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ES2882534T3 - Adhesivos de fusión en caliente a base de poliolefinas con capacidad de procesado y rendimiento de unión mejorados - Google Patents

Adhesivos de fusión en caliente a base de poliolefinas con capacidad de procesado y rendimiento de unión mejorados Download PDF

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ES2882534T3
ES2882534T3 ES15791395T ES15791395T ES2882534T3 ES 2882534 T3 ES2882534 T3 ES 2882534T3 ES 15791395 T ES15791395 T ES 15791395T ES 15791395 T ES15791395 T ES 15791395T ES 2882534 T3 ES2882534 T3 ES 2882534T3
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Steven Gray
David Freund
Richard Hamann
Miao Hu
Fabrice Flores
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Bostik Inc
Original Assignee
Bostik Inc
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Abstract

Un adhesivo de fusión en caliente, que comprende: (a) del 1 % al 30 % en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno, o un copolímero de impacto de polipropileno, o mezclas de los mismos, en donde dicho copolímero aleatorio de polipropileno o dicho copolímero de impacto de polipropileno tiene un intervalo de punto de fusión de 130°C a 165°C, una entalpía de fusión de desde 50 J/g a 100 J/g, y un índice de fluidez en estado fundido medido a 230°C de 0,5 g/10 min a 1.000 g/10 min; (b) del 2 % al 60 % en peso de un elastómero de poliolefina; (c) del 1 % al 40 % en peso de una poliolefina amorfa; (d) del 5 % al 70 % en peso de una resina adherente; (e) del 0 % al 60 % en peso de un plastificante; (f) del 0 % al 5 % de un estabilizador o antioxidante; en donde los componentes suman un total del 100 % en peso de la composición, y la viscosidad de la composición es igual a o menor de 40.000 cP a 163°C.

Description

DESCRIPCIÓN
Adhesivos de fusión en caliente a base de poliolefinas con capacidad de procesado y rendimiento de unión mejorados
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a adhesivos de fusión en caliente, y más particularmente a un adhesivo de fusión en caliente fabricado a partir de una mezcla de un polímero a base de polipropileno, un elastómero de poliolefina y una poliolefina amorfa. Estos adhesivos exhiben una excelente fluidez en estado fundido y previa al endurecimiento, lo que les permite humectar los sustratos y al mismo tiempo desarrollar las propiedades necesarias para formar y mantener uniones fuertes, lo que los hace útiles para aplicaciones de higiene, construcción y envasado.
Los adhesivos de fusión en caliente se usan para unir sustratos usando una amplia gama de métodos de aplicación y de condiciones de proceso para una gran variedad de usos finales. Por ejemplo, los adhesivos de fusión en caliente se emplean para unir materiales no tejidos, películas poliméricas y componentes elastoméricos en numerosos artículos fabricados. Las estructuras laminadas con adhesivos de fusión en caliente que sirven para unir materiales no tejidos y componentes elastoméricos en forma de hebras, películas o de cualquier otra forma continua o discreta son especialmente útiles en productos de higiene como pañales.
El procesamiento de adhesivos de fusión en caliente está vinculado a su capacidad para fundirse, transportarse y/o revestirse en una etapa fundida en la ubicación final donde se requiere la unión. Los adhesivos fundidos se pueden rociar o revestir como capas delgadas. Una vez enfriado, el adhesivo debe cumplir múltiples requisitos, tales como resistencia de unión adecuada medida por la fuerza de pelado o la retención de la unión durante o después de tensión mecánica, y durante o después de diversas condiciones térmicas.
Los adhesivos de fusión en caliente se pueden basar en polímeros tales como poliolefinas (polímeros a base de etileno o a base de propileno), o poliolefinas funcionalizadas (copolímeros de etileno o de propeno con monómeros que contienen oxígeno) o copolímeros en bloque estirénicos que contienen al menos una fase gomosa, como polímeros de estireno-isopreno-estireno (SIS, por sus siglas en inglés) o polímeros de estireno-butadieno-estireno (SBS, por sus siglas en inglés). Los copolímeros en bloque de estireno se emplean comúnmente debido a sus características duales, es decir, cohesión de la fase estirénica asociada con el comportamiento gomoso de la fase de poli(butadieno) o de poli(isopreno).
A lo largo de los años, se han usado muchos polímeros olefínicos diferentes en la formulación de adhesivos de fusión en caliente. Los primeros fueron los polipropilenos amorfos (APP, por sus siglas en inglés) que se caracterizan por tener una orientación estérica aleatoria del grupo metilo colgante a lo largo de la cadena de carbono. La falta de estereorregularidad frustra la cristalización de los sistemas APP, convirtiéndolos en materiales solubles que se podrían combinar con varios agentes de pegajosidad, plastificantes, ceras y cargas para producir un adhesivo de fusión en caliente para una variedad de aplicaciones de uso final.
Más tarde, se dispuso de polímeros de olefinas que tenían propiedades mucho mejores que los polímeros amorfos de polipropileno originales. Estos se conocen como poli(alfa-olefinas) amorfos (APAO, por sus siglas en inglés). Generalmente se producen usando la catálisis de Ziegler-Natta y se pueden fabricar usando una variedad de monómeros, que incluyen pero no se limitan a propileno, etileno y buteno. Diferentes copolímeros y terpolímeros se producen por una variedad de fabricantes. Entre ellos se encuentran Evonik Industries, que produce los polímeros Vestoplast®; REXtac, LLC, que produce la gama de materiales Rextac®, y Eastman Chemical, fabricantes de la línea de polímeros Eastoflex®. Todos ellos se caracterizan por tener un grado de cristalinidad muy bajo medido por DSC (por sus siglas en inglés). Tal como se producen comercialmente, son polímeros aleatorios con amplias distribuciones de pesos moleculares.
Más recientemente, se han desarrollado la catálisis por metaloceno y de sitio único para producir poliolefinas con propiedades adaptadas con mayor precisión. Por ejemplo, se puede controlar la distribución de pesos moleculares para proporcionar polímeros con valores de polidispersidad significativamente más estrechos en comparación con los producidos empleando catalizadores de Ziegler-Natta tradicionales. También se pueden diseñar catalizadores de metaloceno y de sitio único que muestren altas tasas de incorporación de comonómeros en comparación con los catalizadores de Ziegler-Natta. Esto permite que se incorporen altos niveles de comonómeros, tales como 1-buteno y 1-octeno en los copolímeros a base de etileno y proporcionar copolímeros de polietileno de baja densidad. Ejemplos de copolímeros a base de etileno de esta clase incluyen los polímeros Affinity® y Engage® de Dow Chemical Company. De manera similar, se han desarrollado catalizadores de metaloceno y de sitio único que permiten producir copolímeros a base de propileno que contienen altos niveles de etileno y/u otras alfa-olefinas. Ejemplos de sistemas de copolímeros a base de propileno incluyen los polímeros Vistamaxx® de ExxonMobil y los grados Versify® disponibles en Dow Chemical Company. También se pueden explotar los catalizadores de metaloceno y de sitio único para controlar la arquitectura de la cadena de las poliolefinas y sus copolímeros. Estos catalizadores gobiernan el grado de estereo- y regio-defectos a lo largo de las cadenas del polímero y, a su vez, la cristalinidad y las propiedades finales. El control de la estereo-regularidad del polímero usando estos catalizadores se puede realizar de manera que los sustituyentes colgantes de los carbonos de la cadena principal vecinos ("diadas") se dispongan principalmente de una manera idéntica ("meso") para proporcionar polímeros altamente isotácticos. A la inversa, los catalizadores de metaloceno y de sitio único se pueden diseñar de manera que los grupos alquilo de ramificación lateral se orienten de una manera opuesta para producir polímeros sindiotácticos. Recientemente, se han desarrollado catalizadores que apuntan a un nivel fijo de estereo-defectos para permitir un control preciso de las propiedades del polímero. Por ejemplo, los homopolímeros de polipropileno altamente isotácticos con niveles muy bajos de estereo-errores (contenido racémico menor del 0,50 % en moles) son generalmente materiales rígidos y de alto punto de fusión. Por el contrario, el uso de catalizadores diseñados para introducir selectivamente un nivel controlado de errores racémicos puede proporcionar materiales que, aunque son químicamente idénticos, muestran una flexibilidad mejorada y tienen un punto de fusión mucho menor. Ejemplos de esta clase de polímeros incluyen los polímeros a base de propileno L-MODU S400, S600 y S901 disponibles de Idemitsu Chemicals. Si bien estos polímeros se han usado para fabricar adhesivos de fusión en caliente con mejores características de adhesión, no se han usado ampliamente en aplicaciones que requieren una elevada fluidez, una excelente humectación y una unión inicial fuerte que se mantenga con el envejecimiento a largo plazo.
El Documento de Patente International de Número de Publicación WO2007/022372 (D1) describe una composición de adhesivo de fusión en caliente a base de poliolefina con una resistencia térmica mejorada y que comprende una mezcla de aproximadamente el 5 % al 50 % en peso de un polímero semicristalino vítreo de poli-a-olefina, de aproximadamente el 5 % al 70 % en peso de un polímero blando o gomoso, de aproximadamente el 5 % al 65 % en peso de un agente de pegajosidad, de aproximadamente el 0 % al 3 % en peso de un estabilizador y, opcionalmente, una cera y/o un plastificante. La composición es particularmente adecuada para aplicaciones donde existen necesidades de unión complicadas que implican la unión de múltiples componentes o piezas fabricadas a partir materiales diferentes que van desde el acero hasta el plástico y las telas.
