Una composición adhesiva termofusible pulverizable que comprende:

(a) 15% a 70% en peso de una mezcla de polímero de polipropileno sindiotáctico (SPP) que tiene un punto de fusión entre 130°C y 160°C y polímero de poli-α-olefina amorfa (APAO), donde dicha mezcla tiene una relación SPP a APAO de 10% en peso de SPP y 90% en peso de APAO a 90% en peso de SPP y 10% en peso de APAO; (b) 15% a 65% en peso de un agente de pegajosidad; (c) 5% a 30% en peso de un plastificante; (d) 0% a 3% en peso de un estabilizante

Campo de la invención

Esta invención se refiere a nuevas composiciones adhesivas termofusibles basadas en mezclas de polímeros que consisten en homo- y copolímeros de polipropileno sindiotácticos predominantemente cristalinos, estereoespecíficos (SPP, por sus siglas en inglés) y poli-α-olefinas atácticas amorfas (APAO, por sus siglas en inglés). Más en particular, esta invención se refiere a composiciones adhesivas que encuentran utilidad en el cierre de cajas/envases de cartón y en la fabricación de artículos desechables no tejidos tales como pañales y productos de higiene femenina. Las composiciones adhesivas son útiles en particular como unión elástica y adhesivo de construcción en el montaje de artículos no tejidos desechables.

Antecedentes de la invención

Los adhesivos termofusibles existen típicamente como masas sólidas a temperatura ambiente y se pueden convertir en un líquido capaz de fluir por la aplicación de calor. Estos adhesivos son útiles en particular en la fabricación de una variedad de artículos desechables donde es necesaria, con frecuencia, la unión de diversos sustratos. Aplicaciones específicas incluyen pañales desechables, salvacamas hospitalarios, compresas higiénicas femeninas, salvaslips, paños quirúrgicos y pañales para adultos, conocidos colectivamente como productos no tejidos desechables. Otras diversas aplicaciones han implicado productos de papel, materiales de embalaje, cintas y etiquetas. En la mayoría de estas aplicaciones, el adhesivo termofusible se calienta a su estado fundido y después se aplica a un sustrato. Después se pone en contacto inmediatamente con un segundo sustrato y se comprime contra el primero. El adhesivo solidifica al enfriar para formar una unión fuerte. La principal ventaja de los adhesivos termofusibles es la ausencia de un vehículo líquido, como sería el caso de los adhesivos a base de agua o disolvente, eliminándose así el proceso costoso asociado a la separación del disolvente.

Para muchas aplicaciones, frecuentemente los adhesivos termofusibles se extruyen directamente sobre un sustrato en forma de una película delgada mediante el uso de un equipo de pistón o bomba de engranajes. En este caso, el sustrato se pone en contacto íntimo con una boquilla caliente bajo presión. La temperatura de la boquilla se debe mantener bastante por encima del punto de fusión del adhesivo, que típicamente está entre 150 y 200ºC. Para algunas aplicaciones, en particular para fabricar artículos no tejidos, frecuentemente está implicada la unión de sustratos delicados y sensibles al calor, tales como películas de polietileno de calibre fino. En estos casos se debe evitar el contacto directo entre la película y la boquilla para evitar que la película se queme o se deforme. Se han desarrollado diversos métodos de aplicación para recubrir un sustrato por pulverización de un adhesivo termofusible con ayuda de aire comprimido desde cierta distancia. Estas técnicas de revestimiento sin contacto incluyen pulverización en espiral y diversas formas de métodos de soplado de masa fundida. Se elimina así el contacto directo entre el cabezal para revestimiento y el sustrato. Todas las técnicas de revestimiento descritas anteriormente en la presente memoria son conocidas por los expertos en la materia y existen equipos comerciales fácilmente disponibles.

Sin embargo, las técnicas de revestimiento por pulverización plantean rigurosos requisitos sobre los adhesivos termofusibles. La viscosidad de los adhesivos debe ser suficientemente baja, normalmente en el intervalo de 2 a 30 Pa.s (2.000 a 30.000 cP), preferiblemente en el intervalo de 2 a 15 Pa.s (2.000 a 15.000 cP), a la temperatura de aplicación. Muchos otros factores físicos, especialmente las propiedades reológicas del adhesivo, entran en juego en la determinación de la capacidad de pulverización de una masa termofusible. La mayoría de los productos termofusibles no se presta a aplicaciones de pulverización. No hay modelos o directrices teóricas aceptadas para predecir la capacidad de pulverización y debe determinarse empíricamente con el equipo de aplicación.

