Una composición de adhesivo termofusible que comprende una combinación de los siguientes componentes:

a) del 4% al 50% en peso de un copolímero de RCP aleatorio e isotáctico de propileno y al menos un comonómero de αa que tiene la siguiente estructura molecular:

-CH≥CH2 en la que R es hidrógeno o un grupo alquilo C2 a C10, y dicha αa comprende del 1,5% en peso al 20% en peso de dicho copolímero de RCP aleatorio isotáctico; en el que dicho copolímero de RCP aleatorio isotáctico tiene una densidad de 0,88 g/cm3 a 0,905 g/cm3 según se mide por el Método D-1505 de ASTM, y un índice de fusión entre 5 g/10 min y 200 g/10 min según se mide por el Método D-1238 de ASTM, y un punto de fusión igual a o menor de 145 ºC según se mide por el método DSC;

b) del 20% al 65% en peso de un adherente;

(c) del 15% al 60% en peso de un polímero de poli-αa (APAO) atáctico, sustancialmente amorfo, que tiene un grado de cristalinidad menor del 30% según se determina por calorimetría de exploración diferencial (DSC) frente a un patrón de polipropileno altamente cristalino;

d) del 0% al 40% en peso de un plastificante;

e) del 0% al 40% en peso de una cera;

f) del 0% al 3% en peso de un estabilizador;

(g) del 0% al 60% en peso de una carga; y

h) del 2% al 40% en peso de un polímero secundario además de dicho copolímero de RCP, dicho polímero APAO y dicho adherente;

n el que dicho polímero secundario se selecciona entre el grupo que consiste en:

crilato de etileno, metacrilato de etileno, metil acrilato de etileno, metil metacrilato de etileno, un interpolímero de etileno-estireno, un ácido etilen acrílico, acetato de etilen vinilo, monóxido carbono de acetato de etilen vinilo, monóxido de carbono de acrilato de etilen N-butilo, polímeros de polibuteno-1, polietileno de alta y baja densidad, combinaciones de polietileno, polietileno modificado químicamente, copolímeros de etileno y monómeros mono o di-insaturados C1 a C10, copolímeros de etileno/octeno, copolímeros de etileno/hexano, copolímeros de etileno/buteno, poliamidas, caucho de polibutadieno, poliésteres, polietilentereftalato, 30 polibutilentereftalato, policarbonatos termoplásticos, polipropileno sindiotáctico, poliacrilamidas termoplásticas, poliacrilonitrilo, copolímeros de acrilonitrilo y otros monómeros, tales como butadieno o estireno, polimetil penteno, sulfuro de polifenileno, poliuretanos aromáticos; cauchos de estireno-acrilonitrilo, acrilonitrilo-butadieno-estireno, elastómeros de acrilonitrilo-butadieno estireno; copolímeros de bloque A-B, A-B-A, A-(B-A)n- B, (AB)n-Y en los que el bloque A comprende un bloque aromático de polivinilo, tal como poliestireno, el bloque B comprende un bloque medio de caucho que puede ser poliisopreno y, opcionalmente hidrogenado, tal como polibutadieno, Y comprende un compuesto multivalente y n es un número entero de al menos 3, alcoholes polivinílicos y copolímeros de los mismos, acetato de polivinilo y copolímeros aleatorios de los mismos, y copolímeros de bloque de caucho aromático de polivinilo; los componentes hacen un total del 100% en peso de la composición.

Composición de adhesivo termofusible basada en un copolímero aleatorio de polipropileno isotáctico y un polímero secundario 5

Campo de la invención

Esta invención se refiere a nuevas composiciones de adhesivo termofusible basadas en copolímeros aleatorios de polipropileno (RCP) isotácticos, predominantemente semicristalinos, esteroespecíficos. Más

particularmente, esta invención se refiere a composiciones de adhesivo que encuentran utilidad en el sellado de cajas/cajas de cartón y en la fabricación de artículos desechables no tejidos, tales como pañales y productos higiénicos femeninos. Las composiciones de adhesivo son particularmente útiles como una fijación elástica y como adhesivo de construcción en el ensamblaje de artículos no tejidos desechables.