El Documento de Patente International de Número de Publicación WO2007/022308 (D2) describe un sellador de fusión en caliente y una composición para juntas de espuma a base de un caucho en la ubicación, tal como caucho de etileno propileno (EPR, por sus siglas en inglés) y/o caucho de etileno propileno dieno (EPDM, por sus siglas en inglés), y al menos un polímero olefínico semicristalino. La composición de adhesivo de fusión en caliente incluye el caucho o una mezcla de cauchos en una cantidad del 5 % al 50 % en peso, al menos un polímero olefínico semicristalino en una cantidad del 5 % al 40 % en peso, al menos un polímero amorfo de poli-a olefina (APAO) en una cantidad del 0 % al 70 % en peso, un agente de pegajosidad compatible en una cantidad del 0 % al 50 % en peso y un plastificante en una cantidad de al menos el 30 % en peso. La composición es particularmente útil para aplicaciones para juntas de espuma como un reemplazo para la cinta de espuma revestida con adhesivo sensible a la presión (PSA, por sus siglas en inglés).
Sumario de la invención
La presente invención es un adhesivo de fusión en caliente según las reivindicaciones adjuntas. Estos adhesivos exhiben una excelente fluidez inicial y previa al endurecimiento que les permite revestir de forma uniforme ("humectar") sustratos y al mismo tiempo formar fuertes uniones iniciales que se mantienen después del envejecimiento a largo plazo, lo que los hace útiles para aplicaciones de higiene, construcción y envasado.
Los adhesivos de fusión en caliente que emplean APP, APAO y elastómeros de poliolefina de baja densidad por metaloceno y/o de sitio único son bien conocidos en la técnica. Debido a su baja cristalinidad, los adhesivos fabricados a partir de estos sistemas de poliolefinas generalmente muestran buena compatibilidad y rendimiento de envejecimiento térmico a largo plazo con los agentes plastificantes y de pegajosidad comúnmente usados en las formulaciones de fusión en caliente. Sin embargo, debido a su baja cristalinidad, estas especies de poliolefinas tienden a desarrollar propiedades solo lentamente después de la aplicación, lo que lleva a tiempos abiertos prolongados que pueden hacerlas inadecuadas para aplicaciones de construcción donde las propiedades adherentes se deben desarrollar rápidamente para formar uniones fuertes. El lento endurecimiento caracterizado por el lento desarrollo de propiedades tales como la rigidez, al enfriarse puede permitir que el adhesivo penetre demasiado y/o pase fácilmente a través de sustratos porosos al ser comprimidos a medida que se juntan las capas de la estructura laminada. La penetración excesiva y/o el desarrollo retardado de propiedades pueden, a su vez, conducir a que el adhesivo se ensucie los rodillos de presión y los rodillos tensores del equipo de revestimiento. Esto también puede conducir a problemas de bloqueo y, en casos graves, incluso comprometer el rendimiento mecánico del artículo laminado final. Además, los adhesivos a base de poliolefinas de bajo módulo a menudo continúan fluyendo incluso después de haber sido enfriados a temperatura ambiente; si bien esto finalmente cesa con el desarrollo de la cristalinidad, controlar esta "fluidez en frío" temporal es fundamental para que el material muestre un rendimiento adecuado. Tal comportamiento se puede aprovechar para proporcionar adhesivos de alta fluidez que humecten y penetren de forma uniforme en los sustratos y den fuertes uniones iniciales; no obstante, esta "fluidez en frío" se debe mitigar para evitar los efectos deletéreos de la sobrepenetración en el sustrato descritos anteriormente. Por último, los adhesivos generados únicamente a partir de poliolefinas con cristalinidad limitada también pueden mostrar un rendimiento deficiente a largo plazo cuando se usan en aplicaciones en donde el adhesivo debe ser capaz de resistir fuerzas de corte. Los adhesivos basados únicamente en elastómeros de poliolefina de baja cristalinidad o APAO generalmente ofrecen poca resistencia a tales modos de fallo.
Los adhesivos de fusión en caliente a base de poliolefinas de alta cristalinidad pueden ofrecer un conjunto diferente de posibles inconvenientes. Se pueden emplear polímeros poliolefínicos que contienen niveles bajos de comonómero para proporcionar formulaciones de adhesivo de fusión en caliente que desarrollen propiedades rápidamente al enfriarse en aplicaciones de revestimiento. Sin embargo, estos materiales más cristalinos tienden a exhibir una mala compatibilidad a largo plazo en las formulaciones de adhesivo de fusión en caliente. Además, los adhesivos de fusión en caliente generados a partir de poliolefinas de alta cristalinidad tienden a poseer una pegajosidad más baja debido al módulo más alto cuando el polímero se añade a los niveles requeridos para proporcionar la resistencia cohesiva adecuada necesaria para formar uniones fuertes.
Se ha informado de combinaciones de elastómeros de poliolefinas con polímeros y copolímeros de polipropileno que ayudan a superar algunos de los problemas descritos mediante la formulación a partir de componentes independientes. Sin embargo, dada su naturaleza semicristalina, los sistemas mixtos de poliolefinas pueden mostrar menores tiempos de endurecimiento a los requeridos para aplicaciones de uso final. Por esta razón, a menudo se añaden materiales de mayor cristalinidad, tales como ceras a los adhesivos de fusión en caliente a base de poliolefinas para ayudar al rápido desarrollo de propiedades después de la aplicación. A pesar de los beneficios ofrecidos, los sistemas que emplean ceras cristalinas de bajo peso molecular tienen limitaciones significativas. En general, las ceras cristalinas exhiben una compatibilidad limitada con los componentes de la formulación del adhesivo de fusión en caliente, lo que conduce a una separación de fases y a una mala estabilidad térmica a largo plazo. Además, el uso de ceras cristalinas de bajo peso molecular, incluso a niveles relativamente bajos, puede comprometer las propiedades mecánicas tales como el alargamiento requerido para los adhesivos de fusión en caliente empleados en construcciones elastómeras. Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica para formulaciones de adhesivo de fusión en caliente que muestren excelentes propiedades de fluidez durante y poco después de la aplicación para formar inicialmente uniones fuertes que se mantengan después del envejecimiento a largo plazo, así como poseer propiedades mecánicas adecuadas para la aplicación de uso final objetivo.
Sorprendentemente, se ha descubierto que la cuidadosa combinación de polímeros a base de propileno, poliolefinas elastómeras y poliolefinas amorfas produce formulaciones de fusión en caliente que tienen propiedades físicas adecuadas para una variedad de aplicaciones de uso final y muestran una excelente fluidez durante y poco después de la aplicación inicial conduciendo a una fuerte unión inicial que se mantiene con el envejecimiento.
En la invención se emplean los copolímeros de polipropileno o sistemas heterofásicos comúnmente denominados como copolímeros aleatorios para controlar el endurecimiento de la formulación de fusión en caliente. Su inclusión permite controlar el grado de fluidez inicial que se observa después de la aplicación para evitar la penetración excesiva y, a su vez, el sangrado y el bloqueo que se observa cuando se usan solo elastómeros de poliolefina o APAO o sus combinaciones. Los copolímeros de polipropileno adecuados para esta invención incluyen copolímeros y terpolímeros de poli(propileno-co-olefina) con una cristalinidad relativamente alta que presentan puntos de fusión en el intervalo de 130 a 165°C. También se pueden emplear copolímeros de impacto de polipropileno. A diferencia de los materiales APP, los polímeros y copolímeros de polipropileno de mayor densidad descritos antes generalmente carecen de adhesión, tiempo abierto y procesabilidad necesarios para aplicaciones de adhesivo de fusión en caliente. Sin embargo, con una formulación cuidadosa, estos materiales se pueden diseñar para lograr las propiedades adhesivas deseadas. El nivel de copolímero de propileno o copolímero de impacto se establece típicamente en base al grado de fluidez y de endurecimiento necesarios para la penetración adecuada en el sustrato, a la unión inicial y al rendimiento tras el envejecimiento a largo plazo. Ejemplos de tipos de grados de polipropileno aceptables para esta invención son los copolímeros aleatorios Pro-fax ofrecidos por LyondellBasell así como los ofrecidos por Braskem. Ejemplos de copolímeros de impacto de polipropileno incluyen las diversas láminas de grado polimérico tales como Hostalen®, Moplen® y Pro-fax®, así como varias otras marcas disponibles de LyondellBasell y TOTAL Petrochemcials. Los copolímeros de impacto de polipropileno también se producen de forma rutinaria por cualesquiera de una serie de empresas que participan en el mercado actual de los polímeros de polipropileno para moldeo por inyección, y que también son adecuados para esta aplicación.
Polímeros de olefina de bajo módulo y relativamente bajo peso molecular, comúnmente denominados como elastómeros de poliolefina, están presentes en la formulación para proporcionar fuerza cohesiva, elasticidad, así como para mitigar la fluidez y la humectación del adhesivo inmediatamente después de la aplicación. Aunque se cree que las propiedades se desarrollan solo gradualmente después de la aplicación, la cristalinidad final que ofrecen estos polímeros parece crítica para la estabilidad de la unión durante el envejecimiento a largo plazo. Elastómeros de poliolefina adecuados para la presente invención incluyen homopolímeros de propileno de baja tacticidad con concentraciones de mesodias menores del 90 % en moles y con puntos de fusión por debajo de 130°C. Los homopolímeros de propileno más preferidos se pueden obtener de Idemitsu Kosan Co., Ltd. con el nombre comercial L-MODU. Particularmente adecuados son los grados L-MODU S400, S600 y S901. Para la presente invención se pueden formar otros elastómeros de poliolefina adecuados a partir de copolímeros y terpolímeros de poli-a-olefinas aleatorios derivados de etileno, propileno, buteno, hexeno, octeno y combinaciones de los mismos. Las poliolefinas incluyen polímeros de etileno, polímeros de propileno y combinaciones de los mismos, incluidas las combinaciones con otras alfa-olefinas de C4-C10. Las poliolefinas elastómeras contienen típicamente etileno y propileno, y pueden contener otras unidades de monómero de olefina de C4-C10 . Algunos polímeros de poliolefinas particularmente preferidos son los copolímeros de propileno con al menos otro monómero de olefina, tales como los copolímeros de etileno-propileno y los copolímeros de etileno-octeno. Variando el nivel de la poliolefina de módulo bajo, se pueden adaptar la fluidez y las propiedades físicas generales de la formulación de fusión en caliente para satisfacer los requisitos de aplicación y de rendimiento del adhesivo en la estructura laminada.
