, con inclusión del recubrimiento o de la pulverización en una cantidad suficiente como para provocar que el artículo se 50 adhiera con otro substrato tal como un tejido, un artículo no tejido, o un material no relacionado tal como una poliolefina de baja densidad u otros substratos, que son empleados de manera convencional.

De conformidad con una realización de la invención, se describe un producto absorbente desechable. El producto absorbente desechable comprende, de manea típica (1) una capa de arriba permeables a los líquidos, (2) una capa de abajo impermeable a los líquidos, cuya capa de arriba puede 55 estar unida con la capa de abajo, (3) una estructura absorbente colocada entre la capa de arriba y la capa de abajo, y (4) un adhesivo termofusible que tenga las propiedades aquí descritas.

La estructura absorbente comprende, de manera típica, un artículo textil no tejido. Un artículo textil no tejido se define como una red fibrosa entrelazada caracterizada por su flexibilidad, su porosidad y por su integridad. Las fibras individuales, que son empleadas para componer el artículo textil no tejido, pueden ser sintéticas, de origen natural, o una combinación de ambas. Las fibras individuales pueden estar unidad entre sí por vía mecánica, química o térmica. Los artículos no tejidos son empleados 5 comercialmente para una pluralidad de aplicaciones, con inclusión del aislamiento, el embalaje (por ejemplo, alimentos tal como la carne), paños domésticos, vestiduras para quirófanos, vendajes en medicina, y en artículos desechables tales como los pañales para bebés, productos para la incontinencia de los adultos y servilletas sanitarias. El tejido es un material estrechamente relacionado en el que las fibras individuales pueden estar químicamente unidad entre si, o pueden no estarlo. 10

Los adhesivos de la invención pueden ser empleados para llevar a cabo la adherencia de artículos no tejidos o de tejidos con otro substrato o componente. El segundo substrato puede ser otro artículo no tejido, un tejido o un material no relacionado, tal como, por ejemplo, el polipropileno. El adhesivo puede ser empleado para llevar acabo la unión de la capa de arriba con la capa de abajo. De manera alternativa, el adhesivo puede ser empleado para llevar a cabo la adherencia bien de la capa de 15 arriba o de la capa de abajo con otros componentes del producto absorbente desechable, tales como capas de tejido, alerones, lóbulos de fijación, cintas, o pestañas, u otros componentes, que son empleados de manera típica para llevar a cabo la construcción de un producto absorbente desechable, que son perfectamente conocidos por parte de los técnicos en la materia.

Los técnicos en la materia identificarán los materiales que son adecuados para ser empleados 20 como capas de arriba y como capas de abajo.

A título de ejemplo de materiales que son adecuados para ser empleados como capas de arriba son los materiales permeables a los líquidos, tales como polipropileno o polietileno no tejidos, que tengan un peso de base comprendido entre 15 y 25 gramos por metro cuadrado.

Las capas de abajo, que son empleadas con frecuencia en productos absorbentes desechable 25 son preparadas, de manera general, a partir de materiales impermeables a los líquidos, cuya función consiste en la retención de líquidos, tales como el agua, la orina, menstruaciones, o sangre, dentro del núcleo absorbente del producto absorbente desechable y en proteger la ropa de cama y/o otras prendas d vestir de otro uso para que no se ensucie. Los materiales adecuados como una capa de abajo en un producto absorbente desechable son, por regla general, impermeables a los líquidos pero son 30 permeables al vapor. Ejemplos a este respecto son los materiales impermeables a los líquidos tales como las películas de poliolefina, por ejemplo, el polipropileno y el polietileno, así como también los materiales permeables al vapor, tales como las películas de poliolefina microporosas, que se denominas a veces películas transpirantes.