15 Antecedentes de la invención

Los adhesivos termo fusibles típicamente existen como masas sólidas a temperatura ambiente y pueden convertirse en un líquido fluido por aplicación de calor. Estos adhesivos son particularmente útiles en la fabricación de una diversidad de bienes desechables, donde a menudo es necesario el enlace de diversos sustratos. Las 20 aplicaciones específicas incluyen pañales desechables, acolchados hospitalarios, compresas higiénicas femeninas, bragapañales, cortinas quirúrgicas y pañales de incontinencia para adultos, conocidos colectivamente como productos no tejidos desechables. Otras aplicaciones diversificadas han implicado productos de papel, materiales de envasado, cintas y etiquetas. En la mayoría de estas aplicaciones, el adhesivo termofusible se calienta hasta su estado fundido y después se aplica a un sustrato. Un segundo sustrato se pone en contacto inmediatamente con y

se comprime contra el primero. El adhesivo solidifica al enfriarse para formar un enlace fuerte. La ventaja principal de los adhesivos termofusibles es la ausencia de un vehículo líquido, como sería el caso de agua o adhesivos basados en disolventes, eliminando de esta manera el costoso proceso asociado con la retirada del disolvente.

Para muchas aplicaciones, los adhesivos termofusibles a menudo se extruyen directamente sobre un sustrato

en forma de una película fina usando un pistón o equipo de bomba de engranajes. En este caso, el sustrato se pone en contacto íntimo con el troquel caliente a presión. La temperatura del troquel debe mantenerse bastante por encima del punto de fusión del adhesivo, que típicamente es entre 150 y 200 ºC. Para algunas aplicaciones, particularmente para fabricar artículos no tejidos, a menudo está implicado el enlace de sustratos delicados y sensibles al calor, tales como películas de polietileno de calibre fino. El contacto directo entre la película y el troquel,

en estos casos, debe evitarse para evitar que la película se queme o distorsione. Se han desarrollado diversos procedimientos de aplicación a través de los cuales un adhesivo termofusibles puede revestirse por pulverización con ayuda de aire comprimido sobre un sustrato a distancia. Estas técnicas de recubrimiento sin contacto incluyen pulverización en espiral y diversas formas de los métodos de soplado en estado fundido. Por lo tanto, se elimina el contacto directo entre el cabezal de recubrimiento y el sustrato. Todas las técnicas de recubrimiento en este

documento descritas anteriormente las conocen bien los expertos en la materia y el equipo comercial está fácilmente disponible.

Las técnicas de recubrimiento por pulverización, sin embargo, suponen requisitos estrictos sobre los adhesivos termofusibles. La viscosidad de los adhesivos debe ser suficientemente baja, normalmente en el intervalo 45 de 2000 a 30000 mPa.s (de 2.000 a 30.000 cP) , preferentemente en el intervalo de 2000 a 15000 mPa.s (de 2.000 a

15.000 cP) a la temperatura de aplicación. Muchos otros factores físicos, especialmente las propiedades reológicas del adhesivo, entran en juego para determinar la capacidad de dispersión de un termofusible. La mayoría de los productos termofusibles comerciales no conducen por sí mismos a aplicaciones de pulverización. No hay modelos teóricos o directrices aceptadas para predecir la capacidad de pulverización, y ésta debe determinarse

50 empíricamente con un equipo de aplicación.

Los polímeros de polipropileno sindiotáctico (SPP) se conocen en esta técnica. Los polímeros SPP son homopolímeros de propileno esteroespecíficos de alto peso molecular o copolímeros de propileno con otros monómeros de !-olefina, tales como etileno, buteno-1 o hexeno-1. Los polímeros sindiotácticos no deberían 55 confundirse con los polipropilenos cristalinos convencionales y poli-!-olefinas atácticas esencialmente amorías (APAO) . Estos polímeros difieren entre sí tanto en estructura como en propiedades. Los expertos en la materia saben bien que los polipropilenos cristalinos convencionales tienen una configuración de cadena molecular isotáctica. La configuración isotáctica puede describirse como que tiene grupos metilo fijados a los átomos de carbono terciarios de unidades monoméricas sucesivas en el mismo lado del plano hipotético dibujado a través de la

60 cadena polimérica principal. Este tipo de estructura estereoquímica puede ilustrarse gráficamente usando la fórmula de proyección de Fisher como sigue:

65 [0006] Debido a su alto de regularidad de la cadena, los polipropilenos isotácticos (IPP) convencionales son altamente cristalinos, con una cristalinidad típicamente mayor del 50% y un calor de fusión mayor de 70 J/g. Normalmente son materiales rígidos que tienen una alta densidad y un alto punto de fusión. Debido a la ausencia de flexibilidad, un polímero IPP solo puede usarse como modificador en pequeñas cantidades, típicamente de aproximadamente el 2% al 5% en peso, en formulaciones de adhesivos termofusibles. Un IPP convencional típico normalmente tiene un índice de fusión que está relacionado inversamente con el peso molecular promedio en peso, en el intervalo de 0, 5 a 200 g/10 min según se mide de acuerdo con el método de ensayo ASTM D-1235.

