Telas de fibras hiladas y termoadheridas de mezclas de poliolefinas.

Una tela no tejida hilada y termoadherida que comprende una composición de mezcla poliolefínica adecuada para composiciones de fibra o filamento hilado y termoadherido,

comprendiendo dicha mezcla:

a) de 60 a 98% en peso de al menos un copolímero de propileno aleatorio que tiene un contenido en comonómero de desde 8 a 25% en peso basado en el peso total de copolímero y un punto de transición de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de desde 40°C a 110°C y

b) de 2 a 40% en peso de al menos un homopolímero o copolímero de polipropileno sustancialmente isotáctico, que tiene un punto de transición de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por DSC mayor que aproximadamente 120°C;

en la que dicha mezcla presenta un caudal de masa fundida (CMF) de desde 160 g/10 min a 500 g/10 min, medido según ASTM D1238, Condición L.

detaiiada de ia invención

Las composiciones de mezclas poliolefínicas según la presente invención se pueden usar en procedimientos de fabricación de fibras hiladas y termoadheridas para formar fibras para telas no tejidas con un excelente equilibrio de propiedades de resistencia a la tracción y elongación. La tela así preparada presenta excelentes características de "tacto" que son aptas en particular para coberturas más externas de pañales, otra ropa para incontinencia y prendas o coberturas protectoras, como se aborda en los siguientes párrafos. Como tales, las mezclas y telas descritas en la presente memoria presentan aplicabilidad industrial deseable.

Componente de copolímero de propileno.

El componente de copolímero de propileno de la mezcla poliolefínica incorpora al menos aproximadamente 75% en peso de unidades derivadas de propileno, en la que las unidades derivadas de propileno están dispuestas en general de manera ¡sotáctica y al menos un comonómero seleccionado de olefinas C2 y/o C4 a C6, tales como por ejemplo etileno, 1-buteno y/o 1-hexeno, preferiblemente etileno. El copolímero comprende típicamente aproximadamente 8% en peso a aproximadamente 25% en peso (basado en el peso total del copolímero) de al menos dicho comonómero. El contenido en comonómero es preferiblemente aproximadamente 8 a aproximadamente 18% en peso, más preferiblemente aproximadamente 10 a aproximadamente 18% en peso, por ejemplo de 12-18% en peso. El copolímero presenta preferiblemente un punto de transición de fusión (Tf) por Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) que oscila desde un límite superior menor que 110°C, menor que 100°C, menor que 90°C o menor que 75°C a un límite inferior mayor que 20°C, mayor que 25°C, mayor que 40°C o mayor que 45°C. El copolímero en general presenta un calor de fusión menor que aproximadamente 75 J/g, preferiblemente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 70 J/g.

El procedimiento de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) usado para determinar la Tf del polímero se describe como sigue. Se presiona el polímero a una temperatura de desde aproximadamente 200°C a aproximadamente 230°C en una prensa calentada y se cuelga la lámina de polímero resultante, en condiciones ambientales, en el aire para que se enfríe. Se retiran aproximadamente 6 a 10 mg de la lámina de polímero con una boquilla perforadora. Se recuece esta muestra de 6 a 10 mg a temperatura ambiente durante aproximadamente 80 a 100 horas. Al final de este periodo, se pone la muestra en un Calorímetro Diferencial de Barrido (Perkin Elmer Pyris One Thermal Analysis System) y se enfría a aproximadamente -50°C a aproximadamente -70°C. Se calienta la muestra a

10°C/m¡n para alcanzar una temperatura final de aproximadamente 200°C. Se mantiene la muestra a 200°C durante 5 minutos y se realiza un segundo ciclo frío-calor. Se registran los procesos de ambos ciclos. Se registra el rendimiento térmico como el área bajo el pico de fusión de la muestra, que tiene lugar típicamente entre aproximadamente 0°C y aproximadamente 200°C. Se mide en Joules y es una medida del calor de fusión (Hf) del polímero. Se registra el punto de fusión como la temperatura de la absorción de calor mayor dentro del Intervalo de fusión de la muestra.