Un material particularmente deseable para la capa de abajo es una película que comprende un 35 polímero de poliolefina tal como un polietileno lineal de baja densidad y una carga. Tal como es empleado en este caso, una "carga" significa que incluye materiales en forma de partículas o con otras formas, que pueden ser aportados a la mixtura para llevar a cabo la extrusión de la película de polímero y que no interfiera químicamente con la película extruida o que no afecte de manera adversa a la misma pero que sea capaz de dispersarse de manera uniforme a través de la película. Cuando la película es 40 estirada durante el procesamiento, la carga provoca, por regla general, una red de agujeros que deben ser formados en la película. Por regla general, tales agujeros son suficientemente pequeños como para evitar el paso de un líquido, por regla general, son suficientemente grandes como para permitir el paso de vapor a través de los agujeros. Por regla general, las cargas se encuentran en forma de partículas y, de manera usual, tienen en cierta medida una forma esférica con un tamaño medio de partícula situado en el 45 intervalo comprendido entre 0.1 y 7 micras. Pueden ser empleadas cargas tanto orgánicas como inorgánicas en la práctica de la invención, a condición de que no interfieran con el proceso de formación de la película. Ejemplos de cargas incluyen el carbonato de calcio (CaCO3), diversos tipos de arcilla, la sílice (SiO2), la alúmina, el sulfato de bario, el carbonato de sodio, el talco, el sulfato de magnesio, el dióxido de titanio, las zeolitas, el sulfato de aluminio, los polvos de tipo celulosa, la tierra de diatomeas, el 50 sulfato de magnesio, el carbonato de magnesio, el carbonato de bario, el caolín, la mica, el carbono, el óxido de calcio, el óxido de magnesio, el hidróxido de aluminio, el polvo de pulpa, el polvo de madera, los derivados de celulosa, la quitina y los derivados de quitina.

Los ejemplos siguientes tienen carácter ilustrativo y no limitativo.

EJEMPLOS 55

En los ejemplos empleados para llevar a cabo la evaluación de las propiedades del adhesivo se llevaron a cabo de la manera siguiente.

DSC (calorímetro de análisis diferencial)

Por medio del empleo de un dispositivo TA Instruments DSC 2920 o de un equipamiento similar se preparó una muestra de adhesivo con un peso comprendido entre 5 y 10 mg. La muestra fue cargada 5 en el DSC con una cazoleta vacía como referencia y se llevó hasta una temperatura de 25ºC. La muestra se calentó a 130ºC a 10ºC/minuto y se mantuvo a 130ºC durante 1 minuto. A continuación se enfrió la muestra hasta 0ºC a 10ºC/minuto. Se midió la temperatura del o de los pico(s) sobre la curva de enfriamiento y se registró el valor como temperatura de de cristalización.

Cubo de flujo a 54ºC (130ºF) 10

Se vertió adhesivo fundido en un molde desprendible para formar un cubo de 2,54 cm (1º) y se permitió que se acondicionase a 25ºC durante 24 horas. A continuación se retiró el cubo del molde y se colocó sobre papel graduado estándar (cuadrados de 1 cm o similar). A continuación se colocó el cubo en un horno controlado a 54ºC (130ºF) durante 24 horas. A continuación se retiró el cubo del horno y se registró el número de cuadrados cubierto por el adhesivo. El porcentaje de flujo se calculó por medio del 15 empleo de la siguiente ecuación.

Flujo en % = (número final de cubos – número inicial de cubos) / número inicial de cubos

Se utilizó un laminador de velo de alta velocidad con objeto de construir las muestras de piel de la manera siguiente. Se aplicó el adhesivo fundido por medio de la utilización de una cabeza ranurada estándar EP-11 Nordson con 13 gsm de peso de recubrimiento a una zona de aplicación de un substrato 20 no tejido, que se combinó a continuación por medio del empleo de una línea de compresión con un segunda SMS no tejido. Las condiciones para la laminación fueron tales, que el tiempo de trabajo del proceso de unión fue de 4 segundos.

Las muestras laminadas fueron despellejadas en geometría en forma de T a 30,5 cm/minuto (12º/minuto) en una máquina para el ensayo de tensión instron estándar. Se registró el despellejado 25 medio aproximadamente a partir de 15,2 cm (6 pulgadas) de la unión.

Se permitió que las muestras se envejeciesen en un horno a 54ºC (130ºF) durante 1 semana. Las muestras fueron retiradas y se dejó que se equilibrasen durante 24 horas a 25ºC después de lo cual se repitió el ensayo de despellejado.

Viscosidad 30

Se midió la viscosidad de los adhesivos a 120ºC por medio del empleo de un viscosímetro estándar de tipo Brookfield, y se registró el resultado.

