Un copolímero de bloques que contiene bloques alternados de monoalquenil areno polimerizado e isoprenopolimerizado,

teniendo el copolímero de bloques al menos dos bloques de monoalquenil areno polimerizado, uníndice de fluidez de fundido, determinado por ASTM D 1238 (200ºC, peso de 5 kilogramos), de mas de 40decigramos por minuto, una temperatura de hilatura capilar mínima que es menor o igual a su temperatura dedegradación y menor que o igual a 230ºC, y que excede su temperatura de unión por hilatura en por al menos ungrado centígrado, y una viscosidad a la temperatura de hilatura capilar mínima de no más de 150 pascales porsegundo (1500 poise)

Copolímeros de bloques elastoméricos de monoalquenil areno-dieno conjugado.

Esta invención se refiere, en general a copolímeros de bloques elastoméricos de monoalquenil areno-dieno conjugado, particularmente a copolímeros de bloques elastoméricos de monoalquenil areno-dieno conjugadomonoalquenil areno. Esta invención mas particularmente se refiere a copolímeros de bloques elastoméricos de estireno-isopreno, aún más particularmente a copolímeros de tres bloques elastoméricos de estireno-isoprenoestireno (SIS) , copolímeros de cuatro bloques elastoméricos de estireno-isopreno-estireno-isopreno (SISI) , copolímeros de cinco bloques elastoméricos de estireno-isopreno-estireno-isopreno-estireno (SISIS) , copolímeros de seis bloques elastoméricos de estireno-isopreno-estireno-isopreno-estireno-isopreno (SISISI) y copolímeros elastoméricos que contienen secuencias alternadas de estireno e isopreno que contienen siete o más secuencias (por ejemplo, copolímeros de siete bloques y más) . Esta invención se refiere especialmente a aquellos copolímeros de bloques que tienen una temperatura de hilatura capilar mínima o MCST (definida a continuación) que no sea superior, y preferentemente inferior, a su temperatura de degradación, y como tales, sean adecuados para la conversión en fibras a la MCST mediante procedimientos unión por hilatura, soplado en fusión o ambos.

Las Telas no tejidas producidas a partir de un polímero termoplástico unido por hilatura (por ejemplo, polipropileno) tienden a ser porosas, pero no elásticas. En otras palabras, las telas no se estiran en respuesta a la aplicación de una fuerza de tensión y no recuperan su forma inicial o configuración o una aproximación a estas. Estas telas no elásticas tienden a resistir fuerzas de tensión hasta límite de elasticidad después del cual el estiramiento es irreversible, esto se producirá por estiramientos o roturas de enlaces entre las fibras contiguas, o por rasgado. Las telas no tejidas producidas a partir de estos polímeros termoplásticos mediante procesos de fusión por soplado o por combinación de soplado en fusión y unión por hilatura sufren un estiramiento o rasgado irreversible.

Una técnica conocida para impartir un grado de elasticidad a materiales fibrosos implica arrugar o rizar las fibras. La patente de EE.UU. (USP) Nº 3.595.731 muestra la preparación de un material fibroso aglutinado que contiene fibras rizadas mediante la formación de una estructura fibrosa que contiene fibras que potencialmente se pueden rizar que comprende dos componentes que forman fibras, uno de las cuales es potencialmente adhesivo, y posteriormente haciendo el componente potencialmente adhesivo, adhesivo. La patente de EE.UU. Nº 4.551.378 muestra la preparación de una tela no tejida estirada a partir de fibras de dos componentes unidas por fusión de fibras en los puntos de contacto y rizadas térmicamente in situ.

El documento WO 00/20207 muestra laminas elásticas que son extensibles elásticamente en al menos una dirección. Las láminas incluyen una capa de material elastomérico formado por un elastómero termoplástico de poliestireno, como un elastómero termoplástico de estireno-isopreno-estireno, y una capa no tejida que incluye fibras de poliéster. La capa elastomérica puede estar en forma de material tejido o material no tejido.

En un intento de simplificar la preparación de un material o estructura elástica no tejida, uno puede elegir someter a un polímero elastomérico a procesos de formación de fibras tales como unión por hilatura, hilado por fusión o una combinación de los dos. Desafortunadamente, a temperaturas a las cuales los polímeros elastoméricos pueden ser unidos por hilatura o hilados por fusión tienden a superar las temperaturas en las cuales dichos polímeros comienzan a sufrir degradación o descomposición.

La patente de EE.UU. Nº 5.162.074 muestra, en la columna 4, líneas de la 52 a la 59, que el hilado por fusión esta sólo disponible para polímeros que tienen su punto de fusión a temperaturas más bajas que el punto de descomposición. El Nylon y el polipropileno se encuentran entre los polímeros que pueden ser hilados. Otros polímeros, como los acrílicos, no pueden ser fundidos sin sufrir descomposición o ennegrecimiento.

