Adhesivo termofusible basado en copolímero de estireno-etileno-etileno-propileno-estireno.

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

Del 5 % al 13 % en peso de un co-polímero en bloque al azar de estireno-etileno-etileno-propileno-estireno,en el que dicho copolímero en bloque al azar tiene un contenido de estireno del 30 % al 32 % en peso, y unpeso molecular promedio en peso superior o igual a 180.000 Daltons.Del 10 % al 70 % en peso de n primer bloque central de resina de pegajosidad cuyo punto dereblandecimiento está entre 85 ºC y 125 ºC.

Del 0 al 65 % de un segundo bloque central de resina de pegajosidad diferente al primer bloque central deresina de pegajosidad.

Del 5 % al 60 % en peso de un plastificante y

Del 0 al 20 % en peso de un bloque terminal de resina de refuerzo cuyo punto de reblandecimiento essuperior o igual a 115 ºC en el que los componentes suman el 100 % en peso de la composición, y laviscosidad de la composición es inferior o igual a 15.000 mPa.s a 160 ºC.

La presente invención describe un adhesivo termofusible y, más particularmente, un adhesivo termofusible que contiene un copolímero de estireno-etileno-etileno-propileno-estireno (SEEPS) de alto peso molecular para proporcionar una adherencia inicial que convierta los componentes en elásticos, como son los laminados compuestos de fibras elásticas utilizadas en los pañales desechables.

La creciente complejidad de los bienes manufacturados, en particular los bienes desechables, también encabezan las mejoras y novedades en la industria de los adhesivos termofusibles. Los adhesivos termofusibles se utilizan en la actualidad para unir una gran variedad de sustratos, dentro de una gama más amplia de aplicaciones de adhesivos y para un catálogo de usos finales más amplio. Por ejemplo, teniendo en cuenta la industria de pañales manufacturados, los materiales utilizados pueden ser materiales no tejidos, películas poliméricas y componentes elastoméricos. Estos componentes elastoméricos pueden utilizarse en productos como pañales, en forma de fibras, películas, telas no tejidas o cualquier otra forma continua o discreta.

La procesabilidad de un adhesivo termofusible está relacionada con su capacidad para derretirse, transportarse y/o extenderse en un proceso de fundido en la ubicación final en que se necesita la unión. Normalmente, el adhesivo derretido se rocía o se extiende como una película. Una vez enfriado, el adhesivo necesita cumplir diversos requisitos, como la fuerza de adhesión, medida por la fuerza de desprendimiento, la adherencia bajo o tras estrés mecánico, y bajo o tras diferentes condiciones térmicas.

Normalmente, los adhesivos termofusibles pueden ser a base de polímeros como poliolefinas (polímeros a base de etileno o propileno) , poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno o propileno con monómeros con función oxigenada) o copolímeros de estireno en bloque, como los SIS o los SBS. Los copolímeros de estireno en bloque son motivo de interés debido a sus características duales, es decir, a la cohesión de la fase estirénica asociada al comportamiento elástico de otra fase. Las temperaturas típicas de aplicación son superiores o iguales a 150 ºC.

La combinación de los parámetros en las áreas de la naturaleza de un sustrato, de la procesabilidad adhesiva y de los requisitos de uso final de un producto ha sido una tendencia constante en la industria para cambiar y utilizar tipos de sustrato más sofisticados, ya sea por razones técnicas o económicas. Esto puede encabezar el uso de materiales de sustrato más sensibles, en términos mecánicos, térmicos o resistencia climática o temporal, con la necesidad de no comprometer ninguno de sus otros atributos, es decir, el proceso de fabricación total debería ser el mismo concepto, y el uso final del artículo debería mantenerse de la misma manera o mejor. Por ejemplo, en la industria de los pañales, las temperaturas típicas de aplicación de componentes elásticos serían de unos 163 ºC. Dependiendo del trabajo de unión requerido, pueden ser superiores. La disminución de la temperatura de aplicación presenta inconvenientes en términos de humedad, y, generalmente, 150 ºC serían la temperatura mínima a la que se pueden unir las partes elásticas a la estructura del pañal.