Reología

Se utilizó un Analizador Mecánico Dinámico Reométrico (Modelo RDA 700) para obtener el módulo elástico (G') frente a la temperatura. El instrumento estaba controlado por medio del programa de 35 ordenador Rhios versión 4.3.2. Fueron empleadas placas paralelas de 8 mm de diámetro y separadas por una distancia de aproximadamente 2 mm. La muestra fue cargada y a continuación fue enfriada hasta aproximadamente -100ºC y se inició el programa de tiempo. El ensayo del programa aumenta la temperatura a intervalos de 5ºC seguido por un tiempo de impregnación a cada temperatura de 10 segundos. El horno de convención, que contenía las muestras, fue ventilado de manera continua con 40 nitrógeno. La frecuencia se mantuvo en 10 rad/s. La deformación inicial, al comienzo del ensayo, fue del 0,05 % (en el otro extremo de las placas). Se empleó una opción de autodeformación en el programa de ordenador con objeto de mantener una torsión exactamente medible durante el ensayo. La opción fue configurada de tal manera, que la deformación máxima aplicada permitida por el programa de ordenador era del 80 %. El programa de autodeformación ajusto la deformación a cada aumento de temperatura si 45 garantiza la utilización del procedimiento siguiente. Si la torsión se encontraba por debajo de 200 g-cm la deformación se aumentó en un 25 % del valor actual. Si la torsión se encontraba por encima de 1.200 g-cm se disminuyó en un 25 % del valor actual. Con torsiones comprendidas entre 200 y 1.200 g-cm no se realizó cambio en la deformación con este aumento de la temperatura. Se calculó la memoria por cizallamiento o módulo elástico (G') por medio del programa de ordenador a partir de los datos de la 50 torsión y de la deformación.

Ejemplo 1

Se formularon nueve muestras de adhesivo (muestras 1 y 2 y muestras comparativas A-G) por medio del empleo de técnicas conocidas en el ramo profesional. Las muestras comprendían un copolímero bloque de estireno, aceite mineral, resina taquificante, antioxidante y la cera indicada en la tabla 1. Un procedimiento, que sirve como ejemplo, comprende la colocación de aproximadamente la 5 mitad del total de la resina taquificante rn una cubeta mezcladora de doble camisa, que está equipada con rotores, y que aumenta la temperatura hasta un intervalo comprendido desde aproximadamente 100ºC hasta 200ºC. La temperatura exacta utilizada depende del punto de reblandecimiento de la resina taquificante particular. Cuando se fundió la resina, se comenzó la agitación y el polímero bloque, la cera, el aceite y el antioxidante son aportados conjuntamente con cualquier aditivo opcional, cuya presencia 10 sea deseable. Se prosiguen la mezcladura y el calentamiento hasta que se obtenga una masa homogénea blanda.

Tabla 1

Muestras*: Cera

Muestra 1: 5 % de cera Paraflint C-80 Fisher-Tropsch (80ºC (176ºF) MP)

Muestra 2: 5 % de cera microcristalina Microsere 5999 90,6ºC ((195ºF) MP)

Muestra Comparativa A: 3 % de cera Paraflint H-4 Fisher-Tropsch 94,4ºC ((202ºF) MP)

Muestra Comparativa B: 1 % de Paraflint H-4

Muestra Comparativa C: 3 % de cera de parafina Pacemaker 63 65ºC ((149ºF) MP)

Muestra Comparativa D: 3 % de cera AC-400 EVA

Muestra Comparativa E: Sin cera

Muestra Comparativa F: Sin cera

Muestra Comparativa G: Sin cera

Se evaluaron las prestaciones del adhesivo por medio del empleo de los ensayos descritos más 15 arriba y se registraron los resultados. Los resultados de las prestaciones están indicados en la tabla 2.

Tabla 2

Producto: Temperatura de cristalización DSC (ºC) Cubo de flujo a 54ºC (130ºF) (flujo en %) Piel inicial (g/50mm) Envejecimiento de la piel 1 semana a 54ºC (130ºF) (g/50mm) Viscosidad a 120ºC G' a 25ºC (dyn/cm2)