Los copolímeros de bloques elastoméricos, especialmente los copolímeros de bloques elastoméricos de estireno (SBCs) , muestran típicamente excelentes propiedades elásticas en el estado sólido. En cambio, la estabilidad térmica de su estado fundido deja mucho que desear. Los copolímeros de bloques comunes de estireno-butadienoestireno (SBS) fácilmente forman geles como resultado del entrecruzamiento a las temperaturas necesarias para pasar los copolímeros de bloques a través de las boquillas convencionales de los procesos de hilado por fusión o unión por hilatura a tasas o disminuciones aceptables. En un intento de diseñar fibras a partir de tales copolímeros de bloques de SBS a temperaturas más bajas de donde el entrecruzamiento es producido, también falla a llegar a índices comerciales aceptables debido a la fractura dúctil o en fundido de las fibras.

Los SBCs parcialmente hidrogenados (también conocidos como “parcialmente saturados”) , como los suministrados por Kraton Corp., y anteriormente suministrados por Shell Chemical Company, bajo la marca KRATONTM G SEBS, presentan un desafío a aquellos que busquen convertirlos desde el polímero puro en fibras sopladas en fusión o unidas por hilatura, especialmente a los índices típicos comerciales de fabricación. Para obtener estos índices, la práctica convencional incluye la combinación de SBCs parcialmente hidrogenados con uno o mas aditivos de bajo peso molecular (por ejemplo aceites, ceras y agentes de pegajosidad) . Un inconveniente potencial en usar estos aditivos es que, para alcanzar los índices comerciales de fabricación, deben ser usados en unas cantidades que comprometen adversamente las propiedades elásticas y de resistencia de los SBCs parcialmente hidrogenados.

La patente de EE.UU. Nº 4.663.220 muestra, en la columna 2, líneas de la 7 a la 68, especialmente de la 15 a la 56, que una excesiva degradación en las resinas del copolímero de bloques elastomérico de poliestireno/polietileno/ (polibutileno) /poliestireno (SEBS) pueden dar como resultado la formación de resinas no elásticas como los copolímeros de dos bloques.

Los copolímeros de bloques de estireno-isopreno-estireno, como las resinas de copolímero de bloques de estirenoetileno-butileno/estireno, sufren degradación si se procesan en estado fundido a temperaturas superiores a sus temperaturas de degradación o descomposición. Sin embargo, en vez de entrecruzarse como los copolímeros de bloques SBS, su proceso de degradación predominante es la ruptura de cadenas, que terminará en una formación de dos bloques. Uno de estos copolímeros de bloques, VECTORTM 4111, Un copolímero de tres bloques SIS comercializado por Dexco Polymers L.P., tiene un índice de fluidez de fundido (MFR en sus siglas en inglés) , determinado en acuerdo con la American Society for Testing and Materials (ASTM) D-1238 (a 200ºC y con peso de cinco kilogramos) de 12 decigramos por minuto, una temperatura de degradación de 230ºC y una MCST de 270ºC. Esta diferencia de 40º lleva a una considerable degradación como evidencia la perdida de elasticidad debido a la formación de dos bloques, y el desprendimiento de un olor malo debido a los subproductos de degradación.

La temperatura de degradación de 230ºC se cree que es debido, en gran parte, a la presencia de isopreno. Sobre esa base, todos los copolímero de bloques estirénico con contenido de isopreno deberían tener una degradación a esa temperatura o a valores aproximados, a menos que tales copolímeros de bloques contengan también otro bloque que sufra degradación o entrecruzamiento a una temperatura inferior a 230ºC, en este caso la temperatura de degradación sería la de dicho bloque.

La patente de EE.UU. Nº 4.874.447 expone la preparación de fibras poliméricas a partir de una mezcla polimérica que comprende al menos un polímero elastomérico, como un elastómero isopreno-estireno, y al menos un polímero termoplástico, como el polietileno, polipropileno o un copolímero de etileno y propileno. La mezcla polimérica debe ser sometida a una degradación controlada, preferentemente en presencia de un compuesto fuente de radical libre, hasta que la viscosidad intrínseca de la mezcla se reduzca hasta valores del intervalo idóneo para la preparación de la red no tejida.... [Seguir leyendo]

1. Un copolímero de bloques que contiene bloques alternados de monoalquenil areno polimerizado e isopreno polimerizado, teniendo el copolímero de bloques al menos dos bloques de monoalquenil areno polimerizado, un índice de fluidez de fundido, determinado por ASTM D 1238 (200ºC, peso de 5 kilogramos) , de mas de 40 decigramos por minuto, una temperatura de hilatura capilar mínima que es menor o igual a su temperatura de degradación y menor que o igual a 230ºC, y que excede su temperatura de unión por hilatura en por al menos un grado centígrado, y una viscosidad a la temperatura de hilatura capilar mínima de no más de 150 pascales por segundo (1500 poise) .