Otro componente que se conoce para su uso en una combinación de composición para adhesivo termofusible comprende un polímero APAO. Los polímeros APAO son una familia de homopolímeros de propileno de bajo peso molecular esencialmente amorfo o copolímeros de propileno con etileno o buteno o hexeno. En contraste con las estructuras regulares en IPP o SPP, los APAO tienen cadenas moleculares atácticas con grupos metilo en las unidades monoméricas sucesivas, distribuidos estéricamente de forma aleatoria en ambos lados del plano hipotético a lo largo de la cadena del polímero. La estéreo-configuración de la cadena molecular de APAO atáctico puede ilustrarse gráficamente usando la siguiente fórmula de proyección de Fisher:

La estructura de la estéreo-cadena de SPP es inequívocamente diferente de la de IPP y de la de APAO. En contraste con la configuración de cadena isotáctica de IPP y la configuración de cadena atáctica de APAO, la esteroquímica de SPP puede describirse como que tiene grupos metilo terciarios de las unidades monoméricas sucesivas a lo largo de la cadena, dispuestos alternativamente a cada lado del plano hipotético. La estéreoconfiguración de SPP puede representarse a continuación:

La estéro-configuración del polipropileno puede caracterizarse también cuantitativamente por RMN de C-13. En la nomenclatura de RMN, una díada "meso" de grupos metilo sucesivos en el mismo lado del plano, como en el caso de IPP, se representa por la letra m. Una díada "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 al 100%. De esta manera, un polipropileno isotáctico perfecto tendrá un 100% de díada m, mientras que un polipropileno sindiotáctico perfecto tendrá un 100% de díada r. Esta estructura estereoquímica única de SPP da como resultado una combinación inusual y deseable de propiedades físicas y mecánicas, tales como baja densidad, bajo punto de fusión, flexibilidad y tenacidad. Los polímeros SPP típicamente tienen un valor r igual a o mayor del 70%, mientras que los valores r de los IPP convencionales, en comparación, generalmente están en un intervalo porcentual menor.

Además de la diferencia en estereoquímica, los SPP también son fácilmente distinguibles de los IPP y APAO por sus propiedades... [Seguir leyendo]

1. Una composición de adhesivo termofusible que comprende una combinación de los siguientes componentes:

(a) del 4% al 50% en peso de un copolímero de RCP aleatorio e isotáctico de propileno y al menos un comonómero de !-olefina que tiene la siguiente estructura molecular:

R-CH=CH2

en la que R es hidrógeno o un grupo alquilo C2 a C10, y dicha !-olefina comprende del 1, 5% en peso al 20% en peso de dicho copolímero de RCP aleatorio isotáctico; en el que dicho copolímero de RCP aleatorio isotáctico tiene una densidad de 0, 88 g/cm3 a 0, 905 g/cm3 según se mide por el Método D-1505 de ASTM, y un índice de fusión entre 5 g/10 min y 200 g/10 min según se mide por el Método D-1238 de ASTM, y un punto de fusión igual a o menor de 145 ºC según se mide por el método DSC;

(b) del 20% al 65% en peso de un adherente;

(c) del 15% al 60% en peso de un polímero de poli-!-olefina (APAO) atáctico, sustancialmente amorfo, que tiene un grado de cristalinidad menor del 30% según se determina por calorimetría de exploración diferencial (DSC) frente a un patrón de polipropileno altamente cristalino;

(d) del 0% al 40% en peso de un plastificante;

(e) del 0% al 40% en peso de una cera;

(f) del 0% al 3% en peso de un estabilizador;

(g) del 0% al 60% en peso de una carga; y

(h) del 2% al 40% en peso de un polímero secundario además de dicho copolímero de RCP, dicho polímero APAO y dicho adherente; en el que dicho polímero secundario se selecciona entre el grupo que consiste en: acrilato de etileno, metacrilato de etileno, metil acrilato de etileno, metil metacrilato de etileno, un interpolímero de etileno-estireno, un ácido etilen acrílico, acetato de etilen vinilo, monóxido carbono de acetato de etilen vinilo, monóxido de carbono de acrilato de etilen N-butilo, polímeros de polibuteno-1, polietileno de alta y baja densidad, combinaciones de polietileno, polietileno modificado químicamente, copolímeros de etileno y monómeros mono o di-insaturados C1 a C10, copolímeros de etileno/octeno, copolímeros de etileno/hexano, copolímeros de etileno/buteno, poliamidas, caucho de polibutadieno, poliésteres, polietilentereftalato, polibutilentereftalato, policarbonatos termoplásticos, polipropileno sindiotáctico, poliacrilamidas termoplásticas, poliacrilonitrilo, copolímeros de acrilonitrilo y otros monómeros, tales como butadieno o estireno, polimetil penteno, sulfuro de polifenileno, poliuretanos aromáticos; cauchos de estireno-acrilonitrilo, acrilonitrilobutadieno-estireno, elastómeros de acrilonitrilo-butadieno estireno; copolímeros de bloque A-B, A-B-A, A- (B-A) n-B, (AB) n-Y en los que el bloque A comprende un bloque aromático de polivinilo, tal como poliestireno, el bloque B comprende un bloque medio de caucho que puede ser poliisopreno y, opcionalmente hidrogenado, tal como polibutadieno, Y comprende un compuesto multivalente y n es un número entero de al menos 3, alcoholes polivinílicos y copolímeros de los mismos, acetato de polivinilo y copolímeros aleatorios de los mismos, y copolímeros de bloque de caucho aromático de polivinilo; los componentes hacen un total del 100% en peso de la composición.

2. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho copolímero de RCP es un copolímero de RCPm de propileno y al menos una !-olefina, preparado usando un sistema de catalizador de metaloceno.

3. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero APAO tiene una densidad de 0, 85 g/cc a 0, 89 g/cc y una temperatura de transición vítrea (Tg) de -5 a -40 ºC y un peso molecular promedio en peso (Pm) de 4.000 g/mol a 150.000 g/mol.

4. La composición de la reivindicación 1 en la que el comonómero de !-olefina se selecciona entre el grupo que consiste en etileno, buteno-1 y hexeno-1.

5. La composición de la reivindicación 1 en la que el polímero de APAO es un homopolímero o un copolímero de propileno y al menos un comonómero de !-olefina que tiene la siguiente estructura molecular:

R-CH=CH2

en la que R es hidrógeno, un alquilo o un radical arilo.

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

7. La composición de la reivindicación 1 en la que el adherente se selecciona entre el grupo que consiste en resinas de hidrocarburo alifáticas y cicloalifáticas y sus derivados hidrogenados, resinas de hidrocarburo aromáticas y aromáticas hidrogenadas, resinas alifáticas o cicloalifáticas modificadas aromáticamente y sus derivados hidrogenados, resinas de politerpeno y politerpeno estirenado.

8. La composición de la reivindicación 7 en la que el adherente tiene un punto de reblandecimiento de R y B igual a

o mayor de 80 ºC.

9. La composición de la reivindicación 7 en la que el adherente es una resina de hidrocarburo alifática C-5.

10. La composición de la reivindicación 1 en la que el plastificante se selecciona entre el grupo que consiste en aceite mineral y polibuteno líquido.

11. La composición de la reivindicación 10 en la que el aceite mineral tiene menos del 30% de átomos de carbono aromáticos.

12. La composición de la reivindicación 1 en la que dicha cera se selecciona entre el grupo que consiste en ceras de petróleo, polietileno y polipropileno de bajo peso molecular, ceras sintéticas y ceras de poliolefina.

13. La composición de la reivindicación 12 en la que dicha cera es un polietileno de bajo peso molecular que tiene un peso molecular promedio en número de 400 a 6.000 g/mol.

14. La composición de la reivindicación 1 que incluye adicionalmente del 0, 1% al 30% en peso de un tensioactivo.

15. La composición de la reivindicación 14 en la que el tensioactivo tiene un HLB de menos de 15.

16. La composición de la reivindicación 15 en la que el tensioactivo se selecciona entre el grupo que consiste en ésteres de ácido graso, etoxilados no iónicos y copolímeros de óxido de etileno/óxido de propileno.

17. La composición de la reivindicación 1 en la que dicha carga se selecciona entre el grupo que consiste en talco, carbonato de calcio, arcilla, sílice, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas cerámicas, microesferas termoplásticas, barita y harina de madera.

18. La composición de la reivindicación 1 en la que la composición de adhesivo incluye adicionalmente un colorante.

19. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un polímero termoestable.

20. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un polímero termoplástico.

21. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de acrilato de etilen butilo.

22. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de etileno/octano.

23. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un terpolímero de acetato de etilen vinilo/anhídrido maleico.

24. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de bloques de estireno/etileno-butileno/estireno.

25. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de bloques de estireno/butadieno-butileno/estireno.

26. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de etileno/acetato de vinilo.

27. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario es un copolímero de bloques de estireno/isopreno/estireno.

28. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la elasticidad de la composición de adhesivo.

29. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la adhesión de la composición de adhesivo.

30. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la resistencia a baja temperatura de la composición de adhesivo.

31. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la resistencia a alta temperatura de la composición de adhesivo.

32. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la resistencia a la deformación permanente de la composición de adhesivo.

33. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la resistencia cohesiva de la composición de adhesivo.

34. La composición de la reivindicación 1 en la que dicho polímero secundario funciona para aumentar o disminuir la sensibilidad a presión de la composición de adhesivo.