Muestra 1: 60,3 0 808 914 3.925 3,0 x 106

Muestra 2: 66,2 0 780 708 3.015 7,0 x 106

Muestra A: 78,9 19 440 762 2.300 1,3 x 106

Muestra B: 88,9 >500 1.100 700 8.500 0,5 x 106

Muestra C: 33,5 344 no ensayado no ensayado 2.300 no ensayado

Muestra D: ausente 313 no ensayado no ensayado 3.300 no ensayado

Muestra E: ausente >500 1.253 488 2.300 0,3 x 106

Muestra F: ausente 125 679 877 24.000 0,4 x 106

Muestra G: ausente 0 827 872 42.000 0,4 x 106

A partir de los resultados, que están mostrados en la tabla 2, puede apreciarse que la utilización de una cera seleccionada de conformidad con la invención proporciona un adhesivo, que tiene el tiempo de trabajo requerido (medido por medio de la utilización de l DSC) que es necesario para llevar a cabo la unión y la resistencia a la fluencia a temperaturas elevadas (medida por medio de la utilización del 5 ensayo del cubo de flujo). Estas propiedades hacen que el adhesivo sea adecuado de una forma particularmente buena para ser empleado en el proceso de laminación para llevar a cabo la fabricación de artículos desechables.

Pueden llevarse a cabo numerosas modificaciones y variaciones de esta invención sin que, por ello, se abandone su espíritu y alcance, tal como será aparente para los técnicos en la materia. Las 10 realizaciones específicas aquí descritas únicamente tienen carácter de ejemplo, y la invención solo está limitada por los términos de las reivindicaciones adjuntas, junto con ámbito total de los equivalentes, de los cuales gozan tales reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Un adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación, que comprende desde un 10 hasta un 25 % en peso de un copolímero bloque de estireno, desde un 1 hasta un 10 % en peso de una cera, desde un 40 hasta un 70 % en peso de un taquificante, desde un 15 hasta un 30 % en peso de un plastificante, y hasta aproximadamente un 2 % en peso de un antioxidante, seleccionándose el tipo y la 5 cantidad de la cera empleada en el adhesivo, de manera que se obtenga un viscosidad a 120ºC menor que aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC menor que aproximadamente un 300 %, una temperatura de cristalización DSC menor que aproximadamente 75ºC, y un módulo de memoria menor que aproximadamente 1,0 x 107 dinas/cm2 a 10 radianes/segundo (25ºC), siendo aplicado dicho adhesivo a temperaturas situadas por debajo de 120ºC. 10
2.- El adhesivo de la reivindicación 1 en el que dicha cera tiene un punto de fusión mayor que aproximadamente 74ºC.
3.- El adhesivo de las reivindicación 1 o 2, en el que la cera comprende una mixtura de ceras.
4.- El adhesivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende un polímero SBS, un polímero SIS, un polímero SEBS y/o un polímero SEPS. 15
5.- El adhesivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende una mixtura de SBS y de SIS.
6.- El adhesivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el taquificante tiene un punto de reblandecimiento mayor que aproximadamente 80ºC.
7.- Un artículo manufacturado, que comprende el adhesivo según cualquiera de las 20 reivindicaciones 1 a 6.
8.- El artículo de la reivindicación 7 que es un artículo no tejido.
9.- El artículo no tejido según la reivindicación 7 u 8 que es un pañal.
10.- El artículo según las reivindicaciones 7 a 9 que es un contenedor etiquetado.
11.- Un procedimiento para llevar a cabo la unión de un substrato con un substrato similar o no 25 similar, que comprende la aplicación sobre, al menos, una porción de, al menos un primer substrato, de un adhesivo termofusible fundido y la unión de dicho primer substrato con un segundo substrato, siendo el adhesivo un adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación que es aplicado a una temperatura situada por debajo de 120ºC y que comprende desde un 10 hasta un 25 % en peso de un copolímero bloque de estireno, desde un 1 hasta un 10 % en peso de una cera, desde un 40 hasta un 70 30 % en peso de un taquificante, desde un 15 hasta un 30 % en peso de un plastificante, y hasta aproximadamente un 2 % en peso de un antioxidante, seleccionándose el tipo y la cantidad de la cera empleada en el adhesivo de tal manera, que se obtenga una viscosidad a 120ºC menor que aproximadamente 10.000 centipoises, un cubo de flujo a 54ºC menor que aproximadamente un 300 %, una temperatura de cristalización DSC menor que aproximadamente 75ºC, y un módulo de memoria 35 menor que aproximadamente 1,0 x 107 dinas/cm2 a 10 radianes/segundo (25ºC).
12.- El procedimiento de la reivindicación 11, en el que, al menos, uno de dichos substratos, primero o segundo, comprende polipropileno.
13.- El adhesivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el copolímero bloque de estireno es un polímero SBS o una mixtura del mismo. 40