En la presente invención se requiere un APAO para proporcionar fuerza cohesiva, elasticidad y para además mitigar la fluidez del adhesivo fundido directamente después de la aplicación. Los beneficios ofrecidos por el APAO son similares a los proporcionados por los sistemas de poliolefinas de bajo módulo descritos anteriormente. Sin embargo, debido a su naturaleza amorfa, los materiales APAO parecen mostrar una compatibilidad mejorada con los otros componentes clave de las formulaciones de la invención para proporcionar una estabilidad de fases a largo plazo mejorada con respecto a los materiales semicristalinos también incluidos en la invención. El componente de APAO de la mezcla útil en la presente invención consiste en varias categorías diferentes de polímeros sustancialmente amorfos, atácticos, de bajo peso molecular y baja viscosidad en estado fundido que contienen propileno. En la presente invención se define el término "sustancialmente amorfo" como que tiene un grado de cristalinidad menor del 30 %, tal como se determina mediante calorimetría de barrido diferencial (DSC) frente a un patrón de polipropileno altamente cristalino. Estos polímeros pueden ser homopolímeros de propileno o copolímeros de propileno con uno o más comonómeros de a-olefinas, tales como, por ejemplo, etileno, buteno-1, hexeno-1 y octeno-1. Los polímeros de poli(1 -buteno-co-propileno) denominados como polímeros APAO "ricos en buteno" también son adecuados para la presente invención. El peso molecular promedio en peso de los polímeros APAO en el alcance de la presente invención está en el intervalo de desde aproximadamente 4.000 a aproximadamente 150.000 g/mol, preferiblemente de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 100.000 g/mol. Dichos polímeros tienen ventajosamente un punto de reblandecimiento entre aproximadamente 80 y 170°C y una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -5 a -40°C. Los homopolímeros y copolímeros amorfos son polímeros producidos por catalizadores de Ziegler-Natta. Con los catalizadores de Ziegler-Natta, los polímeros amorfos producidos tienen intervalos de pesos moleculares y distribuciones de composición más amplios. Los polímeros amorfos producidos con catalizadores de Ziegler-Natta no son estereoespecíficos, por ejemplo, atácticos en su morfología. La distribución de pesos moleculares del polímero amorfo es generalmente mayor de 2 y preferiblemente en el intervalo de 3 a 12.
En una realización, los polímeros amorfos son polímeros de poli-a-olefinas que tienen un intervalo de viscosidad en estado fundido mayor de aproximadamente 500 cP a aproximadamente 50.000 cP y más preferiblemente de 500 cP a 20.000 cP a 190°C (tal como se determina según la norma ASTM D3236).
Aunque se puede usar cualquier polímero APAO que se encuentre en el intervalo de las propiedades físicas descritas anteriormente en la presente invención, los polímeros APAO preferidos se seleccionan del grupo que consiste en homopolímero de propileno, copolímero de propileno-etileno, copolímero de propileno-1-buteno y terpolímeros de propileno, etileno y 1-buteno. Las poli-a-olefinas amorfas más preferidas son copolímero de poli(1-buteno-copropileno) “rico en buteno” y/o copolímeros y terpolímeros amorfos de polipropileno y copolímeros y terpolímeros etileno y/o 1-buteno. Copolímeros amorfos de poli-a-olefinas ejemplares incluyen el REXtac® 2830 de Rexene y la serie de Vestoplast® 508 de Evonik Industries.
Para revestir un adhesivo de fusión en caliente con una viscosidad bastante baja sobre un sustrato se usan convencionalmente varios métodos. Esto se puede lograr mediante revestimiento mediante rodillo o con cualquier método tipo de impresión, o mediante revestimiento por ranuras, mediante extrusión o mediante pistola rociadora. Son numerosas las técnicas de pistola rociadora y se pueden realizar con o sin la ayuda de aire comprimido que conferiría una forma al rociado del adhesivo y, en consecuencia, al patrón adhesivo. El material adhesivo de fusión en caliente generalmente se deja que se derrita en tanques y luego se bombea a través de mangueras hasta el punto del revestimiento final sobre los sustratos. Es adecuada cualquier temperatura de aplicación por encima del punto de reblandecimiento de la formulación del adhesivo, aunque para la invención preferida, la temperatura a la que se aplica el adhesivo de fusión en caliente debe ser igual a o menor de 190°C, preferiblemente igual a o menor de 180°C, y lo más preferiblemente igual a o menor de 170°C, de modo que no se dañen los sustratos sensibles al calor.
La viscosidad (tal como se mide mediante la norma ASTM D3236-88) del material de adhesivo debe ser generalmente igual a o menor de 40.000 cP, preferiblemente igual a o menor de 30.000 cP, más preferiblemente igual a o menor de 20.000 cP, y lo más preferiblemente menor de 10,000 cP medida a 163°C (325°F). Es necesario procesar un adhesivo con una viscosidad tan baja a través de un equipo de adhesivo de fusión en caliente estándar y lograr el patrón correcto y, en consecuencia, el rendimiento de unión adecuado a la temperatura de aplicación.
El adhesivo de la presente invención se puede usar con cualquier aplicación donde estén implicados varios materiales de sustrato. Ejemplos incluyen materiales no tejidos, películas poliméricas y, en general, componentes elastoméricos colocados en artículos tales como pañales, en forma de hebras, películas, telas no tejidas o de cualquier otra forma continua o discreta. Se podría usar cualquier material de sustrato y cualquier forma de sustrato en cualquier combinación posible, sirviendo el adhesivo para unir dos o más sustratos. Los sustratos pueden ser de múltiples formas, por ejemplo, fibra, película, hilo, tira, cinta, revestimiento, lámina, hoja y banda. El sustrato puede ser de cualquier composición conocida, por ejemplo poliolefina, poliacrílico, poliéster, poli(cloruro de vinilo), poliestireno, celulósica como madera, cartón y papel, o estar hecho de compuestos minerales como hormigón, vidrio o cerámica. El comportamiento mecánico del sustrato puede ser rígido, plástico o elastomérico. Entre los materiales elastoméricos se encuentran varios ejemplos como caucho natural o sintético, copolímeros a base de poliuretano, poliéter o poliéster uretanos, copolímeros en bloque de estireno o de amidas, o copolímeros olefínicos. Las listas anteriores no son limitativas ni exhaustivas, sino que solo se proporcionan como ejemplos comunes. En la presente invención, se pueden emplear varios métodos para procesar adhesivos de fusión en caliente, en base a su capacidad para fundirse y transportarse y/o revestirse o rociarse en una etapa fundida hasta la ubicación final donde se requiera la unión.
El adhesivo de la presente invención también se puede usar con cualquier aplicación donde se fabrique materiales compuestos y productos desechables con la ayuda de unir piezas mientras se obtiene una cohesión adecuada de la unión adhesiva para resistir el estrés mecánico a temperatura baja, ambiente o elevada, en particular bajo condiciones de cizalladura. Pañales, productos para la incontinencia de adultos, compresas higiénicas y otros productos absorbentes desechables son aplicaciones previstas para la composición de adhesivo de la invención, así como protectores de cama, compresas absorbentes, paños quirúrgicos y otros dispositivos médicos o quirúrgicos relacionados. Están previstas aplicaciones de construcción, aplicaciones estructurales o aplicaciones de envasado, en particular artículos desechables para el envasado de alimentos o en general, para el etiquetado de envases, latas o botellas, aplicaciones de ensamblaje de diversos productos, así como aplicaciones de unión relacionadas con el transporte, también son ejemplos de donde es útil la invención. Los adhesivos también son útiles en la construcción de bolsas o artículos tejidos de poliéster y de polietileno.