Este componente de copolímero de propileno de las composiciones de mezcla polimèrica de la presente invención comprende propileno y al menos otro monómero de olefina que tiene 6 o menos átomos de carbono, preferiblemente etileno, como se describió anteriormente. Opcionalmente, el copolímero de propileno puede comprender además, además de los comonómeros ya mencionados, pequeñas cantidades (por ej., 0,5 a 6,0% en peso, basado en el peso total del copolímero) de una diolefina C4 a C20, tal como, por ejemplo, 1,4-hexadieno, diciclopentadieno, etilideno-norborneno y vinil-norborneno. El componente de copolímero aleatorio de la presente composición inventiva presenta preferiblemente una distribución de composición estrecha (DC). Esta distribución de composición intermolecular del polímero se determina por fraccionamiento térmico en un disolvente tal como hexano o heptano. Este procedimiento de fraccionamiento térmico es generalmente como sigue. Típicamente, aproximadamente 75% en peso y más preferiblemente 85% en peso del polímero se aísla como una o dos fracciones solubles adyacentes con el equilibrio del polímero en fracciones inmediatamente precedentes o sucesivas. Para que el copolímero presente una distribución de composición estrecha como se discutió anteriormente, cada una de las fracciones aisladas presentará en general una composición (% en peso de contenido de etileno) con una diferencia no mayor que 20% en peso (relativo) y más preferiblemente 10% en peso (relativo) del % en peso promedio de contenido de etileno del segundo componente polimèrico completo.

El contenido en etileno se puede medir como sigue para un copolímero que tiene un contenido en etileno entre 5 y 40% en peso de etileno. Se presiona una película homogénea delgada de acuerdo con el submétodo A de ASTM D- 3900. Después se monta sobre un espectrofotómetro de Infrarrojos Perkln Elmer Spectrum 2000. Se registra un espectro completo usando los siguientes parámetros: Resolución: 4,0 cm"\ Intervalo Espectral: 4.500 a 450 cm"\ El contenido en etileno se determina tomando la proporción del área de la banda de propileno a 1.155 cm"^ al área de la banda de etileno a 732 cm"^ (C3/C2 = AR) y aplicándola a la siguiente ecuación:

% en peso de Etlleno=73.492-89,298X + 15,637X^,

donde X = AR/(AR+1) y AR es la relación de áreas de pico (1.155 cm"^ / 722 cm^).

El componente de copolímero de propileno presenta preferiblemente una distribución de peso molecular estrecha (DPM), en general entre aproximadamente 1,8 y aproximadamente 5,0, preferiblemente menor que o igual a 4,0, siendo más preferido una DPM entre aproximadamente 2,0 y aproximadamente 3,2. Se define la DPM como la relación del peso molecular promedio ponderal de un polímero (Mp) al peso molecular promedio numérico (Mn) de ese polímero.

Los medios para preparar el copolímero de propileno aleatorio son conocidos en la bibliografía y en general se dirigen usando sistemas catalíticos estereoespecíficos, de metal de transición, de un solo sitio. Aunque los catalizadores de polipropileno de Ziegler-Natta tradicionales producen secuencias ¡sotácticas de propileno, en general no forman polímeros con las otras características descritas en la presente memoria, tales como cantidad de comonómero, incorporación aleatoria de comonómero y uniformidad de incorporación de propileno y comonómero a la cadena polimèrica. Así, se prefieren catalizadores de metal de transición de bisciclopentadienilo de puente, quirales, véanse, por ejemplo, las Patentes de EE UU. N° 6.218.010, 6.342.565 y 6.635.715. También se prefieren ciertos sistemas catalíticos de ligando de heteroarilo, centrados de metal de transición, véase, por ejemplo, la Patente de EE UU. N° 6.960.635. Dichos catalizadores de un solo sitio se usan típicamente con catalizadores conjuntos de activación, tales como compuestos de alquilaluminio, compuestos de alquilalumoxano e iones de no coordinación, tales como los de las patentes de EE UU. N° 6.121.395 y 6.245.706. Los procedimientos de polimerización son conocidos y se pueden llevar a cabo por procedimientos continuos o discontinuos, en particular polimerización en disolución continua, volumétrica, en suspensión o en fase gaseosa y pueden incluir el uso de agentes de transferencia de cadena, eliminadores u otros de tales aditivos como se sabe que es aplicable en la técnica.

Componente de polipropileno sustancialmente ¡sotáctico.

Según la presente invención, el componente de polipropileno ¡sotáctico (PPi) de la mezcla puede comprender homopolímeros de propileno, copolímeros que contienen propileno o algunas mezclas de los mismos. El componente PP¡ de la presente invención es predominantemente cristalino, es decir, presenta un punto de fusión generalmente mayor que aproximadamente 120°C, preferiblemente mayor que aproximadamente 140°C. En general, la cnstalinidad del PPi será mayor que 50%, cuando se determina por el procedimiento DSC anterior. La energía térmica (Hf) para el orden más alto de polipropileno se estima en 189 J/g (es decir, cnstalinidad del 100% es igual a 189 J/g).