2. El copolímero de bloques de la Reivindicación 1, en donde el monoalquenil areno es estireno.

3. El copolímero de bloques de la Reivindicación 2, en donde el copolímero de bloques es un copolímero de tres bloques estireno-isopreno-estireno que tiene un contenido en estireno dentro de un intervalo de entre 10 por ciento en peso a menos de 40 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques, estando ambos extremos de intervalo incluidos dentro del intervalo.

4. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el contenido en estireno es menor del 38 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

5. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el contenido en estireno es menor del 37 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

6. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el contenido en estireno es menor del 35 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

7. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el contenido en estireno es mayor del 14 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

8. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el contenido en estireno es mayor del 15 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

9. El copolímero de bloques de la Reivindicación 1, en donde el copolímero de bloques es un copolímero de bloques estireno-isopreno-estireno-isopreno-estireno que tiene un contenido en estireno dentro de un intervalo de 10 a 50 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

10. El copolímero de bloques de la Reivindicación 9, en donde el contenido en estireno es menor del 45 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

11. El copolímero de bloques de la Reivindicación 9, en donde el contenido en estireno es al menos del 15 por ciento en peso, basado en el peso del copolímero de bloques.

12. El copolímero de bloques de una cualquiera de las Reivindicaciones anteriores, en donde la temperatura de hilatura capilar mínima esta dentro de un intervalo de 130º C a 229º C.

13. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el copolímero de bloques tiene un peso molecular dentro de un intervalo de 50.000 a 90.000, estando ambos extremos del intervalo incluidos dentro del intervalo.

14. El copolímero de bloques de la Reivindicación 13, en donde el peso molecular se encuentra en el intervalo de 60.000 hasta 80.000.

15. El copolímero de bloques de la Reivindicación 9, en donde el copolímero de bloques tiene un peso molecular que está dentro de un intervalo de 70.000 hasta 200.000, estando ambos extremos del intervalo incluidos dentro intervalo.

16. El copolímero de bloques de la Reivindicación 15, en donde el peso molecular se encuentra en el intervalo de 90.000 hasta 110.000.

17. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde el índice de fluidez del fundido es menor de 5000 decigramos por minuto.

18. El copolímero de bloques de la Reivindicación 17, en donde el índice de fluidez del fundido es menor de 3000 decigramos por minuto.

19. El copolímero de bloques de la Reivindicación 3, en donde la viscosidad a la temperatura de unión por hilatura esta dentro de un intervalo de 20 pascales por segundo (200 poises) a 150 pascales por segundo (1500 poises) , estando ambos extremos del intervalo incluidos dentro del intervalo.

20. El copolímero de bloques de la Reivindicación 9, donde la viscosidad a la temperatura de unión por hilatura esta dentro un intervalo de 20 pascales por segundo (200 poises) a 100 pascales por segundo (1000 poises) , estando ambos extremos del intervalo incluidos dentro del intervalo.

21. El copolímero de bloques de la Reivindicación 1, en donde el copolímero de bloques es seleccionado del

grupo que consiste en copolímeros de cuatro bloques de estireno-isopreno-estireno-isopreno, copolímeros de seis bloques de estireno-isopreno-estireno-isopreno-estireno-isopreno, y copolímeros de bloques de estireno-isopreno que tienen al menos cuatro bloques de estireno y al menos tres bloques de isopreno.

22. El copolímero de bloques de la Reivindicación 21, en donde el copolímero de bloques contiene no más de siete bloques de estireno y no más de cinco bloques de isopreno.

23. Una composición de mezcla polimérica que comprende el copolímero de bloques de una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 22 en combinación con un polímero seleccionado del grupo que consiste en poliolefinas (por ejemplo) , poliestireno, poliuretanos termoplásticos, policarbonatos, poliamidas, poliéteres, polímeros de poli (cloruro de vinilo) , polímeros de poli (cloruro de vinildieno) , y polímeros de poliéster.

24. La composición de mezcla de polimérica de la Reivindicación 23, en donde el polímero es una poliolefina 15 seleccionada entre interpolímeros de etileno/estireno interpolímeros etileno-alfa olefina donde la alfa olefina incluye 3

o más átomos de carbono, polipropileno, un polímero de polipropileno mejorado, un polímero de etileno ramificado homogéneamente, un interpolímero de etileno lineal, un elastómero de poliolefina o un plastómero de poliolefina.