Realización preferida
Por consiguiente, la presente invención proporciona una composición de adhesivo de fusión en caliente, que comprende una mezcla de los siguientes componentes:
De aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 30 %, preferiblemente de aproximadamente el 2 % a aproximadamente el 20 %, más preferiblemente de aproximadamente el 2,5 % a aproximadamente el 15 %, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 8 % a aproximadamente el 12 %, en peso, de un copolímero aleatorio de polipropileno o de un copolímero de impacto de polipropileno, o de una mezcla de copolímeros aleatorios de polipropileno, o de una mezcla de copolímeros de impacto de polipropileno, o de una mezcla de uno o más copolímeros aleatorios de polipropileno con uno o más copolímeros de impacto de polipropileno; siendo el copolímero preferido un copolímero aleatorio de polipropileno;
De aproximadamente el 2 % a aproximadamente el 60 %, preferiblemente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, más preferiblemente de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 40 %, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 22 % a aproximadamente el 28 %, en peso, de un elastómero a base de olefinas o de una mezcla de elastómeros a base de olefinas; siendo el elastómero a base de olefina preferido un homopolímero de polipropileno de bajo punto de fusión;
De aproximadamente el 1 % al 40 %, preferiblemente de aproximadamente el 2 % a aproximadamente el 20 %, más preferiblemente de aproximadamente el 2,5 % a aproximadamente el 20 %, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 15 %, en peso, de una poliolefina amorfa o de una mezcla de poliolefinas amorfas; siendo la poliolefina amorfa preferida una poli(alfa-olefina) amorfa rica en buteno (APAO);
De aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 70 %, preferiblemente de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 60 %, más preferiblemente de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 55 % y lo más preferiblemente de aproximadamente el 21 % a aproximadamente el 27 %, en peso, de una resina adherente con un punto de reblandecimiento de al menos aproximadamente 80°C y hasta aproximadamente 140°C, y preferiblemente un punto de reblandecimiento de desde aproximadamente 85°C a aproximadamente 135°C, o una mezcla de resinas adherentes; siendo la resina adherente preferida una resina adherente de hidrocarburo;
Del 0 % a aproximadamente el 60 %, preferiblemente de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 60 %, más preferiblemente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, incluso más preferiblemente de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 50 %, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 24 % a aproximadamente el 29 %, en peso, de un plastificante o una mezcla de plastificantes; siendo el plastificante preferido un aceite mineral;
Del 0 % a aproximadamente el 5 % en peso, preferiblemente de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 5 %, de un estabilizador o antioxidante, o una mezcla de estabilizadores o antioxidantes; y
en donde los componentes suman un total del 100 % en peso de la composición, y la viscosidad (medida mediante la norma ASTM D3236-88) de la composición es igual a o menor de aproximadamente 40.000 cP a 163°C. (325°F), preferiblemente igual a o menor de 30.000 cP a 163°C, más preferiblemente igual a o menor de 20.000 cP a 163°C, y lo más preferiblemente igual a o menor de 10.000 mPas a 163°C.
Además de los componentes poliméricos en la presente composición de adhesivo, también se pueden usar de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 15 % en peso de un polímero auxiliar adicional que comprende etileno acetato de vinilo, polietileno, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, polibuteno-1, polímeros de polibuteno-1/etileno o un copolímero en bloque de estireno tal como copolímero en bloque de estireno-isoprenoestireno, copolímero en bloque de estireno-butadieno-estireno, polímeros dibloque de estireno-isopreno o de estirenobutadieno, copolímeros en bloque de estireno-(isopreno/butadieno)-estireno, copolímeros en bloque de estireno-(etileno/butileno)-estireno, copolímeros dibloque de estireno-(etileno/propileno), copolímeros en bloque de estireno-(etileno/propileno)-estireno, copolímero en bloque de estireno-(etileno-etileno/propileno)-estireno y mezclas de cada uno de los mismos. El polímero auxiliar es un polímero que es diferente de los copolímeros de polipropileno y de los copolímeros de impacto, del elastómero a base de olefina, del APAO y de las resinas adherentes, y funciona para proporcionar una propiedad física deseada, dependiendo del uso final de la composición de adhesivo.
También se pueden usar cantidades relativamente bajas, del 0,1 a aproximadamente el 5 % en peso, de ceras de parafina, ceras microcristalinas, ceras de polietileno o ceras de polipropileno y similares para ajustar la pegajosidad superficial siempre que la cera no interfiera con el nivel de rendimiento requerido por el uso final.
En la invención también pueden estar presentes agentes nucleantes poliolefínicos. Agentes nucleantes adecuados para esta invención son generalmente de la subclase de agentes nucleantes conocidos como agentes clarificantes que se emplean comúnmente en paquetes de aditivos de poliolefinas para promover una cristalización rápida. Materiales adecuados incluyen derivados del dibenciliden sorbitol tales como Millad 3988 y Millad NX8000 suministrados por Milliken así como Irgaclear D producido por BASF. Otros agentes adecuados incluyen sistemas de amidas aromáticas tales como NJ Star NU-100 proporcionado por New Japan Chemical Company.
El agente nucleante está generalmente presente en las composiciones de adhesivo en cantidades de aproximadamente el 0,05 al 5,0 % en peso de la composición, preferiblemente se usan de aproximadamente el 0,1 al 2,5 % en peso y lo más preferiblemente de aproximadamente el 0,2 al 1,0 % en peso. También se pueden usar mezclas de dos o más agentes nucleantes. Por ejemplo, también se puede emplear una mezcla de un agente nucleante y un segundo agente nucleante que sea diferente del primer agente nucleante. Si se desea, se pueden mezclar junto con el primer agente nucleante de aproximadamente el 0,05 % a aproximadamente el 5,0 % en peso de uno o más agentes nucleantes adicionales. El agente nucleante se puede usar directamente como un polvo, o como una suspensión en una porción de un agente plastificante adecuado, o como un componente en una mezcla maestra de un polímero adecuado tal como Milliken NX-10.
La composición de adhesivo y/o el laminado de la presente invención se pueden usar para fabricar una variedad de productos finales. Ejemplos incluyen un pañal desechable, una toalla sanitaria, una almohadilla para cama, un vendaje, un paño quirúrgico, una cinta, una etiqueta, una hoja de plástico, una hoja no tejida, una hoja de papel, un cartón, un libro, un filtro o un envase.
En otro aspecto adicional, la presente invención proporciona un método para fabricar un laminado que comprende las etapas de alimentar un primer sustrato en una primera dirección; alimentar un segundo sustrato separado de dicho primer sustrato en dicha primera dirección; aplicar la composición de adhesivo a uno o a ambos de dichos sustratos; y comprimir dichos sustratos juntos para formar el laminado.
Cuando se desea un laminado elastomérico, el método incluye las etapas adicionales de alimentar un sustrato o una pluralidad de sustratos elastoméricos entre dichos primer y segundo sustratos en dicha primera dirección, dichos sustratos elastoméricos se estiran antes, durante o después de la aplicación del adhesivo; y aplicar la composición de adhesivo a dicho sustrato o sustratos elastoméricos o a uno a o ambos de dichos sustratos antes de comprimir los sustratos juntos. El sustrato elastomérico es preferiblemente al menos una hebra elástica estirada hasta un 500 % desde su estado de relajación inicial.
Descripción detallada de la invención
La invención consiste en formulaciones que contienen al menos uno de cada uno de los siguientes componentes: (1) un copolímero aleatorio de polipropileno o un copolímero de impacto; (2) un elastómero de poliolefina; (3) una poliolefina amorfa (APAO); y (4) un agente de pegajosidad; y opcionalmente, (5) un plastificante; (6) un estabilizador o antioxidante; y (7) aditivos, ceras, tensioactivos, cargas, paquetes de nucleación y/u otros componentes auxiliares según se requiera para ajustar las propiedades para el rendimiento de uso final.
Los materiales de polipropileno usados en la composición de adhesivo son copolímeros aleatorios o de impacto de polipropileno. Dicho copolímero aleatorio de polipropileno o dicho copolímero de impacto de polipropileno tiene un intervalo de punto de fusión de 130°C a 165°C, una entalpía de fusión de desde 50 J/g a 100 J/g y un índice de fluidez en estado fundido medido a 230°C de 0,5 g/10 min a 1.000 g/10 min. Para los copolímeros aleatorios de polipropileno, el comonómero puede ser etileno o un 1-alqueno tal como 1-buteno o 1-hexeno y debería estar presente en niveles relativamente bajos (10 % en peso o menos). Para la resistencia al calor, el rendimiento por envejecimiento térmico y/o la retención de la unión durante y después del estrés mecánico y/o térmico, los materiales adecuados para este componente poseen una cristalinidad neta más alta que la de los elastómeros de poliolefina empleados en esta invención. Copolímeros aleatorios de polipropileno y copolímeros de impacto adecuados para esta invención son predominantemente propileno (más del 90 % en peso de propileno), y generalmente muestran puntos de fusión medidos por DSC (método de la norma ASTM E793-01) en el intervalo de aproximadamente 130°C a aproximadamente 165°C, preferiblemente de aproximadamente 142°C a aproximadamente 148°C, y tienen una entalpía de fusión relativamente alta de aproximadamente 50 J/g a aproximadamente 100 J/g, preferiblemente de aproximadamente 60 J/g a aproximadamente 80 J/g, y lo más preferiblemente de aproximadamente 67 J/g a aproximadamente 74 J/g. La densidad de los copolímeros aleatorios o de impacto de polipropileno debería estar en el intervalo de 0,88 g/cc a 0,92 g/cc cuando se usa la norma ASTM D792-00, y preferiblemente de aproximadamente 0,90 g/cc. Se prefieren los copolímeros aleatorios de polipropileno a los copolímeros de impacto de polipropileno porque típicamente tienen puntos de fusión más bajos y una entalpía de fusión más baja.
Los copolímeros aleatorios de polipropileno y los copolímeros de impacto de polipropileno tienen índices de fluidez en estado fundido a 230°C, de al menos 0,5 g/10 min a aproximadamente 1.000 g/10 min. Los copolímeros aleatorios de polipropileno y los copolímeros de impacto preferidos tienen índices de fluidez en estado fundido de entre 10 y 250 g/10 min usando la norma ASTM D-1238 con una temperatura de 230°C y un peso de 2,16 kg. Son más preferidos los índices de fluidez en estado fundido de entre 20 y 200 g/10 minutos. Los más preferidos son los índices de fluidez entre 30 y 150 g/10 minutos. Los materiales pueden ser de grado reactor o generados mediante métodos de extrusión reactiva bien conocidos en la técnica. Ejemplos de copolímeros aleatorios de polipropileno adecuados para esta invención son Pro-fax® RP591V (que tiene un punto de fusión de 142°C y una entalpía de fusión de 72 J/g) y Pro­ fax® RP488S disponibles de LyondellBasell, así como RP250 y RP350 disponibles de Braskem. Copolímeros de impacto de polipropileno adecuados útiles en esta invención son Pro-fax® EP501V (que tiene un punto de fusión de 160°C y una entalpía de fusión de 91 J/g) y Pro-fax® EP390S disponibles de LyondellBasell, así como 5946WZ y 4944WZ disponibles de TOTAL Petrochemicals.