En el caso de que los copolímeros de PP¡ formen el componente de PPi de la mezcla, son diferentes de los

copolímeros aleatorios descritos previamente en gran parte en la cantidad de comonómero incorporada y/o la aleatoriedad de la misma, como se refieja por la diferencia en punto de fusión cuando se mide por DSC. El PPi usado en las presentes mezclas puede... [Seguir leyendo]

1. Una tela no tejida hilada y termoadherlda que comprende una composición de mezcla pollolefínlca adecuada para composiciones de fibra o filamento hilado y termoadherldo, comprendiendo dicha mezcla:

a) de 60 a 98% en peso de al menos un copolímero de proplleno aleatorio que tiene un contenido en comonómero de desde 8 a 25% en peso basado en el peso total de copolímero y un punto de transición de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de desde 40°C a 110°C y

b) de 2 a 40% en peso de al menos un homopolímero o copolímero de polipropileno sustanclalmente ¡sotáctlco, que tiene un punto de transición de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por DSC mayor que aproximadamente 120°C;

en la que dicha mezcla presenta un caudal de masa fundida (CMF) de desde 160 g/10 min a 500 g/10 min, medido según ASTM D1238, Condición L.

2. La tela según la reivindicación 1, en la que dicha mezcla presenta un CMF de desde aproximadamente 160 g/10 min a aproximadamente 400 g/10 min.

3. La tela según la reivindicación 1, en la que dicho copolímero de proplleno aleatorio comprende etlleno como un comonómero.

4. La tela según la reivindicación 3, en la que dicho etlleno constituye 8-18% en peso del peso total del copolímero.

5. La tela según la reivindicación 1, en la que dicho copolímero de proplleno aleatorio presenta un calor de fusión de desde 0,5 J/g a 70 J/g.

6. La tela según la reivindicación 1, en la que dicha mezcla comprende 60-95% en peso del copolímero de propileno aleatorio y 5-40% en peso del polipropileno ¡sotáctlco.

7. La tela según la reivindicación 1, en la que dicha tela es parte de una construcción de material compuesto.

8. La tela según la reivindicación 7, en la que dicha construcción es un pañal, ropa para la incontinencia en adultos, prenda protectora o cobertura.

9. Un procedimiento para preparar composiciones de tela hilada y termoadherida que comprende:

a) proporcionar una composición de mezcla pollolefínlca que comprende I) de 60 a 98% en peso de al menos un copolímero de proplleno aleatorio que tiene un contenido en comonómero de desde 8 a 25% en peso y un punto de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de 40 a 110°C y ii) de 2 a 40% en peso de al menos un homopolímero o copolímero de propileno sustancialmente ¡sotáctico que comprende uno o más comonómeros C2 y/o C4-C8, con un punto de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por DSC mayor que o igual a 120°C;

b) someter la mezcla a un procedimiento de reologia controlada a fin de lograr un caudal de masa fundida (CMF) de desde 160 dg/10 min a 500 g/10 min, medido según ASTM D1238, Condición L;

c) estirar la mezcla en fibras con un diámetro de 10 a 40 micrómetros y

d) colocar las fibras de manera aleatoria sobre una cinta en movimiento y unirlas por calor.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho copolímero de propileno aleatorio comprende etileno como un comonómero.

11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicho etileno comprende 8-18% en peso del copolímero.

12. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho copolímero de propileno aleatorio presenta un calor de fusión de desde aproximadamente 0,5 J/g a aproximadamente 70 J/g.

13. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicha mezcla comprende de 60-95% en peso del copolímero de propileno aleatorio y de 5-40% en peso del polipropileno ¡sotáctico.

14. Un procedimiento para preparar composiciones de tela hilada y termoadherida que comprende:

a) proporcionar una composición de mezcla poliolefínica que comprende i) de 60 a 98% en peso de al menos un copolímero de propileno aleatorio que tiene un contenido en comonómero de desde 8 a 25% en peso y un punto de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de 40 a 110°C y ¡i) de 2 a 40% en peso de al menos un polímero de propileno sustancialmente ¡sotáctico que comprende uno o más comonómeros C2 y/o C4-C8, con un punto de fusión cristalina (Tf) cuando se determina por DSC mayor que o igual a 120°C; en el que el copolímero de propileno aleatorio y el polímero de propileno sustanclalmente ¡sotáctlco se

seleccionan de manera que el CMF de la mezcla resultante esté entre 160 g/10 min y 500 g/10 min, medido según ASTM D1238 Condición L;

b) estirar la mezcla en fibras con un diámetro de 10 a 40 micrómetros y

c) colocar las fibras de manera aleatoria sobre una cinta en movimiento y unirlas por calor.