Se conoce en la industria de los pañales que la utilización de materiales termosensibles puede causar problemas si la temperatura del adhesivo es demasiado alta, ya que la línea de producción debe ser detenida cada vez que el material se rompa o se dañe por el material adhesivo fundido (descrito como fenómeno de filtrado) y necesitaría ser remplazado o fijado antes de que la línea de producción volviera a ponerse en marcha. Esta situación también puede darse con sustratos no tejidos o que contienen componentes elastoméricos que se utilizan en la estructura de los pañales. Además, una temperatura de aplicación más baja del adhesivo termofusible sería realmente apropiada para evitar los problemas de mantenimiento y reducir el tiempo muerto en las líneas de producción.

Otro factor que hace aconsejable la disminución de las temperaturas de aplicación de adhesivos termofusibles es que la industria de los pañales ha estado intentado utilizar películas más finas con el fin de reducir el peso del material del pañal y, por consiguiente, el coste del material. Con el paso del tiempo, esto se ha conseguido con más o menos éxito, dependiendo de la dificultad para mantener tanto el proceso de fabricación como unas características de uso final similares. La distorsión o el deterioro por calor de la película o los sustratos no tejidos puede darse con facilidad cuando el material adhesivo caliente entra en contacto con la superficie de los materiales. Como consecuencia, la funcionalidad de los materiales en la estructura final se ve afectada de manera inaceptable. Entre otras razones para disminuir la temperatura de aplicación de los adhesivos termofusibles se encuentra la preocupación por ahorrar los costes energéticos necesarios para calentar el material adhesivo, así como la necesidad de mejorar la seguridad de los trabajadores en la línea de producción para minimizar posibles riesgos de filtrado.

Numerosas referencias ofrecen posibles soluciones de aplicación de un material adhesivo termofusible a baja temperatura. A menudo se ha utilizado la reducción de la viscosidad del material como único criterio para una temperatura de aplicación más baja. Sin embargo, tanto la falta de cohesión como la incompatibilidad de los ingredientes de la composición han hecho más difícil dar solución a este problema en la manera en que la presente invención lo propone.

Cabe destacar que las frases “adhesivo termofusible de baja temperatura de aplicación” o “temperatura de aplicación”, es decir, menos de 150 ºC, aquí utilizadas corresponden a la capacidad de aplicar el material adhesivo derretido o deformable a una temperatura relativamente baja para construir un vínculo de unión entre dos materiales.

La aplicación del adhesivo a baja temperatura es relativamente fácil de conseguir para aplicaciones específicas o ámbitos de aplicación en los que no se requiere ninguna cohesión rígida. Aunque la atención debería centrarse en la Temperatura de fallo de adhesión por cizalladura (SAFT) , el objetivo de esta prueba se centra más en determinar fallos en condiciones de temperatura que aumenta de manera constante que en mostrar la resistencia mecánica de la unión con el paso del tiempo. Numerosas referencias muestran valores interesantes de SAFT que no se corresponden con la capacidad de los materiales adhesivos para resistir en condiciones de creep en un espacio de tiempo de más de unos minutos a temperatura elevada.

Numerosas referencias aseguran el concepto de aplicar un adhesivo a baja temperatura, con cierta falta de precisión, es decir, en la que no se define precisamente la temperatura o en la que no se aclara la manera de conseguir de manera práctica la aplicación a baja temperatura.

Las resinas aromáticas, incluyendo las resinas puras monoméricas, se usan normalmente como materiales puros para formular adhesivos termofusibles, sean o no PSA (adhesivos sensibles a la presión) . El punto de reblandecimiento de estos materiales suele estar entre 5 ºC y 160 ºC, y su presencia en la fórmula puede ser guiada por el nivel de pegajosidad y de adhesión requeridos, así como por la necesidad de reforzar la fase estirénica de cualquier copolímero de estireno en bloque. Las resinas de refuerzo ayudan a proporcionar una mayor cohesión a la unión adhesiva, tanto a temperatura ambiente como a temperatura elevada.

Finalmente, no se ha hecho ninguna mención o preferencia en cuanto al punto de reblandecimiento de dichas resinas de pegajosidad, tanto a las de bloque central como a las de bloque terminal. El punto de reblandecimiento de dichas resinas de pegajosidad es una característica esencial de estos ingredientes con respecto a la baja temperatura de aplicación y es un parámetro clave para la presente invención. Estos tres últimos puntos muestran que la información descrita en la presente invención es incapaz de enseñar nada relevante a un experto en este campo.