El copolímero aleatorio de polipropileno o copolímero de impacto usado está presente en las composiciones de adhesivo en cantidades de aproximadamente el 1 al 30 % en peso de la composición, preferiblemente se usan de aproximadamente el 2 al 20 % en peso, más preferiblemente de aproximadamente el 2,5 al 15 % en peso, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 8 al 12 % en peso. También se pueden usar mezclas de dos o más copolímeros aleatorios de polipropileno y/o copolímeros de impacto. Por ejemplo, también se puede emplear una mezcla de un primer copolímero aleatorio de polipropileno y un segundo copolímero aleatorio de polipropileno que sea diferente del primer copolímero aleatorio de polipropileno, o una mezcla de un primer copolímero de impacto de polipropileno y un segundo copolímero de impacto de polipropileno que sea diferente del primer copolímero de impacto de polipropileno, o se puede usar una mezcla de uno o más copolímeros aleatorios de polipropileno con uno o más copolímeros de impacto de polipropileno. Si se desea se pueden mezclar junto con el primer copolímero aleatorio o de impacto de polipropileno de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 30 % en peso de uno o más copolímeros aleatorios de polipropileno o copolímeros de impacto adicionales.
Elastómeros poliolefínicos adecuados para la presente invención incluyen homopolímeros de polipropileno de baja tacticidad con concentraciones de meso diada menores del 90 % en moles, puntos de fusión por debajo de 130°C (medido por anillo y bola o por DSC) y un peso molecular (Mw) menor de aproximadamente 200.000 g/mol. Los homopolímeros de polipropileno más preferidos se pueden obtener de Idemitsu con el nombre comercial L-MODU. Son particularmente adecuados los grados L-MODU S400, S600 y S901. El proceso para fabricar estos polímeros se describe en detalle en el Documento de Patente de los EE.UU. de Número 6.797.774 (asignado a Idemisui Petrochemical Co., Ltd. de Tokio, JP) junto con varias formulaciones de adhesivos de fusión en caliente.
Aunque los polímeros L-MODU son homopolímeros de polipropileno, estos son muy diferentes de los polímeros de polipropileno tradicionales. Además de tener puntos de fusión mucho más bajos cuando se miden por DSC, sus valores de entalpía de fusión también son mucho más bajos que los valores de los grados de polipropileno tradicionales. Cuando se analizan según la norma ASTM E793-01 "Método de prueba estándar para entalpías de fusión y cristalización por calorimetría diferencial de barrido", se obtienen los siguientes resultados. La prueba se modificó ligeramente para usar una temperatura de exploración de 20°C por minuto en lugar de 10°C por minuto.
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La densidad del polímero también es mucho menor que la de un homopolímero de polipropileno típico, como se muestra en la siguiente tabla.
Propiedades L-MODU L-MODU L-MODU
S400 S600 S901
Densidad (g/cc) 0,870 0,870 0,870
Peso molecular (promedio en peso) 45.000 75.000 130.000
Distribución de pesos moleculares 2 2 2
Punto de reblandecimiento (anillo y bola) 93°C 100°C 120°C
Índice de fluidez (230°C, 2,16 kg, g/10 min) 2.000 350 50
Viscosidad Brookfield en estado fundido a
190°C (cP) 8.500 50.000 130.000
La información de la tabla anterior se toma del sitio web de Idemitsu.
Los valores del Pico de Fusión y de la Entalpía de Fusión son muy bajos en comparación con la mayoría de los homopolímeros a base de polipropileno tradicionales. Los homopolímeros de polipropileno típicos tienen puntos de fusión de aproximadamente 130°C a 171°C y valores de entalpía de fusión de aproximadamente 70 J/g o superiores. Los polímeros L-MODU tienen una combinación única de propiedades. En particular, como se muestra en los datos anteriores, los polímeros L-MODU son homopolímeros de polipropileno catalizados por metaloceno con baja densidad (0,87 g/cc), bajo punto de fusión por DSC (75-80°C), muy baja entalpía de fusión (menos de 25 J/g), relativamente alto índice de fluidez en estado fundido (50-2.000 g/10 min) y un peso molecular promedio en peso (Mw) de desde aproximadamente 45.000 a aproximadamente 130.000 g/mol). En particular, la baja densidad, el bajo punto de fusión y la baja entalpía de fusión distinguen estos polímeros L-MODU de otros homopolímeros de polipropileno.
Se pueden formar otros elastómeros de poliolefina adecuados para la presente invención a partir de copolímeros y terpolímeros aleatorios de poli-a-olefina derivados de etileno, propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno y combinaciones de los mismos. Las poliolefinas incluyen polímeros de etileno, polímeros de propileno y combinaciones de los mismos, incluidas las combinaciones con otras alfa-olefinas de C4-C10. Las poliolefinas elastómeras contienen típicamente etileno y propileno, y pueden contener otras unidades de monómero de olefina de C4-C10. Algunos polímeros de poliolefina particularmente preferidos son los copolímeros de propileno con al menos otro monómero de olefina, tales como los copolímeros de etileno-propileno y los copolímeros de etileno-octeno. Los polímeros más preferidos son los elastómeros de propileno/etileno, que se pueden obtener de ExxonMobil Chemical con el nombre comercial Vistamaxx®. Los grados comerciales adecuados varían de aproximadamente el 9 % a aproximadamente el 16 % en peso de etileno, un índice de fluidez en estado fundido de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 g/10 min y una densidad de aproximadamente 0,82 a 0,88 g/cc. Un grado particularmente preferido es Vistamaxx® 6202, que es un elastómero de poli(propileno-co-etileno) que consiste en aproximadamente un 85 % de propileno y un 15 % de etileno y tiene un índice de fluidez en estado fundido (190°C/2,16 kg) de 9,1 g/10 minutos y una densidad de 0,863 g/cc. Los copolímeros en bloque de olefinas tales como los materiales Infuse® vendidos por Dow que están compuestos de etileno y 1-octeno, también son muy adecuados para esta invención.
El elastómero de olefina está presente en las composiciones de adhesivo en cantidades de aproximadamente el 2 al 60 % en peso, se usan preferiblemente de aproximadamente el 5 al 50 % en peso, más preferiblemente de aproximadamente el 10 al 40 % en peso y lo más preferiblemente de aproximadamente el 22 al 28 % en peso. También se pueden usar mezclas de dos o más elastómeros de olefinas. Por ejemplo, también se puede emplear una mezcla de un primer elastómero de olefina y un segundo elastómero de olefina que sea diferente del primer elastómero de olefina. Si se desea, se pueden mezclar de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 30 % en peso de uno o más elastómeros de olefinas adicionales junto con el primer elastómero de olefina.
El componente APAO de la mezcla útil en la presente invención consiste en varias categorías diferentes de polímeros que contienen propileno sustancialmente amorfos, atácticos, de bajo peso molecular y baja viscosidad en estado fundido. El término "sustancialmente amorfo" se define en la presente invención como que tiene un grado de cristalinidad menor del 30 %, tal como se determina mediante calorimetría de barrido diferencial (DSC) frente a un patrón de polipropileno altamente cristalino. Estos polímeros pueden ser homopolímeros de propileno o copolímeros de propileno con uno o más comonómeros de a-olefina, tales como, por ejemplo, etileno, buteno-1, hexeno-1 y octeno-1. También son adecuados para la presente invención los polímeros de poli(1-buteno-co-propileno) denominados como polímeros APAO "ricos en buteno". El peso molecular promedio en peso de los polímeros APAO en el alcance de la presente invención está en el intervalo de desde aproximadamente 4.000 a aproximadamente 150.000 g/mol, preferiblemente de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 100.000 g/mol. Dichos polímeros tienen ventajosamente un punto de reblandecimiento entre aproximadamente 80 y 170°C y una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -5 a -40°C. Los homopolímeros y copolímeros amorfos son polímeros producidos por catalizadores de Ziegler-Natta. Con los catalizadores de Ziegler-Natta, los polímeros amorfos producidos tienen intervalos de peso molecular y distribuciones de composición más amplios. Los polímeros amorfos producidos con catalizadores de Ziegler-Natta no son estereo-específicos, por ejemplo, atácticos en su morfología. La distribución de los pesos moleculares del polímero amorfo es generalmente mayor de 2 y preferiblemente en el intervalo de 3 a 12.
En una realización, los polímeros amorfos son polímeros de poli-a-olefina que tienen un intervalo de viscosidad en estado fundido mayor de aproximadamente 500 cP a aproximadamente 50.000 cP y más preferiblemente de 500 cP a 20.000 cP a 190°C (tal como se determina mediante la norma ASTM D3236). Los polímeros amorfos de poli(alfa olefina) están presentes generalmente en cantidades de aproximadamente el 1 % al 40 % en peso, preferiblemente de aproximadamente el 2 % al 20 % en peso, más preferiblemente de aproximadamente el 2,5 % a 20 % en peso y lo más preferiblemente de aproximadamente el 10 % al 15 % en peso.
Aunque se puede usar cualquier polímero APAO que se encuentre en el intervalo de las propiedades físicas descritas anteriormente en la presente invención, los polímeros APAO preferidos se seleccionan del grupo que consiste en homopolímero de propileno, copolímero de propileno-etileno, copolímero de propileno-1-buteno y terpolímeros de propileno, etileno y 1-buteno. Las poli-a-olefinas amorfas más preferidas son copolímero de poli(1-buteno-co propileno) "rico en buteno" y/o copolímeros y terpolímeros de polipropileno amorfo de etileno y/o 1 -buteno con puntos de reblandecimiento por debajo de 100°C. Copolímeros amorfos de poli-a-olefinas ejemplares incluyen el REXtac® 2830 de Rexene y el Vestoplast® 508 de Evonik Industries, que tienen puntos de reblandecimiento de anillo y bola de 90°C y 84°C, respectivamente.