Según la presente invención, se ha encontrado que una mezcla que comprende una mezcla de polímeros de SPP y APAO, una resina de pegajosidad, un plastificante y, opcionalmente, una cera de poliolefina sintética o cera de petróleo, proporciona una composición adhesiva termofusible pulverizable. La composición presenta nuevas combinaciones de propiedades incluyendo tenacidad, poco o ningún encogimiento, alta resistencia de cohesión, baja viscosidad, excelente estabilidad al calor y buena adhesión a una variedad de sustratos. La composición de la presente invención es útil en particular en el montaje de artículos no tejidos desechables para unir películas de polietileno y polipropileno, telas no tejidas y hebras elásticas entre sí o a las mismas.

Uno de los componentes en la mezcla de polímeros son los polímeros de polipropileno sindiotáctico (SPP, por sus siglas en inglés). Los polímeros SPP útiles en esta invención son esencialmente homopolímeros de propileno estereoespecíficos de alto peso molecular o copolímeros de propileno con otros monómeros de α-olefina tales como etileno, buteno-1 o hexeno-1. Los polímeros sindiotácticos no se deberían confundir con los polipropilenos cristalinos convencionales y poli-α-olefinas atácticas esencialmente amorfas (APAO). Estos polímeros difieren entre sí en ambas estructuras y propiedades. Es sabido por los expertos en la materia que los polipropilenos cristalinos convencionales presentan una configuración de cadena molecular isotáctica. La configuración isotáctica se puede describir con los grupos metilo unidos a los átomos de carbono terciarios de las sucesivas unidades monoméricas en el mismo lado de un hipotético plano que pasa por la cadena polimérica principal. Este tipo de estructura

estereoquímica se puede ilustrar gráficamente usando la fórmula en proyección de Fisher como sigue:

**(Ver fórmula)**

Debido al alto grado de regularidad de sus cadenas, los polipropilenos isotácticos convencionales (IPP, por sus siglas en inglés) son altamente cristalinos, con una cristalinidad típicamente mayor que 50% y un calor de fusión mayor que 70 J/g. Normalmente son materiales rígidos con alta densidad y alto punto de fusión. Debido a la falta de flexibilidad, un polímero IPP como modificador sólo se puede usar en pequeñas cantidades, típicamente alrededor de 2% a 5% en peso, en formulaciones de adhesivos termofusibles. Un IPP convencional típico presenta normalmente un caudal de masa fundida, que está inversamente relacionado con el peso molecular medio ponderal, en el intervalo de 0,5 a 200 g/10 min cuando se mide según el método de ensayo ASTM D-1238. Otro componente de la mezcla de polímeros comprende un polímero APAO. Los polímeros APAO son una familia de homopolímeros de propileno de bajo peso molecular, o copolímeros de propileno con etileno o buteno o hexeno, esencialmente amorfos. A diferencia de las estructuras regulares en IPP o SPP, los APAO presentan cadenas moleculares atácticas donde los grupos metilo de las sucesivas unidades monoméricas están estéricamente distribuidos al azar a ambos lados del plano hipotético que pasa por la cadena polimérica. La estereoconfiguración de la cadena molecular de APAO atáctico se puede ilustrar gráficamente usando la siguiente fórmula en proyección de Fisher:

**(Ver fórmula)**

La estereoestructura de la cadena de SPP es característicamente diferente de la de IPP y de la de APAO. A diferencia de la configuración isotáctica de la cadena de IPP y la configuración atáctica de la cadena de APAO, se puede describir que la estereoquímica de SPP tiene los grupos metilo terciarios de las sucesivas unidades monoméricas a lo largo de la cadena dispuestos de manera alterna a cada lado del plano hipotético. La estereoconfiguración de SPP se puede representar a continuación:

**(Ver fórmula)**

La estereoconfiguración de polipropileno también se puede caracterizar cuantitativamente por RMN de C-13. En nomenclatura de RMN, una diada “meso” de grupos metilo sucesivos en el mismo lado del plano, como en el caso de IPP, se representa por la letra m. Una diada “racémica” de grupos metilo sucesivos en los lados opuestos del plano, como en el caso de SPP, se representa por la letra r. El porcentaje de m o r define el grado de tacticidad polimérica, siendo la suma de m y r igual a 100%. Así, un polipropileno isotáctico perfecto tendrá 100% de diadas m, mientras que un polipropileno... [Seguir leyendo]

1. Una composición adhesiva termofusible pulverizable que comprende:

(a) 15% a 70% en peso de una mezcla de polímero de polipropileno sindiotáctico (SPP) que tiene un punto de fusión entre 130°C y 160°C y polímero de poli-α-olefina amorfa (APAO), donde dicha mezcla tiene una relación SPP a APAO de 10% en peso de SPP y 90% en peso de APAO a 90% en peso de SPP y 10% en peso de APAO;

(b) 15% a 65% en peso de un agente de pegajosidad;

(c) 5% a 30% en peso de un plastificante;

(d) 0% a 3% en peso de un estabilizante.

2. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho polímero de SPP tiene una densidad de 0,85 g/cm3 a 0,92 g/cm3 y un caudal de masa fundida igual o mayor que 1 g/10 min y un valor de r igual o mayor que 70%.

3. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho polímero de APAO tiene una densidad de 0,85 g/cm3 a 0,89 g/cm3 y una temperatura de transición vítrea (Tg) de -5 a -40°C y un peso molecular medio ponderal (Mp) de

4.000 g/mol a 150.000 g/mol.

4. La composición según la reivindicación 1, en la que el polímero de SPP es un homopolímero de propileno que tiene una densidad de 0,85 a 0,92 g/cm3 y un caudal de masa fundida igual o mayor que 1 g/10 min.

5. La composición según la reivindicación 1, en la que el polímero de SPP es un copolímero de propileno y al menos un comonómero de α-olefina que tiene la siguiente estructura molecular:

R-CH=CH2

donde R es un hidrógeno H o un radical alquilo o arilo, dicha α-olefina constituye 2% a 30% en peso de copolímero y tiene una densidad de 0,85 a 0,90 g/cm3 y un caudal de masa fundida igual o mayor que 1 g/min.

6. La composición según la reivindicación 5, en la que el comonómero de α-olefina se selecciona del grupo que consiste en etileno, buteno-1 y hexeno-1.

7. La composición según la reivindicación 1, en la que el polímero de APAO es un homopolímero o un copolímero de propileno y al menos un comonómero de α-olefina con la siguiente estructura molecular:

R-CH=CH2 donde R es un hidrógeno H o un radical alquilo o un arilo.

8. La composición según la reivindicación 7, en la que el comonómero de α-olefina se selecciona del grupo que consiste en etileno, buteno-1 y hexeno-1.

9. La composición según la reivindicación 1, en la que el agente de pegajosidad se selecciona del grupo que consiste en resinas hidrocarbonadas alifáticas y cicloalifáticas y sus derivados hidrogenados, resinas hidrocarbonadas aromáticas y aromáticas hidrogenadas, resinas alifáticas o cicloalifáticas modificadas de manera aromática y sus derivados hidrogenados, resinas de politerpeno y politerpeno estirenado.

10. La composición según la reivindicación 9, en la que el agente de pegajosidad tiene un punto de reblandecimiento por la técnica del anillo y la bola igual o mayor que 80°C.

11. La composición según la reivindicación 10, en la que el agente de pegajosidad es una resina hidrocarbonada alifática de 5 átomos de carbono.

12. La composición según la reivindicación 1, en la que el plastificante se selecciona del grupo que consiste en aceite mineral y polibuteno líquido.

13. La composición según la reivindicación 12, en la que el aceite mineral presenta menos de 30% de átomos de carbono aromáticos.

14. La composición según la reivindicación 1, en la que la composición adhesiva comprende además una cera en la cantidad hasta 30% en peso.

15. La composición según la reivindicación 14, en la que dicha cera se selecciona del grupo que consiste en ceras de petróleo, polietileno y polipropileno de bajo peso molecular, ceras sintéticas y ceras de poliolefina.

16. La composición según la reivindicación 15, en la que dicha cera es un polietileno de bajo peso molecular con un

peso molecular medio numérico de 400 a 6.000 g/mol.

17. La composición según la reivindicación 1, en la que la composición adhesiva incluye además una carga en la cantidad hasta 60% en peso.

18. La composición según la reivindicación 17, en la que dicha carga se selecciona del grupo que consiste en: talco, carbonato de calcio, arcilla, sílice, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesfera de vidrio, microesfera cerámica, microesfera termofusible, barita y harina de madera.

19. La composición según la reivindicación 1, en la que la composición adhesiva incluye además un colorante.

20. La composición según la reivindicación 1, en la que la composición adhesiva incluye además otro polímero.

21. Un artículo de tipo caja de cartón corrugado unido con la composición adhesiva según la reivindicación 1.