Hay numerosas patentes previas en este campo que tratan la utilización de otros copolímeros saturados de estireno en bloque central para su utilización en adhesivos termofusibles. Los copolímeros en bloque incluyen los copolímeros de triple bloque estireno-etileno/butileno/estireno, estireno-etileno/propileno-estireno y copolímeros de doble bloque estireno-etileno/propileno. Estos polímeros son todos diferentes de los copolímeros de bloque estirenoetileno-etileno/propileno-estireno... [Seguir leyendo]

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

Del 5 % al 13 % en peso de un co-polímero en bloque al azar de estireno-etileno-etileno-propileno-estireno, en el que dicho copolímero en bloque al azar tiene un contenido de estireno del 30 % al 32 % en peso, y un peso molecular promedio en peso superior o igual a 180.000 Daltons. Del 10 % al 70 % en peso de n primer bloque central de resina de pegajosidad cuyo punto de reblandecimiento está entre 85 ºC y 125 ºC. Del 0 al 65 % de un segundo bloque central de resina de pegajosidad diferente al primer bloque central de resina de pegajosidad. Del 5 % al 60 % en peso de un plastificante y Del 0 al 20 % en peso de un bloque terminal de resina de refuerzo cuyo punto de reblandecimiento es superior o igual a 115 ºC en el que los componentes suman el 100 % en peso de la composición, y la viscosidad de la composición es inferior o igual a 15.000 mPa.s a 160 ºC.

2. La composición de la reivindicación 1 comprende: a) del 40 % al 65 % en peso de dicha primera resina de pegajosidad de bloque central, y/o; b) del 4 % al 15 % en peso de dicho bloque de copolímeros al azar, y/o; c) del 25 % al 60 % en peso de dicho plastificante, y/o; d) del 2 % al 15 % en peso de dicha resina de refuerzo de bloque terminal, y/o; e) en la que dicha primera resina de bloque central posee un punto de reblandecimiento de 95 ºC a 115 ºC,

y/o; f) en la que dicha composición posee una viscosidad inferior o igual a 15.000 mPa.s a 160 ºC, y/o; g) en la que dicha resina de refuerzo de bloque terminal posee un punto de reblandecimiento de 115 ºC a

160 ºC o de 120 ºC a 140 ºC.

3. La composición de las reivindicaciones 1 o 2 incluye además del 1 % al 10 % en peso de un segundo bloque de copolímeros de un grupo formado por SB, SIBS, SEBS, SEP, SEPS, SBBS y combinaciones de los mismos.

4. La combinación de cualquiera de las reivindicaciones anteriores posee además una adherencia inicial de, al menos, el 70 %.

5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que la resina de pegajosidad de bloque terminal es un producto derivado de polimerización de un monómero puro.

6. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores posee una adherencia de 1 semana de, al menos, el 50 %.

7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que la resina de pegajosidad de bloque central es seleccionada del grupo formado por resinas de hidrocarburos alifáticos y sus derivados hidrogenados, resinas de hidrocarburos cicloalifáticos hidrogenados, resinas de hidrocarburos cicloalifáticos hidrogenados o alifáticos modificados aromáticamente, resinas de hidrocarburos alifáticas aromáticas modificadas, resinas modificadas alifáticamente de hidrocarburos aromáticos, resinas de hidrocarburos aromáticos parcial o completamente hidrogenados, resinas de politerpeno estirenado y resinas de politerpeno.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que el plastificante es seleccionado del grupo formado por aceite mineral y polibuteno líquido.

9. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que incluyen, además, una cera seleccionada del grupo formado por ceras derivadas del petróleo, ceras microcristalinas, polipropileno y polietileno de bajo peso molecular, ceras sintéticas y ceras poliolefinas.

10. Un laminado elástico que comprende una primera capa de material no tejido, una segunda capa de material seleccionado del material de la película o del material no tejido, y uno o una más sustratos elastoméricos colocados entre dicha primera y dicha segunda capa, unidas entre sí con la composición adhesiva de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. El laminado elástico de la reivindicación 10 en el que dicho o dichos sustratos elastoméricos son fibras elásticas.

12. Un laminado que comprende una primera capa de material no tejido unido a una segunda capa de material de película con una composición adhesiva de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

13. El laminado de la reivindicación 12 en el que dicha segunda capa de material de película comprende una película de polietileno, una película de polipropileno, una película de copolímero de etileno-propileno o un

material de película con un revestimiento similar a la tela.

14. Un artículo que comprende un pañal desechable, una compresa femenina, un empapador, un apósito, un paño quirúrgico, una cinta, una etiqueta, una lámina de plástico, una lámina no tejida, una hoja de papel, un cartón, un libro, un filtro, o un envase con la composición adhesiva de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.