Una resina adherente, como se define en la presente descripción, puede ser una molécula o una macromolécula, generalmente un compuesto químico o un polímero de peso molecular bastante bajo, en comparación con los polímeros comunes, procedente de una fuente natural o de un proceso químico o de una combinación de los mismos que en general mejora la adhesión de una composición de adhesivo de fusión en caliente final. Resinas representativas incluyen resinas de hidrocarburos de C5/C9, politerpenos sintéticos, colofonia, ésteres de colofonia, terpenos naturales y similares. Más particularmente, las resinas adherentes útiles incluyen cualquier resina compatible o mezclas de las mismas tales como (1) colofonias naturales y modificadas que incluyen colofonia de caucho, colofonia de madera, colofonia de aceite pesado, colofonia destilada, colofonia hidrogenada, colofonia dimerizada y colofonia polimerizada; (2) ésteres de glicerol y de pentaeritritol de colofonias naturales y modificadas, incluido el éster de glicerol de colofonia de madera clara, el éster de glicerol de colofonia hidrogenada, el éster de glicerol de colofonia polimerizada, el éster de pentaeritritol de colofonia hidrogenada y el éster de pentaeritritol modificado con fenol de colofonia; (3) copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, tales como estireno/terpeno y alfa metil estireno/terpeno; (4) resinas de politerpeno que generalmente resultan de la polimerización de hidrocarburos terepénicos, tales como el monoterpeno bicíclico conocido como pineno, en presencia de catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; también se incluyen las resinas politerpénicas hidrogenadas; (5) resinas terpénicas modificadas con fenol y derivados hidrogenados de las mismas como, por ejemplo, el producto de resina resultante de la condensación, en un medio ácido, de un terpeno bicíclico y un fenol; (6) resinas de hidrocarburos alifáticos del petróleo resultantes de la polimerización de monómeros que consisten principalmente en olefinas y diolefinas; también se incluyen las resinas de hidrocarburos alifáticos hidrogenados del petróleo; y (7) resinas de hidrocarburos cíclicos del petróleo y sus derivados hidrogenados. Para algunas formulaciones se pueden requerir mezclas de dos o más de las resinas adherentes descritas anteriormente. También se incluyen las resinas C5 cíclicas o acílicas y las resinas acíclicas o cíclicas aromáticas modificadas.
La resina adhesiva debe tener un punto de reblandecimiento de anillo y bola (medido mediante la norma ASTM E28) de al menos aproximadamente 40°C, lo más preferiblemente entre aproximadamente 85°C y 140°C. Un agente de pegajosidad preferido posee un punto de reblandecimiento de anillo y bola entre aproximadamente 85°C a 140°C y se puede obtener de ExxonMobil Chemical con el nombre comercial de Escorez 5400, 5600 y 5615. Además, otras resinas adherentes preferidas son resinas de hidrocarburos alifáticos parcialmente hidrogenados tal como Eastotac® H100L y Eastotac® H100R, así como resinas C5 alifáticas no hidrogenadas y resinas C5 aromáticas modificadas con baja aromaticidad tales como Piccotac® 1095 y Piccotac® 9095, respectivamente.
Los agentes de pegajosidad están generalmente presentes en las composiciones de adhesivo en una cantidad mayor que la cantidad del copolímero de polipropileno o del copolímero de impacto de polipropileno. Dentro de este intervalo, se usan cantidades de aproximadamente el 5 % al 70 % en peso de la composición, preferiblemente de aproximadamente el 10 % al 60 % en peso, más preferiblemente de aproximadamente el 20 % al 55 % en peso, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 21 al 27 % en peso. También se pueden usar mezclas de dos o más resinas adherentes. Por ejemplo, también se puede emplear una mezcla de una primera resina adherente y una segunda resina adherente que es diferente de la primera resina adherente. Si se desea se pueden mezclar junto con la primera resina adherente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 70 % en peso de una o más resinas adherentes adicionales.
El componente plastificante útil en la presente invención se puede seleccionar de cualquiera de los aceites de base mineral, aceites de base de petróleo, resinas líquidas, elastómeros líquidos, plastificantes de polibuteno, poliisobutileno, ftalato y benzoato, y aceite de soja epoxidado. Un plastificante se define ampliamente como una composición típicamente orgánica que se puede añadir a los cauchos termoplásticos y de otras resinas para mejorar la capacidad de extrusión, la flexibilidad, la trabajabilidad y la capacidad de estiramiento en el sellador terminado. Puede ser útil cualquier material que fluya a temperatura ambiente o a la temperatura de aplicación y sea compatible con las composiciones de la presente invención. Preferiblemente, el plastificante tiene baja volatilidad a temperaturas superiores a aproximadamente 40°C. Los plastificantes más comúnmente usados son aceites que son principalmente aceites de hidrocarburos, de bajo contenido aromático y son de carácter parafínico o nafténico. Los aceites son preferiblemente de baja volatilidad, transparentes y tienen el menor color y olor posible. Esta invención también puede incluir oligómeros de olefinas, polímeros de bajo peso molecular, aceites vegetales y sus derivados y aceites plastificantes similares. Los plastificantes sólidos también pueden ser útiles para la presente invención. Ejemplos de tales plastificantes incluyen dibenzoato de 1,4-ciclohexano dimetanol, tribenzoato de glicerilo, tetrabenzoato de pentaeritritol y ftalato de dicilcohexilo. Se da preferencia a los aceites de base de petróleo, siendo los aceites minerales nafténicos adecuados útiles en esta invención de los tipos descritos en la presente invención anteriormente comercialmente disponibles de Nynas con el nombre comercial Nyflex 222B®. Plastificantes líquidos adecuados incluyen el polibuteno tal como los materiales de la serie Indopol suministrados por Ineos. Según sea necesario, también se pueden emplear mezclas de plastificantes para ajustar el rendimiento de uso y las propiedades finales.
En la composición también se usa del 0 % a aproximadamente el 60 %, preferiblemente de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 60 %, más preferiblemente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, incluso más preferiblemente de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 50 %, y lo más preferiblemente de aproximadamente el 24 % a aproximadamente 29 %, en peso, de un plastificante. También se pueden usar mezclas de dos o más plastificantes. Por ejemplo, también se puede emplear una mezcla de un primer plastificante y un segundo plastificante que sea diferente del primer plastificante. Si se desea, se pueden mezclar entre aproximadamente el 1 % y aproximadamente el 60 % en peso de uno o más plastificantes adicionales junto con los primeros plastificantes.
La presente invención puede incluir un estabilizador en una cantidad de desde aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 5 % en peso. Preferiblemente, se incorpora a la composición de aproximadamente el 0,1 % al 5 % de un estabilizador. Los estabilizadores que son útiles en las composiciones de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención se incorporan para ayudar a proteger los polímeros mencionados anteriormente, y por lo tanto al sistema adhesivo en su totalidad, de los efectos de la degradación térmica y oxidativa que normalmente ocurre durante la fabricación y aplicación del indicador, así como durante la exposición ordinaria del producto final al medio ambiente. Entre los estabilizadores aplicables se encuentran fenoles impedidos de alto peso molecular y los fenoles multifuncionales, tales como los fenoles que contienen azufre y fósforo. Los fenoles impedidos son bien conocidos por los expertos en la técnica y se pueden caracterizar como compuestos fenólicos que también contienen radicales estéricamente voluminosos en estrecha proximidad al grupo hidroxilo fenólico de los mismos. En particular, los grupos butilo terciario generalmente están sustituidos en el anillo del benceno en al menos una de las posiciones orto con respecto al grupo hidroxilo fenólico. La presencia de estos radicales sustituidos estéricamente voluminosos en las proximidades del grupo hidroxilo sirve para retardar su frecuencia de estiramiento y, en consecuencia, su reactividad; este impedimento estérico proporciona así al compuesto fenólico sus propiedades estabilizantes. Fenoles impedidos representativos incluyen:
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris (3-5-di-terc-butil-4-hidroxibencil) benceno;
propionato de pentaeritritol tetraquis-3 (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilo);
propionato de n-octadecil-3 (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilo);
4,4'-metilenbis (4-metil-6-tercbutilfenol);
2,6-di-terc-butilfenol;
6-(4-hidroxifenoxi) -2,4-bis(n-octiltio1,3,5-triazina;
2,3,6-tris(4-hidroxi-3,5-di-terc-butil-fenoxil, 3,5-triazina di-n-octadecil-3,5-di-terc-butil-4-ydroxibencilfosfonato;
2-(n-octiltio)etil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzoataeno; y
propionato de sorbitol hexa-3(3,5-di-tet-butil-4-hidroxi-fenilo).
Se prefiere especialmente como un estabilizador el propionato de pentaeritritol tetrakis-3(3,5-d itert-butil-4-hidroxifenol).
El rendimiento de estos estabilizadores se puede mejorar aún más usando, junto con ellos; (1) agentes sinergistas tales como, por ejemplo, ésteres de tiodipropionato y fosfitos; y (2) agentes quelantes y desactivadores de metales tales como, por ejemplo, ácido etilendiaminotetraacético, sales del mismo y disalicilalpropilendiimina.
Se debe entender que se pueden incorporar otros aditivos opcionales a la composición de adhesivo de la presente invención para modificar propiedades físicas particulares. Estos pueden incluir, por ejemplo, materiales tales como absorbentes de luz ultravioleta (UV), tensioactivos, colorantes inertes, por ejemplo, dióxido de titanio, agentes fluorescentes y cargas. Cargas típicas incluyen talco, carbonato de calcio, sílice de arcilla, mica, wollastonita, feldespato, silicato de aluminio, alúmina, alúmina hidratada, microesferas de vidrio, microesferas de cerámica, microesferas termoplásticas, barita y harina de madera.
La composición de adhesivo de fusión en caliente de la presente invención se puede formular usando cualquiera de las técnicas conocidas en la técnica. Un ejemplo representativo del procedimiento de mezcla implica colocar todos los componentes, excepto el copolímero, en un recipiente de mezcla con camisa y equipado con un rotor, y luego elevar la temperatura de la mezcla a un intervalo de 135 a 200°C para fundir el contenido. Se debe entender que la temperatura precisa a usar en esta etapa dependerá de los puntos de fusión de los ingredientes particulares. El copolímero se introduce posteriormente en el recipiente con agitación y se deja que continúe la mezcla hasta que se forme una mezcla consistente y uniforme. El contenido del recipiente se puede proteger con gas inerte, tal como dióxido de carbono y/o nitrógeno durante todo el proceso de mezcla.
El adhesivo de fusión en caliente resultante se puede aplicar luego a los sustratos usando una variedad de técnicas de revestimiento. Ejemplos incluyen revestimiento por boquilla de ranura de material fundido en caliente, revestimiento por rueda de material fundido en caliente, revestimiento por rodillo de material fundido en caliente, revestimiento por soplado de material fundido y revestimiento por rociado espiral.
La composición de adhesivo de la presente invención se puede usar en varias aplicaciones tales como, por ejemplo, en artículos higiénicos no tejidos desechables, conversión de papel, envasado flexible, trabajo de madera, sellado de cajas y de cartón, etiquetado y otras aplicaciones de ensamblaje. Aplicaciones particularmente preferidas incluyen la construcción de pañales desechables y compresas higiénicas femeninas, la sujeción elástica de pañales y bragas para incontinencia de adultos, estabilización del núcleo del pañal y de la compresa, laminación de la lámina posterior del pañal, conversión industrial del material de filtro, conjunto de bata y paño quirúrgicos.
Pruebas y materiales
La viscosidad Brookfield se probó según el método de la norma ASTM D-3236 a la temperatura adecuada.
El punto de reblandecimiento de anillo y bola se determinó con una unidad Herzog automatizada según el método de la norma ASTM E-28.
Prueba de temperatura dinámica (norma ASTM D4440-01)
La reología de un adhesivo de fusión en caliente dado se puede determinar usando un reómetro de TA Instruments, tal como un modelo Ares 3. Para los adhesivos enumerados en las tablas dadas a continuación, se usó un procedimiento escalonado de temperatura para determinar el módulo de almacenamiento, G', a diversas temperaturas, así como la temperatura de transición vítrea, Tg. El instrumento se ajustó a una frecuencia de 10 radianes por segundo, la muestra se fundió a 170°C y la temperatura se varió desde una lenta reducción hasta -40°C. Las placas paralelas usadas tenían un diámetro de 25 mm y un espacio de 1,6 milímetros.
Prueba de aplicación
Para probar el rendimiento de la unión de los adhesivos en aplicaciones de higiene, se prepararon estructuras bilaminadas de material no tejido/película transpirable usando un revestidor a escala de laboratorio Acumeter LH-1. El material no tejido usado para los estudios de unión era un grado hilado/soplado/hilado (SMS, por sus siglas en inglés) hidrófobo disponible de First Quality con un peso base objetivo de 15 g/m2. La película transpirable empleada era un grado de PE en relieve con un peso base objetivo de 19 g/m2 producida por Clopay BR 134. Para la prueba con el LH-1, se dividieron los rollos comerciales del sustrato en rollos de 5,08 cm (2 pulgadas) de ancho. Se aplicaron los adhesivos a 10-90°C por encima del punto de fusión en base a su viscosidad y se revistieron usando una boquilla de ranura con un espacio de 7 mm de ancho. La adición se ajustó a 10 g/m2, lo que se confirmó por estudios de balance de materia. Se aplicaron adhesivos al sustrato no tejido, se fusionaron con la película de PE y la estructura se comprimió usando un rodillo de presión. A la velocidad de línea de 91,4 m/min (300 pies/min), se calculó el tiempo abierto en aproximadamente 0,25 segundos. Se empleó una compresión máxima de la línea de contacto para probar el endurecimiento y la resistencia del adhesivo al bloqueo. También se usó una escala subjetiva para medir el bloqueo: se asignó una calificación de "0" a los bilaminados que no mostraban resistencia detectable al desenrollado, mientras que se asignaron calificaciones de "5" a aquellos que mostraban destrucción entre capas de los rodillos bilaminados al desenrollarse. Las resistencias a la tracción de la unión laminada se probaron en la dirección de la máquina inmediatamente fuera de línea ("verde"), después de un día ("inicial") y después del envejecimiento durante 6 horas a 60°C usando un Instron con una velocidad de la cruceta de 305 mm/min.
Pruebas de la fluidez en frío previa al endurecimiento y de la resistencia al bloqueo:
Se desarrollaron pruebas para medir la "fluidez en frío previa al endurecimiento" de los adhesivos experimentales. "Fluidez en frío previa al endurecimiento en la presente invención describe la tendencia de algunas formulaciones a continuar fluyendo durante un tiempo fijo incluso después de que el material se haya enfriado y solidificado. Este comportamiento se ha observado en formulaciones de poliolefinas; particularmente, en aquellas basadas solo en materiales de bajo módulo. Si bien es potencialmente beneficioso para la humectación y la unión, se cree que los adhesivos que muestran una fluidez en frío inicial extrema después de la aplicación pueden continuar penetrando en los materiales porosos contribuyendo eventualmente al bloqueo del rodillo. Es importante que este comportamiento finalmente se detenga con el tiempo a medida que se desarrolle por completo la unión; por lo tanto, este comportamiento no se identifica fácilmente usando las pruebas estándar de fluidez en frío o reológicas conocidas en la técnica. Se usaron métodos cuantitativos y cualitativos para probar el efecto de los componentes de la formulación sobre la fluidez en frío previa al endurecimiento. Para la prueba cuantitativa, se sujetó un vaso de precipitados de plástico de polipropileno de 30 ml previamente pesado con una abertura circular de 0,635 cm ( / de pulgada) en la parte inferior con un soporte de anillo y se levantó aproximadamente 305 cm (1 pie) de la mesa de laboratorio. Se levantó una placa de silicona con un gato de laboratorio hasta que estuvo en contacto estrecho con el fondo del vaso para sellar completamente la abertura. A continuación, se llenó completamente el vaso de precipitados con adhesivo fundido a 177°C. Después de reposar a temperatura ambiente durante 20 min, se retiró la placa de silicona. Después de 30 min, se recogió todo material que hubiera salido del vaso de precipitados y se pesó junto con el material restante en el vaso de precipitados. La cantidad que había fluido en relación con la cantidad total usada se empleó para medir la fluidez en frío "previa al endurecimiento" de los Ejemplos de la Invención y de los Ejemplos Comparativos dados a continuación. La fluidez en frío previa al endurecimiento también se midió usando la prueba cualitativa de la bola. Para permitir un enfriamiento más rápido, se vertieron aproximadamente 50 g de adhesivo fundido como una hoja delgada sobre papel desprendible. Después de enfriar el material a temperatura ambiente durante un total de cinco minutos, el adhesivo se moldeó manualmente en una esfera. Una vez que la esfera ya no se deformaba fácilmente, se colocó sobre la parte superior del soporte y se dejó reposar durante cuatro horas. La muestra se inspeccionó visualmente para determinar la estabilidad dimensional y la cantidad de "aplanamiento" de la superficie inferior se calificó de 0 a 5 (un "0" representa que no hay aplanamiento; un "5" describe muestras con una fluidez extensa que conduce a un aplanamiento y casi a una forma de panqueque antes de lograr finalmente la estabilidad dimensional).
Ejemplos
Materias primas:
Nyflex 222B es un aceite de proceso nafténico hidrotratado disponible de Nynas Corporation.
Escorez 5400 es una resina de hidrocarburo cicloalifático hidrogenado con un punto de reblandecimiento de 103°C. Está disponible en ExxonMobil Chemical.
Escorez 5615 es una resina de hidrocarburo cicloalifático modificado con aromático e hidrogenado con un punto de reblandecimiento de 115°C. Está disponible en ExxonMobil Chemical.
Vestoplast 508 es un copolímero de poli(1-buteno-co-propileno) rico en buteno disponible en Evonik Industries. Tiene una viscosidad Brookfield de 8.000 cP a 190°C y un punto de reblandecimiento de anillo y bola de 84°C.
Pro-fax RP591V es un copolímero aleatorio de propileno disponible en Lyondellbasell Polymers. RP591V tiene un índice de fluidez en estado fundido (230°C/2,16 kg) de 100 g/10 min y una densidad de 0,90 g/cc.
L-MODU S600 es un polipropileno de bajo módulo y tacticidad controlada disponible en Idemitsu. Se informa que tiene una viscosidad Brookfield de 52.000 cP (190°C) y una densidad de 0,87 g/cc.
L-MODU S901 es un polipropileno de bajo módulo y tacticidad controlada disponible en Idemitsu. Se informa que tiene un MFR (por sus siglas en inglés) de 50 g/10 min (230°C/2,16 kg) y una densidad de 0,87 g/cc.
Cera 104N es una cera de polietileno con un punto de reblandecimiento de anillo y bola de 118°C y una densidad de 0,93 g/cc. Está disponible de Hana Corporation.
Antioxidante Irganox 1010 es pentaeritritol tetraquis(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato) disponible de BASF Corp.
Estabilizador Irgafos 168 es un fosfato de tris(2,4-di-terc-butilfenilo) disponible de BASF Chemicals.
Procedimiento:
Todas las formulaciones se produjeron a una escala de 300 g, usando el siguiente método. Se cargó un recipiente de acero de 475 ml con aceite mineral, antioxidantes y otros aditivos poliméricos, resina adherente y el APAO. La cera, si está presente, también se añade en este punto. Se usó una manta calefactora controlada digitalmente equipada con un termopar interno para calentar gradualmente la formulación hasta la temperatura objetivo (de 177 a 190°C). Una vez que la mezcla apareció en su mayor parte homogénea, se agitó la disolución mecánicamente entre 100 y 200 rpm y se añadió gradualmente la poliolefina de bajo módulo seguida del copolímero aleatorio de polipropileno. La mezcla fundida de transparente a ligeramente turbia resultante se mantuvo a la temperatura objetivo durante 30 a 120 minutos más hasta que pareció estar completamente homogeneizada. Después de este tiempo, se retiró el recipiente de la manta calefactora y se recogieron muestras para su análisis.
Ejemplo 1 (Ej 1) y Ejemplos Comparativos 1 -3 (CE1, CE2 y CE3)
Las formulaciones de la Tabla 1 se produjeron como se describió anteriormente y se seleccionaron para determinar la resistencia a la fluidez en frío previa al endurecimiento. El primer Ejemplo Comparativo, (CE1 en la Tabla 1) producido usando solo una combinación de L-MODU y un APAO conduce a materiales que muestran una fluidez en frío previa al endurecimiento significativa incluso después del enfriamiento. Se espera que dichos materiales produzcan bloqueos en aplicaciones que emplean sustratos porosos.
El Ejemplo 1 (Ej 1) muestra que la sustitución de una parte del L-MODU del CE1 con un copolímero de propileno conduce a un adhesivo que presenta una fluidez en frío previa al endurecimiento cero mediante el método de la prueba cuantitativa. A pesar de esto, la prueba cualitativa de la bola sugiere que con un enfriamiento rápido, se observa una fluidez limitada. Se propone este tipo de fluidez baja, pero distinta de cero, para proporcionar la humectación necesaria para una unión fuerte sin una excesiva penetración en el sustrato que pueda conducir a un bloqueo y/o al sangrado.
El Ejemplo Comparativo 2, CE2, reemplaza el Escorez 5400 con un agente de pegajosidad de un punto de reblandecimiento de anillo y bola mucho más alto, Escorez 5615. El comportamiento del CE2 es similar al del CE1, lo que sugiere que el empleo de componentes matriz que se espera solidifiquen más rápidamente no beneficia a la fluidez en frío.
El Ejemplo Comparativo 3, CE3, incluye un grado L-MODU S901 de mayor peso molecular en una mezcla análoga a la del CE1. En la presente invención, la fluidez en frío previa al endurecimiento usando el método cuantitativo es mucho más baja que la del CE1. Esto no es inesperado en base a la viscosidad sustancialmente más alta del CE3. A pesar de esto, el CE3 muestra una fluidez significativa con enfriamiento rápido según lo medido por la prueba cualitativa de la bola. A partir de esto, no parece que el simple empleo de polímeros de base de fluidez baja y de mayor peso molecular resuelva por completo los problemas derivados de la fluidez en frío previa al curado en formulaciones adherentes que carecen de un polímero, copolímero o copolímero de impacto de propileno más cristalino.
Los datos para el bilaminado procedentes de las muestras preparadas tal como se describen en el revestidor de laboratorio para Ej1 y CE1 sugieren que estas pruebas de fluidez en frío brindan una idea del rendimiento de los adhesivos en condiciones de revestimiento reales. Como se muestra en la tabla, el Ejemplo 1 proporciona un fuerte rendimiento inicial y tras el envejecimiento adecuado en la unión de sustratos relevantes para la industria de la higiene (medidos en la presente invención con valores superiores a 125 g) sin mostrar sobrepenetración o bloqueo. Si bien los laminados fabricados con la formulación CE1 exhiben un alto rendimiento de unión inicial y tras el envejecimiento, su bloqueo extremo los hace inadecuados para su uso con sustratos porosos, particularmente con materiales no tejidos de bajo peso base. Es importante señalar en la presente invención que las altas resistencias de unión observadas con materiales que exhiben una fluidez en frío previa al endurecimiento, como CE1, probablemente se vean reforzadas por la penetración excesiva que conduce al bloqueo que se observa en el estudio de selección.
Tabla 1. Ejemplo 1 y Ejemplos Comparativos 1-3
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Se estudiaron numerosas formulaciones como se describen anteriormente para demostrar la utilidad de los adhesivos de la invención. En las Tablas 2 y 3 dadas a continuación se muestran estas formulaciones junto con los Ejemplos Comparativos y los resultados del estudio de selección (además de los componentes enumerados, todas las formulaciones contienen un 0,27 % en peso de Irganox 1010 y un 0,53 % en peso de Irgafox 168).
Tabla 2. Ejemplos 2-6 y Ejemplos Comparativos 4-10
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Los Ejemplos 2-6 destacan la capacidad de los adhesivos de la invención para formar una fuerte unión inicial y tras el envejecimiento sin mostrar bloqueo. Los Ejemplos Comparativos 4-6 ayudan a definir el intervalo del espacio de formulación de la invención ya que usar niveles extremadamente bajos (menos del 1 % en peso) u omitir completamente el polipropileno isotáctico Pro-fax 591V conduce a un mayor bloqueo en aplicaciones de laminado. Los Ejemplos Comparativos 7-10, que emplean sólo una cera de alto punto de fusión como componente cristalino, muestran un bloqueo extremadamente alto en los estudios de revestimiento. Estos Ejemplos Comparativos respaldan además la capacidad única de las formulaciones de la invención para resistir el bloqueo cuando se revisten sustratos porosos tales como tejidos no tejidos.
Tabla 3. Ejemplos 2-6 y Ejemplos Comparativos 4-10
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Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Un adhesivo de fusión en caliente, que comprende:
(a) del 1 % al 30 % en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno, o un copolímero de impacto de polipropileno, o mezclas de los mismos, en donde dicho copolímero aleatorio de polipropileno o dicho copolímero de impacto de polipropileno tiene un intervalo de punto de fusión de 130°C a 165°C, una entalpía de fusión de desde 50 J/g a 100 J/g, y un índice de fluidez en estado fundido medido a 230°C de 0,5 g/10 min a 1.000 g/10 min;
(b) del 2 % al 60 % en peso de un elastómero de poliolefina;
(c) del 1 % al 40 % en peso de una poliolefina amorfa;
(d) del 5 % al 70 % en peso de una resina adherente;
(e) del 0 % al 60 % en peso de un plastificante;
(f) del 0 % al 5 % de un estabilizador o antioxidante;
en donde los componentes suman un total del 100 % en peso de la composición, y la viscosidad de la composición es igual a o menor de 40.000 cP a 163°C.
2. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1, en donde la viscosidad de la composición es igual a o menor de 120.000 cP a 163°C.
3. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1, en donde la viscosidad de la composición es igual a o menor de 10.000 cP a 163°C.
4. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 2 % al 20 % en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno o un copolímero de impacto de polipropileno.
5. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 5 % al 50 % en peso de un elastómero de poliolefina o mezclas del mismo.
6. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 10 % al 40 % en peso de un elastómero de poliolefina o mezclas del mismo.
7. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 2 % al 20 % en peso de una poliolefina amorfa o mezclas de la misma.
8. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 10 % al 60 % en peso de una resina adherente o mezclas de la misma.
9. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 20 % al 55 % en peso de una resina de pegajosidad o mezclas de la misma.
10. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 1 % al 60 % en peso de un plastificante o mezclas del mismo.
11. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1 que comprende del 5 % al 50 % en peso de un plastificante o mezclas del mismo.
12. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1, en donde dicho elastómero de olefina tiene un punto de fusión de 75°C a 80°C y una entalpía de fusión de menos de 25 J/g.
13. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 12, en donde dicho elastómero de olefina comprende un homopolímero de polipropileno catalizado por metaloceno con una densidad de 0,87 g/cc.
14. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1, en donde dicha poliolefina amorfa comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con uno o más comonómeros de alfa-olefinas.
15. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 14, en donde dicho comonómero de alfa-olefina es etileno, 1-buteno, 1-hexeno u 1-octeno.
16. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 1, que comprende:
(a) del 8 % al 12 % en peso de un copolímero aleatorio de polipropileno, o mezclas del mismo;
(b) del 22 % al 28 % en peso de un elastómero de homopolímero de polipropileno catalizado por metaloceno de bajo punto de fusión con una densidad de 0,87 g/cc, o mezclas del mismo;
(c) del 10 % al 15 % en peso de una poli(alfa-olefina) amorfa;
(d) del 21 % al 27 % en peso de una resina hidrocarbonada adherente;
(e) del 24 % al 29 % en peso de un plastificante de aceite mineral;
en donde la viscosidad de la composición es igual a o menor de 10.000 cP a 163°C.
17. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 16, en donde dicho elastómero de homopolímero de polipropileno tiene un punto de fusión de 75°C a 80°C y una entalpía de fusión de menos de 25 J/g.
18. El adhesivo de fusión en caliente de la reivindicación 16, en donde dicha poli(alfa-olefina) amorfa comprende un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con uno o más comonómeros de alfa-olefina, comprendiendo dicho comonómero de alfa-olefina etileno, 1-buteno, 1-hexeno o 1-octeno.
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